JP2020017456A

JP2020017456A - 灯具

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Publication number: JP2020017456A
Application number: JP2018140944A
Authority: JP
Inventors: 知之向井; Tomoyuki Mukai; 真名和; Makoto Nawa; 依田　孝; Takashi Yoda; 孝依田; 和義中村; Kazuyoshi Nakamura
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2020-01-30
Anticipated expiration: 2038-07-27
Also published as: JP7121574B2

Abstract

【課題】比較的低コストでありながらも、光源ユニットと電源側とをより確実に電気的に接続できる灯具を提供する。【解決手段】ハウジング１０と、ハウジング１０の光源搭載部４２に搭載される光源ユニットと、ハウジング１０の第１固定部４４に固定される、光源ユニットに給電するための回路基板３２と、回路基板３２の給電部３２ｄと接触する第１接触部７０と、光源ユニットの受電部と接触する第２接触部７２とを有し、給電部３２ｄと受電部とを電気的に接続するコネクタ３４と、アタッチメント３６と、を備える。アタッチメント３６と第１固定部４４は、第１接触部７０および回路基板３２を挟持し、第２接触部７２は、受電部を押圧する。【選択図】図６

Description

本発明は、灯具に関する。

特許文献１には、光源ユニットがヒートシンクの所定位置にアタッチメントを介して設置された車両用灯具が開示されている。この車両用灯具では、光源ユニットの光源の周りをアタッチメントで囲った状態で当該アタッチメントをヒートシンクにねじ止めすることで、光源ユニットはヒートシンクの所定位置に固定される。

特開２０１２−２２７８９号公報

特許文献１に記載される車両用灯具では、光源ユニットに給電するための配線体がアタッチメントと一体であるため、これらを別体に形成する場合と比べてコストは高くなる。低コスト化のためにこれらを別体にすることも考えられるが、この場合、光源ユニットと電源側との電気的な接続を確実にするのは容易ではない。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、比較的低コストでありながらも、光源ユニットと電源側とをより確実に電気的に接続できる灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の灯具は、ハウジングと、ハウジングの光源搭載部に搭載される光源ユニットと、ハウジングの固定部に固定される、光源ユニットに給電するための回路基板と、回路基板の給電部と接触する第１接触部と、光源ユニットの受電部と接触する第２接触部とを有し、給電部と受電部とを電気的に接続するコネクタと、アタッチメントと、を備えてもよい。アタッチメントと固定部は、第１接触部および回路基板を挟持し、第２接触部は、受電部を押圧してもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、比較的低コストでありながらも、光源ユニットと電源側とをより確実に電気的に接続できる。

図１（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係る灯具の外観図である。図１（ｃ）のＡ−Ａ線断面図である。図１（ｃ）のＢ−Ｂ線断面図である。ハウジングおよび複数の放熱フィンの斜視図である。光源ユニットとその近傍を拡大して示す図である。図３のＣ−Ｃ線断面図である。アタッチメント、コネクタおよび光源ユニットを示す分解斜視図である。回路基板を示す正面図である。レンズ保持部材を示す正面図である。レンズ保持部材と、レンズ保持部材に取り付けられた複数のレンズを示す斜視図である。図１１（ａ）、（ｂ）は、レンズ保持部材へのレンズの取り付け方法について説明するための図である。変形例に係るアタッチメントとその周辺を示す斜視図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

実施の形態に係る灯具は、例えば、室内外における照明灯等の一般照明、自動車、鉄道、航空機、船舶、建機等における灯具、工業用や商業用の各種の照明装置として広く用いることが可能である。

図１（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係る灯具１の外観図である。図１（ａ）は灯具１の上面図である。図１（ｂ）は灯具１の正面図である。図１（ｃ）は灯具１の右側面図である。図２、３はそれぞれ、図１（ｃ）のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図である。図４は、ハウジング１０および複数の放熱フィン１４の斜視図である。灯具１は、ハウジング１０と、透光カバー１２と、複数の放熱フィン１４と、灯具ユニット１６と、を備える。
以降、ハウジング１０に対して透光カバー１２が設けられる側を灯具前方側として説明する。

灯具１は、ハウジング１０と、透光カバー１２と、複数の放熱フィン１４と、灯具ユニット１６と、を備える。ハウジング１０は、例えば金属製であり、好ましくは、軽量で放熱性がよく、加工が容易なアルミダイカスト製である。ハウジング１０は、灯具前方側に開口した、底面が灯具前後方向を向いた円柱状の凹部１１を有する。

ハウジング１０には、その開口部を覆うように透光カバー１２が取り付けられる。ハウジング１０と透光カバー１２の間の空間である灯室１８には、光を灯具前方に向けて照射する灯具ユニット１６が収容されている。

複数の放熱フィン１４は、ハウジング１０の灯具後方側の外表面から灯具後方に立設する。灯具ユニット１６で発生した熱は主に、ハウジング１０を介して複数の放熱フィン１４に伝わり、そこから外部に放熱される。

図５は、光源ユニット３０とその近傍を拡大して示す図である。図６は、図３のＣ−Ｃ線断面図である。図７は、アタッチメント３６、コネクタ３４および光源ユニット３０を示す分解斜視図である。図８は、回路基板３２を示す正面図である。

図１〜４に加えて図５〜７を参照する。灯具ユニット１６は、複数の光源ユニット３０と、回路基板３２と、複数対のコネクタ３４と、複数のアタッチメント３６と、複数のレンズ３８と、レンズ保持部材４０と、を含む。

ハウジング１０は、その凹部１１の底面１１ａ（すなわち凹部１１の壁面のうちの灯具前方側を向く面）に、それぞれが灯具前方側に向かって灯具前後方向に突出する突出部である複数の光源搭載部４２を有する。光源搭載部４２の灯具前方側の面である光源搭載面４２ａには、光源ユニット３０が設置される。なお、光源搭載部４２は、その形状は特に限定されないが、図示の例では略四角柱状に形成されている。また、光源搭載面４２ａは、光源ユニット３０の給電基板５２（後述）の主表面と実質的に同じ大きさの略矩形状を有する。また、光源搭載部４２は、光源ユニット３０を上下左右に位置決めするための複数の位置決め突起４２ｂであって、光源搭載面よりも灯具前方側に突出する複数の位置決め突起４２ｂを有する。

光源ユニット３０は、給電基板５２と、給電基板５２の主表面に実装された光源５０と、を含む。光源５０は、発光素子５０ａと、発光素子５０ａの周囲を囲う保護枠５０ｂと、を含む。発光素子５０ａは、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザダイオード）、有機または無機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）などの半導体光源である。給電基板５２は、本実施の形態では略矩形状である。給電基板５２は、その主表面に受電部５２ａを含む導電パターンが形成され、発光素子５０ａと受電部５２ａとを電気的に接続する。

ハウジング１０は、その凹部１１の底面１１ａに、それぞれが灯具前方側に向かって灯具前後方向に突出する突出部である複数対の第１固定部４４を有する。各対の第１固定部４４は、対応する光源搭載部４２を挟み込むように、図示の例では左右に挟み込むように、設けられている。回路基板３２は、板状、具体的には円板状であり、２つの主表面のうちの一方の主表面が複数の第１固定部４４の灯具前方側の面４４ａに当接し、後述のように第１固定部４４に対して固定される。これにより回路基板３２は、灯具前後方向に加え、その面方向にも位置決めされる。つまり、複数の第１固定部４４は、回路基板３２を面方向に位置決めするための位置決め部として機能する。なお、第１固定部４４は、その形状は特に限定されないが、図示の例では中心軸が灯具前後方向に延びる略円柱状に形成されている。

回路基板３２には、光源ユニット３０に給電するための図示しない回路パターンが形成されている。回路基板３２には、光源搭載部４２に対応する箇所に開口３２ａが形成されている。複数の光源搭載部４２はそれぞれ、対応する開口３２ａを通って回路基板３２よりも灯具前方側に突出する。また、回路基板３２には、第１固定部４４に対応する箇所に、ねじ挿通孔３２ｂが形成されている。

コネクタ３４は、回路基板３２の給電部３２ｄと光源ユニット３０の給電基板５２の受電部５２ａとを電気的に接続するための金属製の部材である。コネクタ３４は、回路基板３２の給電部３２ｄと接触する板状の第１接触部７０と、光源ユニット３０の受電部５２ａと接触する、第１接触部７０から延びる細長い第２接触部７２とを有する。第１接触部７０および回路基板３２は、アタッチメント３６とハウジング１０の第１固定部４４によって挟持される。これにより、第１接触部７０ひいてはコネクタ３４と、回路基板３２の給電部３２ｄとの接触すなわち電気的な接続が確実となる。

第２接触部７２は、灯具前方側に凸なアーチ状に形成され、一端が第１接触部７０と接続され、他端が光源ユニット３０の給電基板５２の受電部５２ａに当接される。第２接触部７２は、後述する共締めにより第１接触部７０が第１固定部４４に対して固定された状態において、弾性変形してその弾性力により光源ユニット３０の給電基板５２の受電部５２ａを押圧するよう構成される。これにより、第２接触部７２ひいてはコネクタ３４と、給電基板５２の受電部５２ａとの接触すなわち電気的な接続が確実となる。また、第２接触部７２により、受電部５２ａひいては給電基板５２が光源搭載部４２に対して押圧されるため、そうでない場合と比べて給電基板５２が光源搭載部４２に密着する。これにより、光源ユニット３０の放熱性能が高まり、その発光効率が低下するのが抑止される。

アタッチメント３６は、絶縁部材４６と、光源ホルダー４８と、を含む。絶縁部材４６は、例えば樹脂製であり、所定の厚みを有する横長の矩形枠形状のフレーム部５４と、フレーム部５４の長手方向の両端に設けられた２つのねじ締結部５６と、を含む。フレーム部５４は、光源ユニット３０および複数の位置決め突起４２ｂを環囲する。また、２つのねじ締結部５６にはそれぞれ、ねじ挿通孔５６ａが形成されている。

光源ホルダー４８は、例えば金属製であり、薄い板状の横長の矩形枠形状のフレーム部６４と、フレーム部６４の長手方向の両端に設けられた２つのねじ締結部６６と、フレーム部６４の開口部６４ａの長辺側の両壁面から板バネ状に延出した押圧部６８と、を含む。フレーム部６４は、その開口部６４ａが、絶縁部材４６のフレーム部５４の開口部５４ａと実質的に同じになるように構成される。また、２つのねじ締結部６６にはそれぞれ、ねじ挿通孔６６ａが形成されている。後述するように絶縁部材４６および光源ホルダー４８が第１固定部４４に対して共締めされた状態では、押圧部６８は弾性変形してその弾性力により給電基板５２ひいては光源ユニット３０を光源搭載部４２対して押圧する。これにより、給電基板５２が光源搭載部４２により密着するので、放熱性能が高まり、光源５０の発光効率が低下するのを抑止できる。

締結部材としてのねじ６２を、灯具前方側から、光源ホルダー４８のねじ締結部６６に形成されたねじ挿通孔６６ａ、絶縁部材４６のねじ締結部５６のねじ挿通孔５６ａ、コネクタ３４の第１接触部７０のねじ挿通孔７０ａ、および回路基板３２のねじ挿通孔３２ｂに挿通し、第１固定部４４の面４４ａに形成されたねじ穴４４ｂに螺合することで、光源ホルダー４８、絶縁部材４６、コネクタ３４および回路基板３２は、第１固定部４４すなわちハウジング１０に対して共締めされる。

また、回路基板３２およびコネクタ３４は、回路基板３２に対するコネクタ３４の移動（回転移動および平行移動）が規制されるように構成される。具体的には本実施の形態では、コネクタ３４２つの第１接触部７０はそれぞれ、灯具後方向側に張り出す板状の係合片７０ｂを有する。回路基板３２には、係合片７０ｂに対応する位置に係合溝３２ｃが形成されている。アタッチメント３６の係合片７０ｂが回路基板３２の係合溝３２ｃに係合するすなわち入り込むことで、回路基板３２に対するアタッチメント３６の移動が規制される。これにより、共締めする際にアタッチメント３６が回転するのを抑止できる。

図９は、レンズ保持部材４０を示す正面図である。図９は、レンズ保持部材４０と、レンズ保持部材４０に取り付けられた複数のレンズ３８を示す斜視図である。図１０は、レンズ保持部材と、レンズ保持部材に取り付けられた複数のレンズを示す斜視図である。

図１〜４に加えて図９、１０を参照する。ハウジング１０は、その凹部１１の底面１１ａに、それぞれが灯具前方側に向かって灯具前後方向に突出する突出部である複数の第２固定部４５を有する。第２固定部４５は、第１固定部４４よりも灯具前方側に突出している。レンズ保持部材４０は、回路基板３２の灯具前方側に配置される。レンズ保持部材４０は、例えば金属製の板状の部材であり、２つの主表面のうちの一方の主表面が複数の第２固定部４５の灯具前方側の面４５ａに当接し、第２固定部４５に締結部材としてのねじ５８により第２固定部４５ひいてはハウジング１０に固定される。なお、第２固定部４５は、その形状は特に限定されないが、図示の例では中心軸が灯具前後方向に延びる略円柱状に形成されている。

レンズ保持部材４０は、各光源ユニット３０に対応する複数の円形状の開口部４０ａを有する。複数のレンズ３８はそれぞれ、レンズ保持部材４０の開口部４０ａに、すなわち光源ユニット３０に対応する位置に、後述するようにバヨネット係合により取り付けられる。複数のレンズ３８はそれぞれ、樹脂製であり、対応する光源ユニット３０からの光を灯具前方に投影する。

レンズ保持部材４０は、外部から灯具１内に入射して複数の光源ユニット３０の光源５０に向かう光を遮光するように構成される。具体的にはレンズ保持部材４０は、非透光性の部材であり、レンズ３８間を覆ってレンズ３８間から光源５０が露出しないように形成される。これにより、光源５０が紫外線により劣化するのを抑止できる。

図１１（ａ）、（ｂ）は、レンズ保持部材４０へのレンズ３８の取り付け方法について説明するための図である。図１１（ａ）はレンズ３８の斜視図であり、図１１（ｂ）はレンズ保持部材４０およびレンズ３８の側面図である。

レンズ３８は、平凸レンズである本体部８０と、本体部８０の入射面８０ａ側に設けられるフランジ部８１と、フランジ部８１よりも灯具後方側にフランジ部８１とは間隔を開けて設けられる、本体部８０から張り出す複数の張出部８２と、を含む。レンズ保持部材４０の開口部４０ａは、その内壁に、複数の張出部８２に対応する凹部４０ｂを有する。レンズ３８の張出部８２が凹部４０ｂを通るようにレンズ３８をレンズ保持部材４０に差し込み、差し込んだ後にレンズ３８を回すことで、レンズ３８はレンズ保持部材４０に固定される。なお、図示のように、フランジ部８１と張出部８２の間に座金８３、具体的には例えば波形座金を設けてもよい。この場合、レンズ３８をより確実にレンズ保持部材４０に固定できる。

つづいて、上述の灯具１の製造方法を説明する。
灯具１の製造方法は、
・ハウジング１０に複数の光源ユニット３０を固定するステップと、
・レンズ保持部材４０に複数のレンズ３８を取り付けるステップと、
・複数のレンズ３８が取り付けられたレンズ保持部材４０をハウジング１０に固定するステップと、
・ハウジング１０に透光カバー１２を取り付けるステップと、を含む

光源ユニット３０を固定するステップでは、複数の光源ユニット３０はそれぞれ、ハウジング１０の灯具前方側の開口から凹部１１内に差し込まれ、光源搭載部４２に設置される。

複数のレンズ３８を取り付けるステップでは、複数のレンズ３８はそれぞれ、各光源ユニット３０に対応するレンズ保持部材４０の各開口部４０ａに、バヨネット係合により取り付けられる。

レンズ保持部材４０をハウジング１０に固定するステップでは、複数のレンズ３８が取り付けられたレンズ保持部材４０は、ハウジング１０の灯具前方側の開口から凹部１１内に差し込まれ、第２固定部ひいてはハウジング１０に対して固定される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、回路基板３２の給電部３２ｄと光源ユニット３０の受電部５２ａとを金属製の部材であるコネクタ３４により電気的に接続できるため、それらを電気的に接続するためのケーブルが不要となる。また、アタッチメント３６とハウジング１０の第１固定部４４とで第１接触部７０と回路基板３２の給電部３２ｄを挟持するため、第１接触部７０と回路基板３２の給電部３２ｄとの電気的な接続が確実となる。また、第２接触部７２の弾性力により当該第２接触部７２は光源ユニット３０の受電部５２ａを押圧するため、第２接触部７２と光源ユニット３０の受電部５２ａとの電気的な接続が確実となる。つまり本実施の形態によれば、回路基板３２の給電部３２ｄと光源ユニット３０の受電部５２ａとの電気的な接続が確実となる。

また、本実施の形態によれば、複数のレンズ３８はレンズ保持部材４０に取り付けられる。これにより、複数のレンズ３８をレンズ保持部材４０に取り付けてから、複数のレンズ３８が取り付けられたレンズ保持部材４０をハウジング１０に取り付けることができ、したがって、複数のレンズ３８を備える灯具１の組立が容易となる。

以上、実施の形態に係る灯具の構成と動作について説明した。この実施の形態は例示であり、その各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

（変形例１）
図１２は、変形例に係るアタッチメント１３６とその周辺を示す斜視図である。アタッチメント１３６は、絶縁部材４６と、光源ホルダー１４８とを含み、例えば樹脂を素材としてそれらが一体成形される。光源ホルダ１４８は、アタッチメント１３６が第１固定部４４に対して固定された状態において、給電基板５２を光源搭載部４２に対して押圧するよう構成される。図示の例では、光源ホルダ１４８は、フレーム部５４の長辺側の両壁面から突出した突起である。本変形例によれば、実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

上述した実施の形態および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。また、請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連係によって実現されることも当業者には理解されるところである。

１０ハウジング、３０光源ユニット、３２回路基板、３４コネクタ、３６アタッチメント、４４第１固定部、５２給電基板、５２ａ受電部、７０第１接触部、７２第２接触部。

Claims

ハウジングと、
前記ハウジングの光源搭載部に搭載される光源ユニットと、
前記ハウジングの固定部に固定される、前記光源ユニットに給電するための回路基板と、
前記回路基板の給電部と接触する第１接触部と、前記光源ユニットの受電部と接触する第２接触部とを有し、前記給電部と前記受電部とを電気的に接続するコネクタと、
アタッチメントと、を備え、
前記アタッチメントと前記固定部は、前記第１接触部および前記回路基板を挟持し、
前記第２接触部は、前記受電部を押圧することを特徴とする灯具。
前記第２接触部は、前記受電部を前記光源搭載部に対して押圧することを特徴とする請求項１に記載の灯具。
前記アタッチメントは、前記光源ユニットを前記光源搭載部に対して押圧する押圧部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の灯具。
前記アタッチメント、前記第１接触部、前記回路基板および前記固定部は、締結部材により共締めされることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の灯具。
前記回路基板および前記コネクタは、前記回路基板に対する前記コネクタの移動が規制されるよう構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の灯具。
前記ハウジングは、前記回路基板をその面方向に位置決めするための位置決め部を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の灯具。