JP6955662B2 - Lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、回路基板と、回路基板の表面に実装される発光素子と、回路基板の表面を覆うホルダーとを備える照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device including a circuit board, a light emitting element mounted on the surface of the circuit board, and a holder covering the surface of the circuit board.
特許文献1は、車両室内の照明に使用される発光装置を開示する。発光装置はホルダーに支持される回路基板を備える。回路基板の表面には発光素子(LED素子)が実装される。ホルダーは、回路基板の表面を覆うカバーを備える。 Patent Document 1 discloses a light emitting device used for lighting a vehicle interior. The light emitting device includes a circuit board supported by a holder. A light emitting element (LED element) is mounted on the surface of the circuit board. The holder comprises a cover that covers the surface of the circuit board.
カバーにはレンズが一体化される。レンズの交換にあたってカバーごと交換されなければならない。 The lens is integrated with the cover. When replacing the lens, the entire cover must be replaced.
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、簡単にレンズといった光学部品(光学部品)を交換することができる照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a lighting device capable of easily exchanging an optical component (optical component) such as a lens.
本発明の第1側面によれば、第1面およびその裏側の第2面を有する回路基板と、前記回路基板の前記第1面に実装される発光素子と、前記回路基板の前記第1面を覆って、発光素子の前方に開口を配置するホルダーと、前記ホルダーの前記開口に着脱自在に取り付けられる光学部品とを備え、前記ホルダーは、前記回路基板の第2面を受け止める本体と、前記開口を有すると共に前記本体に結合されて前記本体との間に前記回路基板を挟み込むカバーとを備え、前記カバーと前記本体との対向面には、相互に嵌り合う凹凸が形成され、前記本体には、該本体内で前記回路基板の長手方向に沿って延びて、その延出方向の端部が前記本体の1つの壁面に開口部を形成する空間と、前記本体内に埋設されて一端側の端部を該本体の前記回路基板に対向する底面から前記回路基板側に突出させるとともに、前記回路基板の長手方向に沿う方向に折り曲げられた他端側の端部を前記空間内に突出させる導電端子とが設けられて、前記導電端子の前記他端側の端部に接続される雄コネクターが前記開口部から挿脱自在に挿入され、前記カバーは、前記光学部品を着脱自在に受け入れる筒体を備えていて、その筒体の端部に当接するように、前記光学部品にはフランジが設けられていて、前記回路基板は、前記本体との結合時に前記導電端子の差し込みが出来るスルーホールを備える照明装置は提供される。 According to the first aspect of the present invention, a circuit board having a first surface and a second surface on the back side thereof, a light emitting element mounted on the first surface of the circuit board, and the first surface of the circuit board. The holder comprises a holder for arranging an opening in front of the light emitting element, and an optical component detachably attached to the opening of the holder. The holder includes a main body for receiving a second surface of the circuit board and the main body. A cover having an opening and being coupled to the main body and sandwiching the circuit board between the main body is provided, and unevenness that fits each other is formed on the facing surface between the cover and the main body, and the main body has an unevenness. Is a space extending in the main body along the longitudinal direction of the circuit board and having an end portion in the extending direction forming an opening in one wall surface of the main body, and one end side embedded in the main body. The end of the main body is projected from the bottom surface of the main body facing the circuit board toward the circuit board, and the end of the other end bent in the longitudinal direction of the circuit board is projected into the space. A conductive terminal is provided, and a male connector connected to the other end of the conductive terminal is removably inserted from the opening, and the cover is a cylinder that detachably receives the optical component. The optical component is provided with a flange so as to have a body and abut on the end of the cylinder, and the circuit board has a through hole into which the conductive terminal can be inserted when the circuit board is connected to the main body. Ru an illumination device is provided.
第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、前記カバーは前記本体にリビングヒンジで一体に連結されている。 According to the second side surface, in addition to the configuration of the first side surface, the cover is integrally connected to the main body by a living hinge .
第3側面によれば、第2側面の構成に加えて、前記リビングヒンジが前記カバーの一方に設けられ、前記雄コネクターが挿入される前記開口部が前記カバーの他方側に設けられる。
According to the third side surface, in addition to the configuration of the second side surface, the living hinge is provided on one side of the cover, and the opening into which the male connector is inserted is provided on the other side of the cover.
第4側面によれば、第1〜第3側面のいずれかの構成に加えて、前記筒体と前記光学部品との間の部分は、相互に係り合う凹凸形状で形成されている。 According to the fourth side surface, in addition to the configuration of any of the first to third side surfaces , the portion between the tubular body and the optical component is formed in a concavo-convex shape that is intertwined with each other .
第5側面によれば、第1〜第4側面のいずれかの構成に加えて、前記筒体は前記カバーの表面から突出し、径方向に変位可能に1対の切り込みで仕切られて前記光学部品に係り合う弾性爪を有する。 According to the fifth side surface, in addition to the configuration of any of the first to fourth side surfaces , the tubular body protrudes from the surface of the cover and is partitioned by a pair of notches so as to be displaceable in the radial direction. Has elastic claws that engage with .
第6側面によれば、第4または第5側面の構成に加えて、前記光学部品は、前記筒体に嵌め入れられて前記発光素子の光を導く導光路を形成する光連結体を有する。 According to the sixth aspect, in addition to the configuration of the fourth or fifth aspect, the optical component has an optical connector that is fitted into the cylinder to form a light guide path that guides the light of the light emitting element .
第7側面によれば、第1〜第3側面のいずれかの構成に加えて、前記筒体は、前記開口を囲んで前記光学部品の雄ねじに噛み合う雌ねじを内周面に備える。 According to the seventh side surface, in addition to the configuration of any one of the first to third side surfaces , the tubular body is provided with a female screw on the inner peripheral surface that surrounds the opening and meshes with the male screw of the optical component .
第8側面によれば、第7側面の構成に加えて、前記光学部品は、前記筒体にねじ込まれて前記発光素子の光を導く導光路を形成する光連結体を有する。 According to the eighth side surface, in addition to the configuration of the seventh side surface, the optical component has an optical connector that is screwed into the tubular body to form a light guide path that guides the light of the light emitting element .
第9側面によれば、第1〜第8側面のいずれかの構成に加えて、前記回路基板は、複数のスルーホールを備えて着脱可能である。 According to the ninth side surface, in addition to the configuration of any one of the first to eighth side surfaces , the circuit board is provided with a plurality of through holes and is removable .
第10側面によれば、第1〜第9側面の構成に加えて、前記ホルダーはドアトリムの構成材に固定される。 According to the tenth side surface, in addition to the configurations of the first to ninth side surfaces, the holder is fixed to the component of the door trim .
本発明によれば、ホルダーに対して光学部品は取り外されることができる。光学部品は交換されることができる。ホルダーには様々な種類の光学部品が取り付けられることが
できる。
According to the present invention , the optical component can be removed from the holder. The optics can be replaced. Various types of optical components can be attached to the holder .
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は自動車に搭載された照明システムの構成を概略的に示す。照明システム11は、左右のドアトリム12にそれぞれ埋め込まれて、点灯時にドアインサイドハンドル13を照らし出す第1照明装置14と、左右のドアアームレスト15にそれぞれ埋め込まれて、点灯時にドアアームレスト15の縁を照らし出す第2照明装置16とを備える。第1照明装置14および第2照明装置16はLIN通信を介して自動車の制御ユニット(ECU)17に接続される。制御ユニット17は第1照明装置14および第2照明装置16の点灯および消灯を制御する。LIN通信によれば、第1照明装置14および第2照明装置16は制御ユニット17との接続にあたって1本のワイヤーハーネス18で直列または並列に接続されることができる。
FIG. 1 schematically shows the configuration of a lighting system mounted on an automobile. The
図2に示されるように、第1照明装置14は、前面にレンズ(光学部品)21を支持するホルダー22を備える。ホルダー22は、回路基板23を支持する角柱形の本体24と、本体24に結合されて、本体24との間に回路基板23を挟み込むカバー25とで形成される。本体24およびカバー25は例えば絶縁性の樹脂成形体から形成される。ここでは、カバー25は本体24にリビングヒンジ26で一体に連結される。ホルダー22はドアトリム12の構成材に固定される。
As shown in FIG. 2, the first
回路基板23の第1面(表面)には、1つの発光素子27と、発光素子27の発光に寄与する1以上の電子部品28とが実装される。これら発光素子27および電子部品28は配線パターンに例えばはんだ付けされる。はんだ付けにあたって例えばリフロー工程が用いられる。発光素子27は例えばLED(発光ダイオード)素子から構成される。LED素子は例えば面発光する。
One
配線パターンは複数(ここでは4つ)のスルーホール29を含む。スルーホール29は、配線パターンの導電材から連続して、例えば円柱形状の空間を囲む導電壁で構成される。回路基板23の基材は例えば絶縁性の樹脂材料やセラミック材料から成形される。
The wiring pattern includes a plurality of (here, four) through
ホルダー22の本体24は、平面で構成されて回路基板23の裏面(第1面の裏側の第2面)を支持する底面(支持面)31と、底面31を囲んで底面31よりも前方に突出する囲い壁32とを有する。底面31は回路基板23の輪郭と等しい形状を有する。囲い壁32は、底面31に直交して上下で向き合う1対の第1壁面33a、33bと、底面31に直交して、左右で向き合って上下の第1壁面33a、33b同士を接続する1対の第2壁面34a、34bとを有する。こうして囲い壁32の内側に底面31に接する平たい直方体の空間は区画される。
The
囲い壁32には、底面31から特定の距離で離れる位置で底面31に平行に広がって、底面31の全周を囲む合わせ面35が規定される。囲い壁32で囲まれる空間は合わせ面35に対して窪みを形成する。回路基板23が窪みに収容されて、回路基板23の裏面が底面31に全面で重ねられると、第1壁面33a、33bおよび第2壁面34a、34bは、回路基板23の4辺の外縁に接触し底面31の垂直方向に回路基板23の平行移動を案内することができる。ホルダー22は底面31で回路基板23の裏面を支持する。底面31は回路基板23の裏面を支持する支持面として機能する。
The
底面31には4本の導電端子36が突出する。導電端子36は例えば電源端子や信号端子を含む。導電端子36は線形状の導電材から成形される。個々の導電端子36はいわゆるプレスフィット形状を有する先端を備える。4つの導電端子36の配置は回路基板23の表面に並ぶスルーホール29の配列を反映する。回路基板23の裏面が底面31に重ねられると、導電端子36はスルーホール29を貫通する。プレスフィットの働きで導電端子36は底面に回路基板23を固定する。
Four
カバー25は回路基板23の第1面(表面)を覆う。カバー25の裏面には囲い壁32の内側に嵌まり込む厚板片37が配置される。厚板片37の外周には囲い壁32の合わせ面35に受け止められる枠形状の重ね片38が接続される。カバー25は、例えば、重ね片38で本体24の合わせ面35に凹凸状に固着される。固着には例えば溶着が用いられることができる。その他、厚板片37が囲い壁32に圧入されてカバー25は閉じ位置に保持されてもよい。
The
カバー25は、開口41を囲んで弾性変形に基づき着脱自在にレンズ21を受け入れる筒体42を備える。筒体42はカバー25の表面から突出する。図3に示されるように、カバー25は、発光素子27の前方に開口41を配置する。開口41は、発光素子27の光軸CXに同心の円形の輪郭を有する。筒体42は同様に発光素子27の光軸CXに同軸の円筒空間を区画する。筒体42に保持されるレンズ21の光軸は発光素子27の光軸CXに重なる。
The
ホルダー22の本体24には、該本体24内で回路基板23の長手方向に沿って延びて、その延出方向の端部が本体24の1つの壁面に開口部を形成する空間44と、本体24内に埋設されて一端側である第1線形部36bの端部を本体24の回路基板23に対向する底面31から回路基板23側に突出させるとともに、回路基板23の長手方向に沿う方向に折り曲げられた他端側である第2線形部36bの端部を空間44内に突出させる導電端子36とが設けられて、該空間44と導電端子36とでコネクター43が確立される。即ち、コネクター43は雌コネクターとして構成されて雄コネクターを受け入れる空間44を区画する。また空間44には個々の導電端子36が突出し、導電端子36は、底面31で端部を突出させて底面31に垂直に延びる第1線形部36aと、第1線形部36aから屈曲して、空間44内で底面31に平行に延びる第2線形部36bとを有する。導電端子36はホルダー22の本体24に埋め込まれ、埋め込みにあたって例えばインサート成型が用いられる。コネクター43にはワイヤーハーネス18に結合される雄コネクターが挿入される。雄コネクターはコネクター43に着脱自在に結合されればよい。
The
図4に示されるように、第2照明装置16は第1照明装置14と同様に構成される。ただし、第2照明装置16では、レンズ21に代えて導光管46がカバー25の筒体42に結合される。導光管46は断面円形の管として形成される。導光管46は、例えば、線方向に光を誘導するとともに、各断面の径方向に光を放射する。導光管46は線形の照明を提供する。導光管46以外の構成は第1照明装置14と同様である。
As shown in FIG. 4, the second illuminating
図5に示されるように、レンズ21および導光管46には、筒体42に嵌め入れられて発光素子27の光を導く導光路を形成する光連結体47が一体に形成される。光連結体47は円筒面の外周を有する。円筒面の外径は筒体42の内径の大きさ程度に設定されればよい。レンズ21および導光管46は発光素子27側が平坦面とされ、光連結体47はレンズ27および導光管46はの該平坦面に連結される。レンズ21および導光管46はの前記平坦面における光連結体47の外方の部分はフランジ21a,46aとされる。
As shown in FIG. 5, the
光連結体47と筒体42との間には相互に係り合う凹凸形状で形成される着脱機構48が配置される。着脱機構48は、筒体42の径方向に変位可能に1対の切り込み51で筒体42に仕切られて、光連結体47に係り合う弾性爪52を有する。ここでは、弾性爪52は筒体42の直径線上で1対配置される。光連結体47の外周には弾性爪52を受け入れる窪み53が区画される。
A
弾性爪52の先端には、筒体42の軸心に直交する平面で構成されて開口41に向き合う係り面54と、係り面54の径方向内端に稜線で接続されて、開口41から遠ざかるにつれて径方向外側に広がる傾斜面55とが区画される。窪み53には、光連結体47の軸心に直交する平面で構成されて、レンズ21の外表面または導光管46側に面する係り面56が区画される。弾性爪52の係り面54が光連結体47の係り面56に面で接触することで、筒体42からの光連結体47の抜け落ちは防止される。弾性爪52が径方向に外方に弾性変形すれば、弾性爪52の係り面54は光連結体47の係り面55から外れる。こうした係り合いの解除は筒体42からレンズ21や導光管46の取り外しを実現する。
The tip of the
次に本実施形態の作用を説明する。組み立てにあたって回路基板23の第1面に発光素子27および電子部品28は実装される。回路基板23はホルダー22の本体24に組み込まれる。回路基板23の第2面はホルダー22の底面31に向き合わせられる。個々の導電端子36に対応してスルーホール29は位置決めされる。囲い壁32の内側に回路基板23が押し込まれると、第1壁面33a、33bや第2壁面34a、34bに沿って回路基板23の移動は案内される。導電端子36は対応するスルーホール29を突き抜ける。導電端子36とスルーホール29との間に導電接続は確保される。プレスフィットの働きで回路基板23はホルダー22に固定される。
Next, the operation of this embodiment will be described. Upon assembly, the
次にリビングヒンジ26を介してカバー25は閉じられる。カバー25の厚板片37は囲い壁32の内側に嵌め入れられる。囲い壁32の合わせ面35にカバー25の重ね片38は受け止められる。カバー25の筒体42にはレンズ21または導光管46のいずれかが連結される。このとき、光連結体47の先端は弾性爪52の傾斜面55に接触する。傾斜面55は、光連結体47の進入に応じて径方向外側に駆動力を生み出す。この駆動力の働きで弾性爪52は筒体42の径方向外方に弾性変形する。こうして筒体42に光連結体47は受け入れられる。光連結体47が押し込まれて筒体42内で定位置に達すると、弾性爪52の爪先は光連結体47の窪み53に進入し、弾性爪52は原形に復帰する。弾性爪52の係り面54は光連結体47の係り面56に係り合う。光連結体47と筒体42との結合は完了する。
The
本実施形態では、ホルダー22に着脱自在にレンズ21や導光管46といった光学部品は取り付けられる。ホルダー22に対してレンズ21や導光管46は取り外されることができる。レンズ21や導光管46は交換されることができる。ホルダー22には様々な種類の光学部品が取り付けられることができる。様々な種類の光学部品に共通にホルダー22は利用されることができる。
In the present embodiment, optical components such as a
ホルダー22は、回路基板23の裏面を受け止める本体24と、開口41を有し、本体24に結合されて本体24との間に回路基板23を挟み込むカバー25とを備える。回路基板23は、相互に結合される本体24とカバー25との間に挟まれるので、ホルダー22に対して回路基板23は簡単に取り付けられることができる。
The
ホルダー22のカバー25は、開口41を囲んで弾性変形に基づき着脱自在にレンズ21または導光管46の光連結体47を受け入れる筒体42を有する。筒体42の弾性変形に応じてレンズ21や導光管46といった光学部品は簡単にカバー25に取り付けられることができる。
The
ホルダー22の筒体42はカバー25の表面から突出する。レンズ21や導光管46といった光学部品は取り付け位置に簡単に位置合わせされることができる。
The
カバー25の筒体42と光学部品の光連結体47との間には、相互に係り合う凹凸形状で形成される着脱機構48が配置される。レンズ21や導光管46といった光学部品は簡単にホルダー22から取り外されることができる。
Between the
着脱機構48は、径方向に変位可能に1対の切り込みで筒体42に仕切られて、光連結体47に係り合う弾性爪52を有する。レンズ21や導光管46といった光学部品は簡単に着脱されることができる。
The attachment /
レンズ21や導光管46といった光学部品は、筒体42に嵌め入れられて発光素子27の光を導く導光路を形成する光連結体46を有する。光学部品の機能が相違しても、共通して光連結体47が光学部品に形成されれば、種類を問わずに光学部品は筒体42に結合されることができる。
Optical components such as the
カバー25は本体24にリビングヒンジ26で一体に連結される。カバー25が本体24に一体成型されることで、製造コストは低減される。
The
図6に示されるように、ホルダー22では本体24とカバー25との間に係り合い機構57が配置されてもよい。ここでは、係り合い機構57は、例えば厚板片37でリビングヒンジ26から最も離れた端面に配置される突起58と、囲い壁32でリビングヒンジ26から最も離れた第1壁面33bに配置される凹み59とを有する。突起58は、重ね片38から規定の距離で離れた位置で端面から突出する。凹み59は、合わせ面35から規定の距離で離れた位置で合わせ面35から窪む。カバー25の厚板片37が囲い壁32の内側に嵌め込まれると、例えば囲い壁32の弾性変形に応じて突起58は凹み59に進入することができる。こうして突起58および凹み59の係り合いに応じてカバー25は閉鎖位置に保持される。囲い壁32の弾性変形に応じて突起58および凹み59の係り合いは解除されることができる。こうしてカバー25の開閉は実現される。
As shown in FIG. 6, in the
図7は他の実施形態に係る着脱機構48の構成を概略的に示す。カバー25は、開口41を囲んで、光連結体61の雄ねじ62に噛み合う雌ねじ64を内周面に有する筒体64を有する。他の構造は前述の第1照明装置14および第2照明装置16と同様である。ねじ構造に基づきレンズ21や導光管46といった光学部品は強固にカバー25に取り付けられることができる。光学部品の機能が相違しても、共通して光連結体61が光学部品に形成されれば、種類を問わずに光学部品は筒体64に結合されることができる。
FIG. 7 schematically shows the configuration of the attachment /
14…照明装置(第1照明装置)、16…照明装置(第2照明装置)、21…光学部品(レンズ)、21a…フランジ、22…ホルダー、23…回路基板、23a…第1面(表面または裏面)、24…本体、25…カバー、26…リビングヒンジ、27…発光素子、29…スルーホール、36a…回路基板の一端側(第1線形部)、36b…回路基板の他端側(第2線形部)、41…開口、42…筒体、44…空間、46…光学部品(導光管)、46a…フランジ、47…光連結体、48…着脱機構、51…切り込み、52…弾性爪、53…窪み、61…光連結体、62…雄ねじ、63…雌ねじ、64…筒体。 14 ... Lighting device (first lighting device), 16 ... Lighting device (second lighting device), 21 ... Optical component (lens), 21a ... Flange, 22 ... Holder, 23 ... Circuit board, 23a ... First surface (surface) Or back side), 24 ... main body, 25 ... cover, 26 ... living hinge, 27 ... light emitting element, 29 ... through hole, 36a ... one end side of circuit board (first linear part), 36b ... other end side of circuit board (or other side) 2nd linear part), 41 ... opening, 42 ... cylinder, 44 ... space, 46 ... optical component ( light guide tube), 46a ... flange, 47 ... optical connector, 48 ... attachment / detachment mechanism, 51 ... notch, 52 ... Elastic claw, 53 ... recess, 61 ... optical connector, 62 ... male screw, 63 ... female screw, 64 ... tubular body.
Claims (10)
前記ホルダーは、前記回路基板の第2面を受け止める本体と、前記開口を有すると共に前記本体に結合されて前記本体との間に前記回路基板を挟み込むカバーとを備え、
前記カバーと前記本体との対向面には、相互に嵌り合う凹凸が形成され、
前記本体には、該本体内で前記回路基板の長手方向に沿って延びて、その延出方向の端部が前記本体の1つの壁面に開口部を形成する空間と、前記本体内に埋設されて一端側の端部を該本体の前記回路基板に対向する底面から前記回路基板側に突出させるとともに、前記回路基板の長手方向に沿う方向に折り曲げられた他端側の端部を前記空間内に突出させる導電端子とが設けられて、前記導電端子の前記他端側の端部に接続される雄コネクターが前記開口部から挿脱自在に挿入され、
前記カバーは、前記光学部品を着脱自在に受け入れる筒体を備えていて、その筒体の端部に当接するように、前記光学部品にはフランジが設けられていて、前記回路基板は、前記本体との結合時に前記導電端子の差し込みが出来るスルーホールを備えることを特徴とする照明装置。 A circuit board having a first surface and a second surface on the back side thereof, a light emitting element mounted on the first surface of the circuit board, and the first surface of the circuit board are covered and opened in front of the light emitting element. A holder for arranging the holder and an optical component that can be detachably attached to the opening of the holder .
The holder includes a main body that receives the second surface of the circuit board, and a cover that has the opening and is coupled to the main body to sandwich the circuit board between the main body.
Concavities and convexities that fit each other are formed on the facing surfaces of the cover and the main body.
The main body has a space extending in the main body along the longitudinal direction of the circuit board and an end portion in the extending direction forming an opening in one wall surface of the main body, and is embedded in the main body. One end of the main body is projected from the bottom surface of the main body facing the circuit board toward the circuit board, and the other end of the main body is bent in the longitudinal direction of the circuit board in the space. A conductive terminal is provided, and a male connector connected to the other end of the conductive terminal is removably inserted from the opening.
The cover includes a tubular body that detachably receives the optical component, and the optical component is provided with a flange so as to abut on the end of the tubular body, and the circuit board is the main body. lighting device according to claim Rukoto with a through hole plug can be of the conductive terminals when coupled with.
The lighting device according to claim 2 , wherein the living hinge is provided on one side of the cover, and the opening into which the male connector is inserted is provided on the other side of the cover.
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