JP2005136252A - Ｌｅｄ取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業負担を軽減することを目的とする。
【解決手段】 ベース部２０にはボス２３が立てられている。平板状のリード１２とバスバー３０との間には双方を厚み方向に貫通する連通孔５０が設けられる。ボス２３を連通孔５０に貫通させ、連通孔５０から突き出るボス２３の先端部を熱かしめして膨大部９０を形成し、この膨大部９０を冷却硬化することにより、バスバー３０とＬＥＤ１０の双方をベース部２０に固定する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば車両用灯具の光源として好適に用いられる発光ダイオード（ＬＥＤ）取付構造に関する。

この種のＬＥＤ取付構造は、以下の特許文献１に開示されている。このものは、金属で形成される正負極のバスバーをケースとレンズとにより構成された灯室内に配したものである。バスバーには発光ダイオードのリードがレーザー溶接により接続固定され、その発光ダイオードが実装されたバスバーはケースにねじ締め固定されるようになっている。
特開２０００−２２２９１５公報

上記の場合、発光ダイオードをバスバーにレーザー溶接で固定したあとそのバスバーをケースにねじ締め固定していたから、２回の固定作業が必要とされて作業負担が大きいという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、発光ダイオードを取付ける際の作業負担を軽減することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、発光ダイオード及びこの発光ダイオードに通電する金属製のバスバーの双方を合成樹脂製のベース部に取付け固定するためのＬＥＤ取付構造であって、前記発光ダイオードには前記バスバーの平面方向に沿って同バスバーに接続される平板状のリードが設けられ、このリード及び前記バスバーには双方を厚み方向に連通して開口する連通孔が設けられ、前記ベース部にはボスが立てられ、このボスを前記連通孔に貫通させて前記ボスの先端部を熱かしめすることにより、前記発光ダイオード及び前記バスバーの双方を前記ベース部に固定してなる構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記リードが前記バスバーと前記ベース部との間に挟まれた状態で固定されるものであり、前記ベース部には前記リードを嵌め込むことによりリード全体を位置決めする位置決め凹部が設けられているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記熱かしめによって前記連通孔の孔周りには膨大部が形成され、この膨大部に覆われる前記連通孔の孔縁にはバーリング筒が立ち上げ形成されているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記バスバー及び前記リードのうちいずれか一方には前記連通孔を中心とした環状をなす環状凸部が設けられ、他方には前記突部と対応した形態の環状凹部が設けられているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ベース部に立てられたボスを連通孔に貫通させてボスの先端部を熱かしめすることにより、発光ダイオード及びバスバーの双方をベース部に固定するようにしているから、一回のかしめ作業で発光ダイオード及びバスバーの双方を一挙に固定でき、従来と比べて作業負担を大幅に軽減できる。

＜請求項２の発明＞
リードを位置決め凹部に位置決めさせた状態でかしめ作業を行えるから、作業中に発光ダイオードがぶれたりすることがなく、かしめ作業の信頼性を確保できる。

＜請求項３の発明＞
ボスの先端部を熱かしめする際に、溶融した樹脂が連通孔の孔壁を伝って流れる懸念があるものの、本発明においては、膨大部によって覆われる連通孔の孔縁にバーリング筒が立ち上げられているから、そのような樹脂流れを食い止めることができる。また、バーリング筒は、バーリング加工にともない形成されるから、特別な形成工程が必要とされず、手間がかからない。

＜請求項４の発明＞
バスバーにおける連通孔から突出するボスの先端部を熱かしめする際に、溶融した樹脂がバスバーとリードとの間の隙間を伝って流れる懸念があるものの、本発明においては、バスバー及びリードのうちのいずれか一方に環状凸部が設けられ、他方に環状凸部と対応した形態の環状凹部が設けられているから、これらの凹凸の嵌め合い構造でそのような樹脂流れを食い止めることができる。

本発明の実施形態を図１ないし図５によって説明する。図１は、本実施形態を適用した車両用の灯具、例えばテールランプの灯室内に配された発光ダイオード（以下、ＬＥＤと言う）の斜視図であって、図中符号１０は、ＬＥＤの全体を示す。

灯室は、透明樹脂よりなるレンズ部（図示せず）の照射面と対向する位置にベース部２０を備えている。ベース部２０は、熱可塑性の合成樹脂により平板状に形成され、その上面に複数のＬＥＤ１０が所定の配列で載設されている。

ＬＥＤ１０は、図２に示すように、発光源たるＬＥＤ本体１１とそのＬＥＤ本体１１の方形枠の両端縁の夫々から延出されるカソードリード及びアノードリード１２とを備えている。各リード１２は、導電性の金属板を打ち抜いたあと曲げ加工して平板状に形成され、ＬＥＤ本体１１の両端縁の夫々から下方へ僅かに延出される垂直部１２Ａとその垂下端から互いに離れる方向へ延出される水平部１２Ｂとにより構成され、ＬＥＤ本体１１の軸線を間に挟んで互いが対称形となっている。リード１２の水平部１２Ｂは、ベース部２０の平面方向に沿うような幅広の方形板状をなし、その中央部には円形の貫通孔１２Ｅが開口して設けられている。

一方、ベース部２０にはＬＥＤ１０の一部を嵌め込んでＬＥＤ１０全体を位置決めする位置決め凹部２１が設けられている。詳しくは位置決め凹部２１は、カソードリード及びアノードリード１２の各水平部１２Ｂと対応する形態をなし、各水平部１２Ｂの延出端縁と両側端縁とに当接可能とされている。各水平部１２Ｂは、位置決め凹部２１に嵌め込まれることにより、図３に示すように、その上面がベース部２０の上面と面一状に連なるようになっている。ベース部２０にはＬＥＤ本体１１の下方に位置してＬＥＤ１０の長さ方向と直交する方向（後述するバスバー３０の延出方向）に延びる溝部２２が設けられ、この溝部２２に位置決め凹部２１が開口している。

ベース部２０の上面のうち位置決め凹部２１の底面を構成する部分には、図２に示すように、ボス２３が立ち上げ形成されている。ボス２３は、円柱状をなしてほぼ垂直に立ち上げられ、リード１２の水平部１２Ｂが位置決め凹部２１に対して上方から嵌め込まれると、水平部１２Ｂの貫通孔１２Ｅを貫通して上方へ突き出るようになっている。

また、ベース部２０には導電性の金属板よりなる１対のバスバー３０が配置されている。各バスバー３０は、直線帯状をなして互いに平行に配されており、カソードリード１２と対応するカソードリード接続用のバスバー３０とアノードリード１２と対応するアノードリード接続用のバスバー３０とから構成される。各バスバー３０は、対応するリード１２の水平部１２Ｂの上面に載せられることにより、該リード１２との間に良好な接続状況を実現している。一方、各ＬＥＤ１０は、バスバー３０の延出方向に一定の間隔を置いて並設されており、夫々がバスバー３０を介して連繋された状態で、レンズ部の照射面に向かって設置されている。

バスバー３０においてボス２３と対向する位置には挿通孔３１が開口して設けられており、バスバー３０をリード１２の水平部１２Ｂの上に載せると、バスバー３０の挿通孔３１とリード１２の貫通孔１２Ｅとが整合して連通孔５０を構成し、この連通孔５０にボス２３が貫通するようになっている（図３参照）。バスバー３０は、リード１２の水平部１２Ｂに載せられる過程で、ボス２３により姿勢が矯正され、ベース部２０に正規の姿勢で保持される。そして、図５に示すように、バスバー３０の上面における連通孔５０の孔縁からは円筒状のバーリング筒６０が立ち上げ形成されている。バーリング筒６０は、バーリング加工により下から上へ穴空けする際に形成されるものである。

また、バスバー３０とリード１２の互いの対向面間には凹凸の嵌め合い構造が形成されている。詳しくはバスバー３０に連通孔５０を中心とした環状をなす環状凸部７０が突設され、リード１２の水平部１２Ｂに環状凸部７０と対応する形態の環状凹部８０が凹み形成されている。バスバー３０とリード１２の水平部１２Ｂとが互いの対向面を合致させた状態で密接されると、環状凹部８０に環状凸部７０が密嵌されるようになっている。

次に、ＬＥＤ１０とバスバー３０とをベース部２０に組付ける手順を説明する。まず、リード１２の水平部１２Ｂをベース部２０の位置決め凹部２１に上方から嵌め込み、ＬＥＤ１０の全体をベース部２０に位置決めした状態で保持させる。このとき、水平部１２Ｂの貫通孔１２Ｅからはボス２３が上方へ向けて突き出る。続いて、ボス２３をバスバー３０の挿通孔３１に貫通させつつ各バスバー３０を対応する水平部１２Ｂの上に載せる。すると、挿通孔３１と貫通孔１２Ｅとから連通孔５０が構成されるとともに、この連通孔５０からボス２３が上方へ向けて突き出る。

その後、この連通孔５０から突き出るボス２３の先端部を熱かしめするわけであるが、具体的には、ボス２３の先端部を加熱し押圧しながら溶融して連通孔５０の直径より大きい直径を有する扁平円盤状の膨大部９０を形成する（図１参照）。そして、この膨大部９０を冷却硬化させることにより、膨大部９０とベース部２０との間にバスバー３０とリード１２の水平部１２Ｂを挟み込む態様で、バスバー３０及びＬＥＤ１０の双方をベース部２０に固定する。

冷却硬化させる間、溶融樹脂が連通孔５０の孔壁を伝って流れ出る懸念がある。しかるに、本実施形態の場合には膨大部９０によって覆われる連通孔５０の孔縁にバーリング筒６０が立ち上げ形成されているから、このバーリング筒６０によって樹脂流れを食い止めることができる。また、万一、バーリング筒６０によって樹脂流れを完全に食い止めることができなくとも、溶融樹脂がバスバー３０とリード１２の水平部１２Ｂとの間を伝って流れる途中で環状凸部７０と環状凹部８０とによる凹凸の嵌合構造に塞き止められるから、これによって樹脂流れが食い止められる。

以上のように、本実施形態によれば、ベース部２０に立てられたボス２３をＬＥＤ１０のリード１２とバスバー３０との間を連通する連通孔５０に貫通させてボス２３の先端部を熱かしめすることにより、ＬＥＤ１０及びバスバー３０の双方をベース部２０に固定するようにしているから、従来２回必要とされた固定作業を１回のかしめ作業で済ませることができ、作業負担を大幅に軽減できる。
また、熱かしめ時の熱の影響がＬＥＤ１０に直接及ぶことがないため、熱からＬＥＤ１０が保護される。

さらに、リード１２を位置決め凹部２１に位置決めさせた状態でかしめ作業を行えるから、作業中にＬＥＤ１０がぶれたりすることがなく、かしめ作業の信頼性を確保できる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、ベース部、ＬＥＤ、バスバーの順に下から上へ積層されていたが、本発明においては、ベース部、バスバー、ＬＥＤの順に下から上へ積層されていても構わない。この場合に、樹脂流れを防止するには、リードの水平部の上面における連通孔の孔縁にバーリング筒が立ち上げ形成されているとよい。
（２）上記実施形態では、環状凸部がバスバーに、環状凹部がリードに設けられていたが、本発明においては、環状凸部がリードに、環状凹部がバスバーに設けられていても構わない。

（３）本発明においては、バーリング筒と環状凸部及び環状凹部よりなる嵌合構造のいずれか一方もしくは両方を無くしても構わない。
（４）本発明においては、バスバーは、直線状に限らず、例えばＳの字形などの曲線状であっても構わない。
（５）本発明は、ＬＥＤ灯具に広く適用できる。

本発明の実施形態に係るＬＥＤ取付構造の斜視図 その分解斜視図 その断面図 その分解断面図 その要部拡大断面図

符号の説明

１０…ＬＥＤ（発光ダイオード）
１２…リード
２０…ベース部
２１…位置決め凹部
２３…ボス
３０…バスバー
５０…連通孔
９０…膨大部

Claims (4)

1. 発光ダイオード及びこの発光ダイオードに通電する金属製のバスバーの双方を合成樹脂製のベース部に取付け固定するためのＬＥＤ取付構造であって、
   前記発光ダイオードには前記バスバーの平面方向に沿って同バスバーに接続される平板状のリードが設けられ、このリード及び前記バスバーには双方を厚み方向に連通して開口する連通孔が設けられ、
   前記ベース部にはボスが立てられ、このボスを前記連通孔に貫通させて前記ボスの先端部を熱かしめすることにより、前記発光ダイオード及び前記バスバーの双方を前記ベース部に固定してなるＬＥＤ取付構造。
2. 前記リードが前記バスバーと前記ベース部との間に挟まれた状態で固定されるものであり、前記ベース部には前記リードを嵌め込むことによりリード全体を位置決めする位置決め凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ取付構造。
3. 前記熱かしめによって前記連通孔の孔周りには膨大部が形成され、この膨大部に覆われる前記連通孔の孔縁にはバーリング筒が立ち上げ形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＬＥＤ取付構造。
4. 前記バスバー及び前記リードのうちいずれか一方には前記連通孔を中心とした環状をなす環状凸部が設けられ、他方には前記突部と対応した形態の環状凹部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＬＥＤ取付構造。

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