JP6062148B2

JP6062148B2 - 車両用灯具

Info

Publication number: JP6062148B2
Application number: JP2011283536A
Authority: JP
Inventors: 弘美中村
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2031-12-26
Also published as: CN103175084A; CN103175084B; JP2013134857A

Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に、ランプボディとカバーとで形成される灯室内に、半導体発光素子が実装されたフレキシブル基板が配された車両用灯具に関する。

車両用前照灯などの車両用灯具の中には、光源にＬＥＤを用いたものが知られている（例えば特許文献１参照）。このような車両用灯具では、例えば複数のＬＥＤの各々の取付位置が灯具前後方向に階段状に設けられている場合などに、それぞれのＬＥＤの取付位置を階段状に繋ぐフレキシブル基板が用いられることがある。そして、この場合、フレキシブル基板は、例えば取付面に設けたボスに挿通して当該ボスを熱カシメすることにより取付面に固定される。

特開２００６−１２８２１４号公報

しかしながら、このような方法で取り付けると、取付工程において熱カシメを行うための設備が必要なり、また、熱カシメの際にフレキシブル基板を取付面のボスに挿通した状態で仮固定しておく必要があった。

上記課題を解決することを目的として、本発明は、
灯具前方側が開口したランプボディと、
前記開口を覆うカバーと、
前記ランプボディと前記カバーとで形成される灯室内に配され、表面側に半導体発光素子が実装されているとともに裏面側に補強部材が取り付けられたフレキシブル基板と、
前記補強部材の少なくとも一部が挿し込まれることにより前記フレキシブル基板を位置決め保持するベース部と、
を備えることを特徴とする車両用灯具を提供する。

このような車両用灯具によれば、フレキシブル基板を灯室内に取り付ける際の取付操作性に優れるとともに、熱カシメを行うための設備が必要なく、取付時に仮固定しておく必要もない。

また、上記車両用灯具において、
前記補強部材は、少なくとも外縁部が板状であり、
前記ベース部には、所定の取付方向に沿って挿し込まれた前記補強部材の前記外縁部と係合する係合部が設けられていることが好ましい。

これにより、補強部材を係合部に挿し込んでその外縁部を係合部に係合させるだけでフレキシブル基板をベース部に位置決め保持させることができるので、フレキシブル基板の取付操作性に優れる。

また、上記車両用灯具において、
前記補強部材および前記ベース部には、前記補強部材の少なくとも一部が前記ベース部に挿し込まれたときに互いに嵌合する凸部および凹部の一方または他方が設けられていることが好ましい。

これにより、簡易な構造でフレキシブル基板をベース部に位置決め保持させることができる。

また、上記車両用灯具において、
前記補強部材および前記半導体発光素子は、前記フレキシブル基板の長手方向に沿って複数設けられており、前記フレキシブル基板における前記半導体発光素子と前記半導体発光素子との間の部分には開口が形成されていることが好ましい。

これにより、複数の補強部材をベース部に挿し込んでフレキシブル基板を位置決め保持する場合に、フレキシブル基板を補強部材が取り付けられていない部分で折り曲げたときの反発力が小さくなるので、フレキシブル基板の取付操作性がさらに良くなる。

また、上記車両用灯具において、
前記フレキシブル基板は、前記補強部材が取り付けられている部分と前記補強部材が取り付けられていない部分とで幅が一定であることが好ましい。

これにより、フレキシブル基板を補強部材が取り付けられていない部分で折り曲げたときの反発力を抑えつつ、フレキシブル基板が捩じられることなどによって破損しにくい構造とすることができる。

また、上記車両用灯具において、
前記フレキシブル基板は、前記補強部材が取り付けられていない部分に、金属パターンが形成されていることが好ましい。

これにより、フレキシブル基板の曲げなどに対する強度がより大きくなる。

なお、本発明は、上記の各特徴を備えるものに限られず、これらの特徴のサブコンビネーションも本発明に含まれる。

本発明の実施形態に係る車両用灯具におけるランプボディ前端部の拡大斜視図である。フレキシブル基板を灯具前方側から見た斜視図である。ベース部を灯具前方側から見た斜視図である。図１のＡ−Ａ断面矢視図である。図２に「Ｘ」を付して破線で囲んだ箇所を拡大した平面図である。ベース部にフレキシブル基板を挿し込んで係合させる様子を示す概略断面図である。

以下において、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１の縦断面図である。また、図２は、車両用灯具１が備えるフレキシブル基板１００を灯具前方側から見た斜視図である。また、図３は、車両用灯具１が備えるベース部２００を灯具前方側から見た斜視図である。また、図４は、図１のＡ−Ａ断面矢視図である。また、図５は、図２に「Ｘ」を付して破線で囲んだ箇所を拡大した平面図である。また、図６は、ベース部２００にフレキシブル基板１００を挿し込んで係合させる様子を示す概略断面図である。

以下の説明において、「灯具前方」または「前方」とは、車両用灯具１がヘッドランプなど車両の前部に配置されるものである場合は車両前方と略等しい方向を示し、車両用灯具１がテールランプなど車両の後部に配置されるものである場合は車両後方と略等しい方向を示す。また、「灯具後方」または「後方」とは、上記の「灯具前方」または「前方」に対して反対の方向を示す。

車両用灯具１は、図１に示すように、ランプボディ１０と、ランプボディ１０の灯具前方側に設けられた開口を覆うようにランプボディ１０に取り付けられた素通し状のカバー２０と、ランプボディ１０およびカバー２０によって形成される灯室内に取り付けられた光源ユニット３０と、を備える。また、光源ユニット３０は、フレキシブル基板１００と、ベース部２００と、を備える。

フレキシブル基板１００は、図２に示すように、ＬＥＤ配置部１２１〜１２６、コネクタ配置部１２７、および接続部１３１〜１３５で構成された可撓性の回路基板部に、ＬＥＤ１１１〜１１６と、給電コネクタ１１７と、補強部材１６１〜１６６と、が配されている。より具体的には、ＬＥＤ１１１〜１１６は、半導体発光素子の一例であり、ＬＥＤ配置部１２１〜１２６の各々の表面（灯具前方側の面）に１つずつ実装されている。コネクタ配置部１２７の表面には、給電コネクタ１１７が実装されている。補強部材１６１〜１６６は、絶縁性材料で形成された板状部材であり、ＬＥＤ配置部１２１〜１２６の各々の裏面（灯具後方側の面）に取り付けられている。ＬＥＤ１１１〜１１６は、フレキシブル基板１００の上記回路基板部に形成された回路パターンを介して給電コネクタ１１７と電気的に接続されており、外部電源から給電コネクタを介して供給される電力によって点灯される。補強部材１６１〜１６６は、ＬＥＤ配置部１２１〜１２６の裏面に設けられていることにより、ＬＥＤ１１１〜１１６から発生する熱を放熱する役割も担う。

それぞれのＬＥＤ配置部１２１〜１２６には、図２に示すように、灯具前後方向に貫通する貫通孔１８１〜１８６が形成されている。これらの貫通孔１８１〜１８６は、フレキシブル基板１００がベース部２００に挿し込まれたときにベース部２００に設けられた後述の凸部２４１〜２４６と嵌合する凹部の一例である。

また、それぞれのＬＥＤ配置部１２１〜１２６に取り付けられている補強部材１６１〜１６６における貫通孔１８１〜１８６の対応位置にも貫通孔が形成されている（図４には、補強部材１６１〜１６３における貫通孔１８１〜１８３の対応位置に形成された貫通孔１９１〜１９３のみ図示されているが、補強部材１６４〜１６４における貫通孔１８４〜１８６の対応位置にも貫通孔が形成されている。）。

したがって、フレキシブル基板１００には、ＬＥＤ配置部１２１〜１２６および対応する補強部材１６１〜１６６の両方を灯具前後方向に貫通する貫通孔が形成されている。これらの貫通孔にピンなどを挿し込んでベース部２００における後述の凸部２４１〜２４６を押し込むことで、フレキシブル基板１００のＬＥＤ配置部１２１〜１２６および補強部材１６１〜１６６をベース部２００の取付部２１１〜２１６から取り外すことができる。

接続部１３１〜１３５は、フレキシブル基板１００におけるＬＥＤ配置部１２１〜１２６間を繋ぐ部分であり、表面側および裏面側のいずれにも補強部材などが取り付けられておらず、力を加えることで容易に折り曲げることができる。また、本例では、接続部１３１〜１３５を折り曲げたときの反発力をより小さくすることで可撓性を高めるために、接続部１３１〜１３５の各々に開口１４１〜１４５が形成されている。したがって、フレキシブル基板１００は、ベース部２００へ容易に取り付けることができる。

なお、フレキシブル基板１００における接続部１３１〜１３５の幅は、ＬＥＤ配置部１２１〜１２６の幅と等しい。したがって、フレキシブル基板１００は、ベース部２００への取付時に捩じられることなどによって破損しにくい。また、接続部１３１〜１３５には、図５に接続部１３３の例を示すように、内部に補強のための銅パターン１５０が形成されている。この銅パターン１５０は、接続部１３１〜１３５の曲げ強度を高める程度に十分な厚さで形成されており、本例では、一定の厚さで接続部１３１〜１３５の両端部のＬＥＤ配置部１２１〜１２６まで延びている。

なお、それぞれの接続部１３１〜１３５に形成される銅パターン１５０は、フレキシブル基板１００の回路パターンとは独立して形成されていてもよいが、当該回路パターンにおけるグランドパターンなどの一部であってもよい。このように、本例のフレキシブル基板１００は、接続部１３１〜１３５に銅パターン１５０が形成されているので、曲げなどに対する剛性に優れる。

ベース部２００は、絶縁性の樹脂成形部品であり、図３に示すように、フレキシブル基板１００のＬＥＤ配置部１２１〜１２６が取り付けられる取付部２１１〜２１６と、コネクタ配置部１２７が取り付けられる取付部２１７と、ベース部２００をランプボディ１０にネジ留めするためのネジ穴２８１，２８２が設けられたフランジ部２９１，２９２と、を有する。そして、取付部２１１〜２１６の各々には、フレキシブル基板１００の補強部材１６１〜１６６が挿し込まれることにより補強部材１６１〜１６６の外縁部１７１〜１７６と係合する係合部２２１〜２２６が設けられている。ベース部２００は、高放熱樹脂で形成されていることが望ましく、これにより、ＬＥＤ１１１〜１１６から発生する熱が補強部材１６１〜１６６を介してベース部２００に伝わったときに、その熱を光源ユニット３０外に効率よく放熱させることができる。ゆえに、ＬＥＤ１１１〜１１６の寿命がより長くなる。

ベース部２００における取付部２１１〜２１６の各々には、取付部２１１〜２１６の中央部が略Ｕ字形に切り込まれるように形成された可撓部２３１〜２３６を有する。また、それぞれの可撓部２３１〜２３６における取付部２１１〜２１６との接続部分と反対側の可撓端部には、灯具前方側に突出する凸部２４１〜２４６が設けられている。

フレキシブル基板１００の補強部材１６１〜１６６をベース部２００における対応する取付部２１１〜２１６の面方向に沿って挿し込むと、それぞれの取付部２１１〜２１６の凸部２４１〜２４６が補強部材１６１〜１６６に設けられた上記貫通孔に嵌り込むとともに補強部材１６１〜１６６の外縁部１７１〜１７６が係合部２２１〜２２６と係合する。これにより、フレキシブル基板１００は、ベース部２００に位置決め保持される。

上記取付操作について、フレキシブル基板１００のＬＥＤ配置部１２３をベース部２００の取付部２１３に取り付ける際の操作を例に図６を参照しながらより詳細に説明する。図６（ａ）に示すように、フレキシブル基板１００のＬＥＤ配置部１２３をベース部２００の取付部２１３に取り付ける際には、まず、補強部材１６３を取付部２１３の面方向に沿って、図６（ａ）に矢印で示す挿入方向から挿し込む。

このとき、補強部材１６３は挿込方向両側の外縁部１７３が取付部２１３の表面と挿込方向両側の係合部２２３（図６では図示を省略）とによってスライド係合されつつ補強部材１６３が挿込方向に沿って進む。そして、補強部材１６３の挿込方向前端の外縁部１７３が凸部２４３と当接すると、図６（ｂ）に示すように、取付部２１３に設けられた可撓部２３３における可撓端部側が弾性変形することで凸部２４３が灯具後方側に退避する。

そして、補強部材１６３の挿込方向前端の外縁部１７３が当該挿入方向前方側に設けられた係合部２２３と係合する位置まで補強部材１６３が挿し込まれると、補強部材１６３の貫通孔１９３が凸部２４の前方側にくるので、図６（ｃ）に示すように、凸部２４３が貫通孔１９３に嵌り込んで可撓部２３３の弾性変形が開放される。これにより、フレキシブル基板１００のＬＥＤ配置部１２３および補強部材１６３は、ベース部２００の取付部２１３に位置決め保持される。なお、フレキシブル基板１００の他のＬＥＤ配置部および補強部材をベース部２００の取付部に位置決め保持させるための操作については、上記と同様であるのでその説明を省略する。

また、取付部２１３からＬＥＤ配置部１２３および補強部材１６３を取り外すときには、まず、ＬＥＤ配置部１２３側からＬＥＤ配置部１２３の貫通孔１８３および補強部材１６３の貫通孔１９３にピンなどの突起物を挿し込んで凸部２４３が灯具後方側に押し込むことで、凸部２４３と補強部材１６３との係合をはずす。そして、ＬＥＤ配置部１２３および補強部材１６３を、取付部２１３へ取り付ける際の挿入方向と反対方向にスライドさせることで取付部２１３から取り外すことができる。フレキシブル基板１００の他のＬＥＤ配置部および補強部材をベース部２００の取付部から取り外すための操作については、上記と同様であるのでその説明を省略する。

このように、本実施形態に係る車両用灯具１は、フレキシブル基板１００をベース部２００に取り付ける際に熱カシメを用いないので熱カシメを行うための設備が必要なく、また、取付時に仮固定しておく必要もないことから、取付操作性に優れる。例えば、予め灯室内に取り付けられたベース部２００にフレキシブル基板１００を取り付ける場合には、熱カシメを用いると取付操作が難しくなるが、本実施形態に係る車両用灯具１では、フレキシブル基板１００を上記の挿入方向からベース部２００に挿し込むだけでベース部２００に位置決め保持させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができることは当業者に明らかである。

１…車両用灯具
１０…ランプボディ
２０…カバー
３０…光源ユニット
１００…フレキシブル基板
１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６…ＬＥＤ（半導体発光素子）
１１７…給電コネクタ
１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６…ＬＥＤ配置部
１２７…コネクタ配置部
１３１，１３２，１３３，１３４，１３５…接続部
１４１，１４２，１４３，１４４，１４５…開口
１５０…銅パターン（金属パターン）
１６１，１６２，１６３，１６４，１６５，１６６…補強部材
１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，１７６…外縁部
１８１，１８２，１８３，１８４，１８５，１８６…フレキシブル基板の貫通孔（凹部）
１９１，１９２，１９３…補強部材の貫通孔（凹部）
２００…ベース部
２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，２１６，２１７…取付部
２２１，２２２，２２３，２２４，２２５，２２６…係合部
２３１，２３２，２３３，２３４，２３５，２３６…可撓部
２４１，２４２，２４３，２４４，２４５，２４６…凸部
２８１，２８２…ネジ穴
２９１，２９２…フランジ部

Claims

灯具前方側が開口したランプボディと、
前記開口を覆うカバーと、
前記ランプボディと前記カバーとで形成される灯室内に配され、表面側に複数の半導体発光素子が実装されているとともに裏面側に複数の補強部材が取り付けられたフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板を位置決め保持するベース部と、
を備え、
前記複数の半導体発光素子の各々は、前記複数の補強部材の対応する一つと前記フレキシブル基板を介して対向しており、
前記複数の補強部材は、第１の補強部材と、第２の補強部材とを少なくとも有し、
前記第１の補強部材と前記第２の補強部材との間の前記フレキシブル基板の部分には開口が形成され、
前記ベース部には、複数の凸部と複数の凹部のうちの一方が設けられると共に、前記補強部材の各々には、前記複数の凸部と前記複数の凹部のうちの他方のうちの対応する一つが設けられ、
前記複数の凸部の各々は、前記複数の凹部の対応する一つに嵌合していることを、特徴とする車両用灯具。
前記複数の補強部材の各々は、少なくとも外縁部が板状であり、
前記ベース部には、複数の係合部が設けられており、前記複数の係合部の各々は、前記複数の補強部材の対応する一つの外縁部と係合することを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記フレキシブル基板は、前記補強部材が取り付けられている部分と前記補強部材が取り付けられていない部分とで幅が一定であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記フレキシブル基板は、前記補強部材が取り付けられていない部分に、金属パターンが形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
前記補強部材の外縁部は、
所定の取付方向に沿って延びる第１外縁部と、
前記所定の取付方向に直交する方向において前記第１外縁部とは反対側に位置すると共に、前記所定の取付方向に沿って延びる第２外縁部と、
前記係合部は、
前記第１外縁部と係合する第１係合部と、
前記第２外縁部と係合する第２係合部と、
を有する、
請求項２に記載の車両用灯具。
前記フレキシブル基板の表面側には、給電コネクタが実装されており、
前記半導体発光素子は、外部電源から前記給電コネクタを介して供給される電力により点灯する、請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用灯具。
前記開口は、長軸が前記フレキシブル基板の長手方向に延びる長穴である、請求項１から６のいずれか一項に記載の車両用灯具。