CN104806947B - 光源单元以及车辆用照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光源单元和车辆用照明装置，其在组装光源单元时、在半导体发光元件产生需要更换等的情况下，能够以短时间并且容易进行。光源单元(1)能够装卸地安装在搭载于车辆的照明装置上。基板(20)支承半导体发光元件(10)。在基板(20)上设置有与半导体发光元件(10)电连接的导电触点(21a、21b)。设置有卡合爪(34)的散热部件(30)支承基板(20)。在附件(40)上设置有导电端子(44a、44b)和贯通孔(46)。通过使卡合爪(34)与贯通孔(46)卡合，导电端子(44a、44b)与导电触点(21a、21b)接触。

Description

光源单元以及车辆用照明装置

技术领域

本发明涉及搭载在车辆上的照明装置。另外本发明涉及安装在该照明装置上的光源单元。

背景技术

作为这种光源单元，公知的是一种将半导体发光元件用作光源的装置。为了对伴随发光所产生的热进行散热，支承半导体发光元件的基板固定在散热部件上。基板相对于散热部件的定位使用称为附件(アタッチメント)的部件进行。(例如，参照专利文件1)

专利文献1：日本特开2012-238501号公报

在专利文献1中记载的光源单元中，通过使附件相对于散热部件进行螺纹固定，使基板相对于散热部件固定。因此，在组装光源单元1时，必须进行螺纹固定作业。另外，该光源单元固定在由壳体和透光罩划分的灯室内。在半导体发光元件产生需要更换等情况下，通常需要将稳定接合的透光罩从壳体拆卸下来，并且解除附件的螺纹固定的作业。进行该作业需要大量的时间和劳力。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种在需要组装光源单元时、在半导体发光元件产生需要更换等情况下，能够以短时间并且容易地进行作业的技术。

为达成上述目的，本发明能够采取的第一方式为，一种能够装卸地安装在搭载于车辆的照明装置的光源单元，

具有：半导体发光元件；

支承所述半导体发光元件的基板；

设置在所述基板上，并与所述半导体发光元件电连接的导电触点；

支承所述基板的散热部件；

设置在所述散热部件上的第一卡合部；

设置有导电端子和第二卡合部的附件，

通过使所述第二卡合部与所述第一卡合部卡合，所述导电端子与所述导电触点接触。

根据如上所述的结构，仅通过使散热部件的第一卡合部与附件的第二卡合部卡合，半导体发光元件与附件的都导电端子电连接。由于不需要螺纹固定等作业，因此能够以短时间并且容易进行光源单元的组装作业。

所述导电端子也可以是能够进行弹性变形的结构。在这种情况下，通过使所述第二卡合部与所述第一卡合部卡合，所述导电端子一边进行弹性变形一边向所述导电触点按压。

根据如上所述的结构，导电端子与导电触点之间的电连接稳定维持。另外，由于基板相对于散热部件按压，因此基板相对于散热部件的定位稳定维持。即，利用所述短时间并且简单的作业能够获得上述效果。

为了达成上述目的，本发明能够采取的第二方式为，一种搭载在车辆上的照明装置，

具有：划分灯室的壳体；

至少一部分收容在所述灯室内的所述第一方式的光源单元；

第三卡合部，

所述光源单元具有设置在所述附件和所述散热部件中的至少一方的第四卡合部，

通过使所述第四卡合部能够解除地从所述壳体的外部与所述第三卡合部卡合，所述光源单元能够装卸地固定。

根据如上所述的结构，仅通过使光源单元的第四卡合部从壳体的外部与照明装置的第三卡合部卡合，能够使光源单元向照明装置固定。由于不需要灯室的打开、闭合、螺纹固定等作业，因此能够以短时间并且容易进行照明装置的组装作业。

也可以构成为具有设置在所述附件上，并与所述半导体发光元件电连接的连接端子。在这种情况下，在所述光源单元固定的状态下，所述连接端子配置在所述壳体的外部。

根据如上所述的结构，如基板、散热部件那样设置为能够从支承半导体发光元件的一侧分离导电路径，容易使包括该导电路径的附件标准化、通用化。由此，能够抑制部件成本。另外由于使用标准化、通用化的部件，因此能够以短时间并且容易进行在组装光源单元、照明装置时、在半导体发光元件产生需要更换等情况下的作业。

另外，在确立外部电源与半导体发光元件的电连接或者解除的情况下不需要进入灯室的内部。所需要的仅有使相对侧连接器相对于配置在壳体的外侧的连接端子进行装卸作业，因此能够以短时间并且容易进行在组装光源单元、照明装置时、在半导体发光元件产生需要更换等情况下的作业。

也可以构成为在所述光源单元固定的状态下，所述散热部件的至少一部分配置在所述壳体的外部。

根据如上所述的机构，由于半导体发光元件工作而产生的热量能够有效地向壳体的外部散热。能够降低包括光源单元的照明装置整体的温度，因此能够以短时间并且容易进行在半导体发光元件产生需要更换等情况下的作业。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的光源单元的分解立体图。

图2(a)、图2(b)是表示组装状态下的上述光源单元的外观的图。

图3(a)、图3(b)是表示组装状态下的上述光源单元的外观的图。

图4(a)、图4(b)是表示组装状态下的上述光源单元的结构的剖视图。

图5(a)、图5(b)是说明上述光源单元的组装作业的剖视图。

图6是表示上述光源单元安装在照明装置上的状态的局部剖视图。

图7(a)、图7(b)是说明上述光源单元向照明装置安装的方法的图。

图8是表示第一变形例的光源单元的局部的图。

图9(a)、图9(b)是表示第二变形例的光源单元的局部的图。

图10(a)、图10(b)是表示第三变形例的光源单元的局部的图。

附图标记说明

1 光源单元

10 半导体发光元件

20 基板

21a 第一导电触点

21b 第二导电触点

30 散热部件

34 卡合爪

40 附件

43 连接部

43a 第一连接端子

43b 第二连接端子

44a 第一导电端子

44b 第二导电端子

46 贯通孔

47 突起

50 照明装置

51 壳体

53 灯室

55 光源单元安装部

55b 槽

具体实施方式

参照附图具体说明本发明的实施方式例。另外，在以下说明所使用的附图中，为了使各部件成为能够辨识的大小，适当变更比例尺。另外，“前后”、“左右”、“上下”的表述是用于方便说明的表述，不限定实际使用状态的姿势、方向。

图1是表示本发明一实施方式的光源单元1的结构的分解立体图。光源单元1具有：半导体发光元件10、基板20、散热部件30、附件40。

从图2到图4表示这些部件相互组装后的状态下的光源单元1。图2(a)表示从上方观察的外观。图2(b)表示从下方观察的外观。图3(a)表示从前方观察的外观。图3(b)表示从右侧观察的外观。图4(a)表示沿着图2(a)的线ⅣA-ⅣA的截面。图4(b)表示沿着图2(a)的线ⅣB-ⅣB的截面。

半导体发光元件10用作光源单元1的光源。半导体发光元件为例如发出规定颜色的光的发光二极管(LED)。代替LED，也可以使用激光二极管、有机EL元件。

基板20支承半导体发光元件10。在基板20上设置有第一导电触点21a和第二导电触点21b。第一导电触点21a和第二导电触点21b经由形成在基板20上的未图示的电路配线，与半导体发光元件10电连接。第一导电触点21a为例如供电用触点，第二导电触点21b为例如接地用触点。

散热部件30由金属、散热性树脂等导热性高的材料形成。散热部件30具有：基板支承部31、凸缘部32、多个散热板33。

基板支承部31呈圆柱形外观。基板支承部31具有平坦的上表面31a。凸缘部32沿着基板支承部31的下部的外周面形成为环状。多个散热板33分别从比基板支承部31的下部向上下方向延伸。

如图1和图2(a)所示，散热部件30具有多个卡合爪34(第一卡合部的一例)。在基板支承部31的外周面，各卡合爪34在基板支承部31的周向上以等间隔配置。各卡合爪34向基板支承部31的径向外侧突出。

附件40由树脂等绝缘性材料形成。附件40具有：圆筒部41、凸缘部42、连接部43。

圆筒部41利用环状的周壁41a划分中空的空间。周壁41a的上端部朝向圆筒部41的径向内侧以悬垂状延伸，而形成环状的顶部41b。利用环状的顶部41b的内周壁41b1，划分向上下方向开口的开口部。

凸缘部42沿着圆筒部41的下部的外周面形成为环状。连接部43与凸缘部42的外周缘的一部分连续设置。连接部43形成从凸缘部42向下方延伸的框体。

如图2(b)和图4(a)所示，连接部43的框体的一部分为中空的连接空间。在连接空间内配置有由导电性材料构成的第一连接端子43a和第二连接端子43b。第一连接端子43a为例如供电用端子。第二连接端子43c为例如接地用端子。

如图1和图4(a)所示，附件40还具有第一导电端子44a和第二导电端子44b。第一导电端子44a和第二导电端子44b由导电性材料构成。第一导电端子44a和第二导电端子44b分别从顶部41b的内周壁41b1向圆筒部41的径向内侧延伸。

如图4(a)和图4(b)所示，附件40还具有第一导电路45a和第二导电路45b。第一导电路45a和第二导电路45b由导电性材料构成。第一导电端子44a经由在附件40的内部延伸的第一导电路45a与连接部43的第一连接端子43a电连接。第二导电端子44b经由在附件40的内部延伸的第二导电路45b与连接部43的第二连接端子43b电连接。

如图1和图2(a)所示，在附件40上形成有多个贯通孔46(第二卡合部的一例)。各贯通孔46在圆筒部41的周向以等间隔配置。各贯通孔46形成为在圆筒部41的径向贯通周壁41a。

说明利用如上所述构成的半导体发光元件10、基板20、散热部件30、附件40组装光源单元1的方法。

首先，将支承半导体发光元件10的基板20临时固定在散热部件30的基板支承部31的上表面31a上。临时固定利用公知的适当方法进行。例如，利用定位凸起、导热性粘合剂等进行。利用临时固定，散热部件30支承基板20。

在这种状态下，附件40安装在散热部件30上。具体地说，如图5(a)所示，在散热部件30的基板支承部31上从上方覆盖附件40的圆筒部41。这样，如图5(b)所示，圆筒部41的周壁41a的内表面与设置在散热部件30上的各卡合爪34的倾斜面34a抵接。

在从这种状态进一步使附件40朝向散热部件30按压时，由于圆筒部具有弹性，周壁41a朝向基板支承部31的径向外侧位移，而使形成凸缘部42的周壁41a的下部跨过各卡合爪34的倾斜面34a。在各贯通孔46的下缘跨过对应的卡合爪34的倾斜面34a时，周壁41a的下部弹性恢复到原来位置。其结果是，如图4(b)所示，各卡合爪34与对应贯通孔46卡合。由此，完成附件40与散热部件30的卡合。附件40利用各卡合爪34限制向上方移动。

此时，如图4(a)所示，附件40的顶部41b的下表面的一部分与基板20的上表面的一部分抵接。由此，支承半导体发光元件10的基板20相对于散热部件30固定。如图2(a)所示，基板20的一部分由顶部41b覆盖，半导体发光元件10穿过由内周壁41b1划分的开口部露出。

另外，如图2(a)和图4(a)所示，附件40的第一导电端子44a和第二导电端子44b分别与设置在基板20的上表面的第一导电触点21a和第二导电触点21b接触。由此，连接部43的第一连接端子43a和第二连接端子43b与半导体发光元件10电连接。

即，仅通过使附件40向散热部件30压入，而使各卡合爪34与各贯通孔46卡合的简单的操作动作，使支承半导体发光元件10的基板20向散热部件30固定，并使半导体发光元件10与连结部件43之间电连接。

如以上说明，利用本实施方式的光源单元1，仅通过使散热部件30的各卡合爪34与附件40的各贯通孔46卡合，半导体发光元件10与附件40的第一导电端子44a和第二导电端子44b电连接。不需要螺纹固定等作业，因此能够使光源单元1的组装作业以短时间并且容易进行。

另外，也可以使上述各卡合爪34与各贯通孔46的卡合能够解除。在这种情况下，通过使附件40的周壁41a的下部(形成凸缘部42的部位)朝向圆筒部41的径向外侧按压扩大，使各贯通孔46的下缘构成为能够跨过对应的卡合爪34。在半导体发光元件10产生需要更换等情况下，通过以该状态使附件40向上方拉出来解除与散热部件30的结合。因此，仅通过按压扩大周壁41a并拉出附件40的动作，能够将附件40从散热部件拆卸下来，而能够易于接近半导体发光元件10。因此，在半导体发光元件10产生需要更换等情况下，能够以短时间并且容易进行作业。

另外，在上述实施方式中，在散热部件30上形成有多个卡合爪34，在附件40上形成有多个贯通孔46。也可以是在散热部件30上形成有贯通孔，而在附件40上形成有卡合爪的结构。另外，卡合爪和贯通孔的数量能够适当设定。只要是两者能够解除地能够卡合，卡合的方式不限于卡合爪和贯通孔。能够适当采用公知的卡合结构。

如图4(a)的箭头A所示，在本实施方式的光源单元1中，附件40所具有的第一导电端子44a和第二导电端子44b在向散热部件30安装或者从其拆卸方向上能够弹性变形。通过使附件40安装在散热部件30上，在使散热部件30的各卡合爪34与附件40的各贯通孔46卡合时，第一导电端子44a与第二导电端子44b一边弹性变形，一边分别向第一导电触点21a和第二导电触点21b按压。

根据如上所述的结构，在第一导电端子44a与第一导电触点21a之间，以及第二导电端子44b与第二导电触点21b之间的电连接稳定维持。另外，由于基板20向散热部件30按压，因此基板20相对于散热部件30的定位稳定维持。即，利用所述短时间并且简单的作业能够获得这些效果。

图6是利用局部截面表示将本实施方式的光源单元1安装在搭载于车辆的照明装置50的状态的图。照明装置50具有壳体51和透光罩52。壳体51向前方开口。透光罩52安装在壳体51上，以闭合该开口。壳体51和透光罩52划分灯室53。

照明装置50具有光学单元54。光学单元54配置在灯室53内。光学单元54具有透镜54a和反射器54b。

照明装置50具有光源单元安装部55。在本实施方式中，光源单元安装部55形成在壳体51的一部分(照明装置的一部分的一例)。光源单元安装部55包括将灯室53的内部与外部连通的贯通孔55a。

本实施方式的光源单元1从壳体51的外部安装在光源单元安装部55上。光源单元1与光源单元安装部55的卡合通过所谓的卡口方式进行。图7是说明将光源单元1安装在光源单元安装部55上的方法的图，表示从壳体51的内侧(即从灯室53内)观察贯通孔55a的状态。

如图7(a)所示，在贯通孔55a的内周面的一部分形成有一对槽55b(第三卡合部的一例)。另一方面，光源单元1的附件40具有一对突起47(第四卡合部的一例)。突起47形成在圆筒部41的外周面。通过将各突起47插入对应的槽55b内，并向图7(b)所示箭头方向拧光源单元1，各突起47利用壳体51的内表面卡合。由此，防止光源单元1从贯通孔55a脱落。

在这种状态下，半导体发光元件10配置在与光学单元54的透镜54a相对的位置。从半导体发光元件10出射的光利用透镜54a和反射器54b接收规定的定向控制，而通过透光罩52向照明装置50的前方照明。

即，通过使光源单元1的各突起47与光源单元安装部55的对应槽55b卡合，并仅拧光源单元1的简单的操作动作，光源单元1向照明装置50固定。

上述各突起47与光源单元安装部55的卡合能够解除。在半导体元件10产生需要更换等的情况下，通过向与安装光源单元1时的反方向拧，各突起47能够在对应的槽55b内移动，光源1能够从光源单元安装部55拉出。因此，通过向与安装光源单元1时相反方向拧并拉出的动作，能够将光源单元1从照明装置50拆卸下来。然后，能够易于接近半导体发光元件10。

如以上说明，利用本实施方式的照明装置50，仅通过使光源单元1的各突起部47从壳体51的外部与光源单元安装部55卡合，光源单元1能够向照明装置50固定。由于不需要灯室53的开放、闭塞、螺纹固定等作业，因此能够以短时间并且容易进行照明装置50的组装作业。

另外，各突起47与光源单元安装部55的卡合能够解除。由于仅通过解除卡合的操作就能够使光源单元1从照明装置50拆卸下来，因此能够不需要伴随灯室53的打开、闭合、螺纹固定解除作业地接近半导体发光元件10。因此，在半导体发光元件10产生需要更换等情况下，能够以短时间并且容易进行作业。

另外，在上述实施方式中，在光源单元1形成有一对突起47，在光源单元安装部55形成有一对槽55b。也可以是在光源单元1形成有槽，在光源单元安装部55形成有突起的结构。另外，突起和槽的数量能够适当确定。只要两者能够解除地能够卡合，卡和方式不限于卡扣方式。能够适当采用公知的卡合结构。

在上述实施方式中，在附件40上形成有各突起47，在壳体51上形成有各槽55b。只要从壳体51的外部使两者能够解除地能够卡合，各突起47设置在附件40和散热部件30的至少一方上即可。另外，各槽55b设置在光学单元54的一部分等灯室53内的适当位置即可。

如上所述，光源单元1的附件40具有包括第一连接端子43a和第二连接端子43b的连接部43。第一连接端子43a和第二连接端子43b与半导体发光元件10电连接。

利用如上所述的结构，如基板20、散热部件30那样设置为能够从支承半导体发光元件10的一侧分离导电路径，容易使包括该导电路径的附件40标准化、通用化。由此，能够抑制部件成本。另外，由于使用标准化、通用化的部件，因此在组装光源单元1、照明装置50时，能够以短时间并且容易进行在半导体发光元件10产生需要更换等情况下的作业。

另外，如图6所示，在光源单元1固定在照明装置50上的状态下，包括第一连接端子43a和第二连接端子43b的连接部43配置在壳体51的外部。通过使相对侧连接器60与连接部43连接，使未图示的外部电源与半导体发光元件10电连接。

利用如上所述的结构，在确立外部电源与半导体发光元件10的电连接或者解除的情况下不需要进入灯室53的内部。所需要的仅有使相对侧连接器60相对于配置在壳体51的外侧的连接部43进行装卸的作业，因此能够以短时间并且容易进行在组装光源单元1、照明装置50时、在半导体发光元件10产生需要更换等情况下的作业。

另外，如图6所示，在光源单元1固定在照明装置50上的状态下，散热部件30的一部分配置在壳体51的外部。

利用如上所述的结构，由于半导体发光元件10工作而产生的热量能够有效地向壳体51的外部散热。能够降低包括光源单元1的照明装置50整体的温度，因此能够以短时间并且容易进行在半导体发光元件10产生需要更换等情况下的作业。

上述实施方式是用于便于理解本发明而进行的说明，本发明不限于此。本发明能够不脱离其要旨地进行变更、改良，并且显然本发明包括其等价物。

为了提高光源单元1的防水性、防尘性，也可以在散热部件30的凸缘部32与附件40的凸缘部42之间安装垫圈等适当的密封部件。

支承半导体发光元件10的基板20固定在散热部件30上的结构能够适当变更。

例如，如图8所示的第一变形例所示，也可以使第一导电端子44a和第二导电端子44b在附件40的顶部41b的上表面露出，并使用利用引线连接技术、带连接技术形成的接线70，确保形成在基板20上的第一导电触点21a和第二导电触点21b电连接。

如图9所示的第二变形例所示，考虑不使用附件40的固定方法。如图9(a)所示，在散热部件80的基板支承部81的上表面81a上设置有能够进行弹性变形的一对导电端子82(仅图示一方)和定位突起83。各导电端子82经由未图示的导电路径与外部电源电连接。另一方面，在支承半导体发光元件10的基板20A上形成有贯通孔25。第一导电触点21a和第二导电触点21b隔着半导体发光元件10设置在与贯通孔25的相反侧(仅图示第一导电触点21a)。

本变形例的基板20A向散热部件80的固定以如下所述方式进行。首先，如图9(a)所示，基板20A的设置有第一导电触点21a和第二导电触点21b的一侧插入一对导电端子82和基板支承部81的上表面81a之间。一对导电端子82弹性变形。

接下来，如图9(b)所示，基板20A的设置有贯通孔25的一侧靠近基板支承部81的上表面81a。在定位突起83在贯通孔25从下方向上方贯通时，基板20A相对于基板支承部81定位。一对导电端子82弹性恢复到原来位置和形状。

或者考虑如图10所示第三变形例的结构。如图10(a)所示，在散热部件90的基板支承部91的上表面91a上设置有能够进行弹性变形的狭槽92和能够进行弹性变形的卡止片93。在狭槽92的内部设置有一对导电端子92a(仅图示一方)。各导电端子92a经由未图示的导电路径与外部电源电连接。另一方面，在支承半导体发光元件10的基板20B上，第一导电触点21a和第二导电触点21b仅设置在半导体发光元件10的一方的一侧。(仅图示第一导电触点21a)。

本变形例的基板20B向散热部件90的固定以如下所示方式进行。首先如图10(a)所示，基板20B的设置有第一导电触点21a和第二导电触点21b的一侧插入狭槽92内。由此一对导电端子92a与第一导电触点21a和第二导电触点21b之间确保电连接。

接下来，如图10(b)所示，在使狭槽92发生弹性变形，使基板20B的未设置有第一导电触点21a和第二导电触点21b的一侧的端部与基板支承部91的上表面91a接近。一边使卡止片93发生弹性变形，一边使该端部夹持在与上表面91a之间时，基板20B相对于基板支承部91定位。狭槽92也可以构成为通过在基端部设置转动轴，并能够以该转动轴为中心转动。

Claims (5)

1.一种光源单元，其特征在于，

该光源单元能够装卸地安装在照明装置的壳体上，该照明装置搭载在车辆上，

所述光源单元具有：半导体发光元件；

支承所述半导体发光元件的基板；

设置在所述基板上，并与所述半导体发光元件电连接的导电触点；

支承所述基板的散热部件；

设置在所述散热部件上的第一卡合部；

设置有导电端子、第二卡合部及连接部的附件，

通过使所述第二卡合部与所述第一卡合部卡合，所述导电端子与所述导电触点接触，

所述连接部具有与所述导电端子电连接的连接端子，

所述导电端子被配置成当安装于所述照明装置时位于所述壳体的内部，

所述连接端子被配置成当安装于所述照明装置时位于所述壳体的外部。

2.如权利要求1所述的光源单元，其特征在于，

所述导电端子能够进行弹性变形，

通过使所述第二卡合部与所述第一卡合部卡合，所述导电端子一边进行弹性变形一边向所述导电触点按压。

3.一种照明装置，其特征在于，

该照明装置搭载在车辆上，

所述照明装置具有：划分灯室的壳体；

至少一部分收容在所述灯室内的权利要求1或2所述的光源单元；

第三卡合部，

所述光源单元具有设置在所述附件和所述散热部件中的至少一方的第四卡合部，

通过使所述第四卡合部能够解除地从所述壳体的外部与所述第三卡合部卡合，所述光源单元能够装卸地固定。

4.如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，

具有设置在所述附件上，并与所述半导体发光元件电连接的连接端子，

在所述光源单元固定的状态下，所述连接端子配置在所述壳体的外部。

5.如权利要求3或4所述的照明装置，其特征在于，

在所述光源单元固定的状态下，所述散热部件的至少一部分配置在所述壳体的外部。