JP2011148461A

JP2011148461A - Ｌｅｄランプユニット

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Publication number: JP2011148461A
Application number: JP2010012895A
Authority: JP
Inventors: Yasuro Suzuki; 康郎鈴木
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-01-25
Publication date: 2011-08-04
Anticipated expiration: 2030-01-25
Also published as: JP5351065B2; US8876336B2; CN102725584A; WO2011090196A1; BR112012018409A2; CN102725584B; US20120294012A1

Abstract

【課題】ＬＥＤ本体と端子（バスバー）との電気的接触を良好な接圧で確実に行い、それに加えて組立作業やレンズの形状変更を容易化する。
【解決手段】表面側に発光部７、裏面側に一対の端子部９をそれぞれ有するフラット状のＬＥＤ本体２と、ＬＥＤ本体を係止する係止片１２〜１４と、端子部に接触する接触ばね片１１とをバスバー本体１０に設け、接触ばね片の自由端側の係止部１９をバスバー本体の孔部１７に貫通させた一対のバスバー３，４と、ＬＥＤ本体を該一対のバスバーに組み付けて成るＬＥＤ接続体５を収容し、係止部を係合させる被係止部２９と、係合の状態で係止部を端子部とは反対方向に押接させる内壁面２６ａとを有するレンズ部材６と、で構成されるＬＥＤランプユニット１を採用する。発光部７に対向してレンズ部材６にドーム状のレンズ本体３０を一体に設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ本体とバスバーとレンズ部材とで成り、例えば自動車の室内等に搭載可能なＬＥＤランプユニットに関するものである。

図１６は、従来のＬＥＤランプユニットの一形態を示すものである（特許文献１参照）。

このＬＥＤランプユニット６１は、ＬＥＤ素子とそれを覆うフラットレンズ６２と筐体６３とで成るチップ型ＬＥＤ６４をソケット６５内に収容してソケットカバー６６を閉止することで、筐体６３の裏面側のＬＥＤ端子（図示せず）をソケット６５内に斜め上向きに突出した端子６７に弾性的に接触させるものである。端子６７は電線６８に圧接接続されている。ＬＥＤとは発光ダイオードのことである。

上記以外のＬＥＤランプユニット（図示せず）として、引用文献２には、発光部と本体部と一対の端子とで成るＬＥＤの一対の端子を成形基板の通電部の断面Ｌ字状の各取付部にスライド式に係合接続させることが記載されている。

特開２００８−７１９６８号公報（図１）特開２００４−１７２０３２号公報（図１）

しかしながら、上記従来のＬＥＤランプユニット６１にあっては、端子６７とチップ型ＬＥＤ（ＬＥＤ本体）６４との接触圧力がばらついたり低下しかねないという懸念や、チップ型ＬＥＤ６１をソケット内に収容した後、ソケットカバー６６を閉止しなければならず、組立作業が面倒であるという懸念や、チップ型ＬＥＤ６１にレンズ６２を設けたことで、レンズ６２の形状の変更に対応し難いという懸念や、レンズ６２がフラット状であるので、光の拡散ができず、多用途に対応できないという懸念があった。

本発明は、上記した点に鑑み、ＬＥＤ本体と端子（バスバー）との電気的接触を良好な接圧で確実に行うことができ、それに加えて、組立作業が容易で、またレンズの形状変更が容易で、多用途化に対応することのできるＬＥＤランプユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るＬＥＤランプユニットは、表面側に発光部、裏面側に一対の端子部をそれぞれ有するフラット状のＬＥＤ本体と、該ＬＥＤ本体を係止する係止片と、該端子部に接触する接触ばね片とをバスバー本体に設け、該接触ばね片の自由端側の係止部を該バスバー本体の孔部に貫通させた一対のバスバーと、該ＬＥＤ本体を該一対のバスバーに組み付けて成るＬＥＤ接続体を収容し、該係止部を係合させる被係止部と、該係合の状態で該係止部を該端子部とは反対方向に押接させる内壁面とを有するレンズ部材と、で構成されることを特徴とする。

上記構成により、一対のバスバーの係止片にＬＥＤ本体が係止され、それと同時に接触ばね片の自由端部（係止部）がバスバー本体の孔部を貫通してＬＥＤ本体の端子部とは反対側に突出する。この状態のＬＥＤ接続体をレンズ本体内に挿入することで、係止部が被係止部に係合ロックされ、同時に係止部がレンズ本体の内壁面に弾性的に当接（押接）し、その反力で接触ばね片がＬＥＤ本体の端子部に強く押し付けられて確実な電気的接触をなす。

請求項２に係るＬＥＤランプユニットは、請求項１記載のＬＥＤランプユニットにおいて、前記発光部に対向して前記レンズ部材にドーム状のレンズ本体が一体に設けられたことを特徴とする。

上記構成により、ＬＥＤ本体にレンズ本体を設ける必要がなく、ＬＥＤ本体を用途に応じて共通使用可能となる。レンズ本体一体のレンズ部材で部品点数が削減される。ドーム状のレンズ本体で発光部からの光が多方向に拡散される。

請求項３に係るＬＥＤランプユニットは、請求項１又は２記載のＬＥＤランプユニットにおいて、前記レンズ部材に、前記バスバー本体と前記接触ばね片を案内するガイド溝が設けられたことを特徴とする。

上記構成により、一対のバスバーのバスバー本体と接触ばね片とがＬＥＤ本体を組み付けた状態でレンズ部材のガイド溝に沿ってレンズ部材内にスムーズに挿入・収容される。その際、接触ばね片の係止部がガイド溝の底面すなわち前記内壁面に沿って摺接して内壁面の被係止部に係止される。

請求項４に係るＬＥＤランプユニットは、請求項１〜３の何れかに記載のＬＥＤランプユニットにおいて、前記レンズ部材が、前記ＬＥＤ接続体を挿入する開口と収容空間と該収容空間を囲む壁部とを有して箱状に形成されたことを特徴とする。

上記構成により、ＬＥＤ接続体がレンズ部材の開口から収容空間内に一方向に作業性よく挿入・収容される。収容空間を囲む壁部はハウジングを構成し、一壁部にレンズ本体が一体に形成される。

請求項１記載の発明によれば、ＬＥＤ本体を一対のバスバーに仮固定（係止）させた状態（ＬＥＤ接続体）でレンズ本体内に収容係止させることで、作業性良く簡単に且つ確実にＬＥＤランプユニットの組立を行うことができる。また、ＬＥＤ接続体をレンズ本体内に収容すると同時に、係止部が内壁面を押接して接触ばね片をＬＥＤ本体の端子部に強く押し付けることで、ＬＥＤ本体とバスバーとの電気的接続の信頼性を高めることができる。

請求項２記載の発明によれば、ＬＥＤ本体を収容するレンズ部材にレンズ本体を一体に設けたことで、ＬＥＤランプユニットの部品点数を削減して低コスト化することができる。

請求項３記載の発明によれば、ＬＥＤ接続体のバスバーをガイド溝に沿ってスムーズに挿入してレンズ部材内に正確に位置決めすることができる。それによりＬＥＤ本体の発光部とレンズ部材のレンズ本体とを正確に位置決めして光の良好な拡散を得ることができる。

請求項４記載の発明によれば、レンズ部材内にＬＥＤ接続体を一方向のみに挿入する作業で簡単且つ確実にＬＥＤランプユニットを完成させることができる。また、フラットなＬＥＤ本体を箱状のレンズ部材内に収容することでフラットで小型のＬＥＤランプユニットを得ることができる。

本発明に係るＬＥＤランプユニットの一実施形態を示す分解斜視図である。一構成部品であるＬＥＤ本体の一形態の底部を示す平面図である。他の構成部品であるバスバーの一形態を示す平面図である。バスバーにＬＥＤ本体を組み付ける状態を示す側面図（枠内は要部拡大図）である。バスバーにＬＥＤ本体を組み付けた状態（ＬＥＤ接続体）を示す側面図（枠内は要部拡大図）である。バスバーにＬＥＤ本体を組み付けた状態を示す斜視図である。その他の構成部品であるレンズ部材の一形態を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図（枠内は要部拡大斜視図）、（ｃ）は裏面視斜視図である。ＬＥＤランプユニットを取り付ける相手部分の一形態を示す斜視図である。レンズ部材内にＬＥＤ接続体を組み付けた状態のＬＥＤランプユニットを示す斜視図である。レンズ部材にＬＥＤ接続体を組み付ける状態を示す縦断面図（図７（ａ）のＡ−Ａ相当断面図）である。レンズ部材にＬＥＤ接続体を組み付ける途中の状態を示す縦断面図（枠内は要部拡大図）である。さらに組み付ける途中の状態の縦断面図（枠内は要部拡大図）である。ＬＥＤ接続体を組み付けた状態の縦断面図（枠内は要部拡大図）である。同じく組み付け状態のＬＥＤランプユニットを示す、図９のＢ−Ｂ断面図である。（ａ）〜（ｃ）はレンズ部材のレンズ本体の各種形態例を示す側面図である。従来のＬＥＤランプユニットの一形態を示す分解斜視図である。

図１は、本発明に係るＬＥＤランプユニットの一実施形態を示すものである。

このＬＥＤランプユニット１は、矩形板状のフラットなＬＥＤ本体２と、ＬＥＤ本体２を接続及び係止する導電金属製の一対のバスバー３，４と、ＬＥＤ本体２と一対のバスバー３，４とで成るＬＥＤ接続体５（図６）を挿入係止させる矩形箱状の合成樹脂製のレンズ部材（レンズ付きハウジング）６とで構成されている。

ＬＥＤ本体２は、中央の平面視円形の発光部７と、発光部７の周囲を覆う正方形状の絶縁樹脂部８と、図２の如く絶縁樹脂部８の裏面に設けられ、発光部７に接続された左右一対の金属製の端子部（導電部）９とで構成されている。発光部７の上面（発光面）は絶縁樹脂部８の上面８ａと同一面に位置している。一対の端子部９（図２）の下面（導電面）は絶縁樹脂部８の下面（裏面）８ｂと同一面に位置することが好ましい。

図１，図３の如く、一対のバスバー３，４は左右対称に分離して配置され、各バスバー３，４は、板状のバスバー本体１０と、バスバー本体１０の前半において上向きに切り起こし形成された湾曲状の接触ばね片１１と、バスバー本体１０の前端に立ち上げ形成された弾性の係止片１２と、バスバー本体１０の外側面の中間部と内側面の後半側とにそれぞれ延長片１５を介して立ち上げ形成された可撓性の係止片１３，１４とで構成されている。

前端の係止片１２は後向きの爪部１２ａを有して、接触ばね片１１の前方に位置し、外側の係止片１３は内向きの爪部１３ａを有して、接触ばね片１１の長手方向中間部に対向して位置し、内側の係止片１４は前向きの爪部１４ａを有して、接触ばね片１１の後方に位置し、各爪部１２ａ〜１４ａは接触ばね片１１よりも上方にやや高く位置している。

図１の如く、接触ばね片１２〜１４は自由状態でバスバー本体１０の上面から上向きに湾曲状に突出し、接触ばね片１１の先端部（前端部ないし自由端部）１８はバスバー本体１０のスリット状の打抜き孔部１７内に位置し、接触ばね片１１の基端（後端）１１ｂはバスバー本体１０に交差して一体に続いている。接触ばね片１１の先端部１８は、図５の如く鉤状に後方に折り返されて、レンズ部材６に対する係止突部（係止部）１９を成し、接触ばね片１１の頂部が、図２のＬＥＤ本体２の端子部９に対する接点部１１ａを成している。

一対のバスバー３，４を左右対称（並列）に配置した状態で、上方からＬＥＤ本体２が厚み方向に各バスバー３，４の係止片１２〜１４の内側に挿入され（係止片１２〜１４は外向きに撓んで挿入後に復元する）、接触ばね片１１がＬＥＤ本体２で押されて下向きに撓み、図５，図６の如く、ＬＥＤ本体２の上端が各係止片１２〜１４の爪部１２ａ〜１４ａで係止され、それと同時に、図５の如く、接触ばね片１１の先端部１８と係止部１９が孔部１７を貫通してバスバー本体１０の下面から下方に突出し、且つ接触ばね片１１の頂部１１ａがばね力（弾性反力）でＬＥＤ本体２を上向きに付勢して、爪部１２ａ〜１４ａとの間にＬＥＤ本体２を仮固定する。これにより、図６の如く一対のバスバー３，４はＬＥＤ本体２から側方に外れることなく、ＬＥＤ接続体５を構成する。各係止片１２〜１４はＬＥＤ本体２の前後左右を囲むように保持して、ＬＥＤ本体２の位置ずれを防ぐ。

図１の如く、レンズ部材６は、矩形箱状のハウジング２０と、ハウジング２０の上壁２１に一体に設けられた透明なドーム形状部（レンズ本体）３０とで構成されている。ハウジング２０の下壁（底壁）２２の内面側には、バスバー挿入用の左右一対のガイド溝２５が設けられている。

各ガイド溝２５は、接触ばね片１１の先端側の係止突部１９を収容する下半の幅狭溝２６と、バスバー本体１０と外側の係止片１３とを案内する上半の幅広溝２７とで成り、幅広溝２７はハウジング下壁２２の中央の凸壁部２８の側面２８ａと、ハウジング２０の左右の側壁２３の内面２３ａとの間に形成されている。幅広溝２７の底面２７ａにバスバー本体１０の底面が接し、凸壁部２８の側面２８ａにバスバー本体１０の内側の側面１０ａが接する。外側（中間）の係止片１３はハウジング２０の左右の側壁２３の内面２３ａに接し、内側（後側）の係止片１４は中央の凸壁部２８の後端２８ｂに接する。

図７（ｂ）の如く、幅狭溝２６の底面（内壁面）２６ａに、接触ばね片１１の先端側の係止突部１９に対する被係止突起（被係止部）２９が設けられている。被係止突起２９は前側の垂直な係止面２９ａと後側のガイド傾斜面２９ｂとを有して縦断面三角形状をなしている。幅狭溝２６はハウジング２０の前壁２４の手前で終端し、終端面２６ｂに接触ばね片１１の先端部１８が近接する。幅広溝２７は前壁２４を貫通して接触ばね片１１の係止を解除する治具棒挿入用の孔２７ｂをなし、孔２７ｂよりも高く前端の係止片１２（図１）が突出して、前壁２４の内面に当接する。なお、明細書で上下前後左右の方向性は説明の便宜上のものである。

ガイド溝２５の上方にＬＥＤ本体２（図１）を収容する矩形状の空間（収容空間）３１が形成され、空間３１はハウジング２０の薄肉で透明な上壁２１を介してドーム状のレンズ本体３０に続き、ハウジング２０の左右の側壁２３の中間部に、外側の係止片１３（図１）を当接させる段部３１ａが形成されている。レンズ本体３０は中実である。

図７（ａ）（ｃ）の如く、ハウジング２０の底壁２２の外面には、図８の車体側のスルーブラケット（ロック部）３２に対する左右一対の断面Ｌ字状の内向きのレール部３３と、各レール部３３の前端を連結した当接壁３４と、一対のレール部３３の中間に配設された係止突起３５とが設けられている。図８のロック部３２は例えば自動車の合成樹脂製の天井パネル等といった取付部３６に下向きに設けられ（図８では上向きに図示している）、左右一対の外向きのレール部３２ａと、中央の係合突起３２ｂとで成る。本例のＬＥＤランプユニット１（図９）は車載用室内マップランプとして好適である。

図９の如く、図６のバスバー３，４とＬＥＤ本体２との組立体であるＬＥＤ接続体５がレンズ部材６の後部開口３１ｂから収容空間３１内に挿入され、バスバー本体１０の真直な後半部１０ｂが後部開口３１ｂから外部へ水平に突出する。各バスバー本体１０の後半部１０ｂに各電線（図示せず）が溶接や圧接や圧着等の手段で接続される。圧接や圧着の場合は後半部１０ｂないしその延長部（図示せず）に一対の圧接片や圧着片（図示せず）を立ち上げ形成しておく。

以下に、ＬＥＤ接続体５をレンズ部材６に挿入する過程を図１０〜図１３を用いて説明する。図１０〜図１３は図７（ｂ）と同じ断面位置の図である。

図１０の如く、ＬＥＤ接続体５をレンズ部材６に挿入する前において、バスバー３，４の接触ばね片１１は湾曲しつつＬＥＤ本体２の底面の端子部９に弾性的に接触し（各図ではＬＥＤ本体２を装着しない状態の接触ばね片１１を示しており、鎖線の頂部１１ａからＬＥＤ本体２の底面側の端子部９までの垂直距離が接触代となる）、接触ばね片１１の先端部１８と係止突部１９はバスバー本体１０の孔部１７を貫通して下方に突出している。図１０のＬＥＤ接続体５は図５の状態のものである。

ＬＥＤ接続体５を矢印方向にレンズ部材６の空間３１内に挿入することで、図１１の如く、接触ばね片１１の鉤状に折り返された先端側の係止突部１９の傾斜下面１９ａがガイド溝２５内の被係止突起２９の傾斜上面２９ｂに沿って摺接しつつ、図１２の如く接触ばね片１１が上向きにフラット状に撓み、図１３の如く、係止突部１９が被係止突起２９を乗り越えた時点で接触ばね片１１が下向きに弾性的に復元し、係止突部１９の後端面（係止面）１９ｂが被係止突起２９の前端の係止面２９ａに当接して、バスバー３，４すなわちＬＥＤ接続体５の後抜けが防止される。

それと同時に、接触ばね片１１の係止突部１９の下端１９ｃがガイド溝２６の底面（内壁面）２６ａに弾性的に押接（底付き）し、その反力で接触ばね片１１の頂部１１ａの接触面（接点）がＬＥＤ本体２の底面の端子部９に強く接触する。これにより、バスバー３，４とＬＥＤ本体２との電気的接続が強い接圧で確実に行われ、接触不良等が防止されて、電気的接続の信頼性が高まる。

バスバー３，４の前端と中間の各係止片１２，１３の上端面１２ｂ，１３ｂがハウジング２０の上壁２１の内面に当接する。ＬＥＤ本体２は各係止片１２〜１４の爪部１２ａ〜１４ａで上向きの移動を阻止されているので、底面２６ａに底付きした接触ばね片１１の弾性力が確実にＬＥＤ本体２の端子部９に伝えられる。ＬＥＤ本体２の上面すなわち発光部７（図１）の上面はハウジング２０の上壁２１の内面との間に若干の隙間を存して位置する。発光部７の上方に近接してレンズ本体３０が対向して位置する。各バスバー３，４がガイド溝２５で位置決めされることで、発光部７の中心とレンズ本体３０の中心とは正確に一致する。

図１４（図９のＢ−Ｂ断面図）の如く、左右一対のバスバー３，４の各接触ばね片１１の頂部１１ａは、鎖線でＬＥＤ本体２を装着しない自由状態を示す如く、ガイド溝２６の底面への底付きによる大きな接触代でＬＥＤ本体２の底面の端子部９に確実に接触する。図１４で符号１０はバスバー本体、１５は外側の係止片１３の連結片、２６，２７はガイド溝をそれぞれ示している。レンズ本体３０はハウジング２０の上壁２１の内面と同一平面の下面３０ａを有し、レンズ本体３０の上面（照射面）３０ｂは断面円弧状に形成されている。

図１５（ａ）〜（ｃ）は、レンズ本体３０の各種形状例を示すものであり、レンズ本体３０はハウジング２０と一体であるので、ＬＥＤ本体２やバスバー３，４を共通使用し、且つハウジング２０の形状は同一として、レンズ部材６のみを交換することで、種々の形状のレンズ本体３０でＬＥＤ本体２の発光部７（図１）からの光の外部への照射角度を適宜設定することができ、照射範囲の異なる車両等への組み付けにも対応可能となる。レンズ本体３０を形成しない場合（ハウジング２０の上壁２１のみの場合）は、光は上方のみに向けて直線方向に照射されるが、ドーム状のレンズ本体３０を用いることで、光を拡散させて、照射エリアを拡大することができる。

図１５（ａ）は、断面半円状のレンズ本体３０₁を形成した例であり、ＬＥＤ本体２からの光は図１４の断面円弧状のレンズ本体３０よりも広い範囲（多方向）に照射される。図１５（ｂ）は、円弧状をフラット状に近づけた半楕円状のレンズ本体３０₂を形成した例であり、光の拡散は比較的狭い範囲に抑えられる。図１５（ｃ）は、半円状と半楕円状を合わせた形状のレンズ本体３０₃を形成した例であり、光は広い範囲に拡散される。

なお、上記実施形態においては、バスバー本体１０の幅方向中央に接触ばね片１１を切り起こして幅方向中央の孔部１７内に接触ばね片１１の先端部１８を進入可能としたが、例えばバスバー本体１０の幅が広い場合には中央ではなく一側部に接触ばね片１１を切り起こして、一側を開放された切欠状の孔部（１７）内に接触ばね片１１の先端部１８を進入させることも可能である。また、接触ばね片１１の係止突部１９を折り返して形成したが、折り返さずに下向きに（９０°方向に）折り曲げて係止突部（１９）を形成することも可能である（この場合、係止突部１９の前端に被係止突起２９に対する摺接用の傾斜面（１９ａ）を設けることが好ましい）。

また、接触ばね片１１の形状は湾曲状に限らず逆Ｖ字状等に屈曲されたものであってもよい。また、係止片１２〜１４はＬＥＤ本体２の上端に限らず厚み（高さ）方向中間部の凹部（図示せず）に爪部１２ａ〜１４ａを係合させるものでもよい（この場合、ＬＥＤ本体２の上面を接触させるリブ等をハウジング２０の上壁内面に設けることが好ましい）。

本発明に係るＬＥＤランプユニットは、例えば自動車の室内用のマップランプ等における組立性や電気的接触性等を高めるために利用することができる。

１ＬＥＤランプユニット
２ＬＥＤ本体
３，４バスバー
５ＬＥＤ接続体
６レンズ部材
７発光部
９端子部
１０バスバー本体
１１接触ばね片
１２〜１４係止片
１７孔部
１９係止突部（係止部）
２１〜２４壁部
２５（２６，２７）ガイド溝
２６ａ底面（内壁面）
２９被係止突起（被係止部）
３０レンズ本体
３１収容空間
３１ｂ開口

Claims

表面側に発光部、裏面側に一対の端子部をそれぞれ有するフラット状のＬＥＤ本体と、
該ＬＥＤ本体を係止する係止片と、該端子部に接触する接触ばね片とをバスバー本体に設け、該接触ばね片の自由端側の係止部を該バスバー本体の孔部に貫通させた一対のバスバーと、
該ＬＥＤ本体を該一対のバスバーに組み付けて成るＬＥＤ接続体を収容し、該係止部を係合させる被係止部と、該係合の状態で該係止部を該端子部とは反対方向に押接させる内壁面とを有するレンズ部材と、で構成されることを特徴とするＬＥＤランプユニット。
前記発光部に対向して前記レンズ部材にドーム状のレンズ本体が一体に設けられたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤランプユニット。
前記レンズ部材に、前記バスバー本体と前記接触ばね片を案内するガイド溝が設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤランプユニット。
前記レンズ部材が、前記ＬＥＤ接続体を挿入する開口と収容空間と該収容空間を囲む壁部とを有して箱状に形成されたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＬＥＤランプユニット。