JP2011233839A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実装工数を削減し、部品の再利用を容易にすることが可能な発光装置を提供する。
【解決手段】リード部２５ａを有する基板側コンタクトと、左嵌合アーム部２１及び右嵌合アーム部２２等からなる基板側ハウジングとを備えた基板側コネクタ２０、基板側コネクタ２０に取り付けられるＬＥＤ側コネクタ１０、並びにＬＥＤ側コネクタ１０の上方に実装され、基板５０から上記基板側コンタクト及びＬＥＤ側コンタクトを介して電力を受けて発光するＬＥＤ光源３０を備える発光装置１において、ＬＥＤ側コネクタ１０は、基板側コネクタ２０に着脱自在に取り付けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上に直接取り付け可能なコネクタを有した発光装置に関する。

ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とした発光装置は、近年あらゆる分野において使用されており、例えば、液晶表示装置用のバックライト装置、高い輝度が要求される自動車のヘッドライトやストップランプ、信号灯、または屋外用大型ディスプレイ等の用途への応用が進められている。このような発光装置について、配線基板の表面に複数のＬＥＤが実装されており、ＬＥＤはその配線基板を介して電気的に接続されているものが周知となっている（例えば、特許文献１を参照）。

上述したような発光装置の一例を発光装置１００として図１４に示す。発光装置１００は、配線基板１１０と、ＬＥＤ１２０と、コネクタ１３０とを備えて構成され、配線基板１１０の表面に複数のＬＥＤ１２０及びコネクタ１３０が実装されている。ＬＥＤ１２０には、電気ケーブル１４０、コネクタ１３０、配線基板１１０を介して電力が供給され、この電力によりＬＥＤ１２０が発光するようになっている。

特開２００８−１８１７５０号公報

ところで、ＬＥＤは、高温状態になると発光効率及び発光輝度が低下するとともに寿命が短くなる等の問題が生じるが、上述したような発光装置の場合、ＬＥＤが直接基板に実装されているため、ＬＥＤを基板から取り外すときに接合部の半田を溶融させるための熱を加える必要があり、熱ダメージ等を与えずに取り外すことが容易ではないという事情がある。従って、基板の仕様等が変更されたときには、実質ＬＥＤやコネクタ等の部品を再利用することが困難となっており、上述したような発光装置は、基板とともに処分されているのが現状である。こうして、基板の仕様変更の度に新たなＬＥＤ等を用いる必要が生じ必要な部品点数が増大しているという課題があった。また、上記のような発光装置を用いる場合はＬＥＤを１個１個表面実装していく必要があるため、ＬＥＤの実装工数等を削減するのが難しいという課題もあった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、実装工数を削減し、部品の再利用を容易にすることが可能な発光装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る発光装置は、導電材料製の複数の第１コンタクト（例えば、実施形態における基板側コンタクト２５）および複数の第１コンタクトを保持する絶縁材料製の第１ハウジング（例えば、実施形態における基板側ハウジング２９）を有して構成され、基板上に取り付けられる第１コネクタ（例えば、実施形態における基板側コネクタ２０）と、導電材料製の複数の第２コンタクト（例えば、実施形態におけるＬＥＤ側コンタクト１５）および複数の第２コンタクトを保持する絶縁材料製の第２ハウジング（例えば、実施形態におけるＬＥＤ側ハウジング１４）を有して構成される第２コネクタ（例えば、実施形態におけるＬＥＤ側コネクタ１０）と、接続端子部（例えば、実施形態におけるＬＥＤ端子３１）が第２コンタクトと電気接続して第２コネクタ上に取り付けられた発光部（例えば、実施形態におけるＬＥＤ光源３０）とを備え、第１ハウジングに第１コンタクトの接触部（例えば、実施形態における接触アーム部２５ｃおよびＬＥＤ側コンタクト接触部２５ｆ）を露出させて設けられた第１嵌合部と、第２ハウジングに第２コンタクトの接触部（例えば、実施形態におけるＬＥＤ側内側および外側接触部１５ｄ，１５ｆ）を露出させて設けられた第２嵌合部とを嵌合させて第１コネクタと第２コネクタとを嵌合接続させ、第１コンタクトおよび第２コンタクトの接触部同士を当接させて電気接続させ、基板から第１および第２コンタクトを介して発光部の接続端子部に電力を供給して発光部を発光させるように構成される。その上で、第１嵌合部は、互いに対向して嵌合方向に延びる左右一対の嵌合アーム（例えば、実施形態における左嵌合アーム部２１及び右嵌合アーム部２２）を有するとともに、左右一対の嵌合アームの間に第１コンタクトの接触部が設けられ、第２嵌合部は、左右一対の嵌合アームの間に入り込む被係合部（例えば、実施形態における左被係合部１１及び右被係合部１２）を有するとともに、被係合部内に第２コンタクトの接触部が設けられ、左右一対の嵌合アームの間に被係合部を入り込ませて第１コネクタと第２コネクタとを嵌合接続させるように構成される。

上記発光装置において、嵌合アームはそれぞれ左右方向に可撓性を有し、左右一対の嵌合アームの先端に左右方向における互いに対向する方向に突出する係合突起（例えば、実施形態における左突出部２１ａ及び右突出部２２ａ）が形成されており、被係合部の左右方向寸法が、左右一対の係合突起の左右方向間隔より大きく、係合突起より根本側における左右一対の嵌合アームの左右方向間隔より小さく設定されており、左右一対の嵌合アームを左右方向における互いに離れる方向に撓ませて被係合部を左右一対の嵌合アームの間に入り込ませ、この状態で嵌合アームの撓みを元に戻すと、係合突起が被係合部の上方を覆うように位置して被係合部を係合保持し、第１コネクタと第２コネクタとを嵌合接続させた状態で保持するように構成されていることが好ましい。

上記発光装置において、係合突起の先端内側に嵌合方向に向かって外方に傾くテーパ面が形成されており、被係合部を係合突起に押し付けると被係合部がテーパ面に沿って嵌合アームを押し広げながら左右一対の嵌合アーム内に入り込むことができるように構成されていることが好ましい。

上記発光装置において、被係合部を左右一対の嵌合アームの間に入り込ませるときに、左右一対の嵌合アームをそれぞれ前後方向から挟んで受容する溝部（例えば、実施形態における左溝部１７及び右溝部１８）が第２ハウジングの左右側面に設けられており、左右一対の嵌合アームの前後方向幅が互いに相違するとともに、左右の溝部の前後方向幅が嵌合アームの前後方向幅に対応して互いに相違し、被係合部を左右一対の嵌合アーム内に入り込ませるときの向きを逆にして嵌合させることができないように構成されていることが好ましい。

以上、本発明に係る発光装置は、基板側に設けられる第１コネクタの第１嵌合部が左右一対に嵌合アームを有し、これらの嵌合アームの間に発光部側の第２コネクタの被係合部が入り込むことにより第１コネクタと第２コネクタとを嵌合接続させる構成となっているため、単純に第１コネクタに第２コネクタを載置する場合と比較して、シンプルな構成を維持しつつ嵌合接続時における基板に対する発光装置全体の高さを抑えることが可能となる。

また、左右の嵌合アームが左右方向に可撓性を有し、嵌合アームが互いに対向する方向に突出する係合突起を有し、第２コネクタの被係合部をこれらの嵌合アームの間に入り込んだ状態で係合突起の撓みを元に戻すと係合突起が上記被係合部の上方を覆うように位置して被係合部を係合保持するように構成されることにより、嵌合アームを撓ませるだけで第２コネクタの第１コネクタへの着脱を容易に行うことができる。従って、ＬＥＤが故障した時や発光色を変更させたい時等においても、容易にＬＥＤ及び第２コネクタの交換作業を行うことができる。また、仕様変更により基板が不要になった場合でも、発光部が実装された第２コネクタについては再利用が可能となる。さらに、第１コネクタの係合突起が第２コネクタの被係合部の上方を覆うように位置して被係合部を係合保持するため、振動、衝撃等により第２コネクタが第１コネクタから外れにくい状態を維持できる。

そして、係合突起の先端内側に嵌合方向に向かって外方に傾くテーパ面が形成されていることにより、被係合部を係合突起にスムーズに係合させることが可能となり、第２コネクタを第１コネクタに容易に取り付けることができる。さらに、第２コネクタの左右に第１コネクタの左右の嵌合アームを受容する溝部が設けられることにより、発光装置をコンパクト化させることができ、また、嵌合アーム及び溝部の前後方向幅が左右で互いに異なるように構成されることにより、嵌合接続時におけるコネクタの方向認識を容易にし、第２コネクタの第１コネクタへの誤挿入を防止することができ、第２コネクタを第１コネクタに装着させる作業をより効率的に行うことができる。

本発明の実施形態に係る発光装置を基板側に装着した状態を示す斜視図であり、図１（ａ）は発光装置を構成するＬＥＤコネクタアセンブリを切り離した状態で示し、図１（ｂ）はＬＥＤコネクタを嵌合させた状態で示す。 上記発光装置を構成するＬＥＤコネクタアセンブリを下面側から見て示す斜視図であり、図２（ａ）は発光装置を構成するＬＥＤコネクタを切り離した状態で示し、図２（ｂ）はＬＥＤコネクタを嵌合させた状態で示す。 基板に上記発光装置が装着された状態を上方から見た斜視図である。 基板に上記発光装置が装着された状態を示す断面図である。 基板に対して上記発光装置が装着された状態を示す五面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は背面図である。 ＬＥＤ光源を実装した状態の上記ＬＥＤ側コネクタの上方から見た斜視図である。 図６に示すＬＥＤ側コネクタを矢印VII−VIIに沿って切断して示す断面図である。 上記ＬＥＤ側コネクタの六面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は背面図、（ｆ）は底面図である。 上記基板側コネクタを上方から見た斜視図である。 図９に示す基板側コネクタを矢印Ｘ−Ｘに沿って切断して示す断面図である。 上記基板側コネクタの六面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は背面図、（ｆ）は底面図である。 上記基板側コネクタへのＬＥＤ側コネクタの装着時における基板側ハウジングとＬＥＤ側ハウジングとの位置関係を示す説明図である。 上記発光装置におけるＬＥＤ光源の構成を説明する説明図である。 従来の発光装置を示す正面図であり、（ａ）に全体を示し、（ｂ）にコネクタ付近を拡大して示す。

以下、本発明の実施形態に係る発光装置１について図面を参照しながら説明する。この発光装置１は、図１等に示すように、互いに嵌合接続可能な基板側コネクタ２０およびＬＥＤ側コネクタ１０から構成されるＬＥＤコネクタアセンブリを備えるとともに、ＬＥＤ側コネクタ１０の上にＬＥＤ光源３０を実装して構成される。ＬＥＤ光源３０は、電力供給を受けて発光する半導体素子である発光ダイオード（Light Emitting Diode、以下、ＬＥＤと称する）３２を有し、遊技機、自動車、または信号灯等、様々な用途で用いられている。ＬＥＤコネクタアセンブリを構成する基板側コネクタ２０は図１に示すように基板５０に実装され、図２に示すようにこの基板側コネクタ２０にＬＥＤ側コネクタ１０を嵌合させた状態で、このＬＥＤコネクタを介してＬＥＤ光源３０の発光ダイオード３２が基板５０の電気回路から電力を得て発光するようになっている。

なお、以下の説明では便宜上、各図において矢印「上下、前後、左右」で示すように、基板５０の延びる面に対して直交する方向を上下方向とし、基板５０の面内において前後および左右を図に矢印で示す方向で規定する。具体的には、基板５０の表面に実装される発光装置１が存在する方向（図１（ａ）及び（ｂ）の紙面の上方向）を上方向、その反対方向を下方向、この上下方向に直角な面内において、後に詳述するリード部２５ａが露出する方向を前後方向、前後方向に直角な方向を左右方向と定義して説明するが、あくまで説明の都合上での定義であり、これが各部材の取付方向、使用方向を規定するものではない。

発光装置１は、図１〜図５に示すように、基板５０の上面に実装される基板側コネクタ２０と、基板側コネクタ２０と嵌合接続されるＬＥＤ側コネクタ１０と、ＬＥＤ側コネクタ１０の上に実装されたＬＥＤ光源３０を備えて構成される。なお、図１（ａ）および図２（ａ）に基板側コネクタ２０からＬＥＤ側コネクタ１０を取り外した状態を示し、図１（ｂ）、図２（ｂ）、図３〜図５に基板側コネクタ２０とＬＥＤ側コネクタ１０とを嵌合させた状態を示す。基板５０は、少なくともＬＥＤ側コネクタ１０のコンタクトと電気接続される配線パターンを有した電気回路を備えて構成され、さらにはＬＥＤ光源３０への電力供給制御を行う制御装置が搭載されても良い。

次に、図６〜図８（なお、図７および図８においてはＬＥＤ光源３０を取り外した状態を示している）も参照して、発光装置１を構成するＬＥＤ側コネクタ１０について、まず説明する。ＬＥＤ側コネクタ１０は、インサートモールドにより作られ、絶縁材料樹脂製のＬＥＤ側ハウジング１４内に複数（６個の）のＬＥＤ側コンタクト１５を整列保持して構成される。より具体的には、図６から分かるように、ＬＥＤ側ハウジング１４内に、３個ずつのＬＥＤ側コンタクト１５を左右に整列させてそれらが前後に対となって対称となるように保持して構成される。ＬＥＤ側ハウジング１４は、底面が略正方形状に形成される略直方体に構成され、下面中央に下方に開口して形成される基板側コネクタ保持空間１６を有し、ＬＥＤ側コネクタ１０を基板側コネクタ２０に嵌合接続させるとき、基板側コネクタ２０の中央コンタクト保持部２３（後に詳述）が基板側コネクタ保持空間１６に入り込み嵌合されるようになっている。

ＬＥＤ側ハウジング１４は、基板側コネクタ保持空間１６を前後から挟むようにしてＬＥＤ側コンタクト１５を固定保持する。上述のように６個のＬＥＤ側コンタクト１５はそれぞれ導電材料性の金属材を折り曲げ成形されて作られ、露出部１５ａ、ＬＥＤ実装部１５ｂ、第１屈曲部１５ｃ、ＬＥＤ側内側接触部１５ｄ、第２屈曲部１５ｅ、及びＬＥＤ側外側接触部１５ｆが一体に繋がって作られている。なお、ＬＥＤ側外側接触部１５ｆの外側表面に外方に突出した凸部１５ｇが形成されている。

それぞれ前後方向の最も外側に位置する露出部１５ａは、左右に３本ずつ並んで前方に３箇所、後方に３箇所、それぞれ下面側が外方に露出して設けられている。露出部１５ａの内側部は上方にクランク状に折れ曲がってＬＥＤ実装部１５ｂに一体に繋がる。ＬＥＤ実装部１５ｂは上面が上方に露出してＬＥＤ側ハウジング１４に保持されており、ＬＥＤ実装部１５ｂの上面に、後述するＬＥＤ光源３０のそれぞれのＬＥＤ端子３１が表面実装（半田接合）される。ＬＥＤ実装部１５ｂの内端に一体に繋がってクランク状に折れ曲がる第１屈曲部１５ｃが、ＬＥＤ側ハウジング１４内に埋め込まれるようにして固定保持されており、第１屈曲部１５ｃの下端から下方に延びて前後にＵ字形に折り曲げられた形状となってＬＥＤ側内側接触部１５ｄ、第２屈曲部１５ｅ、及びＬＥＤ側外側接触部１５ｆがＬＥＤ側ハウジング１４により固定保持されている。ＬＥＤ側内側接触部１５ｄ及びＬＥＤ側外側接触部１５ｆの間にＬＥＤ側ハウジング１４を挟んで第２屈曲部１５ｅを介して一体につながり、それらの前後方向外面が、後述するように、基板側コネクタ２０の基板側コンタクト２５の接触部により挟持されるようになっている。

上記のように、露出部１５ａを設け、ＬＥＤ側コンタクト１５の一部を外方に露出させることによりこの部分から放熱させることができるので、ＬＥＤ実装部１５ｂの上面に実装されたＬＥＤ光源３０を、ＬＥＤ側コンタクト１５を介して冷却することができ、ＬＥＤ光源３０の温度が上昇して寿命が短くなる問題の発生を抑えることができる。また、ＬＥＤ側外側接触部１５ｆの外側表面に外方に突出して凸部１５ｇが形成されている。この凸部１５ｇは、後述する基板側コンタクト２５の凹部２５ｇ（後に詳述）に嵌合させるために設けられている。

ＬＥＤ側ハウジング１４は、図６及び図８（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）に示すように、その左右側面に前後方向中央部が凹んで上下に延びて形成される左溝部１７及び右溝部１８が形成されている。この左溝部１７には前後に延びて外方に突出する左被係合部１１が、右溝部１８には前後に延びて外方に突出する右被係合部１２がそれぞれ設けられる。左被係合部１１は、左側方に水平に延びる左被係合部上面１１ａと、その先端から垂直下方に延びる左被係合部側面１１ｂと、左被係合部側面１１ｂの下端から下方に向かって斜め内方に傾斜する左被係合部テーパ面１１ｃを有して構成される。これと同様に、右被係合部１２は、右被係合部上面１２ａと、右被係合部側面１２ｂと、右係合部テーパ面１２ｃを有して構成される。

なお、図８（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）に示すように、左溝部１７の前後方向の幅は右溝部１８の前後方向の幅より大きく、これによりＬＥＤ側コネクタ１０の前後左右方向が容易に認識でき、基板側コネクタ２０に対する誤挿入もしくは誤嵌合を防止する機能を付与するようになっている（これについては後述する）。さらに、図６、図８（ｃ）、及び（ｆ）に示すように、ＬＥＤ側ハウジング１４の前方右端に切り欠き部１４ａが形成されており、この切り欠き部１４ａによってもＬＥＤ側ハウジング１４の前後左右方向が容易に認識できるようになっている。

次に、図９〜図１１を参照しながら基板側コネクタ２０について説明する。図９および図１０は基板側コネクタ２０の斜視図及びＸ−Ｘ断面図、図１１は基板側コネクタ２０の六面図である。基板側コネクタ２０は、絶縁性を有する樹脂等からなる基板側ハウジング２９により複数の（６個の）基板側コンタクト２５を保持して構成される。基板側コンタクト２５は、基板側コネクタ２０と上記ＬＥＤ側コネクタ１０とを嵌合させたときにＬＥＤ側コンタクト１５と当接して電気接続されるものであり、ＬＥＤ側コンタクト１５の配列に対応した配列となっている。具体的には、６個の基板側コンタクト２５が、基板側ハウジング２９内に、３個ずつ左右に整列するとともにそれらが前後に対となって対称となるように保持される。

基板側ハウジング２９は、左右において上方に延びた左嵌合アーム部２１および右嵌合アーム部２２と、これら左右の嵌合アーム部２１，２２の下部の間において前後方向中央部に位置する中央コンタクト保持部２３と、中央コンタクト保持部２３の前後に位置する前および後コンタクト保持部２４，２４と、下面を形成する下側コンタクト保持部２６とを備えて構成され、絶縁性を有した樹脂材料から一体に形成されている。中央コンタクト保持部２３、前および後コンタクト保持部２４，２４並びに下側コンタクト保持部２６には、前後３カ所ずつ、合計６箇所に基板側コンタクト２５を保持する保持溝および保持孔が形成されており、６個の基板側コンタクト２５がこれら保持溝および保持孔内にそれぞれ配設されて上述のように整列状態で保持されている。なお、中央コンタクト保持部２３の上面は平らに形成されており、ここを吸着して基板側コネクタ２０を吸着搬送できるようにしている。

基板側コンタクト２５はそれぞれ導電材料性の金属材を折り曲げ形成されて作られ、基板側ハウジング２９の下面側から前後に延びて位置するリード部２５ａと、リード部２５ａに繋がって上方に延びるとともに基板側ハウジング２９の前および後コンタクト保持部２４により固定保持される固定保持部２５ｂと、固定保持部２５ｂの状態に繋がってＵ字状に折れ曲がって下方に延びる接触アーム部２５ｃと、接触アーム部２５ｃの下端に繋がって直角に折れ曲がって内方に水平に延びる第１連結アーム部２５ｄと、第１連結アーム部２５ｄの先端に繋がって直角に折れ曲がって上方に延びる第２連結アーム部２５ｅと、第２連結アーム部２５ｅの上端に繋がってＵ字状に外側に折り返されて形成されたＬＥＤ側コンタクト接触部２５ｆを備える。なお、接触アーム部２５ｃの内面に、凸状のＬＥＤ側外側接触部１５ｆと嵌合する凹部２５ｇが形成されている。その結果、ＬＥＤ側コネクタ１０を基板側コネクタ２０に装着させる際に、上記ＬＥＤ側外側接触部１５ｆを凹部２５ｇに嵌合させることにより、ＬＥＤ側コネクタ１０を基板側コネクタ２０から容易に外れないように固定支持させることができる。

基板側ハウジング２９により固定保持された固定保持部２５ｂの下端側に繋がって前後方向外側に延びるリード部２５ａは、左右に３本並んで前方下端に３箇所及び後方下端に３箇所、それぞれ外方に露出して形成される。これらのリード部２５ａは、上述したように、基板５０の電気回線に接続させるため基板５０の端子パターンに半田接合されて表面実装される。一方、固定保持部２５ｂの上端側に繋がる接触アーム部２５ｃ、第１連結アーム部２５ｄ、第２連結アーム部２５ｅおよびＬＥＤ側コンタクト接触部２５ｆは、基板側ハウジング２９内に中央コンタクト保持部２３と前および後コンタクト保持部２４，２４との間に上方に開放して形成された前後のコンタクト保持空間２７内に入り込んで位置し、固定保持部２５ｂにより片持ち支持状態となっている。このとき、前後のコンタクト保持空間２７に繋がってそれぞれ３カ所ずつのコンタクトガイド溝２３ａ、２６ａが形成されており、接触アーム部２５ｃ、第１連結アーム部２５ｄ、第２連結アーム部２５ｅおよびＬＥＤ側コンタクト接触部２５ｆはこれらコンタクトガイド溝２３ａ、２６ａ内に入り込んで左右方向にガイドされている。

基板側ハウジング２９の左右に立設形成される左嵌合アーム部２１及び右嵌合アーム部２２において、その高さ（上下方向の長さ）は略同一であるが、図９、図１１（ｃ）、及び（ｄ）に示すように、前後方向の幅はそれぞれ異なり、左嵌合アーム部２１の前後方向の幅は右嵌合アーム部２２の前後方向の幅よりも大きくなっている。これら左嵌合アーム部２１及び右嵌合アーム部２２の前後方向幅は、上述したＬＥＤ側ハウジング１４の左溝部１７及び右溝部１８の前後方向の幅に対応してこれらより若干短い寸法に設定されており、左嵌合アーム部２１が左溝部１７内にちょうど嵌り込み、右嵌合アーム部２２が右溝部１８にちょうど嵌り込むように設定されている。このため、ＬＥＤ側コネクタ１０を基板側コネクタ２０に嵌合接続させるときに、左嵌合アーム部２１が左溝部１７内に嵌り込み、右嵌合アーム部２２が右溝部１８に嵌り込むように方向をセットして嵌合接続させる。一方これと逆方向に嵌合接続させると、すなわち、左嵌合アーム部２１が右溝部１８内に嵌り込み、右嵌合アーム部２２が左溝部１７に嵌り込むように嵌合接続させた場合、左嵌合アーム部２１は右溝部１８内に入り込めないため、このような逆方向の嵌合接続を行うことができない。すなわち、ＬＥＤ側コネクタ１０を基板側コネクタ２０に誤挿入して嵌合接続させることを確実に防止できるようになっている。

また、このように基板側ハウジング２９の左嵌合アーム部２１及び右嵌合アーム部２２の前後方向幅を相違させ、ＬＥＤ側ハウジング１４の左溝部１７及び右溝部１８の前後方向の幅を相違させることにより、ＬＥＤ側コネクタ１０および基板側コネクタ２０の前後左右方向を簡単に認識可能であり、マウンタを用いた自動実装を行う際にコネクタの実装方向を誤ることなく、効率のよい自動実装を行うことができる。

図９および図１１に示すように、左嵌合アーム部２１および右嵌合アーム部２２の内側面上部に、それぞれ左右方向内側に突出する左突出部２１ａおよび右突出部２２ａが形成されている。これら左右の突出部２１ａ，２２ａはそれぞれ、上方から下方に進むに従って内側に突出する左右の突出部テーパ面２１ｂ，２２ｂと、この突出部テーパ面２１ｂ，２２ｂの下端に繋がって垂直下方に延びる突出部内側面２１ｃ，２２ｃと、突出部内側面２１ｃ，２２ｃの下端から内方に直角に折れ曲がって真横に延びる突出部係合面２１ｄ，２２ｄを有する。また、左右の突出部２１ａ，２２ａの上方の前後には、内方に突出する前後一対の凸部２１ｅ，２２ｅ（但し、右側の凸部２２ｅは図示に現れない）が設けられている。これらの凸部２１ｅ，２２ｅは、基板側コネクタ２０にＬＥＤ側コネクタ１０を嵌合接続した後において、左右の嵌合アーム部２１，２２を左右外側に押し広げてＬＥＤ側コネクタ１０を取り外すための治具を挿入する案内の役割を果たすものである。

以上のように構成されたＬＥＤ側コネクタ１０を基板側コネクタ２０に装着させる際には、ＬＥＤ側ハウジング１４の左溝部１７及び左被係合部１１を左嵌合アーム部２１の上方に、且つ右溝部１８及び右被係合部１２を右嵌合アーム部２２の上方に、それぞれ位置するように位置合わせをした後、ＬＥＤ側コネクタ１０を基板側コネクタ２０側（下方）に移動させる。すると、図１２（ａ）に示すように、左右の被係合部１１，１２の被係合部テーパ面１１ｃ，１２ｃが左右の突出部２１ａ，２２ａの突出部テーパ面２１ｂ，２２ｂに、それぞれ当接する。そして、図１２（ｂ）に示すように、左嵌合アーム部２１及び右嵌合アーム部２２がこれらテーパ面に左右する側方への力を受けて左右外側に弾性変形して撓む。このため、基板側ハウジング２９はこれら左右の嵌合アーム部２１，２２が可撓性（弾性変形）可能となるような材料から作られる。このとき、ＬＥＤ側コンタクト１５の下端の第２屈曲部１５ｅが、基板側コンタクト２５の接触アーム部２５ｃ及びＬＥＤ側コンタクト接触部２５ｆの上部に接触し、第２屈曲部１５ｅが、接触アーム部２５ｃ及びＬＥＤ側コンタクト接触部２５ｆの間にこれらを押し広げるようにして下方に移動して嵌入し始める。

さらに、ＬＥＤ側コネクタ１０を下方に移動させると、左右の被係合部１１，１２が左右の突出部２１ａ，２２ａを乗り越えて下動し、この時点が左右の嵌合アーム部２１，２２を側方に押し広げる力が解放されて弾性変形が元に戻り、図１２（ｃ）に示すように、左右の突出部２１ａ，２２ａが左右の被係合部１１，１２の上を覆うように位置する。この結果、ＬＥＤ側コネクタ１０の左右の被係合部１１，１２の被係合部上面１１ａ，１２ａが、基板側コネクタ２０の左右の突出部２１ａ，２２ａの突出部係合面２１ｄ，２２ｄと対向し、ＬＥＤ側コネクタ１０が基板側コネクタ２０と嵌合した状態のまま係止保持され、嵌合が外れない状態となる。なおこのとき、図４に示すように、ＬＥＤ側コンタクト１５の下端の第２屈曲部１５ｅが、基板側コンタクト２５の接触アーム部２５ｃ及びＬＥＤ側コンタクト接触部２５ｆの間に入り込み、ＬＥＤ側内側接触部１５ｄおよびＬＥＤ側外側接触部１５ｆが接触アーム部２５ｃ及びＬＥＤ側コンタクト接触部２５ｆの間に挟持され、ＬＥＤ側コンタクト１５と基板側コンタクト２５とが当接接触して電気接続状態となる。

ＬＥＤ側コネクタ１０を基板側コネクタ２０から取り外すときは、左嵌合アーム部２１を左側にそして右嵌合アーム部２２を右側に撓ませ、左右の被係合部１１，１２と左右の突出部２１ａ，２２ａとの係合を外して、ＬＥＤ側コネクタ１０を基板側コネクタ２０から上方に引き上げることにより、基板側コネクタ２０からＬＥＤ側コネクタ１０を取り外すことができる。

次に、図１３を参照しながら、ＬＥＤ側コンタクト１５のＬＥＤ実装部１５ｂに実装されるＬＥＤ光源３０について説明する。ＬＥＤ光源３０は、ＬＥＤハウジング３３に、前後３本ずつで合計６つのＬＥＤ端子３１と、３個の発光部３２とを備えて構成される。発光部３２は、青色発光部３２Ｂ、赤色発光部３２Ｒ、及び緑色発光部３２Ｇからなり、ＬＥＤ端子３１は、それぞれ前後対になって発光部３２Ｂ、３２Ｒ、及び３２Ｇに対応して設けられており、ＬＥＤ側コネクタ１０の６本のＬＥＤ側コンタクト１５のＬＥＤ実装部１５ｂに半田接合されて実装されている。

以上のように構成された発光装置１は、ＬＥＤ側コネクタ１０を基板側コネクタ２０に対して着脱自在になっているため、基板側コネクタ２０のみ基板５０の電気回路に実装し、当該基板側コネクタ２０にＬＥＤ光源３０を実装したＬＥＤ側コネクタ１０を取り付けるだけで使用することができる。また、仕様変更等により基板５０が不要になったときでも、ＬＥＤ光源３０及びＬＥＤ側コネクタ１０については再利用可能となる。

このように構成される発光装置１は、ＬＥＤ側コネクタ１０及び基板側コネクタ２０を別体で製造することが可能となっている。以下にＬＥＤ側コネクタ１０及び基板側コネクタ２０の製造方法の一例について簡潔に説明する。

まず、基板側コネクタ２０については、基板側コンタクト２５がリード部２５ａの先端に設けられるノッチ（不図示）を介して多数繋がれた状態で一体的に製造される。そして、基板側コンタクト２５は、上記のように多数繋げられた状態で、固定保持部２５ｂ及び接触アーム部２５ｃから形成されるＵ字形の部分を前および後コンタクト保持部２４の保持溝に圧入させることにより、成形された基板側ハウジング２９本体に固定保持され、基板側コネクタ２０として完成する。なお、このとき、固定保持部２５ｂ及び接触アーム部２５ｃは、前および後コンタクト保持部２４の保持溝の左右側に設けられる面に押し付けられた状態となる。また、上記のように完成した基板側コネクタ２０は、ノッチを介して所定個数だけ切り離され、エンボスキャリアテープ、トレイ等に収納されて出荷される。

ＬＥＤ側コネクタ１０については、ＬＥＤ側コンタクト１５の外方に突出して形成される露出部１５ａの両端の部分がキャリア（不図示）に多数繋がれた状態で、ＬＥＤ側コンタクト１５が一体的に製造され、このＬＥＤ側コンタクト１５が多数繋げられたキャリアに対し、インサート樹脂モールド成形を行い、ＬＥＤ側ハウジング１４をモールド成形させる。そして、モールド成形されたＬＥＤ側コネクタ１０が、キャリアに繋がれた状態でリール（不図示）により巻き取られ出荷される。ＬＥＤ光源３０のＬＥＤ側コネクタ１０への実装については、ＬＥＤ側コンタクト１５をノッチを介して所定個数だけキャリアから切り離し、ＬＥＤ側ハウジング１４の上面から外方に露出したＬＥＤ側コンタクト１５のＬＥＤ実装部１５ｂにＬＥＤ光源３０を表面実装する。そして、リフロー槽（不図示）に入れ半田を溶かし、冷却させた後完成する。なお、ＬＥＤ側コネクタ１０及び基板側コネクタ２０の出荷の単位は上述したようなリールに限定されない。すなわち、１個ずつ切り離してコネクタの個数単位で出荷することも可能であり、これにより、在庫量の増加を抑えることができる。

なお、上記ではＬＥＤ光源３０の実装をＬＥＤ側コネクタ１０の製造とは別工程とした例について説明したが、ＬＥＤ光源３０を取り付ける工程をＬＥＤ側コネクタ１０の製造工程に包含させるようにしてもよい。その方法の一例について以下で説明する。まず、ＬＥＤ側コンタクト１５が多数連結されたキャリアとともに、ＬＥＤ側コンタクト１５の上方におけるＬＥＤ側コンタクト１５と接続しない位置に導電材料製のプレートを併せてインサートモールドを行う。そして、半田ではなく銀フィラー等の導電性接着剤を用いて当該プレートの表面にＬＥＤチップを実装し、ワイヤボンディング等のボンディング技術を用いてＬＥＤ側コンタクト１５と上記プレートとを導電性材料で接続させる。このように、半田付けによって事後的にＬＥＤ光源３０を実装させるのではなく、ＬＥＤ側コネクタ１０の製造工程でＬＥＤチップの実装を併せて行うことにより、製造工数を削減させることができる。また、半田ではなく導電性接着剤を使用することにより、リフロー等熱を加える工程を省略することも可能となる。

以上、本実施形態における発光装置１は、ＬＥＤ側コネクタ１０及び基板側コネクタ２０からなり、ＬＥＤ側コネクタ１０を基板５０に実装された基板側コネクタ２０に容易に取り付け、装着時には振動、衝撃等により外れないようにするとともに、容易に取り外しができるように構成されている。従って、故障したＬＥＤ光源の取り替え、ＬＥＤ光源の色彩等の種類の取り替え等を容易に行うことができ、各種作業のリードタイムを大幅に削減することができる。さらに、仕様変更等により基板を廃棄する必要が生じたとしても、ＬＥＤ光源３０及びＬＥＤ側コネクタ１０について再利用することが可能となる。

また、本実施形態における発光装置１は、基板側コネクタ２０に左嵌合アーム部２１及び右嵌合アーム部２２が設けられ、これらの嵌合アーム部の間にＬＥＤ側コネクタ１０の左右の被係合部１１，１２が入り込むように構成されているため、コネクタの高さを抑え嵌合接続時においてもコンパクトな状態を維持することができる。また、左右の嵌合アーム部２１，２２において互いに前後方向の長さが異なる等、非対称な形状としているため、ＬＥＤ側コネクタ１０及び基板側コネクタ２０の方向認識を容易にすることができ、ＬＥＤ側コネクタ１０を誤った方向から基板側コネクタ２０に挿入しようとしても挿入できないようにすることができる。また、方向認識が容易になることにより、マウンタを用いたＬＥＤ側コネクタ１０の基板側コネクタ２０への自動実装の工程等において、発光装置１の製造をより効率的に行うことができる。

また、本実施形態では、ＬＥＤ側ハウジング１４が左溝部１７及び右溝部１８を備え、基板側コネクタ２０が上方へ突出して形成される左嵌合アーム部２１及び右嵌合アーム部２２を備える例について説明したが、左溝部１７及び右溝部１８を無くしシンプル化させることも可能である。ただし、本実施形態のように、左溝部１７及び右溝部１８に左嵌合アーム部２１及び右嵌合アーム部２２が入り込む構成にした方がコネクタ全体の大きさを抑えることができるので好ましい。

なお、本実施形態では、左被係合部１１にテーパ面１１ｃが、右被係合部１２にテーパ面１２ｃが、左突出部２１ａの上方にテーパ面２１ｂが、そして右突出部２２ａの上方にテーパ面２２ｂが、それぞれ設けられる例について説明したが、これらのテーパ面が無い構成も本発明に含まれる。しかし、これらのテーパ面がある方が、基板側コネクタ２０にＬＥＤ側コネクタ１０をスムーズに装着できるため好ましい。

また、本実施形態では、ＬＥＤ側コンタクト１５が凸部１５ｇを有し基板側コンタクト２５が凹部２５ｇを有し、装着時には上記凸部１５ｇが凹部２５ｇに嵌合される例について説明したが、ＬＥＤ側コンタクト１５及び基板側コンタクト２５の形状も上記に限定されるものではない。例えば、ＬＥＤ側コンタクト１５が凹部を有し基板側コンタクト２５が凸部を有し、装着時にこれらを嵌合させるようにしてもよい。

なお、本実施形態では、基板側コネクタ２０にＬＥＤ側コネクタ１０を装着させる例について説明したが、基板５０に実装された基板側コネクタではなく、例えば、ケーブルを備えたケーブル側コネクタにＬＥＤ側コネクタ１０を装着させるようにすることも可能である。

そして、本実施形態では、ＬＥＤ光源３０が、３本のＬＥＤ端子３１と、３個の発光部３２Ｂ、３２Ｒ、及び３２Ｇとを備える例について説明したが、ＬＥＤ光源の構成もこれに限定されることはない。すなわち、本発明に係るＬＥＤコネクタは、１個、２個、もしくは４個以上のＬＥＤチップを備えたＬＥＤ光源、または、ＬＥＤ以外の発光素子を用いた光源に対しても応用させることは可能である。

１ 発光装置
１０ ＬＥＤ側コネクタ（第２コネクタ）
１１ 左被係合部（被係合部） １１ｃ テーパ面
１２ 右被係合部（被係合部） １２ｃ テーパ面
１４ ＬＥＤ側ハウジング（第２ハウジング）
１５ ＬＥＤ側コンタクト（第２コンタクト）
１７ 左溝部（溝部） １８ 右溝部（溝部）
２０ 基板側コネクタ(第１コネクタ)
２１，２２ 左右の嵌合アーム部（嵌合アーム）
２１ａ，２２ａ 左右の突出部（係合突起）
２５ 基板側コンタクト（第１コンタクト）
２９ 基板側ハウジング（第１ハウジング）
３０ ＬＥＤ光源
３１ ＬＥＤ端子部（接続端子部） ３２ 発光部
５０ 基板

Claims (4)

1. 導電材料製の複数の第１コンタクトおよび前記複数の第１コンタクトを保持する絶縁材料製の第１ハウジングを有して構成され、基板上に取り付けられる第１コネクタと、
   導電材料製の複数の第２コンタクトおよび前記複数の第２コンタクトを保持する絶縁材料製の第２ハウジングを有して構成される第２コネクタと、
   接続端子部が前記第２コンタクトと電気接続して前記第２コネクタ上に取り付けられた発光部とを備え、
   前記第１ハウジングに前記第１コンタクトの接触部を露出させて設けられた第１嵌合部と前記第２ハウジングに前記第２コンタクトの接触部を露出させて設けられた第２嵌合部とを嵌合させて前記第１コネクタと前記第２コネクタとを嵌合接続させ、前記第１コンタクトおよび前記第２コンタクトの接触部同士を当接させて電気接続させ、前記基板から前記第１および前記第２コンタクトを介して前記発光部の接続端子部に電力を供給して前記発光部を発光させるように構成され、
   前記第１嵌合部は、互いに対向して嵌合方向に延びる左右一対の嵌合アームを有するとともに、前記左右一対の嵌合アームの間に前記第１コンタクトの接触部が設けられ、
   前記第２嵌合部は、前記左右一対の嵌合アームの間に入り込む被係合部を有するとともに、前記被係合部内に前記第２コンタクトの接触部が設けられ、
   前記左右一対の嵌合アームの間に前記被係合部を入り込ませて前記第１コネクタと前記第２コネクタとを嵌合接続させるように構成されることを特徴とする発光装置。
2. 前記嵌合アームがそれぞれ左右方向に可撓性を有し、
   左右一対の前記嵌合アームの先端に左右方向における互いに対向する方向に突出する係合突起が形成されており、
   前記被係合部の左右方向寸法が、左右一対の前記係合突起の左右方向間隔より大きく、前記係合突起より根本側における左右一対の前記嵌合アームの左右方向間隔より小さく設定されており、
   左右一対の前記嵌合アームを左右方向における互いに離れる方向に撓ませて前記被係合部を左右一対の前記嵌合アームの間に入り込ませ、この状態で前記嵌合アームの撓みを元に戻すと、前記係合突起が前記被係合部の上方を覆うように位置して前記被係合部を係合保持し、前記第１コネクタと前記第２コネクタとを嵌合接続させた状態で保持するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記係合突起の先端内側に嵌合方向に向かって外方に傾くテーパ面が形成されており、
   前記被係合部を前記係合突起に押し付けると前記被係合部が前記テーパ面に沿って前記嵌合アームを押し広げながら左右一対の前記嵌合アーム内に入り込むことができるように構成されることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
4. 前記被係合部を左右一対の前記嵌合アームの間に入り込ませるときに、左右一対の前記嵌合アームをそれぞれ前後方向から挟んで受容する溝部が前記第２ハウジングの左右側面に設けられており、
   左右一対の前記嵌合アームの前後方向幅が互いに相違するとともに、左右の前記溝部の前後方向幅が前記嵌合アームの前後方向幅に対応して互いに相違し、
   前記被係合部を左右一対の前記嵌合アーム内に入り込ませるときの向きを逆にして嵌合させることができないように構成されることを特徴とする請求項１〜３に記載の発光装置。

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