JP2012221748A - Ｌｅｄ照明ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】防水性を維持し、かつ電線と回路基板との接続部への外力負荷を低減しつつ、組み付け作業を容易にすることができるＬＥＤ照明ユニットを提供すること。
【解決手段】シール本体部５１と、電線Ｗをシール本体部５１に挿通させる挿通孔６０ａを有してなる電線挿通部６０と、電線挿通部６０の上方に配置され、シール本体部５１の後端面５１ａから突出された突出片６１とを有してなり、回路基板３１に比して開口１０ａ側に配置されるシール部５０と、ガイド基部７１と、ガイド基部７１の前端面７０ａから突出され電線挿通部６０に向かい合う位置に配置される突出電線ガイド部７４と、電線Ｗを外部に引き出しされる電線引き出し部７２ａとを有してなり、シール部５０に比してハウジング１０の開口１０ａ側に配置され、ハウジング１０の開口端面１０ｂと、ガイド基部７１の後端面７１ｂとが揃う位置がハウジング１０内での所定位置とされるホルダ７０とを有してなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子が実装された回路基板がハウジング内に収容されてなるＬＥＤ照明ユニットに関する。

従来、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子が実装された回路基板がハウジング内に収容されてなるＬＥＤ照明ユニットは、回路基板に一端が接続された電線を、ハウジングの開口から防水性を維持しつつ外部に引き出すようにしている。このように、ハウジング内の収容物から電線を引き出すものは、ハウジング内の防止性を維持するためのシール材が必要となる。このため、部品点数が多くなり、結果的に組み付け作業が煩雑になってしまう。そこで、例えば、特許文献１には、圧接端子及びシール材を一度に確実に圧接コネクタに固定する圧接端子及びシール材の固定構造が提案されている。

特開２００４−３５６０１３号公報

特許文献１に記載された圧接端子及びシール材の固定構造は、コネクタハウジングと、圧接端子とシール材と端子保持部材を有してなり、圧接端子がコネクタハウジングに取り付け固定され、端子保持部材の係合片部が端子保持部材の端子収容孔に収容された状態でシール材を突起部の先端に引っ掛けることによってコネクタ嵌合部に係止固定される。

しかしながら、特許文献１に記載された圧接端子及びシール材の固定構造は、電線と回路基板との接続部に外力がかからないように電線を屈曲させて保持させる構造、いわゆるストレインリリーフ構造を構成するために、電線を屈曲させた状態にした後に、コネクタハウジングに電線を保持させなければならないため、結果的に、組み付け作業が煩雑になってしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、防水性を維持し、かつ電線と回路基板との接続部への外力負荷を低減しつつ、組み付け作業を容易にすることができるＬＥＤ照明ユニットを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１にかかるＬＥＤ照明ユニットは、ＬＥＤ素子が実装された回路基板と、該回路基板に一端を接続された少なくとも１本の電線を、一面が開口された箱型形状、かつ光透過性の材料からなるハウジングの開口から外部に引き出して前記回路基板を収容するＬＥＤ照明ユニットであって、前記ハウジング内に挿入可能に形成されたシール本体部と、前記ハウジング内への挿入方向で前記電線を前記シール本体部に挿通させる挿通孔を有してなる電線挿通部と、前記電線挿通部の上方に配置され、挿入方向で前記シール本体部の後端面から後方に突出された突出片とを有してなり、前記回路基板に比して前記開口側に配置されるシール部と、前記ハウジング内に挿入可能に形成されたガイド基部と、前記ハウジング内への挿入方向で前記ガイド基部の前端面から突出され、前記ハウジング内で、前記電線挿通部に向かい合う位置に配置される突出電線ガイド部と、前記電線を前記ガイド基部の上部位置から外部に引き出しされる電線引き出し部と、を有してなり、前記シール部に比して前記ハウジングの開口側に配置され、前記ハウジングの開口端面と、前記ガイド基部の後端面とが揃う位置が前記ハウジング内での所定位置とされるホルダと、を有してなることを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項２にかかるＬＥＤ照明ユニットは、前記突出電線ガイド部が、前記電線の延在方向に直交する断面が前記電線の径に対応した曲面を形成されてなる電線ガイド溝が形成され、前記ガイド基部が前記ハウジング内に挿入された場合に、前記電線ガイド溝が前記挿通孔に向かい合う位置に配置されることを特徴とする。

また、本発明の請求項３にかかるＬＥＤ照明ユニットは、上記の発明において、前記ハウジングが、取り付け先の取り付け面に締結部材によって固定される固定部を有してなり、前記ホルダは、前記固定部が取り付け先の取り付け面に固定される場合、前記ガイド基部の後端面が取り付け先の取り付け面に当接されて前記ハウジング内の所定位置に配置されることを特徴とする。

本発明の請求項１にかかるＬＥＤ照明ユニットは、前記ハウジングの取り付け作業が完了すると、すなわち、前記ハウジングの開口端面と前記ガイド基部の後端面とが揃えられた状態になると、前記電線が前記シール部の突出片、前記ホルダのガイド基部および突出電線ガイド部に沿って屈曲された状態で前記ハウジング内に保持される。すなわち、前記ハウジングの取り付け作業によって、前記シール部および前記ホルダによってストレインリリーフ構造が構成されるようになっているので、防水性を維持し、かつ電線と回路基板との接続部への外力負荷を低減しつつ、組み付け作業を容易にすることができる。

本発明の請求項２にかかるＬＥＤ照明ユニットは、前記突出電線ガイド部は、前記電線の延在方向に直交する断面が前記電線の径に対応した曲面を形成されてなる電線ガイド溝が形成され、前記ガイド基部が前記ハウジング内に挿入された場合に、前記電線ガイド溝が前記挿通孔に向かい合う位置に配置されるので、前記電線ガイド溝によって前記電線を確実にガイドすることができ、結果的に、より確実に電線Ｗの屈曲方向を規制することができる。

本発明の請求項３にかかるＬＥＤ照明ユニットは、前記ハウジングが、取り付け面に締結部材によって固定される固定部を有してなり、前記固定部が締結部材の締結によって取り付け面に固定される際、前記ガイド基部の後端面が取り付け面に当接されることによって、前記ホルダが前記ハウジング内の所定位置に移動配置されるので、ＬＥＤ照明ユニットの設置が容易となる。

図１は、本発明の実施の形態にかかるＬＥＤ照明ユニットの分解斜視図である。 図２は、図１に示したＬＥＤ照明ユニットと、ＬＥＤ照明ユニットに接続されたコネクタとを示した斜視図である。 図３は、図１に示したハウジングおよびホルダの要部拡大図である。 図４は、図１に示したＬＥＤ照明ユニットの取り付け先となるボデーの取り付け面周辺を示した図である。 図５は、図１に示したＬＥＤ照明ユニットの組み付け手順について説明するための図である。 図６は、図１に示したＬＥＤ照明ユニットの組み付け手順について説明するための図である。 図７は、図１に示したＬＥＤ照明ユニットの組み付け手順について説明するための図である。

以下、図面を参照して、この発明にかかるＬＥＤ照明ユニットの好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態にかかるＬＥＤ照明ユニット１の分解斜視図である。図２は、図１に示したＬＥＤ照明ユニット１と、ＬＥＤ照明ユニット１に接続されたコネクタＣとを示した斜視図である。図３は、図１に示したハウジング１０およびホルダ７０の要部拡大図である。図４は、図１に示したＬＥＤ照明ユニット１の取り付け先となるボデーＢの取り付け面Ｂ２周辺を示した図である。
なお、便宜上、図中の互いに直交する矢印の方向を前後左右上下方向とする。
ＬＥＤ照明ユニット１は、ハウジング１０、ＬＥＤ照明部３０、ワイヤーハーネス部４０、シール部５０およびホルダ７０を有してなる。このＬＥＤ照明ユニット１は、取り付け先の壁、例えば車体のボデーＢに形成されたワイヤーハーネス挿通口Ｂ１（図４参照）にワイヤーハーネス部４０を挿通させた状態で取りつけ面Ｂ２に取り付けられ、ワイヤーハーネス挿通口Ｂ１を挿通させた側に接続されたコネクタＣを介して接続先に接続されるようになっている。

まず、ハウジング１０について説明する。
ハウジング１０は、一面が開口された箱型形状、かつ光透過性の材料からなり、内部にＬＥＤ照明部３０を収容するものである。このハウジング１０は、光透過部１１および開口端部１２を有してなる。
光透過部１１は、光透過性の材料からなり、後述するＬＥＤ素子３２から発せされる光を外部に透過させる部分である。
開口端部１２は、ハウジング１０の開口１０ａ側の端部を形成する部分である。この開口端部１２は、固定部１３、一対のガイドスリット部１４、および一対のハウジング側係合部１５を有してなる。

固定部１３は、締結部材としてのボルトによって取り付け面Ｂ２に固定される部分である。この固定部１３は、開口端部１２の対向する上壁１２ａおよび下壁１２ｄのそれぞれの外面から上方あるいは下方に向けて立設された一対の板状突出部１２ｂを有してなり、各板状突出部１２ｂにはハウジング固定用のボルトがセットされるボルト孔１２ｃが形成されている。ハウジング１０は、このボルト孔１２ｃと、このボルト孔１２ｃに対応してボデーＢに形成されたボデー側ボルト孔Ｂ３とにボルトを挿通させて取り付け面Ｂ２に固定されるようになっている。

一対のガイドスリット部１４は、後述するシール部５０をハウジング１０内の取り付け位置にガイドするものである。このガイドスリット部１４は、開口端部１２の対向する側壁１２ｅの各側壁１２ｅの開口端１２ｆから、ハウジング１０内に向けて形成された一対のスリットである。
一対のハウジング側係合部１５は、後述する一対のホルダ側係合部７３と係合するものである。この一対のハウジング側係合部１５は、開口端部１２の対向する側壁１２ｅの各側壁１２ｅに形成された一対の長孔である。

次に、ＬＥＤ照明部３０およびワイヤーハーネス部４０について説明する。
ＬＥＤ照明部３０は、回路基板３１およびＬＥＤ素子３２を有してなる。
回路基板３１は、ＬＥＤ素子３２が実装され、基板上に形成された端子３３を介してワイヤーハーネス部４０の各電線Ｗに接続される。この回路基板３１は、いわゆるプリント配線板によって実現され、電源回路等の導体パターンが形成されている。また、この実施の形態では、回路基板３１は、基板上に形成された端子３３を介して、信号線、あるいは給電線としての４本の電線Ｗに接続している。各電線Ｗは、半田付け処理等を行うことによって端子３３に接続される。
ＬＥＤ素子３２は、箱状のパッケージの上面に発光部があり、図示しない電源入力端子が回路基板３１の図示しない電源回路に接続されている。図示しない電源回路は、基板上に設けられた端子３３を介して４本の電線Ｗに接続される。ＬＥＤ素子３２は、電源回路を介して電源を供給されることによって点灯する。
ワイヤーハーネス部４０は、４本の電線Ｗがチューブ４１によって束ねられてなる。

次に、シール部５０について説明する。
シール部５０は、シール本体部５１と、電線挿通部６０と、突出片６１とを有してなり、回路基板３１に比して開口１０ａ側に配置されてなる。
シール本体部５１は、ハウジング１０内に挿入可能に形成され、より具体的には、前後方向に直交する断面がほぼ矩形状をなすほぼ直方体形状の部材である。
このシール本体部５１は、シール部材保持部５２、断面拡大部５３を有してなる。

シール部材保持部５２は、ハウジング１０への挿入方向（前後方向）でシール本体部５１を前後に２分割した前側を形成する部分である。このシール部材保持部５２は、前後方向に直交する断面がほぼ矩形状をなし、矩形状の断面の大きさが、断面拡大部５３に比して小さく形成されてなる。より具体的には、シール部材保持部５２と断面拡大部５３との境界でシール部材保持部側が低くなるような段差が形成されるようになっている。

このようなシール部材保持部５２の外周には、環状シール部材５４が配置されている。このように、シール部５０は、シール部材保持部５２の外周とハウジング１０の内壁面との間の隙間を環状シール部材５４によって埋めることによって防水性を高めるようになっている。

断面拡大部５３は、シール本体部５１を前後に２分割した後側を形成する部分である。この断面拡大部５３は、前後方向に直交する断面がほぼ矩形状をなし、矩形状の断面の大きさが、シール部材保持部５２に比して大きく形成されてなる。この断面拡大部５３は、両側面５３ａから突出された一対の突起部５３ｂを有してなる。一対の突起部５３ｂの各突起部５３ｂが、ガイドスリット部１４の各スリットに嵌めこまれることによって、シール部５０がハウジング１０内の取り付け位置までガイドされるようになっている。

電線挿通部６０は、４本の電線Ｗの各電線Ｗが並列して保持されるように、４つの挿通孔６０ａが並列して形成されてなる。各挿通孔６０ａには円筒状シール部材６０ｂが収納されるようになっている。このように、シール部５０は、円筒状シール部材６０ｂによって各電線Ｗと各挿通孔６０ａとの間の隙間を埋めて防水性を高めるようになっている。
突出片５４は、電線挿通部５３の上方に配置され、前後方向でシール本体部５１の後端面５１ａから後方に突出されてなる。
このようなシール部５０によって、ハウジング１０の開口１０ａが塞がれ、ハウジング１０内に収容された回路基板３１が防水されるようになっている。

次に、ホルダ７０について説明する。
ホルダ７０は、シール部５０に比してハウジング１０の開口１０ａ側に配置され、ハウジング１０の開口１０ａを覆うものである。このホルダ７０は、ガイド基部７１および突出電線ガイド部７４を有してなる。
ガイド基部７１は、ハウジング１０内に挿入可能に形成され、すなわち前後方向に直交する断面がほぼ矩形状をなしホルダ７０の基部となる部分である。このガイド基部７１は、ガイド板部７２と、一対のホルダ側係合部７３とを有してなる。

ガイド板部７２は、ハウジング１０の開口１０ａを塞ぐようにガイド基部７１の後端部７１ａに沿って立設された板状の壁である。このガイド板部７２は、電線引き出し部７２ａを有してなる。
電線引き出し部７２ａは、電線Ｗをガイド基部７１の上部位置から外部に引き出しされる部分である。より具体的には、電線引き出し部７２ａは、ガイド基部７１の上面位置の壁の一部が除去され、電線Ｗが外部に引き出し可能となる部分である。
一対のホルダ側係合部７３は、図３に示すように、ガイド基部７１の両側部のガイド板部７２から前方に突出されて設けられ、前端部にかぎ状に形成された鉤状部７３ａを有してなる。この一対のホルダ側係合部７３が、ハウジング側係合部１５の長孔と係合されることによって、ホルダ７０がハウジング１０に固定されるようになっている。

突出電線ガイド部７４は、前後方向でガイド基部７１の前端面７０ａから前方に向けて突出され、ガイド基部７１がハウジング１０内に挿入された場合、電線挿通部６０に向かい合う位置に配置される。この突出電線ガイド部７４は、４本の電線Ｗの配線方向をガイドするものである。より具体的には、突出電線ガイド部７４は、電線Ｗの延在方向に直交する断面が電線Ｗの径に対応して形成された４つの電線ガイド溝７４ａが並べて形成されてなる。また、突出電線ガイド部７４は、ホルダ７０がハウジング１０内に挿入された場合、各電線ガイド溝７４ａが前後方向で各挿通孔６０ａに向かい合う位置に配置されるようになっている。

次に、図５−図７を用いてＬＥＤ照明ユニット１の組み付け手順について説明する。図５−図７は、図１に示したＬＥＤ照明ユニット１の組み付け手順について説明するための図である。なお、図５−図７において、上側の図（図中（ａ）で示した図）が図２に示したＬＥＤ照明ユニット１およびコネクタＣのＡ‐Ａ線断面図であり、下側の図（図中（ｂ）で示した図）が上側の図の要部拡大図である。
まず、作業者は、ハウジング１０内に回路基板３１およびシール部５０を取り付けた後、ホルダ７０の前端部をハウジング１０内に挿入する（図５参照）。ここで、シール部５０の各挿通孔６０ａには円筒状シール部材６０ａを介して各電線Ｗが挿通されているものとする。

その後、作業者は、ハウジング１０のボデーＢへの取り付け作業を開始する（図６参照）。このボデーＢへの取り付け作業は、ハウジング１０の固定部１３のボルト孔１２ｃと、ボデー側ボルト孔Ｂ３とにボルト８０を挿通させてボルト８０で締結する作業である。このようなボルト８０の締結によってガイド基部７１の後端面７１ｂが取り付け面Ｂ２に当接され、結果としてホルダ７０がハウジング１０内に移動される。より具体的には、ホルダ７０は、ガイド基部７１の後端面７１ｂがボデーＢの取り付け面Ｂ２に形成されたワイヤーハーネス挿通孔Ｂ１を跨いで取り付け面Ｂ２に当接されて移動するようになっている。
このようにボルト８０の締結とともにホルダ７０が移動することによって、ホルダ７０とシール部５０とが近づき、突出片６１、ガイド基部７１、および突出電線ガイド部７４によって各電線Ｗの保持位置が規制され、各電線Ｗが屈曲されていくようになっている。

その後、作業者は、ボルト８０の締結を完了させることによって、ハウジング１０のボデーＢへの取り付け作業が完了する（図７参照）。ハウジング１０のボデーＢへの取り付け作業が完了すると、ハウジング１０の開口端面１０ｂとガイド基部７１の後端面７１ｂとが揃えられた状態で、各電線Ｗが突出片６１、ガイド基部７１、および突出電線ガイド部７４に沿って屈曲された状態で保持される。すなわち、ストレインリリーフ構造が構成されるようになっている。

本発明の実施の形態のＬＥＤ照明ユニット１は、ハウジング１０のボデーＢへの取り付け作業が完了すると、すなわち、ハウジング１０の開口端面１０ｂとガイド基部７１の後端面７１ｂとが揃えられた状態になると、各電線Ｗがシール部５０の突出片６１、ホルダ７０のガイド基部７１および突出電線ガイド部７４に沿って屈曲された状態でハウジング１０内に保持される。すなわち、ハウジング１０のボデーＢへの取り付け作業によって、シール部５０およびホルダ７０によってストレインリリーフ構造が構成されるようになっているので、防水性を維持し、かつ電線と回路基板との接続部への外力負荷を低減しつつ、組み付け作業を容易にすることができる。

また、本発明の実施の形態のＬＥＤ照明ユニット１は、突出電線ガイド部７４が電線Ｗの延在方向に直交する断面が電線Ｗの径に対応した曲面を形成されてなる電線ガイド溝７４ａが形成され、ガイド基部７１がハウジング１０内に挿入された場合に、各電線ガイド溝７４ａが各挿通孔６０ａに向かい合う位置に配置されるので、電線ガイド溝７４ａによって各電線Ｗを確実にガイドすることができ、結果的に、より確実に電線Ｗの屈曲方向を規制することができる。

また、本発明の実施の形態のＬＥＤ照明ユニット１は、ハウジング１０が、取り付け面Ｂ２にボルト８０によって固定される固定部１３を有してなり、固定部１３がボルト８０の締結によって取り付け面Ｂ２に固定される際、ガイド基部７１の後端面７１ｂが取り付け面Ｂ２に当接されることによって、ホルダ７０がハウジング１０内の所定位置に移動配置されるので、ＬＥＤ照明ユニット１の設置が容易となる。

なお、本発明の実施の形態のＬＥＤ照明ユニット１は、４本の電線Ｗを有してなるものを例示したが、電線Ｗの数は４本に限らない。すなわち１本以上の電線Ｗを有していればその他の本数であってもよい。

また、本発明の実施の形態のＬＥＤ照明ユニット１は、シール部５０が、環状シール部材５４および円筒状シール部材６０ｂを備えるものを例示したが、これに限らない。すなわち、シール部５０が防水機能を有していればよい。例えば、シール部５０が、隙間の埋め込み性を有する材料からなるものであれば、環状シール部材５４および円筒状シール部材６０ｂを有さなくても防水性を高めることができる。

また、本発明の実施の形態のＬＥＤ照明ユニット１は、ボルト８０によって取り付け面に締結されるものを例示したが、これに限らない。すなわち、その他の締結部材を用いても構わない。例えば、ボルト８０に代わってビスを用いても構わない。

以上、本発明者によってなされた発明を、上述した発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上述した発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１ ＬＥＤ照明ユニット
１０ ハウジング
１０ａ 開口
１０ｂ 開口端面
１１ 光透過部
１２ 開口端部
１２ａ 上壁
１２ｄ 下壁
１２ｅ 側壁
１２ｂ 板状突出部
１２ｃ ボルト孔
１２ｆ 開口端
１３ 固定部
１４ ガイドスリット部
１５ ハウジング側係合部
３０ ＬＥＤ照明部
３１ 回路基板
３２ ＬＥＤ素子
３３ 端子
４０ ワイヤーハーネス部
４１ チューブ
５０ シール部
５１ シール本体部
５１ａ 後端面
５２ シール部材保持部
５３ 断面拡大部
５３ａ 側面
５３ｂ 突起部
５４ 環状シール部材
６０ 電線挿通部
６０ａ 挿通孔
６０ｂ 円筒状シール部材
６１ 突出片
７０ ホルダ
７０ａ 前端面
７１ ガイド基部
７１ａ 後端部
７１ｂ 後端面
７２ ガイド板部
７２ａ 電線引き出し部
７３ ホルダ側係合部
７３ａ 鉤状部
７４ 突出電線ガイド部
７４ａ 電線ガイド溝
８０ ボルト
Ｂ ボデー
Ｂ１ ワイヤーハーネス挿通口
Ｂ２ 取り付け面
Ｂ３ ボデー側ボルト孔
Ｃ コネクタ
Ｗ 電線

Claims (3)

1. ＬＥＤ素子が実装された回路基板と、該回路基板に一端を接続された少なくとも１本の電線を、一面が開口された箱型形状、かつ光透過性の材料からなるハウジングの開口から外部に引き出して前記回路基板を収容するＬＥＤ照明ユニットであって、
   前記ハウジング内に挿入可能に形成されたシール本体部と、前記ハウジング内への挿入方向で前記電線を前記シール本体部に挿通させる挿通孔を有してなる電線挿通部と、前記電線挿通部の上方に配置され、挿入方向で前記シール本体部の後端面から後方に突出された突出片とを有してなり、前記回路基板に比して前記開口側に配置されるシール部と、
   前記ハウジング内に挿入可能に形成されたガイド基部と、前記ハウジング内への挿入方向で前記ガイド基部の前端面から突出され、前記ハウジング内で、前記電線挿通部に向かい合う位置に配置される突出電線ガイド部と、前記電線を前記ガイド基部の上部位置から外部に引き出しされる電線引き出し部と、を有してなり、前記シール部に比して前記ハウジングの開口側に配置され、前記ハウジングの開口端面と、前記ガイド基部の後端面とが揃う位置が前記ハウジング内での所定位置とされるホルダと、
   を有してなることを特徴とするＬＥＤ照明ユニット。
2. 前記突出電線ガイド部が、
   前記電線の延在方向に直交する断面が前記電線の径に対応した曲面を形成されてなる電線ガイド溝が形成され、前記ガイド基部が前記ハウジング内に挿入された場合に、前記電線ガイド溝が前記挿通孔に向かい合う位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明ユニット。
3. 前記ハウジングが、
   取り付け先の取り付け面に締結部材によって固定される固定部を有してなり、
   前記ホルダが、
   前記固定部が取り付け先の取り付け面に固定される場合、前記ガイド基部の後端面が取り付け先の取り付け面に当接されて前記ハウジング内の所定位置に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ照明ユニット。

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