JP2013127882A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子が搭載された絶縁基板をヒートシンクに簡単に取付固定することが可能で低コストな照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置１０は、発光素子６０が搭載された絶縁基板５０と、絶縁基板６０が取付固定されるベース部１３を有するヒートシンク１１と、ベース部１３に一体形成された係合部材１３ａ〜１３ｄと、絶縁基板５０が保持固定されたホルダ４０と、基端部がホルダ４０にインサート成形されて先端部がホルダ４０の端面から突出する係合バネ材４１ａ〜４１ｄとを備える。照明装置１０では、ベース部１３にホルダ４０を被着し、係合部材１３ａ〜１３ｄに係合バネ材４１ａ〜４１ｄの先端部を係合させ、係合バネ材４１ａ〜４１ｄの弾性力によって係合部材１３ａ〜１３ｄへ印加される付勢力により、ベース部１３にホルダ４０を付勢させ、ベース部１３に対してホルダ４０を取付固定している。
【選択図】 図１

Description

本発明は照明装置に係り、詳しくは、発光素子が搭載された絶縁基板をヒートシンクに取付固定する照明装置に関するものである。

近年、車両用前照灯などの照明装置の光源として、ＬＥＤチップなどの半導体発光素子を用いるものが開発されている。
一般に発光素子は絶縁基板に搭載されるが、その絶縁基板をヒートシンクに取り付けることにより、発光素子が発生する熱を放熱する必要がある。
そのため、従来より、発光素子が搭載された絶縁基板をヒートシンクに取付固定するための構造について種々の提案がなされている。

特許文献１には、『発光ダイオード２』を保持する絶縁性の『本体３（絶縁基板）』を『ヒートシンク５』上に載置した状態で、『本体３』に『樹脂製のホルダー９』を被着し、『ネジ１６』を用いて『ホルダー９』を『ヒートシンク５』に取付固定することにより、『ホルダー９』と『ヒートシンク５』の間に挟んだ『本体３』を押圧固定する技術が開示されている。
特許文献２には、『ＬＥＤ２』が搭載された『基板３』を『コネクタケース４（ホルダ）』に固定した状態で、『コネクタケース４』を『放熱ブロック５（ヒートシンク）』に取り付け、『係合部材としてのフレーム６』を『放熱ブロック５』に嵌め込んで『コネクタケース４』と係合させることにより、『放熱ブロック５』に対して『コネクタケース４』を脱落不能に固定する技術が開示されている。

特許第４７１０７１３号公報 特開２０１０−８６７５１号公報

発光素子が搭載された絶縁基板をヒートシンクに取付固定する際に、特許文献１では『ネジ１６』、特許文献２では『フレーム６』といった専用の別部材を必要とするため、別部材を用意することによる部品コストの増大や、別部材を取り付けるための組み付け工数の増大という問題があった。

また、照明装置では、発光素子の光を反射するためのリフレクタや、発光素子の光を所望の箇所へ導光するための導光部材などの光学部材を設けることがある。
従来は、光学部材をヒートシンクに取付固定しているが、ヒートシンクは一般にダイカスト成形品であるため寸法精度が低いことから、発光素子と光学部材の相対的な取付位置の精度を高くすることが困難であり、発光素子と光学部材の位置ズレが起こり易いという問題があった。

本発明は前記問題を解決するためになされたものであって、以下の目的を有するものである。
（１）発光素子が搭載された絶縁基板をヒートシンクに簡単に取付固定することが可能で低コストな照明装置を提供する。
（２）前記（１）に加えて、光学部材を設けた場合に、光学部材の取付精度を向上可能な照明装置を提供する。

本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記のように本発明の各局面に想到した。

＜第１の局面＞
第１の局面は、
発光素子が搭載された絶縁基板と、
前記絶縁基板が取付固定されるベース部を有するヒートシンクと、
前記ベース部に一体形成された係合部材と、
前記絶縁基板が保持固定されたホルダと、
基端部が前記ホルダにインサート成形され、先端部が前記ホルダの端面から突出する係合バネ材とを備えた照明装置であって、
前記ベース部に前記ホルダを被着し、前記係合部材に前記係合バネ材の先端部を係合させ、前記係合バネ材の弾性力によって前記係合部材へ印加される付勢力により、前記ベース部に前記ホルダを付勢させ、前記ベース部に対して前記ホルダを取付固定する照明装置である。

第１の局面では、発光素子が搭載された絶縁基板をヒートシンクに取付固定する際に、専用の別部材（特許文献１の『ネジ１６』、特許文献２の『フレーム６』）を必要としないため、別部材に係るコストを削減することができる。
そして、前記ベース部に前記ホルダを被着するだけで、係合バネ材と係合部材との係合により、ベース部に対してホルダを取付固定することが可能であり、ホルダを用いてベース部に絶縁基板を取付固定することができる。
また、係合バネ材と係合部材との係合を解除すれば、ベース部からホルダを簡単に取り外すことが可能である。
従って、第１の局面によれば、発光素子が搭載された絶縁基板をヒートシンクに簡単に取付固定することが可能で低コストな照明装置を提供できる。

＜第２の局面＞
第２の局面は、第１の局面において、
前記係合バネ材は、
前記ベース部に前記ホルダを付勢する第１バネ部と、
前記係合部材に係合する第２バネ部とを備え、
前記第１バネ部と前記第２バネ部とが直列に接続されている照明装置である。
第２の局面によれば、第１の局面の作用・効果が確実に得られる。

＜第３の局面＞
第３の局面は、第２の局面において、前記第１バネ部のバネ定数は、前記第２バネ部のバネ定数よりも小さく設定されている照明装置である。
第３の局面によれば、まず、第１バネ部と第２バネ部とが共に変形し、最後に、第１バネ部が復元して、第１バネ部がベース部１３にホルダ４０を付勢するため、第２の局面の作用・効果が確実に得られる。

＜第４の局面＞
第４の局面は、第２，３の局面において、
前記係合部材は、前記ホルダの端面に対して鋭角を成す第１当接面と、第１当接面に対して鋭角を成す第２当接面とを有し、
前記第１バネ部は、前記ベース部に向かってＬ字状に折り曲げ加工され、
前記第２バネ部は、前記第１バネ部に対して前記ホルダの端面から外方向へＶ字状に折り曲げ加工され、
前記ホルダを前記ベース部に被着するとき、前記ホルダを前記ベース部に近づけるにつれて、まず、第１当接面に第２バネ部が当接し、第１バネ部および第２バネ部が前記ホルダ側へ変形し、次に、第２当接面に第２バネ部が当接し、続いて、第１バネ部および第２バネ部の変形が解除され、第１バネ部の弾性力によって第２当接面へ印加される付勢力により、前記ベース部に前記ホルダが付勢され、前記ベース部に対して前記ホルダが取付固定される照明装置である。

第４の局面によれば、係合バネ材と係合部材との係合をスムーズかつ強固に行うことが可能であるため、第１〜３の局面の作用・効果が確実に得られる。

＜第５の局面＞
第５の局面は、第４の局面において、前記第１バネ部の自然長は、前記第２バネ部の自然長よりも大きく形成されている照明装置である。
第５の局面によれば、第４の局面の作用・効果が確実に得られる。

＜第６の局面＞
第６の局面は、第４，５の局面において、
前記係合部材は、前記第１当接面および前記第２当接面に加えて、第３当接面を有し、
第３当接面は、第１当接面に対して鈍角を成して接続されると共に、第２当接面に対して接続されている照明装置である。

第６の局面では、第２バネ部が第１当接面に摺動しながら第３当接面へ移動した後に第２当接面に当接するため、第２バネ部を第１当接面から第３当接面を介して第２当接面へスムーズに移動させながら当接させることが可能であり、第４の局面の作用・効果が確実に得られる。

＜第７の局面＞
第７の局面は、第１〜６の局面において、
前記ホルダは略矩形状を成し、
前記係合バネ材は、前記ホルダの四隅近傍にそれぞれ配置形成され、
前記係合部材は、個々の前記係合バネ材に対応する前記ベース部の箇所に配置形成されている照明装置である。

第７の局面によれば、ホルダの四隅近傍をベース部に取付固定することが可能であるため、ベース部に対してホルダを確実に固定できる。

＜第８の局面＞
第８の局面は、第１〜７の局面において、
前記ホルダに形成された前記絶縁基板の収容部と、
基端部が前記ホルダにインサート成形され、先端部が前記収容部内から突出する接続バネ材と、
前記絶縁基板上に形成され、前記発光素子に接続された電極パッドと
を備え、
前記発光素子が搭載された前記絶縁基板を前記収容部に収容し、前記接続バネ材の弾性力によって前記電極パッドへ印加される付勢力により、前記電極パッドに対して前記接続バネ材を接触させて接続する照明装置である。

第８の局面によれば、電極パッドを介して発光素子に接続バネ材を電気的に接続することが可能であるため、接続バネ材の基端部を電源コネクタの端子として、外部の電源回路から伸びた給電ケーブルを接続させることにより、発光素子に電源を供給することができる。

＜第９の局面＞
第９の局面は、第１〜８の局面において、
前記ホルダに一体形成された取付部材と、
前記取付部材に取付固定された光学部材とを備え、
前記光学部材は、前記発光素子から放射された光を反射するリフレクタ、または、前記発光素子から放射された光を導光する導光部材である照明装置である。

第９の局面では、光学部材が取付部材を介してホルダに取付固定される。
ホルダを射出成形品とし、ヒートシンクをダイカスト成形品とした場合には、ダイカスト成形品に比べて射出成形品の寸法精度が高いことから、ホルダに取付固定された光学部材と発光素子との相対的な取付位置の精度を高くすることが容易であり、発光素子と光学部材の位置ズレを防止することができる。

＜第１０の局面＞
第１０の局面は、第１〜９の局面において、前記係合部材は、前記ベース部の一面側に配置形成されている照明装置である。

第１０の局面によれば、ヒートシンクをダイカスト成形品とした場合に、ベース部の一面側の部分を成形するための第１金型と、ベース部の一面側の反対側の部分を成形するための第２金型とを用いるだけで、ヒートシンクを成形可能であるため、製造コストを低減することができる。

本発明を具体化した一実施形態の照明装置１０の要部斜視図（照明装置１０からリフレクタ３０を取り外した状態）。 照明装置１０の右側面図。 図３（ａ）は照明装置１０の要部斜視図。図３（ｂ）は照明装置１０の要部分解斜視図。 照明装置１０の要部上面図。 図５（ａ）は照明装置１０の要部概略縦断面図であり、図４におけるＡ−Ａ矢示断面図。図５（ｂ）は照明装置１０の要部概略縦断面図であり、図４におけるＢ−Ｂ矢示断面図。図５（ｃ）は照明装置１０の要部正面図。 図６（ａ）は照明装置１０の要部概略縦断面図であり、図４におけるＣ−Ｃ矢示断面図。図６（ｂ）は照明装置１０の要部概略縦断面図であり、図４におけるＤ−Ｄ矢示断面図。 図７（ａ）は照明装置１０の要部概略縦断面図であり、図４におけるＥ−Ｅ矢示断面図。図７（ｂ）は照明装置１０の要部右側面図。 ベース部１３にホルダ４０を取り付ける際における係合部材１３ｃと係合バネ材４１ｃの係合状態を説明するための説明図であり、図７（ａ）の要部拡大図。 ベース部１３にホルダ４０を取り付ける際における係合部材１３ｃと係合バネ材４１ｃの係合状態を説明するための説明図であり、図７（ａ）の要部拡大図。 ベース部１３にホルダ４０を取り付ける際における係合部材１３ｃと係合バネ材４１ｃの係合状態を説明するための説明図であり、図７（ａ）の要部拡大図。

以下、本発明を具体化した一実施形態の照明装置１０について、図面を参照しながら説明する。
図１〜図１０に示すように、照明装置１０は、ヒートシンク１１、壁部１２（凹部１２ａ）、ベース部１３（係合部材１３ａ〜１３ｄ、開口部１３ｅ〜１３ｈ、基板取付部１３ｉ、位置決めピン１３ｊ，１３ｋ）、放熱フィン部１４（フィン１４ａ，１４ｂ）、光源ユニット２０、リフレクタ３０、ホルダ４０（位置決め孔４０ａ，４０ｂ、電源コネクタ４０ｃ、取付部材４０ｄ，４０ｅ、収容部４０ｆ、保持部材４０ｇ〜４０ｊ）、係合バネ材４１ａ〜４１ｄ、接続バネ材４２ａ，４２ｂ、絶縁基板５０、電極パッド５１，５２、発光素子６０などから構成されており、車両に取り付けられて車両用前照灯として用いられる。

図１および図２に示すように、ヒートシンク１１は、熱伝導性の高い金属材料（例えば、アルミニウム合金など）によって一体形成されたダイカスト成形品であり、壁部１２、ベース部（光源取付部）１３、放熱フィン部１４などを有している。
壁部１２は略矩形平板状を成し、壁部１２の正面側（表面側）にはベース部１３が突設され、壁部１２の背面側（裏面側）には放熱フィン部１４が突設されてる。そして、壁部１２は、照明装置１０の光軸方向に対して略垂直方向に延びている。

図１および図２に示すように、壁部１２の正面側の正面視左右中央部には、壁部１２の正面側の他の部分よりも背面側に一段奥まった凹部１２ａが形成されており、凹部１２ａの上方には突起物が設けられておらず開放されている。
壁部１２の肉厚は略一定に形成されており、凹部１２ａの背面側には凹部１２ａの形状に対応した凸部が形成されている。
ベース部１３は、略矩形平板状を成し、壁部１２に対して略垂直方向に突設されている。つまり、ベース部１３は、照明装置１０の光軸方向に延びている。

図２に示すように、ベース部１３の上面側には光源ユニット２０が取付固定されている。
光源ユニット２０はリフレクタ３０および発光素子６０を備えた反射型光源ユニットである。
尚、図１は、照明装置１０からリフレクタ３０を取り外した状態を図示してある。

図２に示すように、リフレクタ３０は、ベース部１３の上面側に取付固定されており、下面側に向かって凹型に湾曲した光の反射面が設けられている。
光源ユニット２０において、発光素子６０を点灯発光させると、発光素子６０から放射された光の一部は、リフレクタ３０の反射面で反射されて照明装置１０の前方へ向けて照射され、発光素子６０から放射された光の一部は直射光として照明装置１０の前方へ向けて照射されるため、照明装置１０の前方側が照明される。

図１に示すように、放熱フィン部１４は、ヒートシンク１１の上下方向に延出された矩形平板状の１２枚のフィン１４ａ，１４ｂから構成されており、フィン１４ａ，１４ｂはヒートシンク１１の横方向に間隔を空けて平行に配置されている。
フィン１４ａ，１４ｂの端面は同一平面上に配置されており、壁部１２の凹部１２ａの背面側に配置されたフィン１４ｂは、壁部１２の凹部１２ａ以外の部分に配置されたフィン１４ａに比べて、照明装置１０の前後方向の幅（奥行方向の長さ、背面方向の長さ）が短く形成されている。

図１，図３〜図１０に示すように、ベース部１３は、係合部材（フック）１３ａ〜１３ｄ、開口部１３ｅ〜１３ｈ、基板取付部１３ｉ、位置決めピン１３ｊ，１３ｋなどから構成されている。
係合部材１３ａ〜１３ｄは同一寸法形状の突起物であり、係合部材１３ａ，１３ｂはベース部１３における壁部１２側に突設され、係合部材１３ｃ，１３ｄはベース部１３における壁部１２の反対側に突設され、係合部材１３ａ〜１３ｄの配置箇所は、基板取付部１３ｉを囲むと共に、ホルダ４０の係合バネ材４１ａ〜４１ｄに対応する箇所に形成されている。

図３，図６，図７に示すように、開口部１３ｅ〜１３ｈは同一寸法形状の矩形有底穴であり、ベース部１３における係合部材１３ａ〜１３ｄを囲む箇所を抉るように形成されている。
図３〜図６に示すように、基板取付部１３ｉはベース部１３の上面側から突設されており、基板取付部１３ｉの表面は平坦に形成されており、基板取付部１３ｉの寸法形状は、保持部材４０ｇ〜４０ｊの寸法形状および絶縁基板５０の外形寸法に合わせて形成されている。
図３および図４に示すように、位置決めピン１３ｊ，１３ｋはそれぞれ、略円柱状の突起物であり、基板取付部１３ｉの正面視左右両側にてベース部１３の上面側から垂直に突設されている。

図３〜図７に示すように、ホルダ４０は、略矩形平板状を成し、絶縁性を有する合成樹脂材料によって一体形成された射出成形品であり、位置決め孔４０ａ，４０ｂ、電源コネクタ４０ｃ、取付部材４０ｄ，４０ｅ、収容部４０ｆ、保持部材４０ｇ〜４０ｊなどを有している。
位置決め孔４０ａ，４０ｂは円形透孔であり、ホルダ４０の正面視左右両側に貫通形成されている。
電源コネクタ４０ｃは、上方が開放された矩形枠状を成し、ホルダ４０の上面側における後端近傍の正面視左右中央部にて垂直に突設されている。
取付部材４０ｄ，４０ｅはそれぞれ、略円柱状の突起物であり、ホルダ４０の上面側における後端近傍の正面視左右両端にて垂直に突設されている。
収容部４０ｆは略十字形透孔であり、ホルダ４０の略中央部に貫通形成されている。

図４に示すように、保持部材４０ｇ〜４０ｊは同一寸法形状の長尺棒状突起物である。
保持部材４０ｇ，４０ｈの基端部は収容部４０ｆの後方側の正面視左右中央部に突設され、保持部材４０ｇ，４０ｈの先端部は収容部４０ｆ内に突出している。
保持部材４０ｉ，４０ｊの基端部は収容部４０ｆの前方側の正面視左右中央部に突設され、保持部材４０ｉ，４０ｊの先端部は収容部４０ｆ内に突出している。

ホルダ４０には係合バネ材４１ａ〜４１ｄおよび接続バネ材４２ａ，４２ｂがインサート成形され、ホルダ４０に対して係合バネ材４１ａ〜４１ｄおよび接続バネ材４２ａ，４２ｂが取付固定されている。
図３〜図５，図７〜図１０に示すように、係合バネ材４１ａ〜４１ｄは、同一寸法形状を成し、弾性力（バネ性）の高い金属材料（例えば、ステンレス、銅など）の板材によって一体形成された折り曲げ加工品の薄板バネであり、係合バネ材４１ａ〜４１ｄの基端部はホルダ４０にインサート成形されており、係合バネ材４１ａ，４１ｂの先端部はホルダ４０の後端側にて隅部分近傍の端面から突出し、係合バネ材４１ｃ，４１ｄの先端部はホルダ４０の前端側にて隅部分近傍の端面から突出している。

図３〜図５に示すように、接続バネ材４２ａ，４２ｂは、同一寸法形状を成し、導電性および弾性力の高い金属材料（例えば、銅など）の板材によって一体形成された折り曲げ加工品の薄板バネであり、接続バネ材４２ａ，４２ｂの中央部（基端部）はホルダ４０にインサート成形されており、接続バネ材４２ａ，４２ｂの一方の端部はホルダ４０の電源コネクタ４０ｃ内から突出し、接続バネ材４２ａ，４２ｂの他方の端部（先端部）はホルダ４０の収容部４０ｆ内から突出している。

尚、係合バネ材４１ａ〜４１ｄと接続バネ材４２ａ，４２ｂを同一材料によって形成した場合には、係合バネ材４１ａ〜４１ｄと接続バネ材４２ａ，４２ｂを同一のバネフレームに形成した状態で、ホルダ４０にインサート成形することにより、バネフレームを単純化することが可能になるため製造コストを低減できる。

図３および図４に示すように、絶縁基板５０は略矩形平板状を成し、絶縁基板５０の上面側における長手方向両端部には電極パッド５１，５２が配置形成されており、絶縁基板５０の上面側の略中央部には発光素子６０が取付固定されて搭載（実装）されている。
そして、発光素子６０と電極パッド５１，５２とは、絶縁基板５０の上面側に形成された配線パターン（図示略）を介して接続されている。
発光素子６０は、例えば、ＬＥＤチップ、有機ＥＬチップなどの半導体発光素子である。

［照明装置１０の組み立て方（図１〜図１０参照）］
照明装置１０の組み立て方には、第１の組立手順と第２の組立手順がある。

＜第１の組立手順＞
まず、発光素子６０が搭載された絶縁基板５０をホルダ４０に保持固定し、次に、絶縁基板５０が保持固定された状態のホルダ４０を、ヒートシンク１１のベース部１３に被着する。

すなわち、図２（ｂ）および図３に示すように、絶縁基板５０をホルダ４０の収容部４０ｆ内に収容し、絶縁基板５０の対向する長手の二辺における隅部分近傍の側壁面を、ホルダ４０の保持部材４０ｇ〜４０ｊの先端部によって脱落不能に保持固定させることにより、ホルダ４０に対して絶縁基板５０を取付固定する。
すると、収容部４０ｆ内に突出した接続バネ材４２ａ，４２ｂの弾性力により、絶縁基板５０の電極パッド５１，５２へ印加される付勢力によって、電極パッド５１，５２に対して接続バネ材４２ａ，４２ｂの先端部が接触して接続される。

次に、絶縁基板５０が保持固定されたホルダ４０をベース部１３の上方から被着し、ホルダ４０の位置決め孔４０ａ，４０ｂに、ベース部１３の位置決めピン１３ｊ，１３ｋを挿入させることにより、ベース部１３に対するホルダ４０の位置決めを行う。
ベース部１３にホルダ４０を被着すると、ホルダ４０にインサート成形されて取付固定されている係合バネ材４１ａ〜４１ｄがそれぞれ、ベース部１３の係合部材１３ａ〜１３ｄに係止され、その係合バネ材４１ａ〜４１ｄと係合部材１３ａ〜１３ｄとの係合により、ベース部１３に対してホルダ４０が取付固定される。

その結果、第１の組立手順では、絶縁基板５０が保持固定されたホルダ４０がベース部１３に対して取付固定されるため、ベース部１３における基板取付部１３ｉの表面と絶縁基板５０の裏面とが隙間無く密着した状態で、ベース部１３と絶縁基板５０とホルダ４０とが相互に取り付けられて固定一体化される。
すなわち、発光素子６０が搭載された絶縁基板５０が、ホルダ４０を用いてヒートシンク１１のベース部１３に取付固定される。

図１に示すように、ベース部１３にホルダ４０が取付固定された状態では、ホルダ４０の電源コネクタ４０ｃが、ヒートシンク１１の壁部１２における凹部１２ａ内にて上方向を向くように配置されている。

＜第２の組立手順＞
ヒートシンク１１のベース部１３における基板取付部１３ｉ上に、発光素子６０が搭載された絶縁基板５０を載置した状態で、ベース部１３の上方からホルダ４０を被着し、ホルダ４０の位置決め孔４０ａ，４０ｂに、ベース部１３の位置決めピン１３ｊ，１３ｋを挿入させることにより、ベース部１３に対するホルダ４０の位置決めを行う。
すると、第１の組立手順と同様に、係合バネ材４１ａ〜４１ｄと係合部材１３ａ〜１３ｄとの係合により、ベース部１３に対してホルダ４０が取付固定される。

また、ベース部１３にホルダ４０を被着すると、基板取付部１３ｉ上に載置しておいた絶縁基板５０がホルダ４０の収容部４０ｆ内に収容され、絶縁基板５０の対向する長手の二辺における隅部分近傍が、ホルダ４０の保持部材４０ｇ〜４０ｊの先端部によって脱落不能に保持固定され、ホルダ４０に対して絶縁基板５０が取付固定される。
すると、第１の組立手順と同様に、電極パッド５１，５２に対して接続バネ材４２ａ，４２ｂの先端部が接触して接続される。

その結果、第２の組立手順では、ベース部１３に対して取付固定されたホルダ４０に絶縁基板５０が保持固定されるため、ベース部１３における基板取付部１３ｉの表面と絶縁基板５０の裏面全面とが隙間無く密着した状態で、ベース部１３と絶縁基板５０とホルダ４０とが相互に取り付けられて固定一体化される。

第１の組立手順または第２の組立手順を終えたら、図２に示すように、ヒートシンク１１に取付固定されたホルダ４０の上方からリフレクタ３０を被着し、リフレクタ３０に貫通形成された取付孔（図示略）に、ホルダ４０の取付部材４０ｄ，４０ｅを挿入させることにより、ホルダ４０に対するリフレクタ３０の位置決めを行う。
続いて、リフレクタ３０の取付孔から突出した取付部材４０ｄ，４０ｅの先端部を加熱して軟化させ、リフレクタ３０の取付孔に取付部材４０ｄ，４０ｅを熱カシメすることにより、ホルダ４０に対してリフレクタ３０を取付固定する。

その後、外部の電源回路から伸びた給電用ケーブル（図示略）の雄側コネクタを、雌側コネクタである電源コネクタ４０ｃに挿入し、電源コネクタ４０ｃ内に突出している接続バネ材４２ａ，４２ｂの一端部に給電用ケーブルを接続することにより、照明装置１０の組み立てが完成する。
そして、外部の電源回路から、給電用ケーブルのプラス側→接続バネ材４２ａの一端部→接続バネ材４２ａの他端部（先端部）→電極パッド５１→発光素子６０→電極パッド５２→接続バネ材４２ｂの他端部→接続バネ材４２ｂの一端部→給電用ケーブルのマイナス側の経路で電流を流すことにより、発光素子６０に電源が供給されて点灯される。

［ベース部１３へのホルダ４０の取付状態（図１，図３〜図１０参照）］
前記のように、ヒートシンク１１のベース部１３にホルダ４０を取り付ける際には、ホルダ４０の係合バネ材４１ａ〜４１ｄがそれぞれ、ベース部１３の係合部材１３ａ〜１３ｄに係合する。
尚、個々の係合バネ材４１ａ〜４１ｄおよび係合部材１３ａ〜１３ｄの構成および係合状態は同一であるため、係合部材１３ｃと係合バネ材４１ｃの係合状態を例にとって説明する。

図８〜図１０に示すように、係合部材１３ｃは、第１当接面Ｐａ、第２当接面Ｐｂ、第３当接面Ｐｃを有している。
第１当接面Ｐａは、係合部材１３ｃの上面に接続され、ホルダ４０の端面Ｋに対して鋭角を成している。
第３当接面Ｐｃは、第１当接面Ｐａに対して鈍角を成して滑らかに接続されると共に、ベース部１３の上面に対して略垂直に配置形成されている。
第２当接面Ｐｂは、第３当接面Ｐｃに対して略直角に接続されると共に、ベース部１３の上面に対して略水平に配置形成されており、第１当接面Ｐａに対して鋭角を成し、ベース部１３の開口部１３ｇの開口側に対向している。

図８〜図１０に示すように、係合バネ材４１ｃは第１バネ部Ｓａおよび第２バネ部Ｓｂを有している。
第１バネ部Ｓａは、ホルダ４０の端面Ｋから突出し、ホルダ４０の下面側（ベース部１３の側）に向かって略直角でＬ字状に折り曲げ加工されており、図８（ａ）に示すように、付勢力が印加されていない定常状態では、ホルダ４０の端面Ｋに対して略垂直に配置形成されている。
第２バネ部Ｓｂは、第１バネ部Ｓａに対してホルダ４０の端面Ｋから外方向へ鋭角を成してＶ字状に折り曲げ加工されている。
ここで、第１バネ部Ｓａの自然長は、第２バネ部Ｓｂの自然長よりも大きく形成されている。
また、第１バネ部Ｓａのバネ定数は、第２バネ部Ｓｂのバネ定数よりも小さく設定されている。

ホルダ４０をベース部１３に被着するとき、まず、図８（ａ）に示すように、第１当接面Ｐａの略全面に対して第２バネ部Ｓｂの略全体が当接する。
次に、図８（ｂ）の矢印に示すように、ホルダ４０をベース部１３側に近づけると、第２バネ部Ｓｂの弾性力による付勢力が第１当接面Ｐａに印加され、第１バネ部Ｓａのバネ定数が第２バネ部Ｓｂのバネ定数よりも小さいため、第１バネ部Ｓａの基端部（ホルダ４０の端面Ｋに取付固定されている部分）ＲＭが撓むように変形し、第１バネ部Ｓａおよび第２バネ部Ｓｂはホルダ４０の端面Ｋ側へ付勢される（点線図示状態から実線図示状態へ変形する）。

続いて、図８（ｃ）の矢印に示すように、ホルダ４０をベース部１３側に更に近づけると、第２バネ部Ｓｂの先端部は第１当接面Ｐａに摺動しながら第３当接面Ｐｃまで移動し、第２バネ部Ｓｂの弾性力による付勢力が第３当接面Ｐｃに印加され、両バネ部Ｓａ，Ｓｂの接続部分ＳＮが撓み、両バネ部Ｓａ，Ｓｂ間の幅が狭くなるように変形するため、第２バネ部Ｓｂはホルダ４０の端面Ｋ側へ更に付勢される（点線図示状態から実線図示状態へ変形する）。

このとき、図９に示すように、第１バネ部Ｓａをホルダ４０の端面Ｋに当接させて、第１バネ部Ｓａのそれ以上の変形を阻止し、第２バネ部Ｓｂのみを変形させることにより、第１バネ部Ｓａが比例限度または弾性限度を超えないようにすれば、第１バネ部Ｓａの復元力が損なわれるのを確実に防止できる。

その後、図１０（ａ）の矢印に示すように、ホルダ４０をベース部１３側に更に近づけると、第２バネ部Ｓｂの先端部は第３当接面Ｐｃから離れて第２当接面Ｐｂに当接し、第２バネ部Ｓｂの弾性力による付勢力が第２当接面Ｐｂに印加される。
そして、図１０（ｂ）に示すように、第２バネ部Ｓｂの先端部は第２当接面Ｐｂに摺動し、第１バネ部Ｓａの基端部ＲＭの変形と、両バネ部Ｓａ，Ｓｂの接続部分ＳＮの変形とが共に解除されるため、係合バネ材４１ｃの形状が定常状態（図８（ａ）参照）に戻る。

その結果、第１バネ部Ｓａの弾性力によって第２当接面Ｐｂへ印加される付勢力により、ベース部１３にホルダ４０が付勢されて押圧されるため、ベース部１３に対してホルダ４０が取付固定される。
尚、ホルダ４０には開口部１３ｇが形成されており、両バネ部Ｓａ，Ｓｂは、開口部１３ｇの内壁面と接触することなく、開口部１３ｇ内に収容されるため、両バネ部Ｓａ，Ｓｂを自由に変形させることが可能である。

［本実施形態の作用・効果］
本実施形態の照明装置１０によれば、以下の作用・効果を得ることができる。

［１］照明装置１０では、ヒートシンク１１のベース部１３にホルダ４０を被着し、ベース部１３に一体形成された係合部材１３ａ〜１３ｄに対して、ホルダ４０にインサート成形された係合バネ材４１ａ〜４１ｄの先端部を係合させ、係合バネ材４１ａ〜４１ｄの弾性力によって係合部材１３ａ〜１３ｄへ印加される付勢力により、ベース部１３にホルダ４０を付勢させ、ベース部１３に対してホルダ４０を取付固定している。

そのため、照明装置１０によれば、発光素子６０が搭載された絶縁基板５０をヒートシンク１１に取付固定する際に、専用の別部材（特許文献１の『ネジ１６』、特許文献２の『フレーム６』）を必要としないため、別部材に係るコストを削減することができる。
そして、ベース部１３にホルダ４０を被着するだけで、係合バネ材４１ａ〜４１ｄと係合部材１３ａ〜１３ｄとの係合により、ベース部１３に対してホルダ４０を取付固定することが可能であり、ホルダ４０を用いてベース部１３に絶縁基板５０を取付固定することができる。
また、係合バネ材４１ａ〜４１ｄと係合部材１３ａ〜１３ｄとの係合を解除すれば、ベース部１３からホルダ４０を簡単に取り外すことが可能である。
従って、本実施形態によれば、発光素子６０が搭載された絶縁基板５０をヒートシンク１１に簡単に取付固定することが可能で低コストな照明装置１０を提供できる。

［２］係合バネ材４１ａ〜４１ｄは、ベース部１３にホルダ４０を付勢する第１バネ部Ｓａと、係合部材１３ａ〜１３ｄに係合する第２バネ部Ｓｂとを備え、第１バネ部Ｓａと第２バネ部Ａｂとが直列に接続されているため、前記［１］の作用・効果が確実に得られる。

［３］第１バネ部Ｓａのバネ定数は、第２バネ部Ｓｂのバネ定数よりも小さく設定されている。
そのため、図８（ｂ）および図８（ｃ）または図９に示すように、第１バネ部Ｓａと第２バネ部Ｓｂとが共に変形し、最後に、図１０に示すように、第１バネ部Ｓａが復元して、第１バネ部Ｓａがベース部１３にホルダ４０を付勢することから、前記［２］の作用・効果が確実に得られる。

［４］係合部材１３ａ〜１３ｄは、ホルダ４０の端面に対して鋭角を成す第１当接面Ｐａと、第１当接面Ｐａに対して鋭角を成す第２当接面Ｐｂとを有する。
係合バネ材４１ａ〜４１ｄは、ベース部１３に向かってＬ字状に折り曲げ加工された第１バネ部Ｓａと、第１バネ部Ｓａに対してホルダ４０の端面から外方向へＶ字状に折り曲げ加工された第２バネ部Ｓｂとを有する。

ホルダ４０をベース部１３に被着するとき、ホルダ４０をベース部１３に近づけるにつれて、まず、第１当接面Ｐａに第２バネ部Ｓｂが当接し、第１バネ部Ｓａおよび第２バネ部Ｓｂがホルダ４０側へ変形し、次に、第２当接面Ｐｂに第２バネ部Ｓｂが当接し、続いて、第１バネ部Ｓａおよび第２バネ部Ｓｂの変形が解除され、第１バネ部Ｓａの弾性力によって第２当接面Ｐｂへ印加される付勢力により、ベース部１３にホルダ４０が付勢され、ベース部１３に対してホルダ４０が取付固定される。
従って、照明装置１０によれば、係合バネ材４１ａ〜４１ｄと係合部材１３ａ〜１３ｄとの係合をスムーズかつ強固に行うことが可能であるため、前記［１］〜［３］の作用・効果が確実に得られる。

［５］第１バネ部Ｓａの自然長は、第２バネ部Ｓｂの自然長よりも大きく形成されているため、前記［４］の作用・効果が確実に得られる。

［６］係合部材１３ａ〜１３ｄは、第１当接面Ｐａおよび第２当接面Ｐｂに加えて、第３当接面Ｐｃを有する。第３当接面Ｐｃは、第１当接面Ｐａに対して鈍角を成して接続されると共に、第２当接面Ｐｂに対して接続されている。
従って、第２バネ部Ｓｂが第１当接面Ｐａに摺動しながら第３当接面Ｐｃへ移動した後に第２当接面Ｐｂに当接するため、第２バネ部Ｓｂを第１当接面Ｐａから第３当接面Ｐｃを介して第２当接面Ｐｂへスムーズに移動させながら当接させることが可能であり、前記［４］の作用・効果が確実に得られる。

［７］係合バネ材４１ａ〜４１ｄは、略矩形平板状のホルダ４０の四隅近傍にそれぞれ配置形成されている。係合部材１３ａ〜１３ｄは、個々の係合バネ材４１ａ〜４１ｄに対応するベース部１３の箇所に配置形成されている。
従って、ホルダ４０の四隅近傍をベース部１３に取付固定することが可能であるため、ベース部１３に対してホルダ４０を確実に固定できる。

［８］照明装置１０では、発光素子６０が搭載された絶縁基板５０を、ホルダ４０の収容部４０ｆに収容し、ホルダ４０にインサート成形された接続バネ材４２ａ，４２ｂの弾性力により、絶縁基板５０上の電極パッド５１，５２へ印加される付勢力によって、電極パッド５１，５２に対して接続バネ材４２ａ，４２ｂを接触させて接続している。

従って、電極パッド５１，５２を介して発光素子６０に接続バネ材４２ａ，４２ｂを電気的に接続することが可能であるため、接続バネ材４２ａ，４２ｂの基端部を電源コネクタ４０ｃの端子として、外部の電源回路から伸びた給電ケーブル（図示略）を接続させることにより、発光素子６０に電源を供給することができる。

［９］光学部材であるリフレクタ３０は、ホルダ４０に一体形成された取付部材４０ｄ，４０ｅを介してホルダ４０に取付固定されている。
ホルダ４０は射出成形品であり、ヒートシンク１１はダイカスト成形品であるため、ダイカスト成形品に比べて射出成形品の寸法精度が高いことから、ホルダ４０に取付固定されたリフレクタ３０と発光素子６０との相対的な取付位置の精度を高くすることが容易であり、発光素子６０とリフレクタ３０の位置ズレを防止することができる。

［１０］ヒートシンク１１のベース部１３に設けられている各部材（係合部材１３ａ〜１３ｄ、開口部１３ｅ〜１３ｈ、基板取付部１３ｉ、位置決めピン１３ｊ，１３ｋ）は、ベース部１３の一面側である上面側に配置形成されており、ベース部１３の側面側には何の部材も設けられていない。
そのため、ヒートシンク１１をダイカスト成形する際に、ベース部１３の上面側の部分を成形するための第１金型（図示略）と、ベース部１３の下面側の部分（一面側の反対側の部分）を成形するための第２金型（図示略）とを用いるだけで、ヒートシンク１１を成形可能であるため、製造コストを低減することができる。

＜別の実施形態＞
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、前記実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。
［Ａ］第３当接面Ｐｃを省いて、第１当接面Ｐａと第２当接面Ｐｂとを直に接続してもよい。
［Ｂ］リフレクタ３０を、発光素子６０から放射された光を導光する光学部材である導光部材に置き換えてもよい。

本発明は、前記各局面および前記実施形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。

１０…照明装置
１１…ヒートシンク
１３…ベース部
１３ａ〜１３ｄ…係合部材
１３ｅ〜１３ｈ…開口部
１３ｉ…基板取付部
１３ｊ，１３ｋ…位置決めピン
３０…リフレクタ（光学部材）
４０…ホルダ
４０ａ，４０ｂ…位置決め孔
４０ｃ…電源コネクタ
４０ｄ，４０ｅ…取付部材
４０ｆ…収容部
４０ｇ〜４０ｊ…保持部材
４１ａ〜４１ｄ…係合バネ材
４２ａ，４２ｂ…接続バネ材
５０…絶縁基板
５１，５２…電極パッド
６０…発光素子
Ｐａ…第１当接面
Ｐｂ…第２当接面
Ｐｃ…第３当接面
Ｋ…ホルダ４０の端面
Ｓａ…第１バネ部
Ｓｂ…第２バネ部
ＲＭ…第１バネ部Ｓａの基端部
ＳＮ…バネ部Ｓａ，Ｓｂの接続部分

Claims (10)

1. 発光素子が搭載された絶縁基板と、
   前記絶縁基板が取付固定されるベース部を有するヒートシンクと、
   前記ベース部に一体形成された係合部材と、
   前記絶縁基板が保持固定されたホルダと、
   基端部が前記ホルダにインサート成形され、先端部が前記ホルダの端面から突出する係合バネ材と
   を備えた照明装置であって、
   前記ベース部に前記ホルダを被着し、前記係合部材に前記係合バネ材の先端部を係合させ、前記係合バネ材の弾性力によって前記係合部材へ印加される付勢力により、前記ベース部に前記ホルダを付勢させ、前記ベース部に対して前記ホルダを取付固定する照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、
   前記係合バネ材は、
   前記ベース部に前記ホルダを付勢する第１バネ部と、
   前記係合部材に係合する第２バネ部とを備え、
   前記第１バネ部と前記第２バネ部とが直列に接続されている照明装置。
3. 請求項２に記載の照明装置において、
   前記第１バネ部のバネ定数は、前記第２バネ部のバネ定数よりも小さく設定されている照明装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の照明装置において、
   前記係合部材は、前記ホルダの端面に対して鋭角を成す第１当接面と、第１当接面に対して鋭角を成す第２当接面とを有し、
   前記第１バネ部は、前記ベース部に向かってＬ字状に折り曲げ加工され、
   前記第２バネ部は、前記第１バネ部に対して前記ホルダの端面から外方向へＶ字状に折り曲げ加工され、
   前記ホルダを前記ベース部に被着するとき、前記ホルダを前記ベース部に近づけるにつれて、まず、第１当接面に第２バネ部が当接し、第１バネ部および第２バネ部が前記ホルダ側へ変形し、次に、第２当接面に第２バネ部が当接し、続いて、第１バネ部および第２バネ部の変形が解除され、第１バネ部の弾性力によって第２当接面へ印加される付勢力により、前記ベース部に前記ホルダが付勢され、前記ベース部に対して前記ホルダが取付固定される照明装置。
5. 請求項４に記載の照明装置において、
   前記第１バネ部の自然長は、前記第２バネ部の自然長よりも大きく形成されている照明装置。
6. 請求項４または請求項５に記載の照明装置において、
   前記係合部材は、前記第１当接面および前記第２当接面に加えて、第３当接面を有し、
   第３当接面は、第１当接面に対して鈍角を成して接続されると共に、第２当接面に対して接続されている照明装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明装置において、
   前記ホルダは略矩形状を成し、
   前記係合バネ材は、前記ホルダの四隅近傍にそれぞれ配置形成され、
   前記係合部材は、個々の前記係合バネ材に対応する前記ベース部の箇所に配置形成されている照明装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置において、
   前記ホルダに形成された前記絶縁基板の収容部と、
   基端部が前記ホルダにインサート成形され、先端部が前記収容部内から突出する接続バネ材と、
   前記絶縁基板上に形成され、前記発光素子に接続された電極パッドと
   を備え、
   前記発光素子が搭載された前記絶縁基板を前記収容部に収容し、前記接続バネ材の弾性力によって前記電極パッドへ印加される付勢力により、前記電極パッドに対して前記接続バネ材を接触させて接続する照明装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明装置において、
   前記ホルダに一体形成された取付部材と、
   前記取付部材に取付固定された光学部材と
   を備え、
   前記光学部材は、前記発光素子から放射された光を反射するリフレクタ、または、前記発光素子から放射された光を導光する導光部材である照明装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明装置において、
    前記係合部材は、前記ベース部の一面側に配置形成されている照明装置。

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