JP2016009574A - 回路基板の固定構造及び回路基板の固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングとは別部品のブラケットを使用せずに基板をハウジングの内面に固定する。
【解決手段】車両用灯具１のハウジング２０の内面に回路基板５０を固定する固定構造は、ハウジング２０の内面に形成されているとともに、前縁を有する取付面２２と、ハウジング２０の内面に形成され、取付面２２の前縁から立ち下がった締結面２４と、締結面２４に締められたネジ６１と、取付面２２に凸状に設けられたリブ２５と、リブ２５から延出し、取付面２２から離間した爪２７と、回路基板５０の後端面を切り欠いた切欠き５５と、を備える。回路基板５０が取付面２２と爪２７との間に挟まれ、リブ２５が切欠き５５に差し込まれ、回路基板５０がネジ６１によってリブ２５に締め付けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、回路基板の固定構造及び回路基板の固定方法に関し、特に車両用灯具のハウジングの内面に回路基板を固定する技術に関する。

特許文献１には、発光ダイオードが搭載された基板をホルダに固定する技術が開示されている。この基板がホルダの上に載置され、カバーが基板に被さり、そのカバーがネジによってホルダに締め付けられ、基板がカバーとホルダの間に挟持されている。このように組み立てられた組立品は車両用灯具に利用されている。
車両用灯具はハウジング及び素通しのアウターレンズを備えるものであり（特許文献１の段落００２０参照）、そのアウターレンズがハウジングの開口を閉塞して、アウターレンズとハウジングが接合されている。基板、ホルダ及びカバー等から組立品がハウジング内に収容されて、その組立品が光軸調整機構を介してハウジングに組み付けられている（特許文献１の段落００２１参照）。

特開２０１１−２４３５０２号公報

ところで、ハウジングに基板を固定することも要請されている。ハウジングに基板を固定する場合には、基板をネジ等によってブラケットに取り付け、そのブラケットをネジ等によってハウジングに取り付ける。しかし、ブラケットを使用すると、そのブラケットの分だけ部品数及びコストが嵩んでしまう。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ハウジングとは別部品のブラケットを使用せずに基板をハウジングの内面に固定することである。

以上の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車両用灯具のハウジングの内面に回路基板を固定する回路基板の固定構造であって、前記ハウジングの内面に形成されているとともに、縁を有する取付面と、前記ハウジングの内面に形成され、前記取付面の前記縁から立ち下がった締結面と、前記締結面に締められたネジと、前記取付面に凸状に設けられた凸部と、前記凸部から延出し、前記取付面から離間した爪と、前記回路基板の端面を切り欠いた切欠きと、を備え、前記回路基板が前記取付面と前記爪との間に挟まれ、前記凸部が前記切欠きに差し込まれ、前記回路基板が前記ネジによって前記凸部に締め付けられていることを特徴とする回路基板の固定構造である。

請求項２に係る発明は、車両用灯具のハウジングの内面に形成された取付面に回路基板を固定する回路基板の固定方法であって、前記取付面に凸状に設けられた凸部から延出した爪と前記取付面との間に前記回路基板を差し込んで、前記回路基板を前記爪と前記取付面との間に挟み、前記回路基板の端面に形成された切欠きに前記凸部を差し込み、前記取付面の縁から立ち下がるとともに前記ハウジングの内面に形成された締結面にネジを締めて、前記ネジによって前記回路基板を前記凸部に締め付けることを特徴とする回路基板の固定方法である。

請求項１，２に係る発明によれば、回路基板が爪と取付面の間に差し込まれることによって、取付面の直交方向への回路基板の動きが規制される。凸部が回路基板の切欠きに差し込まれて、ネジによって回路基板が凸部に締め付けられることによって、取付面に沿った回路基板の動きが規制される。これにより、回路基板がハウジングの内面に固定される。

請求項３に係る発明は、車両用灯具のハウジングの内面に回路基板を固定する回路基板の固定構造であって、前記ハウジングの内面に形成されているとともに、互いに相対する第一の縁及び第二の縁を有する取付面と、前記ハウジングの内面に形成され、前記取付面の前記第一の縁から立ち上がった突き当て面と、前記ハウジングの内面に形成され、前記取付面の前記第二の縁から立ち下がった締結面と、前記締結面に締められたネジと、前記突き当て面から延出し、前記取付面から離間した爪と、を備え、前記回路基板が前記取付面と前記爪との間に挟まれているとともに、前記爪と前記取付面との間の隙間が前記回路基板の厚みで押し広げられ、前記回路基板が前記ネジによって前記突き当て面に締め付けられていることを特徴とする回路基板の固定構造である。

請求項４に係る発明は、車両用灯具のハウジングの内面に形成された取付面に回路基板を固定する回路基板の固定方法であって、前記取付面の第一の縁から立ち上がった突き当て面から延出した爪と前記取付面との間に前記回路基板を差し込んで、前記爪と前記取付面との間の隙間を前記回路基板の厚みによって押し広げ、前記取付面の前記第一の縁に相対する前記取付面の第二の縁から立ち下がるとともに前記ハウジングの内面に形成された締結面にネジを締めて、前記ネジによって前記回路基板を前記突き当て面に締め付けることを特徴とする回路基板の固定方法である。

請求項３，４に係る発明によれば、回路基板が爪と取付面の間に挟まれることによって、取付面の直交方向への回路基板の動きが規制される。更に、爪と取付面との間の隙間が回路基板の厚みで押し広げられた状態で、ネジによって回路基板が突き当て面に締め付けられることによって、取付面に沿った回路基板の動きが規制される。これにより、回路基板がハウジングの内面に固定される。

本発明によれば、ハウジングとは別部品のブラケットを用いずに回路基板をハウジングに固定したので、ブラケットの分だけ部品及びコストの削減を図ることができる。

車両用灯具の断面図である。 車両用灯具の内部の斜視図である。 車両用灯具の内部の分解斜視図である。 変形例の車両用灯具の内部の分解斜視図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されている。そのため、本発明の技術的範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は車両用灯具１の縦断面図である。図２は車両用灯具１の内部の前方斜視図である。図３は車両用灯具１の内部の分解斜視図である。

この車両用灯具１はヘッドランプである。特にこの車両用灯具１は複数種類の灯具を複合したコンビネーションランプであり、信号灯（例えばポジショニングランプ、ターンシグナルランプ）８０、走行用前照灯及びすれ違い用前照灯等が車両用灯具１に内蔵されている。

ハウジング２０が箱状に形作られ、ハウジング２０の前面が開口する。光を素通しするアウターレンズ（透明カバー）１０がハウジング２０の開口を閉塞し、そのアウターレンズ１０の外縁部がハウジング２０の開口の縁部に突き当てられ、アウターレンズ１０の外縁部が接着又は溶着等によってハウジング２０の開口の縁部に接合されている。これにより、ハウジング２０及びアウターレンズ１０の内側には、ハウジング２０及びアウターレンズ１０によって囲われた灯室２１が形成されている。

ハウジング２０の内面には回路基板５０が以下のように取り付けられて固定されている。以下、ハウジング２０の内面に回路基板５０を固定する固定構造について説明する。

ハウジング２０の内側の面には取付面２２、突き当て面２３及び締結面２４が形成されている。取付面２２が前後左右によって規定された面であり、その取付面２２が上方に向いている。この突き当て面２３が取付面２２の後縁から立ち上がった面であり、その突き当て面２３が前方に向いている。締結面２４が取付面２２の前縁から立ち下がった面であり、その締結面２４が前方に向いている。なお、取付面２２の前縁と後縁は前後に相対する。

取付面２２には薄板状のリブ（凸部）２５，２６が設けられている。リブ２５，２６が取付面２２から上方へ突出し、リブ２５，２６の下端が取付面２２に続いて、これらリブ２５，２６が取付面２２に対して立てられた状態に設けられている。リブ２５，２６が互いに平行に設けられているとともに、前後方向及び上下方向に対して平行に設けられている。リブ２５，２６の後端が突き当て面２３に続いて、リブ２５，２６が突き当て面２３から前へ延出する。リブ２５，２６とハウジング２０は一体成形されたものである。

リブ２５，２６の上部には爪２７，２８が設けられている。爪２７、２８はリブ２５，２６の上部から前方へ延び出ており、爪２７と取付面２２との間には隙間２９が形成され、爪２８と取付面２２との間には隙間３０が形成されている。隙間２８，２９の幅が回路基板５０の厚さに等しい。

爪２７，２８の後端が突き当て面２３に続いて、爪２７，２８とハウジング２０とリブ２５，２６が一体成形されている。

締結面２４にはネジ穴３１，３２が形成されている。ネジ穴３１，３２の内周面には雌ネジが形成されており、その雌ネジの軸方向が前後方向である。また、ネジ穴３１，３２が締結面２４からその反対側のハウジング２０の外面まで貫通しておらず、ネジ穴３１，３２の奥が閉塞している。

回路基板５０が取付面２２に伏せた状態で載置され、その回路基板５０の一方の面が取付面２２に面接触する。そして、回路基板５０が隙間２９，３０に差し込まれており、回路基板５０が爪２７，２８と取付面２２との間に挟まれている。このように回路基板５０が挟持されることによって、回路基板５０の上下方向の動きが規制される。

回路基板５０には切欠き５５，５６が形成されている。切欠き５５，５６が回路基板５０の一方の面から他方の面に貫通し、回路基板５０の後端面が切欠き５５，５６によって切り欠かれて、切欠き５５，５６が回路基板５０の後端面で開いている。リブ２５，２６が切欠き５５，５６に差し込まれた状態で、回路基板５０が取付面２２に載置されている。リブ２５，２６が切欠き５５，５６に差し込まれているので、回路基板５０の左右方向の動きが規制される。回路基板５０の後端面が突き当て面２３に突き当てられており、回路基板５０の後方への荷重が突き当て面２３に受けられている。

ネジ６１，６２の軸部が樹脂製のワッシャー６３，６４にそれぞれ挿入され、そのネジ６１，６２の軸部がネジ穴３１，３２にそれぞれネジ締めされている。ワッシャー６３，６４が取付面２２よりも上に突き出ている。ネジ６１，６２によってワッシャー６３，６４が回路基板５０の前端面に締め付けられ、更に回路基板５０が突き当て面２３に締め付けられている。この回路基板５０がワッシャー６３，６４と突き当て面２３との間に挟まれ、これにより回路基板５０の前後動が規制される。

リブ２５，２６の前端面が切欠き５５，５６の前縁（切欠き底）に接触し、この回路基板５０がワッシャー６３，６４とリブ２５，２６との間に挟まれ、ネジ６１，６２によって回路基板５０がリブ２５，２６に締め付けられている。

以上のようにして回路基板５０がハウジング２０の内面に取り付けられている。なお、ワッシャー６３，６４を利用せず、ネジ６１，６２の頭部が回路基板５０の前端面に直接締め付けられてもよい。

以上のように、リブ２５，２６及び爪２７，２８がハウジング２０と一体成形されている。そして、ネジ６１，６２及びワッシャー６３，６４は汎用品である。これらリブ２５，２６、爪２７，２８、ネジ６１，６２及びワッシャー６３，６４を用いて回路基板５０をハウジング２０の内面に固定して、回路基板５０の上下方向、左右方向及び前後方向の動きを規制している。そのため、ハウジング２０とは別部品の専用ブラケットを用いずに済む。よって、ブラケットの分だけ部品及びコストの削減を図ることができる

この回路基板５０はエクステンション７０の裏側に隠れている。エクステンション７０がハウジング２０内に収容された状態でハウジング２０に組み付けられている。車両用灯具１を正面から見て、エクステンション７０が信号灯８０、走行用前照灯及びすれ違い用前照灯の周囲に設けられ、信号灯８０、走行用前照灯及びすれ違い用前照灯の周囲の空洞の前側がエクステンション７０によって塞がれている。

信号灯８０は光源８１、反射型光学素子８３及び透過型光学素子８５等を有する。光源８１は半導体発光素子（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ））である。この光源８１が実装基板８２に表面実装されている。なお、半導体発光素子の代わりに電球又は放電灯を光源８１に用いてもよい。

反射型光学素子８３はいわゆるリフレクタであり、反射型光学素子８３の前面には凹面状の鏡面８４が形成されている。その鏡面８４が光源８１から上に離れた状態で、反射型光学素子８３と実装基板８２が互いに組み付けられている。光源８１によって上に向かって発された光が鏡面８４によって前方に反射される。

この透過型光学素子８５が反射型光学素子８３の鏡面８４の前に配置されおり、この透過型光学素子８５が反射型光学素子８３及び実装基板８２に組み付けられている。そして、光源８１、実装基板８２、反射型光学素子８３及び透過型光学素子８５からなる組立品がハウジング２０内に収容された状態でエクステンション７０に組み付けられている。

透過型光学素子８５は導光体又はレンズである。この透過型光学素子８５が反射型光学素子８３によって反射された光を取り込んで、その光を前方に出射する。反射型光学素子８３と透過型光学素子８５の光学的特性によって、透過型光学素子８５から出射した光の配光が決まり、その配光は信号灯（例えばポジショニングランプ、ターンシグナルランプ）の配光規格を充足する。

このハウジング２０内には、配線９１，９４，９７が収容されている。配線９１の両端にはカプラー９２，９３がそれぞれ設けられており、配線９４の両端にもカプラー９５，９６がそれぞれ設けられており、配線９７の両端にもカプラー９８，９９がそれぞれ設けられている。配線９１のカプラー９２が実装基板８２に接続され、配線９１のカプラー９３が配線９４のカプラー９５に接続され、配線９４のカプラー９６が回路基板５０に接続されている。また、配線９７のカプラー９８が回路基板５０に接続され、配線９７のカプラー９９がハウジング２０の後壁を貫通するようにその後壁に取り付けられている。

回路基板５０には一又は複数の電気部品が実装されている。電気部品は抵抗器、ダイオード、インダクタ、コンデンサ、トランジスタ、集積回路チップその他の電気部品である。回路基板５０に形成された導体パターンと、実装基板８２に実装された導体パターンと、回路基板５０に実装された電気部品と、光源８１と、配線９１，９４，９７とからなる回路が構成され、カプラー９９がその回路の端子となる。

車両用灯具１の製造方法について説明する。
アウターレンズ１０、ハウジング２０、回路基板５０、ネジ６１，６２、ワッシャー６３，６４、エクステンション７０及び配線９１，９４，９７を準備する。また、光源８１、実装基板８２、反射型光学素子８３及び透過型光学素子８５を組み付けて、信号灯８０を組み立てる。走行用前照灯及びすれ違い用前照灯も組み立てる。

次に、配線９１のカプラー９２を実装基板８２に接続し、配線９４のカプラー９６を回路基板５０に接続し、配線９７のカプラー９８を回路基板５０に接続する。
次に、配線９４，９７及び回路基板５０をハウジング２０の中に収容する。そして、回路基板５０を取付面２２に載置して、回路基板５０の一方の面を取付面２２に面接触させる。そして、回路基板５０を後ろへスライドさせて、回路基板５０を隙間２９，３０に挿入する。この際、切欠き５５，５６にリブ２５，２６を差し込む。
次に、ネジ６１，６２の軸をそれぞれワッシャー６３，６４に挿入した上で、ネジ６１，６２の軸をそれぞれネジ穴３１，３２に差し込む。そして、ネジ６１，６２を締める。ネジ６１，６２を締めることによって、ワッシャー６３，６４を回路基板５０の前端面に突き当て、回路基板５０の後端面を突き当て面２３に突き当て、切欠き５５，５６の前縁（切欠き底）をそれぞれリブ２５，２６の前端に突き当て、回路基板５０をワッシャー６３，６４と突き当て面２３との間に挟み込む。
そして、カプラー９９がハウジング２０の後壁を貫通するようにしてカプラー９９をハウジング２０の後壁に組み付ける。
次に、走行用前照灯及びすれ違い用前照灯をハウジング２０内に収容して、走行用前照灯及びすれ違い用前照灯をハウジング２０に組み付ける。
次に、光源８１、実装基板８２、反射型光学素子８３及び透過型光学素子８５からなる組立品（信号灯８０）をエクステンション７０に組み付け、配線９１をエクステンション７０の裏側にまで配策する。
次に、光源８１、実装基板８２、反射型光学素子８３、透過型光学素子８５及びエクステンション７０からなる組立品をハウジング２０内に収容し、エクステンション７０をハウジング２０に組み付ける。
次に、アウターレンズ１０によってハウジング２０の前面開口を塞いで、そのアウターレンズ１０の外縁部をハウジング２０の前面開口の縁部に突き当てる。そして、アウターレンズ１０の外縁部を接着又は溶着等によってハウジング２０の前面開口の縁部に接合する。

本発明を適用可能な実施形態は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。以下、幾つかの変形例について説明する。以下に説明する変形例は、変更個所を除いて上述した実施形態と同様である。

〔変形例１〕
爪２７，２８がリブ２５，２６の上部から延出する方向は前方に限らない。例えば、爪２７，２８がリブ２５，２６の上部から左方又は右方に延出してもよい。

〔変形例２〕
図４に示すように、爪２７，２８が突き当て面２３から前方に延出し、リブ２５，２６（図３参照）に相当するものが取付面２２に形成されておらず、切欠き５５，５６に相当するものが回路基板５０に形成されていない。この場合、爪２７，２８の基端部分と取付面２２との間の隙間２９，３０の間隔が回路基板５０の厚さよりも狭く、回路基板５０が隙間２９，３０に挿入されることによって爪２７，２８が弾性的に変形し、隙間２９，３０が広げられている。回路基板５０が爪２７，２８との間に挟まれることによって回路基板５０の上下方向の動きが規制される。また、爪２７，２８の弾性力によって回路基板５０の動きが規制される。更に、ネジ６１，６２及びワッシャー６３，６４によって回路基板５０が締め付け面２３に締め付けられることによって、回路基板５０の動きが規制される。

リブが取付面２２に形成されていない場合、次のようにして回路基板５０をハウジング２０の内面に固定する。
次に、回路基板５０をハウジング２０の中に収容して、回路基板５０を取付面２２に載置して、回路基板５０の一方の面を取付面２２に面接触させる。そして、回路基板５０を後ろへスライドさせて、回路基板５０を隙間２９，３０に挿入すると、回路基板５０の厚みによって爪２７，２８を弾性変形させ、隙間２９，３０を押し広げる。
次に、ネジ６１，６２の軸をそれぞれワッシャー６３，６４に挿入した上で、ネジ６１，６２の軸をそれぞれネジ穴３１，３２に差し込む。そして、ネジ６１，６２を締める。ネジ６１，６２を締めることによって、ワッシャー６３，６４を回路基板５０の前端面に突き当て、回路基板５０の後端面を突き当て面２３に突き当て、回路基板５０をワッシャー６３，６４と突き当て面２３との間に挟み込む。

１ 車両用灯具
２０ ハウジング
２２ 取付面
２３ 突き当て面
２４ 締結面
２５，２６ リブ
２７，２８ 爪
２９，３０ 隙間
６１，６２ ネジ
６３，６４ ワッシャー
５０ 回路基板

Claims (4)

1. 車両用灯具のハウジングの内面に回路基板を固定する回路基板の固定構造であって、
   前記ハウジングの内面に形成されているとともに、縁を有する取付面と、
   前記ハウジングの内面に形成され、前記取付面の前記縁から立ち下がった締結面と、
   前記締結面に締められたネジと、
   前記取付面に凸状に設けられた凸部と、
   前記凸部から延出し、前記取付面から離間した爪と、
   前記回路基板の端面を切り欠いた切欠きと、を備え、
   前記回路基板が前記取付面と前記爪との間に挟まれ、
   前記凸部が前記切欠きに差し込まれ、
   前記回路基板が前記ネジによって前記凸部に締め付けられている
   ことを特徴とする回路基板の固定構造。
2. 車両用灯具のハウジングの内面に形成された取付面に回路基板を固定する回路基板の固定方法であって、
   前記取付面に凸状に設けられた凸部から延出した爪と前記取付面との間に前記回路基板を差し込んで、前記回路基板を前記爪と前記取付面との間に挟み、
   前記回路基板の端面に形成された切欠きに前記凸部を差し込み、
   前記取付面の縁から立ち下がるとともに前記ハウジングの内面に形成された締結面にネジを締めて、前記ネジによって前記回路基板を前記凸部に締め付ける
   ことを特徴とする回路基板の固定方法。
3. 車両用灯具のハウジングの内面に回路基板を固定する回路基板の固定構造であって、
   前記ハウジングの内面に形成されているとともに、互いに相対する第一の縁及び第二の縁を有する取付面と、
   前記ハウジングの内面に形成され、前記取付面の前記第一の縁から立ち上がった突き当て面と、
   前記ハウジングの内面に形成され、前記取付面の前記第二の縁から立ち下がった締結面と、
   前記締結面に締められたネジと、
   前記突き当て面から延出し、前記取付面から離間した爪と、を備え、
   前記回路基板が前記取付面と前記爪との間に挟まれているとともに、前記爪と前記取付面との間の隙間が前記回路基板の厚みで押し広げられ、
   前記回路基板が前記ネジによって前記突き当て面に締め付けられている
   ことを特徴とする回路基板の固定構造。
4. 車両用灯具のハウジングの内面に形成された取付面に回路基板を固定する回路基板の固定方法であって、
   前記取付面の第一の縁から立ち上がった突き当て面から延出した爪と前記取付面との間に前記回路基板を差し込んで、前記爪と前記取付面との間の隙間を前記回路基板の厚みによって押し広げ、
   前記取付面の前記第一の縁に相対する前記取付面の第二の縁から立ち下がるとともに前記ハウジングの内面に形成された締結面にネジを締めて、前記ネジによって前記回路基板を前記突き当て面に締め付ける
   ことを特徴とする回路基板の固定方法。

Images