JP4488433B2

JP4488433B2 - 光源モジュール

Info

Publication number: JP4488433B2
Application number: JP2006025369A
Authority: JP
Inventors: 広徳塚本
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2026-02-02
Also published as: JP2007207594A

Description

本発明は光源モジュールに関する。詳しくは、アタッチメントに弾性変形可能な一対の挟持部を有する接続端子を設けて部品点数の削減等を図る技術分野に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体発光素子を光源として用いた光源モジュールがあり、このような光源モジュールは、例えば、光源から出射された光を投光レンズによって照明光として照射する車輌用灯具に備えられている。

従来の車輌用灯具にあっては、例えば、回路基板の導電パターン上に発光ダイオードが搭載されて発光ユニットが構成され、該発光ユニットがアッタチメントにホルダーによって固定されて装着され、このアタッチメントがブラケット等の放熱体に取り付けられている。アタッチメントには回路基板の導電パターンに接続される給電端子と該給電端子に接続された電源供給端子とが設けられている。電源供給端子に電源コードの先端部に設けられたコネクターが接続されることにより、発光ダイオードに対して電源コード、電源供給端子、給電端子及び導電パターンを介して電源が供給される。

ところが、上記した従来の光源モジュールにあっては、ホルダーによって発光ユニットがアタッチメントに固定される構成とされているため、ホルダーが存在する分、部品点数が多いと共にコスト高になると言う問題がある。

また、発光ユニットをアタッチメントに取り付け、さらにホルダーをアタッチメントに取り付けることにより発光ユニットをアタッチメントに固定しており、固定作業における作業工程が多く、作業性が悪いと言う問題もある。

そこで、本発明光源モジュールは、部品点数の削減等を図ることを課題とする。

本発明光源モジュールは、上記した課題を解決するために、発光ユニットの回路基板上に半導体発光素子と接続された給電用の導電パターンを形成し、アタッチメントを非導電性材料によって形成されたハウジングと該ハウジングの内部に配置され導電性材料によって形成された一対の接続端子とによって構成し、該接続端子に、回路基板が結合される結合部と、電源回路に接続された電源コードに接続される電源供給端子部とを設け、接続端子の結合部に、電源供給端子部に連続された連結部と、該連結部の両端部からそれぞれ同じ方向へ突出され互いに離接する方向へ弾性変形可能な一対の挟持部とを設け、該一対の挟持部によって回路基板をその厚み方向から挟持すると共に一方の挟持部を回路基板の導電パターンに接続するようにしたものである。

従って、本発明光源モジュールにあっては、発光ユニットの回路基板がアタッチメントの一対の挟持部に挟持されてアタッチメントに固定される。

本発明光源モジュールは、半導体発光素子が実装された回路基板を有する発光ユニットと該発光ユニットが装着されるアタッチメントとから成ると共に車輌用灯具に用いられる光源モジュールであって、発光ユニットの回路基板上に半導体発光素子と接続された給電用の導電パターンが形成され、アタッチメントが非導電性材料によって形成されたハウジングと該ハウジングの内部に配置され導電性材料によって形成された一対の接続端子とから成り、該接続端子に、回路基板が結合される結合部と、電源回路に接続された電源コードに接続される電源供給端子部とを設け、接続端子の結合部に、電源供給端子部に連続された連結部と、該連結部の両端部からそれぞれ同じ方向へ突出され互いに離接する方向へ弾性変形可能な一対の挟持部とを設け、該一対の挟持部によって回路基板をその厚み方向から挟持すると共に一方の挟持部を回路基板の導電パターンに接続するようにしたことを特徴とする。

従って、発光ユニットを別部品であるホルダーによってアタッチメントに固定する必要がなく、部品点数の削減による製造コストの低減を図ることができる。

請求項２に記載した発明にあっては、上記接続端子を板状の導電性材料によって形成し、接続端子の厚み方向と回路基板の厚み方向とを直交する方向にしたので、接続端子を形成するための材料を最小限にした上で発光ユニットに対する強固な固定状態を確保することができる。

請求項３に記載した発明にあっては、上記ハウジングに回路基板が挿入される基板挿入孔を形成し、該基板挿入孔を形成する少なくとも一つの壁面を発光ユニットのアタッチメントに対する位置決め面として形成したので、アタッチメントの構成が簡素であり、アタッチメントの製造コストの低減を図ることができる。

請求項４に記載した発明にあっては、発光ユニットがアタッチメントに装着された状態において、発光ユニットの一部をアタッチメントから突出させるようにしたので、アタッチメントの小型化を図ることができ、製造コストの低減及び配置スペースの効率的な活用を図ることができる。

以下に、本発明光源モジュールを実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。

光源モジュール１は発光ユニット２と該発光ユニット２が装着されるアタッチメント３とから成る（図１参照）。

発光ユニット２は、回路基板４とＬＥＤ（発光ダイオード）チップ等の半導体発光素子５とカバー６とを備えている。

回路基板４は、基材として設けられた導電性を有しない非導電層上に、金や銅等の金属材料によって形成された一対の導電パターン４ａ、４ａが形成されて成る。回路基板４の非導電層としては、例えば、セラミック基板（窒化アルミニウム基板、アルミナ基板、ムライト基板、ガラスセラミック基板等）、ガラスエポキシ基板等の種々の基板が用いられている。

半導体発光素子５としては、例えば、蛍光体を均一の膜状に塗布した発光ダイオードが用いられている。半導体発光素子５は、その下面が導電パターン４ａ、４ａに跨った状態で接合されている。

カバー６は外面が略半球状に形成され、回路基板４の上面に半導体発光素子５を覆うようにして接合されている。カバー６が回路基板４に接合されることにより、半導体発光素子５がカバー６内における中空の密閉領域に配置される。

アタッチメント３は、図１乃至図３に示すように、非導電性材料によって形成されたハウジング７と該ハウジング７の内部に配置され導電性材料から成る一対の接続端子８、８とから成る。

ハウジング７の内部空間は接続端子８、８が配置される配置空間７ａとして形成されている。

ハウジング７の内部には、図２及び図３に示すように、左右方向における中央部に左右に延びる挿通孔９、９が形成され、該挿通孔９、９は前後に離隔して形成されている。

ハウジング７の内部には、挿通孔９、９の左側に連続して嵌入空間１０が形成され、該嵌入空間１０の左側に連続して基板挿入孔１１が形成されている。

嵌入空間１０は上下幅の異なる第１の部分１０ａと第２の部分１０ｂを有し、挿通孔９、９側に位置する第１の部分１０ａの上下幅が第２の部分１０ｂの上下幅より小さくされている。嵌入空間１０の第１の部分１０ａには、挿通孔９、９寄りの位置に、前後に離隔して左方を向く当接面７ｂ、７ｂが形成されている。基板挿入孔１１は挿入部１１ａと配置溝部１１ｂ、１１ｂ、・・・とから成る（図１参照）。挿入部１１ａは、図２及び図３に示すように、左右に長い扁平な空間に形成され、配置溝部１１ｂ、１１ｂ、・・・は挿入部１１ａの前後両端寄りの位置に上方又は下方に開口されて形成されている。挿入部１１ａの前後幅は回路基板４の前後幅より僅かに大きく形成され、挿入部１１ａの上下幅は回路基板４の厚みより僅かに大きく形成されている。

ハウジング７の内部には、挿通孔９、９の右側に連続してコネクター挿入部１２が形成され、該コネクター挿入部１２は直方体状の大きな空間に形成されている。

接続端子８、８は板状の金属材料が所定の形状に折り曲げられて形成され、それぞれ結合部１３、１３と電源供給端子部１４、１４とから成る（図１乃至図３参照）。接続端子８、８は厚み方向が回路基板４の厚み方向と直交する方向となる向きで形成されている。

結合部１３は連結部１５と一対の挟持部１６、１６とから成る。連結部１５は上下に延びる基部１５ａと該基部１５ａの上下方向における中央部から右方へ突出された屈曲部１５ｂとから成り、該屈曲部１５ｂは水平方向に折り曲げられて形成されている。基部１５ａは、その上下幅が嵌入空間１０の第１の部分１０ａの上下幅と同じ大きさに形成されている。屈曲部１５ｂの上下両面にはそれぞれ上方又は下方へ突出された係止突起１５ｃ、１５ｃが設けられ、該係止突起１５ｃ、１５ｃは先端が尖った形状に形成されている。

挟持部１６、１６の先端部における互いに対向する面には、互いに近付く方向へ突出された挟持爪１６ａ、１６ａが設けられている。挟持爪１６ａ、１６ａは略半円形状に形成されている。挟持爪１６ａ、１６ａ間の間隔は回路基板４の厚みより稍小さくされている。

ハウジング７の内部には位置決め面１７、１７が形成されている（図２及び図３参照）。位置決め面１７、１７は左方を向き、基板挿入孔１１の挿入部１１ａにおける左右両端部に対応した位置に形成されている。

接続端子８、８はハウジング７の基板挿入孔１１から挿入されてハウジング７の内部に配置される（図４及び図５参照）。接続端子８、８はそれぞれ連結部１５、１５の基部１５ａ、１５ａが第１の部分１０ａに嵌合され当接面７ｂ、７ｂに当接されて位置決めされる。接続端子８、８は、それぞれ屈曲部１５ｂ、１５ｂが挿通孔９、９に挿通され、係止突起１５ｃ、１５ｃが挿通孔９、９を形成する上下両壁面に係止されてハウジング７の内部において固定される。

接続端子８、８がハウジング７の内部で固定された状態において、挟持部１６、１６、・・・がそれぞれ配置溝部１１ｂ、１１ｂ、・・・に位置され、電源供給端子部１４、１４がコネクター挿入部１２に位置される。

上記のように構成されたアタッチメント３の基板挿入孔１１に発光ユニット２の回路基板４が挿入されて発光ユニット２がアタッチメント３に装着される（図４及び図５参照）。

回路基板４が基板挿入孔１１に挿入されると、回路基板４は接続端子８、８の挟持部１６、１６、・・・間に挿入される。回路基板４が挟持部１６、１６、・・・間に挿入されると、回路基板４の上下両面が挟持部１６、１６、・・・の挟持爪１６ａ、１６ａ、・・・と摺接され、挟持部１６、１６、・・・が押し広げられるように弾性変形される。このとき回路基板４の導電パターン４ａ、４ａは、それぞれ上側に位置する挟持部１６、１６の挟持爪１６ａ、１６ａと摺接される。回路基板４は位置決め面１７、１７に接するまで挿入され、該位置決め面１７、１７に接することによりアタッチメント３に対する左右方向における位置決めが行われる。回路基板４は挟持部１６、１６、・・・が押し広げられるように弾性変形されることにより、挟持部１６、１６、・・・によって挟持されて固定される。回路基板４が挟持部１６、１６、・・・によって挟持されて固定された状態においては、上側の挟持部１６、１６の挟持爪１６ａ、１６ａがそれぞれ導電パターン４ａ、４ａに接続されている。

発光ユニット２がアタッチメント３に上記のように装着されることにより光源モジュール１が構成され、発光ユニット２がアタッチメント３に装着された状態においては、発光ユニット２の一部、即ち、カバー６と該カバー６が取り付けられた回路基板４の部分とがアタッチメント３から側方へ突出される（図４乃至図６参照）。

上記のように構成された光源モジュール１は放熱体１８に固定される（図６参照）。放熱体１８は車体の内部に配置された、例えば、ブラケットに固定され、熱伝導性の高い金属材料等によって形成されている。

光源モジュール１は、少なくとも回路基板４の下面が放熱体１８に面接触された状態で、図示しないクリップによって放熱体１８に固定される。

光源モジュール１が放熱体１８に固定された状態において、電源回路に接続された図示しない電源コードのコネクターがアタッチメント３の電源供給端子部１４、１４に接続される。

以上のように光源モジュール１が放熱体１８にクリップによって固定された状態において、後述する車輌用灯具が放熱体１８の前方に配置される。

尚、上記には、基板挿入孔１１が左方に開口されコネクター挿入部１２が右方に開口されたアタッチメント３を備えた光源モジュール１を例として示したが、基板挿入孔１１の開口方向とコネクター挿入部１２の開口方向とは任意の方向にすることが可能である。例えば、図７に示すように、光源モジュール１に代えて、基板挿入孔１１とコネクター挿入部１２の開口方向が直交する方向であるようなハウジング７Ａを有するアタッチメント３Ａを備えた光源モジュール１Ａを用いることも可能である。このような光源モジュール１Ａに用いられた接続端子８Ａ、８Ａは、電源供給端子部１４、１４がそれぞれ結合部１３に対して９０°屈曲されている。

以上に記載した通り、光源モジュール１にあっては、アタッチメント３に発光ユニット２を挟持して固定する挟持部１６、１６、・・・を有する一対の接続端子８、８が設けられている。従って、発光ユニット２を別部品であるホルダーによってアタッチメント３に固定する必要がなく、部品点数の削減による製造コストの低減を図ることができる。

また、発光ユニット２をアタッチメント３に挿入するだけで固定することができるため、固定作業における作業工程が少なく、作業性の向上を図ることができる。

さらに、接続端子８、８を板状の材料によって形成し厚み方向を回路基板４の厚み方向と直交する方向にしているため、接続端子８、８を形成するための材料を最小限にした上で発光ユニット２に対する強固な固定状態を確保することができる。

さらにまた、回路基板４をアタッチメント３に挿入するための基板挿入孔１１を形成する壁面の一部を、アタッチメント３に対する回路基板４の位置決めを行うための位置決め面１７、１７として形成しているため、アタッチメント３の構成が簡素であり、アタッチメント３の製造コストの低減を図ることができる。

加えて、光源モジュール１にあっては、発光ユニット２がアタッチメント３に装着された状態において発光ユニット２の一部がアタッチメント３から突出されるため、アタッチメント３の小型化を図ることができ、製造コストの低減及び配置スペースの効率的な活用を図ることができる。

次に、光源モジュールを備えた車輌用灯具の構成例について説明する（図８参照）。尚、以下には、一例として、光源モジュール１が備えられた車輌用灯具について説明する。

車輌用灯具１９は内部に光源モジュール１が配置されるリフレクター２０と半導体発光素子３から発光された光を照明光として照射する投光レンズ２１とを備えている。リフレクター２０及び投光レンズ２１は、例えば、ランプボデイと透明レンズとによって構成された図示しないランプハウジング内に配置されている。

尚、光源モジュール１を車輌用灯具１９に用いる場合には、光源モジュール１を一つのみ配置したリフレクター２０をランプハウジング内に配置して車輌用灯具１９を構成してもよく、また、複数のリフレクター２０、２０、・・・の内部にそれぞれ光源モジュール１、１、・・・を配置し、これらの複数のリフレクター２０、２０、・・・をランプハウジング内に配置して車輌用灯具１９を構成してもよい。複数の光源モジュール１、１、・・・を用いた場合には、光源モジュール１、１、・・・の個数分、車輌用灯具１９から照射される照明光の輝度を高くすることができる他、光源モジュール１、１、・・・の配置の自由度の向上により車輌用灯具１９の形状の自由度の向上を図ることができる。

リフレクター２０は後方に位置する第１の反射面２０ａと該第１の反射面２０ａの前方に位置する第２の反射面２０ｂとを有し、第１の反射面２０ａが楕円球面に形成され、第２の反射面２０ｂが前方へ行くに従って緩やかに下方へ傾斜された傾斜面に形成されている。光源モジュール１の半導体発光素子３は第１の反射面２０ａの第１の焦点Ｆ１に配置されている。

リフレクター２０内には、例えば、平板状の光制御部材２２が配置され、該光制御部材２２の後方に光源モジュール１が配置されている。光制御部材２２の前端は、リフレクター２０の第１の反射面２０ａの第２の焦点Ｆ２に略一致されている。従って、半導体発光素子３から発光され第１の反射面２０ａで反射された光（図８に示す光Ｐ１）は、第２の焦点Ｆ２に収束される。

投光レンズ２１の焦点は上記第２の焦点Ｆ２に一致されている。従って、半導体発光素子３から発光され第２の焦点Ｆ２に収束された光が、投光レンズ２１によって前方へ向けて照射される。

半導体発光素子３から発光されリフレクター２０の第２の反射面２０ｂで反射された光（図８に示す光Ｐ２）は、第２の焦点Ｆ２の前方へ向かい、投光レンズ２１の下端部を透過されて照明光として照射される。従って、投光レンズ２１を透過された照明光は、第１の反射面２０ａで反射された主光束と第２の反射面２０ｂで反射された付加光束とが合成された照明光として前方へ向けて照射される。

上記した最良の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図８と共に本発明の最良の形態を示すものであり、本図は光源モジュールを示す分解斜視図である。ハウジングを断面にして示すアタッチメントの拡大側面図である。ハウジングを断面にして示すアタッチメントの拡大平面図である。ハウジングを断面にして示す光源モジュールの拡大側面図である。ハウジングを断面にして示す光源モジュールの拡大平面図である。光源モジュールが放熱体に固定された状態を示す斜視図である。基板挿入孔の開口方向とコネクター挿入部の開口方向とが直交する光源モジュールを示す斜視図である。車輌用灯具の概略断面図である。

符号の説明

１…光源モジュール、２…発光ユニット、３…アタッチメント、４…回路基板、４ａ…導電パターン、５…半導体発光素子、７…ハウジング、８…接続端子、１１…基板挿入孔、１３…結合部、１４…電源供給端子部、１５…連結部、１６…挟持部、１７…位置決め面、１Ａ…光源モジュール、３Ａ…アタッチメント、１９…車輌用灯具

Claims

半導体発光素子が実装された回路基板を有する発光ユニットと該発光ユニットが装着されるアタッチメントとから成ると共に車輌用灯具に用いられる光源モジュールであって、
発光ユニットの回路基板上に半導体発光素子と接続された給電用の導電パターンが形成され、
アタッチメントが非導電性材料によって形成されたハウジングと該ハウジングの内部に配置され導電性材料によって形成された一対の接続端子とから成り、
該接続端子に、回路基板が結合される結合部と、電源回路に接続された電源コードに接続される電源供給端子部とを設け、
接続端子の結合部に、電源供給端子部に連続された連結部と、該連結部の両端部からそれぞれ同じ方向へ突出され互いに離接する方向へ弾性変形可能な一対の挟持部とを設け、
該一対の挟持部によって回路基板をその厚み方向から挟持すると共に一方の挟持部を回路基板の導電パターンに接続するようにした
ことを特徴とする光源モジュール。
上記接続端子を板状の導電性材料によって形成し、
接続端子の厚み方向と回路基板の厚み方向とを直交する方向にした
ことを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
上記ハウジングに回路基板が挿入される基板挿入孔を形成し、
該基板挿入孔を形成する少なくとも一つの壁面を発光ユニットのアタッチメントに対する位置決め面として形成した
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源モジュール。
発光ユニットがアタッチメントに装着された状態において、発光ユニットの一部をアタッチメントから突出させるようにした
ことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の光源モジュール。