JP5472598B2

JP5472598B2 - 車両用灯具のｌｅｄ光源ユニット

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Publication number: JP5472598B2
Application number: JP2009202756A
Authority: JP
Inventors: 拓齋藤
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2009-09-02
Filing date: 2009-09-02
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2029-09-02
Also published as: JP2011054435A; US8366305B2; US20110051446A1

Description

本発明は車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットに係り、特に車両用灯具の光源である発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等の回路部品を実装するプリント基板に外部電源からの電力供給する給電コネクタを装着してアッシーとして組み立てられる車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットに関する。

ＬＥＤを光源として使用するヘッドランプにおいて、ＬＥＤとその周辺部品をＬＥＤ光源ユニットとして一体的に組み立て、そのＬＥＤ光源ユニットを１つの部品として他の部品とともにハウジングの所定位置に設置されるものが知られている。

ＬＥＤ光源ユニットは、プリント基板に、ＬＥＤや、ＬＥＤの駆動回路を構成する回路部品が例えばリフロー工程により半田付けされた後、外部電源からの電力をプリント基板の回路に供給するための給電コネクタが装着される。また、プリント基板の背面側にＬＥＤの熱を下げるためのヒートシンクがネジにより固定される。給電コネクタは、カプラ型のコネクタが使用され、図１２（Ａ）に示すようにメスカプラ１０２がプリント基板１００に背面側からネジ１０４により固定された後、同図（Ｂ）に示すようにプリント基板１００に電気接続するためのメスカプラ１０２の端子１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃがプリント基板１００上の接点に手作業で半田付けされる。そして、同図（Ｃ）に示すように電源に接続されたオスカプラ１０６がメスカプラ１０２に挿入されて装着される。

また、特許文献１には、ネジを使用せずにコネクタをプリント基板に装着するコネクタ装着機構が開示されている。これによれば、コネクタに係止フックを設け、その係止フックをプリント基板に形成された挿通孔に挿通させてプリント基板の背面側で係止させることにより、コネクタがプリント基板に装着されるようになっている。また、コネクタの端子部材は、コネクタをプリント基板に装着すると、弾性変形した状態でプリント基板の接点に当接され、半田付けを行うことなく、コネクタの端子部材がプリント基板の接点に電気接続されることも開示されている。

特開２００２−９３５００号

上記のようなＬＥＤ光源ユニットにおいて、ネジを使用せずに半田のみで給電コネクタをプリント基板に装着することも可能であるが、車両用灯具の場合には大きな振動が発生し、また、ＬＥＤの発熱によって高温下で使用されるため、半田クラックが生じるおそれがある。そのため、給電コネクタがネジ止めされるようになっているが、これに伴い、部品点数が増え、組み立て工程の工数も増えるため、コストアップの要因になるという問題があった。

また、給電コネクタの端子を他の回路部品とともにリフロー工程において半田付けした後に給電コネクタのネジ止めを行うと、半田クラックが発生するおそれがあるため、リフロー工程の後に給電コネクタがプリント基板にネジ止めされ、その後に給電コネクタの端子のプリント基板への半田付けが手作業で行われている。そのため、給電コネクタをネジ止めすることによって、組み立て作業が更に繁雑化するという問題があった。

一方、特許文献１に開示されたコネクタ装着機構を採用することによって、給電コネクタをプリント基板に装着するためのネジ止めや半田付けを不要にすることが可能であるが、上記のように車両用灯具の場合には大きな振動に耐え得るものでなくてはならず、特許文献１のコネクタ装着機構では、振動によって係止フックがプリント基板から抜け落ちるおそれがある。また、コネクタの端子が片側フリーの板バネとして弾性変形してプリント基板の接点に押圧されている状態であり、その押圧力が強くなく、振動によってそれらの接触が外れ、接続不良となるおそれがある等の問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、車両用灯具において光源のＬＥＤと一体的に組み立てられる給電コネクタのプリント基板への装着を少ない部品点数で、且つ、簡易な作業で行えるようにするとともに、車両用灯具として避けられない大きな振動に対しても給電コネクタのプリント基板への装着及び電気接続に対する信頼性が高い車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に係る車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットは、光源であるＬＥＤが実装されたプリント基板と、該プリント基板の正面に装着されるとともに前記ＬＥＤに電極を供給する給電コネクタとが備えられた車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットにおいて、前記給電コネクタには、前記プリント基板に形成されたＬＥＤ給電用接点に押圧当接される弾性変形可能な端子部材と、該端子部材の基端部を支持するハウジングとが備えられ、前記ハウジングには、先端に係合片を有する脚部と、前記端子部材が弾性変形した際に該端子部材の先端部を支持する支持片とが備えられ、前記プリント基板には、該プリント基板の背面に板状体が固着され、前記プリント基板と前記板状体とには、前記脚部が挿入される円弧状溝が重畳して備えられるとともに、前記板状体の前記円弧状溝の端部には、前記脚部の係合片が係合される被係合部が備えられ、前記脚部の前記係合片を前記被係合部に係合させることにより、前記端子部材が前記ＬＥＤ給電用接点に弾性変形して押圧当接されるとともに該端子部材の先端部が前記支持片に支持される車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットであって、前記プリント基板の背面に固着される遮熱板と、前記ＬＥＤが実装される位置のプリント基板の背面に一部が接触した状態で前記遮熱板の背面に固着されるヒートシンクと、前記ＬＥＤの前方に配置され、前記遮熱板を介して前記ヒートシンクに固定される光学レンズとを備え、前記板状体は、前記遮熱板であることを特徴としている。

本発明によれば、給電コネクタの脚部をプリント基板及び板状体に形成された円弧状溝に挿入して回転させ、脚部の係合片を被係合部に係合させるだけで、給電コネクタの端子部材がプリント基板の接点に押圧当接された状態で給電コネクタをプリント基板に装着することができるため、ネジ止めや半田付けが不要となり、部品点数が低減されるとともに、給電コネクタの装着作業が簡易になる。また、これに伴い、ＬＥＤ光源ユニットの組み立て作業も、給電コネクタをネジ止めする工程と、その後に手作業で端子部材を半田付けする工程が削減され、大幅に簡素化される。

また、給電コネクタがプリント基板に装着されている状態において、給電コネクタの端子部材は、基端部がハウジングで支持され、先端部がハウジングに備えられた支持片によって支持されるため、端子部材が両端支持（固定）された板バネとして作用し、その端子部材の弾性変形によって発生する大きな弾性力で端子部材がプリント基板のＬＥＤ給電用接点に押圧当接される。従って、車両において生じる大きな振動（強い振動）に対しても給電コネクタの端子部材とプリント基板の接点との接続状態を維持することができ、半田付けを行う必要がなく、高温化での半田クラックの懸念も解消される。また、端子部材の先端部が弾性変形によって支持片に支持されるため、端子部材が大きく変形し、プリント基板の接点に当接した状態での弾性力が低減してしまうという不具合も防止される。

また、端子部材の大きな弾性力によって給電コネクタがプリント基板から離れる方向に付勢され、脚部の係合片が被係合部に大きな圧力で当接されるとともに、給電コネクタのプリント基板への着脱が回転動作を要するため、車両において生じる大きな振動に対しても給電コネクタがプリント基板から容易に外れないようになっている。従って、給電コネクタのプリント基板への装着及び電気接続に対する信頼性が高い。

また、本発明は、ＬＥＤ光源ユニットとして、ＬＥＤの熱を下げるためのヒートシンクと、ＬＥＤの前方に配置する光学レンズと、ＬＥＤからヒートシンクに伝導した熱が光学レンズに伝導しないようにする遮熱板とを有する場合に、給電コネクタの脚部を挿入する円弧状溝や脚部の係合片と係合する被係合部をプリント基板の背面に固着される遮熱板に形成するようにしたものである。遮熱板は本来、ヒートシンクから光学レンズへの熱伝導を防止し、光学レンズの熱による歪みや軸ずれを防止するものであるが、給電コネクタを装着するための部材として兼用することによって部品点数の増加を抑えることができる。

請求項２に係る車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットは、請求項１に係る発明において、前記端子部材の基端部に給電用のコードが直接接続されることを特徴としている。

本発明は、給電コネクタをカプラ型ではなく、電源からのコードを直接給電コネクタに接続し、部品点数の低減を図るものである。電源とプリント基板との接続を切り離したい場合には、給電コネクタ自体をプリント基板から取り外せば良く、カプラ型でないことの不具合もない。

請求項３に係る車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットは、光源であるＬＥＤが実装されたプリント基板と、該プリント基板の正面に装着されるとともに前記ＬＥＤに電極を供給する給電コネクタとが備えられた車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットにおいて、前記給電コネクタには、前記プリント基板に形成されたＬＥＤ給電用接点に押圧当接される弾性変形可能な端子部材と、該端子部材の基端部を支持するハウジングとが備えられ、前記ハウジングには、先端に係合片を有する脚部と、前記端子部材が弾性変形した際に該端子部材の先端部を支持する支持片とが備えられ、前記プリント基板には、該プリント基板の背面に板状体が固着され、前記プリント基板と前記板状体とには、前記脚部が挿入される円弧状溝が重畳して備えられるとともに、前記板状体の前記円弧状溝の端部には、前記脚部の係合片が係合される被係合部が備えられ、前記脚部の前記係合片を前記被係合部に係合させることにより、前記端子部材が前記ＬＥＤ給電用接点に弾性変形して押圧当接されるとともに該端子部材の先端部が前記支持片に支持される車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットであって、前記板状体の前記円弧状溝に前記脚部を挿入した後、前記係合片を前記円弧状溝の前記被係合部まで回転させる間に、前記係合片に当接して前記板状体の背面側に徐々に変位させるガイド部が形成されていることを特徴としている。

本発明は、給電コネクタの脚部を円弧状溝に挿入した後、係合片が被係合部に係合するまでの回転時に、給電コネクタの端子部材の弾性力が徐々に増加するようにしたものであり、これにより、給電コネクタをプリント基板に装着する際に端子部材の弾性力に抗して脚部を円弧状溝に大きな押圧力で押し込むことなく、給電コネクタの回転操作の際の適度な回転操作力によって脚部の係合片を被係合部に係合させるために必要な位置まで円弧状溝に挿入することができる。従って、給電コネクタをプリント基板に装着する作業時において、作業負担が軽減されるとともに、給電コネクタの脚部を円弧状溝に不必要に深い位置まで挿入してしまい、端子部材が塑性変形してしまう不具合が防止される。

本発明によれば、車両用灯具において光源のＬＥＤと一体的に組み立てられる給電コネクタのプリント基板への装着を少ない部品点数で、且つ、簡易な作業で行えるようになるとともに、車両用灯具として避けられない大きな振動に対しても給電コネクタのプリント基板への装着及び電気接続に対する信頼性を高めることができる。

ＬＥＤ光源ユニットの構成を示す正面図。ＬＥＤ光源ユニットの構成を示す側面断面図（図１のＡ−Ａ線断面図）。給電コネクタの構成を示す正面図。給電コネクタの構成を示す背面図。給電コネクタの構成を示す側面断面図（図３のＢ−Ｂ線断面図）。給電コネクタ３０が装着されていないＬＥＤ光源ユニットの構成を示した正面図。給電コネクタ３０が装着されていないＬＥＤ光源ユニットの構成を示した側面断面図（図６のＡ−Ａ線断面図）。円弧状溝部を遮熱板の背面側から示した図。図６のＣ−Ｃ線断面図。給電コネクタをプリント基板に装着したロック状態での給電コネクタ周辺部分を拡大して示した側面断面図。給電コネクタをプリント基板に装着する際の作業手順の説明に使用した説明図。従来における給電コネクタのプリント基板への装着機構を示した図であり、同図（Ａ）は上面図、同図（Ｂ）は正面上斜めからみた斜視図、同図（Ｃ）は正面下斜めからみた斜視図。

以下、添付図面に従って、本発明に係るＬＥＤ給電装置の実施の形態について説明する。

図１及び図２は、例えば車両用前照灯の光源として使用されるＬＥＤ及びその周辺部品で組み立てられたＬＥＤ光源ユニット（アッシー）の構成を示す正面図及び側面断面図である。同図のＬＥＤ光源ユニット１は、ＬＥＤ１０が実装されたプリント基板１２と、熱を遮断する遮熱板１４と、放熱するヒートシンク１６とが前方側から後方側に順に重ねて配置され、ＬＥＤ光源ユニット１の正面側に光学レンズ２０が配置されている。そして、光学レンズ２０は、ネジ２２、２２、２２により遮熱板１４を挟んでヒートシンク１６に固定され、プリント基板１２は、ネジ２４、２４により遮熱板１４を挟んでヒートシンク１６に固定され、遮熱板１４は前記ネジ２２、２２、２２、２４、２４とネジ２６、２６によりヒートシンク１６に固定されている。これにより、プリント基板１２、遮熱板１４、ヒートシンク１６、及び、光学レンズ２０が、相互に予め決められた位置に一体的に固定されている。尚、図２に示すようにプリント基板１２の下方側は、遮熱板１４の位置決めピン１４Ａがプリント基板１２の孔１２Ｂに嵌合して位置決めされた状態で、後述の給電コネクタ３０がプリント基板１２を挟み込んで遮熱板１４に装着されることによって、遮熱板１４に固定されるようになっている。

ヒートシンク１６は、ＬＥＤ１０の熱を放熱してＬＥＤ１０の温度を下げるためのもので、図２のように、ＬＥＤ１０が実装されるプリント基板１２の背面側の部分において、遮熱板１４が切り欠かれるとともに、ヒートシンク１６の正面側に突設された突出部１６Ａがプリント基板１２の背面に当接した状態となっている。

一方、遮熱板１４は、本来、ＬＥＤ１０からヒートシンク１６に伝導した熱が、光学レンズ２０に伝導することを防止するためにヒートシンク１６の正面側に設けられるもので、光学レンズ２０が配置される位置範囲の後方のみに設ければその目的が達成されるものであるが、本実施の形態では、プリント基板１２に装着される給電コネクタ３０の位置範囲の後方まで遮熱板１４が延設され、プリント基板１２に後述の給電コネクタ３０を装着するための装着機構を構成する構成部材として兼用されている。尚、給電コネクタ３０の装着機構については詳細を後述する。

プリント基板１２には、給電コネクタ３０からの電力をＬＥＤ１０に供給するためのプリント配線１２Ａ、給電コネクタ３０に接続される接点（パッド）３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが形成され、プリント基板１２の所定位置にＬＥＤ１０や必要な回路部品（例えば抵抗３４）がリフロー方式の半田付け等によって実装されるとともに、給電コネクタ３０が後述の装着機構によってネジなどの固定具を使用することなく装着されている。

給電コネクタ３０には３本のコード３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃが接続されており、それらのコード３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃに接続された給電コネクタ３０の端子部材（図２にコード３１Ｂに接続される端子部材４６Ｂのみが図示）が、各々、プリント基板１２の接点３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに接触するようになっている。コード３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃのうち、例えば、コード３１Ａ、３１Ｃは、本ユニット１とは別ユニットの電源出力端子のプラス端子とマイナス端子に接続された給電コードであり、コード３１Ｂは、ＬＥＤ１０に供給されている電流の大きさに応じた電圧を検出する検出用コードであるが、コード３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃのうちいずれが給電コードであるかはプリント基板のプリント配線等に応じて変更可能であり、これに限定されない。

詳細は後述するが、給電コネクタ３０は、図２のように先端部に係合片６２Ａを有する脚部６０Ａが後方に延設された装着部５０Ａを図１のように３カ所（装着部５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ）に有しており、各装着部５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの係合片を、プリント基板１２及び遮熱板１４に形成された挿入孔８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃに差し込み、時計回りに回転させると、図２の装着部５０Ａのように係合片（係合片６２Ａ）が遮熱板１４の背面側に形成された溝（ロック溝８６Ａ）に係合されるとともに、給電コネクタ３０の端子部材の弾性力によって係合片が遮熱板１４の溝に押圧され、給電コネクタ３０が固定されるようになっている。

次に、給電コネクタ３０をプリント基板１２（遮熱板１４）に装着するための装着機構について説明する。まず、給電コネクタ３０の構成について詳細を説明する。図３、図４及び図５は、給電コネクタ３０の構成を示す正面図、背面図及び側面断面図（図３のＢ−Ｂ線断面図）である。給電コネクタ３０は、プラスチック等の樹脂材料により一体形成された略直方体形状の絶縁ハウジングの前側（正面側）壁板４０Ａ、左右側壁板４０Ｂ、４０Ｂ、上側壁板４０Ｃ、及び、後側壁板４０Ｄで囲まれた本体部４０を備えるとともに、本体部４０の下方側に形成された挿入孔４４Ａから本体部４０の内部に挿入された弾性変形可能な長板状の端子部材４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃと、前記挿入孔４４Ａに嵌め込まれて端子部材４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃを所定位置で固定するための固定部材４８と、プリント基板１２に本体部４０を装着するために前側壁板４０Ａ及び左右側壁板４０Ｂ、４０Ｂに一体形成されて後方側に延設された装着部５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃとを有している。

固定部材４８の前方側表面には、端子部材４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの各々が嵌合する上下方向の溝４８Ａ１、４８Ｂ１、４８Ｃ１が左右方向に所定間隔で形成されており、それらの溝４８Ａ１、４８Ｂ１、４８Ｃ１に端子部材４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃを嵌合させた状態で固定部材４８が挿入孔４４Ａに嵌め込まれて固定される。これにより、端子部材４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃが、前側壁板４０Ａの内壁面と固定部材４８との間に挟み込みこまれて、本体部４０内部の所定位置に固定されるようになっている。

尚、端子部材４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃは全て同一の構成を有し、これらに関係する部材も同様の構成となっているため、以下において、図５に示されている端子部材４６Ｂに関する構成要素のみを符号を示して説明し、これに対応する他の端子部材４６Ａ、４６Ｃに関する構成要素については、符号に含まれるアルファベット部分をＢからＡ又はＣに変更して図面中に示し、本明細書中での記載を適宜省略する。

本体部４０の下方側には、端子部材４６Ｂの基端部４６Ｂ１が露出されており、その基端部４６Ｂ１には直角に屈曲した方向に板状のコード連結部４６Ｂ９が一体形成されている。そして、それらのコード連結部４６Ｂ９が、図５に示すように各コード３１Ｂの外皮先端に装着された外装部材５４Ｂに巻き付けられる。これにより、端子部材４６Ｂとコード３１Ｂとが接続される。また、コード３１Ｂの外皮から露出した芯線（電線）３１Ｂ１が、前記固定部材４８の溝４８Ｂ１の底面に形成された溝４８Ｂ２に嵌入され、芯線３１Ｂ１と端子部材４６Ｂとが電気的に接続されるようになっている。

端子部材４６Ｂは、基端部４６Ｂ１から上向きに直線状に延びる基部４６Ｂ２と、基部４６Ｂ２から先を後方下向きに折り曲げる折曲部４６Ｂ３と、折曲部４６Ｂ３から後方下向きに直線状に延びる直線部４６Ｂ４と、直線部４６Ｂ４から先を前方下向きに折り曲げる接点部４６Ｂ５と、接点部４６Ｂ５から先端部４６Ｂ７まで前方下向きに直線状に延びる直線部４６Ｂ６を有する形状に形成されている。そして、本体部４０の後側壁板４０Ｄの上側に形成された開口４４Ｂから、端子部材４６Ｂの接点部４６Ｂ５が後側壁板４０Ｄよりも後方側に突出した状態で配置されている。後述のように給電コネクタ３０をプリント基板１２に装着した際には、接点部４６Ｂ５がプリント基板１２の接点３２Ｂに接触し、端子部材４６Ｂと接点３２とが電気的に接続される。

また、後側壁板４０Ｄには、開口４４Ｂとの境界部分において、上方に隆起した支持片４０Ｄ１（図５参照）が形成されている。後述のように端子部材４６Ｂの接点部４６Ｂ５に前方への押圧力が加わり、折曲部４６Ｂ３が弾性変形して、折曲部４６Ｂ３よりも先端側、即ち、直線部４６Ｂ４、接点部４６Ｂ５、直線部４６Ｂ６及び先端部４６Ｂ７が前方側に所定量変位すると、先端部４６Ｂ７が支持片４０Ｄ１に係合し、先端部４６Ｂ７が、それ以上、前方側に変位することが規制されるようになっている。尚、接点部４６Ｂ５への押圧力が解除されて端子部材４６Ｂが自然状態になると、図５のように先端部４６Ｂ７が支持片４０Ｄ１から離間した状態となる。

装着部５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃは、所定位置を通過する前後方向の軸Ｓ（図３参照）を中心とする所定半径の円上の３カ所を基準に同一形状で形成され、後側壁板４０Ｄよりも後方側に延びる脚部６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ（図５の６０Ａ参照）が形成されるとともに、それらの脚部６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの先端（後方端部）に直角方向に突出形成された係合片６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃを有している。これらの装着部５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃは、プリント基板１２に給電コネクタ３０を装着するための構成要素であり、詳細は後述する。

続いて、給電コネクタ３０をプリント基板１２（遮熱板１４）に装着するためのプリント基板１２側の構成について説明する。図６及び図７は、プリント基板１２に給電コネクタ３０を装着していない状態のＬＥＤ光源ユニットの構成を示した正面図及び側面断面図（図６のＡ−Ａ線断面図）である。

図６に示すようにプリント基板１２及び遮熱板１４には、前後方向の軸Ｓ′を中心とする所定半径の円上の３カ所を基準にして、同一形状の円弧状溝部８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃが形成されており、円弧状溝部８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃは、軸Ｓ′に対するそれらの位置関係が、図３に示した給電コネクタ３０の軸Ｓに対する各装着部５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ（脚部６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）の位置関係と等しく、且つ、軸Ｓ′に軸Ｓを一致させて給電コネクタ３０を軸Ｓの周りを回転させたときの脚部６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃが描く円弧に沿って形成されている。

尚、円弧状溝部８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃは全て同一の構成を有し、これらに関係する部材も同様の構成となっているため、以下において、図７の断面図上に配位された円弧状溝部８８Ａに関する構成要素のみを符号を示して説明し、これに対応する他の円弧状溝部８８Ｂ、８８Ｃに関する構成要素については、符号に含まれるアルファベット部分をＡからＢ又はＣに変更して図面中に示し、本明細書中での記載を適宜省略する。

円弧状溝部８８Ａは、軸Ｓ′を中心とする円弧に沿った形状でプリント基板１２と遮熱板１４に重畳して貫通形成された長孔８０Ａと、長孔８０Ａの一方の端部（反時計回り方向の端部）において長孔８０Ａよりも大きな形状でプリント基板１２と遮熱板１４に重畳して貫通形成された挿入孔８２Ａを有している。

挿入孔８２Ａは、給電コネクタ３０の脚部６０Ａの係合片６２Ａを挿入することができる大きさ、形に形成されている。給電コネクタ３０を装着する際には、まず、挿入孔８２Ａに給電コネクタ３０の脚部６０Ａが差し込まれる。

長孔８０Ａは、挿入孔８２Ａの部分を除いて径方向の幅が給電コネクタ３０の脚部６０Ａの係合片６２Ａ以外の部分が挿通可能で、係合片６２Ａが挿通不能な幅に形成されている。給電コネクタ３０の脚部６０Ａを挿入孔８２Ａに差し込んだ後、給電コネクタ３０を反時計回りに回転させた際に、給電コネクタ３０の脚部６０Ａの係合片６２Ａ以外の部分が長孔８０Ａに挿通した状態で長孔８０Ａに沿って移動する。このとき、給電コネクタ３０は軸Ｓ（軸Ｓ′）を中心とした回転動作となる。

更に、円弧状溝部８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃを遮熱板１４の背面側から示した図８、及び、図６のＣ−Ｃ線断面図を示す図９のように、遮熱板１４の背面側において、軸Ｓ′から見て長孔８０Ａの径方向外側に、長孔８０Ａとの間に壁のないガイド溝８４Ａとロック溝８６Ａとが形成されている。尚、ガイド溝８４Ａ及びロック溝８６Ａの前方側の面をそれらの溝の係合面８４Ａ１、８６Ａ１と称する。

ガイド溝８４Ａは、図９において点線と実線で示されている給電コネクタ３０の係合片６２Ａの位置のように、係合片６２Ａを挿入孔８２Ａの位置（点線の位置）からロック溝８６Ａの位置（実線の位置）までガイドする溝である。給電コネクタ３０の脚部６０Ａを挿入孔８２Ａに差し込んで給電コネクタ３０を反時計回りに回転させると、脚部６０Ａが長孔８０Ａを挿通した状態で移動するとともに係合片６２Ａがガイド溝８４Ａを移動する。尚、係合片６２Ａがガイド溝８４Ａに進入した段階で、給電コネクタ３０を前方側に取り外せない状態となっている。

また、給電コネクタ３０の脚部６０Ａを挿入孔８２Ａに差し込むと、給電コネクタ３０の端子部材４６Ｂの接点部４６Ｂ５がプリント基板１２の表面に当接し、端子部材４６Ｂが弾性変形する。この弾性変形により端子部材４６Ｂに弾性力が発生し、プリント基板１２に対して給電コネクタ３０を前方に付勢する力（給電コネクタ３０をプリント基板１２から引き離す方向への付勢力）が発生する。そのため、給電コネクタ３０の係合片６２Ａがガイド溝８４Ａを通過している際（給電コネクタ３０を回転させている際）に、作業者が意図的に給電コネクタ３０をプリント基板１２側（後方）に大きな力で押圧しない限り、係合片６２Ａはガイド溝８４Ａの係合面８４Ａ１に当接された状態で移動する。

一方、ガイド溝８４Ａの係合面８４Ａ１は、図９に示されているように、挿入孔８２Ａの位置からロック溝８６Ａの位置まで徐々に溝の深さが浅くなる（係合面８４Ａ１の位置が徐々に後方に変位する）ように傾斜した形状に形成される。従って、給電コネクタ３０を反時計回りに回していくと、徐々に給電コネクタ３０がプリント基板１２に近づき、給電コネクタ３０の端子部材４６Ｂの接点部４６Ｂ５のプリント基板１２への押圧力が徐々に増加していく。

ロック溝８６Ａは、図９のようにガイド溝８４Ａとの連結部分においてガイド溝８４Ａよりも深い溝となるような係合面８６Ａ１で形成されている。上記のように給電コネクタ３０が反時計回りに回転して給電コネクタ３０の係合片６２Ａがガイド溝８４Ａを通過してロック溝８６Ａの位置まで到達すると、給電コネクタ３０の端子部材４６Ｂの弾性力により、係合片６２Ａがロック溝８６Ａの係合面８６Ａ１に押圧された状態でロック溝８６Ａに嵌合する。これにより、給電コネクタ３０の回転が規制されると共に、給電コネクタ３０が前方に変位せず、かつ、後方にも所定の圧力で給電コネクタ３０を押さない限り動かない状態（ロック状態）に固定される。

また、図１０は、給電コネクタ３０をプリント基板１２に装着したロック状態での給電コネクタ３０周辺部分を拡大して示した側面断面図（図２の一部拡大図）であり、同図に示すように、給電コネクタ３０の脚部６０Ａの係合片６２Ａがロック溝８６Ａに嵌合したロック状態では、給電コネクタ３０の端子部材４６Ｂの先端部４６Ｂ７が支持片４０Ｄ１に支持された状態で弾性変形する（２点鎖線で示す端子部材４６Ｂの状態は自然状態）。このとき、両端支持（両端固定）の板バネと同様に大きな弾性力が発生し、接点部４６Ｂ５が大きな押圧力でプリント基板１２の接点３２Ｂに当接された状態となり、給電コネクタ３０とプリント基板１２との電気的な接続の信頼性が高められている。

以上の構成により、給電コネクタ３０をプリント基板１２に装着する際の作業手順と、各部の作用について説明する。

まず、作業者は、図１１（Ａ）に示すように、給電コネクタ３０の装着部５０Ａの脚部６０Ａを、円弧状溝部８８Ａの挿入孔８２Ａの位置に合わせて差し込む。尚、給電コネクタ３０の他の装着部５０Ｂ、５０Ｃについても同様に円弧状溝部８８Ｂ、８８Ｃの挿入孔８２Ｂ、８２Ｃに差し込むが、上記のようにこれらの装着部５０Ｂ、５０Ｃに関連する構成要素についての符号を用いた説明は省略する。そして、図９の点線で示すように係合片６２Ａが遮熱板１４のガイド溝８４Ａに進入可能となる位置まで脚部６０Ａを挿入させて、給電コネクタ３０を回転可能な状態にする。

このとき、給電コネクタ３０の端子部材４６Ｂは、接点部４６Ｂ５が、プリント基板１２の表面に当接していない状態から当接した状態に変化する。接点部４６Ｂ５がプリント基板１２に当接していない状態では、図５で示したように、接点部４６Ｂ５に前方への押圧力が加えられていない状態であり、先端部４６Ｂ７が支持片４０Ｄ１から離間した自然状態となっている。一方、接点部４６Ｂ５が、プリント基板１２の表面に当接すると、それ以後、係合片６２Ａが挿入孔８２Ａの奧（後方）に進むに従って、端子部材４６Ｂの折曲部４６Ｂ３よりも先端側が前方側に変位する。係合片６２Ａがガイド溝８４Ａに進入可能な状態となったときには、端子部材４６Ｂの先端部４６Ｂ７が本体部４０の支持片４０Ｄ１に略当接した状態となる。

続いて作業者は、給電コネクタ３０を正面側からみて時計回りに回転させて図１１（Ｂ）に示すように脚部６０Ａが長孔８０Ａの略端に到達する位置まで回転させる。これにより、図９の点線で示すように、係合片６２Ａが遮熱板１４のロック溝８６Ａに嵌合する回転限度位置まで移動する。

このとき、係合片６２Ａは、図９に示したガイド溝８４Ａの係合面８４Ａ１の傾斜によって、ロック溝８６Ａの位置に近づくに従って、後方側に位置が変位する。そして、給電コネクタ３０の端子部材４６Ｂの弾性変形による弾性力が徐々に増加する。端子部材４６Ｂの先端部４６Ｂ７は、少なくとも係合片６２Ａの前後方向に関する位置がロック溝８６Ａに嵌合した時の位置（ロック溝８６Ａの係合面８６Ａ１に係合した時の位置）よりも前方側の位置において支持片４０Ｄ１に当接する。そのため、それ以後は、係合片６２Ａがロック溝８６Ａの位置に近づくに従って、先端部４６Ｂ７が支持片４０Ｄ１に当接した状態で端子部材４６Ｂが弾性変形し、その弾性変形と共に大きな弾性力を生じさせる。係合片６２Ａがガイド溝８４Ａからロック溝８６Ａに移行する際には、係合片６２Ａが前方側に変位することにより、端子部材４６Ｂの弾性力が低減するが、先端部４６Ｂ７が支持片４０Ｄ１に支持された状態に維持され、端子部材４６Ｂの弾性変形による大きな弾性力によって端子部材４６Ｂの接点部４６Ｂ５がプリント基板１２の接点３２Ｂに押圧当接された状態で固定される。

尚、給電コネクタ３０をプリント基板１２から取り外す際には、給電コネクタ３０をプリント基板１２側に押圧して、脚部６０Ａの係合片６２Ａをロック溝８６Ａの係合面８６Ａ１から離間させた状態にした後、給電コネクタ３０を反時計回りに回転させて、脚部６０Ａが挿入孔８２Ａの位置に到達したところで給電コネクタ３０の脚部６０Ａを挿入孔８２Ａから引き抜けばよい。

以上のように、給電コネクタ３０の脚部６０Ａをプリント基板１２及び遮熱板１４の円弧状溝部８８Ａの挿入孔８２Ａに挿入して回転させ、脚部６０Ａの係合片６２Ａをロック溝８６Ａに係合させるだけで、給電コネクタ３０をプリント基板１２に装着することができるため、ネジ止めや半田付けが不要であり、部品点数が低減されるとともに、給電コネクタの装着作業が簡易になる。

また、給電コネクタ３０をプリント基板１２に装着した状態では、給電コネクタ３０の端子部材４６Ｂの先端部４６Ｂ７が本体部４０に設けられた支持片４０Ｄ１によって支持されるため、端子部材４６Ｂが両端支持（固定）された板バネとして作用し、端子部材４６Ｂの弾性変形によって発生する大きな弾性力で端子部材４６Ｂの接点部４６Ｂ５がプリント基板１２の接点３２Ｂに押圧当接される。従って、車両において生じる大きな振動（強い振動）に対しても給電コネクタ３０の端子部材４６Ｂとプリント基板１２の接点３２Ｂとの接続状態を維持することができるようになっている。また、端子部材４６Ｂの先端部４６Ｂ７が支持片４０Ｄ１に支持されるため、端子部材４６Ｂが大きく変形し、弾性力が低減してしまうという不具合も防止される。更に、端子部材４６Ｂの先端部４６Ｂ７が支持片４０Ｄ１に支持されることによって、端子部材４６の大きな弾性力が給電コネクタ３０をプリント基板１２から離れる方向に付勢されるため、脚部６０Ａの係合片６２Ａがロック溝８６Ａの係合面８６Ａ１に大きな圧力で当接される。これとともに、給電コネクタ３０のプリント基板１２への着脱が回転動作を要するため、車両において生じる大きな振動に対しても給電コネクタ３０がプリント基板１２から容易に外れないようになっている。

尚、上記実施の形態では、給電コネクタ３０をプリント基板１２に装着するための、給電コネクタ３０の装着部（５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ）と、プリント基板１２側の円弧状溝部（８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ）を３カ所に形成するようにしたが、２カ所、又は、４箇所以上に形成してもよい。また、上記実施の形態では、プリント基板１２側の各円弧状溝部は、軸Ｓ′を中心とする所定半径の円上の３カ所を基準にして円弧状に設けられるが、各円弧状溝部は、中心位置が同じであれば異なる半径の円に沿った円弧状に形成してもよく、それに対応させた位置に給電コネクタ３０の装着部を形成すればよい。

また、上記実施の形態では、プリント基板１２と遮熱板１４に給電コネクタ３０を装着するための円弧状溝部８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃを形成したが、遮熱板１４とヒートシンク１６を一つの板状体として、その板状体に、上記実施の形態において円弧状溝部８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃの遮熱板１４に形成した構成要素を設けるようにしてもよい。また、給電コネクタ３０を装着する部分のプリント基板１２の背面側に遮熱板１４以外の板状体を固着し、その板状体に、上記実施の形態において円弧状溝部８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃの遮熱板１４に設けた構成要素を設けてもよい。ただし、ＬＥＤ光源ユニットが光学レンズ２０を備え、その光学レンズ２０への熱伝導を防止するために遮熱板１４を必要とする場合には、上記実施の形態のように遮熱板１４を給電コネクタ３０を装着するための部材として兼用することによって部品点数の増加を抑えることができるという利点がある。

また、上記実施の形態では、給電コネクタ３０の端子部材４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃにコード３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃを直接接続したが、給電コネクタ３０をカプラ型のコネクタ（メスカプラ）とし、そのメスカプラに、電源に接続されたオスカプラを装着する形態としてもよい。ただし、上記実施の形態のような構成とすることにより部品点数を減らすことができる。また、電源とプリント基板１２との接続を切り離したい場合には、給電コネクタ３０自体をプリント基板１２から取り外せば良く、カプラ型でないことの不具合もない。

また、上記実施の形態では、ガイド溝８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃの係合面８４Ａ１、８４Ｂ１、８４Ｃ１によって、給電コネクタ３０の脚部６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの係合片６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃを、ロック溝８６Ａ、８６Ｂ、８６Ｃに近づくほど、後方側の位置に変位させるようにしたが、係合面８４Ａ１、８４Ｂ１、８４Ｃ１は、挿入孔８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃの位置からロック溝８６Ａ、８６Ｂ、８６Ｃの位置まで、ロック溝８６Ａ、８６Ｂ、８６Ｃの係合面８６Ａ１、８６Ｂ１、８６Ｃ１よりも後方側の一定の位置で係合するような面であってもよい。ただし、本実施の形態のように構成した場合、給電コネクタ３０をプリント基板１２に装着する際に、端子部材４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの弾性力に抗して脚部６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを挿入孔８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃに大きな押圧力で押し込むことなく、給電コネクタ３０の回転操作の際の適度な回転操作力によって脚部６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃをロック溝８６Ａ、８６Ｂ、８６Ｃに係合させるために必要な位置まで挿入することができる。従って、給電コネクタ３０をプリント基板１２に装着する作業時において、作業負担が軽減されるとともに、給電コネクタ３０の脚部６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを円弧状溝部８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃに不必要に深い位置まで挿入してしまい、端子部材４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃが塑性変形してしまう不具合を防止することができる。

また、上記実施の形態では、ヘッドランプに搭載されるＬＥＤ光源ユニットについて説明したが、本発明は、ヘッドランプに限らず、ＬＥＤを光源とする車両用灯具に搭載されるＬＥＤ光源ユニットに適用できる。

１…ＬＥＤ光源ユニット、１０…ＬＥＤ、１２…プリント基板、１２Ａ…プリント配線、１４…遮熱板、１６…ヒートシンク、２０…光学レンズ、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ…コード、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ…接点（パッド）、４０…本体部、４０Ａ…前側壁板、４０Ｂ…左右側壁板、４０Ｃ…上側壁板、４０Ｄ…後側壁板、４０Ｄ１…支持片、４４Ａ、４４Ｂ…挿入孔、４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ…端子部材、４６Ａ５、４６Ｂ５、４６Ｃ５…接点部、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ…脚部、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ…係合片、４８…固定部材、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ…装着部、５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ…外装部材、８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ…長孔、８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ…挿入孔、８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃ…ガイド溝、８６Ａ、８６Ｂ、８６Ｃ…ロック溝、８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ…円弧状溝部

Claims

光源であるＬＥＤが実装されたプリント基板と、該プリント基板の正面に装着されるとともに前記ＬＥＤに電極を供給する給電コネクタとが備えられた車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットにおいて、
前記給電コネクタには、前記プリント基板に形成されたＬＥＤ給電用接点に押圧当接される弾性変形可能な端子部材と、該端子部材の基端部を支持するハウジングとが備えられ、
前記ハウジングには、先端に係合片を有する脚部と、前記端子部材が弾性変形した際に該端子部材の先端部を支持する支持片とが備えられ、
前記プリント基板には、該プリント基板の背面に板状体が固着され、
前記プリント基板と前記板状体とには、前記脚部が挿入される円弧状溝が重畳して備えられるとともに、前記板状体の前記円弧状溝の端部には、前記脚部の係合片が係合される被係合部が備えられ、
前記脚部の前記係合片を前記被係合部に係合させることにより、前記端子部材が前記ＬＥＤ給電用接点に弾性変形して押圧当接されるとともに該端子部材の先端部が前記支持片に支持される車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットであって、
前記プリント基板の背面に固着される遮熱板と、前記ＬＥＤが実装される位置のプリント基板の背面に一部が接触した状態で前記遮熱板の背面に固着されるヒートシンクと、前記ＬＥＤの前方に配置され、前記遮熱板を介して前記ヒートシンクに固定される光学レンズとを備え、
前記板状体は、前記遮熱板であることを特徴とする車両用灯具のＬＥＤ光源ユニット。
前記端子部材の基端部に給電用のコードが直接接続されることを特徴とする請求項１の車両用灯具のＬＥＤ光源ユニット。
光源であるＬＥＤが実装されたプリント基板と、該プリント基板の正面に装着されるとともに前記ＬＥＤに電極を供給する給電コネクタとが備えられた車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットにおいて、
前記給電コネクタには、前記プリント基板に形成されたＬＥＤ給電用接点に押圧当接される弾性変形可能な端子部材と、該端子部材の基端部を支持するハウジングとが備えられ、
前記ハウジングには、先端に係合片を有する脚部と、前記端子部材が弾性変形した際に該端子部材の先端部を支持する支持片とが備えられ、
前記プリント基板には、該プリント基板の背面に板状体が固着され、
前記プリント基板と前記板状体とには、前記脚部が挿入される円弧状溝が重畳して備えられるとともに、前記板状体の前記円弧状溝の端部には、前記脚部の係合片が係合される被係合部が備えられ、
前記脚部の前記係合片を前記被係合部に係合させることにより、前記端子部材が前記ＬＥＤ給電用接点に弾性変形して押圧当接されるとともに該端子部材の先端部が前記支持片に支持される車両用灯具のＬＥＤ光源ユニットであって、
前記板状体の前記円弧状溝に前記脚部を挿入した後、前記係合片を前記円弧状溝の前記被係合部まで回転させる間に、前記係合片に当接して前記板状体の背面側に徐々に変位させるガイド部が形成されていることを特徴とする車両用灯具のＬＥＤ光源ユニット。