JP5665184B2

JP5665184B2 - 照明装置

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Publication number: JP5665184B2
Application number: JP2011005883A
Authority: JP
Inventors: 大坪　高之; 高之大坪; 崇松永; 範明伊東
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2031-01-14
Also published as: KR101323014B1; CN102620165A; KR20120082822A; CN102620165B; US20120182753A1; JP2012146601A; US8794808B2

Description

本発明は、製造コストが安価で発光素子の耐久性が低下しにくい照明装置の発明である。

特許文献１には、ＬＥＤを利用した照明装置が示されている。特許文献１の照明装置は、矩形筒状のコネクタハウジング部を有するケース本体の内側にＬＥＤを搭載したフレキシブルプリント基板を収納してカバーを取り付けたものである。フレキシブルプリント基板は、ＬＥＤ、抵抗及びダイオード等を実装したベース部と、ベース部に設けられた屈曲自在な余長部と、余長部の先端部に設けられたカードエッジコネクタによって構成されている。カードエッジコネクタは、ケース本体内にベース部が固定された状態で、余長部を曲げながらコネクタハウジング部の所定位置に配置して固定されることにより、コネクタ端子として機能する。

特開２００８−１５５７５１号公報

特許文献１のフレキシブルプリント基板のベース部とカードエッジコネクタには、ケース本体部とコネクタハウジングにそれぞれ確実に固定され、かつカードエッジコネクタにおいては、端子として使用される際に折れ曲がらないように一定の強度が求められる。一方、カードエッジコネクタをコネクタハウジング内に自在に配置するため、コネクタハウジングをケース本体部に連結する余長部には、可撓性が求められる。従って、特許文献１のフレキシブルプリント基板においては、図１に示すとおり、厚さが同一であるベース部とカードエッジコネクタを可撓性を有する別部材の余長部で接合する等の必要がある。しかし、ベース部、余長部及びカードエッジコネクタを別部材で形成して接合する場合、フレキシブルプリント基板の製造コストが高くなる点で問題がある。

一方、ＬＥＤの実装基板である特許文献１のベース部は、一般に樹脂で形成されるため、放熱性が低い。放熱性の低い基板は、実装されたＬＥＤに熱がこもることでＬＥＤの耐久性を低下させる点で問題があるため、ＬＥＤの実装基板においては、より高い放熱性が求められる。

本願発明は、上記課題に鑑みて、製造コストが安く、発光素子の耐久性が低下しにくい照明装置を提供するものである。

前記課題を解決するために技術案１の照明装置は、導電体をフィルムに一体化して形成したフレキシブルプリント（ＦＰＣ）基板を可撓性を有する金属製のベースに更に一体化して形成したメタルベースＦＰＣに発光素子または点灯制御回路のうち少なくとも一方を設けた照明装置であって、前記メタルベースＦＰＣの端部を厚肉状の端子部として形成した。

（作用）技術案１の照明装置においては、メタルベースＦＰＣの端部を厚肉状の端子部に形成することで十分な強度を有する端子部をメタルベースＦＰＣに一体に形成できる。また、発光時に発光素子に発生した熱は、ＦＰＣ基板から金属製のベースに放熱されるため、発光素子にこもらない。

技術案２は、技術案１に記載の照明装置であって、前記メタルベースＦＰＣの端部を折り曲げることによって前記厚肉状の端子部を形成した。

（作用）強度の高い金属ベースをＦＰＣに一体化したメタルベースＦＰＣは、折り曲げられやすく、かつ折り曲げた状態に保持されやすく、端部を折り重ねた状態で保持できるため、メタルベースＦＰＣの端部に厚肉状の端子部を一体に形成できる。

また、技術案３は、技術案２に記載の照明装置であって、前記メタルベースＦＰＣの端部に切欠部を設けた。

（作用）切欠部がメタルベースＦＰＣの端部を折り曲げやすくする。

技術案４は、技術案１から３のうちいずれかに記載の照明装置であって、コネクタハウジング部を一体に有する樹脂製の保持部材に前記メタルベースＦＰＣを一体化し、前記厚肉状の端子部を前記コネクタハウジング部の内側に配置した。

（作用）コネクタハウジング部の内側に配置されることにより、厚肉状の端子部が更に保護され、コネクタを一体に有する照明装置が容易に形成される。

技術案５は、技術案１から４のうちいずれかに記載の照明装置であって、前記メタルベースＦＰＣを車両用灯具のレンズの凹凸形状に倣うように折り曲げると共に、前記レンズの背面側に一体化した。

（作用）発光素子付のメタルベースＦＰＣは、十分な強度を持って折り曲げられた形状に保持されるため、レンズと一体化されることによって、照明装置が簡素に形成される。

技術案１の照明装置によれば、厚肉状で折れ曲がりにくい端子部をメタルベースＦＰＣに一体に形成できることにより、照明装置のコストダウンを図ることができる。また、技術案１の照明装置によれば、発光素子に熱がこもることによる発光素子の耐久性の低下が発生しない。

技術案２の照明装置によれば、厚肉状の端子部をメタルベースＦＰＣに一体形成できることにより、照明装置のコストダウンを図ることができる。

技術案３の照明装置によれば、厚肉状の端子部を形成しやすくなるため、より簡単に照明装置のコストダウンを図ることができる。

技術案４の照明装置によれば、通電ケーブルを接続しやすい照明装置を安価に得ることができる。

技術案５の照明装置によれば、構成の簡素化により照明装置を安価に得ることができる。

照明装置の第１実施例の斜視図。（ａ）図１のＩ−Ｉ部分断面図（点灯制御回路７の部分を除く）。（ｂ）厚肉状端子部の変形例を示す（ａ）図と同様のＩ−Ｉ部分断面図。（ａ）照明装置の第２実施例の斜視図。（ｂ）厚肉状端子部を形成する前の第２実施例のメタルベースＦＰＣを示す斜視図。（ｃ）（ｂ）図のＩＩ−ＩＩ断面面図。メタルベースＦＰＣの端部に折り曲げ用の切欠部を形成した第３実施例の照明装置を示す斜視図。（ａ）メタルベースＦＰＣを樹脂製の保持部材にインサート成形して形成した第４実施例の照明装置の正面図。（ｂ）（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。（ｃ）（ｂ）図の変形例を示す断面図。（ａ）組立途中における第５実施例の照明装置の斜視図。（ｂ）組立後の照明装置を透光カバーの上下方向の中央位置において左右方向に切断した（ａ）図のＩＶ−ＩＶ断面図。

まず、図１と図２により本発明における照明装置の第１実施例を説明する。

図１には、本実施例の照明装置が示されている。図１の照明装置１は、車両用灯具に使用されるものであり、メタルベースＦＰＣ５、発光素子（ＬＥＤ）６，点灯制御回路７によって構成される。

また、メタルベースＦＰＣ５には、一対の端子部（２，３）が設けられている。端子部（２，３）は、メタルベースＦＰＣ５の表面５ａに沿って突出するようにメタルベースＦＰＣ５の端部を加工して一体に形成された平行な凸状部である。端子部（２，３）は、更に厚肉状に形成されている。尚、端子部の極数は、２極のみならず３極としても良く、これらに限定されることは無い。

メタルベースＦＰＣ５は、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）８と金属製ベース１２によって形成される。図２（ｂ）に示すとおり、ＦＰＣ８は、回路の配線形状を有する銅箔パターン（導電体）９を裏面側の熱伝導絶縁フィルム１０と表面側の高反射絶縁フィルム１１で挟んで一体化することによって形成される。銅箔パターン９の先端部には、幅広く形成された銅箔端子（９ａ、９ａ）が一体に設けられる。銅箔端子（９ａ、９ａ）の先端部（９ｂ、９ｂ）は、端子部（２，３）の先端部（２ｂ，３ｂ）に合わせて配置される。（尚、メタルベースＦＰＣ５を加工して形成した端子部（２，３）上の高反射絶縁フィルム１１は、銅箔端子９ａを露出させるために取り除かれている。）
メタルベースＦＰＣ５には、発光素子６と点灯制御回路７が実装されている。発光素子６と点灯制御回路７は、銅箔パターン９によって接続され、更に図示しない給電機構に接続される。尚、メタルベースＦＰＣ５には、発光素子６と点灯制御回路７のうち一方を実装し、他方を別の基板等に実装してメタルベースＦＰＣ５と電気的に接続してもよい（以降の他の実施例においても同様）。

ＦＰＣ８は、銅箔パターン９、熱伝導絶縁フィルム１０、及び高反射絶縁フィルム１１がそれぞれ２０μｍから４０μｍ程度の厚さを有するように形成されることにより、可撓性を有する。

一方、金属製ベース１２は、厚銅箔１３と厚銅箔１３の裏面に一体化される熱伝導絶縁フィルム１４によって形成される。メタルベースＦＰＣ５は、ＦＰＣ８（熱伝導絶縁フィルム１０）の裏面に金属製ベース１２（厚銅箔１３）の表面を真空引きすることによって一体化される。金属製ベース１２は、厚銅箔１３が百数十μｍ程度の厚さを有するように形成され、熱伝導絶縁フィルム１４が数十μｍから百数十μｍ程度の厚さを有するように形成されることにより、可撓性を有
する。メタルベースＦＰＣ５は、ＦＰＣ８と金属製ベース１２の厚さにより、全体として約３００μｍ程度の厚さに形成される。

また、端子部（２，３）は、図２（ａ）に示すように、端子部（２，３）の裏面（２ａ，３ａ）に絶縁性を有する部材の一例である樹脂１５が貼付されること等によって厚肉状に形成される。樹脂１５は、約３００μｍ程度の厚さを有するようにする。尚、図２（ｂ）においては、端子部（２，３）の裏面（２ａ，３ａ）に配置される熱伝導絶縁フィルム１４の一部を約３００μｍ程度の厚肉部１４ａとして形成している。端子部（２，３）は、図２（ａ）（ｂ）のいずれにおいても約６００μｍ程度の厚さを有する厚肉状に形成される。

端子部（２，３）は、後述する図５に示すようなコネクタハウジング部３３と共に接続コネクタ（図示せず）を形成する（後述する第２実施例から第５実施例においても同様）。端子部（２，３）は、厚肉状に形成されることによって、折れ曲がりにくい強度を得る。また、メタルベースＦＰＣ５の裏面側の金属製ベース１２からＦＰＣ８に発生した熱が放出されるため、発光素子６の耐久性は、向上する。

次に、図３（ａ）〜（ｃ）図により、照明装置の第２実施例を説明する。第２実施例の照明装置２０は、端子部（２１，２２）の形状が異なる他、第１実施例の照明装置１と構成が共通する。尚、端子部の極数は、２極のみならず３極としても良く、これらに限定されることは無い。端子部（２１，２２）は、メタルベースＦＰＣ５の端部を長く平行な一対の凸型端部に加工し、凸型端部をメタルベースＦＰＣ厚さ方向に折り返すことで厚肉状に形成される。

具体的には、端子部（２１，２２）は、以下のように形成される。図３（ｂ）に示すように、まず、メタルベースＦＰＣ５には、一対の凸部（２１ａ，２２ａ）が設けられる。一対の凸部（２１ａ，２２ａ）は、メタルベースＦＰＣ５の表面５ａに沿って突出するようにメタルベースＦＰＣ５の端部を加工して一体に形成される。第１実施例と同様に発光素子６、点灯制御回路７（第２実施例では図示せず）及び給電機構（図示せず）を接続する銅箔パターン９の先端部には、幅広く係止された銅箔端子（９ａ、９ａ）が一体に設けられる。銅箔端子（９ａ、９ａ）の先端部（９ｂ，９ｂ）は、凸部（２１ａ，２２ａ）の先端部（２１ｃ，２２ｃ）に合わせて配置される。（尚、メタルベースＦＰＣ５を加工して形成した端子部（２１，２２）の高反射絶縁フィルム１１は、第１実施例と同様に銅箔端子９ａを露出させるために取り除かれている。）凸部（２１ａ，２２ａ）は、互いに平行に形成される。

凸部（２１ａ，２２ａ）は、凸部（２１ａ，２２ａ）の先端部（２１ｃ，２２ｃ）を長手方向の中央部（２１ｂ、２２ｂ）を基点として、メタルベースＦＰＣ５の裏面５ｂ方向（図３（ｂ）の符号Ｒ１方向）に向けて約１８０°折り曲げることにより、図３（ａ）の端子部（２１，２２）に形成される。端子部（２１，２２）は、折り曲げられてメタルベースＦＰＣ５の倍の厚さに形成されるため、折れにくい十分な強度を有する。また、銅箔端子（９ａ、９ａ）は、メタルベースＦＰＣ５の表面５ａ側及び裏面５ｂ側の双方露出するため、端子部（２１，２２）の通電性が向上する。照明装置２０においては、メタルベースＦＰＣ５の一部を折り曲げて端子部（２１，２２）を形成した結果、部品点数の減少と製造の容易性によってコストダウンが図られる。

次に図４により、照明装置の第３実施例を説明する。第３実施例の照明装置２０は、第２実施例の図３（ｂ）に記載した凸部（２１ａ，２２ａ）に折り曲げ用の切欠部（２５〜２８）を設けた他、第２実施例と構成が共通する。図４に示す第３実施例の凸部（２１ａ，２２ａ）には、中央部（２１ｂ、２２ｂ）の左右に位置する側面に切欠部（２５，２６）と（２７，２８）がそれぞれ設けられる。切欠部（２５，２６）と（２７，２８）は、凸部（２１ａ，２２ａ）の側面を上下方向に切り欠いて凸部（２１ａ，２２ａ）の幅を短くするものである。凸部（２１ａ，２２ａ）は、中央部（２１ｂ、２２ｂ）の左右に切欠部（２５〜２８）を設けることにより、中央部（２１ｂ、２２ｂ）を基点として裏面５ｂ方向（図４の符号Ｒ１方向）に曲げやすくなる。その結果、図３（ａ）図のような端子部（２１，２２）が形成しやすくなる。

次に、図５（ａ）（ｂ）によりメタルベースＦＰＣ３１の一部を樹脂製の保持部材３２にインサート成形して形成した第４実施例の照明装置３０を説明する。

メタルベースＦＰＣ３１の表面３１ａには、発光素子６、点灯制御回路７を含む電子部品等が実装されている。樹脂製の保持部材３２においては、コネクタハウジング部３３、ランプボディ等へのフランジ形状の取付部３４、メタルベースＦＰＣ３１の取付軸部３５が一体となって形成されている。コネクタハウジング部３３は、一例として円筒形状を有する。メタルベースＦＰＣ３１は、裏面３１ｂが取付軸部３５に接触し、取付軸部３５の形状に沿って配置される。点灯制御回路７は、取付軸部３５の側面に配置される。発光素子６は、保持部材３２の中心軸線Ｌ１方向に向けて配置されている。

メタルベースＦＰＣ３１の一端３６は、取付部３４の上面３４ａの近傍に固定される。メタルベースＦＰＣ３１の他端には、第２実施例の凸部（２１ａ、２１ｂ）に相当するものが加工形成される。メタルベースＦＰＣ３１の他端に設けられた一対の凸部（３７，３８）は、取付部３４の上面３４ａからコネクタハウジング部３３の内側に露出する。露出した凸部（３７，３８）は、コネクタハウジング部３３の内側で約１８０°折り曲げられた状態で、先端部（３７ａ，３８ａ）がコネクタハウジング部３３の天面３３ａに固定される。折り曲げられた凸部（３７，３８）は、厚肉状の端子部（３９，４０）として形成される。尚、端子部の極数は、２極のみならず３極としても良く、これらに限定されることは無い。厚肉状の端子部（３９，４０）は、コネクタハウジング部３３と共にコネクタ４１を形成する。照明装置３０のコネクタ４１は、保持部材３２の中心軸線Ｌ１上において、発光素子６の向きに対して逆向きに配置される。

次に、図５（ｃ）により第４実施例の変形例である照明装置３０’を説明する。照明装置３０’は、照明装置３０のコネクタ４１と異なり、コネクタ４１’を発光素子６の向きに対して直交する方向に向けて配置したものである。

メタルベースＦＰＣ３１’の表面３１ａ’には、発光素子６、点灯制御回路７を含む電子部品等が実装されている。樹脂製の保持部材３２’においては、コネクタハウジング部３３’、ランプボディ等へのフランジ形状の取付部３４’、メタルベースＦＰＣ３１’の取付軸部３５’が一体となって形成されている。

コネクタハウジング部３３’と取付部３４’は、それぞれ筒型に形成され、それぞれの内側に内筒部（３３ａ’，３４ａ’）を有する。取付軸部３５’は、内筒部３４ａ’内に設けられる。取付軸部３５’の中心軸線Ｌ１’は、取付部３４’の中心軸と同軸である。内筒部３３ａ’の中心軸線Ｌ２は、内筒部３４ａ’の中心軸線Ｌ１’と直交する。取付軸部３５’の側方には、中心軸線Ｌ２に沿い、かつコネクタハウジング部３３’に向けて突出する段差部４２が設けられる。コネクタハウジング部３３’の下方には、固定用の雄型ランス部４３が設けられる。コネクタ４１’は、雄型ランス４３を受け側部材（図示せず）が有する凹部に係合させることにより、脱落することなく受け側部材のコネクタ（図示せず）に固定される。

メタルベースＦＰＣ３１’は、裏面３１ｂ’が段差部４２と取付軸部３５’に接触し、かつ段差部４２と取付軸部３５’の形状に沿って配置される。点灯制御回路７は、取付軸部３５’の側面に配置される。発光素子６は、取付軸部３５’の中心軸線Ｌ１’方向に向けて配置される。

メタルベースＦＰＣ３１’の一端３６’は、保持部材３２’の底部貫通孔３２ａ’に挿通された後、左方に折り曲げられ、凹み部３２ｂ’に係止されることで固定される。メタルベースＦＰＣ３１’の他端に設けられた凸部（３７’，３８’）は、コネクタハウジング部３３ａ’の底部貫通孔３３ｃ’に挿通されて、コネクタハウジング部３３’の内側に露出する。露出した凸部（３７’，３８’）は、コネクタハウジング部３３’の内側で約１８０°折り曲げられ、先端部（３７ａ’，３８ａ’）は、コネクタハウジング部３３’の底部３３ｂ’に設けられた挿入孔３３ｄ’に挿入固定される。折り曲げられた凸部（３７’，３８’）は、厚肉状の端子部（３９’，４０’）として形成される。尚、端子部の極数は、２極のみならず３極としても良く、これらに限定されることは無い。厚肉状の端子部（３９’，４０’）は、コネクタハウジング部３３’と共にコネクタ４１’を形成する。コネクタ４１’は、内筒部３３ａ’の中心軸線Ｌ２上において、発光素子６の向きと直交する向きに配置される。

次に図６（ａ）（ｂ）により、レンズとメタルベースＦＰＣから形成した第５実施例の照明装置４５を説明する。第５実施例の照明装置４５は、複数の発光素子６と点灯制御回路７等を実装したメタルベースＦＰＣ４６と、レンズ４７によって形成される。第５実施例では、図６（ｂ）の符号Ｆ方向を前方、Ｒｅ方向を後方、符号Ｌ方向とＲ方向をそれぞれ左右方向として説明する。

レンズ４７は、前面レンズ４８と、左斜め後方に向けて連続する後方に凸となる複数のリフレクタ４９によって形成される。連続するリフレクタ４９には、それぞれ発光素子の露出孔５０が設けられる。連続するリフレクタ４９の左端部５１の近傍には、熱カシメ用の支持部５３，５４が設けられる。支持部（５３，５４）は、基端部の太軸状の台座部（５３ａ，５４ａ）と先端部の細軸部（５３ｂ、５４ｂ）が一体になることで形成されている。レンズ４７の右端部５２の近傍には、メタルベースＦＰＣ４６の右端部６２と同形状の断面を有することで、右端部６２をスライド挿入させて保持する挿入保持部５６が設けられている。挿入保持部５６は、メタルベースＦＰＣ４６の右端部６２を上下方向（（ａ）図の符号Ｕ，Ｄｗ方向）と右方向に位置決めする立壁状の本体部５６ａと、前面レンズ４８の背面４８ａとの間にメタルベースＦＰＣ４６を保持する一対の保持リブ（５６ｂ、５６ｂ）によって形成される。また、挿入保持部５６の内側には、後方に突出する一対の支持軸５５（一方は図示せず）が設けられている。

メタルベースＦＰＣ４６は、レンズ４７（リフレクタ４９）の背面（後方側）形状に倣うように階段状に折り曲げられる。レンズ４７と正対する複数の支持面４６ａには、それぞれ発光素子６が実装される。各支持面４６ａを接続する接続面４６ｂの一つには、点灯制御回路７が実装される。メタルベースＦＰＣ４６の左端部５７には、左端部を１８０°折り曲げて形成した厚肉状の端子部（５８，５９）が設けられる。尚、端子部の極数は、２極のみならず３極としても良く、これらに限定されることは無い。また、左端部５７の近傍には、左端部５１に設けられた支持部（５３，５４）の細軸部（５３ｂ、５４ｂ）を挿通させる挿通孔（６０，６１）が設けられる。右端部５２の支持部（５３，５４）に対応する位置に配置された支持面４６ａには、支持軸（５５、５５）を挿通させる挿通孔（６３，６４）が設けられる。メタルベースＦＰＣ４６は、以下のようにしてレンズ４７に固定される。まず、メタルベースＦＰＣ４６の右端部６２が、レンズ４７の挿入保持部５６に挿入される。次に、メタルベースＦＰＣ４６の挿通孔（６０、６１，６３，６４）にレンズ４７の左方の細軸部（５３ｂ、５４ｂ）と支持軸（５５，５５）が、それぞれ挿通される。メタルベースＦＰＣ４６は、挿通孔（６０、６１）に挿入された左右の細軸部（５３ｂ、５４ｂ）を熱をかけて押しつぶす（熱カシメ）ことにより、レンズ４７の背面側（後方Ｒｅ方向）に固定される。各発光素子６は、露出孔５０から前面レンズ４８側にそれぞれ露出する。一体化されたメタルベースＦＰＣ４６とレンズ４７は、照明装置４５を形成する。

１照明装置（請求項１）
２，３（厚肉状の）端子部
５メタルベースＦＰＣ
６発光素子（ＬＥＤ）
７点灯制御回路
８ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）
９銅箔パターン（導電体）
１０熱伝導絶縁フィルム
１１高反射絶縁フィルム
１２金属製ベース
２０照明装置
２１、２２（折り曲げによる厚肉状の）端子部
２５〜２８切欠部
３０、３０’ 照明装置
３１、３１’ メタルベースＦＰＣ
３２、３２’ 樹脂製の保持部材
３３、３３’ コネクタハウジング部
３９、４０、３９’、４０’ （厚肉状の）端子部
４５照明装置
４６メタルベースＦＰＣ
４７レンズ

Claims

導電体をフィルムに一体化して形成したフレキシブルプリント基板を可撓性を有する金属製のベースに更に一体化して形成したメタルベースＦＰＣに発光素子または点灯制御回路のうち少なくとも一方を設けた照明装置であって、
前記金属製のベースを前記フレキシブルプリント基板と一体で折り曲げることにより、前記メタルベースＦＰＣの端部を厚肉状の端子部として形成したことを特徴とする照明装置。
前記メタルベースＦＰＣの端部に切欠部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
車両用灯具への取付部及びコネクタハウジング部を一体に有する樹脂製の保持部材に前記メタルベースＦＰＣを一体化し、
前記厚肉状の端子部を前記コネクタハウジング部の内側に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
前記メタルベースＦＰＣを車両用灯具のレンズの形状に倣うように折り曲げると共に、前記レンズの背面側に一体化したことを特徴とする請求項１から３のうちいずれかに記載の照明装置。