JP6126836B2

JP6126836B2 - 電気接続構造および車両用灯具

Info

Publication number: JP6126836B2
Application number: JP2012279282A
Authority: JP
Inventors: 弘美中村
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2017-05-10
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: JP2014123500A

Description

本発明は、配線基板と立体回路部品との電気接続構造および該電気接続構造を用いた車両用灯具に関する。

特許文献１には、ＬＥＤを利用した照明装置が開示されている。特許文献１に開示された照明装置は、メタルベースＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）の一部を樹脂製の保持部材にインサート成形して形成したものである。このメタルベースＦＰＣは、銅箔パターン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ベースに更に一体化したものである。

この照明装置において、メタルベースＦＰＣの表面には、ＬＥＤ、点灯制御回路を含む電子部品等が実装されている。樹脂製の保持部材には、コネクタハウジング部、ランプボディ等へのフランジ形状の取付部、メタルベースＦＰＣの取付軸部が一体となって形成されている。メタルベースＦＰＣの一端には一対の凸部が設けられており、該凸部はコネクタハウジング部の内側で約１８０°折り曲げられ、厚肉状の端子部として形成されている。

特開２０１２−１４６６０１号公報

上記特許文献１に記載された照明装置においては、メタルベースＦＰＣを折り曲げてコネクタの端子部を形成している。しかしながら、可撓性を有するとはいってもメタルベースに折り曲げ加工を施すのは容易ではない。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造性を向上することのできる電気接続構造および該電気接続構造を用いた車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の電気接続構造は、配線基板と立体回路部品との電気接続構造である。配線基板は、切欠孔と、切欠孔の周辺部に形成された第１導電部とを備える。立体回路部品は、本体部と、本体部から外側に張り出したフランジ部と、配線基板の切欠孔に嵌合される凸部と、凸部に形成された爪部と、爪部に形成された第２導電部とを備える。爪部とフランジ部との間に配線基板が挟み込まれることで、立体回路部品が配線基板に機械的に固定されるとともに、爪部の第２導電部が配線基板の第１導電部に電気的に接続される。

立体回路部品は、凸部を切欠孔に嵌合させ且つ回転させることで、バヨネット式に配線基板に固定されてもよい。

立体回路部品の本体部は、半導体発光素子を搭載するための搭載部を備えてもよい。

電気接続構造と、半導体発光素子からの光を制御する光学部材とを備えてもよい。

本発明によれば、製造性を向上することのできる電気接続構造および該電気接続構造を用いた車両用灯具を提供できる。

本発明の実施形態に係る電気接続構造を適用した車両用灯具の断面図である。図２（ａ）は、ＬＥＤユニットの正面図であり、図２（ｂ）は、ＬＥＤユニットの側面図である。ＬＥＤユニットの斜視図である。ＬＥＤユニットを配線基板に取り付ける前の状態を示す図である。ＬＥＤユニットを配線基板を取り付けた後の状態を示す図である。本発明の別の実施形態に係る電気接続構造を説明するための図である。立体回路部品の側面図を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る電気接続構造について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電気接続構造を適用した車両用灯具１０の断面図である。

車両用灯具１０は、図１に示すように、灯具前方に開口された凹部を有するランプボディ１２と、該ランプボディ１２の開口面を閉塞するカバー１４とを備え、ランプボディ１２とカバー１４によって形成された内部空間が灯室１６として形成されている。

灯室１６内には、ＬＥＤユニット２０と、ＬＥＤユニット２０に給電する配線基板２２と、配線基板２２を支持する基板支持部２６と、配線基板２２に外部から電力を供給するケーブル３０と、ＬＥＤユニット２０から出射された光を反射して、灯具前方に出射するリフレクタ２４とが設けられている。リフレクタ２４は、ＬＥＤ３３からの光を制御する光学部材の一例である。

図１に示すように、リフレクタ２４は、ランプボディ１２の上面および底面に組み付け支持されている。ＬＥＤユニット２０と、配線基板２２と、基板支持部２６と、ケーブル３０とが一体的に組み付けられている。ここで、ＬＥＤユニット２０は、本発明の実施形態に係る電気接続構造により、配線基板２２に機械的に固定されるとともに電気的に接続されている。一体的に組み付けられた灯具ユニットは、ＬＥＤユニット２０がリフレクタ２４の所定の位置に収まるようにして、ボルト３１を用いてランプボディ１２の背面に固定されている。

次に、ＬＥＤユニット２０の構造について説明する。図２（ａ）は、ＬＥＤユニット２０の正面図であり、図２（ｂ）は、ＬＥＤユニット２０の側面図である。また、図３は、ＬＥＤユニット２０の斜視図である。

本実施形態において、ＬＥＤユニット２０は、ＭＩＤ（Molded Interconnect Device）技術を用いた立体回路部品として形成されている。ＭＩＤは、樹脂やセラミックスなどの絶縁材料を用いた射出成形品の表面に、立体的に回路パターンを形成する技術である。

ＬＥＤユニット２０は、本体部３２と、本体部３２の側面上に設けられた複数のＬＥＤ３３と、該本体部３２から外側に張り出したフランジ部３４と、配線基板２２の切欠孔に嵌合される凸部３６と、該凸部３６の側面に形成された第１爪部３８および第２爪部４０と、第１ＬＥＤユニット側導電部３９と、第２ＬＥＤユニット側導電部４１と、ＬＥＤユニット２０を配線基板２２に装着するためのバヨネット部４２とを備える。

第１爪部３８および第２爪部４０は、ＬＥＤユニット２０の中心軸Ａに関して対称に配置されている。第１ＬＥＤユニット側導電部３９は、第１爪部３８のフランジ部３４と対向する面３８ａに形成されている。第１ＬＥＤユニット側導電部３９は、第１爪部３８のフランジ部３４と対向する面３８ａから、凸部３６の側面、フランジ部３４の凸部３６側の面、フランジ部３４の側面、フランジ部の本体部３２側の面を介して、本体部３２の側面まで延びている。また、第２ＬＥＤユニット側導電部４１は、第２爪部４０のフランジ部３４と対向する面に形成されている。第２ＬＥＤユニット側導電部４１は、第２爪部４０のフランジ部３４と対向する面から、凸部３６の側面、フランジ部３４の凸部３６側の面、フランジ部３４の側面、フランジ部の本体部３２側の面を介して、本体部３２の側面まで延びている。第１ＬＥＤユニット側導電部３９および第２ＬＥＤユニット側導電部４１は、本体部３２に設けられた各ＬＥＤ３３まで延びており、第１ＬＥＤユニット側導電部３９および第２ＬＥＤユニット側導電部４１を介して各ＬＥＤ３３に電力が供給される。

本実施形態において、本体部３２は、中心軸Ａ回りに９０度間隔で４つのＬＥＤ搭載面３２ａが設けられており、該ＬＥＤ搭載面３２ａ上にＬＥＤ３３を搭載するためのＬＥＤ搭載部が設けられている。本実施形態では、１つのＬＥＤ搭載面３２ａに２つのＬＥＤ３３が搭載されているが、ＬＥＤの数は特に限定されない。このように複数のＬＥＤ３３が搭載されることにより、ＬＥＤユニット２０は、３６０度放射状に光を出射することができる。

バヨネット部４２は、凸部３６の側面に突出された係止突起４３と、フランジ部３４に形成された弾性挟持片４４とから構成される。本実施形態では、２つのバヨネット部４２が中心軸Ａに関して対称に配置されている。

次に、図４および図５を参照して、ＬＥＤユニット２０を配線基板２２に取り付ける様子を説明する。図４は、ＬＥＤユニット２０を配線基板２２に取り付ける前の状態を示す。図５は、ＬＥＤユニット２０を配線基板２２を取り付けた後の状態を示す。

図４に示すように、配線基板２２には、ＬＥＤユニット２０の凸部３６が嵌合される円形の切欠孔５０と、切欠孔５０の周辺部に形成された第１基板側導電部５１および第２基板側導電部５２と、切欠孔５０の内縁に沿って形成された第１爪部用溝部５３および第２爪部用溝部５４と、同じく切欠孔５０の内縁に沿って形成された２つの係止溝部５５と、ケーブル３０を配線基板２２に接続するためのコネクタ５６と、ＬＥＤ３３を点灯させるための複数の電子部品５７とを備える。

配線基板２２は、例えばＦＲ４等のガラスエポキシ基板であってよい。配線基板２２上の電子部品５７で生成された電力は、第１基板側導電部５１および第２基板側導電部５２を介してＬＥＤユニット２０に供給される。

ＬＥＤユニット２０を配線基板２２に取り付ける際には、ＬＥＤユニット２０の第１爪部３８、第２爪部４０、係止突起４３を、それぞれ配線基板２２の第１爪部用溝部５３、第２爪部用溝部５４、係止溝部５５に位置合わせして、ＬＥＤユニット２０の凸部３６を配線基板２２の切欠孔５０に嵌合する。そして、その嵌合状態でＬＥＤユニット２０を中心軸Ａ回りに微小角度回転させることで、ＬＥＤユニット２０が配線基板２２にバヨネット式に固定される。すなわち、ＬＥＤユニット２０の凸部３６を配線基板２２の切欠孔５０に挿入した状態でＬＥＤユニット２０を中心軸Ａ回りに微小角度回転させると、係止突起４３と弾性挟持片４４との間に配線基板２２が進入して挟み込まれる。また、第１爪部３８および第２爪部４０とフランジ部３４との間に配線基板２２が進入して挟み込まれる。この挟み込み力によりＬＥＤユニット２０が配線基板２２に固定される。

また、ＬＥＤユニット２０が配線基板２２に固定されると、第１爪部３８に形成された第１ＬＥＤユニット側導電部３９が第１基板側導電部５１と接触し、電気的に接続される。同様に、第２ＬＥＤユニット側導電部４１が第２基板側導電部５２と接触し、電気的に接続される。このようにしてＬＥＤユニット２０の第１ＬＥＤユニット側導電部３９および第２ＬＥＤユニット側導電部４１が、それぞれ配線基板２２の第１基板側導電部５１および第２基板側導電部５２と電気的に接続されることで、配線基板２２からＬＥＤユニット２０に搭載された各ＬＥＤ３３への給電が可能となる。

以上、本実施形態に係る電気接続構造について説明した。本実施形態に係る電気接続構造においては、ＬＥＤユニット２０として立体回路部品を用いているので、メタルベースＦＰＣを折り曲げるような可能は不要であり、製造が容易である。また、ＬＥＤユニット２０を配線基板２２の切欠孔５０に挿入して回転させるという簡単な方法によりＬＥＤユニット２０を配線基板２２に機械的に固定でき、且つ電気的に接続できるので、製造性を向上できる。

図６は、本発明の別の実施形態に係る電気接続構造を説明するための図である。図６に示す電気接続構造は、ＬＥＤ３３が搭載された立体回路部品６０と、銅箔の配線パターンが形成された配線基板７０とを接続するものである。

図６に示すように、立体回路部品６０の端部には、複数の端子部６２ａ〜６４ｄが形成されている。これらの端子部６２ａ〜６４ｄは、互い違いに配置されている。図７は、立体回路部品６０の側面図を示す。図７から、端子部６２ａ〜６４ｄは、立体回路部品６０の一方の面側と他方の面側とに交互に配置されていることが分かる。図６および図７に示すように、端子部６２ａ〜６４ｄにはそれぞれ、立体回路部品側導電部６３ａ〜６３ｄが形成されている。

一方、配線基板７０の端部には、複数の基板側導電部７１ａ〜７１ｄが形成されている。これらの基板側導電部７１ａ〜７１ｄは、配線基板７０の一方の側と他方の面側とに交互に配置されている。

以上のように構成された立体回路部品６０と配線基板７０は、交互に配置された端子部６２ａ〜６４ｄの間に配線基板７０を挟み入れることにより、機械的に接続される。また、このとき、端子部６２ａ〜６４ｄの立体回路部品側導電部６３ａ〜６３ｄと、配線基板７０の基板側導電部７１ａ〜７１ｄとがそれぞれ接触し、電気的に接続される。

立体回路部品６０の端子部６２ａ〜６４ｄに立体回路部品側導電部６３ａ〜６３ｄを形成するためには、レーザ光を端子部６２ａ〜６４ｄに当てる必要がある。本実施形態においては、端子部６２ａ〜６４ｄを交互に配置しているので、図７に示すようにレーザ光ＬＢを各端子部６２ａ〜６４ｄに容易に当てることができる。従って、立体回路部品６０の製造性を高めることができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、上述の実施形態では、光源としてＬＥＤを例示したが、光源は半導体発光素子であればＬＥＤに限定されず、例えば半導体レーザが用いられてもよい。

また、上述の実施形態では、本発明の実施形態に係る電気接続構造を車両用灯具に適用した場合について説明したが、本電気接続構造の適用範囲は車両用灯具に限定されず、様々な電子機器に適用できる。

１０車両用灯具、１２ランプボディ、１４カバー、１６灯室、２０ＬＥＤユニット、２２配線基板、２４リフレクタ、３０ケーブル、３２本体部、３３ＬＥＤ、３４フランジ部、３６凸部、３８第１爪部、３９第１ＬＥＤユニット側導電部、４０第２爪部、４１第２ＬＥＤユニット側導電部、４２バヨネット部、４３係止突起、４４弾性挟持片、５０切欠孔、５１第１基板側導電部、５２第２基板側導電部、５３第１爪部用溝部、５４第２爪部用溝部、５５係止溝部。

Claims

配線基板と立体回路部品との電気接続構造であって、
前記配線基板は、切欠孔と、前記切欠孔の周辺部に形成された第１導電部と、を備え、
前記立体回路部品は、本体部と、前記本体部から外側に張り出したフランジ部と、前記配線基板の切欠孔に嵌合される凸部と、前記凸部に形成された爪部と、前記爪部に形成された第２導電部と、を備え、
前記爪部と前記フランジ部との間に前記配線基板が挟み込まれることで、前記立体回路部品が前記配線基板に機械的に固定されるとともに、前記爪部の第２導電部が前記配線基板の第１導電部に電気的に接続され、
前記立体回路部品は、ＭＩＤ技術を用いて形成されており、
前記第２導電部は、前記爪部の前記フランジ部と対向する面から、前記凸部の側面、前記フランジ部の前記凸部側の面、前記フランジ部の側面、前記フランジ部の前記本体部側の面を介して、前記本体部の側面まで延びていることを特徴とする電気接続構造。
前記立体回路部品は、前記配線基板に装着するためのバヨネット部をさらに備え、
前記バヨネット部は、前記凸部の側面に突出された係止突起と、前記フランジ部に形成された弾性挟持片とを備え、
前記立体回路部品は、前記凸部を前記切欠孔に嵌合させ且つ回転させたときに、前記係止突起と前記弾性挟持片との間に前記配線基板が進入して挟み込まれることで、バヨネット式に前記配線基板に固定されることを特徴とする請求項１に記載の電気接続構造。
前記立体回路部品の本体部は、半導体発光素子を搭載するための搭載部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電気接続構造。
請求項３に記載の電気接続構造と、
前記半導体発光素子からの光を制御する光学部材と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。