JP6985042B2 - 光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、各種灯器の筐体内に設けられる光源装置に関する。

従来より、例えば道路上に設置される信号灯器に用いられる光源装置では、光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）が多く用いられており、多数のＬＥＤを実装したＬＥＤ基板をケース等に収納してユニットとして構成されていた。このような光源装置では、ＬＥＤ基板のＬＥＤがある表面側に通常はカバー板が配置されており、このカバー板も、ユニットの一部品として組み込まれていた（例えば、特許文献１参照）。

前記カバー板は、前記特許文献１に記載のように、信号の誤認識を防止すべく視認角度を制限する目的のものに限らず、西日等の外光の反射を防いで信号の視認性を確保する目的のもの、照射光を均一化するための拡散板、透光性材質から形成された単なる保護カバー等の様々なものが該当する。何れのカバー板も、ケース等に対しては、ＬＥＤ基板とは別にネジ等で固定されていた。

特開２００２−１９７５９２号公報

しかしながら、前述した従来の光源装置では、ユニットを構成するＬＥＤ基板やカバー板を、それぞれケース等の取り付ける側に対してネジ等で別々に固定していた。そのため、組み付け工数が多いだけでなくネジ止め作業が面倒であり、組み立てに時間もかかりコスト高を招くという問題があった。

また、前記カバー板が、特に視認角度の制限を目的としたり、外光の反射を防ぐことを目的とする場合、カバー板にある貫通孔を各ＬＥＤに合致させる等、ＬＥＤ基板とカバー板との相対位置の精度が求められる。よって、ＬＥＤ基板やカバー板の固定時に、各々の相対位置がずれないように位置決めする作業も面倒であり、なおさら手間が多くいっそうコスト高を招くという問題があった。

本発明は、以上のような従来の技術の有する問題点に着目してなされたものであり、簡易な構成により各部品を容易に組み合わせることができ、また、各部品を正確に位置決めすることができ、製造コストを低減することができる光源装置を提供することを目的としている。

前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、以下の各項の発明に存する。
［１］各種灯器（１００）の筐体（１０１）内に設けられる光源装置（１０）において、
前記筐体（１０１）の内壁（１０１ａ）に固定されるベース（１１）と、該ベース（１１）上に取り付けられる光源基板（２０）と、該光源基板（２０）の光源（２１）がある表面側に対向して配置されるカバー板（３０）と、を有し、
前記ベース（１１）および前記カバー板（３０）には、これらの間に前記光源基板（２０）を介在させて重ね合わせた際に互いにスナップフィットにより係合し、前記光源基板（２０）が位置決めされた状態で離脱を規制する固着手段が設けられ、
前記固着手段は、
前記ベース（１１）および前記カバー板（３０）の何れか一方の外周に沿って設けられた第１係止部（４１）と、何れか他方の外周に沿って設けられ前記第１係止部（４１）が弾発的に引っ掛かる第１被係止部（４２）と、
前記ベース（１１）および前記カバー板（３０）の何れか一方の内側の所定箇所に設けられた第２係止部（４３）と、何れか他方の内側の所定箇所に設けられ前記第２係止部（４３）が弾発的に引っ掛かる第２被係止部（４４）と、を備え、
前記光源基板（２０）には、前記第２係止部（４３）ないし前記第２被係止部（４４）との干渉を避ける回避部（２２）が設けられていることを特徴とする光源装置（１０）。

［２］前記第１係止部（４１）は、前記ベース（１１）および前記カバー板（３０）の何れか一方の外周の周方向に所定間隔おきに複数設けられ、
前記第１被係止部（４２）は、前記ベース（１１）および前記カバー板（３０）の何れか他方の外周の周方向に、前記各第１係止部（４１）に対応して所定間隔おきに同数設けられていることを特徴とする前記［１］に記載の光源装置（１０）。

［３］前記第２係止部（４３）は、前記ベース（１１）および前記カバー板（３０）の何れか一方の略中央に一または複数設けられ、
前記第２被係止部（４４）は、前記ベース（１１）および前記カバー板（３０）の何れか他方の略中央に、前記第２係止部（４３）に対応して同数設けられ、
前記光源基板（２０）の回避部（２２）は、前記第２係止部（４３）および前記第２被係止部（４４）のうち前記ベース（１１）に設けられた方を支持する部位が合致して嵌合する孔であり、前記光源基板（２０）を位置決めされた状態に仮止めする仮止め手段をなすことを特徴とする前記［１］または［２］に記載の光源装置（１０）。

［４］前記仮止め手段は、前記回避部（２２）とは別に、前記ベース（１１）上に突設された複数の支持部（５１）と、前記光源基板（２０）にて前記支持部（５１）に対応する位置に設けられ、前記支持部（５１）の先端側が嵌合する孔（２３）と、を備えることを特徴とする前記［３］に記載の光源装置（１０）。

［５］前記ベース（１１）に、前記光源基板（２０）の光源（２１）の点灯を制御する制御基板（６０）を取り付ける基板取付部（１６）が設けられ、
前記基板取付部（１６）は、前記位置決めされた光源基板（２０）よりも下方に配置され、前記制御基板（６０）との係合関係のみで該制御基板（６０）を固定可能であることを特徴とする前記［１］，［２］，［３］または［４］に記載の光源装置（１０）。

［６］前記ベース（１１）には、関連部品に接続される配線を沿わせて保持するためのブラケット（１７）が設けられていることを特徴とする前記［１］，［２］，［３］，［４］または［５］に記載の光源装置（１０）。

［７］前記ベース（１１）には、前記筐体（１０１）の内壁（１０１ａ）に設けられた取付部（１０３）に対して、該ベース（１１）全体がその中心軸を中心に回転可能に支持され、所定の回転角度で固定される被取付部（１４）が設けられていることを特徴とする前記［１］，［２］，［３］，［４］，［５］または［６］に記載の光源装置（１０）。

次に、前述した解決手段に基づく作用を説明する。
前記［１］に記載の光源装置（１０）によれば、ベース（１１）とカバー板（３０）とは、これらの間に光源基板（２０）を介在させた状態で重ね合わせると、固着手段のスナップフィットにより互いに係合し、光源基板（２０）が位置決めされた状態で離脱が規制される。

このように、ベース（１１）とカバー板（３０）の構造だけで容易に組み合わせることができ、ネジ等の別部品を用いる必要はない。光源基板（２０）も、ベース（１１）に対して別途ネジ等の別部品により取り付ける必要はなく、ベース（１１）とカバー板（３０）との間で位置決めされた状態に固定される。よって、光源基板（２０）の仮止め用のネジ等の別部材も省くことができる。

前記スナップフィット係合する固着手段は、次のように構成する。すなわち、ベース（１１）およびカバー板（３０）の外周同士は、一方に沿って設けられた第１係止部（４１）が、他方に沿って設けられ第１被係止部（４２）に対して弾発的に引っ掛かるように係合する。これにより、ベース（１１）およびカバー板（３０）の外周同士が固定される。

加えて、ベース（１１）およびカバー板（３０）の外周同士だけでなく、これらの内側においても、一方の所定箇所に設けられた第２係止部（４３）が、他方の所定箇所に設けられた第２被係止部（４４）に対して弾発的に引っ掛かるように係合する。これにより、ベース（１１）およびカバー板（３０）の内側同士でも固定される。

このように、ベース（１１）およびカバー板（３０）の内側同士でも係合する場合、これらの間に位置する光源基板（２０）との干渉が問題となる。そのため、光源基板（２０）には、第２係止部（４３）ないし第２被係止部（４４）との干渉を避ける回避部（２２）を設けることで、光源基板（２０）を間にして第２係止部（４３）と第２被係止部（４４）との係合を実現することができる。ここで回避部（２２）は、例えば、孔や溝、外周縁からの凹み等で構成することができる。

前記［２］に記載の光源装置（１０）によれば、前記第１係止部（４１）は、ベース（１１）およびカバー板（３０）の何れか一方の外周の周方向に所定間隔おきに複数設ける。一方、第１被係止部（４２）は、何れか他方の外周の周方向に各第１係止部（４１）に対応して所定間隔おきに複数設ける。これにより、ベース（１１）およびカバー板（３０）の外周同士は、周方向の複数箇所で固定されるため、いっそう確実に互いの離脱を阻止することができる。

前記［３］に記載の光源装置（１０）によれば、前記第２係止部（４３）は、ベース（１１）およびカバー板（３０）の何れか一方の略中央に一または複数設ける。一方、前記第２被係止部（４４）は、何れか他方の略中央で前記第２係止部（４３）に対応して一または複数設ける。これにより、ベース（１１）およびカバー板（３０）の略中央においても、互いの離脱を阻止することができ、カバー板（３０）の略中央が浮き上がるような変形も防ぐことができる。

ここで前記光源基板（２０）の回避部（２２）は、前記第２係止部（４３）および前記第２被係止部（４４）のうち前記ベース（１１）に設けられた方を支持する部位が合致して嵌合する孔である。この回避部（２２）である孔は、光源基板（２０）をベース（１１）上で位置決めされた状態に仮止めする仮止め手段をなすため、ベース（１１）と光源基板（２０）との相対位置がずれないように規制することができる。

前記［４］に記載の光源装置（１０）によれば、前記仮止め手段は、前記回避部（２２）とは別に、光源基板（２０）に設けられた複数の孔（２３）と、ベース（１１）上に突設された複数の支持部（５１）も備える。よって、各孔（２３）に各支持部（５１）の先端側を嵌合させることにより、いっそう確実に光源基板（２０）をベース（１１）上で位置決めされた状態に仮止めすることができる。

前記［５］に記載の光源装置（１０）によれば、前記ベース（１１）には、光源（２１）の点灯を制御する制御基板（６０）を取り付ける基板取付部（１６）を設ける。この基板取付部（１６）によれば、制御基板（６０）をネジや接着剤等を使うことなく、係合関係のみで容易に固定することができる。

制御基板（６０）は一般に熱に弱いため、光源基板（２０）自体に設けることは好ましくない。そこで、前記基板取付部（１６）は、ベース（１１）上に位置決めされた光源基板（２０）よりも下方に配置されている。これにより、制御基板（６０）は、光源基板（２０）から離隔した下方に取り付けられることになり、光源基板（２０）の位置決めの時に邪魔になることもない。

前記［６］に記載の光源装置（１０）によれば、前記ベース（１１）には、関連部品に接続される配線を沿わせて保持するためのブラケット（１７）を設ける。ここで関連部品とは、例えば前記制御基板（６０）であり、また配線とは、前記制御基板（６０）に外部から延ばされて接続されるコード等が該当する。

関連部品に接続するために外部から延ばされた配線は、ベース（１１）に設けてあるブラケット（１７）によって、ベース（１１）に沿った状態に配索することができる。これにより、配線を別途クリップ等でまとめたり係止する必要がなく、配線の配索作業を容易に行うことができる。

前記［７］に記載の光源装置（１０）によれば、前記ベース（１１）は、その被取付部（１４）が前記筐体（１０１）の内壁（１０１ａ）にある取付部（１０３）に支持される。ここでベース（１１）は、その被取付部（１４）が取付部（１０３）に支持された状態で、ベース（１１）の中心軸を中心に全体的に回転させることができる。

よって、ベース（１１）を所定の回転角度に調整した後、取付部（１０３）に対して被取付部（１４）を動かぬように固定することで、筐体（１０１）における光源装置（１０）の取付角度を適宜調整して固定することができる。なお、取付部（１０３）に対する被取付部（１４）の最終的な固定は、例えばネジ等によって行われる。

本発明に係る光源装置によれば、簡易な構成により各部品を容易に組み合わせることができ、また、各部品を正確に位置決めすることができ、製造コストを大幅に低減することができる。
さらに、各種灯器の筐体の内壁に対して所定の回転角度に調整可能であり、任意の回転角度で固定することができる。

本発明の実施の形態に係る光源装置を分解して示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る光源装置を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る光源装置の固着手段のうち第１係止部と第１被係止部を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る光源装置の固着手段のうち第２係止部と第２被係止部を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る光源装置のベースにおいて制御基板の取り付けを示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る光源装置のベースを示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る光源装置のベースを示す底面図である。 本発明の実施の形態に係る光源装置のベースを示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る光源装置の光源基板を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る光源装置の光源基板を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る光源装置のカバー板を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る光源装置のカバー板を示す底面図である。 本発明の実施の形態に係る光源装置のカバー板を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る信号灯器の筐体において光源装置の取り付けを示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る信号灯器の筐体において光源装置の取り付けを示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る信号灯器の筐体に光源装置を取り付けた状態を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る信号灯器を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る信号灯器を示す側面図である。

以下、図面に基づき本発明を代表する実施の形態を説明する。
図１〜図１３は、本実施の形態に係る光源装置１０を示し、図１４〜図１８は、本実施の形態に係る光源装置１０を備えた信号灯器１００を示している。光源装置１０は、所定の灯色に発光する光源基板２０を含むユニット状に構成されている。信号灯器１００は、３つの光源装置１０を備えている。以下、信号灯器１００を、道路の交差点に設置される三位式の交通信号灯器に適用した場合を例に説明する。

図１に示すように、光源装置１０は、全体的には奥行方向の厚さが薄い扁平な円盤形状であり、後述する信号灯器１００の筐体１０１の内壁１０１ａ（図１４参照）に固定される。光源装置１０は、ベース１１と、該ベース１１上に取り付けられる光源基板２０と、該光源基板２０のＬＥＤランプ２１がある表面側に対向して配置されるカバー板３０と、を有している。ベース１１およびカバー板３０には、これらの間に光源基板２０を介在させて重ね合わせた際に互いにスナップフィットにより係合し、光源基板２０が位置決めされた状態で離脱を規制する固着手段が設けられている。

先ず、ベース１１について説明する。
図１、図６〜図８に示すように、ベース１１は、全体的には底浅な円筒形であり、例えば樹脂材料により一体成形された部品である。ベース１１の周壁１２は底面より所定幅で延出するフランジ状であり、底面は板状ではなく基準面に沿ってリブ１３等が展開するように構成されている。ベース１１の周壁１２の下端縁に沿って、円周方向に周回するガイドレール１４が設けられている。ガイドレール１４は、後述する筐体１０１の内壁１０１ａに固定するための被取付部をなし、底面裏側に開口した凹溝形状である。ガイドレール１４の環状の上端面には、円弧形の長溝１５が所定間隔おきに設けられている。

ガイドレール１４の凹溝内側には、後述する筐体１０１の内壁１０１ａ（図１４参照）にあるボス１０３が嵌入するように設定されており、長溝１５は、ボス１０３の先端が貫通不可な幅に形成されている。よって、ボス１０３をガイドレール１４の内側に嵌入させた状態で、長溝１５の上からボス１０３にネジ止めすることにより、ベース１１を筐体１０１の内壁１０１ａに固定することができるようになっている。

ベース１１には、カバー板３０に対してスナップフィット係合する固着手段のうち第１係止部４１と第２被係止部４４が設けられている。前記ガイドレール１４上には、その円周方向に沿って所定間隔おきに、周壁１２と略平行に延伸する第１係止片４１０が立設されている。各第１係止片４１０は、それぞれベース１１の半径方向に弾性変形可能であり、その上端で内側（中心軸）側に突出する爪状の突起が第１係止部４１となる。ここで第１係止部４１（第１係止片４１０）は等間隔に６つ設けているが、直径方向に対向する最低２つあれば係合状態を維持することができ、好ましくは３つ以上設けることで、安定した係合状態を維持することができる。

ベース１１の内側には、その底面に沿って直径方向に延びるように後述する制御基板６０の基板取付部１６が設けられている。この基板取付部１６の略中央の両端に、中心軸と略平行に延伸する一対の第２被係止片４４０，４４０が立設されている。各第２被係止片４４０も、それぞれベース１１の半径方向に弾性変形可能であり、その上端で内側（中心軸方向）へ突出して互いに対向する爪状の突起の内側が第２被係止部４４となる。ここで第２被係止部４４（第２被係止片４４０）は一対設けてあるが、最低一つあれば、カバー板３０の略中央の浮きを防止することができ、好ましくは２つ以上設けることで、安定した係合状態を維持することができる。

基板取付部１６は、ベース１１の内側で直径方向に所定幅で延びる部位であり、後述する位置決めされた光源基板２０よりも下方に配置されている。図５に示すように、基板取付部１６の略中央には、前記各第２被係止片４４０の下端側が段状に内側へ折曲されて形成された囲い部４４１，４４１がある。また、基板取付部１６の長手方向の一端側には、制御基板６０の一端を左右および上から支える一対の支え部１６１，１６１が設けられ、長手方向の他端側には、制御基板６０の他端を最後に止める係止爪１６２が設けられている。制御基板６０の略中央の両端には、前記各囲い部４４１を真上から接近させた際に回避する凹部６１が設けられている。

基板取付部１６の適所には、固定された制御基板６０に対して下方より弾発的に当接してガタつきを防止する押さえ片１６３，１６４が弾性変形可能に設けられている。前記係止爪１６２も、同様に上下方向に弾性変形可能に設けられている。また、基板取付部１６において主要な構成がない部位には、放熱用のスリットが設けられている。なお、前記周壁１２において、基板取付部１６の各支え部１６１と対向する箇所は切り欠かれており、この切欠１２ａより外部から制御基板６０のコネクタ６２にアクセスしたり、各種配線を通せるように構成されている。

また、ベース１１には、光源基板２０をベース１１の底面と平行に位置決めされた状態に仮止めするための仮止め手段が設けられている。
仮止め手段は、前記固着手段の一対の第２被係止片４４０，４４０が兼ねる他、図１に示すベース１１の底面において、前記基板取付部１６を両側から支えるリブ１３上に突設された支持部である複数のボス５１，５１…から構成されている。ここでボス５１は、正六角形の頂点に位置するように６つ突設されているが、その数や配置は第１係止部４１や第２被係止部４４と同様に適宜定め得る設計事項である。

さらに、ベース１１には、関連部品に接続される配線を沿わせて保持するためのブラケット１７が設けられている。図１，図７に示すように、ブラケット１７は、前記ガイドレール１４上にて、各第１係止片４１０の間に位置するように、所定間隔おきに並ぶように複数突設されている。各ブラケット１７の上端側は、周壁１２に向かい折れ曲がったフック状に形成されており、該フック状の内側に配線の途中を収納できるようになっている。

ここで配線が接続される関連部品とは、例えば制御基板６０であり、図示省略した配線は、制御基板６０に給電するための電源コードや外部のコントローラから延びる信号線の類である。配線の先にあるコネクタは、ベース１１の周壁１２にある切欠１２ａを通して制御基板６０のコネクタに接続することができる。なお、ブラケット１７の数や配置も、前記第１係止片４１０と同様に適宜定め得る設計事項である。

次に、光源基板２０について説明する。
図１，図９，図１０に示すように、光源基板２０は、前記ベース１１の周壁１２の内側に収まる外径の円形に形成されている、光源基板２０に含まれる光源には、発光素子を砲弾型のモールドに埋め込んだＬＥＤランプ２１が用いられている。ここで光源基板２０は、一般的なプリント配線基板であり、その表面側に多数のＬＥＤランプ２１が密に並ぶように実装配置されている。

光源基板２０の裏面側の適所には、図示省略したが電線や信号線を接続するコネクタ等が設けられており、配線を介して制御基板６０に接続される。なお、光源基板２０は、円形のものを示したが、円形に限定されることない。すなわち、光源基板２０は、多数のＬＥＤランプ２１を配置でき所定の発光面を形成できるものであれば、例えは円形に近い形状（正六角形や正八角形等）の他、正方形等であっても良い。

制御基板６０は、光源基板２０のＬＥＤランプ２１の点灯を制御する制御回路や、光源基板２０に電力を供給する電源回路等の回路を含むように構成されている。制御基板６０は、前述したベース１１の基板取付部１６に合致する長方形に形成されており、その略中央の両端には、それぞれ内側に向かって矩形に凹むように前記凹部６１，６１が設けられている。なお、制御基板６０の長手方向の一端側には、配線を接続するためのコネクタ６２が設けられている。

光源基板２０の略中央には、前記ベース１１上に光源基板２０を位置決めする仮止め手段のうち、前記各第２被係止部４４を含む第２被係止片４４０の上端側のみ貫通する嵌合孔２２が一対設けられている。ここで嵌合孔２２は、前記第２被係止部４４が通過することで、光源基板２０が第２係止部４３との干渉を避けるための回避部も兼ねている。詳しく言えば第２被係止片４４０は、第２被係止部４４を含む上端側が段状に細幅となっており、この途中で細幅となった部位のみ嵌合孔２２を通過可能である。すなわち、嵌合孔２２の周囲に第２被係止片４４０の段状の部位が当接することで、当該位置に位置決めされる。

また、光源基板２０には、前記各嵌合孔２２を中心とする円周方向に並ぶように、前記各ボス５１に合致する位置に取付孔２３が複数設けられている。各取付孔２３も、前記各ボス５１と共に光源基板２０の仮止め手段を構成するものである。各ボス５１において取付孔２３に嵌る先端側は、前記第２被係止片４４０の段状の部位と同一の高さ位置に揃えられており、このような仮止め手段によって、光源基板２０はベース１１の底面と平行に離隔した位置に仮止めされる。

次に、カバー板３０について説明する。
図１，図１１〜図１３に示すように、カバー板３０は、前記ベース１１の周壁１２の外側に被さる円盤状であり、例えば樹脂材料によりに一体成形された部品である。カバー板３０の外周縁に沿って所定幅で延出するフランジ３１が設けられている。フランジ３１には、前記ベース１１の切欠１２ａと合致する箇所に同様の切欠３１ａが設けられている。カバー板３０には、前記光源基板２０上における各ＬＥＤランプ２１の位置に合致させて、各ＬＥＤランプ２１の先端側が貫通して表面上に突出する多数の貫通孔３２が設けられている。

カバー板３０は、前記光源基板２０の表面側に対向して配置され、各ＬＥＤランプ２１の先端側を表面上に突出させることで、各ＬＥＤランプ２１の視認性を高めるためのマスクとしての機能を担っている。そのため、カバー板３０の表面には、外部から入射された光を反射させない表面処理が施されている。この表面処理は、単にカバー板３０の材質に黒色の樹脂を用いてブラスト加工したり、表面にのみ黒色の遮光性の高い塗料を塗布しても良い。カバー板３０の裏面には、前記ベース１１上に突設された各ボス５１の先端が嵌合する受け部３３が設けられている。なお、カバー板３０の裏面には、補強のためのリブが適所に設けられている。

カバー板３０には、前記ベース１１に対してスナップフィット係合する固着手段のうち第１被係止部４２と第２係止部４３が設けられている。前記フランジ３１の外周面には、その円周方向に沿って所定間隔おきに、前記各第１係止部４１ごとに対応してスナップフィットにより係合する第１被係止部４２が同数設けられている。各第１被係止部４２は、フランジ３１の外周面の下端縁よりテーパー状に突出した爪状の突起の内側からなる。図３（ｂ）に示すように、第１被係止部４２である爪状の突起の内側は、カバー板３０の表面と平行ではなく、前記第１係止部４１である爪状の突起の先端内側が面接触せず突起の先端のみ当接する傾斜面となっている。

第１係止部４１と第１被係止部４２とをスナップフィットにより係合させる際、第１係止部４１の爪先の背側の傾斜面４１ａが、第１被係止部４２に至る爪状の突起のテーパー面４２ａに押されると、第１係止部４１は外側に拡がるように弾性変形する。そして、第１係止部４１である爪先が、第１被係止部４２のテーパー面４２ａを越えると、第１被係止部４２である前記傾斜面に弾発的に係合するよう設定されている。なお、第１被係止部４２の両脇には、第１係止部４１の左右（円周）方向への位置ずれを防ぐための一対のリブが設けられている。

また、カバー板３０の略中央には、前記固着手段のうち前記各第２被係止部４４ごとに対応してスナップフィットにより係合する第２係止部４３も同数の一対設けられている。各第２係止部４３は、カバー板３０の略中央の裏面より下方へ突出した突片４３０の下端で、互いに背中合わせに外側（半径方向）へ突出した爪状の突起からなる。図４（ｂ）に示すように、前記第２被係止部４４である爪状の突起の内側は、ベース１１の底面と平行ではなく、前記第２係止部４３である爪状の突起の先端内側が面接触せず突起の先端のみが弾発的に係合する傾斜面として形成されている。これは前記第１係止部４１と第１被係止部４２と上下逆の関係にある。

次に、信号灯器１００について説明する。
前記光源装置１０は、３色灯（三位式）の信号灯器１００に適用される場合は、青、黄、赤にそれぞれ点灯するユニットとして前記筐体１０１内に備えられて、外部から供給された電気信号に応じて点灯する。
図１４〜図１８に示すように、信号灯器１００は、正面視で左右方向に延びた長方形であり、奥行方向に底浅な箱状の筐体１０１と、該筐体１０１の前面開口を閉じる蓋体１０２とを備えている。

筐体１０１は、前記光源装置１０の厚さに合わせた奥行方向に底浅なケース状に例えば金属材料で形成されている。筐体１０１の正面を向く内壁（底面）１０１ａは、各光源装置１０の取付面となっている。図１６において、筐体１０１の内壁１０２ａには、正面視で左から順に青色、黄色、赤色と、それぞれの灯色に点灯する３つの光源装置１０が並んだ状態に固定されている。また、各色に点灯する通常の光源装置１０の他、車両の進行方向を矢印で表示する矢印灯に適用しても良い。

図１４に示すように、筐体１０１の内壁１０１ａには、各光源装置１０を所定位置に固定するための取付部をなすボス１０３が突設されている。ここでボス１０３は、各光源装置１０ごとにベース１１のガイドレール１４が重なる円周方向に沿って配置されている。本実施の形態におけるボス１０３は、ガイドレール１４の円周上に重なる正六角形の頂点となる位置に６つ配置されているが、その数は適宜定め得る設計事項である。

光源装置１０の取り付け時には、各ボス１０３にベース１１のガイドレール１４を嵌合させれば、光源装置１０全体をその中心軸を回転中心として回転させることができる。よって、光源装置１０（ベース１１）を任意の回転角度に調整した後、ガイドレール１４の長溝１５の上からボス１０３にネジ止めすることにより、光源装置１０を筐体１０１の内壁１０１ａに固定することができるように構成されている。

蓋体１０２は、前記筐体１０１の前面開口を閉じる略平板状に形成され、各光源装置１０の正面に開設された円形開口部には、同じく平板状に形成された前面カバー１０４が連続した平面をなす状態に組み込まれている。筐体１０１と蓋体１０２とは、それぞれ上端縁が互いにヒンジ１０５を介して連結されており、また、筐体１０１の下端縁には、蓋体１０２の下端縁に係止する周知の留め具１０６が設けられている。なお、蓋体１０２の外周には極めて底浅なフランジが一体に設けられている。

前面カバー１０４は、光源装置１０からの光を前方へ透過させるものであり、例えば透明のガラスまたは合成樹脂から光源装置１０の正面形状に合致した円板状に形成されている。この前面カバー１０４は無色透明が適するが、前記ＬＥＤランプ２１の発光色に合わせて着色しても良い。また、本実施の形態では、単に光を透過させるだけの性質を有するように形成されているが、レンズ的な機能や光を拡散させる機能を備えるようにしても良い。

次に、本実施の形態に係る光源装置１０の作用について説明する。
図１に示すように、光源装置１０を組み立てるには、ベース１１の底面に先ずは制御基板６０を取り付ける。図５に示すように、ベース１１には、制御基板６０を取り付ける基板取付部１６があり、この基板取付部１６によって、制御基板６０をネジや接着剤等を使うことなく、係合関係のみで容易に固定することができる。

基板取付部１６に対して制御基板６０は、その各凹部６１を各囲い部４４１に対して真上から通過させて基板取付部１６上に沿わせた後、凹部６１の前後一方の角が各囲い部４４１の前後他方にある端面に当接するまでスライドさせる。そして、制御基板６０の他端を係止爪１６２の内側に押し込んで係合させる。これにより、基板取付部１６は、各囲い部４４１と係止爪１６２との間に挟まれた状態となり、長手方向への移動は規制され、また、制御基板６０の一端も各支え部１６１によって支えられる。

基板取付部１６は、ベース１１上に位置決めされる光源基板２０よりも下方に配置されている。よって、熱に弱い制御基板６０を、光源基板２０から離隔した下方に取り付けることができ、制御基板６０が光源基板２０の位置決め時に邪魔になることはない。また、固定された制御基板６０に対しては、その下方より押さえ片１６３，１６４や前記係止爪１６２が弾発的に当接するため、ガタつきを防止することができる。さらに、基板取付部１６には放熱用のスリットが設けられており、熱を外部に逃がすことができる。

続いて、ベース１１上に光源基板２０を仮止めする。すなわち、ベース１１上に光源基板２０を近づけつつ、ベース１１の略中央より突出した各第２被係止片４４０の上端側に、光源基板２０の略中央にある嵌合孔２２を嵌合させる。同時に、ベース１１上にて円周方向に並ぶ各ボス５１の先端側に、光源基板２０の円周方向に並ぶ各取付孔２３を嵌合させる。これにより、光源基板２０を、ベース１１の底面と平行に離隔した位置に確実に仮止めすることができる。ここで光源基板２０を、ベース１１に対してネジ止めしたり接着する必要はない。

最後に、カバー板３０を、光源基板２０の上から被せるようにして、ベース１１に重ね合わせる。これにより、ベース１１とカバー板３０とは、固着手段のスナップフィットにより互いに係合し、光源基板２０が位置決めされた状態で離脱が規制される。このように、ベース１１とカバー板３０の構造だけで容易に組み合わせることができ、ネジ等の別部品を用いる必要はない。光源基板２０も、ベース１１に対して別途ネジ止めしたり接着する必要はなく、ベース１１とカバー板３０との間で位置決めされた状態に固定される。

固着手段のうち、ベース１１の外周に沿って設けられた第１係止部４１は、カバー板３０の外周に沿って設けられ第１被係止部４２に対して弾発的に引っ掛かるように係合する。第１係止部４１および第１被係止部４２は、ベース１１およびカバー板３０の外周に沿って複数設けられているため、それぞれの外周同士は周方向の所定間隔おきに固定され、より確実に互いの離脱を阻止することができる。

詳しく言えば図３に示すように、第１係止部４１と第１被係止部４２とは、ベース１１の底面に対する垂直方向に互いに近接する。そして、互いに当接すると、第１係止部４１の爪先の背側の傾斜面４１ａが、第１被係止部４２に至る爪状の突起のテーパー面４２ａの先端に押されて、第１係止部４１が外側に拡がるように弾性変形する。第１係止部４１である爪先が、第１被係止部４２のテーパー面４２ａを越えると、第１被係止部４２である傾斜面に弾発的に係合する。

このとき、第１係止部４１の爪先は、第１被係止部４２の傾斜面に対して点接触により係合する。このように、第１係止部４１の爪先の内側の面は、第１被係止部４２の傾斜面に対して面接触しないため、対向面間での隙間によるガタつきを防止することができる。なお、第１係止部４１の爪先の背側の傾斜面４１ａの角度は、図３（ｂ）に示すように、ベース１１の底面に対して６０度の角度に設計されている。この角度は、第１係止部４１の爪先が、第１被係止部４２のテーパー面４２ａが摺動する際に、摩擦抵抗が小さくなるように定められた値である。

さらに、固着手段のうち、カバー板３０の略中央に設けられた第２係止部４３は、ベース１１の略中央に設けられ第２被係止部４４に対して弾発的に引っ掛かるように係合する。これにより、ベース１１およびカバー板３０の略中央においても、互いの離脱を阻止することができる。よって、特にカバー板３０の略中央が浮き上がるような変形も防ぐことができる。また、カバー板３０の裏面側は、各受け部３３に対してベース１１上に突設されたボス５１の先端が嵌合して支えられており、カバー板３０が下方に凹むような変形も阻止される。なお、第２係止部４３と第２被係止部４４とがスナップフィットにより係合する際の動作は、第１係止部４１と第１被係止部４２の場合とほぼ同様である。

ところで、ベース１１およびカバー板３０の内側同士でも係合する場合、これらの間に位置する光源基板２０との干渉が問題となる。そこで、光源基板２０に、ベース１１から延びた第２被係止部４４を含む第２被係止片４４０の上端側を貫通させる嵌合孔２２を設けたことにより、光源基板２０が第２係止部４３と第２被係止部４４との係合の妨げとなることはない。嵌合孔２２である回避部は、孔に限らず溝等によって構成しても良い。なお、嵌合孔２２が光源基板２０の仮止め手段を兼ねることは前述した通りである。

以上のように組み立てられた光源装置１０は、カバー板３０にある各貫通孔３２より、その下の光源基板２０上の各ＬＥＤランプ２１が外側に突出している。このように、光源基板２０の表面側を、各ＬＥＤランプ２１を除いてカバー板３０で覆うことにより、外部から入射された光の反射を容易に防ぐことが可能となり、各ＬＥＤランプ２１の視認性を高めることができる。

このような光源装置１０は、信号灯器１００に適用する場合には筐体１０１の内壁１０１ａに固定される。図１４に示すように、筐体１０１の内壁１０１ａには、各光源装置１０を所定位置に固定するためのボス１０３が突設されており、各ボス１０３に対してベース１１のガイドレール１４の凹溝内側を嵌合させる。かかる状態で光源装置１０は、その中心軸を回転中心として回転させることができる。

よって、光源装置１０（ベース１１）を任意の回転角度に調整した後、ガイドレール１４の長溝１５の上からボス１０３にネジ止めすることにより、光源装置１０を筐体１０１の内壁１０１ａに固定することができる。特に、車両の進行方向を矢印で表示する矢印灯に適用する場合、その矢印の向きを任意の方向へ容易に調整することができる。なお、６つのボス１０３の全てにネジ止めする必要はなく、例えば１つおきに合計３個のボス１０３、すなわち正三角形の頂点に位置するボス１０３にのみネジ止めする３点止めで足りる。仮に、ボス１０３の位置が各長溝１５の間と干渉する場合等には、別の３個のボス１０３に対してネジ止めすれば良い。

図１６に示すように、筐体１０１の内壁１０１ａに固定される光源装置１０には、図示省略したが外部から延ばされた配線が接続される。この配線のコネクタは、ベース１１の周壁１２にある切欠１２ａとカバー板３０のフランジ３１にある切欠３１ａが合わさった開口部より、制御基板６０のコネクタ６２に接続される。ここで外部から延ばされた配線は、ベース１１の周壁１２に沿って設けてある各ブラケット１７によって、ベース１１に沿った状態に配索することができる。これにより、配線を別途クリップ等でまとめたり係止する必要がなく、配線の配索作業を容易に行うことができる。

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、前記実施の形態では、光源装置１０を三位式の交通信号灯器１００に用いる例を説明したが、これに限られることなく、例えば２色灯の歩行者用信号灯器や矢印灯器や一灯点滅灯器等、その他の信号灯器、あるいは信号灯器以外の各種灯器にも適用することができる。

また、前記実施の形態では、前記第１被係止部４２を、カバー板３０の外周の周方向に沿って、前記第１係止部４１と同様に所定間隔おきに複数設けたが、他の構成として、前記第１被係止部４２は、カバー板３０の外周の周方向に沿って連続して一体に設けるようにしても良い。また、前記第２係止部４３と前記第２被係止部４４は、省略しても構わない。

また、前記第１係止部４１はベース１１に設ける一方、前記第１被係止部４２はカバー板３０に設けたが、逆の態様として、前記第１係止部４１をカバー板３０に設ける一方、前記第１被係止部４２をベース１１に設けるように構成しても良い。前記第２係止部４３および前記第２被係止部４４についても同様である。

さらに、前記実施の形態では、カバー板３０を、外光の反射を防ぐことを目的として、各ＬＥＤランプ２１の先端側を貫通孔３２より突出させるものとしたが、これに限られるものではない。例えばカバー板は、前述した特許文献１に記載のように、各ＬＥＤランプ２１の先端より前方にカバー板３０を配置させて、貫通孔を照射光のみが通過する視認角度の制限を目的としたり、あるいは照射光を均一化するための拡散板、透光性材質から形成された単なる保護カバー等であっても構わない。

本発明は、車両や通行人に通行許可ないし停止指示その他の交通規制情報を視認させるための信号灯器に限られることなく、様々な灯器に広く利用することができる。

１０…光源装置
１１…ベース
１２…周壁
１２ａ…切欠
１３…リブ
１４…ガイドレール
１５…長溝
１６…基板取付部
１７…ブラケット
２０…光源基板
２１…ＬＥＤランプ
２２…嵌合孔（回避部）
２３…取付孔（仮止め手段）
３０…カバー板
３１…フランジ
３１ａ…切欠
３２…貫通孔
３３…受け部
４１…第１係止部（固着手段）
４２…第１被係止部（固着手段）
４３…第２係止部（固着手段）
４４…第２被係止部（固着手段）
５１…ボス（仮止め手段）
１００…信号灯器
１０１…筐体
１０１ａ…内壁
１０２…蓋体
１０３…ボス（取付部）
１０４…前面カバー

Claims (7)

1. 各種灯器の筐体内に設けられる光源装置において、
   前記筐体の内壁に固定されるベースと、該ベース上に取り付けられる光源基板と、該光源基板の光源がある表面側に対向して配置されるカバー板と、を有し、
   前記ベースおよび前記カバー板には、これらの間に前記光源基板を介在させて重ね合わせた際に互いにスナップフィットにより係合し、前記光源基板が位置決めされた状態で離脱を規制する固着手段が設けられ、
   前記固着手段は、
   前記ベースおよび前記カバー板の何れか一方の外周に沿って設けられた第１係止部と、何れか他方の外周に沿って設けられ前記第１係止部が弾発的に引っ掛かる第１被係止部と、
   前記ベースおよび前記カバー板の何れか一方の内側の所定箇所に設けられた第２係止部と、何れか他方の内側の所定箇所に設けられ前記第２係止部が弾発的に引っ掛かる第２被係止部と、を備え、
   前記光源基板には、前記第２係止部ないし前記第２被係止部との干渉を避ける回避部が設けられていることを特徴とする光源装置。
2. 前記第１係止部は、前記ベースおよび前記カバー板の何れか一方の外周の周方向に所定間隔おきに複数設けられ、
   前記第１被係止部は、前記ベースおよび前記カバー板の何れか他方の外周の周方向に、前記各第１係止部に対応して所定間隔おきに同数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記第２係止部は、前記ベースおよび前記カバー板の何れか一方の略中央に一または複数設けられ、
   前記第２被係止部は、前記ベースおよび前記カバー板の何れか他方の略中央に、前記第２係止部に対応して同数設けられ、
   前記光源基板の回避部は、前記第２係止部および前記第２被係止部のうち前記ベースに設けられた方を支持する部位が合致して嵌合する孔であり、前記光源基板を位置決めされた状態に仮止めする仮止め手段をなすことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
4. 前記仮止め手段は、前記回避部とは別に、前記ベース上に突設された複数の支持部と、前記光源基板にて前記支持部に対応する位置に設けられ、前記支持部の先端側が嵌合する孔と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
5. 前記ベースに、前記光源基板の光源の点灯を制御する制御基板を取り付ける基板取付部が設けられ、
   前記基板取付部は、前記位置決めされた光源基板よりも下方に配置され、前記制御基板との係合関係のみで該制御基板を固定可能であることを特徴とする請求項１，２，３または４に記載の光源装置。
6. 前記ベースには、関連部品に接続される配線を沿わせて保持するためのブラケットが設けられていることを特徴とする請求項１，２，３，４または５に記載の光源装置。
7. 前記ベースには、前記筐体の内壁に設けられた取付部に対して、該ベース全体がその中心軸を中心に回転可能に支持され、所定の回転角度で固定される被取付部が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６に記載の光源装置。

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