JPWO2016199864A1 - 灯具の配線構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電気部品への配線を簡略化し、灯具製造ラインの自動化を促進できる車両用灯具の配線構造および製造方法を提供する。【解決手段】車両用前照灯（１）の灯具ボディ（２）と透光カバー（３）の間に灯室（４）を形成し、灯室（４）内にＨＬユニット（５）、ＳＬユニット（６）、配線構造（７）を設置する。配線構造（７）は、電力を灯室（４）外から受け取る受電部材（２１）と、電力をＨＬユニット（５）およびＳＬユニット（６）に供給する給電部材（２２，２３）と、電力を受電部材（２１）から給電部材（２２，２３）に配給する配電部材（２４）とを含む。配電部材（２４）に、受電部材（２１）に電気接続される第１接点と、給電部材（２２，２３）に電気接続される第２接点とを設ける。給電部材（２２，２３）は、第２接点に対して移動可能な可動接点と、可動接点を第２接点に接触する方向へ付勢する付勢手段とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、灯室内に電気部品を備えた灯具において、電力を灯室外から電気部品に供給するための配線構造と、該配線構造を備えた灯具の製造方法に関する。

従来、灯室の内側でコードを這い回し、コネクタによって結線する配線構造が知られている。例えば、特許文献１には、灯室内に光源ユニットとエイミング用の電動アクチュエータが組み付けられた車両用前照灯において、灯具ボディに受電コネクタを設け、光源ユニットに給電コネクタを設け、両者をコードで接続し、電力を灯室外の電源から受電コネクタ、コードおよび給電コネクタを介して光源ユニットに供給する配線構造が記載されている。

特開２００２−１７０４０７号公報

ところが、従来の配線構造によると、灯室内でコードを這い回し、コネクタで結線する必要があるため、配線作業に手間がかかるという問題があった。特に、灯室内に複数の電気部品が設置されている場合、例えば、車両用前照灯の灯室内に、ＨＬ（ヘッドランプ）ユニットやＳＬ（シグナルランプ）ユニットなど、複数のランプユニットを設置する場合、ランプユニットの数に応じてコードやコネクタの数も増えるため、配線作業に手間と時間を要する。

また、ＨＬユニットが灯具ボディに対してスイブルまたは上下に傾動する場合、可動部分にコードが噛み込まれ、配線がショートするおそれもある。そこで、従来は、コードをボディ内面に設けたクランプやボス等に係合させ、ボディ内面に沿って延びるように這い回して配線する必要があった。このため、一連のコード這い回し作業に手間がかかり、灯具の生産効率向上の点で改善の余地があった。

そこで、本発明の目的は、電気部品への配線を簡略化し、灯具製造ラインの自動化を促進できる灯具の配線構造および製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、灯具ボディと透光カバーにより形成された灯室内に電気部品を備えた灯具において、電力を灯室外から電気部品に供給するための新規な配線構造を提供する。この配線構造は、電力を灯室外から受け取る受電部材と、電力を電気部品に供給する給電部材と、電力を受電部材から給電部材に配給する配電部材とを備え、受電部材が灯具ボディに取り付けられ、給電部材が電気部品と配電部材との間に設けられ、配電部材が受電部材に電気接続される第１接点と、給電部材に電気接続される第２接点とを含み、給電部材が第２接点に対して移動可能な可動接点と、可動接点を第２接点に接触する方向へ付勢する付勢手段とを含むことを特徴とする。

一実施形態の配線構造は、灯室内でのコード類の這い回し作業を不要にするために、配電部材が配線基板を含み、配線基板に配線パターンが形成され、配線パターン上に第１および第２接点が設けられていることを特徴とする。

ここで、配線基板としては、特に限定されないが、例えば、合成樹脂製のＭＩＤ（Molded Interconnect Device）、金属製のバスバー（busbar）、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）等を使用できる。ＭＩＤやバスバー等の剛体基板は、付勢手段の付勢力や車体の振動で変形しにくいため、車両用灯具等の配線構造に好ましく使用できる。ＦＰＣは、第１および第２接点と対応する部位とその周辺部分を高剛性材料で形成し、この剛体部分を灯具ボディに固定することで、配線基板として支障なく使用できる。

特に、灯室内に複数の電気部品を設置する場合は、立体的な配線基板を好ましく使用できる。例えば、配線基板を合成樹脂で立体的に成形し、配線パターンに第１接点から複数の電気部品に向かって延びる複数の配電路を形成し、複数の配電路にそれぞれ別々の第２接点を設け、該第２接点に別々の給電部材を介して複数の電気部品を接続することができる。

本発明の一実施形態では、給電部材と配電部材との電気接続を確実にするために、給電部材の可動接点が自身の移動方向に長いピン状に形成される。また、電気部品が灯具ボディに対する位置を調整可能な光源ユニットを含み、可動接点が光源ユニットの位置調整を許容する可動ストロークを備えることを特徴とする。光源ユニットの位置調整としては、レベリング調整やエイミング調整を例示できる。

また、本発明は、上記配線構造を備えた灯具の製造方法を提供する。この製造方法は、受電部材を灯具ボディに取り付け、給電部材を電気部品に装着し、配電部材を第２接点が給電部材の可動接点に接触可能となる所定の位置において灯具ボディに取り付け、付勢手段の付勢力に抗して可動接点を第２接点に接触させて、電気部品を灯具ボディに組み付けることを特徴とする。

より好ましい製造方法は、剛体部分を備えた配電部材を使用し、電気部品を組み付ける際に、配電部材の剛体部分が付勢手段の付勢力に抗して給電部材の可動接点を電気部品と灯具ボディの組付方向へ変位させることを特徴とする。

本発明の灯具の配線構造および製造方法によれば、給電部材の可動接点を弾性部材の付勢力で配電部材上の第２接点に接触させるので、電気部品の組み付けと同時に、その給電部材を灯具ボディ上の受電部材に対して確実に電気接続することができる。したがって、電気部品への配線を簡略化し、灯具製造ラインの自動化を促進できるという優れた効果を奏する。

本発明による配線構造の一実施形態を示す車両用前照灯の断面図である。 配線構造の受電部材、給電部材、配電部材を示す分解斜視図である。 ２つの給電部材の内部構造を示す断面図である。 車両用前照灯の組付方法を示す第１工程図である。 車両用前照灯の組付方法を示す第２工程図である。 車両用前照灯の組付方法を示す第３工程図である。 車両用前照灯の組付方法を示す第４工程図である。 ＨＬユニットの給電部材を拡大して示す断面図である。 レベリング調整時の給電部材の動作を示す断面図である。 エイミング調整時の給電部材の動作を断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、この実施形態の車両用前照灯１は、車体に取り付けられる灯具ボディ２と、透明樹脂材料からなる透光カバー３を備えている。灯具ボディ２の周縁にはシール溝２ａが凹設され、透光カバー３の周縁にシール脚３ａがボディ２およびカバー３の組付方向と一致する方向へ突出形成されている。そして、灯具ボディ２と透光カバー３の組付時に、シール脚３ａをシール溝２ａに嵌入し、ボディ２とカバー３の周縁を密封して、両者の内側に灯室４を形成するようになっている。

灯室４内には、電気部品としてのＨＬ（ヘッドランプ）ユニット５およびＳＬ（シグナルランプ）ユニット６と、電力を各ユニット５，６の光源に供給するための配線構造７とが設置されている。ＨＬユニット５はハウジング８、ブラケット９、調整部材１０を備え、ハウジング８にＨＬ用光源１１、リフレクタ１２、レンズ１３が保持されている。ブラケット９はハウジング８を支持するとともに、調整部材１０を介して灯具ボディ２に位置調整可能に支持されている。そして、調整部材１０の操作によりＨＬユニット５のエイミング調整を行うことがきるようになっている。

ＳＬユニット６は、エクステンション部材１５を介して透光カバー３に装着され、車両用前照灯１の製造時に、透光カバー３を介して灯具ボディ２に組み付けられる。エクステンション部材１５には、ＳＬユニット６の光源基板１６と光学部材１７が取り付けられている。光源基板１６には、ＳＬ用光源１８が光学部材１７と対向するように装着されるとともに、ＳＬ用光源１８に電力を供給する配線パターン（図示略）が形成されている。なお、光学部材１７にはＳＬユニット６のインナーレンズ、導光体またはリフクタ等が含まれる。

車両用前照灯１の配線構造７は、電力を灯室４外の電源（例えば、車両用バッテリー）から受け取る受電部材２１と、電力をＨＬユニット５に供給するＨＬ用給電部材２２と、電力をＳＬユニット６に供給するＳＬ用給電部材２３と、電力を受電部材２１から２つの給電部材２２，２３に配給する配電部材２４とを備えている。受電部材２１は灯具ボディ２の背面部２ｂに取り付けられ、ＨＬ用給電部材２２がＨＬユニット５のブラケット９に装着され、ＳＬ用給電部材２３が配電部材２４上に設置されている。なお、給電部材２３，２４の設置個所は図示例に限定されず、ＨＬ用給電部材２２を配電部材２４上に設置したり、ＳＬ用給電部材２３をＳＬユニット６の光源基板１６上に設置したりすることもできる。

図１、図２に示すように、この実施形態では、配電部材２４にＭＩＤやバスバー等の配線基板２５が用いられている。配線基板２５は、全体が樹脂または金属等の剛性材料で立体的に成形され、両端部２５ａ，２５ｂがネジ２６で灯具ボディ２のボス部２７に取り付けられ、中間部２５ｃが受電部材２１を灯具ボディ２の背面部２ｂに押圧保持している。配線基板２５の表面（または裏面）には配線パターン２８が形成され、この配線パターン２８の所定部位に受電部材２１が電気接続される複数の第１接点２９と、ＨＬ用給電部材２２およびＳＬ用給電部材２３（図１参照）が別々に電気接続される二組の第２接点３０，３１（図３参照）が設けられている。

また、配線パターン２８には、第１接点２９からＨＬユニット５に向かって延びるＨＬ用配電路３２と、第１接点２９からＳＬユニット６に向かって延びるＳＬ用配電路３３とが含まれている。そして、ＨＬ用配電路３２の終端に一組の第２接点３０が設けられ、この第２接点３０にＨＬ用給電部材２２を介してＨＬユニット５が接続されるとともに、ＳＬ用配電路３３の終端に別組の第２接点３１が設けられ、この第２接点３１にＳＬ用給電部材２３を介してＳＬユニット６が接続される。なお、ＨＬユニット５の光源１１を制御する制御回路はハウジング８に設けることができ、ＳＬユニット６の光源１８を制御する制御回路は基板１６に設けることができる。また、図１，２に示すように、配線基板２５上の適所に、各ユニット５，６の光源１１，１８を制御するための制御回路素子３４を装着してもよい。

図３（ａ）に示すように、ＨＬ用給電部材２２は、ＨＬユニット５のブラケット９に取り付けられる絶縁ホルダ３６を備え、絶縁ホルダ３６に下端が開いた複数の筒形導体３７が保持されている。筒形導体３７は導線３８でＨＬ用光源１１に電気接続され、筒形導体３７の内側に、第２接点３０に対して移動可能な可動接点３９と、可動接点３９を第２接点３０に接触する方向へ付勢する付勢手段としてのスプリング４０とが設けられている。そして、可動接点３９が自身の移動方向に長いピン状に形成され、ＨＬユニット５の組付状態において、スプリング４０の付勢力で可動接点３９の先端が第２接点３０に強く押し付けられ、受電部材２１とＨＬ用光源１１との間に電路が形成される。

図３（ｂ）に示すように、ＳＬ用給電部材２３は、配線基板２５の上端部２５ｂに取り付けられる絶縁ホルダ４２を備え、絶縁ホルダ４２に配線基板２５の取付片４３に係止される爪４４と、上下両端が開いた複数の筒形導体４５が設けられている。筒形導体４５の内側には、配線基板２５の第２接点３１に対して移動可能な下側可動接点４６と、光源基板１６の固定接点４９に対して移動可能な上側可動接点４７と、上下の可動接点４６，４７を対応する接点３１，４９に接触する方向へ付勢する付勢手段としてのスプリング４８が設けられている。そして、各可動接点４６，４７が自身の移動方向に長いピン状に形成され、ＳＬユニット６の組付状態において、スプリング４８の付勢力で下側可動接点４６の下端が第２接点３１に、上側可動接点４７の上端が固定接点４９にそれぞれ強く押し付けられ、受電部材２１とＳＬ用光源１８との間に電路が形成される。

なお、受電部材２１は、上記給電部材２２，２３とほぼ同様に構成され、絶縁ホルダ５１（図１参照）に複数の可動接点５３が筒形導体５２を介して配線基板２５の第１接点２９（図２参照）に対して移動可能に支持され、スプリング（図示略）によって第１接点２９に接触する方向（上方向）へ付勢されている。各筒形導体５２には接続導体５４が灯具ボディ２の外方に突出するように設けられ、車両用バッテリーが外部コネクタ（図示略）を介して接続導体５４に接続される。

次に、上記構成の配線構造７を備えた車両用前照灯１の製造方法を図４〜図７に従って説明する。前照灯１の製造にあたり、図４に示すように、調整部材１０を備えた灯具ボディ２、ＳＬユニット６およびエクステンション部材１５が装着された透光カバー３、ＨＬユニット５、受電部材２１、ＨＬ用給電部材２２、ＳＬ用給電部材２３、配線部材２４等を用意する。そして、まず、受電部材２１を背面部２ｂの透孔５５に挿入して灯具ボディ２に取り付ける。

次いで、図５に示すように、配電部材２４の配線基板２５を灯具ボディ２に装着し、その両端部２５ａ，２５ｂをネジ２６でボス部２７に組み付け、中間部２５ｃにより受電部材２１を背面部２ｂと配電部材２４との間に挟着したのち、ＳＬ用給電部材２３を配線基板２５の取付片４３に取り付ける。この状態では、図６に示すように、配線基板２５の中間部（剛体部分）２５ｃがスプリング（図示略）の付勢力に抗して受電部材２１の可動接点５３を下方へ変位させ、その可動接点５３がスプリングの付勢力で配線基板２５上の第１接点２９（図２参照）に弾性接触する。

また、配電部材２４が灯具ボディ２の所定位置に固定されることによって、一方の第２接点３０（図３ａ参照）がＨＬ用給電部材２２の可動接点３９に接触可能となる位置に配置されるとともに、他方の第２接点３１（図３ｂ参照）がＳＬ用給電部材２３の下側可動接点４６に接触可能となる位置に配置される。そして、配線基板２５の上端部（剛体部分）２５ｂがスプリング４８の付勢力に抗してＳＬ用給電部材２３の下側可動接点４６を上方へ変位させ、その可動接点４６がスプリング４８の付勢力でＳＬユニット６側の第２接点３１に弾性接触する。

次に、ＨＬ用給電部材２２をＨＬユニット５のブラケット９に取り付け、ブラケット９を調整部材１０に連結して、ＨＬユニット５を灯具ボディ２に組み付ける。このとき、図７に示すように、配線基板２５の下端部（剛体部分）２５ａがスプリング４０（図３ａ参照）の付勢力に抗してＨＬ用給電部材２２の可動接点３９をＨＬユニット５の組付方向において上方へ変位させ、その可動接点３９がスプリング４０の付勢力でＨＬユニット５側の第２接点３０に弾性接触する。

その後、透光カバー３を灯具ボディ２に組み付け、シール溝２ａとシール脚３ａの嵌合によりボディ２およびカバー３の周縁を密閉し、両者の間に灯室４（図１参照）を形成する。このときは、剛性部材である光源基板１６がスプリング４８（図３ｂ参照）の付勢力に抗してＳＬ用給電部材２３の上側可動接点４７をＳＬユニット６の組付方向において下方へ変位させ、その可動接点４７がスプリング４８の付勢力で光源基板１６上の固定接点４９に弾性接触する。

したがって、この実施形態の配線構造７および灯具製造方法によれば、ＨＬユニット５を灯具ボディ２に組み付けることにより、受電部材２１からＨＬ用光源１１に至る電路を自動的に形成することができる。また、透光カバー３を灯具ボディ２に組み付けることによって、受電部材２１からＳＬ用光源１８に至る電路を自動的に形成することもできる。特に、ＳＬユニット６は透光カバー３に装着されているため、透光カバー３を灯具ボディ２に組み付けたのちに、灯室４内で配線作業を行う必要がなくなる。

また、配電部材２４に立体的な配線基板２５を使用し、配線基板２５上の配線パターン２８に受電部材２１に接続される第１接点２９と、ＨＬ用給電部材２２に接続される第２接点３０と、ＳＬ用給電部材２３に接続される第２接点３１とを設けたので、２つの光源ユニット５，６を内蔵した車両用前照灯１において、灯室４内でのコード類の這い回し作業を不要にし、前照灯製造ラインの全自動化を促進することができる。

そのうえ、配線基板２５が高剛性材料で形成されるとともに、ピン状の可動接点３９，４６，４７，５３がスプリング４０，４８により固定の接点２９，３０，３１，４９と接触する方向へ付勢されているため、配電部材２４の３箇所における電気接続を確実にし、車体の振動に伴う短絡や断線等の不具合を未然に防止することができる。また、ＨＬユニット５は灯具ボディ２に対して位置調整可能な光源ユニットであるが、ＨＬ用給電部材２２の可動接点３９が十分な可動ストロークを備えているので、前照灯１のレベリング調整やエイミング調整を支障なく実施できる。

図８は、可動接点３９の最大可動ストロークＳｍａｘと、ＨＬユニット５の最大変位量Δｍａｘとを例示する。ＨＬ用給電部材２２の可動接点３９は、ＨＬユニット５の位置調整を許容する可動ストロークを備えている（Ｓｍａｘ＞Δｍａｘ）。このため、図９に示すように、レベリング調整を行うときには、ブラケット９の高さに応じて可動接点３９が上下に変位し、スプリング４０の付勢力により配線基板２５上の第２接点３０に接触し続ける。また、図１０に示すように、エイミング調整を行うときには、ブラケット９の傾動角度に応じて複数の可動接点３９が異なる変位量で移動し、スプリング４０の付勢力により第２接点３０に接触し続ける。したがって、ＨＬ用光源１１への電力供給に支障をきたすことなく、車両用前照灯１のレベリング調整やエイミング調整を行うことができる。

なお、上記実施形態では、可動接点５３を備えた受電部材２１を使用しているが、固定接点を備えた受電コネクタを配電部材２４に取り付け、配電部材２４を組み付けるときに、受電コネクタを灯具ボディ２の透孔５５（図４参照）から灯室外に露出させるように構成することもできる。また、配電部材２４にＦＰＣを使用し、その３箇所に設けた剛体部分に第１接点２９と第２接点３０，３１を形成してもよい。その他、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、前述した配線構造および灯具製造方法を車両用灯具以外の一般照明用灯具全般に適用するなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成を適宜変更して実施することも可能である。

１ 車両用前照灯
２ 灯具ボディ
３ 透光カバー
４ 灯室
５ ＨＬ（ヘッドランプ）ユニット
６ ＳＬ（シグナルランプ）ユニット
７ 配線構造
２１ 受電部材
２２ ＨＬ用給電部材
２３ ＳＬ用給電部材
２４ 配電部材
２５ 配線基板
２８ 配線パターン
２９ 第１接点
３０，３１ 第２接点
３２ ＨＬ用配電路
３３ ＳＬ用配電路
３９，４６，４７，５３ 可動接点
４０，４８ スプリング

Claims (6)

1. 灯具ボディと透光カバーにより形成された灯室内に電気部品を備えた灯具において、電力を前記灯室外から前記電気部品に供給するための配線構造であって、
   前記電力を前記灯室外から受け取る受電部材と、前記電力を前記電気部品に供給する給電部材と、前記電力を前記受電部材から前記給電部材に配給する配電部材とを備え、
   前記受電部材が前記灯具ボディに取り付けられ、前記給電部材が前記電気部品と前記配電部材との間に設けられ、前記配電部材が前記受電部材に電気接続される第１接点と、前記給電部材に電気接続される第２接点とを含み、前記給電部材が前記第２接点に対して移動可能な可動接点と、前記可動接点を第２接点に接触する方向へ付勢する付勢手段とを含むことを特徴とする前記灯具の前記配線構造。
2. 前記配電部材が配線基板を含み、前記配線基板に配線パターンが形成され、前記配線パターンの上に前記第１および第２接点が設けられている請求項１記載の灯具の配線構造。
3. 前記可動接点が自身の移動方向に長いピン状に形成されている請求項１又は２に記載の灯具の配線構造。
4. 前記電気部品が前記灯具ボディに対する位置を調整可能な光源ユニットを含み、前記可動接点が前記光源ユニットの位置調整を許容する可動ストロークを備える請求項１〜３の何れか一項に記載の灯具の配線構造。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の配線構造を備えた灯具を製造する方法であって、
   前記受電部材を前記灯具ボディに取り付け、前記給電部材を前記電気部品に装着し、前記配電部材を前記第２接点が前記給電部材の前記可動接点に接触可能となる所定の位置において前記灯具ボディに取り付け、
   前記付勢手段の付勢力に抗して前記可動接点を前記第２接点に接触させて、前記電気部品を前記灯具ボディに組み付けることを特徴とする灯具の製造方法。
6. 前記電気部品を組み付ける際に、前記付勢手段の付勢力に抗して前記配電部材の剛体部分が前記給電部材の前記可動接点を前記電気部品と前記灯具ボディの組付方向へ変位させる請求項５記載の灯具の製造方法。

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