WO2005117149A1

WO2005117149A1 - 発光ダイオードの固定装置及び固定構造

Info

Publication number: WO2005117149A1
Application number: PCT/JP2005/009059
Authority: WO
Inventors: Yoshinobu Ooki; Tatsuyoshi Imai
Original assignee: Advanex Inc.
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2005-05-18
Publication date: 2005-12-08
Also published as: JP2005340454A; JP3851911B2; EP1758179A1

Abstract

　板状のリード端子を有する発光ダイオードの固定装置であって、ベース部品に固定される装置本体と、前記装置本体と一体的に設けられ、この装置本体の表面に前記リード端子を固定する切り出し片と、を備え、前記切り出し片は、前記装置本体から起立され折り返されることで、この切り出し片の先端が前記装置本体の表面に対向するようにして形成され、前記切り出し片の先端と前記装置本体の表面との間に差し込まれた前記リード端子を挟持することで、前記発光ダイオードを前記ベース部品に着脱可能に固定することを特徴とする発光ダイオードの固定装置。

Description

明細書

発光ダイオードの固定装置及び固定構造

技術分野

[0001] 本発明は、例えば車両用ランプ等の光源に用いて好適な、発光ダイオードの固定装置、及び固定構造に関する。

本願は、 2004年 05月 26日に出願された日本国特許出願第 2004— 156294号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。

背景技術

[0002] 近年、発光ダイオードは長寿命でかつ省電力であることから、あらゆる分野の光源として多く採用されつつある。このような発光ダイオードにおいては、その本体から延びるリード端子力ベース部品に固定されたリードフレームとしての固定装置に、半田付け等によって固定されることで、ベース部品に対して固定されることが一般的である。また上記発光ダイオードにおいては、自身が発生する熱を効果的に放熱するべくリード端子を板状としたものが増えている。

[0003] ところで、発光ダイオードを、例えば車両用ランプ等の光源として採用する場合、多数の発光ダイオードをベース部品に配列、固定して所定の光量及び発光面積を確保するようにしている。また、発光ダイオード固定後には点灯確認を行い、点灯不良品があればこれを交換するようにもして、る。このような固定及び交換作業を容易にする等の理由から、前記固定装置の装置本体に発光ダイオードの一方のリード端子を差し込み、この状態で装置本体とは別体の係止具を用いて他方のリード端子を保持することで、発光ダイオードをベース部品に着脱可能に固定するように構成されたものがある（例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1：特開 2003— 331635号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら上述の構成では、装置本体とは別体の係止具を用いて発光ダイォードを固定することから、部品点数の増加に伴うコストアップが生じるという問題がある。そこで本発明は、部品点数の増加を抑えた上で発光ダイオードの固定及び交換作業を容易にできる、発光ダイオードの固定装置及び固定構造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0005] 上記課題の解決手段として、本発明に係る発光ダイオードの固定装置は、板状のリード端子を有する発光ダイオードの固定装置であって、ベース部品に固定される装置本体と、前記装置本体と一体的に設けられ、この装置本体の表面に前記リード端子を固定する切り出し片と、を備え、前記切り出し片は、前記装置本体から起立され折り返されることで、この切り出し片の先端が前記装置本体の表面に対向するようにして形成され、前記切り出し片の先端と前記装置本体の表面との間に差し込まれた前記リード端子を挟持することで、前記発光ダイオードを前記ベース部品に着脱可能に固定することを特徴とする。

[0006] この構成によれば、予めベース部品に固定された固定装置の装置本体表面に沿つて、この装置本体表面と切り出し片先端との間にリード端子を差し込むことで発光ダィオードのベース部品への固定を行うことが可能となる。そして、この逆の手順で、発光ダイオードをベース部品から取り外すことが可能となる。すなわち、発光ダイオードのリード端子が半田付け等により固定装置に固定される場合などと比べて、リード端子が装置本体と切り出し片とにより機械的に保持されることで、発光ダイオードをべ一ス部品に対して容易に着脱することが可能となる。

[0007] このとき、切り出し片先端のエッジをリード端子に食い込ませることで、リード端子における装置本体表面の面直方向での移動だけでなぐ装置本体表面の面に沿った方向での移動も、効果的に規制することが可能となる。

し力も、リード端子を挟持する切り出し片が装置本体と一体的に設けられることで、固定装置の部品点数の増加を抑えることが可能となる。

[0008] また、本発明に係る発光ダイオードの固定装置は、前記発明を前提として、前記装置本体に、この装置本体の表面に前記リード端子を面接触させるために、このリード端子を前記装置本体側に付勢する弾性片を設けたことを特徴とする。

[0009] この構成によれば、発光ダイオード固定時に、装置本体表面にリード端子を面接触させることが可能となる。このため、発光ダイオードから発生する熱のリード端子からの放熱性を向上できると共に、固定装置とリード端子との接触時の信頼性を向上できる。

[0010] 更に、本発明に係る発光ダイオードの固定装置は、前記発明を前提として、前記装置本体に、この装置本体に対する前記リード端子の位置決めを行うために、前記リード端子に設けられたノッチ部に係合する係止片を設けたことを特徴とする。

[0011] この構成によれば、発光ダイオード固定時に係止片をノッチ部に係合させて、リード端子の装置本体に対する位置決めを行うことが可能となると共に、リード端子の装置本体に対する移動を規制することが可能となる。

[0012] 更に、本発明に係る発光ダイオードの固定構造は、前記発明のうちの何れかに係る発光ダイオードの固定装置を用いて、発光ダイオードを固定することを特徴とする。こうした構造を、例えば、多数の発光ダイオードが各種の振動にさらされるような車両用ランプに採用することは、特に有効であるといえる。

発明の効果

[0013] 本発明に係る発光ダイオードの固定装置によれば、発光ダイオードのベース部品への固定及び交換作業工数を削減できる。また、発光ダイオードの脱落や固定装置との接触不良を防止できる。さらに、部品コストの低減を図ると共に、発光ダイオード固定時の作業工数及び部品管理工数の低減を図ることができる。

また、本発明に係る発光ダイオードの固定装置によれば、発光ダイオードの放熱性、及び接触時の信頼性を向上できる。

更に、本発明に係る発光ダイオードの固定装置によれば、発光ダイオードのベース部品への固定作業を容易にできると共に、発光ダイオードの脱落や固定装置との接触不良をより効果的に防止できる。

また、本発明に係る発光ダイオードの固定構造によれば、多数の発光ダイオードが各種の振動にさらされるような車両の灯火器等においても、発光ダイオードの固定及び交換作業工数を削減できると共に、発光ダイオードの脱落や接触不良を防止できる。

図面の簡単な説明 [0014] [図 1]本発明の一実施形態における LED (発光ダイオード)及びリードフレーム（固定装置)の斜視図である。

[図 2]上記リードフレームの上面図である。

[図 3]上記リードフレームの後面図である。

[図 4]図 2における A— A線に沿う断面図である。

[図 5]図 2における B—B線に沿う断面図である。

[図 6]図 3における D—D線に沿う断面図である。

符号の説明

[0015] 11, 12· ··リードフレーム（固定装置） 13…フレーム本体（装置本体） 14a…切り出し片 16…弾性片 17…弾性係止片 (係止片） 30· "LED (発光ダイオード） 33 , 34· ··リード端子 38· ··ノッチ部

発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図 1, 2において、符号 11, 12は例えば銅板等の導電性材料力もなるアノード側及び力ソード側のリードフレーム（固定装置）を示し、これら各リードフレーム 11, 12を介して LED (Light Emitting Diode;発光ダイオード） 30が榭脂等の絶縁性材料からなる不図示のベース部品に固定される。このベース部品は例えば車両のテールランプ等の灯火器のハウジングであり、このハウジング内に LED30が多数配列されることで所定の発光面積及び光量を確保してヽる。

[0017] 各 LED30は、それぞれ各極のリードフレーム 11又は 12を個別に用いてベース部品に固定される。各リードフレーム 11, 12は、正面視で概ね長方形状をなす平板状のフレーム本体 (装置本体） 13の各部が切り起こされて、後に詳述するカール部 14、立壁部 15、弾性片 16、及び弾性係止片 (係止片） 17等が形成されてなるものである

[0018] 各リードフレーム 11, 12は、それぞれのフレーム本体 13の長辺部分を所定の間隙 S1をもって隣接させるようにして、互いに平行に配置される。以下、各フレーム本体 1 3の上面 (表面）と直交する方向を上下方向、各フレーム本体 13が互いに隣接する方向を左右方向、各フレーム本体 13間の中心線 (左右方向の中心線) Cに沿う方向を前後方向として説明する。

[0019] 各リードフレーム 11, 12は、前記中心線 Cに対して左右勝手違い対称をなすもので、その前後端部にはそれぞれビス孔 18が形成されている。これらビス孔 18に揷通されたビス 18aを前記ベース部品に締め込むことで、各リードフレーム 11, 12がべ一ス部品に固定される。ここで、各リードフレーム 11, 12は、その後端部内側縁に渡る切断容易な連結片 19を介して結合されており、ベース部品への固定時にはこれらを一部品として取り回し、かつベース部品への固定後には連結片 19を切徐して各リードフレーム 11, 12を独立させることが可能である。

[0020] この実施形態における LED30は、上下方向で扁平な角形ブロック状の本体 31上に略半球状のレンズ部 32がー体形成されてなる周知のもので、その本体 31の下面両側部からはアノード側及び力ソード側となる一対のリード端子 33, 34が導出される

[0021] 各リード端子 33, 34は本体 31の下面両側縁と略平行に設けられる板状のもので、これらが所定の間隙を有して互いに対向するように配置される。また、各リード端子 3 3, 34は、本体 31下面から下方に向力つて延びた後に互いに離反する方向に屈曲して、各フレーム本体 13の上面と平行に配される比較的大判の平板部 35を形成している。なお、各リード端子 33, 34の上下方向に沿う部分には、その成形都合上、幅方向略中央部にスリットが形成されている。

[0022] 各リード端子 33, 34の平板部 35は、その下面が対応するリードフレーム 11又は 12 のフレーム本体 13の上面に面接触して、このフレーム本体 13と通電可能となる。また平板部 35は、各リード端子 33, 34の下端部において互いに離反する方向に延びると共に幅広に形成されることで、フレーム本体 13との接触面積を拡大して LED30が発する熱の各リードフレーム 11, 12への放熱性を高めている。

[0023] 平板部 35の先端部は、その上面視において前部及び後部が斜めにカットされることで概ね山形とされる。ここで、平板部 35の先端前部における前記カット部位をリード前案内部 37とする。また、平板部 35の先端頂部には、その上面視において本体 31 側に向力つて凹むように切り欠かれてなるノッチ部 38が形成される。

[0024] このような LED30が、各平板部 35の延出方向を左右方向に沿わせるようにして各リードフレーム 11, 12の前後方向での中間部分に跨るように配置される。このとき、各リード端子 33, 34の平板部 35の下面を対応するリードフレーム 11又は 12のフレーム本体 13の上面に当接させることで、不図示の電源力もの電力の供給を受けて L ED30が点灯可能とされる。このときの LED30の各リードフレーム 11, 12に対する位置を、以下の説明では LED30の固定位置とする。

[0025] 図 3を併せて参照して説明すると、各リードフレーム 11, 12の前後方向での中間部分には、左右方向外側の部位力も切り起こされて上方に向力つて延びた後、左右方向内側に湾曲しかつ下方に向かって折り返してなるカール部 14が形成される。このカール部 14は、フレーム本体 13と一体に打ち抜き形成された切り出し片 14aをプレス成形等により所望の形状に形成してなるもので、その先端縁はフレーム本体 13の上面に概ね沿うようにしてこれと対向配置される。

[0026] カール部 14は、フレーム本体 13と共に平板部 35を挟持するためのもので、この力ール部 14先端とフレーム本体 13上面との間には、平板部 35の厚さよりも小さい間隙 S2が形成されている。この間隙 S2内に、この間隙 S2を押し広げるようにカール部 14 を弾性変形させつつ平板部 35を差し込むことで、このカール部 14とフレーム本体 13 とで平板部 35を弾性的に挟持可能とされる。

[0027] ここで、カール部 14先端には、切り出し片 14aを打ち抜いた際のエッジが残存している。このエッジがカール部 14の弾性力により平板部 35上面に押し付けられ、これに食い込むことで、カール部 14が平板部 35を強固に保持可能とされている。また、カール部 14先端後部には、後上がりとなるように斜めにカットされてなるエッジ後案内部 21が形成されている。

[0028] 各平板部 35は、 LED30が前記固定位置にあるときにはその全幅に渡ってカール部 14とフレーム本体 13とにより挟持される。このときの板状端子のリードフレームに対する位置を、以下の説明では平板部 35の保持位置とすると、平板部 35の保持位置への差し込みは、この保持位置の後方からフレーム本体 13の上面に平板部 35の下面を当接させた状態で、この平板部 35を前方に向力つて移動させるようにして行われる。

[0029] 各リードフレーム 11, 12のフレーム本体 13の前部内側縁部には、これらの間の間隙 S 1内に張り出す張り出し部 22が形成されて、る。この張り出し部 22の後半部分は、後方に向力つて延びる帯状片 15aを切り残すようにして、切り欠かれる。この帯状片 15aが、その基部から立ち上がることで、上方に向力つて延びる前記立壁部 15が形成されている。この立壁部 15は、固定位置にある LED30の本体 31の直ぐ前方に位置し、かつ LED30の本体 31前面に立壁部 15の後面が当接するようになっている。

[0030] 図 4を併せて参照して説明すると、各リードフレーム 11, 12のフレーム本体 13において、保持位置にある平板部 35よりも前方となる部位は、前方に向力て延びる帯状片 16aを切り残すようにして切り欠かれる。この帯状片 16aを、その基部から立ち上力 Sり後方に向力つて折り返すことで、保持位置にある平板部 35をフレーム本体 13に向かって付勢する弾性片 16が形成されている。

[0031] この弹性片 16は、保持位置にある平板部 35の直ぐ前方にて起立した後に斜め下後方に向力つて折り返し、その先端部には、側面視略 V字形状をなす押圧部 23が形成されてなる。この押圧部 23は、保持位置にある平板部 35の前後方向中央近傍に位置し、その下端とフレーム本体 13上面との間には、板状端部 35の厚さよりも小さい間隙 S3が形成されている。すなわち、この間隙 S3内に、この間隙 S3を押し広げるように弾性片 16を弾性変形させつつ、平板部 35を差し込むことで、押圧部 23により平板部 35をこれとフレーム本体 13とを密接させるように押圧可能である。

[0032] 図 5, 6を併せて参照して説明すると、カール部 14のフレーム本体 13からの起立部分には、このカール部 14の外側壁 24とフレーム本体 13とに渡るようにして、開口部 2 5が形成される。この開口部 25は、外側壁 24後部力も前方に向力つて延びる帯状片 17aを切り残すようにして切り欠かれ、この帯状片 17aが、その前端部に係止部 26を有する弾性係止片 17として形成される。

[0033] 弾性係止片 17の係止部 26は、その上面視において左右方向内側に向力つて略山形に突出するように形成されるもので、この係止部 26が保持位置にある平板部 35 先端の前記ノッチ部 38に係合可能である。各リードフレーム 11, 12における係止部 26間の距離は、各リード端子 33, 34のノッチ部 38間の距離よりも若干小さくされている。したがって、弾性係止片 17は、係止部 26をノッチ部 38に押し付けこれらの間の遊びを無くしつつ弹性的に係合させている。 [0034] 次に、 LED30をベース部品に固定する際の手順について説明する。まず、連結片 19により結合された状態の各リードフレーム 11, 12をベース部品にビス 18aにより固定すると共に、ベース部品への固定後には連結片 19を切徐して各リードフレーム 11 , 12を独立させる。このとき、各リードフレーム 11, 12を同時にかつ相対位置を正確に保ったまま、ベース部品に固定することができるため、各リードフレーム 11, 12のベース部品への固定作業工数を大幅に削減できる。なお、各リードフレーム 11, 12 の分割は LED30を取り付けた後に行ってもよい。

[0035] 次いで、各リードフレーム 11, 12を介して、 LED30をベース部品に固定する。まず、 LED30を、各リードフレーム 11, 12に対する固定位置よりも後方となる位置においてフレーム本体 13上に載置する。そして、各リード端子 33, 34の平板部 35の下面を、対応するリードフレームのフレーム本体 13の上面に当接させた状態で、つまり、板状端子ひいては LED30が、上下方向に位置決めされた状態で、この LED30を前方に向力つて移動させる。

[0036] すると、平板部 35が、カール部 14先端後部に形成されたエッジ後案内部 21に導かれて、カール部 14先端とフレーム本体 13上面との間の間隙 S2内に、この間隙 S2 を押し広げるようにカール部 14を弾性変形させつつ、差し込まれる。そして、各平板部 35が各リードフレーム 11, 12に対する保持位置まで差し込まれると、 LED30の本体 31前面が立壁部 15の後面に当接することで、 LED30の平板部 35差し込み方向 (前方)への移動が規制される。すなわち、 LED30が前後方向で位置決めされるのである。

[0037] また、平板部 35を差し込む際には、この平板部 35が、自身の先端前部に形成されたリード前案内部 37を、カール部 14の外側壁 24、及び弾性係止片 17に接触させつつ、前記保持位置に向力つて導かれる。そして、平板部 35先端のノッチ部 38と、弾性係止片 17の係止部 26とが係合することで、平板部 35ひいては LED30の、フレーム本体 13上面に沿う方向（すなわち前後左右方向）での移動及び回転が規制される。このようにして、 LED30が前記固定位置において位置決めされた状態でベース部品に固定されることとなる。

[0038] LED30がベース部品に固定された状態では、カール部 14の弾性力にカ卩え、弾性片 16の弾性力によっても平板部 35がフレーム本体 13に押し付けられることとなる。このため、平板部 35と各リードフレーム 11, 12との間の通電が確実になると共に、各リード端子 33, 34からリードフレームへの伝熱性が高まる。

[0039] また、各平板部 35がカール部 14とフレーム本体 13とで弾性挟持された状態では、平板部 35にカール部 14先端のエッジが食い込むことで、この平板部 35が強固に保持される。このことから、平板部 35ひいては LED30の、フレーム本体 13上面に沿う方向での移動が、確実に抑えられる。同時に、各平板部 35と弾性係止片 17とがノッチ係合することにより、平板部 35ひいては LED30の、フレーム本体 13上面に沿う方向での移動が、より確実に抑えられる。

[0040] ここで、 LED30のベース部品への固定は、所定の工具等を用いて各リードフレーム 11, 12に LED30を取り付けるようにして行い、かっこの逆の手順で LED30をべース部品から取り外すことが可能である。すなわち、 LED30の各リード端子 33, 34 力半田付け等により各リードフレーム 11, 12に固定される場合と比べて、 LED30をベース部品に対して容易に着脱することが可能である。

[0041] 以上説明したように、上記実施形態におけるリードフレーム 11, 12は、板状のリード端子 33, 34を有する LED30を、ベース部品に着脱可能に固定するものである。そして、フレーム本体 13に一体形成される切り出し片 14aを、起立させ折り返すことで、その先端がフレーム本体 13の上面に対向するように形成されるカール部 14としている。更に、フレーム本体 13上面とカール部 14先端との間に差し込まれたリード端子 33 , 34を、フレーム本体 13とカール部 14とで挟持するようにしている。

[0042] この構成によれば、 LED30のベース部品への固定は、予めベース部品に固定されたリードフレーム 11, 12のフレーム本体 13上面に沿って、これとカール部 14先端との間にリード端子 33, 34を差し込むことで行うことが可能となる。そして、この逆の手順で LED30をベース部品力も取り外すことが可能となる。このように、 LED30をべース部品に対して比較的容易に着脱することが可能となることで、 LED30のベース部品への固定及び交換作業工数を削減できるという効果がある。

[0043] このとき、カール部 14先端のエッジをリード端子 33, 34に食い込ませることで、リード端子 33, 34におけるフレーム本体 13表面の面直方向での移動だけでなぐフレーム本体 13表面の面沿い方向での移動も効果的に規制することが可能となる。このため、 LED30の脱落やリードフレーム 11, 12との接触不良を防止できるという効果がある。

[0044] し力も、リード端子 33, 34を挟持するカール部 14がフレーム本体 13と一体的に設けられることで、リードフレーム 11, 12の部品点数の増加を抑えることが可能となる。このため、部品コストの低減を図ると共に、 LED30固定時の作業工数及び部品管理工数の低減を図ることができると、う効果がある。

[0045] また、上記リードフレーム 11, 12においては、フレーム本体 13に、このフレーム本体 13の上面にリード端子 33, 34を面接触させるために、リード端子 33, 34をフレーム本体 13側に付勢する弹性片 16を設けている。このようにしたことで、 LED30固定持に、フレーム本体 13にリード端子 33, 34を面接触させることが可能となる。これにより、 LED30が発生する熱のリード端子 33, 34からの放熱性を向上できると共に、リードフレーム 11, 12とリード端子 33, 34との接触時の信頼性を向上できるという効果がある。

[0046] さらに、上記リードフレーム 11, 12においては、フレーム本体 13に、リード端子 33, 34に設けられたノッチ部 38に係合する弾性係止片 17を設けて、る。このようにしたことで、 LED30固定時に弾性係止片 17をノッチ部 38に係合させて、リード端子 33, 3 4のフレーム本体 13に対する各方向での位置決めを行うことが可能となる。これにより、 LED30のベース部品への固定作業を容易にできるという効果がある。また、リード端子 33, 34のフレーム本体 13に対する各方向への移動を規制することが可能となるため、 LED30の脱落や、リードフレーム 11, 12との接触不良を、より効果的に防止できるという効果がある。

[0047] さらに、上記リードフレーム 11, 12を用いて LED30を固定する固定構造においては、多数の LED30が各種の振動にさらされるような車両用ランプへの採用力特に有効であるといえる。

[0048] 以上、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明した力上記実施形態における構成は一例であって、本発明はこの実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は上述した説明によって限定されることはなぐ添付のクレームの範囲によってのみ限定される。

[0049] 例えば、上記実施形態における、カール部 14を形成する切り出し片 14aは、フレーム本体 13と一体形成されるのでなぐ別体の金属板を溶接等により接合したものであつてもよい。また、カール部 14先端 (切り出し片 14a先端）がフレーム本体 13の上面に沿うように形成されず、例えば波形に形成されたりしてもよヽ。

産業上の利用可能性

[0050] 本発明は、例えば、発光ダイオードを車両用ランプ等の光源として採用する場合において、好適に用いることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 板状のリード端子を有する発光ダイオードの固定装置であって、

ベース部品に固定される装置本体と、

前記装置本体と一体的に設けられ、この装置本体の表面に前記リード端子を固定する切り出し片と、を備え、

前記切り出し片は、前記装置本体から起立され折り返されることで、この切り出し片の先端が前記装置本体の表面に対向するようにして形成され、

前記切り出し片の先端と前記装置本体の表面との間に差し込まれた前記リード端子を挟持することで、前記発光ダイオードを前記ベース部品に着脱可能に固定することを特徴とする発光ダイオードの固定装置。

[2] 請求項 1に記載の発光ダイオードの固定装置であって、

前記装置本体に、この装置本体の表面に前記リード端子を面接触させるために、このリード端子を前記装置本体側に付勢する弾性片を設けたことを特徴とする発光ダィオードの固定装置。

[3] 請求項 1に記載の発光ダイオードの固定装置であって、

前記装置本体に、この装置本体に対する前記リード端子の位置決めを行うために、前記リード端子に設けられたノッチ部に係合する係止片を設けたことを特徴とする発光ダイオードの固定装置。

[4] 請求項 1から請求項 3の何れかに記載の固定装置を用いて、発光ダイオードを固定することを特徴とする発光ダイオードの固定構造。