特開 2022-89601 照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022089601

(43)【公開日】2022-06-16

(54)【発明の名称】照明装置

(51)【国際特許分類】

   B60Q 3/74 20170101AFI20220609BHJP

【ＦＩ】

B60Q3/74

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020202123

(22)【出願日】2020-12-04

(71)【出願人】

【識別番号】000241463

【氏名又は名称】豊田合成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】特許業務法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金子 真之

(72)【発明者】

【氏名】竹内 将人

(72)【発明者】

【氏名】吉川 正人

(72)【発明者】

【氏名】藤浪 速光

(72)【発明者】

【氏名】笠原 結実

【テーマコード（参考）】

3K040

【Ｆターム（参考）】

3K040AA02

3K040CA05

3K040DA02

3K040FB02

3K040GA01

3K040GC01

(57)【要約】

【課題】基板カバーをハウジング上に安定して仮置きすることができ、ロボットによる自動組立を行う場合であっても、基板カバーのハウジングへの取り付け不良の発生が抑えられる構造を有する照明装置を提供する。
【解決手段】底壁１１、及び底壁１１に連続した、嵌合孔１３を有する第１の側壁１２を有する、基板カバー１０と、嵌合孔１３に嵌合する外側に突出した爪２２を有する第２の側壁２１を有するハウジング２０と、爪２２を嵌合孔１３に嵌合させることにより、基板カバー１０の底壁１１とハウジング２０とに挟まれて固定される、発光素子３２及び発光素子３２の動作を切り替えるスイッチ３３が配線板３１に実装された基板３０と、ハウジング２０に取り付けられた、発光面となるレンズ５０と、を備え、爪２２が、第２の側壁２１の先端２１ｂから離れて設けられた、照明装置１を提供する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

底壁、及び前記底壁に連続した、嵌合孔を有する第１の側壁を有する、基板カバーと、
前記嵌合孔に嵌合する外側に突出した爪を有する第２の側壁を有するハウジングと、
前記爪を前記嵌合孔に嵌合させることにより、前記基板カバーの前記底壁と前記ハウジングとに挟まれて固定される、発光素子及び前記発光素子の動作を切り替えるスイッチが配線板に実装された基板と、
前記ハウジングに取り付けられた、発光面となるレンズと、
を備え、
前記爪が、前記第２の側壁の先端から離れて設けられた、
照明装置。

【請求項2】

前記爪と前記第２の側壁の先端との距離が１ｍｍ以上である、
請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

前記爪が、前記第１の側壁の内側から前記嵌合孔に嵌合され、外部に露出する構造を有する、
請求項１又は２に記載の照明装置。

【請求項4】

前記ハウジングに取り付けられた、前記スイッチを操作するためのスイッチノブを備え、
前記ハウジングが、前記スイッチノブを取り付ける部分に前記スイッチノブの取り付け方向に沿ったレールを有し、
前記スイッチノブが、取り付けの際に前記レールを滑らせる、前記レールに対応した線状の溝を有する、
請求項１～３のいずれか１項に記載の照明装置。

【請求項5】

前記第２の側壁が、前記基板を側方から挟んで互いに対抗する２枚の側壁を含み、
前記２枚の側壁の前記基板に隣接する領域の一部の高さが、前記基板の前記配線板の前記ハウジング側の面の高さよりも、２ｍｍ以上低い、
請求項１～４のいずれか１項に記載の照明装置。

【請求項6】

前記第１の側壁が、少なくとも一部の前記嵌合孔の両側に、前記第１の側壁の先端から連続するスリットを有する、
請求項１～５のいずれか１項に記載の照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、天井に取り付けされるハウジングと、ハウジングの下方に設けられるレンズカバーと、ハウジングの上方側に設けられた、光源を有する基板と、基板を覆う基板カバーを備えた室内照明灯が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の室内照明灯においては、ハウジングの爪を基板カバーの孔に嵌合させることにより、基板カバーをハウジングに取り付ける。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１９２８８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の室内照明灯のような照明装置の組み立てをロボットにより自動で行う場合、基板カバーのハウジングへの取り付けは、基板カバーをハウジング上に仮置きする動作と、仮置きされた基板カバーを上から押し込んでハウジングの爪と基板カバーの嵌合孔を嵌合させる動作の組み合わせにより実施される。

【0006】

しかしながら、基板カバーをハウジング上に仮置きする際に基板カバーの位置が僅かでもずれると、基板カバーが傾くなどして、押し込むことによりハウジングの爪と基板カバーの嵌合孔を嵌合させることができなくなるおそれがある。

【0007】

本発明の目的は、基板カバーをハウジング上に安定して仮置きすることができ、ロボットによる自動組立を行う場合であっても、基板カバーのハウジングへの取り付け不良の発生が抑えられる構造を有する照明装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］～［６］の照明装置を提供する。

【0009】

［１］底壁、及び前記底壁に連続した、嵌合孔を有する第１の側壁を有する、基板カバーと、前記嵌合孔に嵌合する外側に突出した爪を有する第２の側壁を有するハウジングと、前記爪を前記嵌合孔に嵌合させることにより、前記基板カバーの前記底壁と前記ハウジングとに挟まれて固定される、発光素子及び前記発光素子の動作を切り替えるスイッチが配線板に実装された基板と、前記ハウジングに取り付けられた、発光面となるレンズと、を備え、前記爪が、前記第２の側壁の先端から離れて設けられた、照明装置。
［２］前記爪と前記第２の側壁の先端との距離が１ｍｍ以上である、上記［１］に記載の照明装置。
［３］前記爪が前記第１の側壁の内側から前記嵌合孔に嵌合され、外部に露出する構造を有する、上記［１］又は［２］に記載の照明装置。
［４］前記ハウジングに取り付けられた、前記スイッチを操作するためのスイッチノブを備え、前記ハウジングが、前記スイッチノブを取り付ける部分に前記スイッチノブの取り付け方向に沿ったレールを有し、前記スイッチノブが、取り付けの際に前記レールを滑らせる、前記レールに対応した線状の溝を有する、上記［１］～［３］のいずれか１項に記載の照明装置。
［５］前記第２の側壁が、前記基板を側方から挟んで互いに対抗する２枚の側壁を含み、前記２枚の側壁の前記基板に隣接する領域の一部の高さが、前記基板の前記配線板の前記ハウジング側の面の高さよりも、２ｍｍ以上低い、上記［１］～［４］のいずれか１項に記載の照明装置。
［６］前記第１の側壁が、少なくとも一部の前記嵌合孔の両側に、前記第１の側壁の先端から連続するスリットを有する、上記［１］～［５］のいずれか１項に記載の照明装置。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、基板カバーをハウジング上に安定して仮置きすることができ、ロボットによる自動組立を行う場合であっても、基板カバーのハウジングへの取り付け不良の発生が抑えられる構造を有する照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る照明装置の斜視図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態に係る照明装置の分解斜視図である。

【図3】図３は、図１の切断線Ａ－Ａに沿って切断された照明装置の垂直断面図である。

【図4】図４（ａ）、（ｂ）は、ハウジング上に仮置きされた状態の本発明の実施の形態に係る基板カバーを示す断面模式図である。図４（ｃ）は、比較例としての、第２の側壁の先端から離れずに設けられている爪の断面を含む断面模式図である。

【図5】図５は、図１の切断線Ｂ－Ｂに沿って切断された照明装置の部分的な垂直断面図である。

【図6】図６（ａ）は、スイッチノブの裏側から見た斜視図であり、図６（ｂ）は、ハウジングのスイッチノブ取り付け部近傍を拡大した斜視図である。

【図7】図７（ａ）は、ハウジングの基板カバーを取り付ける側から見た斜視図である。図７（ｂ）は、ロボットアームにより基板がハウジングの上に載置されるときの状態を示す断面模式図である。

【図8】図８（ａ）は、嵌合孔近傍を拡大した、本発明の実施の形態に係る基板カバーの側面図である。図８（ｂ）、（ｃ）は、比較例としての、図８（ａ）と異なる嵌合孔近傍の構造を有する基板カバーの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

〔実施の形態〕
（照明装置の構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る照明装置１の斜視図である。図１（ａ）は、後述するレンズ５０側から見た斜視図であり、図１（ｂ）は、後述する基板カバー１０側から見た斜視図である。図２は、照明装置１の分解斜視図である。

【0013】

照明装置１は、車両の天井に取り付けられる照明装置であり、典型的には、自動車のリア席側の天井に取り付けられる照明装置である。

【0014】

照明装置１は、底壁１１、及び底壁１１に連続した、嵌合孔１３（１３ａ～１３ｃ）を有する第１の側壁１２を有する、基板カバー１０と、嵌合孔１３に嵌合する外側に突出した爪２２（２２ａ～２２ｃ）を有する第２の側壁２１を有するハウジング２０と、爪２２を嵌合孔１３に嵌合させることにより、基板カバー１０の底壁１１とハウジング２０とに挟まれて固定される、光源である発光素子３２及び発光素子３２の動作を切り替えるスイッチ３３が実装された基板３０と、ハウジング２０に取り付けられた、発光面となるレンズ５０と、を備える。

【0015】

基板３０は、配線板３１と、配線板３１に実装された発光素子３２、スイッチ３３、及び発光素子３２に電力を供給するためのケーブルなどを接続するための電源コネクタ３４を有する。発光素子３２は、例えば、発光ダイオード素子である。発光素子３２の個数や配置は特に限定されない。スイッチ３３は、ボタンを押し込むことにより電流のオン、オフを切り替え、発光素子３２の点灯と消灯を切り替える押しボタンスイッチである。

【0016】

基板カバー１０は、基板３０を覆って保護する部材であり、基板３０を覆った状態で基板カバー１０をハウジング２０に取り付けることにより、基板３０を固定することができる。基板カバー１０は、例えば、ポリプロピレンなどの樹脂からなる。

【0017】

ハウジング２０の爪２２を有する第２の側壁２１と、基板カバー１０の嵌合孔１３を有する第１の側壁１２は、基板カバー１０をハウジング２０に取り付ける際に弾性変形し、爪２２が嵌合孔１３に達したときにその復元力によって爪２２を嵌合孔１３に嵌合させる。ハウジング２０の爪２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、それぞれ基板カバー１０の嵌合孔１３ａ、１３ｂ、１３ｃに嵌合する。

【0018】

ハウジング２０は、基板３０が取り付けられる側の部分に、発光素子３２から発せられる光を取り込むための開口部２５を有する。また、ハウジング２０は、基板３０が取り付けられる側と反対側の部分に、発光素子３２から発せられる光を放出するための開口部２６を有する。ハウジング２０は、例えば、ポリプロピレンなどの樹脂からなり、発光素子３２から発せられる光を透過しない性質を有する。

【0019】

また、ハウジング２０は、クリップ６０を固定するためのクリップ取り付け部２４を有する。クリップ６０は、照明装置１を車内の天井に取り付けるための部品であり、取り付け時に弾性変形し、その復元力によって天井の取り付け部に固定される。

【0020】

レンズ５０は、開口部２６を覆うようにハウジング２０に取り付けられる。レンズ５０は、例えば、ポリカーボネートからなり、発光素子３２から発せられる光を透過する性質を有する。

【0021】

図２に示されるように、照明装置１を構成する各部品の組み付け方向は一方向に統一されており、ロボットによる自動組立を行う場合であっても、容易に照明装置１を組み立てることができる。

【0022】

照明装置１を構成する各部品は、それぞれ、チャック部分（搬送時にロボットアームのクローで掴む部分）となる、重心を挟む位置に２つの平行な平面状の領域を有することが好ましい。例えば、ハウジング２０においては、第２の側壁２１のうちの基板３０を側方から挟んで互いに対抗する２枚の側壁２１ａに、ハウジング２０の重心を挟む２つの平行な平面状の領域が含まれる。この場合、ロボットによる自動組立を行う場合であっても、各部品の意匠面にロボットアームが触れないために、部品が傷つくことを防止できる。

【0023】

（基板カバーの取り付け不良を抑える構造）
図３は、図１の切断線Ａ－Ａに沿って切断された照明装置１の垂直断面図である。図３に示されるように、ハウジング２０の爪２２ａは、第２の側壁２１の先端（縁）２１ｂから離れて設けられている。

【0024】

これによって、基板カバー１０をハウジング２０へ取り付ける工程において、基板カバー１０をハウジング２０上に安定して仮置きすることができ、基板カバー１０を上方から押し込むことによって、より確実にハウジング２０の爪２２と基板カバー１０の嵌合孔１３を嵌合させることができる。このため、ロボットによる自動組立を行う場合であっても、基板カバー１０のハウジング２０への取り付け不良の発生が抑えられる。

【0025】

また、図３に示されるように、基板カバー１０の第１の側壁１２が、先端１２ａの内側に設けられた傾斜面１２ｂによる誘い込み形状を有することが好ましい。この場合、基板カバー１０をハウジング２０上により安定して仮置きすることができる。

【0026】

図４（ａ）、（ｂ）は、ハウジング２０上に仮置きされた状態の基板カバー１０を示す断面模式図である。図４（ａ）、（ｂ）に示される断面は、第２の側壁２１の先端２１ｂから離れて設けられている爪２２ａの断面を含む。図４（ａ）に示される基板カバー１０は傾斜面１２ｂによる誘い込み形状を有さず、図４（ｂ）に示される基板カバー１０は傾斜面１２ｂによる誘い込み形状を有する。なお、図４（ａ）、（ｂ）においては、基板３０の図示は省略している。

【0027】

図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、基板カバー１０が仮置きされた状態において、ハウジング２０の第２の側壁２１の先端２１ｂと爪２２ａの間の部分が、基板カバー１０の第１の側壁１２の内側に嵌まり込むため、基板カバー１０の姿勢が安定する。また、図４（ｂ）に示されるように、基板カバー１０が傾斜面１２ｂによる誘い込み形状を有する場合、第１の側壁１２の先端１２ａを爪２２ａの上により安定に置くことができる。第１の側壁１２の先端１２ａを爪２２ａの上にさらに安定に置くためには、図４（ｂ）に示されるように、傾斜面１２ｂの傾斜角度と爪２２ａの基板カバー１０側の傾斜面２２０の傾斜角度がほぼ一致していることが好ましい。

【0028】

一方、図４（ｃ）は、比較例としての、第２の側壁２１の先端２１ｂから離れずに設けられている爪２２の断面を含む、ハウジング２０上に仮置きされた状態の基板カバー１０を示す断面模式図である。この場合、図４（ｃ）に示されるように、ハウジング２０の第２の側壁２１が基板カバー１０の第１の側壁１２の内側に嵌まり込むことはなく、爪２２が第２の側壁２１の先端２１ｂの上に乗ることになる。このため、全ての爪２２が第２の側壁２１の先端２１ｂから離れずに設けられている場合、基板カバー１０の仮置き位置が僅かでもずれると、基板カバー１０が傾いたり、ハウジング２０上から滑り落ちたりして、基板カバー１０を上方から押し込んでハウジング２０の爪２２と基板カバー１０の嵌合孔１３を嵌合させることができなくなるおそれがある。

【0029】

ここで、基板カバー１０をハウジング２０上により安定して仮置きするためには、爪２２と第２の側壁２１の先端２１ｂとの距離Ｌが１ｍｍ以上であることが好ましい。

【0030】

また、ハウジング２０が有する爪２２のうち、少なくとも一部の爪２２が第２の側壁２１の先端２１ｂから離れて設けられていればよいが、基板カバー１０をハウジング２０上により安定して仮置きするため、少なくとも、図３に示される爪２２ａのように、ハウジング２０が有する第２の側壁２１のうち、基板３０を側方から挟んで互いに対抗する２枚の側壁２１ａの互いに対抗する位置に設けられた２つの爪２２が先端２１ｂから離れて設けられていることが好ましい。

【0031】

なお、上述の例では、爪２２を第１の側壁１２の内側から嵌合孔１３に嵌合させているが、爪２２を第１の側壁１２の外側から嵌合孔１３に嵌合させる場合であっても、基板カバー１０の第１の側壁１２の先端１２ａが、第２の側壁２１の先端２１ｂと爪２２の間の部分の内側に嵌まり込むため、仮置きされた基板カバー１０の姿勢を安定させることができる。

【0032】

（画像検査可能な爪嵌合構造）
ハウジング２０の爪２２が嵌合孔１３に嵌合しているか否かを画像検査（カメラにより撮像した画像を用いる検査）するため、照明装置１は、図１（ｂ）に示されるように、嵌合孔１３が第１の側壁１２の内側から外側に貫通し、第１の側壁１２の内側から嵌合孔１３に嵌合された爪２２が外部に露出する構造を有することが好ましい。この場合、画像検査装置を用いた自動検査により、爪２２と嵌合孔１３の嵌合（半嵌合などになっていないか）を確認することができる。

【0033】

（スイッチノブ取り付け構造）
照明装置１は、図１（ａ）、図２に示されるように、ハウジング２０に取り付けられた、スイッチ３３を操作するためのスイッチノブ４０を備える。スイッチノブ４０を指などで押し込むことにより、スイッチ３３のボタンを押して電流のオン、オフを切り替えることができる。

【0034】

図５は、図１の切断線Ｂ－Ｂに沿って切断された照明装置１の部分的な垂直断面図である。ロボットによる自動組み立てを行う場合、スイッチノブ４０のハウジング２０への取り付けは、スイッチノブ４０をハウジング２０のスイッチノブ取り付け部２３上に仮置きする動作と、仮置きされたスイッチノブ４０を上から押し込んでスイッチノブ４０の爪４１をスイッチノブ取り付け部２３の孔２３ａに挿入する動作の組み合わせにより実施される。

【0035】

爪４１がスイッチノブ取り付け部２３の孔２３ａに挿入されると、爪４１が孔２３ａの縁に引っかかることにより、スイッチ３３を操作するためにスイッチノブ４０を押し込む動作を阻害することなく、スイッチノブ４０がハウジング２０から外れることを防止できる。

【0036】

図６（ａ）は、スイッチノブ４０の裏側から見た斜視図であり、図６（ｂ）は、ハウジング２０のスイッチノブ取り付け部２３近傍を拡大した斜視図である。

【0037】

ハウジング２０は、スイッチノブ取り付け部２３にスイッチノブ４０の取り付け方向に沿ったレール２３ｂを有し、また、スイッチノブ４０が、取り付けの際にレール２３ｂを滑らせる、レール２３ｂに対応した線状の溝４２を有することが好ましい。

【0038】

スイッチノブ４０をハウジング２０へ取り付ける工程において、スイッチノブ４０をスイッチノブ取り付け部２３上に仮置きしたときに、レール２３ｂの下端が溝４２に収まることによりスイッチノブ４０の姿勢が安定し、また、仮置きされたスイッチノブ４０を上方から押し込むときに、レール２３ｂが溝４２内を滑ることにより、より確実にスイッチノブ４０の爪４１をスイッチノブ取り付け部２３の孔２３ａに挿入することができる。このため、ロボットによる自動組立を行う場合であっても、スイッチノブ４０のハウジング２０への取り付け不良の発生が抑えられる。

【0039】

なお、ハウジング２０のレール２３ｂと、スイッチノブ４０の溝４２は、組み立てられた照明装置１において、スイッチノブ４０の押し込み動作のガイドとしても用いることができる。

【0040】

（ロボットアームの干渉を避ける構造）
図７（ａ）は、ハウジング２０の基板カバー１０を取り付ける側から見た斜視図である。図７（ａ）に示されるように、ハウジング２０の第２の側壁２１が、基板３０を側方から挟んで互いに対抗する２枚の側壁２１ａを含み、２枚の側壁２１ａの基板３０に隣接する領域の一部（以下凹部２１ｃとする）における先端２１ｂの高さＨ_１が、基板３０の配線板３１のハウジング２０側の面３１ａの高さＨ_２よりも２ｍｍ以上低いことが好ましい。

【0041】

図７（ｂ）は、ロボットアームにより基板３０がハウジング２０の上に載置されるときの状態を示す、図７（ａ）の切断線Ｃ－Ｃに沿って切断された垂直断面の模式図である。図７（ｂ）に示される断面は、側壁２１ａの凹部２１ｃの断面を含む。図７（ｂ）に示されるように、ロボットアームのクロー７０が基板３０の配線板３１を両側から挟んで保持し、ハウジング２０の上に置くときに、クロー７０の先端の水平方向の位置が凹部２１ｃと重なるようにすると、クロー７０と第２の側壁２１の干渉を避けることができる。

【0042】

（嵌合を容易にする爪嵌合構造）
図８（ａ）は、嵌合孔１３ｂ近傍を拡大した、基板カバー１０の側面図である。図８（ａ）に示される嵌合孔１３ｂのように、基板カバー１０の第１の側壁１２は、少なくとも一部の嵌合孔１３の両側に、第１の側壁１２の先端１２ａから連続するスリット１４を有することが好ましい。特に、嵌合孔１３ｂのように、両側の近い位置に第１の側壁１２の縁やハウジング２０への取り付けのためのスリットが存在しない嵌合孔１３の両側にスリット１４が設けられていることが好ましい。

【0043】

図８（ｂ）、（ｃ）は、比較例としての、図８（ａ）と異なる嵌合孔１３近傍の構造を有する基板カバー１０の側面図である。第１の側壁１２がスリット１４を有する場合、図８（ｂ）に示されるようなスリット１４を有しない場合と比較して、基板カバー１０をハウジング２０に取り付ける際に第１の側壁１２が弾性変形しやすくなり、より小さな力で容易に爪２２を嵌合孔１３に嵌合させることができる。

【0044】

また、第１の側壁１２がスリット１４を有する場合、図８（ｃ）に示されるような第１の側壁１２の嵌合孔１３を含む部分が突出している場合と比較して、基板カバー１０の厚さを抑え、照明装置１を小型化することができる。

【0045】

（実施の形態の効果）
上記実施の形態に係る照明装置１によれば、基板カバー１０をハウジング２０上に安定して仮置きすることができ、ロボットによる自動組立を行う場合であっても、基板カバー１０のハウジング２０への取り付け不良の発生を抑えることができる。

【0046】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。また、発明の主旨を逸脱しない範囲内において上記実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることができる。

【0047】

また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【符号の説明】

【0048】

１ 照明装置
１０ 基板カバー
１１ 底壁
１２ 第１の側壁
１２ａ 先端
１２ｂ 傾斜面
１３（１３ａ～１３ｃ） 嵌合孔
１４ スリット
２０ ハウジング
２１ 第２の側壁
２１ｂ 先端
２２（２２ａ～２２ｃ） 爪
２３ スイッチノブ取り付け部
２３ｂ レール
３０ 基板
３１ 配線板
３２ 発光素子
３３ スイッチ
４０ スイッチノブ
４１ 爪
４２ 溝
５０ レンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】