(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】P2023104434
(43)【公開日】2023-07-28
(54)【発明の名称】カード型灯具ユニットの基板シート、カード型灯具ユニット及び車両用灯具
(51)【国際特許分類】
F21S 41/19 20180101AFI20230721BHJP
F21S 41/143 20180101ALI20230721BHJP
F21S 45/47 20180101ALI20230721BHJP
F21S 45/43 20180101ALI20230721BHJP
F21V 19/00 20060101ALI20230721BHJP
F21V 23/06 20060101ALI20230721BHJP
F21V 29/76 20150101ALI20230721BHJP
F21V 29/67 20150101ALI20230721BHJP
F21V 29/503 20150101ALI20230721BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20230721BHJP
F21Y 115/30 20160101ALN20230721BHJP
【FI】
F21S41/19
F21S41/143
F21S45/47
F21S45/43
F21V19/00 450
F21V19/00 150
F21V23/06
F21V29/76
F21V29/67
F21V29/503
F21Y115:10
F21Y115:30
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022005414
(22)【出願日】2022-01-18
(71)【出願人】
【識別番号】000001133
【氏名又は名称】株式会社小糸製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110004060
【氏名又は名称】弁理士法人あお葉国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100077986
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 太一
(74)【代理人】
【識別番号】100139745
【弁理士】
【氏名又は名称】丹波 真也
(74)【代理人】
【識別番号】100187182
【弁理士】
【氏名又は名称】川野 由希
(74)【代理人】
【識別番号】100207642
【弁理士】
【氏名又は名称】簾内 里子
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 哲也
【テーマコード(参考)】
3K013
3K014
【Fターム(参考)】
3K013AA01
3K013AA07
3K013BA01
3K014AA01
3K014HA04
(57)【要約】
【課題】外部コネクタ差込部と、線膨張係数の異なる放熱板を有するカード型灯具ユニットの基板シート、カード型灯具ユニット及び車両用灯具に関する。
【解決手段】外周辺10b~10d及びコネクタ形成辺12を有する多角形の基板本体10と、コネクタ形成辺12に形成された外部コネクタ差込部11と、基板本体10に一体化された、基板本体10線膨張係数の異なる放熱部材16と、点消灯用の制御回路13に接続される発光素子光源6と、を有するカード型灯具ユニット5と、基板本体10の外周辺に形成された連結端部10eを介してカード型灯具ユニット5を一体化した枠体23と、を有する、カード型灯具ユニッ5トの基板シート20において、コネクタ形成辺12に枠体23との連結端部21,22を設けた。
【選択図】
図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周辺及びコネクタ形成辺を有する多角形の基板本体と、前記コネクタ形成辺に形成された外部コネクタ差込部と、前記基板本体に一体化された、前記基板本体と異なる線膨張係数を有する放熱部材と、点消灯用の制御回路に接続される発光素子光源と、を有するカード型灯具ユニットと、
多角形の前記基板本体の外周辺に形成された連結端部を介して前記カード型灯具ユニットを一体化した枠体と、
を有する、カード型灯具ユニットの基板シートにおいて、
前記コネクタ形成辺に枠体との連結端部を設けたことを特徴とする、カード型灯具ユニットの基板シート。
【請求項2】
前記発光素子光源を構成する発光素子が、前記基板本体に複数設けられ、
点消灯用の前記制御回路が、基板本体に搭載されたことを特徴とする、請求項1に記載のカード型灯具ユニットの基板シート
【請求項3】
複数の前記カード型灯具ユニットを有し、各カード型灯具ユニットは、前記枠体との前記連結端部に代えて、各コネクタ形成辺を相互に連結する相互連結端部を備えたことを特徴とする、請求項1または2に記載のカード型灯具ユニットの基板シート。
【請求項4】
連結端部の切断を介して基板シートの枠体から切り離された、請求項1または2のいずれかに記載のカード型灯具ユニット。
【請求項5】
請求項4に記載の前記カード型灯具ユニットを有することを特徴とする、車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
外部コネクタ差込部と、線膨張係数の異なる放熱板を有するカード型灯具ユニットの基板シート、カード型灯具ユニット及び車両用灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1の明細書の[0024][0025]と、
図3には、素子搭載部に搭載された多数のLEDと、素子搭載部に突設されたコネクタ部を有する、樹脂製のカード型光源が記載されている。仮にこのようなLEDを搭載したカード型光源において、前記LEDと接続される基板を形成する場合、当該基板の裏面等に金属板(放熱部材)等を一体化することで、点灯時に基板に発生する熱を放熱することが考えられる。
【0003】
また、特許文献1のようなカード型光源は、多数の連結端部を介して連結された枠体と共に基板シートとして形成され、前記連結端部を切断することによって、枠体から切り出されることが、一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1のカード型光源を有する基板シートにLEDを実装し、または基板シートの樹脂製のカード型光源の裏面に金属板などの放熱部材を一体化して金属ベース基板とする場合、かかる基板シートには、熱処理を施す必要がある。かかる熱処理は、樹脂製のカード型光源と、金属板との線膨張係数の違いにより、形成された金属ベース基板に曲げ応力による“反り”を発生することになる。
【0006】
基板シートとして形成された金属ベース基板は、多数の連結端部を介して枠体に一体化されているため、金属ベース基板の辺のうち、連結端部によって枠体に連結された外周辺には、枠体による変形の規制によって反りが生じない。しかし、枠体との連結端部は、切断後にバリとなるため、仮にコネクタ部の外周辺と枠体との間に連結端部を形成すると、反りが発生しない反面、外部コネクタに対するコネクタ部の抜き差しに悪影響を及ぼす。従って、コネクタ部と枠体との間には、連結端部を形成出来ないため、基板シートとして形成された、コネクタ部付の金属ベース基板を有する基板シートには、熱処理時によって、コネクタ部の形成部近傍に、反りを生じるという問題があった。
【0007】
本願は、上記問題に鑑みて、熱処理を施しても、コネクタ部の近傍に反りを生じにくい、コネクタ部付の金属ベース基板を有する基板シート、カード型灯具ユニット及び車両用灯具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
外周辺及びコネクタ形成辺を有する多角形の基板本体と、前記コネクタ形成辺に形成された外部コネクタ差込部と、前記基板本体に一体化された、前記基板本体と異なる線膨張係数を有する放熱部材と、点消灯用の制御回路に接続される発光素子光源と、を有するカード型灯具ユニットと、多角形の前記基板本体の外周辺に形成された連結端部を介して前記カード型灯具ユニットを一体化した枠体と、を有する、カード型灯具ユニットの基板シートにおいて、前記コネクタ形成辺に枠体との連結端部を設けた。
【0009】
(作用)連結端部を介してコネクタ形成部が枠体に連結されることにより、基板シートに熱処理を施した際に、コネクタ形成部近傍に曲げ応力が生じても、枠体によって反りを規制される。
【0010】
また、カード型灯具ユニットの基板シートにおいて、前記発光素子光源を構成する発光素子が、前記基板本体に複数設けられ、点消灯用の前記制御回路が、基板本体に搭載されることが望ましい。
【0011】
(作用)仮に複数の発光素子光源を点消灯制御する制御回路をカード型灯具ユニットの外部に配置すると、外部コネクタ差込部において、複数の発光素子光源毎に金属製の導電路を設ける必要がある。本願発明は、制御回路をカード型灯具ユニットの基板本体に搭載することで、外部コネクタ差込部に発光素子毎の導電路を設置しなくてもすむ。
【0012】
また、カード型灯具ユニットの基板シートにおいて、複数の前記カード型灯具ユニットを有し、各カード型灯具ユニットは、前記枠体との前記連結端部に代えて、各コネクタ形成辺を相互に連結する相互連結端部を備えることが望ましい。
【0013】
(作用)基板シートにおいて、複数のカード型灯具ユニットのそれぞれのコネクタ形成辺が、相互連結端部によって連結されることにより、各コネクタ形成辺の近傍に生じる反りを相互に規制される。
【0014】
また、カード型灯具ユニットは、連結端部の切断を介して基板シートの枠体から切り離されることで形成され、切り離されたカード型灯具ユニットは、車両用灯具に設けられる。
【発明の効果】
【0015】
カード型灯具ユニットの基板シートによれば、熱処理を施されても外部コネクタ差込部の近傍に反りが、枠体に対して生じにくくなる。
【0016】
カード型灯具ユニットの基板シートによれば、点消灯用の制御回路から複数の各発光素子に接続される導電路を外部コネクタ差込部に形成する必要がなくなるため、外部コネクタ差込部の幅を狭くすることが出来、更に前記コネクタ形成辺をより広く確保出来るため、コネクタ形成辺の連結端部をより太くし、またはより多く設けることで、外部コネクタ差込部の近傍に発生する反り防止を強化出来る。
【0017】
カード型灯具ユニットの基板シートによれば、複数のカード型灯具ユニットの各コネクタ形成辺の近傍に、それぞれ生じる反りを相互に規制されることで、外部コネクタ差込部の近傍に発生する反り防止を更に強化出来る。
【0018】
そして、上記各効果を有するカード型灯具ユニットと、車両用灯具を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】第1の実施形態のカード型灯具ユニットを有する車両用灯具の正面図。
【
図2】
図1のI-Iにおいて切断した断面図及び当該断面図の拡大断面図。
【
図3】カード型灯具ユニットと給電コネクタの概略断面図。
【
図4】複数のカード型灯具ユニットを側方に配列形成した、基板シートの概略説明図。
【
図5】複数のカード型灯具ユニットの各外部コネクタ差込部を対向配置するように形成した、基板シートの概略説明図。
【
図6】カード型灯具ユニットの変形例を側方に複数配列形成した、基板シートの概略説明図。
【
図7】カード型灯具ユニットの複数の変形例について、各外部コネクタ差込部を対向配置するように形成した、基板シートの概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の車両用灯具の好適な実施形態を
図1と
図2に基づいて説明し、本発明のカード型灯具ユニットの好適な実施形態を
図3に基づいて説明する。各図においては、車両用灯具、カード型灯具ユニット及び基板シートリント基板の各方向を(表面側:裏面側:左端側:右端側:先端側:基端側=Fr:Re:Le:Ri:Lo:Up)として説明する。
【0021】
図1と
図2に示される第1の実施形態の車両用灯具1は、ランプボディ2と、前面カバー3と、灯具ユニット4と、を備える。ランプボディ2は、車両(図示せず)の前方側に開口部を有する。前面カバー3は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成され、ランプボディ2の開口部に取り付けられることによって内側に灯室Sを形成する。
図1に示す灯具ユニット4は、LED光源やレーザーダイオード等の発光素子6a~6gからなる発光素子光源6として有するカード型灯具ユニット5、光学ユニット7、放熱ユニット8及び給電コネクタ9によって構成されて、灯室Sの内側に配置される。
【0022】
図1から
図3に示すカード型灯具ユニット5は、ガラスエポキシ基板である基板本体10と、カードエッジコネクタとして形成された外部コネクタ差込部11と、放熱部材として基板本体10及び外部コネクタ差込部11の裏面に一体に形成された放熱部材である金属板16によって構成される。外部コネクタ差込部11は、一例として、矩形板状の基板本体10の上端側外周縁部であるコネクタ形成辺12から上端方向に突出形成される。
【0023】
尚、
図3に示すの基板本体10及び外部コネクタ差込部11の裏面に一体に形成される金属板16は、外部コネクタ差込部11の裏面には形成せず、基板本体10の裏面にのみ一体に形成することが、より望ましい。その場合、外部コネクタ差込部11は、裏面に金属板16を備えないことにより、給電コネクタ9への抜き差しにおいて、ガラスエポキシ基板から形成された外部コネクタ差込部11から、金属板16の剥離を生じなくなる。また、外部コネクタ差込部11の裏面に金属版16を設けない場合、金属板16の加工時に、その外周に生じたバリが、外部コネクタ差込部11の外周から突出しなくなるため、バリによる給電コネクタ9へのダメージを防止出来ると共に、金属版16から離断したバリが基板本体10やコネクタ差込部11上の導電路に付着して短絡させることを防止出来る。
【0024】
図3に示すように、カード型灯具ユニット5の基板本体10の表面10aには、発光素子6a~6gからなる発光素子光源6、点消灯用の制御回路13が搭載される。制御回路13は、発光素子6a~6gの点消灯を独立した状態で切り替えるスイッチ回路13aと、電源回路を含む複数の電子部品13c~13fを備え、スイッチ回路13a及び複数の電子部品13c~13fは、金属製の導電路13bを介し、外部コネクタ差込部11の表面に形成された端子部13gに電気的に接続される。複数の発光素子6a~6gは、その設置数だけ形成された金属製の素子用導電路13hを介してスイッチ回路13aに電気的に接続される。尚、発光素子6a~6gは、基板本体10の表面では無く、基板本体10を表裏にくりぬいた貫通孔を介して金属板16に直接搭載されてもよい。本実施形態においては、発光素子が7つ搭載されているため、7以上の素子用導電路を介してスイッチ回路13に接続される必要がある。尚、発光素子の搭載数は、7に限られず、単数でもその他の複数でも構わない。尚、
図1及び
図3に示す通り、基板本体10の表面10aに搭載された制御回路13は、エクステンションリフレクタ15によって前方から目隠しされる。
【0025】
図1及び
図2に示す、光学ユニット7は、平凸型で透明または半透明の投影レンズ7a及び投影レンズ7aを保持するレンズホルダー7bによって構成され、放熱ユニット8は、金属製の本体部8a、本体部8aの後方に複数を一体に突設された金属製の放熱フィン8b及び放熱フィン8bの後面に取り付けられた放熱ファン8cによって構成される。放熱ファン8cは、図示しない電源から給電を受けて回転する。投影レンズ7aは、レンズホルダー7bを介し、放熱ユニット8の本体部8aの表面に固定される。
【0026】
図1及び
図2に示すように、放熱ユニット8は、エイミング機構14を介し、ランプボディ2に対して支持される。エイミング機構14は、ランプボディ2に固定されたピボット支点14aと、ランプボディ2にそれぞれ回動自在に支承された、上下方向傾動調整用エイミングスクリュー14bと、左右方向傾動調整用エイミングスクリュー14cと、放熱ユニット8の本体部8aは、ピボット支点14aに対して揺動自在に支持され、上下方向傾動調整用エイミングスクリュー14b及び左右方向傾動調整用エイミングスクリュー14cの回動に基づき、上下左右に傾動する。
【0027】
図1から
図3に示す、給電コネクタ9は、コネクタ本体部9a、外部コネクタ差込部11の差込口9b及び、図示しない電源から給電を受ける給電ケーブル9cによって構成される。
【0028】
図1から
図3にそれぞれ示す通り、カード型灯具ユニット5は、外部コネクタ差込部11を給電コネクタ9の差込口9bに装着することにより、基板本体10の裏面に一体化された金属板16が、放熱ユニット8の本体部8aの表面8dに接した状態で、給電コネクタ9に電気的に接続されかつ保持される。その際、発光素子光源6は、前方に向けられて、投影レンズ7aの後方焦点近傍に位置決めされる。尚、
図1及び
図2においては、基板本体10の上方に突出するように配置したコネクタ差込部11の上方から給電コネクタ9を差し込んでいるが、給電コネクタ9は、基板本体10の下方に突出するように配置されたコネクタ差込部11に下方から差し込むようにしてもよい。
【0029】
図1から
図3に示す、カード型灯具ユニット5は、図示しない電源から給電コネクタ9を介して制御回路13及び発光素子光源6にそれぞれ給電を受け、スイッチ回路13aによる制御に基づいて、発光素子6aから6gを独立して点消灯させる。
図1の光源ユニット4は、エイミング機構14によって上下左右に傾動可能な状態で、ランプボディ2の内側に保持される。
【0030】
次に、
図4及び
図5により、複数のカード型灯具ユニット5を形成可能な基板シートの好適な実施形態を説明する。
図4は、複数(本実施形態では3つだが、三つに限られない)のカード型灯具ユニット5を一体に形成した基板シート20を示す。
【0031】
図4のカード型灯具ユニット5は、それぞれ外部コネクタ差込部11の左右のコネクタ接続辺12に設けられた連結端部(21、22)を介して枠体23に一体に形成され、更に基板本体10の左端辺10b、右端辺10c及び下端辺10dにそれぞれ複数(本実施形態の2箇所に限られず、1箇所でも良い)形成された、連結端部10eを介し、枠体23または隣接するカード型灯具ユニット5に一体に形成される。
【0032】
図4に示す本実施形態の基板シート20には、熱処理により、ガラスエポキシ基板からなる基板本体10と、金属板16との線膨張係数の違いによる “反り”を発生させる内部応力が発生する。しかし、
図4の基板シート20によれば、基板本体10の左端辺10b、右端辺10c及び下端辺10dの3辺をそれぞれ枠体23に一体化する複数の連結端部10eに加え、外部コネクタ差込部11に最も近い、基板本体10のコネクタ形成辺12の左右にそれぞれ枠体23への連結端部21,22を設け、基板本体10の4辺全てを枠体23に一体化している。従って、カード型灯具ユニット5は、特に連結端部21,22により、枠体23に対し、熱処理時の内部応力よって発生する外部コネクタ差込部11の近傍における反りが生じにくくなる。
【0033】
また、
図3に示すカード型灯具ユニット5によれば、点消灯用のスイッチ回路13aを含む、点消灯用の制御回路13を外部に設置せず、基板本体10に搭載しているため、複数の各発光素子に接続される素子用導電路13hに対応する端子部13gを外部コネクタ差込部11に形成する必要がなくなり、端子部13gの本数を少なく出来る。従って、
図4に示すカード型灯具ユニット5の基板シート20によれば、外部コネクタ差込部11の幅W1をより狭く出来ることで、その左右のコネクタ形成辺12の幅W2,W3をそれぞれ、より広く確保出来るため、コネクタ形成辺12の連結端部21、22の幅を広くしてより太くし、または連結端部21、22を左右2つ以上とし、より多く設けることで、外部コネクタ差込部11の近傍に発生する、枠体23に対する反りの防止を強化出来る。
【0034】
図4のカード型灯具ユニット5は、連結端部21,22と、複数の連結端部10eを全て枠体23から切り離すことによって、それぞれ形成される。
【0035】
次に、
図5により、複数のカード型灯具ユニット5の各外部コネクタ差込部11を対向配置するように形成した、
図4の基板シート20の変形例である基板シート25を説明する。
【0036】
図5の基板シート25は、各外部コネクタ差込部11を対向配置した複数(本実施形態では6つだが、6つに限られない)のカード型灯具ユニット5を一体に形成したものである。
図5のカード型灯具ユニット5は、基板本体10の左端辺10b、右端辺10c及び下端辺10dにそれぞれ複数(本実施形態の2箇所に限られず、1箇所でも良い)形成された、連結端部10eを介し、枠体26または隣接するカード型灯具ユニット5に一体に形成された点で、
図4の基板シート20と構成的に変わらない。一方、
図5の基板シート25は、外部コネクタ差込部11が対向して配置された一対のカード型灯具ユニット5において、1のカード型灯具ユニット5の左側のコネクタ形成片12aと、これに対向するカード型灯具ユニット5のコネクタ形成片12bとの間に、相互連結端部27を設け、1のカード型灯具ユニット5の右側のコネクタ形成片12bと、これに対向するカード型灯具ユニット5のコネクタ形成片12aとの間に、相互連結端部28を設けられている。外部コネクタ差込部11が対向する一対のカード型灯具ユニット5は、基板本体10の左端辺10b、右端辺10c及び下端辺10dの3辺をそれぞれ枠体26に一体化する複数の連結端部10eに加え、相互連結端部27,28を介し、互いのコネクタ形成片12a、12bを一体に形成している。
【0037】
図5の基板シート25によれば、基板本体10の左端辺10b、右端辺10c及び下端辺10dの3辺をそれぞれ枠体26に一体化する複数の連結端部10eに加え、特に外部コネクタ差込部11を対向配置されたカード型灯具ユニット5のそれぞれの左右のコネクタ形成辺12a、12bを一体化した相互連結端部27,28により、熱処理を行っても、対向する各コネクタ成形部11に生じる反りを相互に規制されるため、各外部コネクタ差込部11の近傍に発生する反り防止を更に強化出来る。
【0038】
図5のカード型灯具ユニット5は、相互連結端部27,28と、複数の連結端部10eを全て枠体26から切り離すことによって、それぞれ形成される。
【0039】
尚、
図6は、カード型灯具ユニット5の変形例であるカード型灯具ユニット34を側方に並列形成した基板シート35を示し、
図7は、カード型灯具ユニット34の外部コネクタ差込部36を対向配置した基板シート45を示す。
【0040】
図6のカード型灯具ユニット34は、
図3のカード型灯具ユニット5において、コネクタ形成片12の上方に突設したコネクタ差込部11に替えて、コネクタ差込部36の上端をコネクタ形成辺37と面一にしたものである。尚、カード型灯具ユニット34は、コネクタ差込部37の形態と、発光素子光源6に電気的に接続される制御回路13の配置が変った他、
図5のカード型灯具ユニット5と共通の構成を有する。
【0041】
図6に示す、基板シート35は、
図6のカード型灯具ユニット34を枠体40によって側方に配列形成したもので、基板シート35によれば、外部コネクタ差込部36に最も近い、基板本体10のコネクタ形成辺12の左右にそれぞれ枠体40への連結端部38,39を設け、連結端部38,39を介してカード型灯具ユニット34を枠体40に一体化しているため、熱処理を行った際の内部応力により、枠体40に対して生じる反りが防止される。
図6のカード型灯具ユニット34は、連結端部38,39と、複数の連結端部10eを全て枠体40から切り離すことによって、それぞれ形成される。
【0042】
図7の基板シートは、
図6のカード型灯具ユニット34において、外部コネクタ差込部36を対向は配置した状態で枠体50に一体化したものである。
【0043】
図7の基板シート45は、外部コネクタ差込部36が対向する一対のカード型灯具ユニット34において、1のカード型灯具ユニット34の左側のコネクタ形成片37aと、これに対向するカード型灯具ユニット34の右側のコネクタ形成片37bとの間に、相互連結端部46を設け、1のカード型灯具ユニット34の右側のコネクタ形成片37bと、これに対向するカード型灯具ユニット34の左側のコネクタ形成片37aとの間に、相互連結端部47を設けられている。外部コネクタ差込部36が対向する一対のカード型灯具ユニット34は、相互連結端部46,47を介し、互いの左右のコネクタ形成片37a、37bを一体に形成される。基板シート45によれば、外部コネクタ差込部36を対向配置されたカード型灯具ユニット34のそれぞれの左右のコネクタ形成辺37a、37bを一体化した相互連結端部46,47により、熱処理を行っても、枠体50に対して生じる反りを相互に規制されるため、各外部コネクタ差込部36の近傍に発生する反り防止を更に強化出来る。
【0044】
図7のカード型灯具ユニット34は、相互連結端部46,47と、複数の連結端部10eを全て枠体50から切り離すことによって、それぞれ形成される。
【符号の説明】
【0045】
5 カード型灯具ユニット
6 発光素子光源
6a~6g 発光素子
0 基板本体
10b~10d 基板本体の外周辺
11 外部コネクタ差込部
12 コネクタ形成辺
12a 左側のコネクタ形成片
12b 右側のコネクタ形成片
13 発光素子の点消灯用の制御回路
16 放熱部材である金属板
20 基板シート
21,22 連結端部
23 枠体
25 基板シート
26 枠体
27,28 相互連結端部