JP4710713B2 - 発光ダイオードの固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、発光ダイオードの固定構造、特に車両用ランプ装置に好適な発光ダイオードの固定構造に関するものである。

車両用のランプ等で使用されている発光ダイオードとしては、一般に発光ダイオードの本体の下面から突出するリード脚を、ランプハウジングに配索された配線に、半田付けによって固定している（例えば、特許文献１参照）。
実公平５−３０２４７号

しかしながら、従来のように半田付けして固定する構造では、半田付けする箇所が、発光ダイオードの下側で見えづらく、作業が面倒である。

また、発光ダイオードは熱に弱く、半田付け作業の際の熱が発光ダイオードに加わると、発光ダイオードの特性が低下する、そのため、発光ダイオードのリード脚を半田付けする際には、半田付けの熱が発光ダイオードに加わらないように配慮する必要もあり、作業を更に困難なものにしていた。

本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、容易に発光ダイオードを固定できる発光ダイオードの固定構造を提供するものである。

請求項１記載の発明は、発光部の正負の電極としての一対の給電部が絶縁性の本体の表面から露出する発光ダイオードと、前記発光ダイオードを固定するための被固定部材と、前記発光ダイオードに相応する開口が形成された絶縁性のホルダーであって、当該ホルダーの内部に、一端が第１端子部として前記開口内へ突出し且つ他端が第２端子部として前記開口から離れた位置で露出する一対の金属配線体が、インサート成形されたホルダーと、を備え、前記ホルダーの開口内に前記発光ダイオードをセットした状態で前記被固定部材に前記ホルダーを固定することで、前記ホルダーの開口内に突出する前記第１端子部と前記発光ダイオードの給電部とを接触させつつ前記第１端子部と前記被固定部材との間に前記発光ダイオードを狭持して固定したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、前記第２端子部が、コネクタと接続可能な形状で且つ前記ホルダーから突出していることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、前記被固定部材が、ヒートシンクであることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、前記被固定部材の表面に、前記ホルダーと係合して前記ホルダーを位置決めするロケート部が形成されていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、前記被固定部材の表面に、前記発光ダイオードと係合して前記発光ダイオードを位置決めするロケート部が形成されていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ホルダーを被固定部材に対して固定するだけで、発光ダイオードの固定も同時に行えるため、発光ダイオードの固定作業が容易である。また、発光ダイオードの給電部には、ホルダーにインサート成形された金属配線体の第１端子部が接触するため、発光ダイオードと金属配線体との導通状態も確保される。従って、外部配線の接続は、ホルダーの開口から離れた位置にある第２端子部に対して行えば良い。第２端子部で半田付けを行っても、露出した位置であるため作業が行い易い上、半田付け作業の熱も発光ダイオードに影響しない。

請求項２記載の発明によれば、第２端子部がコネクタと接続可能な形状であるため、外部配線との接続は、コネクタ接続が採用でき、半田付けを行う必要がない。従って、外部配線との接続作業が更に容易になると共に、熱の影響が全く無くなる。

請求項３記載の発明によれば、被固定部材がヒートシンクであるため、固定後における発光ダイオードの放熱が促進される。しかも、発光ダイオードがヒートシンクに押圧された状態となるため、発光ダイオードとヒートシンクとの間の伝熱が確実で、ヒートシンクによる放熱効果が向上する。

請求項４記載の発明によれば、被固定部材の表面に、ホルダーの形状と係合して位置決めするロケート部が形成されているため、ホルダーの固定位置精度が向上する。

請求項５記載の発明によれば、被固定部材の表面に、発光ダイオードの形状と係合して位置決めするロケート部が形成されているため、発光ダイオードの固定位置精度が向上する。

本発明の実施例は、半田付けよりも容易に発光ダイオードを固定することができる発光ダイオードの固定構造を提供するという目的を、発光部の正負の電極としての一対の給電部が本体の表面から露出する発光ダイオードを、被固定部材に固定する発光ダイオードの固定構造であって、発光ダイオードに相応する開口が形成された絶縁材料製のホルダーを設け、ホルダー内に、一端が第１端子部として開口内へ突出し且つ他端が第２端子部として開口から離れた位置で露出する一対の金属配線体を、インサート成形し、ホルダーの開口内に発光ダイオードをセットした状態でホルダーを被固定部材へ固定することで、ホルダーの開口内に突出する第１端子部と発光ダイオードの給電部とを接触させつつ第１端子部と被固定部材との間に発光ダイオードを狭持して固定したことで、実現したものである。以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１〜図５は、本発明の第１実施例を示す図である。この実施例では、自動車のストップランプの場合を例に説明する。この実施例で使用される発光ダイオード１は、発光部２と、発光部２を保持する絶縁性の本体３と、を備えて構成されている。発光部２の正負の電極として一対の給電部４，４は、発光部２を挟んだ対向する位置において本体３の表面から露出して設けられている。なお、本実施例では、発光ダイオードの本体３は、発光部２を保持する小型の矩形部材３ａを、大型の矩形の板状部材３ｂ上に接合して形成されており、大型の板状部材３ｂの上面のうち小型の板状部材３ａの下面が重なりあっていない露出部分に、上述の給電部４，４が露出している。

この発光ダイオード１は、「被固定部材」としてのヒートシンク５の固定面としての上面に固定される。ヒートシンク５はストップランプのレンズ内部に設けられ、ストップランプ自体が、車体の表面形状に対応した立体的形状（三次元的形状）になっているため、このヒートシンク５も全体的には立体的に成形されている。つまり、図２等は一つの発光ダイオード１を固定している部分だけを拡大して示しているが、その周辺を含む全体は形状が三次元的に変化しており、そこに複数の発光ダイオード１が固定された構造になっている。

ヒートシンク５の上面は、発光ダイオード１の下面を載置して固定する固定面として構成され、この固定面としての上面には、発光ダイオード１の本体３に相応する長方形の凹型のロケート部６が形成されている。また、凹型のロケート部６から離反した位置には凸型のロケート部７も形成されている。両ロケート部６、７の間には一対のネジ穴８も形成されている。

発光ダイオード１の固定には樹脂（絶縁材料）製のホルダー９が使用される。このホルダー９は基本的に長方形で、その長手方向一方に発光ダイオード１に相応する形状の矩形の開口１０が形成され、長手方向他方に矩形の切欠１１が形成されている。

ホルダー９の内部には、一対の金属配線体１４、１４がインサート形成されており、この一対の金属配線体１４、１４のそれぞれの一端が第１の端子部１２として開口１０の内側へ突出し、且つ他端が第２の端子部１３として切欠１１の両側の一対のアーム部２５、２５の表面（この例では上面）に露出している。また、ホルダー９の両側には、ヒートシンク５のネジ穴８に対応する貫通孔１５が形成されている。

次に、発光ダイオードの固定工程を説明する。

ホルダー９を使用して発光ダイオード１を固定する場合には、まず最初に発光ダイオード１をヒートシンク５の上面の凹型のロケート部６内に載置する。この状態で、発光ダイオード１は凹型のロケート部６の形状と係合し、位置ずれが防止される。

次に、ホルダー９を発光ダイオード１の上からセットする。このとき、開口１０を発光ダイオード１に合わせ、切欠１１を凸型のロケート部７に合わせてセットする。凸型のロケート部７は、切欠１１に相応する長さを有し且つホルダー９の正規位置で切欠１１の底辺１１ａに当接する位置に形成されている。従って、凸型のロケート部７をホルダー９の切欠１１の形状に係合させることにより、ホルダー９のヒートシンク５に対する位置決めがなされ、発光ダイオード１と開口１０、ネジ穴８と貫通孔１５も合致することになる。

ホルダー９を正規位置で発光ダイオード１の上からセットすることにより、発光ダイオード１はホルダー９の開口１０内にヒートシンク５側からセットされた状態となり、この状態で、貫通孔１５にネジ１６を挿入してネジ穴８へ螺入することにより、ホルダー９はヒートシンク５の上面側へ向けて押圧される。この実施例では、ネジ１６、貫通孔１５、ネジ穴８により、ホルダー９をヒートシンク５に固定する「固定手段」が構成されている。

ホルダー９がヒートシンク５側へ押圧されると、ホルダー９の開口１０内へ突出した第１端子部１２が発光ダイオード１の給電部４を押圧し、発光ダイオード１の固定が確実になると共に発光ダイオード１と金属配線体１４との導通状態が確保される。

従って、後は、ホルダー９の開口１０から離れた位置にある第２端子部１３に外部配線１７を半田付けすれば、発光ダイオード１への給電が可能となる。第２端子部１３に対する外部配線１７の接続作業を半田付けで行っても、第２端子部１３が露出した位置であるため半田付け作業が行い易い。また、第２端子部１３の位置が開口１０内の発光ダイオード１から離れているため、半田付け作業の熱も発光ダイオード１に影響しない。

以下、本実施例の効果を列挙する。

（１）本実施例の発光ダイオードの固定構造は、発光部２の正負の電極としての一対の給電部４，４が絶縁性の本体３の表面から露出する発光ダイオード１と、発光ダイオード１を固定するための被固定部材５と、発光ダイオード１に相応する開口１０が形成され且つ内部に一対の金属配線体１４，１４がインサート成形された絶縁性のホルダー９と、を備え、金属配線体１４，１４は、一端が第１端子部１２，１２として開口１０内へ突出し且つ他端が第２端子部１３，１３として開口から離れた位置で露出し、ホルダー９の開口１０内に発光ダイオード１をセットした状態で被固定部材５にホルダー９を固定することで、ホルダー９の開口１０内に突出する第１端子部１２，１２と発光ダイオード１の給電部４とを接触させつつ第１端子部１２，１２と被固定部材５との間に発光ダイオード１を狭持して固定したことを特徴とする。

そのため、ホルダー９を被固定部材５に対して固定するだけで、発光ダイオード１の固定もされるため、発光ダイオード１の固定作業が容易である。また、発光ダイオード１の給電部４，４には、ホルダー９にインサート成形された金属配線体１４，１４の第１端子部１２，１２が接触するため、発光ダイオード１と金属配線体１４，１４との導通状態も確保される。従って、外部配線１７，１７の接続は、ホルダー９の開口１０から離れた位置にある第２端子部１３，１３に対して行えば良い。第２端子部１３，１３で半田付けを行っても、露出した位置であるため作業が行い易い上、半田付け作業の熱も発光ダイオード１に影響しない。

（２）また本実施例では、被固定部材５がヒートシンクである。そのため、固定後における発光ダイオード１の放熱が促進される。

（３）また本実施例では、発光ダイオード１がヒートシンク５に押圧された状態となるため、発光ダイオード１とヒートシンク５との間の伝熱が確実になり、ヒートシンク５による放熱効果も向上する。

（４）また本実施例では、被固定部材５（ヒートシンク５）の表面に、ホルダー９と係合してホルダー９を位置決めするロケート部７が形成されている。そのため、ホルダー９の固定位置精度が向上する。

（５）また本実施例では、被固定部材５（ヒートシンク）の表面に、発光ダイオード１と係合して発光ダイオード１を位置決めするロケート部６が形成されている。そのため、発光ダイオード１の固定位置精度が向上する。

図６〜図８は、本発明の第２実施例を示す図である。この実施例では、ホルダー１８内にインサート成形された金属配線体１９の第２端子部２０が、外部配線２１の端末のコネクタ２２と接続可能な形状で且つホルダー１８から突出した状態で、露出している。また、コネクタ２２はホルダー１８の切欠１１に相応する形状で、コネクタ２２を切欠１１内に挿入することにより、コネクタ２２と第２端子部２０とは相互の位置関係が一致し、確実に接続することができる。

この実施例によれば、第１実施例の効果に加え、第２端子部２０がコネクタ２２と接続可能な形状であるため、外部配線２１との接続は、コネクタ接続が採用でき、半田付けを行う必要がない。従って、外部配線２１との接続作業が更に容易になると共に、熱の影響が全く無くなる。その他の構成及び作用効果は先の実施例と同様に付き、共通する部分に同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

以上の実施例では、角形の発光ダイオード１を例にしたが、本発明は丸形の発光ダイオードにも適用することができる。被固定部材としてヒートシンク５を例にしたが、ランプ内のハウジングに固定しても良い。

本発明の第１実施例に係る発光ダイオードを示す斜視図。 発光ダイオードをホルダーにより固定する状態を示す分解斜視図。 第１実施例のホルダーを示す平面図。 発光ダイオードをホルダーにより固定した後の状態を示す斜視図。 図４中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。 第２実施例に係るホルダーにコネクタを接続する状態を示す斜視図。 第２実施例のホルダーを示す平面図。 ホルダーにコネクタを接続した後の状態を示す斜視図。

符号の説明

１ 発光ダイオード
４ 給電部
５ ヒートシンク（被固定部材）
６ ロケート部（凹型）
７ ロケート部（凸型）
８ ネジ穴（固定手段）
９、１８ ホルダー
１０ 開口
１２ 第１端子部
１３、２０ 第２端子部
１４、１９ 金属配線体
１５ 貫通孔（固定手段）
１６ ネジ（固定手段）
１７、２１ 外部配線
２２ コネクタ

Claims (5)

1. 発光部の正負の電極としての一対の給電部が絶縁性の本体の表面から露出する発光ダイオードと、
   前記発光ダイオードを固定するための被固定部材と、
   前記発光ダイオードに相応する開口が形成された絶縁性のホルダーであって、当該ホルダーの内部に、一端が第１端子部として前記開口内へ突出し且つ他端が第２端子部として前記開口から離れた位置で露出する一対の金属配線体が、インサート成形されたホルダーと、
   を備え、
   前記ホルダーの開口内に前記発光ダイオードをセットした状態で前記被固定部材に前記ホルダーを固定することで、前記ホルダーの開口内に突出する前記第１端子部と前記発光ダイオードの給電部とを接触させつつ前記第１端子部と前記被固定部材との間に前記発光ダイオードを狭持して固定したことを特徴とする発光ダイオードの固定構造。
2. 請求項１記載の発光ダイオードの固定構造であって、
   前記第２端子部が、コネクタと接続可能な形状で且つ前記ホルダーから突出していることを特徴とする発光ダイオードの固定構造。
3. 請求項１又は請求項２記載の発光ダイオードの固定構造であって、
   前記被固定部材が、ヒートシンクであることを特徴とする発光ダイオードの固定構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光ダイオードの固定構造であって、
   前記被固定部材の表面に、前記ホルダーと係合して前記ホルダーを位置決めするロケート部が形成されていることを特徴とする発光ダイオードの固定構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光ダイオードの固定構造であって、
   前記被固定部材の表面に、前記発光ダイオードと係合して前記発光ダイオードを位置決めするロケート部が形成されていることを特徴とする発光ダイオードの固定構造。

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