(57)【要約】【課題】ＬＥＤ基板を無理に小型化しなくても、全体の小型化を実現できるＬＥＤランプを提供する。【解決手段】表面にＬＥＤ２１を実装した基板２０と、前記基板２０を内部に収容する筒部材１１と、を備え、前記基板２０は、前記筒部材１１の長手方向に対して平行に配置されており、前記ＬＥＤ２１は、前記基板２０の先端面２０ａから突出しないように実装され、前記基板２０の先端面２０ａには、前記ＬＥＤ２１の発光部２１ａに臨む位置に切り欠き２０ｂが形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にＬＥＤを実装した基板と、
前記基板に取り付けられる端子部品と、
前記基板を内部に収容する筒部材と、
を備え、
前記基板は、前記筒部材の長手方向に対して平行に配置されており、
前記ＬＥＤは、前記基板の先端面から突出しないように実装され、
前記基板の先端面には、前記ＬＥＤの発光部に臨む位置に切り欠きが形成されていることを特徴とする、ＬＥＤランプ。
【請求項２】
前記端子部品は、前記基板を挟み込んで保持する一対の狭持部を備え、前記一対の狭持部は左右対称であることを特徴とする、請求項１記載のＬＥＤランプ。
【請求項３】
前記筒部材の内部には、前記基板の先端面を突き当てるための突き当て部が形成されていることを特徴とする、請求項１または２記載のＬＥＤランプ。
【請求項４】
前記筒部材の開口を塞ぐように取り付けられる絶縁部材を備え、
前記絶縁部材は、前記端子部品を貫通させて保持するスリットを有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤランプ。
【請求項５】
前記絶縁部材で塞がれた前記筒部材の内部には、透光性の樹脂が充填されており、
前記絶縁部材には、前記筒部材の内部と外部とを連通させる溝部が形成されていることを特徴とする、請求項４記載のＬＥＤランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤランプに関し、特に、小型化を実現することができるＬＥＤランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＬＥＤランプとして、砲弾型ＬＥＤを直接本体に組み付けたものが知られている。しかしながら、砲弾型ＬＥＤは製造数が減少しており、徐々にチップ型ＬＥＤが使用されるようになっている。
例えば特許文献１には、レンズに対向するように基板を配置し、この基板上にチップ型ＬＥＤを実装したＬＥＤランプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７-１６９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した従来のＬＥＤランプでは、ランプの筒部の径を、ＬＥＤ基板が収まる大きさにしなければならない。具体的には、ランプの筒部の内径を、ＬＥＤ基板の対角線の長さよりも大きく設定しなければならない。このため、ランプの筒部の径を小さくしようとしても、ＬＥＤ基板の大きさが障害となり、ランプを十分に小型化することができないという問題があった。
【０００５】
なお、ＬＥＤ基板を小さくすればランプの小型化を実現できるが、ＬＥＤ基板を無理に小型化しようとすると、歩留まりの低下、製造コストの上昇、組み付け性の低下、といった様々な問題が生じてしまう。
そこで、本発明は、ＬＥＤ基板を無理に小型化しなくても、全体の小型化を実現できるＬＥＤランプを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、表面にＬＥＤを実装した基板と、前記基板に取り付けられる端子部品と、前記基板を内部に収容する筒部材と、を備え、前記基板は、前記筒部材の長手方向に対して平行に配置されており、前記ＬＥＤは、前記基板の先端面から突出しないように実装され、前記基板の先端面には、前記ＬＥＤの発光部に臨む位置に切り欠きが形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は上記の通りであり、基板は、筒部材の長手方向に対して平行に配置されている。このような構成によれば、レンズに対して平行に基板を配置しなくてもよいので、筒部材の内径を基板の対角線の長さよりも小さくすることができる。よって、ＬＥＤランプを小型化することができる。
【０００８】
ここで、このように基板を配置した場合、ＬＥＤの光をどのようにレンズ方向に照射するかが問題となる。ＬＥＤの光をレンズ方向に照射する１つの方法としては、基板の先端面にＬＥＤを実装することが考えられる。しかしながら、基板の先端面にＬＥＤを実装した場合、ＬＥＤが基板の先端面から突出してしまうため、製造工程においてＬＥＤが破損しやすいという問題がある。
【０００９】
この点、本発明は、ＬＥＤが基板の先端面から突出しないように基板の表面に実装されているため、ＬＥＤが破損するリスクを抑制することができる。そして、ＬＥＤの光をレンズ方向に照射するために、ＬＥＤの発光部に臨む位置に切り欠きが形成されている。このように切り欠きを設けることで、基板の先端方向に向けてＬＥＤを点灯したときに、基板の表側にも裏側にもＬＥＤの光を放射することができる。よって、基板の表側のみが明るくなって基板の裏側が明るくならないといった問題が生じず、自然な見た目とすることができる。
【００１０】
また、端子部品は、基板を挟み込んで保持する一対の狭持部を備え、一対の狭持部は左右対称としてもよい。このように構成すれば、端子部品の左右がなくなるので組み付け時の左右の取り違えが発生せず、製造工程の作業性が向上する。なお、一対の狭持部を左右対称とした場合、基板がレンズに対してセンター位置に来るので、基板の表面に実装されたＬＥＤの位置がレンズに対してオフセットすることになる。しかしながら、上記したように、基板に切り欠きを設けることで、ＬＥＤの光が基板の裏側にも到達するため、見た目の不自然さが生じることはない。
【００１１】
また、筒部材の内部には、基板の先端面を突き当てるための突き当て部が形成されていてもよい。このように構成すれば、組み付け時に基板の押し込み圧に抗することができ、また、容易に基板の位置決めができるため製造工程の作業性が向上する。なお、このように突き当て部に基板の先端面を突き当てたとしても、ＬＥＤが基板の先端面から突出していないため、ＬＥＤを破損することがないように構成されている。
【００１２】
また、筒部材の開口を塞ぐように取り付けられる絶縁部材を備え、絶縁部材は、端子部品を貫通させて保持するスリットを有するようにしてもよい。このような構成によれば、絶縁部材を取り付けることで、絶縁対策を行うと同時に、端子部品および基板の組付けが完了するため、製造工程の作業性が向上する。
【００１３】
また、絶縁部材で塞がれた筒部材の内部に透光性の樹脂を充填してもよい。これにより、部品を樹脂で接着して固定することができ、かつ、水密性を確保することができる。そして、絶縁部材には、筒部材の内部と外部とを連通させる溝部が形成されていてもよい。このような構成によれば、筒部材の内部に充填した樹脂の量が多すぎる場合には、絶縁部材の溝部から樹脂が流れ出して排出される。すなわち、溝部を設けたことで樹脂の量を自動的に調節することができるので、樹脂の量を厳密に測定する必要がなく、製造工程の作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＬＥＤランプの（ａ）平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）底面図、（ｄ）側面図である。
【図２】ＬＥＤランプのＡ−Ａ線断面図である。
【図３】ＬＥＤランプの分解図である。
【図４】基板の（ａ）表面を示す図、（ｂ）裏面を示す図である。
【図５】ＬＥＤランプの内部構造を示す図であって、（ａ）基板の表面を正面に見た図、（ｂ）基板の側面を正面に見た図である。
【図６】ＬＥＤランプの組み立て方を示す図であって、（ａ）絶縁部材に端子部品を挿入する前の図、（ｂ）絶縁部材に端子部品を挿入した後の図、（ｃ）絶縁部材に基板を挿入する前の図、（ｄ）絶縁部材に基板を挿入した後の図である。
【図７】ＬＥＤランプの組み立て方を示す図であって、（ａ）筒部材に絶縁部材を取り付ける前の図、（ｂ）筒部材に絶縁部材を取り付けた後の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
本実施形態に係るＬＥＤランプ１０は、機器の動作状態を表示するパーツなどに使用される小型のランプであり、図１に示すように、先端側にレンズ１２が設けられ、後端側に端子部品３０が突出している。このＬＥＤランプ１０は、電源に接続された電線を端子部品３０につなぐことで使用可能となり、通電したときにレンズ１２から光を照射するようになっている。
このＬＥＤランプ１０は、図２および図３に示すように、筒部材１１と、基板２０と、端子部品３０と、絶縁部材４０と、を備えて構成される。
【００１６】
筒部材１１は、図２に示すように、内部が空洞に形成された筒状の部品である。この筒部材１１の内部の空洞は、基板２０を収容する収容空間１３となっている。この収容空間１３は、内径が一定で形成された円柱状の空間であり、基板２０をすっぽりと収容できる大きさとなっている。具体的には、収容空間１３の直径が基板２０の短手方向の長さよりも大きく形成されており、収容空間１３の軸方向の長さが基板２０の長手方向の長さよりも大きく形成されている。
【００１７】
この収容空間１３の基端側（レンズ１２が設けられていない方の端部側）は、外部に向けて開放されており、各種の部品を収容空間１３に挿入するための開口１７となっている。このため、ＬＥＤランプ１０を製造するときには、この開口１７側から各種の部品を挿入して組み付けるようになっている。
【００１８】
また、この収容空間１３の先端側（レンズ１２が設けられた側）には、筒部材１１の軸（長手方向）に対して垂直な壁が設けられている。この壁によって、収容空間１３の先端側が区切られている。この壁の中央には、レンズ１２の方向に貫通する連通口１４が開口形成されている。また、この連通口１４の周囲のフランジ状の壁は、基板２０の先端面２０ａを突き当てるための突き当て部１５を形成している。
【００１９】
また、上記した連通口１４の奥（先端側）には、凸型のレンズ１２を取り付けるための凹部１６が形成されている。この凹部１６に取り付けられたレンズ１２は、先端方向に向けて突出している。本実施形態に係るレンズ１２は、２種類の樹脂を使用した２層構造となっている。例えば、まず１種類の樹脂で空洞を形成するように成形を行い、この空洞の内部に他の種類の樹脂を充填することで、レンズ１２が形成されている。内部の樹脂の色を変えることで、カラーバリエーションを増やすことができ、また屈折率の違ったものや充填材に工夫をすることで、レンズ１２の見え方を変化させることができる。
【００２０】
基板２０は、表面にＬＥＤ２１を実装したものである。この基板２０の表面には、図４（ａ）に示すように、ＬＥＤ２１のほかにも、電流を安定させるための定電流素子２２や、端子部品３０を接続するための電極部２３が設けられている。電極部２３は、正負の２つの電極部２３が設けられている。そして、この２つの電極部２３の間に電流経路が設けられており、この電流経路上にＬＥＤ２１と定電流素子２２とが配置されている。定電流素子２２を備えることで、チップ型ＬＥＤを使用した場合でも外付け抵抗が不要であり、一定の範囲内の電圧（例えば６Ｖ〜２４Ｖ）であれば、使用する電圧によって抵抗を変えなくても使用することができる。
なお、電極部２３には、後述する端子部品３０の突部３２を係合させるための貫通孔２３ａが形成されている。
【００２１】
この基板２０は、図５等に示すように、筒部材１１の長手方向に対して平行に配置されて、筒部材１１の収容空間１３に内蔵される。このとき、ＬＥＤ２１は先端側（レンズ１２側）に配置されており、電極部２３は後端側（反レンズ１２側）に配置されている。
【００２２】
なお、本実施形態に係るＬＥＤ２１は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、基板２０の先端面２０ａから突出しないように実装されている。すなわち、本実施形態に係る基板２０は、突き当て部１５に当接する平らな先端面２０ａを備えており、この先端面２０ａの内側にＬＥＤ２１が配設されている。また、このＬＥＤ２１は、基板２０の先端方向に向けて光を照射するように配設されており、言い換えると、ＬＥＤ２１の発光部２１ａがレンズ１２に臨むように配設されている。
【００２３】
このＬＥＤ２１が実装された基板２０の先端部には、図４（ｂ）等に示すように、略Ｕ字形または略コ字形の切り欠き２０ｂが形成されている。この切り欠き２０ｂは、基板２０の先端面２０ａの中央を切り欠いて形成されており、ＬＥＤ２１の発光部２１ａに臨む位置に形成されている。このため、図４（ｂ）等に示すように、基板２０を裏面から見たときに、基板２０の表面に実装されたＬＥＤ２１の発光部２１ａが、切り欠き２０ｂを通して向こうに見えるように構成されている。
【００２４】
端子部品３０は、図５に示すように基板２０に取り付けられる部品である。この端子部品３０は、導電性の材料で形成された薄板状の平型端子である。平形端子状の形状とすることで外部との接続が容易となっている。この端子部品３０は、図３に示すように、先端部（レンズ１２側）が分岐した略Ｙ字形で形成されている。この端子部品３０は、１つのＬＥＤランプ１０につき２つ使用され、２つの端子部品３０がそれぞれ基板２０に設けられた２つの電極部２３に１つずつ取り付けられる。
【００２５】
この端子部品３０の分岐した先端側（レンズ１２側）は、基板２０の電極部２３に接続される狭持部３１を形成している。狭持部３１は、基板２０を挟み込んで保持するためのものであり、図３に示すように、一対の狭持部３１が互いに対向するように設けられている。この一対の狭持部３１の間には、基板２０を挿入するための狭持溝３４が形成されている。狭持溝３４の幅は、基板２０の厚みとほぼ等しく形成されている。
【００２６】
また、この一対の狭持部３１の互いに対向する面には、図３に示すように、もう一方の狭持部３１の方向に向けて突出する突部３２が形成されている。この突部３２は、先端が尖ったくさび形状となっている。この突部３２は、図５（ｂ）に示すように、電極部２３の貫通孔２３ａに係合させるためのものである。すなわち、狭持溝３４に基板２０を挿入すると、一対の突部３２が貫通孔２３ａの両側から嵌まり込んで係合し、これにより一対の狭持部３１で基板２０を挟み込んで保持できるようになっている。このように保持することで、電極部２３と端子部品３０とのが確実に電気的に接続されるようになっている。
【００２７】
なお、本実施形態に係る一対の狭持部３１は、図３に示すように互いに左右対称に形成されている。このため、端子部品３０が左右対称となっており、端子部品３０を基板２０に取り付けるときに方向を気にせずに組み付けられるようになっている。
【００２８】
また、この端子部品３０の基端側（反レンズ１２側）は、図１（ｂ）等に示すように、筒部材１１の外部に突出する延出部３３を形成している。延出部３３は、電線を接続するための部位である。
【００２９】
絶縁部材４０は、ゴムや樹脂などの絶縁材料で形成された部材である。この絶縁部材４０は、図３および図５に示すように、円柱状の栓部４１と、栓部４１の底面から突出する舌状部４４と、を備える。
【００３０】
栓部４１は、収容空間１３に開口１７から挿入可能な径で形成されている。栓部４１を収容空間１３に挿入することで、絶縁部材４０によって筒部材１１の開口１７を塞ぐことができる。この栓部４１には、図１（ｃ）に示すように、２つのスリット４２が、栓部４１の軸方向（筒部材１１の長手方向）に、互いに平行に設けられている。このスリット４２は、端子部品３０を貫通させて保持するために貫通形成されている。２つのスリット４２は、２つの端子部品３０を互いに接触しないように独立して保持することができる。
【００３１】
また、この栓部４１の上面（レンズ１２側の面）には、図５に示すように、基板２０の後端側（反レンズ１２側）を挿入可能な凹溝が形成されている。凹溝に挿入された基板２０は、この凹溝の内部で端子部品３０に接続される。すなわち、基板２０が凹溝に挿入されることで、電極部２３が絶縁部材４０に埋没するようになっており、この埋没した電極部２３と端子部品３０とが絶縁部材４０の内部で係合するようになっている。このような構成により、基板２０と端子部品３０とが接続された状態で絶縁部材４０によって固定されるので、電極部２３と端子部品３０との電気的な接続が確保されるとともに、絶縁したい箇所は確実に絶縁することができる。また、基板２０と端子部品３０と絶縁部材４０とをユニット化することができるので、製造時の組み付け性が向上する。
【００３２】
また、この栓部４１の外周面には、図１（ｃ）および図５（ｂ）に示すように、上下に連通する溝部４３が形成されている。この溝部４３は、絶縁部材４０で塞がれた筒部材１１の内部（収容空間１３）と外部とを連通させるためものである。この溝部４３は、筒部材１１の内部に充填された余分な樹脂を外部に排出するためのものである。
【００３３】
すなわち、本実施形態においては、製造時に、筒部材１１の内部に透光性の液状硬化性樹脂を充填する。その後、筒部材１１の内部を絶縁部材４０で塞ぎ、樹脂を硬化させることで、筒部材１１と基板２０と端子部品３０と絶縁部材４０とを一体的に結合する。上記した栓部４１の溝部４３は、筒部材１１の内部を絶縁部材４０で塞いだときに、余分な樹脂を外部に排出するためのものである。
【００３４】
舌状部４４は、図１（ｃ）および図５（ａ）に示すように、栓部４１の底面から舌状に突出する部位である。この舌状部４４は、スリット４２で保持した２つの端子部品３０を電気的に隔離するためのものである。すなわち、スリット４２で２つの端子部品３０を保持し、かつ、舌状部４４で２つの端子部品３０を隔離することで、２つの端子部品３０が互いに接触しないようにしている。
次に、上記した各部品の組み付け手順について説明する。
【００３５】
まず、図６（ａ）に示すように、絶縁部材４０のスリット４２に、２つの端子部品３０を延出部３３の側から挿入する。これにより、図６（ｂ）に示すように、絶縁部材４０に端子部品３０が組み付けられる。
【００３６】
次に、図６（ｃ）に示すように、絶縁部材４０の凹溝に、基板２０の後端部（ＬＥＤ２１の反対側）を挿入する。これにより、図６（ｄ）に示すように、絶縁部材４０に基板２０が組み付けられる。このとき、基板２０の電極部２３（貫通孔２３ａ）を、端子部品３０の一対の狭持部３１（突部３２）が挟み込んで保持するので、基板２０は絶縁部材４０から脱落しないように保持される。これにより、基板２０と端子部品３０と絶縁部材４０とが結合されてユニットが構成される。
【００３７】
最後に、図７（ａ）に示すように、筒部材１１に上記ユニットを取り付ける。このとき、筒部材１１の内部（収容空間１３）には、予め透光性の液状硬化性樹脂を充填しておく。その後、筒部材１１の開口１７から上記ユニットを挿入し、基板２０の先端面２０ａが筒部材１１の突き当て部１５に当たるまで、ユニットを筒部材１１の内部に押し込む。充填した樹脂が多すぎた場合には、余計な樹脂が溝部４３から外部に排出される。このような作業により、図７（ｂ）に示すように、筒部材１１にユニットが組み付けられる。その後、恒温槽などで液状硬化性樹脂を硬化させれば、筒部材１１とユニットとが結合されてＬＥＤランプ１０が完成する。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、基板２０は、筒部材１１の長手方向に対して平行に配置されている。よって、レンズ１２に対して平行に基板２０を配置しなくてもよいので、筒部材１１の内径を基板２０の対角線の長さよりも小さくすることができる。よって、ＬＥＤランプ１０を小型化することができる。
【００３９】
また、ＬＥＤ２１が基板２０の先端面２０ａから突出しないように基板２０の表面に実装されているため、ＬＥＤ２１が破損するリスクを抑制することができる。そして、ＬＥＤ２１の光をレンズ１２方向に照射するために、ＬＥＤ２１の発光部２１ａに臨む位置に切り欠き２０ｂが形成されている。このように切り欠き２０ｂを設けることで、基板２０の先端方向に向けてＬＥＤ２１を点灯したときに、基板２０の表側にも裏側にもＬＥＤ２１の光を放射することができる。よって、基板２０の表側のみが明るくなって基板２０の裏側が明るくならないといった問題が生じず、自然な見た目とすることができる。
【００４０】
また、端子部品３０は、基板２０を挟み込んで保持する一対の狭持部３１を備え、一対の狭持部３１は左右対称である。このように構成すれば、端子部品３０の左右がなくなるので組み付け時の左右の取り違えが発生せず、製造工程の作業性が向上する。なお、一対の狭持部３１を左右対称とした場合、基板２０がレンズ１２に対してセンター位置に来るので、基板２０の表面に実装されたＬＥＤ２１の位置がレンズ１２に対してオフセットすることになる。しかしながら、上記したように、基板２０に切り欠き２０ｂを設けることで、ＬＥＤ２１の光が基板２０の裏側にも到達するため、見た目の不自然さが生じることはない。
【００４１】
また、筒部材１１の内部には、基板２０の先端面２０ａを突き当てるための突き当て部１５が形成されている。このように構成すれば、組み付け時に基板２０の押し込み圧に抗することができ、また、容易に基板２０の位置決めができるため製造工程の作業性が向上する。なお、このように突き当て部１５に基板２０の先端面２０ａを突き当てたとしても、ＬＥＤ２１が基板２０の先端面２０ａから突出していないため、ＬＥＤ２１を破損することがないように構成されている。
【００４２】
また、筒部材１１の開口１７を塞ぐように取り付けられる絶縁部材４０を備え、絶縁部材４０は、端子部品３０を貫通させて保持するスリット４２を有する。このような構成によれば、絶縁部材４０を取り付けることで、絶縁対策を行うと同時に、端子部品３０および基板２０の組付けが完了するため、製造工程の作業性が向上する。
【００４３】
また、絶縁部材４０で塞がれた筒部材１１の内部に透光性の樹脂を充填してもよい。これにより、部品を樹脂で接着して固定することができ、かつ、水密性を確保することができる。そして、絶縁部材４０には、筒部材１１の内部と外部とを連通させる溝部４３が形成されていてもよい。このような構成によれば、筒部材１１の内部に充填した樹脂の量が多すぎる場合には、絶縁部材４０の溝部４３から樹脂が流れ出して排出される。すなわち、溝部４３を設けたことで樹脂の量を自動的に調節することができるので、樹脂の量を厳密に測定する必要がなく、製造工程の作業性が向上する。
【符号の説明】
【００４４】
１０  ＬＥＤランプ
１１  筒部材
１２  レンズ
１３  収容空間
１４  連通口
１５  突き当て部
１６  凹部
１７  開口
２０  基板
２０ａ  先端面
２０ｂ  切り欠き
２１  ＬＥＤ
２１ａ  発光部
２２  定電流素子
２３  電極部
２３ａ  貫通孔
３０  端子部品
３１  狭持部
３２  突部
３３  延出部
３４  狭持溝
４０  絶縁部材
４１  栓部
４２  スリット
４３  溝部
４４  舌状部
【図１】
2020053143.tif 000003
【図２】
2020053143.tif 000004
【図３】
2020053143.tif 000005
【図４】
2020053143.tif 000006
【図５】
2020053143.tif 000007
【図６】
2020053143.tif 000008
【図７】
2020053143.tif 000009