(57)【要約】【課題】設計自由度が比較的高く、かつ、組み立て容易な、複数のレンズを備える灯具を提供する。【解決手段】灯具は、複数の光源と、各光源に対応して配置される複数のレンズ３８と、各光源に対応する複数の開口を有し、複数の光源のそれぞれに対応するレンズ３８が取り付けられたレンズ保持部材４０と、を備える。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、
各光源に対応して配置される複数のレンズと、
各光源に対応する複数の開口を有し、複数の光源のそれぞれに対応するレンズが取り付けられたレンズ保持部材と、を備えることを特徴とする灯具。
【請求項２】
前記レンズ保持部材は、外部から灯具内に入射して前記複数の光源に向かう光を遮光するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の灯具。
【請求項３】
灯室を形成するハウジングを備え、
前記レンズ保持部材は、締結部材により前記ハウジングに固定されることを特徴とする請求項１または２に記載の灯具。
【請求項４】
ハウジングに複数の光源を固定するステップと、
レンズ保持部材に複数のレンズを取り付けるステップと、
複数のレンズが取り付けられた前記レンズ保持部材を、前記ハウジングに固定するステップと、を含むことを特徴とする灯具の製造方法。
【請求項５】
前記複数のレンズを取り付けるステップでは、前記複数のレンズはそれぞれ、各光源に対応する前記レンズ保持部材の各開口に、バヨネット係合により取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の灯具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、灯具およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＬＥＤを光源とするランプユニットが複数個配置された車両用灯具が開示されている。この車両用灯具では、組み立てを容易にするために、複数のレンズを１つのレンズユニットとして成形している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３５５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される車両用灯具によれば、組み立ては或る程度容易になるが、複数個のレンズを１個のレンズユニットとして成形するため、設計の自由度が低下する。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、設計の自由度が比較的高く、かつ、組み立て容易な、複数のレンズを備える灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の灯具は、複数の光源と、各光源に対応して配置される複数のレンズと、各光源に対応する複数の開口を有し、複数の光源のそれぞれに対応するレンズが取り付けられたレンズ保持部材と、を備える。
【０００７】
本発明の別の態様は、灯具の製造方法である。この方法は、ハウジングに複数の光源を固定するステップと、レンズ保持部材に複数のレンズを取り付けるステップと、複数のレンズが取り付けられたレンズ保持部材を、ハウジングに固定するステップと、を含む。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、設計自由度が比較的高く、かつ、組み立てな容易な、複数のレンズを備える灯具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係る灯具の外観図である。
【図２】図１（ｃ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１（ｃ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】ハウジングおよび複数の放熱フィンの斜視図である。
【図５】光源ユニットとその近傍を拡大して示す図である。
【図６】図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】アタッチメント、コネクタおよび光源ユニットを示す分解斜視図である。
【図８】回路基板を示す正面図である。
【図９】レンズ保持部材を示す正面図である。
【図１０】レンズ保持部材と、レンズ保持部材に取り付けられた複数のレンズを示す斜視図である。
【図１１】図１１（ａ）、（ｂ）は、レンズ保持部材へのレンズの取り付け方法について説明するための図である。
【図１２】変形例に係るアタッチメントとその周辺を示す斜視図である。
【００１１】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１２】
実施の形態に係る灯具は、例えば、室内外における照明灯等の一般照明、自動車、鉄道、航空機、船舶、建機等における灯具、工業用や商業用の各種の照明装置として広く用いることが可能である。
【００１３】
図１（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係る灯具１の外観図である。図１（ａ）は灯具１の上面図である。図１（ｂ）は灯具１の正面図である。図１（ｃ）は灯具１の右側面図である。図２、３はそれぞれ、図１（ｃ）のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図である。図４は、ハウジング１０および複数の放熱フィン１４の斜視図である。灯具１は、ハウジング１０と、透光カバー１２と、複数の放熱フィン１４と、灯具ユニット１６と、を備える。
以降、ハウジング１０に対して透光カバー１２が設けられる側を灯具前方側として説明する。
【００１４】
灯具１は、ハウジング１０と、透光カバー１２と、複数の放熱フィン１４と、灯具ユニット１６と、を備える。ハウジング１０は、例えば金属製であり、好ましくは、軽量で放熱性がよく、加工が容易なアルミダイカスト製である。ハウジング１０は、灯具前方側に開口した、底面が灯具前後方向を向いた円柱状の凹部１１を有する。
【００１５】
ハウジング１０には、その開口部を覆うように透光カバー１２が取り付けられる。ハウジング１０と透光カバー１２の間の空間である灯室１８には、光を灯具前方に向けて照射する灯具ユニット１６が収容されている。
【００１６】
複数の放熱フィン１４は、ハウジング１０の灯具後方側の外表面から灯具後方に立設する。灯具ユニット１６で発生した熱は主に、ハウジング１０を介して複数の放熱フィン１４に伝わり、そこから外部に放熱される。
【００１７】
図５は、光源ユニット３０とその近傍を拡大して示す図である。図６は、図３のＣ−Ｃ線断面図である。図７は、アタッチメント３６、コネクタ３４および光源ユニット３０を示す分解斜視図である。図８は、回路基板３２を示す正面図である。
【００１８】
図１〜４に加えて図５〜７を参照する。灯具ユニット１６は、複数の光源ユニット３０と、回路基板３２と、複数対のコネクタ３４と、複数のアタッチメント３６と、複数のレンズ３８と、レンズ保持部材４０と、を含む。
【００１９】
ハウジング１０は、その凹部１１の底面１１ａ（すなわち凹部１１の壁面のうちの灯具前方側を向く面）に、それぞれが灯具前方側に向かって灯具前後方向に突出する突出部である複数の光源搭載部４２を有する。光源搭載部４２の灯具前方側の面である光源搭載面４２ａには、光源ユニット３０が設置される。なお、光源搭載部４２は、その形状は特に限定されないが、図示の例では略四角柱状に形成されている。また、光源搭載面４２ａは、光源ユニット３０の給電基板５２（後述）の主表面と実質的に同じ大きさの略矩形状を有する。また、光源搭載部４２は、光源ユニット３０を上下左右に位置決めするための複数の位置決め突起４２ｂであって、光源搭載面よりも灯具前方側に突出する複数の位置決め突起４２ｂを有する。
【００２０】
光源ユニット３０は、給電基板５２と、給電基板５２の主表面に実装された光源５０と、を含む。光源５０は、発光素子５０ａと、発光素子５０ａの周囲を囲う保護枠５０ｂと、を含む。発光素子５０ａは、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザダイオード）、有機または無機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）などの半導体光源である。給電基板５２は、本実施の形態では略矩形状である。給電基板５２は、その主表面に受電部５２ａを含む導電パターンが形成され、発光素子５０ａと受電部５２ａとを電気的に接続する。
【００２１】
ハウジング１０は、その凹部１１の底面１１ａに、それぞれが灯具前方側に向かって灯具前後方向に突出する突出部である複数対の第１固定部４４を有する。各対の第１固定部４４は、対応する光源搭載部４２を挟み込むように、図示の例では左右に挟み込むように、設けられている。回路基板３２は、板状、具体的には円板状であり、２つの主表面のうちの一方の主表面が複数の第１固定部４４の灯具前方側の面４４ａに当接し、後述のように第１固定部４４に対して固定される。これにより回路基板３２は、灯具前後方向に加え、その面方向にも位置決めされる。つまり、複数の第１固定部４４は、回路基板３２を面方向に位置決めするための位置決め部として機能する。なお、第１固定部４４は、その形状は特に限定されないが、図示の例では中心軸が灯具前後方向に延びる略円柱状に形成されている。
【００２２】
回路基板３２には、光源ユニット３０に給電するための図示しない回路パターンが形成されている。回路基板３２には、光源搭載部４２に対応する箇所に開口３２ａが形成されている。複数の光源搭載部４２はそれぞれ、対応する開口３２ａを通って回路基板３２よりも灯具前方側に突出する。また、回路基板３２には、第１固定部４４に対応する箇所に、ねじ挿通孔３２ｂが形成されている。
【００２３】
コネクタ３４は、回路基板３２の給電部３２ｄと光源ユニット３０の給電基板５２の受電部５２ａとを電気的に接続するための金属製の部材である。コネクタ３４は、回路基板３２の給電部３２ｄと接触する板状の第１接触部７０と、光源ユニット３０の受電部５２ａと接触する、第１接触部７０から延びる細長い第２接触部７２とを有する。第１接触部７０および回路基板３２は、アタッチメント３６とハウジング１０の第１固定部４４によって挟持される。これにより、第１接触部７０ひいてはコネクタ３４と、回路基板３２の給電部３２ｄとの接触すなわち電気的な接続が確実となる。
【００２４】
第２接触部７２は、灯具前方側に凸なアーチ状に形成され、一端が第１接触部７０と接続され、他端が光源ユニット３０の給電基板５２の受電部５２ａに当接される。第２接触部７２は、後述する共締めにより第１接触部７０が第１固定部４４に対して固定された状態において、弾性変形してその弾性力により光源ユニット３０の給電基板５２の受電部５２ａを押圧するよう構成される。これにより、第２接触部７２ひいてはコネクタ３４と、給電基板５２の受電部５２ａとの接触すなわち電気的な接続が確実となる。また、第２接触部７２により、受電部５２ａひいては給電基板５２が光源搭載部４２に対して押圧されるため、そうでない場合と比べて給電基板５２が光源搭載部４２に密着する。これにより、光源ユニット３０の放熱性能が高まり、その発光効率が低下するのが抑止される。
【００２５】
アタッチメント３６は、絶縁部材４６と、光源ホルダー４８と、を含む。絶縁部材４６は、例えば樹脂製であり、所定の厚みを有する横長の矩形枠形状のフレーム部５４と、フレーム部５４の長手方向の両端に設けられた２つのねじ締結部５６と、を含む。フレーム部５４は、光源ユニット３０および複数の位置決め突起４２ｂを環囲する。また、２つのねじ締結部５６にはそれぞれ、ねじ挿通孔５６ａが形成されている。
【００２６】
光源ホルダー４８は、例えば金属製であり、薄い板状の横長の矩形枠形状のフレーム部６４と、フレーム部６４の長手方向の両端に設けられた２つのねじ締結部６６と、フレーム部６４の開口部６４ａの長辺側の両壁面から板バネ状に延出した押圧部６８と、を含む。フレーム部６４は、その開口部６４ａが、絶縁部材４６のフレーム部５４の開口部５４ａと実質的に同じになるように構成される。また、２つのねじ締結部６６にはそれぞれ、ねじ挿通孔６６ａが形成されている。後述するように絶縁部材４６および光源ホルダー４８が第１固定部４４に対して共締めされた状態では、押圧部６８は弾性変形してその弾性力により給電基板５２ひいては光源ユニット３０を光源搭載部４２対して押圧する。これにより、給電基板５２が光源搭載部４２により密着するので、放熱性能が高まり、光源５０の発光効率が低下するのを抑止できる。
【００２７】
締結部材としてのねじ６２を、灯具前方側から、光源ホルダー４８のねじ締結部６６に形成されたねじ挿通孔６６ａ、絶縁部材４６のねじ締結部５６のねじ挿通孔５６ａ、コネクタ３４の第１接触部７０のねじ挿通孔７０ａ、および回路基板３２のねじ挿通孔３２ｂに挿通し、第１固定部４４の面４４ａに形成されたねじ穴４４ｂに螺合することで、光源ホルダー４８、絶縁部材４６、コネクタ３４および回路基板３２は、第１固定部４４すなわちハウジング１０に対して共締めされる。
【００２８】
また、回路基板３２およびコネクタ３４は、回路基板３２に対するコネクタ３４の移動（回転移動および平行移動）が規制されるように構成される。具体的には本実施の形態では、コネクタ３４２つの第１接触部７０はそれぞれ、灯具後方向側に張り出す板状の係合片７０ｂを有する。回路基板３２には、係合片７０ｂに対応する位置に係合溝３２ｃが形成されている。アタッチメント３６の係合片７０ｂが回路基板３２の係合溝３２ｃに係合するすなわち入り込むことで、回路基板３２に対するアタッチメント３６の移動が規制される。これにより、共締めする際にアタッチメント３６が回転するのを抑止できる。
【００２９】
図９は、レンズ保持部材４０を示す正面図である。図９は、レンズ保持部材４０と、レンズ保持部材４０に取り付けられた複数のレンズ３８を示す斜視図である。図１０は、レンズ保持部材と、レンズ保持部材に取り付けられた複数のレンズを示す斜視図である。
【００３０】
図１〜４に加えて図９、１０を参照する。ハウジング１０は、その凹部１１の底面１１ａに、それぞれが灯具前方側に向かって灯具前後方向に突出する突出部である複数の第２固定部４５を有する。第２固定部４５は、第１固定部４４よりも灯具前方側に突出している。レンズ保持部材４０は、回路基板３２の灯具前方側に配置される。レンズ保持部材４０は、例えば金属製の板状の部材であり、２つの主表面のうちの一方の主表面が複数の第２固定部４５の灯具前方側の面４５ａに当接し、第２固定部４５に締結部材としてのねじ５８により第２固定部４５ひいてはハウジング１０に固定される。なお、第２固定部４５は、その形状は特に限定されないが、図示の例では中心軸が灯具前後方向に延びる略円柱状に形成されている。
【００３１】
レンズ保持部材４０は、各光源ユニット３０に対応する複数の円形状の開口部４０ａを有する。複数のレンズ３８はそれぞれ、レンズ保持部材４０の開口部４０ａに、すなわち光源ユニット３０に対応する位置に、後述するようにバヨネット係合により取り付けられる。複数のレンズ３８はそれぞれ、樹脂製であり、対応する光源ユニット３０からの光を灯具前方に投影する。
【００３２】
レンズ保持部材４０は、外部から灯具１内に入射して複数の光源ユニット３０の光源５０に向かう光を遮光するように構成される。具体的にはレンズ保持部材４０は、非透光性の部材であり、レンズ３８間を覆ってレンズ３８間から光源５０が露出しないように形成される。これにより、光源５０が紫外線により劣化するのを抑止できる。
【００３３】
図１１（ａ）、（ｂ）は、レンズ保持部材４０へのレンズ３８の取り付け方法について説明するための図である。図１１（ａ）はレンズ３８の斜視図であり、図１１（ｂ）はレンズ保持部材４０およびレンズ３８の側面図である。
【００３４】
レンズ３８は、平凸レンズである本体部８０と、本体部８０の入射面８０ａ側に設けられるフランジ部８１と、フランジ部８１よりも灯具後方側にフランジ部８１とは間隔を開けて設けられる、本体部８０から張り出す複数の張出部８２と、を含む。レンズ保持部材４０の開口部４０ａは、その内壁に、複数の張出部８２に対応する凹部４０ｂを有する。レンズ３８の張出部８２が凹部４０ｂを通るようにレンズ３８をレンズ保持部材４０に差し込み、差し込んだ後にレンズ３８を回すことで、レンズ３８はレンズ保持部材４０に固定される。なお、図示のように、フランジ部８１と張出部８２の間に座金８３、具体的には例えば波形座金を設けてもよい。この場合、レンズ３８をより確実にレンズ保持部材４０に固定できる。
【００３５】
つづいて、上述の灯具１の製造方法を説明する。
灯具１の製造方法は、
・ハウジング１０に複数の光源ユニット３０を固定するステップと、
・レンズ保持部材４０に複数のレンズ３８を取り付けるステップと、
・複数のレンズ３８が取り付けられたレンズ保持部材４０をハウジング１０に固定するステップと、
・ハウジング１０に透光カバー１２を取り付けるステップと、を含む
【００３６】
光源ユニット３０を固定するステップでは、複数の光源ユニット３０はそれぞれ、ハウジング１０の灯具前方側の開口から凹部１１内に差し込まれ、光源搭載部４２に設置される。
【００３７】
複数のレンズ３８を取り付けるステップでは、複数のレンズ３８はそれぞれ、各光源ユニット３０に対応するレンズ保持部材４０の各開口部４０ａに、バヨネット係合により取り付けられる。
【００３８】
レンズ保持部材４０をハウジング１０に固定するステップでは、複数のレンズ３８が取り付けられたレンズ保持部材４０は、ハウジング１０の灯具前方側の開口から凹部１１内に差し込まれ、第２固定部ひいてはハウジング１０に対して固定される。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、回路基板３２の給電部３２ｄと光源ユニット３０の受電部５２ａとを金属製の部材であるコネクタ３４により電気的に接続できるため、それらを電気的に接続するためのケーブルが不要となる。また、アタッチメント３６とハウジング１０の第１固定部４４とで第１接触部７０と回路基板３２の給電部３２ｄを挟持するため、第１接触部７０と回路基板３２の給電部３２ｄとの電気的な接続が確実となる。また、第２接触部７２の弾性力により当該第２接触部７２は光源ユニット３０の受電部５２ａを押圧するため、第２接触部７２と光源ユニット３０の受電部５２ａとの電気的な接続が確実となる。つまり本実施の形態によれば、回路基板３２の給電部３２ｄと光源ユニット３０の受電部５２ａとの電気的な接続が確実となる。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、複数のレンズ３８はレンズ保持部材４０に取り付けられる。これにより、複数のレンズ３８をレンズ保持部材４０に取り付けてから、複数のレンズ３８が取り付けられたレンズ保持部材４０をハウジング１０に取り付けることができ、したがって、複数のレンズ３８を備える灯具１の組立が容易となる。
【００４１】
以上、実施の形態に係る灯具の構成と動作について説明した。この実施の形態は例示であり、その各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４２】
（変形例１）
図１２は、変形例に係るアタッチメント１３６とその周辺を示す斜視図である。アタッチメント１３６は、絶縁部材４６と、光源ホルダー１４８とを含み、例えば樹脂を素材としてそれらが一体成形される。光源ホルダ１４８は、アタッチメント１３６が第１固定部４４に対して固定された状態において、給電基板５２を光源搭載部４２に対して押圧するよう構成される。図示の例では、光源ホルダ１４８は、フレーム部５４の長辺側の両壁面から突出した突起である。本変形例によれば、実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００４３】
上述した実施の形態および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。また、請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連係によって実現されることも当業者には理解されるところである。
【符号の説明】
【００４４】
１０  ハウジング、  ３０  光源ユニット、  ３２  回路基板、  ３４  コネクタ、  ３６  アタッチメント、  ４４  第１固定部、  ５２  給電基板、  ５２ａ  受電部、  ７０  第１接触部、  ７２  第２接触部。
【図１】
2020017457.tif 000003
【図２】
2020017457.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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