JP2009038299A - Ｌｅｄ用ホルダコネクタ及びその接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】組立性や作業性の向上を図ることのできるＬＥＤ用ホルダコネクタ及びその接続構造を提供する。
【解決手段】自動車の前照灯等として機能する白色ＬＥＤを収納する絶縁性のホルダ１０と、ホルダ１０に配設されて白色ＬＥＤとフレキシブル回路基板を電気的に接続する一対の電気コネクタ２０とを備え、ホルダ１０を、白色ＬＥＤに対向する板部１１と、板部１１の周縁に形成されて白色ＬＥＤの発光部の周囲に接触する接触部１２とから形成して板部１１から白色ＬＥＤの発光部を貫通露出させ、各電気コネクタ２０を、ホルダ１０の板部１１に挿着して白色ＬＥＤとフレキシブル回路基板の間に電気的に介在させる。ホルダ１０やその一体化された一対の電気コネクタ２０を使用して白色ＬＥＤを収容・位置決めしたり、収容と同時に電気的に接続するので、組立性、作業性を向上させることができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、輸送機関の照明装置や交通信号機等として機能するＬＥＤ用ホルダコネクタ及びその接続構造に関するものである。

近年、保守の必要が少なく、水銀を使用せず、しかも、質量が小さく小型の白色ＬＥＤ（発光ダイオード）が注目されている（特許文献１、２、３参照）。この種の白色ＬＥＤは、図示しないフレキシブル回路基板等に小さい導電ゴム等を介し電気的に接続されたり、あるいはハンダによりハンダ付けされており、高出力で広い発光スペクトルを得ることができる。
特開２００７‐１０６１９１号公報 特開２００７‐１２８７２８号公報 特開２００７‐５９２０２号公報

従来における白色ＬＥＤは、以上のようにフレキシブル回路基板等に小さい導電ゴム等を介し単に接続されているので、組立性が悪いという問題がある。また、白色ＬＥＤの実装に際し、ハンダ付けの採用されることがあるが、小型の白色ＬＥＤを実装する場合には、ハンダ付けの作業がきわめて煩雑化し、組立作業に長時間を要するおそれが少なくない。

本発明は上記に鑑みなされたもので、組立性や作業性の向上を図ることのできるＬＥＤ用ホルダコネクタ及びその接続構造を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、ＬＥＤを収納する絶縁性のホルダと、このホルダに取り付けられてＬＥＤと電気接合物とを電気的に接続する電気コネクタとを備えてなるものであって、
ホルダは、ＬＥＤに対向する板部と、この板部に形成されてＬＥＤの発光部の周囲に接触する接触部とを含み、これら板部と接触部のいずれかからＬＥＤの発光部を露出させ、
電気コネクタをホルダの板部と接触部のいずれかに取り付けてＬＥＤと電気接合物との導体部間に介在させるようにしたことを特徴としている。

なお、ホルダと電気コネクタとをインサート成形により一体化するとともに、ホルダを耐熱性の成形材料により成形することができる。
また、ホルダは、複数のＬＥＤに対向する板部と、この板部に形成されて各ＬＥＤの発光部の周囲に接触する複数の接触部とを含み、これら板部と複数の接触部のいずれかからＬＥＤの発光部を露出させることができる。

また、ホルダの接触部の自由端を屈曲してＬＥＤの発光部の周囲に引っ掛けることができる。
また、電気コネクタは、ＬＥＤと電気接合物との導体部間に介在する弾性の絶縁性エラストマーと、この絶縁性エラストマーに設けられてＬＥＤと電気接合物との導体部間に接触する導電体とを含むと良い。

また、電気コネクタの導電体を、複数の絶縁性エラストマーの間に設けられてＬＥＤと電気接合物との導体部間に接触する弾性の導電性エラストマーとすることが可能である。
また、電気コネクタの導電体を、絶縁性エラストマー中に設けられて両端部が露出し、ＬＥＤと電気接合物との導体部間に屈曲可能に接触する複数本の導電ワイヤとすることが可能である。

さらに、本発明においては上記課題を解決するため、ＬＥＤと電気接合物とを請求項１ないし５いずれかに記載のＬＥＤ用ホルダコネクタにより電気的に接続するようにしたことを特徴としている。

ここで、特許請求の範囲におけるＬＥＤは、数や種類を特に問うものではない。ホルダと電気コネクタとは、インサート成形により一体化されるのが好ましいが、ホルダに電気コネクタを後から圧入等して一体化することもできる。また、ホルダは、単一のＬＥＤを収納するものでも良いし、複数のＬＥＤを並べて収納するものでも良い。

電気接合物には、少なくともＬＥＤの発光の妨げとならない各種の電子部品や回路基板等が含まれる。さらに、本発明に係るＬＥＤ用ホルダコネクタは、輸送機関（例えば各種の自動車、オートバイ、雪上車、水上バイク等）の照明装置、カメラ付き携帯電話機、携帯ゲーム機、液晶テレビ、ビデオカメラ、パソコン、住宅用照明器具、玩具、カーナビ、交通信号機、野外看板等に幅広く利用される。

本発明によれば、ＬＥＤと電気接合物とを電気的に接続する場合には、ホルダにＬＥＤを収容してその発光部を露出させ、ＬＥＤとホルダの複数の電気コネクタとを導通可能に接触させ、その後、ホルダの各電気コネクタと電気接合物を導通可能に接触させれば、ＬＥＤと電気接合物とを電気的に接続することができる。

本発明によれば、ホルダを、ＬＥＤに対向する板部と、この板部に形成されてＬＥＤの発光部の周囲に接触する接触部とから形成し、これら板部と接触部のいずれかからＬＥＤの発光部を露出させ、電気コネクタをホルダの板部と接触部のいずれかに取り付けてＬＥＤと電気接合物との導体部間に介在させるので、組立性や作業性の向上を図ることができるという効果がある。

また、ホルダと電気コネクタとをインサート成形により一体化すれば、後工程で挿入・接着する場合に比べ、はるかに高い強度・耐久性のＬＥＤ用ホルダコネクタを比較的簡単に製造したり、次工程の組み立てを容易にすることができる。また、ホルダを耐熱性の成形材料により成形すれば、高輝度のＬＥＤの発光に伴うホルダの損傷を抑制防止することができる。

さらに、ホルダの接触部の自由端を屈曲してＬＥＤの発光部の周囲に引っ掛ければ、簡易な構成でＬＥＤとホルダの一体化を図り、ＬＥＤのホルダからの脱落等を防ぐことが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態におけるＬＥＤ用ホルダコネクタは、図１ないし図６に示すように、自動車の前照灯等として機能する白色ＬＥＤ１を収納するホルダ１０（図４等）と、ホルダ１０に配設されて白色ＬＥＤ１と電気接合物であるフレキシブル回路基板とを電気的に接続する一対の電気コネクタ２０と、フレキシブル回路基板を上方から被覆して白色ＬＥＤ１の発光部３を露出させるカバーシートとを備えるようにしている。

白色ＬＥＤ１は、図１や図２に示すように、基板等の取付部分に粘着テープ等を用いて粘着される平面矩形のパッケージ板２を備え、このパッケージ板２の表面中央部には発光部３が搭載されており、この発光部３が光透過性を有する略半球状殻形のレンズ４に上方から被覆される。パッケージ板２の表面両端部には、アノードやカソードとして機能する電極５がそれぞれ装着される。

ホルダ１０と一対の電気コネクタ２０とは、特に製造方法が限定されるものではないが、高い信頼性を獲得すべく、ホルダ１０を成形する金型に一対の電気コネクタ２０がインサートされるインサート成形により一体化される。
ホルダ１０は、図３や図４に示すように、白色ＬＥＤ１のパッケージ板２の表面に上方から対向して発光部３やそのレンズ４に貫通される平面矩形の板部１１と、この中空の板部１１の周縁に直線的に垂下して形成され、パッケージ板２の周縁周面に外側から圧接する接触部１２とを備えて形成される。

ホルダ１０は、絶縁性、耐熱性、弾性を有する成形材料、例えば耐候性や電気絶縁性等に優れるシリコーンゴム、ウレタン、エポキシ樹脂、ポリフェニレンスルフィド等を使用して板部１１と接触部１２とが一体形成され、粘着テープ等を用いたパッケージ板２の粘着に支障を来たさないよう、接触部１２の自由端である下面がパッケージ板２の裏面に揃えて整合される。

フレキシブル回路基板は、図示しないが、例えばホルダ１０に対向する横長の対向基板部と、この対向基板部の端から屈曲して伸長する細長いコード部とを備えて形成される。このフレキシブル回路基板の対向基板部には、ホルダ１０の白色ＬＥＤ１、具体的には発光部３やそのレンズ４を貫通露出させる矩形の貫通孔２４が穿孔され、しかも、ホルダ１０の電気コネクタ２０に導体部として面接触するランドが複数パターン形成される。

各電気コネクタ２０は、図３ないし図５に示すように、例えば細長い小型のブロック形を呈した弾性の絶縁性エラストマー２１と導電体である導電性エラストマー２２とを備え、相対向する一対の絶縁性エラストマー２１の間に同形の導電性エラストマー２２が挟持されることにより構成されており、例え高温で使用される場合にも抵抗を安定させるという特徴を有する。

電気コネクタ２０の絶縁性エラストマー２１は、例えば耐熱性、耐候性、耐寒性、難燃性、電気絶縁性等に優れるシリコーンゴム等が使用される。また、導電性エラストマー２２は、例えばシリコーンゴムに銀粒子や可撓性を有する金属線等の導電フィラーが配合されることにより形成される。このような電気コネクタ２０は、ホルダ１０の板部１１の表面端部に一体化されて白色ＬＥＤ１とフレキシブル回路基板との間に圧縮可能に介在され、白色ＬＥＤ１の電極５に上方から面接触するとともに、フレキシブル回路基板のランドに上方から圧接される。

なお、各電気コネクタ２０は上記構成に何ら限定されるものではない。例えば図６に示すように、細長い小型のブロック形を呈した弾性の絶縁性エラストマー２１と同形の導電性エラストマー２２とを交互に複数並べることにより形成しても良い。

カバーシートは、図示しないが、所定の金属材料を使用してフレキシブル回路基板の対向基板部に対応する平面略横長の矩形に形成され、ホルダ１０の白色ＬＥＤ１、具体的には発光部３やそのレンズ４を露出させる平面矩形の露出孔が穿孔される。このカバーシートとフレキシブル回路基板とは、組み立て前に予め積層して一体化しておいても良いし、そうでなくても良い。

上記において、白色ＬＥＤ１とフレキシブル回路基板とを電気的に接続する場合には、ホルダ１０に白色ＬＥＤ１を収容してその発光部３やレンズ４を露出させ、白色ＬＥＤ１の一対の電極５とホルダ１０の各電気コネクタ２０とを導通可能に接触させ、ホルダ１０に収容された白色ＬＥＤ１を基板等に粘着テープにより粘着する。

そして、ホルダ１０にフレキシブル回路基板をカバーシートを介して対向させ、ホルダ１０の各電気コネクタ２０とフレキシブル回路基板のランドとを導通可能に面接触させ、その後、カバーシートを複数の締結具により螺着固定し、フレキシブル回路基板や電気コネクタ２０をカバーシートにより保護すれば、白色ＬＥＤ１とフレキシブル回路基板とを電気的に接続することができる。

上記構成によれば、小さい個片の導電ゴムにより個々に接続するのではなく、ホルダ１０やその一体化された一対の電気コネクタ２０を使用して白色ＬＥＤ１を収容・位置決めしたり、収容と同時に電気的に接続するので、組立性、作業性を著しく向上させることができる。また、白色ＬＥＤ１の実装に際し、ハンダ付けを省略することができるので、例え小型の白色ＬＥＤ１を実装する場合でも、組立作業に長時間を要することがない。

また、電気コネクタ２０として、一般的に強度が不足する導電性エラストマー２２のみを使用するのではなく、複数の絶縁性エラストマー２１をも併用するので、十分な機械的強度や硬度を容易に確保することが可能になる。さらに、電気コネクタ２０の導電性エラストマー２２を、ゴムに銀粒子等の導電フィラーを配合して形成するので、前照灯の点灯に伴う高温（例えば１３０℃等）下でも、安定した電気的接続構造を確保することが可能になる。

次に、図７は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、ホルダ１０の接触部１２の自由端１３、すなわち下端を幅方向内側に略Ｌ字形に屈曲し、この接触部１２の自由端１３を白色ＬＥＤ１のパッケージ板２の裏面周縁部に着脱自在に係止するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、白色ＬＥＤ１のパッケージ板２の裏面周縁部にホルダ１０の接触部１２の自由端１３が回りこんで係止するので、簡易な構成で白色ＬＥＤ１とホルダ１０の一体化を図り、白色ＬＥＤ１の位置ズレや脱落を有効に防止することができるのは明らかである。

なお、上記実施形態のカバーシートは、必要に応じて省略したり、変更等することができる。また、電気コネクタ２０の導電体は、上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば導電体を、絶縁性エラストマー２１中に埋設されて両端部が露出し、白色ＬＥＤ１とフレキシブル回路基板との導体部間に屈曲可能に接触する複数本の導電ワイヤとしても良い。

本発明に係るＬＥＤ用ホルダコネクタ及びその接続構造の実施形態におけるＬＥＤを模式的に示す斜視説明図である。 図１の平面説明図である。 本発明に係るＬＥＤ用ホルダコネクタの実施形態におけるホルダを模式的に示す平面説明図である。 本発明に係るＬＥＤ用ホルダコネクタの実施形態におけるホルダを模式的に示す断面説明図である。 本発明に係るＬＥＤ用ホルダコネクタ及びその接続構造の実施形態における電気コネクタを模式的に示す説明図である。 本発明に係るＬＥＤ用ホルダコネクタ及びその接続構造の実施形態における他の電気コネクタを模式的に示す説明図である。 本発明に係るＬＥＤ用ホルダコネクタ及びその接続構造の第２の実施形態を模式的に示す断面説明図である。

符号の説明

１ 白色ＬＥＤ（ＬＥＤ）
２ パッケージ板
３ 発光部
４ レンズ
５ 電極
１０ ホルダ
１１ 板部
１２ 接触部
１３ 自由端
２０ 電気コネクタ
２１ 絶縁性エラストマー
２２ 導電性エラストマー（導電体）

Claims (6)

1. ＬＥＤを収納する絶縁性のホルダと、このホルダに取り付けられてＬＥＤと電気接合物とを電気的に接続する電気コネクタとを備えてなるＬＥＤ用ホルダコネクタであって、
   ホルダは、ＬＥＤに対向する板部と、この板部に形成されてＬＥＤの発光部の周囲に接触する接触部とを含み、これら板部と接触部のいずれかからＬＥＤの発光部を露出させ、
   電気コネクタをホルダの板部と接触部のいずれかに取り付けてＬＥＤと電気接合物との導体部間に介在させるようにしたことを特徴とするＬＥＤ用ホルダコネクタ。
2. ホルダと電気コネクタとをインサート成形により一体化するとともに、ホルダを耐熱性の成形材料により成形した請求項１記載のＬＥＤ用ホルダコネクタ。
3. ホルダの接触部の自由端を屈曲してＬＥＤの発光部の周囲に引っ掛けるようにした請求項１又は２記載のＬＥＤ用ホルダコネクタ。
4. 電気コネクタは、ＬＥＤと電気接合物との導体部間に介在する弾性の絶縁性エラストマーと、この絶縁性エラストマーに設けられてＬＥＤと電気接合物との導体部間に接触する導電体とを含んでなる請求項１、２、又は３記載のＬＥＤ用ホルダコネクタ。
5. 電気コネクタの導電体を、複数の絶縁性エラストマーの間に設けられてＬＥＤと電気接合物との導体部間に接触する弾性の導電性エラストマーとした請求項４記載のＬＥＤ用ホルダコネクタ。
6. ＬＥＤと電気接合物とを請求項１ないし５いずれかに記載のＬＥＤ用ホルダコネクタにより電気的に接続するようにしたことを特徴とするＬＥＤ用ホルダコネクタの接続構造。

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