头灯用LED亮灯装置及头灯

摘要

一种头灯用LED亮灯装置，包括：筐体(10)，该筐体(10)收容电路基板，并被嵌合安装到头灯壳体(110)的后方开口部(110b)，其中，在所述电路基板上设有使LED(130)亮灯的电路；第一连接器(40)，该第一连接器(40)设于被嵌合安装到后方开口部(110b)的筐体(10)的靠头灯壳体(110)的内部侧的位置，且与电路基板连接并与LED(130)连接来供给电力；以及第二连接器(50)，该第二连接器(50)设于被嵌合安装到后方开口部(110b)的筐体(10)的靠头灯壳体(110)的外部侧的位置，且与电路基板连接并与朝该电路基板供给电力的电源连接。

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如车辆的头灯用LED亮灯装置及头灯。

背景技术

在车用头灯的光源中使用例如LED、卤素灯泡，但作为下一代光源的LED 的价格仍然比卤素灯泡的价格高。因此，在例如车体通用的同一车种中，可根 据等级选择性地使用价格高的LED和价格低的卤素灯泡。在同一车种的情况下， 安装头灯的空间及安装结构是相同的，因此，仅选择光源及光学构件来进行组 装并共用头灯壳体和车体配线是较为理想的。然而，目前，在车用头灯中使用 分别对应于卤素灯泡和LED的专用的头灯壳体。

由于卤素灯泡是寿命较短的消耗零件，需进行更换，因此，在头灯壳体的 后方设有用于更换卤素灯泡的开口部。另外，在以卤素灯泡作为光源的头灯中 使用较大的光学构件，因此，头灯壳体的形状构成为光轴方向上的长度较长。 另一方面，卤素灯泡能直接以电池作为电源来进行亮灯，从而不需要亮灯装置， 因此，无需电源连接用的构件以外的构件，在头灯壳体的后方附近配置有车轮 室，因此在头灯壳体后方与车体之间仅设有极小的空间。例如，在专利文献1 至专利文献3中，公开了以卤素灯泡作为光源的头灯。根据专利文献1，头灯 采用以下结构：在头灯壳体的卤素灯泡更换用的后部开口部，使环状的防水罩 紧贴到卤素灯泡的插座与头灯壳体之间，以防止水浸入头灯壳体内。另外，根 据专利文献2，头灯采用以下结构：在卤素灯泡的插座和头灯壳体上分别形成 卡定突缘和槽，并使它们嵌接，从而提高了紧贴性并提高了防水性能。另外， 根据专利文献3，在头灯壳体的卤素灯泡更换用的后部开口部，设置了堵住开 口部的封闭构件。

虽然LED的寿命较长而无需更换，但为使LED亮灯而需要亮灯装置，因此 使用用于配置亮灯装置的专用的头灯壳体。另外，在亮灯装置上设有朝LED供 给电源的连接器和从头灯外部的电池输入电源的连接器。由于在头灯壳体的外 部侧没有供连接器设置的空间，因此，将连接器和亮灯装置主体一起设于头灯 壳体的内部，从连接器引出的配线经由设于头灯壳体的开口部而与LED或电池 连接。例如，在专利文献4中，公开了以下结构：在以LED作为光源的头灯中， 在LED用的前后长度较短的头灯壳体上具有能打开、关闭的后部开口部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平7-249305号公报

专利文献2：日本专利特开平8-17207号公报

专利文献3：日本专利特开2001-101924号公报

专利文献4：日本专利特开2007-207528号公报

如上所述，根据上述现有技术，存在以下技术问题：在以卤素灯泡作为光 源的头灯和以LED作为光源的头灯中，不能共用头灯壳体。

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种能共用卤素灯泡用 头灯壳体的头灯用LED亮灯装置及头灯。

发明内容

本发明的头灯用LED亮灯装置安装于头灯壳体的后方开口部，包括：筐体， 该筐体收容电路基板，与头灯壳体的后方开口部嵌合而被安装，其中，在上述 电路基板上设有使头灯用LED亮灯的电路；第一连接器，该第一连接器设于被 嵌合安装到后方开口部的筐体的靠头灯壳体的内部侧的位置，且与电路基板连 接并与头灯用LED连接以供给电力；以及第二连接器，该第二连接器设于被嵌 合安装到后方开口部的筐体的靠头灯壳体的外部侧的位置，且与电路基板连接 并与朝该电路基板供给电力的电源连接。

根据本发明的头灯用LED亮灯装置，由于采用以下结构：筐体被嵌合安装 到头灯壳体的后方开口部，与LED连接的第一连接器设于筐体的头灯壳体内部 侧，与电源连接的第二连接器设于筐体的头灯壳体外部侧，因此，能堵住以卤 素灯泡作为光源的头灯壳体的后方开口部，并能将亮灯装置插入后方开口部。 其结果是，起到了能使以卤素灯泡作为光源的头灯壳体和以LED作为光源的头 灯壳体共用这样的效果。

附图说明

图1是表示实施方式1的头灯用LED亮灯装置及头灯的图。

图2是表示实施方式1的头灯用LED亮灯装置的整体立体图。

图3是表示实施方式1的头灯用LED亮灯装置的结构的分解立体图。

图4是将实施方式1的头灯用LED亮灯装置的一部分剖开后的图。

图5是对实施方式1的头灯用LED亮灯装置的接触端子的形状进行说明的 局部放大图，图5(a)是悬臂弹簧，图5(b)是折叠弹簧，图5(c)是两根折叠弹 簧，图5(d)是螺旋弹簧。

图6是对实施方式1的头灯用LED亮灯装置的安装方法进行说明的图，图 6(a)是表示将头灯用LED亮灯装置插入头灯壳体的状态的图，图6(b)是表示将 头灯用LED亮灯装置固定于头灯壳体的状态的图。

图7是表示实施方式2的头灯用LED亮灯装置的整体立体图。

图8是表示实施方式2的头灯用LED亮灯装置的结构的分解立体图。

图9是将实施方式3的头灯用LED亮灯装置的一部分剖开后的图。

图10是表示以卤素灯泡作为光源的头灯的图。

具体实施方式

以下，为了更详细地说明本发明，参照附图对用于实施本发明的实施方式 进行说明。

实施方式1

如图1所示，当对LED亮灯装置1粗略地进行划分时，该LED亮灯装置1 由对电路基板进行收容的筐体10、安装板20、防水构件30、第一连接器40 及第二连接器50构成，其对从第二连接器50输入的电源电压进行控制，并经 由第一连接器40朝作为头灯用光源的LED130供给合适的电力。

筐体10收容电路基板，在该电路基板上配置有对用于使LED130亮灯的电 源电压进行控制的电路，安装板20通过防水构件30堵住筐体10的开口一面 并对该筐体10进行支承。防水构件30位于筐体10与安装板20之间。

第一连接器40配置于筐体10，与筐体10内的后述电路基板连接并经由 配线46而与头灯壳体110内的LED130连接，以朝LED130供电。第二连接器 50以与第一连接器40相对的方式配置于安装板20，与筐体10内的后述电路 基板连接并经由配线56而与未图示的外部电源连接，以从例如车载电池朝电 路基板供电。

在筐体10上形成有将LED亮灯装置1安装于头灯壳体110的卡合凸部12， 在安装板20上形成有防止LED亮灯装置1的意外旋转的安装部23。螺钉70 将安装板20安装于头灯壳体110，以防止LED亮灯装置1在被组装到头灯壳体 110后旋转，螺钉71将筐体10、安装板20、防水构件30组装在一起。

对于LED亮灯装置1的详细结构将在后面进行说明。

接着，对安装了实施方式1的LED亮灯装置1的头灯壳体110进行说明。 如图1所示，在头灯壳体110的前方形成有开口部110a(前方开口部)，在头灯 壳体110的后方形成有开口部110b(后方开口部)。后方开口部110b形成为大 致圆形。在后方开口部110b的附近设有突出部111和卡合凹部112，在突出部 111上形成有未图示的螺钉孔。

以将前方开口部110a覆盖的方式，将前透镜120嵌入头灯壳体110。在 头灯壳体110与前透镜120之间设有防水构件32，使得水不会从前表面浸入头 灯壳体内。另外，在头灯壳体110内设有作为光源的LED130、作为光学构件的 反射镜140、透镜150。

头灯壳体110的后方开口部110b在大致水平方向上开口，在后方开口部 110b上大致垂直地安装有LED亮灯装置1。LED亮灯装置1的筐体10被安装成 插入嵌合到头灯壳体110的后方开口部110b中，以堵住该头灯壳体110的后 方开口部110b，LED亮灯装置1的安装板20被安装成堵住头灯壳体110的后 方开口部110b。此时，第一连接器40配置于与后方开口部110b嵌合而被安装 的筐体10的靠头灯壳体110的内部侧(前方)的位置，第二连接器50配置于与 后方开口部110b嵌合而被安装的筐体10的靠头灯壳体110的外部侧(后方)的 位置。

在LED亮灯装置1的安装板20与头灯壳体110之间设有防水构件31，使 得水不会从后方开口部110b浸入头灯壳体110内。

在此，参照图1和图10对将LED130作为光源的头灯100的结构和将卤素 灯泡131作为光源的头灯101的结构进行说明。如图10所示，头灯101的卤 素灯泡131和反射镜141安装设置于头灯壳体110内，卤素灯泡131和反射镜 141比图1所示的LED130和反射镜140大。另外，如图1、图10所示，在头 灯100、101的后方附近配置有车轮室(日文：タイヤハウス)200，因此不能在 头灯100、101的后方配置LED亮灯装置1。另一方面，如图1所示，在头灯 100中，LED130和反射镜140比卤素灯泡131和反射镜141小，因此能在头灯 壳体110内的后方产生空间A。

因此，实施方式1的LED亮灯装置1采用以下结构：如图1所示，能在因 使用LED130而形成的空间A中配置LED亮灯装置1的一部分以共用头灯壳体 110，从而能在一个头灯壳体110内选择性地安装LED130、光学构件及LED亮 灯装置1，或者卤素灯泡131及光学构件。

接着，对LED亮灯装置1的详细结构进行说明。图2是表示LED亮灯装置 1的外观的结构的立体图。如图2所示，筐体10形成圆柱形状，例如是树脂制 的。筐体10的直径形成得比上述图1的头灯壳体110的后方开口部110b的直 径稍小，从而能堵住后方开口部110b并与该后方开口部110b嵌合。在将LED 亮灯装置1插入头灯壳体110时，该LED亮灯装置1能在插入方向上被筐体10 引导而嵌入头灯壳体110以进行安装。这样，LED亮灯装置1能容易地安装于 头灯壳体110，从而提高了组装作业性。

在筐体10的外周缘部一体地形成有卡合凸部12。卡合凸部12形成为能 与上述图1的头灯壳体110的卡合凹部112卡合，且如后所述，通过使LED亮 灯装置1旋转能使筐体10与头灯壳体110卡定。这样，由于在筐体10的周缘 部一体地形成卡合凸部12，因此，不会产生特别的追加费用。另外，在筐体 10的上表面形成有第一连接器40，第一连接器40与筐体10一体地形成。

图3是LED亮灯装置1的分解立体图。如图3所示，安装板20呈大致圆 形的平板圆盘形状，其直径形成得比上述图1的头灯壳体110的后方开口部 110b的直径大。在安装板20的周缘部设有安装部23，在安装部23上形成有 螺钉孔24。另外，如图3所示，在安装板20上形成有螺钉孔21、螺钉孔22、 开口部25、传热部26。螺钉孔21用于将筐体10与安装板20组装在一起，螺 钉孔22和开口部25用于在安装板20上安装第二连接器50。对于传热部26 将在后面进行说明。

如图3所示，将第二连接器50的接触端子51b插入安装板20的开口部 25，将螺钉72拧入第二连接器50的螺钉孔53a和安装板20的螺钉孔22，在 筐体10与安装板20之间夹设防水构件30，并将螺钉71拧入安装板20的螺钉 孔21来将安装板20接合固定于筐体10，从而组装出LED亮灯装置1。

图4是将LED亮灯装置1的一部分剖开后的纵剖视图。如图4所示，在筐 体10内部设有电路基板60。电路基板60由基板61、电极62、63、FET(Field  effect transistor：场效应晶体管)64、电子元器件65、66等构成，对电源 电压进行控制，以在合适的电压下朝LED130供电。在基板61的表面背面形成 有连接用的电极62、63，利用其它电路用电极在基板61上固定FET64、电子 元器件65、66等。

安装板20由热传导性比筐体10的热传导性高的材料构成，在安装板20 上设有朝筐体10侧弯曲成凸状而形成的传热部26。传热部26与基板61的高 温部接触。例如，筐体10是对树脂进行冲压加工而形成的，安装板20是对铝 板进行冲压加工而形成的，传热部26将在电路基板60上产生的热量传递至安 装板20，从而使安装板20作为散热器(散热构件)起作用。通过这样构成，可 提高散热效率，从而可提高LED亮灯装置1的可靠性。

上述防水构件30能防止水浸入筐体10内，防水构件31能防止水浸入头 灯壳体110内。防水构件30、31是例如由弹性材料形成的O形环。防水构件 30、31并不限于O形环，只要是粘接剂、封填剂、密封剂、垫圈等具有防水效 果的构件即可。

在第一连接器40上设有导线41，在导线41的一端具有连接器端子41a， 在导线41的另一端具有接触端子41b。连接器端子41a设于LED亮灯装置1 的外部侧，接触端子41b设于LED亮灯装置1的筐体10内部侧。在第一连接 器40上，朝向下方安装有将连接器端子41a围住的连接器外壳的开口部44。

第二连接器50配置于与第一连接器40相对的位置，并隔着防水构件53 安装于安装板20。在第二连接器50上设有导线51，在导线51的一端具有连 接器端子51a，在导线51的另一端具有接触端子51b。连接器端子51a设于LED 亮灯装置1的外部侧，接触端子51b设于LED亮灯装置1的筐体10内部侧。 在第二连接器50上，朝向下方安装有将连接器端子51a围住的连接器外壳的 开口部54。另外，第二连接器50的防水构件53由具有弹性的材料构成，具有 不会使水浸入筐体10内部的防水功能。

第一连接器40的接触端子41b和第二连接器50的接触端子51b形成为具 有弹性，接触端子41b、51b按压与形成于电路基板60的表面背面的电极62、 63相对的位置而与电极62、63接触。另外，对接触端子41b、51b的与电路基 板60的电极62、63接触的部分进行例如镀锡。对于接触端子41b、51b的具 有弹性的形状将在后面进行说明。

第一连接器40的开口部44和第二连接器50的开口部54朝向下方设置， 即便水到达上述图1的配线46、56，水也不会浸入到筐体10内。

在此，对接触端子41b、51b的形状进行说明。图5是对第一连接器40 及第二连接器50的接触端子41b、51b的形状进行说明的局部放大图。例如图 5(a)所示，接触端子41b、51b呈从导线41、51的中途弯曲成大致L字形而形 成的悬臂弹簧形状。这样构成的接触端子41b和接触端子51b朝图5(a)所示的 箭头B、B′方向按压，在与基板61的电极62和电极63相对的位置与基板61 的电极62和电极63接触，并经由电极62、63而电连接。

接触端子41b、51b的形状并不限于图5(a)所示的悬臂弹簧形状，只要采 用朝图5(a)的箭头B、B′方向按压的结构即可。例如，也可使上述悬臂弹簧 形状进一步折返来缩短梁部，以图5(b)所示的折叠弹簧形状来构成接触端子 41b、51b。另外，也可将折叠弹簧形状设于两侧来使按压力加倍，以图5(c) 所示的两根折叠弹簧形状来构成接触端子41b、51b。此外，还可将螺旋弹簧配 置于接触端子41b、51b的前端，以图5(d)所示的螺旋弹簧形状来构成接触端 子41b、51b。

接着，对将实施方式1的LED亮灯装置1安装于头灯壳体110的方法进行 说明。图6(a)是表示将LED亮灯装置1插入头灯壳体110的状态的图，图6(b) 是表示使LED亮灯装置1朝C方向旋转以固定于头灯壳体110的状态的图。

在将LED亮灯装置1的筐体10插入头灯壳体110的后方开口部110b以进 行嵌合时，如图6(a)所示，筐体10的卡合凸部12插入头灯壳体110的卡合凹 部112中。当使筐体10朝图6(a)所示的箭头C方向半扭转而旋转时，如图6(b) 所示，LED亮灯装置1侧的卡合凸部12被设于头灯壳体110的后方开口部110b 的周缘部的头灯壳体110侧的卡合凹部112卡定，从而在轴向上对头灯壳体110 和LED亮灯装置1进行固定。由于利用螺钉70使上述图1所示的安装部23和 突出部111固定，因此能防止LED亮灯装置1朝相反方向旋转而脱落。这样， 能容易地安装LED亮灯装置1。

如上所述，根据实施方式1，由于采用以下结构：筐体10与头灯壳体110 后方的后方开口部110b嵌合而安装，与LED130连接的第一连接器40设于筐 体10的头灯壳体110内部侧，与电源连接的第二连接器50设于筐体10的头 灯壳体110外部侧，因此，能将LED亮灯装置1的筐体10收纳到头灯壳体110 内，除了LED亮灯装置1的第二连接器50之外，其余部分不会突出至头灯壳 体110的后方。其结果是，起到了能将以卤素灯泡作为光源的头灯壳体110共 用为以LED130作为光源的头灯壳体110这样的效果。另外，通过共用头灯壳 体110，可在同一车种用的头灯制造工序中削减作业数，提高了生产率，且使 产品的生产量管理及库存管理变得容易。

此外，由于在将连接器连接到基板时不进行钎焊，因此，可提高LED亮灯 装置的生产率。

另外，根据实施方式1，由于将安装板20的直径形成得比头灯壳体110 的后方开口部110b的直径大，因此，安装板20能堵住头灯壳体110的后方开 口部110b。

实施方式2

 在实施方式1中，对利用设于筐体10外缘的卡合凸部12与头灯壳体110 的卡合凹部112卡合来固定LED亮灯装置1的结构进行了说明，但在实施方式 2中，对通过螺钉旋紧来将LED亮灯装置1安装于头灯壳体110的结构进行说 明。

图7是表示实施方式2的LED亮灯装置1的整体立体图，图8是表示实施 方式2的LED亮灯装置1的分解立体图。对于与实施方式1相同的结构标注相 同的符号，并省略其说明。

如图7、图8所示，对LED亮灯装置1粗略地进行划分，该LED亮灯装置 1由对电路基板进行收容的筐体10、安装板20、防水构件30、第一连接器40 及第二连接器50构成，安装板20隔着防水构件30堵住筐体10的开口并对该 筐体10进行支承。

如图7、图8所示，安装板20呈大致圆形的平板圆盘形状，在安装板20 的外缘设有多个安装部27，在安装部27上形成有螺钉孔28。另外，如图8所 示，在安装板20上形成有螺钉孔21、螺钉孔22、开口部25。螺钉孔21用于 将筐体10与安装板20组装在一起，螺钉孔22和开口部25用于在安装板20 上安装第二连接器50。

如图8所示，将第二连接器50的接触端子51b插入安装板20的开口部 25，将螺钉72拧入第二连接器50的螺钉孔53a和安装板20的螺钉孔22，在 筐体10与安装板20之间夹设防水构件30，并将螺钉71拧入安装板20的螺钉 孔21，来使安装板20接合固定于筐体10，从而组装出LED亮灯装置1。

在头灯壳体110的后方开口部110b的周缘部设有多个突出部111，以替 代上述实施方式1的图1所示的卡合凹部112。突出部111配置成与在LED亮 灯装置1的安装板20上形成的安装部27对应，并具有未图示的螺钉孔。

接着，对将实施方式2的LED亮灯装置1安装于头灯壳体110的方法进行 说明。将LED亮灯装置1的筐体10插入头灯壳体110的后方开口部110b以进 行嵌合，将LED亮灯装置1的安装板20沿垂直方向按压到头灯壳体110的后 方开口部110b的开口端，并将螺钉70拧入安装部27的螺钉孔28和头灯壳体 110的突出部111中，以进行旋紧固定。

如上所述，根据实施方式2，能利用多个螺钉将LED亮灯装置1按压到头 灯壳体110来进行安装，起到了与实施方式1相同的效果。

尽管在实施方式2中省略了说明，但也可与实施方式1相同地，采用在安 装板20上设置传热部26的结构。

实施方式3

在实施方式1中，对防水构件30防止水浸入LED亮灯装置1内，防水构 件31防止水浸入头灯壳体110内的结构进行了说明，但在实施方式3中，对 使防水构件30与防水构件31一体化，且使头灯壳体110的内压与LED亮灯装 置1的内压相等的结构进行说明。

图9是将实施方式3的LED亮灯装置1的一部分剖开后的纵剖视图。对于 与实施方式1相同的结构标注相同的符号，并省略其说明。如图9所示，在LED 亮灯装置1中设置了防水构件33，以替代防水构件30和防水构件31。防水构 件33比防水构件30和防水构件31大，设于筐体10与安装板20之间并设于 安装板20与头灯壳体110之间。这样，通过减少构件数量能削减作业工序数。

在第一连接器40的开口部44上设有通气口91。通气口91是使开口部44 与筐体10的内部连通的孔，利用通气口91使筐体10内即LED亮灯装置1的 内压与头灯壳体110的内压相等。另外，虽未图示，但在头灯壳体110上设有 通气口，以避免产生与外部的压力差，其结果是，使LED亮灯装置1的内压与 外部压力相等。这样，LED亮灯装置1通过消除外部与内部的压力差来防止因 压力差而产生的水的浸入。

另外，通气口91被设成穿过LED亮灯装置1的筐体10的最低位置。根据 该结构，在水浸入LED亮灯装置1的筐体10内的情况下，能使水流出。

如图9所示，也可采用在通气口91处设置透过性过滤器92的结构。透湿 性过滤器92是具有微小的孔、间隙，水蒸汽能透过但水不能透过的膜，其设 于开口部44侧。通过设置透过性过滤器92，即便在水浸入头灯壳体110的情 况下，也能防止水浸入LED亮灯装置1。

另外，也可采用在第二连接器50上设置通气口91和透过性过滤器92的 结构。

如上所述，根据实施方式3，可抑制水浸入LED亮灯装置1的筐体10内， 从而能避免因水的浸入而引起的故障。其结果是，起到了提高LED亮灯装置1 的可靠性这样的效果。

在实施方式3的图9中，示出了上述实施方式1的使卡合凸部12与卡合 凹部112卡合的结构，但也可采用实施方式2的结构。

工业上的可利用性

如上所述，根据本发明的LED亮灯装置，通过采用以下结构：将筐体嵌合 安装于头灯壳体后方的开口部，与LED连接的第一连接器设于筐体的头灯壳体 内部侧，与电源连接的第二连接器设于筐体的头灯壳体外部侧，能将LED亮灯 装置收纳到具有后方开口部的头灯壳体内，并能在卤素灯泡用和LED用的情况 下共用头灯壳体，因此，作为车辆的头灯用LED亮灯装置是优选的。