JP2002093206A - Ｌｅｄ信号灯具 - Google Patents

Ｌｅｄ信号灯具

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conductive sheet
heat conductive
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Hiroyuki Ito
博之 伊藤
Masaki Umemoto
雅樹 梅本
Masahiro Akimoto
政洋 秋元
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Stanley Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 大電力化され一個あたりの発熱量が増加した
ＬＥＤランプを光源として採用したＬＥＤ信号灯具にお
いて、基板の小型化により集中する発熱を熱伝導にバラ
ツキのない状態で放熱可能とする。 【解決手段】 ＬＥＤランプを保持する基板３を点灯時
の発熱を伝導するのに充分な板厚を有する金属板で自立
構造として形成し、ＬＥＤランプ２が取付けられた状態
とした基板３を絶縁性熱伝導シート５を介して放熱フィ
ン４上に載置し、基板３と絶縁性熱伝導シート５とを、
反射鏡を兼ねる構成とした樹脂製のプレッシャープレー
ト６で放熱フィンに圧接挟持して取付けた構成としたＬ
ＥＤ信号灯１とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道信号、道路交
通信号など交通機関において使用される信号灯具に関す
るものであり、詳細には、光源としてＬＥＤランプを採
用する信号灯具の構成に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＬＥＤランプを光源として採用す
るＬＥＤ信号灯具９０の構成の例を示すものが図３であ
り、例えばプリント配線基板で給電パターンが形成され
た基板９２上に、必要数のＬＥＤランプ９１を搭載し、
この基板９２をレンズ９３とハウジング９４とで構成さ
れる灯体内に収納するものであった。
【０００３】このときに、従来のＬＥＤランプ９１にお
いては１個あたりの消費電力（例えば０．１Ｗ）も少な
く、これに伴い光量も少ないものであったので、ＬＥＤ
信号灯具９０として必要とされる光量を確保するために
は、ＬＥＤランプ９１の多数（例えば２００個）が要求
され、これにより前記基板９２は前記レンズ９３とほぼ
同面積を持つものとされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年に
いたり、前記ＬＥＤランプ９１の１個あたりの大電力化
（例えば０．５Ｗ）が可能となり、これに伴い１つの灯
具あたりのＬＥＤランプ９１の使用数の低減（例えば２
０個）が可能となり、例えば組立て工数の低減によるコ
ストダウンなどの効果が期待できる状況となっている。
【０００５】この場合、上記大電力化したＬＥＤランプ
９１を採用すると、当然に、前記基板９２の面積も狭く
することが可能となるが、その一方で、狭い面積に発熱
が集中するものとなり、従来の構成では放熱不能となっ
て、大電力化されたＬＥＤランプ９１が採用できず、従
って、工数低減によるコストダウンなども実施できない
という問題点を生じていた。
【０００６】また、如何に１個あたりのＬＥＤランプ９
１が小電力とはいえ、使用する数が膨大であるので総合
の発熱量は多く、従って灯具９０内の温度上昇は高いも
のとなる。この点を解決しようと、ハウジング９４の背
面に放熱フィン９５を取付けたものも存在するが、この
場合、樹脂製の基板９２の介在などによりＬＥＤランプ
９１に発生する熱を直接に放散するものとは成らずそれ
程の効果は期待できず、例えばＬＥＤランプ９１の寿命
の短命化などを生じる懸念も生じるものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記した従来
の課題を解決するための具体的手段として、複数のＬＥ
Ｄランプを光源として採用するＬＥＤ信号灯具におい
て、前記ＬＥＤランプを保持する基板を少なくとも前記
ＬＥＤランプの点灯時の発熱を伝導するのに充分な板厚
を有する金属板で自立構造として形成し、前記ＬＥＤラ
ンプが取付けられた状態とした前記基板を絶縁性熱伝導
シートを介して放熱フィン上に載置し、前記基板と前記
絶縁性熱伝導シートとを、反射鏡を兼ねる構成とした樹
脂製のプレッシャープレートで前記放熱フィンに圧接挟
持して取付けた構成としたことを特徴とするＬＥＤ信号
灯を提供することで課題を解決するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図１および図２に符号１
で示すものは本発明に係るＬＥＤ信号灯具であり、この
ＬＥＤ信号灯具１は複数のＬＥＤランプ２を光源として
採用するものである点は従来例のものと同様である。
【０００９】ここで、本発明のＬＥＤ信号灯具１は従来
例のものに比べて高消費電力としたＬＥＤランプ２を採
用するものであり、これにより前記ＬＥＤランプ２の使
用数は、例えば１００個から２０個と激減し、これに伴
い、組立て工数の低減などによる生産性の向上が可能な
ものとしている。
【００１０】この場合、従来例でも説明したように、Ｌ
ＥＤランプ２の使用数の減少に伴い、基板３の小型化を
来たし、当然にＬＥＤランプ２を点灯したときの発熱が
小面積に集中し、ＬＥＤランプ２に対して冷却の必要性
を生じるものとなるが、本発明では、以下に説明する構
成とすることでＬＥＤランプ２に対して必要充分な冷却
を行うことを可能とするものである。
【００１１】図２は、本発明の要部の構成を、図面が煩
雑化するのを避けるためにＬＥＤランプ２の数を減ずる
など簡略化して示すものであり、本発明においては前記
ＬＥＤランプ２に電力を供給し、且つ、所定位置に保持
するための基板３は、前記ＬＥＤランプ２が点灯時に生
じる発熱を伝導するのに充分な板厚を有する金属板で形
成されている。
【００１２】このときに、前記基板３は、従来例の基板
に如くに樹脂板上に銅箔が貼着されて形成されたもので
はなく、金属板自体をプレス加工、あるいは、エッチン
グ加工などで所望の形状に切抜き、基板３とするもので
あり、この基板３にＬＥＤランプ２の端子をカシメ止
め、リベット止め、スポット溶接止めなど適宜な手段で
止着することで給電と保持を行うものである。
【００１３】以上の機能を果すためには基板３は、それ
自体が所定の形状を保ち自立していることが望ましい
が、基板３の機能としてはＬＥＤランプ２に正電位、負
電位を伝導するものである以上、少なくとも２枚から構
成せざるを得ないものである。よって、正電位側の部分
と負電位側との部分とを適宜な位置でブリッジ状に接続
して１枚としておき、ＬＥＤランプ２の取付が終った時
点で前記ブリッジ状の部分を切除しても良いものであ
る。
【００１４】以上のようにＬＥＤランプ２が取付けられ
た基板３は、更に放熱フィン４に取付けられ放熱が行わ
れるものとなるが、前記放熱フィン４はアルミニウムな
ど熱伝導性に優れる金属部材で形成されているので、基
板３と放熱フィン４とを直接に取付けたのでは短絡を生
じるものとなる。
【００１５】そこで、前記基板３と放熱フィン４との間
には絶縁性熱伝導シート５を挟み、上記した短絡を防止
するものとされるが、このように絶縁性熱伝導シート５
を挟む構成では、前記絶縁性熱伝導シート５の基板３お
よび放熱フィン４との密着性により熱の導電効率が大き
く左右されるものとなるなどして、製品にバラツキを生
じる可能性が高いものとなる。尚、本発明では前記絶縁
性熱伝導シート５として、ボロンナイトライドとシリコ
ンゴムとを基材としたものを採用している。
【００１６】よって、本発明では、上記を解決する手段
として、プレッシャープレート６を用意するものであ
り、このプレッシャープレート６は絶縁性の樹脂で形成
され、前記ＬＥＤランプ２に対応する部分には略すり鉢
状とした開口部６ａが設けられ、前記ＬＥＤランプ２に
触れることなく、直接に基板３に接触可能とされてい
る。
【００１７】同時に、前記ＬＥＤランプ２の発光方向側
となる表面にはアルミニウムの真空蒸着などによる反射
膜６ｂが形成されていて、前記開口部６ａの部分がＬＥ
Ｄランプ２から側方に放射された光を照射方向側に向け
て反射する反射鏡の作用を成すものとされている。
【００１８】加えて、前記プレッシャープレート６には
取付穴６ｃが設けられ、ネジ７により前記放熱フィン４
に螺着が可能な構成とされている。尚、前記基板３にお
いては、プレッシャープレート６を放熱フィン４に螺着
するときのネジ７に対して接触をすることのないものと
されている。また、前記プレッシャープレート６には基
板３、放熱フィン４、絶縁性熱伝導シート５との位置合
せを行うためのボス６ｄが設けられている。
【００１９】このようにすることで、本発明のＬＥＤ信
号灯具１においては、放熱フィン４に絶縁性熱伝導シー
ト５を介して基板３の取付を行う場合には、放熱フィン
４とプレッシャープレート６とで基板３および絶縁性熱
伝導シート５を挟んで行うものとなる。
【００２０】このときの、基板３および絶縁性熱伝導シ
ート５が、放熱フィン４およびプレッシャープレート６
に挟まれる圧力は、ネジ７の締付け強度に依存するもの
となる。従って、ネジ７の締付け強度をトルクドライバ
ーなどで一定のトルクあるいはそれ以上として管理すれ
ば、絶縁性熱伝導シート５が基板３と放熱フィン４とに
挟まれる圧力は一定以上の値が確保され、即ち、意図す
る熱伝導性が確保されるものとなる。
【００２１】尚、図１中に符号８で示すものは黄のＬＥ
Ｄ信号灯具を構成する部分である筐体であり、符号９で
示すものは同様なアウターレンズであり、符号１０で示
すものはインナーレンズであるが、本発明には直接に関
与する部分ではないので、ここでの詳細な説明は省略す
る。
【００２２】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、Ｌ
ＥＤランプを保持する基板を少なくともＬＥＤランプの
点灯時の発熱を伝導するのに充分な板厚を有する金属板
で自立構造として形成し、前記ＬＥＤランプが取付けら
れた状態とした前記基板を絶縁性熱伝導シートを介して
放熱フィン上に載置し、前記基板と前記絶縁性熱伝導シ
ートとを、反射鏡を兼ねる構成とした樹脂製のプレッシ
ャープレートで前記放熱フィンに圧接挟持して取付けた
構成としたＬＥＤ信号灯としたことで、大電力化され一
個あたりの発熱量が増加したＬＥＤランプを光源として
採用するときにも、基板の小型化により集中する発熱を
熱伝導にバラツキのない状態で放熱可能とし、もって、
ＬＥＤランプ使用数の低減により部品数、組立工数の低
減を可能とし、この種のＬＥＤ信号灯具の生産性の向上
とコストダウンとに極めて優れた効果を奏するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るＬＥＤ信号灯具の実施形態を示
す断面図である。
【図２】 同じ実施形態の要部を一部を分解した状態で
示す斜視図である。
【図３】 従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１……ＬＥＤ信号灯具 ２……ＬＥＤランプ ３……基板 ４……放熱フィン ５……絶縁性熱伝導シート ６……プレッシャープレート ６ａ……開口部 ６ｂ……反射膜 ６ｃ……取付穴 ６ｄ……ボス ７……ネジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｇ０８Ｇ 1/095 Ｍ ５Ｈ１８０ // Ｂ６１Ｌ 5/12 Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｇ０８Ｇ 1/095 Ｆ２１Ｑ 3/00 Ｚ Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｓ 1/02 Ｇ (72)発明者 秋元 政洋 東京都目黒区中目黒２丁目９番13号 スタ ンレー電気株式会社内 Ｆターム(参考） 3K014 AA01 LA01 LB04 3K080 AA07 AA12 BA07 BE07 5C094 AA35 BA25 CA19 5F041 AA33 DB01 DC07 DC12 DC22 DC55 DC81 FF16 5G435 AA12 BB04 EE05 EE13 EE33 FF03 GG44 5H180 HH14

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のＬＥＤランプを光源として採用す
    るＬＥＤ信号灯具において、前記ＬＥＤランプを保持す
    る基板を少なくとも前記ＬＥＤランプの点灯時の発熱を
    伝導するのに充分な板厚を有する金属板で自立構造とし
    て形成し、前記ＬＥＤランプが取付けられた状態とした
    前記基板を絶縁性熱伝導シートを介して放熱フィン上に
    載置し、前記基板と前記絶縁性熱伝導シートとを、反射
    鏡を兼ねる構成とした樹脂製のプレッシャープレートで
    前記放熱フィンに圧接挟持して取付けた構成としたこと
    を特徴とするＬＥＤ信号灯具。
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