JP2007335345A - 自動車用ｌｅｄランプの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤを自動車用照明ランプとして用いた場合に、取付工程を少なくすると共に、取付場所や取付面の形状によらずに取付けを可能にする。
【解決手段】白色ＬＥＤまたは／および青色ＬＥＤを合計３〜４個直列に接続して、駆動電圧を９Ｖ以上１２Ｖ以下に設定した１個のランプユニット２０を設け、該ランプユニットを最高電圧１２Ｖの電源線１１と接続している。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用ＬＥＤランプの取付構造に関し、詳しくは、自動車に配索されて、バッテリから最高電圧１２Ｖの電源が供給されるフレキシブル・フラットケーブルにＬＥＤランプを取り付けて車両内照明等に用いるものである。

近年、照明の各分野では低消費電力、長寿命であるＬＥＤ（発光ダイオード）が広く用いられるようになっており、自動車においても計器類や室内インテリアランプなどにＬＥＤが使用されている。
自動車内で照明に使用される電源電圧は一般的に１２Ｖである。一方で、照明用ランプとして白色ＬＥＤを用いると、白色ＬＥＤの定格電圧は３Ｖ〜３．５Ｖである。このため、複数の白色ＬＥＤを直列に接続すると共にＬＥＤに抵抗を接続して、１２Ｖの電圧をＬＥＤに印加しても過電圧、過電流にならないように調整している。
複数個のＬＥＤと光量調節用の抵抗とを直列に接続する方法として、例えば、特許２６５０２３６号公報（特許文献１）に、図７のように帯状の絶縁基板１上にＬＥＤチップ２と抵抗体３と電極４を設け、ＬＥＤチップ２と抵抗体３を直列に接続した構成が開示されている。

特許２６５０２３６号公報

しかし、特許文献１においては、取付場所のスペースが小さい場合、基板の大きさによっては基板を取り付けることができなかったり、取付面が曲面のときは基板を取り付けられないなど、基板を使用しているために取付場所や取付面の形状に制約を受ける場合がある。また、自動車用ＬＥＤランプの製造において基板上に多数の抵抗とＬＥＤを取り付けていくため、取付工程が多くなっており、改善の余地がある。

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、各自動車用ＬＥＤランプに夫々抵抗を取り付けることなく使用できるようにして、取付場所や取付面の形状によらずに自動車用ＬＥＤランプの取付けを可能とし、かつ、少ない取付工程で自動車用ＬＥＤランプを取り付けできるようにすることを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、白色ＬＥＤまたは／および青色ＬＥＤを合計３〜４個直列に接続して、駆動電圧を９Ｖ以上１２Ｖ以下に設定した１個のランプユニットを設け、該ランプユニットを最高電圧１２Ｖの電源線と接続していることを特徴とする自動車用ＬＥＤランプの取付構造を提供している。

自動車内で照明に使用される電源電圧は一般的に略１２Ｖであるため、ランプユニットには電源線から最高電圧１２Ｖの電圧が印加される。前記のように、白色ＬＥＤまたは青色ＬＥＤの定格電圧は３Ｖ〜３．５Ｖであるため、ＬＥＤを３〜４個直列に接続してランプユニットを形成し、該ランプユニットの駆動電圧を９Ｖ〜１２Ｖ程度に設定することで、ランプユニットに１２Ｖの電圧が印加されてもＬＥＤは過電流または過電圧にはならず、ＬＥＤに抵抗を別途接続せずにＬＥＤを発光させることができる。
このように、複数個のＬＥＤを一つのランプユニットとして形成しているため、抵抗を介在させることなく、ランプユニットを電源線に直接接続して取り付けていることができ、取付工程の削減を図ることができる。

また、本発明で用いるランプユニットは前記特許文献１で用いられている基板を必要としないため、ランプユニットを小型化でき、基板の大きさの制約を受けずにランプユニットの取付場所を選択することができる。さらに、電源線に直接にランプユニットを接続しているため、取付面に沿わせて電源線を配索することで、取付面の形状が曲面等であってもランプユニットを取り付けることができる。

ランプユニットに用いられるＬＥＤは、白色ＬＥＤと青色ＬＥＤのどちらのＬＥＤを用いてもよい。白色ＬＥＤと青色ＬＥＤは共に定格電圧が３Ｖ〜３．５Ｖであるため、どちらのＬＥＤを用いても駆動電圧等の設計を変更することなくランプユニットを使用することができる。

前記ランプユニットは３個の白色ＬＥＤあるいは３個の青色ＬＥＤを直列接続し、該ランプユニットの電源側リードを前記電源線に抵抗を介さずに直接接続する一方、該ランプユニットのアース側リードをアース線に接続している。
前記のように、ランプユニットの駆動電圧を９Ｖ〜１２Ｖ程度と設定しているため、自動車に搭載される最高電圧１２Ｖのバッテリーから電源を供給しても過電圧、過電流にならないように調整しているため、ランプユニットの電源側リードを電源線に抵抗を介さずに接続することができる

前記ランプユニットには、直列接続するＬＥＤのうち電源側のＬＥＤと電源側リードとの間、あるいはアース側のＬＥＤとアース側リードとの間に整流用抵抗あるいは定電流ダイオードを直列に接続してもよい。
前記のように、ランプユニット内に予め整流用抵抗あるいは定電流ダイオードを取り付けておくと、ランプユニットの駆動電圧を電源線からの印加電圧と略同一にできると共にＬＥＤに流れる電流を調整できる。このように、ＬＥＤに流れる電流または電圧を調節することで、ＬＥＤを効率良く発光させることができる。
また、ＬＥＤの順方向電圧には個体差があるため、各ランプユニットごとに抵抗値はことなる。このため、それぞれのランプユニットに最も適切な前記整流用抵抗を接続させておくことで、ランプユニットごとに効率よくＬＥＤを発光させることができる。また、前記定電流ダイオードを用いてＬＥＤに定電流を供給すると、各ＬＥＤの輝度を一定として効率良く発光させることができる。

前記電源線としてフレキシブル・フラットケーブルの導体が用いられ、該フラットケーブルでは前記電源線となる電源回路用導体とアース回路用導体とが所要間隔をあけて平行配線され、これら電源回路用の導体とアース回路用の導体との間に前記ランプユニットが配置され、該ランプユニットの両側の電源側リードとアース側リードとが前記電源回路用の導体とアース回路用の導体に接続固定されていることが好ましい。

前記フレキシブル・フラットケーブルを用いると、曲面に沿って配索することができ、ランプユニットの取り付け位置を選択範囲を広げることができる。
該フレキシブル・フラットハーネスは、所要間隔をあけて平行配線される導体の表裏両面を絶縁フィルムでラミネートした構成とされているため、平行配線される電源回路用の導体とアース回路用の導体との間にランプユニットを配置し、該ランプユニットの電源側リードとアース側リードとに接続させる導体の表面の絶縁フィルムを剥離し、露出した導体と前記リードとを導電性接着剤等を用いて接着固定するだけで、フレキシブル・フラットケーブル上にランプユニットを簡単に取り付けることができる。

前記フレキシブル・フラットケーブルの平行配置される電源回路用導体とアース回路用導体との間に、これら導体の配線方向に所要間隔をあけて複数の前記ランプユニットを取り付けていることが好ましい。
即ち、１個のランプユニットでは照度が足りない場合は、フレキシブル・フラットケーブルに複数のランプユニットを取り付けることで、容易に照度を確保することができる。

前記のように、フレキシブル・フラットケーブル上にランプユニットを取り付けることが好ましいが、電源側回路およびアース用回路を一般電線で構成し、２本の電線を平行配線して、ランプユニットの電源側リード、アース側リードと接続してもよい。

前述したように、本発明によれば、ランプユニットの駆動電圧を９Ｖ〜１２Ｖ程度に設定することで、ランプユニットに１２Vの電圧が印加されてもＬＥＤは過電流または過電圧にはならず、ＬＥＤに抵抗を別途接続せずにＬＥＤを発光させることができる。
また、基板を使用せず複数個のＬＥＤを一つのランプユニットとして形成してランプユニットを小型化しているので、基板の大きさの制約を受けずにランプユニットの取付場所を選択することができる。さらに、取付面の形状に電源線の形状を合わせることで、取付面の形状によらずランプユニットを取り付けることができる。すなわち、取付場所や取付面の形状によらずに自動車用ＬＥＤランプを取付けることができる。

以下、本発明のＬＥＤランプを自動車に取り付けた実施形態を、図面を参照して説明する。
図１乃至図３は本発明の第１実施形態を示す。図１はランプユニット２０を取り付けたフレキシブル・フラットケーブル１０の斜視図、図２は断面図、図３は回路図である。

フレキシブル・フラットケーブル１０は自動車のルーフに沿って配索して室内照明用としてＬＥＤランプを取り付けている。なお、インストルメントパネル内に配索してＬＥＤランプをインストルメントパネルに装着した各種機器の照明用ランプとしてもよい。
前記フレキシブル・フラットケーブル１０には、配線方向に間隔をあけて複数のランプユニット２０を取り付けている。

フレキシブル・フラットケーブル１０は２本の導体１１（１１Ａ、１１Ｂ）を間隔をあけて平行配線し、これら導体１１の表裏両面を絶縁フィルム１２でラミネートして形成されたものである。前記一方の導体１１Ａは自動車に搭載した最高電圧１２Ｖのバッテリ３０（図３に示す）に接続された電源回路用導体（電源線）としている。他方の導体１１Ｂはアース接続してアース回路用導体としている。

前記電源回路用導体１１Ａとアース回路用導体１１Ｂとの間に、前記各ランプユニット２０を架け渡すように配置している。これらランプユニット２０の取付箇所では絶縁フィルムを剥離して電源回路用導体１１Ａとアース回路用導体１１Ｂとを露出させている。
前記ランプユニット２０の取付板の下面両側から突出させて一対の電源側リード２１Ａとアース側リード２１Ｂを、前記露出させた電源回路導体１１Ａとアース回路用導体１１Ｂにそれぞれ搭載し、導電性接着剤を介して接続固定している。

図３（Ａ）は各ランプユニット回路を示し、図３（Ｂ）は３個のランプユニット２０（２０−１、２０−２、２０−３）回路を示す。
各ランプユニット２０は、３個の白色のＬＥＤ２２Ａ〜２２Ｃを直列に接続すると共に、電源側のＬＥＤ２２Ａと電源側リード２１Ａとの間に整流用抵抗２３を直列に接続した構成としている。
白色ＬＥＤ２２Ａ〜２２Ｃの定格電圧は３．５Ｖであり、直列に接続された３個の白色ＬＥＤ２２の駆動電圧は１０．５Ｖとなる。バッテリ３０からの電源電圧は１２Ｖであるため、整流用抵抗２３に１．５Ｖが印加できるよう抵抗値を設定している。

前記ランプユニット２０を３個並設して、フレキシブル・フラットケーブル１０の前記電源回路用導体１１Ａ、アース回路用導体１１Ｂに接続すると、３個のランプユニット２０−１、２０−２、２０−３は電源に対して並列接続となり、各ランプユニット２０には電源電圧の電圧値が印加される。

なお、図３ではＬＥＤ２２の電源側のＬＥＤ２２Ａと電源側リード２１Ａとの間に整流用抵抗２３を接続しているが、アース側のＬＥＤ２２Ｃとアース側リード２１Ｂとの間に整流用抵抗を接続してもよい。

前記構成によれば、ランプユニット２０は基板を用いないため小型化されるので、ランプユニット２０の取付場所は基板の大きさの制約を受けない。さらに、取付面の形状にフレキシブル・フラットケーブル１０の形状を合わせることで、フレキシブル・フラットケーブル１０の形状によらずランプユニット２０を取り付けることができる。
また、複数個の白色ＬＥＤ２２と整流用抵抗２３を一つのランプユニットとして形成し、ランプユニットをフレキシブル・フラットケーブル１０に直接接続して取り付けているので、取付工程を少なくすることができ、取り付けが容易である。
さらに、整流用抵抗２３を接続することで、ランプユニット２０の駆動電圧をバッテリ３０からの印加電圧と略同一にできると共に白色ＬＥＤ２２に流れる電流を調整でき、白色ＬＥＤ２２を効率良く発光させることができる。

図４（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１実施形態の変形例を示す。
図４（Ａ）は整流用抵抗２３を接続していない点で第１実施形態とは異なり、ＬＥＤとして青色ＬＥＤ２２を３個直列に接続してランプユニット２０を構成している。ランプユニット２０の駆動電圧の設定が９〜１２Ｖ程度であるため、ランプユニット２０に最高電圧１２Ｖの電圧が印加されても、青色ＬＥＤ２２に抵抗２３を別途接続する必要がなくランプユニット２０の構成を簡単にすることができる。

図４（Ｂ）は青色ＬＥＤ２２を４個直列に接続している。青色ＬＥＤ２２が４個接続されていても、ランプユニット２０の駆動電圧の設定を９〜１２Ｖとしているので、整流用抵抗２３を接続する必要がなくランプユニット２０の構成を簡単にすることができる。

図４（Ｃ）は青色ＬＥＤ２２を４個直列に接続している点で第１実施形態と異なる。また、電源側のＬＥＤ２２Ａと電源側リード２１Ａとの間に整流用抵抗２３を介在さて各ランプユニット２０−１、２０−２、２０−３を構成している。
なお、他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

図５は本発明の第２実施形態を示す。各ランプユニット２０には整流用抵抗２３に代えて、定電流ダイオード２４を予め組み込んでいる点で第１実施形態と相違させている。
前記定電流ダイオード２４は、白色ＬＥＤ２２の定格電流に最も近い電流を流すことができる設定としている。
よって、ランプユニット２０の駆動電圧をフレキシブル・フラットケーブル１０からの印加電圧と略同一にできると共に、各白色ＬＥＤ２２の輝度を一定として効率良く発光させることができる。また、定電流ダイオード２４を用いることで、白色ＬＥＤ２２に過電流が流れて、白色ＬＥＤ２２が破損することを防ぐことができる。
なお、他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

図６は第２実施形態の変形例を示す。
白色ＬＥＤ２２を４個接続している点で第２実施形態と異なる。白色ＬＥＤ２２が４個接続されていても、１つのランプユニット２０として構成しているので、取付が容易である。また、ランプユニット２０の駆動電圧の設定が９〜１２Ｖとしており、定電流ダイオード２４を接続しているので、白色ＬＥＤ２２を効率良く発光させることができる。
なお、他の構成および作用効果は第２実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

本発明の実施形態の自動車用ＬＥＤランプを取り付けたフレキシブル・フラットケーブルの斜視図である。 自動車用ＬＥＤランプを取り付けたフレキシブル・フラットケーブルの断面図である。 （Ａ）（Ｂ）は自動車用ＬＥＤランプの回路図である。 第１実施形態の変形例を示す回路図である。 第２実施形態を示す回路図である。 第２実施形態の変形例を示す回路図である。 従来例を示す図である。

符号の説明

１０ フレキシブル・フラットケーブル
２０（２０−１、２０−２、２０−３） ランプユニット
１１ 導体
１１Ａ 電源回路用導体
１１Ｂ アース回路用導体
１２ 絶縁フィルム
２１Ａ 電源側リード
２１Ｂ アース側リード
２２Ａ〜２２Ｃ 白色（青色）ＬＥＤ
２３ 整流用抵抗
２４ 定電流ダイオード
３０ バッテリ（電源）

Claims (5)

1. 白色ＬＥＤまたは／および青色ＬＥＤを合計３〜４個直列に接続して、駆動電圧を９Ｖ以上１２Ｖ以下に設定した１個のランプユニットを設け、該ランプユニットを最高電圧１２Ｖの電源線と接続していることを特徴とする自動車用ＬＥＤランプの取付構造。
2. 前記ランプユニットは３個の白色ＬＥＤあるいは３個の青色ＬＥＤを直列接続し、該ランプユニットの電源側リードを前記電源線との間に抵抗を介さずに直接接続する一方、該ランプユニットのアース側リードをアース線に接続している請求項１に記載の自動車用ＬＥＤランプの取付構造。
3. 前記ランプユニットには、直列接続するＬＥＤのうち電源側のＬＥＤと電源側リードとの間、あるいはアース側のＬＥＤとアース側リードとの間に整流用抵抗あるいは定電流ダイオードを直列に接続している請求項１または請求項２に記載の自動車用ＬＥＤランプの取付構造。
4. 前記電源線としてフレキシブル・フラットケーブルの導体が用いられ、該フラットケーブルでは前記電源線となる電源回路用導体とアース回路用導体とが所要間隔をあけて平行配線され、これら電源回路用の導体とアース回路用の導体との間に前記ランプユニットが配置され、該ランプユニットの両側の電源側リードとアース側リードとが前記電源回路用の導体とアース回路用の導体に接続固定されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動車用ＬＥＤランプの取付構造。
5. 前記フレキシブル・フラットケーブルの平行配置される電源回路用導体とアース回路用導体との間に、これら導体の配線方向に所要間隔をあけて複数の前記ランプユニットを取り付けている請求項４に記載の自動車用ＬＥＤランプの取付構造。

Images