JP4856901B2 - Ｌｅｄランプ及びランプリフレクタアセンブリ - Google Patents

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Description

本件出願は２００４年６月１６日に出願された仮出願番号第６０／５８０，０６３号の利益を請求するものである。
本発明は、電灯に関し、詳しくは発光ダイオード（以下、単にＬＥＤとも称する）光源を具備する電灯に関する。
従来、大抵の自動車用光源には白熱球が使用されていた。白熱球は動作が良好で安価でもあるが寿命が比較的短く、使用されるフィラメントが細いために、当然ながら、振動を受けると破損する。
近年、自動車光源用途の幾つか、詳しくはストップランプはＬＥＤに代替されつつある。これらの半導体光源の寿命範囲は１００，０００時間という驚くべきものであり、振動によって破損することもない。しかしながら、ＬＥＤ光源はその適宜位置に結線接続されることから組み立てコストが嵩む。加えて、光源として多数のＬＥＤが使用されることもコストを押し上げる。従って、白熱光源の組み込み容易性を持つＬＥＤ光源が提供されれば業界の発展が期待される。上述した白熱灯に代わる業界公認の互換性基準を満たすＬＥＤ光源が提供されれば斯界における更なる発展が期待される。あるいは、特別な方向に向ける必要無く恒久的に取り付けることのできるＬＥＤ光源があれば有益であろう。
米国仮出願特許番号第６０／５８０，０６３号
従って、解決しようとする課題は、従来の上述した欠点を解決することであり、解決しようとする他の課題は、ＬＥＤ光源の自動車用途を広げることである。
本発明の１様相に従えば、***した切頭円錐状中央部が外側リムによって包囲されてなる、実質的に凹形のヒートシンクを含むＬＥＤランプが提供される。前記切頭円錐状中央部にはサイドエミットＬＥＤが取り付けられる。切頭円錐状中央部と、外側リムとの間には円周方向平坦領域が設けられ、この円周方向平坦領域が、外側面と内側面とを有している。この外側面には、切頭円錐状中央部との間にある容積が画定される様式下にカバーが固定される。この容積内には、ＬＥＤランプに対する電気接点を有する印刷回路基板が位置付けられる。印刷回路基板に電荷を送るための少なくとも１つの電気接点がカバーに位置決めされる。別の実施例では恒久的に取り付けるためのスタッドアンドバーブ（ｓｔｕｄｓ ａｎｄ ｂａｒｂｓ）構成が用いられる。
前記ＬＥＤランプは、自動車に既設の好適なリフレクターへの組み込みが容易であり、従来使用していた白熱光源と互換性がある。
図１には、***した、切頭円錐状中央部１４を外側リム１６が取り囲む、実質的に凹形のヒートシンク１２を有するＬＥＤランプ１０が示される。ヒートシンク１２はアルミニュームその他の金属から形成されることが好ましく、少なくとも切頭円錐状中央部は、今後明らかにされる理由のために反射性コーティングを有していることが好ましい。外側リム１６には、放熱を助成するための複数の孔１６ａを設け得る。
切頭円錐状中央部１４にはサイドエミットＬＥＤ１８が取り付けられる。好ましい実施例では、サイドエミットＬＥＤは軸１９（図２参照）を中心として直角方向に±３０°の範囲、つまり６０°の照射角を有している。切頭円錐状中央部１４と、外側リム１６との間には、外側面２２及び内側面２４を有する円周方向平坦領域２０が形成される。外側面２２にはカバー２６が、このカバー２６と切頭円錐状中央部１４との間に、図２に最も明瞭に示されるような容積部分２８が画定される様式下に、切頭円錐状中央部１４に固定される。実施例ではカバー２６は円周方向フランジ３６を有し、この円周方向フランジ３６が両面テープ３８によって外側面２２に固定される。この取付け方法には幾つかの利点、即ち、容易且つ好都合であること及び、汚れや水分を閉め出すための環境シールを形成する上で役立つという利点がある。しかしながら、以下にその１つを説明する、ネジ溝、バヨネットアーム、ネジ、リベット、あるいはその他のラッチ手段のような取付け手段を使用することも可能である。
容積部分２８の内部には印刷回路基板３０が位置付けられ、通常の電気的トレース（図示せず）を有し、電気的接点３２が、ＬＥＤ１８に対する電気的接点を提供している。
図１及び図２に示す実施例では、カバー２６には直立する環状壁２６ａが設けられ、この環状壁内に印刷回路基板３０が嵌合され、かくして印刷回路基板はカバーにしっかりと取り付けられる。カバー２６内の少なくとも１つの電気的接点３４が印刷回路基板３０に電荷を運ぶ。図２ではそうした電気的接点が３つ示される。
かくして、構造及び使用がシンプルなＬＥＤランプが提供される。電源連結部及び電気回路を備えたヒートシンクにＬＥＤランプを直付けすることにより適正な放熱が達成され得る。
別の実施例では、底部に孔４４を有する実質的に凹形のリフレクター４２を含む自動車用のＬＥＤ光源４０が提供される。上述したＬＥＤランプ１０が、円周方向平坦領域２０とリフレクター４２との間に第２両面テープ４６により位置決めされてリフレクター４２に嵌装される。第２両面テープ４６を収受するための環状平坦面４８をリフレクター４２上に設けることが好ましい。現在数多くの自動車で使用されるカム付き耳部材のようなその他の取付けシステム、あるいは、その他のネジ溝付き構造、あるいはネジ、リベット、あるいはバヨネットアーム、あるいはその他の、当業者には明らかな取付けマウントを用いることもできる。
更に別の実施例のＬＥＤランプ１０ａ及びＬＥＤ光源４０ａが図３及び図４に夫々示される。ＬＥＤ光源４０ａは、ヒートシンク１２ａを有するＬＥＤランプ１０ａ（図５参照）を含み、円周方向平坦領域２０ａにはスタッド受け用のバーブ５０が複数個設けられる。バーブ５０は、カバー２６ｂの円周方向フランジ３６ａに形成したスタッド５４及びリフレクター４２ａの環状平坦面４８ａに形成したスタッド５６、と係合するプロング５２を有する。先に説明したように両面テープ３８ａ及び４６ａが使用される。しかしながら、両面テープ３８ａ及び４６ａには夫々、スタッド受け孔３９及び４７が設けられる。スタッド受け用のバーブ５０の数は可変とし得るが、好ましい実施例では円周方向平坦領域２０ａに沿って８つ、円周方向フランジ３６ａと環状平坦面４８ａに４つの各スタッドが設けられる。組み立て状態では各スタッド５４及び５６は周囲部分に沿って交互する。
この配列構成によれば極めてしっかりとした、恒久的な取付けが保証され、両面テープが、汚れや水分を閉め出すための良好な環境シールを提供し続ける。ＬＥＤ光源４０ａがＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関して対称的であることから、整合上の問題が実質的に低減される。
ヒートシンク１２及び１２ａは、空気が自由に循環して必要な冷却を助成するよう、リフレクター４２及び４２ａから離間させることが好ましい。
或る実施例ではヒートシンク１２及び１２ａがアルミニューム薄板を深絞り加工することにより作製され、その前面側がアルミニューム処理される。内側のプラットフォームセクションの直径は３３ミリメートルであったが、ヒートシンク１２及び１２ａは外径が６５ミリメートルであった。ＬＥＤ１８の中央部分から第１シールの前方取付けマウントまでの軸方向長さは１２．２ミリメートル、この前方取付けマウントからソケットの最も遠い部分までの軸方向長さは１９．８ミリメートルであった。サイドエミットＬＥＤ１８は軸線１９を中心として直角方向に±３０°の範囲、つまり６０°の照射角を有する。ヒートシンク１２及び１２ａは厚さが０．７５ミリメートルで、外側の半径方向延長部或は外側リム１６に沿って１２個の孔１６ａが等間隔に設けられる。
以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解されたい。
本発明の１実施例に従うランプの分解斜視図である。 リフレクター内に位置決めしたランプの垂直方向断面図である。 本発明の別態様の実施例の分解斜視図である。 図３のランプをリフレクター内に位置決めした状態における垂直方向断面図である。 本発明で使用するヒートシンクの平面図である。
符号の説明
１０ ＬＥＤランプ
１２ ヒートシンク
１２、１２ａ ヒートシンク
１４ 切頭円錐状中央部
１６ 外側リム
１６ａ 孔
１８ サイドエミットＬＥＤ
１９ 軸
２０ 円周方向平坦領域
２２ 外側面
２４ 内側面
２６ カバー
２６ａ 環状壁
２６ｂ カバー
２８ 容積部分
３０ 印刷回路基板
３２、３４ 電気的接点
３６、３６ａ 円周方向フランジ
３８、３８ａ、４６ａ 両面テープ
３９、４７ スタッド受け孔
４０ ＬＥＤ光源
４２、４２ａ リフレクター
４６ 第２両面テープ
４８ 環状平坦面
５０ バーブ
５２ プロング
５４、５６ スタッド

Claims (12)

  1. ＬＥＤランプであって、
    底部に孔を有する実質的に凹形のリフレクターにして、該リフレクターの後方に突出する複数のリフレクタースタッドを有するリフレクターと、
    外側リムによって包囲された、***した切頭円錐状中央部を有する実質的に凹形のヒートシンクと、
    切頭円錐状中央部に取り付けたサイドエミットＬＥＤと、
    切頭円錐状中央部と外側リムとの間の円周方向平坦領域にして、外側面及び内側面を有する円周方向平坦領域と、
    切頭円錐状中央部との間に容積部分を画定する様式下に切頭円錐状中央部に固定したカバーにして、リフレクターの前方に突出する複数のカバースタッドを有するカバーと、
    容積部分内に位置付けられ、ＬＥＤへの電気的接点を有する印刷回路基板と、
    印刷回路基板に電荷を送るための、カバーにおける少なくとも１つの電気的接点と、
    を含み、
    前記リフレクタースタッドとカバースタッドとが、前記円周方向平坦領域に形成した複数のバーブ内で係合するＬＥＤランプ。
  2. ヒートシンクが金属製である請求項１のＬＥＤランプ。
  3. 金属がアルミニュームである請求項２のＬＥＤランプ。
  4. カバーが円周方向フランジを含み、該円周方向フランジが円周方向平坦領域の外側面に固定される請求項１のＬＥＤランプ。
  5. 円周方向フランジが両面テープによって外側面に固定される請求項４のＬＥＤランプ。
  6. 自動車用のＬＥＤ光源であって、
    底部に孔を有する実質的に凹形のリフレクターにして、該リフレクターの後方に突出する複数のリフレクタースタッドを有するリフレクターと、
    前記孔内に位置決めされ且つリフレクターに固定された実質的に凹形のヒートシンクにして、外側リムによって包囲された***した切頭円錐状中央部を有するヒートシンクを有するＬＥＤランプと、
    切頭円錐状中央部に取り付けたサイドエミットＬＥＤと、
    切頭円錐状中央部と外側リムとの間に位置付けられ、外側面及び内側面を有する円周方向平坦領域と、
    切頭円錐状中央部との間に容積部分を画定する様式下に円周方向平坦領域の外側面に固定したカバーにして、前記リフレクターの前方に突出する複数のカバースタッドを有するカバーと、
    前記容積部分内に位置付けられ、ＬＥＤへの電気的接点を有する印刷回路基板と、
    印刷回路基板に電荷を送るための、前記カバーにおける少なくとも１つの電気的接点と、
    を含み、
    前記リフレクタースタッドとカバースタッドとが、前記円周方向平坦領域に形成した複数のバーブ内で係合するＬＥＤ光源。
  7. ＬＥＤランプが、円周方向平坦領域の内側面とリフレクターとの間に位置決めした両面テープによりリフレクターに固定される請求項６のＬＥＤ光源。
  8. カバーがフランジを含み、該フランジが円周方向平坦領域の外側面に固定される請求項７のＬＥＤ光源。
  9. カバーのフランジが両面テープによって円周方向平坦領域の外側面に固定される請求項８のＬＥＤ光源。
  10. 自動車用のＬＥＤ光源であって、
    底部に孔を有し、該孔が環状の平坦面により包囲された実質的に凹形のリフレクターと、
    リフレクターの後方に突出する、前記環状の平坦面上の複数のリフレクタースタッドと、
    前記孔内に位置決めされ且つリフレクターに固定された実質的に凹形のヒートシンクにして、外側リムによって包囲された***した切頭円錐状中央部を有するヒートシンクを有するＬＥＤランプと、
    切頭円錐状中央部に取り付けたサイドエミットＬＥＤと、
    切頭円錐状中央部と外側リムとの間に位置付けられ、外側面及び内側面を有する円周方向平坦領域と、
    切頭円錐状中央部との間に容積部分を画定する様式下に円周方向平坦領域の外側面に固定したカバーにして、リフレクターの前方に突出する複数のカバースタッドを有する円周方向フランジを有するカバーと、
    前記容積部分内に位置付けられ、ＬＥＤへの電気的接点を有する印刷回路基板と、
    印刷回路基板に電荷を送るための、前記カバーにおける少なくとも１つの電気的接点と、
    を含み、
    前記リフレクタースタッドとカバースタッドとが、前記円周方向平坦領域に形成した複数のバーブ内で係合するＬＥＤ光源。
  11. 円周方向平坦領域の内側面とリフレクターとの間に位置決めした両面テープを有している請求項１０のＬＥＤ光源。
  12. カバーの円周方向フランジと円周方向平坦領域の外側面との間に両面テープを有している請求項１１のＬＥＤ光源。
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