JP4948394B2 - Ｌｅｄ灯具 - Google Patents

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Description

本発明は、光源として複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を配置したＬＥＤ灯具に関するものである。
自動車のフロント部やリア部のランプには複数のＬＥＤを配置したＬＥＤ灯具が使用されている。このＬＥＤ灯具としては、ランプボディの内部に、これを階層状に形成する支持ベースを立体階段状（三次元的）に設け、その支持ベースに、複数のＬＥＤが所定間隔をおいて実装され、ＬＥＤと溶接等により接続されてＬＥＤに給電するためのバスバー回路が形成された基板を支持させ、各層の基板のバスバー回路相互をリード線で接続して点灯制御回路に接続するように構成されたものがある（特許文献１参照）。
このようなＬＥＤ灯具は、ＬＥＤの配置状態等に適合する専用の基板、支持ベースが必要になるほか、ＬＥＤとバスバー回路との接続、バスバー回路間の接続等といった煩雑な作業が必要になる。そこで、このような問題を軽減させるために、ランプボディの内部に立体階段状に設けられた支持ベースに、複数のＬＥＤが所定間隔をおいて実装されたフレキシブルフラットケーブル（以下ＦＦＣという）等のフラット回路体を三次元的に屈曲変形させて支持させるものがある（特許文献２参照）。
実開平６−５６９１２号 実開平５−２５７４９号
特許文献２に示されたフラット回路体を用いたＬＥＤ灯具は、特許文献１に示された基板を用いたＬＥＤ灯具よりも、ＬＥＤを所定の配置状態等に適合するように位置調整して支持させることが容易で、設計の自由度を大きくすることができる。しかしながら、特許文献２に示されたＬＥＤ灯具においては、フラット回路体を支持ベースに支持させる必要があるため、ＬＥＤ灯具の構造が簡単、小型にならず、コストも安くならないという問題がある。
本発明の目的は、構造が簡単、小型になり、コストを安くすることができるＬＥＤ灯具を提供することにある。
この発明のＬＥＤ灯具の第１の態様は、ランプボディと、その前面開口に取り付けられるレンズとで形成されるランプ室内に、複数のＬＥＤが実装されたフラット回路体と、前記ＬＥＤで発光した光を反射させるリフレクタ構造体が設けられたＬＥＤ灯具であって、前記リフレクタ構造体の壁部に複数の開口部が形成され、前記開口部にフラット回路体のＬＥＤを取り付けることにより、前記リフレクタ構造体にフラット回路体が支持されることを特徴とするＬＥＤ灯具である。
この発明のＬＥＤ灯具の第２の態様は、前記リフレクタ構造体は、前記レンズに相対して位置する前記壁部と、前記フラット回路体の前記ＬＥＤが挿入されるＬＥＤ取付穴と、前記壁部の複数の前記開口部を形成し前記ＬＥＤ取付穴と連絡するテーパ状に形成された係合部とを備えており、前記フラット回路体に実装された複数の前記ＬＥＤの各々が前記ＬＥＤ取付穴から前記係合部によって形成される前記開口部に突出して固定されているＬＥＤ灯具である。
この発明のＬＥＤ灯具の第３の態様は、前記係合部の前記開口部に面する側に、更に反射体を備えているＬＥＤ灯具である。
この発明のＬＥＤ灯具の第４の態様は、前記リフレクタ構造体は、前記レンズに相対して位置する前記壁部と、前記開口部を形成するテーパ状に形成された係合部と、前記係合部の下端部にソケットを係合するソケット係合部を備えており、前記フラット回路体のＬＥＤが実装される個所に、ＬＥＤが収容されＬＥＤで発光した光を通す孔を有するソケットが設けられ、前記リフレクタ構造体の前記ソケット係合部に前記ソケットを係合させることにより、前記リフレクタ構造体の前記開口部にフラット回路体のＬＥＤが取り付けられることを特徴とするＬＥＤ灯具である。
この発明のＬＥＤ灯具の第５の態様は、前記フラット回路体のＬＥＤ間に屈曲部が形成されていることを特徴とするＬＥＤ灯具である。
この発明のＬＥＤ灯具の第６の態様は、前記リフレクタ構造体の前記ソケット係合部はその外周面に環状の係合突起を備え、前記ソケットは前記係合突起に対応する環状の係合突起を備え、両係合突起をかみ合わせることによって前記リフレクタ構造体に前記フラット回路体のＬＥＤが取り付けられることを特徴とするＬＥＤ灯具である。
この発明のＬＥＤ灯具の第７の態様は、前記ソケットは、ＬＥＤを収容する箱型のソケット本体と、前記ソケット本体に取り付けられて、ソケット本体との間にＬＥＤ近傍のフラット回路体を挟持するカバーとからなっており、前記カバーの外面に、ソケット本体のＬＥＤを収容する内部空間と連通する前記孔が設けられているＬＥＤ灯具である。
本発明のＬＥＤ灯具によると、リフレクタ構造体にフラット回路体が支持されるので、支持ベースが不要になる。従って、ＬＥＤ灯具の部品数が減少して構造が簡単、小型になり、コストを安くすることができる。フラット回路体が可撓性を有するので、リフレクタ構造体の形状に合うようにフラット回路体を支持させることが容易になるほか、リフレクタ構造体の開口部にＬＥＤを的確、且つ、迅速に取り付けることができ、ＬＥＤ灯具の組立作業が簡単になり、製造能率を向上させることができる。
更に本発明のＬＥＤ灯具によると、前記リフレクタ構造体に前記ソケットを係合させることにより、リフレクタ構造体の開口部にフラット回路体のＬＥＤがソケットを介して取り付けられるので、リフレクタ構造体へのフラット回路体の支持がしっかりして安定するほか、リフレクタ構造体にフラット回路体をワンタッチで支持させることが可能になり、ＬＥＤ灯具の組立作業がより一層簡単になり、製造能率を更に向上させることができる。更に、フラット回路体がソケットによりリフレクタ構造体に支持されるので、フラット回路体を修理等のために取り外すことも簡単になり、保守も容易である。
更に、本発明のＬＥＤ灯具によると、フラット回路体のＬＥＤ間に屈曲部が形成されているので、フラット回路体が長手方向に伸縮し易くなり、リフレクタ構造体の開口部にフラット回路体のＬＥＤを取り付けることが更に容易になって、ＬＥＤ灯具の組立作業性を一段と向上させることができる。
本発明のＬＥＤ灯具を自動車のリア部のランプに適用した一実施形態を示す概要図である。 図１のＸ−Ｘ線断面図である。 反射体を備えた図１のＸ−Ｘ線断面図である。 図１のＬＥＤ灯具においてＬＥＤが実装されたフラット回路体の平面図である。 図１のＬＥＤ灯具においてＬＥＤが実装されたフラット回路体の正面図である。 図４ＢのＹ−Ｙ線断面図である。 図４Ａ〜４Ｃのフラット回路体に使用する突き刺し型の接続子を示す正面図側面図である。 図４Ａ〜４Ｃのフラット回路体に使用する突き刺し型の接続子を示す側面図である。 本発明のＬＥＤ灯具の他の実施形態を示す断面図である。 図４Ａ〜４Ｃに示すフラット回路体の変形例を示す斜視図である。 フラット回路体４１のＬＥＤ９間の屈曲部の例を示す図であって、（Ａ）は湾曲部４２を設けた側面図である。 フラット回路体４１のＬＥＤ９間の屈曲部の例を示す図であって、２つの屈曲部４１ａ間にＵ字状の湾曲部４２を設けた側面図である。 フラット回路体４１のＬＥＤ９間の屈曲部の例を示す図であって、３つの屈曲部４１ａを設けた例を示す側面図である。 フラット回路体４１のＬＥＤ９間の屈曲部の例を示す図であって、３つの屈曲部４１ａを設けた他の例を示す側面図である。
符号の説明
１ ランプボディ
３ レンズ
５ ランプ室
７、４１ フラット回路体
９ ＬＥＤ
１１ リフレクタ構造体
１１ａ 壁部
１１ｂ 反射体
１３ 開口部
１５、３１ 係合部
１５ａ ＬＥＤ取付穴
１７ フラット導体
１９ 絶縁被覆
２１ 接続子
２３ 板状リード
２５ 突き刺し片
２７ ソケット
２９ 孔
３３ ソケット本体
３５ カバー
３７、３９ 係合突起
４１ａ 屈曲部
次に本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。図１は本発明のＬＥＤ灯具を自動車のリア部のランプに適用した一実施形態を示す概要図、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図、図３は、反射体を備えた図１のＸ−Ｘ線断面図、図４Ａ〜４Ｃは図１のＬＥＤ灯具におけるフラット回路体を示すもの、図５Ａおよび５Ｂは図４Ａ〜４Ｃのフラット回路体に使用する突き刺し型の接続子を示すものである。
本実施形態のＬＥＤ灯具は、図１、図２に示すように、ランプボディ１と、その前面開口に取り付けられるレンズ３とで形成されるランプ室５内に、複数のＬＥＤ９が実装されたフラット回路体７と、そのＬＥＤ９で発光した光を反射させるリフレクタ構造体１１が設けられている。ランプボディ１、レンズ３及びリフレクタ構造体１１は、ポリプロピレン、アクリロニトリルスチレンアクリレート（ＡＳＡ）その他の合成樹脂を基材とする材料により形成される。なお、前記材料には、剛性を増すために必要に応じてタルクなどが配合されることがある。このように形成されたリフレクタ構造体１１は、レンズ３の背面側にこれより間隔を隔てて傾斜配置され、ランプボディ１に取り付けられている。
リフレクタ構造体１１の壁部１１ａには、複数の、例えば、円形穴からなる開口部１３が形成され、その開口部１３における壁部１１ａの背面側（レンズ３とは反対側）に、先端に向けて口径が小さくなるように、ラッパ状（テーパ状）に形成された係合部１５が壁部１１ａと一体に設けられている。また、係合部１５の先端部には、フラット回路体７のＬＥＤ９を挿入して、リフレクタ構造体１１の開口部１３にＬＥＤ９を取り付けるためのＬＥＤ取付穴１５ａが設けられている。
ここで、図３に示すように、リフレクタ構造体１１の壁部１１ａのうち、少なくとも開口部１３を形成する部分には、ＬＥＤ９で発光した光を反射させる反射体１１ｂが設けられていてもよい。この反射体１１ｂは、リフレクタ構造体１１の壁部１１ａに貼り付けられた金属板、またはメッキされた金属薄膜などにより形成される。
また、図２に示される上述したリフレクタ構造体１１の壁部１１ａのうち、少なくとも開口部１３を形成する部分を、反射機能を備えた材料で形成してもよい。反射機能を備えた材料としては、熱可塑性ポリエステルを微細発泡させた材料（たとえば、特開２０００−５６７１５号公報参照）などが利用可能である。
フラット回路体７は可撓性を有する、例えば、フレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣとする）に、その長手方向に所定の間隔をおいて複数のＬＥＤ９が実装されて構成される。ＦＦＣは、図４Ａに示すように、平行配置された、例えば、２条のフラット導体１７に一括して絶縁被覆１９を施したもので、平滑状態、わん曲した状態又は折り曲げた状態等で使用される。フラット導体１７は、例えば、厚さ０．１５ｍｍ、幅５．２ｍｍの銅テープよりなり、絶縁被覆１９はポリエチレンテレフタレートフィルムよりなる。各ＬＥＤ９は２条のフラット導体１７に跨るように実装されている。なお、フラット回路体７は前記ＦＦＣに代えて可撓性印刷回路基板（ＦＰＣ）等の可撓性フラット配線材を使用することができる。
フラット回路体７とＬＥＤ９は図４Ｂ、図４Ｃに示すように接続されている。即ち、ＬＥＤ９の板状リード２３をフラット回路体７のフラット導体１７上に絶縁被覆１９を剥離することなく重ね合わせ、板状リード２３に、図５Ａ、図５Ｂに示すようなコ字形状で対向する両側端に三股状の突き刺し片２５が千鳥状に配置された突き刺し型の接続子２１を跨らせて、その突き刺し片２５をフラット導体１７に突き刺して貫通させ、フラット回路体７の裏側で突き刺し片２５を内側に曲成してかしめることにより接続されている。このようにすると、板状リード２３とフラット導体１７が接続子２１により強固に接続されるため、良好な電気的接続状態が得られる。また、板状リード２３からフラット導体１７への熱伝導性がよくなり、フラット回路体７の放熱性が向上して、接続個所の温度上昇が抑えられる。
フラット回路体７は、リフレクタ構造体１１の開口部１３に設けられた係合部１５のＬＥＤ取付穴１５ａにＬＥＤ９を挿入して取り付けることにより、リフレクタ構造体１１の背面側に支持される。
本発明のＬＥＤ灯具は、上記実施形態のように、フラット回路体７がリフレクタ構造体１１に支持されるので、従来の支持ベースが不要になる。従って、ＬＥＤ灯具の部品数が減少して構造が簡単、小型になり、コストを安くすることができる。また、フラット回路体７が可撓性を有するので、リフレクタ構造体１１の形状に合うようにフラット回路体７を支持させることが容易になるほか、リフレクタ構造体１１の開口部１３にＬＥＤ９を的確、且つ、迅速に取り付けることができ、ＬＥＤ灯具の組立作業が簡単になり、製造能率を向上させることができる。
図６は、本発明に係るＬＥＤ灯具の他の実施形態を示す図である。このＬＥＤ灯具は、前記フラット回路体７のＬＥＤ９が実装される個所に、ＬＥＤ９が収容され、ＬＥＤ９で発光した光を通す孔２９を有するソケット２７が設けられる。また、前記リフレクタ構造体１１の開口部１３における壁部１１ａの背面側に係合部３１が設けられ、前記リフレクタ構造体１１に前記ソケット２７を係合させることにより、リフレクタ構造体１１の開口部１３にフラット回路体７のＬＥＤ９が取り付けられる構成になっている。
更に詳細に説明すると、前記ソケット２７は、ＬＥＤ９を収容する箱型のソケット本体３３と、そのソケット本体３３に取り付けられて、ソケット本体３３との間に、ＬＥＤ９近傍のフラット回路体７を挟持するカバー３５とからなり、そのカバー３５の外面に、ソケット本体３３のＬＥＤ９を収容する内部空間と連通する前記孔２９が設けられるものである。また、孔２９は、カバー３５の外面に先端に向けて口径が大きくなるように、ラッパ状に形成され、カバー３５と一体に設けられている。更に、孔２９のラッパ状の傾斜内面の奥側には、環状の係合突起３７が前後２段に設けられている。
一方、係合部３１は、リフレクタ構造体１１の開口部１３における壁部１１ａの背面側に、先端に向けて口径が小さくなるように、ラッパ状に形成され、壁部１１ａと一体に設けられている。また、係合部３１の先端側の外周面には環状の係合突起３９が前後２段に設けられている。
そして、フラット回路体７におけるソケット２７の孔２９を、リフレクタ構造体１１の開口部１３に設けられた係合部３１の外周に挿入し、両係合突起３７、３９をかみ合わせて、前記リフレクタ構造体１１に前記ソケット２７を係合させることにより、リフレクタ構造体１１の開口部１３にフラット回路体７のＬＥＤ９が着脱自在に取り付けられる。そして、フラット回路体７がリフレクタ構造体１１の背面側に着脱自在に支持される。その他の構成は図１乃至図５Ｂに記載されたものと同一なので説明を省略する。
図６に示すような構成のＬＥＤ灯具によると、前記リフレクタ構造体１１に前記ソケット２７を係合させることにより、リフレクタ構造体１１の開口部１３にフラット回路体７のＬＥＤ９がソケット２７を介して取り付けられるので、リフレクタ構造体１１へのフラット回路体７の支持がしっかりして安定するほか、リフレクタ構造体１１にフラット回路体７をワンタッチで支持させることが可能になり、ＬＥＤ灯具の組立作業がより一層簡単になり、製造能率を更に向上させることができる。更に、フラット回路体７がソケット２７によりリフレクタ構造体１１に支持されるので、フラット回路体７を修理等のために取り外すことも簡単になり、保守も容易である。
図７は、図４Ａ〜４Ｃに示すフラット回路体７の変形例を示すものである。このフラット回路体４１が、前記フラット回路体７と相違する点は、ＬＥＤ９間に互いに逆方向へくの字状に屈曲された複数の屈曲部４１ａが形成されている点であり、その他の構成はフラット回路体７と同一である。
このようなフラット回路体４１を使用すると、フラット回路体４１のＬＥＤ９間に屈曲部４１ａが形成されているので、フラット回路体４１が長手方向に伸縮し易くなり、リフレクタ構造体１１の開口部１３にフラット回路体４１のＬＥＤ９を取り付けることが更に容易になって、ＬＥＤ灯具の組立作業性を一段と向上させることができる。
また、この屈曲部４１ａを形成するにあたり、接続子２１および突き刺し片２５を含めたフラット回路体４１の接続部に曲げによる負荷が直接かからないようにすることが望ましい。具体的には、屈曲部４１ａまたは湾曲部４２の位置をフラット回路体４１の接続部からある程度離すことにより実現可能であり、屈曲部４１ａとなるべき箇所にあらかじめ折り目をつけておき、その後屈曲部４１ａを形成することによっても実現可能である。
また、図７に示すフラット回路体４１のＬＥＤ９間の屈曲部の形状は、以下のように変化させることも可能である。図８Ａ〜８Ｄはフラット回路体４１のＬＥＤ９間の屈曲部の例を示す図であって、図８Ａは湾曲部４２を設けた側面図、図８Ｂは２つの屈曲部４１ａ間にＵ字状の湾曲部４２を設けた側面図、図８Ｃは３つの屈曲部４１ａを設けた例を示す側面図、図８Ｄは３つの屈曲部４１ａを設けた他の例を示す側面図である。なお、図８Ａ〜８Ｄにおいて、フラット回路体４１のＬＥＤの実装面は、図面の上方向である。
図８Ａ〜８ＣはＬＥＤの実装面とは反対側に屈曲部４１ａまたは湾曲部４２が形成されている例を示し、図８ＤはＬＥＤの実装面と同じ側に屈曲部４１ａが形成されている例を示しているが、これらはフラット回路体４１のＬＥＤが取り付けられるリフレクタ構造体１１の形状により適宜設定してもよい。また、図８Ａ〜８Ｂの湾曲部４２が、ＬＥＤの実装面と同じ側に形成されていてもよい。さらに、フラット回路体４１のＬＥＤ９間の１箇所に対して屈曲部４１ａまたは湾曲部４２は何箇所あってもよく、その数は問わない。
図８Ａ〜８Ｄに示されるように屈曲部４１ａまたは湾曲部４２を形成することで、フラット回路体４１の余長調整を容易に実現することが可能となり、さらにフラット回路体４１の放熱を考慮しつつＬＥＤ灯具の組立作業性を一段と向上させることができる。また、リフレクタ構造体１１の設計変更などに対しても柔軟に対応することが可能となる。
また、図８ＤのようにＬＥＤの実装面と同じ側に屈曲部４１ａが形成されている場合は、図２等に示されるリフレクタ構造体１１の開口部１５の外側の空間に屈曲部４１ａを収容することができ、ＬＥＤ灯具全体のコンパクト化を図ることもできる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は自動車のリアコンビランプのみに適用されるものではなく、室内灯などにも適用可能であり、また本発明に係るＬＥＤ灯具は、自動車、鉄道その他の車両のランプだけでなく、車両、踏切遮断機、道路工事等の警告用ランプおよび屋内用のランプ、照明装置などにも適用することができる。
本明細書は、２００５年３月７日出願の特願２００５−６２１４６に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

Claims (2)

  1. ランプボディと、その前面開口に取り付けられるレンズとで形成されるランプ室内に、複数のＬＥＤが実装されたフラット回路体と、前記ＬＥＤで発光した光を反射させるリフレクタ構造体が設けられたＬＥＤ灯具であって、
    前記リフレクタ構造体の壁部に複数の開口部が形成され、前記開口部にフラット回路体のＬＥＤを取り付けることにより、前記リフレクタ構造体にフラット回路体が支持されており、
    前記リフレクタ構造体は、前記レンズに相対して位置する前記壁部と、前記開口部を形成するテーパ状に形成された係合部と、前記係合部の下端部にソケットを係合するソケット係合部を備えており、前記フラット回路体のＬＥＤが実装される個所に、ＬＥＤが収容されＬＥＤで発光した光を通す孔を有するソケットが設けられ、
    前記リフレクタ構造体の前記ソケット係合部はその外周面に環状の係合突起を備えると共に、前記ソケットは前記係合突起に対応する環状の係合突起を備えており、両係合突起をかみ合わせることによって前記リフレクタ構造体に前記フラット回路体のＬＥＤが取り付けられ、
    前記ソケットは、ＬＥＤを収容する箱型のソケット本体と、前記ソケット本体に取り付けられて、ソケット本体との間にＬＥＤ近傍のフラット回路体を挟持するカバーとからなっており、前記カバーの外面に、ソケット本体のＬＥＤを収容する内部空間と連通する前記孔が設けられていることを特徴とするＬＥＤ灯具。
  2. 前記フラット回路体のＬＥＤ間に屈曲部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ灯具。
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