JP2004039466A

JP2004039466A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2004039466A
Application number: JP2002195533A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Miyazaki; 宮▲崎▼　崇明
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2004-02-05
Also published as: US6932498B2; US20040052087A1

Abstract

【課題】複数のＬＥＤを配列した構成の車両用灯具において、ＬＥＤの一部が発光不能とされた場合における灯具の外観上の見栄えの低下を防止する。
【解決手段】複数個のＬＥＤ２０ａ〜２０ｃを直列に接続したＬＥＤ列Ｌ１〜Ｌ３を複数列に並列接続したＬＥＤ群を回路基板１５上に平面配列した車両用灯具において、各ＬＥＤ列を構成する複数個のＬＥＤを第１の中心線Ｃ１に対して対称位置に配置する。複数のＬＥＤ列のいずれかのＬＥＤが発光不良となり、当該ＬＥＤ列のＬＥＤの全てが発光不能となった場合でも、当該ＬＥＤ列のＬＥＤが対称位置に配置されているため、灯具全体における発光不能ＬＥＤの対称バランスが保持され、灯具の外観上の見栄え低下が防止される。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光素子、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）で構成される車両用灯具に関し、特にＬＥＤの発光不良が生じたときの見栄えを改善した車両用灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年におけるＬＥＤの発光光量の増大や寿命等の信頼性の向上により、車両に用いられる灯具の光源にＬＥＤが用いられるようになってきた。しかしながら、個々のＬＥＤの発光光量は電球に比較して低いため、実際には複数個のＬＥＤを平面配置して使用することが行われている。例えば、図１０（ａ）は二輪車のテールランプをＬＥＤで構成した例であり、複数個のＬＥＤ２０を回路基板１５Ｘ上に縦横に配列して平面配置した状態で搭載し、当該回路基板１５Ｘを図には表れない灯具ボディ内に内装し、灯具ボディの前面開口に取着したレンズを通してＬＥＤで発光した光を外部に照射する構成がとられている。
【０００３】
このようなＬＥＤを光源に用いた灯具では、灯具に要求される発光面積の増大に伴って灯具に用いられるＬＥＤの個数が多くなる傾向がある。そのため、多数個のＬＥＤを発光させる発光回路では、電源電圧と各ＬＥＤが発光する電流との関係から回路基板１５Ｘ上に平面配置した複数個のＬＥＤ２０を直列に接続したＬＥＤ列Ｌ２１〜Ｌ２６を構成し、このＬＥＤ列Ｌ２１〜Ｌ２６を複数例に並列接続してＬＥＤ群を構成する。そして、各ＬＥＤ列にはそれぞれ駆動抵抗２１を介してスイッチ３１及び電源３０に接続することで、各ＬＥＤ列に所要の電流を流し、各ＬＥＤ列の各ＬＥＤを発光させるようになっている。このように、ＬＥＤ列を構成することで、各ＬＥＤをそれぞれ個別に電源に接続する構成に比較して回路構成の簡略化を図ることが可能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＬＥＤを用いた灯具では、複数のＬＥＤが直列かつ並列に接続されたＬＥＤ列を構成し、各ＬＥＤ列を単純に整列配置しているため、図１０（ｂ）に示すように、一つのＬＥＤの発光が不能になると（図に斜線で示すＬＥＤ）、当該ＬＥＤを含むＬＥＤ列を構成する他のＬＥＤにも電流が流れなくなり、その結果当該ＬＥＤ列の全てのＬＥＤが発光されない状態となる。そのため、これらの発光しないＬＥＤによって当該灯具の発光光量が低下され、あるいは発光しないＬＥＤによる低輝度の領域がレンズを通して外部から観察されるようになり、当該灯具の外観上の見栄えを低下させる要因になっている。
【０００５】
このような問題は、四輪車のように灯具が左右のそれぞれに装備されている場合には、一方の灯具においてＬＥＤの発光光量が低下され、あるいは低輝度の領域が発生しても、左右の灯具は比較的に離れた位置に配置されているため、左右の灯具の輝度差に気がつくことは少なくなり、左右の灯具で構成される灯具全体としての見栄えの低下は少なくて済む。これに対し二輪車の灯具のように、一つの灯具に右側領域と左側領域を並べて配設した構成とし、これらの領域を左右対称に構成したような場合には、発光しないＬＥＤ列が左右のいずれか一方の領域に存在していたときには、当該領域のみＬＥＤが点灯しない状態が生じ、左右の発光輝度に差が生じて灯具全体の外観上の見栄えが低下してしまうという問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、ＬＥＤ等の発光素子の一部が発光不能とされた場合における灯具の見栄えの低下を防止した車両用灯具を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数個のＬＥＤ等の発光素子（以下、ＬＥＤと称する）を直列に接続したＬＥＤ列を複数列に並列接続したＬＥＤ群を灯具の正面に向けて平面配列した車両用灯具において、各ＬＥＤ列を構成する複数個のＬＥＤを灯具の正面の第１の中心線に対して対称位置に配置したことを特徴とする。
【０００８】
ここで、本発明において、第１の中心線上にＬＥＤ列の一つが配置される構成としてもよい。また、各ＬＥＤ列を構成する複数個のＬＥＤを第１の中心線と直交する第２の中心線に対して対称位置に配置してもよい。さらに、灯具は車体の一部により第１の中心線に沿う領域の正面が覆い隠され、前記車体の一部を挟む両側にそれぞれ外観上独立した灯具として露呈された構成としてもよい。
【０００９】
本発明によれば、複数のＬＥＤ列のいずれかのＬＥＤが発光不良となり、当該ＬＥＤ列のＬＥＤの全てが発光不能となった場合でも、当該ＬＥＤ列のＬＥＤが対称位置に配置されているため、灯具全体における発光不能ＬＥＤの対称バランスが保持され、灯具の外観上の見栄え低下が防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明を二輪車（オートバイ）のテールランプに適用した実施形態の部分分解斜視図である。また、図２（ａ）は前記テールランプの一部を破断した正面図、（ｂ）はそのＡＡ線断面図である。これらの図において、テールランプＴＬは横長の矩形に近い偏平な箱型に形成されており、オートバイの車体後部において車体１００と一体に形成されたベース１０１に固定支持されるようになっている。前記テールランプＴＬは浅皿状をした灯具ボディ１０を有しており、この灯具ボディ１０の両側部に設けられたネジ穴１１を挿通するネジ１２により前記ベース１０１に固定される。また、前記灯具ボディ１０の正面開口には赤い樹脂を成形したレンズ１４が溶着等の手法によって液密状態に取着される。前記灯具ボディ１０とレンズ１４とで構成される灯室１３内には回路基板１５が内装され、当該回路基板１５に設けられたネジ穴１６を利用して灯具ボディ１０の内面に設けられたボス１７にネジ１８により固定されている。前記回路基板１５には多数個のディスクリート型のＬＥＤ２０が平面配置された状態で搭載されており、当該回路基板１５に設けられた図外の回路パターンによってそれぞれ電気接続され、灯具ボディ１０及びベース１０１を貫通するコード１９によりオートバイに設けられた図外の電源に接続されている。また、前記回路基板１５には前記ＬＥＤ２０を発光させる駆動電流を生成するための駆動抵抗２１が併せて搭載されている。
【００１１】
図３（ａ）は前記回路基板１５の第１の実施形態の正面図であり、各ＬＥＤ２０及び抵抗２１を電気接続する回路構成を併せて示した図である。なお、以下の構成では説明を簡略化するために少ない数のＬＥＤで構成された例を示しているが、実際には多数個のＬＥＤで構成されるものである。多数個、ここでは６個のＬＥＤ２０からなるＬＥＤ群は回路基板１５の表面上に左右方向に横一行に配列されており、特に回路基板１５の左右方向の中心線（第１の中心線）Ｃ１を境にして左右にそれぞれ３個ずつ配列されている。すなわち、前記第１の中心線Ｃ１を挟んで隣接する左右各１個のＬＥＤ２０ａは直列接続され、さらに回路基板１５の裏面に搭載された駆動抵抗２１ａが直列接続されて第１のＬＥＤ列Ｌ１として形成される。同様に、前記各ＬＥＤ２０ａの左右外側に隣接する各１個のＬＥＤ２０ｂは直列接続され、さらに駆動抵抗２１ｂが直列接続されて第２のＬＥＤ列Ｌ２として形成される。さらに同様に、最も外側の各１個のＬＥＤ２０ｃは直列接続され、さらに駆動抵抗２１ｃが直列接続されて第３のＬＥＤ列Ｌ３として形成される。このため、前記第１ないし第３のＬＥＤ列Ｌ１〜Ｌ３の各ＬＥＤ２０ａ，２０ｂ，２０ｃはそれぞれ第１の中心線Ｃ１に対して対称に配置されることになる。また、第１ないし第３の各ＬＥＤ列Ｌ１〜Ｌ３はそれぞれ並列接続されてテールランプスイッチ３１を介して電源３０に接続されている。
【００１２】
以上の構成の回路基板１５では、回路基板１５の左右方向の第１の中心線Ｃ１に対して線対称の位置にあるＬＥＤ２０ａ，２０ｂ，２０ｃがそれぞれ直列接続されて第１ないし第３の各ＬＥＤ列Ｌ１〜Ｌ３が構成されたことになる。そして、スイッチ３１がオンされたときには第１ないし第３の各ＬＥＤ列Ｌ１〜Ｌ３はそれぞれの駆動抵抗２１ａ，２１ｂ，２１ｃによって駆動電流が通流されるため、各ＬＥＤ列Ｌ１〜Ｌ３のＬＥＤ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは発光され、テールランプＴＬが点灯されることになる。ここで、いずれかのＬＥＤ列、例えば、図３（ｂ）に示すように、第１のＬＥＤ列Ｌ１の左側のＬＥＤ２０ａが故障して発光不能になると、当該ＬＥＤ２０ａを含む第１のＬＥＤ列Ｌ１には駆動電流が通流されなくなるため、第１のＬＥＤ列Ｌ１の右側のＬＥＤ２０ａも発光されなくなる。そのため、テールランプＴＬの全体としては第１の中心線Ｃ１を挟んだ対称位置の各ＬＥＤが発光されなくなり、左右方向の対称位置にある各ＬＥＤが発光不能となって左右のバランスが保持されることになり、当該テールランプＴＬの左右のバランスの不均衡による外観上の見栄えの低下が防止されることになる。
【００１３】
図４（ａ），（ｂ）は第２の実施形態の回路基板１５Ａの正面図とＢＢ線断面図である。ここでは１２個のＬＥＤ２０を用いた例を示している。すなわち、第１の実施形態の左右方向に横一行に平面配置した６個のＬＥＤを第１の実施形態と同様に第１ないし第３のＬＥＤ列Ｌ１〜Ｌ３として上側に配置するとともに、これと同じ回路構成の第４ないし第６のＬＥＤ列Ｌ４〜Ｌ６を下側に配置して全体として上下方向に２行に配置したものである。また、図５（ａ）は前記第１ないし第６のＬＥＤ列Ｌ１〜Ｌ６の電気接続を示す模式的な回路図であり、第１ないし第３のＬＤＥ列Ｌ１〜Ｌ３は第１の実施形態と同様にＬＥＤ２０ａ，２０ｂ，２０ｃがそれぞれ駆動抵抗２１ａ，２１ｂ，２１ｃを含んで直接接続された上で並列接続されてスイッチ３１を介して電源３０に接続されている。また、第４ないし第６のＬＥＤ列Ｌ４〜Ｌ６は第１ないし第３のＬＥＤ列Ｌ１〜Ｌ３と同様であるので、各ＬＥＤ及び駆動抵抗には対応する符号を付してある。そして、第１ないし第３のＬＥＤ列Ｌ１〜Ｌ３と並列に接続されてテールランプスイッチ３１及び電源３０に接続されている。
【００１４】
この第２の実施形態においても、いずれかのＬＥＤ列の一つのＬＥＤが故障して発光されないと、当該ＬＥＤ列には駆動電流が通流されない状態となるため、当該ＬＥＤ列の他方のＬＥＤも発光されなくなる。そのため、例えば、図５（ｂ）に示すように、第１の実施形態と同様に第１のＬＥＤ列Ｌ１の一つのＬＥＤ２０ａが発光されないときには他のＬＥＤ２０ａも発光されない状態となり、これにより第１のＬＥＤ列Ｌ１の全体が発光されない状態となる。また、同時に第６のＬＥＤ列Ｌ６のＬＥＤ２０ｃが発光不能のときには他のＬＥＤ２０ｃも発光されない状態となり、第６のＬＥＤ列Ｌ６の全体が発光されない状態となる。したがって、テールランプＴＬの全体としては第１の中心線Ｃ１を挟んだ対称位置の各ＬＥＤが発光されなくなり、左右対称のバランスが保持されることになり、見栄えの低下が防止されることになる。
【００１５】
ここで、前記実施形態では左右方向に配列されるＬＥＤが偶数個の場合であるが、奇数個の場合には左右の中心線位置に中心ＬＥＤ列を配置すればよい。例えば、図６（ａ）に回路構成を併せて示す回路基板１５Ｂの正面図を示す第３の実施形態は第２の実施形態の構成に中心ＬＥＤ列Ｌ０を加えたものであり、中心ＬＥＤ列Ｌ０は上行と下行にそれぞれ配置したＬＥＤ２０ｏと駆動抵抗２１ｏを直列に接続し、前記第１ないし第６のＬＥＤ列Ｌ１〜Ｌ６と並列に接続したものである。
【００１６】
このような中心ＬＥＤ列Ｌ０を備えることにより、左右方向にＬＥＤが奇数個配列された場合において、中心ＬＥＤ列Ｌ０のＬＥＤ２０ｏが発光不能となったときには、図６（ｂ）のように、第１の中心線Ｃ１上のＬＥＤ２０ｏが上下にわたって発光しなくなり、テールランプＴＬの全体としての左右対称のバランスが保持されることになる。なお、前記した第１の実施形態においても本実施形態と同様に、第１の中心線Ｃ１上にＬＥＤを配置するようにしてもよいが、この第１の実施形態の場合には第１の中心線上に１個のＬＥＤが配置されることになる。
【００１７】
また、図７（ａ）は第４の実施形態の回路基板１５Ｃにおける各ＬＥＤの電気接続の回路構成を併せて示す正面図であり、この第４の実施形態では、第２の実施形態の第１ないし第６のＬＥＤ列をそれぞれ４個のＬＥＤと１個の駆動抵抗とで構成した第１ないし第６のＬＥＤ列Ｌ１１〜Ｌ１６として構成したものである。ここで、各ＬＥＤ列Ｌ１１〜Ｌ１６はテールランプＴＬの正面に対し左右方向の第１の中心線Ｃ１を挟んで各ＬＥＤが対称となるように構成することはもとより、上下方向の中心線（第２の中心線）Ｃ２を挟んで上下方向にも対称となるように、各ＬＥＤを第２の中心線Ｃ２を挟んで２個ずつ上下に配置し、全体として４個のＬＥＤを左右、上下に対称となるように配置したものである。なお、ここでは個々のＬＥＤ及び駆動抵抗の符号は省略している。
【００１８】
この第４の実施形態では、例えば、図７（ｂ）のように、第５のＬＥＤ列Ｌ１５のＬＥＤが発光不能となると、第５のＬＥＤの４個のＬＥＤが全て発光不能となるが、それぞれ第１の中心線Ｃ１と第２の中心線Ｃ２にそれぞれ対称な位置のＬＥＤが発光不能となるため、テールランプＴＬの全体としては左右対称のバランスが保持されるとともに、同時に上下対称のバランスも保持されることになり、テールランプの外観上の見栄えの低下が防止される。
【００１９】
図８（ａ），（ｂ）は第５の実施形態のテールランプの正面図とそのＣＣ線断面図を示しており、この第５の実施形態では一つのテールランプを外観上において左右に並んだ２つのテールランプとなるように構成した例である。すなわち、回路基板１５Ｄの構成、すなわち回路基板１５Ｄに配置されているＬＥＤ列の配置及び結線回路は図５（ａ）に示した第２の実施形態とほぼ同じであるが、第１の中心線を含む中心領域の余裕を左右方向に若干大きくしている点が相違している。その上で、この実施形態のテールランプＴＬにおいては、レンズ１４Ａを左右中心の中心線に沿って上下方向に凹設した凹溝１４ａを形成する一方、テールランプは車体に設けたハウジング１０２内に内装した構成としている。前記ハウジング１０２にはレンズ１４Ａを露呈する窓部１０３が開口されるとともに、この窓部１０３には前記凹溝１４ａに対応する位置に縦枠１０４が設けられている。そして、テールランプＴＬをハウジング１０２内に内装したときに、前記凹溝１４ａ内に縦枠１０４が配置されるため、この縦枠１０４によってレンズ１４Ａの左右の領域がそれぞれ区画された状態にハウジング１０２の窓部１０３から露呈され、これらの領域がそれぞれ別のテールランプとして見えるようにしたものである。
【００２０】
この第５の実施形態のテールランプは、ＬＥＤの配置は第２の実施形態とほぼ同じであるため、図５（ｂ）に示したように、いずれかのＬＤＥが発光不能となったときには、当該ＬＥＤを含むＬＥＤ列のＬＥＤが全て発光不能となるため、テールランプ全体として左右対称のバランスが保持されることになり、外観上の見栄えの低下が防止される。また、この実施形態では、縦枠１０４を挟んで左右両側のランプが独立したランプの外観を呈するため、恰も独立した２つのランプで構成されるランプの左右対称のバランスを保持する効果が得られることになる。
【００２１】
ここで、前記各実施形態は本発明を２輪車用のテールランプに適用した例を示しているが、２輪車用のストップランプはもちろんのこと、自動車（４輪車）用のハイマウントストップにも適用できる。例えば、図９に本発明の第１の実施形態で示したランプを２輪車のテール＆ストップランプＴＳＬに適用した場合を示す。同図に示すように、回路基板１５を構成している第１ないし第３の各ＬＥＤ列Ｌ１〜Ｌ３はそれぞれ並列接続されて降圧回路３２及びテールランプスイッチ３１を介して電源３０に接続され、またこれと並列にストップランプスイッチ３３を介して前記電源３０に接続されている。前記降圧回路３２は電源３０の電圧を抵抗により降下させ、あるいはチョッパ回路により実効電圧を低下させるものである。このテール＆ストップランプＴＳＬでは、テールランプスイッチ３１をオンしたときには電源３０の電圧を降圧した電圧により各ＬＥＤ列Ｌ１〜Ｌ３の各ＬＥＤは低輝度で発光し、ストップランプスイッチ３３をオンしたときには電源３０の電圧で各ＬＥＤを高輝度に発光することが可能になる。この場合においても、ＬＥＤの発光不良が生じたときには、テールランプとしての点灯時とストップランプとしての点灯時のそれぞれにおいて左右対称のバランスを保持することが可能になる。
【００２２】
なお、前記実施形態は本発明の基本的な構成を示したものであり、ＬＥＤ列を構成するＬＥＤの数、あるいはＬＥＤ列の数は灯具に要求されるＬＥＤの数に応じて適宜に構成できることは言うまでもない。また、灯具の形態に応じてはＬＤＥ列を構成するＬＥＤを上下方向にのみ対称に配置する構成としてもよい。
【００２３】
また、本発明における平面配列は必ずしも１枚の回路基板のような平坦な同一平面上でなくてもよく、多少の凹凸が存在する面上に配列する場合はもとより、複数の回路基板にそれぞれＬＥＤを配列し、灯具の正面から見たときにＬＥＤが一次元配列、または二次元配列されているような構成であれば本発明を同様に適用することが可能である。さらに、発光素子はＬＥＤに限られるものではなく、ＬＥＤの場合でもディスクリート型のＬＥＤに限られるものではなくチップ型のＬＥＤの場合でも同様に適用することが可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、複数個のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ列を複数列に並列接続したＬＥＤ群を灯具の正面に向けて平面配列した車両用灯具において、各ＬＥＤ列を構成する複数個のＬＥＤを灯具の正面の第１の中心線に対して対称位置に配置しているので、複数のＬＥＤ列のいずれかのＬＥＤが発光不良となり、当該ＬＥＤ列のＬＥＤの全てが発光不能となった場合でも、当該ＬＥＤ列のＬＥＤが対称位置に配置されているため、灯具全体における発光不能ＬＥＤの対称バランスが保持され、灯具の外観上の見栄え低下が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を二輪車のテールランプに適用した実施形態の部分分解斜視図である。
【図２】図１のテールランプの正面図とＡＡ線断面図である。
【図３】回路基板の第１の実施形態の回路構成を含む正面図とＬＥＤの発光不能状態を示す図である。
【図４】回路基板の第２の実施形態の回路基板の正面図とＢＢ線断面図である。
【図５】第２の実施形態における回路構成の回路図とＬＥＤの発光不能状態を示す図である。
【図６】回路基板の第３の実施形態の回路構成を含む正面図とＬＥＤの発光不能状態を示す図である。
【図７】回路基板の第４の実施形態の回路構成を含む正面図とＬＥＤの発光不能状態を示す図である。
【図８】本発明のテールランプの第５の実施形態の一部を破断した正面図とＣＣ線断面図である。
【図９】本発明をテール＆ストップランプに適用した実施形態の回路構成を含む正面図である。
【図１０】従来のテールランプの一部を破断した正面図と、回路構成を含む回路基板の正面図と、ＬＥＤの発光不能状態を示す図である。
【符号の説明】
１０　灯具ボディ
１３　灯室
１４　レンズ
１５，１５Ａ〜１５Ｄ　回路基板
３０　電源
３１　テールランプスイッチ
３２　降圧回路
３３　ストップランプスイッチ
１００　車体
１０１　ベース
１０２　ハウジング
１０３　窓部
１０４　縦枠

Claims

複数個の発光素子を直列に接続した発光素子列を複数列に並列接続した発光素子群を灯具の正面に向けて平面配列した車両用灯具において、前記各発光素子列を構成する複数個の発光素子を、前記灯具の正面の第１の中心線に対して対称位置に配置したことを特徴とする車両用灯具。
前記第１の中心線上に前記発光素子列の一つが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記各発光素子列を構成する複数個の発光素子を前記第１の中心線と直交する第２の中心線に対して対称位置に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
前記灯具は車体の一部により前記第１の中心線に沿う領域の正面が覆い隠され、前記車体の一部を挟む両側にそれぞれ外観上独立した灯具として露呈された状態で構成されていることを特徴とする請求項１または３に記載の車両用灯具。