JP2005322643A - Ｌｅｄ電球 - Google Patents

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Abstract

【課題】 従来の上述した欠点の無い、LED光源を機能向上させ得る、また白熱光源に代替可能なLED光源を提供することである。
【解決手段】 LED光源（１０）が、台座（１４）を有するハウジング（１２）を含む。中央伝熱体（１８）が中空コア（１６）内の中央に位置付けられ、銅のような好適な伝熱材料から形成される。キャップ（３６）が第２印刷回路基盤（２４）を覆って嵌装され、ヒートシンク（３８）が台座（１４）に取り付けられ且つ第１印刷回路基盤（２０）と熱的に接触される。ヒートシンク（３８）は、台座（１４）の上面（４６）を上被する形状とした複数のフィンガ部分（４４）において終端する直立側壁（４２）を備える底部（４０）を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は光源に関し、詳しくは、単数あるいは複数の発光ダイオード（LED）を使用する光源に関し、更に詳しくは、自動車分野の、例えばヘッドライト、テールライト、ストップライト、フォグライト、方向指示器、等において有用な光源に関する。更に詳しくは、本発明は、業界公認の互換性を実現する光源に関する。
従来の大抵の光源では白熱灯が使用されている。白熱灯は動作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ので大抵は振動により破損する。
近年、特にストップライトに白熱灯に代えてLEDランプが使用されるようになった。こうした固体（solid state）光源の寿命範囲は１００，０００時間という驚くべきものであり、振動による破損も受けない。然し乍ら、LED光源は適宜の位置に結線接続されることから組み込み費用が増大する。従って、白熱灯の組込容易性を持つLED光源が提供されれば斯界における発展が期待される。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。
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、LED光源を機能向上させることであり、代替可能なLED光源を提供することである。
本発明の１様相によれば、中空コアを突出させた台座部を有するハウジングを含むLED光源が提供される。コアは実質的に切頭円錐形状を有し、この中空コア内の中央位置には中央伝熱体が位置付けられる。中央伝熱体は、その第１端に接続した第１印刷回路基盤と、第２端に接続した第２印刷回路基盤とを有している。第２印刷回路基盤には少なくとも１つのLED光源が作動自在に固定される。複数の導電体の近位端が第２印刷回路基盤に取り付けられ且つそこから伸延され、遠位端が第１印刷回路基盤に取り付けられる。第２印刷回路基盤を覆ってキャップが嵌装され、台座にはヒートシンクが、第１印刷回路基盤と熱的に接触する状態下に取り付けられる。ヒートシンクは、台座の上面に上被するように形成した複数のフィンガ部分において終端する直立側壁を有する。
LED光源は完全独立型のものであり、既存のリフレクタに組み付けることができる。自動車分野で長年用いられてきたような標準のプラグ及びソケット配列構成により必要な電気的接続が提供される。
図面を参照して説明するに、図１にはLED光源１０が示され、台座１４を有するハウジング１２を含んでいる。中空コア１６が台座から突出され、コアは実質的に切頭円錐形状を有している。中空コア内の中央には銅のような好適な伝熱性材料から形成した中央伝熱体１８が位置付けられる。中央伝熱体１８は中空コア内に圧力嵌めして位置付けすることが好ましい。台座１４内に第１印刷回路基盤２０が位置決めされ、中央伝熱体１８の第２端２６に第２印刷回路基盤２４が嵌装される。第１印刷回路基盤２０は中央伝熱体１８から離間され、かくして、第２印刷回路基盤２４位置で生じる熱は中央伝熱体１８を介してヒートシンク３８に直接伝えられる。第２印刷回路基盤を組み込む前に、端部２２にシリコーンガスケットシール２７が取り付けられ、銅製のワッシャ２７aが第２印刷回路基盤を覆って位置決めされる。第２印刷回路基盤には少なくとも１つのLED光源２８が作動自在に固定される。本発明の好ましい実施例では、第２印刷回路基盤２４の周囲に沿って８個のLED光源２８が固定される。LED光源１０をテールライトとして用いる場合は全てのLED光源が赤色発光ダイオードであり得る。あるいは、所望される効果に応じ、異なる色の発光ダイオードを使用することが可能である。
第２印刷回路基盤２４に取り付けられ且つそこから伸延する近位端３２と、第１印刷回路基盤２０に取り付けた遠位端３３とを有する４つの導電体３０が提供される。第２印刷回路基盤２４を覆ってキャップ３６が嵌装され、ヒートシンク３８が、第１印刷回路基盤２０と熱的に接触する状態下に台座１４に取り付けられる。ヒートシンク３８は、台座１４の上面４６に上被するように形成した複数のフィンガ部分４４において終端する直立側壁４２を備えた底部４０を有する。ヒートシンク３８は、放熱目的上、黒アルマイトから形成することが好ましい。
ヒートシンク３８と第１印刷回路基盤とは、サーマゴン３０４（商標名）のような伝熱パテ３９によって熱的に接触させ得る。
全てのLED光源１０は軸線を中心として実質的に対称配列されることから、軸線に沿って配列した全てのパーツを、正しい方向を提供させるべくキー止めすれば組み立て作業は極めて楽なものとなる。
この点、LED光源１０は第１端５０及び第２端５２を夫々形成した中空コアを有し、第１端５０にはキー溝５４が設けられ、中央伝熱体１８は第１端５６及び第２端５８を有し、第１端５６はキー溝５４と合致する中空コアキー５４aを有し、前記キー溝と中空コアキーとが合致し、関連して中央伝熱体１８の平坦な壁と、中空コアの合致する平坦な壁とが合致することで中空コア１６に関する中央伝熱体１８の正しい位置決めが保証される。
同様に、中央伝熱体１８の第２端５８にはキー６０が設けられ、第１印刷回路基盤２０はキー６０と合致するキー溝６０aを有する。図示される実施例では、キー溝６０aは扇を二つ合わせた形状の開口部で示され、キー６０はこの形状に合致する形状を有している。こうした二重扇形状は直立側壁４２に対する熱分布特性上好ましいものであるが、その他のキー溝及びキー形状を使用することができる。
導電体３０同志間の整合を維持するため、中央伝熱体１８の周囲の第１印刷回路基盤２０と第２印刷回路基盤２４との間に導電体整合体６２が位置決めされる。導電体整合体６２は図２及び図３に最も良く示されており、４つの導電体３０を正しい位置に維持する。
好ましい実施例では、第２印刷回路基盤２４はスレッドフォーミングスクリュー６４により中央伝熱体１８に固定される。所望であれば、第１印刷回路基盤２０を中央伝熱体１８に固定するために第２スレッドフォーミングスクリューを使用することもできる。所望であれば、中央伝熱体１８に押し込む銅製プラグをも使用しても良い。別の実施例ではキャップ３６が金属製とされ、キャップ３６、ワッシャ２７a、スレッドフォーミングスクリュー６４を１つの部材として組み合わせてパーツ数を減らし、中央伝熱体１８との良好な熱的接触を実現させ得る。
スレッドフォーミングスクリューを使用することで、銅製の支柱への熱的接触性が増長され、かくして二次加工作業が排除される。
中空コアの下端位置、即ち台座１４に最も近い端部には、反射体の好適な開口と係合するための複数のフランジ６６が設けられ、また、上端位置には金属製の光学系６８が備えられる。金属製の光学系６８は、中空コアを覆って嵌装する別個の金属製構造物であり得、あるいは、プラスチック製の中空コアに直接メッキ処理した金属層であり得る。
LED光源に対する外部電気接点が、型成型した３つの電気接点７２を含むプラグ７０を介して提供される。従って、第１印刷回路基盤２０に接続するために必要とされるハンダ用ポイントは７つだけであり、その内３つは型成型した電気接点７２のポイントであり、４つは導電体３０のポイントである。コア１６の周囲にリフレクタガスケット８０が位置決めされ、Ｏ−リング８２が、ベース１４内で環境シールを提供するように位置決めされる。
以上説明した如く、本発明によれば、自己完結型で且つ組み込みが容易であり、しかも交換自在であり、従って需要の見込まれるLED光源が提供される。
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実施例の斜視図である。 本発明の実施例の断面図である。 図２の実施例を９０°回転した場合の断面図である。 本発明の上方斜視図である。 本発明の下方斜視図である。
符号の説明
１０、２８ LED光源
１２ ハウジング
１４ 台座
１６ 中空コア
１８ 中央伝熱体
２０ 第１印刷回路基盤
２２ 端部
２４ 第２印刷回路基盤
２６ 第２端
２７a ワッシャ
２７ シリコーンガスケットシール
３０ 導電体
３２ 近位端
３３ 遠位端
３６ キャップ
３８ ヒートシンク
４０ 底部
４２ 直立側壁
４４ フィンガ部分
４６ 上面
５０ 第１端
５２ 第２端
５４ キー溝
５６ 第１端
５８ 第２端
５４a 中空コアキー
６０ キー
６０a キー溝
６４ スレッドフォーミングスクリュー
６６ フランジ
６８ 金属製の光学系
７０ プラグ
７２ 電気接点

Claims (6)

  1. LED光源であって、
    台座を有するハウジングと、
    台座から突出し、実質的に切頭円錐形状を有する中空のコアと、
    中空のコア内の中央に位置付けた中央伝熱体と、
    中央伝熱体の一端に結合した第１印刷回路基盤と、
    中央伝熱体の第２端に嵌装された第２印刷回路基盤にして、該第２印刷回路基盤に固定した少なくとも１つのLED光源を有する第２印刷回路基盤と、
    第２印刷回路基盤に取り付けられ且つ該第２印刷回路基盤から伸延される近位端と、第１印刷回路基盤に取り付けた遠位端とを有する複数の導電体と、
    第２印刷回路基盤を覆って嵌装したキャップと、
    第１印刷回路基盤と熱的に接触する状態下に前記台座に取り付けられたヒートシンクにして、台座の上面に上被する形状とした複数のフィンガ部分において終端する直立側壁を備える底部を有するヒートシンクと、
    を含むLED光源。
  2. ヒートシンクと第１印刷回路基盤との間の熱的接触が伝熱パテにより達成される請求項１のLED光源。
  3. 中空コアが、キー溝を設けた第１端と、第２端とを有し、第１端にはキー溝が設けられ、中央伝熱体が、中空コアの第１端の前記キー溝と合致するコアキーを有する第１端と、第２端とを有している請求項１のLED光源。
  4. 中央伝熱体の第２端がキー溝を有し、第１位印刷回路基盤が該キー溝と合致するキーを有している請求項３のLED光源。
  5. 中央伝熱体が、第１印刷回路と第２印刷回路基盤とを整合状態に維持するための、該第１印刷回路と第２印刷回路基盤との間で中央伝熱体の周囲に位置決めした伝導体整合体を有している請求項４のLED光源。
  6. 第２印刷回路基盤がスレッドフォーミングスクリューにより中央伝熱体に固定される請求項１のLED光源。
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