JP2007331697A - Ｌｅｄ光源ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】舟形電球を使用する自動車用ルームランプなどの照明器具にそのまま装着することができると共に、良好な照明を得ることが可能なＬＥＤ光源ユニットを提供する。
【解決手段】ハウジングＨの内部に収まる大きさの板状の本体１２ａを有し、本体１２ａの互いに対向する一対の端部には、給電端子Ｔに対応する位置に凹状の切欠部２０が形成された基板１２と、一端が切欠部２０の底辺２０ａに固定され、他端が切欠部２０から突出するようにして両切欠部２０に設けられた略棒状の底辺受電端子１４と、一端が切欠部２０の側辺２０ｂに固定され、他端が切欠部２０内に向けて突出するようにして両切欠部２０に設けられた突起状の側辺受電端子１６と、底辺受電端子１４及び側辺受電端子１６に電気的に接続されると共に、基板本体１２ａの表面に実装された１又は複数のＬＥＤ１８とを具備することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として自動車のルームランプなどといった舟形電球が使用されている照明器具に装着可能なＬＥＤ光源ユニットに関する。

従来より、自動車用のルームランプには、図５に示すような舟形電球１、すなわち、比較的短い管形の透光性気密容器２と、前記透光性気密容器２の内部に配設されたフィラメント３と、前記透光性気密容器２の軸方向両端に装着され、前記フィラメント３に電気的に接続された一対の口金４とで構成された両口金形の電球が使用されている。

ここで、この舟形電球１が使用される自動車用のルームランプＲは、図６に示すように、自動車の天井などに取り付けられるハウジングＨと、当該ハウジングＨの開口部全体を覆うカバーＣとを有しており、ハウジングＨの内部には、舟形電球１を弾性保持する一対の給電端子Ｔを備えたソケット部Ｓが形成されている。

なお、当該ルームランプＲへの舟形電球１の装着態様としては、図６(Ａ)に示すように一対の給電端子Ｔが舟形電球１の軸方向両端を挟持するタイプ(軸挟持式)のもの(Ｒ１)と、図６(Ｂ)に示すように各給電端子Ｔが両口金４それぞれの胴部を幅方向から挟持するタイプ(幅挟持式)のもの(Ｒ２)とがある。

ところで、この従来の舟形電球１は、発光体がフィラメントのため、寿命が短く、また、電力の消費量が多いという問題があった。

そこで、かかる問題を解決すべく、図７に示すように、発光体としてＬＥＤ(発光ダイオード)５を用いた舟形電球タイプのＬＥＤ光源ユニット６が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。

このような舟形電球タイプのＬＥＤ光源ユニット６は従来の舟形電球と同形同大に構成され、舟形電球の代替品として、自動車用のルームランプＲなど、舟形電球１を用いる照明器具にそのまま装着することができる。また、発光体としてＬＥＤ５を使用しているので、光源の寿命を飛躍的に延長させることができ、電力消費量を大幅に低減することができる。
特開平９−９２２３３号公報 特開２００４−２４１１９１号公報

しかしながら、ＬＥＤ５はフィラメント３に比べて発光する光の指向性が高く、光が拡散し難い。また、上述のＬＥＤ光源ユニット６をルームランプＲに装着した場合、図８に示すように、光源の発光面からカバーＣまでの距離が従来のフィラメント３を用いた舟形電球１とほぼ同等か或いは短くなる。したがって、上述のＬＥＤ光源ユニット６を用いたルームランプＲでは、点灯した際に、カバーＣの外側からランプＲ内部の光源の発光面がはっきりとした形で視認できるようになり、特にＬＥＤ光源ユニット６が複数のＬＥＤ５を有する場合、カバーＣから出光する光の明暗が鮮明に現れるようになる。また、ＬＥＤ５は輝度の高い光を出光できるものの、上述したように発光する光の指向性が高く、フィラメント３を用いた場合のように光が拡散しないため、光源が発した光をカバーＣの表面全体から出光させることができず、車内全体を照らすことができない。

一方、ルームランプに用いられるＬＥＤ光源ユニットの他の例として、ルームランプＲにおけるハウジングＨの開口のほぼ全体を覆う大きさに形成した基板の表面にＬＥＤを複数実装し、前記ＬＥＤに(基板とは別体で構成された)舟形電球形状の受電端子を配線で接続したものが知られている。

かかるＬＥＤ光源ユニットによれば、従来の舟形電球１を使用する照明器具にそのまま装着することができ、また、基板に実装するＬＥＤを互いに離間させた場合、ルームランプＲの前面に装着したカバーＣの表面全体から光を出光させることができる。

しかしながら、基板がハウジングＨの開口のほぼ全体を覆う大きさにて形成されており、しかも、ソケット部Ｓには舟形電球形状の受電端子が取り付けられるので、ＬＥＤが実装された基板をハウジングＨの奥深くに装着することができず、(上述したＬＥＤ光源ユニット６と同様に)光源であるＬＥＤの発光面からカバーＣまでの距離が短くなり、カバーＣの外側からランプＲ内部の光源の発光面がはっきりとした形で視認でき、カバーＣから出光する光の明暗が鮮明に現れるようになるという問題があった。

このように、従来のＬＥＤ光源ユニット６を用いたルームランプＲでは、良好なルーム照明を得るのが困難であるという問題があった。

それゆえに、本発明の主たる課題は、舟形電球を使用する自動車用ルームランプなどの照明器具にそのまま装着することができるＬＥＤ光源ユニットにおいて、光源の発光面からカバーまでの距離を十分に確保すると共に、タイプの異なる複数の給電端子に適合することが可能なＬＥＤ光源ユニットを提供することである。

請求項１に記載した発明は、「ハウジングＨの内部に舟形電球１の口金４を弾性保持する給電端子Ｔが設けられた照明器具で使用するＬＥＤ光源ユニット１０であって、ハウジングＨの内部に収まる大きさの板状の本体１２ａを有し、本体１２ａの互いに対向する一対の端部には、給電端子Ｔに対応する位置に凹状の切欠部２０が形成された基板１２と、一端が切欠部２０の底辺２０ａに固定され、他端が切欠部２０から突出するようにして両切欠部２０に設けられた棒状の底辺受電端子１４と、一端が切欠部２０の側辺２０ｂに固定され、他端が切欠部２０内に向けて突出するようにして両切欠部２０に設けられた突起状の側辺受電端子１６と、底辺受電端子１４及び側辺受電端子１６に電気的に接続されると共に、基板本体１２ａの表面に実装された１又は複数のＬＥＤ１８とを具備する」ことを特徴とするＬＥＤ光源ユニット１０である。

本発明のＬＥＤ光源ユニット１０では、舟形電球１を使用する照明器具のハウジングＨの内部に収まる大きさにて形成され、且つ互いに対向する一対の端部の給電端子Ｔに対応する位置に凹状の切欠部２０が設けられた板状の基板１２に、一対の略棒状の底辺受電端子１４と略突起状の側辺受電端子１６とを固定すると共に、基板１２の本体１２ａ表面に光源となるＬＥＤ１８を実装して構成しているので、その厚みは従来の舟形電球１に比べて極めて薄いものとなる。そして、この板状の基板１２には、互いに対向する一対の端部の給電端子Ｔに対応する位置に凹状の切欠部２０が設けられているので、当該ＬＥＤ光源ユニット１０を光源として自動車のルームランプＲなどの照明器具に装着する際に、給電端子Ｔが邪魔になることがなく当該ユニット１０をハウジングＨの内部奥深くに装着することができ、光源であるＬＥＤ１８の発光面からカバーＣまでの距離を極大化させることができる。したがって、ルームランプＲなどの照明器具を点灯した際に、カバーＣの外側からランプＲ内部におけるＬＥＤ１８の発光面の位置を視認し難くすることができると共に、カバーＣから出光する光の明暗を目立たなくすることができる。

また、基板１２の本体１２ａが板状のものであることから、特にその表面に複数のＬＥＤ１８を実装する場合、各ＬＥＤ１８が互いに距離を置くようにして実装することができる。このため、光源としてフィラメントほど光が拡散しないＬＥＤ１８を用いたとしても、ＬＥＤ１８によって光が照射される面積を拡げることができ、自動車用のルームランプＲに使用した場合には、当該ルームランプＲから出光する明かりで車内全体を照らすことができる。

さらに、本発明のＬＥＤ光源ユニット１０は、本体１２ａの互いに対向する一対の端部の給電端子Ｔに対応する位置に切欠部２０を設け、且つこの切欠部２０の両方に底辺受電端子１４及び側辺受電端子１６が設けられているので、舟形電球１を使用する照明器具であればタイプの異なる複数の給電端子Ｔに適合でき、舟形電球１に換えて当該ＬＥＤ光源ユニット１０を装着することができる。すなわち、舟形電球１を使用する照明器具における当該舟形電球１の装着態様としては、上述した自動車用ルームランプＲの例で挙げたように、一対の給電端子Ｔが舟形電球１の軸方向両端を挟持するタイプのもの(Ｒ１)と、各給電端子Ｔが両口金４それぞれの胴部を幅方向から挟持するタイプのもの(Ｒ２)とがあるが、前者のタイプのものでは、底辺受電端子１４の先端が各給電端子Ｔに当接するようにして給電端子ＴでＬＥＤ光源ユニット１０を挟持する。一方、後者のタイプのものでは、側辺受電端子１６が給電端子Ｔに当接するようにして基板１２の切欠部２０で給電端子Ｔを外側から挟持することができる。

本発明によれば、舟形電球を使用する自動車用ルームランプなどの照明器具にそのまま装着することができ、しかも光源の発光面からカバーまでの距離を十分に確保すると共に、タイプの異なる複数の給電端子に適合することが可能なＬＥＤ光源ユニットを提供することができる。

以下、本発明を図面に従って詳述する。図１は、本発明における一実施例のＬＥＤ光源ユニット１０を示す斜視図である。この図が示すように、本実施例のＬＥＤ光源ユニット１０は、主として、基板１２，底辺受電端子１４，側辺受電端子１６およびＬＥＤ１８で構成されている。

基板１２は、ＬＥＤ光源ユニット１０のベースとなる部材であり、舟形電球１を使用する照明器具(本実施例では自動車用のルームランプＲ)のハウジングＨ内に設けられたソケット部Ｓに収まる大きさの板状の本体１２ａを有する。

本体１２ａは、その表面に、電子部品が実装されると共に、当該電子部品間を電気的に接続する導電回路が形成される板状の部材であり、いわゆる表面実装用基板として一般的に使用されている紙エポキシ基板やガラスエポキシ基板などを上述のようにルームランプＲのソケット部Ｓに収まる大きさに成形したものである。

この本体１２ａの互いに対向する一対の端部の両方[具体的には、本体１２ａをソケット部Ｓに装着する際、給電端子Ｔに対応する位置]に、凹状の切欠部２０が形成されている(したがって、本実施例の場合、切欠部２０が設けられた基板１２の外形は略Ｈ字状となっている。) 。そして、この切欠部２０の底辺２０ａの中央部には底辺受電端子１４が強固に固定されており、また、切欠部２０の互いに対向する側辺２０ｂの両方には側辺受電端子１６が強固に固定されている。

なお、切欠部２０の巾は、側辺受電端子１６が幅挟持式の給電端子Ｔを外側から挟持できるように設定されており、また、切欠部２０の深さ(奥行き)は、底辺受電端子１４が軸挟持式の給電端子Ｔによって挟持されるように設定されている。

底辺受電端子１４は、黄銅やアルミニウムやステンレスなどといった導電性の金属材料からなる略棒状の部材で、その先端が、舟形電球１の軸方向両端を挟持するタイプの給電端子Ｔ(図６(ａ)参照)に当接して該給電端子Ｔから電力を得るためのものである。なお、この底辺受電端子１４の後端(すなわち、本体１２ａに固定される一端側)には、前記底辺２０ａの底辺受電端子１４取付位置に穿設された取付孔(図示せず)に嵌着し、本体１２ａと底辺受電端子１４とを強固に固定するための取付部(図示せず)が設けられている。

一方、側辺受電端子１６は、上述した底辺受電端子１４と同様に、黄銅やアルミニウムといった導電性の金属材料からなる略突起状の部材で、その先端が、舟形電球１の両口金４それぞれの胴部を幅方向から挟持するタイプの給電端子Ｔに(図６(ｂ)参照)に当接して該給電端子Ｔから電力を得るためのものである。なお、この側辺端子１６の後端(すなわち、本体１２ａに固定される一端側)には、上述した底辺受電端子１４と同様に、前記側辺２０ｂの側辺受電端子１６取付位置に穿設された取付孔(図示せず)に嵌着し、本体１２ａと底辺受電端子１６とを強固に固定するための取付部(図示せず)が設けられている。

ＬＥＤ１８は、ＬＥＤ光源ユニット１０の光源となる発光体である。本発明のＬＥＤ光源ユニット１０では、このＬＥＤ１８として、いわゆる砲弾型ＬＥＤ及び表面実装型ＬＥＤの何れのタイプも使用可能であるが、ルームランプ表面のカバーＣから出光する光がより均一なものとなるように、光の指向性が低い(つまり光の放射角度が広い)表面実装型のＬＥＤを用いるのが好適である。

また、ＬＥＤ１８の発する光の色調については、白色のもののみならず、青色や赤色など任意のものを選択して使用することができる。

さらに、基板１２に実装するＬＥＤ１８の個数は、必要とする明るさなどに応じて適宜(１又は複数個の範囲で)選択することができる。本実施例では、基板１２の中心部と四隅とに計５個のＬＥＤ１８を実装した場合を示しているが、このように各ＬＥＤ１８が互いに離間するようにして複数個設けることにより、ＬＥＤ１８によって光が照射される面積を拡げることができる。

なお、このＬＥＤ１８は、基板本体１２ａの表面にて上述した底辺受電端子１４及び側辺受電端子１６に電気的に接続されるが、その際、ＬＥＤと各受電端子１４，１６との間には、必要に応じて抵抗２２などの電子部品が介設されている。

次に、本実施例のＬＥＤ光源ユニット１０を製造する際には、まず、紙エポキシ基板やガラスエポキシ基板などの表面実装用基板をルームランプＲのソケット部Ｓに収まる大きさの外形(本実施例の場合は四角形状)に切断して板状の基板本体１２ａを得ると共に、この基板本体１２ａの互いに対向する一対の端部の中央部分を凹状に切り欠いて切欠部２０を形成する。そして、基板本体１２ａの表面及び／または裏面に導電回路を形成することにより、略Ｈ字状の基板１２が完成する。

ここで、基板本体１２ａの表面もしくは裏面に導電回路を形成する方法としては、基板本体１２ａ成形後に金属蒸着を施し、後に電解メッキを施す方法や、接着剤を介して金属箔で作製した回路を転写する方法、或いは導電ペーストを利用して回路を描画する方法などが挙げられる。

続いて、完成した基板１２の切欠部２０それぞれの底辺２０ａに底辺受電端子１４を固定し、切欠部２０それぞれの互いに対向する両側辺２０ｂに側辺受電端子１６を固定すると共に、底辺受電端子１４及び側辺受電端子１６を前記導電回路に電気的に接続する。

そして、基板本体１２ａの表面の所定位置に必要な個数(図１に示す実施例の場合には基板中心部と四隅の計５個)のＬＥＤ１８及び必要に応じて抵抗２２を配設すると共に、これらをハンダなどで導電回路上に固定する。これにより、各受電端子１４，１６とＬＥＤ１８とが電気的に接続され、ＬＥＤ光源ユニット１０が完成する。

以上のような工程で製造されたＬＥＤ光源ユニット１０を自動車用のルームランプＲに装着して使用する際には、自動車用ルームランプＲのカバーＣを取り外し、舟形電球１に換えてこのＬＥＤ光源ユニット１０をソケット部Ｓの奥深くに装着する。

ここで、ルームランプＲへの舟形電球１の装着態様としては、「背景技術」でも述べたように、一対の給電端子Ｔが舟形電球１の軸方向両端を挟持するタイプ(軸挟持式)のもの(Ｒ１)と、各給電端子Ｔが両口金４それぞれの胴部を幅方向から挟持するタイプ(幅挟持式)のもの(Ｒ２)とがある。したがって、前者のタイプのルームランプＲ１に本実施例のＬＥＤ光源ユニット１０を装着する場合には、図２(Ａ)で示すように、底辺受電端子１４の先端が各給電端子Ｔに当接するようにして給電端子ＴでＬＥＤ光源ユニット１０を挟持する。一方、後者のタイプのルームランプＲ２に本実施例のＬＥＤ光源ユニット１０を装着する場合には、図２(Ｂ)で示すように、側辺受電端子１６が給電端子Ｔに当接するようにして基板１２の切欠部２０で給電端子Ｔを外側から挟持する。

本実施例のＬＥＤ光源ユニット１０によれば、板状の本体１２ａに略棒状の底辺受電端子１４と略突起状の側辺受電端子１６とを固定すると共に、基板１２の本体１２ａの表面に光源となるＬＥＤ１８を実装して構成しているので、その厚みは従来の舟形電球１の厚みに比べて極めて薄いものとなる。そして、この板状の基板１２には、互いに対向する一対の端部の給電端子Ｔに対応する位置に凹状の切欠部２０が設けられているので、当該ＬＥＤ光源ユニット１０を光源として自動車のルームランプＲに装着する際に、ソケット部Ｓの奥深くに装着することができる。つまり、図３（Ｂ）に示すように、従来のＬＥＤ電球６における発光面からカバーＣまでの距離ｄ１(図３(Ａ)参照)に比べて、ＬＥＤ１８の発光面からカバーＣまでの距離ｄ２を大きく採ることができる（ｄ１＜ｄ２）。換言すれば、ＬＥＤ１８の発光面からカバーＣまでの距離を極大化することができる。したがって、ルームランプＲを点灯した際に、カバーＣの外側からランプＲ内部におけるＬＥＤ１８の発光面の位置を視認し難くすることができると共に、カバーＣから出光する光の明暗を目立たなくすることができる。

また、基板１２の本体１２ａが板状のものであることから、特にその表面に複数のＬＥＤ１８を実装する場合、各ＬＥＤ１８が互いに距離を置くようにして実装することができる。このため、光源としてフィラメントほど光が拡散しないＬＥＤ１８を用いたとしても、ＬＥＤ１８の発する光によって照射される面積を拡げることができ、ルームランプＲから出光する明かりで車内全体を照らすことができる。

さらに、本発明のＬＥＤ光源ユニット１０は、本体１２ａの互いに対向する一対の端部に切欠部２０を設け、且つこの切欠部２０の両方に底辺受電端子１４及び側辺受電端子１６が設けられているので、舟形電球１を使用するルームランプＲであればタイプの異なる複数の給電端子Ｔに適合でき、舟形電球１に換えて当該ＬＥＤ光源ユニット１０を装着することができる。

したがって、従来の舟形電球１を用いた自動車用ルームランプＲにそのまま装着することができると共に、良好なルーム照明を得ることが可能なＬＥＤ光源ユニット１０を提供することができる。

なお、上述の実施例では、基板１２の外形として略Ｈ字状のものを示したが、この基板１２の外形は、ルームランプＲのソケット部Ｓ内に収まるものであり、且つ、互いに対向する一対の端部に給電端子Ｔを挟持可能な切欠部２０が設けられたものであれば如何なる形状であってもよく、例えば、本体１２ａを楕円形状に成形すると共に、この本体１２ａの互いに対向する長径側(或いは短径側)の端部に凹状の切欠部２０を形成した切欠き楕円形状(図示せず)などであってもよい。また、基板１２を構成する本体１２ａの大きさとして、ルームランプＲのハウジングＨ内に設けられたソケット部Ｓに収まる大きさのものを示したが、この本体１２ａの大きさは、ＬＥＤ光源ユニット１０をハウジングＨの内部奥深くに装着・収納できる大きさであれば如何なるものであってもよく、前述の大きさに限定されるものではない。

また、底辺受電端子１４と側辺受電端子１６とを別体で構成する場合を示したが、例えばプレス成形などを用いて、これらの端子１４及び１６を一体的に構成するようにしてもよい。

また、側辺受電端子１６を互いに対向する切欠部２０の両側辺２０ｂに取り付ける場合を示したが、給電端子Ｔから確実に電力を受けることができるのであれば、側辺受電端子１６を切欠部側辺２０ｂのいずれか一方のみに設けるようにしてもよい。

また、基板１２の本体１２ａの表面にＬＥＤ１８と抵抗２２とを実装する場合を示したが、ＬＥＤ光源ユニット１０表面の見映えをよくすべく、抵抗２２を本体１２ａの裏面側に実装し、表面側にはＬＥＤ１８のみを実装するようにしてもよい。

さらに、図４に示すように、基板１２の本体１２ａ表面に実装したＬＥＤ１８以外の部分をエポキシ樹脂などの樹脂２４でモールディングするようにしてもよい。こうすることでＬＥＤ光源ユニット１０の見映えをよくすることができると共に、本体１２ａや抵抗２２や導電回路を温度，湿度，ほこりなどから保護することができる。

そして、上述の例では、本発明のＬＥＤ光源ユニット１０を自動車用のルームランプＲに使用する場合を示したが、本発明のＬＥＤ光源ユニット１０の用途はこれに限定されるものではなく、従来、舟形電球１が用いられていた照明器具であれば、如何なる用途のものであってもよい。

本発明の一実施例のＬＥＤ光源ユニットを示す斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、いずれも本発明のＬＥＤ光源ユニットの使用態様を示す説明図である。 （Ａ）は、従来のＬＥＤ電球をルームランプの給電端子に装着した様子を示す図である。（Ｂ）は、本発明に係るルームランプの給電端子に装着した様子を示す図である。 本発明の他の実施例のＬＥＤ光源ユニットを示す斜視図である。 従来の舟形電球を示す概略図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、従来の舟形電球を用いたルームランプの使用態様を示す説明図である。（Ａ）は、舟形電球の給電端子Ｔが軸方向両端を挟持するタイプ、（Ｂ）は、舟形電球の給電端子Ｔが両口金それぞれの胴部を幅方向から挟持するタイプの構造を示す図である。 従来のＬＥＤ光源ユニット(舟形電球タイプ)を示す概略図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、従来の各光源の使用態様を示す要部拡大部分断面図である。（Ａ）は、舟形電球をルームランプに装着した状態を示し、（Ｂ）は舟形電球と同形同大のＬＥＤ光源ユニットをルームランプに装着した状態を示す図である。

符号の説明

１０…ＬＥＤ光源ユニット
１２…基板
１２ａ…(基板の)本体
１４…底辺受電端子
１６…側辺受電端子
１８…ＬＥＤ
２０…切欠部
２０ａ…(切欠部の)底辺
２０ｂ…(切欠部の)側辺
２２…抵抗
２４…樹脂
Ｒ…(自動車用の)ルームランプ
Ｓ…ソケット部
Ｔ…給電端子
Ｃ…カバー

Claims (1)

1. ハウジングの内部に舟形電球の口金を弾性保持する給電端子が設けられた照明器具で使用するＬＥＤ光源ユニットであって、
   前記ハウジングの内部に収まる大きさの板状の本体を有し、前記本体の互いに対向する一対の端部には、前記給電端子に対応する位置に凹状の切欠部が形成された基板と、
   一端が前記切欠部の底辺に固定され、他端が前記切欠部から突出するようにして両切欠部に設けられた棒状の底辺受電端子と、
   一端が前記切欠部の側辺に固定され、他端が前記切欠部内に向けて突出するようにして両切欠部に設けられた突起状の側辺受電端子と、
   前記底辺受電端子及び前記側辺受電端子に電気的に接続されると共に、前記基板の本体表面に実装された１又は複数のＬＥＤとを具備することを特徴とするＬＥＤ光源ユニット。