JP2009021616A

JP2009021616A - Ｌｅｄランプ装置

Info

Publication number: JP2009021616A
Application number: JP2008213602A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kamiya; 孝行神谷; Hiroshi Ito; 浩史伊藤; Kazuji Noda; 和司野田; Tadaoki Ichikawa; 忠沖市川; Mitsuhiro Naeshiro; 光博苗代; Akihiro Misawa; 明弘三沢
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: US6888723B2; DE10260683B4; JP4840419B2; US20030133302A1; DE10260683A1

Abstract

【課題】熱的に安定で、製造歩留まりの良いＬＥＤランプ装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ、回路部及びケース部を備えてなるＬＥＤランプ装置であって、
ケース部は前記ＬＥＤを保持するＬＥＤ受座を有し、回路部はケース部に埋設されるメタル板を有し、メタル板はケース部から表出するＬＥＤ連結部を有し、ＬＥＤ連結部が前記ＬＥＤのリードに抵抗溶接される。
【選択図】図１

Description

ＬＥＤランプ装置に関する。

従来よりＬＥＤとして、砲弾型やＳＭＤ（Surface Mount Device）型のものが知られている。これらのＬＥＤを例えば車輌用のランプとして使用するときには、ＬＥＤのリードをプリント基板にハンダ付けしてその基板をケース部に嵌め込んでＬＥＤランプ装置を構成し、これを車輌の所定の位置に取りつけていた。プリント基板は車輌の照明コントロール装置に配線され、もってＬＥＤの点滅及び点灯時の明るさが車輌のスイッチや制御回路により制御される。

従来のＬＥＤランプ装置では、ＬＥＤが取りつけられるプリント基板が樹脂製であるため、ＬＥＤからの熱に対する放熱性が不充分になる場合があった。また、ＬＥＤやその電源回路を構成する素子が樹脂製のプリント基板に対しハンダ付けされるため、ハンダ付け時の熱によりプリント基板に疲労や損傷の生じる場合があった。

この発明は上記の課題を解決すべくなされたものであり、つぎのように構成される。
ＬＥＤ、回路部及びケース部を備えてなるＬＥＤランプ装置であって、
前記ケース部は前記ＬＥＤを保持するＬＥＤ受座を有し、前記回路部は前記ケース部に埋設されるメタル板を有し、前記メタル板は前記ケース部から表出するＬＥＤ連結部を有し、該ＬＥＤ連結部が前記ＬＥＤのリードへ電気的に結合される、ことを特徴とするＬＥＤランプ装置。

このように構成されたＬＥＤランプ装置によれば、回路部がメタル板で構成されており、そのＬＥＤ連結部に対してＬＥＤのリードが結合されるので、ＬＥＤの熱がメタル板へ効率よく放熱されることとなる。よって、本発明のＬＥＤランプ装置はＬＥＤの信頼性が高いものとなる。また、メタル板はプリント基板に比べて放熱性がよいため回路部をメタル板とすることによりリードとの結合時に熱をかけても、メタル板（回路部）に何ら損傷の生じるおそれがない。よって、本発明のＬＥＤランプ装置は製造時の歩留まりが向上し、もって安価に提供できるものとなる。また、プリント基板を廃止できて部品数が減るため、コスト低減できる。

以下、実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。
図１は本発明のＬＥＤランプ装置１の分解側面図であり、この図に示されるようにＬＥＤランプ装置１はＬＥＤ３、回路部１０、ケース部３０及びカバー部４０を備えてなる。

ＬＥＤ３には砲弾型のＬＥＤを用いた。この実施例ではＬＥＤ３内の発光素子としてIII族窒化物系化合物半導体からなる青色系発光ダイオードを用いた。ＬＥＤ３はリード４、５を備えている。
ＬＥＤは消費電力及び発熱量が小さくかつ長寿命であることから、長時間連続的に点灯させることに適した光源である。
ＬＥＤ光源に使用されるＬＥＤのタイプは特に限定されず砲弾型の他、チップ型等、種々のものを採用できる。
また、ＬＥＤ光源の発光色も特に限定されない。実施例で用いた青色系のほか、例えば、白色、赤、橙、緑等の可視領域の発光波長を有するＬＥＤを採用できる。また、紫外領域の発光波長を有するＬＥＤを用いることもできる。この場合には、紫外領域の光を受けて蛍光する蛍光体を併せて用いることができ、当該蛍光を照明光として利用することも可能である。蛍光体は、例えばＬＥＤの光放出側に設置されるカバー（砲弾型部分）に含有させることができる。カバーの表面に蛍光体を含む層を設けることもできる。
異なる種類及び／又は異なる発光色のＬＥＤを組み合わせて用いることもできる。

図中の符号８は抵抗素子としてのレジスタである。
回路部１０は、図３に示すように３枚のメタル板１１、１３、１５からなり、図４に示す回路を構成する。
第１のメタル板１１はレジスタ８のリード９の連結部１２と＋側のターミナル１７を有する。第２のメタル板１３はＬＥＤのリード５に対する連結部１４と接地側のターミナル１８を有する。第３のメタル板１５はレジスタ８のリード９に対する連結部１６ａとＬＥＤのリード４に対する連結部１６ｂとを有する。

これらのメタル板において各連結部１２、１４、１６は、図２（Ｄ）に示すようにケース部３０から表出される。各連結部１２、１４、１６とそれぞれ対応するリード４、５、９とは抵抗溶接される。このとき熱がかかることになるが、樹脂製のプリント基板を用いていた従来例とは異なりメタル板は熱による影響を殆どうけない。
連結部とリードとの結合方法は抵抗溶接に限定されるものではなく、ハンダ付け又はレーザ溶接等の方法を採用可能である。
連結部の表出方向は、ケース部３０において、同一方向（同一側面側）とすることが好ましい。リードとの結合作業を容易にするためである。
これらのメタル板１１、１３、１５は銅などの導電性金属を打ち抜きかつ曲げ加工して得られる。メタル板の材料として、鋼鈑に銅や錫をメッキしたものを用いることもできる。

これらのメタル板１１、１３、１５をインサートとしてケース部３０は樹脂材料により射出成形される。この実施例ではＰＢＴをケース部３０の成形材料としたが、これに限定されるものではなく、ＰＰ、ＰＥ、ＡＢＳその他の汎用樹脂、ポリ乳酸等の生分解性樹脂（バイオプラスチック）、セラミックス等を使用することができる。

ケース部３０はＬＥＤ受座３１を有する。このＬＥＤ受座３１は筒状であって、その内径がＬＥＤ３の頭部の外径とほぼ一致している。即ち、ＬＥＤ受座３１はＬＥＤ３の断面とほぼ同一形状の筒状部材である。よって、ＬＥＤ３がＬＥＤ受座３１へ実質的に隙間なく挿着される。これにより、ゴミや埃がＬＥＤランプ装置１内へ侵入することを防止できる。ＬＥＤ受座３１の内面上端はテーパ状に拡径されている。このテーパ面３２を用いてＬＥＤ３から放出される光の放射角度を規定することができる。
ＬＥＤ３からの光がテーパ面３２で反射されると、当該反射光とＬＥＤから直接その光軸方向へ放射される光（非反射光）とが干渉して、環状の干渉縞が生じるおそれがある。そこで、このテーパ面３２においてＬＥＤ３からの光を実質的に反射させないようにすることが好ましい。実質的に光を反射させない方策として、当該テーパ面３２においてＬＥＤ３から直接入射する光を拡散若しくは吸収させる。光を拡散させるためにはシボ等の微細凹凸加工をテーパ面３２に施すことが好ましい。図２の例では１００％艶消しのシボパターンを施した。ＬＥＤ３からの光を吸収するには、当該テーパ面３２を黒色等に彩色することができる。
ケース部３０には、同様に、レジスタ８の受座３５が形成されている。

カバー部４０は、図２（Ｄ）に示すように、縦断面がほぼＨ字形の部材である。これをケース部３０に外装して、ターミナル１７，１８及びレジスタ８を被覆する。カバー部４０の小径部分４１が車輌本体側の取付け座に挿入ないし係合される。
カバー部４０の成形材料はケース部３０と同一若しくは同種とすることが好ましいが、特に制限の有るものではない。即ち、ＰＰ、ＰＥ、ＡＢＳその他の汎用樹脂、ポリ乳酸等の生分解性樹脂（バイオプラスチック）、セラミックス等をカバー部４０の成形材料として任意に使用することができる。

ＬＥＤランプ装置１は例えば車輌の受座へ取りつけられたとき、そのターミナル１７、１８が車輌側の電気配線に結合され、車輌のコントローラにより制御される。
例えば、ＬＥＤランプ装置１を車内灯として使用するときには、ドアの開閉等に応じてＬＥＤ３のオン・オフ及びオン時の明るさが制御されることとなる。

上記の例では、ＬＥＤランプ装置は１つのＬＥＤしか備えていなかったが、これがＬＥＤを複数備えることも可能である。回路部を構成するメタル板を増設することにより、複数のＬＥＤを独立制御できることは勿論である。

図５〜７には他の実施例の回路部５０、６０及び７０を示した。各図において図４と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
図５に示す回路部５０では、ＬＥＤ３と並列に整流素子としてダイオード５１が備えられ、逆方向に印加される高電圧からＬＥＤ３を保護している。
図６に示す回路部６０では、ＬＥＤ３と並列に整流素子としてツエナーダイオード６１が備えられ、逆方向に印加される高電圧からＬＥＤ３を保護している。
図７に示す回路部６０では、レジスタ８の前にこれと直列に整流素子としてダイオード７１が備えられ、回路部全体を逆方向電圧から保護している。

この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

図１はこの発明の実施例のＬＥＤランプ装置の分解図である。図２は同じくＬＥＤランプ装置を示し、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は平面図におけるＤ−Ｄ矢示線断面図である。図３は回路部を構成するメタル板とこれに取りつけられるＬＥＤ及び各種の回路素子を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は平面図におけるＢ−Ｂ矢示線断面図、（Ｃ）は底面図である。図４はＬＥＤランプ装置の回路部の回路図である。図５は他の実施例の回路部の回路図である。図６は他の実施例の回路部の回路図である。図７は他の実施例の回路部の回路図である。

符号の説明

１ＬＥＤランプ装置
３ＬＥＤ
４、５リード
８レジスタ
９リード
１０回路部
１１第１のメタル板
１３第２のメタル板
１４ＬＥＤのリード５に対する連結部
１５第３のメタル板
１６ｂＬＥＤのリード４に対する連結部
１７、１８ターミナル
３０ケース部
３１ＬＥＤ受座
４０カバー部

Claims

砲弾型のＬＥＤ、回路部及びケース部を備えてなるＬＥＤランプ装置であって、
前記ケース部は樹脂材料により成形され、内面上端がテーパ面の筒状部と、回路素子を装着する素子受座とを有し、該筒状部を通って前記ＬＥＤからの光が放出され、該筒状部は前記ＬＥＤの断面と略同一形状であり且つその内径が前記ＬＥＤの外形と一致し、
前記回路部は前記ケース部にインサートされる第１のメタル板、第２のメタル板及び第３のメタル板を有し、該第１のメタル板は前記回路素子のリードに対する連結部を有し、該第２のメタル板は前記ＬＥＤのリードに対する連結部を有し、該第３のメタル板は前記回路素子のリードに対する連結部及び前記ＬＥＤのリードに対する連結部を有し、
前記第１のメタル板と前記第２のメタル板は接続ターミナルを有し、
全ての前記連結部はその表出方向が同一方向となるように前記ケース部から表出し、且つ各々、対応するリードと溶接されている、ことを特徴とするＬＥＤランプ装置。
前記ケース部に外装して前記接続ターミナル及び前記回路素子を覆い、前記ケース部と同種の樹脂で成形されたカバー部を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ装置。
前記表出方向は、前記ＬＥＤの搭載側と反対側の方向である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤランプ装置。