JP2010105563A - Ｌｅｄユニット及びそれを用いた車内照明灯 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なくてコンパクト化が可能なＬＥＤユニットを提供する。
【解決手段】ＬＥＤユニット３０は、自動車の車室内に設けられる車内照明灯１０に用いられる。ＬＥＤユニット３０は、車幅方向に対応する両側のそれぞれに斜め外向きに向く基板取付面を有するブラケット３１と、ブラケット３１の各基板取付面に取り付けられたＬＥＤ搭載基板３６と、ＬＥＤ搭載基板３６に搭載されたＬＥＤ３５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車の車室内に設けられる車内照明灯に用いられるＬＥＤユニット及びそれを用いた車内照明灯に関する。

自動車の車内照明灯（例えば、マップランプ、ルームランプ、リーディングランプ等）の光源としてＬＥＤを用いたものが提案されている（例えば、特許文献１及び２）。
特開２００７−１２３１１号公報 特開２００８−４９８４１号公報

本発明は、部品点数が少なくてコンパクト化が可能なＬＥＤユニット及びそれを用いた車内照明灯を提供することである。

本発明のＬＥＤユニットは、自動車の車室内に設けられる車内照明灯に用いられるものであって、
車幅方向に対応する両側のそれぞれに斜め外向きに向く基板取付面を有するブラケットと、
上記ブラケットの上記各基板取付面に取り付けられたＬＥＤ搭載基板と、
上記ＬＥＤ搭載基板に搭載されたＬＥＤと、
を備える。

本発明の車内照明灯は上記本発明のＬＥＤユニットがハウジング内に設けられたものである。

本発明によれば、一対のＬＥＤ及びＬＥＤ搭載基板を単一のブラケットに取り付けているので、部品点数が少なく、それによってコンパクト化を図ることができる。

以下、図面に基づいて実施形態を詳細に説明する。

図１は本実施形態に係る車内照明灯１０を示す。この車内照明灯１０は、例えば、マップランプ、ルームランプ、リーディングランプ等として自動車の車室内に設けられるものである。

本実施形態に係る車内照明灯１０は、ハウジング２０とその中に設けられたＬＥＤユニット３０とで構成されている。

ハウジング２０は、例えば、硬質樹脂等により中空の細長箱状に形成されている。ハウジング２０は、表側が開口したハウジング本体２１にその開口を封じるようにパネル部材２２が設けられた構成を有する。ハウジング本体２１には、底部の両側のそれぞれに排気孔２１ａが形成されている。パネル部材２２には、中央部２２ａにスイッチ用開口２３及び吸気孔２４が形成されており、また、その両側のそれぞれの光出射部２２ｂに光拡散板又はレンズ板（不図示）が設けられている。なお、ハウジング２０は、ハウジング本体２１の底部が全て開口され且つパネル部材２２と一体化したものであってもよく、この場合、ＬＥＤユニット３０をハウジング本体２１の底部から入れて固定することになる。この方式ではブラケット３１（放熱板)の裏面側がハウジング２０の外部に直接露出するため、より効率的な放熱が可能となる。ハウジング２０は、例えば、長さが１５０〜３５０ｍｍ、幅が５０〜１５０ｍｍ、及び高さが３０〜７０ｍｍである。

図２及び３はＬＥＤユニット３０を示す。

ＬＥＤユニット３０は、ハウジング本体２１内の底部に固定されており、ブラケット３１に、ＬＥＤ駆動回路基板３２が設けられていると共に、ＬＥＤ３５が中央に搭載されたＬＥＤ搭載基板３６が設けられた構成を有する。

ブラケット３１は、横長の板材が折り曲げ加工された部材で構成されており、台形状の中央部分３１ａとその両斜辺のそれぞれに連続して外向き斜め下方に延びる端部部分３１ｂとを有する。各端部部分３１ｂは、ブラケット３１の長さ方向（車幅方向に対応）について斜め外向きに向くと共に幅方向についてやや一方側（車室内側に対応）に向いた表面を有する。ブラケット３１は、ハウジング２０内において、中央部分３１ａがパネル部材２２の中央部２２ａに対向すると共に、端部部分３１ｂが光出射部２２ｂに対向するように位置付けられて設けられている。

ブラケット３１は、高放熱性材料で形成されていることが好ましい。かかる高放熱性材料としては、例えば、アルミニウム、銅、黄銅、鉄、ステンレス（ＳＵＳ）、燐青銅、及びこれらの合金が挙げられる。ブラケット３１は、例えば、長さが１４０〜２１０ｍｍ、幅が５０〜８０ｍｍ、及び厚さが１〜２ｍｍである。

ＬＥＤ駆動回路基板３２はブラケット３１の中央部分３１ａに設けられている。

ＬＥＤ駆動回路基板３２は、ブラケット３１の中央部分３１ａよりも若干小さい矩形板状に形成されており、四隅で中央部分３１ａにネジ留めされて取り付けられている。ＬＥＤ駆動回路基板３２は、放熱効率を高める観点から中央部分３１ａとの間に隙間を有することが好ましい。なお、ＬＥＤ駆動回路基板３２は、中央部分３１ａに接着等により固定されていてもよい。

ＬＥＤ駆動回路基板３２は、基板本体が高放熱性基板であることが好ましい。かかる高放熱基板としては、無機系基板では、例えば、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス（ＳＵＳ）などの金属系基板；アルミナ、ＡｌＮ、ＢｅＯ、ＳｉＣなどのセラミックス系基板等が挙げられ、有機系基板では、ＦＲ−１、ＦＲ−２などの紙基材銅張積層板；ＦＲ−４、ＦＲ−５、ＧＰＹ、Ｇ−１０、Ｇ−１１などのガラス基材銅張積層板；ガラス布・ガラス不織布基板エポキシ樹脂銅張積層板；ポリエステルベース、ポリイミドベース、ガラスエポキシベース、フレックスリジッドなどのフレキシブル銅張板等が挙げられる。

また、構造的に高放熱性を得るために、例えば、合成樹脂からなる基板に銅箔から打ち抜いてなる回路パターンを貼り付け、回路に放熱の役割を持たせたものが挙げられ、コスト的に高放熱性基板を使用した放熱対策より有利であるが、生産性、使用するＬＥＤ３５の光束により適宜使用すればよい。

ＬＥＤ駆動回路基板３２は、例えば、長さが５０〜１００ｍｍ、幅が４０〜８５ｍｍ、及び厚さが１．６〜２．０ｍｍである。

ＬＥＤ駆動回路基板３２には、ＬＥＤ３５の駆動回路が設けられ、また、両短辺部のそれぞれの中央にＬＥＤ接続用コネクタ３３が設けられ、さらに、一方の長辺部に長さ方向に沿ってＬＥＤ３５のオン／オフ切替スイッチを含む複数のスイッチ３４が配設されている。なお、ＬＥＤ駆動回路基板３２の基板本体が導電性を有する場合には、駆動回路は絶縁体を介して設けられる。また、ＬＥＤ駆動回路基板３２には、その他にセンサ制御回路、スイッチ回路、調光回路、或いは他の電子部品等が設けられていてもよい。

ＬＥＤ３５が搭載されたＬＥＤ搭載基板３６は、ブラケット３１の各端部部分３１ｂの中央に設けられている。

ＬＥＤ３５は、半導体発光素子が樹脂で封止された構造を有する。ＬＥＤ３５は、光束の値が２０ｌｍ以上であることが好ましく、４０ｌｍ以上であることがより好ましい。

ＬＥＤ搭載基板３６は、一辺の長さがブラケット３１の端部部分３１ｂの傾斜方向の寸法よりもやや小さい矩形板状に形成されており、端部部分３１ｂの表面に貼り付けられるように設けられている。従って、端部部分３１ｂの表面が車幅方向に対応する両側に斜め外向きに向く基板取付面に構成されている。ＬＥＤ搭載基板３６は、ＬＥＤ３５からの発熱の熱伝導効率を高める観点から、その全面が端部部分３１ｂに接触していることが好ましい。ＬＥＤ搭載基板３６は、端部部分３１ｂに接着剤により取付固定されていてもよく、また、ＴＩＭ３７（Thermal Interface Material）を介して取付固定されていてもよい。かかるＴＩＭ３７としては、例えば、グリース、シート、ゴム、ゲル、両面粘着テープなどのシリコン系のもの、アクリル系シート、エポキシ系シート、グラファイトシートなどの非シリコン系のものが挙げられる。

ＬＥＤ搭載基板３６は、高放熱性基板であることが好ましい。かかる高放熱基板としては、無機系基板では、例えば、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス（ＳＵＳ）などの金属系基板；アルミナ、ＡｌＮ、ＢｅＯ、ＳｉＣなどのセラミックス系基板等が挙げられ、有機系基板では、ＦＲ−１、ＦＲ−２などの紙基材銅張積層板；ＦＲ−４、ＦＲ−５、ＧＰＹ、Ｇ−１０、Ｇ−１１などのガラス基材銅張積層板；ガラス布・ガラス不織布基板エポキシ樹脂銅張積層板；ポリエステルベース、ポリイミドベース、ガラスエポキシベース、フレックスリジッドなどのフレキシブル銅張板等が挙げられる。

ＬＥＤ搭載基板３６は、例えば、長さが２０〜２５ｍｍ、幅が２０〜２５ｍｍ、及び厚さが１．０〜１．５ｍｍである。

ＬＥＤ搭載基板３６には、ブラケット３１の端部部分３１ｂの基端部側の側辺部の中央に駆動回路接続用コネクタ３８が設けられている。この駆動回路接続用コネクタ３８とＬＥＤ駆動回路基板３２の対応するＬＥＤ接続用コネクタ３３との間には配線３９が設けられている。

本実施形態の車内照明灯１０は、電源等からの配線が接続されると共に、パネル部材２２のみが車室内に露出し且つ長さ方向が車幅方向となるようにルーフ部に埋設されて設置される。従って、車内照明灯１０の一方の光出射部２２ｂが運転席側用及び他方の光出射部２２ｂが助手席側用ということになる。

以上の構成の車内照明灯１０によれば、ＬＥＤユニット３０について、一対のＬＥＤ３５及びＬＥＤ搭載基板３６を単一のブラケット３１に取り付けているので、部品点数が少なく、それによってコンパクト化を図ることができ、また、部品管理コスト及びブラケット３１の加工コストを低く抑えることができる。さらに、ブラケット３１が板材を折り曲げ加工した簡単な構成の部材であり、また、ブラケット３１、ＬＥＤ駆動回路基板３２、及びＬＥＤ３５を搭載したＬＥＤ搭載基板３６がユニットを構成しているので、そのハウジング２０への組み込み及び取り付けも少ない工数で行うことができる。

そして、この車内照明灯１０のオン／オフ切替スイッチがオンされると、運転席側及び／又は助手席側のＬＥＤ３５が点灯することとなる。このとき、ＬＥＤ３５及びその駆動回路が発熱するが、前者の発熱は、ＬＥＤ搭載基板３６及びブラケット３１において放熱され、後者の発熱は、ＬＥＤ駆動回路基板３２において直接放熱される。このようにＬＥＤ３５が搭載されたＬＥＤ搭載基板３６と駆動回路を有するＬＥＤ駆動回路基板３２とを別々の基板としているので、発熱源が分散されてそれぞれを別々に放熱することができ、そのため優れた放熱性を得ることができる。特に、運転席側及び助手席側どちらか一方のＬＥＤ３５が点灯したときには、ブラケット３１が大面積のヒートシンクとして機能することとなり、それによってＬＥＤ３５の長寿命化を図ることができる。

また、ＬＥＤ３５の発熱をＬＥＤ３５よりもはるかに大きいＬＥＤ搭載基板３６及びブラケット３１に放熱するので、限られたスペースを有効に活用して熱抵抗を低くし、効率的な放熱をすることができる。しかも、ブラケット３１がヒートシンクとしても機能するという観点からも部品点数の低減が図られる。なお、放熱性の観点からは、ＬＥＤ搭載基板３６、ブラケット３１、及びＬＥＤ駆動回路基板３２の表面露出部分には表面積が大きくなるように凹凸が形成されていることが好ましい。

なお、上記実施形態では、台形状の中央部分３１ａとその両斜辺のそれぞれに連続して外向き斜め下方に延びる端部部分３１ｂとを有するブラケット３１の構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、図４に示すように、台形状の中央部分３１ａとその両斜辺のそれぞれに連続して内向き斜め上方に延びる端部部分３１ｂとを有するブラケット３１の構成としてもよい。但し、図４に示す構成の場合、スイッチ３４のノブの長さが長くなるので、かかる観点からは本実施形態の構成のものの方が好ましい。

また、上記実施形態では、ブラケット３１が板材を折り曲げ加工して形成されたものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、車幅方向に対応する両側に斜め外向きに向く基板取付面を有するものであれば、その他の構成のものであってもよい。

また、上記実施形態では、ＬＥＤ駆動回路基板３２がＬＥＤ搭載基板３６と別体の構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、それらが一体の構成であってもよい。例えば、ブラケット３１を絶縁層を介して回路パターンが形成された高放熱性基板(アルミベース基板等)としてＬＥＤとＬＥＤ駆動回路を直接実装した構造、又はブラケット３１にＦＰＣとリジット基板(ＬＥＤ側はアルミベース、ＬＥＤ駆動回路側はガラスエポキシ)が取り付けられた構造が挙げられる。

本発明は自動車の車内に設けられる車内照明灯に用いられるＬＥＤユニット及びそれを用いた車内照明灯について有用である。

本実施形態に係る車内照明灯を示す斜視図である。 ＬＥＤユニットを示す斜視図である。 ＬＥＤユニットを示す側面図である。 ＬＥＤユニットの変形例を示す側面図である。

符号の説明

１０ 車内照明灯
２０ ハウジング
３０ ＬＥＤユニット
３１ ブラケット
３２ ＬＥＤ駆動回路基板
３５ ＬＥＤ
３６ ＬＥＤ搭載基板

Claims (4)

1. 自動車の車室内に設けられる車内照明灯に用いられるＬＥＤユニットであって、
   車幅方向に対応する両側のそれぞれに斜め外向きに向く基板取付面を有するブラケットと、
   上記ブラケットの上記各基板取付面に取り付けられたＬＥＤ搭載基板と、
   上記ＬＥＤ搭載基板に搭載されたＬＥＤと、
   を備えたＬＥＤユニット。
2. 請求項１に記載されたＬＥＤユニットにおいて、
   上記ブラケットは、板材を折り曲げ加工して形成されているＬＥＤユニット。
3. 請求項１又は２に記載されたＬＥＤユニットにおいて、
   上記ＬＥＤ搭載基板とは別体に設けられ上記ＬＥＤの駆動回路を有するＬＥＤ駆動回路基板をさらに備え、
   上記ＬＥＤ駆動回路は、上記ブラケットにおける上記基板取付面以外の部分に取り付けられているＬＥＤユニット。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載されたＬＥＤユニットがハウジング内に設けられた車内照明灯。

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