JP2010212194A

JP2010212194A - 給電部材および車両用灯具

Info

Publication number: JP2010212194A
Application number: JP2009059688A
Authority: JP
Inventors: Hirotoku Tsukamoto; 広徳塚本; Noriaki Ito; 範明伊東
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2010-09-24
Anticipated expiration: 2029-03-12
Also published as: JP5406568B2; CN101832534A

Abstract

【課題】電流制御抵抗から発生する熱が半導体発光素子のＬＥＤチップに伝わりにくいので、ＬＥＤチップが劣化しにくくなる。
【解決手段】電源の正極側に接続される正極接続端子と、接地電位に接続される接地端子と、前記正極接続端子または前記接地端子の一方の端子に搭載されるＬＥＤチップと、を含む半導体発光素子と、前記正極接続端子と前記電源の正極側との間、および前記接地端子と前記接地電位との間を電気的に接続するバスバーと、前記バスバー上に直列に設けられる電流制御抵抗と、を備え、前記電流制御抵抗は、前記半導体発光素子における前記ＬＥＤチップが搭載されていない他方の端子と接続される側の前記バスバーに設けられることを特徴とする給電部材を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は給電部材および車両用灯具に関する。より詳しくは、光源である半導体発光素子に電源からの電力を供給する給電部材、および当該給電部材を備えた車両用灯具に関する。

ストップランプ等の車両用灯具の内部に配される発光ダイオードなどの半導体発光素子に電源からの電力を供給するために、金属板により形成されたバスバーを用いた車両用灯具が知られている（例えば特許文献１を参照）。

特開２００１−６３４５４号公報参照

発光ダイオードを光源とする車両用灯具は、車両において発生し得るイグニッションサージ等のダンプサージから光源を保護するために保護回路が設けられる。このような保護回路には、発光ダイオードに流れる電流を定電流制御するために、光源に対して直列に接続される電流制御抵抗が含まれる。

ところで、バスバーは、一般に、上記例示の金属板のような熱を伝え易い材料により形成される。したがって、車両用灯具を小型化するべくバスバー上に上記保護回路を設けた場合、電流制御抵抗から発生する熱がバスバーを介して発光ダイオードのＬＥＤチップに伝わり、当該ＬＥＤチップを劣化させることがあった。

上記課題を解決するために、本発明は、電源の正極側に接続される正極接続端子と、接地電位に接続される接地端子と、前記正極接続端子または前記接地端子の一方の端子に搭載されるＬＥＤチップと、を含む半導体発光素子と、前記正極接続端子と前記電源の正極側との間、および前記接地端子と前記接地電位との間を電気的に接続するバスバーと、前記バスバー上に直列に設けられる電流制御抵抗と、を備え、前記電流制御抵抗は、前記半導体発光素子における前記ＬＥＤチップが搭載されていない他方の端子と接続される側の前記バスバーに設けられることを特徴とする給電部材を提供する。

このような給電部材によれば、電流制御抵抗から発生する熱が半導体発光素子のＬＥＤチップに伝わりにくいので、ＬＥＤチップが劣化しにくくなる。

また、前記給電部材において、前記ＬＥＤチップは、該ＬＥＤチップが搭載されていない前記他方の端子と前記一方の端子よりも細い配線を介して接続されることが好ましい。

また、前記給電部材において、前記ＬＥＤチップは、前記接地端子に搭載されるとともに、前記バスバーは、前記正極接続端子と前記電源の正極側における異なる複数の電位との間を接続し、前記電流制御抵抗は、前記正極接続端子と前記複数の電位の各々との間に設けられてもよい。

このような構成を有することにより、バスバーに複数の電流制御抵抗が設けられる場合でも、電流制御抵抗から発生する熱が半導体発光素子のＬＥＤチップに伝わりにくいので、ＬＥＤチップが劣化しにくくなる。

また、本発明は、上記のいずれかの構成を有する給電部材を備える車両用灯具を提供する。

本発明の実施形態に係る車両用灯具１０の分解斜視図である。レンズ部材３０、不透明板４０、および給電部材１００のそれぞれの断面図である。バスバー１１０に固定された発光ダイオード１２０の概略断面図である。給電部材１００の平面図である。給電部材１００の正面図である。給電部材１００の回路構成を示す概略図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図1は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１０の分解斜視図である。本実施形態の車両用灯具１０は、例えば乗用自動車の後方に設けられるリアコンビネーションランプである。図1に示すように、車両用灯具１０は、車両後方側に矩形の開口部を有し車体側に固定される樹脂製のランプボディ５０と、ランプボディ５０の車両後方側の開口部から取り付けられた無色、赤色、橙色等の透明樹脂製の前面カバー２０とにより形成される内部空間（灯室）を有する。

この灯室の内部には、片面に複数の発光ダイオード１２０が配された略平板状の給電部材１００と、複数の貫通穴４１が設けられた略平板状の不透明板４０と、車両後方側の面上に複数のレンズ部３１が設けられたレンズ部材３０とが、ランプボディ５０側から車両後方側に向けてこの順に配される。

図２は、レンズ部材３０、不透明板４０、および給電部材１００の断面図である。レンズ部材３０は、レンズ部３１が設けられた側と反対側の面に、レンズ部３１のそれぞれに対応して凹部３２が設けられる。レンズ部材３０は、例えば透明樹脂により形成される。

不透明板４０は、レンズ部材３０と給電部材１００との間に配される。このとき、貫通穴４１は、レンズ部材３０の凹部３２と対向する位置に設けられる。また、不透明板４０における給電部材１００と対向する面には複数の挿通突起４２が設けられている。これらの挿通突起４２は、後述するように給電部材１００との固定に用いられる。不透明板４０は、例えば黒色あるいは赤色等の不透明樹脂、もしくは、少なくとも片面が着色された透明樹脂や、透過率の低い濃い色（例えば濃い赤など）の透明材により形成される。

給電部材１００は、複数の導電板により構成されるバスバー１１０を有する。これら複数の導電板は、例えば金属などの導電材料により形成されており、板金などの加工方法により製造される。また、給電部材１００において、発光ダイオード１２０は、バスバー１１０の車両後方側の面上における、不透明板４０の貫通穴４１と対向する位置に設けられる。また、バスバー１１０における不透明板４０の挿通突起４２と対向する位置には、それぞれ挿通孔１１２が設けられる。

レンズ部材３０、不透明板４０、および給電部材１００が前面カバー２０およびランプボディ５０とともに車両用灯具１０として組み立てられると、不透明板４０の挿通突起４２が、給電部材１００の挿通孔１１２に挿通される。そして、例えば、給電部材１００の車両前方側の面上に突出した挿通突起４２の先端を、熱かしめや超音波かしめ等によりかしめることにより、給電部材１００が不透明板４０に固定される。

また、レンズ部材３０は、不透明板４０における車両後方側の面上に固定される。この固定方法については、例えば接着、あるいは上記給電部材１００と不透明板４０との固定方法と同様に、一方に挿通突起を、他方に挿通孔を設けて熱かしめ等により互いを固定する方法を用いてもよい。

レンズ部材３０、不透明板４０、および給電部材１００が互いに固定されると、レンズ部材３０の凹部３２には、不透明板４０の貫通穴４１を通じて給電部材１００側から突出する発光ダイオード１２０が収容される。したがって、発光ダイオード１２０から発せられた光は、凹部３２側からレンズ部材３０に入り、レンズ部３１から車両後方側に向けて照射される。

給電部材１００には、後述するように、発光ダイオード１２０以外にも抵抗やコンデンサなどの複数の回路素子が配される。しかしながら、これらの回路素子の車両後方側は不透明板４０で覆われる。したがって、本例の車両用灯具１０は、給電部材１００に設けられた回路素子が車両後方側から見えることがなく、デザイン性に優れる。

図３は、バスバー１１０に固定された発光ダイオード１２０の概略断面図である。図３に示すように、発光ダイオード１２０は、正極接続端子１２１と、接地端子１２２と、ＬＥＤチップ１２３と、配線１２４と、パッケージ１２５とを含む。

正極接続端子１２１は、バスバー１１０における、車両用灯具１０の電源（例えば車載のバッテリー）の正極側に接続される導電板に固定される。また、接地端子１２２は、接地電位（例えばボディアース）に接続される。

ＬＥＤチップ１２３は、接地端子１２２に搭載される。また、ＬＥＤチップ１２３は、配線１２４を介して正極接続端子１２１とも接続される。本例において、配線１２４は、ワイヤボンディングにより形成されるワイヤ配線であり、正極接続端子１２１よりも十分に細い。

パッケージ１２５は、ガラスまたは樹脂などの透明な材料により形成され、正極接続端子１２１および接地端子１２２の先端部、並びにＬＥＤチップ１２３および配線１２４を封入する。また、パッケージ１２５は、上面の一部が略凸レンズ形状となっており、ＬＥＤチップ１２３から発せられる光を所定の範囲に拡散させることができる。

図４は、給電部材１００の平面図である。図５は、給電部材１００の正面図である。図６は、給電部材１００の回路構成を示す概略図である。本例において、給電部材１００は、直列に設けられた複数（本例では４つ）の発光ダイオード１２０に加えて、電流制御抵抗１３１、１３２、１３３、１３４、インピーダンス調整部１３５、整流ダイオード１３６、１３７、および、平滑用コンデンサ１３８を有する。そして、バスバー１１０を構成する複数の導電板が、これらの回路素子を介して接合された構成を有する。これにより、給電部材１００には、図６に示すような回路が形成される。

また、上記回路における回路端に対応する導電板には、第１端子１５１、第２端子１５２、および第３端子１５３が、給電部材１００における発光ダイオード１２０が設けられた面と反対側の面から突出するように設けられている。そして、これら第１端子１５１、第２端子１５２、および第３端子１５３の一端は、端子固定ピン１４１、１４２、１４３によりそれぞれ異なる導電板に固定されている。

第１端子１５１は、発光ダイオード１２０の接地端子１２２にバスバー１１０を介して接続されている。この第１端子１５１は、車体のボディアース等の接地電位に接続される。

第２端子１５２および第３端子１５３は、発光ダイオード１２０の正極接続端子１２１にバスバー１１０を介して接続されている。これら第２端子１５２および第３端子１５３は、車両用灯具１０の電源の正極側における異なる電位に接続される。本例において、第２端子１５２は、電源の正極側におけるストップランプに対応する電圧を供給する端子に接続され、第３端子１５３は、電源の正極側におけるテールランプに対応する電圧を供給する端子に接続される。

電流制御抵抗１３１、１３２は、発光ダイオード１２０の正極接続端子１２１と第３端子１５３との間に直列に設けられる。また、電流制御抵抗１３１と電流制御抵抗１３２は、互いに並列に配される。本例では、図４に示すように、電流制御抵抗１３１、１３２の一端は、バスバー１１０における、発光ダイオード１２０の正極接続端子１２１と接続する導電板に接続される。また、電流制御抵抗１３１、１３２の他端は、バスバー１１０における、整流ダイオード１３６と接続する導電板に接続される。電流制御抵抗１３１、１３２と各導電板との接続方法は、半田付けなどであってもよいが、当該導電板の一部をかしめることにより接続する方法が好ましい。これについては、後述する他の回路素子と各導電板との接続においても同様である。これにより、半田を用いずにバスバー１１０上に回路要素を設けることができるので、給電部材１００の製造工程を簡略化することができる。

これらの電流制御抵抗１３１、１３２は、第３端子１５３を介して車載バッテリーから供給される上記電圧が、発光ダイオード１２０の定格電圧より大きくならないようにその大きさを調整する役割を果たす。なお、電流制御抵抗１３１、１３２の大きさは、電源から供給されるテールランプに対応する電圧と発光ダイオード１２０の定格電圧との差に応じて適宜選択される。

整流ダイオード１３６は、電流制御抵抗１３１、１３２と第３端子１５３との間に直列に設けられる。この整流ダイオード１３６は、イグニッションサージ等のダンプサージや種々のノイズに伴って発光ダイオード１２０に逆方向の電流が流れるのを防ぐ。

電流制御抵抗１３３、１３４は、発光ダイオード１２０の正極接続端子１２１と第２端子１５２との間に直列に設けられる。また、電流制御抵抗１３３と電流制御抵抗１３４は、互いに並列に配される。本例では、図４に示すように、電流制御抵抗１３３、１３４の一端は、バスバー１１０における、発光ダイオード１２０の正極接続端子１２１と接続する導電板に接続される。また、電流制御抵抗１３３、１３４の他端は、バスバー１１０における、整流ダイオード１３７と接続する導電板に接続される。

これらの電流制御抵抗１３３、１３４は、第２端子１５２を介して車載バッテリーから供給される上記電圧が、発光ダイオード１２０の定格電圧より大きくならないようにその大きさを調整する役割を果たす。なお、電流制御抵抗１３３、１３４の大きさは、電源から供給されるストップランプに対応する電圧と発光ダイオード１２０の定格電圧との差に応じて適宜選択される。

整流ダイオード１３７は、電流制御抵抗１３３、１３４と第２端子１５２との間に直列に設けられる。この整流ダイオード１３７は、イグニッションサージ等のダンプサージや種々のノイズに伴って発光ダイオード１２０に逆方向の電流が流れるのを防ぐ。

インピーダンス調整部１３５および平滑用コンデンサ１３８は、バスバー１１０における、発光ダイオード１２０の正極接続端子１２１と第２端子１５２との間を接続する導電板にその一端が接続される。また、インピーダンス調整部１３５および平滑用コンデンサ１３８の他端は、発光ダイオード１２０の接地端子１２２と第１端子１５１との間を接続する導電板に接続される。したがって、インピーダンス調整部１３５および平滑用コンデンサ１３８は、接地電位が与えられるラインとストップランプに対応する電圧が与えられるラインとの間に設けられる。

インピーダンス調整部１３５は、上記バスバー１１０間のインピーダンスを所定に調整する。また、平滑用コンデンサ１３８は、車両用灯具１０の電源から第２端子１５２およびバスバー１１０を介して発光ダイオード１２０の正極接続端子１２１に与えられる上記電圧にノイズが生じるのを抑える。

このように、本例の給電部材１００では、発光ダイオード１２０におけるＬＥＤチップ１２３が搭載されていない側の端子（本例では正極接続端子１２１）と接続される導電板（バスバー１１０）に電流制御抵抗１３１、１３２、１３３、１３４が設けられる。また、上記のように、正極接続端子１２１とＬＥＤチップ１２３とは、正極接続端子１２１よりも十分に細い配線１２４を介して接続されている。しがって、電流制御抵抗１３１、１３２、１３３、１３４から発生する熱が半導体発光素子１２０のＬＥＤチップ１２３に伝わりにくい。ゆえに、本例の給電部材１００では、発光ダイオード１２０のＬＥＤチップ１２３が劣化しにくい。

なお、正極接続端子１２１にＬＥＤチップ１２３が搭載されている発光ダイオード１２０を用いる場合は、電流制御抵抗１３１、１３２、１３３、１３４は、発光ダイオード１２０の接地端子１２２と第１端子１５１との間に設けられる。したがって、この場合においても、電流制御抵抗１３１、１３２、１３３、１３４から発生する熱が半導体発光素子１２０のＬＥＤチップ１２３に伝わりにくいので、ＬＥＤチップ１２３が劣化しにくい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０…車両用灯具
２０…前面カバー
３０…レンズ部材
３１…レンズ部
３２…凹部
４０…不透明板
４１…貫通穴
４２…挿通突起
１００…給電部材
１１０…
１１２…挿通孔
１２０…発光ダイオード
１２１…正極接続端子
１２２…接地端子
１２３…ＬＥＤチップ
１２４…配線
１２５…パッケージ
１３１、１３２、１３３、１３４…電流制御抵抗
１３５…インピーダンス調整部
１３６、１３７…整流ダイオード
１３８…平滑用コンデンサ
１４１、１４２、１４３…端子固定ピン
１５１…第１端子
１５２…第２端子
１５３…第３端子

Claims

電源の正極側に接続される正極接続端子と、接地電位に接続される接地端子と、前記正極接続端子または前記接地端子の一方の端子に搭載されるＬＥＤチップと、を含む半導体発光素子と、
前記正極接続端子と前記電源の正極側との間、および前記接地端子と前記接地電位との間を電気的に接続するバスバーと、
前記バスバー上に直列に設けられる電流制御抵抗と、
を備え、
前記電流制御抵抗は、前記半導体発光素子における前記ＬＥＤチップが搭載されていない他方の端子と接続される側の前記バスバーに設けられることを特徴とする給電部材。
前記ＬＥＤチップは、該ＬＥＤチップが搭載されていない前記他方の端子と前記一方の端子よりも細い配線を介して接続される請求項１に記載の給電部材。
前記ＬＥＤチップは、前記接地端子に搭載されるとともに、前記バスバーは、前記正極接続端子と前記電源の正極側における異なる複数の電位との間を接続し、
前記電流制御抵抗は、前記正極接続端子と前記複数の電位の各々との間に設けられる請求項１または２に記載の給電部材。
請求項１〜３のいずれかに記載の給電部材を備える車両用灯具。