JP2015156324A - Vehicle lighting appliance - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED(発光ダイオード)を光源とする車両用灯具に関するものである。 The present invention relates to a vehicular lamp using an LED (light emitting diode) as a light source.
ヘッドランプ等の車両用灯具の光源には、発光効率が高くて省電力、高寿命であるLEDが従来のバルブ(電球)に代えて使用されつつあるが、LEDは、発光すると高い熱を発生する。LEDが発熱してその温度が高くなると、該LEDの発光効率が低下して車両用灯具全体の光度が低下する他、LEDが劣化してその寿命も低下するという問題が発生する。 As light sources for vehicle lamps such as headlamps, LEDs with high luminous efficiency, low power consumption, and long life are being used instead of conventional bulbs, but LEDs generate high heat when they emit light. To do. When an LED generates heat and its temperature increases, the luminous efficiency of the LED decreases and the luminous intensity of the entire vehicular lamp decreases. In addition, the LED deteriorates and its lifetime decreases.
そこで、LEDを冷却してその温度上昇を抑える冷却構造が従来から種々提案されている。例えば、図4の斜視図に示すように、複数(図示例では、4つ)のLED101が実装されたLED基板102に熱伝導性グリス103を介して金属製のヒートシンク(放熱板)104を密着させ、これらのLED基板102とヒートシンク104を2本のネジ105によってリフレクタ106に取り付ける構成が提案されている。このような冷却構造によれば、LED101が発生する熱は、ヒートシンク104とリフレクタ106に伝導し、これらのヒートシンク104とリフレクタ106から周囲に放熱されるため、LED101が冷却されてその温度上昇が低く抑えられる。
Therefore, various cooling structures that cool the LEDs and suppress the temperature rise have been proposed. For example, as shown in the perspective view of FIG. 4, a metal heat sink (heat radiating plate) 104 is closely attached to the
又、特許文献1には、図5に示すような車両用灯具が提案されている。 Patent Document 1 proposes a vehicular lamp as shown in FIG.
即ち、図5は特許文献1において提案された車両用灯具要部の断面図であり、図示の車両用灯具においては、ネジ201によってハウジング202に取り付けられたヒートシンク203の上面にリフレクタ204を密着させ、下面にLED基板205を密着させ、両者をネジ206による共締めによってリフレクタ204に固定している。ここで、LED基板205は、絶縁板207の両面に導電膜208,209を形成し、導電膜208上にLED210を実装するとともに、両導電膜208,209同士を複数のビア(スルーホール)211によって電気的に接続するとともに、LED基板205を絶縁層212を介してヒートシンク203に密着させている。
That is, FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the vehicle lamp proposed in Patent Document 1. In the illustrated vehicle lamp, the
斯かる車両用灯具においては、LED210が発生する熱の一部は、輻射熱としてリフレクタ204に伝導して該リフレクタ204の表面から放熱される。又、他の熱は、ヒートシンク203とLED基板205に伝導し、これらのヒートシンク203とLED基板205の表面から周囲に放熱される。
In such a vehicular lamp, part of the heat generated by the
しかしながら、図4に示す従来の車両用灯具及び図5に示す特許文献1において提案された車両用灯具には、何れもヒートシンク104,203が使用されているため、部品点数やヒートシンク104,203の組付工数が増えるためにコストアップを招くという問題がある。又、ヒートシンク104,203のサイズが大きくなると、車両用灯具全体が大型化するという問題もある。
However, since both the conventional vehicle lamp shown in FIG. 4 and the vehicle lamp proposed in Patent Document 1 shown in FIG. 5 use the
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ヒートシンクを廃して部品点数や組付工数を削減することによってコストダウンと小型化を図ることができる車両用灯具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide a vehicular lamp that can be reduced in cost and size by eliminating the heat sink and reducing the number of parts and the number of assembly steps. There is to do.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、光源であるLEDと、該LEDを実装したLED基板と、前記LEDから出射する光を反射させるリフレクタを備える車両用灯具において、
前記LED基板を、間に絶縁板を挟んでその両面に銅箔と絶縁膜を順次積層するとともに、前記銅箔の厚さを0.1mm以上に設定し、
一方の銅箔上に前記LEDを実装し、当該LED基板を貫通する複数のビアによって両銅箔同士を電気的に接続し、
前記LED基板の前記LEDが実装された側の面を前記リフレクタに密着させたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an automotive lamp comprising an LED as a light source, an LED substrate on which the LED is mounted, and a reflector that reflects light emitted from the LED.
While laminating a copper foil and an insulating film sequentially on both sides of the LED substrate with an insulating plate in between, the thickness of the copper foil is set to 0.1 mm or more,
The LED is mounted on one copper foil, and the copper foils are electrically connected to each other by a plurality of vias penetrating the LED substrate,
A surface of the LED substrate on which the LED is mounted is closely attached to the reflector.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記リフレクタの平面部に前記LED基板を密着させるとともに、該平面部に、前記LEDが臨む開口部を形成したことを特徴とする。
The invention according to
請求項1記載の発明によれば、LED基板に0.1mm以上と従来の厚さの2倍以上の比較的厚い銅箔を2層設けたため、LED基板自体の熱容量が大きくなり、LEDにて発生する熱がより多くLED基板に伝導し、該LED基板から効果的に放熱される。又、LED基板においては、LEDから一方の銅箔(LEDが実装された側の銅箔)に伝導する熱は、リフレクタへと伝導して該リフレクタの表面から放熱されるとともに、複数のビアを経て他方の銅箔へと伝導してLED基板の表面から放熱される。これによってLEDが効果的に冷却されてその温度上昇が低く抑えられ、該LEDの発光効率や耐久寿命の低下が防がれる。 According to the first aspect of the present invention, since the LED substrate is provided with two layers of a relatively thick copper foil of 0.1 mm or more and twice the conventional thickness, the heat capacity of the LED substrate itself is increased. The generated heat is more conducted to the LED substrate and effectively radiated from the LED substrate. In the LED substrate, heat conducted from the LED to one copper foil (copper foil on the side where the LED is mounted) is conducted to the reflector and dissipated from the surface of the reflector, and a plurality of vias are formed. Then, it is conducted to the other copper foil and radiated from the surface of the LED substrate. As a result, the LED is effectively cooled and its temperature rise is suppressed to a low level, and the light emission efficiency and durability of the LED are prevented from decreasing.
以上のようにLED基板の放熱性能が高められる結果、従来必要であったヒートシンクが不要となり、部品点数や組付工数を削減して車両用灯具のコストダウンと小型化を図ることができる。 As described above, as a result of improving the heat dissipation performance of the LED substrate, a heat sink that has been conventionally required is not required, and the number of parts and the number of assembling steps can be reduced to reduce the cost and size of the vehicular lamp.
請求項2記載の発明によれば、LEDが発生する熱の一部は、LED基板からリフレクタへと直接伝導するとともに、輻射熱としてリフレクタに伝導して該リフレクタの表面から放熱されるため、LEDが効果的に冷却されてその温度上昇が低く抑えられる。 According to the second aspect of the present invention, part of the heat generated by the LED is directly conducted from the LED substrate to the reflector, and is conducted to the reflector as radiant heat and is radiated from the surface of the reflector. It is cooled effectively and its temperature rise is kept low.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る車両用灯具要部の分解斜視図、図2は同車両用灯具要部の側断面図、図3は同車両用灯具のLED基板の部分断面図であり、本実施の形態に係る車両用灯具においては、図1に示すように、複数(図示例では、4つ)のLED1が実装されたLED基板2を2本のネジ3によってリフレクタ4に取り付けており、従来設けられていたヒートシンクは備えていない。尚、図1において、5はLED基板2上のLED1に駆動電流を供給するための電源コードである。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an essential part of a vehicular lamp according to the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of the essential part of the vehicular lamp, and FIG. 3 is a partial cross-sectional view of an LED substrate of the vehicular lamp. In the vehicular lamp according to the embodiment, as shown in FIG. 1, an
上記リフレクタ4は、図2に示すように、水平な平面部4Aと該平面部4Aから下方に一体に延びる反射部4Bとで構成されており、平面部4A上に前記LED基板2が密着した状態で2本のネジ3(図1参照)によって取り付けられている。ここで、LED1はLED基板2の下面に実装されており、リフレクタ4の平面部4Aには、各LED1が臨む4つ(LED1と同数)の開口部4aが幅方向(図2の紙面垂直方向)に所定の間隔(LED1の配列ピッチ)で形成されている。尚、本実施の形態では、LED基板2を2本のネジ3によってリフレクタ4の平面部4A上に密着した状態で取り付けたが、熱伝導率の高い接着剤等によってLED基板2をリフレクタ4の平面部4A上に接着しても良い。
As shown in FIG. 2, the reflector 4 is composed of a horizontal
又、リフレクタ4の反射部4Bは曲面状に成形されており、その内面の各LED1に対向する部位には、各LED1を焦点とする回転楕円状の反射面4bが形成されている。従って、リフレクタ4の反射部4Bの内面には、図1に示すように、LED1と同数の4つの反射面4bが幅方向に所定の間隔(LED1の配列ピッチ)で配置されており、各反射面4bにはアルミ蒸着等の反射処理が施されている。
Further, the
ここで、前記LED基板2の構成の詳細を図3に基づいて説明する。
Here, the detail of the structure of the said
LED基板2は、間に最も厚さの厚い絶縁板(プリプレグ)6を挟んでその上下面に銅箔7,8と絶縁膜(レジスト)9,10を順次積層することによって構成されており、該LED基板2の下面に形成された絶縁膜10の一部は剥がされ、その剥がされた部分に露出する下側の銅箔8の下面に各LED1が実装されている。そして、上側の銅箔7と下側の銅箔8とは、LED基板2に貫設されたビア(内周面に金属メッキを施したスルーホール)11によって互いに電気的に接続されている。
The
前記絶縁基板6は、例えばエポキシ樹脂によって構成されており、本実施の形態では、その厚さは1mmに設定されている。又、熱伝導率の高い前記銅箔7,8には、従来から一般的に使用されているものの厚さ(0.05mm程度)の2倍以上の厚さの比較的厚いものが使用されており、本実施の形態では、厚さ0.14mmのものが使用されている。尚、本実施の形態では、絶縁膜9,10の厚さは、銅箔7,8よりも薄い0.02mmに設定されている。
The
而して、不図示の電源から電源コード5(図1参照)を経てLED基板2上の4つの各LED1に駆動電流が供給されると、各LED1が起動されて発光し、その光は図2に矢印にて示すように下方に向けて照射される。そして、各LED1から下方に向かう光は、リフレクタ4の反射部4Bに形成された回転楕円状の反射面4bで反射して平行光として前方(図2の左方)に向かって照射される。
Thus, when a drive current is supplied from a power source (not shown) to each of the four LEDs 1 on the
上述のように各LED1が発光すると各LED1が発熱するが、各LED1が発生する熱の一部は、LED基板2からリフレクタ4へと直接伝導するとともに、輻射熱としてリフレクタ4に伝導する。ここで、本実施の形態では、LED基板2に0.1mm以上と従来の厚さの2倍以上の比較的厚い銅箔7,8を2層設けたため、LED基板2自体の熱容量が大きくなり、LED1にて発生する熱がより多くLED基板2に伝導し、該LED基板2とリフレクタ4の表面から効果的に放熱される。
As described above, when each LED 1 emits light, each LED 1 generates heat, but part of the heat generated by each LED 1 is directly conducted from the
又、LED基板2においては、LED1から下側の銅箔(LED1が実装された側の銅箔)8に伝導する熱は、前述のようにリフレクタ4へと伝導して該リフレクタ4の表面から放熱されるとともに、複数のビア11を経て上側の銅箔7へと伝導してLED基板2の表面から放熱される。
Further, in the
以上の結果、LED1が効果的に冷却されてその温度上昇が低く抑えられ、該LED1の発光効率や耐久寿命の低下が防がれる。 As a result, the LED 1 is effectively cooled and its temperature rise is kept low, and the light emission efficiency and durability life of the LED 1 are prevented from being lowered.
而して、本実施の形態では、以上説明したようにLED基板2の放熱性能が高められる結果、従来必要であったヒートシンクが不要となり、部品点数や組付工数を削減して当該車両用灯具のコストダウンと小型化を図ることができるという効果が得られる。
Thus, in the present embodiment, as described above, the heat dissipation performance of the
1 LED
2 LED基板
3 ネジ
4 リフレクタ
4A リフレクタの平面部
4B リフレクタの反射部
4a リフレクタの開口部
5 電源コード
6 絶縁板
7,8 銅箔
9,10 絶縁膜
11 ビア
1 LED
2
Claims (2)
前記LED基板を、間に絶縁板を挟んでその両面に銅箔と絶縁膜を順次積層するとともに、前記銅箔の厚さを0.1mm以上に設定し、
一方の銅箔上に前記LEDを実装し、当該LED基板を貫通する複数のビアによって両銅箔同士を電気的に接続し、
前記LED基板の前記LEDが実装された側の面を前記リフレクタに密着させたことを特徴とする車両用灯具。 In a vehicular lamp provided with an LED as a light source, an LED substrate on which the LED is mounted, and a reflector that reflects light emitted from the LED,
While laminating a copper foil and an insulating film sequentially on both sides of the LED substrate with an insulating plate in between, the thickness of the copper foil is set to 0.1 mm or more,
The LED is mounted on one copper foil, and the copper foils are electrically connected to each other by a plurality of vias penetrating the LED substrate,
A vehicular lamp characterized in that a surface of the LED substrate on which the LED is mounted is in close contact with the reflector.
2. The vehicular lamp according to claim 1, wherein the printed circuit board is brought into close contact with a flat portion of the reflector, and an opening facing the LED is formed in the flat portion.
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