JP2017154724A

JP2017154724A - 自動車室内灯用ｌｅｄランプ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2017154724A
Application number: JP2016214966A
Authority: JP
Inventors: 知熏李; Ji Hun Lee
Original assignee: Bandi Co Ltd
Current assignee: Bandi Co Ltd
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2016-11-02
Publication date: 2017-09-07
Anticipated expiration: 2036-11-02
Also published as: KR101770653B1; JP6325056B2

Abstract

【課題】低廉な費用負担によって自体放熱機能を有するように体積を小さく製作することができ、外部衝撃や水分浸透などによるＬＥＤ素子の機能喪失のおそれをなくすことができ、複数のＬＥＤ素子の設置時における点光源現象をなくすことができ、用いられるＬＥＤ素子が有するビーム角度及び照度に比べてより広いビーム角度及びより明るい照度を得ることができる自動車室内灯用ＬＥＤランプ及びその製造方法を提供する。【解決手段】所望の外形を有するアルミニウムパネル１２の前面中央部に基板１６を連結手段とする１個以上のＬＥＤ素子１８を固定形成し、その接続端子２０はアルミニウムパネル１２の後方に露出させ、アルミニウムパネル１２の前面外側にはＬＥＤ素子１８を取り囲んで拡がり防止リング２６を形成し、前記拡がり防止リング２６の内側には溶融状態の合成樹脂を凸状に供給した後で硬化させることによって、ＬＥＤ素子１８の前方に被覆を兼ねたレンズ２８を突出形成して自動車室内灯用ＬＥＤランプを構成する。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車室内灯用ＬＥＤランプに関し、より詳細には、放熱機能及びレンズを有するＬＥＤランプに関する。

自動車室内のマップランプ（ＭａｐＬａｍｐ）及びルームランプ（ＲｏｏｍＬａｍｐ）などに用いられるＬＥＤランプに対しては、既に登録特許１０−１５１９９８３号で開示したことがあり、これは、既存のハロゲンランプに取って代わるものであって、簡単に結合して使用できるようにするために基板の前面中央部に１個以上のＬＥＤ素子を連結・設置し、また、基板の両側結合部には導電性放熱体を結合し、前記左右の導電性放熱体を通じてハウジングが有する左右のソケット間を結合している。

したがって、前記のような構造の自動車室内灯用ＬＥＤランプは、既存のハロゲンランプに取って代わるように小さく製作されるが、新規の自動車に適用するための室内灯の再設計時を勘案すると、製造原価が高い基板で外形を有するように構成するとき、得ようとする外形及び強度などに応じて厚く且つ広い面積を有するように製作しなければならないので、製作時における製造原価の上昇によって製品の価格競争力が低下する。また、基板の自体放熱機能を期待できないので、別途の放熱手段を備えるのにかかる追加の費用負担によって製品の価格競争力がさらに低下することはもちろん、それに伴う体積の増加によって自動車室内灯の設計自由度が低下する。

また、ＬＥＤ素子は、何ら保護手段なしで基板から突出状態で露出するので、取り扱い及び設置時に衝撃が加えられると容易に破損し、機能喪失につながる。また、水分や各種異物の浸透時にも合線などによる機能喪失につながり、その結果、金銭的損失につながる。

そして、所望の照度に応じて複数のＬＥＤ素子が設置される場合、点灯時の点光源現象によって目の疲労度が高くなると共に、ＬＥＤ素子固有のビーム角度（１１０度〜１２０度）及び与えられた照度以上の光は得ることができなく、それ以上の照度を得ようとする場合はＬＥＤ素子の設置個数を増加させなければならないので、製品の価格競争力がさらに低下するなどの多くの問題がある。

登録特許１０―１５１９９８３号（「自動車室内灯用ＬＥＤランプ」）

本発明の目的は、低廉な費用負担によって自体放熱機能を有するように体積を小さく製作することができ、外部衝撃や水分浸透などによるＬＥＤ素子の機能喪失のおそれをなくすことができ、複数のＬＥＤ素子の設置時における点光源現象をなくすことができ、用いられるＬＥＤ素子が有するビーム角度及び照度に比べてより広いビーム角度及びより明るい照度を得ることができる自動車室内灯用ＬＥＤランプ及びその製造方法を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明に係る自動車室内灯用ＬＥＤランプ及びその製造方法は、アルミニウムパネルの前面に固定溝を通じて基板を連結手段とするＬＥＤ素子を結合・固定し、前記ＬＥＤ素子が有する接続端子は通孔を介してアルミニウムパネルの後方に露出させ、前記アルミニウムパネルの前面においてＬＥＤ素子を取り囲んで形成される結合溝には拡がり防止リングを結合・固定し、前記拡がり防止リングの内側に光拡散剤を含む溶融状態の合成樹脂を凸状に形成した後で硬化させることによって、ＬＥＤ素子の前方に被覆を兼ねたレンズを突出形成するように構成することを特徴とする。

本発明に係る自動車室内灯用ＬＥＤランプ１０において、製造原価が高い基板１６は、ＬＥＤ素子１８を連結・設置するのに必要な最小限の厚さ及び面積を有するように製作し、購入費用が低く且つ放熱機能を有するアルミニウムパネル１２に結合・固定することによって、製作時の製造原価の節減によって製品の価格競争力を高めることができ、また、別途の放熱手段なしでも体積が小さく且つ単純な形態からなっており、新車種に適用するための自動車室内灯の設計時における設計自由度を高めることができる。

また、ＬＥＤ素子１８は、被覆を兼ねたレンズ２８が全体的に取り囲んでおり、外部衝撃によるＬＥＤ素子１８の機能喪失のおそれがなく、取り扱い及び施工を容易に行うことができ、また、水分や各種異物の浸透による機能喪失のおそれもなくすことができる。

また、所望の照度に応じて複数のＬＥＤ素子１８を有する場合にも、点灯時にレンズ２８が点光源現象を防止し、目の疲労度を低下させることができる。

そして、ＬＥＤ素子１８の点灯時、前記ＬＥＤ素子１８を取り囲んでいるレンズ２８はＬＥＤ素子１８の光を屈折させ、ＬＥＤ素子固有のビーム角度（１１０度〜１２０度）に比べて広い１２０度〜１４０度のビーム角度で照射するようになり、また、レンズ２８に全体的に分布する光拡散剤は光を拡散させ、より広いビーム角度でより明るい光を照射できるので、所望の照度を得るためのＬＥＤ素子１８の必要個数を減少させることができ、製造原価をさらに節減させることができる。

本発明の斜視図である。本発明の分解斜視図である。本発明の断面構成図である。本発明に用いられるアルミニウムパネルの外形加工時の状態を示す斜視図である。本発明に用いられるアルミニウムパネルの斜視図である。本発明に用いられるアルミニウムパネルにＬＥＤ素子を結合・固定するときの状態を示す分解斜視図である。本発明に用いられるアルミニウムパネルに支持段を形成するためのゴムリングを結合・固定するときの状態を示す斜視図である。本発明に用いられるアルミニウムパネルにゴムリングを結合・固定することによって支持段を形成するときの状態を示す斜視図である。

以下、本発明の好適な実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。但し、各図面中の同一の構成要素には可能な限り同一の符号を付与し、関連する公知技術や機能に対する具体的な説明は、本発明の要旨が曖昧になることを避けるために省略する。

図１は、本発明の斜視図で、図２は、本発明の分解斜視図で、図３は、本発明の断面構成図である。本発明に係る自動車室内灯用ＬＥＤランプ１０は、アルミニウムパネル１２の前面中央部に形成される固定溝１４に基板１６を連結手段とするＬＥＤ素子１８を結合・固定し、前記ＬＥＤ素子１８が有する接続端子２０は固定溝１４が有する通孔２２を介してアルミニウムパネル１２の後方に露出させ、前記アルミニウムパネル１２の前面外側に固定溝１４を取り囲んで形成される結合溝２４には拡がり防止リング２６を結合・固定し、前記拡がり防止リング２６の内側には光拡散剤を含む溶融状態の合成樹脂を凸状に供給した後で硬化させることによって、ＬＥＤ素子１８の前方にＬＥＤ素子１８の被覆を兼ねたレンズ２８を突出形成して構成する。

図４は、本発明に用いられるアルミニウムパネルの外形加工時の状態を示す斜視図で、図５は、本発明に用いられるアルミニウムパネルの斜視図で、本発明に用いられるアルミニウムパネル１２は、通常、所望の厚さを有する幅が広いアルミニウムパネルを、ＣＮＣ加工機などを用いて具体的な用途や設置与件などに応じて所望の外形を有するように加工形成することによって得られるが、このようなアルミニウムパネル１２の外形加工時、その前面中央部にはＬＥＤ素子１８を結合・固定するための固定溝１４及び接続端子２０をアルミニウムパネル１２の後方に露出させるための通孔２２を形成し、また、前記固定溝１４を取り囲んで拡がり防止リング２６を結合・固定する結合溝２４を形成して構成する。

また、本発明に用いられるＬＥＤ素子１８の個数は所望の照度によって決定され、また、このようなＬＥＤ素子１８の連結手段として用いられる基板１６は、ＬＥＤ素子１８を連結・設置するのに必要な最小限の面積及び厚さを有するように構成される。

図６は、本発明に用いられるアルミニウムパネル１２の固定溝１４に基板１６を連結手段とするＬＥＤ素子１８を結合・固定するときの状態を示すための図であって、ＬＥＤ素子１８は、基板１６を通じてアルミニウムパネル１２が有する固定溝１４に結合して接着剤や両面テープ３０などで固定し、また、前記ＬＥＤ素子１８が有する接続端子２０は、固定溝１４内に形成される通孔２２を介してアルミニウムパネル１２の後方に露出するように構成する。

図７及び図８は、本発明に用いられるアルミニウムパネル１２の結合溝２４に拡がり防止リング２６を結合・固定するときの状態を示す図であって、このときに用いられる拡がり防止リング２６は軟質の合成樹脂からなり、固定溝１４を内側に置いて取り囲んで形成される結合溝２４にアルミニウムパネル１２の表面から一部突出するように半強制的に挿入・固定し、その内側に溶融状態の合成樹脂を凸状に供給するときの合成樹脂の拡がりを防止し、硬化時に凸状のレンズ２８を有するように構成する。

そして、溶融状態でアルミニウムパネル１２の拡がり防止リング２６の内側に凸状に供給されてレンズ２８を形成する合成樹脂としては、光が透過できるように透明性を有するエポキシ樹脂及びウレタン樹脂などが用いられる。また、このような合成樹脂は単独で用いこともあるが、光拡散のために合成樹脂に適当量の光拡散剤を混合して使用するようになる。このような光拡散剤を含む合成樹脂は、アルミニウムパネル１２の表面から一部突出する拡がり防止リング２６の内側に供給し、レンズ２８の形成時、前記拡がり防止リング２６による拡がり防止によって多少凸状に供給できるので、拡がり防止リング２６の内側に合成樹脂を供給した後で硬化させると、ＬＥＤ素子１８を全体的に被覆しながらＬＥＤ素子１８の前方に凸状に突出するレンズ２８を形成するようになる。

但し、本発明においてレンズ２８を形成する合成樹脂は、基本的にＬＥＤ素子１８を全体的に取り囲んで保護しながら前記ＬＥＤ素子１８の前方に凸状に突出し、ＬＥＤ素子１８の点灯時にビーム角度を広げるものであるので、合成樹脂を単独で使用することもできる。しかし、これに適当量の光拡散剤を混合すると、複数のＬＥＤ素子１８が設置される場合、点灯時の点光源現象をなくすと共に、光拡散剤による光拡散によってさらに明るい光を得られるので、可能な限り、合成樹脂に適当量の光拡散剤を混合してレンズ２８を形成することが好ましい。

このとき、合成樹脂と光拡散剤の混合比率は、繰り返された試験の結果、８：２〜６：４の重量比であることが最も好ましい。しかし、本発明は、上述したように合成樹脂単独でレンズを形成することもできるので、合成樹脂に対する光拡散剤の混合比率は、光拡散剤によってレンズ２８の形態維持が難しい程度でなければ全て満足する。

したがって、本発明を通じて得られる自動車室内灯用ＬＥＤランプ１０において、製造原価が高い基板１６は、ＬＥＤ素子１８の連結・設置時に必要とする最小限の厚さ及び面積を有するように製作した後、製造原価が低く且つ放熱機能を有するアルミニウムパネル１２の固定溝１４に結合・固定することによって、製作時の製造原価を節減することができ、製品の価格競争力を高めることができる。また、別途の放熱機能なしでも体積が小さく且つ単純な形態からなっており、新車種に適用するための自動車室内灯の設計時における設計自由度を高めることができる。

そして、ＬＥＤ素子１８の点灯時に前記ＬＥＤ素子１８を取り囲んでいるレンズ２８は、ＬＥＤ素子１８の光を屈折させ、ＬＥＤ素子１８固有のビーム角度（１１０度〜１２０度）に比べて広い１２０度〜１４０度のビーム角度で照射するようになり、また、レンズ２８に全体的に分布する光拡散剤は光を拡散させ、より広いビーム角度でより明るい光を照射することができる。

以上説明したように、本発明の権利範囲は、上述した実施の形態及び添付の図面によって限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であり、これは、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者にとって自明である。

１０ＬＥＤランプ
１２アルミニウムパネル
１４固定溝
１６基板
１８ＬＥＤ素子
２０接続端子
２２通孔
２４結合溝
２６拡がり防止リング
２８レンズ
３０両面テープ

Claims

所望の外形を有するアルミニウムパネル（１２）の前面中央部に基板（１６）を連結手段とする１個以上のＬＥＤ素子（１８）を固定形成し、その接続端子（２０）はアルミニウムパネル（１２）の後方に露出させ、アルミニウムパネル（１２）の前面外側にはＬＥＤ素子（１８）を取り囲んで拡がり防止リング（２６）を形成し、前記拡がり防止リング（２６）の内側には溶融状態の合成樹脂を凸状に供給した後で硬化させることによって、ＬＥＤ素子（１８）の前方に被覆を兼ねたレンズ（２８）を突出形成して構成する、
ことを特徴とする自動車室内灯用ＬＥＤランプ。
前記ＬＥＤ素子（１８）は、アルミニウムパネル（１２）の前面に有する固定溝（１４）内に結合して接着剤又は両面テープ（３０）で固定し、拡がり防止リング（２６）は、前記固定溝（１４）を取り囲んで形成される結合溝（２４）に結合・固定して構成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動車室内灯用ＬＥＤランプ。
所望の外形を有するアルミニウムパネル（１２）の前面中央部に基板（１６）を連結手段とする１個以上のＬＥＤ素子（１８）を固定形成し、その接続端子（２０）はアルミニウムパネル（１２）の後方に露出させ、前記アルミニウムパネル（１２）の前面にはＬＥＤ素子（１８）を取り囲んで拡がり防止リング（２６）を形成し、前記拡がり防止リング（２６）の内側には溶融状態の合成樹脂を凸状に供給した後で硬化させることによって、ＬＥＤ素子（１８）の前方に被覆を兼ねたレンズ（２８）を突出形成する、
ことを特徴とする自動車室内灯用ＬＥＤランプの製造方法。
前記ＬＥＤ素子（１８）は、アルミニウムパネル（１２）の前面に有する固定溝（１４）内に結合して接着剤又は両面テープ（３０）によって固定し、拡がり防止リング（２６）は、固定溝（１４）を取り囲んで形成される結合溝（２４）に結合・固定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の自動車室内灯用ＬＥＤランプの製造方法。
前記レンズ（２８）を形成する合成樹脂としては、それぞれ透明性を有するエポキシ樹脂及びウレタン樹脂を選択的に用いる、
ことを特徴とする請求項３に記載の自動車室内灯用ＬＥＤランプの製造方法。
前記合成樹脂は光拡散剤を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の自動車室内灯用ＬＥＤランプの製造方法。