JP2021507485A - 車両ライト反射式ｌｅｄモジュールシステムおよび車両ライトアセンブリ - Google Patents

車両ライト反射式ｌｅｄモジュールシステムおよび車両ライトアセンブリ Download PDF

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Abstract

本発明は車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムおよび車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムを含む車両ライトアセンブリに係り、車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムは、少なくとも１つの反射キャビティ（１０）を有する反射鏡（１）と、少なくとも１つの回路基板（２）と、少なくとも１つのラジエーター（３）とを含み、回路基板（２）に少なくとも１つのＬＥＤ光源（４）が設けられ、ＬＥＤ光源（４）は反射キャビティ（１０）と一対一で対応し、ラジエーター（３）は回路基板（２）と一対一で対応し、反射鏡（１）に位置決めピン（１１）と取付穴（１２）が設けられ、回路基板（２）に位置決めピン（１１）と接続する第１位置決め穴（２１）および取付穴（１２）に連通する第１接続穴（２２）が設けられ、ラジエーター（３）に位置決めピン（１１）と接続する第２位置決め穴（３１）および第１接続穴（２２）に対応する第２接続穴（３２）を設置し、取付穴（１２）、第１接続穴（２２）および第２接続穴（３２）はコネクタ（５）により固定接続される。回路基板（２）を反射鏡（１）に直接位置決めできるため、正確な位置決め、簡単な組立、高い安定性を有するシステムを実現する。【選択図】図４

Description

本発明は自動車の車両ライト技術分野に関し、特に車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムおよび当該車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムを含む車両ライトアセンブリに関する。
現在、ＬＥＤ(Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉоｄｅ、発光ダイオード)は車両用照明器具および信号灯の光源としてすでに車両ライトマーケットにおいて大きなシェアを占める。特に反射式ＬＥＤモジュールシステムは原理が簡単で、成形性が高く、コストが低い等の利点があるため車両ライトに広く用いられている。
従来技術において、車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムは通常に複数の反射キャビティを有するマルチキャビティ反射鏡を用いており、各反射キャビティには、ＬＥＤ光源を搭載した回路基板および回路基板の放熱を行うラジエーターがそれぞれ対応して設けられる。２つの反射キャビティを有する反射鏡を例にし、図１に示すように、反射鏡０１は第１反射キャビティ０１１と第２反射キャビティ０１２を含み、第１回路基板０２１、第２回路基板０２２はそれぞれ第１反射キャビティ０１１、第２反射キャビティ０１２に対応する。第１回路基板０２１と第２回路基板０２２にいずれもＬＥＤ光源が設けられ、ＬＥＤ光源が発した光線は対応する反射キャビティにより反射された後に放射され、必要な配光パターンを生成する。第１ラジエーター０３１は第１回路基板０２１の放熱を行い、第２ラジエーター０３２は第２回路基板０２２の放熱を行う。対応する各部品間はネジで接続し、図２に示すように、組立時に反射鏡０１を第１ラジエーター０３１の第１位置決めピン０５１により第１ラジエーター０３１に位置決めた後、第１ネジ０４１により反射鏡０１を第１ラジエーター０３１に搭載する。第１回路基板０２１を第１ラジエーター０３１の第２位置決めピン０５２により第１ラジエーター０３１に位置決めた後、第２ネジ０４２により第１回路基板０２１を第１ラジエーター０３１に固定して搭載する。第２回路基板０２２を第２ラジエーター０３２の位置決めピンにより第２ラジエーター０３２に位置決めた後、ネジにより第２回路基板０２２を第２ラジエーター０３２に固定して搭載し、そしてネジにより第２ラジエーター０３２を第１ラジエーター０３１に固定して搭載する。これにより組立が完了し、組立完了後のコンポーネントを車両用照明器具内に搭載すればよい。
前記組立方法はラジエーターをコア位置決め部品としており、回路基板と反射鏡の間は間接的に位置決められており、回路基板におけるＬＥＤ光源と反射鏡における反射キャビティの対応位置の位置決め精度が不正確になり易い。そこで、第２回路基板０２２を第２ラジエーター０３２に固定して搭載した後、位置を調整することで位置決め誤差を修正する必要があり、その後で第２ラジエーター０３２を第１ラジエーター０３１に固定して搭載でき、かつマルチキャビティ反射鏡がＬＥＤ光源間に対応する相対的な調光により位置決め誤差の影響を排除する必要もあり、出力する配光パターンが要件を満たすことを保証する。これにより構造が複雑で、信頼性が低いという欠陥が存在する。
この他に、従来の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムにおいて、回路基板は金属基板を用い、ラジエーターはアルミ合金ダイカストを用いるため、重量が重くコストが高い欠点を有し、現在の車両用照明器具に求められる軽量化、低コストという要件とは避けられない矛盾が生じている。
本発明が解決しようとする技術課題は、搭載が簡単で正確な位置決めができる車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムおよびこの車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムを含む車両ライトアセンブリを提供し、従来技術の前記欠点を解消することである。
前記技術的問題を解決するために、本発明は以下の技術的解決手段を採用する。
車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムは、反射鏡、少なくとも１つの回路基板および少なくとも１つのラジエーターを含み、反射鏡は少なくとも１つの反射キャビティを有し、回路基板に少なくとも１つのＬＥＤ光源が設けられ、ＬＥＤ光源と反射キャビティは一対一で対応し、かつＬＥＤ光源が発した光線は反射キャビティにより反射された後に放射され、ラジエーターと回路基板は一対一で対応し、反射鏡に位置決めピンと取付穴が設けられ、回路基板に位置決めピンと接続する第１位置決め穴および取付穴に連通する第１接続穴が設けられ、ラジエーターに位置決めピンと接続する第２位置決め穴と第１接続穴に連通する第２接続穴が設けられ、取付穴、第１接続穴および第２接続穴はコネクタにより固定接続される。
好ましくは、回路基板においてＬＥＤ光源の周囲に複数の放熱穴が設けられる。
好ましくは、放熱穴の壁面に金属メッキ層が設けられる。
好ましくは、放熱穴に金属材料が充填されている。
好ましくは、ラジエーターの材質はアルミ合金プレス部品である。
好ましくは、アルミ合金プレス部品は、表面が黒化処理されている。
好ましくは、回路基板の材質はエポキシ樹脂である。
好ましくは、反射鏡は、材質がプラスチックであり、かつワンステップで射出成形される。
好ましくは、コネクタはネジであり、取付穴、第１接続穴および第２接続穴にいずれも雌ネジが設けられ、雌ネジはネジの雄ネジと接続される。
車両ライトアセンブリは、前記の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムを含む。
従来技術に比べ、本発明は顕著な進歩を有する。
本発明の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムおよび当該車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムを含む車両ライトアセンブリは、反射鏡と回路基板に互いに接続する位置決め構造を設けることにより、回路基板を反射鏡に直接に位置決めできるため、回路基板のＬＥＤ光源と反射鏡の反射キャビティの相対位置の位置決め精度の正確性を保証できる。これにより、他の調節機構と手段を用いて位置決め誤差を修正する必要がなくなり、相応の調光構造を省き、構造全体を簡略化するという效果を達成するため、搭載組立をより簡単にし、システム安定性を高めると同時にシステムの重量を軽くし、コストを下げることができる。
図１は従来技術において車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムの分割構造を示す図である。 図２は従来技術において車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステム内の反射鏡、回路基板およびラジエーターの搭載位置を示す図である。 図３は本発明実施形態における車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムの分割構造を示す図である。 図４は本発明実施形態における車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステム内の反射鏡、回路基板およびラジエーターの搭載位置を示す図である。 図５は本発明実施形態における車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステム内の回路基板の正面概略図である。 図６は図５におけるＡ部の拡大図である。 図７は本発明実施形態における車両ライトアセンブリの構造を示す図である。
以下に図面を参照して本発明の具体的な実施形態についてさらに詳細に説明する。これらの実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。
本発明の説明において説明すべきことは、用語の「中心」、「縦方向」、「横方向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内側」、「外側」などが示した方位または位置関係は図面に基づいて表示した方位または位置関係であり、本発明を簡略に説明するためのものであり、言及するデバイスまたは部品が必ず特定の方位を持ち、特定の方位で構築および操作しなければならないことを指示したり示唆したりするものではない。これにより、本発明を限定するものではない。なお、「第１」および「第２」という用語は、目的を説明するのみに使用され、相対的な重要性を指示または示唆するものではない。
本発明の説明において説明すべきことは、特に明確な規定や限定がない限り、用語の「取り付け」、「つなぎ合わせ」、「接続」は広義に理解すべきである。例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、または一体的に接続されてもよい。さらに機械的に接続されてもよく、電気的に接続されてもよく、直接接続されてもよく、中間媒体を介して間接的に接続されてもよく、２つの部品の内部の接続であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に基づいて前記用語の本発明における具体的な意味を理解することができる。
なお、本発明の説明において、特に説明がない限り、「複数」とは、２つ以上を意味するものとする。
図３から図６は、本発明の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムの一つの実施形態である。本実施形態の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムは反射鏡１、少なくとも１つの回路基板２と少なくとも１つのラジエーター３を含み、反射鏡１は少なくとも１つの反射キャビティ１０を有し、回路基板２に少なくとも１つのＬＥＤ光源４が設けられる。ＬＥＤ光源４と反射鏡１の反射キャビティ１０は一対一で対応する。即ち、反射鏡１の各反射キャビティ１０に対して、いずれもＬＥＤ光源４が対応して設けられ、即ち、ＬＥＤ光源４の数量は反射鏡１の反射キャビティ１０の数と同じであり、各ＬＥＤ光源４が発した光線は対応する反射キャビティ１０により反射された後に放射され、必要な照明配光パターンを生成する。全てのＬＥＤ光源４を1つの回路基板２にまとめて設置できるため、回路基板２を１つだけ設置すればよい。単数の回路基板２にＬＥＤ光源４を１つのみ設置することもでき、回路基板２の数量は反射鏡１の反射キャビティ１０の数と同じとなるべきであり、かつ隣接する回路基板２間は第１連結器６１により電気的接続(図５参照)を実現する。ラジエーター３は回路基板２と一対一で対応する。即ち、各回路基板２に対して、いずれもラジエーター３が対応して設けられ、即ち、ラジエーター３の数量は回路基板２の数量と同じであり、各ラジエーター３は対応する回路基板２の放熱を行う。
本実施形態において、反射鏡１の反射キャビティ１０の数量に制限はない。ＬＥＤ光源４の数量は反射鏡１の反射キャビティ１０の数量に基づいて設定され、回路基板２の数量はＬＥＤ光源４の数量および設置方法に基づいて設定され、ラジエーター３の数量は回路基板２の数量に基づいて設定される。例えば図３に示すように、反射鏡１に２つの反射キャビティ１０を設置でき、各反射キャビティ１０に対応して1つの回路基板２を設置できるため、各回路基板２に1つのＬＥＤ光源４が設けられ、かつ各回路基板２に対応してラジエーター３が設けられる。
図４に示すように、本実施形態において、反射鏡１に位置決めピン１１と取付穴１２が設けられ、位置決めピン１１と取付穴１２の数量は回路基板２の数量を下回らず、即ち、各回路基板２はいずれも少なくとも１つの位置決めピン１１と少なくとも１つの取付穴１２に対応する。回路基板２に第１位置決め穴２１と第１接続穴２２が設けられ、第１位置決め穴２１と第１接続穴２２はいずれもスルーホールであり、第１位置決め穴２１は反射鏡１における対応する位置決めピン１１と接続し、回路基板２を反射鏡１に位置決めることを実現し、第１接続穴２２は反射鏡１における対応する取付穴１２に連通される。ラジエーター３に第２位置決め穴３１と第２接続穴３２が設けられ、第２位置決め穴３１と第２接続穴３２はいずれもスルーホールであり、第２位置決め穴３１は反射鏡１における対応する位置決めピン１１と接続し、ラジエーター３を反射鏡１に位置決めることを実現し、第２接続穴３２は回路基板２における対応する第１接続穴２２に連通される。
これにより組立時、先に回路基板２における第１位置決め穴２１が反射鏡１における位置決めピン１１と接続することにより、回路基板２を反射鏡１に位置決め、回路基板２と反射鏡１間の直接位置決めを実現し、それに、ラジエーター３における第２位置決め穴３１が反射鏡１における位置決めピン１１と接続することにより、ラジエーター３を回路基板２に貼り付けて反射鏡１に位置決める。位置決め完了後、反射鏡１における取付穴１２、回路基板２における第１接続穴２２およびラジエーター３における第２接続穴３２は三者とも相互に連通され、かつコネクタ５により固定接続できるため、反射鏡１、回路基板２およびラジエーター３の固定接続を実現する。好ましくは、コネクタ５はネジであり、反射鏡１における取付穴１２、回路基板２における第１接続穴２２およびラジエーター３における第２接続穴３２にいずれも雌ネジが設けられ、ネジの雄ネジは反射鏡１における取付穴１２、回路基板２における第１接続穴２２、ラジエーター３における第２接続穴３２の雌ネジと順次に接続する。
これにより、本実施形態の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムは反射鏡１と回路基板２に互いにマッチする位置決め構造を設置することにより、回路基板２を反射鏡１に直接に位置決めることを実現したため、回路基板２におけるＬＥＤ光源４と反射鏡１における反射キャビティ１０の相対位置の位置決め精度の正確性を保証できる。これにより、他の調節機構と手段を用いて位置決め誤差を修正する必要がなくなり、相応の調光構造を省き、構造全体を簡略化するという效果を達成するため、搭載組立をより簡単にし、システム安定性を高めると同時にシステムの重量を軽くし、コストを下げることができる。
好ましくは、本実施形態において、回路基板２はＦＲ４回路基板であり、回路基板２の材質はエポキシ樹脂であり、一般的な金属回路基板と比べて、重量が軽く、コストが低いという利点がある。さらに、図５と図６に示すように、回路基板２におけるＬＥＤ光源４の周囲に複数の放熱穴２０を開けることができ、回路基板２の放熱性を改善し、回路基板２におけるＬＥＤ光源４および他の電子機器の放熱を助ける。放熱効果を高めるため、放熱穴２０の壁面に銅メッキ層またはニッケルメッキ層のような金属メッキ層を設置でき、または放熱穴２０内に銅またはニッケルのような金属材料を充填できる。放熱穴２０のサイズ、数量およびレイアウト位置にはいずれも限りがなく、異なる熱学計算結果に基づいて調整とレイアウトを行うことができる。この他に、回路基板２に本実施形態の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムを車体ワイヤーハーネスに接続する第２連結器６２が設けられる。
好ましくは、本実施形態において、ラジエーター３の材質はアルミ合金プレス部品を用いることができ、かつ好ましくはアルミ合金プレス板金部品であり、一般的なアルミ合金鋳プレス部品と比べて、成形が速く、重量が軽く、コストが低いという利点がある。さらに、アルミ合金プレス部品は、表面が黒化処理されており、他の色の表面処理に比べて、より強い表面熱放射力を有し、より効率的にシステム熱を環境に伝達できる。
好ましくは、本実施形態において、反射鏡１の材質はプラスチックを用いることができ、複数の反射キャビティ１０を有する反射鏡１はワンステップで射出成形されることができ、複数の反射キャビティ１０間の精度を保証できる。
本実施形態の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムは車両用照明器具または信号灯内に使用できる。
前記車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムに基づき、本実施形態はさらに車両ライトアセンブリを提供する。図７に示すように、本実施形態の車両ライトアセンブリは前記車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムを含み、ライト本体７、外部配光レンズ８および装飾リング９をさらに含んでもよく、反射鏡１、回路基板２およびラジエーター３がライト本体７の内部に設けられ、外部配光レンズ８が車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムの光出射方向の前方に設けられる。
上記より、本実施形態の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムおよび車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムを含む車両ライトアセンブリは、反射鏡１と回路基板２に互いにマッチする位置決め構造を設けることにより、回路基板２を反射鏡１に直接に位置決めることを実現したため、回路基板２におけるＬＥＤ光源４と反射鏡１の反射キャビティ１０の相対位置の位置決め精度の正確性を保証できる。これにより、他の調節機構と手段を用いて位置決め誤差を修正する必要がなくなり、相応の調光構造を省き、構造全体を簡略化するという效果を達成するため、搭載組立をより簡単にし、システム安定性を高めると同時にシステムの重量を軽くし、コストを下げることができる。さらに、回路基板２でＬＥＤ光源４の周囲に複数の放熱穴２０を開け、放熱穴２０の壁面に金属メッキ層を設け、または放熱穴２０内に金属材料を填充することで回路基板２の放熱性を効果的に改善でき、回路基板２におけるＬＥＤ光源４および他の電子機器の放熱を助ける。この他に、一般的な金属回路基板に替わってエポキシ樹脂ＦＲ４回路基板を用い、ラジエーター３の材質として一般的なアルミ合金鋳プレス部品に替わってアルミ合金プレス部品を用いることは、いずれも重量が軽く、コストが低いという利点を有し、大幅にシステム全体の重量を軽くし、システムのコストを下げることができる。
以上の説明は本発明の好ましい実施形態に過ぎないものであり、本技術分野における当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で、若干の改良や置換も可能であることは理解されるべきであり、これらの改良や置換も本発明の保護範囲内に含まれると見なされるべきである。
図１と図２における符号の説明。
０１ 反射鏡 ０１１ 第１反射キャビティ ０１２ 第２反射キャビティ
０２１ 第１回路基板 ０２２ 第２回路基板 ０３１ 第１ラジエーター
０３２ 第２ラジエーター ０４１ 第１ネジ ０４２ 第２ネジ
０５１ 第１位置決めピン ０５２ 第２位置決めピン
図３から図７における符号の説明。
１ 反射鏡 １０ 反射キャビティ １１ 位置決めピン
１２ 取付穴 ２ 回路基板 ２０ 放熱穴
２１ 第１位置決め穴 ２２ 第１接続穴 ３ ラジエーター
３１ 第２位置決め穴 ３２ 第２接続穴 ４ ＬＥＤ光源
５ コネクタ ６１ 第１連結器 ６２ 第２連結器
７ ライト本体 ８ 外部配光レンズ ９ 装飾リング

Claims (10)

  1. 車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムであって、
    少なくとも１つの反射キャビティ(１０)を有する反射鏡(１)と、
    少なくとも１つの回路基板(２)と、
    少なくとも１つのラジエーター(３)とを含み、
    前記回路基板（２）に少なくとも１つのＬＥＤ光源（４）が設けられ、前記ＬＥＤ光源(４)と前記反射キャビティ(１０)は一対一で対応し、前記ＬＥＤ光源(４)が発した光線は前記反射キャビティ(１０)により反射された後に射出され、
    前記ラジエーター(３)は前記回路基板(２)と一対一で対応し、
    前記反射鏡(１)に位置決めピン(１１)と取付穴(１２)が設けられ、
    前記回路基板(２)に、前記位置決めピン(１１)に接続する第１位置決め穴(２１)と前記取付穴(１２)に連通する第１接続穴(２２)が設けられ、
    前記ラジエーター(３)に、前記位置決めピン(１１)に接続する第２位置決め穴(３１)と前記第１接続穴(２２)に連通する第２接続穴(３２)が設けられ、
    前記取付穴(１２)、前記第１接続穴(２２)および前記第２接続穴(３２)はコネクタ(５)により固定接続されることを特徴とする車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステム。
  2. 前記回路基板(２)において、前記ＬＥＤ光源(４)の周囲に複数の放熱穴(２０)が設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステム。
  3. 前記放熱穴(２０)の壁面に金属メッキ層が設けられることを特徴とする請求項２に記載の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステム。
  4. 前記放熱穴(２０)に金属材料が充填されていることを特徴とする請求項２に記載の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステム。
  5. 前記ラジエーター(３)の材質はアルミ合金プレス部品であることを特徴とする請求項１に記載の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステム。
  6. 前記アルミ合金プレス部品は、表面が黒化処理されていることを特徴とする請求項５に記載の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステム。
  7. 前記回路基板(２)の材質はエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステム。
  8. 前記反射鏡(１)は、材質がプラスチックであり、かつワンステップで射出成形されることを特徴とする請求項１に記載の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステム。
  9. 前記コネクタ(５)はネジであり、前記取付穴(１２)、前記第１接続穴(２２)および前記第２接続穴(３２)に雌ネジがそれぞれ設けられ、前記雌ネジは前記ネジの雄ネジと接続されることを特徴とする請求項１に記載の車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステム。
  10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の前記車両ライト反射式ＬＥＤモジュールシステムを含むことを特徴とする車両ライトアセンブリ。
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