JP3139079U - Ｌｅｄユニット及びｌｅｄモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】異なるキャビティに対応して嵌め込むことができ、且つ隣接するＬＥＤを接続するワイヤを経済的に節約することができるＬＥＤユニット、及びこのＬＥＤユニットを備えたＬＥＤモジュールを提供する。
【解決手段】ＬＥＤ２０は、基板１０、１０ａ上に搭載されるようになっており、それぞれ対応する基板１０、１０ａ上に搭載される１対の端子２１を有している。ブラケット３０ａ、３０ｂは、それぞれ対応して陽電極および陰電極として働き、柔軟性および可撓性を有している金属からなっており、それぞれ対応して基板１０、１０ａ上に搭載され電気的に接続される。ブラケット３０ａ、３０ｂのうちの少なくとも１つは、半完成品の３Ｄブラケットを曲げるまたは打ち抜くことによって、さまざまな形状に容易にカスタマイズされる。その結果、ＬＥＤモジュール７０ａ、７０ｂのコストが有効に削減される。
【選択図】図２

Description

本考案は、発光ダイオード（ＬＥＤ）ユニットに関するものであり、さらに詳細には、ＬＥＤモジュールを形成するために、伝導性を有する少なくとも１つの柔軟な三次元ブラケットに搭載されるＬＥＤユニットに関するものである。

発光ダイオード（ＬＥＤ）は、軽量かつ小型であり、明るく、動作時において低温である。したがって、ＬＥＤは、ランプ、懐中電灯、非常灯、サーチライトおよび乗り物用ライトの如き複数の種類の照明装置に応用されている。

従来のＬＥＤは、チップと、プラスチックケースと、一対の端子とを備えている。プラスチックケースは、チップを覆っている。この一対の端子は、プラスチックケースの中に延び、チップに接続され、プリント回路基板ＰＣＢにはんだづけされている。一方の端子は、チップに搭載され、チップと直接に接触している。他方の端子は、ワイヤボンディング手段により、チップに電気的に接続されている。

乗り物用ライトのための従来のＬＥＤ組立体は、複数のＬＥＤと、復数の対の金属基板と、復数のＰＣＢと、プラスチックブラケットと、復数のワイヤとを備えている。各対の金属基板は、対応するＬＥＤの端子に搭載されている。各ＰＣＢは、対応する一対の金属基板に搭載されている。プラスチックブラケットは、乗り物用ライトのキャビティに対応する特定形状に形成され、そのキャビティの中に搭載され、ＬＥＤを備えているＰＣＢを保持するようになっている。ワイヤは、ＬＥＤが平列または直列になって電気的に相互に接続されるように、金属基板に接続されている。

しかしながら、プラスチックブラケットが、柔軟性または可撓性を有しておらず、また、対応する乗り物用ライトのキャビティにのみに嵌め込み可能となっている。したがって、ＬＥＤ組立体の製造業者は、乗り物用ライトのさまざまな設計に対してさまざまなプラスチックブラケットを製作する必要がある。さらに、ワイヤを金属基板に搭載することは材料および時間を浪費し、ＬＥＤ組立体の生産速度を低下させることになる。したがって、ＬＥＤ組立体のコストが高くなっている。

これらの欠点を克服すべく、本考案は、前述の問題を緩和または除去するためのＬＥＤユニットを提供する。

本考案の主たる目的は、伝導性を有する少なくとも１つの柔軟な三次元ブラケット上に搭載してＬＥＤモジュールを形成するＬＥＤユニットを提供することにある。

本考案にかかる発光ダイオード（ＬＥＤ）ユニットは、１対の基板と、ＬＥＤと、１対のブラケットとを備えている。この一対の基板は、分離され、それぞれ、陽電極および陰電極として働く。ＬＥＤは、基板上に搭載されるようになっており、また、それぞれ対応する基板に搭載される一対の端子を有している。ブラケットは、柔軟性および可撓性を有している金属からなっており、それぞれ対応して陽電極および陰電極として働き、それぞれ対応する基板に搭載されて電気的に接続されるようになっている。ブラケットのうちの少なくとも１つは、平坦になっていない少なくとも１つの三次元３Ｄブラケットとして働く。添付の図面とともに以下の詳細の記載を参照することにより、本考案の他の目的、利点および新規な特徴がさらに明らかなものとなる。

上記の通り、本考案によれば、ブラケットのうちの少なくとも１つが、三次元３Ｄブラケットとして働くと共に、対応する基板に搭載されて電気的に接続されるので、異なるキャビティに対応して嵌め込むことができ、且つ隣接するＬＥＤを接続するワイヤを経済的に節約することができる。

図１、図３および図５を参照すると、本考案にかかる複数の発光ダイオードＬＥＤユニット６０が、本考案にかかるＬＥＤモジュール７０ａ、７０ｂに搭載されている。

図１、図２および図３を参照すると、ＬＥＤモジュールの第一の実施形態７０ａが、復数のＬＥＤユニット６０を備えている。各ＬＥＤユニット６０は、１対の基板と、ＬＥＤ２０と、１対のブラケット３０ａ、３０ｂとを備えていることに加えて、ヒートシンク４０と、ヒートシンク絶縁層５０とをさらに備えている。

電気伝導性を有している基板１０、１０ａは、ギャップ１５により相互に分離され、それぞれ対応して陽電極および陰電極として働くようになっている。各基板１０と１０ａは、基部と、絶縁層１０１と、複数の取付穴１０２とをさらに備えうる。

電気伝導性を有する基部は、外面と、内面とを有している。内面は外面の反対側にある。第一の変形例の基部は、一体成型された銅製の基部１０３である。図４をさらに参照すると、第二の変形例の基部は、積層され、アルミ板１０６と銅板１０５とを有している。銅板１０５はアルミ板１０６に取り付けられている。
電気的に絶縁するようになっている絶縁層１０１は、基部の外面に取り付けられており、すなわち、アルミ板１０６と絶縁板１０１との間に銅板１０５を設置すべく、第二の変形例の基部の銅板１０５に取り付けられている。取付穴１０２は、基板１０、１０ａの基部と絶縁層１０１とを貫通して形成されている。

ＬＥＤ２０は、一対の基板１０、１０ａ上に設けられることに加えて、絶縁層１０１上に設置されうる。また、ＬＥＤ２０は、底部と一対の端子２１とを有することに加えて、熱伝導層２３をさらに有しうる。端子２１は、それぞれ対応して、基板１０、１０ａの基部上に搭載され、絶縁層１０１を通り抜け、第二の変形例の基部の銅板１０５上に搭載されうる。電気的に絶縁するようになっている熱伝導層２３は、ＬＥＤ２０の底部に搭載され、基板１０と１０ａと接触している。この電気的に絶縁するようになっている熱伝導層２３は、絶縁層１０１と接触しうるし、また、熱伝導性を有するペースト、セラミックパッドおよびシリコーンゴムからなる群から選択されうる。

図１、図２、図５および図６を参照すると、ワイヤを通じて外部の電源に接続される陽電極および陰電極としてそれぞれ対応して働くブラケット３０ａ、３０ｂは、銅またはアルミニウムの如き柔軟性および可撓性を有している金属からなっており、それぞれ対応する基板１０、１０ａ上に電気的に接続されている。ＬＥＤユニット６０のうちの一部のＬＥＤユニットの各々では、ブラケット３０ａのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの三次元３Ｄブラケットとして働くようになっている。一方のブラケット３０ａが３Ｄブラケットである場合、他方のブラケット３０ｂは別個のコネクタとして働くようになっている。ＬＥＤユニット６０のうちのその他のＬＥＤユニットでは、両方のブラケットが個別のコネクタとして働くようになっている。

ＬＥＤモジュール７０ａの第一の実施形態では、ＬＥＤユニット６０は、複数の第一の組のＬＥＤユニット６０と複数の第二の組のＬＥＤユニット６０とに分類されている。各第二の組は、隣接している第一の組間に電気的に接続されている。各第一の組の各ＬＥＤユニット６０では、一方ブラケット３０ａが３Ｄブラケットであり、他方のブラケット３０ｂが別個のコネクタである。図１および図２に示されているように、各第二の組の各ＬＥＤユニット６０では、両方のブラケット３０ｂが別個のコネクタである。

第二の実施形態では、図５および図６に示されているように、各ＬＥＤユニット６０の両方のブラケット３０ａが３Ｄブラケットである。

平坦でない各ＬＥＤユニット６０の３Ｄブラケットは、段をつけられてもよいし、傾けられてもよいし、または、曲げられてもよい。また、平坦でない各ＬＥＤユニット６０の３Ｄブラケットは、基板１０、１０ａのうちの１つに搭載されてもよいし、または、隣接している基板１０、１０ａ上に搭載されてもよい。ＬＥＤユニット６０の３Ｄブラケットは、平坦ではなく、少なくとも１つの陽電極または陰電極として働き、複数のＬＥＤ２０を保持する少なくとも１つの３Ｄブラケットモジュールを形成するため、相互に一体式に接続される。各３ＤブラケットモジュールはＬＥＤ２０のうちの一部に接続される。
第一の実施形態では、２つの３Ｄブラケットが、ＬＥＤモジュール７０ａの両側に配置されている。第二の実施形態では、３つの３Ｄブラケットが、ＬＥＤモジュール７０ｂ内に配置されている。半完成品の３Ｄブラケットモジュールは、単一の処理により製造された平坦な板であってもよい。さらに、半完成品の３Ｄブラケットモジュールは、ヘッドライトおよびテールライトを含む乗り物用ライトの如きさまざまなライトに対するさまざまな形状を有する完成品の３Ｄブラケットモジュールへと加工される。各３Ｄブラケットは、一体式コネクタ３５と、接続タブ３７とを有している。

一体式コネクタ３５は、ＬＥＤユニット６０の複数の対の基板１０、１０ａのうちの１つの対の基部の内面上に搭載され電気的に接続されている。また、一体式コネクタ３５は、隣のＬＥＤユニット６０の基板１０、１０ａのうちの１つの基板の基部の内面上に搭載されてもよい。一体式コネクタ３５は、少なくとも１組の締結部材３１を有しうる。各組の締結部材３１は、一体式コネクタ３５上に形成され、リベットであってもよい。また、各組の締結部材３１は、１つの基板１０、１０ａを一体式コネクタ３５にしっかりと搭載するように、基板１０、１０ａのそれぞれ対応する取付穴に通してしっかりと搭載されるようになっている。

接続タブ３７は、一体式コネクタ３５に形成され、そこから突出しており、また、隣のＬＥＤユニット６０の一体式コネクタ３５に一体式に接続されている。接続タブ３７は、ある角度で一体式コネクタ３５に接続されてもよいし、曲線を描くように一体式コネクタ３５に滑らかに接続されてもよい。

第一の実施形態にかかる各ＬＥＤユニット６０の個別のコネクタの各々は、平坦になっており、ＬＥＤユニット６０の複数対の基板１０、１０ａのうちの１対の基板の基部の内面に電気的に接続されている。また、第一の実施形態にかかる各ＬＥＤユニット６０の個別のコネクタの各々は、隣のＬＥＤユニット６０の基板１０、１０ａのうちの１つの基板の基部の内面に搭載されてもよい。個別のコネクタは、２組の締結部材３１を有しうる。各組の締結部材３１は、別個のコネクタ３５上に形成され、リベットであってもよい。また、各組の締結部材３１は、１つの基板１０、１０ａを別個のコネクタ３５にしっかりと搭載するように、基板１０、１０ａのそれぞれ対応する取付穴に通してしっかりと搭載される。

ヒートシンク４０は、すべてのブラケット３０ａ、３０ｂに搭載され、銅およびアルミニウムから成る群から選択されている。

ヒートシンク絶縁層５０は、電気的に絶縁するようになっており、ヒートシンク４０とすべてのブラケット３０ａ、３０ｂとの間に搭載されている。

隣接するＬＥＤ２０を接続するワイヤを経済的に節約し、これらのワイヤをＬＥＤに組み入れる時間を無くすべく、各３Ｄブラケットが複数のＬＥＤ２０に接続されている。さらに、ヘッドライトまたはテールライトを含む乗り物用ライトの如きさまざまなライトの内側室または内側キャビティに適合するように半完成品の３Ｄブラケットを曲げるまたは打ち抜くことにより、３Ｄブラケットを容易にさまざまな形状にカスタマイズすることが可能である。したがって、ＬＥＤモジュールメーカは、すべての異なるライトに対して同一の半完成品の３Ｄブラケットまたは半完成品のＬＥＤモジュール７０ａ、７０ｂを生産する単一の製造システムのみを必要とする。したがって、規模の経済により、ＬＥＤモジュール７０ａ、７０ｂおよび乗り物用ライトのコストが減少する。

本考案にかかる発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールの第一の実施形態を示す斜視図である。 図１のＬＥＤモジュールを示す分解斜視図である。 図１の中のＬＥＤモジュール内のＬＥＤユニットの第一の変形例を示す部分正面図である。 図１のＬＥＤモジュール内のＬＥＤユニットの第二の変形例を示す部分正面図である。 本考案にかかるＬＥＤモジュールの第二の実施形態を示す斜視図である。 図５のＬＥＤモジュールの拡大斜視図である。

Claims (20)

1. 電気伝導性を有し、ギャップにより相互に分離され、それぞれ対応して陽電極および陰電極として働くようになっている一対の基板と、
   前記基板上に搭載され、底部と、それぞれ対応して前記基板上に搭載される１対の端子とを有しているＬＥＤと、
   それぞれ対応して陽電極および陰電極として働き、柔軟性および可撓性を有している金属からなり、それぞれ対応して前記基板上に搭載され電気的に接続されている一対のブラケットと、を備えており、
   前記ブラケットのうちの少なくとも１つが、平坦ではない少なくとも１つの三次元ブラケットとして働くように構成されていることを特徴とするＬＥＤユニット。
2. 各基板が、電気伝導性を有しているとともに、外面および該外面の反対側にある内面を有している基部と、電気絶縁性を有しているとともに、前記基部の前記外面に取り付けられている絶縁層と、を有している請求項１に記載のＬＥＤユニット。
3. 電気絶縁性を有し、前記ＬＥＤの前記底部に搭載され、前記基板の前記絶縁層に接触している熱伝導層を、前記ＬＥＤがさらに有している請求項２に記載のＬＥＤユニット。
4. 各基板に、前記基板の前記絶縁層と前記基部とを貫通する複数の取付穴が形成されており、前記ブラケットの各々が、当該ブラケット上に形成された少なくとも１組の複数の締結部材を有しており、各組の前記締結部材が、１つの基板のそれぞれ対応する取付穴を通してしっかりと搭載されている請求項３に記載のＬＥＤユニット。
5. 各締結部材が、リベットである請求項４に記載のＬＥＤユニット。
6. 各基板の前記基部が、銅製の基部である請求項５に記載のＬＥＤユニット。
7. 各基板の前記基部が、積層され、アルミ板と該アルミ板に取り付けられた銅板とを有し、各基板の前記絶縁層が、前記銅板を前記絶縁板と前記アルミ板との間に設置すべく、前記基部の前記銅板に取り付けられている請求項６に記載のＬＥＤユニット。
8. ヒートシンクが、銅およびアルミニウムからなる群から選択された少なくとも一種であり、前記ブラケット上に搭載されている請求項７に記載のＬＥＤユニット。
9. ヒートシンク絶縁体が、前記ヒートシンクと前記ブラケットとの間に搭載され、電気的に絶縁するように構成されている請求項８に記載のＬＥＤユニット。
10. 複数のＬＥＤユニットを備えたＬＥＤモジュールであって、
    各ＬＥＤユニットが、
    電気伝導性を有し、ギャップにより相互に分離され、それぞれ対応して陽電極および陰電極として働くようになっている一対の基板と、
    前記一対の基板上に搭載され、底部と、それぞれ対応して前記基板上に搭載される１対の端子とを有しているＬＥＤと、
    柔軟性および可撓性を有している金属からなっており、それぞれ対応して前記基板上に搭載され電気的に接続されている一対のブラケットと、を備えており、
    前記ＬＥＤユニットのうちの一部のＬＥＤユニットの各々では、前記ブラケットのうちの少なくとも１つが、平坦ではない少なくとも１つの３Ｄブラケットとして働くようになっており、
    平坦ではなく、少なくとも１つの電極として働き、複数の前記ＬＥＤを保持している少なくとも１つの３Ｄブラケットを形成すべく、前記ＬＥＤユニットの前記３Ｄブラケットが相互に一体式に接続されているＬＥＤモジュール。
11. 前記ブラケットが、銅からなる請求項１０に記載のＬＥＤモジュール。
12. 各基板が、電気伝導性を有しているとともに外面および該外面の反対側にある内面を有している基部と、電気絶縁性を有しているとともに前記基部の前記外面に取り付けられている絶縁層とを有している請求項１１に記載のＬＥＤモジュール。
13. 電気絶縁性を有し、前記ＬＥＤの前記底部に搭載され、前記基板の前記絶縁層に接触している熱伝導層を、各ＬＥＤがさらに有している請求項１２に記載のＬＥＤモジュール。
14. 各ＬＥＤユニットの各基板に、前記基板の前記絶縁層と前記基部とを貫通する複数の取付穴が形成されており、各ＬＥＤユニットの前記ブラケットの各々が、当該ブラケット上に形成される少なくとも１組の複数の締結部材を有しており、各組の前記締結部材が、１つの基板のそれぞれ対応する取付穴を通してしっかりと搭載されている請求項１３に記載のＬＥＤモジュール。
15. 各締結部材が、リベットである請求項１４に記載のＬＥＤモジュール。
16. 各基板の前記基部が、銅製の基部である請求項１５に記載のＬＥＤモジュール。
17. 各基板の前記基部が、積層され、アルミ板と該アルミ板に取り付けられている銅板とを有し、各基板の前記絶縁層が、前記銅板を前記絶縁板と前記アルミ板との間に設置すべく、前記基部の前記銅板に取り付けられている請求項１６に記載のＬＥＤモジュール。
18. ヒートシンクが、銅およびアルミニウムからなる群から選択された少なくとも一種であり、前記ブラケット上に搭載されている請求項１７に記載のＬＥＤモジュール。
19. ヒートシンク絶縁体が、前記ヒートシンクと前記ブラケットとの間に搭載され、電気的に絶縁するように構成されている請求項１８に記載のＬＥＤモジュール。
20. 前記熱伝導層が、熱伝導性ペースト、セラミックパッドおよびシリコーンゴムからなる群から選択される少なくとも一種である請求項１３に記載のＬＥＤモジュール。

Images