JP4246333B2 - 車両用ランプ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光ダイオード素子を光源として備えた車両用ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、照明用ランプとしては、低電力、長寿命化等を目的として、複数の発光ダイオード素子を光源として用いたランプがある。例えば特開平11−273423号公報には、平面状或いは半球面状に形成された基台(基板)上に光源としての発光ダイオード(LED)素子を多数個配置してなる発光部と、電源に直結されるソケットへの電気的な接続を自在に形成された口金を有して上記発光部が収納されるケーシングと、からなる発光ダイオード集合体ランプ(以下、LEDランプと称する)が開示されている。
【0003】
ところで、電気自動車等の車両においては、航続距離を確保するため、車載補機等によるバッテリ消費電力を低減することが望まれている。また、エンジンを動力源とする一般の車両においても、バッテリ消費電力を低減してオルタネータによるエンジンへの負荷を軽減し、燃費の向上を図ることが望まれている。これに対処し、テールランプ、ストップランプ、ルームランプ等の車両用灯具の光源を、従来のフィラメントを有するランプ(以下フィラメントランプと称す)に代えて、上記LEDランプとすることも可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に、フィラメントランプのフィラメントは細長なコイル状に形成されており、このようなフィラメントランプから出射される光の配光特性は偏ったものであるため、車両用灯具は、フィラメントランプの配光特性に応じて反射鏡の形状を設定したりアウターレンズにリフレックスリフレクタを設ける等の対策が施されている。このため、フィラメントランプに代えて、平面状或いは半球面状の基板上に複数のLED素子が配置されたLEDランプを車両用灯具にそのまま適用した場合、適切な配光特性の照明光を得ることが困難である。その反面、LEDランプの配光特性に合わせて反射鏡やアウターレンズを交換することはコストの高騰等を招く。
【0005】
本発明は上記事情に鑑み、安価で汎用性に優れ、車両用灯具の配光特性を良好なものとすることのできる車両用ランプを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1に記載の本発明による車両用ランプは、複数の発光ダイオード素子を基板上に光源として配設してなる発光部と、この発光部を導通支持しソケットに着脱自在に装着される口金と、を備えた車両用ランプであって、上記基板を略半円筒形状に形成して上記発光部から出射される光の配光特性を放射状としたことを特徴とする。
【0007】
また、請求項2記載の発明による車両用ランプは、請求項1記載の車両用ランプにおいて、上記口金に、上記ソケットへの装着位置を規定する装着位置規定手段を設けたことを特徴とする。
【0008】
また、請求項3記載の発明による車両用ランプは、請求項1または2に記載の車両用ランプにおいて、上記口金は、該口金に配設され上記発光部に接続される正極端子および負極端子のうち何れか一方を複数備え、複数の上記正極端子あるいは上記負極端子を、それぞれ異なる抵抗値の抵抗を介して上記発光部に接続したことを特徴とする。
【0009】
また、請求項4記載の発明による車両用ランプは、請求項1または2に記載の車両用ランプにおいて、上記口金は、該口金に配設され、上記発光部に接続される正極端子および負極端子と、輝度切換信号を入力可能な信号端子と、を備え、上記正極端子或いは上記負極端子の何れか一方を、上記信号端子から入力される輝度切換信号に応じて抵抗値が切り換えられる抵抗切換回路を介して、上記発光部に接続したことを特徴とする。
【0010】
また、請求項5記載の発明による車両用ランプは、請求項1または2に記載の車両用ランプにおいて、上記口金は、該口金に配設され、上記発光部に接続される正極端子および負極端子と、輝度切換デューティ信号を入力可能な信号端子と、を備え、上記正極端子或いは上記負極端子の何れか一方を、上記信号端子から入力される上記輝度切換デューティ信号に応じてON/OFF切り換えされるスイッチ素子を介して上記発光部に接続したことを特徴とする。
【0011】
また、請求項6記載の発明による車両用ランプは、請求項1または2に記載の車両用ランプにおいて、上記口金は、該口金に配設され上記発光部に接続される正極端子および負極端子のうち、何れか一方を複数備え、複数の上記正極端子あるいは上記負極端子を、上記基板に配設された複数の上記発光ダイオードを複数系統に分割して形成した複数の上記発光部に、それぞれ独立して接続したことを特徴とする。
【0012】
また、請求項7記載の発明による車両用ランプは、請求項1または2に記載の車両用ランプにおいて、上記口金は、該口金に配設され、上記発光部に接続される正極端子および負極端子と、輝度切換信号を入力可能な信号端子と、を備え、上記正極端子或いは上記負極端子の何れか一方を、上記基板に配設された複数の上記発光ダイオードを複数系統に分割して形成した複数の上記発光部を上記信号端子から入力される上記輝度切換信号に応じて選択的に発光させる発光部切換回路を介して上記発光部に接続したことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1乃至図3は本発明の第1の実施の形態に係わり、図1はLEDランプ及びソケットの分解斜視図、図2は車両用灯具の断面図、図3はLEDランプの回路構成図、である。
【0014】
ここで、本実施の形態は、例えば、ダブルフィラメントのランプを用いてテールランプとストップランプを一体に形成した車両用灯具に対し、上記ダブルフィラメントランプの代用として適用が可能な発光ダイオードを用いた車両用ランプ(以下、LEDランプと称する)の一例を示すものである。
【0015】
そこで、先ず、本実施の形態の説明に先立ち、ダブルフィラメントランプを用いてテールランプとストップランプを一体に形成した従来の車両用灯具について簡単に説明する。図2(b)に示すように、この車両用灯具20は、略中央部にソケット2aを介してダブルフィラメントランプ24が装着されたハウジング21と、このハウジング21の開口部を覆うアウターレンズ22と、を備えて構成されている。
【0016】
ここで、ダブルフィラメントランプ24の口金24cには図示しないキーが設けられ、ソケット2aには図示しないキー溝が設けられることによって、ダブルフィラメントランプ24は、車両用灯具20に対する装着位置が規定されている。すなわち、ダブルフィラメントランプ24の発行部であるテールランプ用フィラメント24a及びストップランプ用フィラメント24bの装着位置(装着方向)が上記キー及びキー溝によって規定される。
【0017】
そして、ハウジング21の内面には反射鏡25が形成されているとともに、アウターレンズ22の裏面にはリフレックスリフレクタ26が形成されており、これらを、上記キー及びキー溝によって規定されたフィラメント24a,24bの配光特性に応じて適切に設定することにより、ダブルフィラメントランプ24からの出射光は適切に補正された後、アウターレンズ22の外部に出射されるようになっている。
【0018】
次に、本実施の形態による車両用ランプについて説明する。図中符号1はLEDランプを示し、このLEDランプ1は、複数の発光ダイオード素子(以下、LED素子)3を光源として有する発光部4と、この発光部4を導通支持する口金5と、この口金5の端部に設けられ発光部4を覆う外管6と、を備えて構成されている。
【0019】
上記発光部4は、略半円筒形状に湾曲形成された基板7を備え、この基板7にLED素子3が配設されて要部が構成されている。ここで、各LED素子3は、例えば基板7上に設けられた図示しない配線パターンによってシリーズパラレル接続されている(図3参照)。
【0020】
上記口金5の上端部からは正負の給電線9,10が延出されている。これらの給電線9,10は、基板7に接続されることによって、各LED素子3と電気的に接続されているとともに、発光部4を支持する。
【0021】
ここで、上記基板7(発光部4)の幅は、車両用灯具20に適用可能なダブルフィラメントランプ24のフィラメント24a,24bの幅と略同様に設定されていることが望ましい。また、口金5から発光部4までの高さは、車両用灯具20に適用可能なダブルフィラメントランプ24の口金24cからフィラメント24a,24bまでの高さと略同様に設定されていることが望ましい。
【0022】
すなわち、略半円筒形状に形成した基板7にLED素子3を配設し、基板7の幅、及び、口金5から発光部4までの高さを所定に設定することにより、このLEDランプ1は、車両用灯具20に適用可能なフィラメントランプ24と同様の配光特性で放射状に発光するようになっている。具体的には、発光部4は、ダブルフィラメントランプ24と同様に、前方のみならず、側方及び後方にも光を出射する。
【0023】
上記給電線9には、口金5内部で、互いに異なる抵抗値R1,R2を有する抵抗11a,11bがそれぞれ直列に接続され、これらの抵抗11a,11bは、口金5の底面に突出して設けられた正極端子12a,12bにそれぞれ接続されている。
【0024】
また、口金5の側面は負極端子13として形成され、この負極端子13には、給電線10が接続されている。
【0025】
ここで、抵抗値R1は、正極端子12a及び負極端子13に所定の電圧が印加された際に、発光部4をテールランプ用の光源として規定の輝度で発光させ得る抵抗値に設定され、また、抵抗値R2は、正極端子12b及び負極端子13に所定の電圧が印加された際に、発光部4をストップランプ用の光源として規定の輝度で発光させ得る抵抗値に設定されている。
【0026】
また、口金5の側面には、口金5をソケット2(後述する)に装着した際に装着位置を規定するための装着位置規定手段としてのキー14a,14bが設けられている。
【0027】
上記ソケット2は、上述したダブルフィラメントランプ24に適用されるソケット2aと同様に構成されるものであり、上記LEDランプ1と同規格のダブルフィラメントランプ24も装脱自在なものである。
【0028】
すなわち、ソケット2は、口金5を装脱自在に装着する口金穴15を備え、この口金穴15の底部には、正極端子12a,12bに接離自在な接点16a,16bが設けられている。
【0029】
また、口金穴15の側部内周には、負極端子13と接離自在な接点17が設けられているとともに、キー14a,14bに対応するキー溝18a,18bが設けられている。
【0030】
また、ソケット2の外周には、該ソケット2が車両用灯具に装着された際に、その装着位置を規定するためのフランジ19が設けられている。
【0031】
次に、テールランプ及びストップランプが一体に形成された上記車両用灯具20に、LEDランプ1をダブルフィラメントランプ24の代用として適用した一例について説明する。
【0032】
図2(a)に示すように、LEDランプ1は、フランジ19によってソケット2のハウジング21に対する装着位置が規定され、キー14a,14b及びキー溝18a,18bによってLEDランプ1のソケット2に対する装着位置が規定されることによって、発光部4が規定位置に配設された状態で車両用灯具20に装着される。
【0033】
具体的には、上記発光部4は、車両用灯具20内部において、その長手方向がダブルフィラメントランプ24が装着された際のフィラメント24a,24bの長手方向と同様の方向であって、その高さ位置が上記フィラメント24a,24bと同様の高さ位置となるよう配設される。
【0034】
そして、ソケット2を介して端子12a,13にテールランプ用の電圧が印加されると、LEDランプ1はテールランプ用の光源としての規定の光量で発光する。このとき、LEDランプ1は、車両用灯具20にダブルフィラメントランプ24が装着されたときと同様の配光特性で発光するので、LEDランプ1からの出射光は、反射鏡25及びリフレックスリフレクタ26で適切に補正された後、アウターレンズの外部に出射される。
【0035】
同様に、ソケット2を介して端子12b,13にストップランプ用の電圧が印加されると、LEDランプ1はストップランプ用の光源として規定の光量で発光する。このとき、LEDランプ1は、車両用灯具20にダブルフィラメントランプ24が装着されたときと同様の配光特性で発光するので、LEDランプ1からの出射光は、反射鏡25及びリフレックスリフレクタ26で適切に補正された後、アウターレンズの外部に出射される。
【0036】
このような実施の形態によれば、略半円筒形状に形成した基板7にLED素子3を配設し、基板7の幅、及び、口金5から発光部4までの高さを所定に設定することにより、LEDランプ1を、車両用灯具20に適用可能なフィラメントランプ24と同様の配光特性で放射状に発光させることができる。
【0037】
従って、フィラメントランプの配光特性に合わせて設計された車両用灯具に対してもこのLEDランプ1を適用することができ、汎用性に富んだものとすることができる。換言すれば、このLEDランプ1は、前方のみならず側方及び後方にもフィラメントランプと同様な配光特性で光を出射するので、フィラメントランプに代えて車両用灯具にLEDランプ1を適用する際に、LEDランプの特性に合わせて反射鏡やアウターレンズを交換することなく、アウターレンズから出射される照明光を適切なものとすることができ、フィラメントランプに代えてLEDランプ1を用いることによるコストの高騰を低減することができる。
【0038】
このとき、キー14a,14b及びキー溝18a,18bによって、車両用灯具内部における発光部4の配設位置は、フィラメントランプを適用した際のフィラメントの配設位置と同様に適切な位置に規定することができる。
【0039】
また、口金5に2つの正極端子12a,12bを設け、これらの正極端子12a,12bを、それぞれ異なる抵抗値の抵抗11a,11bを介して、発光部4に接続することにより、LEDランプ1を、ダブルフィラメントランプ用のソケットにそのまま適用することができ、しかも、簡単な構成で異なる2段階輝度の発光を行うことができる。従って、LEDランプ1を、より汎用性に富んだものとすることができる。
【0040】
また、LEDランプ1は、少量の消費電力で所望の光量を得ることができるので、車両用灯具による消費電力を低減することができ、車両の燃費向上、航続距離の向上等を図ることができる。
【0041】
また、LED素子3はフィラメントに比べて一般に長寿命であるため、LEDランプ1の長寿命化を図ることができる。従って、車両用ランプの動作信頼性を向上することができる。
【0042】
次に、図4は本発明の第2の実施の形態に係わり、図4はLEDランプの回路構成図である。本実施の形態によるLEDランプ1aは、発光部4を異なる輝度で発光させるための回路構成が、上述の第1の実施の形態と異なる。なお、その他、上述の第1の実施の形態と同様な構成については、同符号を付して説明を省略する。
【0043】
図4に示すように、給電線9は抵抗11aを介して正極端子12aに接続されている。さらに、抵抗11aには、抵抗値がR3に設定された抵抗11cとこの抵抗11cの導通をON/OFF切換するスイッチ素子30が並列に接続されている。
【0044】
また、口金5の底面には、正極端子12bに代えて信号端子31が設けられ、この信号端子31はスイッチ素子30に接続されている。そして信号端子31から入力される輝度切換信号に応じて、スイッチ素子30は抵抗11の導通をON/OFF切換するようになっている。
【0045】
すなわち、上記口金5の内部には、上記抵抗11a,11c及びスイッチ素子30によって、正極端子12aと発光部4との間の抵抗値を輝度切換信号に応じて切換可能な抵抗切換回路32が形成されている。
【0046】
ここで、抵抗値R1は、スイッチ素子30がOFFされた状態で、正極端子12a及び負極端子13に所定の電圧が印加された際に、発光部4をテールランプ用の光源として規定の輝度で発光させ得る抵抗値に設定されている。また、抵抗値R1,R3は、スイッチ素子30がONされた状態で、正極端子12a及び負極端子13に所定の電圧が印加された際に、発光部4をストップランプ用の光源として規定の輝度で発光させ得る抵抗値に設定されている。
【0047】
このような実施の形態によれば、上述の第1の実施の形態と略同様の作用・効果を得ることができる。なお、正極端子12bを信号端子31に代えた場合においても、ソケット2の車両に対する配線を変更するのみで、上記ソケット2を車両用灯具にそのまま適用することが可能である。
【0048】
次に、図5は本発明の第3の実施の形態に係わり、図5はLEDランプの回路構成図である。本実施の形態によるLEDランプ1bは、発光部4を異なる輝度で発光させるための回路構成が、上述の第1の実施の形態と異なる。なお、その他、上述の第1の実施の形態と同様な構成については、同符号を付して説明を省略する。
【0049】
図5に示すように、給電線9は、抵抗値がR4に設定された抵抗11dと、この抵抗11dの導通をON/OFF切換するスイッチ素子25を介して正極端子12aに接続されている。
【0050】
また、口金5の底面には、正極端子12bに代えて信号端子36が設けられ、この信号端子36はスイッチ素子35に接続されている。そして信号端子36から入力される輝度切換デューティ信号に応じて、スイッチ素子35は抵抗11dの導通をON/OFF切換するようになっている。
【0051】
上記構成においては、信号端子36から入力される輝度切換デューティ信号をに応じてスイッチ素子36がON/OFFされることによって、発光部4の輝度を無段階調節することができる。従って、輝度切換デューティ信号を適切に設定することにより、LEDランプ1bをテールランプ用及びストップランプ用のランプとして適用することができる。
【0052】
このような実施の形態によれば、上述の第1の実施の形態と略同様の作用・効果を得ることができる。なお、正極端子12bを信号端子36に代えた場合においても、ソケット2の車両に対する配線を変更するのみで、上記ソケット2を車両用灯具にそのまま適用することが可能である。
【0053】
次に、図6は本発明の第4の実施の形態に係わり、図6はLEDランプの回路構成図である。本実施の形態によるLEDランプ1cは、発光部4を第1の発光部4aと第2の発光部4bの2系統に分割した点、及びこれらの発光部4a,4bを発光させるための回路構成が、上述の第1の実施の形態と異なる。なお、その他、上述の第1の実施の形態と同様な構成については、同符号を付して説明を省略する。
【0054】
図6に示すように、発光部4は、複数のLED素子3が直列に接続された第1の発光部4aと、複数のLED素子3が直列に接続された第2の発光部4bと、を備え、これらの負極側は共に給電線10を介して負極端子13に接続されている。
【0055】
また、第1の発光部4aの正極側は、給電線9aと、抵抗値がR5に設定された抵抗11eと、を介して正極端子12aに接続され、第2の発光部4bは、給電線9bと、抵抗値がR6に設定された抵抗11fと、を介して正極端子12bに接続されている。
【0056】
ここで、抵抗値R5は、正極端子12a及び負極端子13に所定の電圧が印加された際に、発光部4aをテールランプ用の光源として規定の輝度で発光させ得る抵抗値に設定され、また、抵抗値R6は、正極端子12b及び負極端子13に所定の電圧が印加された際に、発光部4bをストップランプ用の光源として規定の輝度で発光させ得る抵抗値に設定されている。
【0057】
このような実施の形態によれば、上述の第1の実施の形態と略同様の作用・効果を得ることができる。
【0058】
次に、図7は本発明の第5の実施の形態に係わり、図7はLEDランプの回路構成図である。本実施の形態によるLEDランプ1dは、発光部4a,4bを異なる輝度で発光させるための回路構成が、上述の第4の実施の形態と異なる。なお、その他、上述の第4の実施の形態と同様な構成については、同符号を付して説明を省略する。
【0059】
図7に示すように、第1の発光部4aの正極側は、給電線9aと、抵抗11eとを介して正極端子12aに接続され、第2の発光部4bの正極側は、給電線9bと、抵抗値がR7に設定された抵抗11gと、スイッチ素子30とを介して正極端子12aに接続されている。
【0060】
また、口金5の底面には、正極端子12bに代えて信号端子31が設けられ、この信号端子31はスイッチ素子30に接続されている。そして信号端子31から入力される輝度切換信号に応じて、スイッチ素子30は抵抗11の導通をON/OFF切換するようになっている。
【0061】
すなわち、上記口金5の内部には、上記抵抗11e,11g及びスイッチ素子30によって、第1の発光部4aのみの発光と、第1の発光部4a及び第2の発光部4bの発光と、を選択的に輝度切換信号に応じて切り換える発光部切換回路33が形成されている。
【0062】
ここで、抵抗値R5は、スイッチ素子30がOFFされた状態で、正極端子12a及び負極端子13に所定の電圧が印加された際に、第1の発光部4aをテールランプ用の光源として規定の輝度で発光させ得る抵抗値に設定されている。また、抵抗値R5,R7は、スイッチ素子30がONされた状態で、正極端子12a及び負極端子13に所定の電圧が印加された際に、第1,第2の発光部4a,4bによるトータルの輝度をストップランプ用の光源としての規定の輝度とし得る抵抗値に設定されている。
【0063】
このような実施の形態によれば、上述の第1の実施の形態と略同様の作用・効果を得ることができる。なお、正極端子12bを信号端子31に代えた場合においても、ソケット2の配線を変更するのみで、上記ソケット2を車両用灯具にそのまま適用することが可能である。
【0064】
なお、上述の各実施の形態においては、LEDランプを、テールランプとストップランプが一体形成された車両用灯具に適用した一例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、テールランプ単体、ストップランプ単体、及びルームランプ等の車両用灯具にも適用が可能である。このような場合、適用される車両用灯具に応じて、LEDランプの輝度を単一の輝度に設定してもよいし、3段階以上の複数段に設定してもよい。このとき、設定される輝度数等に応じて、正極端子、負極端子、及び信号端子等の端子類やスイッチ素子及び抵抗等を任意に設定してもよい。
【0065】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の発光ダイオード素子を用いて車両用ランプを構成し、この車両用ランプの配光特性を、フィラメントを用いたランプと同様の配光特性としたので、安価で汎用性に優れ、消費電力を低減することができ、且つ、動作信頼性を向上することのできる車両用ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1乃至図3は本発明の第1の実施の形態に係わり、図1はLEDランプ及びソケットの分解斜視図
【図2】車両用灯具の断面図
【図3】LEDランプの回路構成図
【図4】本発明の第2の実施の形態に係わり、LEDランプの回路構成図
【図5】本発明の第3の実施の形態に係わり、LEDランプの回路構成図
【図6】本発明の第4の実施の形態に係わり、LEDランプの回路構成図
【図7】本発明の第5の実施の形態に係わり、LEDランプの回路構成図
【符号の説明】
1,1a〜1d … LEDランプ
2 … ソケット
3 … 発光ダイオード
4 … 発光部
5 … 口金
7 … 基板
11a〜11g … 抵抗
12a,12b … 正極端子
13 … 負極端子
14a,14b … キー
30,35 … スイッチ素子
32 … 抵抗切換回路
33 … 発光部切換回路
Claims (7)
- 複数の発光ダイオード素子を基板上に光源として配設してなる発光部と、この発光部を導通支持しソケットに着脱自在に装着される口金と、を備えた車両用ランプであって、
上記基板を略半円筒形状に形成して上記発光部から出射される光の配光特性を放射状としたことを特徴とする車両用ランプ。 - 上記口金に、上記ソケットへの装着位置を規定する装着位置規定手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の車両用ランプ。
- 上記口金は、該口金に配設され上記発光部に接続される正極端子および負極端子のうち何れか一方を複数備え、
複数の上記正極端子あるいは上記負極端子を、それぞれ異なる抵抗値の抵抗を介して上記発光部に接続したことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用ランプ。 - 上記口金は、該口金に配設され、上記発光部に接続される正極端子および負極端子と、輝度切換信号を入力可能な信号端子と、を備え、
上記正極端子或いは上記負極端子の何れか一方を、上記信号端子から入力される輝度切換信号に応じて抵抗値が切り換えられる抵抗切換回路を介して、上記発光部に接続したことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用ランプ。 - 上記口金は、該口金に配設され、上記発光部に接続される正極端子および負極端子と、輝度切換デューティ信号を入力可能な信号端子と、を備え、
上記正極端子或いは上記負極端子の何れか一方を、上記信号端子から入力される上記輝度切換デューティ信号に応じてON/OFF切り換えされるスイッチ素子を介して上記発光部に接続したことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用ランプ。 - 上記口金は、該口金に配設され上記発光部に接続される正極端子および負極端子のうち、何れか一方を複数備え、
複数の上記正極端子あるいは上記負極端子を、上記基板に配設された複数の上記発光ダイオードを複数系統に分割して形成した複数の上記発光部に、それぞれ独立して接続したことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用ランプ。 - 上記口金は、該口金に配設され、上記発光部に接続される正極端子および負極端子と、輝度切換信号を入力可能な信号端子と、を備え、
上記正極端子或いは上記負極端子の何れか一方を、上記基板に配設された複数の上記発光ダイオードを複数系統に分割して形成した複数の上記発光部を上記信号端子から入力される上記輝度切換信号に応じて選択的に発光させる発光部切換回路を介して上記発光部に接続したことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用ランプ。
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