JP5603380B2 - 警告表示灯 - Google Patents

Description

本発明は、警告表示灯に関し、特に発光素子が搭載されているフレキシブル基板を備えた警告表示灯に関するものである。

夜間やトンネル内など、暗い場所において自動車の扉が開いていると、後続車が前の車両の扉が開いていることに気づかないでその扉に衝突してしまう事故が発生してしまう。そのため、自動車の扉の端部（車体に取り付けられる部分から最も遠く位置する部分）に、扉が開いた際に点灯する警告表示灯を取り付けることがこれまでに提案されてきている。

例えば特許文献１には、プリント基板上に複数の発光素子を並列固定すると共に、該発光素子の前面を透光性樹脂材で覆った警告表示灯が開示されている。この警告表示灯の取付構造は、警告表示灯のハウジングに一体的に突出形成された取付部と、取付部が挿入される取付孔が形成された取付体とからなり、取付部は取付体に対して着脱自在に装着固定し得るように挿入されると共に、取付部の内部には電源接続用のリード線が配線され、かつこのリード線が取付体内側に連通するように構成した構造である。

図８に示すように、特許文献１の警告表示灯１００は、車体ａ側のドアｂの側部嵌合端面等の取付体ｃに、該警告表示灯１００のハウジングに構成した取付部１０９を介して着脱自在に装着し、該ドアｂが開閉状態のときに、該警告表示灯１００を点灯又は点滅させて該ドアｂの開閉状態を後続車両の運転者又は歩行者に警告するものである。この警告表示灯１００は、扉端部のカーブに対応できるように、ウレタンゴム等合成樹脂製のリボン状に形成した細幅の灯具ボディが上面に開口を形成し、この開口の内側に拡開し且つ開口の上部に内側へ突出した縁を形成した構造であって、その開口内に複数のチップ状発光素子をはんだ付け等により並列固定してなる細幅の可撓性プリント基板を装着内装し、開口から乳白色シリコン等のコーティング材を注入して弾性樹脂レンズを形成している。

実開平５−１００８９号公報

特許文献１に開示された構造では発光素子を弾性樹脂により封止しているが、この構造では静電気によって発光素子が破壊されてしまうという問題が生じることが判明した。この原因は、発光素子を封止する樹脂を扉端部のカーブ似合わせて曲げられる素材にする必要があるため封止後も小さな隙間が生じて、発光素子を完全に絶縁保護することができないためだと推定される。さらに、ドアの湾曲した部分への取付に対応できるように弾性樹脂に可塑剤を所定量以上添加する必要があり、弾性樹脂の柔軟性を製品毎にバラツキ無く揃えることが困難であり、可塑剤が表面にブリードアウトしたり、耐候性や耐久性に劣るものとなってしまっていた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、柔軟性を保持しながら発光素子を静電気から確実に保護することができる警告表示灯を提供することにある。

上述の課題を解決するために、本発明の警告表示灯は、中空なチューブ形状の鞘部材と、発光素子が搭載されているフレキシブル基板とを備え、鞘部材の中空な部分には、フレキシブル基板が収納されているとともに気体が充填されており、鞘部材の内壁と、フレキシブル基板の発光素子が搭載されている側の面及び発光素子とは離間しており、鞘部材のチューブ形状の両端部分は密閉されており、鞘部材のうち、少なくとも発光素子の発光面に対向している部分は透明である構成とした。このような構成により、静電気は鞘部材の中空部分にまで入りにくくなり、発光素子が静電気によって破壊されることを防止できる。ここで鞘部材の内壁と、フレキシブル基板の発光素子が搭載されている側の面（搭載面）及び発光素子とが離間しているというのは、鞘部材の内壁とフレキシブル基板の搭載面との間に隙間（空間）があること、及び、鞘部材の内壁と発光素子との間に隙間（空間）があることを意味している。

前記鞘部材のチューブ形状の両端部分は接着剤によって密閉されていることが好ましい。接着剤によって密閉されていると、静電気が中空部分に入り込むことをより確実に防止することができる。

前記接着剤は空気中の水分との反応により硬化する接着剤であることが好ましい。このような接着剤を用いることにより、鞘部材のチューブ形状の両端部分の密閉工程を容易に行うことができ、また、鞘部材内部の水分を接着剤の硬化に利用することができる。

前記鞘部材はエラストマーからなることが好ましい。この構成により、警告表示灯を取付部分の形状に合わせて容易に変形させることができる。

前記フレキシブル基板は細長形状であって、長さ方向において相対的に厚い部分と相対的に薄い部分とを有しており、前記フレキシブル基板には長さ方向に沿って複数の前記発光素子が互いに離間して搭載されているとともに、前記発光素子は相対的に厚い部分に搭載されていることが好ましい。この構成により、警告表示灯を変形させた際に、フレキシブル基板の薄い部分が変形しやすく厚い部分は変形しにくくなり、発光素子とフレキシブル基板との接続部分に応力がかかりにくい構造となる。

前記フレキシブル基板の相対的に厚い部分には抵抗を含む電子部品が搭載されていることが好ましい。この構成により、電子部品とフレキシブル基板との接続部分にも応力がかかりにくい構造となる。

前記発光素子及び前記電子部品のそれぞれは、前記フレキシブル基板に、はんだ付けによって２箇所が接続されており、前記発光素子及び前記電子部品のそれぞれにおいて、前記はんだ付けの２箇所は前記フレキシブル基板の長さ方向とは略直交する方向に並んでいることが好ましい。この構成によりフレキシブル基板がドアの形状によって曲げられる方向と各部品のはんだ付けによる固定方向とが直交することになり、曲げによるはんだへのクラック発生を防ぐことができる。

前記鞘部材は長さ方向に延びる平らな外面部分を有しており、前記鞘部材の前記平らな外面部分に対応する内面にフレキシブル基板が載せられていることが好ましい。この構成により、ドアとの接続部分を平らな外面部分が担うこととなり、接続部分の面積が広くなって両面テープを用いた接続によっても、ドアと警告表示灯とを強固に接続することができる。

前記フレキシブル基板の長手方向の一方の端には、外部から電力を供給する電線と接続される２つのランド部が存しており、前記発光素子及び前記電子部品に接続している前記フレキシブル基板上の配線は、前記ランド部よりも幅狭であり、前記配線のうち前記フレキシブル基板の長手方向において前記ランド部と接続する配線は、接続する部分がテーパ状に配線幅が拡がっていって前記ランド部に接続していることが好ましい。この構成により、配線とランド部との接続部での配線切れをテーパ状部分によって防ぐことができる。

前記フレキシブル基板のうち、前記ランド部及びテーパ状に配線幅が拡がっている配線が存している部分は前記相対的に厚い部分であることが好ましい。この構成により、配線とランド部の接続部分が外力によって曲がりにくくなり、接続部分での配線切れをより確実に防ぐことができる。

前記ランド部は一部を除いてレジストに被われており、前記一部において前記電線と接続しており、前記配線の前記ランド部と接続する部分は前記レジストに被われていることが好ましい。この構成により、配線とランド部との接続部分がレジストで守られて電線との接続部に係る力による接続部分の配線切れを防ぐことができる。

前記ランド部のうち接地される接地ランド部は、もう一方のランド部よりも前記フレキシブル基板の端側に存していることが好ましい。この構成により、外部から静電気が印加されても接地ランド部に静電気が流れて発光素子及び電気部品が破壊されることを防止することができる。

前記電線は保護部材の中に入れられて前記鞘部材から外部に延びており、前記保護部材は横断面が略台形であることが好ましい。面積の大きい保護部材の台形形状の下底面をドアとの接続に利用することにより、保護部材を強固にドアに接続することができる。

２本の前記電線は、前記保護部材の略台形の上底及び下底に平行に並べられて配置されており、前記保護部材の略台形の上底及び下底には、２本の前記電線の間に当たる部分に窪みが設けられていることが好ましい。この構成により、窪みから保護部材を２つに分離しやすく、分離後に保護部材から電線を取り出しやすくなる。

鞘部材のチューブ形状の両端部分は密閉されており、鞘部材の内部に収納されたフレキシブル基板の搭載面及び発光素子は鞘部材の内壁から離間しているので、外部の静電気が鞘部材の内部に影響を及ぼすことがなく、発光素子を静電気から守ることができる。

実施形態に係る警告表示灯の図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 キャップを外した状態の警告表示灯の図である。 図１におけるＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は検討例に係るフレキシブル基板の平面図であり、（ｂ）は側面図である。 （ａ）は改良例に係るフレキシブル基板の平面図であり、（ｂ）は側面図である。 図６（ａ）の右側部分の拡大図である。 警告表示灯の使用状態を示す模式的な斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。

（実施形態１）
実施形態１に係る警告表示灯は、図１に示すように鞘部材１にフレキシブル基板が収納された発光部を備え、発光部に電力を供給する電力供給配線部３１が取り付けられている。鞘部材１の上面部分は透明な透光部２であり、透光部２以外の本体部３は車両扉に取り付けたときに目立たないように黒色となっている。発光部においては鞘部材１の一方の端にキャップ２１が被せられて端部を保護しており、他方の端には端部保護と電力供給配線部３１との接続のための接続保護部材２２が取り付けられている。

図１のＡ−Ａ断面である図２に示すように、鞘部材１は中空なチューブ形状（筒状）であり、内部の中空な空間６は扁平な空間となっている。この中空な空間６の中に発光素子（ＬＥＤ）１５が搭載されたフレキシブル基板１０が収納されている。発光素子１５の、フレキシブル基板１０に搭載されている面とは反対側の面が発光面１６であり、鞘部材１のうちこの発光面１６に対向している部分が透明な透光部２である。透光部２側の鞘部材内壁７と発光面１６及びフレキシブル基板１０の発光素子搭載面１１とは離間しており、両者の間に隙間（空間６）がある。このため、透光部２の外部から静電気が印加されてもこの静電気が発光素子１５を破壊してしまうことを防止することができる。

鞘部材１は弾性体であるエラストマーからなっており、車両扉の取付面に沿って湾曲させることができる。本実施形態ではエラストマーとして、ＴＰＯ（サーモポリオレフィン、又はサーモプラスチックポリオレフィン）の中で耐キンク性が高い一種を用いている。耐キンク性というのはチューブ形状とした試験材料を折り曲げたときにチューブ内の空間が潰れて内壁同士がくっついてしまわないよう、チューブ内の空間を保つ性質のことをいう。このように耐キンク性が高い材料を鞘部材１に用いているので、鞘部材１が折り曲げられても透光部２側の鞘部材内壁７と発光面１６とは離間している状態を保つことができる。そのため、静電気から発光素子１５を確実に保護することができる。また、耐候性や耐久性に優れたエラストマーを選択することができるので、本実施形態の警告表示灯も耐候性・耐久性に優れたものとすることができる。

鞘部材１は図２に示すように、断面がかまぼこ型であって、かまぼこの板に当たる部分（図２の下側の部分）の外面４は平らになっていて、この平らな外面４が鞘部材１の長さ方向に延びている。この外面４に対応する鞘部材１の中空部分の内面５も平らになっており、この平らな内面５にフレキシブル基板１０が載せられている。平らな外面４には両面粘着テープが貼り付けられて、この粘着テープによって車両ドアに警告表示灯が固定される。外面４が平らなため車両ドアへの粘接着面積を大きく確保することができて、強固に固定することができる。

図３に示すように、鞘部材１の両端部１４，１４は接着剤によって密閉されている。すなわち、チューブ形状の鞘部材１の中空部分に発光素子１５が搭載されたフレキシブル基板１０を収納した後に、両端部１４，１４の開口部分を接着剤によって密閉している。この接着剤は、空気中の水分と反応することによって硬化する接着剤（例えば、変性シリコーン系接着剤）であり、鞘部材１の両端部１４，１４から中空部分の内部側に接着剤を入れ込んで放置すると接着剤が硬化して両端部１４，１４が密閉される。空気中の水分と反応することによって硬化する接着剤であるので、硬化の前後で接着剤の体積変化がなく、密閉状態を安定して保つことができる。また、両端部１４，１４が密閉されているので、鞘部材１外部において静電気が印加されても鞘部材１内部に静電気はほとんど影響を及ぼさず、発光素子１５は静電気から保護されるとともに、外部から鞘部材１の空間６に水が入り込むことを防止することができる。接着剤は空気中の水分と反応して硬化していくので、鞘部材１の中空部分の空間６における水分も接着剤の硬化に使われて空間６における湿度が低下する。

本実施形態の発光素子１５は発光面１６から広い照射角で光を発する発光素子（無指向型ＬＥＤ）であり、それに対応して、透光部２も幅広であって広い面積を有している。これにより車両ドアが開いた際に車両後方の広い範囲で警告表示灯が点灯していることを視認することができる。

図４は図１のＢ−Ｂ断面を示している。電力供給配線部３１は、配線保護部材３３の中に２本の配線３２，３２が納められている構成を有している。配線３２は、金属線３４を被覆３５が覆っている構成である。配線保護部材３３は断面が略台形であって、上底３６および下底３７に対して２本の配線３２，３２が平行に並べられている。配線保護部材３３の上底３６および下底３７には、それぞれ２本の配線３２，３２の間に当たる部分にＶ溝（窪み）３８，３９が設けられている。このＶ溝３８，３９を利用して２本の配線３２，３２をそれぞれ別々に分離させることができる。すなわち、Ｖ溝３８，３９に尖った形状の器具を押し当てて突き刺すことにより、配線保護部材３３を中央部で２つに裂くことができ、それにより配線３２，３２を分離させられると共に配線保護部材３３から配線３２，３２を取り出すことができ、金属線３４を容易に露出させることが可能となる。

また、配線保護部材３３が台形形状となっていることで、車両ドアとの固定のために下底３７を使用することができ、平らで広い面積を固定のために確保することができる。車両ドアとの固定には両面テープを使用することができる。

−フレキシブル基板の構成−
フレキシブル基板の構成についても検討を重ねた。図５には初期の検討例に係るフレキシブル基板１０ａの構成を示している。図６には検討を重ねて本実施形態に採用した改良例に係るフレキシブル基板１０ｂを示している。まず、検討例と改良例との共通の構成について説明をする。

共通の構成としては、発光素子１５及び抵抗１７のはんだ付け方向と、基板の厚み分布とが上げられる。

検討例、改良例ともに、発光素子１５及び抵抗１７は複数存しており、複数の発光素子１５はフレキシブル基板１０ａ，１０ｂの長手方向に１つずつ離間して並べられている。発光素子１５及び抵抗１７は配線部４１にはんだ付けされて電力を供給される。発光素子１５及び抵抗１７はそれぞれ２箇所ずつはんだ付けされるのであるが、その２箇所はフレキシブル基板１０ａ，１０ｂの長手方向に対して垂直な方向（幅方向）に並んでいる。警告表示灯が車両ドアに取り付けられる際には、フレキシブル基板１０ａ，１０ｂが山あるいは谷となるように曲げられることになる。電子部品の基板長手方向に対する垂直配置は、電子部品両端のはんだ付け箇所が基板の幅方向に対して同一軸上にあることで、各発光素子１５及び抵抗１７のはんだ付け箇所にかかる剥離応力が相対的に小さくなる。そのため、はんだ付けの箇所にクラックが入ることがなく、発光素子１５及び抵抗１７の配線との接続信頼性が高くなる。

フレキシブル基板の厚みについては、検討例・改良例ともに、フレキシブル基板１０ａ，１０ｂの長さ方向において発光素子１５及び抵抗１７が搭載されている部分１２が相対的に厚く、発光素子１５及び抵抗１７が搭載されていない部分１３が相対的に薄くなっている。このような構成のため、警告表示灯が曲げられて車両ドアに取り付けられる際には、薄い部分である発光素子１５及び抵抗１７が搭載されていない部分１３が曲げられやすく、厚い部分である発光素子１５及び抵抗１７が搭載されている部分１２は曲がりにくくなっている。従って、曲げに対してはんだ付けの箇所にクラックが入ることがなく、発光素子１５及び抵抗１７の配線との接続信頼性を高めている。

次に検討例と改良例とで異なっている構成について説明する。

検討例のフレキシブル基板１０ａの右端には、外部から電力を供給する電力線（上述の配線３２）との接続に用いられる２つのランド部４８，４８が設けられている。このランド部４８，４８において電力線がはんだ付けされるのであるが、耐久試験において断線が生じる場合があることが判明した。この断線はランド部４８，４８と配線部４１との接続部分において生じることがわかった。この断線が発生しないように改良したものが改良例のフレキシブル基板１０ｂである。

図７は改良例のフレキシブル基板１０ｂの電力線との接続部分の近傍を示した図である。検討例との違いの第１は、長手方向においてランド部４３に接続している配線４１部が、その接続部分の形状がランド部４３に向かって拡がっていくテーパ形状であるテーパ部４２を有している点である。ランド部４３と配線部４１とを比較すると、幅は配線部４１の方が小さくなっている。従って検討例のように、幅の差をそのままにして接続を行った場合、接続部分に応力が集中して幅が狭い配線部４１部分が断線してしまうことがある。しかし改良例の構成であれば、テーパ部４２があるため応力が集中しても幅が広くなっているために断線せずに応力に耐えることが可能となる。

改良例が検討例と違っている第２の点は、ランド部の部分もフレキシブル基板が厚くなっている点である。検討例では、ランド部４８，４８はフレキシブル基板１０ａの薄い部分に形成されており、ランド部４８，４８と配線部４１との接続部がフレキシブル基板１０ａの薄い部分と厚い部分との境界近傍に形成されているため、フレキシブル基板１０ａが曲げられる際に曲げ応力がランド部４８，４８と配線部４１との接続部に集中して断線しやすくなっていた。しかし改良例の構成であれば、フレキシブル基板１０ｂが曲げられる際の曲げ応力は接続部分に集中しないので、断線しにくくなっている。

改良例が検討例と違っている第３の点は、ランド部４３，４４の一部を電力線との接続用のポート４５ａ，４５ｂとし、その周辺のランド部４３，４４をレジスト４７により保護している点である。この構成によりレジストが４７が絶縁保護部材として働くとともに曲げ応力に対しても保護する作用を発揮する。

改良例が検討例と違っている第４の点は、接地側のランド部（接地ランド部）４４の一部がフレキシブル基板１０ｂの右端に幅いっぱいに位置しており、もう一方のランド部４３は接地ランド部４４のこの一部よりもフレキシブル基板１０ｂの中央側に存している点である。このような構成により、万が一鞘部材１の右端側から静電気が内部に入ってきても、接地ランド部４４に静電気は流れて発光素子１５が破壊されてしまうことを防止できる。

以上説明したように、本実施形態の警告表示灯は、車両ドアの形状に沿うように柔軟に曲げることができると共に、発光素子を静電気から確実に保護することができる
（その他の実施形態）
上述の実施形態は本願発明の例示であって、本願発明はこれらの例に限定されず、これらの例に周知技術や慣用技術、公知技術を組み合わせたり、一部置き換えたりしてもよい。また当業者であれば容易に思いつく改変発明も本願発明に含まれる。

鞘部材の長さや形状は一例であり、もっと長くあるいは短くてもよいし、発光素子の数も限定されない。キャップ２１や接続保護部材２２を、鞘部材１の両端４，４を密閉する接着剤によって鞘部材１に接着させてもよい。また、配線保護部材３３に設けるＶ溝は、上底か下底のいずれか一方のみに設けることで構わない。フレキシブル基板に搭載する電子部品は抵抗以外のものであってもよい。電子部品はサイズが１６０８以下であることが好ましい。ランド部４３と配線４１との接続部分に設けたテーパ部４２の上にもレジスト４７を設けると接続部分がより切断されにくくなり、好ましい。

以上説明したように、本発明に係る警告表示灯は、柔軟性を保持しながら発光素子を静電気から確実に保護することができ、車両ドアへの取付用等として有用である。

１ 鞘部材
２ 透光部
４ 平らな外面
６ 空間
７ 鞘部材内壁
１０ フレキシブル基板
１０ａ フレキシブル基板
１０ｂ フレキシブル基板
１４ 鞘部材の両端部
１５ 発光素子
１６ 発光面
１７ 抵抗
３２ 配線
３３ 配線保護部材
３６ 上底
３７ 下底
３８，３９ Ｖ溝（窪み）
４１ 配線部
４２ テーパ部
４３ ランド部
４４ 接地ランド部
４７ レジスト
４８ ランド部

Claims (8)

1. 中空なチューブ形状の鞘部材と、発光素子が搭載されているフレキシブル基板とを備え、
   前記鞘部材の中空な部分には、前記フレキシブル基板が収納されているとともに気体が充填されており、
   前記鞘部材の内壁と、前記フレキシブル基板の前記発光素子が搭載されている側の面及び前記発光素子とは離間しており、
   前記鞘部材のチューブ形状の両端部分は密閉されており、
   前記鞘部材のうち、少なくとも前記発光素子の発光面に対向している部分は透明であり、
   前記鞘部材のチューブ形状の両端部分は接着剤によって密閉されており、
   前記鞘部材はエラストマーからなり、
   前記フレキシブル基板は細長形状であって、長さ方向において相対的に厚い部分と相対的に薄い部分とを有しており、
   前記フレキシブル基板には長さ方向に沿って複数の前記発光素子が互いに離間して搭載されているとともに、前記発光素子は相対的に厚い部分に搭載されており、
   前記フレキシブル基板の相対的に厚い部分には抵抗を含む電子部品が搭載されており、
   前記フレキシブル基板の長手方向の一方の端には、外部から電力を供給する電線と接続される２つのランド部が存しており、
   前記発光素子及び前記電子部品に接続している前記フレキシブル基板上の配線は、前記ランド部よりも幅狭であり、
   前記配線のうち前記フレキシブル基板の長手方向において前記ランド部と接続する配線は、接続する部分がテーパ状に配線幅が拡がっていって前記ランド部に接続しており、
   前記フレキシブル基板のうち、前記ランド部及びテーパ状に配線幅が拡がっている配線が存している部分は前記相対的に厚い部分である、警告表示灯。
2. 前記接着剤は空気中の水分との反応により硬化する接着剤である、請求項１に記載されている警告表示灯。
3. 前記発光素子及び前記電子部品のそれぞれは、前記フレキシブル基板に、はんだ付けによって２箇所が接続されており、
   前記発光素子及び前記電子部品のそれぞれにおいて、前記はんだ付けの２箇所は前記フレキシブル基板の長さ方向とは略直交する方向に並んでいる、請求項１または２に記載されている警告表示灯。
4. 前記鞘部材は長さ方向に延びる平らな外面部分を有しており、前記鞘部材の前記平らな外面部分に対応する内面にフレキシブル基板が載せられている、請求項１から３のいずれか一つに記載されている警告表示灯。
5. 前記ランド部は一部を除いてレジストに被われており、前記一部において前記電線と接続しており、前記配線の前記ランド部と接続する部分は前記レジストに被われている、請求項１から４のいずれか一つに記載されている警告表示灯。
6. 前記ランド部のうち接地される接地ランド部は、もう一方のランド部よりも前記フレキシブル基板の端側に存している、請求項１から５のいずれか一つに記載されている警告表示灯。
7. 前記電線は保護部材の中に入れられて前記鞘部材から外部に延びており、
   前記保護部材は横断面が略台形である、請求項１から６のいずれか一つに記載されている警告表示灯。
8. ２本の前記電線は、前記保護部材の略台形の上底及び下底に平行に並べられて配置されており、
   前記保護部材の略台形の上底及び下底の少なくとも一方には、２本の前記電線の間に当たる部分に窪みが設けられている、請求項７に記載されている警告表示灯。
   

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