JP6119583B2 - 移動体用照明装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、移動体用照明装置に関する。

発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）が設けられた基板と、基板を取り付ける本体部と、を具備した移動体用照明装置がある。
また、この様な移動体用照明装置においては、リフレクタなどを有するカバー部に設けられた係合爪の先端を本体部に設けられた凹部の内部に挿入することで、カバー部を本体部に取り付けるようにしている。
しかしながら、カバー部に設けられた係合爪の先端を本体部に設けられた凹部の内部に挿入するためには、係合爪の先端と本体部に設けられた凹部との間に隙間を設ける必要がある。
そのため、カバー部と、本体部との間にはがたつきが発生するおそれがある。
ここで、移動体用照明装置には、移動体からの振動が伝わる。そのため、カバー部と本体部との間にがたつきがあると、カバー部と本体部との間の位置関係に狂いが生じ、移動体用照明装置の機能が低下するおそれがある。
また、移動体用照明装置の破損につながるおそれもある。

特開２００１−３５２１０号公報

本発明が解決しようとする課題は、カバー部と、本体部との間のがたつきを抑制することができる移動体用照明装置を提供することである。

実施形態に係る移動体用照明装置は、第１の基部と、前記第１の基部の一方の端部から移動体用照明装置の中心軸に直交する方向に向けて突出するフランジ部と、を有する本体部と；前記フランジ部の前記第１の基部が設けられる側とは反対側に設けられ、発光素子が設けられた基板と；前記フランジ部の前記第１の基部が設けられる側とは反対側に設けられた第２の基部と、前記第２の基部の周縁近傍に設けられ、前記フランジ部に接触するとともに、弾性力により、前記第２の基部を前記フランジ部に押し付ける保持爪と、前記第２の基部の前記フランジ部側とは反対側に設けられた光学要素部と、を有したカバー部と；を具備している。

本発明の実施形態によれば、カバー部と、本体部との間のがたつきを抑制することができる移動体用照明装置を提供することができる。

本実施の形態に係る移動体用照明装置１を例示するための模式断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線矢視図である。 保持爪３２を例示するための模式図である。 （ａ）、（ｂ）は、接触部３２ｂとフランジ部１２との接触部分における他の実施形態を例示するための模式図である。 保持爪３２の他の配設形態を例示するための模式図である。

実施形態に係る発明は、第１の基部と、前記第１の基部の一方の端部から移動体用照明装置の中心軸に直交する方向に向けて突出するフランジ部と、を有する本体部と；前記フランジ部の前記第１の基部が設けられる側とは反対側に設けられ、発光素子が設けられた基板と；前記フランジ部の前記第１の基部が設けられる側とは反対側に設けられた第２の基部と、前記第２の基部の周縁近傍に設けられ、前記フランジ部に接触するとともに、弾性力により、前記第２の基部を前記フランジ部に押し付ける保持爪と、前記第２の基部の前記フランジ部側とは反対側に設けられた光学要素部と、を有したカバー部と；を具備した移動体用照明装置である。
この移動体用照明装置によれば、カバー部と、本体部との間のがたつきを抑制することができる。

また、前記保持爪は、前記第２の基部から前記フランジ部側に向けて突出するアーム部と、前記アーム部の前記第２の基部の側とは反対側の端部に設けられ、前記移動体用照明装置の中心軸側に向けて突出する接触部と、を有しているものとすることができる。
この様にすれば、弾性力により、第２の基部をフランジ部に押し付けることが容易となる。

また、前記フランジ部の周端であって、前記第１の基部が設けられる側に設けられ前記接触部と接触する第１の斜面と、前記接触部の前記第２の基部側に設けられ前記フランジ部と接触する第２の斜面と、の少なくともいずれかを有するものとすることができる。
この様にすれば、第２の基部をフランジ部に向けて押圧する力を発生させることができる。

また、前記第１の斜面は、前記第１の基部の側になるに従い前記移動体用照明装置の中心軸に近接する方向に傾斜し、前記第２の斜面は、前記第２の基部の側になるに従い前記移動体用照明装置の中心軸から離れる方向に傾斜しているものとすることができる。
この様にすれば、第２の基部をフランジ部に向けて押圧する力を発生させることができる。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
なお、以下に例示をする移動体用照明装置１は、自動車、鉄道用車輌、航空機、船舶などの移動体に設けられる照明装置とすることができる。
例えば、移動体用照明装置１は、自動車のリアフォグランプ、ポジションランプ（車幅灯）、ナンバー灯、バックランプ、ストップランプ、テールランプ（尾灯）、ウィンカー（方向指示器）、室内灯、表示用や信号用の照明装置などとすることができる。ただし、移動体用照明装置１の用途は、これらに限定されるわけではない。

図１は、本実施の形態に係る移動体用照明装置１を例示するための模式断面図である。 なお、図１は図２におけるＣ−Ｃ線断面図である。
図２は、図１におけるＡ−Ａ線矢視図である。
図１および図２に示すように、移動体用照明装置１には、本体部１０、発光部２０、カバー部３０、および配線４０が設けられている。
本体部１０には、基部１１（第１の基部の一例に相当する）、フランジ部１２、および位置合わせ部１３が設けられている。

基部１１は、フランジ部１２の一方の端面から移動体用照明装置１の中心軸１ａ方向に向けて突出している。基部１１の内部には配線４０の一方の端部側が挿入されている。
また、基部１１には、図示しない複数の放熱フィンを設けることができる。
フランジ部１２は、板状を呈している。
フランジ部１２は、基部１１の一方の端部の側面から移動体用照明装置１の中心軸１ａに直交する方向に向けて突出している。
位置合わせ部１３は、フランジ部１２の基部１１が設けられる側とは反対側の端面から移動体用照明装置１の中心軸１ａ方向に向けて突出している。位置合わせ部１３のフランジ部１２側とは反対側の端面には、発光部２０の基板２１が設けられている。
位置合わせ部１３には、カバー部３０の基部３１（第２の基部の一例に相当する）に設けられた凹部３１ａが嵌め合わされている。
そのため、本体部１０に設けられた発光部２０と、カバー部３０に設けられた後述する光学要素部３３との位置合わせができるようになっている。

本体部１０は、発光部２０およびカバー部３０などが取り付けられるとともに、発光部２０などで発生した熱を移動体用照明装置１の外部に放出する機能を有する。
そのため、熱を外部に放出することを考慮して、本体部１０を熱伝導率の高い材料から形成することができる。例えば、本体部１０は、アルミニウム、アルミニウム合金、高熱伝導性樹脂などから形成することができる。高熱伝導性樹脂は、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）やナイロン等の樹脂に、熱伝導率の高い炭素や酸化アルミニウム等からなる繊維や粒子を混合させたものである。
この場合、図示しない放熱フィンなどの熱を外部に放出する部分を熱伝導率の高い材料から形成し、その他の部分を樹脂などから形成することもできる。
なお、本体部１０の外観は、例示をしたものに限定されるわけではなく、移動体用照明装置１の用途などに応じて適宜変更することができる。

発光部２０には、基板２１および発光素子２２が設けられている。
基板２１は、フランジ部１２の基部１１が設けられる側とは反対側に設けられている。 基板２１は、板状を呈し、表面に図示しない配線パターンが設けられている。
基板２１の材料や構造には特に限定はない。例えば、基板２１は、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどの無機材料（セラミックス）、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成することができる。また、基板２１は、金属板の表面を絶縁体で被覆したものであってもよい。なお、金属板の表面を絶縁体で被覆する場合には、絶縁体は、有機材料からなるものであってもよいし、無機材料からなるものであってもよい。

発光素子２２の発熱量が多い場合には、放熱の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板２１を形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、金属板の表面を絶縁体で被覆したものなどを例示することができる。
また、基板２１は、単層であってもよいし、多層であってもよい。

基板２１には、厚み方向を貫通する孔が設けられている。そして、基板２１の厚み方向を貫通する孔の周りには、図示しない配線パターンの入力端子が設けられている。図示しない配線パターンの入力端子には、基板２１の厚み方向を貫通する孔に挿入された配線４０の接続端４０ａが半田付けされている。そのため、発光素子２２は、図示しない配線パターン２、半田付け部分、配線４０を介して、外部に設けられた電源などと電気的に接続される。

発光素子２２は、基板２１の表面に設けられた図示しない配線パターンの上に実装されている。
発光素子２２は、図示しない配線パターンに設けられる側とは反対側の面（上面）に図示しない電極を有したものとすることができる。なお、図示しない電極は、図示しない配線パターンに設けられる側の面（下面）と、図示しない配線パターンに設けられる側とは反対側の面（上面）とに設けられていてもよいし、どちらかの面のみに設けられていてもよい。

発光素子２２の下面に設けられた図示しない電極は、銀ペーストなどの導電性の熱硬化材を介して図示しない配線パターンに設けられた実装パッドと電気的に接続される。発光素子２２の上面に設けられた図示しない電極は、図示しない配線を介して図示しない配線パターンに設けられた配線パッドと電気的に接続される。図示しない配線の接合は、例えば、ワイヤボンディング法を用いて行うことができる。

発光素子２２は、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどとすることができる。
発光素子２２の光の出射面である上面は、移動体用照明装置１の正面側に向けられており、主に、移動体用照明装置１の正面側に向けて光を出射する。
発光素子２２の数、大きさ、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく、移動体用照明装置１の大きさや用途などに応じて適宜変更することができる。
また、発光素子２２に流れる電流を制御する図示しない制御素子を図示しない配線パターンの上に実装することもできる。
またさらに、必要に応じて、図示しない回路部品などを図示しない配線パターンの上に実装することもできる。

また、発光素子２２を覆う図示しない封止部を設けることができる。
図示しない封止部は、透光性を有する材料から形成することができる。図示しない封止部は、例えば、シリコーン樹脂などから形成することができる。
また、図示しない封止部には、蛍光体を含めることができる。蛍光体は、例えば、ＹＡＧ系蛍光体（イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体）とすることができる。 例えば、発光素子２２が青色発光ダイオード、蛍光体がＹＡＧ系蛍光体である場合には、発光素子２２から出射した青色の光によりＹＡＧ系蛍光体が励起され、ＹＡＧ系蛍光体から黄色の蛍光が放射される。そして、青色の光と黄色の光が混ざり合うことで、白色の光が移動体用照明装置１から出射される。なお、蛍光体の種類や発光素子２２の種類は例示をしたものに限定されるわけではなく、移動体用照明装置１の用途などに応じて所望の発光色が得られるように適宜変更することができる。

カバー部３０には、基部３１、保持爪３２、および光学要素部３３が設けられている。 カバー部３０は、発光素子２２を保護するとともに、リフレクタやレンズなどの光学要素による配光制御を行うために設けられている。
基部３１は、板状を呈し、フランジ部１２の基部１１が設けられる側とは反対側に設けられている。
基部３１のフランジ部１２側（本体部１０側）には凹部３１ａが設けられている。

保持爪３２は、基部３１の周縁近傍に設けられている。
保持爪３２は、フランジ部１２に接触するとともに、弾性力により、カバー部３０の基部３１を本体部１０のフランジ部１２に押し付ける。
そのため、カバー部３０と、本体部１０との間のがたつきを抑制することができる。
なお、保持爪３２に関する詳細は後述する。
保持爪３２の数には特に限定はないが、保持爪３２の数を２つ以上とすれば、カバー部３０の取り付けを安定させることができる。
また、保持爪３２の配置にも特に限定はないが、複数の保持爪３２同士の間の距離が等しくなるようにすれば（均等配置とすれば）、カバー部３０の取り付けを安定させることができる。

光学要素部３３は、基部３１のフランジ部１２側（本体部１０側）とは反対側に設けられている。
光学要素部３３は、移動体用照明装置１の用途などに応じて適宜変更することができる。 例えば、図１および図２に示すように、内部に発光素子２２が露出するすり鉢状の凹部３３ａを設けることで、リフレクタの機能を有する光学要素部３３とすることができる。 また、図示しない凸状の曲面や凹状の曲面を設けることで、レンズの機能を有する光学要素部３３とすることもできる。
なお、光学要素部３３は、リフレクタの機能またはレンズの機能を有するものに限定されるわけではなく、移動体用照明装置１の用途などに応じて適宜変更することができる。 そのため、所望の光学的機能を有する光学要素部３３が設けられたカバー部３０を交換可能に設けることができる。その結果、移動体用照明装置１の種々の用途に対応することができる。
この場合、移動体用照明装置１の種々の用途に対して、本体部１０および発光部２０の共用化を図ることができる。

カバー部３０の材料には、特に限定はない。
この場合、カバー部３０の材料は、本体部１０の材料と同じものにすることもできるし、本体部１０の材料と異なるものとすることもできる。
また、基部３１、保持爪３２、および光学要素部３３の材料を同じものとすることもできるし、基部３１、保持爪３２、および光学要素部３３の材料を異なるものとすることもできる。
この場合、光学要素部３３の材料は、所望の光学的機能に応じて適宜選択することができる。
例えば、レンズの機能を有する光学要素部３３とする場合には、光学要素部３３の材料は、透明樹脂などの透光性材料とすることができる。
また、リフレクタの機能を有する光学要素部３３とする場合には、光学要素部３３の材料は、発光素子２２から出射した光に対する反射率が高い材料とすることができる。
発光素子２２から出射した光に対する反射率が高い材料は、例えば、酸化チタンなどの粒子が混合された樹脂や、白色の樹脂などとすることができる。
なお、酸化チタンの粒子が混合された樹脂に限定されるわけではなく、発光素子２２から出射した光に対する反射率が高い材料からなる粒子が混同された樹脂とすればよい。

配線４０は、例えば、銅や銅合金などの導電性材料からなる素線に耐摩耗性が高い絶縁体を被覆したものとすることができる。
配線４０の少なくとも一方の端部は、素線が露出している。素線が露出している部分が接続端４０ａとなる。
また、複数の配線４０をまとめたワイヤーハーネス（Wire Harness）とすることもできる。
なお、配線４０の数や寸法は例示をしたものに限定されるわけではなく、移動体用照明装置１の用途などに応じて適宜変更することができる。

次に、保持爪３２についてさらに説明する。
図３は、保持爪３２を例示するための模式図である。
なお、図３は、図１におけるＢ部の拡大図である。
図３に示すように、保持爪３２は、アーム部３２ａと接触部３２ｂを有する。

アーム部３２ａは、基部３１からフランジ部１２側に向けて突出している。
アーム部３２ａの一端は、基部３１に設けられている。
ここで、基部３１のフランジ部１２側には凹部３１ｂが設けられている。そして、アーム部３２ａの一端は凹部３１ｂの上方において基部３１と接続されている。この場合、凹部３１ｂの上方における部分３２ｃが、アーム部３２ａの支点となる。
この様にすれば、アーム部３２ａの長さを長くすることができるので、弾性力を利用したアーム部３２ａの揺動運動を容易とすることができる。

接触部３２ｂは、アーム部３２ａの他端（基部３１の側とは反対側の端部）に設けられている。
接触部３２ｂは、移動体用照明装置１の中心軸１ａ側に向けて突出している。
接触部３２ｂの基部３１側は、フランジ部１２と接触する。
接触部３２ｂの基部３１側には、フランジ部１２の斜面１２ａ（第１の斜面の一例に相当する）と接触する斜面３２ｂ１（第２の斜面の一例に相当する）が設けられている。
斜面３２ｂ１は、基部３１の側になるに従い移動体用照明装置１の中心軸１ａから離れる方向に傾斜している。
また、フランジ部１２の周端であって、基部１１が設けられる側には、接触部３２ｂ（斜面３２ｂ１）と接触する斜面１２ａが設けられている。
斜面１２ａは、基部１１の側になるに従い移動体用照明装置１の中心軸１ａに近接する方向に傾斜している。
斜面３２ｂ１の傾斜角θ_３２は、斜面１２ａの傾斜角θ_１２と同じであってもよいし、異なるものであってもよい。

また、斜面３２ｂ１および斜面１２ａは少なくともいずれかが設けられていればよい。 図４（ａ）、（ｂ）は、接触部３２ｂとフランジ部１２との接触部分における他の実施形態を例示するための模式図である。
例えば、図４（ａ）に示すように、接触部３２ｂに斜面３２ｂ１を設け、フランジ部１２には斜面１２ａを設けないようにすることができる。
また、図４（ｂ）に示すように、接触部３２ｂには斜面３２ｂ１を設けないようにし、フランジ部１２には斜面１２ａを設けるようにすることができる。
斜面３２ｂ１および斜面１２ａの少なくともいずれかを設けるようにすれば、アーム部３２ａの揺動運動により、基部３１をフランジ部１２に向けて押圧する力を発生させることができる。

また、図３、図４（ａ）、および図４（ｂ）に示すように、基部３１の部分３２ｃの中心位置３２ｃ１は、フランジ部１２の周端よりも移動体用照明装置１の中心軸１ａ側にある。
また、基部３１のフランジ部１２側の面から接触部３２ｂとフランジ部１２とが接触する位置までの距離Ｌ１は、フランジ部１２の基部３１側の面からフランジ部１２と接触部３２ｂとが接触する位置までの距離Ｌ２より僅かに短くなっている。
この様にすれば、フランジ部１２によりアーム部３２ａがフランジ部１２の外方に押されるため、弾性力を利用した押圧力を発生させることができる。

また、図３、図４（ａ）、および図４（ｂ）に示すように、接触部３２ｂの基部３１側とは反対側には、斜面３２ｂ２が設けられている。
斜面３２ｂ２は、基部３１側になるに従い移動体用照明装置１の中心軸１ａに近接する方向に傾斜している。
カバー部３０を本体部１０に取り付ける際には、斜面３２ｂ２とフランジ部１２の周端とが接触する。そして、斜面３２ｂ２により、アーム部３２ａをカバー部３０の外方に向けて押す力が発生する。そのため、アーム部３２ａがカバー部３０の外方に向けて曲げられるので、カバー部３０の取り付けを容易とすることができる。

図５は、保持爪３２の他の配設形態を例示するための模式図である。
なお、図５は、図１におけるＡ−Ａ線矢視図に相当する。
前述した図２においては、平面視において、保持爪３２のアーム部３２ａが基部３１の周縁の内側に設けられる場合を例示した。
これに対して、図５に示すように、平面視において、保持爪３２のアーム部３２ａが基部３１の周縁から外側に突出するようにすることもできる。
この場合、図２に示すように、保持爪３２のアーム部３２ａが基部３１の周縁の内側に設けられるようにすれば、アーム部３２ａに対する意図しない作業者などの接触を抑制することができる。そのため、カバー部３０の意図しない脱落などを抑制することができる。 一方、図５に示すように、保持爪３２のアーム部３２ａが基部３１の周縁の外側から突出するようにすれば、カバー部３０を取り付ける際の作業性を向上させることができる。

ここで、移動体用照明装置１には、移動体からの振動が伝わる。そのため、カバー部３０と本体部１０との間にがたつきがあると、カバー部３０と本体部１０との間の位置関係に狂いが生じ、移動体用照明装置１の機能が低下するおそれがある。
また、移動体用照明装置１の破損につながるおそれもある。
本実施の形態に係る移動体用照明装置１には、弾性力により、カバー部３０を本体部１０に押し付ける保持爪３２を有するカバー部３０が設けられている。
そのため、カバー部３０と、本体部１０との間のがたつきを抑制することができる。

この場合、カバー部３０は本体部１０に押し付けられるため、カバー部３０と本体部１０との間を接着する必要なない。
ただし、例えば、移動体用照明装置１が設置される環境における振動が大きい場合などにおいては、必要に応じて、カバー部３０と本体部１０とを接着することもできる。
この場合、接着剤はシリコーン系接着剤やエポキシ系接着剤などとすることができる。 また、接着剤が硬化するまでの間、カバー部３０を本体部１０に押し付けておくことができるので、カバー部３０と本体部１０の位置関係がずれて接着されるのを抑制することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１ 移動体用照明装置、１ａ 中心軸、１０ 本体部、１１ 基部、１２ フランジ部、１２ａ 斜面、１３ 位置合わせ部、２０ 発光部、２１ 基板、２２ 発光素子、３０ カバー部、３１ 基部、３２ 保持爪、３２ａ アーム部、３２ｂ 接触部、３２ｂ１ 斜面、３２ｂ２ 斜面、３３ 光学要素部

Claims (4)

1. 第１の基部と、前記第１の基部の一方の端部から移動体用照明装置の中心軸に直交する方向に向けて突出するフランジ部と、を有する本体部と；
   前記フランジ部の前記第１の基部が設けられる側とは反対側に設けられ、発光素子が設けられた基板と；
   前記フランジ部の前記第１の基部が設けられる側とは反対側に設けられた第２の基部と、前記第２の基部の周縁近傍に設けられ、前記フランジ部に接触するとともに、弾性力により、前記第２の基部を前記フランジ部に押し付ける保持爪と、前記第２の基部の前記フランジ部側とは反対側に設けられた光学要素部と、を有したカバー部と；
   を具備した移動体用照明装置。
2. 前記保持爪は、前記第２の基部から前記フランジ部側に向けて突出するアーム部と、前記アーム部の前記第２の基部の側とは反対側の端部に設けられ、前記移動体用照明装置の中心軸側に向けて突出する接触部と、を有している請求項１記載の移動体用照明装置。
3. 前記フランジ部の周端であって、前記第１の基部が設けられる側に設けられ前記接触部と接触する第１の斜面と、
   前記接触部の前記第２の基部側に設けられ前記フランジ部と接触する第２の斜面と、
   の少なくともいずれかを有する請求項２記載の移動体用照明装置。
4. 前記第１の斜面は、前記第１の基部の側になるに従い前記移動体用照明装置の中心軸に近接する方向に傾斜し、
   前記第２の斜面は、前記第２の基部の側になるに従い前記移動体用照明装置の中心軸から離れる方向に傾斜している請求項３記載の移動体用照明装置。

Images