JPH10208514A - 車輌用灯具およびその点灯回路の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＥＤをプリント配線基板に実装する必要が
なく、ＬＥＤの点灯回路を三次元の形状に自由に変形さ
せることができるようにする。 【解決手段】 弛みをもたせた複数本の導線２１によっ
て変形自在な導線ネット２０を形成する。この導線ネッ
ト２０を構成する各導線２１にＬＥＤ２の各リード２３
ａ，２３ｂを接合することにより点灯回路１１を構成す
る。この点灯回路１１は、弛みをもたされた導線２１の
伸張によって所望の形状に変形され、灯体内の回路取付
面に密接されることになる。また、形状保持用の絶縁ワ
イヤ２２を用いると、点灯回路１１の形状をより一層確
実に保持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源として発光ダ
イオード（以下、ＬＥＤと称す）を用いた車輌用灯具に
関し、特に湾曲したり形状が複雑な灯具に適用して好適
な車輌用灯具およびその点灯回路の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＥＤを光源として用いた車輌用
灯具としては、ストップランプ、テールランプ、ハイマ
ウントストップランプ等の各種ランプが知られている。

【０００３】このようなランプは、一般に灯具ボデイと
前面レンズとで灯体を構成し、その内部に複数個のＬＥ
Ｄが実装されたプリント配線基板を組み込んで構成され
ている。プリント配線基板は、通常ガラスエポキシ樹脂
によって製作された剛性を有する基板が用いられ、その
表面に点灯回路を構成する導電パターンが周知の印刷配
線法によって形成されている。ＬＥＤは、リードがプリ
ント配線基板に設けたリード用挿通孔に挿通され導電パ
ターンのランド部にディップ半田法、リフロー半田法等
によって半田付けされることにより実装されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
ランプにおいては、剛性を有するプリント配線基板にＬ
ＥＤを実装していた。そのため、一般的にはプリント配
線基板を所望の形状に自由に曲げることができず、例え
ば車体コーナー部に取付けられ前面レンズがＬ字形（1/
4 円弧状）に湾曲したランプに組み込まれる場合は、プ
リント配線基板を短冊状に分割して複数の基板とし、こ
れらの基板を多面体の一部を構成するように少しずつ傾
斜角度を異ならせて配列したり、あるいは図７に示すよ
うに階段状に配列する必要があった。しかしながら、前
者のランプにおいては、分割された各基板が傾斜して配
列されるため、ＬＥＤの光軸もランプ本来の光軸（照射
方向）に対して傾斜してしまい、ランプとしての配光特
性を著しく損なうという問題があった。しかも、前面レ
ンズの曲面と略一致する滑らかな曲面にすることができ
ない。一方、後者のランプにおいては、各基板１ａ〜１
ｄをランプ光軸Ｌに対して垂直に配置することができる
ので、上記した問題は解消し得るものの、隣接する２つ
のＬＥＤ２，２間に段差が生じることから、前面レンズ
４を前方から見たとき前記段差部分が縞模様となりラン
プの見栄えが悪く、またランプの奥行き方向の寸法が大
きくなり、大型化するという問題があった。さらに、こ
れらのランプにおいては、いずれも分割された複数の基
板１ａ〜１ｄを組み付けたり、基板どうしを配線する作
業が煩わしく、時間がかかり、生産性が低いという問題
もあった。なお、図７において、３は前面レンズ４とと
もに灯体５を形成する灯具ボデイ、６はリフレクタ、７
は車体である。

【０００５】そこで、このような問題を解決するために
剛性を有するプリント配線基板の代わりにフレキシブル
なプリント配線基板を用いたランプも知られている。し
かし、フレキシブルプリント配線基板は、シート状であ
るため剛性を有するプリント配線基板に比べて薄くて形
状保持性が乏しく、またＬＥＤの搭載方法、搭載の信頼
性、灯体内への組込み性等に問題があるばかりか、製造
コストが高いという欠点があった。

【０００６】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、ＬＥＤ
をプリント配線基板に実装する必要がなく、ＬＥＤの点
灯回路を三次元の形状に自由に変形させることができ、
特に車体コーナー部に取付けられるランプに適用して好
適な車輌用灯具およびその点灯回路の製造方法を提供す
ることにある。

【０００７】上記目的を達成するため本発明に係る車輌
用灯具は、複数個のＬＥＤを光源として用いた車輌用灯
具において、弛みをもたせた複数本の導線によって変形
自在な導線ネットを形成し、この導線ネットを構成する
前記導線に前記ＬＥＤのリードを接合することによりＬ
ＥＤの点灯回路を構成したことを特徴とする。また、本
発明に係る車輌用灯具は、点灯回路を灯体内の回路取付
面に密接するように変形させたことを特徴とする。ま
た、本発明に係る車輌用灯具は、導線ネットに導線より
曲げ剛性が大きい形状保持用の絶縁ワイヤを組み込んだ
ことを特徴とする。さらに、本発明に係る車輌用灯具に
おける点灯回路の製造方法は、弛みをもたせた複数本の
導線によって変形自在な導線ネットを形成する工程と、
この導線ネットを構成する前記導線に前記ＬＥＤのリー
ドを接合することによりＬＥＤの点灯回路を形成する工
程と、この点灯回路を金型内に装填する工程と、前記金
型内に配設した可撓性を有する袋体への流体の供給によ
り袋体を膨張させて前記点灯回路を金型の内面に押し付
けることにより前記点灯回路を所定形状に変形させる工
程とを備えたことを特徴とする。

【０００８】本発明において、導線ネットは、弛みをも
たせた導線によって形成されているので、任意の形状に
変形する。弛みをもたせた導線としては、ジグザグに蛇
行した導線が用いられる。形状保持用の絶縁ワイヤは、
導線より曲げ剛性が大きいので、導線ネットを変形させ
たときその形状を保持することになる。点灯回路は、弛
みをもたせた複数本の導線によって導線ネットを形成
し、前記導線にＬＥＤのリードを接合することで形成さ
れる。この点灯回路を所望の形状に変形させるには、点
灯回路を金型内に装填し、流体の供給によって可撓性を
有する袋体を膨張させて点灯回路を金型の内面に押し付
ける。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明をテール
ランプ兼ストップランプに適用した一実施の形態を示す
要部の分解断面図、図２はＬＥＤの点灯回路の要部の平
面図、図３は同回路の斜視図である。図１において、テ
ールランプ兼ストップランプ（以下、ランプという）１
０は、灯具ボデイ３と前面レンズ４とで構成される灯体
５を備え、その内部にリフレクタ６と、ＬＥＤ２の点灯
回路１１および補強板１２が収納されている。

【００１０】灯具ボデイ３は、合成樹脂によって箱型に
形成され、前面側開口部に前記前面レンズ４が超音波溶
着によって接合される。前面レンズ４は、赤色に着色さ
れた透明な合成樹脂によって形成され、内面にＬＥＤ２
から出た光１３を拡散する多数の小さな凸レンズからな
る拡散レンズ１４が一体に形成されている。

【００１１】リフレクタ６は、合成樹脂、金属等によっ
て形成され、前面に複数個の凹部１５が各ＬＥＤ２に対
応して形成されている。凹部１５は、半楕円形で大きさ
（深さ）が異なり、ランプ１０の中央において最も大き
く、左右両端に向かって漸次小さくなるように形成され
ている。凹部１５の内面は、アルミニウムの蒸着、白色
塗料の塗布等によって回転放物反射面を形成し、ＬＥＤ
２から出た光１３を反射することでランプ１０の光軸と
略平行な平行光線に変換し前方へ導くように機能する。
ＬＥＤ２は、凹部１５の中心に設けられたＬＥＤ取付孔
１６にリフレクタ６の後方から嵌挿され、透明樹脂２Ａ
内にモールドされた半導体チップ２Ｂが回転放物反射面
の焦点位置に位置付けられている。一方、リフレクタ６
の背面は、前記凹部１５の形成に伴い凸凹な面とされ、
補強板１２の前面とともに点灯回路１１の回路取付面を
形成している。なお、リフレクタ６を金属で製作した場
合は、少なくとも点灯回路１１が密接される背面側を絶
縁被覆する必要がある。

【００１２】補強板１２は、合成樹脂によって形成さ
れ、前面がリフレクタ６の背面形状と略同一形状に形成
されることにより、半楕円形からなる複数個の凹部１７
がリフレクタ６の凹部１５に対応して形成されている。
また、各凹部１７の中心にはＬＥＤ２に突き当てられる
ピン１８が一体に突設されている。このような補強板１
２は、リフレクタ６の背面に近接して対向するように設
けられることにより、ＬＥＤ２とその点灯回路１１をリ
フレクタ６の背面に押し付け保護する。

【００１３】図２および図３において、点灯回路１１
は、ＬＥＤ２が接合された変形自在な導線ネット２０に
よって構成されている。導線ネット２０は、一定間隔で
格子状に配列された複数本の導線２１（２１ａ，２１
ｂ）と、形状保持用の絶縁ワイヤ２２とで構成されてい
る。導線２１は、細い裸電線からなり、導線ネット２０
の変形を容易にするためジグザグに蛇行した導線が用い
られることにより弛みが付与されている。本実施の形態
においては、Ｓ字形に蛇行した導線を示したが、これに
限らず鋸歯状、台形状、矩形状等に蛇行したものであっ
てもよい。縦と横の導線２１ａ，２１ｂの交差部Ｋは、
溶接、半田付け、かしめ等によって接続されている。

【００１４】ＬＥＤ２は透明樹脂２Ａの背面側に突出す
る２本のリード２３ａ，２３ｂを有し、これらのリード
２３ａ，２３ｂが導線２１の交差部Ｋ付近において縦と
横の導線２１ａ，２１ｂにそれぞれ電気的に接続されて
いる。導線２１ａ，２１ｂとリード２３ａ，２３ｂとの
電気的接続は、接続の信頼性を高めるため溶接または圧
接が好ましいが、半田付けによって接続してもよい。溶
接または半田付けによって接続する場合は、図４
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようにリード２３ａ，２
３ｂの先端部に板状の接続部２４を一体に設け、導線２
１との接触面積を大きくすればよい。圧接の場合は、図
４（ｄ）に示すように各リード２３ａ，２３ｂの先端部
にＶ字状の溝２５を有する係止部２６を一体に設け、こ
の溝２５に導線２１を係入させるようにすればよい。さ
らに、溝２５の両側縁をエッジ状に形成し、このエッジ
部を導線２１に食い込ませるようにすると、導線２１と
の接続をより一層確実にすることができる。

【００１５】ＬＥＤ２のリード２３ａ，２３ｂが接合さ
れた後、横の導線２１ｂの一部、具体的には図２に点ａ
−ｂ，ｃ−ｄ，ｅ−ｆ，ｇ−ｈ，・・・間の黒く塗りつ
ぶされた切断予定部、すなわち、縦の導線２１ａとの交
差部Ｋとリード２３ｂが接合されるリード接合部Ｎとの
間の導線部分Ｍを切断除去する。これにより、各横の列
のＬＥＤ２が直列に接続され、また電源に対しては並列
に接続される。

【００１６】形状保持用の絶縁ワイヤ２２は、導線２１
より太くて曲げ剛性が大きいワイヤが用いられ、点灯回
路１１が回路取付面である前記リフレクタ６の背面また
は補強板１２の前面に密接するように所定形状に変形さ
れたとき、その形状を安定に保持する機能を有してい
る。図においては、真っ直ぐな絶縁ワイヤ２２を示した
が、導線２１と同様に点灯回路１１の変形を確実にする
ため弛みをもたせたものが用いられることが好ましい。
なお、絶縁ワイヤ２２どうしの交差部は接合する必要が
ない。また、絶縁ワイヤ２２の本数は、導線２１の本数
とは無関係で、少なくすることができる。ただし、曲げ
剛性の大きい導線２１を用い、導線自体に形状保持機能
をもたせた場合は、絶縁ワイヤ２２が不要である。

【００１７】図５にトラック等のバッテリ電圧が２４Ｖ
の車輌に設けられるときのテールランプ兼ストップラン
プの電気回路を示す。このランプは、ランプの幅方向に
並設された同一構成からなる２つの点灯回路１１と制御
回路３０を備えている。

【００１８】点灯回路１１は、制御回路３０を介して図
示しない電源（バッテリ）に直列に接続されている。ま
た、各点灯回路１１のＬＥＤ２は、電源に対して並列に
接続される６つのＬＥＤ群Ｇ1 〜Ｇ6 に分けられてい
る。各ＬＥＤ群Ｇ1 〜Ｇ6 のＬＥＤ２は４つからなり、
電源に対して直列に接続されている。なお、２８は、導
線２１ｂの切断部である。

【００１９】制御回路３０は、直列に接続された逆電流
防止用ダイオード３１と抵抗３２を有するテールランプ
用回路Ｔと、逆電流防止用ダイオード３３を有するスト
ップランプ用回路Ｓとからなり、これらの回路Ｔ，Ｓに
前記点灯回路１１が電流制御用抵抗３４を介して直列に
接続されている。なお、両回路Ｔ，Ｓは電源に対しスイ
ッチを介して接続され、ストップランプ用回路Ｓが電源
に接続されたときには高電圧が印加され、テールランプ
用回路Ｔを接続したときよりＬＥＤ２をより明るく発光
させるようにしている。なお、３５は耐サージ用のアブ
ゾーバで、ツエナーダイオード等が用いられる。なお、
乗用車等のバッテリ電圧が１２Ｖの車輌に設けられる場
合は、点灯回路１１を電源に対して並列に接続すればよ
い。

【００２０】次に、上記した点灯回路１１の製造方法に
ついて説明する。先ず、弛みをもたせた複数本の導線２
１と形状保持用の絶縁ワイヤ２２を格子状に配列して導
線２１の交差部Ｋを溶接等によって接合することにより
変形自在な導線ネット２０を形成する。次に、各導線２
１にＬＥＤ２のリード２３ａ，２３ｂを図２に示すよう
に溶接、接合、半田付け等によって接合し、切断予定部
Ｍを切断除去することによりＬＥＤ２の点灯回路１１を
形成する。次に、この点灯回路１１を図６に示す上型４
３と下型４４とからなる金型４５の内部に、ＬＥＤ２を
下に向けてパッド５５および袋体５６とともに装填す
る。

【００２１】下型４４の上面、すなわち上型４３と対向
する面４４ａは、点灯回路１１を所定形状に変形させる
べき曲面に形成されている。また、下型４４の内部に
は、各ＬＥＤ２を収容する複数本のスリーブ４６とＬＥ
Ｄ突上げピン４７が上下動自在に組み込まれ、かつスリ
ーブ４６を圧縮コイルばね４８によって上方へ付勢して
いる。スリーブ４６の上端部は、下型４４の上方に所定
寸法突出し金型４５内に位置している。スリーブ４６の
下端開口部には、スリーブ４６の上方への移動を制限す
るストッパ４９が一体に設けられている。このストッパ
４９は、下型４４に設けられたスリーブ用の孔５０の段
差部５０ａに前記圧縮コイルばね４８により圧接される
ことにより、スリーブ４６の上方への抜けを防止する。
ＬＥＤ突上げピン４７は、スリーブ４６内に摺動自在に
配設され、点灯回路１１の所定形状に変形させた後上型
４３が離型されると、上昇してＬＥＤ２を押上げ、スリ
ーブ４６から抜き出すように構成されている。

【００２２】パッド５５は、フェルト等の軟質材からな
り、外周部の一部が上型４３と下型４４によって挟持さ
れ、上面に点灯回路１１が下向きに設置される。また、
パッド５５には、ＬＥＤ２が挿通される複数個の挿通孔
５７が形成されている。

【００２３】袋体５６はゴム、合成樹脂等の可撓性を有
する材料によって形成され、空気、水等の供給によって
膨張されると、前記点灯回路１１を押圧して変形させ、
パッド５５を介して下型４４の湾曲した上面４４ａに押
し付け、これによって点灯回路１１が所定形状に変形さ
れる。点灯回路１１を変形させると、導線２１は伸張す
るが、このときの伸びを導線２１自体の弛みによって確
保しているので、導線２１が断線したり、導線どうしの
接合部や導線２１とリード２３ａ，２３ｂとの接合部が
外れたりすることがない。また、ＬＥＤ２はスリーブ４
６に挿入されているので、位置ずれすることがなく、一
定の間隔を保持することができる。

【００２４】このようなランプ１０においては、点灯回
路１１を変形自在な導線ネット１２によって構成してい
るので、従来の剛性を有するプリント配線基板やフレキ
シブルなプリント配線基板を必要とせず、三次元の形状
に自由に変形させることができる。したがって、図１に
示した補強板１２の複雑な前面、すなわち回路取付面に
対して確実に密接させることができ、車体コーナー部に
取付けられるランプ等に適用して好適である。また、形
状保持用の絶縁ワイヤ２２によって点灯回路１１の形状
保持性を高めると、点灯回路１１の取扱い性および灯体
５内への組込み作業性が容易となる。

【００２５】また、点灯回路１１の製造は、弛みをもた
せた複数本の導線２１によって導線ネット２１を形成
し、導線２１にＬＥＤ２のリード２３ａ，２３ｂを接合
して点灯回路１１を形成し、この点灯回路１１を金型４
５内に装填し、袋体５６に空気、水等の流体を供給して
膨張させ、この袋体５６によって点灯回路１１を押圧、
変形させて下型４４に押し付けるようにしているので、
所望の形状をもつ点灯回路１１を容易にしかも安価に製
造することができる。

【００２６】なお、上記した実施の形態においては、ス
リーブ４６とパッド５５を用いて点灯回路１１を製造す
る金型の例を示したが、本発明はこれに何等特定される
ものではなく、下型４４の上面４４ａの形状が比較的単
純であったり、曲率が大きい場合は、必ずしも必要とし
ない。また、上記した実施の形態においては、リフレク
タ６の背面と補強板１２の前面を点灯回路１１のための
回路取付面としたが、リフレクタ６や補強板１２を用い
ないランプにおいては灯具ボデイ３の内面を回路取付面
としてもよい。さらに、点灯回路１１を製造した後、導
線ネット２０を合成樹脂によってモールドすると、導線
２１どうしのショート、さらには外気、特に湿気、水分
から良好に保護することができるとともに、点灯回路１
１の形状保持力を一層高めることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車輌
用灯具は、複数個のＬＥＤを光源として用いた車輌用灯
具において、弛みをもたせた複数本の導線によって変形
自在な導線ネットを形成し、この導線ネットを構成する
前記導線に前記ＬＥＤのリードを接合することによりＬ
ＥＤの点灯回路を構成したので、従来のプリント配線基
板を必要とせず、灯体内部の回路取付面が複雑な三次元
の複雑な形状の灯具、例えば車体コーナー部に取付けら
れる灯具であっても、その回路取付面に確実に密接させ
ることができる。また、導線に対するＬＥＤの取付けも
溶接、圧接等によって接合することができるので確実で
ある。

【００２８】また、本発明は、導線ネットに導線より曲
げ剛性が大きい形状保持用の絶縁ワイヤを組み込んだの
で、点灯回路の形状保持性を一層高めることができ、点
灯回路の取扱い性および灯体内への組込み作業性を向上
させることができる。

【００２９】また、本発明に係る車輌用灯具における点
灯回路の製造方法は、弛みをもたせた複数本の導線によ
って変形自在な導線ネットを形成する工程と、この導線
ネットを構成する前記導線に前記ＬＥＤのリードを接合
することによりＬＥＤの点灯回路を形成する工程と、こ
の点灯回路を金型内に装填する工程と、前記金型内に配
設した可撓性を有する袋体への流体の供給により袋体を
膨張させて前記点灯回路を金型の内面に押し付けること
により前記点灯回路を所定形状に変形させる工程とを備
えているので、所望形状に変形された点灯回路を容易か
つ安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明をテールランプ兼ストップランプに適
用した一実施の形態を示す要部の分解断面図である。

【図２】 点灯回路の要部の平面図である。

【図３】 同回路の斜視図である。

【図４】 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれＬＥＤの他の例を
示す斜視図である。

【図５】 ランプの電気回路を示す図である。

【図６】 点灯回路の製造方法を説明するための図であ
る。

【図７】 車輌用灯具の従来例を示す要部の断面図であ
る。

【符号の説明】

２…ＬＥＤ、３…灯具ボデイ、４…前面レンズ、５…灯
体、６…リフレクタ、１０…テールランプ兼ストップラ
ンプ、１１…点灯回路、１２…補強板、２０…導線ネッ
ト、２１，２１ａ，２１ｂ…導線、２２…形状保持用の
絶縁ワイヤ、２３ａ，２３ｂ…リード、４３…上型、４
４…下型、４５…金型、５６…袋体。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のＬＥＤを光源として用いた車輌
   用灯具において、 弛みをもたせた複数本の導線によって変形自在な導線ネ
   ットを形成し、この導線ネットを構成する前記導線に前
   記ＬＥＤのリードを接合することによりＬＥＤの点灯回
   路を構成したことを特徴とする車輌用灯具。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車輌用灯具において、 点灯回路を灯体内の回路取付面に密接するように変形さ
   せたことを特徴とする車輌用灯具。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の車輌用灯具にお
   いて、 導線ネットに導線より曲げ剛性が大きい形状保持用の絶
   縁ワイヤを組み込んだことを特徴とする車輌用灯具。
4. 【請求項４】 弛みをもたせた複数本の導線によって変
   形自在な導線ネットを形成する工程と、この導線ネット
   を構成する前記導線に前記ＬＥＤのリードを接合するこ
   とによりＬＥＤの点灯回路を形成する工程と、この点灯
   回路を金型内に装填する工程と、前記金型内に配設した
   可撓性を有する袋体への流体の供給により袋体を膨張さ
   せて前記点灯回路を金型の内面に押し付けることにより
   前記点灯回路を所定形状に変形させる工程とを備えたこ
   とを特徴とする車輌用灯具における点灯回路の製造方
   法。