特許 5894494 車両用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5894494

(24)【登録日】2016年3月4日

(45)【発行日】2016年3月30日

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/10 20060101AFI20160317BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20160317BHJP

【ＦＩ】

   F21S8/10 360

   F21S8/10 160

   F21S8/10 531

   F21Y101:02

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-102863(P2012-102863)

(22)【出願日】2012年4月27日

(65)【公開番号】特開2013-232305(P2013-232305A)

(43)【公開日】2013年11月14日

【審査請求日】2015年3月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100109047

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 雄祐

(74)【代理人】

【識別番号】100109081

【弁理士】

【氏名又は名称】三木 友由

(72)【発明者】

【氏名】石原 裕士

【審査官】 竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２６７４６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ８／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方の主表面に複数の発光素子搭載部を有するフレキシブルプリント配線基板と、
前記フレキシブルプリント配線基板の他方の主表面における各発光素子搭載部の裏面側に取り付けられる複数の放熱部材と、
前記複数の放熱部材を支持するベース部材と、を備え、
前記放熱部材は、前記フレキシブルプリント配線基板に接する接触部と、当該接触部から後方へ延出する延出部と、を有し、
車両用灯具はさらに、前記ベース部材と前記延出部とを係合する第１係合機構と、
前記ベース部材と前記接触部とを係合する第２係合機構と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

前記第１係合機構は、前記放熱部材を前記ベース部材に嵌合固定する請求項１に記載の車両用灯具。

【請求項3】

前記複数の発光素子搭載部は、少なくとも２つの隣り合う発光素子搭載部が灯具前後方向にずれている請求項１又は２に記載の車両用灯具。

【請求項4】

前記放熱部材は、金属板で構成され、
前記接触部は、折り曲げられた状態の前記金属板の一部分で構成され、前記延出部は、折り曲げられた状態の前記金属板の他の部分で構成される請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用灯具に関し、特に自動車などの車両に用いられる車両用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、発光ダイオードが電気的に接続され、該発光ダイオードをオンオフ制御するための信号が供給されるフレキシブル基板と、フレキシブル基板を支持する板状のフレームと、フレキシブル基板をフレームに固定するためのクリップ機能を備えた固定具とを備えた光半導体照明装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−１２８２１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された灯具において、発光素子の放熱はクリップ形状の固定具により実施していた。そのため、発光素子の発熱量が増大した場合に放熱性能が不足しやすいという課題があった。これに対し、フレキシブルプリント配線基板の裏面側に貼り付けられた板状のフレームに放熱性を持たせることで、放熱性の向上を図ることが考えられる。しかしながら、この構造では各発光素子の放熱に寄与するフレームの領域を確保する必要がある。そのため、発光素子の搭載ピッチが大きくなって、灯具の大型化を招くおそれがあった。

【0005】

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、灯具の大型化を回避しながら、発光素子の放熱性を向上させる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具である。当該車両用灯具は、一方の主表面に複数の発光素子搭載部を有するフレキシブルプリント配線基板と、前記フレキシブルプリント配線基板の他方の主表面における各発光素子搭載部の裏面側に取り付けられる複数の放熱部材と、前記複数の放熱部材を支持するベース部材と、を備え、前記放熱部材は、前記フレキシブルプリント配線基板に接する接触部と、当該接触部から後方へ延出する延出部と、を有することを特徴とする。

【0007】

この態様によれば、灯具の大型化を回避しながら、発光素子の放熱性を向上させることができる。

【0008】

上記態様において、前記ベース部材と前記延出部とを係合する第１係合機構と、前記ベース部材と前記接触部とを係合する第２係合機構と、を備えてもよい。これによれば、フレキシブルプリント配線基板をベース部材に固定するための固定部材を別途に設ける必要がないため、部品点数を削減することができる。

【0009】

上記態様において、第１係合機構は、前記放熱部材を前記ベース部材に嵌合固定してもよい。これにより、より簡単に放熱部材及びフレキシブルプリント配線基板をベース部材に固定することができる。

【0010】

上記いずれかの態様において、複数の発光素子搭載部は、少なくとも２つの隣り合う発光素子搭載部が灯具前後方向にずれていてもよい。フレキシブルプリント配線基板は柔軟性を有するため、簡単にこのような形状を取ることができる。

【0011】

また、上記いずれかの態様において、前記放熱部材は、金属板で構成され、前記接触部及び前記延出部は、前記金属板が折り曲げ加工されてなってもよい。これによれば、より簡単に放熱部材を形成することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、灯具の大型化を回避しながら、発光素子の放熱性を向上させる技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す水平断面図である。

【図2】実施の形態に係る灯具ユニットの分解斜視図である。

【図3】図３（Ａ）は、灯具ユニットの発光素子近傍の概略構造を示す鉛直断面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図4】灯具ユニットの発光素子近傍の概略構造を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0015】

図１は、実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す水平断面図である。本実施形態に係る車両用灯具１は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置である。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図１には車両用灯具１として一方の前照灯ユニットの構造を示す。

【0016】

車両用灯具１は、車両前方側に開口部を有するランプボディ２と、ランプボディ２の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー４とを備える。透光カバー４は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成されている。ランプボディ２と透光カバー４とにより形成される灯室３内には、灯具ユニット１０が収容されている。灯室３内において、灯具ユニット１０は、ブラケット（図示せず）を介してランプボディ２に支持されている。灯具ユニット１０よりも灯具前方側には、エクステンション部材６が配置されている。エクステンション部材６は、灯具ユニット１０からの照射光を通すための開口部６ａを有し、ランプボディ２に固定されている。

【0017】

続いて、図１〜図４を参照しながら灯具ユニット１０の構造について詳細に説明する。図２は、実施の形態に係る灯具ユニットの分解斜視図である。図３（Ａ）は、灯具ユニットの発光素子近傍の概略構造を示す鉛直断面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図４は、灯具ユニットの発光素子近傍の概略構造を示す斜視図である。なお、図３（Ａ）〜図４は、後述する突起部６６がかしめられる前の状態を示している。また、図４では、インナーレンズ８０の図示を省略している。

【0018】

灯具ユニット１０は、フレキシブルプリント配線基板２０と、複数の放熱部材４０と、ベース部材６０と、インナーレンズ８０と、を主な構成として備える。

【0019】

フレキシブルプリント配線基板２０は、灯具前方側の主表面（一方の主表面）に複数の発光素子搭載部２２（図３（Ａ）参照）を有する。また、当該主表面には、各発光素子搭載部２２に搭載される発光素子２４へ電力を供給するための配線パターン（図示せず）が印刷されている。フレキシブルプリント配線基板２０の所定位置には、ベース部材６０の突起部６６が挿通される貫通孔２６が複数設けられている。フレキシブルプリント配線基板２０は、一端側に、発光素子２４の点消灯等を制御する制御基板（図示せず）に接続されるケーブル２８を有する。発光素子２４は、例えば、半導体発光素子（ＬＥＤ）である。なお、本実施の形態では発光素子搭載部２２及び発光素子２４を３つとしているが、その数は特に限定されない。

【0020】

放熱部材４０は、発光素子２４で発生した熱を放熱するための部材であり、フレキシブルプリント配線基板２０における各発光素子搭載部２２の裏面側に取り付けられる。すなわち、放熱部材４０は、灯具前方から見て、その存在領域の少なくとも一部が発光素子搭載部２２及び発光素子２４の存在領域の少なくとも一部と重なるように配置されて、フレキシブルプリント配線基板２０に固定される。放熱部材４０は、フレキシブルプリント配線基板２０の灯具後方側の主表面（他方の主表面）に触する接触部４２と、当該接触部４２から後方へ延出する延出部４４と、を有する。

【0021】

放熱部材４０は、熱伝導性の高い材料からなり、本実施の形態ではアルミ等の金属板で構成されている。そして、接触部４２及び延出部４４は、金属板が折り曲げ加工されてなる。すなわち、金属板の両端が折り曲げられることで、平板状の接触部４２と、接触部４２の両サイドから灯具後方側に突出し、互いの主表面が対向する２つの平板状の延出部４４とが形成されている。２つの延出部４４の互いに対向する主表面の間隔は、後述する支持部６４の左右側面の幅寸法よりも大きく、左右側面に設けられた凸部６８の頂部間の寸法よりも小さくなるように設計されている。接触部４２には、ベース部材６０の突起部６６が挿通される貫通孔４６が設けられている。また、各延出部４４には、後述するランス嵌合用の開口部４８が設けられている。

【0022】

放熱部材４０は、接触部４２の主表面がフレキシブルプリント配線基板２０の灯具後方側の主表面に、熱伝導性を有する接着剤等で接着されることで、フレキシブルプリント配線基板２０に固定されている。したがって、放熱部材４０は、接触部４２においてフレキシブルプリント配線基板２０に面接触している。発光素子２４で発生した熱は、フレキシブルプリント配線基板２０の発光素子搭載部２２を介して接触部４２に伝達され、接触部４２から延出部４４に伝達される。

【0023】

ベース部材６０は、複数の放熱部材４０を支持するための部材であり、例えばポリカーボネート等の樹脂材料で構成されている。ベース部材６０は、ブラケットを介してランプボディ２に固定される。

【0024】

ベース部材６０は、灯具左右方向に延在する略板状の本体部６２と、本体部６２から灯具前方側に突出する略矩形状の複数の支持部６４を有する。複数の支持部６４は、灯具左右方向で所定の間隔をあけて配置され、各支持部６４に放熱部材４０が係合される。各支持部６４の前面（灯具前方側の表面）には、灯具前方側に突出する突起部６６が設けられている。また、各支持部６４の両側面（灯具左右側の表面）にはそれぞれ、後述するランス係合用の凸部６８が設けられている。本体部６２の灯具左右方向の両端部には、後述する締結部材９０が挿通される貫通孔７０が設けられている。

【0025】

インナーレンズ８０は、複数のレンズ部８２と、これらのレンズ部８２をつなぐ連結部８４とを有する。連結部８４は、灯具左右方向に延在し、その両端部には、後述する締結部材９０が挿通される貫通孔８６が設けられている。本実施の形態のインナーレンズ８０は、透光性を有する樹脂やガラス等によりレンズ部８２及び連結部８４が一体成形されてなる。レンズ部８２は、発光素子２４から照射された光を灯具前方に投影する。

【0026】

フレキシブルプリント配線基板２０の複数の発光素子搭載部２２は、少なくとも２つの隣り合う発光素子搭載部２２が灯具前後方向にずれている。本実施の形態では、全ての発光素子搭載部２２が灯具前後方向にずれている。したがって、複数の発光素子２４は、灯具前後方向にずれて配置されている。本実施の形態では、ベース部材６０の本体部６２が階段状であり、これにより支持部６４の前面の位置が灯具前後方向にずれており、その結果、発光素子搭載部２２及び発光素子２４が前後にずれている。本体部６２が平面状で、支持部６４の灯具前方への突出長さが異なることで、発光素子搭載部２２及び発光素子２４が前後にずれてもよい。また、発光素子搭載部２２及び発光素子２４の前後のずれは、例えば、車両の側方及び／又は上方に位置するものほど灯具後方又は灯具前方に位置するように設計することができる。フレキシブルプリント配線基板２０は、柔軟性を有するため、ベース部材６０の形状に合わせて簡単に変形させることができる。そのため、車両用灯具１の製造工程の簡略化を図ることができる。

【0027】

続いて、フレキシブルプリント配線基板２０、放熱部材４０及びベース部材６０の係合構造について説明する。本実施の形態に係る灯具ユニット１０は、フレキシブルプリント配線基板２０、放熱部材４０及びベース部材６０を係合するために、第１係合機構１００と、第２係合機構１０２とを備える。第１係合機構１００は、ベース部材６０と延出部４４とを係合する機構であり、放熱部材側第１係合部としての開口部４８と、ベース部材側第１係合部としての凸部６８とで構成される。第２係合機構１０２は、ベース部材６０と接触部４２及びフレキシブルプリント配線基板２０とを係合する機構であり、フレキシブルプリント配線基板側係合部としての貫通孔２６と、放熱部材側第２係合部としての貫通孔４６と、ベース部材側第２係合部としての突起部６６とで構成される。

【0028】

より詳しくは、図２に示すように、複数の放熱部材４０が固定されたフレキシブルプリント配線基板２０が、ベース部材６０の灯具前方側からベース部材６０に向けて接近させられる。フレキシブルプリント配線基板２０と放熱部材４０とは、貫通孔２６と貫通孔４６（図１等参照）とが重なるように位置関係が定められており、放熱部材４０が固定されたフレキシブルプリント配線基板２０は、貫通孔２６及び貫通孔４６と突起部６６とが位置合わせされて、ベース部材６０に接近させられる。

【0029】

図３（Ａ）〜図３（Ｃ）及び図４に示すように、フレキシブルプリント配線基板２０がベース部材６０に接近すると、２つの延出部４４の間に支持部６４が進入し、延出部４４の内側の主表面に支持部６４の凸部６８が当接する。フレキシブルプリント配線基板２０をベース部材６０にさらに接近すると、凸部６８により延出部４４が押圧されて、２つの延出部４４が互いに離れる方向に、外側に開くように変形する。さらに接近すると、凸部６８が開口部４８内に収まり、凸部６８による延出部４４の押圧が解除されて、延出部４４が互いに近づく方向に変位して変形前の状態に戻る。これにより、放熱部材４０がベース部材６０にランス嵌合する。すなわち、第１係合機構１００は、放熱部材４０をベース部材６０に嵌合固定する。第１係合機構１００は、放熱部材４０をベース部材６０に嵌合固定することで、放熱部材４０を介してフレキシブルプリント配線基板２０をベース部材６０に係合している。

【0030】

この状態で、貫通孔４６及び貫通孔２６から突起部６６が突出する。そして、図１に示すように、突起部６６の貫通孔２６から突出した部分に熱かしめ処理が施されて、貫通孔２６及び貫通孔４６からの突起部６６の抜け止めがなされる。すなわち、第２係合機構１０２は、貫通孔４６及び貫通孔２６に挿通された突起部６６の先端部の熱かしめにより、フレキシブルプリント配線基板２０、放熱部材４０及びベース部材６０を係合する。なお、第２係合機構１０２は、第１係合機構１００と同様に、放熱部材４０とベース部材６０のみを係合し、放熱部材４０を介してフレキシブルプリント配線基板２０をベース部材６０に係合してもよい。また、第２係合機構１０２は、熱かしめに代わって、ねじ等の締結部材を用いてフレキシブルプリント配線基板２０、放熱部材４０及びベース部材６０を係合するものであってもよい。また、第１係合機構１００は、放熱部材側第１係合部が凸部で、ベース部材側第１係合部が開口部であってもよい。

【0031】

ベース部材６０にフレキシブルプリント配線基板２０及び放熱部材４０が固定された後、ベース部材６０に対して、灯具前方側からインナーレンズ８０が取り付けられる。インナーレンズ８０とベース部材６０とは、貫通孔８６と貫通孔７０とが重なるように位置合わせされ、ねじ等の締結部材９０が貫通孔８６及び貫通孔７０に挿通されることで、互いに固定される。

【0032】

本実施の形態に係る車両用灯具１において、灯具ユニット１０は、ターンシグナルランプ用の灯具ユニットとして用いることができる。なお、灯具ユニット１０は、デイタイムランニングランプやクリアランスランプ等の他の標識灯や、ヘッドランプ、テールランプ、ブレーキランプ用の灯具ユニットとしても用いることができる。

【0033】

以上説明したように、本実施の形態に係る車両用灯具１における放熱部材４０は、フレキシブルプリント配線基板２０に面接触する接触部４２と、当該接触部４２から後方へ延出する延出部４４とを有する。そのため、発光素子２４の放熱性の向上が要求される場合は、延出部４４を大きくすることでその要求に応えることができる。したがって、発光素子２４の搭載ピッチが大きくなることを回避することができ、ひいては灯具の大型化を回避することができる。あるいは、発光素子２４の放熱性を維持したまま、発光素子２４の搭載ピッチを縮小することができる。また、発光素子２４の配置についての意匠上の自由度も向上する。

【0034】

また、車両用灯具１は、ベース部材６０と放熱部材４０の延出部４４とを係合する第１係合機構１００と、ベース部材６０と放熱部材４０の接触部４２とを係合する第２係合機構１０２とを備える。すなわち、放熱部材４０がフレキシブルプリント配線基板２０をベース部材６０に固定するための固定部材として機能している。そのため、放熱部材４０とは別に、フレキシブルプリント配線基板２０及び／又は放熱部材４０をベース部材６０に固定するための固定部材を設ける必要がないため、部品点数の削減を図ることができる。また、接触部４２と延出部４４とをそれぞれベース部材６０に係合できるため、放熱部材４０をより確実にベース部材６０に固定することができる。

【0035】

また、第１係合機構１００は、放熱部材４０をベース部材６０に嵌合固定している。そのため、ねじ止めや、かしめによる放熱部材４０とベース部材６０との固定箇所を減らすことができる。よって、より簡単に放熱部材４０をベース部材６０に固定することができる。また、放熱部材４０は金属板で構成され、接触部４２及び延出部４４は金属板の折り曲げ加工により形成されている。そのため、放熱部材４０を簡単に製造することができる。

【0036】

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることが可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述の実施の形態に変形が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。

【符号の説明】

【0037】

１ 車両用灯具、 ２０ フレキシブルプリント配線基板、 ２２ 発光素子搭載部、 ２４ 発光素子、 ４０ 放熱部材、 ４２ 接触部、 ４４ 延出部、 ６０ ベース部材、 １００ 第１係合機構、 １０２ 第２係合機構。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】