特開 2024-78685 車両用ＬＥＤ灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024078685

(43)【公開日】2024-06-11

(54)【発明の名称】車両用ＬＥＤ灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 43/14 20180101AFI20240604BHJP

   F21S 45/42 20180101ALI20240604BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20240604BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20240604BHJP

   F21W 103/00 20180101ALN20240604BHJP

【ＦＩ】

F21S43/14

F21S45/42

F21V23/00 140

F21W103:20

F21W103:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022191174

(22)【出願日】2022-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】516370235

【氏名又は名称】株式会社ＲＥＩＺ

(74)【代理人】

【識別番号】100189865

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 正寛

(74)【代理人】

【識別番号】100094215

【弁理士】

【氏名又は名称】安倍 逸郎

(72)【発明者】

【氏名】石田 晋士

【テーマコード（参考）】

3K014

【Ｆターム（参考）】

3K014AA01

(57)【要約】

【課題】普及版などの一般的の発光半導体素子を用いた場合でも過度に明るくなることを抑制することができる灯具を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ灯具１０のファン２１はＬＥＤ素子１１に電気的に並列接続され、通電時にＬＥＤ素子１１に向けて送風する。カバー部１８は、ＬＥＤ素子１１の発光部をその発光方向外側から覆うように配置されており、発光部から発光される光量を物理的に減少させた状態で発光部の光を透過させる光量調整部１８ａを有して構成される。ＬＥＤ素子１１は３個で１組をなし、その配置は、１組のＬＥＤ素子１１のうち、２個のＬＥＤ素子１１を灯具の上下方向に沿って並設する。残りのＬＥＤ素子１１は、２個のＬＥＤ素子１１の左右方向に沿うように設ける。１組のＬＥＤ素子１１は、上下方向と直行する方向を中心軸としたとき、上下対称となるように配置する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光部を有する発光半導体素子と、
前記発光半導体素子に対し電気的に並列接続され、通電時に前記発光半導体素子に向けて送風するファンと、
前記発光部から発光される光量を物理的に減少させた状態で前記発光部の光を外部に放射する光量調整部を有する灯具。

【請求項2】

前記発光半導体素子は３個で１組をなし、前記灯具に複数組の半導体素子が設けられ、
前記１組の半導体素子は、２個の半導体素子が灯具の上下方向に沿って並設され、１個の半導体素子は、２個の半導体素子の左右方向に沿うように設けられるとともに、１組の半導体素子は、上下方向と直行する方向を中心軸としたとき、上下対称となるように配置される請求項１に記載の灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば自動車および二輪車などの車両に搭載される灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車および二輪車などの車両において、その左右両側には左右一対のウインカーが配設される。この左右一対のウインカーのそれぞれにはバルブ（灯具の一例）が内設されており、そのバルブが点滅することでその左右一対のウインカーは車両の、左折または右折などの進行方向を外部の車両や歩行者などに報知する。

【0003】

近年、灯具の省エネ化や、発光半導体素子（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、以下「ＬＥＤ素子」ともいう。）の普及などにより、車両においてもそのヘッドライトまたは、ウインカーなどの信号灯具などの照明装置にＬＥＤ素子が広く採用されるようになった。また、ＬＥＤ素子を含む灯具（以下「ＬＥＤ灯具」ともいう。）では、そのＬＥＤ素子が点灯した際の消費電力の定格は、純正・標準のウインカーのバルブと同等に設定されている場合が多い。

【0004】

そのような状況下において、従来の灯具に代えてＬＥＤ灯具を用いようとする需要が存在する。しかしながら、従来の灯具に代えてＬＥＤ灯具を用いる際には、ＬＥＤ灯具は過度に明るくなってしまう嫌いがある。

【0005】

そこで、このような問題を解消する技術として、発光部を有する発光半導体素子と、発光半導体素子に対し電気的に並列接続され、通電時に前記発光半導体素子に向けて送風するファンと、発光部をその発光方向外側から覆うように配置されるカバー部と、を含み、カバー部は、前記発光部から発光される光量を減少させた状態で前記発光部の光を透過させる透過フィルタ膜部を有するＬＥＤ灯具等が提案されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５９４７９６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献１のＬＥＤ灯具は、カバー部に設けられた透過フィルタ膜部を通じて光量を光学的に低減させるものであり、製造メーカが設計したものを車両に取り付けることしかできず、ユーザが光量を調整することができなかった。

【0008】

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、灯具のカバー部の表面に、回転可能な光量調整部材を設け、物理的に光量を調整することができれば、課題解決に寄与できることを知見し、本発明を完成させた。
本発明は、普及版などの一般的の発光半導体素子を用いた場合でも過度に明るくなることを抑制することができる灯具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１に記載の発明は、発光部を有する発光半導体素子と、前記発光半導体素子に対し電気的に並列接続され、通電時に前記発光半導体素子に向けて送風するファンと、前記発光部から発光される光量を物理的に減少させた状態で前記発光部の光を外部に放射する光量調整部を有する灯具である。

【0010】

請求項２に記載の発明は、前記発光半導体素子は３個で１組をなし、前記灯具に複数組の半導体素子が設けられ、前記１組の半導体素子は、２個の半導体素子が灯具の上下方向に沿って並設され、１個の半導体素子は、２個の半導体素子の左右方向に沿うように設けられるとともに、１組の半導体素子は、上下方向と直行する方向を中心軸としたとき、上下対称となるように配置される請求項１に記載の灯具である。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、普及版などの一般的の発光半導体素子を用いた場合でも、光量を調整することができ、過度に明るくなることを抑制することができる。

【0012】

特に請求項２に記載の発明によれば、半導体素子１個と半導体素子２個を横並びに配置することで組を構成する。そして、光量調整部により、発光の光量を、半導体素子２個分、１個分、１．５個分、０．５個分などと調整を容易に行うことができる。
自動車のウインカー灯体の設置位置（高さ）やリフレクターの大きさにより、対向車や後続車へ向かう明るさも異なるため、最適な明るさを選択することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る灯具を説明する斜視図である。

【図2】図１に示す灯具の上面図である。

【図3】図１に示すＡ－Ａ断面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る灯具のＬＥＤ素子の配置を示す平面図である。

【図5】図１に示す灯具の電気回路の構成を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明に係る灯具（以下「ＬＥＤ灯具」ともいう。）に関する実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
本発明に係る実施形態の灯具１０（以下「ＬＥＤ灯具」ともいう。）の物理的構成は、
複数（本実施形態では１８個）の発光半導体素子１１（以下「ＬＥＤ素子１１」ともいう。）と、筐体部１２と、ファン２１と、ファン保持部２２と、を含んで構成される。

【0015】

複数のＬＥＤ素子１１は、外方に光を放射する発光部（不図示）を有する。また、複数のＬＥＤ素子１１は、３つで１組（以下この組を「ユニット」ともいう。）を構成しており、本実施形態ではＬＥＤ素子１１は１８個用いられるので、合計、６組のユニット１１Ａが組成される。１つのユニット１１Ａにつき３個のＬＥＤ素子１１のうち２個のＬＥＤ素子１１は、隣接して直線状に（図中で上下方向に沿って）並設され、残りの１個のＬＥＤ素子１１は、２個のＬＥＤ１１の横方向に並設され、かつ、３個のＬＥＤ素子が、上下方向と直行する方向に延びる中心軸に対して上下対象となるようにＬＥＤ素子が配置される。ＬＥＤ素子１１のユニット１１Ａのそれぞれでは通電されるとその３つのＬＥＤ素子１１が同時に点灯する。

【0016】

筐体部１２は、金属製部材（例えばアルミホイール製部材）からなり全体的に略円筒状に形成される。また、筐体部１２は、ＬＥＤ固定部１３と、カバー部１８と、ベース部２０と、を有して構成される。

【0017】

ＬＥＤ固定部１３は、有底の略円筒状に形成されており、先端部に開口部１４を有する。ＬＥＤ固定部１３の外周面には周方向に亘（わた）って段部１５が設けられる。この段部１５により、ＬＥＤ固定部１３の外周面には、大径部１６および小径部１７が設けられる。ＬＥＤ固定部１３の小径部１７の外周面に、複数のＬＥＤ素子１１のユニット１１Ａのそれぞれが、周方向で、略等間隔で、並列して貼設または埋設される。つまり、複数のＬＥＤ素子１１のそれぞれは、ＬＥＤ固定部１３の表面に固設されており、通電時にＬＥＤ固定部１３（ＬＥＤ灯具１０の本体）の径方向外側に向けて放射して発光する。

【0018】

カバー部１８は、合成樹脂部材からなり略円筒状に形成される。また、カバー部１８の内径がＬＥＤ固定部１３の小径部１７の外径よりも若干大きく設けられる。カバー部１８の内側にＬＥＤ固定部１３の小径部１７が、複数のＬＥＤ素子１１がその表面で固設された状態で挿入される。この挿入により、カバー部１８の一端面がＬＥＤ固定部１３の段部１５の端面に当接し、その当接された状態でカバー部１８がＬＥＤ固定部１３に取付固定される。つまり、カバー部１８はＬＥＤ素子１１の発光部のそれぞれをその発光方向外側から一体部に覆うように設けられる。また、ＬＥＤ素子１１のそれぞれは、カバー部１８の内周面と、ＬＥＤ固定部１３の小径部１７の外周面と、の間、換言すればカバー部１８の内部に配置されることになる。

【0019】

また、カバー部１８の少なくとも表面には、ＬＥＤ素子１１の発光部から発光される光量を減少させた状態で発光部の光を透過させる透過フィルタ膜部１９が形成されていてもよく、その場合、例えばカバー部１８は、その外観は白濁して設けられてもよい。それにより、ＬＥＤ灯具１０のＬＥＤ素子１１として、普及版のものを用いた場合でも過度に明るくなることを抑制して、コスト削減および車両安全の確保を図ることが可能となる。
なお、透過フィルタ膜部１９を設ける場合には、例えばカバー部１８の外周面を所定の塗料素材でコーティングするか、またはカバー部１８の合成樹脂の材料に同様な素材を混合した上で射出成形などしてカバー部１８と一体に設けられるが、これに限定されない。透過フィルタ膜部１９としては、光量を減少させてその光を透過可能なフィルタ機能を有するものであれば適宜種々の部材または材料を採用することが可能である。

【0020】

また、カバー部１８（透過フィルタ膜部１９が設けられている場合には透過フィルタ膜部１９）と接するように光量調整部１８ａが設けられている。光量調整部１８ａは平面視して、中空円形の金属製の部材であり、カバー部１８（または透過フィルタ部１９）を囲うように設けられている。光量調整部１８ａには正面視して長方形の透過孔が形成され、この透過孔からＬＥＤ素子１１の発光部から発光された光が外部に向けて放射される。

【0021】

ベース部２０は、ＬＥＤ固定部１３に一体に設けられ、板状に形成される。ベース部２０は、その先端部でＬＥＤ固定部１３の基端部に連結する。ベース部２０の先端部の幅寸法は、ＬＥＤ固定部１３の外周形状と略一致して設けられる。
なお、ＬＥＤ固定部１３の外径は、取り付ける車両における正規品（従来品）のＬＥＤ灯具の大きさにより規定される。

【0022】

ファン２１は、抵抗器としてのモータ（不図示）と、モータの回転軸に固着されるプロペラ（不図示）と、を含んで、送風可能に構成される。このファン２１は、金具（不図示）を用いてファン保持部２２の貫通孔２３（後述）の内部に配置される。
なお、本実施形態では、ファン２１は市販品ものが用いられるが、それに限定されず、本実施形態のＬＥＤ灯具１０専用に設計されてもよい。

【0023】

ファン保持部２２は、金属製部材（例えばアルミホイール製部材）からなり、略円筒状に形成されてその軸方向に（図中で上下方向に沿って）延在する貫通孔２３を有する。また、ＬＥＤ固定部１３と同様にファン保持部２２の外周面には周方向に亘って段部２４が設けられ、ファン保持部２２は大径部２５および小径部２６を有する。ファン保持部２２の小径部２６の外径は、ＬＥＤ固定部１３の内径より小さく設けられる。ファン保持部２２は、その小径部２６でＬＥＤ固定部１３の内側にその開口部１４から挿嵌されて取り付けられる。

【0024】

ファン保持部２２の貫通孔２３の内周壁には保持金具（不図示）が配設される。この保持金具が、ファン保持部２２の貫通孔２３の上側においてその内側にファン２１を、その貫通孔２３とファン２１とに間隙を在して保持する。この間隙により、貫通孔２３に送られる空気が断熱材として機能することが可能となる。また、ファン保持部２２は、その小径部２６がＬＥＤ固定部１３の内部に挿嵌された状態で、連結金具によってＬＥＤ固定部１３に固着される。
なお、この連結金具２７での固着により、カバー部１８はＬＥＤ固定部１３から離脱不能に固定されることになる。

【0025】

［ＬＥＤ灯具の電気回路の構成について］
次に図５を参照して、ＬＥＤ灯具１０の電気回路の構成について説明する。図５は、図１に示すＬＥＤ灯具１０の電気回路の構成を示す回路図である。

【0026】

図５に示すように、電気回路は、電源として定電流装置３０を有し、負荷として、１つのファン２１と、複数（本実施形態では６つ）の抵抗素子３１と、複数（本実施形態では６組）のＬＥＤ素子１１のユニット１１Ａと、を有する。

【0027】

定電流装置３０は、定電流ダイオード（不図示）を並列接続し、ＬＥＤ素子１１およびファン２１に一定電流を安定的に供給する。
なお、定電流装置３０は、ＬＥＤ固定部１３の内部に収納される（図４参照）。

【0028】

複数のＬＥＤ素子１１のユニット１１Ａのそれぞれに、複数の抵抗素子３１のそれぞれが電気的に直列接続される。この１つのＬＥＤ素子１１のユニット１１Ａおよび１つの抵抗素子３１で１つのＬＥＤ素子１１－抵抗のユニット３１Ａを組成し、これら６組のＬＥＤ素子１１－抵抗のユニット３１Ａのそれぞれが、互いに並列に電気的に接続する。さらに、これら６組のＬＥＤ素子１１－抵抗のユニット３１Ａに対してファン２１も同様に電気的に並列接続される。これら負荷としての、ＬＥＤ素子１１、抵抗素子３１およびファン２１は、定電流装置３０に接続されており、それにより、ＬＥＤ灯具１０として１つの電気回路が構成される。

【0029】

車載バッテリー（不図示）から供給される電流は、定電流装置３０に流れ、その後、ファン２１、ＬＥＤ素子１１、抵抗素子３１のそれぞれに電流が流れる。その後、電流は、定電流装置３０を経由してバッテリーに戻る。

【0030】

［ＬＥＤ灯具の利点について］
以上説明したように本実施形態によれば、光量調整部１８ａにより、発光部から発光される光量を調整することができるため、このため、普及版などの一般的なＬＥＤ素子１１を用いた場合でも過度に明るくなることを抑制して、コスト削減および車両安全の確保を図ることができる。
つまり、１つのユニット１１Ａにつき３個のＬＥＤ素子１１のうち２個のＬＥＤ素子１１は、隣接して直線状に（図中で上下方向に沿って）並設され、残りの１個のＬＥＤ素子１１は、２個のＬＥＤ素子１１の横方向に並設され、かつ、３個のＬＥＤ素子１１が、上下方向と直行する方向に延びる中心軸に対して上下対象となるようにＬＥＤ素子１１を配置することにより、光量調整部１８ａの回転によって透過孔の位置を調整することで、発光の光量を、ＬＥＤ素子１１２個分、１個分、１．５個分、０．５個分などと調整を容易に行うことができる。
自動車のウインカー灯体の設置位置（高さ）やリフレクターの大きさにより、対向車や後続車へ向かう明るさも異なるため、最適な明るさを選択することができる。
なお、本実施形態はカバー部１８、透過フィルタ膜部１９が設けられている例を挙げたが、本発明は、光量調整部１８ａを有していれば、本発明の効果を達することができるため、カバー部を設けなくても本発明を適用することは自明である。

【符号の説明】

【0031】

１０ ：ＬＥＤ灯具（灯具）
１１ ：ＬＥＤ素子（発光半導体素子）
１８ａ ：光量調整部
２１ ：ファン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】