(57)【要約】【課題】基板の機械的な固定と電気的な接合を確実に行って信頼性の向上を図ることができるＬＥＤモジュールを提供すること。【解決手段】本発明に係るＬＥＤモジュール１は、ＬＥＤチップ８と制御素子９が実装された基板２と、電源側コネクタが接続されるコネクタ部４Ａを有するソケットハウジング４と、該ソケットハウジング４と一体化されたヒートシンク５と、前記基板２と電源側コネクタとを電気的に接続する給電端子６が一体化されたソケットカバー３を備え、前記基板２と前記ソケットカバー３を前記ソケットハウジング４にネジ１３によって結合して構成される。又、前記基板２は、熱伝導性部材１２を介して前記ヒートシンク５の天面に密着される。【選択図】図３
2015220035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップと制御素子が実装された基板と、電源側コネクタが接続されるコネクタ部を有するソケットハウジングと、該ソケットハウジングと一体化されたヒートシンクと、前記基板と電源側コネクタとを電気的に接続する給電端子が一体化されたソケットカバーを備え、前記基板と前記ソケットカバーを前記ソケットハウジングにネジ結合したことを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項２】
前記基板を熱伝導性部材を介して前記ヒートシンクの天面に密着させたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤモジュール。
【請求項３】
前記ソケットカバーに、前記ＬＥＤチップから出射する光を制御するための光学レンズを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤモジュール。
【請求項４】
ハウジングとその開口部を覆うアウタレンズによって画成される灯室内に、少なくとも光源と、リフレクタ又はレンズを収容して構成される車両用灯具において、
前記光源として請求項１〜３の何れかに記載されたＬＥＤモジュールを前記ハウジング又はリフレクタに着脱可能に取り付けたことを特徴とする車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユニット化されたＬＥＤモジュールとこれを備えた車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、テール・ストップランプ等の車両用灯具には、光源としてユニット化されたＬＥＤモジュールがハウジング等に着脱可能に装着されるが、斯かるＬＥＤモジュールに関して特許文献１には、図９及び図１０に示すものが提案されている。
【０００３】
即ち、図９は特許文献１において提案されたＬＥＤモジュールの分解斜視図、図１０は同ＬＥＤモジュールにおける基板の機械的な固定構造と電気的な接続構造を示す部分断面図であり、図示のＬＥＤモジュール１０１は、図９に示すように、インサート成形によって一体化されたソケットハウジング１０４とヒートシンク（放熱部材）１０５及び給電端子１０６と、光源部を構成する基板１０２を含んで構成されている。
【０００４】
上記ソケットハウジング１０４は、絶縁性を有する樹脂材料によって構成され、前記ヒートシンク１０５は、熱伝導性の高いアルミダイカストによって構成され、前記給電端子１０６は、導電性金属によって構成されている。
【０００５】
又、前記基板１０２には、複数（図示例では、４つ）のＬＥＤチップ１０８と、抵抗やダイオード等の複数の制御素子（不図示）が実装されており、この基板１０２は、図１０に示す取付構造によってソケットハウジング１０４に機械的に固定されるとともに、給電端子１０６に電気的に接合される。
【０００６】
即ち、基板１０２は、熱伝導性接着剤１１４によってソケットハウジング１０４に接着され、給電端子１０６によってソケットハウジング１０４に機械的に固定されるとともに、電気的に接合されている。具体的には、図１０（ａ）に示すように、ソケットハウジング１０４に挿通する給電端子１０６の割りピン状の端部１０６ａは、熱伝導性接着剤１１４と基板１０２を貫通して基板１０２の外部へと突出しており、この割りピン状の端部１０６ａを図１０（ｂ）に示すように左右に開いて基板１０２に密着させ、その密着部をハンダ付け、レーザー溶接、抵抗溶接等によって固定することによって、基板１０２はソケットハウジング１０４に機械的に固定されるとともに、給電端子１０６に電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１７１２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１において提案されたＬＥＤモジュール１０１における基板１０２の取付構造では、給電端子１０６のハンダ付け等による基板１０２の機械的な固定と電気的な接合とが同一箇所で行われているため、その部分に応力が集中し、該部分が破壊されると不灯等の問題が発生する。
【０００９】
又、車両の走行時の振動や、ＬＥＤチップ１０８や制御素子の発熱等によって基板１０２の固定部に応力が集中したり、基板１０２を接着する熱伝導性接着剤１１４が劣化し、基板１０２がソケットハウジング１０４から浮いてしまい、基板１０２の放熱性が低下するという問題も発生する。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、基板の機械的な固定と電気的な接合を確実に行って信頼性の向上を図ることができるＬＥＤモジュール及びこれを備えた車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１記載のＬＥＤモジュールは、ＬＥＤチップと制御素子が実装された基板と、電源側コネクタが接続されるコネクタ部を有するソケットハウジングと、該ソケットハウジングと一体化されたヒートシンクと、前記基板と電源側コネクタとを電気的に接続する給電端子が一体化されたソケットカバーを備え、前記基板と前記ソケットカバーを前記ソケットハウジングにネジ結合して成ることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記基板を熱伝導性部材を介して前記ヒートシンクの天面に密着させたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ソケットカバーに、前記ＬＥＤチップから出射する光を制御するための光学レンズを設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、ハウジングとその開口部を覆うアウタレンズによって画成される灯室内に、少なくとも光源とリフレクタ又はレンズを収容して構成される車両用灯具において、前記光源として請求項１〜３の何れかに記載のＬＥＤモジュールを前記ハウジング又は前記リフレクタに着脱可能に取り付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、ＬＥＤチップと制御素子が実装された基板をソケットカバーと共にソケットハウジングにネジ結合によって機械的に確実に固定することができる。そして、基板のソケットハウジングへの機械的な固定箇所と給電端子を介しての電源側コネクタとの電気的な接続箇所を振り分けたため、応力集中等の影響を受けることなく、基板の機械的な固定と電気的な接合を確実に行ってＬＥＤモジュールの信頼性を高めることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、基板を熱伝導性部材を介してヒートシンクの天面に密着させたため、ＬＥＤチップと制御素子が発生する熱が基板を経てヒートシンクに直接伝わり、ヒートシンクから放熱されるためにＬＥＤチップと制御素子が効率良く冷却されてそれらの温度上昇が抑えられる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、ＬＥＤチップから出射する光の配光がソケットカバーに設けられた光学レンズによって制御されるため、当該ＬＥＤモジュールに要求される配光規格を満足することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、車両用灯具は、信頼性の高いＬＥＤモジュールを光源として使用するため、不灯等の不具合の発生が防がれる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る車両用灯具の断面図である。
【図２】本発明に係るＬＥＤモジュールの斜視図である。
【図３】本発明に係るＬＥＤモジュールの分解斜視図である。
【図４】本発明に係るＬＥＤモジュールの側面図である。
【図５】本発明に係るＬＥＤモジュールの側断面図である。
【図６】本発明に係るＬＥＤモジュールの平面図である。
【図７】本発明に係るＬＥＤモジュールの底面図である。
【図８】本発明に係るＬＥＤモジュールの基板とソケットカバーのソケットハウジングへの固定構造を示す部分側断面図である。
【図９】特許文献１において提案されたＬＥＤモジュールの分解斜視図である。
【図１０】特許文献１において提案されたＬＥＤモジュールの基板の機械的な固定構造と電気的な接続構造を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
［車両用灯具］
図１は本発明に係る車両用灯具の断面図であり、図示の車両用灯具５０は、車両の後部左右に配置されるテール・ストップランプとして使用されるものであって、ハウジング５１とその開口部を覆うアウタレンズ５２によって画成された灯室５３内にリフレクタ５４を収容するとともに、ハウジング５１の背面にＬＥＤモジュール１を着脱可能に装着して構成されており、ＬＥＤモジュール１の一部（発光部）は灯室５３内に臨んでいる。
【００２１】
上記ハウジング５１は、光不透過性樹脂によってボックス状に一体に成形されており、その開口部を覆う前記アウタレンズ５２は、透明な光透過性樹脂又はガラスによって構成されている。又、前記リフレクタ５４は、ＬＥＤモジュール１から出射する光を車両後方（図１の上方）へと反射させるものであって、このリフレクタ５４によって反射した光は、透明なアウタレンズ５２を透過して車両後方に向かって出射する。尚、本実施の形態では、配光制御部品としてレフレクタ５４を灯室５３内に収容し、ＬＥＤモジュール１をハウジング５１に着脱可能に装着したが、配光制御部品としてレンズを灯室５３内に収容し、このレンズにＬＥＤモジュール１を着脱可能に装着しても良い。
［ＬＥＤモジュール］
次に、本発明に係る前記ＬＥＤモジュール１の詳細を図２〜図８に基づいて説明する。
【００２２】
図２はＬＥＤモジュールの斜視図、図３は同ＬＥＤモジュールの分解斜視図、図４は同ＬＥＤモジュールの側面図、図５は同ＬＥＤモジュールの側断面図、図６は同ＬＥＤモジュールの平面図、図７は同ＬＥＤモジュールの底面図、図８は同ＬＥＤモジュールの基板とソケットカバーのソケットハウジングへの固定構造を示す部分側断面図である。
【００２３】
本発明に係るＬＥＤモジュール１は、基板２と、ソケットカバー３と、インサート成形によって一体化されたソケットハウジング４とヒートシンク５及びインサート成形によって前記ソケットカバー３と一体化された複数（本実施の形態では３本）の給電端子６を組付一体化してユニットとして構成されており、前述のように図１に示す車両用灯具５０のハウジング５１に着脱可能に装着される。
【００２４】
上記基板２は、略矩形平板状の部材であって、その表面の中央に形成されたリング状のダム７によって囲まれた領域には複数のＬＥＤチップ８が実装されている。又、この基板３の表面の前記ＬＥＤチップ８の周囲には、抵抗、ダイオード、リニアＩＣ等の複数の制御素子９が実装されている。そして、この基板２の一方の側端部には、前記給電端子６と同数（３つ）の端子１０が配置されおり、同基板２の円弧状の外周縁（図３の上下２箇所）には半円切欠き状のネジ挿通溝２ａがそれぞれ形成されている。
【００２５】
前記ソケットカバー３は、絶縁性を有する樹脂材料によるインサート成形によって前記給電端子６と共に略円板状に一体成形されており、その一側部にはブロック状の端子ホルダ３Ａが一体に形成されている。そして、この端子ホルダ３Ａには３本の給電端子６が挿通保持されており、各給電端子６の一端は、直角に折り曲げられ、他端は直線状に延びている。
【００２６】
又、図３に示すように、ソケットカバー３の中央には矩形の開口部３ａが形成されており、この開口部３ａには、前記ＬＥＤチップ８から出射する光の配光を制御するための不図示の光学レンズがはめ込まれている。そして、このソケットカバー３の外周の相対向する２箇所（基板２に形成された前記ねじ挿通溝２ａに対応する２箇所）には半円切欠き状のねじ挿通溝３ｂが形成されている。
【００２７】
前記ソケットハウジング４は、絶縁性を有する樹脂材料又は導電性を有する樹脂材料によって前記ヒートシンク５と共にインサート成形によって一体に構成されており、その一部には、不図示の電源側コネクタを差し込むための有底筒状のコネクタ部４Ａが一体に形成されており、このコネクタ部４Ａの内部に３本の前記給電端子６の端部が臨んでいる（図５及び図７参照）。
【００２８】
又、ソケットハウジング４の軸方向一端には有底円筒状の基板収納部４Ｂが一体に形成されており、この基板収納部４Ｂの基端部外周に全周に亘って形成された溝４ａ（図２及び図３参照）にはＯリング１１が嵌着されている（図４及び図５参照）。更に、ソケットハウジング４の基板収納部４Ｂの外周には、当該ＬＥＤモジュール１を図１に示す車両用灯具５０のハウジング５１に固定するための複数の係合突起４ｂが一体に突設されている。
【００２９】
そして、ソケットハウジング４の基板収納部４Ｂの相対向する２箇所（図２及び図３の上下２箇所）には矩形の切欠き４ｃが形成されており、基板収納部４Ｂの底面の各切欠き４ｃが形成された箇所（図２及び図３の上下２箇所）にはネジ孔４ｄがそれぞれ形成されている。
【００３０】
前記ヒートシンク５は、熱伝導性の高いアルミダイカストによって一体成形されており、矩形ブロック状のベース部５ａと、該ベース部５ａから一体に延びる複数の放熱フィン５ｂを備えている。
【００３１】
而して、ＬＥＤモジュール１は、以下の要領で組み付けられて一体化される。
【００３２】
即ち、ソケットハウジング４に一体化されて組み込まれたヒートシンク５の矩形の天面に基板２を熱伝導部材１２（図３参照）によって密着させる。尚、熱伝導性部材１２には、熱伝導性シート又は熱伝導性接着剤が使用される。
【００３３】
次に、基板２の上にソケットカバー３を重ね、ネジ１３をソケットカバー３と基板２の外周の相対向する２箇所にそれぞれ形成された２つのネジ挿通溝３ｂ，２ａに通し、ソケットハウジング４の２箇所に形成されたネジ孔４ｄにネジ１３を図８に示すようにねじ込む。すると、基板２とソケットカバー３がソケットハウジング４に機械的に確実に固定される。
【００３４】
上述のように基板２とソケットカバー３がネジ１３による結合によってソケットハウジング４に機械的に固定されると、ソケットカバー３の端子ホルダ３Ａに挿通保持された３本の給電端子６の直角に折り曲げられた一端は、基板２に配置された端子１０に重ねられ、その重ねられた部分をハンダ付けすることによって、基板２と給電端子６とが電気的に接続される（図５参照）。又、３本の給電端子６の他端は、図５に示すように、ソケットハウジング４のコネクタ部４Ａの内部に臨んでいる。従って、ソケットハウジング４のコネクタ部４Ａに不図示の電源側コネクタが差し込まれて接続されると、基板２は、給電端子６と電源側コネクタ及び不図示の電源コードを介してバッテリ等の不図示の電源に電気的に接続される。
【００３５】
而して、以上のようにして基板２とソケットカバー３がネジ１３によってソケットハウジング４に機械的に固定されるとともに、基板２が給電端子６を介して電源側コネクタに電気的に接合されると、最後にソケットカバー３の開口部３ａに不図示の光学レンズを嵌め込むと、ユニット化されたＬＥＤモジュール１が得られる(図２、図４〜図７参照）。
【００３６】
以上のように、本発明に係るＬＥＤモジュール１においては、ＬＥＤチップ８と制御素子９が実装された基板２をソケットカバー３と共にソケットハウジング４にネジ１３によって機械的に確実に固定することができる。そして、基板２のソケットハウジング４への機械的な固定箇所と給電端子９を介しての電源側コネクタとの電気的な接続箇所を振り分けたため、応力集中等の影響を受けることなく、基板２の機械的な固定と電気的な接合を確実に行ってＬＥＤモジュール１の信頼性を高めることができる。
【００３７】
又、本実施の形態では、基板２を熱伝導性部材１２を介してヒートシンク５の天面に密着させたため、ＬＥＤチップ８と制御素子９が発生する熱が基板２を経てヒートシンク５に直接伝わり、ヒートシンク５から放熱されるためにＬＥＤチップ８と制御素子９が効率良く冷却されてそれらの温度上昇が抑えられる。尚、ソケットハウジング４を熱伝導性の高い樹脂材料で構成すれば、ＬＥＤチップ８と制御素子９が発生する熱がヒートシンク５からソケットハウジング４へと効率良く伝導してソケットハウジング４の表面から周囲に放熱されるため、ＬＥＤチップ８と制御素子９が一層効果的に冷却される。
【００３８】
更に、本実施の形態では、ＬＥＤチップ８から出射する光の配光がソケットカバー３に設けられた不図示の光学レンズによって制御されるため、当該ＬＥＤモジュール１に要求される配光規格を満足することができる。
【００３９】
而して、以上のように信頼性の高いＬＥＤモジュール１を光源として使用する図１に示す車両用灯具５０においては、不灯等の不具合の発生が防がれ、当該車両用灯具５０の信頼性も高められる。
【００４０】
尚、以上は本発明をテール・ストップランプとして使用される車両用灯具とこれに備えられるＬＥＤモジュールに対して適用した形態について説明したが、本発明は、他の任意の車両用灯具とこれに備えられるＬＥＤモジュールに対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４１】
１      ＬＥＤモジュール
２      基板
２ａ    基板のネジ挿通溝
３      ソケットカバー
３Ａ    ソケットカバーの端子ホルダ
３ａ    ソえっとｋカバーの開口部
３ｂ    ソケットカバーのネジ挿通溝
４      ソケットハウジング
４Ａ    ソケットハウジングのコネクタ部
４Ｂ    ソケットハウジングの基板収納部
４ａ    ソケットハウジングの溝
４ｂ    ソケットハウジングの係合突起
４ｃ    ソケットハウジングの切欠き
４ｄ    ソケットハウジングのネジ孔
５      ヒートシンク
５ａ    ヒートシンクのベース部
５ｂ    ヒートシンクの放熱フィン
６      給電端子
７      ダム
８      ＬＥＤチップ
９      制御素子
１０    端子
１１    Ｏリング
１２    熱伝導部材
１３    ネジ
５０    車両用灯具
５１    ハウジング
５２    アウタレンズ
５３    灯室
５４    リフレクタ
【図１】
2015220035.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015220035.tif 000009
【図８】
2015220035.tif 000010
【図９】
2015220035.tif 000011
【図１０】
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