(57)【要約】【課題】光学系筐体との高精度且つ容易な位置合わせが可能な車両用ＬＥＤ光源、及び、車両用ＬＥＤ光源との高精度且つ容易な位置合わせが可能な光学系筐体を提供する。【解決手段】車両用ＬＥＤ光源１００は、ＬＥＤチップ部１１と、ＬＥＤチップ部１１を実装した支持体１と、光学系筐体５との取り付けに供する接合部２とを一体的に構成したものである。この車両用ＬＥＤ光源１００の接合部２に、光学系筐体５との位置を合わせるための単数あるいは複数の位置合わせ用穴２１ａ、２１ａ′を設けた。そして、光学系筐体５に、位置合わせ用穴２１ａ、２１ａ′と嵌合して車両用ＬＥＤ光源１００との位置決めを行う突起部５１ｂ、５１ｂ′を設けた。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも単数あるいは複数個のＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを実装した支持体と、光学系筐体との取り付けに供する接合部とを一体的に構成した車両用ＬＥＤ光源において、前記接合部に、前記光学系筐体との位置を合わせるための単数あるいは複数の位置合わせ用穴を設けたことを特徴とする車両用ＬＥＤ光源。
【請求項２】
少なくとも単数あるいは複数個のＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを実装した支持体と、光学系筐体との取り付けに供する接合部とを一体的に構成した車両用ＬＥＤ光源において、前記接合部に、前記光学系筐体との位置を合わせるための単数あるいは複数の位置合わせ用凸部を設けたことを特徴とする車両用ＬＥＤ光源。
【請求項３】
少なくとも単数あるいは複数個のＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを実装した支持体と、光学系筐体との取り付けに供する接合部とを一体的に構成した車両用ＬＥＤ光源において、前記接合部に、前記光学系筐体との位置を合わせるための単数あるいは複数の位置合わせ用凹部を設けたことを特徴とする車両用ＬＥＤ光源。
【請求項４】
前記車両用ＬＥＤ光源の接合部と互いに固定される光学系筐体において、
請求項１に記載の車両用ＬＥＤ光源の位置合わせ用穴と嵌合して当該車両用ＬＥＤ光源との位置決めを行う突起部、
請求項２に記載の車両用ＬＥＤ光源の位置合わせ用凸部と嵌合して当該車両用ＬＥＤ光源との位置決めを行う凹部、又は、
請求項３に記載の車両用ＬＥＤ光源の位置合わせ用凹部と嵌合して当該車両用ＬＥＤ光源との位置決めを行う凸部を有する光学系筐体。
【請求項５】
前記車両用ＬＥＤ光源の一部あるいは複数個所に、前記光学系筐体との位置固定に供するネジ止め部を設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車両用ＬＥＤ光源。
【請求項６】
前記車両用ＬＥＤ光源には、前記ＬＥＤチップを駆動するためのドライバが一体的に構成されていることを特徴とする請求項１、２、３又は５に記載の車両用ＬＥＤ光源。
【請求項７】
前記車両用ＬＥＤ光源には、冷却用ファンが一体的に構成されていることを特徴とする請求項１、２、３、５又は６に記載の車両用ＬＥＤ光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に用いられるＬＥＤ光源及び光学系筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用灯具に用いられるＬＥＤ光源として、ＬＥＤチップと、ＬＥＤ駆動用ドライバと、光学系筐体との取り付けに供する接合部とを一体的に構成したＬＥＤ光源がある（特許文献１〜３）。これらの交換可能なＬＥＤ光源は、従来車両用灯具に用いられてきたハロゲン電球あるいはＨＩＤランプに代わる安価で長寿命なＬＥＤ光源として期待が高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２６７９４
【特許文献２】特開２０１１−１３４６３７
【特許文献３】特開２００７−０３０６１９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＥＤ光源を交換可能とするためには、従来のハロゲン電球やＨＩＤランプのように、ヘッドランプ（光学系）筐体への取り付け方法を簡素化する必要がある。しかし、取り付け方法を簡素化した場合、ＬＥＤ光源と光学系筐体との位置合わせ精度が問題となる。すなわち、従来のハロゲン電球あるいはＨＩＤランプでは、光源の全周に光を発するのに対して、ＬＥＤ光源では、発光面積が小さく単位面積あたりの光出力が高い。したがって、当該ＬＥＤ光源を光学系筐体と接合固定する場合、ヘッドランプシステムとして適正な配光分布及び路面での照射パターンを得るためには、より高い位置精度合わせが要求される。しかし、従来、簡素で安価かつ高精度な位置合わせ方法はなかった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学系筐体との高精度且つ容易な位置合わせが可能な車両用ＬＥＤ光源、及び、車両用ＬＥＤ光源との高精度且つ容易な位置合わせが可能な光学系筐体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の車両用ＬＥＤ光源は、
少なくとも単数あるいは複数個のＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを実装した支持体と、光学系筐体との取り付けに供する接合部とを一体的に構成した車両用ＬＥＤ光源において、前記接合部に、前記光学系筐体との位置を合わせるための単数あるいは複数の位置合わせ用穴を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の車両用ＬＥＤ光源は、
少なくとも単数あるいは複数個のＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを実装した支持体と、光学系筐体との取り付けに供する接合部とを一体的に構成した車両用ＬＥＤ光源において、前記接合部に、前記光学系筐体との位置を合わせるための単数あるいは複数の位置合わせ用凸部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の車両用ＬＥＤ光源は、
少なくとも単数あるいは複数個のＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを実装した支持体と、光学系筐体との取り付けに供する接合部とを一体的に構成した車両用ＬＥＤ光源において、前記接合部に、前記光学系筐体との位置を合わせるための単数あるいは複数の位置合わせ用凹部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の光学系筐体は、
前記車両用ＬＥＤ光源の接合部と互いに固定される光学系筐体において、
請求項１に記載の車両用ＬＥＤ光源の位置合わせ用穴と嵌合して当該車両用ＬＥＤ光源との位置決めを行う突起部、
請求項２に記載の車両用ＬＥＤ光源の位置合わせ用凸部と嵌合して当該車両用ＬＥＤ光源との位置決めを行う凹部、又は、
請求項３に記載の車両用ＬＥＤ光源の位置合わせ用凹部と嵌合して当該車両用ＬＥＤ光源との位置決めを行う凸部を有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、車両用ＬＥＤ光源に設けられた位置決め用穴と光学系筐体側に設けられた突起部とを嵌合させることにより、車両用ＬＥＤ光源と光学系筐体との位置合わせを精度良く且つ容易に行うことができる。
【００１１】
また、車両用ＬＥＤ光源に設けられた位置決め用凸部と光学系筐体側に設けられた凹部とを嵌合させることにより、車両用ＬＥＤ光源と光学系筐体との位置合わせを精度良く且つ容易に行うことができる。
【００１２】
また、車両用ＬＥＤ光源に設けられた位置決め用凹部と光学系筐体側に設けられた凸部とを嵌合させることにより、車両用ＬＥＤ光源と光学系筐体との位置合わせを精度良く且つ容易に行うことができる。
【００１３】
請求項５記載の車両用ＬＥＤ光源は、
請求項１〜３の何れかに記載の車両用ＬＥＤ光源において、
前記車両用ＬＥＤ光源の一部あるいは複数個所に、前記光学系筐体との位置固定に供するネジ止め部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、高精度に位置合わせされた車両用ＬＥＤ光源と光学系筐体とをネジ止めにより確実に固定できるので、車両搭載時の振動による両者の位置ずれを防止できる。
【００１５】
請求項６記載の車両用ＬＥＤ光源は、
請求項１、２、３又は５に記載の車両用ＬＥＤ光源において、
前記車両用ＬＥＤ光源には、前記ＬＥＤチップを駆動するためのドライバが一体的に構成されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、ＨＩＤのＤ２バルブあるいはＤ４バルブのように、ＬＥＤチップを駆動するためのドライバが別置きされているタイプのものに比べて、車両用ＬＥＤの取り扱いが簡素化され容易になり、商品性が向上する。
【００１７】
従来においては、ＬＥＤチップを駆動するためのドライバが車両用ＬＥＤ光源に一体的に構成されている場合、車両用ＬＥＤ光源の重量が重くなり、また車両用ＬＥＤ光源の重心設計が複雑となるため、車両用ＬＥＤ光源と光学系筐体とを高精度かつ確実に固定することが困難であった。本発明によればこの問題を回避しつつ、両者を高精度かつ確実に固定することができる。
【００１８】
請求項７記載の車両用ＬＥＤ光源は、
請求項１、２、３、５又は６に記載の車両用ＬＥＤ光源において、
前記車両用ＬＥＤ光源には、冷却用ファンが一体的に構成されていることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、車両用ＬＥＤ光源を冷却用ファンと一体化することで、従来この種のＬＥＤ光源で必要であった比較的大型のヒートシンクが不要になる。また、前記と同様に、冷却用ファンが車両用ＬＥＤ光源に一体的に構成されている場合、車両用ＬＥＤ光源の重量が重くなるため、車両用ＬＥＤ光源と光学系筐体との位置ずれが生じる危険があったが、本発明によればこの問題を回避しつつ、両者を高精度かつ確実に固定することができる。そして、本発明によれば、別置きのヒートシンクが不要なスタンドアロンなＬＥＤ光源を実現できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のＬＥＤ光源及び光学系筐体によれば、ＬＥＤ光源と光学系筐体との高精度且つ容易な位置合わせが可能であるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用ＬＥＤ光源の正面図
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両用ＬＥＤ光源の上面図
【図３】本発明の第１実施形態に係る車両用ＬＥＤ光源と光学系筐体の取り付け前の状態を示す図
【図４】本発明の第１実施形態に係る車両用ＬＥＤ光源と光学系筐体の取り付け後の状態を示す図
【図５】本発明の第２実施形態に係る車両用ＬＥＤ光源と光学系筐体の取り付け前の状態を示す図
【図６】本発明の第２実施形態に係る車両用ＬＥＤ光源と光学系筐体の取り付け後の状態を示す図
【図７】本発明の第３実施形態に係る車両用ＬＥＤ光源と光学系筐体の取り付け前の状態を示す図
【図８】本発明の第３実施形態に係る車両用ＬＥＤ光源と光学系筐体の取り付け後の状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示すように、本実施形態のＬＥＤ光源１００は、支持体１と接合部２とＬＥＤ駆動用のドライバ３と冷却用ファン４が一体的に構成されたものである。
【００２３】
支持体１は、直径約１０ｍｍのアルミニウム製の略円柱体である。支持体１の側面先端には、ＬＥＤチップ部１１が設けられている。ＬＥＤチップ部１１には、１ｍｍ角のＬＥＤチップが４個並設されている。ＬＥＤチップ毎の光束は０．７Ａ時で約２５０ルーメンである。
【００２４】
接合部２は、図２に示すように、接合部本体２１とネジ取り付け部２２、２２′、２２″とから構成される。接合部本体２１とネジ取り付け部２２、２２′、２２″は一体成形されている。ネジ取り付け部２２、２２′、２２″は、後述する光学系筐体とのネジ止め固定を行うために設けられたものである。
【００２５】
接合部本体２１は、厚さが約５ｍｍの樹脂製又は金属製の略円柱体である。接合部本体２１の上面中央には、支持体１が当接固定されている。また、接合部本体２１の上面の外周近傍には、厚さ方向に貫通する２個の貫通孔２１ａ、２１ａ′が設けられている。貫通孔２１ａ、２１ａ′の直径は約２ｍｍである。なお、貫通孔の数は特に限定されないが、２個以上であることが好ましい。
【００２６】
ネジ取り付け部２２、２２′、２２″は、接合部本体２１の外周部に等間隔に、約１０ｍｍ突設された樹脂製又は金属製の略直方体である。ネジ取り付け部２２、２２′、２２″の上面中央には、厚さ方向に貫通する貫通孔２２ａ、２２ａ′、２２ａ″が設けられている。貫通孔２２ａ、２２ａ′、２２ａ″の直径は約３ｍｍ、深さは約３ｍｍである。
【００２７】
ＬＥＤ駆動用のドライバ３は、約３５ｍｍ角、高さ３０ｍｍの樹脂製であり、接合部本体２１の下部と当接している。ＬＥＤ駆動用のドライバ３の内部には、ＬＥＤドライバ回路及び、後述する冷却用ファン４の駆動用回路等が収納されている。
【００２８】
冷却用ファン４は、約３５ｍｍ角、高さ１５ｍｍであり、ＬＥＤ駆動用のドライバ３の下部と当接している。冷却用ファン４は、ＬＥＤを駆動した際に放出される熱を冷却するためのものである。
【００２９】
光学系筐体５は、図３に示すように、端部に円形の平面部５１を有する樹脂製の椀形体である。光学系筐体５の側面部は、鏡面処理かつ所定の配光分布を得るために楕円球面状に形成されている。
【００３０】
平面部５１は、ＬＥＤ光源１００の支持体１１が挿通できるよう、中央に貫通孔５１ａを有する。また、平面部５１には、ＬＥＤ光源１００の接合部２の貫通孔２１ａ、２１ａ′に挿入できるよう、突起部５１ｂ、５１ｂ′が設けられている。突起部５１ｂ、５１ｂ′の直径は約１．８ｍｍ、高さは約５ｍｍである。また、平面部５１には、３つのネジ穴５１ｃ、５１ｃ′、５１ｃ″が設けられている。ネジ穴５１ｃ、５１ｃ′、５１ｃ″はそれぞれ、ＬＥＤ光源１００の接合部２の貫通孔２２ａ、２２ａ′、２２ａ″と同一軸線上になるように構成されている。
【００３１】
［１−２．作用効果］
本実施形態のＬＥＤ光源１００と、ヘッドランプの光学系筐体５との接合方法の一例について説明する。
【００３２】
まず、図４に示すように、ＬＥＤ光源１００の支持体１を、光学系筐体５の貫通孔５１ａに挿入し、光学系筐体５の突起部５１ｂ、５１ｂ′をＬＥＤ光源１００の接合部２の貫通孔２１ａ、２１ａ′に挿入する。次に、光学系筐体５のネジ穴５１ｃ、５１ｃ′、５１ｃ″とＬＥＤ光源１００の接合部２の貫通孔２２ａ、２２ａ′、２２ａ″の位置が一致するように調整する。ＬＥＤ光源１００の接合部２と光学系筐体５の平面部５１を当接させた状態で、ネジＡをＬＥＤ光源１００の接合部２の貫通孔２２ａに挿入し、さらに光学系筐体５のネジ穴５１ｃに挿入する。同様に、ネジＡ′、Ａ″をＬＥＤ光源１００の接合部２の貫通孔２２ａ′、２２ａ″に挿入し、さらに光学系筐体５のネジ穴５１ｃ′、５１ｃ″に挿入する。ネジＡ、Ａ′、Ａ″を回して、ＬＥＤ光源１００と光学系筐体５とを固定する。
【００３３】
本実施形態では、ＬＥＤ光源１００に貫通孔２１ａ、２１ａ′を設け、光学系筐体部５に突起部５１ｂ、５１ｂ′を設けたことにより、ＬＥＤ光源１００と光学系筐体５を予備固定できる。そのため、ＬＥＤ光源１００と光学系筐体５との位置合わせ及びネジ止め固定を容易に行うことができる。また、高精度に位置合わせされた車両用ＬＥＤ光源と光学系筐体とをネジ止めにより確実に固定できるので、車両搭載時の振動による両者の位置ずれを防止できる。
【００３４】
［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
本発明の第２の実施形態は、第１の実施形態におけるＬＥＤ光源１００の接合部２と光学系筐体５の平面部５１の構成に変更を加えたものである。その他の支持体１とＬＥＤ駆動用のドライバ３と冷却用ファン４の構成については、第１実施形態と同様の構成であるので、適宜説明を省略する。
【００３５】
図５に示すように、本実施形態のＬＥＤ光源１００の接合部本体２１の上面には、２個の凸部２１ｂ、２１ｂ′が設けられている。凸部２１ｂ、２１ｂ′は、直径約３ｍｍ、高さ約３ｍｍの略円柱体である。一方、光学系筐体５の平面部５１には、ＬＥＤ光源１００の接合部本体２１に設けられた凸部２１ｂ、２１ｂ′と嵌合できるよう、凹部５１ｄ、５１ｄ′が設けられている。凹部５１ｄ、５１ｄ′は、直径約３．２ｍｍ、高さ約３．２ｍｍの穴である。
【００３６】
［２−２．作用効果］
本実施形態のＬＥＤ光源１００と、ヘッドランプの光学系筐体５との接合方法の一例について説明する。
【００３７】
まず、図６に示すように、ＬＥＤ光源１００の支持体１を、光学系筐体５の貫通孔５１ａに挿入し、ＬＥＤ光源１００の接合部２の凸部２１ｂ、２１ｂ′を光学系筐体５の凹部５１ｄ、５１ｄ′に挿入する。ネジ止めの方法は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００３８】
本実施形態では、ＬＥＤ光源１００に凸部２１ｂ、２１ｂ′を設け、光学系筐体部５に凹部５１ｄ、５１ｄ′を設けたことにより、ＬＥＤ光源１００と光学系筐体５を予備固定できる。そのため、ＬＥＤ光源１００と光学系筐体５との位置合わせ及びネジ止め固定を容易に行うことができる。
【００３９】
［３．第３実施形態］
［３−１．構成］
本発明の第３の実施形態は、第１の実施形態におけるＬＥＤ光源１００の接合部２と光学系筐体５の平面部５１の構成に変更を加えたものである。その他の支持体１とＬＥＤ駆動用のドライバ３と冷却用ファン４の構成については、第１実施形態と同様の構成であるので、適宜説明を省略する。
【００４０】
図７に示すように、本実施形態のＬＥＤ光源１００の接合部本体２１の上面には、２個の凹部２１ｃ、２１ｃ′が設けられている。凹部２１ｃ、２１ｃ′は、直径約３．２ｍｍ、高さ約３．２ｍｍの穴である。一方、光学系筐体５の平面部５１には、ＬＥＤ光源１００の接合部本体２１に設けられた凹部２１ｃ、２１ｃ′と嵌合できるよう、凸部５１ｅ、５１ｅ′が設けられている。凸部５１ｅ、５１ｅ′は、直径約３ｍｍ、高さ約３ｍｍの略円柱体である。
【００４１】
［３−２．作用効果］
本実施形態のＬＥＤ光源１００と、ヘッドランプの光学系筐体５との接合方法の一例について説明する。
【００４２】
まず、図８に示すように、ＬＥＤ光源１００の支持体１を、光学系筐体５の貫通孔５１ａに挿入し、光学系筐体５の凸部５１ｅ、５１ｅ′をＬＥＤ光源１００の接合部２の凹部２１ｃ、２１ｃ′に挿入する。ネジ止めの方法は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４３】
本実施形態では、ＬＥＤ光源１００に凹部２１ｃ、２１ｃ′を設け、光学系筐体５に凸部５１ｅ、５１ｅ′を設けたことにより、ＬＥＤ光源１００と光学系筐体５を予備固定できる。そのため、ＬＥＤ光源１００と光学系筐体５との位置合わせ及びネジ止め固定を容易に行うことができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  支持体
２  接合部
３  ＬＥＤ駆動ドライバ
４  冷却用ファン
５  光学系筐体
１１  ＬＥＤチップ部
２１  接合部本体
２１ａ、２１ａ′  貫通孔
２１ｂ、２１ｂ′  凸部
２１ｃ、２１ｃ′  凹部
２２、２２′、２２″  ネジ取り付け部
２２ａ、２２ａ′、２２ａ″  貫通孔
５１  平面部
５１ａ  貫通孔
５１ｂ、５１ｂ′  突起部
５１ｃ、５１ｃ′、５１ｃ″  ネジ穴
５１ｄ、５１ｄ′  凹部
５１ｅ、５１ｅ′  凸部
１００  ＬＥＤ光源
Ａ  ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013175365.tif 000007
【図６】
2013175365.tif 000008
【図７】
2013175365.tif 000009
【図８】
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