(57)【要約】【課題】簡単な構成，工程で、光源である発光素子を三次元配置することのできる車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具1において、複数の半導体発光素子10と、複数の発光素子10の配線基板であるフレキシブルプリント基板20と、フレキシブルプリント基板20の裏面を支持し、各発光素子10に対応する複数のベース部30と、複数のベース部を支持する支持部材40と、を備え、ベース部30は、支持部材40からの高さに対して、少なくとも隣り合う一対のベース部30・30間に段差があるように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源である複数の半導体発光素子と、
前記複数の発光素子の配線基板であるフレキシブルプリント基板と、
前記フレキシブルプリント基板の裏面を支持し、前記各発光素子に対応する複数のベース部と、
前記複数のベース部を支持する支持部材と、
を備え、
前記ベース部は、前記支持部材からの高さに対して、少なくとも隣り合う一対の前記ベース部間に段差がある
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記ベース部同士は、連結可能に位置決めする連結部を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記各ベース部の高さは、灯具のアウターカバーの形状に沿って設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
隣りあう前記ベース部間には全て段差があり、前記ベース部は、前記フレキシブルプリント基板の一方の端部から他方の端部にかけて階段形状となることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記ベース部は、高熱伝導樹脂からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、光源に半導体発光素子を用い、その配線基板にフレキシブルプリント基板を用いた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用灯具の一例として、アウターカバーの形状に倣った発光面を形成するために、支持部材として階段形状に形成した樹脂板をベース部に用い、発光素子を半田付けしたフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣ）を、放熱用金属板を介した状態で、ベース部に対しネジ及びクリップで固定することで、発光素子を三次元配置したものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２８２１４号公報（図１〜８等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、段付きのベース部にＦＰＣを取り付けるのに、ベース部に対し一段一段ＦＰＣを沿わせながら階段毎に固定しているため、ＦＰＣの取り付け作業が煩雑であり、またネジやクリップ等の何らかの固定部材も多数必要であった。
【０００５】
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な構成，工程で発光素子を三次元配置することのできる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】
【０００６】
前記目的を達成するために、請求項１に係る車両用灯具は、光源である複数の半導体発光素子と、前記複数の発光素子の配線基板であるフレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板の裏面を支持し、前記各発光素子に対応する複数のベース部と、前記複数のベース部を支持する支持部材と、を備え、前記ベース部は、前記支持部材からの高さに対して、少なくとも隣り合う一対の前記ベース部間に段差があることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る車両用灯具では、請求項１に記載の車両用灯具において、前記ベース部同士は、連結可能に位置決めする連結部を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る車両用灯具では、請求項１又は２に記載の車両用灯具において、前記各ベース部の高さは、灯具のアウターカバーの形状に沿って設定されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る車両用灯具では、請求項１〜３のいずれかに記載の車両用灯具において、隣りあう前記ベース部間には全て段差があり、前記ベース部は、前記フレキシブルプリント基板の一方の端部から他方の端部にかけて階段形状となることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る車両用灯具では、請求項１〜４のいずれかに記載の車両用灯具において、前記ベース部は、高熱伝導樹脂からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、複数の発光素子を搭載したフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣ）を支持するベース部を段差のある複数体で構成し、各ベース部は支持部材に位置決め固定されるように構成したので、隣り合うベース部の高さを変えるだけで、容易に発光素子を三次元配置することができる。即ち、従来のように予め段差を付けたベース部にＦＰＣを曲げて固定していくのではなく、フラットな状態のＦＰＣに高低差のついたベース部を固定したのちにベース部を支持部材に位置決め固定することで、後から段差を形成する構成とした。これにより、作業工程は、まず、ベース部間に設ける段差を埋める形状の治具上に各ベース部を配置し、該各ベース部の上面をフラットな状態のＦＰＣ裏面に接着固定し、次にＦＰＣがフラットな状態のまま発光素子を半田付けし、最後に治具を外して各ベース部を支持部材に固定するだけで良いので、簡単な構成，工程で発光素子を三次元配置することができる。また、上記の作業工程が可能となることから、ベース部とＦＰＣとの固定は接着固定で良いので、ネジやクリップ等の固定部材を必要としない分、部品点数も削減される。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、各ベース部に、ベース部同士の間隔を位置決めする連結部を設けたので、上記作業工程によってＦＰＣに発光素子を半田付けしたのちにベース部同士の連結部を繋げ、連結したベース部を支持部材に固定すれば、ベース部同士が位置決めされた上で支持部材に固定され、請求項１と同様の効果が得られる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、各ベース部の高低差を調整するだけで、灯具のアウターカバーの形状に沿った所望の段差を容易に生み出すことができるので、アウターカバーの意匠形状に柔軟に対応することが可能となり、予め段差を付けた従来のベース部を用いるのに比して設計自由度が格段に向上する。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、ＦＰＣの一端部からの距離が大きくなるに従って、ベース部の高さを上昇又は下降させていけば、容易に階段形状のベース部を形成することができる。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、ＦＰＣは薄く剛性に欠くため、従来、特許文献１にあるように、電子部品実装のための支持板として合成樹脂製のベース部を用い、発光素子の放熱材として発光素子とベース部の間にはアルミ等の金属板が配設されている。本願発明では、ＦＰＣを支持するベース部に高熱伝導樹脂を採用することで、放熱材を配さなくとも十分に放熱性が担保されるとともに、放熱材分の部品点数も削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施例に係る車両用灯具の横断面図である。
【図２】同灯具の製造作業工程を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る車両用灯具の横断面図である。
【図４】同灯具の連結部の上方斜視図である。
【図５】同灯具の連結部の他の例の上方斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る車両用灯具の横断面図、図２は同灯具の製造作業工程を説明する図である。
【００１８】
図１において、車両用灯具１は、車両後方に配設されるリアランプであり、符号Ｓは、容器状をしたランプボディ２と透明なアウターカバー４で成された灯室である。アウターカバー４は、車両意匠の要求により、車両中央部Ａから車両側方Ｂにかけて曲線的に廻り込む流線形状に形成されている。
【００１９】
灯室Ｓには、半導体発光素子１０と、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２０と、ベース部３０と、支持部材４０と、が配設され、テールアンドストップランプとして機能するように構成されている。光源である発光素子１０は、一枚のＦＰＣ２０上に複数個実装されており、支持部材４０に支持された複数体のベース部３０によって、灯室Ｓ内を車両側方Ｂから車両中央部Ａに（灯室Ｓ内左右方向に）かけて、一列階段状に立体配置されている。以下、詳細に説明する。
【００２０】
ＦＰＣ２０は、その可撓性により大きく変形させることが可能な配線基板であり、本実施例では、ＦＰＣ表面２０ａ上に、一例として４つの発光素子１０，１０，１０，１０が所定間隔を空けて実装されている。各発光素子１０はＦＰＣ２０の裏面２０ｂに形成されている駆動回路（図示せず）と電気的に接続され、点灯するようになっている。
【００２１】
そして、発光素子１０，１０，１０，１０は、ＦＰＣ２０を介した状態で、発光素子１０の数と対応するベース部３０，３０，３０，３０によって下方支持されている。
【００２２】
各ベース部３０は、高熱伝導樹脂によって柱形状に形成された成形品である。また、各ベース部３０は、支持部材４０からの高さＨがそれぞれ異なる。支持部材４０上に一列に配置されるベース部３０の高さＨは、灯具１のアウターカバー４の形状に合わせて設定される。本実施例では、発光素子１０の配置が曲線的なアウターカバー４に沿うように、灯室Ｓ内を車両側方Ｂ側から車両中央部Ａ側に向けて、ＦＰＣ２０の車両側方Ｂ側端部からの距離が大きくなるに従って、ベース部３０の高さＨが上昇する階段状となるように構成されている。そして、各ベース部３０の足部３１には係合孔３２が形成されており、係合孔３２には後述する支持部材４０の固定ピン４１が挿入される。
【００２３】
支持部材４０は、上述の各ベース部３０を位置決め固定するための部材であり、金属製ブラケットやハウジング等が考えられる。支持部材４０の上面には、発光素子１０がアウターカバー４に沿って立体配置される位置となるように、所定間隔をもって固定ピン４１，４１，４１，４１が形成されている。そして、各ベース部３０の係合孔３２を対応する固定ピン４１に係合させ、さらに支持部材４０の両端側に配置されたベース部３０，３０の足部３１を支持部材４０にネジ留めすることで、各ベース部３０は支持部材４０上に位置決めされて固定される。
【００２４】
以上により、ＦＰＣ２０に実装された複数の発光素子１０は、対応するベース部３０に支持されて灯室Ｓ内左右方向に階段状に配置され、隣り合う一対のベース部３０間に生ずる段差をＦＰＣ２０の可撓性により解消して、曲線的なアウターカバー４に沿うように立体配置されている。
【００２５】
次に、灯具１の製造作業工程を説明する。まず、ベース部３０間に設ける段差を埋める形状の治具Ｕ（図２参照）上に、各ベース部３０を配置する。次に、各ベース部３０の上面３０ａに熱硬化性樹脂成分の接着剤を塗布し、各ベース部上面３０ａにフラットな状態のＦＰＣ２０を配置して、炉を通し、各ベース部上面３０ａとＦＰＣ裏面２０ｂとを硬化接着する。次に、各発光素子１０を、ハンダペーストを塗布したＦＰＣ表面２０ａ上に載せ、水平搬送式の連続炉でハンダ接合する、いわゆるリフロー半田付けする。なお、ＦＰＣ２０とベース部３０との接着固定及びＦＰＣ２０への発光素子１０の実装は、各ベース部上面３０ａ，３０ａ，３０ａ，３０ａが治具Ｕにより同一平面上にあるため、ＦＰＣ２０がフラットな状態のままで行うことができ、容易である。次に、治具Ｕを外し、各ベース部３０の係合孔３２を支持部材４０の固定ピン４１と係合させ、両端のベース部３０を支持部材４０にネジ留めし、最後に支持部材４０をランプボディ２の内側にネジ留め等すれば、作業終了となる。
【００２６】
本実施例によれば、複数の発光素子１０を搭載したＦＰＣ２０を支持するベース部３０を段差のある複数体で構成し、各ベース部３０は支持部材４０に位置決め固定されるように構成したので、隣り合うベース部３０の高さＨを変えるだけの簡単な構成，工程で、階段形状のベース部が形成され、発光素子を三次元配置することができる。即ち、後から段差を形成する構成としたので、従来のように予め段差を付けたベース部にＦＰＣを曲げて固定していく必要がない分、作業工程も容易である。また、ベース部３０とＦＰＣ２０との固定は接着により行うことができるので、ネジやクリップ等の固定部材を必要としない分、部品点数も削減される。
【００２７】
また、一般に、薄く剛性に欠くＦＰＣに発光素子を実装するためには、ＦＰＣを支持するベース部が必要となるが、従来一般には合成樹脂製のベース部が用いられている。そして、このような合成樹脂製のベース部だけでは発光素子の発熱に耐えられないことから、発光素子の放熱材として、発光素子とベース部の間にはアルミ等の金属板が配設されている。これに対し、本実施例では、ベース部３０にポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やＡＢＳ樹脂等に金属フィラー等を含有した高熱伝導樹脂を採用することで、アルミ板等の放熱材を配さなくとも十分に放熱性が担保されるとともに、放熱材分の部品点数も削減されている。
【実施例２】
【００２８】
図３は本発明の第２の実施例に係る車両用灯具の横断面図、図４は同灯具の連結部の上方斜視図、図５は同灯具の連結部の他の例の上方斜視図である。
【００２９】
第２の実施例では、車両意匠の要求により、アウターカバー４は、車両中央部Ａから車両側方Ｂにかけて角状に廻り込む直線的な形状に形成されており、これに対応して、ベース部３０間の段差構成が変更されている。また、ベース部３０の間隔の位置決め手段として、連結部３５ａ，３５ｂが形成されている。その他は、第１の実施例と同様である。
【００３０】
本実施例では、ベース部３０は、発光素子１０の数と対応して５体配設されており、ベース部３０の支持部材４０からの高さＨは、車両側方Ｂ側の二つが同一、車両中央部Ａ側の三つが同一であり、車両側方Ｂ側の二つが車両中央部Ａ側の三つよりも低く構成されている。よって、ベース部３０間の段差は、灯室Ｓ内車両側方Ｂから車両中央部Ａに向けて、一箇所となっている。
【００３１】
そして、各ベース部３０の足部３１は、第１の実施例よりも灯室左右方向に延長形成され、隣りに配置されるベース部３０の足部３１と連結可能に位置決めする連結部３５ａ，３５ｂとなっている。連結部３５ａ，３５ｂは、一例として、図４に示すように、一方の足部３１が先端に膨張部を備える突起部が形成された凸連結部３５ａ、他方の足部３１が凸連結部３５ａの係合溝が形成された凹連結部３５ｂとして形成されている。そして、隣り合うベース部３０，３０で、凸連結部３５ａを凹連結部３５ｂに嵌めることで、高熱伝導樹脂製ベース部３０に備わる可撓性により、凸連結部３５ａが凹連結部３５ｂに抜け止めされるようになっている。また、凸連結部３５ａと凹連結部３５ｂの連結により、ベース部３０の足部３１の延長長さに伴って、隣り合うベース部３０・３０間の間隔が位置決めされる。
【００３２】
また、ベース部３０に設ける連結部の他の例を図５に示す。即ち、断面ハの字状に形成された蟻溝からなる凹連結部３５ｂに、ほぞとなる柱状の凸連結部３５ａをスライド挿入させることで、凸連結部３５ａが凹連結部３５ｂに抜け止めされるようになっている。なお、連結部３５ａ，３５ｂの形状は、連結部３５ａ，３５ｂが噛み合い離れ難い形状となっていれば良く、上記に限定されるものではない。
【００３３】
本実施例における灯具１の製造作業工程は、発光素子１０をフラットな状態のＦＰＣ２０にリフロー半田付けする工程まで、第１の実施例と同様である。そして、治具Ｕを外したのちに、隣り合うベース部３０，３０で凸連結部３５ａと凹連結部３５ｂとを嵌めあわせて、ベース部３０を位置決めする。その後は、第１の実施例と同様に、両端のベース部３０を支持部材４０にネジ留めし、支持部材４０をランプボディ２にネジ留め等すれば作業終了となる。
【００３４】
本実施例によれば、複数の発光素子１０を搭載したＦＰＣ２０を支持するベース部３０を、少なくとも一箇所に段差のある複数体で構成し、各ベース部３０の足部３１に、ベース部３０同士を連結かつ間隔調整できる連結部３５ａ，３５ｂを設け、ベース部３０を位置決めした上で支持部材４０に固定するので、第１の実施例と同様、簡単な構成，工程で段付きのベース部が形成できる。また、本実施例においても、ベース部３０とＦＰＣ２０の接着固定による部品点数の削減と、高熱伝導樹脂の採用による放熱性の担保と部品点数の削減ができる。
【００３５】
また、第１，第２の実施例で示したように、本願発明では、ベース部３０を複数体に分け、段差を後付けする構成であるので、各ベース部３０の高さＨを変更するだけで、発光素子１０を様々に立体配置することができる。よって、車両意匠により求められるアウターカバーの形状に柔軟に対応することが可能となり、予め段差を付けた一部品からなる従来のベース部を用いるのに比して、設計自由度が格段に向上する。なお、上述のとおり、発光素子１０及びこれと一対のベース部３０の数や、ベース部３０の配置間隔は、本実施例の記載に限定されるものではなく、アウターカバー４の形状に応じて適宜変更されるものである。
【符号の説明】
【００３６】
１    車両用灯具
４    アウターカバー
１０  発光素子
２０  フレキシブルプリント基板
３０  ベース部
３５ａ，３５ｂ  連結部
４０  支持部材
Ｈ    支持部材からのベース部の高さ
【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】
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