(57)【要約】【課題】ＬＥＤの熱を効率良く放熱することができるとともに、部品点数の削減とコストダウン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】ＬＥＤランプ（ＬＥＤ）４、メタル板３、抵抗器５及びソケットハウジング２を備えたＬＥＤモジュール１において、前記メタル板３をコの字状に形成して前記ソケットハウジング２内に組み込むとともに、電気回路と端子の機能を有する３つの部位３Ａ，３Ｂ，３Ｃに分割し、第１の部位３Ａを当該ＬＥＤモジュール１への電圧供給端子と前記ＬＥＤランプ４の電極接続用として機能させ、第２の部位３Ｂを当該ＬＥＤモジュールへ１の電圧供給端子と抵抗器接続用として機能させ、第３の部位３Ｃを前記ＬＥＤランプ４の電極接続端子と抵抗器接続用として機能させ、該メタル板３の天面に前記ＬＥＤランプ４を接着固定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ、メタル板、抵抗器及びソケットハウジングを備えたＬＥＤモジュールにおいて、
前記メタル板をコの字状又は矩形枠状に形成して前記ソケットハウジング内に組み込むとともに、電気回路と端子の機能を有する３つの部位に分割し、
第１の部位を当該ＬＥＤモジュールへの電圧供給端子と前記ＬＥＤの電極接続用として機能させ、
第２の部位を当該ＬＥＤモジュールへの電圧供給端子と抵抗器接続用として機能させ、
第３の部位を前記ＬＥＤの電極接続端子と抵抗器接続用として機能させ、
該メタル板の天面に前記ＬＥＤを接着固定したことを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項２】
前記メタル板に複数のスリットを形成し、基台に形成された複数の貫通孔に前記メタル板を通してこれを基台に接着した後、該メタル板の前記スリットの一部を切断して３分割することによって前記第１、第２及び第３の部位を形成し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】
前記抵抗器を前記メタル板の内部に形成される空間に配置し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】
前記メタル板と前記ソケットハウジングの内壁との接触面に熱伝導性グリス又は熱伝導性接着剤を介在させたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項５】
前記ソケットハウジングの前記メタル板が組み込まれる内部に熱伝導性樹脂を充填したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＬＥＤモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ、メタル板、抵抗器及びソケットハウジングを備えたＬＥＤモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヘッドランプやテールランプ等の車両用灯具の光源として、高輝度で消費電力が少なく、耐久性の高いＬＥＤ（発光ダイオード）が使用される傾向にある。光源にＬＥＤを使用した車両用灯具には、ハウジングとその開口部を覆うレンズによって画成された灯室内に、ＬＥＤモジュールと、該ＬＥＤモジュールを保持するブラケットと、ＬＥＤから出射される光を反射させるリフレクタ等を収容して構成されるものがある。
【０００３】
斯かる車両用灯具の光源としてのＬＥＤモジュールには、ＬＥＤ、メタル板、抵抗器及びソケットハウジングを備えたものがあるが、該ＬＥＤモジュールに関して、例えば、特許文献１には、樹脂基板と導電板から成る車両用灯具のランプ駆動回路において、金属の導電板を部品取付部と放熱部とで略Ｌ字状に形成し、樹脂基板に導電板の部品取付部を背面から貫通させる貫通穴を設け、該貫通穴に背面から貫通する導電板の部品取付部に電子部品のリード端子を挟持するスリットを設け、導電板の放熱部を樹脂基板の裏面に面接触させる構成が提案されている。この構成によれば、ＬＥＤランプの過剰な温度上昇による発光効率の低下を防ぐことができる。
【０００４】
又、特許文献２には、表面実装型のＬＥＤランプ、ＬＥＤ点灯回路保護部品、抵抗素子、回路部及びケース部を備えて成るＬＥＤランプ装置において、部分的に表出した状態でケース部に埋設されるメタル板を有する回路部として、メタル板の正面側の表出部にＬＥＤランプを実装し、メタル板の裏面側の表出部に抵抗素子を実装する構成が提案されている。この構成によれば、ＬＥＤランプ装置の一層の小型化と放熱性の向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９５３３１号公報
【特許文献２】特開２００８−０９８３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１において提案された構成は、リード線の端子を有するアキシャル部品の接続には適しているものの、表面実装部品の接続には不向きであり、面での接合が困難であるため、表面実装型のＬＥＤランプを接合した場合、ＬＥＤの熱を効率的に拡散させて放熱させることができないという問題がある。
【０００７】
又、特許文献２において提案された構成においては、メタル板の表裏が共に空間に露出しているため、該メタル板だけを介しての熱伝導と空気の対流による放熱しか期待できず、十分な放熱効果を得ることができないという問題がある。
【０００８】
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、ＬＥＤの熱を効率良く放熱することができるとともに、部品点数の削減とコストダウンを図ることができるＬＥＤモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ＬＥＤ、メタル板、抵抗器及びソケットハウジングを備えたＬＥＤモジュールにおいて、
前記メタル板をコの字状又は矩形枠状に形成して前記ソケットハウジング内に組み込むとともに、電気回路と端子の機能を有する３つの部位に分割し、
第１の部位を当該ＬＥＤモジュールへの電圧供給端子と前記ＬＥＤの電極接続用として機能させ、
第２の部位を当該ＬＥＤモジュールへの電圧供給端子と抵抗器接続用として機能させ、
第３の部位を前記ＬＥＤの電極接続端子と抵抗器接続用として機能させ、
該メタル板の天面に前記ＬＥＤを接着固定したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記メタル板に複数のスリットを形成し、基台に形成された複数の貫通孔に前記メタル板を通してこれを基台に接着した後、該メタル板の前記スリットの一部を切断して３分割することによって前記第１、第２及び第３の部位を形成したことを特徴とする。
【００１１】
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、前記抵抗器を前記メタル板の内部に形成される空間に配置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記メタル板と前記ソケットハウジングの内壁との接触面に熱伝導性グリス又は熱伝導性接着剤を介在させたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記ソケットハウジングの前記メタル板が組み込まれる内部に熱伝導性樹脂を充填したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、メタル板自体が電気回路と端子の機能を有するともに、放熱部材としての機能も有しているため、ＬＥＤモジュールの部品点数が削減されてコストダウンが図られる。又、放熱部材を兼ねるメタル板にＬＥＤを直接接着固定したため、該ＬＥＤの熱がロスなくメタル板に伝導し、ＬＥＤの温度上昇が抑えられて該ＬＥＤの発光効率と耐久寿命が高められる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、基台に形成された複数の貫通孔にメタル板を通してこれを基台に接着した後、該メタル板のスリットの一部を切断して３分割することによって１枚のメタル板から３分割された第１、第２及び第３の部位を容易に形成することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、メタル板の内部に形成される空間に抵抗器を配置することによって、スペースを有効利用してＬＥＤモジュールを小型・コンパクトに構成することができる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、ＬＥＤからメタル板へと伝導する熱が熱伝導性グリス又は熱伝導性接着剤を経てソケットハウジングへと伝導し、該ソケットハウジングから放熱されるため、ＬＥＤの温度上昇が抑えられる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、ＬＥＤからメタル板へと伝導する熱が熱伝導性樹脂を経てソケットハウジングへと伝導し、該ソケットハウジングから放熱されるため、ＬＥＤの温度上昇が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るＬＥＤモジュールの斜視図である。
【図２】本発明に係るＬＥＤモジュールの光学レンズを外した状態の斜視図である。
【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】（ａ）本発明に係るＬＥＤモジュールのメタル板の切断前の状態を示す平面図、（ｂ）は同メタル板の切断後の状態を示す平面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は本発明に係るＬＥＤモジュールのＬＥＤランプと抵抗器が配置されたメタル板の斜視図である。
【図６】（ａ）は図５（ｂ）の矢視Ａ方向の図、（ｂ）は図５（ｂ）の矢視Ｂ方向の図、（ｃ）は図５（ａ）の矢視Ｃ方向の図である。
【図７】本発明の別形態に係るＬＥＤモジュールの縦断面図である。
【図８】別形態に係るメタル板の加工前の平面図である。
【図９】本発明の別形態に係るＬＥＤ標準モジュールにおけるＬＥＤチップの配置例を示す平面図である。
【図１０】本発明の別形態に係るＬＥＤモジュールの斜視図である。
【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。
【００２１】
図１は本発明に係るＬＥＤモジュールの斜視図、図２は同ＬＥＤモジュールの光学レンズを外した状態の斜視図、図３は同ＬＥＤモジュールの分解斜視図である。
【００２２】
本実施の形態に係るＬＥＤモジュール１は、例えばコンビネーションヘッドランプ等の車両用灯具に設けられるポジションランプであって、これは車両用灯具の不図示のハウジングに着脱可能に取り付けられる。このＬＥＤモジュール１は、図３に示すように、ソケットハウジング２内に、コの字状に屈曲成形されたメタル板３と、該メタル板３の天面に接着固定されたＬＥＤランプ４と、メタル板３に接続された抵抗器５及びメタル板３の上端部に固定された円板状の基台６を組み込んで構成されている。
【００２３】
上記ソケットハウジング２は、樹脂によって略円筒状に一体成形されており、これはその外周に一体に形成されたフランジ２ａを境として一方（図の上方）に本体部２Ａ、他方（図の下方）にソケット部２Ｂをそれぞれ備えている。そして、このソケットハウジング２の本体部２Ａの軸中心部には、図３に示すように、メタル板３とこれに取り付けられたＬＥＤランプ４、抵抗器５及び基台６を組み込むための矩形孔２ｂが形成されている。尚、ソケットハウジング２の本体部２Ａの外周には、当該ＬＥＤモジュール１を不図示の車両用灯具のハウジングに着脱可能に装着するための複数の係合爪２ｃが一体に形成されている。又、図２に示すように、ＬＥＤモジュール１のソケットハウジング２に組み込まれた基台６の矩形孔６ａからはＬＥＤランプ４が露出しており、基台４の上面には、ＬＥＤランプ４から出射される光を制御するための配光用の光学レンズが図１に示すように被着されている。
【００２４】
前記メタル板３は、電気回路と端子の機能を有する３つの部位に分割されており、以下に説明する工程を経て製作されるとともに、これにＬＥＤランプ４と抵抗器５及び基台６が組み付けられる。
【００２５】
図４（ａ），（ｂ）はメタル板の切断前後の状態を示す平面図、図５（ａ），（ｂ）はＬＥＤランプと抵抗器が配置されたメタル板の斜視図、図６は同メタル板を示す図であって、（ａ）は図５（ｂ）の矢視Ａ方向の図、（ｂ）は図５（ｂ）の矢視Ｂ方向の図、（ｃ）は図５（ａ）の矢視Ｃ方向の図である。
【００２６】
メタル板３の製作に際しては、細長い平板状のアルミニウム板をプレス成形によって図４（ａ）に示す形状に成形する。この平板状のメタル板３においては、その長手方向両端部に細長い電圧供給端子３ａ，３ｂがそれぞれ形成されており、これらの電圧供給端子３ａ，３ｂを除く部位には、２本の屈曲するスリット８，９が長手方向に沿って形成されている。
【００２７】
而して、図４（ａ）に示すメタル板３は、その長手方向中央部の破線にて示す２箇所がプレス成形によって直角に折り曲げられることによって、図５及び図６に示すようにコの字状に屈曲される。そして、このようにコの字状に屈曲されたメタル板３は、これにＬＥＤランプ４が接着固定されるとともに、抵抗器５が接続された後、図３に示すように基台６に形成された２つのスリット状の貫通孔（図示せず）に通され、その上端部が基台６に接着固定される。
【００２８】
次に、メタル板３は、スリット８，８の一部が切断されて３分割される。ここで、理解を容易にするため、３分割されたメタル板３を展開した状態を図４（ｂ）に示すが、メタル板３のスリット８，９の図示のａ，ｂ，ｃ，ｄの箇所が切断されることによって該メタル板３は第１〜第３の部位３Ａ，３Ｂ，３Ｃに分割される。尚、実際には、メタル板３は前述のようにその上端部が基台６に接着固定されているため、これが３分割されても第１〜第３の部位３Ａ，３Ｂ，３Ｃが分離することはない。
【００２９】
ここで、メタル板３の３分割された第１の部位３Ａは、当該ＬＥＤモジュール１への電圧供給端子とＬＥＤランプ４の電極接続用として機能し、第２の部位３Ｂは、当該ＬＥＤモジュール１への電圧供給端子と抵抗器接続用として機能し、第３の部位３Ｃは、ＬＥＤランプ４の電極接続端子と抵抗器接続用として機能する。即ち、図４（ｂ）に示すように、第１の部位３Ａには、前記電圧供給端子３ａとＬＥＤランプ４の電極に接続される電極部３ｃが形成され、第２の部位３Ｂには、前記電圧供給端子３ｂと抵抗器５が接続される接続部３ｄが形成され、第３の部位３Ｃには、ＬＥＤランプ４の電極に接続される電極部３ｅと抵抗器５が接続される接続部３ｆが形成されている。
【００３０】
而して、図５及び図６に示すように、コの字状に屈曲されたメタル板３の天面には、ＬＥＤランプ４が第１の部位３Ａと第３の部位３Ｃにそれぞれ形成された電極部３ｃ，３ｅの上に重ねられて接着固定されている。又、抵抗器５は、メタル板３の内部に形成された空間に収納配置されており、その両端部はメタル板３の第２の部位３Ｂと第３の部位３Ｃにそれぞれ形成された接続部３ｄ，３ｆに接続されている。
【００３１】
以上のようにＬＥＤランプ４と抵抗器５及び基台６が取り付けられたメタル板３は、図３に示すように、ソケットハウジング２の本体部２Ａに形成された矩形孔２ｂにこれを差し込むことによって組み付けられ、最後に図１に示すように光学レンズ７を基台６に取り付けることによってＬＥＤモジュール１が得られるが、メタル板３とソケットハウジング２の矩形孔２ｂの内壁との接触部には熱伝導性グリス又は熱伝導性接着剤が介在する。或いは、図７に示すように、ソケットハウジング２のメタル板３が組み込まれる矩形孔２ｂに熱伝導性樹脂が充填される。
【００３２】
ところで、図示しないが、車両に搭載されたバッテリから延びる電源コードの端部には電源プラグが取り付けられており、不図示の車両用灯具のハウジングに装着されたＬＥＤモジュール１のソケットハウジング２に形成されたソケット部２Ｂに電源プラグを差し込むことによって、ＬＥＤモジュール１の光源であるＬＥＤランプ４がメタル板３及び電源コードを介してバッテリに電気的に接続される。
【００３３】
従って、運転者がスイッチ操作によってバッテリからＬＥＤモジュール１に給電すると、バッテリからの電流は電源コードとメタル板３を経てＬＥＤランプ４に供給されるため、該ＬＥＤランプ４が起動されて発光する。すると、ＬＥＤランプ４から出射する光は、光学レンズ７を通過することによって配光が制御された後に車両前方に向かって照射される。
【００３４】
上述のようにＬＥＤランプ４が発光すると、該ＬＥＤランプ４が発熱するが、その熱はメタル板３から熱伝導性グリス又は熱伝導性接着剤或いは図７に示す熱伝導性樹脂１０を経てソケットハウジング２に伝導し、ソケットハウジング２の表面から周囲に放熱されるため、ＬＥＤランプ３の温度上昇が低く抑えられる。
【００３５】
以上のように、本発明に係るＬＥＤモジュール１においては、メタル板３自体が電気回路と端子の機能を有するともに、放熱部材としての機能も有しているため、ＬＥＤモジュール１の部品点数が削減されてコストダウンが図られる。特に、本実施の形態では、基台６に形成された複数の貫通孔にコの字状のメタル板３を通してこれを基台６に接着した後、該メタル板３のスリット８，９の一部を切断して３分割することによって、１枚のメタル板３から３分割された第１、第２及び第３の部位３Ａ，３Ｂ，３Ｃを容易に形成することができる。
【００３６】
又、本発明に係るＬＥＤモジュール１においては、メタル板３の内部に形成された空間に抵抗器５を配置する構成を採用したため、スペースを有効利用してＬＥＤモジュール１を小型・コンパクトに構成することができる。
【００３７】
更に、本発明に係るＬＥＤモジュール１では、放熱部材を兼ねるメタル板３にＬＥＤランプ４を直接接着固定したため、該ＬＥＤランプ４の熱がロスなくメタル板３に伝導し、メタル板３から熱伝導性グリス又は熱伝導性接着剤或いは図７に示す熱伝導性樹脂１０を経てソケットハウジング２へと伝導し、該ソケットハウジング２から放熱されるため、ＬＥＤランプ４の温度上昇が抑えられる。
【００３８】
ところで、以上の実施の形態では、メタル板３を図４（ｂ）に示す形状とすることによって第１〜第３の部位３Ａ，３Ｂ，３Ｃに３分割したが、図８に示す形状によって第１〜第３の部位３Ａ，３Ｂ，３Ｃに３分割するようにしても良い。
【００３９】
又、以上の実施の形態では、メタル板３の天面に光源であるＬＥＤランプ４を接着固定したが、図９に示すように、メタル板３の天面に複数のＬＥＤチップ１１を接着によって直接実装する構成を採用しても良い。
【００４０】
更に、以上の実施の形態では、メタル板３を２方向に折り曲げてコの字状に成形したが、例えば図１０に示すようにメタル板３を４方向に折り曲げて矩形枠状に成形しても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１          ＬＥＤモジュール
２          ソケットハウジング
２Ａ        ソケットハウジングの本体部
２Ｂ        ソケットハウジングのソケット部
２ａ        ソケットハウジングのフランジ
２ｂ        ソケットハウジングの矩形孔
２ｃ        ソケットハウジングの係合爪
３          メタル板
３Ａ        メタル板の第１の部位
３Ｂ        メタル板の第２の部位
３Ｃ        メタル板の第３の部位
３ａ，３ｂ  メタル板の電圧供給端子
３ｃ，３ｅ  メタル板の電極部
３ｄ，３ｆ  メタル板の接続部
４          ＬＥＤランプ
５          抵抗器
６          基台
６ａ        基台の矩形孔
７          光学レンズ
８，９      メタル板のスリット
１０        熱伝導性接着剤
１１        ＬＥＤチップ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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