技術 ＬＥＤモジュール

0001

本発明は、ＬＥＤモジュールに関するものであり、特に、車両の前照灯用のＬＥＤモジュールに関するものである。

0002

現在、車両の前照灯用のＬＥＤ光源（ＬＥＤモジュール）は車種ごとに個別に設計され、ＬＥＤが実装されたＬＥＤ用基体のみを交換できない構造である（例えば、特許文献１）。この場合、前照灯全体での交換が必要となり、ＬＥＤ点灯不良等の故障に対応するメンテナンスコストが高いという問題が生じていた。

0003

特開２００７−５９２０２号公報

0004

そこで、本発明者等は、図７に示すような、車両後方（−Ｙ方向）からねじ４およびＬＥＤ１が実装されたＬＥＤ用基体７２にアクセスできるＬＥＤモジュール７０を考案した。このＬＥＤモジュール７０では、ＬＥＤ１に不具合が生じた場合、ＬＥＤ１が実装されたＬＥＤ用基体７２のみを交換することができる。
しかしながら、ＬＥＤモジュール７０では、ＬＥＤ用基体７２の第１面７２ａおよびこの第１面７２ａに接続されるべきヒートシンク基体７３の第１面７３ａは、ねじ４の軸方向（Ｙ方向）に平行である。このような構造では、ねじ４を締めると、ねじ４の軸方向に垂直なＬＥＤ用基体７２の第２面７２ｂおよびヒートシンク基体７３の第２面７３ｂは良好に密着するが、第１面７２ａ、７３ａの密着が不十分となり、放熱効率が悪いという問題があった。

0005

そこで、本発明の目的は、上述した問題点を解消し、ＬＥＤから放出される熱を効率的に放熱するＬＥＤモジュールを提供することにある。さらに、本発明の付加的な目的は、ＬＥＤモジュール全体ではなく、ＬＥＤが実装されたＬＥＤ用基体のみを交換可能なＬＥＤモジュールを提供することにある。

0006

本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）ＬＥＤと、
前記ＬＥＤが実装されたＬＥＤ用基体と、
前記ＬＥＤの熱を放熱するためのヒートシンク基体と、
前記ＬＥＤ用基体と前記ヒートシンク基体とを接続するための少なくとも１つのねじと、
を有し、
前記ＬＥＤ用基体と前記ヒートシンク基体とは少なくとも２面で接続され、
前記ＬＥＤ用基体と前記ヒートシンク基体とが接続される少なくとも１面は、前記ねじの軸方向に対して傾斜している、
ことを特徴とするＬＥＤモジュール。

0007

（２）前記傾斜している少なくとも１面は、前記ねじの軸方向に対して１０°以上８０°以下の角度で傾斜している、
上記（１）に記載のＬＥＤモジュール。

0008

（３）前記傾斜している少なくとも１面は、波形状、階段状、ジグザグ状である、
上記（１）または（２）に記載のＬＥＤモジュール。

0009

（４）前記ＬＥＤ用基体および前記ヒートシンク基体は、アルミ、銅、マグネシウムまたは樹脂である、
上記（１）から（３）のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。

0010

本発明の第１実施形態に係るＬＥＤモジュールを示す。
本発明の第２実施形態に係るＬＥＤモジュールを示す。
本発明の第３実施形態に係るＬＥＤモジュールを示す。
本発明の第４実施形態に係るＬＥＤモジュールを示す。
本発明の第５実施形態に係るＬＥＤモジュールを示す。
本発明の第６実施形態に係るＬＥＤモジュールを示す。
本発明の前段階のＬＥＤモジュールを示す。

0011

以下、図面を参照しながら本発明のＬＥＤモジュールを、その実施形態を例示して詳細に説明する。

0012

図１は、本発明の第１実施形態に係るＬＥＤモジュール１０を示す。
ＬＥＤモジュール１０は、ＬＥＤ１と、ＬＥＤ１が実装されたＬＥＤ用基体２と、ＬＥＤ１の熱を放熱するためのヒートシンク基体３と、ＬＥＤ用基体２とヒートシンク基体３とを接続するためのねじ４と、を有する。ＬＥＤ用基体２の第１面２ａは、ヒートシンク基体３の第１面３ａに接続され、第１面２ａ、３ａは、ねじ４の軸方向（Ｙ方向）に対して傾斜している。また、ＬＥＤ用基体２の第２面２ｂは、ヒートシンク基体３の第２面３ｂに接続されている。ねじ４は、ねじ４の軸方向に対して垂直な第２面２ｂ、３ｂに接続されている。

0013

ＬＥＤ用基体２とヒートシンク基体３とが接続される第１面２ａ、３ａを、ねじ４の軸方向に対して傾斜させることにより、１つのねじ４による一方向の締め付けに対しても、第１面２ａ、３ａおよび第２面２ｂ、３ｂの接続面全域に密着する圧力が印加される。その結果、ＬＥＤ１からの熱を放熱するための面積が増加して、放熱効率が向上する。
また、ＬＥＤ用基体２を車両後方（−Ｙ方向）側に、ヒートシンク基体３を車両前方（Ｙ方向）側に配置して、車両後方から前方に向かってねじ４により締め付けることにより、ＬＥＤ用基体２のみを交換することができる。すなわち、ＬＥＤ１に不良が発生した場合、ＬＥＤモジュール１０全体を交換するのではなく、ＬＥＤ１が実装されたＬＥＤ用基体２のみを交換すればよいので、メンテナンスコストを低減することができる。

0014

傾斜している第１面２ａ、３ａは、ねじ４の軸方向に対して１０°以上８０°以下の角度αで傾斜していることが好ましい。角度αが１０°未満の場合、または、角度αが８０°超の場合、第１面２ａ、３ａの密着が十分に達成されないおそれがあるためである。

0015

ＬＥＤ用基体２およびヒートシンク基体３は、アルミ、銅、マグネシウムまたは樹脂であることが好ましい。

0016

車両の前照灯用のＬＥＤモジュール１０において、ＬＥＤ１からの光は、反射鏡５を介して反射され、図示しないレンズを透過して車両前方（Ｙ方向）を照明する。なお、第１実施形態は、車両の前照灯用のＬＥＤモジュール１０であるが、本発明は、車両の前照灯以外の様々な用途に適用可能である。

0017

図２は、本発明の第２実施形態に係るＬＥＤモジュール２０を示す。第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
ＬＥＤモジュール２０において、ＬＥＤ用基体１２の第１面１２ａは、ヒートシンク基体１３の第１面１３ａに接続され、第１面１２ａ、１３ａは、ねじ４の軸方向に対して角度αで傾斜している。また、ＬＥＤ用基体１２の第２面１２ｂは、ヒートシンク基体１３の第２面１３ｂに接続され、第２面１２ｂ、１３ｂは、ねじ４の軸方向に対して角度βで傾斜している。このように、２つの傾斜面によって、ＬＥＤ用基体１２とヒートシンク基体１３とが接続され、ＬＥＤ用基体１２がヒートシンク基体１３を挟み込む形になると、接続面全域に密着する圧力が強く印加されるので好ましい。
なお、ヒートシンク基体１３がＬＥＤ用基体１２を挟み込む形にすることもできる。

0018

図３は、本発明の第３実施形態に係るＬＥＤモジュール３０を示す。第３実施形態において、第１および第２実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
ＬＥＤモジュール３０において、ＬＥＤ用基体２２の第１面２２ａは、ヒートシンク基体２３の第１面２３ａに接続され、第１面２２ａ、２３ａは、ねじ４の軸方向に対して角度αで傾斜している。また、ＬＥＤ用基体２２の第２面２２ｂは、ヒートシンク基体２３の第２面２３ｂに接続され、第２面２２ｂ、２３ｂは、ねじ４の軸方向に対して角度βで傾斜している。また、ＬＥＤ用基体２２の第３面２２ｃは、ヒートシンク基体２３の第３面２３ｃに接続され、第３面２２ｃ、２３ｃにねじ４が接続されている。このように、２つの傾斜面によって、ＬＥＤ用基体２２とヒートシンク基体２３とが接続され、ＬＥＤ用基体２２がヒートシンク基体２３を挟み込む形になる上、ねじ４が、ねじ４の軸方向に垂直な第３面２２ｃ、２３ｃに接続されているため、接続面全域に密着する圧力が強く印加されるので好ましい。

0019

図４は、本発明の第４実施形態に係るＬＥＤモジュール４０を示す。第４実施形態において、第１〜３実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
ＬＥＤモジュール４０において、ＬＥＤ用基体３２の第１面３２ａは、ヒートシンク基体３３の第１面３３ａに接続され、第１面３２ａ、３３ａは、ねじ４の軸方向に対して角度αで傾斜している。また、ＬＥＤ用基体３２の第２面３２ｂは、ヒートシンク基体３３の第２面３３ｂに接続され、第２面３２ｂ、３３ｂは、ねじ４の軸方向に対して角度βで傾斜している。また、ＬＥＤ用基体３２の第３面３２ｃは、ヒートシンク基体３３の第３面３３ｃに接続され、第３面３２ｃ、３３ｃは、ねじ４の軸方向に対して角度γで傾斜している。このように、３つの傾斜面によって、ＬＥＤ用基体３２とヒートシンク基体３３とが接続され、ＬＥＤ用基体３２とヒートシンク基体３３とが互いを挟み込む形になると、接続面全域に密着する圧力が強く印加されるので好ましい。

0020

図５は、本発明の第５実施形態に係るＬＥＤモジュール５０を示す。第５実施形態において、第１〜４実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
ＬＥＤモジュール５０において、ＬＥＤ用基体４２の第１面４２ａ、第２面４２ｂ、第３面４２ｃ、第４面４２ｄおよび第５面４２ｅは、それぞれ、ヒートシンク基体４３の第１面４３ａ、第２面４３ｂ、第３面４３ｃ、第４面４３ｄおよび第５面４３ｅに接続されている。ここで、第１面４２ａ、４３ａはねじ４の軸方向に対して角度αで傾斜し、第３面４２ｃ、４３ｃはねじ４の軸方向に対して角度βで傾斜し、第５面４２ｅ、４３ｅはねじ４の軸方向に対して角度γで傾斜している。また、ねじ４の軸方向に対して垂直な第４面４２ｄ、４３ｄにねじ４が接続されている。このように、３つの傾斜面によって、ＬＥＤ用基体４２とヒートシンク基体４３とが接続され、ＬＥＤ用基体４２とヒートシンク基体４３とが互いを挟み込む形になる上、ねじ４が、ねじ４の軸方向に垂直な第４面４２ｄ、４３ｄに接続されているため、接続面全域に密着する圧力が強く印加されるので好ましい。
なお、ねじ４は、ねじ４の軸方向に対して垂直な第２面４２ｂ、４３ｂに接続されてもよいし、２本のねじ４が、第２面４２ｂ、４３ｂおよび第４面４２ｄ、４３ｄに接続されてもよい。

0021

図６は、本発明の第６実施形態に係るＬＥＤモジュール６０を示す。第６実施形態において、第１〜５実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。また、第６実施形態は、第５実施形態と以下の点においてのみ相違する。
図６（ａ）に示すＬＥＤモジュール６０ａにおいて、ＬＥＤ用基体５２の傾斜面５２ａおよびヒートシンク基体５３の傾斜面５３ａは波形状である。
図６（ｂ）に示すＬＥＤモジュール６０ｂにおいて、ＬＥＤ用基体５２の傾斜面５２ｂおよびヒートシンク基体５３の傾斜面５３ｂは階段状である。
図６（ｃ）に示すＬＥＤモジュール６０ｃにおいて、ＬＥＤ用基体５２の傾斜面５２ｃおよびヒートシンク基体５３の傾斜面５３ｃはジグザグ状である。
このような傾斜面の形状を採用すると、接触面積が増加し、放熱効果が向上するため好ましい。なお、全ての接触面をこのような形状とすることもできる。

0022

本発明は、第１〜６実施形態以外のＬＥＤモジュールとすることもできる。例えば、ＬＥＤ用基体とヒートシンク基体とは４面以上で接続され、その４面以上の接続面がねじの軸方向に対して傾斜することもできる。また、ＬＥＤ用基体のみの交換を必要としない場合、ＬＥＤ用基体を車両前方側に、ヒートシンク基体を車両後方側に配置することもできる。

0023

１ＬＥＤ
２、１２、２２、３２、４２、５２、７２ ＬＥＤ用基体
３、１３、２３、３３、４３、５３、７３ヒートシンク基体
４ ねじ
５反射鏡
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０ ＬＥＤモジュール