车辆用照明装置及车辆用灯具的制作方法

1.本实用新型的实施方式涉及一种车辆用照明装置及车辆用灯具。


背景技术：

2.不具有灯头的楔形底座灯泡用作车辆用照明装置。楔形底座灯泡为白炽灯泡。因此，从省电、长寿命化的观点出发，楔形底座灯逐渐被具备发光二极管的车辆用照明装置所替代。
3.楔形底座灯泡通过推入设置在车辆用灯具的灯座而被安装。在替代楔形底座灯泡而使用具备发光二极管的车辆用照明装置时，优选能够继续使用原本安装楔形底座灯泡的灯座。
4.因此，提出了一种车辆用照明装置，其具备安装有发光二极管的基板、沿与基板的发光二极管侧相反一侧的面垂直的方向延伸的壳体。在壳体上设置有一对引线(端子)。在将这种车辆用照明装置安装于灯座时，操作者将会用手抓住安装有发光二极管的基板的周缘。此时，若操作者接触到发光二极管的光射出面，则有时会导致发光二极管出现故障。
5.因此，期待研发一种能够抑制外力施加于发光二极管等发光元件上的技术。
6.专利文献1：日本特开2013-105652号公报


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题在于提供一种能够抑制外力施加到发光元件上的车辆用照明装置及车辆用灯具。
8.本实用新型提供一种车辆用照明装置，其具备：
9.基板，其呈板状，并且所述基板具有第一面、与所述第一面相对的第二面及贯穿所述第一面与所述第二面之间的连结部；
10.发光元件，其设置在所述基板的所述第一面上；及
11.连接部，其呈板状，在其一侧端部侧具有设置于所述连结部的内部的凸部，所述连接部沿从所述第一面朝向所述第二面的方向延伸。
12.所述凸部的前端部从所述基板的所述第一面突出。
13.所述凸部的前端部与所述基板的所述第一面之间的距离大于所述发光元件的光射出面与所述基板的所述第一面之间的距离。
14.在上述车辆用照明装置中，在将从与所述基板的所述第一面平行的方向观察时连接所述发光元件的光射出面的边缘与所述凸部的前端部的所述发光元件侧的边缘的线段相对于所述发光元件的光射出面的延长线所呈角度设为θ时，满足下式：0
°
＜θ≤30
°
。
15.在上述车辆用照明装置中，从与所述基板的所述第一面垂直的方向观察时，所述发光元件设置在所述第一面的中央。
16.本实用新型还提供一种车辆用照明装置，其具备：
17.上述车辆用照明装置；及
18.灯座，其供设置于所述车辆用照明装置的连接部插入。
19.根据本实用新型的实施方式，提供一种能够抑制外力施加到发光元件上的车辆用照明装置及车辆用灯具。
附图说明
20.图1是用于例示本实施方式所涉及的车辆用照明装置的示意立体图。
21.图2是用于例示另一实施方式所涉及的接合部的配设位置的示意立体图。
22.图3是用于例示凸部的前端部与发光元件的光射出面之间的位置关系的示意侧视图。
23.图4是用于例示本实施方式所涉及的车辆用灯具的示意图。
24.图中：1-车辆用照明装置、10-发光部、11-基板、11a-面、11c-连结部、12-发光元件、12a-射出面、12a1-延长线、13-线段、20-连接部、20c-凸部、20c1-前端部、100-车辆用灯具、101-灯座。
具体实施方式
25.以下，参照附图对实施方式进行例示。另外，在各附图中，对相同的构成要件标注相同的符号并适当省略详细说明。
26.作为本实施方式所涉及的车辆用照明装置1例如可以使用于设置在汽车或轨道车辆等上的车内灯、仪表盘灯、阅读灯、刹车灯、转向灯、尾灯等。但是，车辆用照明装置1的用途并不只限定于此。
27.(车辆用照明装置)
28.图1是用于例示本实施方式所涉及的车辆用照明装置1的示意立体图。
29.如图1所示，车辆用照明装置1例如具有发光部10、连接部20及接合部30。
30.发光部10例如设置有基板11及发光元件12。
31.基板11呈板状。基板11的平面形状例如可以为包含中心点在内的圆的一部分。但是，基板11的平面形状并不只限于例示。基板11的平面形状例如也可以为多边形形状等。基板11的平面形状可以根据发光元件12的数量、配置等而适当地进行改变。
32.基板11可以由绝缘性材料制成。基板11可以由陶瓷(例如，氧化铝或氮化铝等)等无机材料、酚醛纸或玻璃环氧等有机材料等制成。并且，基板11也可以是用绝缘性材料包覆金属板表面而成的金属芯基板等。
33.在发光元件12的发热量较大的情况下，从散热的角度出发，优选使用导热系数较高的材料制成基板11。作为导热系数较高的材料，可以例举出氧化铝或氮化铝等陶瓷、高导热性树脂、金属芯基板等。高导热性树脂例如可以为pet(polyethylene terephthalate/聚对苯二甲酸乙二醇酯)或尼龙等树脂中混合由氧化铝或碳等构成的填料而成的树脂。
34.基板11的厚度例如可以设为0.5mm～3.0mm左右。但是，基板11的厚度并不只限于例示，也可以适当改变。
35.基板11具有面11a(相当于第一面的一例)及与面11a相对的面11d(相当于第二面的一例)。在面11a上设置有配线图案11b。配线图案11b具有安装焊盘11b1。在安装焊盘11b1上电连接有发光元件12。配线图案11b可以由铜、铝、银等低电阻金属形成。
36.并且，基板11可以设置有连结部11c。例如，可以设置一对连结部11c。一对连结部11c可以设置在相对于基板11的中心点点对称的位置上。连结部11c贯穿面11a与面11d之间。并且，如图1所示，连结部11c还可以开口于基板11的侧面。即，连结部11c可以采用孔，也可以采用开口于基板11两侧的主面及侧面的凹部。
37.发光元件12可以至少设置有一个。发光元件12设置于基板11的面11a上。从与基板11的面11a垂直的方向观察时，发光元件12例如可以设置于面11a的中央。
38.发光元件12例如可以是发光二极管、有机发光二极管、激光二极管等。
39.发光元件12例如可以是plcc(plastic leaded chip carrier/带引线的塑料芯片载体)型等表面安装型的发光元件。并且，发光元件12例如也可以是炮弹型等的带有引线的发光元件。另外，图1中例示的发光元件12为表面安装型的发光元件。
40.并且，发光元件12也可以是利用cob(chip on board/板上芯片)技术封装的发光元件。在发光元件12为利用cob技术封装的发光元件时，在基板11的面11a上可以设置有：芯片状的发光元件12、将发光元件12与配线图案11b电连接的配线、包围发光元件12及配线的框状的部件、设置于框状的部件的内侧且覆盖发光元件12及配线的密封部等。而且，密封部可以包含荧光体。荧光体例如可以是yag系荧光体(钇铝石榴石系荧光体)等。另外，荧光体的种类并不只限于例示。也可以适当改变荧光体的种类，以便根据车辆用照明装置1的用途等而得到所期望的发光色。
41.发光元件12的光射出面12a可以设为与基板11的面11a大致平行。例如，发光元件12主要朝向与基板11的面11a垂直的方向照射光。
42.发光元件12的数量、大小、配置等并不只限于例示，可以根据车辆用照明装置1的大小或用途等而进行适当改变。另外，在设置有多个发光元件12时，多个发光元件12可以彼此串联连接。
43.连接部20呈板状。连接部20的平面形状例如可以为大致长方形形状。连接部20沿从基板11的面11a朝向面11d的方向延伸。
44.在连接部20的基板11侧的端部设置有凸部20c。凸部20c的厚度可以设为与连接部20的厚度t相同。例如，凸部20c可以通过切除连接部20的基板11侧的端部附近而形成。凸部20c可以设置于与基板11的连结部11c相对应的位置。凸部20c的数量可以与连结部11c的数量相同，即，凸部20c可以设置有两个。
45.如图1所示，凸部20c设置在连结部11c的内部。通过将凸部20c设置在连结部11c的内部，可以使连接部20与基板11对位，并且可以连接连接部20与基板11。例如，凸部20c可以粘接于连结部11c的内壁上，也可以压入于连结部11c。
46.即，连接部20在一侧端部侧具有设置于连结部11c的内部的凸部20c。
47.并且，如图1所示，凸部20c的前端部20c1从基板11的面11a突出。若凸部20c的前端部20c1从基板11的面11a突出，则能够抑制外力等施加到发光元件12的光射出面12a。
48.另外，凸部20c的效果将在后面进行详述。
49.为了容易替换以往的楔形底座灯泡，可以将连接部20的宽度尺寸w设为5.0mm～15.0mm，例如可以设为10.0mm左右。另外，宽度尺寸w是指：与将车辆用照明装置1插入于灯座101的方向垂直的方向上的连接部20的尺寸。
50.连接部20的厚度t可以设为0.5mm～3.0mm，例如可以设为2.0mm左右。但是，连接部
20的宽度尺寸w及厚度t并不只限于例示，可以根据供连接部20插入的灯座101的凹部的尺寸而适当改变。
51.连接部20的材料例如可以使用与上述基板11的材料相同的材料。发光元件12中产生的热量经由基板11传递到连接部20，并从连接部20经由灯座101释放到外部。因此，从抑制发光元件12的温度上升的观点考虑，优选使用导热系数较高的材料形成连接部20。作为导热系数较高的材料，可以例举出氧化铝或氮化铝等陶瓷、高导热性树脂、金属芯基板等。此时，连接部20的材料可以使用与基板11的材料相同的材料，也可以使用与基板11的材料不同的材料。
52.在连接部20的面20a上可以设置有配线图案20a1。配线图案20a1可以由铜、铝、银等低电阻金属形成。配线图案20a1例如具有安装焊盘20a1a、端子20a1b及连接焊盘20a1c。
53.安装焊盘20a1a可以设置在面20a的中央区域。在安装焊盘20a1a上安装有电路元件。例如，如图1所示，电路元件可以有二极管21、电阻22、电容器23等。
54.由于楔形底座灯泡是白炽灯泡，因此只需将一对引线中的一个引线电连接于电源的正极侧并将另一个引线电连接于电源的阴极侧即可。即，楔形底座灯泡是无极性的。相对于此，发光二极管的发光元件12具有极性。因此，为了不让反向电压施加到发光元件12，可以设置二极管。
55.并且，考虑到替换楔形底座灯泡，优选在车辆用照明装置1上设置无极性电路。若在车辆用照明装置1上设置无极性电路，则与楔形底座灯泡同样地，相对于灯座101的安装变得没有方向性。因此，车辆用照明装置1的安装作业变得容易。
56.例如，若使用四个二极管构成电桥电路(桥式二极管)，则能够将车辆用照明装置1设置成无极性电路。图1中例示的二极管21是所谓的双二极管(two-element diode)。若二极管21采用双二极管，则使用两个二极管21即可构成电桥电路，因此能够缩小安装面积。因此，容易将连接部20的宽度尺寸w设为与楔形底座灯泡的设置有引线的部分的宽度尺寸相对应的尺寸。
57.电阻22例如可以是表面安装型的电阻器、带有引线的电阻器(金属氧化膜电阻器)、利用丝网印刷法等而形成的膜状的电阻器等。另外，图1中例示的电阻22为表面安装型的电阻器。若采用表面安装型的电阻器，则安装面积会变小，因此容易将连接部20的宽度尺寸w设为与楔形底座灯泡的设置有引线的部分的宽度尺寸相对应的尺寸。
58.在此，发光元件12的正向电压特性存在波动，因此，若将阳极端子与接地端子之间的施加电压设为恒定，则从发光元件12照射出的光的亮度(光通量、光亮度、发光强度、照度)会产生波动。因此，通过电阻22将流过发光元件12的电流的值调整为规定的范围内，从而使从发光元件12照射出的光的亮度落入规定的范围内。此时，通过改变电阻22的电阻值，将流过发光元件12的电流的值控制在规定的范围内。
59.在电阻22为表面安装型的电阻器或带有引线的电阻器等的情况下，可以根据发光元件12的正向电压特性来选择具有合适电阻值的电阻22。在电阻22为膜状的电阻器的情况下，通过去除电阻22的一部分，能够加大电阻值。
60.并且，电阻22还可以具有不让过大电流流过发光元件12的作用。
61.电阻22的数量、大小、配置等并不只限于例示，可以根据发光元件12的数量或规格等而适当改变电阻22的数量、大小、配置等。
62.例如，为了应对噪声或使电压平滑化，可以设置电容器23。电容器23例如可以是表面安装型的电容器23。若采用表面安装型的电容器23，则能够缩小安装面积，因此容易将连接部20的宽度尺寸w设为与楔形底座灯泡的设置有引线的部分的宽度尺寸相对应的尺寸。
63.另外，二极管21、电阻22及电容器23的数量、大小及配置等并不只限于例示。例如，也可以将上述元件中的至少一部分元件设置在连接部20的与面20a相对的面20b上。此时，可以在面20b上设置配线图案并将这些元件中的一部分元件电连接于配线图案。并且，还可以设置沿连接部20的厚度方向贯穿连接部20的通孔配线，并通过通孔配线将设置在面20a上的配线图案20a1与设置在面20b上的配线图案电连接。
64.并且，还可以将这些元件中的至少一部分元件设置在基板11的与面11a相对的面11d上。此时，可以在面11d上设置配线图案并将这些元件中的一部分元件电连接于配线图案。并且，还可以设置沿基板11的厚度方向贯穿基板11的通孔配线，并通过通孔配线将设置在面11a上的配线图案11b与设置在面11d上的配线图案电连接。
65.并且，电路元件并不只限于例示。例如，电路元件也可以是为了构成具有发光元件12的发光电路而使用的无源元件或有源元件。例如，电路元件除了有上述元件之外，还可以是下拉电阻、正温度系数热敏电阻、负温度系数热敏电阻、电感器、过电压吸收器，压敏电阻、fet或双极性晶体管等晶体管、齐纳二极管、集成电路、运算元件等。集成电路例如可以具备闪烁电路、恒流电路、点灯电路(驱动电路)中的至少一个电路。
66.另外，电路元件也可以设置在供车辆用照明装置1安装的车辆用灯具100的框体102等上。如此一来，能够简化车辆用照明装置1的结构，因此能够实现车辆用照明装置1的小型化及低成本化。但是，若将电路元件设置在车辆用照明装置1上，则即使继续使用安装楔形底座灯泡的灯座，也能够实现车辆用照明装置1的保护及多功能化。
67.一对端子20a1b设置在连接部20的与基板11侧相反一侧的端部附近。在将连接部20安装于灯座101上的情况下，一对端子20a1b分别与设置在灯座101上的灯座端子101a、101b电连接。此时，通过使设置在灯座101上的一个灯座端子101a与一个端子20a1b接触，能够使一个灯座端子101a经由配线图案20a1及配线图案11b与发光元件12的一个极性的电极电连接。并且，能够使另一个灯座端子101b经由配线图案20a1及配线图案11b与发光元件12的另一个极性的电极电连接。
68.并且，端子20a1b也可以设置在连接部20的面20b上。设置在面20b上的端子20a1b可以设置在与设置在面20a上的端子20a1b相对的位置上。设置在面20b上的端子20a1b可以经由通孔配线与设置在面20a上的端子20a1b电连接。若将端子20a1b还设置在面20b上，则能够提高与设置在灯座101上的灯座端子101a、101b的电连接的可靠性。
69.连接焊盘20a1c可以设置在凸部20c上。连接焊盘20a1c可以设置在凸部20c的面20a侧的面及面20b侧的面中的至少一个面上。例如，设置在凸部20c的面20b侧的面上的连接焊盘20a1c可以经由通孔配线与设置在凸部20c的面20a侧的面上的连接焊盘20a1c电连接。
70.连接焊盘20a1c的至少一部分可以设置在从基板11的面11a突出的位置上。
71.接合部30将连接焊盘20a1c的从基板11的面11a突出的部分与设置在基板11的面11a上的配线图案11b电连接。即，接合部30将基板11的配线图案11b与连接部20的配线图案20a1电连接。例如，接合部30可以由焊锡等熔点低的金属形成。例如，接合部30可以通过将
连接焊盘20a1c与配线图案11b焊接来形成。
72.另外，以上对接合部30设置在基板11的面11a侧的情况进行了例示，但是，接合部30的配设位置并不只限于此。
73.图2是用于例示另一实施方式所涉及的接合部30的配设位置的示意立体图。
74.如图2所示，接合部30也可以设置在基板11的面11d侧。
75.例如，接合部30可以连接基板11的面11d与连接部20及凸部20c中的至少一个。此时，可以通过接合部30将设置在基板11的面11d上的配线图案11b与设置在连接部20及凸部20c中的至少一个上的连接焊盘20a1c电连接。
76.接着，对凸部20c的效果进行进一步说明。
77.在将车辆用照明装置1安装于车辆用灯具100的灯座101上时，将连接部20推入灯座101的内部。此时，操作者抓住基板11的周缘将连接部20推入灯座101的内部。
78.但是，如图1所示，在基板11的与连接部20侧相反一侧的面11a上设置有发光元件12。因此，若操作者抓住基板11的周缘，则操作者的手或手指等可能会接触到发光元件12的光射出面12a。并且，在将车辆用照明装置1安装于灯座101上时或在制造车辆用照明装置1的过程中，有时会出现车辆用照明装置1掉落的情况。
79.在这种情况下，若大的力量施加到发光元件12的光射出面12a上，则发光元件12有时会出现故障。此时，例如，可以考虑在基板11的面11a上设置包围发光元件12的保护部件，但是，若在基板11的面11a上设置保护部件，则会出现制造成本上升或发光元件12的数量或大小受限的情况。
80.对此，在本实施方式所涉及的车辆用照明装置1中，如图1所示，凸部20c的前端部20c1从基板11的面11a突出。并且，凸部20c的前端部20c1与基板11的面11a之间的距离h1大于发光元件12的光射出面12a与基板11的面11a之间的距离h2。
81.若距离h1大于距离h2，则操作者的手指或手在接触到发光元件12的光射出面12a之前与凸部20c的前端部20c1接触。并且，即使在车辆用照明装置1掉落的情况下，地面等在与发光元件12的光射出面12a接触之前与凸部20c的前端部20c1接触。
82.因此，能够抑制外力施加到发光元件12的光射出面12a。并且，即使外力施加到了发光元件12的光射出面12a，也能够降低施加到射出面12a的力量。
83.并且，不需要另行设置包围发光元件12的保护部件等，因此制造成本不会上升，并且发光元件12的数量或大小也不会受限。
84.此时，只要将距离h1设置为比h2大0.5mm以上，则能够有效地抑制外力施加于发光元件12的光射出面12a。并且，即使外力施加到了发光元件12的光射出面12a，也能够降低施加到射出面12a的力量。
85.然而，若将距离h1设为过大，则从射出面12a射出的光容易入射到凸部20c的前端部20c1，因此会导致光的输出效率下降或无法获得所期望的配光特性。
86.图3是用于例示凸部20c的前端部20c1与发光元件12的光射出面12a之间的位置关系的示意侧视图。
87.如图3所示，从与基板11的面11a平行的方向观察时，可以将连接射出面12a的边缘与前端部20c1的发光元件12侧的边缘的线段13相对于射出面12a的延长线12a1所呈角度θ设为30
°
以下。
88.即，可以设为0
°
＜θ≤30
°
。
89.此时，只要角度θ超过0
°
即可抑制外力施加于发光元件12的光射出面12a。
90.若角度θ设为30
°
以下，则从射出面12a射出的光难以入射到凸部20c的前端部20c1。因此，能够抑制光输出效率下降。并且，能够获得所期望的配光特性。
91.并且，如图1所示，车辆用照明装置1还可以设置有罩40及罩41。关于罩40及罩41，根据需要进行设置即可。
92.罩40可以设置在发光部10的光射出侧。例如，罩40可以设置成覆盖基板11的面11a。罩40的形状可以根据车辆用照明装置1所要求的配光特性等而适当改变。例如，如图1所示，罩40可以由半球面等凸状的曲面构成。如此一来，能够提供具有宽的配光特性的车辆用照明装置1。
93.另外，罩的形状可以根据车辆用照明装置1所要求的配光特性或光学特性而适当改变。例如，图1所例示的罩40具有凸状的曲面，但也可以设为具有凹状的曲面或平坦的面的罩40。例如，罩40也可以具有圆柱状、圆锥状、圆锥台状、方柱状、方锥状、方锥台状等形状。
94.并且，也可以在罩40的光射出面上设置凹凸以使光散射。罩40可以是透明的，也可以带有颜色。罩40可以涂布有氧化钛颗粒等光散射性颗粒或荧光体，或者罩40可以含有氧化钛颗粒等光散射性颗粒或荧光体。罩40可以设置有孔。若在罩40上设置孔，则能够通过孔使空气产生对流。因此，能够冷却发光元件12。并且，能够加大通过孔射出的光的强度，因此能够控制配光特性。在罩40的内壁或外壁也可以设置包含光反射率高的材料(例如，铝等)的膜以使罩40具有反射镜的功能。
95.罩41可以覆盖连接部20的设置有二极管21、电阻22及电容器23等电路元件的区域。此时，可以使连接部20的设置有端子20a1b的区域暴露于罩41之外。若设置有罩41，则能够抑制外力施加于电路元件，或能够抑制垃圾等与电路元件接触。
96.(车辆用灯具)
97.图4是用于例示本实施方式所涉及的车辆用灯具100的示意图。
98.另外，以下将设置有一个上述车辆用照明装置1的情况作为一例进行说明，但是，车辆用照明装置1只要至少设置有一个即可。
99.如图4所示，车辆用灯具100可以设置有车辆用照明装置1、灯座101、框体102及罩103。
100.如图4所示，灯座101例如设置于框体102。车辆用照明装置1安装于灯座101。灯座101例如由树脂等绝缘性材料制成。
101.并且，在图4中例示了灯座101与框体102分体设置的情况，但是，也可以将灯座101与框体102形成为一体。
102.在灯座101设置有朝向一侧端部开口的凹部。车辆用照明装置1(连接部20)插入于凹部的内部。并且，在凹部的内部设置有与一个电压极性(例如，正极)相对应的一对灯座端子101a及与另一个电压极性(例如，阴极)相对应的一对灯座端子101b。另外，如上所述，若在车辆用照明装置1上设置有无极性电路，则车辆用照明装置1(连接部20)的安装方向不受限制。
103.一对灯座端子101a(101b)可以弹性变形。在将连接部20插入于凹部的内部的情况
下，灯座端子101a、101b分别与连接部20的端子20a1b接触。在一对灯座端子101a(101b)电连接有设置于车辆用灯具100的外部的电源等。另外，也可以在框体102的内部及外表面中的至少一处设置电路基板并使一对灯座端子101a(101b)与电源等经由电路基板电连接。
104.框体102例如呈一个端部侧开口的箱状。框体102例如可以由不透光的树脂等制成。
105.罩103设置成盖住框体102的开口。罩103可以由具有透光性的树脂等制成。罩103也可以具有透镜等的功能，或者也可以抑制眩光(glare)。并且，罩103可以以能够开闭的方式设置在框体102上，或者可装卸地设置在框体102上。
106.除此之外，在框体102的内部也可以设置反射镜、透镜等光学要件。
107.以上，对本实用新型的若干实施方式进行了例示，但这些实施方式只是举例说明，并没有限定本实用新型范围的意图。这些新的实施方式能够以其它各种方式实施，在不脱离本实用新型宗旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式或其变形例均属于本实用新型的范围或宗旨内，并且也包含在技术方案中记载的发明及其等同的范围内。另外，上述的各个实施方式也可以相互组合实施。