JP2009295594A - 車両用ｌｅｄランプ - Google Patents

Abstract

【課題】自動車用ランプとしての特性に優れたＬＥＤランプの凍結の問題を解決する。
【解決手段】ＬＥＤ１４を収容するランプハウジング１２内に炭素系発熱体１６を設け、炭素系発熱体１６から放射される熱線がフロントパネル１０に照射されるように反射板１８を設け、炭素系発熱体の突入電流が少なく、温度の立ち上がりが早く、かつ、遠赤外線の放射効率が高いという特性を利用して、凍結したフロントパネル１０を融解させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた車両用のランプに関する。

自動車メーカーの環境問題への対応、安全性、デザイン重視への対応という流れのなかで、ＬＥＤは寿命が白熱電球の５倍、電力消費量が白熱電球の１／８であり、またランプモジュールの薄型化が可能なことからデザイン性の向上も期待できる。また白熱電球よりも視認性が向上するので安全性という意味でもメリットがある。よって、自動車用の外装ランプは白熱電球から、ハロゲンバルブ、そしてガスチャージドバルブへと変化してきた中で、今後は前述のメリットがあるＬＥＤ化が進むと考えられる。自動車用ランプ（リアコンビ・ヘッドコンビ）のＬＥＤ化に伴い、ＬＥＤリアコンビランプやＬＥＤヘッドライトのアウターパネルの凍結が課題となっている。この問題の原因は、ＬＥＤからは赤外成分が放射されず、白色ＬＥＤを通常の電球、ハロゲンバルブ、ガスチャージドバルブと比べると、ＬＥＤではフロントパネルの温度がほとんど上がらないからである。そのため、寒冷時に表面凍結が起こり、視認性が悪くなるという問題がある。この問題はリアコンビランプだけではなく、今後代替が行われるＬＥＤヘッドライトでも同様の問題が起こると考えられる。ウィンカー・ストップランプなどリアコンビランプを構成するランプは重要安全保安部品であり、凍結時に視認性が悪くなることは、安全上非常に問題であるという背景がある。またヘッドライトについても走行時凍結したまま走ることは、安全上問題である。

そのため、アウターパネルを暖める技術が求められている。

特開平１０−２８９６０２号公報 特公平５−５４２０１号公報 特開２００２−１５０８１２号公報 特開２００２−９３２１０号公報

したがって本発明の目的は、寒冷時においても表面凍結が起こらず、或いは表面凍結が起こってもそれを迅速確実に融解することのできる車両用ＬＥＤランプを提供することにある。

本発明によれば、ランプハウジングと、該ランプハウジング内に設けられたＬＥＤと、該ランプハウジング内に設けられた炭素系発熱体とを具備する車両用ＬＥＤランプが提供される。

この車両用ＬＥＤランプは、炭素系発熱体からの熱線をランプ前面のパネルに集める反射板をさらに具備することが好ましい。

炭素系発熱体は突入電流が少なく、温度の立ち上がりが早く、かつ、遠赤外線の放射効率が高いという特性を備えている。この様な特性を備える炭素系発熱体をＬＥＤランプのランプハウジング内に設けることで、炭素系発熱体から発生される熱線（特に遠赤外線）の照射と対流熱とによりランプハウジング全体が迅速に暖められて表面の凍結を迅速に融解することができる。

さらに、炭素系発熱体からの熱線をランプ前面のパネルに集める反射板を具備することで、前面パネルの凍結を効率的に融解することができる。

本発明の一実施例に係るＬＥＤリアコンビランプの平面図である、 図１のＸ−Ｘ断面図である。 図１のＹ−Ｙ断面図である。 発熱体ランプを示す図である。 図４の発熱体ランプを用いたＬＥＤリアコンビランプの図である。

図１は本発明の車両用ＬＥＤランプの一実施形態に係るＬＥＤリアコンビランプの平面図、図２はそのＸ−Ｘ断面図、図３はＹ−Ｙ断面図である。なお図１にはランプ前面のフロントパネル１０を取り外した状態が示されている。

図１〜３に示されたＬＥＤリアコンビランプのハウジング１２の内側には多数のＬＥＤ１４が設けられ、ハウジング１２の内側でフロントパネル１０の近くには断面が矩形で棒状の炭素系発熱体１６が設けられている。炭素系発熱体１６の背後には炭素系発熱体１６からの熱線をフロントパネル１０に選択的に照射するためのリフレクタ１８が設けられている。

炭素系発熱体１６から放射される熱線の波長は、発熱させる温度にもよるが赤外〜遠赤外線領域にあり、水の赤外線吸収スペクトルでの吸収強度のピーク波長約２．７μｍ付近や、フロントパネル１０に使用されるメタクリル酸メチル樹脂のピーク波長約５．９μｍまたは７．９μｍ付近を含んでいるため、実に効果的に加熱することができる。

この炭素系発熱体１６は、賦形性を有し焼成後実質的に零でない炭素残査収率を示す組成物を所望の形状に成形した後、焼成することにより得られる。

成形前の組成物に、カーボンブラック、黒鉛またはコークス粉などの結晶性炭素粉末を混合すれば賦形性が向上する。さらに、金属炭化物、金属硼化物、金属珪化物、金属窒化物、金属酸化物、半金属窒化物、半金属酸化物または半金属炭化物などの金属または半金属化合物を、目的とする焼成後の発熱体の固有抵抗値に応じた割合で混合することにより、任意の固有抵抗値を有する発熱体を得ることができる。したがって、使用される電源の電圧値と所要の発熱量とから決まる抵抗値を実現する発熱体に対して要求される断面積および長さの制限が、固有抵抗値が制御可能なことにより大幅に緩和されるので、発熱体の用途に合った任意の形状の発熱体を製造することが可能となる。

前述の、賦形性を有し焼成後零でない炭素残査収率を示す組成物としては、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル−ポリ酢酸ビニル共重合体、ポリアミド等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド等の熱硬化性樹脂、リグニン、セルロース、トラガントガム、アラビアガム、糖類等の縮合多環芳香族を分子の基本構造内に持つ天然高分子物質、及び前記には含有されない、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、コプナ樹脂等の縮合多環芳香族を分子の基本構造内に持つ合成高分子物質が挙げられる。使用する組成物の種と量は、目的とする発熱体の形状により適宜選択され、単独でも二種以上の混合体でも使用することができるが、特にポリ塩化ビニル樹脂、フラン樹脂を使用することが好ましい。

発熱体の形状は、コイル状、棒状、板状、リング状等、いずれの形状でも良い。

炭素系発熱体の酸化を防ぐためには発熱体を不活性雰囲気中に封管すれば良いが、例えば５００℃以下の酸化させない温度で使用する場合は、封管しなくても使用可能である。しかしその場合でも、封管した方が、電気的な絶縁、保護等でより有効である。

さらに、通電時に発光させない条件、例えば発熱体の温度が５００℃以下で使用すれば、照明としての機能を全く阻害することなく、また、照明以外の発光もないので、点灯中のＬＥＤランプとしての外観も全く損ねないというメリットも持ちながら、フロントパネル１０を加熱することができ、フロントパネル１０の凍結を融解することが可能である。

図示していないが、フロントパネルにセンサーを設け、ある一定の温度になったら、炭素系発熱体１６に通電されて、フロントパネル１０を加熱するようにしても良い。

断面が矩形で棒状の炭素系発熱体１６の代わりに、図４に示すようなコイル状炭素発熱体を用いた発熱体ランプ２０を図５に示すように多数のＬＥＤ１４の間に設けても良い。図４の発熱体ランプ２０において、コイル状炭素発熱体２２はその両端においてリード線２４のコイルと２重らせんを形成することによって結合されている。

ＬＥＤ化されたリアコンビランプの例について説明したが、ＬＥＤ化されたフロントライトに対しても本発明を同様に適用可能である。この場合には、ランプ前面のパネルのうち、集光された光が透過する部分にスポット的に遠赤外線が照射される構造としても良い。

Claims (2)

1. ランプハウジング（１２）と、
   該ランプハウジング内に設けられたＬＥＤ（１４）と、
   該ランプハウジング内に設けられた炭素系発熱体（１６）とを具備し、
   前記炭素系発熱体は、賦形性を有し焼成後実質的に零でない炭素残査収率を示す組成物に結晶性炭素粉末および金属または半金属化合物を混合し、焼成することにより得られ、
   前記炭素系発熱体の形状は棒状であり、前記ランプハウジングの長さに近い長さまで伸びている、車両用ＬＥＤランプ。
2. 炭素系発熱体からの熱線をランプ前面のパネルに集める反射板（１８）をさらに具備する請求項１記載の車両用ＬＥＤランプ。

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