JP2014524640A - モジュール式照明組立体アダプタ部品 - Google Patents

Abstract

本発明は、別個のベース部品（３）の上に取り付けられる多数の発光ダイオード（４）を含むモジュール式照明組立体のためのアダプタ部品（２，９）であって、外部電源に発光ダイオード（４）を接続するよう配置される多数の第１の電気コネクタ（２１）と、アダプタ部品（２）の本体内に配置される少なくとも１つの電気構成部品（５）と、アダプタ部品の本体内に配置される電気構成部品（５）に外部回路構成を接続するよう配置される多数の第２の電気コネクタ（２２）とを含むアダプタ部品（２，９）を記載する。本発明は、多数の発光ダイオード（４）をその上に取り付けるベース部品（３）と、本発明に従ったアダプタ部品（２，９）とを含むモジュール式照明組立体（１）を更に記載する。本発明は、そのようなモジュール式照明構成（１）を組み立てる方法であって、本発明に従った第１のアダプタ部品（２，９）を別個のベース部品（３）に接続するステップと、モジュール式照明構成（１）の用途要件に基づき多数の電気構成部品（５，６）を選択するステップと、電気構成部品（５，６）の接触表面とアダプタ部品（２，９）の第２の電気コネクタ（２２）との間に電気接続が形成されるよう、アダプタ部品（２，９）内に電気構成部品（５，６）を配置するステップとを含む方法も記載する。

Description

本発明は、モジュール式照明組立体アダプタ部品、モジュール式照明組立体、及びモジュール式照明組立体を組み立てる方法に関する。

発光ダイオードに基づく既知の自動車照明用途の設計は、高度にカスタマイズされたコスト集約的な解決策によって特徴付けられる。ＬＥＤに基づく自動車照明組立体内にセンサを含める必要によって、大きなコスト要因が提示される。典型的には、ＬＥＤに基づく照明組立体は、はんだ付け又は接着によってプリント回路基板（ＰＣＢ）又は絶縁金属基板（ＩＭＳ）に取り付けられる１つ又はそれよりも多くのＬＥＤチップを含む。任意の他の追加的な構成部品、例えば、付加的な電子機能のために必要とされる構成部品、及び必要なコネクタが、基板にはんだ付けされる。これらの製造技法は複雑であり、従って、極めてコスト集約的である。更に、ＰＣＢ及びＩＭＳ技法は、はんだ付けステップを含む。そのようなＬＥＤに基づく照明組立体の熱性能は、製造において使用されるはんだに基づく技術の故に限定的である。例えば、完成した照明組立体の動作温度は、はんだ付け接続の不良を避けるために最大で約１２５℃に制限され得る。しかしながら、ダイオード内の極めて高い接合温度の故に、上述の種類のＬＥＤに基づく照明組立体は動作中により高い周囲温度を生成する。これらの周囲温度はこの最大許容可能な動作温度を超え得るので、ダイオード近傍のはんだ付け接続は不良となり得る。従って、自動車ＬＥＤ照明の分野では、特に製造量が実質的に増大することが予期されるので、温度管理は鍵となる挑戦になってきている。

従って、本発明の目的は、上述の問題を回避するＬＥＤに基づく改良された照明組立体を提供することである。

本発明の目的は、請求項１のモジュール式照明組立体アダプタ部品によって、請求項９のモジュール式照明組立体によって、及び請求項１４の照明組立体を組み立てる方法によって達成される。

本発明によれば、別個のベース部品の上に取り付けられる多数の発光ダイオードを含むモジュール式照明組立体のためのアダプタ部品は、外部電源に発光ダイオードを接続するよう配置される多数の第１の電気コネクタと、アダプタ部品の本体内に配置される少なくとも１つの電気構成部品と、アダプタ部品の本体内に配置される電気構成部品に外部回路構成を接続するよう配置される多数の第２の電気コネクタとを含む。電源及び外部回路構成は別個の回路を含み得るが、照明組立体のドライバの部品としても等しく実現され得る。

本発明に従ったモジュール式照明組立体アダプタ部品の利点は、アダプタ部品が好適な内部熱抵抗を備える熱インターフェースや、電気構成部品の好適に精密な位置付け及び取付けを可能にする機械インターフェースを提供し、これらの構成部品のためのコネクタインターフェースも提供することである。電気構成部品はアダプタ部品の本体内に含められ或いは配置されるので、それらは本質的にベース部品上のＬＥＤから熱的に切り離されており、よって、本発明に従ったモジュール式照明組立体アダプタ部品によって、ＬＥＤに基づく照明組立体の設計上の挑戦を好適に直接的な方法において解決し得る。これは、モジュール内のＬＥＤが、より高い外部温度が達せられるよう駆動させられるのを許容すると同時に、熱管理問題のためにより少ない労力を要求し、相応して、より低い製造コストを要求する。更に、ベース部品とは無関係に、幾つかの異なる用途のうちの１つのために本発明に従ったモジュール式照明組立体アダプタ部品を設計し得るのに対し、追加的な用途特定機能はアダプタ部品の本体内に配置される外部構成部品によって満足させられる。これは高い用途柔軟性を保証すると同時に、好適に小さい寸法を可能にする。

本発明によれば、モジュール式照明組立体は、多数の発光ダイオードをその上に取り付けるベース部品と、本発明に従ったアダプタ部品とを含む。

本発明によれば、モジュール式照明構成を組み立てる方法は、そのような第１のアダプタ部品を別個のベース部品に接続するステップと、モジュール式照明構成の用途要件に基づき多数の電気構成部品を選択するステップと、電気構成部品の接触表面とアダプタ部品の第２の電気コネクタとの間に電気接続が形成されるよう、アダプタ部品内に電気構成部品を配置するステップとを含む。

本発明に従ったモジュール式照明組立体及びその組立方法の利点は、モジュール式照明組立体が使用される用途のために、直接的な方法においてモジュール式照明組立体を組み立て或いは製造し得ることである。単一のベース部品の種類を使用し、これを様々の異なるアダプタ部品の種類と組み合わせることによって、異なる用途又は目的のために異なるモジュール式照明組立体を得るのは容易である。例えば、様々の照明ハウジング内の取付けのために、単一のベース部品設計を設計し得る。例えば、アダプタ部品の本体内で適切な電気構成部品を使用することによって、関連する要件を満足させるために、異なるアダプタ部品を設計し得る。本発明に従ったモジュール式照明組立体は、照明組立体内への機能性の統合の増大を可能にするので、ＬＥＤに基づく照明用途はより経済的に実現される。

本発明の特に有利な実施態様及び機能は、以下の記載において明らかにされるように、従属項によって与えられる。１つの請求項の範疇の脈絡において記載する機能は、他の請求項の範疇に等しく当て嵌まり得る。更なる実施態様に到達するよう、異なる請求項の範疇の機能を組み合わせ得る。

以下、本発明を如何様にも限定しないが、ベース部品の上に取り付けられる発光ダイオードが高出力発光ダイオードであること、並びに、これらの発光ダイオードの発光表面が露出させられる、即ち、発光ダイオードはプラスチックドームのような周囲本体によってカプセル化されないので、放射される光の本質的に全てが、モジュール式照明組立体を使用すべき装置によって直接的に使用され得ることが想定され得る。更に、やはり本発明を如何様にも限定しないが、モジュール式照明組立体は自動車照明用途、好ましくはロービーム及び／又はハイビームを生成するための前方ヘッドライトのような自動車前方照明用途における使用のために設計されることが想定され得る。

電気構成部品をあらゆる適切な方法においてアダプタ部品の本体内に或いは本体上に配置し得る。例えば、構成部品をアダプタ部品の外表面に取り付け得る。本発明の好適実施態様において、アダプタ部品は、アダプタ部品の本体内に１つ又はそれよりも多くの第１のキャビティを含み、第１のキャビティが１つ又はそれよりも多くの電気構成部品を収容するように成形される。従って、キャビティ自体が構成部品を所定の場所に保持するよう作用するよう、電気構成部品をアダプタ部品の本体のキャビティ内に単に挿入し或いは押し込み得る。キャビティはアダプタ部品の平坦な外表面の単純な凹部であり得るし、以下に説明するように、鋳造されたアダプタ部品の場合には、特別に成形された形状を含み得る。

好適にコンパクトな設計を得るために、アダプタ部品は、１つ又はそれよりも多くの第２の電気コネクタを含み、第２の電気コネクタは、第１のキャビティに従って成形される。換言すれば、第２のコネクタは、第１のキャビティの形状に適合する形状を有する。例えば、キャビティが互いに特定の角度に配置される内部表面を示すならば、第２のコネクタがキャビティの内部表面に対して効果的に位置し得るよう、第２のコネクタを相補的な方法において成形し得る。

例えば、導電性の接着剤又ははんだを使用することによって、電気構成部品を第２の電気コネクタに物理的に結合し得る。しかしながら、冒頭において述べたように、一部の用途において、そのような接続は動作中にＬＥＤによって生成される高温に耐え得ない。従って、本発明の特に好適な実施態様では、第２の電気コネクタと電気構成部品との間の接続が、はんだ無し圧力接続、例えば、伝導性表面間の接触を含む。本発明の更なる好適実施態様では、第２の電気コネクタが、アダプタ部品の本体内に挿入される電気構成部品を受け入れ、且つその電気構成部品を所定の場所に保持するように成形される。例えば、第２の電気コネクタの一端がバネ部分の下に挿入される電気構成部品を押すよう、第２の電気コネクタの一端をバネのように成形し且つ事前荷重し得る。代替的に、一端に小さい「鼻部」を備えるスナップコネクタのように第２の電気コネクタを成形してもよく、その電気構成部品が鼻部を越えて或いは鼻部の下に押されるとき、鼻部は電気構成部品の上の所定の場所に嵌り込む。好ましくは、キャビティ内に配置される電気構成部品がキャビティ及び第２の電気コネクタの組合わせ保持作用によって所定の場所に保持されるよう、アダプタ部品のキャビティ及び第２の電気コネクタは相補的に成形される。そのようなコネクタ形状の利点は、電気構成部品をアダプタ部品内に容易に挿入し得ること、並びに、必要が生じるならば、電気構成部品を同じく容易に取り外し得ることである。しかしながら、電気構成部品をアダプタ部品の本体内に固定するためにそのようなコネクタを使用する主要な利点は、ＰＣＢ又はＩＭＳのようなはんだ接続が行われる必要が事実上なく、電気構成部品と第２の電気コネクタとの間の純粋に機械的な表面対表面の圧力接触が極めて頑健であり、高温に晒されるときに劣化しないことである。

アダプタ部品の本体内又は上に配置される電気構成部品は、モジュール式照明組立体に追加的な機能性をもたらすよう働く如何なる構成部品であってもよい。例えば、電気構成部品は、一定のルーメン出力を構築するためにどの電流レベルをＬＥＤに適用するかを示す、ドライバ電子工学のための識別子として作用する、ビンコード抵抗器(bin-code resistor)を含み得る。代替的に又は追加的に、電気構成部品は、モジュール式照明組立体内の温度を感知するためのサーミスタ、例えば、負の温度係数（ＮＴＣ）サーミスタ又は正の温度係数（ＰＴＣ）サーミスタのような、温度センサを含み得る。好ましくは、温度センサの本体の上で最小温度勾配が達成されるよう、アダプタ部品内又は上に温度センサが取り付けられる。以下、簡潔性のために、「温度センサ」及び「サーミスタ」という用語を交換可能に使用し得る。ここに列挙する構成部品は、受動電気構成部品の実施例であり、如何なる適切な容易に入手可能な構成部品をも使用し得る。従って、以下、本発明を如何様にも限定しないが、簡潔性のために、アダプタ部品の本体内に埋設され或いは他の方法において配置される電気構成部品が受動構成部品を含むのが好ましい。もちろん、電源を必要とする能動構成部品−例えば、サーミスタ又は他の半導体装置−をアダプタ部品の本体内に配置し得るし、外部電源に接続し得る。

上述のように、ＬＥＤ照明組立体は、動作中に極めて高温になり得る。追加的な冷却を適用し得る。例えば、ファンがモジュール式照明組立体の一部の部品の上に冷却空気流を向け得る。従って、冷却を増大させるべきか否かを決定するために温度センサを使用し得る。測定温度は、ＬＥＤの機能性についての情報ももたらし得る。例えば、過剰な高温が接合不良を示し得る。従って、本発明に従ったモジュール式照明組立体の好適実施態様では、アダプタ部品の本体内に配置される電気構成部品は、温度センサを含み、温度センサは、モジュール式照明組立体の組立状態において温度センサがベース部品の上に取り付けられる発光ダイオードに熱的に近接して配置されるよう配置される。温度センサ（例えば、サーミスタ）を熱源自体（この場合には、ＬＥＤ）に近接して配置することによって、サーミスタによって生成される信号は、ＬＥＤの温度の確実な表示を与え得る。そのような信号をサーミスタの第２の電気コネクタを介してコントローラのような外部モジュールに進め得る。例えば、コントローラは、ＬＥＤのために要求される追加的な冷却が然るべく機能しているか否か、或いはＬＥＤ不良が起きていそうか否かを決定するために、サーミスタによって供給される信号を監視する。

任意の適切な方法において、例えば、多数のネジ又は他の締結具を使用して、或いは接着によって、アダプタ部品をベース部品に取り付け得る。しかしながら、締結具は操作に時間がかかり得るし、接着剤は高温の結果として時間の経過に亘って劣化し得る。従って、本発明の好適実施態様において、アダプタ部品は、アダプタ部品を物理的に別個のベース部品に機械的に接続させるための第１の係合手段を含み、それによって、第１の係合手段は、任意の適切な機械的な接続手段を含み得る。例えば、１つ又はそれよりも多くのスタッドをその下面に含むようアダプタ部品を形成してもよく、ベース部品の対応する孔又は凹部内に適合するようスタッドを寸法取り得る。そのような接続の利点は、アダプタ部品を極めて簡単且つ確実にベース部品に接続し得ることである。更に、例えば、既存のアダプタ分が新しい又は異なるアダプタ部品と交換されるべきであるならば、後にアダプタ部品をベース部品から比較的容易に取り外し或いは分離し得る。

アダプタ部品を数多くの方法において実現し得るし、ベース部品の幾何学的形状に適するよう実現し得る。アダプタ部品は、モジュール式照明組立体が実施されるべき動作条件に従って実現されるのが好ましい。例えば、アダプタ部品のために使用されるべき材料の選択は、ＬＥＤの動作中に達し得る温度に依存し得る。高出力ＬＥＤは動作中に極めて高温になるので、熱を効果的に放散させることが極めて重要である。従って、好ましくは、ベース部品は、良好な伝熱体で構成されるヒートスプレッダ(heat spreader)を含む。例えば、ベース部品を銅のような材料で作製し得る。アダプタ部品は、如何なる変形をも伴わずに高温にも耐え得なければならない。従って、アダプタ部品は、Ｖｅｃｒａ（登録商標）又はＳｔａｎｙｌ（登録商標）のような成形可能な耐熱液晶ポリ間（ＬＣＰ）で作製されるのが好ましい。

本発明の好適実施態様において、アダプタ部品は、別個のベース部品の上に取り付けられる発光ダイオードを少なくとも収容するよう寸法取られる開口を含む。例えば、発光ダイオード（及び発光ダイオードが取り付けられるあらゆる基板又は他の本体）が開口を通じて突出するのを可能にするよう開口を成形し得る。或いは、そのような基板及び／又はＬＥＤの発光表面を部分的に覆うよう開口を成形し得る。そのような実現では、本質的にＬＥＤ並びにそれらの陽極接触表面及び陰極接触表面のみが、アダプタ部品の開口によって露出させられる。環境条件もはんだ付け接続の使用が望ましいか否かも決定し得る。ＬＣＰのような成形可能な材料の使用は、アダプタ部品が一体形に成形されることを可能にし、且つ電気構成部品がアダプタ部品の本体内に効果的に組み込まれることを可能にする。本発明の他の実施態様において、アダプタ部品は、ベース部品の周りに或いは傍らに配置されるプリント回路板（ＰＣＢ）基板又はキャリアを含み得る。ＰＣＢキャリア内又は上に任意の電気構成部品を取り付け得る。従って、電気構成部品はベース部品から効果的に熱的に切り離される。第１の電気構成部品を含むインターフェース部品をＰＣＢキャリア上の適切な位置に配置し得る。そのようなインターフェース部品は、標準的なソケット設計に従い得るし、或いは独占権を有するソケット設計を含み得る。例えば、はんだ付けによって、１つ又はそれよりも多くの電気構成部品をＰＣＢキャリアの本体内又は上に配置し得る。この目的を達成するために、電気コネクタをＰＣＢキャリアの本体内に埋設し得るのに対し、電気構成部品をＰＣＢの凹部内に完全に或いは部分的にのみ挿入し得るか、或いは確立した技法を使用して表面実装し得る。特に温度センサの場合には、ＬＥＤに近接する地点から温度センサまで熱ブリッジ(thermal bridge)を含むのが望ましくあり得る。熱ブリッジはＰＣＢ内に埋設されるのが好ましい。アダプタ部品のこの実施態様では、確立したＰＣＢ製造技法を使用して、外部回路構成を外部構成部品に接続するための第２の電気コネクタもＰＣＢ内に埋設し得る。

いずれの種類の実現のためにも、アダプタ部品はベース部品に適合するよう成形されるのが好ましい。ＬＥＤを収容する開口を備える上述の実現の代替として、ベース部品に当接し或いはベース部品に並んで適合するようアダプタ部品を成形し得る。例えば、ベース部品及び／又はアダプタ部品は、アダプタ部品の一端がベース部品の成形端部の上に適合するよう段形状（ステップ形状）を含み得る。アダプタ部品及びベース部品は密接な適合を含むのが好ましいのは明らかである。

本発明に従ったモジュール式照明組立体の好適実施態様では、ベース部品及びアダプタ部品を機械的に、即ち、如何なる接着剤又は締結具をも必要とせずに接続させ得るよう、ベース部品はアダプタ部品の第１の係合手段と係合するための第２の係合手段を含む。ベース部品表面及びアダプタ部品表面が互いに効果的に位置し合うよう、係合手段はベース部品表面を対応するアダプタ部品表面に対して押すよう実現されるのが好ましい。例えば、アダプタ部品の本質的に平坦な上面がＬＥＤを取り付けるベース部品の本質的に平坦な上面に対して押されるよう、係合手段を実現し得る。上述の材料及びスナップ嵌め接続のような機械的な係合手段を用いるならば、モジュール式照明組立体は、耐熱材料接続を用いて組み立てられる、高温に耐え得る２つの部分を効果的に含む。

そのような設計を用いるならば、ＬＥＤによって生成される熱を測定又は感知するためのサーミスタ又は他の温度センサをアダプタ部品の下面にある空洞内に配置し得るので、サーミスタの少なくとも１つの面又は下面がベース部品の上面に対して位置するのに対し、サーミスタ本体自体はアダプタ部品の適切に成形された凹部又は空洞内に保持される。特にベース部品が銅のような良好な伝熱体で作製されるならば、サーミスタによって行われる測定を解釈し、且つ外部コントローラモジュールに供給するために、ＬＥＤによって生成される熱とベース部品の温度との間に構築される熱関係を使用し得る。そのような関係を校正ステップにおいて構築し得る。サーミスタに熱を最適に移転し、且つ測定値読取りの精度を向上させるために、サーミスタを熱外皮又は熱ブリッジ、例えば、薄い金属箔内に包み或いはカプセル化し得る。上記のように、サーミスタは、熱源の直ぐ傍らに配置されるか、或いは熱源に少なくとも近接して配置されるのが好ましい。そのような位置が可能でないならば、サーミスタを熱源から幾らかの距離に配置し得るし、熱ブリッジ、例えば、薄いワイヤ又は金属箔は、サーミスタから熱源に近接する地点まで延び得る。このようにして、サーミスタは、関連する温度を間接的に感知し、確実な信号をコントローラに供給し得る。他の好適実施態様では、ＬＥＤの近傍にあるヒートシンクの領域をサーミスタが埋設されるアダプタ部品の空洞内に延びるよう形成し得るので、ヒートシンクの温度をサーミスタに直接的に移転し或いは「連絡」し得る。更なる好適実施態様では、低い伝導性を備える追加的なシュラウド又は空洞の内側にサーミスタ自体を外側被覆（オーバーモールド）し得るし、シュラウドをヒートシンク又はベース部品の上で開放するよう成形し得る。このようにして、サーミスタとアダプタ部品との間の空間からの熱漏れを効果的に最小限化し得る。ここに記載するサーミスタを使用する実施態様は、熱源（ＬＥＤ）と温度センサとの間に最小で明確な熱抵抗の利点を有する。

上述の機械的及び電気的なインターフェースに加えて、発光ダイオードを少なくとも部分的に取り囲むよう寸法取られる光学的なインターフェースとしても作用するよう、アダプタ部品、より具体的には、アダプタ部品の開口を実現し得るのが好ましい。例えば、後の段階に取り付けられる近−ダイ光学(near-die optics)に接続するよう、アダプタ部品の開口を成形し得る。開口は、隆起（リッジ）、溝、又はＬＥＤによって放射される光を成形するためにコリメータをアダプタ部品に取り付けるためための任意の他の接続手段を含み得る。代替的に、光学的な機能性をもたらすよう、アダプタ部品自体を成形し得る。例えば、開口を取り囲む領域内のアダプタ部品の本体を、コリメータとして作用するよう鋳造し或いは成形し、或いはコリメータに適合するよう成形し或いは適合させ得る。

後の時点に互いに開放され或いは分離されるよう、ベース部品及びアダプタ部品の係合手段を実現し得る。これは、例えば、欠陥の事態において必要になり得る。従って、本発明に従った方法は、好ましくは、既存のアダプタ部品をベース部品から取り外すステップと、それを他のアダプタ部品と交換するステップとを含み、交換アダプタ部品、及び／又は交換アダプタ部品の本体内に配置される電気構成部品、及び／又は交換アダプタ部品の第２の電気コネクタは、第１のアダプタ部品のそれらと異なる。このようにして、本発明に従った既存のモジュール式照明組立体を所望にアップグレードし得るし、或いは欠陥素子を−その欠陥がアダプタ部品内にあろうがベース部品内にあろうが−容易に交換し得る。アダプタ部品及び／又はベース部品は、モジュールがその内部で使用される照明構成の光学的要求に関するモジュールの正しい位置付けのための更なる照合手段も含み得る。

上述のように、本発明に従ったモジュール式照明組立体は、自動車照明構成における使用に特に適している。従って、モジュール式照明組立体をハウジングの一部又はキャリアに取り付ける一部の手段は有利である。従って、本発明の好適実施態様において、ベース部品は、モジュール式照明組立体を更なる構成部品に接続するための少なくとも１つの締結具に適合するよう実現される接続手段を含む。例えば、ベース部品をハウジングの適切な部分に堅固に接続し或いは取り付け得るよう、一般的には金属で作製され、従って、頑健であるベース部品を、１つ又はそれよりも多くのボルト又はネジに適合させるための多数の貫通孔又は凹部を備えて形成し得る。必要が生じるならば、アダプタ部品をベース部品から分離し、交換アダプタ部品と交換し得るよう、接続手段をベース部品に配置し得る。

本発明の第１の実施態様に従ったモジュール式照明組立体用のアダプタ部品及びベース部品を示す斜視分解図である。 本発明の第１の実施態様に従ったモジュール式照明組立体の詳細を示す断面図である。 本発明の第２の実施態様に従ったモジュール式照明組立体の詳細を示す断面図である。 図１のモジュール式照明組立体内の温度センサのための様々の可能な位置を示す斜視分解図である。 図４のモジュール式照明組立体を組立状態において示す斜視図である。 本発明の第３の実施態様に従ったモジュール式照明組立体を示す斜視図である。 本発明の第４の実施態様に従ったモジュール式照明組立体を示す斜視図である。

図面中、同等の番号は図面を通じて同等の物体を示している。図面中の物体は必ずしも原寸通りに描写されていない。

図１は、本発明の第１の実施態様に従ったモジュール式照明組立体用のアダプタ部品２及びベース部品３を示している。ベース部品３は銅又は他の良好な伝熱材料のブロックを含み、露出したＬＥＤ４の配列を備える基板４０が、ブロックの上に取り付けられる。図面は、ＬＥＤ配列の陽極及び陰極に亘る電圧を後に接続するための接触表面４１も含む。ＬＣＰ材料で鋳造されるアダプタ部品２は、ＬＥＤ基板４０の周りに密接に適合するよう成形された開口２０又は光インターフェース２０を有する。更に、アダプタ部品２は、ＬＥＤ４及び他の電気構成部品を外部回路構成に接続するために使用される幾つかの電気コネクタ２１，２２を収容するよう成形されるソケット部分２４を含む。以下に説明するように、電気構成部品をアダプタ部品の本体内に埋設し得るし、或いは他の方法において配置し得るのに対し、電気コネクタ２１，２２は、ソケット部分２４のキャビティ２６（空洞）内に延び得る。当業者に明らかであるように、適切な形状のプラグを収容するようキャビティ２６を成形し得る。アダプタ部品２及びベース部品３は、係合手段２７，３７、この場合には、ベース部品３のスタッド３７を収容するよう配置されるアダプタ部品２内の開口２７を含み、それによって、スタッド３７はアダプタ部品２の開口内にぴったり適合するよう設計される。

図２は、本発明の第１の実施態様に従ったモジュール式照明組立体１のアダプタ部品２及びベース部品３の詳細を通じた断面Ｘ−Ｘ’を示している。ここで、アダプタ部品２は、１つ又はそれよりも多くの第２の電気コネクタ２２を収容するよう成形される第１のキャビティ２５又は凹部２５を含む。この実施例において、第２の電気コネクタ２２は、一端でビンコード抵抗器５(bin-code resistor)のような電気構成部品５接触表面をバネ荷重式に押し、且つ他端でアダプタ部品２のソケット部分２４の第２のキャビティ２６内にピン２２として延在するよう成形される。電気コネクタ２２のバネ部分の下にビンコード抵抗器５を第１のキャビティ２５内に容易に挿入し得ることで、組立ての容易さを促進する。この図面は、構成部品５と、電気コネクタ２２と、構成部品５が挿入されるキャビティ２５の壁との間の相互作用を示している。第２の電気コネクタ２２の形状及びキャビティ２５内のとまり嵌め(snug fit)の故に、構成部品５は所定の場所に堅固に保持され、如何なるはんだ付けをも必要としない。この断面には図示されていない、アダプタ部品２のソケット部分２４内に組み込まれる第１の電気コネクタも、例えば、ワイヤ結合又はリボン結合を用いて、ＬＥＤチップの陽極及び陰極に接続し得る。第１の電気コネクタは、ここに図示する第２の電気コネクタ２２と同じ形状を有し得るし、或いは異なる形状に成形し得る。何故ならば、それらはＬＥＤ回路の陽極及び陰極と接触するよう使用され、そのようなバネ荷重機能を必要としないかもしれないからである。

図３は、本発明の第２の実施態様に従ったモジュール式照明組立体１のアダプタ部品２及びベース部品３の詳細を通じた断面を示している。ここで、第２の電気コネクタ２２は、幾分異なる形状を有し、そのような電気コネクタ２２は、所定の場所に押し込まれる電気構成部品５をカチッと覆うよう設計される。図面は、構成部品５と、電気コネクタ２２と、構成部品５が挿入されるキャビティの壁との間の有利な物理的相互作用も示している。この実施態様において、電気コネクタ２２は、その４つの面で構成部品５を堅固に押すので、第２の電気コネクタ２２の形状は、電気コネクタ２２と構成部品５との間の電気的な表面対表面の圧力接触のより多くの可能性を可能にする。再び、例えば、ワイヤ結合又はリボン結合を用いて、ここに図示しない第１の電気コネクタをＬＥＤの陽極及び陰極に接続し得る。

図４は、図１のモジュール式照明組立体のアダプタ部品２に組み込まれるサーミスタのための様々の適切な位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を示している。使用されるサーミスタ、及び／又は製造プロセスの能力、及び／又はモジュール式照明組立体１の動作中に達成されることが期待される温度に依存して、サーミスタをＬＥＤの直ぐ近傍の第１の位置Ｐ１に位置付け得るし、或いは基板４０の縁部に沿う第２の位置に位置付け得る。位置Ｐ１又はＰ２を使用することが可能でないならば、特にベース部品３の温度とＬＥＤの温度との間の熱関係を前もって構築し得るならば、サーミスタをアダプタ部品２とベース部品３との間の適切な地点Ｐ３に配置し得る。これらの位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のいずれにおいても、モジュール式照明組立体の動作中に外部温度監視モジュールに温度値を供給し得るよう、導電性のリード線がサーミスタ接点と第２の電気コネクタ２２との間に接続される。代替的に、更なる電気構成部品５のうちの１つがサーミスタを含み、アダプタ部品本体内に埋設される熱ブリッジを用いてサーミスタをＬＥＤに熱的に接続し得る。陽極４１及び陰極４１をアダプタ部品２の接触表面２１０に電気的に接続し、次いで、アダプタ部品２の接触表面２１０をソケット部品２４内に延びる２つの第１の電気コネクタ２１に接続することによって、ＬＥＤ４を電源のような外部回路構成に接続し得る。この実施態様では、更なる電気構成部品５が互いに独立して使用されるので、電気構成部品５の各々は２つの第２の電気コネクタ２２を必要とする。ＬＥＤ回路は２つの第１の電気コネクタ２１を必要とするので、全部で６個の電気コネクタ２１，２２がアダプタ部品２内に組み込まれる。この図面は、アダプタ部品２をベース部品３に堅固に接続するための代替的な係合手段２７，３７を示しており、開口２３，３３は、以下に説明するように、締結具を収容するように成形されている。

図５は、図４のモジュール式照明組立体１を組立状態で示している。上述のように、アダプタ部品２は、係合手段２７，２７’，３７，３７’（ここでは最早見えない）を用いてベース部品３の上に密接に適合する。接触表面４１，２１０の間に適用されるリボン結合８又はワイヤ結合８のようなコネクタ８を用いて陽極４１及び陰極４１に電気的に接続される第１の電気コネクタ２１を介して、ＬＥＤ４を電源のような外部回路構成に接続し得る。更なる電気構成部品５は追加的な機能性をもたらし、アダプタ部品２の本体内に組み込まれる第２の電気コネクタ２２を介して外部モジュール又はコントローラに情報を提供し得る。アダプタ部品２及びベース部品３の開口２３，３３を通じて延びる締結具７を用いて、モジュール式照明組立体１全体をキャリアの上に、例えば、前方照明モジュールのハウジング内に取り付け得る。

図６は、本発明に従ったモジュール式照明組立体の代替的な実現を示している。ここで、アダプタ部品９は、ソケット２４及び更なる電気構成部品５を組み込むＰＣＢ基板９０又はキャリア９０を含む。ソケット２４及び電気構成部品５をＰＣＢ基板９０にはんだ付けし或いは他の方法において接続し得る。この実施態様において、ＰＣＢ基板９０は、ヒートスプレッダ３又はベース部品３の隆起部分の周りに適合するような寸法とされる開口を含むように成形される。第１の電気コネクタ２１のうちの２つは、ワイヤ結合８を用いてＬＥＤの陽極及び陰極に結合される。表面実装電気構成部品５は、ＰＣＢ基板９０内に埋設されるトラックを用いて第２の電気コネクタ２２に接続される。

図７は、本発明に従ったモジュール式照明組立体の他の代替的な実現を示している。ここで、アダプタ部品９は、ヒートスプレッダ３の隆起部分に当接するよう成形されるＰＣＢ基板９０を含み、ヒートスプレッダ３は、ＰＣＢ基板９０に適合する段部を含む。再び、ソケット２４内に組み込まれる第１の電気コネクタ２１をＬＥＤ回路４の陽極４１及び陰極４１に接続するために、ワイヤ結合８を使用し得る。如何なる適切な接着性の又は機械的な接続、例えば、スナップ嵌めによって、ベース部品３をＰＣＢアダプタ部品９に接続し得る。

好適実施態様及びそれらの変形の形態において本発明を開示したが、本発明の範囲から逸脱せずに、数多くの追加的な変更及び変形をそれらに行い得ることが理解されよう。例えば、アダプタ部品が２つ又はそれよりも多くのプラグと協働し得るよう、アダプタ部品は第２の電気コネクタを取り囲む１つよりも多くのソケット部品を含み得るし、異なるプラグ設計に適合し得るようこれらのソケット部品を成形し得る。更に、そうすることが望ましいならば、埋設される更なる構成部品のうちの１つ又はそれよりも多くの構成部品をベースプレート上に取り付けられるＬＥＤの直ぐ近傍と直列に又は並列に接続し得る。この目的を達成するために、第１の電気コネクタは、ＬＥＤ回路の陽極及び陰極に対する１つ又はそれよりも多くの更なる電気構成部品の接点の間の接続を含み得るので、アダプタ部品の本体内に組み込まれる第２の電気コネクタを介してＬＥＤに間接的に電流が供給される。

明瞭性のために、本明細書を通じた単数形の使用は複数形を排除せず、「含む」は他のステップ又は素子を排除しないことが理解されるべきである。「ユニット」又は「モジュール」への言及は複数のユニット又はモジュールを排除しない。

本発明は、モジュール式照明組立体アダプタ部品、モジュール式照明組立体、及びモジュール式照明組立体を組み立てる方法に関する。

発光ダイオードに基づく既知の自動車照明用途の設計は、高度にカスタマイズされたコスト集約的な解決策によって特徴付けられる。ＬＥＤに基づく自動車照明組立体内にセンサを含める必要によって、大きなコスト要因が提示される。典型的には、ＬＥＤに基づく照明組立体は、はんだ付け又は接着によってプリント回路基板（ＰＣＢ）又は絶縁金属基板（ＩＭＳ）に取り付けられる１つ又はそれよりも多くのＬＥＤチップを含む。任意の他の追加的な構成部品、例えば、付加的な電子機能のために必要とされる構成部品、及び必要なコネクタが、基板にはんだ付けされる。これらの製造技法は複雑であり、従って、極めてコスト集約的である。更に、ＰＣＢ及びＩＭＳ技法は、はんだ付けステップを含む。そのようなＬＥＤに基づく照明組立体の熱性能は、製造において使用されるはんだに基づく技術の故に限定的である。例えば、完成した照明組立体の動作温度は、はんだ付け接続の不良を避けるために最大で約１２５℃に制限され得る。しかしながら、ダイオード内の極めて高い接合温度の故に、上述の種類のＬＥＤに基づく照明組立体は動作中により高い周囲温度を生成する。これらの周囲温度はこの最大許容可能な動作温度を超え得るので、ダイオード近傍のはんだ付け接続は不良となり得る。従って、自動車ＬＥＤ照明の分野では、特に製造量が実質的に増大することが予期されるので、温度管理は鍵となる挑戦になってきている。

ＷＯ／２０１０／０６０４２０は、ＬＥＤの直ぐ近傍を備える支持プレートを備えるモジュール式照明組立体を開示している。支持プレートは、両面に電気接続表面を備えるプリント回路基板である。これらの面の一方は第２のプレートに接続され、第２のプレートも電気接続表面を備え、幾つかの電気構成部品及び電気インターフェースを更に含む。このモジュール式照明システムは、感熱回路構成を備えるプリント回路基板も含む。

従って、本発明の目的は、上述の問題を回避するＬＥＤに基づく改良された照明組立体を提供することである。

本発明の目的は、請求項１のモジュール式照明組立体アダプタ部品によって、請求項９のモジュール式照明組立体によって、及び請求項１４の照明組立体を組み立てる方法によって達成される。

本発明によれば、別個のベース部品の上に取り付けられる多数の発光ダイオードを含むモジュール式照明組立体のためのアダプタ部品は、外部電源に発光ダイオードを接続するよう配置される多数の第１の電気コネクタと、アダプタ部品の本体内に配置される少なくとも１つの電気構成部品と、アダプタ部品の本体内に配置される電気構成部品に外部回路構成を接続するよう配置される多数の第２の電気コネクタとを含む。電源及び外部回路構成は別個の回路を含み得るが、照明組立体のドライバの部品としても等しく実現され得る。

本発明に従ったモジュール式照明組立体アダプタ部品の利点は、アダプタ部品が好適な内部熱抵抗を備える熱インターフェースや、電気構成部品の好適に精密な位置付け及び取付けを可能にする機械インターフェースを提供し、これらの構成部品のためのコネクタインターフェースも提供することである。電気構成部品はアダプタ部品の本体内に含められ或いは配置されるので、それらは本質的にベース部品上のＬＥＤから熱的に切り離されており、よって、本発明に従ったモジュール式照明組立体アダプタ部品によって、ＬＥＤに基づく照明組立体の設計上の挑戦を好適に直接的な方法において解決し得る。これは、モジュール内のＬＥＤが、より高い外部温度が達せられるよう駆動させられるのを許容すると同時に、熱管理問題のためにより少ない労力を要求し、相応して、より低い製造コストを要求する。更に、ベース部品とは無関係に、幾つかの異なる用途のうちの１つのために本発明に従ったモジュール式照明組立体アダプタ部品を設計し得るのに対し、追加的な用途特定機能はアダプタ部品の本体内に配置される外部構成部品によって満足させられる。これは高い用途柔軟性を保証すると同時に、好適に小さい寸法を可能にする。

本発明によれば、モジュール式照明組立体は、多数の発光ダイオードをその上に取り付けるベース部品と、本発明に従ったアダプタ部品とを含む。

本発明によれば、モジュール式照明構成を組み立てる方法は、そのような第１のアダプタ部品を別個のベース部品に接続するステップと、モジュール式照明構成の用途要件に基づき多数の電気構成部品を選択するステップと、電気構成部品の接触表面とアダプタ部品の第２の電気コネクタとの間に電気接続が形成されるよう、アダプタ部品内に電気構成部品を配置するステップとを含む。

本発明に従ったモジュール式照明組立体及びその組立方法の利点は、モジュール式照明組立体が使用される用途のために、直接的な方法においてモジュール式照明組立体を組み立て或いは製造し得ることである。単一のベース部品の種類を使用し、これを様々の異なるアダプタ部品の種類と組み合わせることによって、異なる用途又は目的のために異なるモジュール式照明組立体を得るのは容易である。例えば、様々の照明ハウジング内の取付けのために、単一のベース部品設計を設計し得る。例えば、アダプタ部品の本体内で適切な電気構成部品を使用することによって、関連する要件を満足させるために、異なるアダプタ部品を設計し得る。本発明に従ったモジュール式照明組立体は、照明組立体内への機能性の統合の増大を可能にするので、ＬＥＤに基づく照明用途はより経済的に実現される。

本発明の特に有利な実施態様及び機能は、以下の記載において明らかにされるように、従属項によって与えられる。１つの請求項の範疇の脈絡において記載する機能は、他の請求項の範疇に等しく当て嵌まり得る。更なる実施態様に到達するよう、異なる請求項の範疇の機能を組み合わせ得る。

以下、本発明を如何様にも限定しないが、ベース部品の上に取り付けられる発光ダイオードが高出力発光ダイオードであること、並びに、これらの発光ダイオードの発光表面が露出させられる、即ち、発光ダイオードはプラスチックドームのような周囲本体によってカプセル化されないので、放射される光の本質的に全てが、モジュール式照明組立体を使用すべき装置によって直接的に使用され得ることが想定され得る。更に、やはり本発明を如何様にも限定しないが、モジュール式照明組立体は自動車照明用途、好ましくはロービーム及び／又はハイビームを生成するための前方ヘッドライトのような自動車前方照明用途における使用のために設計されることが想定され得る。

電気構成部品をあらゆる適切な方法においてアダプタ部品の本体内に或いは本体上に配置し得る。例えば、構成部品をアダプタ部品の外表面に取り付け得る。本発明の好適実施態様において、アダプタ部品は、アダプタ部品の本体内に１つ又はそれよりも多くの第１のキャビティを含み、第１のキャビティが１つ又はそれよりも多くの電気構成部品を収容するように成形される。従って、キャビティ自体が構成部品を所定の場所に保持するよう作用するよう、電気構成部品をアダプタ部品の本体のキャビティ内に単に挿入し或いは押し込み得る。キャビティはアダプタ部品の平坦な外表面の単純な凹部であり得るし、以下に説明するように、鋳造されたアダプタ部品の場合には、特別に成形された形状を含み得る。

好適にコンパクトな設計を得るために、アダプタ部品は、１つ又はそれよりも多くの第２の電気コネクタを含み、第２の電気コネクタは、第１のキャビティに従って成形される。換言すれば、第２のコネクタは、第１のキャビティの形状に適合する形状を有する。例えば、キャビティが互いに特定の角度に配置される内部表面を示すならば、第２のコネクタがキャビティの内部表面に対して効果的に位置し得るよう、第２のコネクタを相補的な方法において成形し得る。

例えば、導電性の接着剤又ははんだを使用することによって、電気構成部品を第２の電気コネクタに物理的に結合し得る。しかしながら、冒頭において述べたように、一部の用途において、そのような接続は動作中にＬＥＤによって生成される高温に耐え得ない。従って、本発明の特に好適な実施態様では、第２の電気コネクタと電気構成部品との間の接続が、はんだ無し圧力接続、例えば、伝導性表面間の接触を含む。本発明の更なる好適実施態様では、第２の電気コネクタが、アダプタ部品の本体内に挿入される電気構成部品を受け入れ、且つその電気構成部品を所定の場所に保持するように成形される。例えば、第２の電気コネクタの一端がバネ部分の下に挿入される電気構成部品を押すよう、第２の電気コネクタの一端をバネのように成形し且つ事前荷重し得る。代替的に、一端に小さい「鼻部」を備えるスナップコネクタのように第２の電気コネクタを成形してもよく、その電気構成部品が鼻部を越えて或いは鼻部の下に押されるとき、鼻部は電気構成部品の上の所定の場所に嵌り込む。好ましくは、キャビティ内に配置される電気構成部品がキャビティ及び第２の電気コネクタの組合わせ保持作用によって所定の場所に保持されるよう、アダプタ部品のキャビティ及び第２の電気コネクタは相補的に成形される。そのようなコネクタ形状の利点は、電気構成部品をアダプタ部品内に容易に挿入し得ること、並びに、必要が生じるならば、電気構成部品を同じく容易に取り外し得ることである。しかしながら、電気構成部品をアダプタ部品の本体内に固定するためにそのようなコネクタを使用する主要な利点は、ＰＣＢ又はＩＭＳのようなはんだ接続が行われる必要が事実上なく、電気構成部品と第２の電気コネクタとの間の純粋に機械的な表面対表面の圧力接触が極めて頑健であり、高温に晒されるときに劣化しないことである。

アダプタ部品の本体内又は上に配置される電気構成部品は、モジュール式照明組立体に追加的な機能性をもたらすよう働く如何なる構成部品であってもよい。例えば、電気構成部品は、一定のルーメン出力を構築するためにどの電流レベルをＬＥＤに適用するかを示す、ドライバ電子工学のための識別子として作用する、ビンコード抵抗器(bin-code resistor)を含み得る。代替的に又は追加的に、電気構成部品は、モジュール式照明組立体内の温度を感知するためのサーミスタ、例えば、負の温度係数（ＮＴＣ）サーミスタ又は正の温度係数（ＰＴＣ）サーミスタのような、温度センサを含み得る。好ましくは、温度センサの本体の上で最小温度勾配が達成されるよう、アダプタ部品内又は上に温度センサが取り付けられる。以下、簡潔性のために、「温度センサ」及び「サーミスタ」という用語を交換可能に使用し得る。ここに列挙する構成部品は、受動電気構成部品の実施例であり、如何なる適切な容易に入手可能な構成部品をも使用し得る。従って、以下、本発明を如何様にも限定しないが、簡潔性のために、アダプタ部品の本体内に埋設され或いは他の方法において配置される電気構成部品が受動構成部品を含むのが好ましい。もちろん、電源を必要とする能動構成部品−例えば、サーミスタ又は他の半導体装置−をアダプタ部品の本体内に配置し得るし、外部電源に接続し得る。

上述のように、ＬＥＤ照明組立体は、動作中に極めて高温になり得る。追加的な冷却を適用し得る。例えば、ファンがモジュール式照明組立体の一部の部品の上に冷却空気流を向け得る。従って、冷却を増大させるべきか否かを決定するために温度センサを使用し得る。測定温度は、ＬＥＤの機能性についての情報ももたらし得る。例えば、過剰な高温が接合不良を示し得る。従って、本発明に従ったモジュール式照明組立体の好適実施態様では、アダプタ部品の本体内に配置される電気構成部品は、温度センサを含み、温度センサは、モジュール式照明組立体の組立状態において温度センサがベース部品の上に取り付けられる発光ダイオードに熱的に近接して配置されるよう配置される。温度センサ（例えば、サーミスタ）を熱源自体（この場合には、ＬＥＤ）に近接して配置することによって、サーミスタによって生成される信号は、ＬＥＤの温度の確実な表示を与え得る。そのような信号をサーミスタの第２の電気コネクタを介してコントローラのような外部モジュールに進め得る。例えば、コントローラは、ＬＥＤのために要求される追加的な冷却が然るべく機能しているか否か、或いはＬＥＤ不良が起きていそうか否かを決定するために、サーミスタによって供給される信号を監視する。

任意の適切な方法において、例えば、多数のネジ又は他の締結具を使用して、或いは接着によって、アダプタ部品をベース部品に取り付け得る。しかしながら、締結具は操作に時間がかかり得るし、接着剤は高温の結果として時間の経過に亘って劣化し得る。従って、本発明の好適実施態様において、アダプタ部品は、アダプタ部品を物理的に別個のベース部品に機械的に接続させるための第１の係合手段を含み、それによって、第１の係合手段は、任意の適切な機械的な接続手段を含み得る。例えば、１つ又はそれよりも多くのスタッドをその下面に含むようアダプタ部品を形成してもよく、ベース部品の対応する孔又は凹部内に適合するようスタッドを寸法取り得る。そのような接続の利点は、アダプタ部品を極めて簡単且つ確実にベース部品に接続し得ることである。更に、例えば、既存のアダプタ分が新しい又は異なるアダプタ部品と交換されるべきであるならば、後にアダプタ部品をベース部品から比較的容易に取り外し或いは分離し得る。

アダプタ部品を数多くの方法において実現し得るし、ベース部品の幾何学的形状に適するよう実現し得る。アダプタ部品は、モジュール式照明組立体が実施されるべき動作条件に従って実現されるのが好ましい。例えば、アダプタ部品のために使用されるべき材料の選択は、ＬＥＤの動作中に達し得る温度に依存し得る。高出力ＬＥＤは動作中に極めて高温になるので、熱を効果的に放散させることが極めて重要である。従って、好ましくは、ベース部品は、良好な伝熱体で構成されるヒートスプレッダ(heat spreader)を含む。例えば、ベース部品を銅のような材料で作製し得る。アダプタ部品は、如何なる変形をも伴わずに高温にも耐え得なければならない。従って、アダプタ部品は、Ｖｅｃｒａ（登録商標）又はＳｔａｎｙｌ（登録商標）のような成形可能な耐熱液晶ポリ間（ＬＣＰ）で作製されるのが好ましい。

本発明の好適実施態様において、アダプタ部品は、別個のベース部品の上に取り付けられる発光ダイオードを少なくとも収容するよう寸法取られる開口を含む。例えば、発光ダイオード（及び発光ダイオードが取り付けられるあらゆる基板又は他の本体）が開口を通じて突出するのを可能にするよう開口を成形し得る。或いは、そのような基板及び／又はＬＥＤの発光表面を部分的に覆うよう開口を成形し得る。そのような実現では、本質的にＬＥＤ並びにそれらの陽極接触表面及び陰極接触表面のみが、アダプタ部品の開口によって露出させられる。環境条件もはんだ付け接続の使用が望ましいか否かも決定し得る。ＬＣＰのような成形可能な材料の使用は、アダプタ部品が一体形に成形されることを可能にし、且つ電気構成部品がアダプタ部品の本体内に効果的に組み込まれることを可能にする。本発明の他の実施態様において、アダプタ部品は、ベース部品の周りに或いは傍らに配置されるプリント回路板（ＰＣＢ）基板又はキャリアを含み得る。ＰＣＢキャリア内又は上に任意の電気構成部品を取り付け得る。従って、電気構成部品はベース部品から効果的に熱的に切り離される。第１の電気構成部品を含むインターフェース部品をＰＣＢキャリア上の適切な位置に配置し得る。そのようなインターフェース部品は、標準的なソケット設計に従い得るし、或いは独占権を有するソケット設計を含み得る。例えば、はんだ付けによって、１つ又はそれよりも多くの電気構成部品をＰＣＢキャリアの本体内又は上に配置し得る。この目的を達成するために、電気コネクタをＰＣＢキャリアの本体内に埋設し得るのに対し、電気構成部品をＰＣＢの凹部内に完全に或いは部分的にのみ挿入し得るか、或いは確立した技法を使用して表面実装し得る。特に温度センサの場合には、ＬＥＤに近接する地点から温度センサまで熱ブリッジ(thermal bridge)を含むのが望ましくあり得る。熱ブリッジはＰＣＢ内に埋設されるのが好ましい。アダプタ部品のこの実施態様では、確立したＰＣＢ製造技法を使用して、外部回路構成を外部構成部品に接続するための第２の電気コネクタもＰＣＢ内に埋設し得る。

いずれの種類の実現のためにも、アダプタ部品はベース部品に適合するよう成形されるのが好ましい。ＬＥＤを収容する開口を備える上述の実現の代替として、ベース部品に当接し或いはベース部品に並んで適合するようアダプタ部品を成形し得る。例えば、ベース部品及び／又はアダプタ部品は、アダプタ部品の一端がベース部品の成形端部の上に適合するよう段形状（ステップ形状）を含み得る。アダプタ部品及びベース部品は密接な適合を含むのが好ましいのは明らかである。

本発明に従ったモジュール式照明組立体の好適実施態様では、ベース部品及びアダプタ部品を機械的に、即ち、如何なる接着剤又は締結具をも必要とせずに接続させ得るよう、ベース部品はアダプタ部品の第１の係合手段と係合するための第２の係合手段を含む。ベース部品表面及びアダプタ部品表面が互いに効果的に位置し合うよう、係合手段はベース部品表面を対応するアダプタ部品表面に対して押すよう実現されるのが好ましい。例えば、アダプタ部品の本質的に平坦な上面がＬＥＤを取り付けるベース部品の本質的に平坦な上面に対して押されるよう、係合手段を実現し得る。上述の材料及びスナップ嵌め接続のような機械的な係合手段を用いるならば、モジュール式照明組立体は、耐熱材料接続を用いて組み立てられる、高温に耐え得る２つの部分を効果的に含む。

そのような設計を用いるならば、ＬＥＤによって生成される熱を測定又は感知するためのサーミスタ又は他の温度センサをアダプタ部品の下面にある空洞内に配置し得るので、サーミスタの少なくとも１つの面又は下面がベース部品の上面に対して位置するのに対し、サーミスタ本体自体はアダプタ部品の適切に成形された凹部又は空洞内に保持される。特にベース部品が銅のような良好な伝熱体で作製されるならば、サーミスタによって行われる測定を解釈し、且つ外部コントローラモジュールに供給するために、ＬＥＤによって生成される熱とベース部品の温度との間に構築される熱関係を使用し得る。そのような関係を校正ステップにおいて構築し得る。サーミスタに熱を最適に移転し、且つ測定値読取りの精度を向上させるために、サーミスタを熱外皮又は熱ブリッジ、例えば、薄い金属箔内に包み或いはカプセル化し得る。上記のように、サーミスタは、熱源の直ぐ傍らに配置されるか、或いは熱源に少なくとも近接して配置されるのが好ましい。そのような位置が可能でないならば、サーミスタを熱源から幾らかの距離に配置し得るし、熱ブリッジ、例えば、薄いワイヤ又は金属箔は、サーミスタから熱源に近接する地点まで延び得る。このようにして、サーミスタは、関連する温度を間接的に感知し、確実な信号をコントローラに供給し得る。他の好適実施態様では、ＬＥＤの近傍にあるヒートシンクの領域をサーミスタが埋設されるアダプタ部品の空洞内に延びるよう形成し得るので、ヒートシンクの温度をサーミスタに直接的に移転し或いは「連絡」し得る。更なる好適実施態様では、低い伝導性を備える追加的なシュラウド又は空洞の内側にサーミスタ自体を外側被覆（オーバーモールド）し得るし、シュラウドをヒートシンク又はベース部品の上で開放するよう成形し得る。このようにして、サーミスタとアダプタ部品との間の空間からの熱漏れを効果的に最小限化し得る。ここに記載するサーミスタを使用する実施態様は、熱源（ＬＥＤ）と温度センサとの間に最小で明確な熱抵抗の利点を有する。

上述の機械的及び電気的なインターフェースに加えて、発光ダイオードを少なくとも部分的に取り囲むよう寸法取られる光学的なインターフェースとしても作用するよう、アダプタ部品、より具体的には、アダプタ部品の開口を実現し得るのが好ましい。例えば、後の段階に取り付けられる近−ダイ光学(near-die optics)に接続するよう、アダプタ部品の開口を成形し得る。開口は、隆起（リッジ）、溝、又はＬＥＤによって放射される光を成形するためにコリメータをアダプタ部品に取り付けるためための任意の他の接続手段を含み得る。代替的に、光学的な機能性をもたらすよう、アダプタ部品自体を成形し得る。例えば、開口を取り囲む領域内のアダプタ部品の本体を、コリメータとして作用するよう鋳造し或いは成形し、或いはコリメータに適合するよう成形し或いは適合させ得る。

後の時点に互いに開放され或いは分離されるよう、ベース部品及びアダプタ部品の係合手段を実現し得る。これは、例えば、欠陥の事態において必要になり得る。従って、本発明に従った方法は、好ましくは、既存のアダプタ部品をベース部品から取り外すステップと、それを他のアダプタ部品と交換するステップとを含み、交換アダプタ部品、及び／又は交換アダプタ部品の本体内に配置される電気構成部品、及び／又は交換アダプタ部品の第２の電気コネクタは、第１のアダプタ部品のそれらと異なる。このようにして、本発明に従った既存のモジュール式照明組立体を所望にアップグレードし得るし、或いは欠陥素子を−その欠陥がアダプタ部品内にあろうがベース部品内にあろうが−容易に交換し得る。アダプタ部品及び／又はベース部品は、モジュールがその内部で使用される照明構成の光学的要求に関するモジュールの正しい位置付けのための更なる照合手段も含み得る。

上述のように、本発明に従ったモジュール式照明組立体は、自動車照明構成における使用に特に適している。従って、モジュール式照明組立体をハウジングの一部又はキャリアに取り付ける一部の手段は有利である。従って、本発明の好適実施態様において、ベース部品は、モジュール式照明組立体を更なる構成部品に接続するための少なくとも１つの締結具に適合するよう実現される接続手段を含む。例えば、ベース部品をハウジングの適切な部分に堅固に接続し或いは取り付け得るよう、一般的には金属で作製され、従って、頑健であるベース部品を、１つ又はそれよりも多くのボルト又はネジに適合させるための多数の貫通孔又は凹部を備えて形成し得る。必要が生じるならば、アダプタ部品をベース部品から分離し、交換アダプタ部品と交換し得るよう、接続手段をベース部品に配置し得る。

本発明の第１の実施態様に従ったモジュール式照明組立体用のアダプタ部品及びベース部品を示す斜視分解図である。 本発明の第１の実施態様に従ったモジュール式照明組立体の詳細を示す断面図である。 本発明の第２の実施態様に従ったモジュール式照明組立体の詳細を示す断面図である。 図１のモジュール式照明組立体内の温度センサのための様々の可能な位置を示す斜視分解図である。 図４のモジュール式照明組立体を組立状態において示す斜視図である。 本発明の第３の実施態様に従ったモジュール式照明組立体を示す斜視図である。 本発明の第４の実施態様に従ったモジュール式照明組立体を示す斜視図である。

図面中、同等の番号は図面を通じて同等の物体を示している。図面中の物体は必ずしも原寸通りに描写されていない。

図１は、本発明の第１の実施態様に従ったモジュール式照明組立体用のアダプタ部品２及びベース部品３を示している。ベース部品３は銅又は他の良好な伝熱材料のブロックを含み、露出したＬＥＤ４の配列を備える基板４０が、ブロックの上に取り付けられる。図面は、ＬＥＤ配列の陽極及び陰極に亘る電圧を後に接続するための接触表面４１も含む。ＬＣＰ材料で鋳造されるアダプタ部品２は、ＬＥＤ基板４０の周りに密接に適合するよう成形された開口２０又は光インターフェース２０を有する。更に、アダプタ部品２は、ＬＥＤ４及び他の電気構成部品を外部回路構成に接続するために使用される幾つかの電気コネクタ２１，２２を収容するよう成形されるソケット部分２４を含む。以下に説明するように、電気構成部品をアダプタ部品の本体内に埋設し得るし、或いは他の方法において配置し得るのに対し、電気コネクタ２１，２２は、ソケット部分２４のキャビティ２６（空洞）内に延び得る。当業者に明らかであるように、適切な形状のプラグを収容するようキャビティ２６を成形し得る。アダプタ部品２及びベース部品３は、係合手段２７，３７、この場合には、ベース部品３のスタッド３７を収容するよう配置されるアダプタ部品２内の開口２７を含み、それによって、スタッド３７はアダプタ部品２の開口内にぴったり適合するよう設計される。

図２は、本発明の第１の実施態様に従ったモジュール式照明組立体１のアダプタ部品２及びベース部品３の詳細を通じた断面Ｘ−Ｘ’を示している。ここで、アダプタ部品２は、１つ又はそれよりも多くの第２の電気コネクタ２２を収容するよう成形される第１のキャビティ２５又は凹部２５を含む。この実施例において、第２の電気コネクタ２２は、一端でビンコード抵抗器５(bin-code resistor)のような電気構成部品５接触表面をバネ荷重式に押し、且つ他端でアダプタ部品２のソケット部分２４の第２のキャビティ２６内にピン２２として延在するよう成形される。電気コネクタ２２のバネ部分の下にビンコード抵抗器５を第１のキャビティ２５内に容易に挿入し得ることで、組立ての容易さを促進する。この図面は、構成部品５と、電気コネクタ２２と、構成部品５が挿入されるキャビティ２５の壁との間の相互作用を示している。第２の電気コネクタ２２の形状及びキャビティ２５内のとまり嵌め(snug fit)の故に、構成部品５は所定の場所に堅固に保持され、如何なるはんだ付けをも必要としない。この断面には図示されていない、アダプタ部品２のソケット部分２４内に組み込まれる第１の電気コネクタも、例えば、ワイヤ結合又はリボン結合を用いて、ＬＥＤチップの陽極及び陰極に接続し得る。第１の電気コネクタは、ここに図示する第２の電気コネクタ２２と同じ形状を有し得るし、或いは異なる形状に成形し得る。何故ならば、それらはＬＥＤ回路の陽極及び陰極と接触するよう使用され、そのようなバネ荷重機能を必要としないかもしれないからである。

図３は、本発明の第２の実施態様に従ったモジュール式照明組立体１のアダプタ部品２及びベース部品３の詳細を通じた断面を示している。ここで、第２の電気コネクタ２２は、幾分異なる形状を有し、そのような電気コネクタ２２は、所定の場所に押し込まれる電気構成部品５をカチッと覆うよう設計される。図面は、構成部品５と、電気コネクタ２２と、構成部品５が挿入されるキャビティの壁との間の有利な物理的相互作用も示している。この実施態様において、電気コネクタ２２は、その４つの面で構成部品５を堅固に押すので、第２の電気コネクタ２２の形状は、電気コネクタ２２と構成部品５との間の電気的な表面対表面の圧力接触のより多くの可能性を可能にする。再び、例えば、ワイヤ結合又はリボン結合を用いて、ここに図示しない第１の電気コネクタをＬＥＤの陽極及び陰極に接続し得る。

図４は、図１のモジュール式照明組立体のアダプタ部品２に組み込まれるサーミスタのための様々の適切な位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を示している。使用されるサーミスタ、及び／又は製造プロセスの能力、及び／又はモジュール式照明組立体１の動作中に達成されることが期待される温度に依存して、サーミスタをＬＥＤの直ぐ近傍の第１の位置Ｐ１に位置付け得るし、或いは基板４０の縁部に沿う第２の位置に位置付け得る。位置Ｐ１又はＰ２を使用することが可能でないならば、特にベース部品３の温度とＬＥＤの温度との間の熱関係を前もって構築し得るならば、サーミスタをアダプタ部品２とベース部品３との間の適切な地点Ｐ３に配置し得る。これらの位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のいずれにおいても、モジュール式照明組立体の動作中に外部温度監視モジュールに温度値を供給し得るよう、導電性のリード線がサーミスタ接点と第２の電気コネクタ２２との間に接続される。代替的に、更なる電気構成部品５のうちの１つがサーミスタを含み、アダプタ部品本体内に埋設される熱ブリッジを用いてサーミスタをＬＥＤに熱的に接続し得る。陽極４１及び陰極４１をアダプタ部品２の接触表面２１０に電気的に接続し、次いで、アダプタ部品２の接触表面２１０をソケット部品２４内に延びる２つの第１の電気コネクタ２１に接続することによって、ＬＥＤ４を電源のような外部回路構成に接続し得る。この実施態様では、更なる電気構成部品５が互いに独立して使用されるので、電気構成部品５の各々は２つの第２の電気コネクタ２２を必要とする。ＬＥＤ回路は２つの第１の電気コネクタ２１を必要とするので、全部で６個の電気コネクタ２１，２２がアダプタ部品２内に組み込まれる。この図面は、アダプタ部品２をベース部品３に堅固に接続するための代替的な係合手段２７，３７を示しており、開口２３，３３は、以下に説明するように、締結具を収容するように成形されている。

図５は、図４のモジュール式照明組立体１を組立状態で示している。上述のように、アダプタ部品２は、係合手段２７，２７’，３７，３７’（ここでは最早見えない）を用いてベース部品３の上に密接に適合する。接触表面４１，２１０の間に適用されるリボン結合８又はワイヤ結合８のようなコネクタ８を用いて陽極４１及び陰極４１に電気的に接続される第１の電気コネクタ２１を介して、ＬＥＤ４を電源のような外部回路構成に接続し得る。更なる電気構成部品５は追加的な機能性をもたらし、アダプタ部品２の本体内に組み込まれる第２の電気コネクタ２２を介して外部モジュール又はコントローラに情報を提供し得る。アダプタ部品２及びベース部品３の開口２３，３３を通じて延びる締結具７を用いて、モジュール式照明組立体１全体をキャリアの上に、例えば、前方照明モジュールのハウジング内に取り付け得る。

図６は、本発明に従ったモジュール式照明組立体の代替的な実現を示している。ここで、アダプタ部品９は、ソケット２４及び更なる電気構成部品５を組み込むＰＣＢ基板９０又はキャリア９０を含む。ソケット２４及び電気構成部品５をＰＣＢ基板９０にはんだ付けし或いは他の方法において接続し得る。この実施態様において、ＰＣＢ基板９０は、ヒートスプレッダ３又はベース部品３の隆起部分の周りに適合するような寸法とされる開口を含むように成形される。第１の電気コネクタ２１のうちの２つは、ワイヤ結合８を用いてＬＥＤの陽極及び陰極に結合される。表面実装電気構成部品５は、ＰＣＢ基板９０内に埋設されるトラックを用いて第２の電気コネクタ２２に接続される。

図７は、本発明に従ったモジュール式照明組立体の他の代替的な実現を示している。ここで、アダプタ部品９は、ヒートスプレッダ３の隆起部分に当接するよう成形されるＰＣＢ基板９０を含み、ヒートスプレッダ３は、ＰＣＢ基板９０に適合する段部を含む。再び、ソケット２４内に組み込まれる第１の電気コネクタ２１をＬＥＤ回路４の陽極４１及び陰極４１に接続するために、ワイヤ結合８を使用し得る。如何なる適切な接着性の又は機械的な接続、例えば、スナップ嵌めによって、ベース部品３をＰＣＢアダプタ部品９に接続し得る。

好適実施態様及びそれらの変形の形態において本発明を開示したが、本発明の範囲から逸脱せずに、数多くの追加的な変更及び変形をそれらに行い得ることが理解されよう。例えば、アダプタ部品が２つ又はそれよりも多くのプラグと協働し得るよう、アダプタ部品は第２の電気コネクタを取り囲む１つよりも多くのソケット部品を含み得るし、異なるプラグ設計に適合し得るようこれらのソケット部品を成形し得る。更に、そうすることが望ましいならば、埋設される更なる構成部品のうちの１つ又はそれよりも多くの構成部品をベースプレート上に取り付けられるＬＥＤの直ぐ近傍と直列に又は並列に接続し得る。この目的を達成するために、第１の電気コネクタは、ＬＥＤ回路の陽極及び陰極に対する１つ又はそれよりも多くの更なる電気構成部品の接点の間の接続を含み得るので、アダプタ部品の本体内に組み込まれる第２の電気コネクタを介してＬＥＤに間接的に電流が供給される。

明瞭性のために、本明細書を通じた単数形の使用は複数形を排除せず、「含む」は他のステップ又は素子を排除しないことが理解されるべきである。「ユニット」又は「モジュール」への言及は複数のユニット又はモジュールを排除しない。

Claims (15)

1. 別個のベース部品（３）の上に取り付けられる多数の発光ダイオード（４）を含むモジュール式照明組立体のためのアダプタ部品（２；９）であって、
   − 前記発光ダイオード（４）を外部電源に接続するよう配置される多数の第１の電気コネクタ（２１）と、
   − 当該アダプタ部品（２）の本体内に配置される少なくとも１つの電気構成部品（５）と、
   − 当該アダプタ部品の前記本体内に配置される前記電気構成部品（５）に外部回路構成を接続するよう配置される多数の第２の電気コネクタ（２２）とを含む、
   アダプタ部品（２；９）。
2. 当該アダプタ部品の前記本体内の第１のキャビティを含み、該第１のキャビティは、少なくとも１つの電気構成部品及び／又は少なくとも１つの第２の電気コネクタを収容するよう成形される、請求項１に記載のアダプタ部品。
3. 第２の電気コネクタが前記第１のキャビティの形状に適合する形状を含む、請求項１又は２に記載のアダプタ部品。
4. 第２の電気コネクタと電気構成部品との間の電気接続が圧力接続を含む、請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のアダプタ部品。
5. 第２の電気コネクタが当該アダプタ部品の前記本体内に挿入される電気構成部品を受け入れるよう成形される、請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載のアダプタ部品。
6. 電気構成部品がビンコード抵抗器又は温度センサのいずれかを含む、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載のアダプタ部品。
7. 少なくとも前記別個のベース部品の上に取り付けられる前記発光ダイオードに適合するよう寸法取られる開口を含む、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載のアダプタ部品。
8. 当該アダプタ部品を前記別個のベース部品に機械的に接続するための第１の係合手段を含む、請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載のアダプタ部品。
9. − 多数の発光ダイオードをその上に取り付けるベース部品と、
   − 請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載のアダプタ部品とを含む、
   モジュール式照明組立体。
10. 前記ベース部品は、ヒートスプレッダを含む、請求項９に記載のモジュール式照明組立体。
11. 前記アダプタ部品は、光インターフェースを含み、該光インターフェースは、前記発光ダイオードを少なくとも部分的に取り囲むような寸法とされる、請求項８乃至１０のうちのいずれか１項に記載のモジュール式照明組立体。
12. 前記ベース部品は、当該モジュール式照明組立体を更なる構成部品に接続するための少なくとも１つの締結具に適合するよう実現される接続手段を含む、請求項８乃至１１のうちのいずれか１項に記載のモジュール式照明組立体。
13. 前記アダプタ部品の前記本体内に配置される電気構成部品が、温度センサを含み、該温度センサは、前記ベース部品上に取り付けられる前記発光ダイオードに熱的に近接して配置される、請求項８乃至１２に記載のモジュール式照明組立体。
14. 請求項８乃至１３に記載のモジュール式照明構成を組み立てる方法であって、
    − 請求項１乃至７に記載のアダプタ部品を別個のベース部品に接続するステップと、
    − 前記モジュール式照明構成の用途要件に基づき多数の電気構成部品を選択するステップと、
    − 前記電気構成部品の接触表面と前記アダプタ部品の第２の電気コネクタとの間に電気接続が形成されるよう、前記アダプタ部品内に電気構成部品を配置するステップとを含む、
    方法。
15. 前記ベース部品から第１のアダプタ部品を取り外すステップと、請求項１乃至７に記載の第２のアダプタ部品を前記ベース部品に接続するステップとを含み、
    前記第２のアダプタ部品の寸法、及び／又は前記第２のアダプタ部品の本体内に配置される前記電気構成部品、及び／又は前記第２のアダプタ部品の前記第２の電気コネクタは、前記第１のアダプタ部品の寸法、及び／又は前記第１のアダプタ部品の本体内に配置される前記電気構成部品、及び／又は前記第１のアダプタ部品の前記第２の電気コネクタと物理的及び／又は機能的に異なる、
    請求項１４に記載の方法。

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