JP2016106353A - 車両用照明装置、および車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
Description
発光ダイオードにおいて発生した熱は、主に、ソケットを介して外部に放出される。
そのため、ソケットには、放熱フィンが設けられている。
また、ソケットには、車両用照明装置の外方に向けて突出するバヨネットとフランジが設けられている。バヨネットとフランジは、車両用照明装置を車両用灯具に装着する際に用いられる。
この場合、放熱フィンが設けられる部分は、放熱性を考慮して金属などから形成することが好ましい。
バヨネットが設けられる部分には給電端子が設けられるので、樹脂などの絶縁性材料から形成することが好ましい。
そのため、放熱フィンを有した金属製の部分と、バヨネットとフランジを有した樹脂製の部分とを備えたソケットが提案されている。
ところが、放熱フィンを有した金属製の部分は、バヨネットとフランジを有した樹脂製の部分により囲まれるので、放熱性が悪いという問題がある。
そこで、放熱性を向上させることができる車両用照明装置、および車両用灯具の開発が望まれていた。
この車両用照明装置によれば、放熱性を向上させることができる。
この様にすれば、車両用照明装置を車両用灯具に装着した際に、装着部とフランジの間の界面が第1のシール部材により封止される。
そのため、装着部とフランジの間の界面から水分が浸入するのを抑制することができる。
この様にすれば、車両用照明装置を車両用灯具に装着した際に、装着部とフランジの間の界面を第1のシール部材により封止するのが容易となる。
前記放熱部は、前記フランジの前記放熱フィンが設けられた面に設けられた凸部をさらに備えることができる。 、
前記凸部は、前記給電端子の他方の端部が露出する孔を有するものとすることができる。
この様にすれば、第2のシール部材を有するコネクタを給電端子の他方の端部に嵌め合わせた際に、給電端子の他方の端部が露出する孔が第2のシール部材により封止される。
そのため、給電端子の他方の端部が露出する孔の内部に水分が侵入するのを抑制することができる。
この車両用灯具によれば、放熱性を向上させることができる。
この様にすれば、給電端子が露出した孔に水分が浸入するのを抑制することができる。
図1は、本実施の形態に係る車両用照明装置1を例示するための模式斜視図である。
図2は、図1において車両用照明装置1をA方向から見た模式図である。
図3は、図1における車両用照明装置1のB−B線方向の模式断面図である。
図4(a)〜(d)は、装着部11のフランジ14側の端面11aの位置、および、絶縁部13のフランジ14側の端面13aの位置を例示するための模式断面図である。
ソケット10は、収納部10aおよび放熱部10bを有する。
収納部10aは、装着部11、バヨネット12、および絶縁部13を有する。
装着部11は、例えば、円筒状を呈したものとすることができる。
装着部11は、フランジ14の放熱フィン16が設けられた側とは反対側に設けられている。
装着部11は、載置部15を囲んでいる。
車両用照明装置1の中心軸1aと直交する方向における装着部11の外形寸法は、フランジ14の外形寸法よりも小さい。
バヨネット12は、フランジ14と対峙している。
バヨネット12は、複数設けられている。
そして、車両用照明装置1を回転させることで、筐体101に車両用照明装置1が保持されるようになっている。
すなわち、バヨネット12は、ツイストロックに用いられるものである。
ここで、図3および図4(a)に示すように、装着部11のフランジ14側の端面11aは、フランジ14の、放熱フィン16が設けられる側とは反対側の面14a上に位置するようにすることができる。
絶縁部13のフランジ14側の端面13aは、フランジ14の内部に位置するようにすることができる。
絶縁部13のフランジ14側の端面13aは、フランジ14の面14a上に位置するようにすることができる。
絶縁部13のフランジ14側の端面13aは、フランジ14の内部に位置するようにすることができる。
絶縁部13のフランジ14側の端面13aは、フランジ14の面14a上に位置するようにすることができる。
また、フランジ14の面14aに、装着部11および絶縁部13に向けて突出する突出部を設けることもできる。
ただし、装着部11、バヨネット12、および絶縁部13を一体成形すれば、外力に対する耐性の向上、製造コストの低減などを図ることができる。
そのため、装着部11、バヨネット12、および絶縁部13は、絶縁性材料から形成することが好ましい。
絶縁性材料は、例えば、樹脂などの有機材料、セラミックス(例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなど)などの無機材料などとすることができる。
ただし、給電端子31と絶縁部13との間に絶縁性材料からなる層を設けたり、絶縁部13のみを絶縁性材料から形成したりする必要がある。
フランジ14は、板状を呈している。
フランジ14は、例えば、円板状を呈したものとすることができる。
フランジ14の外側面と車両用照明装置1の中心軸1aとの間の距離は、バヨネット12の外側面と車両用照明装置1の中心軸1aとの間の距離よりも長い。すなわち、フランジ14の外側面は、バヨネット12の外側面よりも車両用照明装置1の外方に位置している。
載置部15の、フランジ14側とは反対側の面15bには、発光モジュール20が載置される。
放熱フィン16は、複数設けることができる。
複数の放熱フィン16は、互いに平行となるように設けることができる。放熱フィン16は、平板状を呈したものとすることができる。
発光モジュール20において発生した熱は、載置部15およびフランジ14を介して放熱フィン16に伝わる。放熱フィン16に伝わった熱は、放熱フィン16から外部に放出される。
凸部17は、ブロック状を呈したものとすることができる。
凸部17の外側面には、凹部17aが設けられている。凹部17aは、凸部17の外側面に開口している。
孔17bのフランジ14側には、給電端子31の端部が突出している。
孔17bのフランジ14側には、絶縁部13の一部分が露出している。すなわち、孔17bのフランジ14側の開口は、絶縁部13により塞がれている。
孔17bは、凹部17aと繋がっていない。
そのため、孔17bの断面形状は、シール部材105aを有するコネクタ105の断面に適合したものとなっている。
また、車両用照明装置1の中心軸1aと直交する方向における孔17bの断面寸法は、コネクタ105の本体に設けられたシール部材105aの外形寸法よりも僅かに小さくなっている。そのため、シール部材105aを有するコネクタ105が孔17bに挿入された際には、孔17bが水密となるように密閉される。
ただし、フランジ14、載置部15、放熱フィン16、および凸部17を一体成形すれば、放熱性の向上、外力に対する耐性の向上、製造コストの低減などを図ることができる。
そのため、熱を放出する機能を考慮して、フランジ14、載置部15、放熱フィン16、および凸部17は、熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂などとすることができる。
例えば、収納部10aを樹脂などの絶縁性材料から形成し、放熱部10bを金属(例えば、アルミニウム合金など)などの熱伝導率の高い材料から形成することができる。
また、装着部11は、載置部15を囲んでいる。
しかしながら、装着部11は、フランジ14、放熱フィン16、および凸部17を囲んでいない。
そのため、光モジュール20において発生した熱を、熱伝導率の高い材料から形成されたフランジ14、放熱フィン16、および凸部17を介して外部に効率よく放出することができる。すなわち、車両用照明装置1の放熱性を向上させることができる。
この場合、収納部10aと放熱部10bは、嵌め合わされるようにしてもよいし、接着剤などを用いて接合してもよいし、インサート成型により収納部10aと放熱部10bを接合してもよいし、加熱溶着により収納部10aと放熱部10bを接合してもよい。
収納部10aと放熱部10bの間に界面が形成されていると、界面から水分が侵入するおそれがある。
この場合、収納部10aと放熱部10bを接着などすれば、界面から水分が侵入するのを抑制することができる。
しかしながら、界面を完全に封止することは難しい。
また、自動車に設けられる車両用照明装置1の場合には、使用環境の温度が、−40℃〜85℃となる。そのため、当初は水密であったとしても、熱膨張率の差により発生した熱応力により、時間の経過とともに水密性が低下するおそれがある。
また、車両用照明装置1の中心軸1aと直交する方向における装着部11の外形寸法は、フランジ14の外形寸法よりも小さくなっている。
そのため、図3に示すように、装着部11とフランジ14の間の界面は、シール部材104(第1のシール部材の一例に相当する)により封止することができる。
しかしながら、孔17bには、シール部材105aを有するコネクタ105が挿入される。
そのため、シール部材105aを有するコネクタ105が孔17bに挿入された際には、孔17bが水密となるように密閉される。
その結果、絶縁部13とフランジ14の間の界面から水分が侵入するのを抑制することができる。
以上に説明したように、本実施の形態に係る車両用照明装置1によれば、収納部10aと放熱部10bを接続するようにしても界面から水分が侵入するのを抑制することができる。
発光モジュール20は、基板21、発光素子22、制御素子23、および制御素子24を有する。
基板21は、載置部15の面15bの上に設けられている。
基板21は、平板状を呈している。基板21の表面には、配線パターンが設けられている。
基板21の材料や構造には特に限定はない。例えば、基板21は、セラミックス(例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなど)などの無機材料、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成することができる。また、基板21は、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものであってもよい。なお、金属板の表面を絶縁性材料で被覆する場合には、絶縁性材料は、有機材料からなるものであってもよいし、無機材料からなるものであってもよい。
また、基板21は、単層であってもよいし、多層であってもよい。
発光素子22は、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどとすることができる。
発光素子22は、例えば、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)型などの表面実装型の発光素子とすることができる。
発光素子22は、例えば、砲弾型などのリード線を有する発光素子とすることもできる。
COBにより実装される発光素子22とする場合には、チップ状の発光素子22と、発光素子22と配線パターンを電気的に接続する配線と、発光素子22と配線を囲む枠状の部材と、枠状の部材の内部に設けられた封止部などを基板21の上に設けることができる。
蛍光体は、例えば、YAG系蛍光体(イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体)とすることができる。
例えば、発光素子22が青色発光ダイオード、蛍光体がYAG系蛍光体である場合には、発光素子22から出射した青色の光によりYAG系蛍光体が励起され、YAG系蛍光体から黄色の蛍光が放射される。そして、青色の光と黄色の光が混ざり合うことで、白色の光が車両用照明装置1から出射される。なお、蛍光体の種類や発光素子22の種類は、例示をしたものに限定されるわけではない。蛍光体の種類や発光素子22の種類は、車両用照明装置1の用途などに応じて所望の発光色が得られるように適宜変更することができる。
発光素子22の数、大きさ、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく、車両用照明装置1の大きさや用途などに応じて適宜変更することができる。
制御素子23は、例えば、発光素子22に流れる電流を制御するものとすることができる。
なお、図1および図3に例示をした制御素子23は、表面実装型の抵抗器である。
例えば、制御素子23が膜状の抵抗器の場合には、複数の制御素子23毎に一部を除去して図示しない除去部をそれぞれに形成する。そして、除去部の大きさなどにより、複数の制御素子23毎に抵抗値を変化させる。この場合、制御素子23の一部を除去すれば、抵抗値は増加することになる。制御素子23の一部の除去は、例えば、制御素子23にレーザ光を照射することで行うことができる。
制御素子23の数、大きさ、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく、発光素子22の数や仕様などに応じて適宜変更することができる。
制御素子24は、逆方向電圧が発光素子22に印加されないようにするため、および、逆方向からのパルスノイズが発光素子22に印加されないようにするために設けられている。
制御素子24は、例えば、ダイオードとすることができる。制御素子24は、例えば、表面実装型のダイオードや、リード線を有するダイオードなどとすることができる。
図1に例示をした制御素子24は、表面実装型のダイオードである。
また、配線パターンや膜状の抵抗器などを覆う被覆部を設けることもできる。被覆部は、例えば、ガラス材料を含むものとすることができる。
複数の給電端子31は、所定の方向に並べて設けることができる。
複数の給電端子31は、ソケット10(絶縁部13)の内部に設けられている。
複数の給電端子31は、絶縁部13の内部を延びている。
複数の給電端子31の一方の端部は、発光モジュール20と電気的に接続されている。 複数の給電端子31の一方の端部は、絶縁部13の、フランジ14側とは反対側の端面から突出し、基板21に設けられた配線パターンと電気的に接続されている。
複数の給電端子31の他方の端部は、絶縁部13のフランジ14側の端面13aから突出している。複数の給電端子31の他方の端部は、孔17bの内部に露出している。
また、給電部30は、図示しない基板や、回路部品(例えば、コンデンサや抵抗など)などを備えたものとすることもできる。なお、図示しない基板や回路部品などは、例えば、収納部10aの内部や放熱部10bの内部などに設けることができる。
図5に示すように、装着部11の内側面(内壁)には凸部11bを設けることができる。載置部15の外側面(外壁)の、凸部11bに対応する位置には、凹部15cを設けることができる。凸部11bは、凹部15cに嵌め合わされるようにすることができる。
この様にすれば、装着部11と載置部15の間の抜け強度を高めることができる。
なお、装着部11の内側面(内壁)に凹部を設け、載置部15の外側面(外壁)に凸部を設けるようにしてもよい。
この様にすれば、絶縁部13と載置部15の間の抜け強度を高めることができる。
なお、絶縁部13の内側面(内壁)に凹部を設け、載置部15の外側面(外壁)に凸部を設けるようにしてもよい。
例えば、凸部11bは、装着部11の内側面(内壁)に連続的に設けられていてもよいし、部分的に設けられていてもよい。凸部13bは、絶縁部13の内側面(内壁)に連続的に設けられていてもよいし、部分的に設けられていてもよい。凹部15cおよび凹部15dは、載置部15の外側面(外壁)に連続的に設けられていてもよいし、部分的に設けられていてもよい。また、凸部11bおよび凸部13bが一体に設けられていてもよい。凹部15cおよび凹部15dが一体に設けられていてもよい。
また、凸部11bと凸部13bは、配設位置、形状、大きさなどが同じであってもよいし、異なっていてもよい。凹部15cと凹部15dは、配設位置、形状、大きさなどが同じであってもよいし、異なっていてもよい。
本実施の形態に係る車両用灯具100としては、例えば、自動車に設けられるフロントコンビネーションライト(例えば、デイタイムランニングランプ(DRL;Daylight Running Lamp)、ポジションランプ、ターンシグナルランプなどが適宜組み合わされたもの)や、リアコンビネーションライト(例えば、ストップランプ、テールランプ、ターンシグナルランプ、バックランプ、フォグランプなどが適宜組み合わされたもの)などを例示することができる。
図6に示すように、車両用灯具100には、車両用照明装置1、筐体101、カバー102、光学要素部103、シール部材104、およびコネクタ105が設けられている。
筐体101の底面には、装着部11のバヨネット12が設けられた部分が挿入される取付孔101aが設けられている。
取付孔101aの周縁には、装着部11に設けられたバヨネット12が挿入される凹部が設けられている。
なお、筐体101に取付孔101aが直接設けられる場合を例示したが、取付孔101aを有する取付部材が筐体101に設けられていてもよい。
この様な取り付け方法は、ツイストロックと呼ばれている。
カバー102は、レンズなどの機能を有するものとすることもできる。
光学要素部103は、車両用照明装置1から出射した光の反射、拡散、導光、集光、所定の配光パターンの形成などを行う。
例えば、図6に例示をした光学要素部103はリフレクタである。この場合、光学要素部103は、車両用照明装置1から出射した光を反射して、所定の配光パターンが形成されるようにする。
光学要素部103がリフレクタである場合には、光学要素部103は、筐体101の内部に、取付孔101aの中心軸と同芯となるように設けることができる。
シール部材104は、環状を呈するものとすることができる。
シール部材104は、ゴムやシリコーン樹脂などの弾性を有する材料から形成することができる。
また、前述したように、装着部11とフランジ14の間の界面が、シール部材104により封止される。
また、シール部材104の弾性力により、バヨネット12が筐体101に押し付けられる。そのため、車両用照明装置1が、筐体101から脱離するのを抑制することができる。
コネクタ105には、図示しない電源などが電気的に接続されている。
そのため、コネクタ105を給電端子31の端部に嵌め合わせることで、図示しない電源などと、発光素子22とが電気的に接続される。
また、コネクタ105は、段差部分を有している。そして、シール部材105aが、段差部分に取り付けられている(図3を参照)。
シール部材105aは、孔17bの内部に水が侵入するのを防ぐために設けられている。
シール部材105aを有するコネクタ105が孔17bに挿入された際には、孔17bが水密となるように密閉される。
シール部材105aは、ゴムやシリコーン樹脂などの弾性を有する材料から形成することができる。
コネクタ105は、例えば、接着剤などを用いてソケット10側の要素に接合することもできる。
Claims (6)
- 板状を呈するフランジと、前記フランジの一方の面に設けられた放熱フィンと、前記フランジの前記放熱フィンが設けられた側とは反対側の面に設けられた載置部と、を有する放熱部と;
前記フランジの前記放熱フィンが設けられた側とは反対側に設けられ、前記載置部を囲む装着部と、前記装着部の側面に設けられたバヨネットと、を有し、前記放熱部の材料と異なる材料から形成された収納部と;
前記載置部の前記フランジ側とは反対側の端面に設けられ、発光素子を有する発光モジュールと;
を具備した車両用照明装置。 - 前記装着部の前記フランジ側の端面の位置は、前記フランジの前記放熱フィンが設けられた面の位置よりも前記発光モジュール側にある請求項1記載の車両用照明装置。
- 前記車両用照明装置の中心軸と直交する方向における前記装着部の外形寸法は、前記フランジの外形寸法よりも小さい請求項1または2に記載の車両用照明装置。
- 一方の端部が前記発光モジュールと電気的に接続された給電端子をさらに具備し、
前記放熱部は、前記フランジの前記放熱フィンが設けられた面に設けられた凸部をさらに備え、
前記凸部は、前記給電端子の他方の端部が露出する孔を有する請求項1〜3のいずれか1つに記載の車両用照明装置。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の車両用照明装置と;
装着部のバヨネットが設けられた部分が挿入される孔を有する筐体と;
前記筐体と、フランジとの間に設けられた第1のシール部材と;
を具備した車両用灯具。 - 第2のシール部材を有し、給電端子の他方の端部に嵌め合わされるコネクタをさらに具備した請求項5記載の車両用灯具。
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