JP2017097992A - Vehicular luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、車両用照明装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a vehicle lighting device.
ソケットと、ソケットの一方の端部側に設けられ発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を有する発光モジュールとを備えた車両用照明装置がある。
発光ダイオードにおいて発生した熱の放熱が充分でないと、発光ダイオードの温度が高くなるのを抑制できなくなるおそれがある。発光ダイオードの温度が高くなりすぎると、発光ダイオードの寿命が短くなったり、発光ダイオードに印加する電圧を高くすることができなくなり光量の増大を図れなくなったりするおそれがある。
There is a vehicle lighting device including a socket and a light emitting module provided on one end side of the socket and having a light emitting diode (LED).
If the heat generated in the light emitting diode is not sufficiently dissipated, the temperature of the light emitting diode may not be suppressed from being increased. If the temperature of the light emitting diode becomes too high, the life of the light emitting diode may be shortened, or the voltage applied to the light emitting diode cannot be increased, and the amount of light may not be increased.
そのため、発光モジュールが載置される載置部には放熱フィンが設けられる。また、載置部は、放熱性を考慮して金属から形成される。金属から形成された載置部とすれば、発光ダイオードにおいて発生した熱を効率よく放熱フィンに伝達することができる。ところが、金属の放射率（輻射率）は、樹脂などの放射率に比べて低くなる。そのため、放熱フィンに伝達された熱を効率よく放射することができなくなるおそれがある。
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の開発が望まれていた。
Therefore, a radiation fin is provided on the placement portion on which the light emitting module is placed. Further, the mounting portion is made of metal in consideration of heat dissipation. If the mounting portion is made of metal, the heat generated in the light emitting diode can be efficiently transmitted to the radiation fin. However, the emissivity (emissivity) of metal is lower than the emissivity of resin or the like. Therefore, there is a possibility that the heat transmitted to the heat radiating fins cannot be efficiently radiated.
Therefore, development of a vehicular lighting device that can improve heat dissipation has been desired.
本発明が解決しようとする課題は、放熱性を向上させることができる車両用照明装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a vehicular lighting device capable of improving heat dissipation.
実施形態に係る車両用照明装置は、板状を呈し、金属を含むフランジと；前記フランジの一方の面に設けられ、前記金属を含む載置部と；前記フランジの前記載置部側とは反対側の面に設けられ、前記金属を含む放熱フィンと；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；前記フランジの表面、および、前記放熱フィンの表面に設けられ、金属酸化物を含む放射層と；前記フランジの前記載置部側に設けられ、前記載置部を囲み、樹脂を含む装着部と；を具備している。 The vehicle lighting device according to the embodiment has a plate shape and includes a metal-containing flange; provided on one surface of the flange, and includes a metal-containing mounting portion; A heat dissipating fin including the metal provided on an opposite surface; a light emitting module provided on an end surface opposite to the flange side of the mounting portion and having a light emitting element; a surface of the flange; A radiation layer provided on the surface of the heat dissipating fin and including a metal oxide; and a mounting portion provided on the mounting portion side of the flange, surrounding the mounting portion and including resin.
本発明の実施形態によれば、放熱性を向上させることができる車両用照明装置を提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a vehicular lighting device capable of improving heat dissipation.
実施形態に係る発明は、板状を呈し、金属を含むフランジと；前記フランジの一方の面に設けられ、前記金属を含む載置部と；前記フランジの前記載置部側とは反対側の面に設けられ、前記金属を含む放熱フィンと；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；前記フランジの表面、および、前記放熱フィンの表面に設けられ、金属酸化物を含む放射層と；前記フランジの前記載置部側に設けられ、前記載置部を囲み、樹脂を含む装着部と；を具備した車両用照明装置である。
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。
The invention according to the embodiment has a plate-like flange including metal; a mounting portion provided on one surface of the flange and including the metal; and a side opposite to the mounting portion side of the flange A heat dissipating fin provided on a surface and including the metal; a light emitting module provided on an end surface opposite to the flange side of the mounting portion and having a light emitting element; and a surface of the flange; A lighting device for a vehicle, comprising: a radiation layer provided on a surface and including a metal oxide; and a mounting portion provided on the mounting portion side of the flange, surrounding the mounting portion and including a resin.
According to this vehicle lighting device, heat dissipation can be improved.
また、前記放射層は、前記載置部の表面には設けられないようにすることができる。 金属酸化物の熱伝導率は低いので、金属酸化物を含む放射層が、熱の伝達経路に設けられていると熱の伝導が阻害されるおそれがある。載置部の表面に放射層が設けられていなければ、発光モジュールにおいて発生した熱を効率よく放熱フィンに伝えることができる。また、発光モジュールにおいて発生した熱を装着部を介して外部に伝えることが容易となる。 Moreover, the said radiation | emission layer can be made not to be provided in the surface of the said mounting part. Since the thermal conductivity of metal oxide is low, heat conduction may be hindered when the radiation layer containing the metal oxide is provided in the heat transfer path. If the radiation layer is not provided on the surface of the mounting portion, the heat generated in the light emitting module can be efficiently transmitted to the radiation fin. Moreover, it becomes easy to transmit the heat generated in the light emitting module to the outside through the mounting portion.
また、前記放射層は、前記載置部の前記装着部と対峙する面、前記フランジの前記装着部と対峙する面、および、前記載置部の前記端面の前記発光モジュールが設けられる領域には設けられないようにすることができる。前記放射層は、前記載置部の前記端面の前記発光モジュールが設けられる領域以外の領域には設けることができる。
載置部の装着部と対峙する面、および、フランジの装着部と対峙する面に放射層が設けられていなければ、発光モジュールにおいて発生した熱を装着部を介して外部に伝えることが容易となる。載置部の端面の発光モジュールが設けられる領域に放射層が設けられていなければ、発光モジュールにおいて発生した熱を効率よく放熱フィンに伝えることができる。
載置部の端面の発光モジュールが設けられる領域以外の領域に放射層が設けられていれば、載置部の端面からの放熱が容易となる。
In addition, the radiation layer has a surface facing the mounting portion of the mounting portion, a surface facing the mounting portion of the flange, and a region where the light emitting module is provided on the end surface of the mounting portion. It can be prevented from being provided. The said radiation | emission layer can be provided in areas | regions other than the area | region where the said light emitting module of the said end surface of the said mounting part is provided.
If the radiation layer is not provided on the surface facing the mounting portion of the mounting portion and the surface facing the mounting portion of the flange, heat generated in the light emitting module can be easily transmitted to the outside through the mounting portion. Become. If the radiation layer is not provided in the region where the light emitting module is provided on the end face of the mounting portion, the heat generated in the light emitting module can be efficiently transmitted to the radiation fin.
If the radiation layer is provided in a region other than the region where the light emitting module is provided on the end surface of the placement unit, heat dissipation from the end surface of the placement unit is facilitated.
また、前記金属酸化物は、前記金属の酸化物とすることができる。
この様にすれば、フランジの表面や放熱フィンの表面を酸化させることで放射層を形成することができる。そのため、生産性の向上や生産コストの削減を図ることができる。
The metal oxide may be an oxide of the metal.
If it does in this way, a radiation layer can be formed by oxidizing the surface of a flange and the surface of a radiation fin. Therefore, productivity can be improved and production cost can be reduced.
また、前記金属は、アルミニウムまたはアルミニウム合金とすることができる。前記金属酸化物は、酸化アルミニウムとすることができる。
この様にすれば、フランジや放熱フィンに陽極酸化処理を施すことで、酸化アルミニウムからなる放射層を容易に形成することができる。そのため、生産性の向上や生産コストの削減を図ることができる。
The metal may be aluminum or an aluminum alloy. The metal oxide can be aluminum oxide.
In this way, a radiation layer made of aluminum oxide can be easily formed by anodizing the flange and the heat radiating fin. Therefore, productivity can be improved and production cost can be reduced.
また、前記フランジの前記載置部側の面の表面粗さは、前記放熱フィンの表面の表面粗さよりも小さくなるようにすることができる。
この様にすれば、フランジの面とシール部材との間の密着性を高めることができる。放熱フィンからの放熱性を向上させることができる。そのため、水密性と放熱性の向上を図ることができる。
Further, the surface roughness of the surface on the mounting portion side of the flange can be made smaller than the surface roughness of the surface of the radiating fin.
If it does in this way, the adhesiveness between the surface of a flange and a sealing member can be improved. The heat dissipation from the heat radiating fins can be improved. Therefore, it is possible to improve water tightness and heat dissipation.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
本実施の形態に係る車両用照明装置１は、例えば、自動車や鉄道車両などに設けることができる。自動車に設けられる車両用照明装置１としては、例えば、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）などに用いられるものを例示することができる。ただし、車両用照明装置１の用途は、これらに限定されるわけではない。
Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
The
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。
FIG. 1 is a schematic perspective view for illustrating a
FIG. 2 is a schematic view of the
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the
4A to 4D are schematic cross-sectional views for illustrating the position of the
図１、図２、および図３に示すように、車両用照明装置１には、ソケット１０、発光モジュール２０、および給電部３０が設けられている。
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。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
The
The
装着部１１は、筒状を呈している。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の載置部１５側に設けられている。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。
The mounting
また、装着部１１は、載置部１５を囲んでいる。装着部１１の内側面（内壁）には凸部１１ｂが設けられている。載置部１５の側面の凸部１１ｂに対応する位置には、凹部１５ｃが設けられている。凹部１５ｃは、凸部１１ｂに適合している。すなわち、凹部１５ｃの形状および寸法は、凸部１１ｂの形状および寸法と同じであり、凸部１１ｂと凹部１５ｃは密着している。また、凸部１１ｂは、絶縁部１３の内側面（内壁）にも設けることができる。なお、装着部１１の内側面（内壁）、および絶縁部１３の内側面（内壁）に凹部を設け、載置部１５の側面に凸部を設けるようにしてもよい。
The
バヨネット１２は、装着部１１の外側面（外壁）に設けられ、車両用照明装置１の外側に向けて突出している。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。
The
車両用照明装置１を筐体１０１に装着する際には、装着部１１のバヨネット１２が設けられた部分が、筐体１０１に設けられた取付孔１０１ａに挿入される（図５を参照）。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。
When the
絶縁部１３は、装着部１１の内部に設けられている。
The insulating
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の載置部１５側の面１４ａ上に位置するようにすることができる。
また、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。
Here, as shown in FIGS. 3 and 4A, the
Further, the
図４（ｂ）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の面１４ａ上に位置するようにすることができる。
また、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。
As shown in FIG. 4B, the
Further, the
図４（ｃ）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の内部に位置するようにすることができる。
また、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。
As shown in FIG. 4C, the end face 11 a on the
Further, the
図４（ｄ）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の内部に位置するようにすることができる。
また、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。
As shown in FIG. 4D, the
Further, the
また、装着部１１のフランジ１４側の端面１１ａと、フランジ１４の面１４ａとの間に図示しない部材を設けることもできる。絶縁部１３のフランジ１４側の端面１３ａと、フランジ１４の面１４ａとの間に図示しない部材を設けることもできる。
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。
Further, a member (not shown) can be provided between the
In addition, a protruding portion that protrudes toward the mounting
すなわち、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の位置は、フランジ１４の、放熱フィン１６が設けられた面１４ｂの位置よりも発光モジュール２０側にあればよい。
That is, the position of the
収納部１０ａは、発光モジュール２０を収納する機能と、給電端子３１を絶縁する機能を有する。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される。また、ソケット１０は、放熱部１０ｂと収納部１０ａを一体成型して形成される。そのため、一体成型することを考慮して、収納部１０ａ（装着部１１、バヨネット１２、および絶縁部１３）は、樹脂から形成することが好ましい。
The
一体成型は、例えば、インサート成型法を用いて行うことができる。なお、インサート成型法を用いて、収納部１０ａ、放熱部１０ｂ、および給電端子３１を一体成型することもできる。
The integral molding can be performed using, for example, an insert molding method. In addition, the
ここで、例えば、凸部１１ｂを有する装着部１１と、凹部１５ｃを有する載置部１５を形成し、装着部１１に載置部１５を挿入した際に、凸部１１ｂが凹部１５ｃに嵌め合わされるようにすることも考えられる。しかしながら、この様にすると、凸部１１ｂ（凹部１５ｃ）の高さ寸法（突出寸法）をあまり長くすることができない。また、凸部１１ｂ（凹部１５ｃ）の断面形状も斜面を有するものなどに限定されることになる。そのため、装着部１１と載置部１５との間の接合強度に一定の限界が生じるおそれがある。また、凸部１１ｂが凹部１５ｃに嵌め合わされるようにすると、装着部１１と載置部１５との間に隙間が必要となるので、ガタツキが生じるおそれがある。
Here, for example, when the mounting
そのため、放熱部１０ｂと収納部１０ａを一体成型するようにしている。放熱部１０ｂと収納部１０ａを一体成型すれば、凸部１１ｂ（凹部１５ｃ）の高さ寸法や断面形状に制限がなくなるので、装着部１１と載置部１５との間の接合強度が所望の範囲内となるようにすることができる。また、装着部１１と載置部１５との間のガタツキもなくすことができる。
Therefore, the
また、発光モジュール２０において発生した熱を外部（例えば、筐体１０１など）に伝えることを考慮して、収納部１０ａ（装着部１１、バヨネット１２、および絶縁部１３）を絶縁性と高い熱伝導率を有する材料から形成することもできる。絶縁性と高い熱伝導率を有する材料は、例えば、高熱伝導性樹脂などとすることができる。高熱伝導性樹脂は、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）やナイロン等の樹脂に、熱伝導率の高い酸化アルミニウムなどからなる繊維や粒子を混合させたものである。
Considering that the heat generated in the
放熱部１０ｂは、フランジ１４、載置部１５、放熱フィン１６、凸部１７、および放射層１８を有する。
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。
The
The
また、フランジ１４の面１４ａと、筐体１０１との間には、シール部材１０４が設けられる。そのため、フランジ１４の面１４ａとシール部材１０４との間の密着性を考慮すると、フランジ１４の面１４ａの表面粗さは小さい方が好ましい。一方、放熱性を考慮すると、放熱フィン１６の表面粗さは大きい方が好ましい。すなわち、フランジ１４の面１４ａの表面粗さは、放熱フィン１６の表面の表面粗さよりも小さくなっている。この場合、フランジ１４の面１４ａの表面粗さは、算術平均粗さＲａで５μｍ以下となるようにすることが好ましい。この場合、例えば、金型鋳造法を用いて放熱部１０ｂを形成し、フランジ１４の面１４ａを切削加工し、放熱フィン１６を切削加工しないようにすればよい。
この様にすれば、水密性と放熱性の向上を図ることができる。
A
In this way, water tightness and heat dissipation can be improved.
載置部１５は、円筒状を呈したものとすることができる。載置部１５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に設けられている。載置部１５の側面には、凹部１５ａが設けられている。凹部１５ａの内部には、絶縁部１３が設けられている。載置部１５の、フランジ１４側とは反対側の端面１５ｂには、発光モジュール２０が載置される。
The
放熱フィン１６は、フランジ１４の、載置部１５側とは反対側の面１４ｂに設けられている。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。
The
凸部１７は、フランジ１４の、載置部１５側とは反対側の面１４ｂに設けられている。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。
The
凸部１７には、孔１７ｂが設けられている。孔１７ｂは、凸部１７のフランジ１４側とは反対側の端面と、フランジ１４の、載置部１５側の面１４ａとの間を貫通している。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。
The
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、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。
The
Further, the cross-sectional dimension of the
放熱部１０ｂは、発光モジュール２０を載置する機能と、発光モジュール２０において発生した熱を外部に放出する機能を有する。
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。フランジ１４、載置部１５、放熱フィン１６、および凸部１７は、例えば、金属から形成することができる。この場合、フランジ１４、載置部１５、放熱フィン１６、および凸部１７は、熱伝導率のより高いアルミニウムやアルミニウム合金などから形成することが好ましい。
The
Therefore, in consideration of the function of releasing heat, it is preferable that the
放熱部１０ｂは、収納部１０ａと接合される。この場合、収納部１０ａの絶縁部１３は、放熱部１０ｂの凹部１５ａの内部に設けられる。放熱部１０ｂの載置部１５は、収納部１０ａの装着部１１の内部に設けられる。
The
放射層１８は、フランジ１４の表面、放熱フィン１６の表面、および凸部１７の表面に設けられている。放射層１８は、金属酸化物を含んでいる。なお、放射層１８に関する詳細は後述する。
The
ここで、収納部１０ａと放熱部１０ｂを接合すると、収納部１０ａと放熱部１０ｂの間に界面が形成される。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。
Here, when the
Moreover, in the case of the illuminating
そこで、本実施の形態においては、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の位置が、フランジ１４の面１４ｂの位置よりも発光モジュール２０側にあるようになっている。
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により封止することができる。
Therefore, in the present embodiment, the position of the
Further, the outer dimension of the mounting
なお、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の内部には、絶縁部１３とフランジ１４の間の界面が露出している。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。
A part of the insulating
なお、水分は、主に、車両用灯具１００の筐体１０１の外側にある。そのため、筐体１０１の内部からシール部材１０４の内側に侵入する水分はほとんどない。
Moisture is mainly outside the
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（装着部１１）と放熱部１０ｂ（載置部１５）を接合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。
As described above, according to the
発光モジュール２０は、載置部１５の、フランジ１４側とは反対側の端面１５ｂに設けられている。
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。
The
The
基板２１は、載置部１５の端面１５ｂの上に設けられている。基板２１は、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。
The
発光素子２２の発熱量が多い場合には、放熱の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板２１を形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、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、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものなどを例示することができる。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。
When the
発光素子２２は、基板２１の上に設けられている。発光素子２２は、基板２１の表面に設けられた配線パターンと電気的に接続されている。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。
The
発光素子２２の形式には特に限定はない。
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。なお、図１および図３に例示をした発光素子２２は、表面実装型の発光素子である。
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。
The form of the
The
The
また、発光素子２２は、ＣＯＢ（Chip On Board）により実装されるもの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。
Further, the
この場合、封止部には、蛍光体を含めることができる。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。
In this case, the sealing portion can include a phosphor. The phosphor may be, for example, a YAG phosphor (yttrium / aluminum / garnet phosphor). For example, when the
発光素子２２の光の出射面である上面は、車両用照明装置１の正面側に向けられており、主に、車両用照明装置１の正面側に向けて光を出射する。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。
The upper surface, which is the light emission surface of the
制御素子２３は、基板２１の上に設けられている。制御素子２３は、基板２１の表面に設けられた配線パターンと電気的に接続されている。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。
The
発光素子２２の順方向電圧特性には、ばらつきがあるので、アノード端子と、グランド端子と、の間の印加電圧を一定にすると、発光素子２２の明るさ（光束、輝度、光度、照度）にばらつきが生じる。そのため、発光素子２２の明るさが所定の範囲内に収まるように、制御素子２３により、発光素子２２に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにする。
Since the forward voltage characteristics of the
制御素子２３は、例えば、抵抗器とすることができる。制御素子２３は、例えば、表面実装型の抵抗器、リード線を有する抵抗器（酸化金属皮膜抵抗器）、スクリーン印刷法などを用いて形成された膜状の抵抗器など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。
The
この場合、制御素子２３の抵抗値を変化させることで、発光素子２２に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにすることができる。
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。
In this case, the value of the current flowing through the
For example, when the
The number, size, arrangement, and the like of the
制御素子２４は、基板２１の上に設けられている。制御素子２４は、基板２１の表面に設けられた配線パターンと電気的に接続されている。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。
The
The
その他、発光素子２２の断線の検出や、誤点灯防止などのために、プルダウン抵抗を設けることもできる。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。
In addition, a pull-down resistor can be provided for detecting disconnection of the
給電部３０は、複数の給電端子３１を有する。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、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。なお、給電端子３１の数、形状、配置などは例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
The
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。
In addition, the
次に、放射層１８についてさらに説明する。
発光モジュール２０において発生した熱は、主に、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、主に、放熱フィン１６から外部に放出される。
Next, the
The heat generated in the
前述したように、放熱部１０ｂ（フランジ１４、載置部１５、放熱フィン１６、および凸部１７）は、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属から形成される。収納部１０ａは、樹脂から形成される。
As described above, the
この場合、金属の熱伝導率は樹脂の熱伝導率よりも高い。そのため、発光モジュール２０において発生した熱を効率よく放熱フィン１６に伝えることができる。ところが、金属の放射率（輻射率）は、樹脂の放射率よりもかなり低くなる。例えば、アルミニウムの放射率は０．０９程度、樹脂の放射率は０．６〜０．８５程度である。そのため、単に、金属から形成された放熱部１０ｂとすれば、発光モジュール２０において発生した熱を効率よく放熱フィン１６に伝えることができたとしても、熱が放熱フィン１６から大気中に放射され難くなるおそれがある。
In this case, the thermal conductivity of the metal is higher than the thermal conductivity of the resin. Therefore, the heat generated in the
ここで、金属酸化物の放射率は、樹脂の放射率と同程度となる。例えば、酸化鉄の放射率は０．７９〜０．９程度、酸化アルミニウムの放射率は０．３〜０．７６程度、酸化ニッケルの放射率は０．８５〜０．９６程度、酸化亜鉛の放射率は０．１１〜０．６程度、酸化チタンの放射率は０．３５〜０．６程度である。 Here, the emissivity of the metal oxide is approximately the same as the emissivity of the resin. For example, the emissivity of iron oxide is about 0.79 to 0.9, the emissivity of aluminum oxide is about 0.3 to 0.76, the emissivity of nickel oxide is about 0.85 to 0.96, and zinc oxide The emissivity is about 0.11 to 0.6, and the emissivity of titanium oxide is about 0.35 to 0.6.
そのため、フランジ１４の表面、放熱フィン１６の表面、および凸部１７の表面には、金属酸化物を含む放射層１８を設けるようにしている。金属酸化物を含む放射層１８は、例えば、スパッタリング法などの成膜法や、陽極酸化処理などを用いて形成することができる。例えば、陽極酸化処理を施すことで、アルミニウムやアルミニウム合金から形成された放熱部１０ｂの表面に、放射層１８（陽極酸化皮膜：酸化アルミニウムの膜）を形成することができる。
Therefore, the
また、金属酸化物は、フランジ１４や放熱フィン１６などに含まれている金属の酸化物とすることができる。この様にすれば、フランジ１４の表面や放熱フィン１６の表面などを酸化させることで放射層１８を形成することができる。そのため、生産性の向上や生産コストの削減を図ることができる。
Further, the metal oxide may be a metal oxide contained in the
例えば、フランジ１４や放熱フィン１６などに含まれている金属がアルミニウムまたはアルミニウム合金である場合には、金属酸化物は酸化アルミニウムとすることができる。この様にすれば、フランジ１４や放熱フィン１６などに陽極酸化処理を施すことで、酸化アルミニウムからなる放射層１８を容易に形成することができる。そのため、生産性の向上や生産コストの削減を図ることができる。
For example, when the metal contained in the
ただし、金属酸化物の熱伝導率は、金属の熱伝導率よりもかなり低い。例えば、アルミニウムの熱伝導率は２０４Ｗ／（ｍ・ｋ）程度、酸化アルミニウムの熱伝導率は６０Ｗ／（ｍ・ｋ）〜７０Ｗ／（ｍ・ｋ）程度となる。そのため、金属酸化物を含む放射層１８が、熱の伝達経路に設けられていると熱の伝導が阻害されるおそれがある。
However, the thermal conductivity of metal oxides is considerably lower than that of metals. For example, the thermal conductivity of aluminum is about 204 W / (m · k), and the thermal conductivity of aluminum oxide is about 60 W / (m · k) to 70 W / (m · k). Therefore, if the
この場合、放射層１８は、載置部１５の表面には設けないようにすることができる。このようにすれば、載置部１５の端面１５ｂと発光モジュール２０との間には、金属酸化物を含む放射層１８が設けられていないので、発光モジュール２０において発生した熱を効率よく放熱フィン１６に伝えることができる。また、発光モジュール２０において発生した熱を装着部１１を介して外部に伝えることが容易となる。
In this case, the
また、放射層１８は、載置部１５の装着部１１と対峙する面、フランジ１４の装着部１１と対峙する面、および、載置部１５の端面１５ｂの発光モジュール２０が設けられる領域には設けないようにすることができる。また、放射層１８は、載置部１５の端面１５ｂの発光モジュール２０が設けられる領域以外の領域には設けることができる。
載置部１５の装着部１１と対峙する面、および、フランジ１４の装着部１１と対峙する面に放射層１８が設けられていなければ、発光モジュール２０において発生した熱を装着部１１を介して外部に伝えることが容易となる。また、載置部１５の端面１５ｂの発光モジュール２０が設けられる領域に放射層１８が設けられていなければ、発光モジュール２０において発生した熱を効率よく放熱フィン１６に伝えることができる。
また、載置部１５の端面１５ｂの発光モジュール２０が設けられる領域以外の領域に放射層１８が設けられていれば、載置部１５の端面１５ｂからの放熱が容易となる。
なお、放射層１８を形成する際に、所望の領域をマスキングすることで、当該領域に放射層１８が形成されないようにすることができる。
Further, the
If the
Further, if the
In addition, when forming the
次に、車両用灯具１００について例示する。
なお、以下においては、一例として、車両用灯具１００が自動車に設けられるフロントコンビネーションライトである場合を説明する。ただし、車両用灯具１００は、自動車に設けられるフロントコンビネーションライトに限定されるわけではない。車両用灯具１００は、自動車や鉄道車両などに設けられる車両用灯具であればよい。
Next, the
In the following, a case where the
図５は、車両用灯具１００を例示するための模式部分断面図である。
図５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。
FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view for illustrating the
As shown in FIG. 5, the
筐体１０１は、一方の端部側が開口した箱状を呈している。筐体１０１は、例えば、光を透過しない樹脂などから形成することができる。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。
The
車両用照明装置１を車両用灯具１００に取り付ける際には、装着部１１のバヨネット１２が設けられた部分を取付孔１０１ａに挿入し、車両用照明装置１を回転させる。すると、取付孔１０１ａの周縁に設けられた凹部にバヨネット１２が保持される。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。
When the
カバー１０２は、筐体１０１の開口を塞ぐようにして設けられている。カバー１０２は、透光性を有する樹脂などから形成することができる。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。
The
光学要素部１０３には、車両用照明装置１から出射した光が入射する。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５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。
The light emitted from the
For example, the
シール部材１０４は、フランジ１４と筐体１０１の間に設けられている。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。
The
車両用照明装置１が車両用灯具１００に取り付けられた際には、シール部材１０４は、フランジ１４と筐体１０１との間に挟まれる。そのため、シール部材１０４により、筐体１０１の内部空間が密閉される。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。
When the
コネクタ１０５は、孔１７ｂの内部に露出している複数の給電端子３１の端部に嵌め合わされる。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。
The
The
シール部材１０５ａは、環状を呈するものとすることができる。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。
The
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 As mentioned above, although several embodiment of this invention was illustrated, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and equivalents thereof. Further, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.
１ 車両用照明装置、１０ ソケット、１０ａ 収納部、１０ｂ 放熱部、１１ 装着部、１２ バヨネット、１３ 絶縁部、１４ フランジ、１５ 載置部、１５ｂ 端面、１６ 放熱フィン、１８ 放射層、２０ 発光モジュール、２１ 基板、２２ 発光素子、３０ 給電部、３１ 給電端子、１００ 車両用灯具、１０１ 筐体、１０４ シール部材、１０５ コネクタ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記フランジの一方の面に設けられ、前記金属を含む載置部と；
前記フランジの前記載置部側とは反対側の面に設けられ、前記金属を含む放熱フィンと；
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；
前記フランジの表面、および、前記放熱フィンの表面に設けられ、金属酸化物を含む放射層と；
前記フランジの前記載置部側に設けられ、前記載置部を囲み、樹脂を含む装着部と；
を具備した車両用照明装置。 A plate-like flange containing metal;
A mounting portion provided on one surface of the flange and containing the metal;
A heat dissipating fin provided on a surface opposite to the mounting portion side of the flange and containing the metal;
A light emitting module provided on an end surface of the mounting portion opposite to the flange side and having a light emitting element;
A radiation layer provided on the surface of the flange and the surface of the heat dissipating fin and including a metal oxide;
A mounting portion provided on the mounting portion side of the flange, surrounding the mounting portion and including a resin;
A vehicle lighting device comprising:
前記載置部の前記端面の前記発光モジュールが設けられる領域以外の領域には設けられている請求項１記載の車両用照明装置。 The radiation layer is provided on a surface of the mounting portion facing the mounting portion, a surface of the flange facing the mounting portion, and an area of the end surface of the mounting portion where the light emitting module is provided. Not
The vehicle lighting device according to claim 1, wherein the lighting device is provided in a region other than a region where the light emitting module is provided on the end surface of the mounting portion.
前記金属酸化物は、酸化アルミニウムである請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用照明装置。 The metal is aluminum or an aluminum alloy,
The vehicular lighting device according to claim 1, wherein the metal oxide is aluminum oxide.
The vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 5, wherein a surface roughness of the surface on the mounting portion side of the flange is smaller than a surface roughness of a surface of the radiating fin.
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