JP2020119670A - Ｌｅｄバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性能を維持しつつ、取付対象への適合性を向上させることが可能なＬＥＤバルブを提供する。【解決手段】ＬＥＤバルブ１０は、ＬＥＤ５０を保持する軸部１２と、軸部１２を支持する口金部１４とを備える。軸部１２は、外周面の一部として、口金部１４と係合する第１係合面３１を有し、口金部１４は、内周面の一部として、軸部１２と係合する第２係合面１４ｂを有する。第１係合面３１は、軸部１２の中心軸Ａｘに対して傾斜する円錐面であり、第２係合面１４ｂは、第１係合面３１と面接触する円錐面である。口金部１４の材質は、アルミニウムを含有する。【選択図】図２

Description

本開示は、ＬＥＤバルブに関する。

従来、自動車や二輪車などの車両に搭載されているヘッドライト（前照灯）やフォグライト（霧灯）などに採用されるＬＥＤ（Light Emitting Diode）バルブがある。特許文献１は、複数の放熱フィンを有するヒートシンクが本体の後方に設置されているＬＥＤバルブを開示している。ヒートシンクは、ＬＥＤから発散されて伝達してきた熱を放出して、加熱されたバルブ本体としての軸部を冷却する。

特開２０１７−７３１９８号公報

一般に、自動車等の車種が多種多様であることから、ヘッドライト等のライトの種類も多種多様である。そのため、例えば、ヒートシンクを備えるＬＥＤバルブが、たとえ取付対象のライトの標準規格に適合するものであったとしても、ヒートシンクの形状がライト側の取付部分の形状に合わないために、当該ライトに取り付けられないこともあり得る。

そこで、本開示は、放熱性能を維持しつつ、取付対象への適合性を向上させることが可能なＬＥＤバルブを提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るＬＥＤバルブは、ＬＥＤを保持する軸部と、軸部を支持する口金部と、を備え、軸部は、外周面の一部として、口金部と係合する第１係合面を有し、口金部は、内周面の一部として、軸部と係合する第２係合面を有し、第１係合面は、軸部の中心軸に対して傾斜する円錐面であり、第２係合面は、第１係合面と面接触する円錐面であり、口金部の材質は、アルミニウムを含有する。

本開示の他の態様に係るＬＥＤバルブは、ＬＥＤを保持する軸部と、軸部の少なくとも一部を収容する収容穴を有するヒートシンクと、を備え、収容穴は、軸部の外周面の一部である被収容面と対向する内壁面を含み、被収容面は、軸部の中心軸に対して傾斜する円錐面であり、内壁面は、被収容面と面接触する円錐面である。

本開示によれば、放熱性能を維持しつつ、取付対象への適合性を向上させることが可能なＬＥＤバルブを提供することができる。

第１実施形態に係るＬＥＤバルブの斜視図である。 第１実施形態に係るＬＥＤバルブの断面図である。 第１実施形態に係るＬＥＤバルブに装着可能なヒートシンクの斜視図である。 ヒートシンクを装着した第１実施形態に係るＬＥＤバルブの斜視図である。 ヒートシンクを装着した第１実施形態に係るＬＥＤバルブの断面図である。 第１実施形態に係るＬＥＤバルブに装着可能な伝熱シートの斜視図である。 第１実施形態における他のヒートシンクの斜視図である。 第２実施形態に係るＬＥＤバルブの斜視図である。 第２実施形態に係るＬＥＤバルブの断面図である。 第２実施形態に係るＬＥＤバルブに装着可能なヒートシンクの斜視図である。 ヒートシンクを装着した第２実施形態に係るＬＥＤバルブの斜視図である。 第２実施形態に係るＬＥＤバルブに装着可能な伝熱シートの斜視図である。 第２実施形態における他のヒートシンクの斜視図である。 第３実施形態に係るＬＥＤバルブの斜視図である。 第３実施形態に係るＬＥＤバルブの断面図である。

以下、本開示のＬＥＤバルブの各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ここで、各実施形態に示す寸法、材料、その他、具体的な数値等は、例示にすぎず、特に断る場合を除いて、本開示を限定するものではない。また、実質的に同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本開示に直接関係のない要素については、図示を省略する。以下の各図では、ＬＥＤバルブの本体の軸方向に沿ってＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内において、Ｘ軸と、Ｘ軸に垂直な方向にＹ軸とを取る。具体的には、ＬＥＤバルブが車両に取り付けられている状態では、前後方向がＺ軸に沿っており、上下方向がＸ軸に沿っており、左右方向がＹ軸に沿っている。

各実施形態に係るＬＥＤバルブは、例えば、自動車や二輪車などの車両に搭載されているヘッドライトやフォグライトに採用され得る光源装置である。また、各実施形態に係るＬＥＤバルブは、例えば、日本工業規格ＪＩＳ−Ｃ−７５０６に規定されている各種型式に対応したハロゲンバルブの代替光源として適用し得るものとする。以下で提示する型式は、当該規格に準拠したものとする。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るＬＥＤバルブ１０の斜視図である。図１（ａ）は、ＬＥＤバルブ１０を前方側から見た斜視図である。図１（ｂ）は、ＬＥＤバルブ１０を後方側から見た斜視図である。図２は、車両のヘッドライトのリフレクター２に取り付けられている状態のＬＥＤバルブ１０及びその周囲構成の断面図である。

ＬＥＤバルブ１０は、上記規格の型式Ｈ４に適合する。型式Ｈ４に適合するバルブは、特にヘッドライトに採用されるものであり、１つのバルブでハイビーム（走行用ビーム）とロービーム（すれ違い用ビーム）とを照射可能である。ＬＥＤバルブ１０は、例えば、車両のヘッドライトのリフレクター２に予め形成されている型式Ｈ４に適合した受金部２ａに取り付けられる。ＬＥＤバルブ１０は、軸部１２と、口金部１４と、締結リング１５とを備える。

軸部１２は、ＬＥＤバルブ１０の本体である。高輝度に発光するＬＥＤの発熱量は高いので、軸部１２を構成する材料は、放熱性能を向上させるために熱伝導性に優れていることが望ましい。そこで、軸部１２を構成する材料は、例えばアルミニウム合金であってもよい。軸部１２は、中心軸Ａｘを含む一平面で分割された第１部材１２ａと第２部材１２ｂとの組み合わせで構成されてもよい。一例として、本実施形態では、軸部１２は、ＸＺ平面を分割面として、第１部材１２ａと第２部材１２ｂとに分割されている。また、軸部１２は、前軸部２０と後軸部３０とを含む。

前軸部２０は、軸部１２において、口金部１４を係合可能とする第１係合面３１よりもＺ方向の前方に存在する部位である。前軸部２０は、光源としてのＬＥＤ５０を保持する。つまり、前軸部２０は、ＬＥＤバルブ１０がリフレクター２に取り付けられている状態では、ＬＥＤ５０の光射出面は、リフレクター２の反射面２ｂに向かって露出する。前軸部２０の外径は、型式Ｈ４に適合した従来のハロゲンバルブのガラス管部の外径と同等の寸法に設定されていてもよい。

ＬＥＤ５０は、前軸部２０に２組ある。１つのＬＥＤ５０の組は、ハイビーム用の第１ＬＥＤ５０ａと、ロービーム用の第２ＬＥＤ５０ｂとを含む。ＬＥＤ５０の光射出面に対する垂線は、Ｙ軸上にある。本実施形態では、１つのＬＥＤ５０の組に含まれる第１ＬＥＤ５０ａと第２ＬＥＤ５０ｂとは、互いに同一の方向を向いている。また、一方の組のＬＥＤ５０が向く方向と他方の組のＬＥＤ５０が向く方向とは、正反対である。なお、第１ＬＥＤ５０ａと第２ＬＥＤ５０ｂとのそれぞれの配置位置は、型式Ｈ４に適合した従来のハロゲンバルブにおけるハイビーム用のフィラメントとロービーム用のフィラメントのそれぞれの位置に対応するものとしてもよい。

また、前軸部２０は、ＬＥＤ５０のそれぞれの組に対応した２つの凹部２１を有する。１つのＬＥＤ５０の組は、１つの凹部２１の底面部２１ａ側にある。２つのＬＥＤ５０の組の向く方向が互いに正反対であるので、２つの凹部２１の開口方向も互いに正反対となる。軸部１２が第１部材１２ａと第２部材１２ｂとの組み合わせで構成される場合には、第１部材１２ａが一方の凹部２１を有するものとし、第２部材１２ｂが他方の凹部２１を有するものとしてもよい。

また、ＬＥＤバルブ１０は、前軸部２０の先端部に、第１部材１２ａと第２部材１２ｂとを一体的に締結して結合するキャップ１６を備えてもよい。この場合、前軸部２０は、キャップ用ねじ部２２を有する。キャップ用ねじ部２２は、中心軸Ａｘと同軸状に形成されている。つまり、キャップ用ねじ部２２の半分は、第１部材１２ａ側にあり、残りの半分は、第２部材１２ｂ側にある。キャップ１６の材質は、軸部１２と同様に、アルミニウム合金であってもよい。

ＬＥＤ５０は、基板５１に実装されている。軸部１２は、内部に、基板５１を収容する空間部１２ｃを有する。つまり、空間部１２ｃの少なくとも一部は、２つの凹部２１にある底面部２１ａ同士で挟まれた領域内にある。基板５１は、１つのみ存在し、２組のＬＥＤ５０を表裏に１組ずつ設けているものとしてもよい。又は、一方の組のＬＥＤ５０を設けた基板と他方の組のＬＥＤ５０を設けた基板との２つの基板５１が存在するものとしてもよい。この場合、２つの基板５１は、互いに重ね合わされた状態で、空間部１２ｃに収容される。２つの底面部２１ａは、それぞれ、ＬＥＤ５０の光射出面を外部に露出させる開口部２１ｂを有する。２つの底面部２１ａには、ロービーム使用時に所定のカットラインを表出させるために、第２ＬＥＤ５０ｂから発せられた光の照射方向を制限するシェード２１ｃが形成されていてもよい。また、空間部１２ｃは、必ずしも前軸部２０のみに形成されているものではなく、空間部１２ｃの一部は、後軸部３０に存在してもよい。

後軸部３０は、第１係合面３１を含み、前軸部２０とは反対側、すなわち、第１係合面３１からＺ方向の後方に存在する部位である。後軸部３０は、基板５１に接続されている配線５２を外部に導出する。つまり、後軸部３０は、ＬＥＤバルブ１０がリフレクター２に取り付けられている状態では、リフレクター２の裏面側に露出する。後軸部３０の最大外径Ｄ２は、型式Ｈ４に適合した従来のハロゲンバルブの端子部の外径と同等の寸法に設定されていてもよい。後軸部３０は、軸部１２の中心軸Ａｘに沿って、空間部１２ｃと、軸部１２の端面３０ａとの間で貫通する貫通孔３０ｂを有する。基板５１に接続されている配線５２は、貫通孔３０ｂを通じて外部に導出される。

第１係合面３１は、後軸部３０の外周で、かつ、前軸部２０と連続する領域に形成されている。第１係合面３１の具体的な形状については、以下、口金部１４の形状と合わせて説明する。

口金部１４は、リフレクター２にＬＥＤバルブ１０を取り付ける際にリフレクター２の受金部２ａに係合する。本実施形態では、口金部１４の材質は、熱伝導性に優れた金属材料であるアルミニウムを含有する。例えば、口金部１４は、アルミニウム合金を主な材料とした、アルミダイカスト製法を用いて製作されてもよい。

口金部１４は、フランジ部１４ａと、第２係合面１４ｂとを含む環状体である。

フランジ部１４ａは、受金部２ａの形状に合わせて型式Ｈ４に適合する形状を有する。例えば、フランジ部１４ａは、それぞれ外周端から外側に向かって放射状に突出している３つの突出部１４ｃを有する。

第２係合面１４ｂは、軸部１２に形成されている第１係合面３１に係合する形状を有する。つまり、第２係合面１４ｂの内径は、第１係合面３１の外径Ｄに合わせて決定される。第１係合面３１の外径Ｄは、例えば、以下の条件を満たすように規定される。

第１に、第１係合面３１の外径Ｄは、前軸部２０の最大外径Ｄ１よりも大きく、かつ、後軸部３０の最大外径Ｄ２よりも小さい。なお、本実施形態では、以下で詳説するが、前軸部２０は、締結リング１５の雌ねじ部１５ａと係合する雄ねじ部２３を有する。そのため、最大外径Ｄ１は、雄ねじ部２３の最大径に相当する。

ここで、第１係合面３１の外径Ｄが、前軸部２０の最大外径Ｄ１よりも大きいということは、第２係合面１４ｂの内径も、前軸部２０の最大外径Ｄ１よりも大きいことになる。この条件によれば、作業者は、ＬＥＤバルブ１０を組み立てる際、第２係合面１４ｂで構成される貫通穴に、先端側から前軸部２０を貫通させていくことで、第２係合面１４ｂと第１係合面３１とを当接させることができる。

一方、第１係合面３１の外径Ｄが、後軸部３０の最大外径Ｄ２よりも小さいということは、第２係合面１４ｂの内径も、後軸部３０の最大外径Ｄ２よりも小さいことになる。この条件によれば、作業者は、ＬＥＤバルブ１０の組み立てる際、第２係合面１４ｂで構成される貫通穴に前軸部２０を貫通させていくと、口金部１４は、第１係合面３１上のいずれかの位置で移動が規制され、それ以上、後軸部３０側へ移動することができない。

第２に、第１係合面３１の外径Ｄは、全体として一様ではなく、軸部１２の中心軸Ａｘに沿って前軸部２０側から後軸部３０側に向かうにつれて徐々に大きくなる。つまり、第１係合面３１は、中心軸Ａｘに対して傾斜する円錐面となる。同様に、第２係合面１４ｂも、第２係合面１４ｂの中心軸に対して傾斜する円錐面となる。なお、第２係合面１４ｂの中心軸は、図２に示すように、口金部１４が軸部１２に取り付けられている状態では、第１係合面３１の中心軸Ａｘと同軸とみなすことができる。この条件によれば、口金部１４を軸部１２に取り付けたとき、第１係合面３１と第２係合面１４ｂとは、互いに円錐面同士で面接触する。したがって、第１係合面３１と第２係合面１４ｂとが互いに外周長さが均一の円柱表面となる場合に比べて、軸部１２と口金部１４との接触面積を増加させることができる。

なお、第１係合面３１と、第２係合面１４ｂとは、それぞれ完全な円錐面である必要はなく、例えば、それぞれ、軸部１２に対する口金部１４の周方向の所望の位置で互いに係合する位置決め部を有してもよい。このような位置決め部として、例えば、第１係合面３１には、位置決め溝３１ａが形成されていてもよい。この場合、第２係合面１４ｂには、位置決め溝３１ａに係合可能とする突起部１４ｄが形成されていてもよい。

また、口金部１４の各部の厚みＴは、例えば、以下の条件を満たすように規定される。

第１に、厚みＴは、口金部１４がリフレクター２に対してＬＥＤバルブ１０を長期の使用期間に渡り支持可能な剛性を有する程度とする。第２に、厚みＴは、軸部１２から第２係合面１４ｂに伝わってくる熱が第２係合面１４ｂ側からフランジ部１４ａ側に伝導しやすくなる程度とする。これらの条件を考慮すると、厚みＴは、従来のＬＥＤバルブにおける口金部を構成する鋼板の厚みよりも厚くなる。

締結リング１５は、軸部１２に口金部１４を固定させるための部材である。締結リング１５の内周面は、ねじ切りされている。一方、前軸部２０は、外周面の一部に、締結リング１５の内周面の雌ねじ部１５ａと係合する雄ねじ部２３を有する。締結リング１５は、第１係合面３１と第２係合面１４ｂとが接触しているときに、雄ねじ部２３に対して雌ねじ部１５ａが締結されていくことで、いずれ口金部１４と接触する。最終的に、締結リング１５は、Ｚ方向で後軸部３０に対して口金部１４を押し付けて固定することができる。締結リング１５は、軸部１２と口金部１４との双方に接触する部材であるので、後述のとおり軸部１２から口金部１４への伝熱を考慮すると、熱伝導性に優れた材料で形成されることが望ましい。したがって、締結リング１５を構成する材料は、例えばアルミニウム合金であってもよい。また、締結リング１５は、作業者による締め付け作業を容易とするために、外面の一部に工具等の係り部１５ｂを有してもよい。

ここで、上記のとおり、第１係合面３１と第２係合面１４ｂとは、互いに面接触する。つまり、この状態で、締結リング１５による締結が進行すると、Ｚ方向で第１係合面３１に対して第２係合面１４ｂがより押し付けられることになる。したがって、軸部１２と口金部１４との接触面積をより増加させることができる。

次に、図２を参照して、リフレクター２に取り付けられているＬＥＤバルブ１０の状態について説明する。

リフレクター２は、例えば、Ｚ軸に沿って根元側から光照射側に向けて徐々に広がる略半球型の反射面２ｂを有する。リフレクター２は、Ｚ方向の根元側に受金部２ａを有する。なお、リフレクター２は、自動車等の車両に予め設置されている、いわゆる純正品であってもよい。

本実施形態では、ＬＥＤバルブ１０をリフレクター２に取り付ける前に、締結リング１５を用いて軸部１２に対して口金部１４を予め固定させておくことができる。そのため、作業者は、ＬＥＤバルブ１０をリフレクター２に取り付けるときには、軸部１２に対する口金部１４の位置ずれや落下などに注意を払うことなく、ＬＥＤバルブ１０を受金部２ａに当接させることができる。次に、作業者は、不図示のスプリング等の固定部品を用いて、ＬＥＤバルブ１０をリフレクター２に固定する。その後、作業者は、ゴム製カバー３をリフレクター２に取り付けることで、ゴム製カバー３で口金部１４と受金部２ａとを覆う。

ゴム製カバー３は、リフレクター２の裏面側から反射面２ｂ側への水分の進入を抑えるための部材である。ゴム製カバー３は、例えば、内管部３ａと外管部３ｂとを含む二重管構造を有する。内管部３ａは、ＬＥＤバルブ１０の後軸部３０の一部と密に係合可能である。内管部３ａのうち、Ｚ軸に沿った軸方向の前方部３ｃは、後軸部３０との接触部である。内管部３ａのうち、Ｚ軸に沿った軸方向の後方部３ｄは、後軸部３０とは接触しない円錐部である。後方部３ｄの円錐形状は、前方部３ｃとの連接側が狭く、軸方向の後方側に向かって徐々に広くなる。一方、外管部３ｂは、軸方向の前方側が開放され、リフレクター２の裏面側に形成されている管状部２ｃと密に係合可能である。外管部３ｂの軸方向の後方側は、底部３ｅを介して内管部３ａの後方部３ｄに連接されている。

ゴム製カバー３がこのような形状を有する場合、作業者は、軸部１２に口金部１４を取り付けてから、上記のとおり、ＬＥＤバルブ１０を受金部２ａに当接させた後、スプリング等の固定部品を用いてＬＥＤバルブ１０をリフレクター２に固定する。次に、作業者は、ゴム製カバー３の内管部３ａに配線５２を貫通させて、最終的にゴム製カバー３をリフレクター２に取り付けることができる。これにより、ゴム製カバー３は、リフレクター２に対してＬＥＤバルブ１０が安定した状態にあるなかで、口金部１４と受金部２ａとを覆うことができる。また、ゴム製カバー３は、受金部２ａの裏面側を密閉空間とするので、リフレクター２内部への水分の進入を抑止することができる。

次に、図２を参照して、リフレクター２に取り付けられている状態のＬＥＤバルブ１０の放熱作用について説明する。

ＬＥＤバルブ１０は、ＬＥＤ５０の発熱に起因して加熱される。ＬＥＤバルブ１０の蓄熱は、従来であれば、例えば、ゴム製カバー３の後方部３ｄにおいて外部に解放されている後軸部３０の一部から放熱される。これに対して、本実施形態では、ＬＥＤバルブ１０は、さらに口金部１４を介して放熱を行う。

まず、ＬＥＤバルブ１０では、軸部１２側の第１係合面３１と、口金部１４側の第２係合面１４ｂとが互いに円錐面同士で面接触するので、軸部１２と口金部１４との接触面積が広くなる。換言すれば、軸部１２と口金部１４とは、互いに円錐面同士で面接触しない場合よりも密に接触する。したがって、軸部１２に蓄積された熱は、口金部１４に伝導しやすい。

また、口金部１４は、アルミニウムを含有する材質からなることから熱伝導性に優れ、その結果、第２係合面１４ｂ側で受け取った熱をフランジ部１４ａ側に伝導しやすい。さらに、フランジ部１４ａの少なくとも一部は、リフレクター２の受金部２ａに接触する。そのため、特にリフレクター２が放熱性能の高い材質で形成されている場合には、口金部１４に蓄積された熱は、図２において太線の矢印で示すように、フランジ部１４ａ側からリフレクター２側に伝導する。最終的に、リフレクター２は、図２において複数の細線の矢印で示すように、熱Ｈを外部に放出する。したがって、ＬＥＤバルブ１０は、ＬＥＤ５０で発生した熱を効率よくリフレクター２の外部に放出することができる。これに対して、従来のＬＥＤバルブにおける口金部は、鉄製の板金で形成されていることが多いため、熱伝導性が良好ではなく、軸部１２に蓄積された熱をリフレクター２側へ伝達することが難しい。

上記のＬＥＤバルブ１０の構成に対して、例えば、ＬＥＤバルブ１０の後軸部３０からの放熱性能を向上させたり、リフレクター２が放熱性能の低い材質で形成されていたりする場合には、ＬＥＤバルブ１０に、以下のようなヒートシンクが装着されてもよい。

図３は、ＬＥＤバルブ１０に装着可能なヒートシンク１７の斜視図である。図３（ａ）は、ヒートシンク１７を前方側から見た斜視図である。図３（ｂ）は、ヒートシンク１７を後方側から見た斜視図である。図４は、ヒートシンク１７を装着した状態にあるＬＥＤバルブ１０の斜視図である。図４（ａ）は、ＬＥＤバルブ１０を前方側から見た斜視図である。図４（ｂ）は、ＬＥＤバルブ１０を後方側から見た斜視図である。図５は、車両のヘッドライトのリフレクター２に取り付けられている状態の、ヒートシンク１７を装着したＬＥＤバルブ１０及びその周囲構成の断面図である。

ヒートシンク１７は、ＬＥＤ５０の発熱によって加熱された軸部１２等を冷却するための放熱部材である。ヒートシンク１７は、熱伝導性に優れた材料で形成されることが望ましく、例えばアルミニウム合金で形成されてもよい。ヒートシンク１７において、Ｚ方向に沿った前方側の形状は円錐形であり、後方側の形状は円柱形である。ヒートシンク１７は、収容穴１７ａと、複数の放熱フィン１７ｂと、配線穴１７ｃと、ボルト穴１７ｄとを有する。

収容穴１７ａは、後軸部３０の少なくとも一部である後端部を収容可能である。収容穴１７ａは、Ｚ軸と平行な中心軸に合わせてヒートシンク１７の前方側に形成されている。なお、ヒートシンク１７及び収容穴１７ａの中心軸は、図５に示すように、ヒートシンク１７が軸部１２に取り付けられている状態では、軸部１２の中心軸Ａｘと同軸とみなすことができる。収容穴１７ａは、収容された後軸部３０の外周面３０ｃの一部である被収容面と対向する内壁面１７ｅと、内壁面１７ｅと連通し、後軸部３０の端面３０ａと対向する底面１７ｆとを含む。

内壁面１７ｅの内径は、全体として一様ではなく、中心軸に沿って、前方側にある開放面から後方側にある底面１７ｆに向かうにつれて徐々に小さくなる。つまり、内壁面１７ｅは、中心軸に対して傾斜する円錐面となる。同様に、後軸部３０の外周面３０ｃの一部である被収容面も、軸部１２の中心軸Ａｘに対して傾斜する円錐面となる。この条件によれば、ヒートシンク１７を軸部１２に取り付けたとき、後軸部３０の被収容面と収容穴１７ａの内壁面１７ｅとは、互いに円錐面同士で面接触する。したがって、後軸部３０の被収容面と収容穴１７ａの内壁面１７ｅとが互いに外周長さが均一の円柱表面となる場合に比べて、軸部１２とヒートシンク１７との接触面積を増加させることができる。

さらに、ＬＥＤバルブ１０は、軸部１２からヒートシンク１７への伝熱を促進させるための伝熱シートを備えてもよい。

図６は、ヒートシンク１７をＬＥＤバルブ１０に装着するときに、ヒートシンク１７に併せて装着される伝熱シート１８を示す斜視図である。伝熱シート１８は、図５に示すように、後軸部３０の後端部が収容穴１７ａに収容されたとき、収容穴１７ａの底面１７ｆと、後軸部３０の端面３０ａとに挟み込まれる。そのため、伝熱シート１８の形状は、全体的には、底面１７ｆの平面形状に沿った円板状である。ただし、伝熱シート１８には、底面１７ｆに接触したときに配線穴１７ｃに対向する位置に合う第１貫通穴１８ａと、同様にボルト穴１７ｄに対向する位置に合う第２貫通穴１８ｂとが形成されている。伝熱シート１８の材質は、熱伝導性に優れ、また、底面１７ｆと端面３０ａとによる押圧に対して柔軟に変形可能であることが望ましい。例えば、伝熱シート１８は、シリコン（Ｓｉ）シートであってもよい。

放熱フィン１７ｂの一端は、収容穴１７ａ等が形成されている本体部分に連接されている。放熱フィン１７ｂの他端は、外部に向けて開放されている。収容穴１７ａを介して軸部１２側から伝わってきた熱は、放熱フィン１７ｂから外部に放出される。本実施形態では、複数の放熱フィン１７ｂは、隣り合うもの同士が所定の間隔を開けて、Ｘ方向に沿って整列している。この場合、複数の放熱フィン１７ｂは、収容穴１７ａの中心軸を通る一平面に沿って突出する。例えば、複数の放熱フィン１７ｂが突出する方向は、それぞれ、中心軸を通るＸＺ平面を基準として、Ｙ方向のプラス側又はマイナス側のいずれかの方向であってもよい。Ｙ方向は、例えば水平方向であってもよい。又は、複数の放熱フィン１７ｂが突出する方向は、リフレクター２の裏面側の構成を考慮して、例えば、ＬＥＤバルブ１０から放出された熱によりリフレクター２の周囲構成が加熱されづらい方向となるように決定されてもよい。

図７は、ＬＥＤバルブ１０に装着可能な他のヒートシンク１１７の斜視図である。ＬＥＤバルブ１０に装着可能なヒートシンクは、図３に示すようなヒートシンク１７に限られず、ヒートシンク１１７のような形状を有してもよい。なお、図７に示すヒートシンク１１７において、図３に示すヒートシンク１７と同一形状の部分には同一の符号を付す。

ヒートシンク１１７では、複数の放熱フィンのそれぞれの設置領域によって放熱フィンの突出方向が互いに異なる。例えば、中心軸を通るＹＺ平面を基準として、Ｘ方向の上方の領域にある複数の第１放熱フィン１１７ａは、中心軸を通るＹＺ平面側からＸ方向の上方に向かって突出する。一方、Ｘ方向の下方の領域にある複数の第２放熱フィン１１７ｂは、中心軸を通るＸＺ平面側からＹ方向のプラス側又はマイナス側のいずれかの方向に向かって突出する。つまり、第２放熱フィン１１７ｂの突出方向は、上記のヒートシンク１７の放熱フィン１７ｂの突出方向と同一である。Ｘ方向は、例えば鉛直方向であってもよい。

ヒートシンク１１７から外部に放出された熱は、熱流として基本的に鉛直方向の上方に向かう。そこで、特に第１放熱フィン１１７ａをＸ方向の上方に向かって突出する形状とすることにより、熱流が上方に導かれやすくなるため、ヒートシンク１１７の周囲での熱流の滞留が抑えられ、ＬＥＤバルブ１０の放熱をより促進させることができる。

配線穴１７ｃは、軸部１２の端面３０ａ側から導出されている配線５２を貫通させて、ヒートシンク１７の外部に導出する。配線穴１７ｃは、ヒートシンク１７において、Ｚ方向の前方側と後方側とで貫通する。配線穴１７ｃの前方側の端部は、収容穴１７ａの底面１７ｆで開放されている。

ボルト穴１７ｄは、軸部１２の端面３０ａに形成されているねじ穴３０ｄの位置に合わせて形成されている。作業者は、ボルト穴１７ｄにボルト１９を貫通させた後、ボルト１９をねじ穴３０ｄに係合させて締結することで、軸部１２に対してヒートシンク１７を容易に固定することができる。

次に、本実施形態に係るＬＥＤバルブ１０による効果について説明する。

本実施形態に係るＬＥＤバルブ１０は、ＬＥＤ５０を保持する軸部１２と、軸部１２を支持する口金部１４とを備える。軸部１２は、外周面の一部として、口金部１４と係合する第１係合面３１を有する。口金部１４は、内周面の一部として、軸部１２と係合する第２係合面１４ｂを有する。第１係合面３１は、軸部１２の中心軸Ａｘに対して傾斜する円錐面である。第２係合面１４ｂは、第１係合面３１と面接触する円錐面である。また、口金部１４の材質は、アルミニウムを含有する。

このような構成によれば、軸部１２側の第１係合面３１と口金部１４側の第２係合面１４ｂとが互いに円錐面同士で面接触するので、軸部１２と口金部１４との接触面積が広くなり、軸部１２に蓄積された熱が口金部１４に伝導しやすくなる。また、口金部１４は、熱伝導性に優れたアルミニウムを含有する材質からなるので、第２係合面１４ｂ側で受け取った熱が隅々にまで行き渡りやすい。ここで、口金部１４の一部は、ＬＥＤバルブ１０の取付対象であるリフレクター２の受金部２ａに接触するので、口金部１４に蓄積された熱は、容易にリフレクター２側に伝導する。リフレクター２に伝導してきた熱は、最終的にはリフレクター２自体から外部に放出される。つまり、ＬＥＤバルブ１０は、ＬＥＤ５０で発生した熱を効率よくリフレクター２の外部に放出することができる。

したがって、ＬＥＤバルブ１０によれば、口金部１４を介した放熱を行わせることができるので、従来取り付けられているヒートシンクを必ずしも必要としない。つまり、ＬＥＤバルブ１０は、ヒートシンクを取り付けなくても、従来のヒートシンクを必要とするＬＥＤバルブと同等の放熱性能を維持することができる。

また、従来のヒートシンクを有するＬＥＤバルブでは、取付対象の構成や形状によっては、標準規格自体は適合するものであったとしても、ヒートシンクが取付対象やその周辺に干渉してしまい、取り付けられないこともあり得る。これに対して、ＬＥＤバルブ１０は、ヒートシンクを取り付けなくても放熱性能をある程度維持するので、このようなヒートシンクの干渉により取付不可となる取付対象をなくすことができる。

さらに、ＬＥＤバルブ１０によれば、例えば、リフレクター２との組み合わせにより、口金部１４を介した放熱で十分な放熱性能が得られる場合には、軸部１２の形状を、純正品のＬＥＤバルブの軸部の形状よりも小さくすることができる。

以上のように、本実施形態によれば、放熱性能を維持しつつ、取付対象への適合性を向上させることが可能なＬＥＤバルブ１０を提供することができる。

また、ＬＥＤバルブ１０では、軸部１２は、第１係合面３１を基準として、ＬＥＤ５０の光射出面がある側の前軸部２０と、前軸部２０とは反対側の後軸部３０とを有してもよい。第１係合面３１の外径Ｄは、前軸部２０の最大外径Ｄ１よりも大きく、後軸部３０の最大外径Ｄ２よりも小さく、及び、前軸部２０の側から後軸部３０の側に向かうにつれて徐々に大きくなってもよい。

このようなＬＥＤバルブ１０によれば、組み立て時に、作業者は、第２係合面１４ｂで構成される貫通穴に、先端側から前軸部２０を貫通させていくことで、第２係合面１４ｂと第１係合面３１とを容易に当接させることができる。また、第２係合面１４ｂで構成される貫通穴に前軸部２０が貫通されていくと、第１係合面３１上のいずれかの位置で口金部１４の移動が規制される。そのため、作業者は、軸部１２の軸方向について、第１係合面３１に対して口金部１４を容易に位置決めすることができる。

また、ＬＥＤバルブ１０では、前軸部２０の一部と係合し、軸部１２に支持されている口金部１４を前軸部２０の側から後軸部３０の側に向けて押し付ける締結リング１５を備えてもよい。

このようなＬＥＤバルブ１０によれば、締結リング１５により、第１係合面３１に対して第２係合面１４ｂがより強固に接触することになるので、軸部１２と口金部１４との接触面積がより増加する。したがって、口金部１４に対して、軸部１２に蓄積された熱がより伝導しやすくなる。また、ＬＥＤバルブ１０をリフレクター２に取り付ける前に、締結リング１５を用いて軸部１２に対して口金部１４を予め固定させておくことができる。したがって、作業者がＬＥＤバルブ１０をリフレクター２に取り付ける際に、軸部１２に対して口金部１４の位置がずれたり、軸部１２から口金部１４が落下したりすることがないので、作業性を向上させることができる。

また、ＬＥＤバルブ１０は、後軸部３０の少なくとも一部を収容する収容穴１７ａを有するヒートシンク１７を備えてもよい。収容穴１７ａは、後軸部３０の外周面３０ｃの一部である被収容面と対向する内壁面１７ｅを含む。被収容面は、軸部１２の中心軸Ａｘに対して傾斜する円錐面であってもよい。内壁面１７ｅは、被収容面と面接触する円錐面であってもよい。

本実施形態に係るＬＥＤバルブ１０は、ＬＥＤバルブ１０の後軸部３０からの放熱性能をより向上させたり、リフレクター２が放熱性能の低い材質で形成されていたりする場合には、ヒートシンク１７を装着することもできる。

このようなＬＥＤバルブ１０によれば、後軸部３０の被収容面と収容穴１７ａの内壁面１７ｅとが互いに円錐面同士で面接触するので、軸部１２とヒートシンク１７との接触面積が増加する。したがって、ヒートシンク１７に対して、軸部１２に蓄積された熱がより伝導しやすくなる。

また、ヒートシンク１７は、放熱に有利となる口金部１４と併用されることで、必ずしも高い放熱性能を発揮するものでなくてもよい場合もあり得る。このような場合には、ヒートシンク１７の全体的な大きさを、従来のＬＥＤバルブに用いられているヒートシンクよりも小型化することができる。つまり、ＬＥＤバルブ１０によれば、ヒートシンクを用いない場合のみならず、ヒートシンク１７を用いる場合でも、ヒートシンクの干渉により取付不可となる取付対象を少なくすることができるので、取付対象への適合性を向上させる点で有利となる。

なお、ここまでの説明では、ヒートシンク１７は、口金部１４と併用されるものとしているが、必ずしも口金部１４との併用を要するものではない。すなわち、例えば、従来の板金からなる口金部を用いたＬＥＤバルブに対して、本開示の後軸部３０とヒートシンク１７との組み合わせのみ適用しても、上記のように、放熱性能を維持しつつ、取付対象への適合性を向上させることができる場合もあり得る。

また、ＬＥＤバルブ１０は、伝熱シート１８を備えてもよい。収容穴１７ａは、後軸部３０の端面３０ａと対向する底面１７ｆを含む。このとき、伝熱シート１８は、後軸部３０の端面３０ａと、底面１７ｆとの間に挟み込まれてもよい。

このようなＬＥＤバルブ１０によれば、軸部１２からヒートシンク１７への伝熱をより促進させることができる。

また、ＬＥＤバルブ１０では、伝熱シート１８は、シリコンシートであってもよい。

シリコンシートは、熱伝導性に優れ、また、底面１７ｆと端面３０ａとによる押圧に対して柔軟に変形可能であるので、伝熱シート１８に採用するものとして望ましい。

また、ＬＥＤバルブ１０では、ヒートシンク１７は、収容穴１７ａの中心軸を通る一平面に沿って突出する複数の放熱フィン１７ｂを有してもよい。

このようなＬＥＤバルブ１０によれば、ヒートシンク１７に蓄熱された熱を効率よく外部に放出するのに望ましく、かつ、ヒートシンク１７の形状が必要以上に複雑化しないため、製造上、有利となり得る。

また、ＬＥＤバルブ１０では、ヒートシンク１１７は、上記のヒートシンク１７が有する放熱フィン１７ｂとは異なる複数の放熱フィンを有してもよい。ヒートシンク１１７が有する放熱フィンは、収容穴１７ａの中心軸Ａｘを通る水平面よりも上方の領域にあり、下方から上方に向かって突出する第１放熱フィン１１７ａを含んでもよい。また、ヒートシンク１１７が有する放熱フィンは、収容穴１７ａの中心軸を通る水平面よりも下方の領域にあり、水平方向に突出する第２放熱フィン１１７ｂを含んでもよい。

このようなＬＥＤバルブ１０によれば、特に第１放熱フィン１１７ａが上方に向かって突出するので、熱流が上方に導かれやすくなるため、ヒートシンク１１７の周囲での熱流の滞留が抑えられ、ＬＥＤバルブ１０の放熱をより促進させることができる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、ＬＥＤバルブ１０が上記規格の型式Ｈ４に適合するものとした。しかし、本開示のＬＥＤバルブは、型式Ｈ４に適合するものに限定されない。そこで、第２実施形態では、上記規格の型式Ｈ１１に適合するＬＥＤバルブ２１０を例示する。なお、ＬＥＤバルブ２１０として例示する構成又は形状は、その他、型式Ｈ１１と同一又は類似の構成又は形状である型式Ｈ８、Ｈ９又はＨ１６などにも適合可能である。型式Ｈ１１に適合するバルブは、例えば、自動車のヘッドライトにおけるハイビーム又はロービームに適用され得る。

図８は、第２実施形態に係るＬＥＤバルブ２１０の斜視図である。図８（ａ）は、ＬＥＤバルブ２１０を前方側から見た斜視図である。図８（ｂ）は、ＬＥＤバルブ２１０を後方側から見た斜視図である。図９は、ＬＥＤバルブ２１０の断面図である。

ＬＥＤバルブ２１０は、例えば、車両のヘッドライトのリフレクター２０２に予め形成されている型式Ｈ１１に適合した受金部２０２ａに取り付けられる。図９では、リフレクター２０２を二点鎖線で一部表記している。ＬＥＤバルブ２１０は、軸部２１２と、口金部２１４と、パッキンリング２１５と、Ｏリング２２４とを備える。

軸部２１２は、第１実施形態におけるＬＥＤバルブ１０の軸部１２に代わる、ＬＥＤバルブ２１０の本体である。第１実施形態における軸部１２と比較して、軸部２１２の形状は互いに異なるが、軸部２１２の基本構成は互いに類似する。例えば、軸部２１２を構成する材料は、例えばアルミニウム合金であってもよい。軸部２１２は、中心軸Ａｘを含む一平面で分割された第１部材２１２ａと第２部材２１２ｂとの組み合わせで構成されてもよい。また、軸部２１２は、第１実施形態における軸部１２と同様に、前軸部２２０と後軸部２３０とを含む。

前軸部２２０は、軸部２１２において、口金部２１４を係合可能とする第１係合面２３１よりもＺ方向の前方に存在する部位である。前軸部２２０の外径は、型式Ｈ１１に適合した従来のハロゲンバルブのガラス管部の外径と同等の寸法に設定されていてもよい。

前軸部２２０は、光源としてのＬＥＤ５０を保持する。ＬＥＤバルブ２１０において、ＬＥＤ５０、ＬＥＤ５０を実装する基板５１、又は、配線５２は、それぞれ、厳密には第１実施形態におけるＬＥＤバルブ１０に採用されるものと異なる形状や構成となるものもあるが、便宜上、同一の符号を付す。軸部２１２は、内部に、基板５１を収容する空間部２１２ｃを有する。ＬＥＤバルブ２１０では、互いに相対する方向を光の射出方向とする２つのＬＥＤ５０のみが存在する。なお、ＬＥＤ５０の配置位置は、型式Ｈ１１に適合した従来のハロゲンバルブにおけるフィラメントの位置に対応するものとしてもよい。前軸部２２０は、２つのＬＥＤ５０のそれぞれに対応した２つの凹部２２１を有する。２つの凹部２２１は、それぞれ、ＬＥＤ５０の光射出面を外部に露出させる開口部２２１ｂが形成されている底面部２２１ａを有する。また、ＬＥＤバルブ２１０は、第１実施形態に係るＬＥＤバルブ１０と同様に、前軸部２２０の先端部に、第１部材２１２ａと第２部材２１２ｂとを一体的に締結して結合するキャップ２１６を備えてもよい。この場合、前軸部２２０は、キャップ用ねじ部２２２を有する。

後軸部２３０は、第１係合面２３１を含み、前軸部２２０とは反対側、すなわち、第１係合面２３１からＺ方向の後方に存在する部位である。後軸部２３０は、軸部２１２の中心軸Ａｘに沿って、空間部２１２ｃと、軸部２１２の端面２３０ａとの間で貫通する貫通孔２３０ｂを有する。基板５１に接続されている配線５２は、貫通孔２３０ｂを通じて外部に導出される。

第１係合面２３１は、後軸部２３０の外周で、かつ、前軸部２２０と連続する領域に形成されている。第１係合面２３１の具体的な形状については、以下、口金部２１４の形状と合わせて説明する。

口金部２１４は、リフレクター２０２にＬＥＤバルブ２１０を取り付ける際にリフレクター２０２の受金部２０２ａに係合する。口金部２１４の材質は、第１実施形態における口金部１４と同様に、熱伝導性に優れた金属材料であるアルミニウムを含有する。例えば、口金部２１４は、アルミニウム合金を主な材料とした、アルミダイカスト製法を用いて製作されてもよい。

口金部２１４は、筒部２１４ａと、３つの突出部２１４ｃと、第１環部２１４ｄと、第２環部２１４ｅとを含む環状体である。口金部２１４では、筒部２１４ａの内壁面の少なくとも一部が第２係合面２１４ｂとなる。３つの突出部２１４ｃ、第１環部２１４ｄ及び第２環部２１４ｅは、それぞれ筒部２１４ａの外壁面に連接し、受金部２０２ａの形状に合わせて型式Ｈ１１に適合する形状を有するフランジ部を構成する。３つの突出部２１４ｃ、第１環部２１４ｄ及び第２環部２１４ｅは、それぞれ、筒部２１４ａの軸方向に沿って、一定の間隔で離間している。３つの突出部２１４ｃは、それぞれ、筒部２１４ａの外壁面から外側に向かって放射状に突出している。

また、本実施形態においても、第２係合面２１４ｂは、第１実施形態における第１係合面３１と第２係合面１４ｂとの関係と同様に、軸部２１２に形成されている第１係合面２３１に係合する形状を有する。つまり、第２係合面２１４ｂの内径は、第１係合面２３１の外径Ｄに合わせて決定される。第１係合面２３１の外径Ｄは、例えば、以下の条件を満たすように規定される。

第１に、第１係合面２３１の外径Ｄは、前軸部２２０の最大外径Ｄ１よりも大きく、かつ、後軸部２３０の最大外径Ｄ２よりも小さい。なお、本実施形態では、第１実施形態において説明したような締結リング１５を係合させる雄ねじ部２３が存在しないので、最大外径Ｄ１は、前軸部２２０全体の最大径に相当する。

ここで、第１係合面２３１の外径Ｄが、前軸部２２０の最大外径Ｄ１よりも大きいということは、第２係合面２１４ｂの内径も、前軸部２２０の最大外径Ｄ１よりも大きいことになる。したがって、本実施形態においても、作業者は、ＬＥＤバルブ２１０を組み立てる際、第２係合面２１４ｂで構成される貫通穴に、先端側から前軸部２２０を貫通させていくことで、第２係合面２１４ｂと第１係合面２３１とを当接させることができる。

一方、第１係合面２３１の外径Ｄが、後軸部２３０の最大外径Ｄ２よりも小さいということは、第２係合面２１４ｂの内径も、後軸部２３０の最大外径Ｄ２よりも小さいことになる。したがって、本実施形態においても、作業者は、ＬＥＤバルブ２１０の組み立てる際、第２係合面２１４ｂで構成される貫通穴に前軸部２２０を貫通させていくと、口金部２１４は、第１係合面２３１上のいずれかの位置で移動が規制される。

第２に、第１係合面２３１の外径Ｄは、全体として一様ではなく、軸部２１２の中心軸Ａｘに沿って前軸部２２０側から後軸部２３０側に向かうにつれて徐々に大きくなる。つまり、第１係合面２３１は、中心軸Ａｘに対して傾斜する円錐面となる。同様に、第２係合面２１４ｂも、第２係合面２１４ｂの中心軸に対して傾斜する円錐面となる。なお、第２係合面２１４ｂの中心軸は、図９に示すように、口金部２１４が軸部２１２に取り付けられている状態では、第１係合面２３１の中心軸Ａｘと同軸とみなすことができる。この条件によれば、口金部２１４を軸部２１２に取り付けたとき、第１係合面２３１と第２係合面２１４ｂとは、互いに円錐面同士で面接触する。したがって、本実施形態においても、第１係合面２３１と第２係合面２１４ｂとが互いに外周長さが均一の円柱表面となる場合に比べて、軸部２１２と口金部２１４との接触面積を増加させることができる。

また、口金部２１４の各部の厚みＴは、第１実施形態における口金部１４の各部の厚みＴと同様の条件で規定されてもよい。第１に、厚みＴは、口金部２１４がリフレクター２０２に対してＬＥＤバルブ２１０を長期の使用期間に渡り支持可能な剛性を有する程度とする。第２に、厚みＴは、軸部２１２から第２係合面２１４ｂに伝わってくる熱が第２係合面２１４ｂ側から突出部２１４ｃ側に伝導しやすくなる程度とする。

パッキンリング２１５は、ＬＥＤバルブ２１０が受金部２０２ａに取り付けられたときに、受金部２０２ａと口金部２１４との密着性を向上させるための部材である。パッキンリング２１５の材質は、例えば、弾性及び耐熱性を有するゴムである。パッキンリング２１５は、内周側に、口金部２１４の第１環部２１４ｄと第２環部２１４ｅとに挟まれた空間で構成される溝に係合する環部２１５ａを有する。環部２１５ａが第１環部２１４ｄと第２環部２１４ｅと間の溝に係合していることで、パッキンリング２１５は、ＬＥＤバルブ２１０が受金部２０２ａに取り付けられていない状態でも、口金部２１４から脱落しない。また、ＬＥＤバルブ２１０が受金部２０２ａに取り付けられている状態では、パッキンリング２１５の軸方向前方の側面２１５ｂは、受金部２０２ａの側面に当接する。これにより、外部からリフレクター２０２内部への埃や水分の進入を抑えることができる。

Ｏリング２２４は、軸部２１２に対して口金部２１４が不用意に移動しないようにするための介在部材である。Ｏリング２２４の材質は、例えば、耐熱性を有するゴム材である。Ｏリング２２４の内周側は、第１係合面２３１に形成されている収容溝２３１ａに接触する。Ｏリング２２４の外周側は、口金部２１４の内壁面に形成されている収容溝２１４ｆに接触する。軸部２１２と口金部２１４とがＯリング２２４を介して互いに取り付けられることで、口金部２１４は、ＬＥＤバルブ２１０が受金部２０２ａに取り付けられていない状態でも、軸部２１２から脱落しづらくなる。また、ＬＥＤバルブ２１０が受金部２０２ａに取り付けられている状態では、外部からのリフレクター２０２内部への埃や水分の進入が抑えられる。

また、口金部２１４は、軸部２１２に対して、いもねじ２２５による締結により支持されてもよい。この場合、口金部２１４は、いもねじ２２５を係合させるねじ穴２１４ｇを有する。一方、後軸部２３０は、第１係合面２３１の一部に、いもねじ２２５の先端部を収容可能とする長溝２３１ｂを有する。長溝２３１ｂは、不図示であるが、軸部２１２の外周に沿って延伸している。これにより、作業者は、口金部２１４の姿勢に対して軸部２１２の周方向の角度を適宜変化させて、最終的に適切な角度位置でいもねじ２２５を締め付けることで、リフレクター２０２に対するＬＥＤ５０の角度位置を適切な位置に調整することができる。

さらに、後軸部２３０は、一面が端面２３０ａと同一面となり、かつ、外周面から外側に向かって放射状に突出している突起部２３０ｅを有してもよい。例えば、作業者は、受金部２０２ａに口金部２１４を係合させた状態で、突起部２３０ｅを保持しながら中心軸Ａｘ回りに軸部２１２を適宜回転させることで、受金部２０２ａに対するＬＥＤバルブ２１０の角度位置を容易に調整することができる。

ここで、型式Ｈ１１に適合する従来の純正ハロゲンバルブでは、軸部の後端にコネクタが設けられていることが多い。この純正コネクタの形状は、一端がバルブ本体である軸部の軸方向に開口し、他端が軸部の軸方向とは垂直となる方向に開口している形状、すなわち、いわゆるＬ形であることが多い。そこで、突起部２３０ｅの突出方向は、軸部の軸方向とは垂直となる方向である、純正コネクタの他端が突出している方向に合わせることが望ましい。これにより、ＬＥＤバルブ２１０が突起部２３０ｅを有するものであっても、突起部２３０ｅがリフレクター２０２の周囲構成と干渉することを避けることができる。

次に、図９を参照して、リフレクター２０２に取り付けられている状態のＬＥＤバルブ２１０の放熱作用について説明する。

本実施形態におけるＬＥＤバルブ２１０でも、軸部２１２側の第１係合面２３１と、口金部２１４側の第２係合面２１４ｂとが互いに円錐面同士で面接触するので、軸部２１２と口金部２１４との接触面積が広くなる。したがって、軸部２１２に蓄積された熱は、口金部２１４に伝導しやすい。

また、口金部２１４は、アルミニウムを含有する材質からなるので、第２係合面２１４ｂ側で受け取った熱を突出部２１４ｃ側に伝導しやすい。さらに、突出部２１４ｃの少なくとも一部は、リフレクター２０２の受金部２０２ａに接触する。そのため、本実施形態においても、特にリフレクター２０２が放熱性能の高い材質で形成されている場合には、口金部２１４に蓄積された熱は、図９において太線の矢印で示すように、突出部２１４ｃ側からリフレクター２０２側に伝導する。最終的に、リフレクター２０２は、第１実施形態と同様に、熱Ｈを外部に放出する。

また、本実施形態においても、ＬＥＤバルブ２１０に、以下に例示するようなヒートシンクが装着されてもよい。

図１０は、ＬＥＤバルブ２１０に装着可能なヒートシンク２１７の斜視図である。図１０（ａ）は、ヒートシンク２１７を前方側から見た斜視図である。図１０（ｂ）は、ヒートシンク２１７を後方側から見た斜視図である。図１１は、ヒートシンク２１７を装着した状態にあるＬＥＤバルブ２１０の斜視図である。図１１（ａ）は、ＬＥＤバルブ２１０を前方側から見た斜視図である。図１１（ｂ）は、ＬＥＤバルブ２１０を後方側から見た斜視図である。

ヒートシンク２１７は、第１実施形態におけるヒートシンク１７と同様に、ＬＥＤ５０の発熱によって加熱された軸部２１２等を冷却するための放熱部材である。ヒートシンク２１７の材質も、ヒートシンク１７の材質と同様である。ここで、上記のとおり、型式Ｈ１１に適合する従来の純正ハロゲンバルブには、Ｌ形のコネクタが存在する。つまり、リフレクター２０２が、型式Ｈ１１に適合する従来のハロゲンバルブを取付可能であるならば、受金部２０２ａの周囲には、純正コネクタが干渉しない程度の空間が存在する。そこで、ヒートシンク２１７の形状は、純正コネクタと同程度の形状となるように、第１実施形態におけるヒートシンク１７よりも大型である。ただし、ヒートシンク２１７の基本形状は、ヒートシンク１７に準じており、収容穴２１７ａと、複数の放熱フィン２１７ｂと、配線穴２１７ｃと、ボルト穴２１７ｄとを有する。

収容穴２１７ａは、ヒートシンク１７の収容穴１７ａと同様に、後軸部２３０の少なくとも一部である後端部を収容可能である。収容穴２１７ａは、収容された後軸部２３０の外周面２３０ｃの一部である被収容面と対向する内壁面２１７ｅと、内壁面２１７ｅと連通し、後軸部２３０の端面２３０ａと対向する底面２１７ｆとを含む。加えて、収容穴２１７ａは、後軸部２３０に設けられている突起部２３０ｅを収容する収容領域２１７ｇを含む。

内壁面２１７ｅの内径は、全体として一様ではなく、中心軸に沿って、前方側にある開放面から後方側にある底面２１７ｆに向かうにつれて徐々に小さくなる。つまり、内壁面２１７ｅは、中心軸に対して傾斜する円錐面となる。同様に、後軸部２３０の外周面２３０ｃの一部である被収容面も、軸部２１２の中心軸Ａｘに対して傾斜する円錐面となる。つまり、本実施形態においても、ヒートシンク２１７を軸部２１２に取り付けたとき、後軸部２３０の被収容面と収容穴２１７ａの内壁面２１７ｅとは、互いに円錐面同士で面接触する。したがって、後軸部２３０の被収容面と収容穴２１７ａの内壁面２１７ｅとが互いに外周長さが均一の円柱表面となる場合に比べて、軸部２１２とヒートシンク２１７との接触面積を増加させることができる。

また、本実施形態では、後軸部２３０に突起部２３０ｅが設けられているので、突起部２３０ｅの壁面と、収容領域２１７ｇにおける内壁面とが、互いに中心軸Ａｘに対して傾斜し、傾斜面同士で面接触するものとしてもよい。これにより、軸部２１２とヒートシンク２１７との接触面積がより増加する。

さらに、本実施形態においても、ＬＥＤバルブ２１０は、軸部２１２からヒートシンク２１７への伝熱を促進させるための伝熱シートを備えてもよい。

図１２は、ヒートシンク２１７をＬＥＤバルブ２１０に装着するときに、ヒートシンク２１７に併せて装着される伝熱シート２１８を示す斜視図である。伝熱シート２１８は、第１実施形態と同様に、後軸部２３０の後端部が収容穴２１７ａに収容されたとき、収容穴２１７ａの底面２１７ｆと、後軸部２３０の端面２３０ａとに挟み込まれる。ただし、収容穴２１７ａは、後軸部２３０側の突起部２３０ｅに対応した収容領域２１７ｇを含むため、伝熱シート２１８も、収容領域２１７ｇを有する収容穴２１７ａの形状に合わせた形状となっている。また、伝熱シート２１８にも、底面２１７ｆに接触したときに配線穴２１７ｃに対向する位置に合う第１貫通穴２１８ａと、同様にボルト穴２１７ｄに対向する位置に合う第２貫通穴２１８ｂとが形成されている。伝熱シート２１８の材質は、第１実施形態における伝熱シート１８と同様である。

放熱フィン２１７ｂの一端は、収容穴２１７ａ等が形成されている本体部分に連接されている。放熱フィン２１７ｂの他端は、外部に向けて開放されている。収容穴２１７ａを介して軸部２１２側から伝わってきた熱は、放熱フィン２１７ｂから外部に放出される。複数の放熱フィン２１７ｂの設置構成は、基本的には、第１実施形態におけるヒートシンク１７が有する複数の放熱フィン１７ｂと同様である。ただし、本実施形態では、放熱性能能をより向上させるために、一例として、収容穴２１７ａの中心軸を基準として、Ｘ方向の上方よりも下方の方により多くの放熱フィン２１７ｂが配置されている。Ｘ方向は、例えば鉛直方向であってもよい。

図１３は、ＬＥＤバルブ２１０に装着可能な他のヒートシンク２２７の斜視図である。ＬＥＤバルブ２１０に装着可能なヒートシンクは、図１０に示すようなヒートシンク２１７に限られず、ヒートシンク２２７のような形状を有してもよい。なお、図１０に示すヒートシンク２２７において、図１０に示すヒートシンク２１７と同一形状の部分には同一の符号を付す。

ヒートシンク２２７は、複数の放熱フィンのそれぞれの設置領域によって放熱フィンの突出方向が互いに異なる第１実施形態におけるヒートシンク１１７に対応する。ヒートシンク２２７でも、例えば、中心軸を通るＹＺ平面を基準として、Ｘ方向の上方の領域にある複数の第１放熱フィン２２７ａは、中心軸を通るＹＺ平面側からＸ方向の上方に向かって突出する。一方、Ｘ方向の下方の領域にある複数の第２放熱フィン２２７ｂは、中心軸を通るＸＺ平面側からＹ方向のプラス側又はマイナス側のいずれかの方向に向かって突出する。Ｘ方向は、例えば鉛直方向であってもよい。

配線穴２１７ｃは、第１実施形態における配線穴１７ｃに対応する。また、ボルト穴２１７ｄは、第１実施形態におけるボルト穴１７ｄに対応する。この場合も、ボルト穴２１７ｄは、軸部２１２の端面２３０ａに形成されているねじ穴２３０ｄの位置に合わせて形成されている。作業者は、ボルト穴２１７ｄにボルト１９を貫通させた後、ボルト１９をねじ穴２３０ｄに係合させて締結することで、軸部２１２に対してヒートシンク２１７を固定することができる。

このように、本開示のＬＥＤバルブは、本実施形態に係るＬＥＤバルブ２１０のように型式Ｈ１１に適合するものであっても、第１実施形態で例示した型式Ｈ４に適合するＬＥＤバルブ１０と同様の効果を奏する。

（第３実施形態）
第３実施形態では、上記規格の型式ＨＢ３に適合するＬＥＤバルブ３１０を例示する。型式ＨＢ３に適合するバルブは、自動車のヘッドライトにおけるハイビーム又はフォグランプに適用され得る。一般に、型式ＨＢ３に適合するバルブと、型式Ｈ１１に適合するバルブとでは、バルブ本体である軸部の構成や形状が類似している。そこで、本実施形態では、一例として、ＬＥＤバルブ３１０の軸部は、第２実施形態で説明した軸部２１２と同一であるものとする。そして、以下、軸部２１２、及び、軸部２１２の形状に対応したヒートシンク２１７等の詳細説明を省略し、ＬＥＤバルブ３１０の特に口金部３１４等に関して具体的に説明する。なお、ＬＥＤバルブ３１０として例示する構成又は形状は、その他、型式ＨＢ３と同一又は類似の構成又は形状である型式ＨＢ４、ＨＩＲ１又はＨＩＲ２などにも適合可能である。

図１４は、第３実施形態に係るＬＥＤバルブ３１０の斜視図である。図１４（ａ）は、ＬＥＤバルブ３１０を前方側から見た斜視図である。図１４（ｂ）は、ＬＥＤバルブ３１０を後方側から見た斜視図である。図１５は、ＬＥＤバルブ３１０の断面図である。

ＬＥＤバルブ３１０は、例えば、車両のヘッドライトのリフレクター３０２に予め形成されている型式ＨＢ３に適合した受金部３０２ａに取り付けられる。図１５では、リフレクター３０２を二点鎖線で一部表記している。ＬＥＤバルブ３１０は、軸部２１２と、口金部３１４と、第１Ｏリング３２４と、第２Ｏリング３２６とを備える。

口金部３１４は、リフレクター３０２にＬＥＤバルブ３１０を取り付ける際にリフレクター３０２の受金部３０２ａに係合する。口金部３１４の材質は、第１実施形態における口金部１４と同様に、熱伝導性に優れた金属材料であるアルミニウムを含有する。例えば、口金部３１４は、アルミニウム合金を主な材料とした、アルミダイカスト製法を用いて製作されてもよい。

口金部３１４は、筒部３１４ａと、フランジ部３１４ｃとを含む環状体である。口金部３１４では、筒部３１４ａの内壁面の少なくとも一部が第２係合面３１４ｂとなる。フランジ部３１４ｃは、受金部３０２ａの形状に合わせて型式ＨＢ３に適合する形状を有する。例えば、フランジ部３１４ｃは、それぞれ外周端から外側に向かって放射状に突出している３つの突出部３１４ｄを有する。

また、本実施形態においても、第２係合面３１４ｂは、第１実施形態における第１係合面３１と第２係合面１４ｂとの関係と同様に、軸部２１２に形成されている第１係合面２３１に係合する形状を有する。つまり、第２係合面３１４ｂの内径は、第１係合面２３１の外径Ｄに合わせて決定される。

ここで、第１係合面２３１の外径Ｄが、前軸部２２０の最大外径Ｄ１よりも大きいということは、第２係合面３１４ｂの内径も、前軸部２２０の最大外径Ｄ１よりも大きいことになる。したがって、本実施形態においても、作業者は、ＬＥＤバルブ３１０を組み立てる際、第２係合面３１４ｂで構成される貫通穴に、先端側から前軸部２２０を貫通させていくことで、第２係合面３１４ｂと第１係合面２３１とを当接させることができる。

一方、第１係合面２３１の外径Ｄが、後軸部２３０の最大外径Ｄ２よりも小さいということは、第２係合面３１４ｂの内径も、後軸部２３０の最大外径Ｄ２よりも小さいことになる。したがって、本実施形態においても、作業者は、ＬＥＤバルブ３１０の組み立てる際、第２係合面３１４ｂで構成される貫通穴に前軸部２２０を貫通させていくと、口金部３１４は、第１係合面２３１上のいずれかの位置で移動が規制される。

また、第１係合面２３１は、中心軸Ａｘに対して傾斜する円錐面であるので、第２係合面３１４ｂも、第２係合面３１４ｂの中心軸に対して傾斜する円錐面となる。この条件によれば、口金部３１４を軸部２１２に取り付けたとき、第１係合面２３１と第２係合面３１４ｂとは、互いに円錐面同士で面接触する。したがって、本実施形態においても、第１係合面２３１と第２係合面３１４ｂとが互いに外周長さが均一の円柱表面となる場合に比べて、軸部２１２と口金部３１４との接触面積を増加させることができる。

また、口金部３１４の各部の厚みＴは、第１実施形態における口金部１４の各部の厚みＴと同様の条件で規定されてもよい。第１に、厚みＴは、口金部３１４がリフレクター３０２に対してＬＥＤバルブ３１０を長期の使用期間に渡り支持可能な剛性を有する程度とする。第２に、厚みＴは、軸部２１２から第２係合面３１４ｂに伝わってくる熱が第２係合面３１４ｂ側から突出部３１４ｄ側に伝導しやすくなる程度とする。

第１Ｏリング３２４は、軸部２１２に対して口金部３１４が不用意に移動しないようにするための介在部材である。第１Ｏリング３２４の材質は、例えば、耐熱性を有するゴム材である。第１Ｏリング３２４の内周側は、第１係合面２３１に形成されている収容溝２３１ａに接触する。第１Ｏリング３２４の外周側は、口金部３１４の内壁面に形成されている収容溝３１４ｆに接触する。軸部２１２と口金部３１４とが第１Ｏリング３２４を介して互いに取り付けられることで、口金部３１４は、ＬＥＤバルブ３１０が受金部３０２ａに取り付けられていない状態でも、軸部２１２から脱落しづらくなる。また、ＬＥＤバルブ３１０が受金部３０２ａに取り付けられている状態では、外部からのリフレクター３０２内部への埃や水分の進入が抑えられる。

第２Ｏリング３２６は、受金部３０２ａに対して口金部３１４が不用意に移動しないようにするための介在部材である。第２Ｏリング３２６の材質は、例えば、耐熱性を有するゴム材である。第２Ｏリング３２６の内周側は、口金部３１４に形成されている収容溝３１４ｈに接触する。第２Ｏリング３２６の外周側は、受金部３０２ａの一部を構成する内壁面に接触する。受金部３０２ａと口金部３１４とが第２Ｏリング３２６を介して互いに取り付けられることで、ＬＥＤバルブ３１０は、受金部３０２ａから脱落しづらくなる。また、口金部３１４が受金部３０２ａに取り付けられている状態では、外部からのリフレクター３０２内部への埃や水分の進入が抑えられる。

また、本実施形態においても、口金部３１４は、軸部２１２に対して、いもねじ２２５による締結により支持されてもよい。この場合、口金部３１４は、いもねじ２２５を係合させるねじ穴３１４ｇを有する。これにより、作業者は、口金部３１４の姿勢に対して軸部２１２の周方向の角度を適宜変化させて、最終的に適切な角度位置でいもねじ２２５を締め付けることで、リフレクター３０２に対するＬＥＤ５０の角度位置を適切な位置に調整することができる。

次に、図１５を参照して、リフレクター３０２に取り付けられている状態のＬＥＤバルブ３１０の放熱作用について説明する。

本実施形態におけるＬＥＤバルブ３１０でも、軸部２１２側の第１係合面２３１と、口金部３１４側の第２係合面３１４ｂとが互いに円錐面同士で面接触するので、軸部２１２と口金部３１４との接触面積が広くなる。したがって、軸部２１２に蓄積された熱は、口金部３１４に伝導しやすい。

また、口金部３１４は、アルミニウムを含有する材質からなるので、第２係合面３１４ｂ側で受け取った熱を突出部３１４ｄ側に伝導しやすい。さらに、突出部３１４ｄの少なくとも一部は、リフレクター３０２の受金部３０２ａに接触する。そのため、本実施形態においても、特にリフレクター３０２が放熱性能の高い材質で形成されている場合には、口金部３１４に蓄積された熱は、図１５において太線の矢印で示すように、突出部３１４ｄ側からリフレクター３０２側に伝導する。最終的に、リフレクター３０２は、第１実施形態と同様に、熱Ｈを外部に放出する。

なお、本実施形態においても、ＬＥＤバルブ３１０には、第２実施形態で例示したようなヒートシンク２１７やヒートシンク２２７が装着されてもよい。

このように、本開示のＬＥＤバルブは、本実施形態に係るＬＥＤバルブ３１０のように型式ＨＢ３に適合するものであっても、第１実施形態で例示した型式Ｈ４に適合するＬＥＤバルブ１０と同様の効果を奏する。

なお、上記の各実施形態では、本開示のＬＥＤバルブが、上記規格の型式Ｈ４、Ｈ１１若しくはそれと同種、又は、ＨＢ３若しくはそれと同種のいずれかに適合する場合を例示したが、それら以外の型式のＬＥＤバルブに対しても同様に適用することが可能である。

以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０ ＬＥＤバルブ
１２ 軸部
１４ 口金部
１４ｂ 第２係合面
１５ 締結リング
１７ ヒートシンク
１７ａ 収容穴
１７ｂ 放熱フィン
１７ｅ 収容穴の内壁面
１７ｆ 収容穴の底面
１８ 伝熱シート
２０ 前軸部
３０ 後軸部
３０ａ 後軸部の端面
３０ｃ 後軸部の外周面
３１ 第１係合面
５０ ＬＥＤ
１１７ ヒートシンク
１１７ａ 第１放熱フィン
１１７ｂ 第２放熱フィン
２１０ ＬＥＤバルブ
３１０ ＬＥＤバルブ
Ａｘ 軸部の中心軸
Ｄ 第１係合面の外径
Ｄ１ 前軸部の最大外径
Ｄ２ 後軸部の最大外径

Claims (13)

1. ＬＥＤを保持する軸部と、
   前記軸部を支持する口金部と、
   を備え、
   前記軸部は、外周面の一部として、前記口金部と係合する第１係合面を有し、
   前記口金部は、内周面の一部として、前記軸部と係合する第２係合面を有し、
   前記第１係合面は、前記軸部の中心軸に対して傾斜する円錐面であり、
   前記第２係合面は、前記第１係合面と面接触する円錐面であり、
   前記口金部の材質は、アルミニウムを含有する、ＬＥＤバルブ。
2. 前記軸部は、前記第１係合面を基準として、前記ＬＥＤの光射出面がある側の前軸部と、該前軸部とは反対側の後軸部とを有し、
   前記第１係合面の外径は、前記前軸部の最大外径よりも大きく、前記後軸部の最大外径よりも小さく、及び、前記前軸部の側から前記後軸部の側に向かうにつれて徐々に大きくなる、請求項１に記載のＬＥＤバルブ。
3. 前記前軸部の一部と係合し、前記軸部に支持されている前記口金部を前記前軸部の側から前記後軸部の側に向けて押し付ける締結リングを備える、請求項２に記載のＬＥＤバルブ。
4. 前記後軸部の少なくとも一部を収容する収容穴を有するヒートシンクを備え、
   前記収容穴は、前記後軸部の外周面の一部である被収容面と対向する内壁面を含み、
   前記被収容面は、前記軸部の中心軸に対して傾斜する円錐面であり、
   前記内壁面は、前記被収容面と面接触する円錐面である、請求項２又は３に記載のＬＥＤバルブ。
5. 伝熱シートを備え、
   前記収容穴は、前記後軸部の端面と対向する底面を含み、
   前記伝熱シートは、前記後軸部の前記端面と、前記底面との間に挟み込まれる、請求項４に記載のＬＥＤバルブ。
6. 前記伝熱シートは、シリコンシートである、請求項５に記載のＬＥＤバルブ。
7. 前記ヒートシンクは、前記収容穴の中心軸を通る一平面に沿って突出する複数の放熱フィンを有する、請求項４乃至６のいずれか１項に記載のＬＥＤバルブ。
8. 前記ヒートシンクは、複数の放熱フィンを有し、
   前記放熱フィンは、
   前記収容穴の中心軸を通る水平面よりも上方の領域にあり、下方から上方に向かって突出する第１放熱フィンと、
   前記収容穴の中心軸を通る水平面よりも下方の領域にあり、水平方向に突出する第２放熱フィンと、
   を含む、請求項４乃至６のいずれか１項に記載のＬＥＤバルブ。
9. ＬＥＤを保持する軸部と、
   前記軸部の少なくとも一部を収容する収容穴を有するヒートシンクと、
   を備え、
   前記収容穴は、前記軸部の外周面の一部である被収容面と対向する内壁面を含み、
   前記被収容面は、前記軸部の中心軸に対して傾斜する円錐面であり、
   前記内壁面は、前記被収容面と面接触する円錐面である、ＬＥＤバルブ。
10. 伝熱シートを備え、
    前記収容穴は、前記軸部の端面と対向する底面を含み、
    前記伝熱シートは、前記軸部の前記端面と、前記底面との間に挟み込まれる、請求項９に記載のＬＥＤバルブ。
11. 前記伝熱シートは、シリコンシートである、請求項１０に記載のＬＥＤバルブ。
12. 前記ヒートシンクは、前記収容穴の中心軸を通る一平面に沿って突出する複数の放熱フィンを有する、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のＬＥＤバルブ。
13. 前記ヒートシンクは、複数の放熱フィンを有し、
    前記放熱フィンは、
    前記収容穴の中心軸を通る水平面よりも上方の領域にあり、下方から上方に向かって突出する第１放熱フィンと、
    前記収容穴の中心軸を通る水平面よりも下方の領域にあり、水平方向に突出する第２放熱フィンと、
    を含む、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のＬＥＤバルブ。
    

Images