JP2021093347A - 車両用照明装置、および車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【課題】シール部材の交換作業の簡略化を図ることができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することである。【解決手段】実施形態に係る車両用照明装置は、筒状を呈し、一方の端部が開口しているコネクタホルダを有するソケットと;前記ソケットの、前記コネクタホルダ側とは反対側に設けられ、少なくとも1つの発光素子を有する発光モジュールと;一方の端部が前記発光モジュールと電気的に接続され、他方の端部が前記コネクタホルダの内部に露出する複数の給電端子と;前記複数の給電端子と電気的に接続されるコネクタと、前記コネクタホルダと、の間を封止可能な第1のシール部材と;を具備している。前記第1のシール部材は、前記コネクタホルダの開口側に設けられている。【選択図】図2
Description
本発明の実施形態は、車両用照明装置、および車両用灯具に関する。
省エネルギー化や長寿命化などの観点から、フィラメントを備えた車両用照明装置に代えて発光ダイオードを備えた車両用照明装置の普及が進んでいる。
また、メンテナンス性の向上などの観点から、車両用照明装置は車両用灯具の筐体から取り外したり、車両用灯具の筐体に取り付けたりすることができるようになっている。車両用照明装置の着脱を容易とするため、車両用照明装置には複数のピン状の給電端子が設けられ、車両には複数の給電端子に嵌め合わせるコネクタが設けられている。コネクタには配線ケーブルを介して電源などが電気的に接続されている。
また、メンテナンス性の向上などの観点から、車両用照明装置は車両用灯具の筐体から取り外したり、車両用灯具の筐体に取り付けたりすることができるようになっている。車両用照明装置の着脱を容易とするため、車両用照明装置には複数のピン状の給電端子が設けられ、車両には複数の給電端子に嵌め合わせるコネクタが設けられている。コネクタには配線ケーブルを介して電源などが電気的に接続されている。
ここで、車両用照明装置は屋外で使用されるため、外部からの水が発光ダイオードに到達し難くする必要がある。そのため、一般的には、コネクタにパッキンなどのシール部材を設けるようにしている。シール部材がコネクタに設けられていれば、シール部材により、コネクタとソケットの間の隙間を封止することができるので、水が発光ダイオード側に侵入するのを抑制することができる。
ところが、発光ダイオードを点灯させた際の熱、あるいは、車両用照明装置が設けられる環境の温度変化などにより、シール部材の温度が上昇する。また、自動車に設けられる車両用照明装置の場合には、周囲の雰囲気に排気ガスなどの成分が含まれている。そのため、これらの要因により、シール部材の劣化が促進されて、水が発光ダイオード側に侵入するおそれがある。この場合、メンテナンスなどの際にコネクタに設けられたシール部材を交換することも考えられるが、車両用照明装置の交換作業の他に、シール部材の検査や交換作業が必要となる。そのため、作業が繁雑となり、作業時間の増大やシール部材の交換忘れなどが生じるおそれがある。
そこで、シール部材の交換作業の簡略化を図ることができる技術の開発が望まれていた。
そこで、シール部材の交換作業の簡略化を図ることができる技術の開発が望まれていた。
本発明が解決しようとする課題は、シール部材の交換作業の簡略化を図ることができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することである。
実施形態に係る車両用照明装置は、筒状を呈し、一方の端部が開口しているコネクタホルダを有するソケットと;前記ソケットの、前記コネクタホルダ側とは反対側に設けられ、少なくとも1つの発光素子を有する発光モジュールと;一方の端部が前記発光モジュールと電気的に接続され、他方の端部が前記コネクタホルダの内部に露出する複数の給電端子と;前記複数の給電端子と電気的に接続されるコネクタと、前記コネクタホルダと、の間を封止可能な第1のシール部材と;を具備している。前記第1のシール部材は、前記コネクタホルダの開口側に設けられている。
本発明の実施形態によれば、シール部材の交換作業の簡略化を図ることができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することができる。
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。
(車両用照明装置)
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:Daytime 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。
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:Daytime 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。
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における車両用照明装置1のA−A線断面図である。
図3は、図1における車両用照明装置1をB方向から見た模式斜視図である。
図1〜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、給電部30、伝熱部40、シール部材50(第1のシール部材の一例に相当する)、およびシール部材51を設けることができる。
図2は、図1における車両用照明装置1のA−A線断面図である。
図3は、図1における車両用照明装置1をB方向から見た模式斜視図である。
図1〜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、給電部30、伝熱部40、シール部材50(第1のシール部材の一例に相当する)、およびシール部材51を設けることができる。
ソケット10は、装着部11、バヨネット12、フランジ13、放熱フィン14、およびコネクタホルダ15を有することができる。
装着部11は、フランジ13の、放熱フィン14が設けられる側とは反対側の面に設けることができる。装着部11の外形形状は、柱状とすることができる。装着部11の外形形状は、例えば、円柱状である。装着部11は、フランジ13側とは反対側の端部に開口する凹部11aを有することができる。
装着部11は、フランジ13の、放熱フィン14が設けられる側とは反対側の面に設けることができる。装着部11の外形形状は、柱状とすることができる。装着部11の外形形状は、例えば、円柱状である。装着部11は、フランジ13側とは反対側の端部に開口する凹部11aを有することができる。
装着部11には、少なくとも1つのスリット11bを設けることができる。スリット11bの内部には、基板21の角部を設けることができる。装着部11の周方向におけるスリット11bの寸法(幅)は、基板21の角部の寸法よりも僅かに大きくすることができる。この様にすれば、スリット11bの内部に基板21の角部を挿入することで、基板21の位置決めを行うことができる。
また、スリット11bを設けるようにすれば、基板21の平面形状を大きくすることができる。そのため、基板21上に実装する素子の数を増加させることができる。あるいは、装着部11の外形寸法を小さくすることができるので、装着部11の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。
また、凹部11aの底面11a1に開口する凹部11cを設けることができる。凹部11cの内部には、伝熱部40を設けることができる。
バヨネット12は、装着部11の外側面に設けることができる。例えば、バヨネット12は、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13と対峙させることができる。バヨネット12は、複数設けることができる。バヨネット12は、車両用照明装置1を車両用灯具100の筐体101に装着する際に用いることができる。バヨネット12は、ツイストロックに用いることができる。
フランジ13は、板状を呈したものとすることができる。例えば、フランジ13は、円板状を呈したものとすることができる。フランジ13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の外方に位置することができる。
放熱フィン14は、フランジ13の、装着部11側とは反対側に設けることができる。放熱フィン14は、少なくとも1つ設けることができる。例えば、図1および図3に例示をしたソケット10には複数の放熱フィン14が設けられている。複数の放熱フィン14は、所定の方向に並べて設けることができる。
放熱フィン14は、例えば、筒状を呈する放熱フィン14aとしたり、板状を呈する放熱フィン14bとしたりすることができる。図2に示すように、筒状を呈する放熱フィン14aの内部空間14a1は、放熱フィン14aの、フランジ13側とは反対側の端面に開口させることができる。この様にすれば、内部空間14a1の熱を外部に放熱させるのが容易となる。
この場合、筒状を呈する放熱フィン14aのみを設けることもできるし、板状を呈する放熱フィン14bのみを設けることもできるし、図3示すように、筒状を呈する放熱フィン14aと板状を呈する放熱フィン14bとを設けることもできる。
筒状を呈する放熱フィン14aとすれば、放熱フィン14aの剛性を高めることができる。そのため、例えば、車両用照明装置1を車両用灯具100の筐体101に装着する際に、作業者が放熱フィン14aを掴んだとしても放熱フィン14aが破損するのを抑制することができる。この場合、筒状を呈する放熱フィン14aの外側面には、凹部14a2を設けることができる。凹部14a2は、曲面を有するものとすることができる。凹部14a2の形状は、例えば、人の指の形状に合わせることができる。凹部14a2が設けられていれば、作業者がソケット10(放熱フィン14a)をさらに掴みやすくなる。
一方、板状の放熱フィン14bとすれば、狭い範囲により多くの放熱フィン14bを設けることができる。そのため、車両用照明装置1の小型化と放熱性の向上を図ることができる。
放熱フィン14は、例えば、筒状を呈する放熱フィン14aとしたり、板状を呈する放熱フィン14bとしたりすることができる。図2に示すように、筒状を呈する放熱フィン14aの内部空間14a1は、放熱フィン14aの、フランジ13側とは反対側の端面に開口させることができる。この様にすれば、内部空間14a1の熱を外部に放熱させるのが容易となる。
この場合、筒状を呈する放熱フィン14aのみを設けることもできるし、板状を呈する放熱フィン14bのみを設けることもできるし、図3示すように、筒状を呈する放熱フィン14aと板状を呈する放熱フィン14bとを設けることもできる。
筒状を呈する放熱フィン14aとすれば、放熱フィン14aの剛性を高めることができる。そのため、例えば、車両用照明装置1を車両用灯具100の筐体101に装着する際に、作業者が放熱フィン14aを掴んだとしても放熱フィン14aが破損するのを抑制することができる。この場合、筒状を呈する放熱フィン14aの外側面には、凹部14a2を設けることができる。凹部14a2は、曲面を有するものとすることができる。凹部14a2の形状は、例えば、人の指の形状に合わせることができる。凹部14a2が設けられていれば、作業者がソケット10(放熱フィン14a)をさらに掴みやすくなる。
一方、板状の放熱フィン14bとすれば、狭い範囲により多くの放熱フィン14bを設けることができる。そのため、車両用照明装置1の小型化と放熱性の向上を図ることができる。
コネクタホルダ15は、フランジ13の、装着部11側とは反対側に設けることができる。コネクタホルダ15は、放熱フィン14と放熱フィン14との間に設けることができる。コネクタホルダ15は、フランジ13の周縁側に設けることができる。
図2に示すように、コネクタホルダ15には、コネクタ105が装着される。コネクタホルダ15は、筒状を呈し、内部に孔15aを有することができる。コネクタホルダ15の一方の端部は開口している。コネクタホルダ15の開口には、コネクタ105の、接続端子が設けられた端子部105aが挿入される。また、コネクタ105のカバー105bの開口には、コネクタホルダ15が挿入される。
ソケット10は、発光モジュール20と給電部30を保持する機能と、発光モジュール20において発生した熱を外部に伝える機能を有することができる。そのため、ソケット10は、金属などの熱伝導率の高い材料から形成するのが好ましい。
また、近年においては、ソケット10は、発光モジュール20において発生した熱を効率よく放熱することができ、且つ、軽量であることが望まれている。そのため、ソケット10は、高熱伝導性樹脂から形成することがさらに好ましい。高熱伝導性樹脂は、例えば、樹脂と無機材料を用いたフィラーを含む。高熱伝導性樹脂は、例えば、PET(Polyethylene terephthalate)やナイロン等の樹脂に、炭素や酸化アルミニウムなどを用いたフィラーを混合させたものとすることができる。
また、近年においては、ソケット10は、発光モジュール20において発生した熱を効率よく放熱することができ、且つ、軽量であることが望まれている。そのため、ソケット10は、高熱伝導性樹脂から形成することがさらに好ましい。高熱伝導性樹脂は、例えば、樹脂と無機材料を用いたフィラーを含む。高熱伝導性樹脂は、例えば、PET(Polyethylene terephthalate)やナイロン等の樹脂に、炭素や酸化アルミニウムなどを用いたフィラーを混合させたものとすることができる。
高熱伝導性樹脂を含み、装着部11、バヨネット12、フランジ13、放熱フィン14、およびコネクタホルダ15が一体に成形されたソケット10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することができる。また、ソケット10の重量を軽くすることができる。この場合、装着部11、バヨネット12、フランジ13、放熱フィン14、およびコネクタホルダ15は、射出成形法などを用いて、一体成形することができる。また、インサート成形法などを用いて、ソケット10と給電部30を一体成形することもできる。
発光モジュール20は、ソケット10の、コネクタホルダ15側とは反対側に設けられ、少なくとも1つの発光素子22を有することができる。
発光モジュール20は、基板21、発光素子22、抵抗23、制御素子24、枠部25、封止部26、およびワイヤー配線27を有することができる。
基板21は、例えば、伝熱部40の、凹部11cの底面11c1側とは反対側の面40aに接着することができる。基板21を伝熱部40に接着する接着剤は、後述する、伝熱部40を凹部11cの内部に接着する接着剤と同じとすることができる。基板21は、板状を呈したものとすることができる。基板21の平面形状は、例えば、四角形とすることができる。基板21は、例えば、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、有機材料を含むものであってもよいし、無機材料を含むものであってもよい。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。基板21は、単層構造を有するものであってもよいし、多層構造を有するものであってもよい。
また、基板21の表面には、配線パターン21aを設けることができる。配線パターン21aは、例えば、銀を主成分とする材料から形成することもできるし、銅を主成分とする材料などから形成することもできる。
発光素子22は、基板21の、伝熱部40側とは反対側に設けることができる。発光素子22は、少なくとも1つ設けることができる。図1および図2に例示をした車両用照明装置1の場合には、複数の発光素子22が設けられている。なお、複数の発光素子22が設けられる場合には、複数の発光素子22を直列接続することができる。また、発光素子22は、抵抗23と直列接続することができる。
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。
発光素子22は、チップ状の発光素子とすることができる。チップ状の発光素子22とすれば、発光素子22が設けられる領域を小さくすることができるので、基板21の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。チップ状の発光素子22は、例えば、COB(Chip On Board)により実装することができる。発光素子22は、上下電極型の発光素子、上部電極型の発光素子、あるいはフリップチップ型の発光素子とすることができる。図1および図2に例示をした発光素子22は、上下電極型の発光素子である。上下電極型の発光素子、あるいは上部電極型の発光素子の場合には、発光素子22は、ワイヤー配線27を介して配線パターン21aと電気的に接続することができる。発光素子22は、例えば、ワイヤーボンディング法を用いて配線パターン21aと電気的に接続することができる。フリップチップ型の発光素子の場合には、発光素子22は、配線パターン21aに直接実装することができる。
発光素子22は、チップ状の発光素子とすることができる。チップ状の発光素子22とすれば、発光素子22が設けられる領域を小さくすることができるので、基板21の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。チップ状の発光素子22は、例えば、COB(Chip On Board)により実装することができる。発光素子22は、上下電極型の発光素子、上部電極型の発光素子、あるいはフリップチップ型の発光素子とすることができる。図1および図2に例示をした発光素子22は、上下電極型の発光素子である。上下電極型の発光素子、あるいは上部電極型の発光素子の場合には、発光素子22は、ワイヤー配線27を介して配線パターン21aと電気的に接続することができる。発光素子22は、例えば、ワイヤーボンディング法を用いて配線パターン21aと電気的に接続することができる。フリップチップ型の発光素子の場合には、発光素子22は、配線パターン21aに直接実装することができる。
発光素子22の光の出射面は、車両用照明装置1の正面側に向けられている。発光素子22は、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。
抵抗23は、基板21の、伝熱部40側とは反対側に設けることができる。抵抗23は、配線パターン21aと電気的に接続することができる。抵抗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に例示をした抵抗23は、膜状の抵抗器である。
膜状の抵抗器の材料は、例えば、酸化ルテニウム(RuO2)とすることができる。膜状の抵抗器は、例えば、スクリーン印刷法および焼成法を用いて形成することができる。抵抗23が膜状の抵抗器であれば、抵抗23と基板21との接触面積を大きくすることができるので、放熱性を向上させることができる。また、複数の抵抗23を一度に形成することができる。そのため、生産性を向上させることができる。また、複数の抵抗23における抵抗値のばらつきを抑制することができる。
ここで、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から照射される光の明るさ(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から照射される光の明るさが所定の範囲内に収まるように、抵抗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ことができる。この場合、抵抗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。
抵抗23が表面実装型の抵抗器やリード線を有する抵抗器などの場合には、発光素子22の順方向電圧特性に応じて適切な抵抗値を有する抵抗23を選択することができる。抵抗23が膜状の抵抗器の場合には、抵抗23の一部を除去すれば、抵抗値を増加させることができる。抵抗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、基板21の、伝熱部40側とは反対側に設けることができる。制御素子24は、配線パターン21aと電気的に接続することができる。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ることができる。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。
その他、発光素子22に関する導通の検出や、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21a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。
枠部25は、基板21の、伝熱部40側とは反対側に設けることができる。枠部25は、基板21の上に接着することができる。枠部25は、枠状を呈するものとすることができる。枠部25に囲まれた領域には、少なくとも1つの発光素子22を設けることができる。例えば、枠部25は、複数の発光素子22を囲むことができる。
なお、射出成形法などを用いて枠部25を成形し、成形した枠部25を基板21に接着する場合を例示したがこれに限定されるわけではない。枠部25は、例えば、溶解した樹脂を、ディスペンサなどを用いて基板21の上に枠状に塗布し、これを硬化させることで形成することもできる。
また、枠部25は、発光素子22から出射した光を反射するリフレクタの機能を有することもできる。
なお、枠部25は、省くこともできる。枠部25が省かれる場合には、基板21の上にドーム状の封止部26が形成される。ただし、枠部25が設けられていれば、封止部26の形成範囲を規定することができる。そのため、封止部26の平面寸法が大きくなるのを抑制することができるので、基板21の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。
なお、枠部25は、省くこともできる。枠部25が省かれる場合には、基板21の上にドーム状の封止部26が形成される。ただし、枠部25が設けられていれば、封止部26の形成範囲を規定することができる。そのため、封止部26の平面寸法が大きくなるのを抑制することができるので、基板21の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。
封止部26は、枠部25の内側に設けることができる。封止部26は、枠部25により囲まれた領域を覆うことができる。封止部26は、発光素子22およびワイヤー配線27を覆うことができる。封止部26は、透光性を有する材料から形成することができる。封止部26は、例えば、枠部25により囲まれた領域に樹脂を充填することで形成することができる。樹脂の充填は、例えば、ディスペンサなどを用いて行うことができる。充填する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂などとすることができる。また、封止部26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。ただし、蛍光体の種類は、車両用照明装置1の用途などに応じて所定の発光色が得られるように適宜変更することができる。
なお、チップ状の発光素子22に代えて、表面実装型の発光素子や、砲弾型などのリード線を有する発光素子を用いることもできる。表面実装型の発光素子や、砲弾型などのリード線を有する発光素子を用いる場合には、枠部25および封止部26を省くことができる。ただし、前述したように、基板21の小型化を考慮すると、発光素子22をチップ状の発光素子とし、枠部25および封止部26を設けることが好ましい。
給電部30は、給電端子31および保持部32を有することができる。
給電端子31は、ピン状体とすることができる。給電端子31は、複数設けることができる。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、保持部32の内部を延びている。複数の給電端子31の、発光モジュール20側の端部は、基板21に設けられた配線パターン21aと半田付けすることができる。複数の給電端子31の放熱フィン14側の端部は、コネクタホルダ15の孔15aの内部に露出することができる。孔15aの内部に露出する複数の給電端子31には、コネクタ105の端子部105aが嵌め合わされる。給電端子31は、例えば、銅合金などの金属から形成することができる。なお、給電端子31の数、形状、配置、材料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。
給電端子31は、ピン状体とすることができる。給電端子31は、複数設けることができる。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、保持部32の内部を延びている。複数の給電端子31の、発光モジュール20側の端部は、基板21に設けられた配線パターン21aと半田付けすることができる。複数の給電端子31の放熱フィン14側の端部は、コネクタホルダ15の孔15aの内部に露出することができる。孔15aの内部に露出する複数の給電端子31には、コネクタ105の端子部105aが嵌め合わされる。給電端子31は、例えば、銅合金などの金属から形成することができる。なお、給電端子31の数、形状、配置、材料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。
前述したように、ソケット10は熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。ところが、熱伝導率の高い材料は導電性を有している場合がある。例えば、炭素を含むフィラーを用いた高熱伝導性樹脂などは、導電性を有している。そのため、保持部32は、給電端子31と、導電性を有するソケット10との間を絶縁するために設けることができる。また、保持部32は、複数の給電端子31を保持する機能をも有することができる。なお、ソケット10が絶縁性を有する高熱伝導性樹脂(例えば、酸化アルミニウムを用いたフィラーを含む高熱伝導性樹脂など)から形成される場合には、保持部32を省くことができる。この場合、ソケット10が複数の給電端子31を保持することができる。
保持部32は、ソケット10と複数の給電端子31の間に設けられている。保持部32は、絶縁性を有する樹脂から形成することができる。保持部32は、例えば、ソケット10に設けられた孔10aに圧入したり、孔10aの内壁に接着したりすることができる。
伝熱部40は、ソケット10と発光モジュール20との間に設けることができる。伝熱部40は、凹部11cの内部に設けることができる。例えば、伝熱部40は、凹部11cの内部に接着することができる。伝熱部40を接着する接着剤は、熱伝導率の高い接着剤とすることが好ましい。例えば、接着剤は、無機材料を用いたフィラーが混合された接着剤とすることができる。接着剤の熱伝導率は、例えば、0.5W/(m・K)以上、10W/(m・K)以下とすることができる。この場合、接着剤が硬化することで形成された層が、伝熱層41となる。
また、伝熱部40は、熱伝導グリス(放熱グリス)を含む層を介して、凹部11cの内部に設けることもできる。熱伝導グリスは、例えば、変性シリコーンに、無機材料を用いたフィラーが混合されたものとすることができる。熱伝導グリスの熱伝導率は、例えば、1W/(m・K)以上、5W/(m・K)以下とすることができる。この場合、伝熱部40と凹部11cの内壁との間に設けられた熱伝導グリスを含む層が、伝熱層41となる。
伝熱部40は、例えば、発光モジュール20において発生した熱が、ソケット10に伝わりやすくするために設けられる。そのため、伝熱部40は、熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。伝熱部40は、板状を呈し、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属から形成することができる。伝熱部40の平面形状は、例えば、基板11の平面形状と略同じとすることができる。ただし、伝熱部40には、複数の給電端子31との短絡を防ぐための切り欠きや孔を設けることができる。伝熱部40の平面寸法は、例えば、基板11の平面寸法と略同じとすることができる。
伝熱部40が、凹部11cの内部に接着、あるいは、熱伝導グリスを含む層を介して設けられていれば、接着剤から形成された層や熱伝導グリスを含む層が、熱応力や振動に対する緩衝材となるので、伝熱部40とソケット10との間に隙間が生じたり、伝熱部40が脱落したりするのを抑制することができる。
なお、発光モジュール20において発生する熱が少ない場合には、伝熱部40を省くこともできる。伝熱部40が省かれる場合には、例えば、発光モジュール20を凹部11aの底面11a1などに接着することができる。
前述したように、発光モジュール20には、発光素子22、抵抗23、制御素子24などの電気部品が設けられている。また、車両用照明装置1は屋外において用いられる。そのため、外部からの水が発光モジュール20に到達し難くする必要がある。
例えば、図2に示すように、フランジ13の装着部11側の面には、シール部材51が設けられている。シール部材51は、リング状を呈し、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。後述する図8に示すように、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51は、フランジ13と筐体101との間に挟まれる。そのため、シール部材51により、筐体101の内部空間に水が浸入するのを抑制することができる。
例えば、図2に示すように、フランジ13の装着部11側の面には、シール部材51が設けられている。シール部材51は、リング状を呈し、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。後述する図8に示すように、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51は、フランジ13と筐体101との間に挟まれる。そのため、シール部材51により、筐体101の内部空間に水が浸入するのを抑制することができる。
また、前述したように、複数の給電端子31は保持部32に保持されている。保持部32が省かれる場合には、複数の給電端子31はソケット10に保持される。そのため、コネクタホルダ15の孔15aの内部に水が浸入したとしても、侵入した水が発光モジュール20に到達するのを抑制することができる。
ところが、材料が異なるため、給電端子31の熱膨張量と、保持部32またはソケット10の熱膨張量は異なるものとなる。そのため、点灯と消灯に伴う加熱と冷却が繰り返し生じると、熱応力が繰り返し生じて、経時的に、給電端子31と、保持部32またはソケット10との間に僅かな隙間が生じる場合がある。また、インサート成形法などを用いる場合であっても、給電端子31と、保持部32またはソケット10との間の隙間を完全に無くすことは難しい。そのため、コネクタホルダ15の孔15aの内部に水が浸入すると、給電端子31と保持部32などとの間の隙間を介して、水が発光モジュール20に到達するおそれがある。
ところが、材料が異なるため、給電端子31の熱膨張量と、保持部32またはソケット10の熱膨張量は異なるものとなる。そのため、点灯と消灯に伴う加熱と冷却が繰り返し生じると、熱応力が繰り返し生じて、経時的に、給電端子31と、保持部32またはソケット10との間に僅かな隙間が生じる場合がある。また、インサート成形法などを用いる場合であっても、給電端子31と、保持部32またはソケット10との間の隙間を完全に無くすことは難しい。そのため、コネクタホルダ15の孔15aの内部に水が浸入すると、給電端子31と保持部32などとの間の隙間を介して、水が発光モジュール20に到達するおそれがある。
この場合、コネクタ105にパッキンなどのシール部材を設け、コネクタホルダ15の孔15aがシール部材により封止されるようにすることができる。ところが、発光素子22を点灯させた際の熱によりソケット10(コネクタホルダ15)の温度、ひいてはシール部材の温度が上昇する。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℃となり、周囲の雰囲気には排気ガスなどの成分が含まれている。そのため、これらの要因により、シール部材の劣化が促進されて、コネクタホルダ15の孔15aの内部に水が浸入するおそれがある。
この場合、メンテナンスなどの際にコネクタ105に設けられたシール部材を交換することも考えられるが、車両用照明装置1の交換作業の他に、シール部材の検査や交換作業が必要となる。そのため、作業が繁雑となり、作業時間の増大やシール部材の交換忘れなどが生じるおそれがある。
そこで、本実施の形態に係る車両用照明装置1においては、ソケット10にシール部材50を設けるようにしている。シール部材50は、複数の給電端子31と電気的に接続されるコネクタ105と、コネクタホルダ15と、の間を封止可能である。シール部材50は、コネクタホルダ15の開口側に設けることができる。
図2および図3に示すように、シール部材50は、コネクタホルダ15の外側面15bに設けることができる。シール部材50は、リング状を呈し、シール部材50の内側が、コネクタホルダ15の外側面15bに接触するようにすることができる。シール部材50は、例えば、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。シール部材50は、コネクタホルダ15の外側面15bに接着してもよいし、弾性力によりコネクタホルダ15の外側面15bに取り付けてもよい。
図2および図3に示すように、シール部材50は、コネクタホルダ15の外側面15bに設けることができる。シール部材50は、リング状を呈し、シール部材50の内側が、コネクタホルダ15の外側面15bに接触するようにすることができる。シール部材50は、例えば、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。シール部材50は、コネクタホルダ15の外側面15bに接着してもよいし、弾性力によりコネクタホルダ15の外側面15bに取り付けてもよい。
コネクタ105の端子部105aを、コネクタホルダ15の孔15aの内部に挿入した際には、コネクタ105のカバー105bの内壁と、コネクタホルダ15の外側面15bとの間の隙間をシール部材50により封止することができる。そのため、外部からの水がコネクタホルダ15の孔15aの内部に浸入するのを抑制することができ、ひいては、外部からの水が発光モジュール20に到達し難くくなる。また、シール部材50がソケット10に設けられていれば、車両用照明装置1の交換の際にシール部材50も併せて交換することができる。そのため、作業手順の簡易化、作業時間の短縮化、シール部材50の交換忘れの防止などを図ることができる。すなわち、シール部材50の交換作業の簡略化を図ることができる。
図4は、他の実施形態に係るシール部材50a(第1のシール部材の一例に相当する)を例示するための模式斜視図である。
図4に示すように、シール部材50aは、枠状を呈し、コネクタホルダ15の開口側の端面15cに設けることができる。シール部材50aは、例えば、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。シール部材50は、コネクタホルダ15の端面15cに接着してもよい。
図4に示すように、シール部材50aは、枠状を呈し、コネクタホルダ15の開口側の端面15cに設けることができる。シール部材50aは、例えば、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。シール部材50は、コネクタホルダ15の端面15cに接着してもよい。
コネクタ105の端子部105aを、コネクタホルダ15の孔15aの内部に挿入した際には、コネクタ105のカバー105bの内壁と、コネクタホルダ15の端面15cとの間の隙間をシール部材50aにより封止することができる。そのため、外部からの水がコネクタホルダ15の孔15aの内部に浸入するのを抑制することができ、ひいては、外部からの水が発光モジュール20に到達し難くくなる。また、シール部材50aがソケット10に設けられていれば、車両用照明装置1の交換の際にシール部材50aも併せて交換することができる。そのため、作業手順の簡易化、作業時間の短縮化、シール部材50の交換忘れの防止などを図ることができる。すなわち、シール部材50aの交換作業の簡略化を図ることができる。
図5(a)、(b)は、他の実施形態に係るシール部材50b(第1のシール部材の一例に相当する)を例示するための模式図である。
図5(b)は、図5(a)におけるシール部材50bのC−C線断面図である。
図5(a)、(b)に示すように、シール部材50bは、枠状を呈し、一方の端面50b1に開口する溝50b2を有することができる。溝50b2は、端面50b1の周縁に沿って延びている。溝50b2の内部には、コネクタホルダ15の開口の近傍を挿入することができる。シール部材50bは、例えば、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。シール部材50bは、コネクタホルダ15の開口の近傍に接着してもよいし、弾性力によりコネクタホルダ15の開口の近傍に取り付けてもよい。
図5(b)は、図5(a)におけるシール部材50bのC−C線断面図である。
図5(a)、(b)に示すように、シール部材50bは、枠状を呈し、一方の端面50b1に開口する溝50b2を有することができる。溝50b2は、端面50b1の周縁に沿って延びている。溝50b2の内部には、コネクタホルダ15の開口の近傍を挿入することができる。シール部材50bは、例えば、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。シール部材50bは、コネクタホルダ15の開口の近傍に接着してもよいし、弾性力によりコネクタホルダ15の開口の近傍に取り付けてもよい。
コネクタ105の端子部105aを、コネクタホルダ15の孔15aの内部に挿入した際には、コネクタ105のカバー105bの内壁と、コネクタホルダ15の端面15cとの間の隙間、および、コネクタ105のカバー105bの内壁と、コネクタホルダ15の外側面15bとの間の隙間、をシール部材50bにより封止することができる。そのため、外部からの水がコネクタホルダ15の孔15aの内部に浸入するのを抑制することができ、ひいては、外部からの水が発光モジュール20に到達し難くくなる。また、シール部材50bがソケット10に設けられていれば、車両用照明装置1の交換の際にシール部材50bも併せて交換することができる。そのため、作業手順の簡易化、作業時間の短縮化、シール部材50の交換忘れの防止などを図ることができる。すなわち、シール部材50bの交換作業の簡略化を図ることができる。
図6は、他の実施形態に係るシール部材50c(第2のシール部材の一例に相当する)を例示するための模式斜視図である。
図6に示すように、シール部材50cは、コネクタホルダ15の内部に設けることができる。シール部材50cは、コネクタホルダ15の内部の、開口側とは反対側の端部を覆うことができる。シール部材50cは、コネクタホルダ15の孔15aの内部に露出する保持部32の端面32aを覆うことができる。なお、保持部32が設けられない場合には、シール部材50cは、コネクタホルダ15の孔15aの内部に露出する複数の給電端子31の根元を覆うことができる。シール部材50cは、例えば、コネクタホルダ15の孔15aの内部に樹脂を供給することで形成することができる。絶縁性を有するものであれば、供給する樹脂に特に限定はない。供給する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などとすることができる。例えば、ホットメルト法により、溶融した樹脂を孔15aの内部に供給し、これを硬化させることでシール部材50cを形成することができる。また、ディスペンサなどにより、接着剤を孔15aの内部に供給し、これを硬化させることでシール部材50cを形成することもできる。
図6に示すように、シール部材50cは、コネクタホルダ15の内部に設けることができる。シール部材50cは、コネクタホルダ15の内部の、開口側とは反対側の端部を覆うことができる。シール部材50cは、コネクタホルダ15の孔15aの内部に露出する保持部32の端面32aを覆うことができる。なお、保持部32が設けられない場合には、シール部材50cは、コネクタホルダ15の孔15aの内部に露出する複数の給電端子31の根元を覆うことができる。シール部材50cは、例えば、コネクタホルダ15の孔15aの内部に樹脂を供給することで形成することができる。絶縁性を有するものであれば、供給する樹脂に特に限定はない。供給する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などとすることができる。例えば、ホットメルト法により、溶融した樹脂を孔15aの内部に供給し、これを硬化させることでシール部材50cを形成することができる。また、ディスペンサなどにより、接着剤を孔15aの内部に供給し、これを硬化させることでシール部材50cを形成することもできる。
ここで、コネクタ105の端子部105aには、ケーブルが接続されている。そのため、水が、ケーブルと端子部105aとの間の隙間を介して、コネクタホルダ15の孔15aの内部に侵入するおそれがある。シール部材50cは、コネクタホルダ15の孔15aの内部に設けられているので、ケーブルと端子部105aとの間の隙間を介して、水が浸入したとしても、侵入した水が発光モジュール20側に到達するのを抑制することができる。
図7(a)、(b)は、シール部材50cの形態を例示するために模式断面図である。
図7(a)に示すように、保持部32の一方の端部が、コネクタホルダ15の底面15dよりもコネクタホルダ15の開口15c側に位置している場合には、シール部材50cは、保持部32の一方の端部を覆うことができる。この場合、シール部材50cは、孔15aの底面15d、保持部32の端面32a、および、複数の給電端子31の根元を覆うことができる。
図7(a)に示すように、保持部32の一方の端部が、コネクタホルダ15の底面15dよりもコネクタホルダ15の開口15c側に位置している場合には、シール部材50cは、保持部32の一方の端部を覆うことができる。この場合、シール部材50cは、孔15aの底面15d、保持部32の端面32a、および、複数の給電端子31の根元を覆うことができる。
図7(b)に示すように、保持部32の一方の端部が、コネクタホルダ15の底面15dよりも、発光モジュール20側に位置している場合には、シール部材50cは、保持部32の一方の端部を覆うことができる。この場合、シール部材50cは、孔10aの内部に露出する保持部32の端面32a、複数の給電端子31の根元、および孔15aの底面15dを覆うことができる。シール部材50cの一部が、孔10aの内部に設けられていれば、水が浸入する経路を長くすることができる。そのため、水が発光モジュール20にさらに到達し難くくなる。
なお、以上においては、コネクタホルダ15の孔15aの内部にシール部材50cを設ける場合を例示したが、凹部11aの底面11a1側にシール部材50cを設けることもできる。例えば、凹部11aの底面11a1に露出する保持部32の端面32aなどを覆う様にシール部材50cを設けたり、凹部11aの底面11a1に開口する孔10aの内部にシール部材50cを設けたりすることができる。また、保持部32が設けられない場合には、凹部11aの底面11a1に露出する複数の給電端子31の根元を覆う様にシール部材50cを設けることができる。なお、シール部材50cは、コネクタホルダ15の孔15aの内部、および、凹部11aの底面11a1側の少なくともいずれかに設けることもできる。
ただし、コネクタホルダ15の孔15aの内部にシール部材50cを設けるようにすれば、発光モジュール20と複数の給電端子31とを半田付けした後に、シール部材50cを形成することができる。そのため、車両用照明装置1の製造を容易とすることができる。
(車両用灯具)
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。
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。
図8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8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、およびコネクタ105を設けることができる。
図8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、およびコネクタ105を設けることができる。
筐体101には車両用照明装置1を取り付けることができる。筐体101は、装着部11を保持することができる。筐体101は、一方の端部側が開口した箱状を呈したものとすることができる。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を設けることができる。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が挿入される凹部を設けることができる。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。
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、例えば、取付孔101aの周縁に設けられた嵌合部にバヨネット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。
カバー102は、筐体101の開口を塞ぐように設けることができる。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。
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ことができる。例えば、図8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を形成することができる。
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51は、フランジ13と筐体101との間に挟まれる。そのため、シール部材51により、筐体101の内部空間を密閉することができる。また、シール部材51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は、コネクタホルダ15に装着することができる。コネクタ105がコネクタホルダ15に装着されると、複数の給電端子31と、コネクタ105に電気的に接続されている電源などとが電気的に接続される。また前述したように、シール部材50により、外部からの水が発光モジュール20に到達するのを抑制することができる。
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。
1 車両用照明装置、10 ソケット、11 装着部、15 コネクタホルダ、15a 孔、15b 外側面、15c 端面、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、32 保持部、50 シール部材、50a〜50c シール部材、50b1 端面、50b2 溝、100 車両用灯具、101 筐体、105 コネクタ
Claims (8)
- 筒状を呈し、一方の端部が開口しているコネクタホルダを有するソケットと;
前記ソケットの、前記コネクタホルダ側とは反対側に設けられ、少なくとも1つの発光素子を有する発光モジュールと;
一方の端部が前記発光モジュールと電気的に接続され、他方の端部が前記コネクタホルダの内部に露出する複数の給電端子と;
前記複数の給電端子と電気的に接続されるコネクタと、前記コネクタホルダと、の間を封止可能な第1のシール部材と;
を具備し、
前記第1のシール部材は、前記コネクタホルダの開口側に設けられている車両用照明装置。 - 前記第1のシール部材は、リング状を呈し、前記第1のシール部材の内側が、前記コネクタホルダの外側面に接触している請求項1記載の車両用照明装置。
- 前記第1のシール部材は、枠状を呈し、前記コネクタホルダの開口側の端面に設けられている請求項1記載の車両用照明装置。
- 前記第1のシール部材は、枠状を呈し、一方の端面に開口する溝を有し、
前記溝の内部には、前記コネクタホルダの開口の近傍が設けられている請求項1記載の車両用照明装置。 - 筒状を呈し、一方の端部が開口しているコネクタホルダを有するソケットと;
前記ソケットの、前記コネクタホルダ側とは反対側に設けられ、少なくとも1つの発光素子を有する発光モジュールと;
一方の端部が前記発光モジュールと電気的に接続され、他方の端部が前記コネクタホルダの内部に露出する複数の給電端子と;
前記コネクタホルダの内部に設けられ、前記コネクタホルダの内部の、前記開口側とは反対側の端部を覆う第2のシール部材と;
を具備した車両用照明装置。 - 前記ソケットと、前記複数の給電端子と、の間に設けられた保持部をさらに備え、
前記保持部の一方の端部は、前記コネクタホルダの底面よりも、前記コネクタホルダの開口側に位置し、
前記第2のシール部材は、前記保持部の前記一方の端部を覆っている請求項5記載の車両用照明装置。 - 前記ソケットと、前記複数の給電端子と、の間に設けられた保持部をさらに備え、
前記保持部の一方の端部は、前記コネクタホルダの底面よりも、前記発光モジュール側に位置し、
前記第2のシール部材は、前記保持部の前記一方の端部を覆っている請求項5記載の車両用照明装置。 - 請求項1〜7のいずれか1つに記載の車両用照明装置と;
前記車両用照明装置に設けられた複数の給電端子と電気的に接続されるコネクタと;
を具備した車両用灯具。
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