JP2023030783A - 車両用照明装置、および車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性の向上と、製造コストの低減と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、高熱伝導性樹脂を含むソケットと；前記ソケットの一方の端部側に設けられ、板状を呈し、金属を含む伝熱プレートと；前記伝熱プレートの、前記ソケット側とは反対側の面に設けられ、発光素子を有する発光モジュールと；前記ソケットの内部に設けられ、金属を含む少なくとも１つの伝熱フィンと；を具備している。前記伝熱フィンの一方の端部が、前記伝熱プレートの、前記ソケット側の面に、直接接触、または、無機材料を用いたフィラーを含む層を介して接続されている。【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。
発光ダイオードを備えた車両用照明装置を点灯させると、発光ダイオードから光が照射されるとともに、発光ダイオード、および発光ダイオードに電気的に接続された抵抗などにおいて熱が発生する。また、車両用照明装置の場合には、車両用照明装置が８５℃程度の高温環境に置かれる場合もある。

発光ダイオードなどにおいて発生した熱や、環境温度などによって、点灯させた発光ダイオードの温度が最大ジャンクション温度を超えると、発光ダイオードが故障したり、寿命が短くなったりするおそれがある。

そのため、発光ダイオードなどが実装された基板と、高熱伝導性樹脂から形成されたソケットと、の間に、金属から形成された伝熱部を設ける技術が提案されている。
また、基板を接合する板状部分と、車両用照明装置の中心軸に沿って延びる複数の板状部分と、を一体に形成した伝熱部も提案されている。

この様な複雑な形態を有する伝熱部は、ダイキャスト法、押し出し成形法、切削加工などにより形成することができる。しかしながら、ダイキャスト法や押し出し成形法により伝熱部を形成すると、金型が必要となる。切削加工により伝熱部を形成すると、長い加工時間が必要となる。すなわち、この様な複雑な形態を有する伝熱部とすれば、放熱性の向上を図ることができるが、製造コストが増大するという新たな課題が生じることになる。 そこで、放熱性の向上と、製造コストの低減とを図ることができる技術の開発が望まれていた。

特開２０１１－１７１２７７号公報

本発明が解決しようとする課題は、放熱性の向上と、製造コストの低減と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、高熱伝導性樹脂を含むソケットと；前記ソケットの一方の端部側に設けられ、板状を呈し、金属を含む伝熱プレートと；前記伝熱プレートの、前記ソケット側とは反対側の面に設けられ、発光素子を有する発光モジュールと；前記ソケットの内部に設けられ、金属を含む少なくとも１つの伝熱フィンと；を具備している。前記伝熱フィンの一方の端部が、前記伝熱プレートの、前記ソケット側の面に、直接接触、または、無機材料を用いたフィラーを含む層を介して接続されている。

本発明の実施形態によれば、放熱性の向上と、製造コストの低減と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。

本実施の形態に係る車両用照明装置を例示するための模式分解図である。 図１における車両用照明装置のＡ－Ａ線断面図である。 他の実施形態に係る伝熱フィンの他方の端部の位置を例示するための模式断面図である。 車両用灯具を例示するための模式部分断面図である。

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。

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分解図である。
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１および図２に示すように、車両用照明装置１には、例えば、ソケット１０、発光モジュール２０、給電部３０、伝熱プレート４０、および伝熱フィン５０が設けられている。

ソケット１０は、例えば、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。
装着部１１は、フランジ１３の一方の面１３ａ（第１の面の一例に相当する）に設けられる。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、例えば、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。

バヨネット１２は、例えば、装着部１１の側面に設けられる。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と対向している。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、例えば、後述する車両用灯具１００の筐体１０１に装着する際に用いられる。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、例えば、板状を呈している。フランジ１３は、例えば、略円板状を呈している。フランジ１３は、面１３ａと、面１３ａに対向する面１３ｂ（第２の面の一例に相当する）と、を有する。フランジ１３の側面は、バヨネット１２の側面よりも車両用照明装置１の外方に位置している。

放熱フィン１４は、例えば、フランジ１３の面１３ｂに設けられる。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２に示すように、ソケット１０には複数の放熱フィン１４を設けることができる。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、板状、または筒状を呈している。

コネクタホルダ１５は、例えば、フランジ１３の面１３ｂに設けられる。コネクタホルダ１５は、放熱フィン１４と並べて設けることができる。コネクタホルダ１５は、筒状を呈し、内部にシール部材１０５ａを有するコネクタ１０５が挿入される。

ソケット１０は、発光モジュール２０、および給電部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。そのため、ソケット１０は、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、例えば、高熱伝導性樹脂から形成することができる。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と、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である。高熱伝導性樹脂の熱伝達率は、例えば、８Ｗ／（ｍ・ｋ）～２０Ｗ／（ｍ・ｋ）程度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、インサート成形法を用いて、ソケット１０、伝熱プレート４０、および伝熱フィン５０を一体成形したり、ソケット１０、給電部３０、伝熱プレート４０、および伝熱フィン５０を一体成形したりすることもできる。

発光モジュール２０は、伝熱プレート４０の、ソケット１０側とは反対側の面４０ａに設けられる。
発光モジュール２０は、例えば、基板２１、発光素子２２、枠部２３、封止部２４、および素子２５を有する。

基板２１は、伝熱プレート４０の面４０ａに接着される。この場合、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）以下である。

基板２１は、板状を呈している。基板２１の平面形状は、例えば、四角形である。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メタルコア基板などであってもよい。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、メタルコア基板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が設けられている。配線パターン２１ａは、例えば、銀を主成分とする材料や、銅を主成分とする材料などから形成される。

また、配線パターン２１ａや、後述する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、ガラス材料を含むことができる。

発光素子２２は、基板２１の上（伝熱プレート４０側とは反対側）に設けられている。発光素子２２は、配線パターン２１ａと電気的に接続される。発光素子２２は、少なくとも１つ設けることができる。複数の発光素子２２を設ける場合には、複数の発光素子２２を互いに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もできるし、ＰＬＣＣ（Plastic Leaded Chip Carrier）型などの表面実装型の発光素子とすることもできるし、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。図１および図２に例示をした発光素子２２は、チップ状の発光素子である。この場合、発光モジュール２０の小型化、ひいては車両用照明装置１の小型化を考慮すると、チップ状の発光素子とすることが好ましい。以下においては、一例として、発光素子２２がチップ状の発光素子である場合を説明する。

チップ状の発光素子２２は、ＣＯＢ（Chip On Board）により配線パターン２１ａに実装することができる。チップ状の発光素子２２は、例えば、上部電極型の発光素子、上下電極型の発光素子、フリップチップ型の発光素子などとすることができる。図１および図２に例示をしたチップ状の発光素子２２は、上下電極型の発光素子である。上部電極型の発光素子の電極、または上下電極型の発光素子の上部電極は、配線により配線パターン２１ａと電気的に接続することができる。この場合、配線は、例えば、ワイヤーボンディング法により接続することができる。フリップチップ型の発光素子２２は、配線パターン２１ａの上に直接実装することができる。

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。

枠部２３は、基板２１の上に設けられている。枠部２３は、枠状を呈し、基板２１に接着されている。枠部２３は、発光素子２２を囲んでいる。枠部２３は、例えば、樹脂から形成される。樹脂は、例えば、ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）、ＰＣ（polycarbonate）、ＰＥＴ、ナイロン（Nylon）、ＰＰ(polypropylene)、ＰＥ(polyethylene)、ＰＳ(polystyrene)などの熱可塑性樹脂とすることができる。

枠部２３は、封止部２４の形成範囲を規定する機能と、リフレクタの機能とを有することができる。そのため、枠部２３は、反射率を向上させるために、酸化チタンの粒子などを含んでいたり、白色の樹脂を含んでいたりすることができる。
また、枠部２３は、省くこともできる。ただし、枠部２３が設けられていれば、発光素子２２から照射された光の利用効率を向上させることができる。また、封止部２４が形成される範囲を小さくすることができるので、発光モジュール２０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２４は、枠部２３の内側に設けられる。封止部２４は、枠部２３により囲まれた領域を覆うように設けられる。封止部２４は、発光素子２２を覆うように設けられる。封止部２４は、透光性を有する樹脂を含んでいる。封止部２４は、例えば、枠部２３の内側に樹脂を充填することで形成される。樹脂の充填は、例えば、ディスペンサなどを用いて行われる。充填する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂などである。
なお、枠部２３が省かれる場合には、例えば、ドーム状の封止部２４が基板２１の上に形成される。

また、封止部２４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）など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。

素子２５は、発光素子２２を有する発光回路を構成するために用いられる受動素子または能動素子とすることができる。素子２５は、例えば、枠部２３の周辺に設けられ、配線パターン２１ａと電気的に接続される。素子２５は、少なくとも１つ設けることができる。

素子２５は、例えば、抵抗２５ａ、および制御素子２５ｂなどとすることができる。
ただし、素子２５の種類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を有する発光回路の構成に応じて適宜変更することができる。例えば、素子２５は、前述したものの他に、コンデンサ、正特性サーミスタ、負特性サーミスタ、インダクタ、サージアブソーバ、バリスタ、ＦＥＴやバイポーラトランジスタなどのトランジスタ、集積回路、演算素子などであってもよい。

抵抗２５ａは、基板２１の上に設けられている。抵抗２５ａは、配線パターン２１ａと電気的に接続される。抵抗２５ａ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２５ａ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（ＲｕＯ_２）である。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される。抵抗２５ａが膜状の抵抗器であれば、抵抗２５ａ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２５ａ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２５ａ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、発光素子２２に直列接続された抵抗２５ａ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。この場合、抵抗２５ａ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。

抵抗２５ａ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２５ａを選択する。抵抗２５ａが膜状の抵抗器の場合には、抵抗２５ａの一部を除去すれば、抵抗値を増加させることができる。例えば、膜状の抵抗器にレーザ光を照射すれば、膜状の抵抗器の一部を容易に除去することができる。なお、抵抗２５ａの数、大きさなどは、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２５ｂは、基板２１の上に設けられている。制御素子２５ｂは、配線パターン２１ａと電気的に接続される。制御素子２５ｂは、例えば、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る。制御素子２５ｂ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である。図１に例示をした制御素子２５ｂは、表面実装型のダイオードである。

その他、必要に応じて光学要素を設けることもできる。光学要素は、例えば、封止部２４の上に設けることができる。光学要素は、例えば、凸レンズ、凹レンズ、導光体などとすることができる。

給電部３０は、例えば、複数の給電端子３１、および保持部３２を有する。
複数の給電端子３１は、棒状体とすることができる。複数の給電端子３１の一方の端部は、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出している。複数の給電端子３１は、例えば、所定の方向に並べて設けられる。複数の給電端子３１の一方の端部は、基板２１に設けられた配線パターン２１ａと半田付けされる。複数の給電端子３１の他方の端部は、コネクタホルダ１５の孔の内部に露出している。コネクタホルダ１５の孔の内部に露出する複数の給電端子３１には、コネクタ１０５が嵌め合わされる。複数の給電端子３１は、例えば、銅合金などの金属から形成される。なお、複数の給電端子３１の形状、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、炭素を用いたフィラーを含む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、複数の給電端子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られている。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。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。保持部３２は、例えば、絶縁性を有する樹脂から形成される。保持部３２は、例えば、ソケット１０に設けられた孔に圧入したり、孔の内壁に接着したりすることができる。

ここで、発光素子２２を点灯させると、発光素子２２や抵抗２５ａなどにおいて熱が発生する。また、車両用照明装置１の場合には、車両用照明装置１が８５℃程度の高温環境に置かれる場合もある。発光素子２２や抵抗２５ａなどにおいて発生した熱や、環境温度などによって、点灯させた発光素子２２の温度が最大ジャンクション温度を超えると、発光素子２２が故障したり、寿命が短くなったりするおそれがある。

また、近年においては、車両用照明装置１の高光束化が求められており、発光素子２２に流す電流を増加させる場合がある。発光素子２２に流す電流を増加させれば、発光素子２２や抵抗２５ａなどにおいて発生する熱が増加する。
また、近年においては、車両用照明装置１の小型化が求められており、車両用照明装置１の中心軸に直交する方向における装着部１１の断面積が小さくなる場合がある。装着部１１の断面積が小さくなると、発光モジュール２０と放熱フィン１４との間の、熱が伝わる部分の断面積が小さくなるので、発光素子２２などにおいて発生した熱が放熱フィン１４に伝わり難くなる。

そこで、本実施の形態に係る車両用照明装置１には、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０が設けられている。
伝熱プレート４０の形状は、例えば、板状とすることができる。前述したように、伝熱プレート４０の一方の面４０ａには、発光モジュール２０（基板２１）が接着される。伝熱プレート４０の平面寸法と平面形状は、例えば、基板２１の平面寸法と平面形状と略同じとすることができる。ただし、伝熱プレート４０には、複数の給電端子３１との短絡を避けるための切り欠き４０ｂが設けられている。なお、切り欠き４０ｂに代えて孔などを設けてもよい。
伝熱プレート４０の厚みは、例えば、３ｍｍ程度とすることができる。

伝熱プレート４０は、例えば、図２に示すように、凹部１１ａの底面１１ａ１に埋め込むことができる。なお、凹部１１ａの底面１１ａ１に設けられた凹部の内部に、伝熱プレート４０の一部を設けるようにしてもよい。また、伝熱プレート４０を、凹部１１ａの底面１１ａ１に設けたり、凹部１１ａの底面１１ａ１に設けられた凸部の頂面に設けたりすることもできる。

すなわち、伝熱プレート４０は、ソケット１０の一方の端部側に設けられていればよい。この場合、伝熱プレート４０の面４０ａがソケット１０から露出し、伝熱プレート４０の面４０ａが、車両用照明装置１の中心軸に略直交するようにすることができる。

なお、前述したように、面４０ａには、発光モジュール２０（基板２１）が接着される。そのため、伝熱プレート４０の面４０ａは、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出した位置に設けることが好ましい。伝熱プレート４０の面４０ａが、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出していれば、接着剤が基板２１の発光素子２２が設けられた面に這い上がるのを抑制することができる。

伝熱フィン５０の形状は、例えば、板状、または柱状とすることができる。例えば、伝熱フィン５０の形状は、平板状、装着部１１の側面に沿った湾曲した形状（例えば、円柱の一部）などとすることができる。また、伝熱フィン５０の形状は、筒状とすることもできる。伝熱フィン５０の形状は、例えば、円筒状などであってもよい。
すなわち、伝熱フィン５０の形状は、例えば、板状、柱状、筒状、装着部１１の側面に沿った湾曲した形状のいずれかとすることができる。

伝熱フィン５０は、ソケット１０の内部に設けられる。伝熱フィン５０は、例えば、装着部１１の内部を延びている。伝熱フィン５０の一方の端部は、例えば、伝熱プレート４０の、面４０ａと対向する面４０ｃに直接接触している。なお、伝熱フィン５０の一方の端部は、前述した熱伝導率の高い接着剤を用いて、伝熱プレート４０の面４０ｃに接着してもよい。伝熱フィン５０の一方の端部は、熱伝導グリス（放熱グリス）を介して伝熱プレート４０の面４０ｃに接続してもよい。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である。熱伝導グリスの熱伝導率は、例えば、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。
すなわち、伝熱フィン５０の一方の端部は、伝熱プレート４０の、ソケット１０側の面４０ｃに、直接接触、または、無機材料を用いたフィラーを含む層を介して接続することができる。

車両用照明装置１の中心軸に沿った方向において、伝熱フィン５０の他方の端部（伝熱フィン５０の、伝熱プレート４０側とは反対側の端部）は、例えば、フランジ１３の装着部１１側の面１３ａの位置、またはフランジ１３の内部の位置、或いはフランジ１３の放熱フィン１４側の面１３ｂの位置などに設けることができる。

この場合、車両用照明装置１の中心軸に沿った方向において、伝熱フィン５０の他方の端部と、放熱フィン１４との間の距離はなるべく短くなるようにすることが好ましい。伝熱フィン５０の他方の端部と、放熱フィン１４との間の距離が短ければ、伝熱フィン５０から放熱フィン１４への熱伝導、ひいては車両用照明装置１の放熱性を向上させることができる。

ただし、伝熱フィン５０の他方の端部は、放熱フィン１４の内部に設けられないようにすることが好ましい。伝熱フィン５０の他方の端部が、放熱フィン１４の内部に設けられていると、放熱フィン１４の厚みが、伝熱フィン５０の厚み分だけ厚くなる。

近年においては、車両用照明装置１の小型化が求められており、放熱フィン１４同士の間の距離が短くなる傾向にある。そのため、伝熱フィン５０の他方の端部が放熱フィン１４の内部に設けられることで、放熱フィン１４の厚みが厚くなると、放熱フィン１４同士の間の距離がさらに短くなる。放熱フィン１４同士の間の距離が短くなり過ぎると、放熱フィン１４同士の間において対流放熱干渉が生じて車両用照明装置１の放熱性が低下するおそれがある。

すなわち、伝熱フィン５０の他方の端部が、フランジ１３の面１３ｂよりも、装着部１１側に位置していれば、放熱フィン１４同士の間の距離を、対流放熱干渉が生じない距離にするのが容易となる。また、放熱フィン１４の数や間隔に関わりなく、伝熱フィン５０の数や間隔を決めることができる。そのため、車両用照明装置１の放熱性を向上させることができる。

図３は、他の実施形態に係る伝熱フィン５０の他方の端部の位置を例示するための模式断面図である。
図３に示すように、フランジ１３の放熱フィン１４側の面１３ｂに凸部１３ｃが設けられ、凸部１３ｃに放熱フィン１４が設けられる場合がある。この様な場合には、凸部１３ｃの内部に、伝熱フィン５０の他方の端部を設けてもよい。この場合、伝熱フィン５０の他方の端部が、フランジ１３の面１３ｂよりも、装着部１１側とは反対側に位置している。しかしながら、伝熱フィン５０の他方の端部は、放熱フィン１４の内部には設けられていない。
以上に説明したように、伝熱フィン５０の他方の端部が、放熱フィン１４の、フランジ１３の面１３ｂ側の端部よりも、装着部１１側に位置していればよい。

伝熱フィン５０の厚み（車両用照明装置１の中心軸に直交する方向の長さ）は、例えば、１ｍｍ～２ｍｍ程度とすることができる。車両用照明装置１の中心軸に沿った方向において、伝熱フィン５０の厚みは、略一定とすることもできるし、変化させることもできる。なお、伝熱フィン５０の厚みが略一定となる場合には、伝熱フィン５０の形状が１．５°程度のテーパ状となっている場合も含まれる。

伝熱フィン５０の形状が筒状の場合には、伝熱フィン５０を装着部１１と同芯に設けることができる。伝熱フィン５０の形状が、筒状であったり、装着部１１の側面に沿った湾曲した形状であったりすれば、伝熱フィン５０の断面積（車両用照明装置１の中心軸に直交する方向の面積）を大きくすることができる。そのため、伝熱プレート４０から伝熱フィン５０に伝わる熱量を増加させることができる。また、伝熱フィン５０の表面積を大きくすることができるので、伝熱フィン５０からソケット１０（装着部１１）に伝わる熱量を増加させることができる。そのため、車両用照明装置１の放熱性を向上させることができる。

伝熱フィン５０は、少なくとも１つ設けることができる。板状または柱状の伝熱フィン５０を複数設ける場合には、複数の伝熱フィン５０を互いに平行となるように並べることができる。筒状の伝熱フィン５０を複数設ける場合には、複数の伝熱フィン５０を同芯となるように設けることができる。

複数の伝熱フィン５０を設ける場合には、車両用照明装置１の中心軸に沿った方向において、伝熱フィン５０の厚みを略一定とすることが好ましい。この様にすれば、車両用照明装置１の中心軸に沿った方向において、複数の伝熱フィン５０同士の間の距離が、略一定となる。複数の伝熱フィン５０同士の間の距離が、略一定となれば、伝熱フィン５０と伝熱フィン５０との間に設けられる、ソケット１０の部分の厚みを略一定とすることができる。そのため、伝熱フィン５０同士の熱干渉を抑制することができ、且つ、ソケット１０の当該部分における熱伝導路の断面積が変動するのを抑制することができる。その結果、伝熱フィン５０からソケット１０への熱伝導、ひいては車両用照明装置１の放熱性を向上させることができる。

伝熱プレート４０および伝熱フィン５０は、発光モジュール２０において発生した熱をソケット１０に伝えやすくするために設けられる。そのため、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０は、熱伝導率の高い材料から形成される。例えば、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属を含んでいる。伝熱プレート４０および伝熱フィン５０の材料は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。複数の伝熱フィン５０が設けられる場合には、同じ材料を用いて伝熱フィン５０を形成することもできるし、異なる材料を用いて伝熱フィン５０を形成することもできる。

伝熱プレート４０および伝熱フィン５０は、インサート成形法を用いて、ソケット１０と一体成形することができる。
また、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０は、ソケット１０に接着することもできる。伝熱プレート４０および伝熱フィン５０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。熱伝導率の高い接着剤は、例えば、前述した、基板２１を伝熱プレート４０の面４０ａに接着する接着剤と同じとすることができる。
また、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０は、熱伝導グリスを含む層を介して、ソケット１０に取り付けることもできる。熱伝導グリスは、例えば、前述した、伝熱プレート４０と伝熱フィン５０とを接続する熱伝導グリスと同じとすることができる。

伝熱プレート４０および伝熱フィン５０が、ソケット１０と一体成形されていたり、ソケット１０に接着されていたりすれば、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０を保持する力を大きくすることができる。

一方、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０が、熱伝導グリスを含む層を介して、ソケット１０に取り付けられていれば、発光素子２２の点灯と消灯に伴う熱応力や、走行に伴う振動により、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０と、ソケット１０との間に経時的に隙間が発生したとしても、発生した隙間を熱伝導グリスにより埋めることができる。また、熱応力や振動を熱伝導グリスにより吸収することもできる。そのため、車両用照明装置１の放熱性を長期間維持することができる。

伝熱プレート４０および伝熱フィン５０と、ソケット１０との接合は、車両用照明装置１の用途などに応じて、適宜選択することができる。

ここで、ダイキャスト法、押し出し成形法、切削加工などにより、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０を一体に形成することもできる。しかしながら、ダイキャスト法や押し出し成形法により、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０を一体に形成すると、金型が必要となる。切削加工により、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０を一体に形成すると、長い加工時間が必要となる。すなわち、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０を一体形成すると、製造コストが増大する。

前述したように、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０は、直接接触、または、無機材料を用いたフィラーを含む層を介して接続されている。すなわち、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０は、別々に形成される。そのため、製造コストの低減を図ることが容易な板金加工などを用いて、伝熱プレート４０および伝熱フィン５０を形成することができる。その結果、放熱性の向上と、製造コストの低減とを図ることができる。

（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。

図４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４に示すように、車両用灯具１００は、例えば、車両用照明装置１、筐体１０１、カバー１０２、光学要素１０３、シール部材１０４、およびコネクタ１０５を有する。

筐体１０１には、車両用照明装置１が取り付けられる。筐体１０１は、装着部１１を保持する。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される。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られる。カバー１０２は、透光性樹脂などから形成される。カバー１０２は、レンズなどの機能を有することもできる。

光学要素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４に例示をした光学要素１０３はリフレクタである。この場合、光学要素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。

シール部材１０４は、フランジ１３と筐体１０１の間に設けられる。シール部材１０４は、環状を呈し、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される。

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１０４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１０４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は、コネクタホルダ１５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る。そのため、コネクタ１０５を複数の給電端子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とを電気的に接続することができる。

また、コネクタ１０５には、シール部材１０５ａが設けられている。シール部材１０５ａを有するコネクタ１０５が、コネクタホルダ１５の内部に挿入された際には、コネクタホルダ１５の内部が水密となるように密閉される。

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、１１ａ 凹部、１１ａ１ 底面、１３ フランジ、１３ａ 面、１３ｂ 面、１４ 放熱フィン、２０ 発光モジュール、２１ 基板、２２ 発光素子、４０ 伝熱プレート、４０ａ 面、５０ 伝熱フィン、１００ 車両用灯具、１０１ 筐体

Claims (6)

1. 高熱伝導性樹脂を含むソケットと；
   前記ソケットの一方の端部側に設けられ、板状を呈し、金属を含む伝熱プレートと；
   前記伝熱プレートの、前記ソケット側とは反対側の面に設けられ、発光素子を有する発光モジュールと；
   前記ソケットの内部に設けられ、金属を含む少なくとも１つの伝熱フィンと；
   を具備し、
   前記伝熱フィンの一方の端部が、前記伝熱プレートの、前記ソケット側の面に、直接接触、または、無機材料を用いたフィラーを含む層を介して接続されている車両用照明装置。
2. 前記ソケットは、
   板状を呈し、第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面と、を有するフランジと；
   柱状を呈し、前記フランジの前記第１の面に設けられた装着部と；
   前記フランジの前記第２の面に設けられた放熱フィンと；
   を有し、
   前記伝熱フィンは、前記ソケットの内部を延び、
   前記伝熱フィンの、前記伝熱プレート側とは反対側の端部が、前記放熱フィンの、前記フランジの前記第２の面側の端部よりも、前記装着部側に位置している請求項１記載の車両用照明装置。
3. 前記ソケットは、
   板状を呈し、第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面と、を有するフランジと；
   柱状を呈し、前記フランジの前記第１の面に設けられた装着部と；
   前記フランジの前記第２の面に設けられた放熱フィンと；
   を有し、
   前記伝熱フィンは、前記ソケットの内部を延び、
   前記伝熱フィンの、前記伝熱プレート側とは反対側の端部が、前記フランジの前記第２の面よりも、前記装着部側に位置している請求項１記載の車両用照明装置。
4. 前記伝熱フィンは、複数設けられ、
   前記車両用照明装置の中心軸に沿った方向において、前記複数の伝熱フィン同士の間の距離が、略一定となっている請求項１～３のいずれか１つに記載の車両用照明装置。
5. 前記伝熱フィンの形状は、板状、柱状、筒状、前記装着部の側面に沿った湾曲した形状のいずれかとなっている請求項１～４のいずれか１つに記載の車両用照明装置。
6. 請求項１～５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が取り付けられる筐体と；
   を具備した車両用灯具。

Images