JP2023041998A - 車両用照明装置、および車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【課題】接着剤が硬化するまでの間に発光モジュールの位置がズレるのを抑制す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、ソケットと;前記ソケットの端部から突出した伝熱部、または、台座と;前記伝熱部の上面、または、前記台座の上面に接着された基板と;前記基板の上に設けられた発光素子と;前記ソケットの端部に設けられ、前記基板を囲む複数の凸部と;を具備している。前記基板の周縁は、前記伝熱部の周縁、または、前記台座の周縁から外部に突出している。少なくとも1つの前記凸部の側部が、前記基板の側面に接触している。【選択図】図1
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は、ソケットと、ソケットの一方の端部側に設けられた発光モジュールと、を備えている。発光モジュールは、発光ダイオードが実装された基板を有し、基板がソケットの一方の端部側に接着される。また、発光モジュールにおいて発生した熱をソケットに伝えやすくするために、発光モジュールと、ソケットとの間に伝熱部が設けられる場合がある。伝熱部が設けられる場合には、基板が伝熱部の上面に接着される。
発光ダイオードを備えた車両用照明装置は、ソケットと、ソケットの一方の端部側に設けられた発光モジュールと、を備えている。発光モジュールは、発光ダイオードが実装された基板を有し、基板がソケットの一方の端部側に接着される。また、発光モジュールにおいて発生した熱をソケットに伝えやすくするために、発光モジュールと、ソケットとの間に伝熱部が設けられる場合がある。伝熱部が設けられる場合には、基板が伝熱部の上面に接着される。
ここで、一般的には、発光モジュールの光軸は、ソケットの中心軸と重なる様にしている。ところが、接着剤にはある程度の流動性があるので、接着剤が硬化するまでの間に発光モジュールの位置がズレる場合がある。ソケットに対する発光モジュールの位置がズレると、所望の配光特性が得られなくなるおそれがある。また、ソケットに対する発光モジュールの位置がズレると、発光ダイオードの放熱性が悪くなり、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おそれもある。
この場合、治具を用いて、基板をソケットまたは伝熱部に接着すれば、発光モジュールの位置がズレるのを抑制することができる。しかしながら、治具を用いると、治具の取り付けに時間がかかったり、車両用照明装置の種類毎に治具が必要になったりして、製造コストが高くなるおそれがある。
そこで、接着剤が硬化するまでの間に発光モジュールの位置がズレるのを抑制することができる技術の開発が望まれていた。
そこで、接着剤が硬化するまでの間に発光モジュールの位置がズレるのを抑制す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、接着剤が硬化するまでの間に発光モジュールの位置がズレるのを抑制す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、ソケットと;前記ソケットの端部から突出した伝熱部、または、台座と;前記伝熱部の上面、または、前記台座の上面に接着された基板と;前記基板の上に設けられた発光素子と;前記ソケットの端部に設けられ、前記基板を囲む複数の凸部と;を具備している。前記基板の周縁は、前記伝熱部の周縁、または、前記台座の周縁から外部に突出している。少なくとも1つの前記凸部の側部が、前記基板の側面に接触している。
本発明の実施形態によれば、接着剤が硬化するまでの間に発光モジュールの位置がズレるのを抑制す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、および伝熱部40が設けられている。
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、および伝熱部40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、コネクタホルダ15、および凸部16を有する。
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。
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、フランジ13の、装着部11側とは反対側に設けられる。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、フランジ13の、装着部11側とは反対側に設けられている。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。
凸部16は、ソケット10の、発光モジュール20が設けられる側の端部に、複数設けられている。例えば、複数の凸部16は、装着部11の凹部11aの底面11a1に設けることができる。複数の凸部16は、発光モジュール20に設けられた基板21を囲んでいる。
なお、複数の凸部16に関する詳細は後述する。
なお、複数の凸部16に関する詳細は後述する。
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導率は、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、コネクタホルダ15、および凸部16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、コネクタホルダ15、および凸部16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、伝熱部40の上面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、伝熱部40の上面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。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。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。この場合、基板21と伝熱部40との間には、無機材料を用いたフィラーを含む接着層41が形成される。
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、伝熱部40の上面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。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。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。この場合、基板21と伝熱部40との間には、無機材料を用いたフィラーを含む接着層41が形成される。
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(伝熱部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、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどとすることができる。
発光素子22は、例えば、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、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。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。
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。
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。
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(RuO2)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。
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。
伝熱部40は、板状を呈し、ソケット10と、発光モジュール20(基板21)との間に設けられている。伝熱部40は、ソケット10の、発光モジュール20が設けられる側の端部から突出している。例えば、図2に示すように、伝熱部40は、凹部11aの底面11a1に接着することができる。また、凹部11aの底面11a1に設けられた凹部の内部に、伝熱部40の一部を接着するようにしてもよい。また、伝熱部40を、凹部11aの底面11a1に設けられた凸状の台座の上に接着するようにしてもよい。伝熱部40とソケット10と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、前述した、発光モジュール20(基板21)と伝熱部40とを接着する接着剤と同じとすることができる。
また、インサート成形法により、伝熱部40とソケット10を一体に成形することもできる。また、熱伝導グリス(放熱グリス)を含む層を介して、伝熱部40をソケット10に取り付けてもよい。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。
伝熱部40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、伝熱部40は、熱伝導率の高い材料から形成される。例えば、伝熱部40は、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。
発光モジュール20において発生する熱が多い場合には、少なくとも1つの伝熱フィンを設けることもできる。例えば、伝熱フィンは、板状または柱状を呈し、ソケット10の内部において、一方の端部が伝熱部40の下面に設けられ、他方の端部が放熱フィン14の近傍に設けられるようにすることができる。
伝熱部40の平面形状は、基板21の平面形状と略同じとすることができる。ただし、図1に示すように、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を設けることができる。伝熱部40の平面寸法は、基板21の平面寸法よりも小さくなっている。そのため、基板21の周縁が、伝熱部40の周縁から外部に突出している。前述した様に、発光モジュール20(基板21)は、伝熱部40の上面40aに接着される。発光モジュール20(基板21)を伝熱部40に接着した際に、余剰となった接着剤が、基板21の発光素子22が設けられた面に這い上がると、車両用照明装置1の見栄えなどの商品価値が低下するおそれがある。基板21の周縁が、伝熱部40の周縁から外部に突出していれば、余剰となった接着剤を凹部11aの底面11a1に排出させることができる。そのため、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。
また、基板21の周縁が、伝熱部40の周縁から外部に突出していれば、後述するように、複数の凸部16により、発光モジュール20(基板21)の位置を合わせたり、接着剤が硬化するまでの間、発光モジュール20(基板21)の位置を維持したりすることができる。
また、例えば、発光モジュール20において発生する熱が少ない場合や、車両用照明装置1の軽量化を図る場合などには、伝熱部40が省かれる場合がある。
伝熱部40を省く場合には、ソケット10の、発光モジュール20が設けられる側の端部から突出した台座11bを設けることができる。
伝熱部40を省く場合には、ソケット10の、発光モジュール20が設けられる側の端部から突出した台座11bを設けることができる。
図3は、台座11bを例示するための模式断面図である。
例えば、図3に示すように、台座11bは、凹部11aの底面11a1に設けることができる。台座11bは、凹部11aの底面11a1から突出している。台座11bは、例えば、装着部11と一体に形成することができる。台座11bの上面11baには、発光モジュール20(基板21)が接着される。接着剤は、前述した、発光モジュール20(基板21)と伝熱部40とを接着する接着剤と同じとすることができる。この場合、基板21と、台座11bとの間には、無機材料を用いたフィラーを含む接着層41が形成される。
例えば、図3に示すように、台座11bは、凹部11aの底面11a1に設けることができる。台座11bは、凹部11aの底面11a1から突出している。台座11bは、例えば、装着部11と一体に形成することができる。台座11bの上面11baには、発光モジュール20(基板21)が接着される。接着剤は、前述した、発光モジュール20(基板21)と伝熱部40とを接着する接着剤と同じとすることができる。この場合、基板21と、台座11bとの間には、無機材料を用いたフィラーを含む接着層41が形成される。
台座11bの平面形状は、基板21の平面形状と略同じとすることができる。台座11bの平面寸法は、基板21の平面寸法よりも小さくなっている。そのため、基板21の周縁が、台座11bの周縁から外部に突出している。この様にすれば、前述した、伝熱部40と同様の効果を享受することができる。すなわち、台座11bの平面寸法が、基板21の平面寸法よりも小さくなっていれば、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。また、複数の凸部16により、発光モジュール20(基板21)の位置を合わせたり、接着剤が硬化するまでの間、発光モジュール20(基板21)の位置を維持したりすることができる。
次に、複数の凸部16についてさらに説明する。
前述した様に、発光モジュール20(基板21)は、伝熱部40の上面40a、または、台座11bの上面11baに接着される。
ここで、接着剤にはある程度の流動性があるので、接着剤が硬化するまでの間に発光モジュール20の位置がズレる場合がある。例えば、ソケット10の中心軸10aに対する発光モジュール20の位置がズレると、所望の配光特性が得られなくなるおそれがある。また、放熱フィン14に対する発光モジュール20の位置がズレると、発光素子22の放熱性が悪くなり、発光素子22の温度が最大ジャンクション温度を超えるおそれもある。
前述した様に、発光モジュール20(基板21)は、伝熱部40の上面40a、または、台座11bの上面11baに接着される。
ここで、接着剤にはある程度の流動性があるので、接着剤が硬化するまでの間に発光モジュール20の位置がズレる場合がある。例えば、ソケット10の中心軸10aに対する発光モジュール20の位置がズレると、所望の配光特性が得られなくなるおそれがある。また、放熱フィン14に対する発光モジュール20の位置がズレると、発光素子22の放熱性が悪くなり、発光素子22の温度が最大ジャンクション温度を超えるおそれもある。
この場合、治具を用いて、発光モジュール20(基板21)を、伝熱部40または台座11bに接着すれば、発光モジュール20の位置がズレるのを抑制することができる。しかしながら、治具を用いると、治具の取り付けに時間がかかったり、車両用照明装置1の種類毎に治具が必要になったりして、製造コストが高くなるおそれがある。
そこで、本実施の形態に係る車両用照明装置1には複数の凸部16が設けられている。 例えば、図1および図2に示すように、複数の凸部16は、装着部11の凹部11aの底面11a1から突出している。複数の凸部16は、発光モジュール20(基板21)を囲んでいる。凸部16は、基板21の1つの辺に対して、少なくとも1つ設けることができる。図1に例示をした車両用照明装置1の場合には、基板21の1つの辺に対して、1つの凸部16が設けられている。凸部16の基板21側の側部は、基板21の側面21bと接触してもよいし、凸部16の基板21側の側部と、基板21の側面21bとの間に僅かな隙間が設けられていてもよい。凸部16と、基板21の側面21bとの間に隙間が設けられる場合であっても、基板21の、少なくとも1つの側面21bと、いずれかの凸部16とが接触していれば、発光モジュール20の位置ズレを許容範囲内とするのが容易となる。この場合、凸部16と接触する側面21bの数が多くなれば、発光モジュール20の位置ズレ量をより少なくすることができる。
図4(a)、(b)は、ソケット10の中心軸10aに平行な方向における凸部16の断面を例示するための模式図である。
図4(a)、(b)に示すように、凸部16の頂部には、傾斜部16aを設けることができる。傾斜部16aは、凸部16の上端側になるに従い、基板21の側面21bから離れる方向に傾斜している。この様な傾斜部16aが設けられていれば、複数の凸部16により囲まれた領域に発光モジュール20を挿入するのが容易となる。
図4(a)、(b)に示すように、凸部16の頂部には、傾斜部16aを設けることができる。傾斜部16aは、凸部16の上端側になるに従い、基板21の側面21bから離れる方向に傾斜している。この様な傾斜部16aが設けられていれば、複数の凸部16により囲まれた領域に発光モジュール20を挿入するのが容易となる。
ここで、ソケット10の端部(凹部11aの底面11a1)と、基板21の上面(基板21の、発光素子22が設けられる面)との間の距離をH1(mm)とし、ソケット10の端部(凹部11aの底面11a1)と、基板21の下面(基板21の、発光素子22が設けられる側とは反対側の面)との間の距離をH2(mm)とし、ソケット10の端部(凹部11aの底面11a1)と、傾斜部16aの下端(傾斜部16aの、凹部11aの底面11a1側の端部)との間の距離をH3(mm)とし、ソケット10の端部(凹部11aの底面11a1)と、凸部16の上端との間の距離をH4(mm)とする。
図4(a)、(b)に示すように、「H2(mm)<H3(mm)<H1(mm)」とすれば、凸部16の傾斜していない部分に基板21の側面21bを接触させることができる。そのため、発光モジュール20の位置ズレ量を少なくすることができる。
図4(a)に示すように、「H1(mm)<H4(mm)」とすれば、ソケット10の中心軸10aに沿った方向における傾斜部16aの長さを長くすることができる。そのため、複数の凸部16により囲まれた領域に発光モジュール20を挿入するのがさらに容易となる。
図4(b)に示すように、「H1(mm)≧H4(mm)」とすれば、発光モジュール20の側方に向かう光が、凸部16に入射するのを抑制することができる。そのため、光が凸部16に吸収されるのを抑制することができるので、ソケット10からの光の取り出し効率を向上させることができる。
図5(a)~(c)は、複数の凸部16の配置を例示するための模式平面図である。
図5(a)~(c)は、ソケット10の中心軸10aに沿った方向から、複数の凸部16を見た場合である。なお、繁雑となるのを避けるために、複数の凸部16と、基板21のみを描いている。
図5(a)~(c)は、ソケット10の中心軸10aに沿った方向から、複数の凸部16を見た場合である。なお、繁雑となるのを避けるために、複数の凸部16と、基板21のみを描いている。
図5(a)に示すように、凸部16は、基板21の辺の中央に設けることができる。
図5(b)に示すように、凸部16は、基板21の角部の近傍に設けることもできる。 また、基板21の1つの辺に対して、1つの凸部16を設けることもできるし、複数の凸部16を設けることもできる。
凸部16の数と配置は、基板21の平面寸法、基板21の平面形状、および基板21の周辺に設けられる要素などに応じて、適宜変更することができる。
図5(b)に示すように、凸部16は、基板21の角部の近傍に設けることもできる。 また、基板21の1つの辺に対して、1つの凸部16を設けることもできるし、複数の凸部16を設けることもできる。
凸部16の数と配置は、基板21の平面寸法、基板21の平面形状、および基板21の周辺に設けられる要素などに応じて、適宜変更することができる。
また、図5(c)に示すように、基板21の角部の近傍に凸部160を設ける場合には、凸部160が、基板21の、互いに隣接する2つの側面21bに接触するようにしてもよい。この場合、基板21の、互いに対向する2つの角部のそれぞれに対して、1つの凸部160を設けることができる。例えば、ソケット10の中心軸10aに沿った方向から見た場合、凸部160の輪郭はL字状とすることができる。
以上に説明した様に、凸部16、160が設けられていれば、接着剤が硬化するまでの間に発光モジュール20の位置がズレるのを抑制することができる。また、治具などを用いなくても、発光モジュール20の光軸を、ソケット10の中心軸10aに合わせることができる。そのため、製造コストの低減を図ることもできる。
(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6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6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。
図6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6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、11b 台座、11ba 上面、13 フランジ、16 凸部、16a 傾斜部、20 発光モジュール、21 基板、21b 側面、22 発光素子、40 伝熱部、40a 上面、41 接着層、100 車両用灯具、101 筐体、160 凸部
Claims (5)
- ソケットと;
前記ソケットの端部から突出した伝熱部、または、台座と;
前記伝熱部の上面、または、前記台座の上面に接着された基板と;
前記基板の上に設けられた発光素子と;
前記ソケットの端部に設けられ、前記基板を囲む複数の凸部と;
を具備し、
前記基板の周縁は、前記伝熱部の周縁、または、前記台座の周縁から外部に突出し、
少なくとも1つの前記凸部の側部が、前記基板の側面に接触している車両用照明装置。 - 前記凸部は、前記基板の1つの辺に対して、少なくとも1つ設けられている請求項1記載の車両用照明装置。
- 前記凸部の頂部には、傾斜部が設けられ、
前記傾斜部は、前記凸部の上端側になるに従い、前記基板の側面から離れる方向に傾斜している請求項1または2に記載の車両用照明装置。 - 前記ソケットの端部と、前記基板の上面との間の距離をH1(mm)とし、
前記ソケットの端部と、前記基板の下面との間の距離をH2(mm)とし、
前記ソケットの端部と、前記傾斜部の下端との間の距離をH3(mm)とした場合に以下の式を満足する請求項1~3のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
H2(mm)<H3(mm)<H1(mm) - 請求項1~4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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021149041A JP2023041998A (ja) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | 車両用照明装置、および車両用灯具 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2023041998A true JP2023041998A (ja) | 2023-03-27 |
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ID=85717229
Family Applications (1)
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JP2021149041A Pending JP2023041998A (ja) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | 車両用照明装置、および車両用灯具 |
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-
2021
- 2021-09-14 JP JP2021149041A patent/JP2023041998A/ja active Pending
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