JP2023110244A

JP2023110244A - 車両用照明装置、および車両用灯具

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Publication number: JP2023110244A
Application number: JP2022011568A
Authority: JP
Inventors: 寛光白石; Hiromitsu Shiraishi
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2022-01-28
Filing date: 2022-01-28
Publication date: 2023-08-09

Abstract

【課題】発光素子が実装された基板と、ソケットとの間の熱伝導を高め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、基板と、前記基板の上に設けられた発光素子と、を有する発光モジュールと；金属を含み、前記ソケットと、前記発光モジュールと、の間に設けられた伝熱部と；を具備している。前記伝熱部は、板状を呈し、前記基板が設けられる基部と；前記基部の、前記基板側の面から突出し、前記基部の周縁に沿って設けられた壁部と；を有する。【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、発光ダイオードなどの発光素子を備えた車両用照明装置の普及が進んでいる。
発光素子を備えた車両用照明装置を点灯させると、発光素子から光が照射されるとともに、発光素子、および発光素子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。

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

そのため、発光素子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板状の伝熱部を設ける技術が提案されている。この場合、発光素子が実装された基板は、伝熱部の、ソケット側とは反対の面に接着される。発光素子が実装された基板と、ソケットとの間に金属から形成された伝熱部が設けられていれば、発光素子などにおいて発生した熱をソケットに伝えるのが容易となる。そのため、発光素子の温度が最大ジャンクション温度を超えるのを抑制することができる。

しかしながら、近年においては、車両用照明装置の高光束化が求められており、発光素子、および発光素子に電気的に接続された抵抗などに流す電流が増加する傾向にある。そのため、発光素子などにおいて発生する熱が増加している。

そこで、発光素子が実装された基板と、ソケットとの間の熱伝導をさらに高めることができる技術の開発が望まれていた。

特開２０１６－１９５０９９号公報

本発明が解決しようとする課題は、発光素子が実装された基板と、ソケットとの間の熱伝導を高め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、基板と、前記基板の上に設けられた発光素子と、を有する発光モジュールと；金属を含み、前記ソケットと、前記発光モジュールと、の間に設けられた伝熱部と；を具備している。前記伝熱部は、板状を呈し、前記基板が設けられる基部と；前記基部の、前記基板側の面から突出し、前記基部の周縁に沿って設けられた壁部と；を有する。

本発明の実施形態によれば、発光素子が実装された基板と、ソケットとの間の熱伝導を高め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斜視図である。図１における車両用照明装置のＡ－Ａ線方向の模式断面図である。伝熱部を例示するための模式斜視図である。他の実施形態に係る伝熱部を例示するための模式断面図である。他の実施形態に係る伝熱部を例示するための模式断面図である。図５における伝熱部のＢ部の模式拡大図である。他の実施形態に係る伝熱部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線方向の模式断面図である。
図３は、伝熱部４０を例示するための模式斜視図である。
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、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、放熱フィン１４が設けられる側とは反対の面に設けられる。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の外側面に設けられる。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、円板状を呈している。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の外方に位置している。

放熱フィン１４は、フランジ１３の、装着部１１の側とは反対側に設けられる。放熱フィン１４の形態は、例えば、平板状または柱状としてもよいし、筒状または筒の一部などとしてもよい。図１に例示をした放熱フィン１４の形態は、円筒の一部である。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、平板状の複数の放熱フィン１４を所定の方向に並べて設けることもできる。

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られている。コネクタホルダ１５は、例えば、筒状を呈する放熱フィン１４の内側に設けることもできるし、平板状の放熱フィン１４と並べて設けることもできる。コネクタホルダ１５は、フランジ１３の周縁近傍に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される。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、および伝熱部４０を一体成形したり、ソケット１０、給電部３０、および伝熱部４０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、ソケット１０の一方の端部側に設けられている。発光モジュール２０は、例えば、基板２１、発光素子２２、および素子２３を有する。
基板２１は、伝熱部４０の基部４１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（ソケット１０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に電気的に接続されている。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、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し、チップ状の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、表面実装型の発光素子である。チップ状の発光素子は、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。また、チップ状の発光素子とする場合には、チップ状の発光素子を囲む枠部と、枠部の内側に設けられ、チップ状の発光素子を覆う封止部とを基板２１の上に設けることができる。チップ状の発光素子とすれば、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。一方、表面実装型の発光素子や砲弾型の発光素子とすれば、枠部および封止部などを省くことができる。

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。

素子２３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２３は、例えば、発光素子２２の周辺に設けられ、配線パターン２１ａに電気的に接続される。素子２３は、少なくとも１つ設けることができる。

素子２３は、例えば、抵抗２３ａ、および制御素子２３ｂとすることができる。
ただし、素子２３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２３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２３ａは、基板２１の上に設けられている。抵抗２３ａは、配線パターン２１ａに電気的に接続される。抵抗２３ａ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２３ａ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２３ａが膜状の抵抗器であれば、抵抗２３ａ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２３ａ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２３ａにおける抵抗値のばらつきを抑制することができる。
一方、抵抗２３ａが、表面実装型の抵抗器、またはリード線を有する抵抗器であれば、製造工程の簡略化を図ることができる。

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、発光回路の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２３ａ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２３ａ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２３ａ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２３ａを選択する。抵抗２３ａが膜状の抵抗器の場合には、抵抗２３ａ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２３ａ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２３ｂは、基板２１の上に設けられている。制御素子２３ｂは、配線パターン２１ａに電気的に接続される。制御素子２３ｂ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２３ｂ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２３ｂ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、発光素子２２の光の出射側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。
給電端子３１は、棒状体とすることができる。給電端子３１は、例えば、所定の方向に並べて設けられる。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。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給電端子３１には、コネクタ１０５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される。なお、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は高熱伝導性樹脂から形成することが好ましい。ところが、高熱伝導性樹脂は導電性を有している場合がある。例えば、炭素からなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂は、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られている。また、保持部３２は、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、酸化アルミニウムからなる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２３ａ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２３ａなどにおいて発生した熱と、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。

そこで、車両用照明装置１には、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、伝熱部４０が設けられている。伝熱部４０は、ソケット１０と、発光モジュール２０との間に設けられている。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、銅合金などの金属を含んでいる。
伝熱部４０が設けられていれば、発光モジュール２０と、ソケット１０との間の熱伝導を高めることができる。

ここで、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２３ａ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。
そのため、発光モジュール２０と、ソケット１０との間の熱伝導をさらに高めることが望まれている。

そこで、図２、および図３に示すように、伝熱部４０には、基部４１、および壁部４２が設けられている。例えば、基部４１、および壁部４２は、一体に形成することができる。
基部４１は、板状を呈し、発光モジュール２０（基板２１）が設けられる。基部４１の、壁部４２の内側に位置する面には、発光モジュール２０（基板２１）が接着される。基部４１の、壁部４２の内側に位置する面の平面形状は、基板２１の平面形状と同じとすることができる。例えば、基部４１の平面形状は、四角形とすることができる。基部４１の、壁部４２の内側に位置する面の平面寸法は、基板２１の平面よりも大きくすることができる。基部４１の厚みには特に限定がなく、走行に伴う振動などにより変形が生じなければよい。

基部４１は、例えば、凹部１１ａの底面１１ａ１に接着される。また、例えば、基部４１は、凹部１１ａの底面１１ａ１に設けられた凸状の台座の上に接着してもよい。基部４１とソケット１０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、前述した基板２１と伝熱部４０（基部４１）を接着する接着剤と同じとすることができる。

また、基部４１は、熱伝導グリス（放熱グリス）を含む層を介して、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。

また、例えば、基部４１の一部が凹部１１ａの底面１１ａ１に埋め込まれるようにしてもよい。この場合、基部４１の一部を、凹部１１ａの底面１１ａ１に設けられた凹部の内部に接着したり、熱伝導グリスを含む層を介して取り付けたりすることができる。また、伝熱部４０とソケット１０をインサート成形により一体化する際に、基部４１の一部が、凹部１１ａの底面１１ａ１に埋め込まれるようにしてもよい。

壁部４２は、基部４１の、発光モジュール２０（基板２１）の側の面から突出している。壁部４２は、基部４１の周縁に沿って設けられている。

発光モジュール２０において発生した熱の一部は、基部４１に伝わる。基部４１に伝わった熱は、ソケット１０に伝わるとともに、基部４１の面方向に伝わる。この場合、基部４１の周縁に、基部４１から突出する壁部４２が設けられていれば、基部４１の周縁における放熱に寄与する面積を大きくすることができる。例えば、壁部４２は、放熱フィンの機能を有することができる。

基部４１の平面形状が四角形などの多角形の場合、壁部４２は、基部４１の少なくとも１つの辺の近傍に設けられていればよい。ただし、壁部４２の、基部４１の周縁に沿った長さが長くなれば、基部４１の周縁における放熱量を増加させることができる。そのため、図１および図３に示すように、壁部４２は枠状を呈し、基部４１の周縁を囲むように設けることが好ましい。この様にすれば、基部４１の周縁における放熱量を増加させることができる。また、放熱量に偏りが生じるのを抑制することができるので、放熱効率を向上させることができる。

壁部４２の高さ寸法（車両用照明装置１の中心軸に沿った方向における、壁部４２の寸法）が大きくなれば、基部４１の周縁における放熱量を増加させることができる。一方、壁部４２の高さ寸法を大きくし過ぎると、発光素子２２から出射した光の一部が壁部４２の内壁に入射して、光の取り出し効率が低下するおそれがある。

そのため、図２に示すように、基部４１と、壁部４２の先端部（基部４１の側とは反対の端部）との間の距離をＬ（ｍｍ）、基板２１の厚みをＴ（ｍｍ）、基部４１と発光素子２２の光の出射面との間の距離をＬ１（ｍｍ）とした場合に、「Ｔ（ｍｍ）＜Ｌ（ｍｍ）＜Ｌ１（ｍｍ）」とすることが好ましい。この様にすれば、基部４１の周縁における放熱量の増加と、光の取り出し効率の向上とを図ることができる。

前述した様に、基部４１、および壁部４２は一体に形成することができる。例えば、所定の平面形状（例えば、十字状）を有する板材の周縁近傍を折り曲げて、基部４１、および壁部４２を一体に形成することができる。また、板材をプレス成形して、基部４１、および壁部４２を一体に形成することもできる。また、板材を溶接やロー付けなどで接合して、基部４１、および壁部４２を一体に形成することもできる。また、ロストワックス法やダイカスト法などの鋳造法を用いて、基部４１、および壁部４２を一体に形成することもできる。また、切削加工などにより、基部４１、および壁部４２を一体に形成することもできる。この場合、板材の周縁近傍を折り曲げて、基部４１、および壁部４２を一体に形成すれば、伝熱部４０の製造コストを低減させることができる。

また、図２においては、壁部４２の外側面と、装着部１１の凹部１１ａの内側面との間に隙間が設けられる場合を例示したが、壁部４２の外側面と、凹部１１ａの内側面とが熱的に接続されていてもよい。壁部４２の外側面と、凹部１１ａの内側面とが熱的に接続されていれば、発光モジュール２０において発生した熱を、基部４１および壁部４２を介して、ソケット１０に伝えることができる。そのため、伝熱部４０における放熱量をさらに増加させることができる。

例えば、壁部４２の外側面と、凹部１１ａの内側面とを接触させたり、壁部４２の外側面と、凹部１１ａの内側面との間に熱伝導率の高い材料を充填したりすることができる。壁部４２の外側面と、凹部１１ａの内側面との間に充填する材料は、例えば、前述した基部４１とソケット１０を接着する接着剤、あるいは、熱伝導グリスなどとすることができる。

図４は、他の実施形態に係る伝熱部４０ａを例示するための模式断面図である。
図４に示すように、伝熱部４０ａには、基部４１、および壁部４２ａが設けられている。
前述した伝熱部４０と同様に、基部４１、および壁部４２ａは、一体に形成することができる。壁部４２ａの配設位置、材料、および製造方法は、例えば、前述した壁部４２の配設位置、材料、および製造方法と同じとすることができる。

前述したように、壁部４２ａの高さ寸法が大きくなれば、基部４１の周縁における放熱量を増加させることができる。しかしながら、単に、壁部４２ａの高さ寸法を大きくすると、発光素子２２から出射した光の一部が壁部４２ａの内壁に入射して、光の取り出し効率が低下するおそれがある。

そこで、図４に示すように、壁部４２ａの内側面４２ａ１は、壁部４２ａの先端側（基部４１の側とは反対の端部の側）になるに従い、車両用照明装置１の中心軸から離れる方向に傾斜している。例えば、内側面４２ａ１の傾斜角度θは、「０°＜θ＜９０°」の範囲で適宜選択することができる。なお、傾斜角度θは、基部４１の面と、壁部４２ａの内側面４２ａ１との間の角度である。

また、基部４１と、壁部４２ａの先端部との間の距離をＬ２（ｍｍ）、基部４１と発光素子２２の光の出射面との間の距離をＬ３（ｍｍ）とした場合に、「Ｌ３（ｍｍ）＜Ｌ２（ｍｍ）」となる様にしている。

図４に示すように、壁部４２ａの内側面４２ａ１が傾斜していれば、内側面４２ａ１に入射した光を、車両用照明装置１の正面側に反射させることができる。また、壁部４２ａは、アルミニウムなどの光の反射率が高い材料から形成されている。そのため、基部４１の周縁における放熱量を増加させるために、壁部４２ａの高さ寸法を大きくして、光の取り出し効率が低下するのを抑制することができる。

図５は、他の実施形態に係る伝熱部４０ｂを例示するための模式断面図である。
図６は、図５における伝熱部４０ｂのＢ部の模式拡大図である。
図５、および図６に示すように、伝熱部４０ｂには、基部４１、および壁部４２ｂが設けられている。
前述した伝熱部４０と同様に、基部４１、および壁部４２ｂは、一体に形成することができる。壁部４２ｂの配設位置、材料、および製造方法は、例えば、前述した壁部４２の配設位置、材料、および製造方法と同じとすることができる。

本実施の形態に係る伝熱部４０ｂにおいては、基部４１と、壁部４２ｂの先端部との間の距離をＬ４（ｍｍ）、基部４１と発光素子２２の光の出射面との間の距離をＬ５（ｍｍ）とした場合に、「Ｌ５（ｍｍ）＜Ｌ４（ｍｍ）」となる様にしている。

前述した壁部４２ａの場合には、壁部４２ａの内側面４２ａ１の全体を傾斜させたが、本実施の形態に係る壁部４２ｂの場合には、壁部４２ｂの先端近傍の内側面４２ｂ１を傾斜させている。すなわち、壁部４２ｂの先端近傍の内側面４２ｂ１は、壁部４２ｂの先端側になるに従い、車両用照明装置１の中心軸から離れる方向に傾斜している。例えば、内側面４２ｂ１の傾斜角度θ１は、「０°＜θ１＜９０°」の範囲で適宜選択することができる。なお、傾斜角度θ１は、基部４１の面と、壁部４２ｂの先端近傍の内側面４２ｂ１との間の角度である。

本実施の形態に係る伝熱部４０ｂの場合にも、壁部４２ｂの先端近傍の内側面４２ｂ１に入射した光を、車両用照明装置１の正面側に反射させることができる。また、壁部４２ｂは、アルミニウムなどの光の反射率が高い材料から形成されている。そのため、基部４１の周縁における放熱量を増加させるために、壁部４２ｂの高さ寸法を大きくしても、光の取り出し効率が低下するのを抑制することができる。

図７は、他の実施形態に係る伝熱部４０ｃを例示するための模式断面図である。
図７に示すように、伝熱部４０ｃには、基部４１、壁部４２、および凸部４３が設けられている。基部４１、壁部４２、および凸部４３は一体に形成することができる。例えば、基部４１、壁部４２、および凸部４３は、鋳造法、切削加工、溶接などによる接合により一体に形成することができる。

凸部４３は、基部４１の、壁部４２が設けられる側とは反対の面に設けられている。凸部４３は、ソケット１０（装着部１１）の内部に設けることができる。例えば、インサート成形法などを用いて、凸部４３をソケット１０内部に設けることができる。また、図７に示すように、凹部１１ａの底面１１ａ１に凹部１１ａ２を設け、伝熱層４４を介して、凹部１１ａ２の内部に凸部４３を設けることができる。伝熱層４４は、例えば、前述した基部４１とソケット１０を接着する接着剤、あるいは、熱伝導グリスなどを含むことができる。

凸部４３の平面形状には特に限定がない。凸部４３の平面形状は、例えば、円や多角形などとすることができる。凸部４３の厚みには特に限定がない。凸部４３の、基部４１の側とは反対の端部は、例えば、凹部１１ａの底面１１ａ１と、フランジ１３との間に設けることができる。凸部４３の材料は、前述した伝熱部４０（基部４１、壁部４２）の材料と同じとすることができる。

凸部４３が設けられていれば、発光モジュール２０において発生した熱を、放熱フィン１４の近傍に効率良く伝えることができる。そのため、発光モジュール２０において発生した熱を、より効果的に放熱することができる。

（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。

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８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、２０発光モジュール、２１基板、２２発光素子、４０伝熱部、４０ａ～４０ｃ伝熱部、４１基部、４２壁部、４２ａ、４２ｂ壁部、４２ａ１内側面、４２ｂ１先端近傍の内側面、４３凸部、１００車両用灯具、１０１筐体

Claims

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、基板と、前記基板の上に設けられた発光素子と、を有する発光モジュールと；
金属を含み、前記ソケットと、前記発光モジュールと、の間に設けられた伝熱部と；
を具備し、
前記伝熱部は、
板状を呈し、前記基板が設けられる基部と；
前記基部の、前記基板側の面から突出し、前記基部の周縁に沿って設けられた壁部と；を有する車両用照明装置。
前記基部と、前記壁部の先端部と、の間の距離をＬ（ｍｍ）、前記基板の厚みをＴ（ｍｍ）、前記基部と前記発光素子の光の出射面との間の距離をＬ１（ｍｍ）とした場合に、以下の式を満足する請求項１記載の車両用照明装置。
Ｔ（ｍｍ）＜Ｌ（ｍｍ）＜Ｌ１（ｍｍ）
前記基部と、前記壁部の先端部と、の間の距離をＬ２（ｍｍ）、前記基部と、前記発光素子の光の出射面と、の間の距離をＬ３（ｍｍ）とした場合に、以下の式を満足し、
前記壁部の内側面は、前記壁部の先端側になるに従い、前記車両用照明装置の中心軸から離れる方向に傾斜している請求項１記載の車両用照明装置。
Ｌ３（ｍｍ）＜Ｌ２（ｍｍ）
前記基部と、前記壁部の先端部と、の間の距離をＬ４（ｍｍ）、前記基部と、前記発光素子の光の出射面と、の間の距離をＬ５（ｍｍ）とした場合に、以下の式を満足し、
前記壁部の先端近傍の内側面は、前記壁部の先端側になるに従い、前記車両用照明装置１の中心軸から離れる方向に傾斜している請求項１記載の車両用照明装置。
Ｌ５（ｍｍ）＜Ｌ４（ｍｍ）
前記伝熱部は、前記基部の、前記壁部が設けられる側とは反対の面に設けられた凸部をさらに有する請求項１～４のいずれか１つに記載の車両用照明装置。
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。