JP6035873B2 - 車両用灯具の半導体型光源の光源ユニット、車両用灯具の半導体型光源の光源ユニットの製造方法、及び車両用灯具 - Google Patents
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Description
図1〜図10は、この発明にかかる車両用灯具の半導体型光源の光源ユニットの実施形態およびこの発明にかかる車両用灯具の実施形態を示す。以下、この実施形態における車両用灯具の半導体型光源の光源ユニットおよびこの実施形態における車両用灯具の構成について説明する。図1において、符号100は、この実施形態における車両用灯具である。
前記車両用灯具100は、この例では1灯式のテール・ストップランプである。すなわち、前記車両用灯具100は、1灯(1個のランプ、1個の灯具)でテールランプ機能とストップランプ機能とを併用するものである。前記車両用灯具100は、車両(図示せず)の後部の左右にそれぞれ装備される。前記車両用灯具100は、図示しない他のランプ機能(たとえば、バックアップランプ機能、ターンシグナルランプ機能)と組み合わせられてリヤコンビネーションランプを構成する場合がある。なお、前記車両用灯具100は、テール・ストップランプであるから、前記車両用灯具100における正面とは、車両の後側から見た面である。
前記光源ユニット1は、図1、図2に示すように、光源部(光学部品)10と、ソケット部(ソケット部品)11と、光学部品としてのカバー部(カバー部品)12と、を備える。前記光源部10および前記カバー部12は、前記ソケット部11の一端部(正面側の端部)に取り付けられている。前記光源部10は、前記カバー部12によりカバーされている。
前記光源部10は、図2、図4、図5、図7、図9、図10に示すように、基板3と、前記半導体型光源の複数個この例では5個の発光チップ40、41、42、43、44(以下、「40〜44」と記載する場合がある)と、制御素子(図示せず)と、配線素子(図示せず)と、包囲壁部材18と、封止部材180と、を備えるものである。
前記基板3は、この例では、セラミックからなる。前記基板3は、図2、図5に示すように、平面(上)から見て四角形をなす。なお、前記基板3は、四角形の4角を切除したほぼ八角形の板形状をなすものであっても良い。前記基板3の1辺(下辺)には、前記ソケット部11の給電部材91、92、93(以下、「91〜93」と記載する場合がある)が挿通する挿通孔31、32、33がそれぞれパンチングにより設けられている。前記基板3の一面(上面)には、平面の実装面34が設けられている。前記基板3の他面(下面)には、平面の当接面35が設けられている。なお、高反射部材のセラミック製の前記基板3の実装面34に、さらに高反射塗料や高反射蒸着などの高反射面30を設けても良い。
前記5個の発光チップ40〜44からなる前記半導体型光源は、LED、EL(有機EL)などの自発光半導体型光源(この実施形態ではLED)を使用する。前記発光チップ40〜44は、図2、図5に示すように、正面方向(前記基板3の実装面34に対して垂直方向)から見て微小な矩形(正方形もしくは長方形)形状の半導体チップ(光源チップ)からなり、この例では、ベアチップからなる。前記5個の発光チップ40〜44は、前記基板3に実装されている面以外の一正面および4側面から光を放射する。
前記包囲壁部材18は、絶縁性部材たとえば樹脂、この例では、反射率を上げた樹脂から構成されている。前記包囲壁部材18は、図2、図4、図5、図7に示すように、5個の前記発光チップ40〜44全部と、前記配線素子の一部を包囲する円環状形状をなすものである。すなわち、前記包囲壁部材18は、中央部が中空部であり、かつ、周囲部が壁部である円環状形状をなすものである。前記包囲壁部材18の前記壁部の肉厚(前記壁部の内周面から外周面までの厚さ)は、ほぼ均一(均等)である。
前記封止部材180は、光透過性部材、たとえば、エポキシ系樹脂またはシリコン系樹脂から構成されている。
前記ソケット部11は、図2〜図10に示すように、絶縁部材7と、熱伝導樹脂部材8と、3本の前記給電部材91〜93と、金属体2と、を備えるものである。熱伝導性と導電性を有する前記熱伝導樹脂部材8と、導電性を有する前記給電部材91〜93とは、絶縁性を有する前記絶縁部材7を介して、相互に絶縁状態で一体に組み込まれている。
前記金属体2は、図4〜図10に示すように、この例では、アルミニウム製の板形状をなし、プレス加工により成形されている。前記金属体2の一面の固定面20は、グリース(熱伝導性グリース)21を介して前記熱伝導樹脂部材8に固定されている。前記金属体2の他面の当接面22には、図示しない熱伝導性媒体(たとえば、熱伝導性接着剤や熱伝導性グリースなど)を介して前記基板3の前記当接面35が密着している。
前記絶縁部材7は、図3、図5、図9に示すように、前記給電部材91〜93の一部の中間部を外装して、前記熱伝導樹脂部材8と前記給電部材91〜93とを相互に絶縁状態で組み込むものである。前記絶縁部材7は、たとえば、絶縁性の樹脂部材からなる。前記絶縁部材7の一端面から前記給電部材91〜93の一端部が突出している。前記絶縁部材7の他端面から前記給電部材91〜93の他端部が突出している。
前記熱伝導樹脂部材8は、図2〜図10に示すように、前記光源部10で発生する熱を前記金属体2を介して外部に放射させるものである。前記熱伝導樹脂部材8は、熱伝導性樹脂、たとえば、炭素繊維(短炭素繊維)、あるいは、炭素顆粒、あるいは、炭素繊維と炭素顆粒との混合物を含有する樹脂から構成されている。前記熱伝導樹脂部材8は、この例では、少なくとも炭素繊維を含有する樹脂の射出成形品から構成されている。
前記熱伝導樹脂部材8は、この例では、炭素繊維を含有する樹脂の射出成形品から構成されている。前記熱伝導樹脂部材8を射出成形する際の成形金型(図示せず)のゲートは、この例では、図4に示すように、1点ゲートG1、あるいは、2点ゲートG2がある。
以下、それぞれ別個に成形される前記熱伝導樹脂部材8と前記金属体2との固定について説明する。まず、前記熱伝導樹脂部材8の前記天板部80の前記固定面81上であって、前記溝84により囲まれた内側の1箇所(概ねセンタ)に、前記グリース21がデスペンサ(図示せず)により管理された定量分塗布される(図7参照)。なお、前記グリース21を、1箇所ではなく、複数個所に定量滴下しても良い。
前記給電部材91〜93は、前記光源部10に電気的に接続されていて、前記光源部10に給電するものである。前記給電部材91〜93の一端部(前記基板3に取り付けられる端部)は、それぞれストレートピンからなる。ストレートピンの前記給電部材91〜93の一端部は、横一直線上に配置されていて、前記絶縁部材7の一端面(前記基板3に対向する面)から突出している。前記給電部材91〜93の一端部は、前記基板3を貫通して、半田62により、電気的に接続されていてかつ機械的に取り付けられている。なお、前記半田62の代わりにレーザー溶接などであっても良い。
前記熱伝導樹脂部材8の一部の前記コネクタ嵌合部801および前記給電部材91〜93の一部の前記ターミナル910〜930は、コネクタ部13を構成する。前記コネクタ部13には、電源側のコネクタ14が機械的に着脱可能にかつ電気的に断続可能に取り付けられている。
前記カバー部12は、光透過性部材からなる。前記カバー部12には、前記5個の発光チップ40〜44からの光を光学制御して射出するプリズムなどの光学制御部(図示せず)が設けられている。前記カバー部12は、光学部品である。
この実施形態における車両用灯具の半導体型光源の光源ユニット1およびこの実施形態における車両用灯具100(以下、「この実施形態における光源ユニット1および車両用灯具100」と称する)は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
この実施形態における光源ユニット1および車両用灯具100は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
なお、前記の実施形態においては、5個の発光チップ40〜44を使用するものである。ところが、この発明においては、発光チップとして、2個〜4個、6個以上であっても良い。テールランプ機能として使用する発光チップの個数やレイアウト、および、ストップランプ機能として使用する発光チップの個数やレイアウトは、特に限定しない。すなわち、複数個の発光チップが一列にあるいは円周上に実装されていれば良い。しかも、複数個の発光チップを円周上に配置する場合において、円周の中心に発光チップを配置しなくても良い。その上、2個以上の発光チップを円周上に配置する場合において、等間隔に配置しなくても良い。
101 ランプハウジング
102 ランプレンズ
103 リフレクタ
104 透孔
105 灯室
106 透孔
107 反射面
108 パッキン
1 光源ユニット
10 光源部
11 ソケット部
12 カバー部
13 コネクタ部
14 コネクタ
144、145、146 ハーネス
18 包囲壁部材
180 封止部材
2 金属体
20 固定面
21 グリース
22 当接面
23 回避凹部
24 固定部
3 基板
30 高反射面
31、32、33 挿通孔
34 実装面
35 当接面
40、41、42、43、44 発光チップ
62 半田
7 絶縁部材
8 熱伝導樹脂部材
80 天板部
81 固定面
82 固定リブ
83 位置決め凸部
84 溝
85 基板保護壁
86 切欠
87 取付孔
88 ガイド凸部
89 フィン部
800 貫通空隙
801 コネクタ嵌合部
802 凹部
803 取付貫通孔
804 鍔部
805 取付部
806 傾斜面
807 水平面
808 第1空隙
809 第2空隙
810 超音波ホーン
811 空間
812 ロック部
91、92、93 給電部材
910、920、930 ターミナル
F 焦点
O 中心
G1、G2 ゲート
Claims (6)
- 車両用灯具の半導体型光源の光源ユニットにおいて、
光源部と、前記光源部が取り付けられているソケット部と、を備え、
前記光源部は、基板と、前記基板の実装面に実装された半導体型光源の発光チップと、を有し、
前記ソケット部は、
熱伝導性樹脂から成形されていて、前記光源部で発生する熱を外部に放射させる熱伝導樹脂部材と、
前記光源部と電気的に接続されていて、前記光源部に給電する給電部材と、
少なくとも前記給電部材の一部を外装して、前記熱伝導樹脂部材と前記給電部材とを相互に絶縁状態で組み込む絶縁部材と、
前記熱伝導樹脂部材と別個に成形されていて、前記熱伝導樹脂部材に固定されていて、前記光源部が密着されている金属体と、
から構成されており、
前記熱伝導樹脂部材は、前記光源部が取り付けられている側の端部に配置された天板部を有し、
前記金属体は、前記天板部にグリースを介して密着した状態で固定されており、
前記金属体は、矩形板状であり、外周縁の1辺には前記給電部材を回避する回避凹部が設けられていて、前記外周円のうち前記回避凹部以外の3辺には長方形の金属側固定部が設けられていて、
前記天板部には、前記金属体に固定される前記天板側固定面から突出し前記金属側固定部に加締め付けられて前記金属体を固定する複数個の天板側固定部が設けられている、
ことを特徴とする車両用灯具の半導体型光源の光源ユニット。 - 前記天板側固定面、及び、前記金属体のうち前記天板部に固定される金属側固定面の少なくとも一方には、前記金属体の外周縁よりも小さい周形状の溝が形成され、
前記グリースは、前記溝に囲まれた内側に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具の半導体型光源の光源ユニット。 - 前記熱伝導樹脂部材と前記金属体とには、相互の位置を決める位置決め部がそれぞれ設けられている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用灯具の半導体型光源の光源ユニット。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用灯具の半導体型光源の光源ユニットの製造方法であって、
前記熱伝導樹脂部材を射出成型する工程を含み、
前記天板部のうち前記光源部が取り付けられる側とは反対側の面には、光源ユニットが装備されている車両用灯具を車両に装備した際に、垂直方向に位置する複数のフィン部と空隙とが設けられていて、
前記熱伝導樹脂部材を射出成形する際の成形金型のゲートは、複数の前記フィン部のうち、前記光源部が取り付けられている側と反対側の面の中心もしくはその近傍に位置し、
前記ソケット部には、前記熱伝導樹脂部材の一部と前記給電部材の一部とから構成されている光源側のコネクタ部が設けられていて、
前記ゲートが位置する前記フィン部のうち、前記コネクタ部に連なる部分が切除されている、
ことを特徴とする車両用灯具の半導体型光源の光源ユニットの製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用灯具の半導体型光源の光源ユニットの製造方法であって、
前記熱伝導樹脂部材を射出成型する工程を含み、
前記天板部のうち前記光源部が取り付けられる側とは反対側の面には、光源ユニットが装備されている車両用灯具を車両に装備した際に、垂直方向に位置する複数のフィン部と空隙とが設けられていて、
前記熱伝導樹脂部材には、光源ユニットを車両用灯具に装備するための取付部が設けられていて、
前記熱伝導樹脂部材を射出成形する際の成形金型のゲートは、前記取付部の端面の一直線もしくはほぼ一直線上の2箇所に位置する、
ことを特徴とする車両用灯具の半導体型光源の光源ユニットの製造方法。 - 半導体型光源を光源とする車両用灯具において、
灯室を区画するランプハウジングおよびランプレンズと、
前記灯室内に配置されている前記請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用灯具の半導体型光源の光源ユニットと、
を備える、ことを特徴とする車両用灯具。
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