JP6467206B2 - 光源ユニット - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニットに関する。
この種の光源ユニットは、例えば特許文献１に開示されている。当該光源ユニットにおいては、半導体発光素子が光源として用いられている。発光に伴う熱を放散するために、半導体発光素子を支持する基板は、放熱部材上に固定されている。
特開２０１２−１１９２４３号公報
本発明は、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニットの小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性を確保することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明がとりうる一態様は、光源ユニットであって、
第一熱伝導率を有し、第一の側と第二の側を区画しているソケットと、
前記第一熱伝導率より高い第二熱伝導率を有している放熱部材と、
前記第一の側に配置されている基板と、
前記基板に支持されている半導体発光素子と、
を備えており、
前記ソケットは、射出成型品であり、
前記放熱部材は、
前記第一の側に配置されて第一方向に延び、前記基板を支持している第一部分と、
折り曲げ加工されることにより、前記第一方向と交差する第二方向に延びる部分を有している第二部分と、
を有しており、
前記第二部分の一部は、前記第二の側に配置されている。
半導体発光素子は、発光に伴い多くの熱を発する。この熱を効率よく放散するためには、ソケットを金属で形成することが好ましい。他方、成型容易性、軽量化、コスト抑制などの観点から、ソケットを射出成型可能な樹脂材料などで形成したいというニーズがある。しかしながら、そのような材料は、金属より熱伝導性に劣るのが一般的である。発明者らは、第一熱伝導率を有する射出成型品であるソケットと、第一熱伝導率より高い第二熱伝導率を有する材料からなる放熱部材を組み合わせることにより、成型容易性、軽量化、コスト抑制などのニーズを満たしつつ、放熱性を向上できるとの着想を得た。
具体的には、第二部分が第一部分の延びる方向と交差する方向に延びる部分を有するように、放熱部材が形成される。第一部分は、ソケットにより区画される光源ユニットの第一の側に配置され、半導体発光素子が支持された基板を支持する。第二部分の一部は、ソケットにより区画される光源ユニットの第二の側に配置される。半導体発光素子から発生した熱は、第一部分を経由して第二部分へ導かれ、光源ユニットの第二の側において効率よく放散される。
また、発明者らは、板材を折り曲げ加工して放熱部材を形成すれば、放熱部材が切削加工などによりブロック状を呈するように形成される場合と比較して、より小さい体積でより大きな表面積を確保できることを見出した。すなわち、放熱部材の第二部分は、折り曲げ加工されることにより、第一部分の延びる方向と交差する方向に延びる部分を有するように形成される。これにより、放熱部材の軽量化と放熱性確保を両立できる。放熱部材の存在によりソケットの体積を大きくする必要性が低下するため、光源ユニット全体の軽量化および小型化も可能である。したがって、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニットの小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性を確保できる。
上記の光源ユニットは、以下のように構成されうる。
前記半導体発光素子と電気的に接続された導電端子を備えており、
前記ソケットは、前記導電端子の先端を収容するコネクタ部を有しており、
前記コネクタ部は、前記第二の側に配置された開口部を有しており、
前記第二部分の先端は、前記第二方向について、前記導電端子の先端より前記第一部分から離れている。
ソケットは射出成型品であるため、比較的複雑な形状を有するコネクタ部を容易に一体成型できる。このような構成によれば、半導体発光素子への給電経路は、ソケットの内部に配置される。しかしながら、放熱部材は折り曲げ加工により形成されているため、放熱性を確保しつつも小型化が可能である。これにより生じたスペースを利用して半導体発光素子への給電経路が配置されうる。したがって、半導体発光素子への給電経路がソケットの内部に配置されながらも、ソケットの大型化、ひいては光源ユニットの大型化を抑制できる。
放熱部材の放熱性をより高めるためには、光源ユニットの第二の側に配置される第二部分の一部の表面積を大きくすることが好ましい。上記の構成によれば、このような要求に応えることが容易である。したがって、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニットの小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性をより容易に確保できる。
上記の光源ユニットは、以下のように構成されうる。
前記ソケットは、前記第二の側に配列された複数の放熱フィンを備えており、
前記第二部分の一部は、前記ソケットにおける前記複数の放熱フィンが配列された領域の外側に配置されている。
ソケットは射出成型品であるため、比較的複雑な形状を有する複数の放熱フィンを容易に一体成型できる。これにより、光源ユニットの放熱性をさらに向上できる。また、放熱部材を金属などで形成した場合、当該放熱部材は、表面積を大きくするために薄く射出成型される各放熱フィンよりも高い剛性を有する。ソケットにおける複数の放熱フィンが配列された領域の外側に第二部分の一部が配置されることにより、剛性が相対的に低い放熱フィンを外力から保護できる。したがって、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニットの小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性をより容易に確保できる。
上記の光源ユニットは、以下のように構成されうる。
前記放熱部材の少なくとも一部は、前記ソケットと一体成型されている。
この場合、ソケットに形成した穴に放熱部材の第二部分を挿入することによりソケットと放熱部材を一体化する場合と比較して、ソケットの成型金型を簡略化できる。また、ソケットと放熱部材が密着した状態で固定されるため、放熱部材の放熱性を向上できるだけでなく、ソケットと放熱部材の結合部を通じた水分や埃の侵入を防止できる。さらに、第二部分を穴に挿入する工程が不要であるため、第二部分のうちソケットの内部に配置される部分の形状について選択自由度が高まる。例えば、ソケットの内部で複数の折り曲げ部を有するように第二部分を形成すれば、ソケットの大型化を伴うことなく、放熱性をさらに向上できる。したがって、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニットの小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性をより容易に確保できるだけでなく、半導体発光素子を水分や埃から保護できる。
あるいは、上記の光源ユニットは以下のように構成されうる。
前記ソケットには前記第一の側に開口する穴が形成されており、
前記第二部分が前記穴に挿入されることにより、前記放熱部材と前記ソケットが一体化されている。
この場合、小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性を確保可能な光源ユニットを提供するにあたって、組立作業性を向上できる。
この場合、上記の光源ユニットは、以下のように構成されうる。
前記穴は貫通穴であり、
前記放熱部材と前記貫通穴の内壁の間に配置された封止部材を備えている。
このような構成によれば、第二部分を貫通穴に挿入することによりソケットと放熱部材を一体化する場合においても、第二部分と貫通穴の間に生じる僅かな隙間から、水分や埃が侵入することを防止できる。したがって、小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性を確保可能な光源ユニットを提供するにあたって、組立作業性を向上できるだけでなく、半導体発光素子を水分や埃から保護できる。
第一実施形態に係る光源ユニットの外観を示す図である。 上記光源ユニットの構成を示す断面図である。 上記光源ユニットの構成を示す分解斜視図である。 上記光源ユニットの第一変形例を示す図である。 上記光源ユニットの第二変形例を示す図である。 上記光源ユニットが照明装置に装着された状態を示す断面図である。 上記光源ユニットの変形例を示す図である。 第二実施形態に係る光源ユニットの外観を示す図である。 第二実施形態に係る光源ユニットの構成を説明する断面図である。 第三実施形態に係る光源ユニットの外観を示す図である。 第三実施形態に係る光源ユニットの構成を説明する断面図である。
添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態例について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。また「前後」「左右」「上下」という表現は、説明の便宜のために用いるものであり、実際の使用状態における姿勢や方向を限定するものではない。
図１の（ａ）は、第一実施形態に係る光源ユニット１の外観を示す平面図である。図１の（ｂ）は、光源ユニット１の外観を示す底面図である。図２の（ａ）は、図１の（ａ）における線IIA−IIAに沿って矢印方向を見た断面を示している。図２の（ｂ）は、図１の（ａ）における線IIB−IIBに沿って矢印方向を見た断面を示している。
光源ユニット１は、ソケット１０を備えている。ソケット１０は、第一面１１と第二面１２を有している。第一面１１と第二面１２は、互いに反対側を向いている。ソケット１０は、光源ユニット１の第一の側と第二の側を区画する部品である。第一の側とは、第一面１１が位置する側である。第二の側とは、第二面１２が位置する側である。
光源ユニット１は、放熱部材２０を備えている。放熱部材２０を形成している材料の熱伝導率は、ソケット１０を形成している材料の熱伝導率より高い。すなわち、ソケット１０は、第一熱伝導率を有しており、放熱部材２０は、第一熱伝導率より高い第二熱伝導率を有している。ソケット１０は、樹脂材料からなる射出成型品である。当該樹脂材料にガラスフィラーや金属粉が混合されていてもよい。放熱部材２０を形成している材料の例としては、アルミニウムなどの金属が挙げられる。
放熱部材２０は、基板支持部２１（第一部分の一例）を備えている。基板支持部２１は、ソケット１０の第一面１１上に配置されている。すなわち、基板支持部２１は、光源ユニット１の第一の側に配置されている。基板支持部２１は、ソケット１０の第一面１１と平行に（第一方向の一例）延びている。
放熱部材２０は、第一放熱板２２（第二部分の一例）と第二放熱板２３（第二部分の一例）を備えている。第一放熱板２２と第二放熱板２３は、折り曲げ加工されることにより基板支持部２１の延びる方向と交差する方向（第二方向の一例）に延びる部分を有している。第一放熱板２２は、第一突出部２２ａ（第二部分の一部の一例）を有している。第一突出部２２ａは、ソケット１０の第二面１２より突出している。すなわち、第一突出部２２ａは、光源ユニット１の第二の側に配置されている。第二放熱板２３は、第二突出部２３ａ（第二部分の一部の一例）を有している。第二突出部２３ａは、ソケット１０の第二面１２より突出している。すなわち、第二突出部２３ａは、光源ユニット１の第二の側に配置されている。
光源ユニット１は、基板３０を備えている。基板３０は、放熱部材２０の基板支持部２１に支持されている。すなわち、基板３０は、光源ユニット１の第一の側に配置されている。
光源ユニット１は、半導体発光素子４０を備えている。半導体発光素子４０は、光源ユニット１の光源として用いられる。半導体発光素子は、例えば、所定の色の光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）である。ＬＥＤに代えて、レーザダイオードや有機ＥＬ素子を用いてもよい。半導体発光素子４０は、基板３０に支持されている。すなわち、半導体発光素子４０は、光源ユニット１の第一の側に配置されている。
半導体発光素子４０は、発光に伴い多くの熱を発する。この熱を効率よく放散するためには、ソケット１０を金属で形成することが好ましい。他方、成型容易性、軽量化、コスト抑制などの観点から、ソケット１０を射出成型可能な樹脂材料などで形成したいというニーズがある。しかしながら、そのような材料は、金属より熱伝導性に劣るのが一般的である。発明者らは、第一熱伝導率を有する射出成型品であるソケット１０と、第一熱伝導率より高い第二熱伝導率を有する材料からなる放熱部材２０を組み合わせることにより、成型容易性、軽量化、コスト抑制などのニーズを満たしつつ、放熱性を向上できるとの着想を得た。
具体的には、第一放熱板２２と第二放熱板２３が基板支持部２１の延びる方向と交差する方向に延びる部分を有するように、放熱部材２０が形成される。基板支持部２１は、ソケット１０により区画される光源ユニット１の第一の側に配置され、半導体発光素子４０が支持された基板３０を支持する。第一放熱板２２の第一突出部２２ａと第二放熱板２３の第二突出部２３ａは、ソケット１０により区画される光源ユニット１の第二の側に配置される。半導体発光素子４０から発生した熱は、基板支持部２１を経由して第一放熱板２２と第二放熱板２３へ導かれ、光源ユニット１の第二の側において効率よく放散される。
また、発明者らは、板材を折り曲げ加工して放熱部材２０を形成すれば、放熱部材が切削加工などによりブロック状を呈するように形成される場合（図９の（ｂ）に示す比較例も参照されたい）と比較して、より小さい体積でより大きな表面積を確保できることを見出した。すなわち、放熱部材２０の第一放熱板２２と第二放熱板２３は、折り曲げ加工されることにより、基板支持部２１の延びる方向と交差する方向に延びる部分を有するように形成される。これにより、放熱部材２０の軽量化と放熱性確保を両立できる。放熱部材２０の存在により、ソケット１０の体積を大きくする必要性が低下するため、光源ユニット１全体の軽量化および小型化も可能である。したがって、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニット１の小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性を確保できる。
図２の（ａ）に示すように、光源ユニット１は、第一導電端子５１と第二導電端子５２を備えている。第一導電端子５１と第二導電端子５２は、基板３０に支持されている。第一導電端子５１と第二導電端子５２は、基板３０に形成された図示しない回路配線を介して半導体発光素子４０と電気的に接続されている。第一導電端子５１は、例えば給電端子である。第二導電端子５２は、例えば接地端子である。
図１の（ｂ）と図２の（ａ）に示すように、ソケット１０は、コネクタ部１３を備えている。コネクタ部１３は、第一導電端子５１の先端５１ａと第二導電端子５２の先端５２ａを収容している。コネクタ部１３は、開口部１３ａを有している。開口部１３ａは、ソケット１０の第二面１２に開口している。すなわち、開口部１３ａは、光源ユニット１の第二の側に配置されている。
ソケット１０は射出成型品であるため、比較的複雑な形状を有するコネクタ部１３を容易に一体成型できる。このような構成によれば、半導体発光素子４０への給電経路は、ソケット１０の内部に配置される。しかしながら、放熱部材２０は折り曲げ加工により形成されているため、放熱性を確保しつつも小型化が可能である。これにより生じたスペースを利用して半導体発光素子４０への給電経路が配置されうる。したがって、半導体発光素子４０への給電経路がソケット１０の内部に配置されながらも、ソケット１０の大型化、ひいては光源ユニット１の大型化を抑制できる。
図２の（ａ）に示すように、第一放熱板２２の先端２２ｂと第二放熱板２３の先端２３ｂは、基板支持部２１の延びる方向と交差する方向について、第一導電端子５１の先端５１ａと第二導電端子５２の先端５２ａより基板支持部２１から離れている。
放熱部材２０の放熱性をより高めるためには、光源ユニット１の第二の側に配置される第一放熱板２２の第一突出部２２ａと第二放熱板２３の第二突出部２３ａの表面積を大きくすることが好ましい。上記の構成によれば、このような要求に応えることが容易である。したがって、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニット１の小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性をより容易に確保できる。
次に、上記のような構成を有する光源ユニット１の組立て方法について説明する。図３は、光源ユニット１の構成を示す分解斜視図である。
前述のように、ソケット１０は、射出成型により形成される。ソケット１０は、第一貫通穴１４、第二貫通穴１５、および第三貫通穴１６を有している。第一貫通穴１４、第二貫通穴１５、および第三貫通穴１６の各々は、第一面１１と第二面１２を連通するように延びている。ソケット１０は、第一位置決め突起１７と第二位置決め突起１８を有している。第一位置決め突起１７と第二位置決め突起１８は、第一面１１に設けられている。
前述のように、放熱部材２０は、第一放熱板２２と第二放熱板２３が基板支持部２１の延びる方向と交差する方向に延びる部分を有するように、板材を折曲げ加工することにより形成される。基板支持部２１は、凹部２４、第一位置決め穴２５、および第二位置決め穴２６を有している。
基板３０は、第一位置決め穴３１、第二位置決め穴３２、第三位置決め穴３３、および第四位置決め穴３４を有している。
第一導電端子５１の上端部５１ｂは、基板３０の第一位置決め穴３１に挿入される。図１の（ａ）と図２の（ａ）に示すように、第一導電部５１ｃが、はんだ付けなどにより上端部５１ｂに形成される。第一導電部５１ｃは、基板３０上に形成された図示しない回路配線を通じて半導体発光素子４０と電気的に接続される。
第二導電端子５２の上端部５２ｂは、基板３０の第二位置決め穴３２に挿入される。図１の（ａ）と図２の（ａ）に示すように、第二導電部５２ｃが、はんだ付けなどにより上端部５２ｂに形成される。第二導電部５２ｃは、基板３０上に形成された図示しない回路配線を通じて半導体発光素子４０と電気的に接続される。
ソケット１０と放熱部材２０の一体化は、第一放熱板２２と第二放熱板２３を、それぞれ第一貫通穴１４と第二貫通穴１５に挿入することにより行なわれる。
この場合、小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性を確保可能な光源ユニット１を提供するにあたって、組立作業性を向上できる。
このときソケット１０の第一位置決め突起１７と第二位置決め突起１８が、放熱部材２０の基板支持部２１に形成された第一位置決め穴２５と第二位置決め穴２６に挿入される。これにより、基板支持部２１に形成された凹部２４がソケット１０に形成された第三貫通穴１６の上方に位置決めされる。
次に、半導体発光素子４０を支持する基板３０が、放熱部材２０と結合される。具体的には、ソケット１０の第一位置決め突起１７と第二位置決め突起１８が、基板３０に形成された第三位置決め穴３３と第四位置決め穴３４に挿入され、基板支持部２１上に位置決めされる。このとき、基板３０に支持された第一導電端子５１と第二導電端子５２は、基板支持部２１に形成された凹部２４を通過し、ソケット１０に形成された第三貫通穴１６内に侵入する。
第一位置決め突起１７と第二位置決め突起１８の上端部に加締めなどを施すことにより、図１の（ａ）、図２の（ａ）、および図２の（ｂ）に示すように、第一固定部１７ａと第二固定部１８ａが形成され、基板３０が放熱部材２０に対して固定される。基板３０と基板支持部２１の間に、放熱性接着剤などを適用してもよい。
図４は、第一変形例に係る光源ユニット１Ａを示している。光源ユニット１の場合と同一または同等の構成や機能を有する要素には同一の参照符号が付与されている。当該要素について繰り返しとなる説明は省略する。図４の（ａ）は、図２の（ａ）に対応する断面図である。図４の（ｂ）は、光源ユニット１Ａをソケット１０の第二面１２の側から見た外観を示している。
光源ユニット１Ａは、第一封止部材１９ａと第二封止部材１９ｂを備えている。第一封止部材１９ａと第二封止部材１９ｂは、ガスケット、Ｏリング、防水性接着剤などにより構成されうる。第一貫通穴１４は、ソケット１０の第二面１２に開口する第一拡開部１４ａを有している。第二貫通穴１５は、ソケット１０の第二面１２に開口する第二拡開部１５ａを有している。第一封止部材１９ａは、第一拡開部１４ａにおいて第一放熱板２２を包囲している。すなわち、第一封止部材１９ａは、第一貫通穴１４の内壁と第一放熱板２２の間に配置されている。第二封止部材１９ｂは、第二拡開部１５ａにおいて第二放熱板２３を包囲している。すなわち、第二封止部材１９ｂは、第二貫通穴１５の内壁と第二放熱板２３の間に配置されている。
このような構成によれば、第一放熱板２２と第二放熱板２３をそれぞれ第一貫通穴１４と第二貫通穴１５に挿入することによりソケット１０と放熱部材２０を一体化する場合においても、第一放熱板２２と第一貫通穴１４の間、および第二放熱板２３と第二貫通穴１５の間に生じる僅かな隙間から、水分や埃が侵入することを防止できる。したがって、小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性を確保可能な光源ユニット１を提供するにあたって、組立作業性を向上できるだけでなく、半導体発光素子４０を水分や埃から保護できる。
ソケット１０と放熱部材２０を一体化する方法は、上記の例に限られない。例えば、ソケット１０と放熱部材２０は、インサート成形などにより一体成型が行なわれることにより一体化されてもよい。
この場合、ソケット１０に第一貫通穴１４と第二貫通穴１５を形成する必要がないため、ソケット１０の成型金型を簡略化できる。また、ソケット１０と放熱部材２０が密着した状態で固定されるため、放熱部材２０の放熱性を向上できるだけでなく、ソケット１０と放熱部材２０の結合部を通じた水分や埃の侵入を防止できる。さらに、第一放熱板２２と第二放熱板２３を穴に挿入する工程が不要であるため、第一放熱板２２のうちソケット１０の内部に配置される部分（基板支持部２１から第一突出部２２ａに至る部分）と第二放熱板２３のうちソケット１０の内部に配置される部分（基板支持部２１から第二突出部２３ａに至る部分）の形状について選択自由度が高まる。例えば、ソケット１０の内部でさらなる折り曲げ部を有するように第一放熱板２２と第二放熱板２３を形成すれば、ソケット１０の大型化を伴うことなく、放熱性をさらに向上できる。したがって、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニット１の小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性をより容易に確保できるだけでなく、半導体発光素子４０を水分や埃から保護できる。
ソケット１０と放熱部材２０を一体化するにあたり、放熱部材２０の全体がソケットと一体成型される必要はない。一例として、図５は、第二変形例に係る光源ユニット１Ｂを示している。光源ユニット１の場合と同一または同等の構成や機能を有する要素には同一の参照符号が付与されている。当該要素について繰り返しとなる説明は省略する。
光源ユニット１Ｂは、放熱部材２０Ｂを備えている。放熱部材２０Ｂは、別体である基板支持部２１Ｂ、第一放熱板２２Ｂ、および第二放熱板２３Ｂを備えている。図５の（ａ）に示すように、基板支持部２１Ｂは、板状の部材である。図５の（ｂ）は、図２の（ａ）に対応する断面図である。
図５の（ｂ）に示すように、基板支持部２１Ｂは、ソケット１０の第一面１１上に配置されている。すなわち、基板支持部２１Ｂは、光源ユニット１Ｂの第一の側に配置されている。基板支持部２１Ｂは、ソケット１０の第一面１１と平行に（第一方向の一例）延びている。
第一放熱板２２Ｂと第二放熱板２３Ｂは、折り曲げ加工されることにより基板支持部２１Ｂの延びる方向と交差する方向（第二方向の一例）に延びる部分を有している。第一放熱板２２Ｂと第二放熱板２３Ｂは、インサート成形などにより、ソケット１０と一体成型されている。一体成型は、第一放熱板２２Ｂと第二放熱板２３Ｂの各上端部がソケット１０の第一面１１において露出するように行なわれる。基板支持部２１Ｂは、第一放熱板２２Ｂと第二放熱板２３Ｂの各上端部に対し、溶着や接着により固定される。
このような構成によっても、放熱部材２０の全体がソケット１０と一体成型される場合と同様の効果が得られる。
図６は、車両に搭載される照明装置６０に本実施形態に係る光源ユニット１が装着された状態を示す断面図である。照明装置６０は、ハウジング６１と透光カバー６２を備えている。ハウジング６１は、前方に開口している。透光カバー６２は、当該開口を閉塞するようにハウジング６１に装着される。ハウジング６１と透光カバー６２は、灯室６３を区画している。
照明装置６０は、光学ユニット６４を備えている。光学ユニット６４は、灯室６３内に配置されている。光学ユニット６４は、レンズ６４ａとリフレクタ６４ｂを備えている。
照明装置６０は、光源ユニット装着部６５を備えている。光源ユニット装着部６５は、例えばハウジング６１の一部に形成されている。光源ユニット装着部６５は、灯室６３の内部と外部を連通する貫通穴６５ａを含んでいる。この場合、光源ユニット１は、光源ユニット装着部６５に対してハウジング６１の外部、すなわち灯室６３の外部から装着される。この状態において、半導体発光素子４０は、光学ユニット６４のレンズ６４ａと対向する位置に配置される。
このときコネクタ部１３は、ハウジング６１の外部、すなわち灯室６３の外部に配置されている。第一導電端子５１と第二導電端子５２は、図示しない外部電源と電気的に接続された給電コネクタ７０と接続可能とされている。給電コネクタ７０をコネクタ部１３に接続することにより、図示しない外部電源と半導体発光素子４０が、第一導電端子５１と第二導電端子５２を介して電気的に接続される。
外部電源より供給される電力により半導体発光素子４０から出射された光は、レンズ６４ａおよびリフレクタ６４ｂによって所定の配向制御を受け、透光カバー６２を通じて照明装置６０の前方を照明する。
ここで光源ユニット１は、光源ユニット装着部６５に対して着脱可能に装着される構成としてもよい。この場合、例えば図７の（ａ）に示すように、ソケット１０の外周面に複数の突起１０ａが設けられる。他方、光源ユニット装着部６５の貫通穴６５ａの一部には、複数の溝６５ｂが形成される。各突起１０ａを対応する溝６５ｂに挿入し、図７の（ｂ）に示す矢印の方向に光源ユニット１をひねることにより、各突起１０ａはハウジング６１の内面により係止される。これにより、光源ユニット１が貫通穴６５ａから脱落することを防止できる。
上記の各突起１０ａと光源ユニット装着部６５の係合は、解除可能とされている。半導体発光素子４０に交換等の必要が生じた場合は、光源ユニット１を装着時とは逆方向にひねることにより、各突起１０ａが対応する溝６５ｂ内を移動可能となり、光源ユニット１を光源ユニット装着部６５から引き抜き可能となる。その後、半導体発光素子４０へのアクセスが可能となる。
上記の例においては、一対の突起１０ａが光源ユニット１に形成され、一対の溝６５ｂが光源ユニット装着部６５に形成されている。しかしながら、溝が光源ユニット１に形成され、突起が光源ユニット装着部６５に形成される構成としてもよい。また突起と溝の数は、適宜に定められうる。解除可能に両者が係合可能であれば、係合の形態は上記のバヨネット方式によるものに限られない。ランス係合やねじ止めなどの係合構造が適宜に採用されうる。
上記の例においては、光源ユニット装着部６５がハウジング６１に設けられている。しかしながら、光源ユニット１が装着可能である限りにおいて、光源ユニット装着部６５は、光学ユニット６４の一部など、灯室６３内の適宜の箇所に設けられていればよい。光源ユニット１の全体が灯室６３の内部に配置される構成としてもよい。
図６と図７を参照して説明した構成は、図４を参照して説明した光源ユニット１Ａおよび図５を参照して説明した光源ユニット１Ｂについても適用可能である。
次に、図８と図９を参照しつつ、第二実施形態に係る光源ユニット１０１について説明する。第一実施形態に係る光源ユニット１の場合と同一または同等の構成や機能を有する要素には同一の参照符号が付与されている。当該要素について繰り返しとなる説明は省略する。図８の（ａ）は、光源ユニット１０１の外観をソケット１０の第一面１１の側から見た斜視図である。図８の（ｂ）は、光源ユニット１０１の外観をソケット１０の第二面１２の側から見た斜視図である。図９の（ａ）は、図８の（ｂ）における線IXA−IXAを含んでソケット１０の第一面１１と第二面１２に直交する平面に沿う断面を、矢印方向に見た構成を示している。
ソケット１０は、放熱板収容部１０ｂを備えている。放熱板収容部１０ｂは、ソケット１０の第二面１２から突出している。すなわち、放熱板収容部１０ｂは、光源ユニット１０１の第二の側に配置されている。図９の（ａ）に示すように、放熱板収容部１０ｂには有底穴１０ｂ１が形成されている。有底穴１０ｂ１は、ソケット１０の第一面１１に開口している。
ソケット１０は、複数の放熱フィン１０ｃを備えている。複数の放熱フィン１０ｃは、ソケット１０の第二面１２から突出するように配列されている。すなわち、複数の放熱フィン１０ｃは、光源ユニット１０１の第二の側に配列されている。
光源ユニット１０１は、放熱部材１２０を備えている。放熱部材１２０を形成している材料の熱伝導率は、ソケット１０を形成している材料の熱伝導率より高い。すなわち、ソケット１０は、第一熱伝導率を有しており、放熱部材１２０は、第一熱伝導率より高い第二熱伝導率を有している。ソケット１０は、樹脂材料からなる射出成型品である。当該樹脂材料にガラスフィラーや金属粉が混合されていてもよい。放熱部材１２０を形成している材料の例としては、アルミニウムなどの金属が挙げられる。
放熱部材１２０は、基板支持部１２１（第一部分の一例）を備えている。基板支持部１２１は、光源ユニット１０１の第一の側に配置されている。基板支持部１２１は、ソケット１０の第一面１１と平行に（第一方向の一例）延びている。
放熱部材１２０は、放熱板１２２を備えている。放熱板１２２は、折り曲げ加工されることにより基板支持部１２１の延びる方向と交差する方向（第二方向の一例）に延びる部分を有している。放熱板１２２は、突出部１２２ａ（第二部分の一部の一例）を有している。突出部１２２ａは、ソケット１０の第二面１２より突出している。すなわち、突出部１２２ａは、光源ユニット１０１の第二の側に配置されている。
基板３０は、放熱部材１２０の基板支持部１２１に支持されている。半導体発光素子４０は、基板３０に支持されている。すなわち、基板３０と半導体発光素子４０は、光源ユニット１０１の第一の側に配置されている。
このような構成によれば、放熱板１２２が基板支持部１２１の延びる方向と交差する方向に延びる部分を有するように、放熱部材１２０が形成される。基板支持部１２１は、ソケット１０により区画される光源ユニット１０１の第一の側に配置され、半導体発光素子４０が支持された基板３０を支持する。放熱板１２２の突出部１２２ａは、ソケット１０により区画される光源ユニット１０１の第二の側に配置される。半導体発光素子４０から発生した熱は、基板支持部１２１を経由して放熱板１２２へ導かれ、光源ユニット１０１の第二の側において効率よく放散される。
また、板材を折り曲げ加工して放熱部材１２０を形成すれば、図９の（ｂ）に示す比較例に係る光源ユニット１０１Ｃのように放熱部材２０Ｃが切削加工などによりブロック状を呈するように形成される場合と比較して、より小さい体積でより大きな表面積を確保できる。すなわち、放熱部材１２０の放熱板１２２は、折り曲げ加工されることにより、基板支持部１２１の延びる方向と交差する方向に延びる部分を有するように形成される。これにより、放熱部材１２０の軽量化と放熱性確保を両立できる。放熱部材１２０の存在によりソケット１０の体積を大きくする必要性が低下するため、光源ユニット１０１全体の軽量化および小型化も可能である。したがって、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニット１０１の小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性を確保できる。
図８の（ａ）に示すように、光源ユニット１０１は、複数の導電端子５０を備えている。複数の導電端子５０は、基板３０に支持されている。複数の導電端子５０は、基板３０に形成された図示しない回路配線を介して半導体発光素子４０と電気的に接続されている。複数の導電端子は、例えば給電端子と接地端子を含んでいる。
図９の（ａ）に示すように、ソケット１０は、コネクタ部１３を備えている。コネクタ部１３は、各導電端子５０の先端５０ａを収容している。コネクタ部１３は、ソケット１０の第二面１２から突出している。コネクタ部１３は、開口部１３ａを有している。開口部１３ａは、第二面１２から突出しているコネクタ部１３の先端において開口している。すなわち、開口部１３ａは、光源ユニット１０１の第二の側に配置されている。
ソケット１０は射出成型品であるため、比較的複雑な形状を有するコネクタ部１３を容易に一体成型できる。このような構成によれば、半導体発光素子４０への給電経路は、ソケット１０の内部に配置される。しかしながら、放熱部材１２０は折り曲げ加工により形成されているため、放熱性を確保しつつも小型化が可能である。これにより生じたスペースを利用して半導体発光素子４０への給電経路が配置されうる。したがって、半導体発光素子４０への給電経路がソケット１０の内部に配置されながらも、ソケット１０の大型化、ひいては光源ユニット１０１の大型化を抑制できる。
図９の（ａ）に示すように、放熱板１２２の先端１２２ｂは、基板支持部１２１が延びる方向と交差する方向について、各導電端子５０の先端５０ａより基板支持部１２１から離れている。
放熱部材１２０の放熱性をより高めるためには、光源ユニット１０１の第二の側に配置される放熱板１２２の突出部１２２ａの表面積を大きくすることが好ましい。上記の構成によれば、このような要求に応えることが容易である。したがって、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニット１０１の小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性をより容易に確保できる。
ソケット１０と放熱部材１２０の一体化は、放熱部材１２０の放熱板１２２を、ソケット１０の第一面１１に開口する放熱板収容部１０ｂの有底穴１０ｂ１に挿入することにより行なわれる。このような構成によれば、小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性を確保可能な光源ユニット１０１を提供するにあたって、組立作業性を向上できる。
また、放熱板１２２が収容されている有底穴１０ｂ１は光源ユニット１０１の第二の側に開口していないため、ソケット１０と放熱部材１２０の結合部分から水分や埃が侵入することを防止できる。したがって、小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性を確保可能な光源ユニット１０１を提供するにあたって、組立作業性を向上できるだけでなく、半導体発光素子４０を水分や埃から保護できる。
図９の（ａ）に示したように、本実施形態においては、放熱板１２２と有底穴１０ｂ１の内壁との間に隙間が存在している。しかしながら、放熱性をより向上させるために、放熱板１２２を有底穴１０ｂ１の内壁に密着させる構成としてもよい。
図６と図７を参照して説明した構成は、本実施形態に係る光源ユニット１０１についても適用可能である。
次に、図１０と図１１を参照しつつ、第三実施形態に係る光源ユニット２０１について説明する。第二実施形態に係る光源ユニット１０１の場合と同一または同等の構成や機能を有する要素には同一の参照符号が付与されている。当該要素について繰り返しとなる説明は省略する。図１０の（ａ）は、光源ユニット２０１の外観をソケット１０の第一面１１の側から見た斜視図である。図１０の（ｂ）は、光源ユニット２０１の外観をソケット１０の第二面１２の側から見た斜視図である。図１１の（ａ）は、図１０の（ｂ）における線XIA−XIAを含んでソケット１０の第一面１１と第二面１２に直交する平面に沿う断面を、矢印方向に見た構成を示している。図１１の（ｂ）は、図１０の（ｂ）における線XIB−XIBを含んでソケット１０の第一面１１と第二面１２に直交する平面に沿う断面を、矢印方向に見た構成を示している。
光源ユニット２０１は、放熱部材２２０を備えている。放熱部材２２０を形成している材料の熱伝導率は、ソケット１０を形成している材料の熱伝導率より高い。すなわち、ソケット１０は、第一熱伝導率を有しており、放熱部材２２０は、第一熱伝導率より高い第二熱伝導率を有している。ソケット１０は、樹脂材料からなる射出成型品である。当該樹脂材料にガラスフィラーや金属粉が混合されていてもよい。放熱部材２２０を形成している材料の例としては、アルミニウムなどの金属が挙げられる。
放熱部材２２０は、基板支持部２２１（第一部分の一例）を備えている。基板支持部２２１は、光源ユニット２０１の第一の側に配置されている。基板支持部２２１は、ソケット１０の第一面１１と平行に（第一方向の一例）延びている。
放熱部材２２０は、第一放熱板２２２（第二部分の一例）と第二放熱板２２３（第二部分の一例）を備えている。第一放熱板２２２と第二放熱板２２３は、折り曲げ加工されることにより基板支持部２２１の延びる方向と交差する方向（第二方向の一例）に延びる部分を有している。第一放熱板２２２は、第一突出部２２２ａ（第二部分の一部の一例）を有している。第一突出部２２２ａは、ソケット１０の第二面１２より突出している。すなわち、第一突出部２２２ａは、光源ユニット１の第二の側に配置されている。第二放熱板２２３は、第二突出部２２３ａ（第二部分の一部の一例）を有している。第二突出部２２３ａは、ソケット１０の第二面１２より突出している。すなわち、第二突出部２２３ａは、光源ユニット１の第二の側に配置されている。
基板３０は、放熱部材２２０の基板支持部２２１に支持されている。半導体発光素子４０は、基板３０に支持されている。すなわち、基板３０と半導体発光素子４０は、光源ユニット２０１の第一の側に配置されている。
このような構成によれば、第一放熱板２２２と第二放熱板２２３が基板支持部２２１の延びる方向と交差する方向に延びる部分を有するように、放熱部材２２０が形成される。基板支持部２２１は、ソケット１０により区画される光源ユニット２０１の第一の側に配置され、半導体発光素子４０が支持された基板３０を支持する。第一放熱板２２２の第一突出部２２２ａと第二放熱板２２３の第二突出部２２３ａは、ソケット１０により区画される光源ユニット２０１の第二の側に配置される。半導体発光素子４０から発生した熱は、基板支持部２２１を経由して第一放熱板２２２と第二放熱板２２３へ導かれ、光源ユニット２０１の第二の側において効率よく放散される。
また、板材を折り曲げ加工して放熱部材２２０を形成すれば、図９の（ｂ）に示した比較例のように放熱部材２０Ｃが切削加工などによりブロック状を呈するように形成される場合と比較して、より小さい体積でより大きな表面積を確保できる。すなわち、図１１の（ｂ）に示すように、放熱部材２２０の第一放熱板２２２と第二放熱板２２３は、折り曲げ加工されることにより、基板支持部２２１の延びる方向と交差する方向に延びる部分を有するように形成される。これにより、放熱部材２２０の軽量化と放熱性確保を両立できる。放熱部材２２０の存在によりソケット１０の体積を大きくする必要性が低下するため、光源ユニット２０１全体の軽量化および小型化も可能である。したがって、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニット２０１の小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性を確保できる。
図１０の（ａ）に示すように、光源ユニット２０１は、複数の導電端子５０を備えている。複数の導電端子５０は、基板３０に支持されている。複数の導電端子５０は、基板３０に形成された図示しない回路配線を介して半導体発光素子４０と電気的に接続されている。複数の導電端子は、例えば給電端子と接地端子を含んでいる。
図１１の（ａ）に示すように、ソケット１０は、コネクタ部１３を備えている。コネクタ部１３は、各導電端子５０の先端５０ａを収容している。コネクタ部１３は、ソケット１０の第二面１２から突出している。コネクタ部１３は、開口部１３ａを有している。開口部１３ａは、第二面１２から突出しているコネクタ部１３の先端において開口している。すなわち、開口部１３ａは、光源ユニット２０１の第二の側に配置されている。
ソケット１０は射出成型品であるため、比較的複雑な形状を有するコネクタ部１３を容易に一体成型できる。このような構成によれば、半導体発光素子４０への給電経路は、ソケット１０の内部に配置される。しかしながら、放熱部材２２０は折り曲げ加工により形成されているため、放熱性を確保しつつも小型化が可能である。これにより生じたスペースを利用して半導体発光素子４０への給電経路が配置されうる。したがって、半導体発光素子４０への給電経路がソケット１０の内部に配置されながらも、ソケット１０の大型化、ひいては光源ユニット２０１の大型化を抑制できる。
図１１の（ａ）に示すように、第一放熱板２２２の先端２２２ｂは、基板支持部２２１延びる方向と交差する方向について、各導電端子５０の先端５０ａより基板支持部２２１から離れている。図１１の（ｂ）から明らかなように、第二放熱板２２３の先端２２３ｂについても同様である。
放熱部材２２０の放熱性をより高めるためには、光源ユニット２０１の第二の側に配置される第一放熱板２２２の第一突出部２２２ａと第二放熱板２２３の第二突出部２２３ａの表面積を大きくすることが好ましい。上記の構成によれば、このような要求に応えることが容易である。したがって、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニット２０１の小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性をより容易に確保できる。
図１０の（ｂ）と図１１の（ｂ）に示すように、ソケット１０は、光源ユニット２０１の第二の側に配列された複数の放熱フィン１０ｃを備えている。第一放熱板２２２の第一突出部２２２ａと第二放熱板２２３の第二突出部２２３ａは、ソケット１０における複数の放熱フィン１０ｃが配列された領域の外側に配置されている。
ソケット１０は射出成型品であるため、比較的複雑な形状を有する複数の放熱フィン１０ｃを容易に一体成型できる。これにより、光源ユニット２０１の放熱性をさらに向上できる。また、金属などからなる第一放熱板２２２と第二放熱板２２３は、表面積を大きくするために薄く射出成型される各放熱フィン１０ｃよりも高い剛性を有している（同じ厚みに対して得られる剛性が高い）。ソケット１０における複数の放熱フィン１０ｃが配列された領域の外側に第一突出部２２２ａと第二突出部２２３ａが配置されることにより、剛性が相対的に低い放熱フィン１０ｃを外力から保護できる。
本実施形態の場合、第一放熱板２２２の第一突出部２２２ａと第二放熱板２２３の第二突出部２２３ａが、複数の放熱フィン１０ｃを間に挟むように配置されているため、ユーザは、第一突出部２２２ａと第二突出部２２３ａを把持して光源ユニット２０１を照明装置に装着できる。これにより、ユーザの把持力による複数の放熱フィン１０ｃの変形や破損を防止できる。したがって、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニット２０１の小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性をより容易に確保できる。
ソケット１０と放熱部材２２０は、インサート成形などにより一体成型が行なわれることにより一体化されている。
この場合、ソケット１０と放熱部材２２０が密着した状態で固定されるため、放熱部材２２０の放熱性を向上できるだけでなく、ソケット１０と放熱部材２２０の結合部を通じた水分や埃の侵入を防止できる。さらに、第一放熱板２２２のうちソケット１０の内部に配置される部分（基板支持部２２１から第一突出部２２２ａに至る部分）と第二放熱板２３のうちソケット１０の内部に配置される部分（基板支持部２２１から第二突出部２２３ａに至る部分）の形状について選択自由度が高まる。例えば、ソケット１０の内部でさらなる折り曲げ部を有するように第一放熱板２２２と第二放熱板２２３を形成すれば、ソケット１０の大型化を伴うことなく、放熱性をさらに向上できる。したがって、車両に搭載される照明装置に装着される光源ユニット１の小型化や軽量化の要求に応えつつ、充分な放熱性をより容易に確保できるだけでなく、半導体発光素子４０を水分や埃から保護できる。
図６と図７を参照して説明した構成は、本実施形態に係る光源ユニット２０１についても適用可能である。
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。また、等価物が本発明の技術的範囲に含まれることは明らかである。
第一実施形態に係る放熱部材２０の寸法と形状は、光源ユニット１の放熱仕様に応じて適宜に定められうる。例えば、第一放熱板２２と第二放熱板２３の各々は、図３に二点鎖線で示すように、少なくとも１つのスリット２２ｃ、２３ｃによって複数の部分に区画されていてもよい。また放熱板の数も適宜に定められうる。第二実施形態に係る放熱部材１２０、および第三実施形態に係る放熱部材２２０についても同様である。
上記の各実施形態においては、コネクタ部１３の形状は、開口部１３ａが放熱部材２０の基板支持部２１の延びる方向（第一方向の一例）と交差する方向（第二方向の一例）に開口するように定められている。しかしながら、開口部１３ａが光源ユニットの第二の側に配置されていれば、コネクタ部１３の形状は、開口部１３ａが基板支持部２１の延びる方向に開口するように定められてもよい。
１、１Ａ、１Ｂ、１０１、２０１：光源ユニット、１０：ソケット、１０ｂ１：有底穴、１０ｃ：放熱フィン、１１：第一面、１２：第二面、１３：コネクタ部、１３ａ：開口部、１４：第一貫通穴、１５：第二貫通穴、１９ａ：第一封止部材、１９ｂ：第二封止部材、２０、１２０、２２０：放熱部材、２１、２１Ｂ、１２１、２２１：基板支持部、２２、２２Ｂ、２２２：第一放熱板、２２ａ、２２２ａ：第一突出部、２２ｂ、２２２ｂ：第一放熱板の先端、２３、２３Ｂ、２２３：第二放熱板、２３ａ、２２３ａ：第二突出部、２３ｂ、２２３ｂ：第二放熱板の先端、１２２：放熱板、１２２ａ：突出部、１２２ｂ：放熱板の先端、３０：基板、４０：半導体発光素子、５０：導電端子、５０ａ：導電端子の先端、５１：第一導電端子、５１ａ：第一導電端子の先端、５２：第二導電端子、５２ａ：第二導電端子の先端

Claims (5)

  1. 第一熱伝導率を有し、第一の側と第二の側を区画しているソケットと、
    前記第一熱伝導率より高い第二熱伝導率を有している放熱部材と、
    前記第一の側に配置されている基板と、
    前記基板に支持されている半導体発光素子と、
    を備えており、
    前記ソケットは、射出成型品であり、
    前記放熱部材は、
    前記第一の側に配置されて第一方向に延び、前記基板を支持している第一部分と、
    折り曲げ加工されることにより、前記第一方向と交差する第二方向に延びる部分を有している第二部分と、
    を有しており、
    前記第二部分の一部は、前記第二の側に配置されており、
    前記ソケットは、前記第二の側に配列された複数の放熱フィンを備えており、
    前記第二部分は、前記ソケットにおける前記複数の放熱フィンが配列された領域の外側に配置されている、光源ユニット。
  2. 前記半導体発光素子と電気的に接続された導電端子を備えており、
    前記ソケットは、前記導電端子の先端を収容するコネクタ部を有しており、
    前記コネクタ部は、前記第二の側に配置された開口部を有しており、
    前記第二部分の先端は、前記第一部分と交差する方向について、前記導電端子の先端より前記第一部分から離れている、
    請求項１に記載の光源ユニット。
  3. 前記放熱部材の少なくとも一部は、前記ソケットと一体成型されている、
    請求項１または２に記載の光源ユニット。
  4. 前記ソケットには前記第一の側に開口する穴が形成されており、
    前記第二部分が前記穴に挿入されることにより、前記放熱部材と前記ソケットが一体化されている、
    請求項１または２に記載の光源ユニット。
  5. 前記穴は貫通穴であり、
    前記放熱部材と前記貫通穴の内壁の間に配置された封止部材を備えている、
    請求項４に記載の光源ユニット。
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