JP6508468B2 - 車両用照明装置、および車両用灯具 - Google Patents

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。

ソケットと、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を有しソケットに設けられた発光モジュールと、を備えた車両用照明装置がある。
この様な車両用照明装置においては、発光ダイオードにおいて発生した熱は、主に、ソケットを介して外部に放出される。そのため、ソケットは、アルミニウムなどの熱伝導率の高い金属から形成されていた。
ここで、車両用照明装置は、軽量であることが求められる。
そのため、ソケットの材料として、炭素などからなるフィラーを含む熱伝導性樹脂が用いられるようになってきている。
ところが、単に、熱伝導性樹脂からなるソケットとすれば、アルミニウムなどの金属からなるソケットと比べて放熱性能が低くなる。
そのため、放熱性能を向上させるために、発光モジュールと、熱伝導性樹脂からなるソケットの間に金属部材を設ける技術が提案されている。
しかしながら、金属部材を設けると、重量の増加と製造コストの増加を招くことになる。
そこで、熱伝導性樹脂からなるソケット自体の放熱性能を向上させることができる技術の開発が望まれていた。

特開２０１３−２４７０６１号公報

本発明が解決しようとする課題は、放熱性能の向上と軽量化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、
基部と、前記基部の一方の面から突出した第１の凸部と、前記基部の、前記第１の凸部が設けられる側とは反対側に設けられたフィンと、前記基部の、前記第１の凸部が設けられる側とは反対側に設けられ、前記フィンと接合された第２の凸部と、を有するソケットと；前記第１の凸部に設けられ、発光素子を有する発光モジュールと；を具備している。
前記ソケットは、熱伝導率が、７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の熱伝導性樹脂を含んでいる。
前記基部の、車両用照明装置の中心軸と直交する方向における最大寸法をＡ１（ｍｍ）、前記第１の凸部の、前記中心軸と直交する方向における最大寸法をＡ２（ｍｍ）、前記発光モジュールに印加される電力をＷ（Ｗ）とした場合に、（Ａ１−Ａ２）／Ｗが、１．０以上、６．５以下となっている。
前記基部の、前記第１の凸部が設けられる側とは反対側の面から、前記第２の凸部の頂面までの距離が４ｍｍ以下である。

本発明の実施形態によれば、放熱性能の向上と軽量化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１を例示するための模式斜視図である。 車両用照明装置１の模式斜視分解図である。 発光モジュール２０の模式平面図である。 凸部１４および凸部１５を例示するための模式斜視図である。 図４におけるＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、凸部１４の断面形状を例示するための模式断面図である。

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。
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、車両用照明装置１の模式斜視分解図である。
図３は、発光モジュール２０の模式平面図である。
図１および図２に示すように、車両用照明装置１には、ソケット１０、発光モジュール２０、給電部３０、およびコネクタ４０が設けられている。

ソケット１０には、収納部１１、フランジ部１２、フィン１３、凸部１４（第２の凸部の一例に相当する）、凸部１５、および取り付け部１６が設けられている。
収納部１１は、円筒状を呈し、フランジ部１２の凸部１２ｂ（第１の凸部の一例に相当する）から突出している。収納部１１の内側であって、フランジ部１２の凸部１２ｂの上には、発光モジュール２０が設けられている。また、収納部１１の内側には、給電部３０の給電端子３１が突出している。

フランジ部１２は、基部１２ａ、凸部１２ｂ、および凹部１２ｃを有する（図５を参照）。
基部１２ａは、円板状を呈している。
凸部１２ｂは、基部１２ａの一方の面から突出している。凸部１２ｂは、基部１２ａの面１２ａ１に設けられている。基部１２ａの面１２ａ１は、車両用照明装置１の前面側に面する。
凸部１２ｂの上には発光素子２２を有する発光モジュール２０が設けられる。
凹部１２ｃは、基部１２ａの面１２ａ２に設けられている（図５を参照）。基部１２ａの面１２ａ２は、車両用照明装置１の背面側に面する。
すなわち、凹部１２ｃは、発光モジュール２０が設けられる側とは反対側に設けられている。

また、基部１２ａの面１２ａ２には、フィン１３、および凸部１４が設けられている。
フィン１３は、基部１２ａの面１２ａ２から突出している。フィン１３は、複数設けられている。複数のフィン１３は、板状を呈し、放熱フィンとして機能する。
凸部１４は、基部１２ａの面１２ａ２から突出し、フィン１３と接合されている。
凸部１５は、凹部１２ｃの内部に設けられ、その先端は、基部１２ａの面１２ａ２から突出している。
すなわち、凸部１５は、凹部１２ｃの内部に設けられ、基部１２ａの発光モジュール２０が設けられる側とは反対側の面１２ａ２から突出している。
凸部１５は、フィン１３と接合されている。
なお、凸部１２ｂ、凹部１２ｃ、凸部１４、および凸部１５に関する詳細は後述する。

収納部１１、フランジ部１２、フィン１３、凸部１４、および凸部１５は、一体に成形することもできるし、接着剤などを用いて接合することもできる。
ただし、収納部１１、フランジ部１２、フィン１３、凸部１４、および凸部１５を一体に成形すれば、放熱性能の向上、外力に対する耐性の向上、製造コストの低減などを図ることができる。

取り付け部１６は、収納部１１の側壁に設けられている。取り付け部１６は、車両用照明装置１の外側に向けて突出している。
取り付け部１６は、複数設けられている。
取り付け部１６は、車両用照明装置１を車両用灯具に装着する際に、車両用灯具に設けられた溝部に挿入される。そして、車両用照明装置１を回転させることで、車両用灯具に車両用照明装置１が保持されるようになっている。
すなわち、取り付け部１６は、ツイストロックに用いられる。

ここで、発光素子２２や制御素子２３などに電流が流れると熱が発生する。
発生した熱により発光素子２２の温度が高くなりすぎると、光束の低下、配線２５の断線、発光素子２２の剥離などが生じるおそれがある。
そのため、発生した熱を車両用照明装置１の外部に効率よく放出する必要がある。
この場合、発生した熱は、主に、ソケット１０を介して外部に放出される。

ソケット１０の材料が、アルミニウムなどの熱伝導率の高い金属であれば、発生した熱を車両用照明装置１の外部に効率よく放出することができる。
しかしながら、金属は比重が高いので車両用照明装置１が重くなるという問題がある。 これに対し、ソケット１０の材料が、熱伝導性樹脂であれば、車両用照明装置１の軽量化を図ることができる。しかしながら、ソケット１０の材料を熱伝導性樹脂とすれば、金属からなるソケットと比べて放熱性能が低くなる。

この場合、熱伝導性樹脂に含まれるフィラーの量を多くすれば、熱伝導率を高くすることができるので、放熱性能の低下を抑制することができる。
ところが、熱伝導性樹脂に含まれるフィラーの量を多くすれば、熱伝導性樹脂が脆くなり加工が困難となるという問題がある。
そのため、放熱性能と加工性を考慮すると、熱伝導性樹脂の熱伝導率は７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とすることが好ましい。
なお、熱伝導性樹脂は、例えば、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）やナイロン等の樹脂に、熱伝導率の高い炭素や酸化アルミニウム等からなるフィラーを混合させたものとすることができる。

図３に示すように、発光モジュール２０には、基板２、発光素子２２、制御素子２３、配線２５、枠部２６、封止部２７、接合部２８、制御素子２９、被覆部５１、金属膜３４および制御素子５２が設けられている。
また、基板２には、基体２１および配線パターン２４が設けられている。

基体２１は、ソケット１０の収納部１１の内側であって、フランジ部１２の凸部１２ｂの上に設けられている。
基体２１は、板状を呈し、表面に配線パターン２４が設けられている。
基体２１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から形成することができる。
なお、基体２１は、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。

配線パターン２４は、基体２１の少なくとも一方の表面に設けられている。
配線パターン２４は、基体２１の両方の面に設けることもできるが、製造コストを低減させるためには、基体２１の一方の面に設けるようにすることが好ましい。
配線パターン２４には、入力端子２４ａが設けられている。
入力端子２４ａは、複数設けられている。入力端子２４ａには、給電部３０の給電端子３１が電気的に接続されている。そのため、発光素子２２は、配線パターン２４を介して、給電部３０と電気的に接続されている。
配線パターン２４は、例えば、銀を主成分とする材料から形成することができる。配線パターン２４は、例えば、銀や銀合金から形成することができる。ただし、配線パターン２４の材料は、銀を主成分とする材料に限定されるわけではない。配線パターン２４は、例えば、銅を主成分とする材料などから形成することもできる。
配線パターン２４は、例えば、スクリーン印刷法および焼成法を用いて形成することができる。

発光素子２２は、配線パターン２４の上に複数設けられている。
発光素子２２は、配線パターン２４に設けられる側とは反対側の面（上面）に図示しない電極を有したものとすることができる。なお、図示しない電極は、配線パターン２４に設けられる側の面（下面）と、配線パターン２４に設けられる側とは反対側の面（上面）とに設けられていてもよいし、どちらかの面のみに設けられていてもよい。

発光素子２２の下面に設けられた図示しない電極は、銀ペーストなどの導電性の熱硬化材を介して配線パターン２４に設けられた実装パッド２４ｂと電気的に接続されている。発光素子２２の上面に設けられた図示しない電極は、配線２５を介して配線パターン２４に設けられた配線パッド２４ｃと電気的に接続されている。

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の光の出射面である上面は、車両用照明装置１の前面側に向けられている。発光素子２２は、主に、車両用照明装置１の前面側に向けて光を出射する。
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。

制御素子２３は、配線パターン２４の上に設けられている。
制御素子２３は、発光素子２２に流れる電流を制御する。
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の明るさが所定の範囲内に収まるように、制御素子２３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している。
制御素子２３は、例えば、抵抗器とすることができる。制御素子２３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）、スクリーン印刷法および焼成法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３に例示をした制御素子２３は、膜状の抵抗器である。

また、制御素子２３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ことができる。
例えば、制御素子２３が膜状の抵抗器の場合には、制御素子２３の一部を除去して図示しない除去部を形成する。そして、除去部の大きさや数などにより、制御素子２３の抵抗値を変化させる。この場合、制御素子２３の一部を除去すれば、抵抗値は増加することになる。制御素子２３の一部の除去は、例えば、制御素子２３にレーザ光を照射することで行うことができる。
制御素子２３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、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。

配線２５は、発光素子２２の上面に設けられた図示しない電極と、配線パターン２４に設けられた配線パッド２４ｃとを電気的に接続する。
配線２５は、例えば、金を主成分とする線とすることができる。ただし、配線２５の材料は、金を主成分とするものに限定されるわけではない。配線２５の材料は、例えば、銅を主成分とするものや、アルミニウムを主成分とするものなどであってもよい。

配線２５は、例えば、超音波溶着または熱溶着により、発光素子２２の上面に設けられた図示しない電極と、配線パターン２４に設けられた配線パッド２４ｃとに電気的に接続される。配線２５は、例えば、ワイヤボンディング法を用いて、発光素子２２の上面に設けられた図示しない電極と、配線パターン２４に設けられた配線パッド２４ｃとに電気的に接続することができる。

枠部２６は、複数の発光素子２２を囲むようにして、基体２１上に設けられている。枠部２６は、例えば、環状形状を有し、中央部２６ａに複数の発光素子２２が配置されるようになっている。
枠部２６は、例えば、ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）やＰＣ（polycarbonate）などの樹脂や、セラミックスなどから形成することができる。

また、枠部２６の材料を樹脂とする場合には、酸化チタンなどの粒子を混合して、発光素子２２から出射した光に対する反射率を向上させることができる。
なお、酸化チタンの粒子に限定されるわけではなく、発光素子２２から出射した光に対する反射率が高い材料からなる粒子を混合させるようにすればよい。
また、枠部２６は、例えば、白色の樹脂から形成することもできる。

枠部２６の中央部２６ａ側の側壁面２６ｂは傾斜面となっている。発光素子２２から出射した光の一部は、枠部２６の側壁面２６ｂで反射されて、車両用照明装置１の前面側に向けて出射される。
また、発光素子２２から車両用照明装置１の前面側に向けて出射された光の一部であって封止部２７の上面（封止部２７と外気との界面）で全反射した光は、枠部２６の中央部２６ａ側の側壁面２６ｂで反射して、再び車両用照明装置１の前面側に向けて出射される。
すなわち、枠部２６は、封止部２７の形成範囲を規定する機能と、リフレクタの機能を有する。なお、枠部２６の形態は、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。

封止部２７は、枠部２６の中央部２６ａに設けられている。封止部２７は、枠部２６の内側を覆うように設けられている。すなわち、封止部２７は、枠部２６の内側に設けられ、発光素子２２や配線２５などを覆っている。
封止部２７は、透光性を有する材料から形成されている。封止部２７は、例えば、シリコーン樹脂などから形成することができる。
封止部２７は、例えば、枠部２６の中央部２６ａに樹脂を充填することで形成することができる。樹脂の充填は、例えば、ディスペンサなどの液体定量吐出装置を用いて行うことができる。

枠部２６の中央部２６ａに樹脂を充填すれば、発光素子２２、枠部２６の中央部２６ａに配置された配線パターン２４、および配線２５などに対する外部からの機械的な接触を抑制することができる。また、水分やガスなどが、発光素子２２、枠部２６の中央部２６ａに配置された配線パターン２４、および配線２５などに付着するのを抑制することができる。そのため、車両用照明装置１に対する信頼性を向上させることができる。

また、封止部２７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）とすることができる。
例えば、発光素子２２が青色発光ダイオード、蛍光体がＹＡＧ系蛍光体である場合には、発光素子２２から出射した青色の光によりＹＡＧ系蛍光体が励起され、ＹＡＧ系蛍光体から黄色の蛍光が放射される。そして、青色の光と黄色の光が混ざり合うことで、白色の光が車両用照明装置１から出射される。なお、蛍光体の種類や発光素子２２の種類は、例示をしたものに限定されるわけではない。蛍光体の種類や発光素子２２の種類は、車両用照明装置１の用途などに応じて所望の発光色が得られるように適宜変更することができる。

接合部２８は、枠部２６と、基体２１とを接合する。
接合部２８は、膜状を呈し、枠部２６と、基体２１との間に設けられている。
接合部２８は、例えば、シリコーン系接着剤やエポキシ系接着剤を硬化させることで形成されたものとすることができる。

制御素子２９は、配線パターン２４の上に、半田部３３を介して設けられている。すなわち、制御素子２９は、配線パターン２４の上に半田付けされている。
制御素子２９は、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ている。
制御素子２９は、例えば、ダイオードとすることができる。制御素子２９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とすることができる。
図３に例示をした制御素子２９は、表面実装型のダイオードである。

制御素子５２は、配線パターン２４の上に設けられている。
制御素子５２は、発光ダイオードの断線の検出や、誤点灯防止などのために設けられている。制御素子５２は、プルダウン抵抗である。
制御素子５２は、スクリーン印刷法および焼成法を用いて形成された膜状の抵抗器とすることができる。
制御素子５２は、例えば、酸化ルテニウムを用いて形成された膜状の抵抗器とすることができる。

被覆部５１は、配線パターン２４の一部、膜状の抵抗器である制御素子２３、および膜状の抵抗器である制御素子５２を覆うように設けられている。
なお、制御素子２９および発光素子２２が設けられる領域、配線２５が接続される領域、および給電端子３１が接続される領域には被覆部５１が設けられていない。
例えば、被覆部５１は、制御素子２９が半田付けされる領域３５は覆っていない。
被覆部５１は、水分やガスなどが配線パターン２４、制御素子２３、および制御素子５２に接触するのを抑制するため、および、電気絶縁性を確保するために設けられている。 被覆部５１は、ガラス材料を含むものとすることができる。

金属膜３４は、半田付けされる領域３５に設けられ、配線パターン２４を覆っている。 前述したように、配線パターン２４は、例えば、銀を主成分とする材料から形成されている。そのため、高湿条件下における通電によりマイグレーションが発生する場合がある。例えば、対峙する半田部３３同士の間などにおいて短絡が発生する場合がある。
そのため、マイグレーションの抑制や、半田の濡れ性の向上のために、配線パターン２４を覆う金属膜３４が設けられている。
また、配線パターン２４が、例えば、銅を主成分とする材料から形成される場合には、高温条件下や硫黄成分が多い雰囲気下において酸化や硫黄との反応が早くなり、半田の濡れ性が低下する場合がある。そのため、配線パターン２４が、銅を主成分とする材料から形成される場合も、配線パターン２４を覆う金属膜３４を設けるようにすることが好ましい。

金属膜３４は、例えば、ニッケルからなる膜と金からなる膜とを少なくとも有する積層膜とすることができる。金属膜３４は、例えば、ニッケルからなる膜と金からなる膜がこの順で積層された積層膜、ニッケルからなる膜とパラジウムからなる膜と金からなる膜がこの順で積層された積層膜などとすることができる。
金属膜３４は、例えば、無電解めっき法を用いて、半田付けがされる領域３５に形成することができる。

給電部３０には、複数の給電端子３１が設けられている。
複数の給電端子３１は、収納部１１およびフランジ部１２の内部を延びている。複数の給電端子３１の一方の端部は、フランジ部１２の凸部１２ｂから突出し、配線パターン２４の入力端子２４ａと電気的に接続されている。複数の給電端子３１の他方の端部は、車両用照明装置１の背面側において、ソケット１０から露出している。
なお、給電端子３１の数、配置、形態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。

また、給電部３０は、図示しない基板や、コンデンサや抵抗などの回路部品を備えたものとすることもできる。なお、図示しない基板や回路部品は、例えば、収納部１１の内側や、フランジ部１２の内部などに設けることができる。

コネクタ４０は、ソケット１０から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４０には、図示しない電源などが電気的に接続されている。
そのため、コネクタ４０を給電端子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とが電気的に接続される。
コネクタ４０は、例えば、接着剤などを用いてソケット１０側の要素に接合することができる。

次に、車両用照明装置１の放熱性能に関してさらに説明する。
まず、凸部１２ｂ、凹部１２ｃ、凸部１４、および凸部１５について説明する。
前述したように、熱伝導性樹脂に含まれるフィラーの量を多くすれば、放熱性能を向上させることができるが、熱伝導性樹脂が脆くなり外力に対する耐性（機械的な強度）が低下する。

また、フィン１３は、フィン１３同士の間を空気が流れやすくするために、板状とされている。そして、フィン１３とフランジ部１２などとを一体に成形する場合には、成形時のヒケ（凹み、変形）を抑制するために、フィン１３の厚みをある程度薄くする必要がある。そのため、熱伝導性樹脂を用いてフィン１３を成形した場合には、フィン１３の外力に対する耐性が低くなり、フィン１３とフランジ部１２との接合部分（フィン１３の根元）などに割れなどが発生しやすくなる。
そこで、本実施の形態においては、フィン１３およびフランジ部１２と接合された凸部１４を設けるようにしている。

また、前述したように、発光モジュール２０は、収納部１１の内側に設けられる。
そのため、発光素子２２から出射した光が、収納部１１や収納部１１の側壁に設けられた取り付け部１６により遮られやすくなる。
この場合、発光モジュール２０の取り付け位置を車両用照明装置１の前面側に寄せると、発光素子２２から出射した光が、収納部１１や取り付け部１６により遮られるのを抑制することができる。
そのため、基部１２ａから車両用照明装置１の前面側に向けて突出する凸部１２ｂを設け、凸部１２ｂに発光モジュール２０を設けるようにしている。すなわち、凸部１２ｂを設けて、発光モジュール２０の取り付け位置を車両用照明装置１の前面側に寄せるようにしている。

ところが、凸部１２ｂを設けるようにすると、凸部１２ｂの分だけフランジ部１２の厚みが厚くなり、重量の増加や材料費の増大などを招くことになる。
そのため、基部１２ａの面１２ａ２に凹部１２ｃを設けて、重量や材料費の抑制を図るようにしている。

しかしながら、凹部１２ｃの内部では、空気の流れが生じにくくなるので、凹部１２ｃの内部に熱が滞留して放熱性能が低下するおそれがある。
そこで、本実施の形態においては、凹部１２ｃの内部に、フィン１３と接合される凸部１５を設けるようにしている。

図４は、凸部１４および凸部１５を例示するための模式斜視図である。
なお、図４は、車両用照明装置１を背面側（発光モジュール２０が設けられる側とは反対側）から見た図である。
図５は、図４におけるＡ−Ａ線断面図である。
図６（ａ）〜（ｃ）は、凸部１４の断面形状を例示するための模式断面図である。

図４および図５に示すように、凸部１４は、基部１２ａの面１２ａ２から突出し、フィン１３と接合されている。
この場合、凸部１４は、一のフィン１３と、一のフィン１３に隣接する他のフィン１３との間に設けられるようにすることができる。
そして、凸部１４は、一のフィン１３および他のフィン１３の少なくともいずれかと接合することができる。
すなわち、フィン１３の根元側には凸部１４が接合されている。
そのため、フィン１３の外力に対する耐性を向上させることができる。
この場合、フィン１３が延びる方向と、凸部１４が延びる方向を交差させることもできる。この様にすれば、フィン１３の外力に対する耐性をさらに向上させることができる。

また、凸部１４は、熱源である発光モジュール２０が設けられるフランジ部１２と接合されている。
そのため、凸部１４は、放熱フィンとしても機能する。
凸部１４を設けるようにすれば、放熱性能を向上させることができる。

ここで、フィン１３の近傍には自然対流などにより空気の流れが形成される。そのため、凸部１４により空気の流れが妨げられると、放熱性能の向上が図れなくなるおそれがある。

この場合、フィン１３とフィン１３の間に凸部１４を設けると、フィン１３同士の間における空気の流れが妨げられやすくなる。

そこで、凸部１４の頂面１４ａの位置は、フィン１３の頂面１３ａの位置よりもフランジ部１２側にあるようになっている。すなわち、凸部１４の高さは、フィン１３の高さよりも低くなっている。
この様にすれば、凸部１４を設けるようにしても、フィン１３の近傍における空気の流れが妨げられるのを抑制することができる。

また、図５に示すように、凸部１４は、フィン１３と交差する面１４ｂ１と、面１４ｂ１と対峙する面１４ｂ２とを有している。
面１４ｂ１および面１４ｂ２の少なくともいずれかは、凸部１４の頂面１４ａに向かうに従い、面１４ｂ１と面１４ｂ２との間の距離が漸次短くなるように傾斜している。
すなわち、面１４ｂ１および面１４ｂ２の少なくともいずれかは、傾斜面となっている。

この場合、図６（ａ）に示すように、面１４ｂ１および面１４ｂ２の両方を傾斜面とすることができる。
面１４ｂ１および面１４ｂ２の両方を傾斜面とする場合には、傾斜方向が互いに逆向きとなるようにする。
また、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、面１４ｂ１または面１４ｂ２を傾斜面とすることもできる。

また、凸部１４が複数設けられる場合には、複数の凸部１４のそれぞれの面１４ｂ１は、同じ方向に傾斜しているようにすることができる。複数の凸部１４のそれぞれの面１４ｂ２は、同じ方向に傾斜しているようにすることができる。
傾斜面を設けるようにすれば、空気の流れに乱流が発生するのを抑制することができる。
そのため、空気の流れを円滑にすることができるので、放熱性能を向上させることができる。

この場合、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、空気の流れ方向１００における上流側の面が傾斜面となるようにすることができる。
なお、空気の流れ方向１００は、車両用照明装置１の取り付け形態や、車両用照明装置１が取り付けられる環境などの影響を受ける。
そのため、図６（ａ）に示すように、互いに対峙する２つの面（面１４ｂ１および面１４ｂ２）を傾斜面とし、傾斜方向が互いに逆向きとなるようにすれば、予め空気の流れ方向１００が分からなかったり、空気の流れ方向１００が変化したりする場合であっても対応が可能となる。

また、図４および図５に示すように、凸部１５は、凹部１２ｃの内部に設けられている。
また、凸部１５の先端は、基部１２ａの面１２ａ２から突出している。凸部１５は、フィン１３と接合されている。
この場合、凸部１５は、一のフィン１３と、一のフィン１３に隣接する他のフィン１３との間に設けられるようにすることができる。
そして、凸部１５は、一のフィン１３および他のフィン１３の少なくともいずれかと接合されているようにすることができる。
すなわち、フィン１３の根元側には凸部１５が接合されている。
そのため、フィン１３の外力に対する耐性を向上させることができる。
この場合、フィン１３が延びる方向と、凸部１５が延びる方向を交差させることもできる。この様にすれば、フィン１３の外力に対する耐性をさらに向上させることができる。

前述したように、凹部１２ｃの内部では、空気の流れが生じにくくなるので、凹部１２ｃの内部に熱が滞留しやすくなる。
この場合、凹部１２ｃの内部に凸部１５を設け、凸部１５をフィン１３と接合すれば、凹部１２ｃの内部の熱をフィン１３に逃がすことができる。
この様に、凸部１５は、熱伝達部および放熱フィンとしても機能する。
そのため、凸部１５を設けるようにすれば、凹部１２ｃの内部の熱を逃がすことができるので、放熱性能を向上させることができる。

また、前述した凸部１４と同様に、凸部１５の頂面１５ａの位置は、フィン１３の頂面１３ａの位置よりもフランジ部１２側にあるようになっている。
この様にすれば、凸部１５を設けるようにしても、フィン１３の近傍における空気の流れが妨げられるのを抑制することができる。
この場合、凸部１５の突出方向（高さ方向）における凸部１５の頂面１５ａの位置は、凸部１４の頂面１４ａの位置と同じとなるようにすることができる。
この様にすれば、空気の流れに乱流が発生するのを抑制することができる。
そのため、空気の流れを円滑にすることができるので、放熱性能をさらに向上させることができる。

また、図５に示すように、凸部１５は、フィン１３と交差する面１５ｂ１と、面１５ｂ１と対峙する面１５ｂ２とを有している。
面１５ｂ１および面１５ｂ２の少なくともいずれかは、凸部１５の頂面１５ａに向かうに従い、面１５ｂ１と面１５ｂ２との間の距離が漸次短くなるように傾斜している。
すなわち、面１５ｂ１および面１５ｂ２の少なくともいずれかは、傾斜面となっている。

また、図６（ａ）において例示をした凸部１４と同様に、面１５ｂ１および面１５ｂ２の両方を傾斜面とすることができる。
面１５ｂ１および面１５ｂ２の両方を傾斜面とする場合には、傾斜方向が互いに逆向きとなるようにする。
また、図６（ｂ）、（ｃ）において例示をした凸部１４と同様に、面１５ｂ１または面１５ｂ２を傾斜面とすることもできる。

また、凸部１５が複数設けられる場合には、複数の凸部１５のそれぞれの面１５ｂ１は、同じ方向に傾斜しているようにすることができる。複数の凸部１５のそれぞれの面１５ｂ２は、同じ方向に傾斜しているようにすることができる。

傾斜面を設けるようにすれば、空気の流れに乱流が発生するのを抑制することができる。
そのため、空気の流れを円滑にすることができるので、放熱性能を向上させることができる。

この場合、図６（ｂ）、（ｃ）において例示をした凸部１４と同様に、空気の流れ方向１００における上流側の面が傾斜面となるようにすることができる。
なお、空気の流れ方向１００は、車両用照明装置１の取り付け形態や、車両用照明装置１が取り付けられる環境などの影響を受ける。
そのため、図６（ａ）において例示をした凸部１４と同様に、互いに対峙する２つの面（面１５ｂ１および面１５ｂ２）を傾斜面とし、傾斜方向が互いに逆向きとなるようにすれば、予め空気の流れ方向１００が分からなかったり、空気の流れ方向１００が変化したりする場合であっても対応が可能となる。

次に、基部１２ａ、凸部１２ｂ、フィン１３、および凸部１４についてさらに説明する。
まず、基部１２ａおよび凸部１２ｂの放熱性能について説明する。
本発明者らの得た知見によれば、発光素子２２などで発生した熱の大部分は、熱源である発光モジュール２０に近く、且つ、車両用灯具などに接触するフランジ部１２の基部１２ａから外部に放出される。
また、発光モジュール２０と基部１２ａの間にある凸部１２ｂが、熱伝達部となる。
また、発光モジュール２０に印加される電力Ｗが増えると、発生する熱量が増加する。

そのため、基部１２ａの、車両用照明装置１の中心軸１ａと直交する方向における最大寸法（基部１２ａが円柱状の場合には直径寸法）Ａ１（ｍｍ）（図５を参照）と、凸部１２ｂの、車両用照明装置１の中心軸１ａと直交する方向における最大寸法（凸部１２ｂが円柱状の場合には直径寸法）Ａ２（ｍｍ）（図５を参照）と、発光モジュール２０に印加される電力Ｗ（Ｗ）と、が放熱性能に関与する。
本発明者らの得た知見によれば、（Ａ１−Ａ２）／Ｗを所定の値以上とすれば、放熱性能を向上させることができる。

この場合、凸部１２ｂの最大寸法Ａ２は、車両用灯具に設けられた取り付け孔の寸法などにより規定される。また、発光モジュール２０に印加される電力Ｗは、発光素子２２の仕様や数などにより規定される。
そのため、実質的には、基部１２ａの最大寸法Ａ１が放熱性能の向上に最も大きな影響を与えることになる。
すなわち、基部１２ａの最大寸法Ａ１を大きくすれば、放熱性能を向上させることができる。

ところが、前述したように、熱伝導性樹脂の熱伝導率は、１１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とすることが好ましい。
そのため、熱源である発光モジュール２０から遠くなるほど伝わる熱が少なくなり、温度上昇が小さくなる。
つまり、基部１２ａの最大寸法Ａ１を必要以上に大きくしても、基部１２ａの周縁領域における温度はあまり変わらないので、放熱性能の改善は望めなくなる。
一方、基部１２ａの最大寸法Ａ１を大きくしすぎると、車両用照明装置１の軽量化が図れなくなるおそれがある。
本発明者らの得た知見によれば、基部１２ａの最大寸法Ａ１を４０ｍｍ以下とすれば、放熱性能の向上と軽量化を図ることができる。

表１は、（Ａ１−Ａ２）／Ｗに関する評価結果を示すための表である。

なお、表１は、シミュレーションにより放熱量と、ソケット１０の重量を求め、予め定められた閾値により、放熱性能の良否と、軽量化の良否を判定した結果である。
この場合、熱伝導性樹脂の熱伝導率は、７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とした。
発光モジュール２０に印加される電力Ｗは、１．０Ｗ（ワット）以上、６．０Ｗ（ワット）以下とした。
基部１２ａの最大寸法Ａ１は、４０ｍｍ以下とした。
そして、基部１２ａの最大寸法Ａ１と、凸部１２ｂの最大寸法Ａ２を変化させて、（Ａ１−Ａ２）／Ｗの評価を行った。
なお、（Ａ１−Ａ２）／Ｗ＝０は、Ａ１＝Ａ２の場合である。
表１から分かるように、（Ａ１−Ａ２）／Ｗを１．０以上、６．５以下とすれば、放熱性能の向上と軽量化を図ることができる。
なお、熱伝導性樹脂の熱伝導率が、７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であれば、（Ａ１−Ａ２）／Ｗの最適範囲に変わりはない。

次に、フィン１３の放熱性能について説明する。
前述したように、フィン１３は、放熱フィンとして機能する。
そのため、基部１２ａの、凸部１２ｂが設けられる側とは反対側の面１２ａから、フィン１３の頂面１３ａまでの距離Ｂ（図５を参照）を大きくすれば、放熱性能を向上させることができる。

ところが、前述したように、熱伝導性樹脂の熱伝導率は、１１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とすることが好ましい。
そのため、熱源である発光モジュール２０から遠くなるほど伝わる熱が少なくなり、温度上昇が小さくなる。
つまり、フィン１３の頂面１３ａまでの距離Ｂ（フィン１３の突出長さ）を必要以上に大きくしても、フィン１３の先端領域における温度はあまり変わらないので、放熱性能の改善は望めなくなる。
一方、フィン１３の頂面１３ａまでの距離Ｂを大きくしすぎると、車両用照明装置１の軽量化が図れなくなるおそれがある。
本発明者らの得た知見によれば、フィン１３の頂面１３ａまでの距離Ｂを３５ｍｍ以下とすれば、放熱性能の向上と軽量化を図ることができる。

次に、凸部１４の放熱性能について説明する。
前述したように、凸部１４は、放熱フィンとして機能する。
そのため、基部１２ａの、凸部１２ｂが設けられる側とは反対側の面１２ａから、凸部１４の頂面１４ａまでの距離Ｃ（ｍｍ）（図５を参照）を大きくすれば、放熱性能を向上させることができる。

ところが、前述したように、熱伝導性樹脂の熱伝導率は、１１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とすることが好ましい。
そのため、熱源である発光モジュール２０から遠くなるほど伝わる熱が少なくなり、温度上昇が小さくなる。
つまり、凸部１４の頂面１４ａまでの距離Ｃ（凸部１４の突出長さ）を必要以上に大きくしても、凸部１４の先端領域における温度はあまり変わらないので、放熱性能の改善は望めなくなる。
また、前述したように、凸部１４の頂面１４ａまでの距離Ｃを大きくするほどフィン１３の近傍における空気の流れが妨げられる。
そのため、凸部１４の頂面１４ａまでの距離Ｃを大きくしすぎると、放熱性能がかえって低下するおそれがある。
また、凸部１４の頂面１４ａまでの距離Ｃを大きくしすぎると、車両用照明装置１の軽量化が図れなくなるおそれがある。
本発明者らの得た知見によれば、凸部１４の頂面１４ａまでの距離Ｃを４ｍｍ以下とすれば、放熱性能の向上と軽量化を図ることができる。

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、１ａ 中心軸、２ 基板、１０ ソケット、１１ 収納部、１２ フランジ部、１２ａ 基部、１２ａ１ 面、１２ａ２ 面、１２ｂ 凸部、１２ｃ 凹部、１３ フィン、１３ａ 頂面、１４ 凸部、１４ａ 頂面、１５ 凸部、２０ 発光モジュール、２１ 基体、２２ 発光素子、３０ 給電部、４０ コネクタ、１００ 空気の流れ方向

Claims (5)

1. 基部と、前記基部の一方の面から突出した第１の凸部と、前記基部の、前記第１の凸部が設けられる側とは反対側に設けられたフィンと、前記基部の、前記第１の凸部が設けられる側とは反対側に設けられ、前記フィンと接合された第２の凸部と、を有するソケットと；
   前記第１の凸部に設けられ、発光素子を有する発光モジュールと；
   を具備し、
   前記ソケットは、熱伝導率が、７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の熱伝導性樹脂を含み、
   前記基部の、車両用照明装置の中心軸と直交する方向における最大寸法をＡ１（ｍｍ）、前記第１の凸部の、前記中心軸と直交する方向における最大寸法をＡ２（ｍｍ）、前記発光モジュールに印加される電力をＷ（Ｗ）とした場合に、（Ａ１−Ａ２）／Ｗが、１．０以上、６．５以下となり、
   前記基部の、前記第１の凸部が設けられる側とは反対側の面から、前記第２の凸部の頂面までの距離が４ｍｍ以下である車両用照明装置。
2. 前記基部の、前記第１の凸部が設けられる側とは反対側の面から、前記フィンの頂面までの距離が３５ｍｍ以下である請求項１記載の車両用照明装置。
3. 前記最大寸法Ａ１は、４０ｍｍ以下である請求項１または２に記載の車両用照明装置。
4. 前記電力Ｗは、１．０Ｗ（ワット）以上、６．０Ｗ（ワット）以下である請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用照明装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用照明装置に設けられたソケットの基部に接触する車両用灯具。

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