JP6718598B2 - Vehicle lighting device and vehicle lamp - Google Patents
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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。 Embodiments of the present invention relate to a vehicle lighting device and a vehicle lamp .
ソケットと、ソケットの一方の端部側に設けられ発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を有する発光モジュールとを備えた車両用照明装置がある。
発光ダイオードにおいて発生した熱の放熱が充分でないと、発光ダイオードの温度が高くなるのを抑制できなくなるおそれがある。発光ダイオードの温度が高くなりすぎると、発光ダイオードの寿命が短くなったり、発光ダイオードに印加する電圧を高くすることができなくなり光量の増大を図れなくなったりするおそれがある。
There is a vehicle lighting device including a socket and a light emitting module having a light emitting diode (LED) provided on one end side of the socket.
If the heat generated in the light emitting diode is not sufficiently dissipated, it may not be possible to prevent the temperature of the light emitting diode from rising. If the temperature of the light emitting diode becomes too high, the life of the light emitting diode may be shortened, or the voltage applied to the light emitting diode may not be increased, and the amount of light may not be increased.
そのため、発光モジュールが載置される載置部には放熱フィンが設けられる。また、載置部は、放熱性を考慮して金属から形成される。金属から形成された載置部とすれば、発光ダイオードにおいて発生した熱を効率よく放熱フィンに伝達することができる。ところが、金属の放射率(輻射率)は、樹脂などの放射率に比べて低くなる。そのため、放熱フィンに伝達された熱を効率よく放射することができなくなるおそれがある。
そこで、放熱性を向上させることができる車両用照明装置の開発が望まれていた。
Therefore, a radiation fin is provided in the mounting portion on which the light emitting module is mounted. Further, the mounting portion is made of metal in consideration of heat dissipation. If the mounting portion is made of metal, the heat generated in the light emitting diode can be efficiently transferred to the heat radiation fins. However, the emissivity of metal (emissivity) is lower than that of resin or the like. Therefore, there is a possibility that the heat transferred to the heat radiation fins cannot be efficiently radiated.
Therefore, it has been desired to develop a vehicle lighting device that can improve heat dissipation.
本発明が解決しようとする課題は、放熱性を向上させ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。 The problem to be solved by the present invention is to provide a vehicle lighting device and a vehicle lamp that can improve heat dissipation.
実施形態に係る車両用照明装置は、板状を呈し、金属から形成されたフランジと;前記フランジの一方の面に設けられ、前記金属から形成された載置部と;前記フランジの前記載置部側とは反対側の面に設けられ、前記金属から形成された放熱フィンと;前記載置部の前記フランジ側とは反対側の端面に設けられ、発光素子を有する発光モジュールと;前記フランジの表面、および、前記放熱フィンの表面に設けられ、金属酸化物を含む放射層と;前記フランジの前記載置部側に設けられ、前記載置部を囲み、樹脂を含む装着部と;を具備している。前記フランジと、前記載置部と、前記放熱フィンとは一体に形成され、
前記フランジの前記載置部側の面の表面粗さは、前記放熱フィンの表面の表面粗さよりも小さく、前記フランジの面の表面粗さは、算術平均粗さRaで5μm以下である。
A vehicle lighting device according to an embodiment is a plate-shaped flange formed of a metal; a mounting portion formed on the one surface of the flange and formed of the metal; A heat radiation fin formed from the metal on a surface opposite to the section side; a light emitting module having a light emitting element provided on an end surface opposite to the flange side of the mounting section; and the flange And a radiation layer including a metal oxide, which is provided on the surface of the heat dissipation fin; and a mounting portion that is provided on the mounting portion side of the flange, surrounds the mounting portion, and that includes a resin. It has. The flange, the mounting portion, and the heat dissipation fin are integrally formed ,
The surface roughness of the surface of the mounting section side of the flange, the heat radiation smaller than the surface roughness of the surface of the fins, the surface roughness of the surface of said flange, Ru der 5μm or less in terms of arithmetic average roughness Ra.
本発明の実施形態によれば、放熱性を向上させ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。 According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a vehicle lighting device and a vehicle lamp that can improve heat dissipation.
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。
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;Daylight 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。
Embodiments will be exemplified below with reference to the drawings. In the drawings, the same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be appropriately omitted.
The
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において車両用照明装置1をA方向から見た模式図である。
図3は、図1における車両用照明装置1のB−B線方向の模式断面図である。
図4(a)〜(d)は、装着部11のフランジ14側の端面11aの位置、および、絶縁部13のフランジ14側の端面13aの位置を例示するための模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view for illustrating a
FIG. 2 is a schematic diagram of the
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the
4A to 4D are schematic cross-sectional views for illustrating the position of the
図1、図2、および図3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、および給電部30が設けられている。
ソケット10は、収納部10aおよび放熱部10bを有する。
収納部10aは、装着部11、バヨネット12、および絶縁部13を有する。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
The
The
装着部11は、筒状を呈している。装着部11は、例えば、円筒状を呈したものとすることができる。装着部11は、フランジ14の載置部15側に設けられている。車両用照明装置1の中心軸1aと直交する方向における装着部11の外形寸法は、フランジ14の外形寸法よりも小さい。
The
また、装着部11は、載置部15を囲んでいる。装着部11の内側面(内壁)には凸部11bが設けられている。載置部15の側面の凸部11bに対応する位置には、凹部15cが設けられている。凹部15cは、凸部11bに適合している。すなわち、凹部15cの形状および寸法は、凸部11bの形状および寸法と同じであり、凸部11bと凹部15cは密着している。また、凸部11bは、絶縁部13の内側面(内壁)にも設けることができる。なお、装着部11の内側面(内壁)、および絶縁部13の内側面(内壁)に凹部を設け、載置部15の側面に凸部を設けるようにしてもよい。
Further, the
バヨネット12は、装着部11の外側面(外壁)に設けられ、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14と対峙している。バヨネット12は、複数設けられている。
The
車両用照明装置1を筐体101に装着する際には、装着部11のバヨネット12が設けられた部分が、筐体101に設けられた取付孔101aに挿入される(図5を参照)。そして、車両用照明装置1を回転させることで、筐体101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、バヨネット12は、ツイストロックに用いられるものである。
When the
絶縁部13は、装着部11の内部に設けられている。
The
ここで、図3および図4(a)に示すように、装着部11のフランジ14側の端面11aは、フランジ14の載置部15側の面14a上に位置するようにすることができる。
また、絶縁部13のフランジ14側の端面13aは、フランジ14の内部に位置するようにすることができる。
Here, as shown in FIGS. 3 and 4A, the
Further, the
図4(b)に示すように、装着部11のフランジ14側の端面11aは、フランジ14の面14a上に位置するようにすることができる。
また、絶縁部13のフランジ14側の端面13aは、フランジ14の面14a上に位置するようにすることができる。
As shown in FIG. 4B, the
Further, the
図4(c)に示すように、装着部11のフランジ14側の端面11aは、フランジ14の内部に位置するようにすることができる。
また、絶縁部13のフランジ14側の端面13aは、フランジ14の内部に位置するようにすることができる。
As shown in FIG. 4C, the
Further, the
図4(d)に示すように、装着部11のフランジ14側の端面11aは、フランジ14の内部に位置するようにすることができる。
また、絶縁部13のフランジ14側の端面13aは、フランジ14の面14a上に位置するようにすることができる。
As shown in FIG. 4D, the
Further, the
また、装着部11のフランジ14側の端面11aと、フランジ14の面14aとの間に図示しない部材を設けることもできる。絶縁部13のフランジ14側の端面13aと、フランジ14の面14aとの間に図示しない部材を設けることもできる。
また、フランジ14の面14aに、装着部11および絶縁部13に向けて突出する突出部を設けることもできる。
Further, a member (not shown) may be provided between the
Further, the
すなわち、装着部11のフランジ14側の端面11aの位置および絶縁部13のフランジ14側の端面13aの位置は、フランジ14の、放熱フィン16が設けられた面14bの位置よりも発光モジュール20側にあればよい。
That is, the position of the
収納部10aは、発光モジュール20を収納する機能と、給電端子31を絶縁する機能を有する。そのため、装着部11、バヨネット12、および絶縁部13は、絶縁性材料から形成される。また、ソケット10は、放熱部10bと収納部10aを一体成型して形成される。そのため、一体成型することを考慮して、収納部10a(装着部11、バヨネット12、および絶縁部13)は、樹脂から形成することが好ましい。
The
一体成型は、例えば、インサート成型法を用いて行うことができる。なお、インサート成型法を用いて、収納部10a、放熱部10b、および給電端子31を一体成型することもできる。
The integral molding can be performed using, for example, an insert molding method. In addition, it is also possible to integrally mold the
ここで、例えば、凸部11bを有する装着部11と、凹部15cを有する載置部15を形成し、装着部11に載置部15を挿入した際に、凸部11bが凹部15cに嵌め合わされるようにすることも考えられる。しかしながら、この様にすると、凸部11b(凹部15c)の高さ寸法(突出寸法)をあまり長くすることができない。また、凸部11b(凹部15c)の断面形状も斜面を有するものなどに限定されることになる。そのため、装着部11と載置部15との間の接合強度に一定の限界が生じるおそれがある。また、凸部11bが凹部15cに嵌め合わされるようにすると、装着部11と載置部15との間に隙間が必要となるので、ガタツキが生じるおそれがある。
Here, for example, the mounting
そのため、放熱部10bと収納部10aを一体成型するようにしている。放熱部10bと収納部10aを一体成型すれば、凸部11b(凹部15c)の高さ寸法や断面形状に制限がなくなるので、装着部11と載置部15との間の接合強度が所望の範囲内となるようにすることができる。また、装着部11と載置部15との間のガタツキもなくすことができる。
Therefore, the
また、発光モジュール20において発生した熱を外部(例えば、筐体101など)に伝えることを考慮して、収納部10a(装着部11、バヨネット12、および絶縁部13)を絶縁性と高い熱伝導率を有する材料から形成することもできる。絶縁性と高い熱伝導率を有する材料は、例えば、高熱伝導性樹脂などとすることができる。高熱伝導性樹脂は、例えば、PET(Polyethylene terephthalate)やナイロン等の樹脂に、熱伝導率の高い酸化アルミニウムなどからなる繊維や粒子を混合させたものである。
In addition, in consideration of transmitting the heat generated in the
放熱部10bは、フランジ14、載置部15、放熱フィン16、凸部17、および放射層18を有する。
フランジ14は、板状を呈している。フランジ14は、例えば、円板状を呈したものとすることができる。フランジ14の外側面と車両用照明装置1の中心軸1aとの間の距離は、バヨネット12の外側面と車両用照明装置1の中心軸1aとの間の距離よりも長い。すなわち、フランジ14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。
The
The
また、フランジ14の面14aと、筐体101との間には、シール部材104が設けられる。そのため、フランジ14の面14aとシール部材104との間の密着性を考慮すると、フランジ14の面14aの表面粗さは小さい方が好ましい。一方、放熱性を考慮すると、放熱フィン16の表面粗さは大きい方が好ましい。すなわち、フランジ14の面14aの表面粗さは、放熱フィン16の表面の表面粗さよりも小さくなっている。この場合、フランジ14の面14aの表面粗さは、算術平均粗さRaで5μm以下となるようにすることが好ましい。この場合、例えば、金型鋳造法を用いて放熱部10bを形成し、フランジ14の面14aを切削加工し、放熱フィン16を切削加工しないようにすればよい。
この様にすれば、水密性と放熱性の向上を図ることができる。
A
By doing so, it is possible to improve the watertightness and heat dissipation.
載置部15は、円筒状を呈したものとすることができる。載置部15は、フランジ14の、放熱フィン16が設けられる側とは反対側の面14aに設けられている。載置部15の側面には、凹部15aが設けられている。凹部15aの内部には、絶縁部13が設けられている。載置部15の、フランジ14側とは反対側の端面15bには、発光モジュール20が載置される。
The mounting
放熱フィン16は、フランジ14の、載置部15側とは反対側の面14bに設けられている。放熱フィン16は、複数設けることができる。複数の放熱フィン16は、互いに平行となるように設けることができる。放熱フィン16は、平板状を呈したものとすることができる。
The radiating
凸部17は、フランジ14の、載置部15側とは反対側の面14bに設けられている。凸部17は、ブロック状を呈したものとすることができる。凸部17の外側面には、凹部17aが設けられている。凹部17aは、凸部17の外側面に開口している。
The
凸部17には、孔17bが設けられている。孔17bは、凸部17のフランジ14側とは反対側の端面と、フランジ14の、載置部15側の面14aとの間を貫通している。孔17bのフランジ14側には、給電端子31の端部が突出している。孔17bのフランジ14側には、絶縁部13の一部分が露出している。すなわち、孔17bのフランジ14側の開口は、絶縁部13により塞がれている。孔17bは、凹部17aと繋がっていない。
The
孔17bには、シール部材105aを有するコネクタ105が挿入される。そのため、孔17bの断面形状は、シール部材105aを有するコネクタ105の断面に適合したものとなっている。
また、車両用照明装置1の中心軸1aと直交する方向における孔17bの断面寸法は、コネクタ105の本体に設けられたシール部材105aの外形寸法よりも僅かに小さくなっている。そのため、シール部材105aを有するコネクタ105が孔17bに挿入された際には、孔17bが水密となるように密閉される。
The
Further, the cross-sectional dimension of the
放熱部10bは、発光モジュール20を載置する機能と、発光モジュール20において発生した熱を外部に放出する機能を有する。
そのため、熱を放出する機能を考慮して、フランジ14、載置部15、放熱フィン16、および凸部17は、熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。フランジ14、載置部15、放熱フィン16、および凸部17は、例えば、金属から形成することができる。この場合、フランジ14、載置部15、放熱フィン16、および凸部17は、熱伝導率のより高いアルミニウムやアルミニウム合金などから形成することが好ましい。
The
Therefore, in consideration of the function of radiating heat, the
放熱部10bは、収納部10aと接合される。この場合、収納部10aの絶縁部13は、放熱部10bの凹部15aの内部に設けられる。放熱部10bの載置部15は、収納部10aの装着部11の内部に設けられる。
The
放射層18は、フランジ14の表面、放熱フィン16の表面、および凸部17の表面に設けられている。放射層18は、金属酸化物を含んでいる。なお、放射層18に関する詳細は後述する。
The
ここで、収納部10aと放熱部10bを接合すると、収納部10aと放熱部10bの間に界面が形成される。収納部10aと放熱部10bの間に界面が形成されていると、界面から水分が侵入するおそれがある。この場合、収納部10aと放熱部10bを接着などすれば、界面から水分が侵入するのを抑制することができる。しかしながら、界面を完全に封止することは難しい。
また、自動車に設けられる車両用照明装置1の場合には、使用環境の温度が、−40℃〜85℃となる。そのため、当初は水密であったとしても、熱膨張率の差により発生した熱応力により、時間の経過とともに水密性が低下するおそれがある。
Here, when the
Further, in the case of the
そこで、本実施の形態においては、装着部11の、フランジ14側の端面11aの位置、および、絶縁部13の、フランジ14側の端面13aの位置が、フランジ14の面14bの位置よりも発光モジュール20側にあるようになっている。
また、車両用照明装置1の中心軸1aと直交する方向における装着部11の外形寸法は、フランジ14の外形寸法よりも小さくなっている。そのため、図3に示すように、装着部11とフランジ14の間の界面は、シール部材104により封止することができる。
Therefore, in the present embodiment, the position of the
Further, the outer dimension of the mounting
なお、孔17bのフランジ14側には、絶縁部13の一部分が露出している。すなわち、孔17bの内部には、絶縁部13とフランジ14の間の界面が露出している。しかしながら、孔17bには、シール部材105aを有するコネクタ105が挿入される。そのため、シール部材105aを有するコネクタ105が孔17bに挿入された際には、孔17bが水密となるように密閉される。その結果、絶縁部13とフランジ14の間の界面から水分が侵入するのを抑制することができる。
A part of the insulating
なお、水分は、主に、車両用灯具100の筐体101の外側にある。そのため、筐体101の内部からシール部材104の内側に侵入する水分はほとんどない。
The water is mainly outside the
以上に説明したように、本実施の形態に係る車両用照明装置1によれば、収納部10a(装着部11)と放熱部10b(載置部15)を接合するようにしても界面から水分が侵入するのを抑制することができる。
As described above, according to the
発光モジュール20は、載置部15の、フランジ14側とは反対側の端面15bに設けられている。
発光モジュール20は、基板21、発光素子22、制御素子23、および制御素子24を有する。
The
The
基板21は、載置部15の端面15bの上に設けられている。基板21は、板状を呈している。基板21の表面には、配線パターンが設けられている。基板21の材料や構造には特に限定はない。例えば、基板21は、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ものであってもよい。なお、金属板の表面を絶縁性材料で被覆する場合には、絶縁性材料は、有機材料からなるものであってもよいし、無機材料からなるものであってもよい。
The
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、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものなどを例示することができる。また、基板21は、単層であってもよいし、多層であってもよい。
When the
発光素子22は、基板21の上に設けられている。発光素子22は、基板21の表面に設けられた配線パターン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。
The
発光素子22の形式には特に限定はない。
発光素子22は、例えば、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)型などの表面実装型の発光素子とすることができる。なお、図1および図3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。
発光素子22は、例えば、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。
The type of the
The
The
また、発光素子22は、COB(Chip On Board)により実装されるものとすることもできる。COBにより実装される発光素子22とする場合には、チップ状の発光素子22と、発光素子22と配線パターンを電気的に接続する配線と、発光素子22と配線を囲む枠状の部材と、枠状の部材の内部に設けられた封止部などを基板21の上に設けることができる。
Further, the
この場合、封止部には、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。
In this case, the sealing portion may include a phosphor. The phosphor can be, for example, a YAG-based phosphor (yttrium-aluminum-garnet-based phosphor). For example, when the
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の正面側に向けられており、主に、車両用照明装置1の正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。
The upper surface, which is the light emission surface of the
制御素子23は、基板21の上に設けられている。制御素子23は、基板21の表面に設けられた配線パターンと電気的に接続されている。制御素子23は、例えば、発光素子22に流れる電流を制御するものとすることができる。
The
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する。
Since the forward voltage characteristics of the
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および図3に例示をした制御素子23は、表面実装型の抵抗器である。
The
この場合、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、複数の制御素子23毎に一部を除去して図示しない除去部をそれぞれに形成する。そして、除去部の大きさなどにより、複数の制御素子23毎に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。
In this case, by changing the resistance value of the
For example, when the
The number, size, arrangement, etc. of the
制御素子24は、基板21の上に設けられている。制御素子24は、基板21の表面に設けられた配線パターンと電気的に接続されている。制御素子24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24は、例えば、ダイオードとすることができる。制御素子24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1に例示をした制御素子24は、表面実装型のダイオードである。
The
The
その他、発光素子22の断線の検出や、誤点灯防止などのために、プルダウン抵抗を設けることもできる。また、配線パターンや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、ガラス材料を含むものとすることができる。
In addition, a pull-down resistor may be provided to detect disconnection of the
給電部30は、複数の給電端子31を有する。複数の給電端子31は、所定の方向に並べて設けることができる。複数の給電端子31は、ソケット10(絶縁部13)の内部に設けられている。複数の給電端子31は、絶縁部13の内部を延びている。複数の給電端子31の一方の端部は、絶縁部13の、フランジ14側とは反対側の端面から突出し、基板21に設けられた配線パターン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、絶縁部13のフランジ14側の端面13aから突出している。複数の給電端子31の他方の端部は、孔17bの内部に露出している。なお、給電端子31の数、形状、配置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。
The
また、給電部30は、図示しない基板や、回路部品(例えば、コンデンサや抵抗など)など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などは、例えば、収納部10aの内部や放熱部10bの内部などに設けることができる。
Further, the
次に、放射層18についてさらに説明する。
発光モジュール20において発生した熱は、主に、載置部15およびフランジ14を介して放熱フィン16に伝わる。放熱フィン16に伝わった熱は、主に、放熱フィン16から外部に放出される。
Next, the
The heat generated in the
前述したように、放熱部10b(フランジ14、載置部15、放熱フィン16、および凸部17)は、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属から形成される。収納部10aは、樹脂から形成される。
As described above, the
この場合、金属の熱伝導率は樹脂の熱伝導率よりも高い。そのため、発光モジュール20において発生した熱を効率よく放熱フィン16に伝えることができる。ところが、金属の放射率(輻射率)は、樹脂の放射率よりもかなり低くなる。例えば、アルミニウムの放射率は0.09程度、樹脂の放射率は0.6〜0.85程度である。そのため、単に、金属から形成された放熱部10b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フィン16に伝えることができたとしても、熱が放熱フィン16から大気中に放射され難くなるおそれがある。
In this case, the thermal conductivity of metal is higher than that of resin. Therefore, the heat generated in the
ここで、金属酸化物の放射率は、樹脂の放射率と同程度となる。例えば、酸化鉄の放射率は0.79〜0.9程度、酸化アルミニウムの放射率は0.3〜0.76程度、酸化ニッケルの放射率は0.85〜0.96程度、酸化亜鉛の放射率は0.11〜0.6程度、酸化チタンの放射率は0.35〜0.6程度である。 Here, the emissivity of the metal oxide is approximately the same as the emissivity of the resin. For example, the emissivity of iron oxide is about 0.79 to 0.9, the emissivity of aluminum oxide is about 0.3 to 0.76, the emissivity of nickel oxide is about 0.85 to 0.96, and that of zinc oxide is The emissivity is about 0.11 to 0.6, and the emissivity of titanium oxide is about 0.35 to 0.6.
そのため、フランジ14の表面、放熱フィン16の表面、および凸部17の表面には、金属酸化物を含む放射層18を設けるようにしている。金属酸化物を含む放射層18は、例えば、スパッタリング法などの成膜法や、陽極酸化処理などを用いて形成することができる。例えば、陽極酸化処理を施すことで、アルミニウムやアルミニウム合金から形成された放熱部10bの表面に、放射層18(陽極酸化皮膜:酸化アルミニウムの膜)を形成することができる。
Therefore, the
また、金属酸化物は、フランジ14や放熱フィン16などに含まれている金属の酸化物とすることができる。この様にすれば、フランジ14の表面や放熱フィン16の表面などを酸化させることで放射層18を形成することができる。そのため、生産性の向上や生産コストの削減を図ることができる。
Further, the metal oxide can be an oxide of a metal contained in the
例えば、フランジ14や放熱フィン16などに含まれている金属がアルミニウムまたはアルミニウム合金である場合には、金属酸化物は酸化アルミニウムとすることができる。この様にすれば、フランジ14や放熱フィン16などに陽極酸化処理を施すことで、酸化アルミニウムからなる放射層18を容易に形成することができる。そのため、生産性の向上や生産コストの削減を図ることができる。
For example, when the metal contained in the
ただし、金属酸化物の熱伝導率は、金属の熱伝導率よりもかなり低い。例えば、アルミニウムの熱伝導率は204W/(m・k)程度、酸化アルミニウムの熱伝導率は60W/(m・k)〜70W/(m・k)程度となる。そのため、金属酸化物を含む放射層18が、熱の伝達経路に設けられていると熱の伝導が阻害されるおそれがある。
However, the thermal conductivity of metal oxides is considerably lower than the thermal conductivity of metals. For example, the thermal conductivity of aluminum is about 204 W/(m·k), and the thermal conductivity of aluminum oxide is about 60 W/(m·k) to 70 W/(m·k). Therefore, if the
この場合、放射層18は、載置部15の表面には設けないようにすることができる。このようにすれば、載置部15の端面15bと発光モジュール20との間には、金属酸化物を含む放射層18が設けられていないので、発光モジュール20において発生した熱を効率よく放熱フィン16に伝えることができる。また、発光モジュール20において発生した熱を装着部11を介して外部に伝えることが容易となる。
In this case, the
また、放射層18は、載置部15の装着部11と対峙する面、フランジ14の装着部11と対峙する面、および、載置部15の端面15bの発光モジュール20が設けられる領域には設けないようにすることができる。また、放射層18は、載置部15の端面15bの発光モジュール20が設けられる領域以外の領域には設けることができる。
載置部15の装着部11と対峙する面、および、フランジ14の装着部11と対峙する面に放射層18が設けられていなければ、発光モジュール20において発生した熱を装着部11を介して外部に伝えることが容易となる。また、載置部15の端面15bの発光モジュール20が設けられる領域に放射層18が設けられていなければ、発光モジュール20において発生した熱を効率よく放熱フィン16に伝えることができる。
また、載置部15の端面15bの発光モジュール20が設けられる領域以外の領域に放射層18が設けられていれば、載置部15の端面15bからの放熱が容易となる。
なお、放射層18を形成する際に、所望の領域をマスキングすることで、当該領域に放射層18が形成されないようにすることができる。
In addition, the
If the
Further, if the
Note that when the
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。
Next, the
In the following, as an example, a case where the
図5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5に示すように、車両用灯具100には、車両用照明装置1、筐体101、カバー102、光学要素部103、シール部材104、およびコネクタ105が設けられている。
FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view for illustrating the
As shown in FIG. 5, the
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することができる。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が設けられている。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ている。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。
The
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、取付孔101aの周縁に設けられた凹部にバヨネット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。
When the
カバー102は、筐体101の開口を塞ぐようにして設けられている。カバー102は、透光性を有する樹脂などから形成することができる。カバー102は、レンズなどの機能を有するものとすることもできる。
The
光学要素部103には、車両用照明装置1から出射した光が入射する。光学要素部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5に例示をした光学要素部103はリフレクタである。この場合、光学要素部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が形成されるようにする。光学要素部103がリフレクタである場合には、光学要素部103は、筐体101の内部に、取付孔101aの中心軸と同芯となるように設けることができる。
The light emitted from the
For example, the
シール部材104は、フランジ14と筐体101の間に設けられている。シール部材104は、環状を呈するものとすることができる。シール部材104は、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することができる。
The
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14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の内部空間が密閉される。また、前述したように、装着部11とフランジ14の間の界面が、シール部材104により封止される。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。
When the
コネクタ105は、孔17b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ている。そのため、コネクタ105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。
また、コネクタ105は、段差部分を有している。そして、シール部材105aが、段差部分に取り付けられている(図3を参照)。シール部材105aは、孔17bの内部に水が侵入するのを防ぐために設けられている。シール部材105aを有するコネクタ105が孔17bに挿入された際には、孔17bが水密となるように密閉される。
The
Further, the
シール部材105aは、環状を呈するものとすることができる。シール部材105aは、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することができる。コネクタ105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もできる。
The
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。 Although some embodiments of the present invention have been illustrated above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and its equivalent scope. Further, the above-described respective embodiments can be implemented in combination with each other.
1 車両用照明装置、10 ソケット、10a 収納部、10b 放熱部、11 装着部、12 バヨネット、13 絶縁部、14 フランジ、15 載置部、15b 端面、16 放熱フィン、18 放射層、20 発光モジュール、21 基板、22 発光素子、30 給電部、31 給電端子、100 車両用灯具、101 筐体、104 シール部材、105 コネクタ
1 Vehicle Lighting Device, 10 Socket, 10a Storage Part, 10b Radiating Part, 11 Mounting Part, 12 Bayonet, 13 Insulating Part, 14 Flange, 15 Mounting Part, 15b End Face, 16 Radiating Fin, 18 Radiating Layer, 20 Light Emitting Module , 21 substrate, 22 light emitting element, 30 power supply section, 31 power supply terminal, 100 vehicle lamp, 101 housing, 104 seal member, 105 connector
Claims (9)
前記フランジの一方の面に設けられ、前記金属から形成された載置部と;
前記フランジの前記載置部側とは反対側の面に設けられ、前記金属から形成された放熱フィンと;
前記載置部の前記フランジ側とは反対側の端面に設けられ、発光素子を有する発光モジュールと;
前記フランジの表面、および、前記放熱フィンの表面に設けられ、金属酸化物を含む放射層と;
前記フランジの前記載置部側に設けられ、前記載置部を囲み、樹脂を含む装着部と;
を具備し、
前記フランジと、前記載置部と、前記放熱フィンとは一体に形成され、
前記フランジの前記載置部側の面の表面粗さは、前記放熱フィンの表面の表面粗さよりも小さく、前記フランジの面の表面粗さは、算術平均粗さRaで5μm以下である車両用照明装置。 A plate-shaped flange made of metal;
A mounting portion provided on one surface of the flange and formed of the metal;
A radiating fin formed of the metal, which is provided on a surface of the flange opposite to the mounting portion side;
A light emitting module having a light emitting element, the light emitting module being provided on an end surface of the mounting portion opposite to the flange side;
A radiation layer provided on the surface of the flange and the surface of the heat dissipation fin, the radiation layer containing metal oxide;
A mounting portion that is provided on the mounting portion side of the flange and that surrounds the mounting portion and that includes a resin;
Equipped with,
The flange, the mounting portion, and the heat dissipation fin are integrally formed ,
The surface roughness of the surface of the mounting section side of the flange, the heat radiation smaller than the surface roughness of the surface of the fins, the surface roughness of the surface of said flange, Ru der 5μm or less in terms of arithmetic average roughness Ra vehicle Lighting equipment.
前記載置部の前記端面の前記発光モジュールが設けられる領域以外の領域には設けられている請求項1記載の車両用照明装置。 The emission layer is provided on a surface of the mounting portion facing the mounting portion, a surface of the flange facing the mounting portion, and a region of the end surface of the mounting portion where the light emitting module is disposed. Not
The vehicle lighting device according to claim 1, wherein the lighting device for a vehicle is provided in a region other than a region where the light emitting module is provided on the end surface of the mounting portion.
前記金属酸化物は、酸化アルミニウムである請求項1〜4のいずれか1つに記載の車両用照明装置。 The metal is aluminum or an aluminum alloy,
The vehicle lighting device according to claim 1, wherein the metal oxide is aluminum oxide.
前記載置部は、前記装着部と対峙する面に、前記第1の凸部が設けられる第1の凹部を有する請求項1〜5のいずれか1つに記載の車両用照明装置。 The mounting portion has a first convex portion on an inner surface,
The placement section is on a surface facing said mounting portion, the vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 5 having a first recess in which the first protrusion is provided.
前記載置部は、前記装着部と対峙する面に、前記第2の凹部に設けられる第2の凸部を有する請求項1〜5のいずれか1つに記載の車両用照明装置。 The mounting portion has a second recess on the inner surface,
The placement section is on a surface facing said mounting portion, the vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 5 having a second protrusion provided on the second recess.
前記車両用照明装置の中心軸と直交する方向における前記装着部の外形寸法は、前記フランジの外形寸法よりも小さい請求項1〜7のいずれか1つに記載の車両用照明装置。 The position of the end surface of the mounting portion on the flange side is closer to the light emitting module than the position of the surface of the flange on the heat radiation fin side,
Dimensions of the mounting portion in a direction perpendicular to the center axis of the vehicle lighting device, a vehicle lighting device according to any one of smaller claims 1-7 than the outer dimension of the flange.
前記車両用照明装置が取り付けられる筐体と;
前記車両用照明装置に設けられたフランジと、前記筐体と、の間に設けられたシール部材と;
を具備した車両用灯具。 A vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 8 ;
A housing to which the vehicle lighting device is attached;
A seal member provided between the housing and the flange provided on the vehicle lighting device;
A vehicle lamp equipped with.
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