JP6978727B2 - Manufacturing methods for vehicle lighting equipment, vehicle lighting fixtures, and sockets - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、車両用照明装置、車両用灯具、およびソケットの製造方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a method of manufacturing a vehicle lighting device, a vehicle lighting device, and a socket.
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。
車両用照明装置に設けられるソケットには、発光モジュールにおいて発生した熱の放熱性が高く、且つ、軽量であることが望まれている。
そのため、高熱伝導性樹脂を含むソケットが提案されている。
There is a vehicle lighting device including a socket and a light emitting module provided on one end side of the socket and having a light emitting diode (LED).
It is desired that the socket provided in the vehicle lighting device has high heat dissipation of heat generated in the light emitting module and is lightweight.
Therefore, a socket containing a highly thermally conductive resin has been proposed.
しかしながら、高熱伝導性樹脂は、アルミニウムなどと比べて熱伝導率が低い。そのため、高熱伝導性樹脂を含むソケット本体と、発光モジュールとの間に、アルミニウムを含む伝熱部を設ける技術が提案されている。アルミニウムを含む伝熱部を設ければ、発光モジュールにおいて発生した熱を拡散させることができるので放熱性を向上させることができる。 However, the high thermal conductivity resin has a lower thermal conductivity than aluminum or the like. Therefore, a technique has been proposed in which a heat transfer portion containing aluminum is provided between a socket body containing a high thermal conductive resin and a light emitting module. If the heat transfer portion containing aluminum is provided, the heat generated in the light emitting module can be diffused, so that the heat dissipation can be improved.
この場合、放熱性を向上させるためには、ソケット本体と伝熱部とを密着させることが好ましい。そのため、インサート成形法を用いて、ソケット本体と伝熱部とを一体に成形する技術が提案されている。しかしながら、インサート成形法を用いて、ソケット本体と伝熱部とを一体に成形すると、ソケット本体と伝熱部との間に隙間が生じる場合がある。ソケット本体と伝熱部との間に隙間が生じると、ソケット本体と伝熱部との間の伝熱が妨げられることになる。
また、ソケット本体と伝熱部とを別々に形成し、ソケット本体と伝熱部とを接着剤で接合したり、ソケット本体と伝熱部との間に熱伝導グリスからなる層を設けたりする技術も提案されている。しかしながら、この様にすると、接着剤や熱伝導グリスが発光モジュールの外側にはみ出すおそれがある。また、製造工程が煩雑となったり、製造コストが増大したりするおそれもある。
そこで、インサート成形法を用いて、ソケット本体と伝熱部とを一体に成形する場合であっても放熱性を向上させることができる技術の開発が望まれていた。
In this case, in order to improve heat dissipation, it is preferable that the socket body and the heat transfer portion are in close contact with each other. Therefore, a technique has been proposed in which the socket body and the heat transfer portion are integrally molded by using the insert molding method. However, when the socket body and the heat transfer portion are integrally molded by using the insert molding method, a gap may occur between the socket body and the heat transfer portion. If a gap is created between the socket body and the heat transfer section, heat transfer between the socket body and the heat transfer section is hindered.
In addition, the socket body and the heat transfer part are formed separately, the socket body and the heat transfer part are joined with an adhesive, and a layer made of heat conductive grease is provided between the socket body and the heat transfer part. Technology has also been proposed. However, in this way, the adhesive or the heat conductive grease may squeeze out to the outside of the light emitting module. In addition, the manufacturing process may become complicated and the manufacturing cost may increase.
Therefore, it has been desired to develop a technique capable of improving heat dissipation even when the socket body and the heat transfer portion are integrally molded by using the insert molding method.
本発明が解決しようとする課題は、インサート成形法を用いて、ソケット本体と伝熱部とを一体に成形する場合であっても放熱性を向上させることができる車両用照明装置、車両用灯具、およびソケットの製造方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is a vehicle lighting device and a vehicle lighting device that can improve heat dissipation even when the socket body and the heat transfer portion are integrally molded by using the insert molding method. , And a method of manufacturing a socket.
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本体と;前記ソケット本体の一方の端部側に設けられ、発光素子を有する発光モジュールと;前記ソケット本体と、前記発光モジュールと、の間であって、前記ソケット本体の一方の端部に埋め込まれた伝熱部と;前記伝熱部と、前記ソケット本体と、の間の隙間に設けられた充填部と;前記隙間と、前記ソケット本体の外部と、を連通する孔の内部に設けられた栓と;を具備し、前記栓の材料は、前記充填部の材料と同じである。 The vehicle lighting device according to the embodiment includes a socket body containing a high thermal conductive resin; a light emitting module provided on one end side of the socket body and having a light emitting element; the socket body and the light emitting module. Between the heat transfer portion embedded in one end of the socket body; the filling portion provided in the gap between the heat transfer portion and the socket body; , and outside of the socket body, and the plug provided in the bore which communicates; comprises a material of the plug, to be the same as the material of the filling portion.
本発明の実施形態によれば、インサート成形法を用いて、ソケット本体と伝熱部とを一体に成形する場合であっても放熱性を向上させることができる車両用照明装置、車両用灯具、およびソケットの製造方法を提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, a vehicle lighting device, a vehicle lighting device, which can improve heat dissipation even when the socket body and the heat transfer portion are integrally molded by using the insert molding method. And a method of manufacturing a socket can be provided.
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。 Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In each drawing, similar components are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
(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、デイライトランニングランプ(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。
(Vehicle lighting device)
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、車両用照明装置1の模式分解図である。
図3は、図1における車両用照明装置1のA−A線断面図である。
図1〜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。
FIG. 1 is a schematic perspective view for illustrating the
FIG. 2 is a schematic exploded view of the
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of the
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ソケット10は、ソケット本体10a、伝熱部10b、および充填部10cを有する。 ソケット本体10aは、装着部11、バヨネット12、フランジ13、および放熱フィン14を有する。
The
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側の面に設けられている。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、フランジ13側とは反対側の端面に開口する凹部11aを有する。凹部11aの底面11a1には伝熱部10bが埋め込まれている。また、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間には、充填部10cが設けられている。
The
装着部11には、少なくとも1つのスリット11bを設けることができる。スリット11bの内部には、基板21の角部が設けられる。そのため、発光モジュール20の位置決めができるようになっている。また、スリット11bを設けるようにすれば、基板21の平面形状を大きくすることができる。そのため、基板21上に実装する素子の数を増加させることができる。あるいは、装着部11の外形寸法を小さくすることができるので、装着部11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。
The
バヨネット12は、装着部11の外側面に設けられている。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と対峙している。バヨネット12は、複数設けられている。バヨネット12は、車両用照明装置1を車両用灯具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られるものである。
The
フランジ13は、板状を呈している。フランジ13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。
The
放熱フィン14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。放熱フィン14は、少なくとも1つ設けることができる。図1および図2に例示をしたソケット本体10aには複数の放熱フィンが設けられている。複数の放熱フィン14は、所定の方向に並べて設けることができる。放熱フィン14は、板状を呈したものとすることができる。
The
また、ソケット本体10aには、絶縁部32を挿入する孔10a1と、コネクタ105を挿入する孔10a2が設けられている。孔10a2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10a2の断面形状は、シール部材105aを有するコネクタ105の断面形状に適合したものとなっている。
Further, the socket
発光モジュール20において発生した熱は、主に、伝熱部10bおよび充填部10cを介してソケット本体10aに伝わる。ソケット本体10aに伝わった熱は、主に、放熱フィン14から外部に放出される。
この場合、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る。そのため、ソケット本体10a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、樹脂と無機材料からなるフィラーを含む。高熱伝導性樹脂は、例えば、PET(Polyethylene terephthalate)やナイロン等の樹脂に、酸化アルミニウムや炭素など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。
The heat generated in the
In this case, it is desired that the
伝熱部10bは、発光モジュール20(基板21)とソケット本体10aとの間に設けられている。伝熱部10bは、ソケット本体10aの一方の端部(例えば、凹部11aの底面11a1)に埋め込まれている。伝熱部10bの発光モジュール20側の面10b1は、凹部11aの底面11a1から露出している。この場合、伝熱部10bの面10b1は、凹部11aの底面11a1と面一とすることもできるし、凹部11aの底面11a1よりも突出させることもできるし、凹部11aの底面11a1よりもフランジ13側に設けることもできる。伝熱部10bの面10b1が、凹部11aの底面11a1と面一、または、突出していれば、発光モジュール20の取り付けが容易となる。伝熱部10bの面10b1が、凹部11aの底面11a1と面一、または、フランジ13側に設けられていれば、伝熱部10bの保持を強固なものとすることができる。
The
伝熱部10bは、発光モジュール20において発生した熱が、ソケット本体10aに伝わりやすくするために設けられる。そのため、伝熱部10bは、熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。伝熱部10bは、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属から形成することができる。
伝熱部10bの形状には特に限定はないが、図2および図3に示すように、板状を呈する伝熱部10bとすることができる。板状を呈する伝熱部10bとすれば、伝熱部10bの製造が容易となる。
The
The shape of the
また、ソケット本体10a(装着部11、バヨネット12、フランジ13、および放熱フィン14)と伝熱部10bは、インサート成形法を用いて一体成形することができる。この場合、ソケット本体10a、伝熱部10b、および給電部30を、インサート成形法を用いて一体成形することもできる。
Further, the
図3に示すように、充填部10cは、伝熱部10bとソケット本体10aとの間に設けられている。充填部10cは、伝熱部10bと、ソケット本体10aとの間の隙間に設けられている。
なお、充填部10cに関する詳細は後述する。
As shown in FIG. 3, the filling
The details of the filling
発光モジュール20は、ソケット本体10aの一方の端部側に設けられている。
発光モジュール20は、基板21、発光素子22、抵抗23、制御素子24、枠部25、および封止部26を有する。
基板21は、例えば、伝熱部10bの面10b1に接着することができる。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、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。無機材料は、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、炭素など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)以下とすることができる。
The
The
The
基板21は、板状を呈するものとすることができる。基板21の平面形状は、例えば、四角形とすることができる。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。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。
The
また、基板21の表面には、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から形成することができる。配線パターン21a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21a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21a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。
Further, a
発光素子22は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けられている。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、配線パターン21a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が設けられる場合には、複数の発光素子22を直列接続することができる。また、発光素子22は、抵抗23と直列接続されている。
The
発光素子22は、表面実装型の発光素子、リード線を有する砲弾型の発光素子、およびチップ状の発光素子などとすることができる。この場合、チップ状の発光素子とすれば、狭い領域に多くの発光素子22を設けることができる。そのため、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。以下においては、発光素子22がチップ状の発光素子である場合を例示する。
チップ状の発光素子22は、COB(Chip On Board)により実装することができる。チップ状の発光素子22は、例えば、上部電極型の発光素子、上下電極型の発光素子、フリップチップ型の発光素子などとすることができる。図1〜図3に例示をした発光素子22は、上下電極型の発光素子である。上部電極型または上下電極型の発光素子22は、配線21bにより配線パターン21aと電気的に接続することができる。発光素子22と配線パターン21aとは、例えば、ワイヤーボンディング法により電気的に接続することができる。フリップチップ型の発光素子22は、配線パターン21aの上に直接実装することができる。
The
The chip-shaped
抵抗23は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けられている。抵抗23は、基板21の上に設けられている。抵抗23は、配線パターン21aと電気的に接続されている。抵抗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2に例示をした抵抗23は、膜状の抵抗器である。
The
膜状の抵抗器の材料は、例えば、酸化ルテニウム(RuO2)とすることができる。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することができる。抵抗23が膜状の抵抗器であれば、抵抗23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23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、また、複数の抵抗23における抵抗値のばらつきを抑制することができる。
The material of the film-like resistor can be, for example, ruthenium oxide (RuO 2 ). The film-like resistor can be formed by using, for example, a screen printing method and a firing method. If the
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、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、抵抗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。この場合、抵抗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。
Here, since the forward voltage characteristics of the
抵抗23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23を選択する。抵抗23が膜状の抵抗器の場合には、抵抗23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、抵抗23にレーザ光を照射すれば抵抗23の一部を容易に除去することができる。抵抗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。
When the
制御素子24は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けられている。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、配線パターン21a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および図2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21a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
チップ状の発光素子22の場合には、枠部25および封止部26を設けることができる。
枠部25は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けられている。枠部25は、基板21の上に設けられている。枠部25は、基板21に接着されている。枠部25は、発光素子22を囲んでいる。例えば、枠部25は、環状形状を有し、内側に複数の発光素子22が配置されるようになっている。枠部25は、樹脂から形成することができる。樹脂は、例えば、PBT(polybutylene terephthalate)、PC(polycarbonate)、PET、ナイロン(Nylon)、PP(polypropylene)、PE(polyethylene)、PS(polystyrene)などの熱可塑性樹脂とすることができる。
In the case of the chip-shaped
The
また、樹脂に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25は、例えば、白色の樹脂から形成することもできる。
Further, particles such as titanium oxide can be mixed with the resin to improve the reflectance with respect to the light emitted from the
枠部25の内壁面は、基板21から離れるに従い枠部25の中心軸から離れる方向に傾斜する斜面とすることができる。枠部25の内壁面が斜面となっていれば、枠部25の内壁面に入射した光を車両用照明装置1の正面側に出射するのが容易となる。
すなわち、枠部25は、封止部26の形成範囲を規定する機能と、リフレクタの機能とを有することができる。
The inner wall surface of the
That is, the
封止部26は、枠部25の内側に設けられている。封止部26は、枠部25の内側を覆っている。すなわち、封止部26は、枠部25の内側に設けられ、発光素子22や配線21bなどを覆っている。封止部26は、透光性を有する材料から形成することができる。封止部26は、例えば、枠部25の内側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。充填する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂などとすることができる。
The sealing
また、封止部26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。ただし、蛍光体の種類は、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。
また、枠部25を設けずに封止部26のみを設けることもできる。封止部26のみを設ける場合には、例えば、ドーム状の封止部26が基板21の上に設けられるようにすることができる。
Further, the sealing
Further, it is also possible to provide only the sealing
給電部30は、給電端子31および絶縁部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、凹部11aの底面11a1から突出している。給電端子31は、複数設けられている。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、絶縁部32の内部に設けられている。複数の給電端子31は、絶縁部32の内部を延び、絶縁部32の発光モジュール20側の端面、および絶縁部32の放熱フィン14側の端面から突出している。複数の給電端子31の発光モジュール20側の端部は、基板21に設けられた配線パターン21aと電気的および機械的に接続されている。すなわち、給電端子31の一方の端部は、配線パターン21aと半田付けされている。複数の給電端子31の放熱フィン14側の端部は、孔10a2の内部に露出している。孔10a2の内部に露出する複数の給電端子31には、コネクタ105が嵌め合わされる。給電端子31は、導電性を有する。給電端子31は、例えば、銅合金などの金属から形成することができる。なお、給電端子31の数、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。
The
The
前述したように、ソケット本体10aは高熱伝導性樹脂から形成されている。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、絶縁部32は、給電端子31と、導電性を有するソケット本体10aとの間を絶縁するために設けられている。また、絶縁部32は、複数の給電端子31を保持する機能をも有する。なお、ソケット本体10aが絶縁性を有する高熱伝導性樹脂(例えば、セラミックスからなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂)から形成される場合には、絶縁部32を省くことができる。この場合、ソケット本体10aが複数の給電端子31を保持する。
As described above, the
絶縁部32は、絶縁性を有している。絶縁部32は、絶縁性を有する樹脂から形成することができる。
ここで、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、絶縁部32の材料の熱膨張係数は、ソケット本体10aの材料の熱膨張係数となるべく近くなるようにすることが好ましい。この様にすれば、絶縁部32とソケット本体10aとの間に発生する熱応力を低減させることができる。例えば、絶縁部32の材料は、ソケット本体10aの材料である高熱伝導性樹脂に含まれる樹脂とすることができる。
絶縁部32は、例えば、ソケット本体10aに設けられた孔10a1に圧入したり、孔10a1の内壁に接着したりすることができる。
The insulating
Here, in the case of the
The insulating
次に、充填部10cについてさらに説明する。
放熱性を向上させるためには、ソケット本体10aと伝熱部10bとを密着させることが好ましい。この場合、インサート成形法を用いれば、ソケット本体10aと伝熱部10bとを一体に成形することができる。ところが、インサート成形法を用いて、ソケット本体10aと伝熱部10bとを一体に成形すると、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間に隙間が生じる場合がある。例えば、溶融した高熱伝導性樹脂が硬化する際に高熱伝導性樹脂が収縮するので、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間に隙間が生じる場合がある。隙間には空気やガスが存在するが、気体は固体に比べて熱伝導率が低いので、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間に隙間が生じると、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間の伝熱が妨げられることになる。
Next, the filling
In order to improve heat dissipation, it is preferable that the
この場合、ソケット本体10aと伝熱部10bとを別々に形成し、ソケット本体10aと伝熱部10bとを接着剤で接合したり、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間に熱伝導グリス(放熱グリス)からなる層を設けたりすれば、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間に気体からなる層が形成されるのを抑制することができる。しかしながら、この様にすると、接着剤や熱伝導グリスが発光モジュール20の外側にはみ出すおそれがある。また、ソケット本体10aと伝熱部10bとを別々に形成したり、伝熱部10bをソケット本体10aに接合したりすることが必要となるので、製造工程が煩雑となったり、製造コストが増大したりするおそれもある。
In this case, the socket
そこで、本実施の形態に係るソケット10においては、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間に充填部10cを設けるようにしている。
また、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間の隙間と、ソケット本体10aの外部とを連通する少なくとも1つの孔10a4が設けられている。図2および図3に例示をしたものの場合には、ソケット本体10aの、伝熱部10bと対峙する面10a3に、ソケット本体10aの外部と連通する孔10a4が設けられている。また、孔10a4の内部には栓10a5が設けられている。栓10a5は孔10a4を閉鎖している。
Therefore, in the
Further, at least one hole 10a4 for communicating the gap between the socket
充填部10cは、例えば、接着剤や溶融した樹脂が硬化することで形成されたものとすることができる。
接着剤は、前述した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好ましい。この場合、硬化後に弾性を有する接着剤とすることが好ましい。例えば、接着剤は、シリコーン系樹脂に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。硬化後に弾性を有する接着剤とすれば、弾性を有する充填部10cとすることができるので、車両用照明装置1の使用環境の温度が変動して熱膨張や収縮が発生したり、車両用照明装置1の点灯と消灯に伴う熱膨張や収縮が発生したりしても、充填部10cとソケット本体10aとの間、充填部10cと伝熱部10bとの間に隙間が生じるのを抑制することができる。
The filling
The adhesive is preferably an adhesive mixed with a filler using the above-mentioned inorganic material. In this case, it is preferable to use an adhesive having elasticity after curing. For example, the adhesive can be an adhesive in which a filler using an inorganic material is mixed with a silicone-based resin. If the adhesive has elasticity after curing, it can be a filling
溶融した樹脂の種類には特に限定はないが、形成された充填部10cの熱膨張係数がソケット本体10aの熱膨張係数となるべく近くなるようにすることが好ましい。この様にすれば、前述した熱膨張や収縮が発生したとしても充填部10cとソケット本体10aが剥離したり、充填部10cにひびなどが発生したりするのを抑制することができる。溶融した樹脂は、例えば、ソケット本体10aに含まれている高熱伝導性樹脂、この高熱伝導性樹脂に含まれている樹脂などとすることができる。なお、充填部10cが高熱伝導性樹脂を含んでいれば、放熱性を向上させることができる。
すなわち、充填部10cは、樹脂を含むことができる。この場合、樹脂は、シリーコーンとすることができる。充填部10cは、無機材料を用いたフィラーをさらに含むことができる。充填部10cは、ソケット本体10aに含まれる高熱伝導性樹脂を含むことができる。
The type of the molten resin is not particularly limited, but it is preferable that the coefficient of thermal expansion of the formed filling
That is, the filling
また、充填部10cは、例えば、熱伝導グリスを含むものとすることができる。熱伝導グリスの種類には特に限定はないが、例えば、変性シリコーンに、無機材料(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、炭素など)を用いたフィラーが混合されたものとすることができる。熱伝導グリスの熱伝導率は、例えば、1W/(m・K)以上、5W/(m・K)以下とすることができる。熱伝導グリスは、ある程度の流動性を有しているので前述した熱膨張や収縮が発生したとしても、充填部10cとソケット本体10aとの間、充填部10cと伝熱部10bとの間に隙間が生じるのを抑制することができる。
Further, the filling
ここで、インサート成形法を用いてソケット本体10a、伝熱部10b、および充填部10cを一体成形することはできない。そのため、インサート成形法を用いてソケット本体10aおよび伝熱部10bを一体成形し、その後、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間に伝熱部10bを設けるようにする。
前述したように、ソケット本体10aと伝熱部10baとの間の隙間と、ソケット本体10aの外部とを連通する孔10a4が設けられている。そのため、孔10a4を介して、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間の隙間に、接着剤、溶融した樹脂、熱伝導グリスを充填することができる。また、孔10a4の内部に栓10a5を設けることで、充填した接着剤、樹脂、熱伝導グリスが漏れ出すのを防ぐことができる。
Here, the
As described above, a hole 10a4 for communicating the gap between the socket
ソケット本体10aと伝熱部10bとの間の隙間は、成形条件を適宜調整することで形成することができる。例えば、射出圧や保圧を低めにしたり、高熱伝導性樹脂の量を少なめにしたり、金型の温度を調整したりすれば、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間にヒケが生じ易くなるので、隙間を形成することができる。
なお、ヒケ(隙間)の位置や大きさなどは、高熱伝導性樹脂の流動性、ソケット本体10aや伝熱部10bの大きさや形状などの影響を受ける。そのため、適切な隙間を形成するための条件は、実験やシミュレーションを行うことで適宜決定することが好ましい。なお、隙間を形成するための条件が一定であれば、ヒケ(隙間)の位置や大きさなどを安定させることができる。
また、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間の隙間は、金型により形成してもよい。金型により隙間を形成すれば、隙間の位置や大きさなどをさらに安定させることができる。
The gap between the
The position and size of the sink mark (gap) are affected by the fluidity of the high thermal conductive resin and the size and shape of the
Further, the gap between the
孔10a4は、少なくとも1つ設けられていればよい。この場合、複数の孔10a4を設ければ、一方の孔10a4から接着剤、樹脂、熱伝導グリスを供給し、他方の孔10a4から空気を逃がすことができる。そのため、接着剤、樹脂、熱伝導グリスの充填が容易となる。
孔10a4は、金型により形成することもできるし、金型の内部において伝熱部10bを保持する押さえピンにより形成することもできる。
At least one hole 10a4 may be provided. In this case, if a plurality of holes 10a4 are provided, the adhesive, resin, and heat conductive grease can be supplied from one hole 10a4, and air can escape from the other hole 10a4. Therefore, it becomes easy to fill the adhesive, the resin, and the heat conductive grease.
The holes 10a4 can be formed by a mold or by a holding pin that holds the
栓10a5は、孔10a4を閉鎖できるものであれば特に限定はない。
例えば、隙間に熱伝導グリスが充填される場合には、金属製や樹脂製の栓10a5を孔10a4に圧入したり、接着したりすることができる。また、ネジ状の栓10a5を孔10a4にねじ込むこともできる。
接着剤や溶融した樹脂を孔10a4に充填し、これらを硬化させることで栓10a5を形成することもできる。
例えば、隙間に接着剤が充填される場合には、孔10a4の内部にも接着剤を充填し、これを硬化することで栓10a5を形成することができる。溶融した樹脂を孔10a4に充填し、これを硬化させることで栓10a5を形成することもできる。また、前述したものと同様に、金属製や樹脂製の栓10a5を孔10a4に圧入したり、接着したりすることもできる。ネジ状の栓10a5を孔10a4にねじ込むこともできる。
The stopper 10a5 is not particularly limited as long as it can close the hole 10a4.
For example, when the gap is filled with heat conductive grease, a metal or resin stopper 10a5 can be press-fitted into or adhered to the hole 10a4. Further, the screw-shaped stopper 10a5 can be screwed into the hole 10a4.
It is also possible to form the stopper 10a5 by filling the holes 10a4 with an adhesive or a molten resin and curing them.
For example, when the gap is filled with an adhesive, the stopper 10a5 can be formed by filling the inside of the hole 10a4 with the adhesive and curing the adhesive. It is also possible to form the stopper 10a5 by filling the holes 10a4 with the molten resin and curing the holes 10a4. Further, similarly to the above-mentioned one, a metal or resin stopper 10a5 can be press-fitted into the hole 10a4 or adhered to the hole 10a4. A screw-shaped stopper 10a5 can also be screwed into the hole 10a4.
すなわち、栓10a5は充填部10cと一体に設けられていてもよいし、栓10a5は充填部10cと別々に設けられていてもよいし、栓10a5は充填部10cと接触していてもよい。栓10a5の材料は充填部10cの材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
以上に説明したように、ソケット本体10aと伝熱部10bとの間の隙間には充填部10cが設けられている。そのため、インサート成形法を用いて、ソケット本体10aと伝熱部10bとを一体に成形する場合であっても放熱性を向上させることができる。
That is, the stopper 10a5 may be provided integrally with the filling
As described above, the filling
図4は、他の実施形態に係る伝熱部10baを例示するための模式断面図である。
前述した伝熱部10bは板状を呈しているが、伝熱部10baは、少なくとも一方の端部側が放熱フィン14側に屈曲した形状を有している。なお、図4に例示をした伝熱部10baは、両側の端部が放熱フィン14側に屈曲した形状を有している。伝熱部10baの端部は、放熱フィン14の内部に設けることができる。この様にすれば、発光モジュール20において発生した熱を放熱フィン14に伝達するのが容易となる。そのため、車両用照明装置1の放熱性を向上させることができる。
また、前述した伝熱部10bの場合と同様に、充填部10c、孔10a4、栓10a5などが設けられている。
そのため、インサート成形法を用いて、ソケット本体10aと伝熱部10baとを一体に成形する場合であっても放熱性を向上させることができる。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for illustrating the heat transfer unit 10ba according to another embodiment.
The
Further, as in the case of the
Therefore, even when the
(ソケットの製造方法)
本実施の形態に係るソケットの製造方法においては、まず、インサート成形法により、ソケット本体10aと伝熱部10b(伝熱部10ba)とを一体に成形する。
また、この工程において、ソケット本体10aと伝熱部10b(伝熱部10ba)との間にヒケを生じさせることで隙間を形成したり、金型により隙間を形成したりする。
また、この工程において、ソケット本体10aと伝熱部10b(伝熱部10ba)との間の隙間と、ソケット本体10aの外部とを連通する孔10a4を形成する。
(Manufacturing method of socket)
In the method for manufacturing a socket according to the present embodiment, first, the
Further, in this step, a gap is formed by causing a sink mark between the socket
Further, in this step, a hole 10a4 for communicating the gap between the socket
次に、孔10a4を介して、充填部10cとなる材料(例えば、接着剤、溶融した樹脂、熱伝導グリス)を隙間の内部に充填する。
次に、孔10a4の内部に栓10a5を設けることで孔10a4を閉鎖する。
以上の様にして、ソケット10を形成することができる。
すなわち、本実施の形態に係るソケットの製造方法は、以下の工程を備えることができる。
インサート成形法を用いて、高熱伝導性樹脂を含むソケット本体10aと、ソケット本体10aの一方の端部側に位置する伝熱部10bと、を一体に成形する工程。
ソケット本体10aと、伝熱部10bと、の間に形成された隙間に、熱伝導グリスまたは樹脂を充填する工程。
この場合、熱伝導グリスまたは樹脂を充填する工程において、隙間と、ソケット本体10aの外部と、を連通する孔10a4を介して、熱伝導グリスまたは前記樹脂を充填する。
また、孔10a4を塞ぐ工程をさらに備えることができる。
なお、各工程の内容は前述したものと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
Next, a material (for example, an adhesive, a molten resin, or heat conductive grease) to be a filling
Next, the hole 10a4 is closed by providing the stopper 10a5 inside the hole 10a4.
As described above, the
That is, the socket manufacturing method according to the present embodiment can include the following steps.
A step of integrally molding a socket
A step of filling a gap formed between the
In this case, in the step of filling the heat conductive grease or the resin, the heat conductive grease or the resin is filled through the hole 10a4 that communicates the gap and the outside of the
Further, a step of closing the holes 10a4 can be further provided.
Since the contents of each step can be the same as those described above, detailed description thereof will be omitted.
(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。
(Vehicle lamps)
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、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。
The light emitted from the
For example, the
シール部材104は、フランジ13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の内部空間が密閉される。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10a2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。シール部材105aは、孔10a2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10a2に挿入された際には、孔10a2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 exemplified 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 embodiments, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof. In addition, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.
1 車両用照明装置、10 ソケット、10a ソケット本体、10a4 孔、10b 伝熱部、10ba 伝熱部、10a5 栓、10c 充填部、11 装着部、12 バヨネット、13 フランジ、14 放熱フィン、20 発光モジュール、22 発光素子、100 車両用灯具 1 Vehicle lighting device, 10 socket, 10a socket body, 10a4 hole, 10b heat transfer part, 10ba heat transfer part, 10a5 plug, 10c filling part, 11 mounting part, 12 bayonet, 13 flange, 14 heat dissipation fin, 20 light emitting module , 22 Luminous element, 100 Vehicle lighting
Claims (8)
前記ソケット本体の一方の端部側に設けられ、発光素子を有する発光モジュールと;
前記ソケット本体と、前記発光モジュールと、の間であって、前記ソケット本体の一方の端部に埋め込まれた伝熱部と;
前記伝熱部と、前記ソケット本体と、の間の隙間に設けられた充填部と;
前記隙間と、前記ソケット本体の外部と、を連通する孔の内部に設けられた栓と;
を具備し、
前記栓の材料は、前記充填部の材料と同じである車両用照明装置。 With the socket body containing high thermal conductivity resin;
With a light emitting module provided on one end side of the socket body and having a light emitting element;
A heat transfer section between the socket body and the light emitting module, which is embedded in one end of the socket body;
A filling portion provided in a gap between the heat transfer portion and the socket body;
A stopper provided inside a hole that communicates the gap and the outside of the socket body;
Equipped with,
The material of the stopper is the same as the material of the filling portion for a vehicle lighting device.
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。 The vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 5;
With the housing to which the vehicle lighting device is attached;
A lamp for vehicles equipped with.
インサート成形法を用いて、高熱伝導性樹脂を含むソケット本体と、前記ソケット本体の一方の端部側に位置する伝熱部と、を一体に成形する工程と;
前記ソケット本体と、前記伝熱部と、の間に形成された隙間に、熱伝導グリスまたは樹脂を充填する工程と;
を具備し、
前記熱伝導グリスまたは前記樹脂を充填する工程において、前記隙間と、前記ソケット本体の外部と、を連通する孔を介して、前記熱伝導グリスまたは前記樹脂を充填するソケットの製造方法。 A method of manufacturing sockets for vehicle lighting equipment.
A step of integrally molding a socket body containing a high thermal conductive resin and a heat transfer portion located on one end side of the socket body by using an insert molding method;
The step of filling the gap formed between the socket body and the heat transfer portion with heat conductive grease or resin;
Equipped with
A method for manufacturing a socket for filling the heat conductive grease or the resin through a hole communicating the gap and the outside of the socket body in the step of filling the heat conductive grease or the resin.
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