(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0016】
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。
【0017】
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、フランジ部12、取り付け部13、および絶縁部14を有する。
装着部11は、円筒状を呈したものとすることができる。装着部11は、フランジ部12の一方の面に設けられている。
フランジ部12は、円環状を呈したものとすることができる。
【0018】
取り付け部13は、装着部11の側壁に設けられ、車両用照明装置1の外側に向けて突出している。
取り付け部13は、複数設けられている。
取り付け部13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13は、ツイストロックに用いられるものである。
【0019】
また、複数の取り付け部13と、フランジ部12の間には、ゴムやシリコーンなどの材料からなるシール部材を設けることもできる。
【0020】
絶縁部14は、装着部11およびフランジ部12の内部に設けられている。絶縁部14の一方の端面は、装着部11の内部に設けられている。絶縁部14の他方の端面は、フランジ部12から離れた位置にある。すなわち、絶縁部14は、フランジ部12から放熱部10b側に向けて突出している。
【0021】
収納部10aは、装着部11、フランジ部12、取り付け部13、および絶縁部14を一体成形して形成することもできるし、これらを接合して形成することもできる。
【0022】
ただし、装着部11、フランジ部12、取り付け部13、および絶縁部14を一体成形すれば、放熱性の向上、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。
【0023】
収納部10aは、発光モジュール20を収納する機能と、発光モジュール20において発生した熱を放熱部10bに伝える機能を有する。
そのため、熱を放熱部10bに伝えることを考慮して、装着部11、フランジ部12、取り付け部13、および絶縁部14を熱伝導率の高い材料から形成することができる。熱伝導率の高い材料は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属、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などからなる繊維や粒子を混合させたものである。
【0024】
この場合、熱伝導率の高い材料には、導電性を有するものもある。そのため、導電性を有する材料で絶縁部14を形成する場合には、給電端子31と絶縁部14との間に絶縁性材料からなる層を形成するようにする。
【0025】
放熱部10bは、保持部15、載置部16、放熱フィン17(第2の凸部の一例に相当する)、凸部18(第1の凸部の一例に相当する)、および凸部19を有する。
保持部15は、有底の円筒状を呈したものとすることができる。保持部15の底面15aには、孔15bが設けられている。
載置部16は、円筒状を呈したものとすることができる。載置部16は、保持部15の底面15aに設けられている。載置部16の側面には、凹部16aが設けられている。
載置部16の、底面15a側とは反対側の面16bには、発光モジュール20が載置される。
【0026】
放熱フィン17は、保持部15(底面15a)の、載置部16が設けられる側とは反対側に設けられている。
放熱フィン17は、複数設けることができる。
複数のフィン17は、凸部18よりもソケット10の端部の中心側に設けられている。複数のフィン17は、互いに平行となるように設けられている。
放熱フィン17は、平板状を呈したものとすることができる。発光モジュール20において発生した熱は、載置部16および保持部15を介して放熱フィン17に伝わる。放熱フィン17に伝わった熱は、放熱フィン17から外部に放出される。
【0027】
凸部18は、保持部15(底面15a)の、載置部16が設けられる側とは反対側に設けられている。
なお、凸部18に関する詳細は後述する。
【0028】
凸部19は、保持部15(底面15a)の、載置部16が設けられる側とは反対側に設けられている。
凸部19は、ブロック状を呈したものとすることができる。
凸部19は、凹部19aを有する。凹部19aは、凸部19の外側面に開口している。 凹部19a、凹部16a、および孔15bは、つながっている。凹部19a、凹部16a、および孔15bには、絶縁部14が挿入される。
【0029】
放熱部10bは、保持部15、載置部16、放熱フィン17、凸部18、および凸部19を一体成形して形成することもできるし、これらを別々に形成して接合することもできる。
ただし、保持部15、載置部16、放熱フィン17、凸部18、および凸部19を一体成形すれば、放熱性の向上、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。
【0030】
保持部15、載置部16、放熱フィン17、凸部18、および凸部19は、熱伝導率の高い材料から形成することができる。熱伝導率の高い材料は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属、高熱伝導性樹脂などとすることができる。
【0031】
収納部10aと放熱部10bは、接続される。収納部10aの絶縁部14は、放熱部10bの凹部16a、孔15b、および凹部19aの内部に挿入される。放熱部10bの載置部16は、収納部10aの装着部11およびフランジ部12の内部に挿入される。
この場合、収納部10aと放熱部10bは、嵌め合わされるようにしてもよいし、接着剤などを用いて接合してもよい。
収納部10aと放熱部10bは、同じ材料から形成することもできるし、異なる材料から形成することもできる。
また、ソケット10は、収納部10aおよび放熱部10bを一体成形して形成することもできる。
【0032】
発光モジュール20は、ソケット10の一方の端部側に設けられ、発光素子22を有する。
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。
基板21は、載置部16の面16bの上に設けられている。
基板21は、平板状を呈し、表面に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、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどの無機材料(セラミックス)、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材料で被覆する場合には、絶縁材料は、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。
【0033】
この場合、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。
【0034】
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、基体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。
【0035】
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。
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。
【0036】
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。
【0037】
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く、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。
【0038】
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。
【0039】
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、基体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。
【0040】
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。
【0041】
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2に例示をした制御素子23は、表面実装型の抵抗器である。
【0042】
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。
【0043】
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、基体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。
【0044】
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。
【0045】
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14)の内部に設けられている。
複数の給電端子31は、絶縁部14の内部を延びている。
複数の給電端子31の一方の端部は、発光モジュール20と電気的に接続されている。
複数の給電端子31の一方の端部は、絶縁部14の、発光モジュール20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、ソケット10の発光モジュール20が設けられる側とは反対側の端部から突出している。
複数の給電端子31の他方の端部は、絶縁部14の、発光モジュール20側とは反対側の端面から突出している。複数の給電端子31の他方の端部は、ソケット10(放熱部10b)から露出している。
【0046】
なお、給電端子31の数、形状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10aの内部や放熱部10bの内部などに設けることができる。
【0047】
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もできる。
【0048】
次に、絶縁部14、凸部19、放熱フィン17、および凸部18についてさらに説明する。
図3は、絶縁部14、凸部19、放熱フィン17、および凸部18について例示をするための模式図である。
なお、
図3は、
図1におけるA−A線断面図である。
絶縁部14の平面形状は、四角形とすることができる。
なお、
図3に例示をした絶縁部14の平面形状は、長方形である。
図3に示すように、複数の給電端子31が並ぶ方向と交差する方向において、絶縁部14は、凸部18と対峙している。
絶縁部14の、凸部18側とは反対側の側面14aには、凹部14bを設けることができる。
凹部14bは、凹部18bと対峙する位置に設けるようにすることが好ましい。
凹部14bは、曲面を有するものとすることができる。
【0049】
凸部19は、絶縁部14を囲むように設けられている。
そのため、外力が絶縁部14に加わるのを抑制することができる。また、絶縁部14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、凸部19の厚み寸法T4は、放熱フィン17の厚み寸法T3よりも長い。そのため、凸部19の剛性は、放熱フィン17の剛性よりも高くなる。
【0050】
絶縁部14は、凹部19aの内部に設けられているので、絶縁部14の側面14aおよび凹部14bは、凹部19aの開口から露出する。
すなわち、絶縁部14の側面14aおよび凹部14bは、ソケット10(放熱部10b)から露出する。
【0051】
なお、凹部19aを有する凸部19を例示したが、孔部19cを有する凸部19とすることもできる。
この場合、絶縁部14は、孔部19cの内部に挿入される。
孔部19cを有する凸部19とする場合も、外力が絶縁部14に加わるのを抑制することができる。
ただし、孔部19cを有する凸部19とすれば、絶縁部14の側面14aが、ソケット10(放熱部10b)から露出しなくなる。
そのため、孔部19cを有する凸部19とする場合には、凸部19の側面に凹部14bを設けるようにする。
凹部14bは、凹部18bと対峙する位置に設けるようにすることが好ましい。
以上に説明したように、凹部14bは、絶縁部14または凸部19に設けることができる。
【0052】
また、
図3に示すように、放熱フィン17の両側の端部は、ソケット10(放熱部10b)の外周縁近傍に設けられている。
複数の放熱フィン17は、複数の給電端子31が並ぶ方向と交差する方向に並べて設けることができる。
複数の放熱フィン17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17の凸部18側の面は、凸部18の放熱フィン17側の面と平行となるように設けることができる。
放熱フィン17の凸部19側の面は、凸部19の放熱フィン17側の面と平行となるように設けることができる。
【0053】
ここで、放熱フィン17同士の間、放熱フィン17と凸部19との間、および放熱フィン17と凸部18との間は、空気が流れるための通路となる。
【0054】
そのため、放熱フィン17、凸部18、および凸部19の面をこの様にすれば、空気が面同士の間を流れやすくなる。また、通路の両端は開放されているので、空気がさらに流れやすくなる。その結果、放熱性を向上させることができる。
【0055】
凸部18は、ソケット10(放熱部10b)の、発光モジュール20が設けられる側とは反対側の端部であって、この端部の外周縁近傍に設けられている。
凸部18は、複数の給電端子31が並ぶ方向と交差する方向におけるソケット10(放熱部10b)の外周縁近傍に設けられている。
凸部18は、凸部19と対峙させて設けられている。
凸部18、放熱フィン17、および凸部19は、複数の給電端子31が並ぶ方向と交差する方向に並べて設けられている。
凸部18の、発光モジュール20が設けられる方向と交差する方向(複数の給電端子31が並ぶ方向)における両側の端部の厚み寸法T1は、凸部18の中央近傍の厚み寸法T2よりも長くなっている。
また、凸部18の最小厚み寸法(例えば、凸部18の中央部近傍の厚み寸法T2など)は、放熱フィン17の厚み寸法T3よりも長くなっている。
そのため、凸部18の剛性は、放熱フィン17の剛性よりも高くなっている。
【0056】
この場合、複数の放熱フィン17は、凸部18と凸部19との間に設けられている。
そのため、外力が複数の放熱フィン17に加わるのを抑制することができる。
また、凸部18および凸部19の剛性は、放熱フィン17の剛性よりも高い。
そのため、作業者が車両用照明装置1を掴んだ際に、複数の放熱フィン17、凸部18および凸部19が破損するのを抑制することができる。
【0057】
なお、複数の放熱フィン17が並ぶ方向と交差する方向においては、放熱フィン17、凸部18および凸部19の剛性がさらに高くなるので、作業者がこの様な方向から車両用照明装置1を掴んだとしても、複数の放熱フィン17、凸部18および凸部19が破損するのを抑制することができる。
【0058】
また、凸部18の、凸部19側とは反対側の側面18aには、凹部18bを設けることができる。
凹部18bは、凸部18の両側の端部の間に設けられている。
凹部18bは、凹部14bと対峙する位置に設けることが好ましい。
凹部18bは、曲面を有するものとすることができる。
凹部18bおよび凹部14bの形状は同じものとすることもできるし、異なるものとすることもできる。
凹部18bおよび凹部14bの形状は、例えば、人の指に合わせるようにすることができる。
【0059】
以上のようにすれば、車両用照明装置1を車両用灯具に装着する際には、作業者は、指を凹部14bおよび凹部18bに接触させることができる。
曲面を有する凹部14bおよび凹部18bとすれば、作業者が指を凹部14bおよび凹部18bに密着させやすくなる。そのため、作業者が車両用照明装置1を掴みやすくなる。
【0060】
図4は、放熱フィン17および凸部18の他の配設形態を例示するための模式図である。
図4に示すように、放熱フィン17の一方の端部は、ソケット10(放熱部10b)の外周縁近傍に設けられている。
複数の放熱フィン17は、複数の給電端子31が並ぶ方向に並べて設けることができる。
複数の放熱フィン17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17の凸部18側の面は、凸部18の放熱フィン17側の面と平行となるように設けることができる。
凸部19の凸部18側の面は、凸部18の放熱フィン17側の面と平行となるように設けることができる。
放熱フィン17同士の間、放熱フィン17と凸部18との間、および凸部19と凸部18との間は、空気が流れるための通路となる。
【0061】
凸部18は、複数の給電端子31が並ぶ方向におけるソケット10(放熱部10b)の外周縁近傍に設けられている。
凸部18と、放熱フィン17は、複数の給電端子31が並ぶ方向に並べて設けることができる。
凸部18は、互いに対峙するように2つ設けることができる。
この場合、2つの凹部18bが互いに対峙するように、2つの凸部18を設けるようにすることが好ましい。
【0062】
複数の放熱フィン17は、2つの凸部18の間に設けられている。
そのため、外力が複数の放熱フィン17に加わるのを抑制することができる。
また、凸部18の剛性は、放熱フィン17の剛性よりも高い。
そのため、作業者が車両用照明装置1を掴んだ際に、複数の放熱フィン17および凸部18が破損するのを抑制することができる。
【0063】
なお、複数の放熱フィン17が並ぶ方向と交差する方向においては、放熱フィン17および凸部18の剛性がさらに高くなるので、作業者がこの様な方向から車両用照明装置1を掴んだとしても、複数の放熱フィン17および凸部18が破損するのを抑制することができる。
【0064】
車両用照明装置1を車両用灯具に装着する際には、作業者は、指を2つの凹部18bに接触させることができる。
曲面を有する凹部18bとすれば、作業者が指を凹部18bに密着させやすくなる。そのため、作業者が車両用照明装置1を掴みやすくなる。
【0065】
なお、本実施の形態においては、凹部14bを設ける必要はないが、凹部14bを設けるようにしてもよい。
凹部14bを設けるようにすれば、車両用照明装置1を掴む方向を2つにすることができる。
【0066】
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。