特開 2022-185257 車両用照明装置、および車両用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022185257

(43)【公開日】2022-12-14

(54)【発明の名称】車両用照明装置、および車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 45/47 20180101AFI20221207BHJP

   F21S 41/19 20180101ALI20221207BHJP

   F21S 41/141 20180101ALI20221207BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20221207BHJP

   F21V 29/75 20150101ALI20221207BHJP

   F21W 103/55 20180101ALN20221207BHJP

   F21W 103/10 20180101ALN20221207BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20221207BHJP

   F21W 103/35 20180101ALN20221207BHJP

   F21W 103/00 20180101ALN20221207BHJP

   F21W 103/45 20180101ALN20221207BHJP

   F21W 103/40 20180101ALN20221207BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20221207BHJP

【ＦＩ】

F21S45/47

F21S41/19

F21S41/141

F21V29/503

F21V29/75

F21W103:55

F21W103:10

F21W103:20

F21W103:35

F21W103:00

F21W103:45

F21W103:40

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021092799

(22)【出願日】2021-06-02

(71)【出願人】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100157901

【弁理士】

【氏名又は名称】白井 達哲

(74)【代理人】

【識別番号】100176751

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 耕平

(72)【発明者】

【氏名】畑中 登志浩

(72)【発明者】

【氏名】土屋 竜二

(57)【要約】      （修正有）

【課題】放熱性のさらなる向上を図ることができる車両用灯具を提供する。
【解決手段】フランジと、フランジの一方の面に設けられ、第１の凹部を有する円柱状の装着部と、フランジの他方の面に設けられた放熱フィンと、を有するソケットと、第１の凹部の底面に設けられた伝熱プレートを有する伝熱部の第１の面に設けられる発光モジュールと、を具備している。伝熱部は、伝熱プレートの第２の面に設けられる第１の伝熱フィンと、伝熱プレートの第２の面に設けられ、第１の伝熱フィンと対向し、第２の面に略垂直な方向に突出する第２の伝熱フィンと、をさらに有している。第１の伝熱フィンの、第２の面に平行な方向における端部の近傍は、装着部の側面に沿って、第２の面の内側に向けて屈曲している。第２の伝熱フィンの、第２の面に平行な方向における端部の近傍は、装着部の側面に沿って、第２の面の内側に向けて屈曲している。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フランジと、円柱状を呈し、前記フランジの一方の面に設けられ、前記フランジ側とは反対側の端部に開口する第１の凹部を有する装着部と、前記フランジの他方の面に設けられた放熱フィンと、を有するソケットと；
前記第１の凹部の底面に設けられた伝熱プレートを有する伝熱部と；
前記伝熱プレートの、前記第１の凹部の底面から露出する第１の面に設けられ、発光素子を有する発光モジュールと；
を具備し、
前記伝熱部は、
前記伝熱プレートの、前記第１の面と対向する第２の面に設けられ、前記第２の面に略垂直な方向に突出する第１の伝熱フィンと；
前記伝熱プレートの前記第２の面に設けられ、前記第１の伝熱フィンと対向し、前記第２の面に略垂直な方向に突出する第２の伝熱フィンと；
をさらに有し、
前記第１の伝熱フィンの、前記第２の面に平行な方向における端部の近傍は、前記装着部の側面に沿って、前記第２の面の内側に向けて屈曲し、
前記第２の伝熱フィンの、前記第２の面に平行な方向における端部の近傍は、前記装着部の側面に沿って、前記第２の面の内側に向けて屈曲している車両用照明装置。

【請求項2】

前記伝熱部は、前記第１の伝熱フィンと、前記第２の伝熱フィンと、の間に設けられ、前記第２の面に略垂直な方向に突出する第３の伝熱フィンをさらに備え、
前記第１の伝熱フィンの先端、前記第２の伝熱フィンの先端、および前記第３の伝熱フィンの先端は、前記フランジの内部に設けられている請求項１記載の車両用照明装置。

【請求項3】

前記ソケットは、高熱伝導性樹脂を含み、前記フランジ、前記装着部、および前記放熱フィンが一体に成形され、
前記伝熱部は、金属を含み、前記伝熱プレート、前記第１の伝熱フィン、前記第２の伝熱フィン、および前記第３の伝熱フィンが一体に成形されている請求項２記載の車両用照明装置。

【請求項4】

前記伝熱部と、前記ソケットと、の間には、熱伝導グリスを含む層が設けられ、
前記第１の凹部の底面の、前記伝熱プレートが設けられる領域の周辺には、凸部が設けられ、前記凸部の先端側は、前記伝熱プレートの、前記第１の面の周縁に設けられた第２の凹部の底面に接触している請求項１～３のいずれか１つに記載の車両用照明装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１つに記載の車両用照明装置と；
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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

省エネルギー化や長寿命化などの観点から、フィラメントを備えた車両用照明装置に代えて発光ダイオードを備えた車両用照明装置の普及が進んでいる。
発光ダイオードを備えた車両用照明装置を点灯させると、発光ダイオードから光が照射されるとともに、発光ダイオードや、発光ダイオードに電気的に接続された抵抗などにおいて熱が発生する。また、車両用照明装置の場合には、車両用照明装置が８５℃程度の高温環境に置かれる場合もある。

【0003】

発光ダイオードや抵抗などにおいて発生した熱や、環境温度などによって、点灯させた発光ダイオードの温度が最大ジャンクション温度を超えると、発光ダイオードが故障したり、寿命が短くなったりするおそれがある。

【0004】

そのため、発光ダイオードなどが実装された基板と、高熱伝導性樹脂から形成されたソケットと、の間に、金属から形成された伝熱部を設ける技術が提案されている。
伝熱部が設けられていれば、発光ダイオードなどにおいて発生した熱を、ソケットに伝えやすくなる。そのため、発光ダイオードの温度が最大ジャンクション温度を超えるのを抑制することができる。

【0005】

ところが、近年においては、車両用照明装置の高光束化が求められており、発光ダイオードなどに流す電流を増加させる場合がある。発光ダイオードなどに流す電流を増加させると、発光ダイオードなどにおいて発生する熱が増加する。
また、近年においては、車両用照明装置の小型化も求められており、ソケットの、発光ダイオードなどが実装された基板が設けられる部分が小さくなる場合がある。ソケットの、基板が設けられる部分が小さくなると、熱が伝わる部分の面積が小さくなるので、発光ダイオードなどにおいて発生した熱の放熱がし難くなる。
そのため、伝熱部を設ける場合であっても、放熱性のさらなる向上が望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１－１７１２７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、放熱性のさらなる向上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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態に係る車両用照明装置は、フランジと、円柱状を呈し、前記フランジの一方の面に設けられ、前記フランジ側とは反対側の端部に開口する第１の凹部を有する装着部と、前記フランジの他方の面に設けられた放熱フィンと、を有するソケットと；前記第１の凹部の底面に設けられた伝熱プレートを有する伝熱部と；前記伝熱プレートの、前記第１の凹部の底面から露出する第１の面に設けられ、発光素子を有する発光モジュールと；を具備している。前記伝熱部は、前記伝熱プレートの、前記第１の面と対向する第２の面に設けられ、前記第２の面に略垂直な方向に突出する第１の伝熱フィンと；前記伝熱プレートの前記第２の面に設けられ、前記第１の伝熱フィンと対向し、前記第２の面に略垂直な方向に突出する第２の伝熱フィンと；をさらに有している。前記第１の伝熱フィンの、前記第２の面に平行な方向における端部の近傍は、前記装着部の側面に沿って、前記第２の面の内側に向けて屈曲している。前記第２の伝熱フィンの、前記第２の面に平行な方向における端部の近傍は、前記装着部の側面に沿って、前記第２の面の内側に向けて屈曲している。

【発明の効果】

【0009】

本発明の実施形態によれば、放熱性のさらなる向上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。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施の形態に係る車両用照明装置を例示するための模式分解図である。

【図2】図１における車両用照明装置のＡ－Ａ線断面図である。

【図3】図１における車両用照明装置をＢ方向から見た模式斜視図である。

【図4】伝熱部を例示するための模式斜視図である。

【図5】図４における伝熱部をＣ方向から見た模式斜視図である。

【図6】伝熱部が設けられるソケットの模式斜視断面図である。

【図7】車両用灯具を例示するための模式部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

（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、デイタイムランニングランプ（ＤＲＬ：Daytime 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。

【0013】

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分解図である。
図２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３は、図１における車両用照明装置１をＢ方向から見た模式斜視図である。

【0014】

図１～図３に示すように、車両用照明装置１には、例えば、ソケット１０、発光モジュール２０、給電部３０、および伝熱部４０が設けられている。

【0015】

ソケット１０は、例えば、装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、放熱フィン１４、およびコネクタホルダ１５を有する。
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、例えば、フランジ１３側とは反対側の端部に開口する凹部１１ａ（第１の凹部の一例に相当する）を有する。

【0016】

バヨネット１２は、例えば、装着部１１の側面に設けられる。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と対向している。バヨネット１２は、複数設けることができる。バヨネット１２は、車両用照明装置１を、例えば、後述する車両用灯具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ることができる。

【0017】

フランジ１３は、例えば、板状を呈している。フランジ１３は、例えば、略円板状を呈している。フランジ１３の側面は、バヨネット１２の側面よりも車両用照明装置１の外方に位置している。

【0018】

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る。放熱フィン１４は、少なくとも１つ設けることができる。例えば、図３に示すように、ソケット１０には複数の放熱フィン１４を設けることができる。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、例えば、板状、または筒状を呈している。

【0019】

コネクタホルダ１５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。コネクタホルダ１５は、放熱フィン１４と並べて設けることができる。コネクタホルダ１５は、筒状を呈し、内部にシール部材１０５ａを有するコネクタ１０５が挿入される。

【0020】

ソケット１０は、発光モジュール２０、および給電部３０を保持する機能と、発光モジュール２０において発生した熱を外部に伝える機能を有する。そのため、ソケット１０は、熱伝導率の高い材料から形成するのが好ましい。

【0021】

また、近年においては、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ている。そのため、ソケット１０は、例えば、高熱伝導性樹脂から形成することができる。高熱伝導性樹脂は、例えば、樹脂と、無機材料を用いたフィラーと、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、炭素や酸化アルミニウムなどを用いたフィラーを混合させたものである。高熱伝導性樹脂の熱伝達率は、例えば、８Ｗ／（ｍ・ｋ）～２０Ｗ／（ｍ・ｋ）程度とすることができる。

【0022】

高熱伝導性樹脂を含み、装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、放熱フィン１４、およびコネクタホルダ１５が一体に成形されたソケット１０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することができる。また、ソケット１０の重量を軽くすることができる。この場合、装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、放熱フィン１４、およびコネクタホルダ１５は、射出成形法などを用いて、一体成形することができる。また、インサート成形法などを用いて、ソケット１０と給電部３０を一体成形することもできる。

【0023】

発光モジュール２０は、伝熱プレート４０ａの、凹部１１ａの底面１１ａ１から露出する面４０ａ１（第１の面の一例に相当する）に設けられる。
発光モジュール２０は、例えば、基板２１、発光素子２２、枠部２３、封止部２４、および素子２５を有する。
基板２１は、例えば、伝熱部４０の面４０ａ１に接着される。この場合、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。接着剤の熱伝導率は、例えば、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。

【0024】

基板２１は、板状を呈している。基板２１の平面形状は、例えば、四角形である。基板２１は、例えば、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メタルコア基板などであってもよい。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、メタルコア基板などを例示することができる。基板２１は、単層構造を有するものであってもよいし、多層構造を有するものであってもよい。

【0025】

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や、銅を主成分とする材料などから形成される。

【0026】

また、配線パターン２１ａや、後述する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、ガラス材料を含むことができる。

【0027】

発光素子２２は、基板２１の上（伝熱部４０側とは反対側）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を設ける場合には、複数の発光素子２２を互いに直列接続することができる。
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。

【0028】

発光素子２２は、例えば、チップ状の発光素子とすることができる。チップ状の発光素子２２とすれば、発光素子２２が設けられる領域を小さくすることができるので、基板２１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。チップ状の発光素子２２は、ＣＯＢ（Chip On Board）により配線パターン２１ａに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。上部電極型の発光素子の電極、または上下電極型の発光素子の上部電極は、配線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。この場合、配線は、例えば、ワイヤーボンディング法により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に直接実装することができる。

【0029】

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。

【0030】

枠部２３は、基板２１の上に設けられている。枠部２３は、枠状を呈し、基板２１に接着されている。枠部２３は、発光素子２２を囲んでいる。枠部２３は、例えば、樹脂から形成される。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。

【0031】

枠部２３は、封止部２４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。そのため、枠部２３は、反射率を向上させるために、酸化チタンの粒子などを含んでいたり、白色の樹脂を含んでいたりすることができる。
また、枠部２３は、省くこともできる。ただし、枠部２３が設けられていれば、発光素子２２から照射された光の利用効率を向上させることができる。また、封止部２４が形成される範囲を小さくすることができるので、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。

【0032】

封止部２４は、枠部２３の内側に設けられる。封止部２４は、枠部２３により囲まれた領域を覆うように設けられる。封止部２４は、発光素子２２を覆うように設けられる。封止部２４は、透光性を有する樹脂を含んでいる。封止部２４は、例えば、枠部２３の内側に樹脂を充填することで形成される。樹脂の充填は、例えば、ディスペンサなどを用いて行われる。充填する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂などである。
なお、枠部２３が省かれる場合には、例えば、ドーム状の封止部２４が基板２１の上に形成される。

【0033】

また、封止部２４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）など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定の発光色が得られるように適宜変更することができる。

【0034】

素子２５は、発光素子２２を有する発光回路を構成するために用いられる受動素子または能動素子とすることができる。素子２５は、例えば、枠部２３の周辺に設けられ、配線パターン２１ａと電気的に接続される。素子２５は、少なくとも１つ設けることができる。

【0035】

素子２５は、例えば、抵抗２５ａ、および制御素子２５ｂなどとすることができる。
ただし、素子２５の種類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を有する発光回路の構成に応じて適宜変更することができる。例えば、素子２５は、前述したものの他に、コンデンサ、正特性サーミスタ、負特性サーミスタ、インダクタ、サージアブソーバ、バリスタ、ＦＥＴやバイポーラトランジスタなどのトランジスタ、集積回路、演算素子などであってもよい。

【0036】

抵抗２５ａは、基板２１の上に設けられている。抵抗２５ａは、配線パターン２１ａと電気的に接続される。抵抗２５ａ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に例示をした抵抗２５ａは、膜状の抵抗器である。

【0037】

膜状の抵抗器の材料は、例えば、酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）である。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される。抵抗２５ａが膜状の抵抗器であれば、抵抗２５ａ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２５ａ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る。また、複数の抵抗２５ａにおける抵抗値のばらつきを抑制することができる。

【0038】

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、発光素子２２に直列接続された抵抗２５ａ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２５ａ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。

【0039】

抵抗２５ａ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２５ａを選択する。抵抗２５ａが膜状の抵抗器の場合には、抵抗２５ａ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、膜状の抵抗器にレーザ光を照射すれば、膜状の抵抗器の一部を容易に除去することができる。なお、抵抗２５ａの数、大きさなどは、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。

【0040】

制御素子２５ｂは、基板２１の上に設けられている。制御素子２５ｂは、配線パターン２１ａと電気的に接続される。制御素子２５ｂは、例えば、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る。制御素子２５ｂ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である。図１に例示をした制御素子２５ｂは、表面実装型のダイオードである。

【0041】

その他、必要に応じて光学要素を設けることもできる。光学要素は、例えば、封止部２４の上に設けることができる。光学要素は、例えば、凸レンズ、凹レンズ、導光体などとすることができる。

【0042】

給電部３０は、例えば、複数の給電端子３１、および保持部３２を有する。
複数の給電端子３１は、棒状体とすることができる。複数の給電端子３１の一方の端部は、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出している。複数の給電端子３１は、例えば、所定の方向に並べて設けられる。複数の給電端子３１の一方の端部は、基板２１に設けられた配線パターン２１ａと半田付けされる。複数の給電端子３１の他方の端部は、コネクタホルダ１５の孔の内部に露出している。コネクタホルダ１５の孔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。複数の給電端子３１は、例えば、銅合金などの金属から形成される。なお、複数の給電端子３１の形状、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。

【0043】

前述したように、ソケット１０は熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。ところが、熱伝導率の高い材料は導電性を有している場合がある。例えば、炭素を用いたフィラーを含む高熱伝導性樹脂などは、導電性を有している。そのため、保持部３２は、複数の給電端子３１と、導電性を有するソケット１０との間を絶縁するために設けられている。また、保持部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１０が絶縁性を有する高熱伝導性樹脂（例えば、酸化アルミニウムを用いたフィラーを含む高熱伝導性樹脂など）から形成される場合には、保持部３２を省くことができる。この場合、ソケット１０が複数の給電端子３１を保持する。保持部３２は、例えば、絶縁性を有する樹脂から形成される。保持部３２は、例えば、ソケット１０に設けられた孔に圧入したり、孔の内壁に接着したりすることができる。

【0044】

ここで、発光素子２２を点灯させると、発光素子２２や抵抗２５ａなどにおいて熱が発生する。また、車両用照明装置１の場合には、車両用照明装置１が８５℃程度の高温環境に置かれる場合もある。発光素子２２や抵抗２５ａなどにおいて発生した熱や、環境温度などによって、点灯させた発光素子２２の温度が最大ジャンクション温度を超えると、発光ダイオードが故障したり、寿命が短くなったりするおそれがある。

【0045】

また、近年においては、車両用照明装置１の高光束化が求められており、発光素子２２に流す電流を増加させる場合がある。発光素子２２に流す電流を増加させれば、発光素子２２や抵抗２５ａなどにおいて発生する熱が増加する。
また、近年においては、車両用照明装置１の小型化が求められており、車両用照明装置１の中心軸に直交する方向における装着部１１の断面積が小さくなる場合がある。装着部１１の断面積が小さくなると、発光モジュール２０と放熱フィン１４との間の、熱が伝わる部分の面積が小さくなるので、発光素子２２などにおいて発生した熱が放熱フィン１４に伝わり難くなる。

【0046】

そこで、本実施の形態に係る車両用照明装置１には、以下に例示をする伝熱部４０が設けられている。
図４は、伝熱部４０を例示するための模式斜視図である。
図５は、図４における伝熱部４０をＣ方向から見た模式斜視図である。
図６は、伝熱部４０が設けられるソケット１０の模式斜視断面図である。
図２、図４、および図５に示すように、伝熱部４０は、例えば、伝熱プレート４０ａ、伝熱フィン４０ｂ（第３の放熱フィンの一例に相当する）、伝熱フィン４０ｃ（第１の放熱フィンの一例に相当する）、および伝熱フィン４０ｄ（第２の放熱フィンの一例に相当する）を有する。

【0047】

伝熱プレート４０ａは、板状を呈している。伝熱プレート４０ａは、凹部１１ａの底面１１ａ１に設けられている。伝熱プレート４０ａの一方の面４０ａ１は、凹部１１ａの底面１１ａ１から露出している。前述したように、面４０ａ１には、発光モジュール２０（基板２１）が接着される。図１および図２に示すように、伝熱プレート４０ａの面４０ａ１は、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出した位置に設けることができる。

【0048】

伝熱プレート４０ａの平面形状と平面寸法は、例えば、基板２１の平面形状と平面寸法と略同じとすることができる。ただし、伝熱プレート４０ａには、複数の給電端子３１との短絡を防ぐための切り欠き４０ａ２が設けられている。
伝熱プレート４０ａの面４０ａ１の周縁には、凹部４０ａ３（第２の凹部の一例に相当する）を設けることができる。凹部４０ａ３は、例えば、伝熱プレート４０ａの面４０ａ１と、伝熱プレート４０ａの側面とに開口している。凹部４０ａ３の、面４０ａ１に垂直な方向の長さ（深さ）は、例えば、１ｍｍ程度とすることができる。凹部４０ａ３の、面４０ａ１に平行な方向の長さ（幅）は、例えば、１ｍｍ程度とすることができる。

【0049】

後述するように、伝熱部４０に設けられた凹部４０ａ３と、ソケット１０に設けられた凸部１１ａ２が協働して、伝熱部４０がソケット１０に固定される。そのため、少なくとも１つの凹部４０ａ３が設けられればよいが、複数の凹部４０ａ３が設けられていれば、伝熱部４０の固定を強固にしたり、伝熱部４０の姿勢を安定させたりすることができる。

【0050】

伝熱フィン４０ｂは、板状を呈している。伝熱フィン４０ｂは、伝熱プレート４０ａの、面４０ａ１と対向する面４０ａ４（第２の面の一例に相当する）に設けられている。伝熱フィン４０ｂは、伝熱フィン４０ｃと伝熱フィン４０ｄとの間に設けられている。伝熱フィン４０ｂは、面４０ａ４から、面４０ａ４に略垂直な方向に突出している。伝熱フィン４０ｂは、少なくとも１つ設けることができる。複数の伝熱フィン４０ｂを設ける場合には、複数の伝熱フィン４０ｂを互いに平行となるように並べることができる。

【0051】

複数の伝熱フィン４０ｂを設ける場合には、伝熱フィン４０ｂの、面４０ａ４に平行な方向の長さ（厚み）は、略一定とすることができる。なお、略一定の厚みには、伝熱フィン４０ｂの形状が１．５°程度のテーパ状となっている場合も含まれる。伝熱フィン４０ｂの厚みが略一定であれば、伝熱フィン４０ｂと伝熱フィン４０ｂとの間に設けられる、ソケット１０の部分の厚みを略一定とすることができる。この様にすれば、伝熱フィン４０ｂ同士の熱干渉を抑制することができ、且つ、ソケット１０の当該部分における熱伝導路の断面積が変動するのを抑制することができる。そのため、伝熱部４０からソケット１０への熱伝導、ひいては車両用照明装置１の放熱性を向上させることができる。

【0052】

伝熱フィン４０ｃは、板状を呈している。伝熱フィン４０ｃは、伝熱プレート４０ａの面４０ａ４に設けられている。伝熱フィン４０ｃは、面４０ａ４から、面４０ａ４に略垂直な方向に突出している。伝熱フィン４０ｃは、面４０ａ４の周縁に設けられている。伝熱フィン４０ｃの、面４０ａ４に平行な方向における端部４０ｃ１の近傍は、面４０ａ４の内側に向けて屈曲している。端部４０ｃ１の近傍は、例えば、装着部１１の側面に沿った形状（例えば、円柱の側面の一部）とすることができる。

【0053】

伝熱フィン４０ｄは、板状を呈している。伝熱フィン４０ｄは、伝熱プレート４０ａの面４０ａ４に設けられている。伝熱フィン４０ｄは、伝熱フィン４０ｃと対向している。伝熱フィン４０ｄは、面４０ａ４から、面４０ａ４に略垂直な方向に突出している。伝熱フィン４０ｄは、面４０ａ４の周縁に設けられている。伝熱フィン４０ｄの、面４０ａ４に平行な方向における端部４０ｄ１の近傍は、面４０ａ４の内側に向けて屈曲している。端部４０ｄ１の近傍は、例えば、装着部１１の側面に沿った形状（例えば、円柱の側面の一部）とすることができる。

【0054】

伝熱フィン４０ｃの端部４０ｃ１の近傍、および伝熱フィン４０ｄの端部４０ｄ１の近傍が、装着部１１の側面に沿った形状なっていれば、伝熱フィン４０ｃおよび伝熱フィン４０ｄの、面４０ａ４に平行な方向における長さを長くすることができる。そのため、伝熱フィン４０ｃおよび伝熱フィン４０ｄからソケット１０（装着部１１）に伝わる熱量を増加させることができ、ひいては車両用照明装置１の放熱性を向上させることができる。

【0055】

図２に示すように、伝熱フィン４０ｂの先端（面４０ａ４側とは反対側の端部）、伝熱フィン４０ｃの先端、および伝熱フィン４０ｄの先端は、フランジ１３の内部に設けられ、放熱フィン１４の内部には設けられていない。
伝熱フィン４０ｂ～４０ｄの先端が、放熱フィン１４の内部に設けられていると、放熱フィン１４の厚みが、これらの厚み分だけ厚くなる。

【0056】

近年においては、車両用照明装置１の小型化が求められており、放熱フィン１４同士の間の距離が短くなる傾向にある。そのため、伝熱フィン４０ｂ～４０ｄの先端が、放熱フィン１４の内部に設けられることで放熱フィン１４の厚みが厚くなると、放熱フィン１４同士の間の距離がさらに短くなる。放熱フィン１４同士の間の距離が短くなり過ぎると、放熱フィン１４同士の間において対流放熱干渉が生じて車両用照明装置１の放熱性が低下するおそれがある。

【0057】

本実施の形態に係る伝熱部４０においては、伝熱フィン４０ｂ～４０ｄの、先端が、放熱フィン１４の内部には設けられていないので、放熱フィン１４同士の間の距離を、対流放熱干渉が生じない距離にするのが容易となる。また、放熱フィン１４の数や間隔に関わりなく、伝熱フィン４０ｂの数や間隔を決めることができる。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。

【0058】

伝熱部４０は、発光モジュール２０において発生した熱が、ソケット１０に伝わりやすくするために設けられる。そのため、伝熱部４０は、熱伝導率の高い材料から形成される。伝熱部４０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される。例えば、伝熱部４０は、密度が２．７ｋｇ／ｍ^３程度のアルミニウム合金を用いて形成することができる。伝熱プレート４０ａ、伝熱フィン４０ｂ、伝熱フィン４０ｃ、および伝熱フィン４０ｄは、例えば、ダイカスト法などを用いて一体成形することができる。ダイカスト法を用いて伝熱部４０を形成する際には、伝熱プレート４０ａの面４０ａ１側から、溶融させたアルミニウム合金などを注入することができる。この場合、伝熱プレート４０ａの厚みは、例えば、３ｍｍ程度とすることができる。伝熱フィン４０ｂ、伝熱フィン４０ｃ、および伝熱フィン４０ｄの厚みは、例えば、１ｍｍ～２ｍｍ程度とすることができる。

【0059】

また、図６に示すように、ソケット１０（装着部１１）の凹部１１ａの底面１１ａ１には、伝熱部４０が挿入される凹部１１ａ３が設けられている。凹部１１ａ３の稜線は、曲面となっている。また、伝熱部４０の、凹部１１ａ３に挿入される部分の稜線は、曲面となっている。伝熱フィン４０ｂ～４０ｄの先端は、曲面となっている。この様にすれば、伝熱部４０をソケット１０の内部に挿入するのが容易となる。

【0060】

ここで、インサート成形法を用いて、伝熱部４０とソケット１０を一体成形したり、熱伝導率の高い接着剤を用いて、伝熱部４０とソケット１０を接着したりすることもできる。しかしながら、発光素子２２の点灯と消灯、環境温度の変化などに伴い、伝熱部４０とソケットとの間には熱応力が繰り返し発生する。また、車両用照明装置１には走行に伴う振動が加わる。そのため、伝熱部４０とソケット１０を一体成形したり、伝熱部４０とソケット１０を接着したりして、伝熱部４０とソケット１０を固着すると、伝熱部４０とソケット１０の間に経時的に隙間が生じるおそれがある。伝熱部４０とソケット１０の間に隙間が生じると、伝熱部４０からソケット１０への熱伝導が妨げられたり、伝熱プレート４０ａの温度にムラが生じたりするおそれがある。

【0061】

そこで、本実施の形態に係る車両用照明装置１においては、伝熱部４０とソケット１０との間に、熱伝導グリス（放熱グリス）を含む層４１が設けられている。熱伝導グリスは、例えば、変性シリコーンに、無機材料を用いたフィラーが混合されたものである。熱伝導グリスの熱伝導率は、例えば、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。

【0062】

熱伝導グリスを含む層４１は、半固体状であるため、ある程度以上の応力が加わると流動する。そのため、熱伝導グリスを含む層４１が設けられていれば、熱伝導グリスを含む層４１により、熱応力や振動を吸収したり、発生した隙間を埋めたりすることができる。伝熱部４０とソケット１０の間に経時的に隙間が生じるのを抑制することができれば、車両用照明装置１の放熱性を長期間維持することができる。

【0063】

なお、伝熱部４０とソケット１０との間の隙間を、熱伝導グリスを含む層４１により、埋めることができればよい。例えば、伝熱部４０とソケット１０とが部分的に接触している場合には、熱伝導グリスを含む層４１が、伝熱部４０とソケット１０とが接触していない部分に設けられていればよい。この場合、伝熱部４０とソケット１０とが部分的に接触していれば、伝熱部４０の位置、ひいては発光モジュール２０の位置が動くのを抑制することができる。

【0064】

また、前述したように、熱伝導グリスを含む層４１は、ある程度以上の応力が加わると流動するので、伝熱部４０を保持する力が弱い。そこで、図２および図６に示すように、凹部１１ａの底面１１ａ１には、少なくとも１つの凸部１１ａ２が設けられている。凸部１１ａ２は、凹部１１ａの底面１１ａ１の、伝熱プレート４０ａが設けられる領域の周辺に設けられている。凸部１１ａ２は、底面１１ａ１に開口する凹部１１ａ３の周辺に設けることができる。凸部１１ａ２は、伝熱プレート４０ａの凹部４０ａ３に対峙する位置に設けられている。凸部１１ａ２の数は、例えば、凹部４０ａ３の数と同じとすることができる。

【0065】

凸部１１ａ２の先端側は、凹部４０ａ３の底面に接触している。そのため、伝熱部４０がソケット１０から脱落するのを抑制することができる。例えば、凸部１１ａ２の先端側に超音波振動を加えたり、加熱したりすることで、凸部１１ａ２の先端側を、凹部４０ａ３の底面に接触させることができる。

【0066】

（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。

【0067】

図７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７に示すように、車両用灯具１００は、例えば、車両用照明装置１、筐体１０１、カバー１０２、光学要素１０３、シール部材１０４、およびコネクタ１０５を有する。

【0068】

筐体１０１には、車両用照明装置１が取り付けられる。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される。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。

【0069】

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、例えば、取付孔１０１ａの周縁に設けられた嵌合部にバヨネット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。

【0070】

カバー１０２は、筐体１０１の開口を塞ぐように設けられる。カバー１０２は、透光性樹脂などから形成される。カバー１０２は、レンズなどの機能を有することもできる。

【0071】

光学要素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７に例示をした光学要素１０３はリフレクタである。この場合、光学要素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を形成する。

【0072】

シール部材１０４は、フランジ１３と筐体１０１の間に設けられる。シール部材１０４は、環状を呈し、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される。

【0073】

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の内部空間を密閉することができる。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。

【0074】

コネクタ１０５は、コネクタホルダ１５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る。そのため、コネクタ１０５を複数の給電端子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とを電気的に接続することができる。

【0075】

また、コネクタ１０５には、シール部材１０５ａが設けられている。シール部材１０５ａを有するコネクタ１０５が、コネクタホルダ１５の内部に挿入された際には、コネクタホルダ１５の内部が水密となるように密閉される。

【0076】

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。

【符号の説明】

【0077】

１ 車両用照明装置、１０ ソケット、１１ 装着部、１１ａ 凹部、１１ａ１ 底面、１１ａ２ 凸部、１３ フランジ、１４ 放熱フィン、２０ 発光モジュール、２１ 基板、２２ 発光素子、４０ 伝熱部、４０ａ 伝熱プレート、４０ａ１ 面、４０ａ３ 凹部、４０ａ４ 面、４０ｂ 伝熱フィン、４０ｃ 伝熱フィン、４０ｃ１ 端部、４０ｄ 伝熱フィン、４０ｄ１ 端部、４１ 層、１００ 車両用灯具、１０１ 筐体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】