特開 2022-191770 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】P2022191770

(43)【公開日】2022-12-28

(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 20180101AFI20221221BHJP

   F21V 29/70 20150101ALI20221221BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20221221BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20221221BHJP

   F21W 103/55 20180101ALN20221221BHJP

   F21W 103/10 20180101ALN20221221BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20221221BHJP

   F21W 103/35 20180101ALN20221221BHJP

   F21W 103/00 20180101ALN20221221BHJP

   F21W 103/45 20180101ALN20221221BHJP

   F21W 103/40 20180101ALN20221221BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20221221BHJP

【ＦＩ】

F21S45/47

F21V29/70

F21V29/503

F21V19/00 450

F21V19/00 150

F21V19/00 170

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 2021100208

(22)【出願日】2021-06-16

(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】石山 政之

(72)【発明者】

【氏名】中森 俊三

(72)【発明者】

【氏名】小杉 大資

【テーマコード（参考）】

3K013

【Ｆターム（参考）】

3K013AA01

3K013AA07

3K013BA01

3K013CA05

3K013EA13

(57)【要約】

【課題】発光素子の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。
【解決手段】実施形態に係る車両用照明装置は、ソケットと；前記ソケットの一方の端部に設けられ、前記ソケットから露出する面と、前記面に設けられた凸部と、を有し、前記ソケットよりも熱伝導率が高い伝熱部と；前記伝熱部の前記凸部が設けられる孔を有し、前記伝熱部の前記面に設けられた基板と；前記伝熱部の前記凸部の頂面に設けられた発光素子と；前記発光素子と、前記凸部の頂面と、の間に設けられた接合層と；を具備している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ソケットと；
前記ソケットの一方の端部に設けられ、前記ソケットから露出する面と、前記面に設けられた凸部と、を有し、前記ソケットよりも熱伝導率が高い伝熱部と；
前記伝熱部の前記凸部が設けられる孔を有し、前記伝熱部の前記面に設けられた基板と；
前記伝熱部の前記凸部の頂面に設けられた発光素子と；
前記発光素子と、前記凸部の頂面と、の間に設けられた接合層と；
を具備した車両用照明装置。

【請求項2】

前記接合層は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、およびＣｕの少なくともいずれかを用いたフィラーを含む請求項１記載の車両用照明装置。

【請求項3】

前記接合層は、はんだ、または鉛フリーはんだを含む請求項１記載の車両用照明装置。

【請求項4】

前記ソケットは、高熱伝導性樹脂を含み、
前記伝熱部は、金属を含む請求項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素子（例えば、発光ダイオードなど）を備えた車両用照明装置の普及が進んでいる。
発光素子を備えた車両用照明装置を点灯させると、発光素子から光が照射されるとともに、発光素子や、発光素子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】

発光素子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、点灯させた発光素子の温度が最大ジャンクション温度を超えると、発光素子が故障したり、寿命が短くなったりするおそれがある。

【0004】

そのため、発光素子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、発光素子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、発光素子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、発光素子などに流す電流を増加させる場合がある。発光素子などに流す電流を増加させると、発光素子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、発光素子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、発光素子などにおいて発生した熱の放熱がし難くなる。
そのため、発光素子の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。

【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、発光素子の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。

【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、ソケットと；前記ソケットの一方の端部に設けられ、前記ソケットから露出する面と、前記面に設けられた凸部と、を有し、前記ソケットよりも熱伝導率が高い伝熱部と；前記伝熱部の前記凸部が設けられる孔を有し、前記伝熱部の前記面に設けられた基板と；前記伝熱部の前記凸部の頂面に設けられた発光素子と；前記発光素子と、前記凸部の頂面と、の間に設けられた接合層と；を具備している。

【発明の効果】

【0009】

本発明の実施形態によれば、発光素子の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。

【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】伝熱部を例示するための模式斜視図である。

【図4】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１および図２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。

【0014】

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、装着部１１の、フランジ１３側とは反対側の端部に開口する凹部１１ａを有する。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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１および図２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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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導率は、例えば、８Ｗ／（ｍ・Ｋ）～２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度とすることができる。

【0021】

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。

【0022】

発光モジュール２０（基板２１）は、伝熱部４０の、ソケット１０（凹部１１ａの底面１１ａ１）から露出する面４０ａ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４０ａ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。

【0023】

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。基板２１に実装される素子２５など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。

【0024】

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。

【0025】

また、基板２１の中央領域には、孔２１ｂが設けられている。孔２１ｂは、基板２１の表面と裏面との間を貫通している。孔２１ｂの内部には、伝熱部４０の面４０ａに設けられた凸部４０ｂが設けられる。例えば、孔２１ｂの平面形状は、凸部４０ｂの平面形状と同じとすることができる。例えば、孔２１ｂの平面寸法は、凸部４０ｂの平面寸法と同じか、若干大きくすることができる。

【0026】

この様にすれば、基板２１と、伝熱部４０の凸部４０ｂとの位置合わせを行うことができる。後述するように凸部４０ｂの頂面４０ｂ１には、発光素子２２が設けられる。そのため、基板２１と凸部４０ｂとの位置合わせを行うことができれば、配線パターン２１ａの接続パッドと、発光素子２２の電極とを配線により電気的に接続するのが容易となる。

【0027】

また、基板２１には、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。

【0028】

発光素子２２は、伝熱部４０の凸部４０ｂの頂面４０ｂ１に設けられている。例えば、発光素子２２は、熱伝導率の高い接合材を用いて、凸部４０ｂの頂面４０ｂ１に接合される。熱伝導率の高い接合材は、例えば、金属粒子などのフィラーと、有機材料などとの混合物とすることができる。フィラーは、例えば、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｃｕなどの金属を含んでいる。また、接合材は、例えば、はんだ、または鉛フリーはんだなどであってもよい。鉛フリーはんだは、例えば、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ、Ｓｎ－Ｃｕ、Ｓｎ－Ｓｂ、Ｓｎ－Ｂｉなどである。

【0029】

すなわち、発光素子２２と、凸部４０ｂの頂面４０ｂ１との間には、接合層２６を設けることができる。
例えば、接合層２６は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、およびＣｕの少なくともいずれかを用いたフィラーを含む。
例えば、接合層２６は、はんだ、または鉛フリーはんだを含むこともできる。

【0030】

発光素子２２は、配線を介して、配線パターン２１ａと電気的に接続される。例えば、ワイヤーボンディング法を用いて、配線パターン２１ａの接続パッドと、発光素子２２の電極とを電気的に接続することができる。

【0031】

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。

【0032】

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、凸部４０ｂの頂面４０ｂ１を小さくすることができるので、伝熱部４０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、例えば、ＣＯＢ（Chip On Board）により凸部４０ｂの頂面４０ｂ１に接合することができる。チップ状の発光素子２２は、例えば、上部電極型の発光素子などとすることができる。

【0033】

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。

【0034】

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、基板２１の孔２１ｂを囲んでいる。枠部２３の内側には、凸部４０ｂの頂面４０ｂ１に設けられた発光素子２２が設けられる。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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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、凸部４０ｂの頂面４０ｂ１と、基板２１とに形成される。

【0038】

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。

【0039】

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、基板２１の上に設けられている。例えば、素子２５は、枠部２３の周辺に設けることができる。素子２５は、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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

ここで、発光素子２２を点灯させると、発光素子２２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、発光素子２２が故障したり、寿命が短くなったりするおそれがある。

【0050】

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において発生した熱が放熱フィン１４に伝わり難くなる。

【0051】

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３は、伝熱部４０を例示するための模式斜視図である。
図１～図３に示すように、伝熱部４０は、例えば、ブロック状を呈している。伝熱部４０は、ソケットの１０一方の端部に設けられている。例えば、伝熱部４０は、凹部１１ａの底面１１ａ１に設けられている。伝熱部４０の一方の面４０ａは、凹部１１ａの底面１１ａ１から露出している。この場合、面４０ａ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。前述したように、伝熱部４０の面４０ａには、基板２１が接着される。面４０ａが、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出した位置に設けられていれば、基板２１を面４０ａに接着するのが容易となる。

【0052】

伝熱部４０の面４０ａには、凸部４０ｂが設けられている。例えば、凸部４０ｂは、面４０ａの中央領域に設けることができる。前述したように、凸部４０ｂの頂面４０ｂ１には、発光素子２２が接合される。そのため、頂面４０ｂ１は、平坦な面とすることが好ましい。

【0053】

また、前述したように、凸部４０ｂは、基板２１の孔２１ｂの内部に設けられる。凸部４０ｂの厚み（凸部４０ｂの頂面４０ｂ１と、面４０ａとの間の距離）には特に限定がない。ただし、凸部４０ｂの厚みが小さすぎると、伝熱部４０（凸部４０ｂ）と、基板２１との位置合わせがし難くなる。凸部４０ｂの厚みが大きすぎると、配線により、発光素子２２の電極と配線パターン２１ａとを接続するのがし難くなる。例えば、凸部４０ｂの厚みは、基板２１の厚みと略同じとすることができる。

【0054】

面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、伝熱部４０には、複数の給電端子３１との短絡を防ぐための切り欠き４０ｃが設けられている。

【0055】

面４０ａの周縁には、凹部４０ｄを設けることができる。凹部４０ｄは、例えば、面４０ａと、伝熱部４０の側面４０ｅとに開口している。凹部４０ｄの、面４０ａ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４０ｄの、面４０ａ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。

【0056】

後述するように、伝熱部４０に設けられた凹部４０ｄ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４０ｄが設けられればよいが、複数の凹部４０ｄ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。

【0057】

例えば、側面４０ｅの、面４０ａの角部の近傍に接続される部分４０ｅ１は、内側に向けて屈曲している。例えば、部分４０ｅ１は、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。部分４０ｅ１が、装着部１１の側面に沿った形状なっていれば、側面４０ｅの面積を大きくすることができる。そのため、伝熱部４０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、ひいては発光素子２２の放熱性を向上させることができる。

【0058】

伝熱部４０の、面４０ａに垂直な方向の長さ（厚み）を大きくすれば、面４０ａに対向する面４０ｆと放熱フィン１４との間の距離を小さくすることができる。そのため、発光素子２２において発生した熱を放熱フィン１４に伝えるのが容易となる。例えば、面４０ｆが、フランジ１３の内部に設けられるようにすることができる。
一方、伝熱部４０の、面４０ａに垂直な方向の長さを小さくすれば、車両用照明装置１の軽量化を図ることができる。例えば、面４０ｆが、装着部１１の内部に設けられるようにすることができる。
図２に例示をした面４０ｆは、フランジ１３の、装着部１１が設けられる側の面の位置に設けられている。

【0059】

また、面４０ｆに凹凸を設けたり、面４０ｆに複数の板状体（フィン）を設けたりすることもできる。この様にすれば、伝熱部４０の、放熱フィン１４側の面積を大きくすることができるので、伝熱部４０から放熱フィン１４に熱が伝わり易くなる。

【0060】

伝熱部４０は、ソケット１０よりも熱伝導率が高い材料から形成されている。伝熱部４０は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属を含む。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。伝熱部４０は、例えば、ダイカスト法などの鋳造法や、切削加工などにより形成することができる。

【0061】

例えば、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ができる。
また、例えば、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を設けることもできる。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】

ここで、発光素子２２の点灯と消灯や、環境温度の変化などに伴い、伝熱部４０とソケット１０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、伝熱部４０の温度にムラが生じたりするおそれがある。

【0063】

これに対して、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、発光素子２２の放熱性を長期間維持することができる。

【0064】

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、ひいては発光素子２２の位置が動くのを抑制することができる。

【0065】

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１および図２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、伝熱部４０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、伝熱部４０の凹部４０ｄ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４０ｄの数と同じとすることができる。

【0066】

凸部１１ａ２の先端側は、凹部４０ｄ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４０ｄの底面に接触させることができる。

【0067】

以上に説明した様に、発光素子２２は、伝熱部４０（凸部４０ｂの頂面４０ｂ１）に直接接合されている。そのため、発光素子２２において発生した熱を、伝熱部４０に直接伝えることができる。すなわち、発光素子２２の放熱性を向上させることができる。

【0068】

（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。

【0069】

図４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４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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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４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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

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】

【0079】

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、２１ｂ 孔、２２ 発光素子、２６ 接合層、４０ 伝熱部、４０ａ 面、４０ｂ 凸部、４０ｂ１ 頂面、４０ｄ 凹部、４１ 層、１００ 車両用灯具、１０１ 筐体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】