特許 7341394 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-01

(45)【発行日】2023-09-11

(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 43/19 20180101AFI20230904BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20230904BHJP

   F21V 29/77 20150101ALI20230904BHJP

   F21W 103/55 20180101ALN20230904BHJP

   F21W 103/10 20180101ALN20230904BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20230904BHJP

   F21W 103/35 20180101ALN20230904BHJP

   F21W 103/00 20180101ALN20230904BHJP

   F21W 103/45 20180101ALN20230904BHJP

   F21W 103/40 20180101ALN20230904BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20230904BHJP

   F21Y 115/15 20160101ALN20230904BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20230904BHJP

【ＦＩ】

F21S43/19

F21V29/503 100

F21V29/77

F21W103:55

F21W103:10

F21W103:20

F21W103:35

F21W103:00

F21W103:45

F21W103:40

F21Y115:10 300

F21Y115:15

F21Y115:30

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019194239

(22)【出願日】2019-10-25

(65)【公開番号】P2021068642

(43)【公開日】2021-04-30

【審査請求日】2022-08-16

(73)【特許権者】

【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】

【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】白石 寛光

【審査官】坂口 達紀

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／１５８４２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１３５６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－００７１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９５０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０６２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５３４３５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｋ ９／００－９／９０

Ｆ２１Ｓ ２／００－４５／７０

Ｆ２１Ｖ １９／００－１９／０６

Ｂ６０Ｑ １／００－１／５６

(57)【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側に設けられた伝熱部または凸部と；
前記伝熱部または前記凸部の上に設けられた基板と；
前記基板の、前記伝熱部側とは反対側、または、前記基板の、前記凸部側とは反対側に設けられた少なくとも１つの発光素子と；
前記基板と前記伝熱部との間、または、前記基板と前記凸部との間に設けられた接着層と；
を具備し、
平面視において、前記基板の周縁は、前記伝熱部の周縁、または、前記凸部の周縁よりも外側に位置し、
前記接着層の、前記伝熱部の側面より突出した部分、または、前記接着層の、前記凸部の側面より突出した部分にはフィレットが設けられ、
前記フィレットは、前記基板の、前記伝熱部側の面、または、前記基板の、前記凸部側の面に接触し、
前記フィレットの前記基板側の端部が前記基板に接触する位置は、前記フィレットの前記伝熱部側の端部が前記伝熱部に接触する位置よりも、前記基板の周縁側に位置している、
または、
前記フィレットの前記基板側の端部が前記基板に接触する位置は、前記フィレットの前記凸部側の端部が前記凸部に接触する位置よりも、前記基板の周縁側に位置している車両用照明装置。

【請求項2】

前記フィレットの、外部に露出する面は、凹状の曲面となっている請求項１記載の車両用照明装置。

【請求項3】

前記基板の、前記伝熱部側の面、または、前記基板の、前記凸部側の面の表面粗さは、算術平均粗さＲａで、５μｍ以上、４０μｍ以下である請求項１または２に記載の車両用照明装置。

【請求項4】

前記接着層は、シリコーン樹脂と、フィラーと、を含み、
前記接着層の熱伝導率は、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である請求項１～３のいずれか１つに記載の車両用照明装置。

【請求項5】

前記伝熱部は、板状を呈し、金属を含んでいる請求項１～４のいずれか１つに記載の車両用照明装置。

【請求項6】

前記凸部は、前記ソケットと一体に形成されている請求項１～４のいずれか１つに記載の車両用照明装置。

【請求項7】

前記ソケットは、高熱伝導性樹脂を含んでいる請求項１～６のいずれか１つに記載の車両用照明装置。

【請求項8】

請求項１～７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においては、発光ダイオードが設けられた基板を、ソケットの一方の端部側に接着している。

【0003】

ここで、自動車に設けられる車両用照明装置の場合には、使用環境の温度が、－４０℃～８５℃となる。また、車両用照明装置（発光ダイオード）の点灯による加熱と、消灯による冷却が頻繁に行われる。使用環境の温度変化により車両用照明装置の温度が変化したり、車両用照明装置の点灯と消灯に伴い車両用照明装置の温度が変化したりすると、基板とソケットとの間に熱応力が繰り返し生じることになる。また、車両用照明装置には、走行に伴う振動が加わる。
この場合、基板とソケットとの間の接合強度が小さいと、前述した熱応力や振動により、基板とソケットとの間に隙間が生じる場合がある。

【0004】

ここで、発光ダイオードにおいて発生した熱は、基板を介してソケットに伝わり、ソケットから外部に放出される。そのため、基板とソケットとの間に隙間が生じると、発光ダイオードにおいて発生した熱がソケットに伝わり難くなり、発光ダイオードの温度上昇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過ぎると、発光ダイオードの機能が低下したり、発光ダイオードの寿命が短くなったりするおそれがある。
そこで、基板とソケット側部材との間の接合強度を大きくすることが望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－２４７０６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、基板とソケット側部材との間の接合強度を大きくす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】

【0007】

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側に設けられた伝熱部または凸部と；前記伝熱部または前記凸部の上に設けられた基板と；前記基板の、前記伝熱部側とは反対側、または、前記基板の、前記凸部側とは反対側に設けられた少なくとも１つの発光素子と；前記基板と前記伝熱部との間、または、前記基板と前記凸部との間に設けられた接着層と；を具備している。平面視において、前記基板の周縁は、前記伝熱部の周縁、または、前記凸部の周縁よりも外側に位置している。前記接着層の、前記伝熱部の側面より突出した部分、または、前記接着層の、前記凸部の側面より突出した部分にはフィレットが設けられている。前記フィレットは、前記基板の、前記伝熱部側の面、または、前記基板の、前記凸部側の面に接触している。前記フィレットの前記基板側の端部が前記基板に接触する位置は、前記フィレットの前記伝熱部側の端部が前記伝熱部に接触する位置よりも、前記基板の周縁側に位置している。または、前記フィレットの前記基板側の端部が前記基板に接触する位置は、前記フィレットの前記凸部側の端部が前記凸部に接触する位置よりも、前記基板の周縁側に位置している。

【発明の効果】

【0008】

本発明の実施形態によれば、基板とソケット側部材との間の接合強度を大きくす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】

【0009】

【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斜視図である。

【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２における車両用照明装置のＢ部の模式拡大図である。

【図4】他の実施形態に係る車両用照明装置を例示するための模式断面図である。

【図5】図４における車両用照明装置のＣ部の模式拡大図である。

【図6】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】

【0010】

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。

【0011】

（車両用照明装置）
本実施の形態に係る車両用照明装置は、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、車両用照明装置の用途は、これらに限定されるわけではない。

【0012】

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における車両用照明装置１のＡ－Ａ線断面図である。
図３は、図２における車両用照明装置１のＢ部の模式拡大図である。
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、および伝熱部４０を設けることができる。

【0013】

ソケット１０は、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を有することができる。
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ることができる。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側とは反対側の端部に開口する凹部１１ａを有することができる。

【0014】

また、凹部１１ａの底面１１ａ１に開口する凹部１１ｃを設けることができる。凹部１１ｃの内部には、伝熱部４０を設けることができる。

【0015】

バヨネット１２は、装着部１１の外側面に設けることができる。例えば、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と対峙させることができる。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を車両用灯具１００の筐体１０１に装着する際に用いることができる。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、板状を呈したものとすることができる。例えば、フランジ１３は、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の外方に位置することができる。

【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ることができる。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に例示をしたソケット１０には複数の放熱フィン１４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。

【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ることができる。コネクタホルダ１５は、放熱フィン１４と放熱フィン１４との間に設けることができる。コネクタホルダ１５は、フランジ１３の周縁近傍に設けることができる。
コネクタホルダ１５は、コネクタ１０５が挿入可能となっている。コネクタホルダ１５は、筒状を呈し、内部に孔１５ａを有することができる。孔１５ａには、シール部材１０５ａを有するコネクタ１０５を挿入することができる。そのため、孔１５ａの断面形状および断面寸法は、シール部材１０５ａを有するコネクタ１０５の断面形状および断面寸法に適合したものとなっている。

【0019】

ソケット１０は、発光モジュール２０、給電部３０、および伝熱部４０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ことができる。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。
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、高熱伝導性樹脂から形成することがさらに好ましい。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とすることができる。

【0020】

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。

【0021】

発光モジュール２０は、基板２１、発光素子２２、および抵抗２３を有することができる。

【0022】

発光モジュール２０（基板２１）は、伝熱部４０の上に設けることができる。発光モジュール２０（基板２１）は、伝熱部４０の、凹部１１ｃの底面側とは反対側の面４０ａに接着することができる。接着剤が硬化することで形成された層が、接着層４２となる。

【0023】

基板２１は、板状を呈した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、有機材料を含むものであってもよいし、無機材料を含む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。

【0024】

また、基板２１の表面には、配線パターン２１ａを設けることができる。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もできるし、銅を主成分とする材料などから形成することもできる。また、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】

発光素子２２は、基板２１の、伝熱部４０側とは反対側に設けることができる。発光素子２２は、少なくとも１つ設けることができる。図１に例示をした車両用照明装置１の場合には、複数の発光素子２２が設けられている。なお、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と直列接続することができる。

【0026】

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、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、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。なお、図１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。

【0027】

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２１ａと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。この場合、枠状の部材は、封止部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ものとすることができる。また、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）などとすることができる。なお、枠状の部材を設けずに封止部のみを設けることもできる。封止部のみを設ける場合には、ドーム状の封止部が基板２１の上に設けられる。

【0028】

発光素子２２の光の出射面は、車両用照明装置１の正面側に向けられている。発光素子２２は、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。

【0029】

抵抗２３は、基板２１の、伝熱部４０側とは反対側に設けることができる。抵抗２３は、配線パターン２１ａと電気的に接続することができる。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に例示をした抵抗２３は、表面実装型の抵抗器である。

【0030】

膜状の抵抗器の材料は、例えば、酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）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る。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。

【0031】

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とができる。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ことができる。

【0032】

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を選択することができる。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。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。

【0033】

その他、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、ダイオードを設けることもできる。また、発光素子２２に関する導通の検出や、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。

【0034】

給電部３０は、給電端子３１および保持部３２を有することができる。
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から突出することができる。給電端子３１は、複数設けることができる。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、保持部３２の内部を延びている。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と半田付けすることができる。複数の給電端子３１の放熱フィン１４側の端部は、コネクタホルダ１５の孔１５ａの内部に露出することができる。孔１５ａの内部に露出する複数の給電端子３１には、コネクタ１０５を嵌め合わせることができる。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。

【0035】

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、炭素を含むフィラーを用いた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、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ることができる。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ことができる。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含むフィラーを用いた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を保持することができる。

【0036】

保持部３２は、絶縁性を有する樹脂から形成することができる。保持部３２は、例えば、ソケット１０に設けられた孔１０ａに圧入したり、孔１０ａの内壁に接着したりすることができる。

【0037】

伝熱部４０は、ソケット１０の一方の端部側に設けることができる。伝熱部４０は、凹部１１ｃの内部に設けることができる。伝熱部４０は、凹部１１ｃの内部に接着することができる。図２および図３に示すように、伝熱部４０の面４０ａは、凹部１１ａの底面１１ａ１より突出した位置に設けられている。すなわち、ソケット１０は、一方の端部側に凹部１１ｃを有している。伝熱部４０は、凹部１１ｃの底面側とは反対側の面４０ａが、ソケット１０の凹部１１ｃが開口する面（底面１１ａ１）より突出した位置に設けられている。そのため、伝熱部４０の側面４０ｂの一部は、凹部１１ａの内部に露出している。

【0038】

伝熱部４０を接着する接着剤は、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、熱伝導率が高い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。熱伝導率が高い材料は、例えば、炭素、酸化アルミニウムなどのセラミックス、金属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。

【0039】

この様な接着剤が硬化することで形成された層が、接着層４１となる。すなわち、接着層４１は、凹部１１ｃの内壁と、伝熱部４０と、の間に設けられている。接着層４１は、樹脂とフィラーを含んでいる。また、接着層４１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。伝熱部４０とソケット１０との間に、この様な熱伝導率を有する接着層４１が設けられていれば、発光モジュール２０において発生した熱を、伝熱部４０および接着層４１を介してソケット１０に伝えるのが容易となる。

【0040】

また、伝熱部４０は、熱伝導グリス（放熱グリス）を含む層を介して、凹部１１ｃの内部に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、熱伝導率が高い材料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。熱伝導率が高い材料は、例えば、炭素、酸化アルミニウムなどのセラミックス、金属など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。

【0041】

また、伝熱部４０は、インサート成形法を用いて、ソケット１０の凹部１１ａの底面１１ａ１に埋め込むこともできる。インサート成形法を用いて、伝熱部４０を凹部１１ａの底面１１ａ１に埋め込めば、伝熱部４０をソケット１０に密着させることができるので、伝熱部４０とソケット１０との間の熱伝達を容易とすることができる。ところが、車両用照明装置１（発光素子２２）の、点灯と消灯が繰り返し行われると、ソケット１０と伝熱部４０の加熱と冷却が繰り返し生じることになる。材料が異なるため、ソケット１０の材料の線膨張係数（熱膨張量）と、伝熱部４０の材料の線膨張係数（熱膨張量）は異なるものとなるので、加熱と冷却が繰り返し生じると、熱応力が繰り返し生じることになる。そのため、繰り返し生じた熱応力により、経時的に、ソケット１０と伝熱部４０との間に隙間が生じる場合がある。ソケット１０と伝熱部４０との間に隙間が生じると、ソケット１０への熱伝導が阻害されたり、伝熱部４０や基板２１に温度分布が生じ易くなったりするおそれがある。熱伝導が阻害されたり、伝熱部４０や基板２１に温度分布が生じたりすると、発光素子２２の温度上昇を抑制できなくなるおそれがある。

【0042】

この場合、接着層４１または熱伝導グリスを含む層を介して、凹部１１ｃの内部に伝熱部４０を設ければ、これらの層が緩衝層となるので、前述した熱応力を緩和させたり、走行に伴う振動を減衰させたりすることができる。しかしながら、凹部１１ｃの内部に熱伝導グリスを含む層を介して伝熱部４０を設けると、伝熱部４０とソケット１０との間の接合強度が小さくなる。
そのため、伝熱部４０は、凹部１１ｃの内部に接着することが好ましい。

【0043】

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することが好ましい。伝熱部４０は、板状を呈し、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。

【0044】

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、発光素子２２の発熱量が多い場合には、発光素子２２の温度が高くなり過ぎて、発光素子２２の寿命が短くなったり、発光素子２２の機能が低下したりするおそれがある。
前述したように、ソケット１０および伝熱部４０は、高い熱伝導率を有する材料から形成されている。そのため、発光素子２２の温度が過度に高くなるのを抑制することができる。

【0045】

また、前述したように、発光モジュール２０（基板２１）は、伝熱部４０の面４０ａに接着することができる。この場合、接着剤が硬化することで形成された層が、接着層４２となる。すなわち、接着層４２は、基板２１と伝熱部４０との間に設けられている。発光モジュール２０において発生した熱は、基板２１および接着層４２を介して、伝熱部４０に伝わる。そのため、基板２１を接着する接着剤は、熱伝導率の高い接着剤とすることが好ましい。例えば、基板２１を伝熱部４０に接着する接着剤は、前述した、伝熱部４０を凹部１１ｃの内部に接着する接着剤と同じとすることができる。

【0046】

そのため、接着層４２は、樹脂とフィラーを含んでいる。また、接着層４２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。伝熱部４０と基板２１との間に、この様な熱伝導率を有する接着層４２が設けられていれば、発光モジュール２０において発生した熱を、接着層４２を介して伝熱部４０に伝えるのが容易となる。

【0047】

樹脂を含む接着層４２が、伝熱部４０と基板２１との間に設けられていれば、前述した熱応力を緩和させたり、走行に伴う振動を減衰させたりすることができる。しかしながら、樹脂の剛性が大きすぎると、熱応力の緩和効果や振動の減衰効果が小さくなる。一方、樹脂の剛性が小さすぎると、振動などが加えられた際に、接着層４２が剥がれたり、ひびが生じたりするおそれがある。このことは、伝熱部４０と凹部１１ｃの内壁との間に設けられた接着層４１の場合も同様である。接着層４１および接着層４２の少なくともいずれかが剥がれたり、ひびが生じたりすると、隙間が生じて熱伝導が阻害されたり、振動などで伝熱部４０が脱離したりするおそれがある。

【0048】

本発明者の得た知見によれば、接着層４１および接着層４２に含まれる樹脂は、シリコーン樹脂とすることが好ましい。エポキシ樹脂などよりも柔軟なシリコーン樹脂を含む接着層４１および接着層４２とすれば、熱応力の緩和効果や振動の減衰効果を向上させることができる。また、振動などが加えられた際に、接着層４１および接着層４２が剥がれたり、ひびが生じたりするのを抑制することができる。

【0049】

また、平面視において、基板２１の周縁は、伝熱部４０の周縁よりも外側に位置するようにしている。例えば、伝熱部４０の面４０ａの寸法は、基板２１の、伝熱部４０側の面の寸法よりも小さくすることができる。そのため、図３に示すように、接着層４２の、伝熱部４０の側面４０ｂより突出した部分にはフィレット４２ａを設けることができる。
フィレット４２ａは、少なくとも、基板２１の、伝熱部４０側の面に接触している。フィレット４２ａの、凹部１１ａの内部に露出する面４２ａ１は、凹状の曲面とすることができる。

【0050】

フィレット４２ａが設けられていれば、基板２１と接着層４２の接合強度、ひいては伝熱部４０と基板２１との間の接合強度を大きくすることができる。また、膜状を呈する接着層４２は、周縁部分が剥離し易くなるが、フィレット４２ａが設けられていれば、接着層４２の周縁部分の接合強度を大きくすることができる。そのため、接着層４２の周縁部分が剥がれるのを抑制することができる。

【0051】

また、フィレット４２ａは、基板２１の周縁に沿った方向において、全周に設けることもできるし、一部の領域に設けることもできる。この場合、フィレット４２ａの、基板２１の周縁に沿った長さが長くなれば、伝熱部４０と基板２１との間の接合強度をより大きくすることができる。

【0052】

また、前述したシリコーン樹脂とフィラーを含む接着剤の場合には、接着剤の粘度が２Ｐａ・ｓ～８０Ｐａ・ｓ程度となる。そのため、図３に示すように、伝熱部４０の側面４０ｂと、基板２１の端面との間の距離Ｌ（基板２１の、伝熱部４０からの突出寸法）を、０．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下とすることが好ましい。この様にすれば、シリコーン樹脂とフィラーを含む接着剤を用いる場合に、適切なフィレット４２ａを形成するのが容易となる。

【0053】

また、基板２１の、伝熱部４０側の面の表面粗さは、算術平均粗さＲａで、５μｍ以上、４０μｍ以下とすることが好ましい。
この様にすれば、フィレット４２ａと基板２１との間の接合強度を大きくすることができるので、伝熱部４０と基板２１との間の接合強度を大きくするのが容易となる。

【0054】

フィレット４２ａは、例えば、伝熱部４０の面４０ａの上に接着剤を供給し、発光モジュール２０（基板２１）を伝熱部４０の面４０ａに押し付けた際に、伝熱部４０の外側の領域に接着剤をはみ出させることで形成することができる。
また、フィレット４２ａは、例えば、ディスペンサなどを用いて、伝熱部４０の面４０ａの周縁に沿って接着剤を供給することで形成することもできる。
この場合、フィレット４２ａの形状は、表面張力などにより形成してもよいし、へらなどを用いて形成してもよい。

【0055】

また、発光モジュール２０（基板２１）を接着する接着剤や、伝熱部４０を接着する接着剤が、基板２１の、発光素子２２が設けられた面の周縁近傍に付着すると、見栄えが悪くなることで商品価値が低下するおそれがある。この場合、距離Ｌを前述した範囲内に収めれば、接着剤が、基板２１の、発光素子２２が設けられた面の周縁近傍に侵入するのを抑制することができる。また、基板２１の周縁が伝熱部４０の側面４０ｂから突出していれば、基板２１の周縁近傍と、凹部１１ａの底面１１ａ１との間に、発光モジュール２０（基板２１）の周縁近傍をつかむチャックの爪を侵入させることができる。そのため、チャックを有する搬送装置を用いて、伝熱部４０に発光モジュール２０（基板２１）を載置し、これを接着するのが容易となる。

【0056】

図４は、他の実施形態に係る車両用照明装置１ａを例示するための模式断面図である。 図５は、図４における車両用照明装置１ａのＣ部の模式拡大図である。
前述したように、伝熱部４０を設ければ、発光モジュール２０において発生した熱が、ソケット１０に伝わりやすくなる。

【0057】

しかしながら、車両用照明装置の用途などによっては、例えば、全光束を少なくしてもよい場合がある。例えば、全光束が少なくてもよければ、発光素子２２において発生する熱を少なくすることができる。すなわち、車両用照明装置の用途などによっては、伝熱部４０を省くこともできる。伝熱部４０を省くことができれば、車両用照明装置の軽量化や低コスト化を図ることができる。

【0058】

伝熱部４０を省く場合には、図４および図５に示すように、凹部１１ａの底面１１ａ１に凸部１１ａ２を設けることができる。すなわち、凸部１１ａ２は、ソケット１０の一方の端部側に設けることができる。凸部１１ａ２は、ソケット１０（装着部１１）と一体に形成することができる。

【0059】

凸部１１ａ２の形状と寸法は、例えば、伝熱部４０の、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出した部分の形状と寸法と同じとすることができる。そのため、平面視において、基板２１の周縁は、凸部１１ａ２の周縁よりも外側に位置している。接着層４２の、凸部１１ａ２の側面より突出した部分にはフィレット４２ａが設けられている。フィレット４２ａは、基板２１の、凸部１１ａ２側の面に接触している。

【0060】

発光モジュール２０（基板２１）は、凸部１１ａ２の上に設けることができる。発光モジュール２０（基板２１）は、凸部１１ａ２の頂面１１ａ２ａに接着することができる。接着層４２は、基板２１と凸部１１ａ２の間に設けることができる。この場合、凸部１１ａ２の頂面１１ａ２ａの表面粗さは、算術平均粗さＲａで、２μｍ以上、３０μｍ以下とすることが好ましい。この様にすれば、接着層４２と凸部１１ａ２との間の接合強度を大きくすることができるので、基板２１とソケット１０との間の接合強度を大きくするのが容易となる。

【0061】

少なくとも１つの発光素子２２は、基板２１の、凸部１１ａ２側とは反対側に設けられている。基板２１の、凸部１１ａ２側の面の表面粗さは、算術平均粗さＲａで、５μｍ以上、４０μｍ以下とすることが好ましい。

【0062】

また、凸部１１ａ２の側面１１ａ２ｂと、基板２１の端面との間の距離Ｌ１（基板２１の、凸部１１ａ２からの突出寸法）を、０．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下することが好ましい。この様にすれば、前述した伝熱部４０の場合と同様に、シリコーン樹脂とフィラーを含む接着剤を用いる場合に、適切なフィレット４２ａを形成するのが容易となる。

【0063】

（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。

【0064】

図６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６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を設けることができる。

【0065】

筐体１０１には車両用照明装置１を取り付けることができる。筐体１０１は、装着部１１を保持することができる。筐体１０１は、一方の端部側が開口した箱状を呈したものとすることができる。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を設けることができる。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が挿入される凹部を設けることができる。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。

【0066】

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。

【0067】

カバー１０２は、筐体１０１の開口を塞ぐように設けることができる。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こともできる。

【0068】

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ことができる。例えば、図６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を形成することができる。

【0069】

シール部材１０４は、フランジ１３と筐体１０１の間に設けることができる。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。

【0070】

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。

【0071】

コネクタ１０５は、孔１０ｂの内部に露出している複数の給電端子３１の端部に嵌め合わせることができる。コネクタ１０５には、図示しない電源などを電気的に接続することができる。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。

【0072】

また、コネクタ１０５には、シール部材１０５ａを設けることができる。シール部材１０５ａを有するコネクタ１０５が、コネクタホルダ１５の孔１５ａに挿入された際には、孔１５ａが水密となるように密閉される。シール部材１０５ａ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することができる。

【0073】

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】

【0074】

１ 車両用照明装置、１ａ 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、１１ａ２ａ 頂面、１１ａ２ｂ 側面、１１ｃ 凹部、２０ 発光モジュール、２１ 基板、２２ 発光素子、４０ 伝熱部、４０ａ 面、４０ｂ 側面、４１ 接着層、４１ａ フィレット、４２ 接着層、４２ａ フィレット、１００ 車両用灯具、１０１ 筐体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】