(57)【要約】【課題】発光素子の放熱を効果的に促進することができる照明装置を提供する【解決手段】照明装置１４は、表面に配線パターン２６を有する回路基板２１と、回路基板２１の表面に実装されて、配線パターン２６に接続される発光素子２４と、回路基板２１の裏面を支持するホルダー２２と、ホルダー２２よりも熱伝導率の高い材料で形成されホルダー２２に固定されて、配線パターン２６から外れた位置で回路基板２１に接触する放熱体４２とを備える。【選択図】図２
2018156796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に配線パターンを有する回路基板と、
前記回路基板の表面に実装されて、前記配線パターンに接続される発光素子と、
前記回路基板の裏面を支持するホルダーと、
前記ホルダーよりも熱伝導率の高い材料で形成され前記ホルダーに固定されて、前記配線パターンから外れた位置で前記回路基板に接触する放熱体と
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、前記放熱体は、前記回路基板を受け止める面から突出して、前記回路基板に配置される受け孔に受け入れられる突出部を有することを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項２に記載の照明装置において、前記受け孔は、前記発光素子と、導電端子に接続されるスルーホールとの距離よりも短い距離で前記発光素子から離れた位置に配置されることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項３に記載の照明装置において、前記受け孔は、前記回路基板の表面を二等分する対称面について対称に配置される１対で構成されることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項４に記載の照明装置において、前記放熱体は、前記突出部以外で相互に接続されることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の照明装置において、前記放熱体は、前記突出部に接続されて、前記突出部よりも大きい表面積を有する拡張部を有することを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１に記載の照明装置において、前記放熱体は、前記回路基板を受け止める面に面一に広がる表面を有することを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項７に記載の照明装置において、前記回路基板は前記発光素子の裏側で前記放熱体に接触することを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明装置において、前記放熱体は前記ホルダーに埋め込まれることを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の照明装置において、前記放熱体は、インサート成型に基づき前記ホルダーに固定されることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に配線パターンを有する回路基板と、回路基板の表面に実装されて、配線パターンに接続される発光素子と、回路基板の裏面を支持するホルダーとを備える照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、車両室内の照明に使用される発光装置を開示する。発光装置はホルダーに支持される回路基板を備える。回路基板には発光素子（ＬＥＤ素子）および電子部品が実装される。回路基板には接続端子が接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０８９６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回路基板上で接続端子から電子部品に電力は供給される。電子部品は発光素子への電力供給を制御する。したがって、発光素子は接続端子から大きく離れる。放熱端子は発光素子の放熱に十分に貢献することができない。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、発光素子の放熱を効果的に促進することができる照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１側面によれば、表面に配線パターンを有する回路基板と、前記回路基板の表面に実装されて、前記配線パターンに接続される発光素子と、前記回路基板の裏面を支持するホルダーと、前記ホルダーよりも熱伝導率の高い材料で形成され前記ホルダーに固定されて、前記配線パターンから外れた位置で前記回路基板に接触する放熱体とを備える照明装置は提供される。
【０００７】
第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記放熱体は、前記回路基板を受け止める面から突出して、前記回路基板に配置される受け孔に受け入れられる突出部を有する。
【０００８】
第３側面によれば、第２側面の構成に加えて、前記受け孔は、前記発光素子と、導電端子に接続されるスルーホールとの距離よりも短い距離で前記発光素子から離れた位置に配置される。
【０００９】
第４側面によれば、第３側面の構成に加えて、前記受け孔は、前記回路基板の表面を二等分する対称面について対称に配置される１対で構成される。
【００１０】
第５側面によれば、第４側面の構成に加えて、前記放熱体は、前記突出部以外で相互に接続される。
【００１１】
第６側面によれば、第２〜第５側面のいずれかの構成に加えて、前記放熱体は、前記突出部に接続されて、前記突出部よりも大きい表面積を有する拡張部を有する。
【００１２】
第７側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記放熱体は、前記回路基板を受け止める面に面一に広がる表面を有する。
【００１３】
第８側面によれば、第７側面の構成に加えて、前記回路基板は前記発光素子の裏側で前記放熱体に接触する。
【００１４】
第９側面によれば、第１〜第８側面のいずれかの構成に加えて、前記放熱体は前記ホルダーに埋め込まれる。
【００１５】
第１０側面によれば、第９側面の構成に加えて、前記放熱体は、インサート成型に基づき前記ホルダーに固定される。
【発明の効果】
【００１６】
第１側面によれば、発光素子の電気抵抗に基づき発生する熱は回路基板から放熱体を伝ってホルダーに伝達されホルダーから放熱される。放熱体は回路基板からホルダーへの熱伝達を促進する。
【００１７】
第２側面によれば、簡単な構成で放熱体は形成されることができる。突出部は回路基板の位置決めに役立つことができる。
【００１８】
第３側面によれば、発光素子から効率的な放熱は実現される。
【００１９】
第４側面によれば、発光素子から効率的な放熱は実現される。
【００２０】
第５側面によれば、放熱体が１つに一体化されるので、個々に配置される場合に比べて、放熱体は簡単に配置されることができる。
【００２１】
第６側面によれば、拡張部から熱は効率的に放熱されることができる。
【００２２】
第７側面によれば、放熱体は広い面積で回路基板の裏面に接触することができる。こうして回路基板から効率的な放熱は実現される。
【００２３】
第８側面によれば、放熱性はさらに高められることができる。
【００２４】
第９側面によれば、放熱体の熱は効率的にホルダーに伝達されることができる。こうして発光素子の放熱はさらに促進されることができる。
【００２５】
第１０側面によれば、放熱体は簡単にホルダーに固定されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】自動車のドアトリムを概略的に示す模式図である。
【図２】第１照明装置の構成を概略的に示す（Ａ）分解斜視図、（Ｂ）カバーが取り外された状態の斜視図、および（Ｃ）全体の斜視図である。
【図３】第１照明装置の拡大垂直断面図である。
【図４】第２照明装置の構成を概略的に示す全体の斜視図である。
【図５】他の実施形態に係る放熱体を概略的に示すホルダーの全体模式図である。
【図６】他の実施形態に係る放熱体を概略的に示す第１照明装置の拡大垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００２８】
図１は自動車に搭載された照明システムの構成を概略的に示す。照明システム１１は、左右のドアトリム１２にそれぞれ埋め込まれて、点灯時にドアインサイドハンドル１３を照らし出す第１照明装置１４と、左右のドアアームレスト１５にそれぞれ埋め込まれて、点灯時にドアアームレスト１５の縁を照らし出す第２照明装置１６とを備える。第１照明装置１４および第２照明装置１６はＬＩＮ通信を介して自動車の制御ユニット（ＥＣＵ）１７に接続される。制御ユニット１７は第１照明装置１４および第２照明装置１６の点灯および消灯を制御する。ＬＩＮ通信によれば、第１照明装置１４および第２照明装置１６は制御ユニット１７との接続にあたって１本のワイヤーハーネス１８で直列または並列に接続されることができる。
【００２９】
図２に示されるように、第１照明装置１４は、回路基板２１を支持する角柱形のホルダー２２と、ホルダー２２に嵌め込まれて、ホルダー２２との間に回路基板２１を挟み込むカバー２３とを備える。ホルダー２２およびカバー２３は例えば絶縁性の樹脂成形体から形成される。ホルダー２２はドアトリム１２の構成材に固定される。
【００３０】
回路基板２１の表面には、１つの発光素子２４と、発光素子２４の発光に寄与する１以上の電子部品２５とが実装される。これら発光素子２４および電子部品２５は配線パターン２６に例えばはんだ付けされる。はんだ付けにあたって例えばリフロー工程が用いられる。発光素子２４は例えばＬＥＤ（発光ダイオード）素子から構成される。ＬＥＤ素子は例えば面発光する。
【００３１】
配線パターン２６は複数（ここでは４つ）のスルーホール２６ａを含む。スルーホール２６ａは、配線パターン２６の導電材から連続して、例えば円柱形状の空間を囲む導電壁で構成される。回路基板２１の基材は例えば絶縁性の樹脂材料やセラミック材料から成形される。
【００３２】
ホルダー２２は、平面で構成されて回路基板２１の裏面を支持する底面（支持面）２７と、底面２７を囲んで底面２７よりも前方に突出する囲い壁２８とを有する。底面２７は回路基板２１の輪郭と等しい形状を有する。囲い壁２８は、底面２７に直交して上下で向き合う１対の第１壁面２９ａ、２９ｂと、底面２７に直交して、左右で向き合って上下の第１壁面２９ａ、２９ｂ同士を接続する１対の第２壁面３１ａ、３１ｂとを有する。こうして囲い壁２８の内側に底面２７に接する平たい直方体の空間は区画される。
【００３３】
囲い壁２８には、底面２７から特定の距離で離れる位置で底面２７に平行に広がって、底面２７の全周を囲む取り付け面３２が規定される。囲い壁２８で囲まれる空間は取り付け面３２に対して窪みを形成する。回路基板２１が窪みに収容されて、回路基板２１の裏面が底面２７に全面で重ねられると、第１壁面２９ａ、２９ｂおよび第２壁面３１ａ、３１ｂは、回路基板２１の４辺の外縁に接触し底面２７の垂直方向に回路基板２１の平行移動を案内することができる。ホルダー２２は底面２７で回路基板２１の裏面を支持する。底面２７は回路基板２１の裏面を支持する支持面として機能する。
【００３４】
底面２７には４本の導電端子３３が突出する。導電端子３３は例えば電源端子や信号端子を含む。導電端子３３は線形状の導電材から成形される。個々の導電端子３３はいわゆるプレスフィット形状を有する先端を備える。４つの導電端子３３の配置は回路基板２１の表面に並ぶスルーホール２６ａの配列を反映する。すなわち、４つの導電端子３３は、底面２７を二等分する対称面ＡＰについて面対称に配置される。回路基板２１の裏面が底面２７に重ねられると、導電端子３３はスルーホール２６ａを貫通する。プレスフィットの働きで導電端子３３は底面に回路基板２１を固定する。
【００３５】
個々の第２壁面３１ａ、３１ｂには上下２つの切り欠き３４が区画される。切り欠き３４は第２壁面３１ａ、３１ｂから凹む。切り欠き３４は、底面２７に平行であって回路基板２１の厚みに等しい距離で底面２７から離れる仮想平面よりも底面２７側で一端を仕切り、そうした仮想平面から特定の距離で開放端側に離れた位置で他端を仕切る。
【００３６】
カバー２３は、レンズ３６を備える化粧板３７を有する。レンズ３６は例えば化粧板３７に一体化される。カバー２３は少なくともレンズ３６の部分で光透過性を有する。化粧板３７は、ホルダー２２の上側の取り付け面３２に覆い被さる上縁域３８ａと、ホルダー２２の下側の取り付け面３２に覆い被さる下縁域３８ｂとを備える。上縁域３８ａと下縁域３８ｂとの間で化粧板３７の左右両縁には化粧板３７から後方に垂直に広がる板状の取り付け片３９が一体に形成される。取り付け片３９は１本の稜線３９ａで化粧板３７の縁に接続されて所定の弾性変形を許容する。
【００３７】
取り付け片３９の外面には上下２つの突出体４１が形作られる。突出体４１はホルダー２２の切り欠き３４に個々に対応する位置に配置される。カバー２３がホルダー２２に嵌め込まれると、取り付け片３９は対応する第２壁面３１ａ、３１ｂに面で接触する。突出体４１は個々に対応する切り欠き３４に進入する。突出体４１は切り欠き３４に係り合ってホルダー２２からのカバー２３の脱落を阻止する。取り付け片３９の後端３９ｂは、稜線３９ａに平行に延びて回路基板２１の表面に接触し、ホルダー２２の底面２７との間に回路基板２１を挟み込む。
【００３８】
第１照明装置１４は、ホルダー２２よりも熱伝導率の高い材料で形成されて、ホルダー２２に固定される放熱体４２を備える。放熱体４２は、回路基板２１を受け止める面から突出する円柱片（突出部）４３を形作る。円柱片４３は、底面２７の表面を二等分する対称面ＡＰについて対称に配置される１対で構成される。放熱体４２は例えば銅やアルミニウムといった金属材料から成形されればよい。
【００３９】
回路基板２１には円柱片４３に対応して受け孔４４が形成される。受け孔４４は配線パターン２６から外れた位置に配置される。受け孔４４は、発光素子２４とスルーホール２６ａとの距離よりも短い距離で発光素子２４から離れた位置に配置される。受け孔４４は、回路基板２１の表面を二等分する対称面ＳＰについて対称に配置される１対で構成される。受け孔４４に放熱体４２の円柱片４３は受け入れられる。円柱片４３の外周は受け孔４４の内壁面に密着する。円柱片４３は受け孔４４に圧入されればよい。円柱片４３はプレスフィット形状の先端を有すればよい。
【００４０】
図３に示されるように、ホルダー２２は、底面２７で回路基板２１の裏面を支持する。ここでは、回路基板２１は全面でホルダー２２の底面２７に重ねられる。発光素子２４はレンズ３６に覆われる。発光素子２４の光はレンズ３６で広げられる。
【００４１】
ホルダー２２にはコネクター４５が確立される。コネクター４５は雌コネクターとして構成される。コネクター４５は、雄コネクターを受け入れる空間４６を区画する。空間４６には個々の導電端子３３が突出する。導電端子３３は、底面２７で突出し底面２７に垂直に延びる第１線形部３３ａと、第１線形部３３ａから屈曲して、空間４６内で底面２７に平行に延びる第２線形部３３ｂとを有する。導電端子３３はホルダー２２に埋め込まれる。埋め込みにあたって例えばインサート成型が用いられる。コネクター４５にはワイヤーハーネス１８に結合される雄コネクターが挿入される。雄コネクターはコネクター４５に着脱自在に結合されればよい。
【００４２】
放熱体４２はホルダー２２に埋め込まれる。放熱体４２はインサート成型に基づきホルダー２２に固定される。放熱体４２は、円柱片４３に接続されて、円柱片４３よりも大きい表面積を有する拡張部４９を有する。拡張部４９は例えばホルダー２２内に埋め込まれてもよい。拡張部４９同士はホルダー２２内で相互に接続される。放熱体４２は、拡張部４９に連続して拡張部４９同士を相互に連結する連結体５１を備える。
【００４３】
図４に示されるように、第２照明装置１６は第１照明装置１４と同様に構成される。ただし、第２照明装置１６では、レンズ３６に代えてカバー５２に導光管５３が結合される。導光管５３は断面円形の管として形成される。導光管５３は、例えば、線方向に光を誘導するとともに、各断面の径方向に光を放射する。導光管５３は線形の照明を提供する。導光管５３以外の構成は第１照明装置１４と同様である。
【００４４】
次に本実施形態の作用を説明する。組み立てにあたって回路基板２１の表面に発光素子２４および電子部品２５は実装される。回路基板２１はホルダー２２に組み込まれる。組み込みにあたって回路基板２１はホルダー２２の囲い壁２８に位置合わせされる。回路基板２１の裏面はホルダー２２の底面２７に向き合わせられる。個々の導電端子３３に対応してスルーホール２６ａは位置決めされる。同様に、個々の受け孔４４に対して放熱体４２の円柱片４３は位置決めされる。囲い壁２８の内側に回路基板２１が押し込まれると、第１壁面２９ａ、２９ｂや第２壁面３１ａ、３１ｂに沿って回路基板２１の移動は案内される。導電端子３３は対応するスルーホール２６ａを突き抜ける。導電端子３３とスルーホール２６ａとの間に導電接続は確保される。放熱体４２の円柱片４３は回路基板２１の受け孔４４を突き抜ける。円柱片４３は回路基板２１の基材に密着する。プレスフィットの働きで回路基板２１はホルダー２２に固定される。
【００４５】
次にホルダー２２にカバー２３は嵌め込まれる。ホルダー２２の囲い壁２８の内側にカバー２３の取り付け片３９は位置合わせされる。取り付け片３９の上下端は囲い壁２８の第１壁面２９ａ、２９ｂに案内される。カバー２３がホルダー２２に向かって押し込まれると、取り付け片３９は内側に弾性変形しながら第２壁面３１ａ、３１ｂの切り欠き３４に突出体４１を進入させる。取り付け片３９の後端３９ｂが回路基板２１の表面に当たると、突出体４１は切り欠き３４に係り合う。こうしてカバー２３はホルダー２２に取り付けられる。回路基板２１はホルダー２２とカバー２３との間に挟まれる。
【００４６】
本実施形態では、ホルダー２２に放熱体４２は固定される。放熱体４２は、ホルダー２２よりも熱伝導率の高い材料で形成される。発光素子２４の電気抵抗に基づき発生する熱は回路基板２１から放熱体４２を伝ってホルダー２２に伝達されホルダー２２から放熱される。放熱体４２は回路基板２１からホルダー２２への熱伝達を促進する。放熱体４２は、配線パターン２６から外れた位置で回路基板２１に接触するので、配線の短絡は回避されることができる。
【００４７】
放熱体４２は、ホルダー２２の底面２７から突出して、回路基板２１に配置される受け孔４４に受け入れられる円柱片４３を有する。簡単な構成で放熱体４２は形成されることができる。円柱片４３は回路基板２１の位置決めに役立つことができる。
【００４８】
受け孔４４は、発光素子２４とスルーホール２６ａとの距離よりも短い距離で発光素子２４から離れた位置に配置される。したがって、発光素子２４から効率的な放熱は実現される。
【００４９】
受け孔４４は、回路基板２１の表面を二等分する対称面ＳＰについて対称に配置される１対で構成される。したがって、発光素子２４から効率的な放熱は実現される。
【００５０】
放熱体４２は、円柱片４３以外で相互に接続される。放熱体４２が１つに一体化されるので、個々に配置される場合に比べて、放熱体４２は簡単に配置されることができる。組み立ての作業性は向上する。
【００５１】
放熱体４２は、円柱片４３に接続されて、円柱片４３よりも大きい表面積を有する拡張部４９を有する。拡張部４９から熱は効率的に放熱されることができる。
【００５２】
放熱体４２はホルダー２２に埋め込まれる。放熱体４２の熱は効率的にホルダー２２に伝達されることができる。こうして発光素子２４の放熱はさらに促進されることができる。放熱体４２は、インサート成型に基づきホルダー２２に固定されるので、放熱体４２は簡単にホルダー２２に固定されることができる。
【００５３】
図５は他の実施形態に係る放熱体５４を概略的に示す。放熱体５４は、ホルダー２２の底面２７に面一に広がる表面５４ａを有する。放熱体５４はホルダー２２に埋め込まれる。放熱体４２はインサート成型に基づきホルダー２２に固定される。回路基板２１は発光素子２４の裏側で放熱体５４に接触する。放熱体４２は広い面積で回路基板２１の裏面に接触する。こうして回路基板２１から効率的な放熱は実現される。
【００５４】
本実施形態では、回路基板２１は発光素子２４の裏側で放熱体５４に接触するので、放熱性はさらに高められる。放熱体５４はホルダー２２に埋め込まれるので、放熱体４２の熱は効率的にホルダー２２に伝達される。放熱体５４はインサート成型に基づきホルダー２２に固定されるので、放熱体５４は簡単にホルダー２２に固定されることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１４…照明装置（第１照明装置）、１６…照明装置（第２照明装置）、２１…回路基板、２２…ホルダー、２４…発光素子、２６…配線パターン、２６ａ…スルーホール、２７…回路基板を受け止める面（底面）、３３…導電端子、４２…放熱体、４３…突出部（円柱片）、４４…受け孔、４９…拡張部、５４…放熱体、５４ａ…表面、ＳＰ…（回路基板の）対称面。
【図１】
2018156796.tif 000003
【図２】
2018156796.tif 000004
【図３】
2018156796.tif 000005
【図４】
2018156796.tif 000006
【図５】
2018156796.tif 000007
【図６】
2018156796.tif 000008