(57)【要約】【課題】ＬＥＤを光源とする車両用灯具において、小型・軽量を維持しつつＬＥＤの自己発熱の放熱性を高めることによってＬＥＤの温度上昇を抑制し、よってＬＥＤの発光効率の低下が抑制されて所定の照射光量を確保することが可能となる車両用灯具を提供することにある。【解決手段】レンズ部７を有する前面カバー８とハウジング５で灯室を形成し、灯室内に光源となるＬＥＤ２を実装した金属基板４を支持するようにした。ＬＥＤ点灯時の発熱は金属基板４の表面から灯室内に放散され、灯室内に放散された熱は、灯室を構成する第一の自由空間２０、隙間空間２２、および第二の自由空間１９を経る対流によって拡散され、その間、ハウジング５および前面カバー８を介して灯具の外側に放出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ部を有する前面カバーとハウジングによって密閉された灯室が形成され、前記灯室内に少なくとも光源となるＬＥＤを実装した基板が支持されてなる車両用灯具であって、前記基板の夫々の面側には前記基板の表面と接する２つの自由空間が形成されると共に、前記２つの自由空間が前記前面カバーと前記ハウジングの接合部、と、前記基板の縁部の隙間に形成された隙間空間を介して繋がっていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記基板が、アルミニウムまたは銅のいずれかの金属による金属基板であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記ＬＥＤが、白色光あるいは白色に近い色調の光を放出する表面実装型ＬＥＤであることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤを光源とする車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、主な構成要素をＬＥＤ、ＬＥＤが実装された基板、ＬＥＤが実装された基板を収納するハウジング、及びＬＥＤの前方に配置されて該ＬＥＤからの光の配光を制御するレンズとする車両用灯具には、以下のものが提案されている。
【０００３】
それは、図３に示すように、金属製基板３０上に該金属製基板３０との絶縁性を確保するための伝熱性絶縁シート３１が固着され、伝熱性絶縁シート３１上に該伝熱性絶縁シート３１に形成された導電部に電極端子が接続された状態でＬＥＤ本体３２が実装されて、ＬＥＤランプ３３が形成されている。
【０００４】
そして、放熱フィン構造体３４にＬＥＤランプ３３が組み付けられてＬＥＤランプアッシ３５が形成され、該ＬＥＤランプアッシ３５がＬＥＤランプ３３の発光部３６および放熱フィン構造体３４の放熱フィン３７がそれぞれランプハウジング３８の光源取付部３９の内側および外側に位置するように取り付けられ、ＬＥＤランプ３３の発光部３６の前方にレンズ４０が配設されて車両用灯具４１が形成されている。
【０００５】
上記構成の車両用灯具４１において、ＬＥＤ本体３２の点灯によって生じる熱は伝熱性絶縁シート３１を介して金属製基板３０に伝熱され、さらに放熱フィン構造体３４に良好な熱伝導性で効率良く伝熱されて該放熱フィン構造体３４から外部に放熱される。
【０００６】
このため、ＬＥＤ本体３２の発熱に対する放熱効率が常に高水準で安定して得られ、ＬＥＤ本体３２の光学的性能および点灯寿命を含めた照明品質を常に高水準で維持できるというものである。（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−７１８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記車両用灯具を構成する放熱フィン構造体３４は、放熱フィン構造体３４の外気と接する部分の全表面の放熱面積が大きいほど放熱効率が高くなり、放熱効果も良好となる。つまり、放熱フィン構造体３４の大きさが放熱効率に関係することになるが、放熱フィン構造体３４が大きくなると車両用灯具４１全体が大きくなると共に、重量も増すことになる。そのため、車両用灯具４１の取り付け空間ならびに重量の制約によって放熱フィン構造体３４の寸法の設計自由度が確保できず、十分な放熱効率が得られないことが考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、ＬＥＤを光源とする車両用灯具において、小型・軽量を維持しつつＬＥＤの自己発熱の放熱性を高めることによってＬＥＤの温度上昇を抑制し、よってＬＥＤの発光効率の低下が抑制されて所定の照射光量を確保することが可能となる車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、  レンズ部を有する前面カバーとハウジングによって密閉された灯室が形成され、前記灯室内に少なくとも光源となるＬＥＤを実装した基板が支持されてなる車両用灯具であって、前記基板の夫々の面側には前記基板の表面と接する２つの自由空間が形成されると共に、前記２つの自由空間が前記前面カバーと前記ハウジングの接合部、と、前記基板の縁部の隙間に形成された隙間空間を介して繋がっていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記基板が、アルミニウムまたは銅のいずれかの金属による金属基板であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１または２のいずれか１項において、前記ＬＥＤが、白色光あるいは白色に近い色調の光を放出する表面実装型ＬＥＤであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の車両用灯具は、レンズ部を有する前面カバーとハウジングで灯室を形成し、灯室内に光源となるＬＥＤを実装した基板を支持するようにした。ＬＥＤ点灯時の発熱は基板から灯室内に放散され、灯室を構成する第一の自由空間、隙間空間、および第二の自由空間を経る対流によって拡散されると共に、ハウジングおよび前面カバーを介して灯具の外側に放出される。
【００１３】
そのため、車両用灯具が小型・軽量であってもＬＥＤの自己発熱の放熱性を高めることができ、よってＬＥＤの温度上昇が抑制されてＬＥＤの発光効率の低下が抑制される。その結果、所定の照射光量を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の好適な実施形態を図１および図２を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【００１５】
図１は本発明の車両用灯具の実施形態の断面図である。車両用灯具１は主に、光源となるＬＥＤ２、ＬＥＤ２およびソケットコネクタ３を実装する金属基板４、金属基板４を固定するハウジング５、ＬＥＤ２からの光を照射方向に向けるリフレクタ６、ＬＥＤ２からの直接光およびリフレクタ６による反射光を集光して照射方向に向けて出射するレンズ部７を有する前面カバー８を備えている。
【００１６】
ＬＥＤ２は表面実装型であると共に、青色ＬＥＤ素子が、該青色ＬＥＤ素子から出射された青色光に励起されて青色の補色となる黄色光に波長変換する蛍光体を混入した透光性樹脂で樹脂封止されており、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部が蛍光体を励起することによって波長変換された黄色光と、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光との加法混色によって白色光を放出する白色ＬＥＤである。
【００１７】
なお、蛍光体に青色光に励起されて緑色光および赤色光にそれぞれ波長変換する２種類の蛍光体を混合したものを用いることにより、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部が蛍光体を励起することによって波長変換された緑色光および赤色光と、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光との加法混色によって白色光を得ることもできる。
【００１８】
また、紫外線ＬＥＤ素子と蛍光体の組み合わせによって白色光を得る方法もある。それは、紫外線ＬＥＤ素子から出射された紫外線に励起されて青色光、緑色光および赤色光にそれぞれ波長変換する３種類の蛍光体を混合したものを用いることにより、紫外線ＬＥＤ素子から出射された紫外線が蛍光体を励起することによって波長変換された青色光、緑色光および赤色光の加法混色によって白色光を得るものである。
【００１９】
いずれにしても、ＬＥＤ２において、ＬＥＤ素子の種類、数量、組み合わせ、蛍光体の種類および蛍光体の有無などは、要求される光学的、電気的、および構造的仕様に基づいて決定される。
【００２０】
金属基板４はアルミニウム、銅などの金属材料からなり、一方の面に伝熱性絶縁膜が形成され、その上に金属薄膜による回路パターンが形成され、更にその上の、電極パッドを除いた部分に白色インクによるシルク印刷が施されている。なお、伝熱性絶縁膜、回路パターン、および白色インクは図示されていない。
【００２１】
そして、上記金属基板４に、該金属基板４の電極パッドにそれぞれの電極およびコネクタピンを接続したＬＥＤ２とソケットコネクタ３が実装され、ＬＥＤ２とソケットコネクタ３が実装された金属基板４はハウジング５に設けられたリブ１６上に載置されてねじ９によってハウジング５に固定されている。
【００２２】
また、ハウジング５に固定された金属基板４上には、光ガイド孔１０と該光ガイド孔１０から立ち上がる略逆円錐面の一部からなる反射面１１を有するリフレクタ６が配置され、光ガイド孔１０の内周面１２がＬＥＤ２を囲むように位置している。
【００２３】
なお、リフレクタ６の少なくとも反射面１１は、アルミニウム、銀、クロムなどの金属反射膜からなっている。
【００２４】
更に、ＬＥＤ２およびリフレクタ６の上方にメニスカス凹レンズ部７が位置するように前面カバー８が配設され、前面カバー８の端部とハウジング５の端部が溶着されて前面カバー８がハウジング５に固定されている。
【００２５】
これにより、ハウジング５と前面カバー８で形成された灯室内に、ＬＥＤ２とソケットコネクタ３が実装された金属基板４およびリフレクタ６が支持されている。そして、プラグコネクタ１３がソケットコネクタ３に嵌合し、ソケットコネクタ３から延長されたコード１４はハウジング５に付設されたブッシュ１５を介して外部に引き出されている。
【００２６】
上記構成の車両用灯具において、ＬＥＤ２から出射されてリフレクタ６の光ガイド孔１０を通った光のうち直接前面カバー８のレンズ部７の内面に至った直接光、およびＬＥＤ２から出射されてリフレクタ６の光ガイド孔１０を通った光のうちリフレクタ６の反射面で反射されて前面カバー８のレンズ部７の内面に至った反射光は、共にレンズ部７で集光されて外部に照射される。
【００２７】
ところで、ＬＥＤ２の点灯時に発生する熱は金属基板４に移動し、金属基板４内を伝導されて金属基板４の表面に至る。このとき、金属基板４のＬＥＤ２が実装された側の第一の表面１７はインク層が形成されており、熱の多くは金属基板４の表面が直接空気と接する、ＬＥＤ２が実装された面とは反対側の第二の表面１８から空気中に放散される。
【００２８】
そして、金属基板４の、熱の放散が多い第二の表面１８の側にはハウジング５に囲まれた第二の自由空間が存在する。この第二の自由空間１９は、金属基板４の体積が約０．７ｃｍ３に対して約３．２ｃｍ３の容積があり、金属基板４の体積の４．５倍以上の容積となる。したがって、金属基板４は、該金属基板４に伝導された熱が第二の表面１８から第二の自由空間１９内に放散されることによって十分な放熱性を確保することが可能となる。
【００２９】
更に、金属基板４の、ＬＥＤ２が実装された第一の表面１７の側には前面カバー８に囲まれた第一の自由空間２０が存在し、この第一の自由空間２０と上記第二の自由空間１９は、図２の前面カバー８を取り去った上面図に示すように、ハウジング５と前面カバー８との溶着部２１および金属基板４の縁部の間に設けられた隙間空間２２を介して繋がっている。
【００３０】
そのため、図１に戻って、金属基板４の第二の表面１８から第二の自由空間１９内の空気に熱伝達されて移動した熱は隙間空間２２を通って第一の自由空間２０内に至り、第一の表面１７から放散された熱も第一の自由空間２０内に放散される。その後、第一の自由空間２０内の熱は隙間空間２２を通って第二の自由空間１９に移動する。
【００３１】
このように、金属基板４の両面から放散された熱は、ハウジング５と前面カバー８で形成された灯室内の第一の自由空間２０、隙間空間２２、および第二の自由空間１９を経る対流によって拡散され、その間、ハウジング５および前面カバー８を介して灯具の外側に放出される。これにより、更なる放熱性の確保が可能となる。
【００３２】
その結果、ＬＥＤを光源とする車両用灯具が小型・軽量であってもＬＥＤの自己発熱の放熱性を高めることができ、よってＬＥＤの温度上昇が抑制されてＬＥＤの発光効率の低下が抑制され、その結果、所定の照射光量を確保することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の車両用灯具の実施形態の断面図である。
【図２】本発明の車両用灯具の実施形態に係わる上面図である。
【図３】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    車両用灯具
２    ＬＥＤ
３    ソケットコネクタ
４    金属基板
５    ハウジング
６    リフレクタ
７    レンズ部
８    前面カバー
９    ねじ
１０    光ガイド孔
１１    反射面
１２    内周面
１３    プラグコネクタ
１４    コード
１５    ブッシュ
１６    リブ
１７    第一の表面
１８    第二の表面
１９    第二の自由空間
２０    第一の自由空間
２１    溶着部
２２    隙間空間
【図１】
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【図２】
2008226716.tif 000004
【図３】
2008226716.tif 000005