(57)【要約】 【課題】  高い放熱性能及び組付時における良好な作業性を確保した上で配光性能の向上を図る。【解決手段】  カバー３とランプハウジング２によって構成された灯具外筐４と、灯具外筐の内部に配置され光源として設けられた発光素子１４と発光素子が搭載された回路基板１３とを有する発光モジュール９と、灯具外筐の内部に配置され発光モジュールを保持すると共に発光モジュールにおいて発生する熱が伝導され伝導された熱を放出する保持部材８と、回路基板と保持部材の間において両者に接した状態で配置されると共に所定の温度以下の状態においてシート状の固体として存在し所定の温度を超えた状態においてゲル状に軟化する熱伝導体１９とを設けた。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバーとランプハウジングによって構成された灯具外筐と、
前記灯具外筐の内部に配置され光源として設けられた発光素子と前記発光素子が搭載された回路基板とを有する発光モジュールと、
前記灯具外筐の内部に配置され前記発光モジュールを保持すると共に前記発光モジュールにおいて発生する熱が伝導され伝導された熱を放出する保持部材と、
前記回路基板と前記保持部材の間において両者に接した状態で配置されると共に所定の温度以下の状態においてシート状の固体として存在し前記所定の温度を超えた状態においてゲル状に軟化する熱伝導体とを備えた
ことを特徴とする車輌用灯具。
【請求項２】
前記保持部材における前記熱伝導体の周囲に流動防止用凹部を形成した
ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用灯具。
【請求項３】
前記保持部材における前記流動防止用凹部に沿った位置に複数の位置決め用突部が設けられ、
前記複数の位置決め用突部の内側に前記回路基板が挿入されて前記回路基板が前記保持部材に対して位置決めされるようにした
ことを特徴とする請求項２に記載の車輌用灯具。
【請求項４】
前記保持部材における前記熱伝導体の周囲に流動防止用突部を設けた
ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用灯具。
【請求項５】
前記流動防止用突部の内面に位置決め用突部が設けられ、
前記流動防止用突部の内側に前記回路基板が挿入され前記回路基板の外周面が前記位置決め用突部に係合され前記回路基板が前記保持部材に対して位置決めされるようにした
ことを特徴とする請求項４に記載の車輌用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車輌用灯具に関する。詳しくは、発光モジュールの回路基板と発光モジュールを保持する保持部材との間に温度によって状態が変化する熱伝導体を配置して発光モジュールの組付作業における作業性の向上及び放熱性の向上を図る技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輌用灯具には回路基板に発光素子、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が搭載された発光モジュールを有するものがある。
【０００３】
このような車輌用灯具においては、発光モジュールが放熱性を有する保持部材に保持されており、発光モジュールの駆動時に発生する熱を保持部材から放出して発光モジュールの良好な動作状態を確保するようにしている。従って、保持部材は発光モジュールにおいて発生する熱を放出するヒートシンクとして機能する。
【０００４】
発光モジュールの回路基板は発光素子が搭載された面の反対側の面に設けられた接続端子がスルーホールを介して発光素子の端子電極に接続されている。回路基板と保持部材の間には放熱シートや放熱グリスが配置又は塗布され、放熱シートや放熱グリスを介して発光モジュールにおいて発生した熱が保持部材に伝達されるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載された車輌用灯具にあっては、回路基板と保持部材の間に可撓性を有するフィルム状の放熱シートが配置されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２６７４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、放熱シートは放熱グリスのような流動性を有しないため、回路基板の保持部材に対する組付時における作業性が高い反面、回路基板と保持部材に対する接触熱抵抗が大きく、十分な放熱性を確保することができないおそれがある。例えば、放熱シートは１平方センチメートル当たり１〜３°Ｃ／Ｗ程度の接触熱抵抗が存在するため、両面において１平方センチメートル当たり２〜６°Ｃ／Ｗ程度の接触熱抵抗が存在することになる。
【０００８】
一方、放熱グリスは流動性を有するゲル状であるため、回路基板と保持部材に対する接触熱抵抗が小さく良好な放熱性を有する反面、流動性により取扱いが難しく、回路基板の保持部材に対する組付時における作業性が低いという問題がある。
【０００９】
また、放熱グリスはゲル状であるために、厚みが不均一になり易く、厚みの不均一性が生じてしまうと、保持部材に対して発光モジュールが傾いた状態で配置され易くなってしまい、発光モジュールの配光性能に影響が生じ所望の配光パターンを形成することができなくなるおそれがある。
【００１０】
そこで、本発明車輌用灯具は、高い放熱性能及び組付時における良好な作業性を確保した上で配光性能の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
車輌用灯具は、上記した課題を解決するために、カバーとランプハウジングによって構成された灯具外筐と、前記灯具外筐の内部に配置され光源として設けられた発光素子と前記発光素子が搭載された回路基板とを有する発光モジュールと、前記灯具外筐の内部に配置され前記発光モジュールを保持すると共に前記発光モジュールにおいて発生する熱が伝導され伝導された熱を放出する保持部材と、前記回路基板と前記保持部材の間において両者に接した状態で配置されると共に所定の温度以下の状態においてシート状の固体として存在し前記所定の温度を超えた状態においてゲル状に軟化する熱伝導体とを備えたものである。
【００１２】
従って、車輌用灯具にあっては、回路基板と保持部材の間において両者に接した状態で配置された熱伝導体の状態が温度によって変化される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明車輌用灯具は、カバーとランプハウジングによって構成された灯具外筐と、前記灯具外筐の内部に配置され光源として設けられた発光素子と前記発光素子が搭載された回路基板とを有する発光モジュールと、前記灯具外筐の内部に配置され前記発光モジュールを保持すると共に前記発光モジュールにおいて発生する熱が伝導され伝導された熱を放出する保持部材と、前記回路基板と前記保持部材の間において両者に接した状態で配置されると共に所定の温度以下の状態においてシート状の固体として存在し前記所定の温度を超えた状態においてゲル状に軟化する熱伝導体とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
従って、高い放熱性能及び組付時における良好な作業性を確保した上で配光性能の向上を図ることができる。
【００１５】
請求項２に記載した発明にあっては、前記保持部材における前記熱伝導体の周囲に流動防止用凹部を形成している。
【００１６】
従って、流動防止用凹部によって熱伝導体の接触を必要としない各部に対する熱伝導体の付着を防止することができる。
【００１７】
請求項３に記載した発明にあっては、前記保持部材における前記流動防止用凹部に沿った位置に複数の位置決め用突部が設けられ、前記複数の位置決め用突部の内側に前記回路基板が挿入されて前記回路基板が前記保持部材に対して位置決めされるようにしている。
【００１８】
従って、製造コストの高騰を来たすことなく回路基板の保持部材に対する位置決めを簡単かつ確実に行うことができる。
【００１９】
請求項４に記載した発明にあっては、前記保持部材における前記熱伝導体の周囲に流動防止用突部を設けている。
【００２０】
従って、流動防止用突部によって熱伝導体の接触を必要としない各部に対する熱伝導体の付着を防止することができる。
【００２１】
請求項５に記載した発明にあっては、前記流動防止用突部の内面に位置決め用突部が設けられ、前記流動防止用突部の内側に前記回路基板が挿入され前記回路基板の外周面が前記位置決め用突部に係合され前記回路基板が前記保持部材に対して位置決めされるようにしている。
【００２２】
従って、流動防止用突部を回路基板の保持部材に対する位置決め部として用いることが可能になり、製造コストの高騰を来たすことなく回路基板の保持部材に対する位置決めを簡単かつ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明車輌用灯具を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２４】
車輌用灯具１は、車体の左右両端部にそれぞれ配置されている。車輌用灯具としては、例えば、夜間以外の時間帯において周辺の領域に光を照射して車輌の存在を歩行者や他の車輌の運転者等に注意を喚起する所謂デイタイムランニングランプが用いられている。
【００２５】
但し、車輌用灯具１はデイタイムランニングランプに限られることはなく、例えば、ヘッドランプ、コーナーリングランプ、リアランプ（リアコンビネーションランプ）、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ、フォグランプ等の他の各種の車輌用灯具に広く適用することが可能である。
【００２６】
車輌用灯具１は、図１に示すように、前方に開口された凹部を有するランプハウジング２とランプハウジング２の開口面を閉塞するカバー３とを備え、ランプハウジング２とカバー３によって灯具外筐４が構成されている。灯具外筐４の内部は灯室５として形成されている。
【００２７】
灯室５には灯具ユニット６が配置されている。灯具ユニット６は取付部材７と取付部材７に取り付けられた保持部材８、８、・・・と保持部材８、８、・・・にそれぞれ取り付けられて保持された複数の発光モジュール９、９、・・・とを有している。
【００２８】
取付部材７は板状の樹脂材料や金属材料によって形成され、図１及び図２に示すように、互いに直交する第１の面部７ａ、７ａ、・・・と第２の面部７ｂ、７ｂ、・・・が交互に連続して階段状に形成されている。取付部材７はランプハウジング２に取り付けられている。
【００２９】
保持部材８、８、・・・はそれぞれ取付部材７の第２の面部７ｂ、７ｂ、・・・の前面に取り付けられている。保持部材８は放熱性の高い、例えば、板状の金属材料によって所定の形状に形成され、前後方向を向く矩形状のベース面部１０とベース面部１０の両側縁からそれぞれ前方へ突出された側面部１１、１１と側面部１１、１１の前端部から互いに離隔する方向へ突出された突面部１２、１２とから成る。
【００３０】
発光モジュール９は回路基板１３と回路基板１３の前面に搭載された発光素子１４と発光素子１４を挟んで反対側に配置された第１のリフレクター１５及び第２のリフレクター１６とを有している。
【００３１】
回路基板１３には所定の回路パターンが形成されており、回路パターン１３の前面には回路パターンに接続されたコネクター１３ａ、１３ａが設けられている。回路基板１３、１３、・・・はコネクター１３ａ、１３ａ、・・・間にそれぞれ接続線１７、１７、・・・が接続されている。また、一つの回路基板１３はコネクター１３ａに接続されたケーブル１８を介してランプハウジング２の外側に設けられた図示しない電源回路に接続されている。
【００３２】
従って、回路基板１３、１３、・・・に搭載された発光素子１４、１４、・・・にはケーブル１８又はケーブル１８と接続線１７を介して駆動電流が供給され、供給された駆動電流によって発光素子１４、１４、・・・から光が出射される。
【００３３】
尚、上記には、発光素子１４、１４、・・・がそれぞれ搭載された複数の回路基板１３、１３、・・・が設けられ、各回路基板１３、１３、・・・が接続線１７、１７、・・・によって接続された例を示したが、例えば、一つのフレキシブルプリント配線板に発光素子１４、１４、・・・が搭載されている構成とすることも可能である。
【００３４】
回路基板１３は熱伝導体１９を介して保持部材８のベース面部１０の前面に配置される。熱伝導体１９は所定の温度以下の状態においてシート状の固体として存在し所定の温度を超えた状態においてゲル状に軟化する所謂相変化材料（Phase Change Material）である。
【００３５】
熱伝導体１９は、例えば、５０°Ｃ〜６０°Ｃにおいてゲル状に変化し、ゲル状に変化した状態において１平方センチメートル当たり、例えば、０．３°Ｃ〜０．７°Ｃ／Ｗ程度の低い接触熱抵抗を有する材料である。
【００３６】
熱伝導体１９は一方の面が回路基板１３の後面に接触され、他方の面が保持部材８におけるベース面部１０の前面に接触された状態で回路基板１３とベース面部１０の間に配置されている。熱伝導体１９は、車輌用灯具１の常温下での組立時において回路基板１３とベース面部１０の間に配置され、このとき熱伝導体１９はシート状の固体として存在している。
【００３７】
灯具ユニット６において発光モジュール９に駆動電流が供給されて発光素子１４、１４、・・・から光が出射されると、出射された光は第１のリフレクター１５と第２のリフレクター１６でそれぞれ反射され又は第１のリフレクター１５及び第２のリフレクター１６の何れにおいても反射されずカバー３を介して前方又は側方へ照射される。
【００３８】
このとき発光モジュール９において熱が発生し、発光モジュール９の温度が上昇すると共に発光モジュール９において発生した熱が回路基板１３から熱伝達体１９を介して保持部材８に伝達されて放出される。
【００３９】
上記のように、発光モジュール９において発生した熱によって温度が上昇されると、熱伝達体１９が固体から軟化されてゲル状に変化する。従って、熱伝達体９の回路基板１３及び保持部材８のベース面部１０に対する熱抵抗が小さくなり、回路基板１３から保持部材８への熱の伝達効率が高くなる。
【００４０】
このように発光素子１４、１４、・・・から光が出射されるときには、熱伝達体１９が固体からゲル状に変化して熱伝達体９の回路基板１３及びベース面部１０に対する熱抵抗が小さくなり、回路基板１３から保持部材８への熱の伝達効率が高くなる。従って、発光モジュール９において発生した熱の保持部材８からの熱の放出量が大きくなり、発光モジュール９の温度上昇が抑制され、発光モジュール９の良好な動作状態が確保される。
【００４１】
以上に記載した通り、車輌用灯具１にあっては、所定の温度以下の状態においてシート状の固体として存在し所定の温度を超えた状態においてゲル状に軟化する熱伝導体１９を回路基板１３と保持部材８の間において両者に接した状態で配置している。
【００４２】
従って、車輌用灯具１の組立時において、熱伝導体１９が固体の状態で回路基板１３と保持部材８の間に配置されるため、回路基板１３の保持部材８に対する組付時における良好な作業性を確保することができる。
【００４３】
また、回路基板１３の保持部材８に対する組付時に熱伝導体１９がシート状の固体であるため、熱伝導体１９の厚みが一定に保持され、保持部材８に対して発光モジュール９が傾いた状態で配置されることがなく、発光モジュール９の良好な配光性能が確保され所望の配光パターンを形成することができる。
【００４４】
尚、熱伝導体１９がゲル状に軟化した状態においては、熱伝導体１９の厚みが変化する可能性があるが、熱伝導体１９は温度に応じて全体が均一に軟化されるため、厚みの不均一性が生じ難い。従って、熱伝導体１９がゲル状に軟化した状態においても保持部材８に対して発光モジュール９が傾いた状態とされ難く、発光モジュール９の良好な配光性能が確保され所望の配光パターンが形成される。
【００４５】
さらに、熱伝導体１９の接触熱抵抗が小さいため、発光モジュール９の駆動時における高い放熱性を確保することができ、発光モジュール９の良好な動作状態を確保することができる。
【００４６】
このように車輌用灯具１において回路基板１３から保持部材８へ熱を伝達する手段として熱伝導体１９を用いることにより、高い放熱性能及び組付時における良好な作業性を確保した上で配光性能の向上を図ることができる。
【００４７】
以下に、保持部材及び発光モジュールの変形例について説明する（図３乃至図６参照）。
【００４８】
尚、以下に示す変形例に係る保持部材及び発光モジュールは、上記した保持部材８及び発光モジュール９と比較して、凹部や突部が形成されていることのみが相違するため、保持部材８及び発光モジュール９と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については保持部材８及び発光モジュール９における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。
【００４９】
先ず、第１の変形例に係る保持部材８Ａ及び発光モジュール９Ａについて説明する（図３及び図４参照）。
【００５０】
保持部材８Ａにはベース面部１０Ａ、１０Ａ、・・・の外周部にそれぞれ前方に開口された流動防止用凹部１０ａ、１０ａ、・・・が形成されている。流動防止用凹部１０ａは矩形の枠状に形成されている。
【００５１】
発光モジュール９Ａの回路基板１３の外形はベース面部１０Ａにおける流動防止用凹部１０ａの内側の部分の外形と略同じ大きさに形成されている。ベース面部１０Ａの外周部には流動防止用凹部１０ａに沿った位置に周方向に離隔して前方へ突出された位置決め用突部１０ｂ、１０ｂ、・・・が設けられている。
【００５２】
回路基板１３は位置決め用突部１０ｂ、１０ｂ、・・・の内側に挿入され、外周面が位置決め用突部１０ｂ、１０ｂ、・・・に係合されて保持部材８Ａに対して位置決めされる。従って、回路基板１３は外周縁が流動防止用凹部１０ａの内周縁に一致された状態で保持部材８Ａに対して位置決めされる。
【００５３】
発光モジュール９Ａの駆動時には温度上昇により熱伝導体１９がゲル状に軟化し、熱伝導体１９が回路基板１３の外側にはみ出す可能性があるが、はみ出した熱伝導体１９は流動防止用凹部１０ａに流動される。従って、流動防止用凹部１０ａによって保持部材８Ａのベース面部１０Ａ以外の各部及び発光モジュール９Ａの回路基板１３以外の各部に対する熱伝導体１９の付着を防止することができる。
【００５４】
また、上記のように、保持部材８Ａのベース面部１０Ａに位置決め用突部１０ｂ、１０ｂ、・・・を設けることにより、製造コストの高騰を来たすことなく回路基板１３の保持部材８Ａ及びベース面部１０Ａに対する位置決めを簡単かつ確実に行うことができる。
【００５５】
特に、位置決め用突部１０ｂ、１０ｂ、・・・を流動防止用凹部１０ａに沿った位置に設けることにより、回路基板１３が流動防止用凹部１０ａに対して正確に位置決めされ、熱伝導体１９が外側にはみ出したときに熱伝導体１９を流動防止用凹部１０ａに確実に流動させることができる。
【００５６】
さらに、回路基板１３の保持部材８Ａに対する位置決めを確実に行うことができるため、発光モジュール９Ａの良好な配光性能の確保を製造コストの高騰を来たすことなく行うことができる。
【００５７】
次に、第２の変形例に係る保持部材８Ｂ及び発光モジュール９Ｂについて説明する（図５及び図６参照）。
【００５８】
保持部材８Ｂにはベース面部１０Ｂ、１０Ｂ、・・・の外周部にそれぞれ前方に突出された流動防止用突部１０ｃ、１０ｃ、・・・が設けられている。流動防止用突部１０ｃは矩形の枠状に形成されている。
【００５９】
流動防止用突部１０ｃの内周面には内方へ突出された位置決め用突部１０ｄ、１０ｄ、・・・が周方向に離隔して設けられている。回路基板１３は流動防止用突部１０ｃの内側に挿入され外周面が位置決め用突部１０ｄ、１０ｄ、・・・に係合されて保持部材８Ｂに対して位置決めされる。
【００６０】
発光モジュール９Ｂの駆動時には温度上昇により熱伝導体１９がゲル状に軟化し、熱伝導体１９が回路基板１３の外側にはみ出す可能性があるが、はみ出した熱伝導体１９は流動防止用突部１０ｃによって外側への流動が防止される。従って、流動防止用突部１０ｃによって保持部材８Ｂのベース面部１０Ｂ以外の各部及び発光モジュール９Ｂの回路基板１３以外の各部に対する熱伝導体１９の付着を防止することができる。
【００６１】
また、上記のように、保持部材８Ｂの流動防止用突部１０ｃに位置決め用突部１０ｄ、１０ｄ、・・・を設けることにより、流動防止用突部１０ｃを回路基板１３の保持部材８Ｂに対する位置決め部として用いることが可能になり、製造コストの高騰を来たすことなく回路基板１３の保持部材８Ｂに対する位置決めを簡単かつ確実に行うことができる。
【００６２】
さらに、回路基板１３の保持部材８Ｂに対する位置決めを確実に行うことができるため、発光モジュール９Ｂの良好な配光性能の確保を製造コストの高騰を来たすことなく行うことができる。
【００６３】
尚、第２の変形例においては、流動防止用突部１０ｃに位置決め用突部１０ｄ、１０ｄ、・・・を設けて回路基板１３の保持部材８Ｂに対する位置決めを行う例を示したが、流動防止用突部１０ｃに位置決め用突部１０ｄ、１０ｄ、・・・を設けることなく保持部材８Ｂに対する位置決めを行うことも可能である。
【００６４】
この場合には、回路基板１３の外形を流動防止用突部１０ｃの内形と同じ大きさに形成し、回路基板１３を流動防止用突部１０ｃの内側に嵌合することにより回路基板１３の保持部材８Ｂに対する位置決めを行うことができる。
【００６５】
上記した最良の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図２乃至図６と共に本発明の最良の形態を示すものであり、本図は車輌用灯具の概略断面図である。
【図２】リフレクターを省略した状態で発光モジュールと熱伝導体と保持部材を分離して示す斜視図である。
【図３】図４と共に第１の変形例に係る保持部材と発光モジュールを示すものであり、本図は、リフレクターを省略した状態で示す拡大分解斜視図である。
【図４】拡大断面図である。
【図５】図６と共に第２の変形例に係る保持部材と発光モジュールを示すものであり、本図は、リフレクターを省略した状態で示す拡大分解斜視図である。
【図６】拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…車輌用灯具、２…ランプハウジング、３…カバー、４…灯具外筐、８…保持部材、９…発光ユニット、１３…回路基板、１４…発光素子、１９…熱伝導体、８Ａ…保持部材、９Ａ…発光ユニット、１０ａ…流動防止用凹部、１３…回路基板、１０ｂ…位置決め用突部、８Ｂ…保持部材、９Ｂ…発光ユニット、１０ｃ…流動防止用突部、１０ｄ…位置決め用突部、１３…回路基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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