JP2018181783A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子で生じる熱を良好に放熱しつつ、小型化を図ることが可能な車両用灯具を提供する。【解決手段】発光素子（２３）と回路基板（２１）を有する光源部（２０）と、光源部（２０）を搭載するソケット部（１０）とを備え、回路基板（２１）は開口部を有し、回路基板（２１）上には発光素子（２３）を駆動するための配線パターン（２４）が形成されて電子部品（２５，２６）が実装され、発光素子（２３）は、開口部内において回路基板（２１）よりも熱伝導率が高い搭載部に搭載されている車両用灯具。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に光源に発光素子を用いた車両用灯具に関する。

近年になって、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を光源として用いた車両用灯具が普及しつつある。このような車両用灯具では、発光素子をプリント配線基板上に搭載し、ランプボディやリフレクタ、カバー等と一体化したものも提案されている。発光素子は、温度の上昇に伴い発光効率が低下する傾向があるため、プリント配線基板には放熱部材を当接させて放熱を図ることが一般的である。

しかし、プリント配線基板上に発光素子を搭載する従来技術では、メンテナンス時に光源部分の交換が必要となった場合に、プリント配線基板か車両用灯具全体を交換する必要があり、車種ごとに異なる部品を用意しなくてはならず汎用性という点では問題があった。このような問題を解決するために特許文献１では、発光素子を搭載した光源部分をソケット化し、ソケット化した部分のみの交換で光源部分を交換可能にした車両用灯具が提案されている。ソケット化された車両用灯具では、ランプボディ外部からランプボディ内部に光源部分を挿入し、反射鏡の所定位置に光源部分の発光素子を位置させて所望の配光を実現している。このとき、発光素子の発光に伴う熱は、発光素子の搭載された基板とソケット部分に形成された放熱フィンを介して車両用灯具の外部に放熱される。

特開２０１３−１３７９６０号公報

しかし特許文献１の車両用灯具では、基板上に発光素子と駆動回路を一括して搭載しているため、駆動回路で生じた熱が同一の基板を介して発光素子にまで伝達してしまう。したがって、発光素子の発光効率が低下しない温度範囲にまで放熱するためには、駆動回路からの発熱も良好に放熱できるように、基板の面積を大きくしてソケット部との接触面積を大きくする必要があった。

上述したようにソケット化した車両用灯具では、ランプボディ外部から光源部分を挿入するため、発光素子を搭載した基板全体が反射鏡内に露出することになり、基板の面積が大きいことは車両用灯具の小型化を図るうえでは好ましくない。また、放熱フィン等を含むソケット部全体を大型化することは、ソケット部での放熱性を向上させるためには有効であるが、やはり車両用灯具の小型化を図るうえでは好ましくない。

そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、発光素子で生じる熱を良好に放熱しつつ、小型化を図ることが可能な車両用灯具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両用灯具は、発光素子と回路基板を有する光源部と、前記光源部を搭載するソケット部とを備え、前記回路基板は開口部を有し、前記回路基板上には前記発光素子を駆動するための配線パターンが形成されて電子部品が実装され、前記発光素子は、前記開口部内において、前記回路基板よりも熱伝導率が高い搭載部に搭載されていることを特徴とする。

このような本発明の車両用灯具では、駆動回路の電子部品が実装された回路基板の開口部内に発光素子が搭載され、発光素子が搭載されている搭載部の熱伝導率が回路基板よりも高いことにより、電子部品からの熱が発光素子に伝達しにくくなり、発光素子で生じる熱を良好に放熱しつつ、小型化を図ることが可能となる。

また本発明の一態様では、前記ソケット部は前記回路基板よりも熱伝導率が高く、前記搭載部は前記ソケット部の表面である。

また本発明の一態様では、前記ソケット部は、熱伝導性樹脂からなるハウジングと、前記ハウジングに埋め込まれた金属板とを有し、前記搭載部は、前記ハウジングから部分的に露出した前記金属板の表面である。

また本発明の一態様では、前記金属板は、前記搭載部のみが前記ハウジングから露出しており、前記回路基板は、前記ハウジング上に搭載されている。

また本発明の一態様では、前記回路基板も前記金属板上に搭載されている。

また本発明の一態様では、前記回路基板よりも熱伝導率が高く前記ソケット部上に搭載される搭載基板を有し、前記搭載部は前記搭載基板の表面である。

また本発明の一態様では、前記ソケット部は、略円盤状のフランジ部と、前記フランジ部から立設された略円筒状の光源保持部を備え、前記光源保持部上に前記光源部が搭載され、前記フランジ部の径（Ａ）と前記光源保持部の径（Ｂ）の比は０．４８＜Ｂ／Ａ＜０．６５の範囲である。

本発明では、発光素子で生じる熱を良好に放熱しつつ、小型化を図ることが可能な車両用灯具を提供することができる。

第１実施形態における車両用灯具１００を示す模式斜視図である。 第１実施形態における車両用灯具１００を示す模式正面図である。 第１実施形態における車両用灯具１００を示す模式側面図である。 第１実施形態における車両用灯具１００を示す底面図である。 第１実施形態における光源部２０を示す模式斜視図である。 第２実施形態におけるソケット部１０を示す模式斜視図である。 第２実施形態におけるソケット部１０の内部構造を示す透視図であり、図７（ａ）は斜視図であり、図７（ｂ）は正面図である。 第２実施形態におけるソケット部１０を示す模式斜視図である。 第３実施形態における光源部２０を示す模式上面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図１は、本実施形態における車両用灯具１００を示す模式斜視図であり、図２は模式正面図、図３は模式側面図、図４は底面図である。図１に示すように車両用灯具１００は、ソケット部１０と光源部２０を有している。

ソケット部１０は、光源部２０を保持し、光源部２０からの放熱を行い、外部から光源部２０への電気的接続を確保するとともに、図示しないランプボディへの取り付けを行うための部材である。図１に示すように、ソケット部１０は、フランジ部１１と、コネクタ部１２と、放熱フィン１３と、光源保持部１４とを備え、光源保持部１４には複数の側壁１５と係止部１６が形成されている。また、光源部２０に隣接して端子保持部１７および端子１７ａが露出されており、ボンディングワイヤ１８が端子１７ａと光源部２０を電気的に接続している。

ソケット部１０を構成する材料は、熱伝導性が良好な材料であれば限定されないが、アルミダイカストや熱伝導性樹脂を用いることが好ましい。熱伝導性樹脂に炭素繊維を含有させた場合には、高い熱伝導率と良好な導電性を備え、Ａｌ_２Ｏ_３，ＡｌＮ，ＢＮ等のセラミックフィラーを含有させた場合には、高い熱伝導率と良好な電気的絶縁性を備え、いずれも軽量であるため特に好ましい。ソケット部１０を構成する材料の熱伝導率は、図５で後述する回路基板２１を構成する材料の熱伝導率よりも高くされている。

フランジ部１１は略円盤状の部分であり、主面には光源保持部１４が立設され、裏面にはコネクタ部１２および放熱フィン１３が形成されている。光源保持部１４が形成された主面は、ランプボディへの取り付けの際にランプボディ側に当接する面であり、フランジ部１１によって光源部２０のランプボディへの挿入が規制される。ここではフランジ部１１として略円盤状のものを示したが、平板状であれば他の形状でもよく、位置決め等のために切り欠きや突起を設けてもよい。

コネクタ部１２は、フランジ部１１の裏面に設けられて、外部から図示しないワイヤーハーネスが接続される部分である。図１，２，４に示すように、コネクタ部１２はワイヤーハーネス側のコネクタを収容可能な内径の筒状をなしており、その内部には端子保持部１７および端子１７ａが露出されている。コネクタ部１２にワイヤーハーネス側コネクタが挿入されると、端子１７ａとワイヤーハーネスが電気的に接続され、外部から車両用灯具１００に電力および信号が供給される。

放熱フィン１３は、フランジ部１１の裏面において、コネクタ部１２が形成されていない領域の略全体にわたって立設された複数の柱状部分である。図１から図４に示した例では、複数の放熱フィン１３は一方の方向に沿った長板形状の柱状をなしており、それぞれの間には空隙が設けられている。放熱フィン１３の形状としては、体積あたりの表面積を増加させて放熱性を向上させることができれば長板形状に限定されず、棒状や波板状などの各種形状としてよい。長板形状の放熱フィン１３を用いて上下方向に延在させると、放熱フィン１３同士の間に存在する空隙で空気の対流が生じやすく、より放熱性の向上を期待できる。

光源保持部１４は、フランジ部１１の主面から立設された略円筒状の部分であり、その上面には光源部２０が搭載されている。図１に示すように、光源保持部１４とフランジ部１１とは、中心が一致して同心円となるように配置されている。光源保持部１４の径は、光源部２０が内部に収容できる程度であればよく、図１に示すように光源部２０の四隅が光源保持部１４の外周に位置する程度が小型化の観点から好ましい。フランジ部１１主面から光源部２０を搭載する上面までの高さは、ランプボディへの挿入深さとなるように設計される。光源保持部１４の上面は、光源部２０が搭載されるため本発明における搭載部に相当している。

側壁１５は、光源保持部１４の上端において、光源部２０の周りを囲むように延長された円筒の外周部分であり、複数の側壁１５内部に光源部２０が収容されて位置決めされている。係止部１６は、光源保持部１４の外周上端において断続的に形成された突起部である。光源保持部１４の外形に対応した形状の挿入孔をランプボディに形成しておき、挿入孔に車両用灯具１００を挿入して回転させると、係止部１６とフランジ部１１主面との間でランプボディを挟み込んで車両用灯具１００が固定される。

端子保持部１７は、絶縁性樹脂で構成されて複数の端子１７ａを保持する部分である。端子１７ａは、導電性の良好な金属で形成された棒状部材であり、端子保持部１７の絶縁性樹脂で複数の端子１７ａが一体化されている。図１および図４に示すように、端子保持部１７と端子１７ａは、一方の端部が光源保持部１４の上面において光源部２０に隣接して露出され、光源保持部１４とフランジ部１１を貫通して他方の端部がコネクタ部１２内で露出している。

ボンディングワイヤ１８は、光源保持部１４の上面で露出した端子１７ａと光源部２０上の端子部分とを電気的に接続する金属細線である。ボンディングワイヤ１８の材料は限定されず、通常のワイヤボンディング装置を用いることができれば金線でもアルミニウム線でもよい。図５で後述する光源部２０内部でのボンディングワイヤ２７と同じ材料で構成すると、ボンディングワイヤ１８とボンディングワイヤ２７を同一工程で一括して形成でき、工程の簡略化を図ることができるため好ましい。

図５は、本実施形態における光源部２０を示す模式斜視図である。光源部２０は、回路基板２１と、サブマウント２２およびＬＥＤ２３からなる発光素子を備えている。ここでは本発明における発光素子として、サブマウント２２上にＬＥＤ２３が搭載された例を示したが、ＬＥＤパッケージのみを発光素子として用いてもよく、ベアチップのＬＥＤを発光素子として用いてもよい。図１および図５では発光素子を３個配置した例を示したが、個数および配列はどのようなものでもよい。

回路基板２１は、中央に開口部２１ａが形成された略矩形の板状部材である。回路基板２１の上面には、配線パターン２４と、端子２４ａ，２４ｂが形成されており、配線パターン２４上に電子部品２５，２６が実装されている。また、端子２４ｂとサブマウント２２の端子とはボンディングワイヤ２７で電気的に接続されている。回路基板２１を構成する材料は限定されず、通常のプリント配線基板に用いられるガラスエポキシ樹脂やアルミナ等を用いることができる。回路基板２１を構成する材料の熱伝導率は、ソケット部１０を構成する材料の熱伝導率よりも低くされている。回路基板２１は、裏面側に熱伝導性のグリースや接着剤を塗布して光源保持部１４の上面に貼り付けられている。

開口部２１ａは、回路基板２１の略中央領域に形成された開口である。図５に示すように、本実施形態の車両用灯具１００では、開口部２１ａ内にサブマウント２２およびＬＥＤ２３が複数配置されている。したがって、サブマウント２２とＬＥＤ２３からなる発光素子は、開口部２１ａ内において光源保持部１４の上面に直接搭載されている。

サブマウント２２は、熱伝導性が良好な材料で構成された薄板状の部材であり、その表面に配線および端子が形成され、配線上にＬＥＤ２３が実装されている。サブマウント２２を構成する材料は限定されず、通常のＬＥＤパッケージで用いられるＡｌＮ等を用いることができる。サブマウント２２は、裏面側に熱伝導性のグリースや接着剤を塗布して光源保持部１４の上面に貼り付けられている。

ＬＥＤ２３は、電圧を印加されることで所定波長の光を発光する発光ダイオードであり、車両用灯具１００が前照灯である場合には白色を発光し、テールランプやストップランプである場合には赤色を発光する。白色を発光するＬＥＤ２３としては、青色から紫外光の波長を一次光として発光するベアチップと黄色蛍光体とを組み合わせたものや、ＲＧＢ各色のベアチップを組み合わせるものなどを用いることができる。赤色を発光するＬＥＤ２３としては、ＡｌＧａＩｎＰ系やＧａＡｓ系のものを用いることができる。また、複数のＬＥＤ２３の一部をテールランプとして用い、残りをストップランプとして用いるとしてもよい。

配線パターン２４は、回路基板２１上に形成された金属膜をパターニングした回路配線であり、電子部品２５，２６が実装されてＬＥＤ２３の駆動回路を構成している。配線パターン２４の一部は端子２４ａ，２４ｂとされており、端子２４ａは前述した端子１７ａとボンディングワイヤ１８で接続され、端子２４ｂはサブマウント２２の端子とボンディングワイヤ２７で接続されている。

電子部品２５，２６は、ＬＥＤ２３を駆動するための駆動回路を構成する部品であり、抵抗やキャパシタ、インダクタンス、トランジスタ、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等である。回路基板２１を構成する材料は、ソケット部１０を構成する材料よりも熱伝導率が低く放熱性が比較的低いため、電子部品２５，２６による発熱でハンダが溶融しないようにベアチップ実装や抵抗印刷で実装することが好ましい。電子部品２５，２６を回路基板２１にハンダ実装する場合には、融点の高いＡｕＳｎハンダが好ましい。

ボンディングワイヤ２７は、回路基板２１上の端子２４ｂとサブマウント２２の端子とを電気的に接続する金属細線である。ボンディングワイヤ２７の材料は限定されず、通常のワイヤボンディング装置を用いることができれば金線でもアルミニウム線でもよい。

車両用灯具１００の組立工程として、始めに予め成型したソケット部１０と回路基板２１、サブマウント２２上に搭載したＬＥＤ２３を用意する。次に、光源保持部１４の上面に回路基板２１を搭載し、開口部２１ａ内において露出した光源保持部１４上面に発光素子を搭載する。次に、端子１７ａと端子２４ａをボンディングワイヤ１８で電気的に接続し、端子２４ｂとサブマウント２２上の端子をボンディングワイヤ２７で電気的に接続する。前述したように、ボンディングワイヤ１８とボンディングワイヤ２７を同一材料で構成すると、両者を同一のワイヤボンド工程で一括して形成でき、工程の簡略化を図ることができるため好ましい。

本実施形態の車両用灯具１００では、コネクタ部１２にワイヤーハーネスを接続し外部から電力が供給されると、端子１７ａからボンディングワイヤ１８、端子２４ａ、配線パターン２４を介して電子部品２５，２６に電力が供給されて駆動回路が動作する。また、駆動回路からの出力は端子２４ｂ、ボンディングワイヤ２７を介してＬＥＤ２３に伝達され、ＬＥＤ２３が発光する。

このとき、光源部２０では駆動回路に含まれる電子部品２５，２６も発熱し、サブマウント２２とＬＥＤ２３からなる発光素子も発熱している。本実施形態では、サブマウント２２とＬＥＤ２３からなる発光素子は、回路基板２１に形成された開口部２１ａ内において、光源保持部１４の上面に直接搭載されている。

車両用灯具１００では、ＬＥＤ２３の発光によって生じた熱は、サブマウント２２から光源保持部１４の上面を介して、光源保持部１４、フランジ部１１を経由して放熱フィン１３に伝達される。光源保持部１４はソケット部１０の一部であり、回路基板２１よりも熱伝導率が高い材料で構成されているため、発光素子で生じた熱は回路基板２１上の電子部品２５，２６よりも良好に光源保持部１４に伝達され、フランジ部１１および放熱フィン１３を介して放熱される。

一般的に電子部品２５，２６の許容温度範囲は、ＬＥＤ２３の許容温度範囲よりも高温であるため、ソケット部１０よりも熱伝導率が低い回路基板２１を用いて電子部品２５，２６の温度がＬＥＤ２３よりも高くなっても問題が少ない。また、回路基板２１の熱伝導率がソケット部１０よりも低いため、ＬＥＤ２３からの放熱経路と電子部品２５，２６からの放熱経路が分離され、電子部品２５，２６で生じた熱が発光素子のＬＥＤ２３に伝わることが抑制され、発光素子から良好に放熱することができる。また、回路基板２１からの放熱を優先する必要がないため、回路基板２１の面積を小さくしながらも発光素子の放熱を良好にすることができ、光源部２０および光源保持部１４の小型化を図り、車両用灯具１００の小型化を図ること可能となる。

フランジ部１１の半径を（Ａ）とし、光源保持部１４の半径を（Ｂ）としたとき、放熱性を向上させるためにフランジ部１１の面積を大きくして放熱フィン１３を大きくすると、Ｂ／Ａの値は小さくなるが車両用灯具１００の小型化が困難になる。また、小型化を図るためにフランジ部１１の面積を小さくすると、Ｂ／Ａの値は大きくなるが放熱フィン１３が小型化して放熱性が悪化する。車両用灯具１００の小型化と発光素子からの放熱を両立するためには、０．４８＜Ｂ／Ａ＜０．６５の範囲とすることが好ましい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６，７を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図６は、本実施形態におけるソケット部１０を示す模式斜視図である。本実施形態でも車両用灯具１００は、ソケット部１０と光源部２０を有しているが、第１実施形態とはソケット部１０の構造が異なり、光源部２０は第１実施形態の図５と同様である。

図６に示すように、本実施形態のソケット部１０は、フランジ部１１と、コネクタ部１２と、放熱フィン１３と、光源保持部１４とを備え、光源保持部１４には複数の側壁１５と係止部１６が形成されている。また、光源保持部１４の上面１９には、略中央部分から金属板露出面３１が露出している。

図７は、ソケット部１０の内部構造を示す透視図であり、図７（ａ）は斜視図であり、図７（ｂ）は正面図である。本実施形態のソケット部１０では、ソケット部１０の外殻であるハウジングが熱伝導性樹脂で形成され、その内部には金属板３０が埋設されている。予め成形した金属板３０を用意し、金型内に金属板３０を配置して熱伝導性樹脂をモールド成形することで、ソケット部１０が得られる。

金属板３０は、ソケット部１０の外殻を構成する熱伝導性樹脂のハウジングよりも熱伝導率が高い金属で構成された部材であり、例えばアルミニウム板や銅板を用いることができる。放熱性の向上と車両用灯具１００の軽量化を図る場合には、アルミニウム板が好ましい。また、図７（ａ）（ｂ）に示したように、金属板３０は折り曲げ加工されており、光源保持部１４の上面近傍および側面近傍、フランジ部１１内部、放熱フィン１３内部に沿ってハウジングの熱伝導性樹脂に埋め込まれている。

金属板３０のうち光源保持部１４の上面１９近傍に位置する領域には、金属板露出面３１と平坦部３２が形成されている。金属板露出面３１は、平坦部３２からプレス加工等により突出された部分であり、その表面は上面１９と略面一の位置で上面１９から露出している。平坦部３２は、上面１９に略平行に光源保持部１４内に埋め込まれており、金属板露出面３１の周囲はソケット部１０の外殻を構成する熱伝導性樹脂のハウジングにより上面１９が構成されている。

上面１９において金属板露出面３１が露出している位置と範囲は、図５に示した光源部２０の開口部２１ａに対応している。したがって、光源保持部１４の上面１９に光源部２０を搭載すると、開口部２１ａ内で金属板露出面３１が露出し、サブマウント２２およびＬＥＤ２３からなる発光素子が金属板露出面３１上に直接搭載される。本実施形態では、開口部２１ａから露出して発光素子が搭載される金属板露出面３１が搭載部に相当している。また、回路基板２１は金属板露出面３１の周囲でハウジング上に搭載される。

本実施形態では、ＬＥＤ２３の発光によって生じた熱は、サブマウント２２から金属板露出面３１および金属板３０を介して、ソケット部１０の外殻を構成する熱伝導性樹脂のハウジングに伝達される。金属板３０は、ハウジングの熱伝導性樹脂よりも熱伝導率が高く、光源保持部１４の上面近傍から放熱フィン１３内部にわたって設けられているため、発光素子から放熱フィン１３への放熱効率を向上させることができる。

また、回路基板２１の熱伝導率がソケット部１０よりも低く、回路基板２１が搭載される上面１９の熱伝導性樹脂も金属板３０より熱伝導率が低いため、ＬＥＤ２３からの放熱経路と電子部品２５，２６からの放熱経路が分離され、電子部品２５，２６で生じた熱が発光素子のＬＥＤ２３に伝わることが抑制され、発光素子から良好に放熱することができる。また、回路基板２１からの放熱を優先する必要がないため、回路基板２１の面積を小さくしながらも発光素子の放熱を良好にすることができ、光源部２０および光源保持部１４の小型化を図り、車両用灯具１００の小型化を図ること可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図８を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図８は、本実施形態におけるソケット部１０を示す模式斜視図である。本実施形態でも車両用灯具１００は、ソケット部１０と光源部２０を有しているが、第１実施形態とはソケット部１０の構造が異なり、光源部２０は第１実施形態の図５と同様である。また、本実施形態のソケット部１０でも、ソケット部１０の外殻であるハウジングが熱伝導性樹脂で形成され、その内部には金属板３０が埋設されている。

図８に示すように、本実施形態のソケット部１０は、フランジ部１１と、コネクタ部１２と、放熱フィン１３と、光源保持部１４とを備え、光源保持部１４には複数の側壁１５と係止部１６が形成されている。また、光源保持部１４の上面では、略全面から金属板３０の平坦部３２が露出している。図７（ａ）（ｂ）に示した第２実施形態と同様に、金属板３０は折り曲げ加工されており、光源保持部１４の側面近傍、フランジ部１１内部、放熱フィン１３内部に沿ってハウジングの熱伝導性樹脂に埋め込まれている。

本実施形態のソケット部１０では、光源保持部１４の上面全体から金属板３０の平坦部３２が露出しており、図５に示した光源部２０が平坦部３２上に搭載される。したがって、光源保持部１４の上面に光源部２０を搭載すると、開口部２１ａ内で平坦部３２が露出し、サブマウント２２およびＬＥＤ２３からなる発光素子が平坦部３２上に直接搭載される。本実施形態では、開口部２１ａから露出して発光素子が搭載される平坦部３２が搭載部に相当している。また、回路基板２１も平坦部３２上に直接搭載される。

本実施形態でも、ＬＥＤ２３の発光によって生じた熱は、サブマウント２２から平坦部３２および金属板３０を介して、ソケット部１０の外殻を構成する熱伝導性樹脂のハウジングに伝達される。金属板３０は、ハウジングの熱伝導性樹脂よりも熱伝導率が高く、光源保持部１４の上面近傍から放熱フィン１３内部にわたって設けられているため、発光素子から放熱フィン１３への放熱効率を向上させることができる。

また、回路基板２１の熱伝導率がソケット部１０よりも低いため、ＬＥＤ２３からの放熱経路と電子部品２５，２６からの放熱経路が分離され、電子部品２５，２６で生じた熱が発光素子のＬＥＤ２３に伝わることが抑制され、発光素子から良好に放熱することができる。また、回路基板２１からの放熱を優先する必要がないため、回路基板２１の面積を小さくしながらも発光素子の放熱を良好にすることができ、光源部２０および光源保持部１４の小型化を図り、車両用灯具１００の小型化を図ること可能となる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図９を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図９は、本実施形態における光源部２０を示す模式上面図である。本実施形態では車両用灯具１００は、ソケット部１０と光源部２０を有しているが、第１実施形態とは光源部２０の構造が異なり、ソケット部１０は第１〜第３実施形態の何れかと同様である。

図９に示すように光源部２０は、回路基板２１と、搭載基板２８と、発光素子であるＬＥＤ２３を備えている。ここでは本発明の発光素子であるＬＥＤ２３としては、ベアチップのＬＥＤでもよく、ＬＥＤパッケージを発光素子として用いてもよい。図９では発光素子を４個配置した例を示したが、個数および配列はどのようなものでもよい。また、複数のＬＥＤ２３の一部をテールランプとして用い、残りをストップランプとして用いるとしてもよい。

回路基板２１の略中央には、開口部が形成されており開口部には搭載基板２８が嵌め込まれている。第１実施形態と同様に回路基板２１の上面には、配線パターンが形成されて電子部品２５，２６が実装されている。搭載基板２８上にも配線パターンが形成されており、複数のＬＥＤ２３が実装されている。また、搭載基板２８上には、複数のＬＥＤ２３を取り囲んで包囲部材２９が形成されている。回路基板２１および搭載基板２８は、裏面側に熱伝導性のグリースや接着剤を塗布して光源保持部１４の上面に貼り付けられている。

搭載基板２８は、回路基板２１よりも熱伝導率が高い材料で構成された板状部材である。搭載基板２８の外形は、回路基板２１の開口部内に収容可能なものであれば限定されないが、可能な限り面積を大きくして放熱性を向上させるためには、開口部の形状と略同一であることが好ましい。搭載基板２８は、回路基板２１よりも熱伝導率が高く、回路基板２１の開口部内でＬＥＤ２３が搭載されるため、本発明の搭載部に相当している。回路基板２１の開口部と搭載基板２８との隙間には、熱伝導率が比較的低い絶縁性接着剤等が充填されており、回路基板２１と搭載基板２８との間は熱的に絶縁された状態で結合されている。

搭載基板２８の厚みは回路基板２１と略同一であり、両者の表面および裏面は略面一とされているため、絶縁性接着剤で固定した状態では一枚の板状部材として取り扱うことができる。したがって、回路基板２１に配線パターンを形成する際に、搭載基板２８にも一括して配線パターンを形成することができる。

包囲部材２９は、搭載基板２８上において複数のＬＥＤ２３を囲むように形成された略円環状の部材である。包囲部材２９を構成する材料は特に限定されず、セラミックや樹脂等を用いることができる。ＬＥＤ２３からの光を良好に反射するためには、包囲部材として光を反射する材料で構成することが好ましく、例えば樹脂中に光散乱剤を混入した白色樹脂等が好ましい。包囲部材２９は搭載基板２８上で所定の厚みをもって形成されており、ＬＥＤ２３から側方に照射された光を搭載基板２８の上方に反射する。また、包囲部材２９の内側にエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の封止樹脂を充填し、ＬＥＤ２３を封止するとしてもよく、封止樹脂をレンズ形状に成形するとしてもよい。

本実施形態では、ＬＥＤ２３の発光によって生じた熱は、搭載基板２８から光源保持部１４の上面を介して、光源保持部１４、フランジ部１１を経由して放熱フィン１３に伝達される。搭載基板２８は、回路基板２１よりも熱伝導率が高い材料で構成されているため、ＬＥＤ２３で生じた熱は回路基板２１上の電子部品２５，２６よりも良好に光源保持部１４に伝達され、フランジ部１１および放熱フィン１３を介して放熱される。

また、回路基板２１の熱伝導率が搭載基板２８よりも低く、回路基板２１と搭載基板２８の間では熱伝導率が比較的低い絶縁性接着剤により熱的に絶縁されているため、ＬＥＤ２３からの放熱経路と電子部品２５，２６からの放熱経路が分離され、電子部品２５，２６で生じた熱が発光素子のＬＥＤ２３に伝わることが抑制され、発光素子から良好に放熱することができる。また、回路基板２１からの放熱を優先する必要がないため、回路基板２１の面積を小さくしながらも発光素子の放熱を良好にすることができ、光源部２０および光源保持部１４の小型化を図り、車両用灯具１００の小型化を図ることが可能となる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１００…車両用灯具
１０…ソケット部
１１…フランジ部
１２…コネクタ部
１３…放熱フィン
１４…光源保持部
１５…側壁
１６…係止部
１７…端子保持部
１７ａ，２４ａ，２４ｂ…端子
１８…ボンディングワイヤ
１９…上面
２０…光源部
２１…回路基板
２１ａ…開口部
２２…サブマウント
２３…ＬＥＤ
２４…配線パターン
２５…電子部品
２７…ボンディングワイヤ
２８…搭載基板
２９…包囲部材
３０…金属板
３１…金属板露出面
３２…平坦部

Claims (7)

1. 発光素子と回路基板を有する光源部と、前記光源部を搭載するソケット部とを備え、
   前記回路基板は開口部を有し、前記回路基板上には前記発光素子を駆動するための配線パターンが形成されて電子部品が実装され、
   前記発光素子は、前記開口部内において、前記回路基板よりも熱伝導率が高い搭載部に搭載されていることを特徴とする車両用灯具。
2. 請求項１に記載の車両用灯具であって、
   前記ソケット部は前記回路基板よりも熱伝導率が高く、前記搭載部は前記ソケット部の表面であることを特徴とする車両用灯具。
3. 請求項２に記載の車両用灯具であって、
   前記ソケット部は、熱伝導性樹脂からなるハウジングと、前記ハウジングに埋め込まれた金属板とを有し、
   前記搭載部は、前記ハウジングから部分的に露出した前記金属板の表面であることを特徴とする車両用灯具。
4. 請求項３に記載の車両用灯具であって、
   前記金属板は、前記搭載部のみが前記ハウジングから露出しており、
   前記回路基板は、前記ハウジング上に搭載されていることを特徴とする車両用灯具。
5. 請求項３に記載の車両用灯具であって、
   前記回路基板も前記金属板上に搭載されていることを特徴とする車両用灯具。
6. 請求項１に記載の車両用灯具であって、
   前記回路基板よりも熱伝導率が高く前記ソケット部上に搭載される搭載基板を有し、
   前記搭載部は前記搭載基板の表面であることを特徴とする車両用灯具。
7. 請求項１から６の何れか一つに記載の車両用灯具であって、
   前記ソケット部は、略円盤状のフランジ部と、前記フランジ部から立設された略円筒状の光源保持部を備え、
   前記光源保持部上に前記光源部が搭載され、
   前記フランジ部の径（Ａ）と前記光源保持部の径（Ｂ）の比は０．４８＜Ｂ／Ａ＜０．６５の範囲であることを特徴とする車両用灯具。