JP7579708B2 - 車両用灯具用光源ユニット及び車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯具用光源ユニット及び車両用灯具に関する。

近年の車両用灯具では、発光ダイオード（ＬＥＤ）の高輝度化や低コスト化が進むに従って、光源にＬＥＤなどの発光素子を採用したものが徐々に増えてきている。ＬＥＤは、長寿命で消費電力が少ないといったメリットがある。一方、高温になると発光効率の低下や寿命の短縮化を招くことから、ヒートシンクを用いてＬＥＤが発する熱を外部に効率良く放熱させる必要がある。

例えば、下記特許文献１には、ＬＥＤと、このＬＥＤを駆動する駆動回路とが実装された回路基板をヒートシンクに取り付けて、このヒートシンクを回路基板と電気的に接続された雌型コネクタ部と一体に取り付けたカプラー付ソケットを、灯体の背面側に設けられた取付孔に着脱自在に取り付ける光源ユニットが提案されている。このような光源ユニットは、例えば、赤色発光する車両のテールランプなどの交換（取替）可能な光源として好適に用いられる。

特開２０１８－０８５３００号公報

ところで、上述した光源ユニットでは、ＬＥＤや駆動回路を構成する電子部品を回路基板の同一面上に実装しているため、ＬＥＤや電子部品が発する熱をヒートシンクを介して外部へと効率良く放熱させる必要がある。特に、この光源ユニットをブレーキランプなどの高輝度ランプに適用する場合、ＬＥＤの発光輝度を維持する上で、高い放熱性能が求められる。

また、光源ユニットでは、ヒートシンクの背面側から複数の放熱フィンが幅方向に並んだ状態で縦板状に突出して設けられている。従来の光源ユニットでは、雌型コネクタ部に雄型コネクタ部を差し込む際に、放熱フィンが邪魔とならないように、放熱フィンの長さが雌型コネクタ部の後端と同程度の長さとなっている。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、放熱性能を高めることを可能とした車両用灯具用光源ユニット、並びに、そのような車両用灯具用光源ユニットを備えた車両用灯具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕 発光素子と、前記発光素子を駆動する駆動回路とが設けられた回路基板と、
前記回路基板が取り付けられる基板取付部を介して前記発光素子が発する熱を外部へと放熱させる金属材料からなるヒートシンクと、
前記ヒートシンクと一体に構成されると共に、前記回路基板とリード端子を介して電気的に接続されるコネクタ部が設けられた絶縁樹脂材料からなるソケット本体とを備え、
前記ヒートシンクは、ベース部と、前記ベース部の前面側から突出された突起部と、前記ベース部の後面側から幅方向に並んだ状態で縦板状に突出された複数の放熱フィンと、前記突起部の周囲に位置して、前記ベース部の前面側から突出された凸部とを有し、
前記複数の放熱フィンは、前記コネクタ部の上方に位置する複数の第１の放熱フィンと、前記コネクタ部及び前記第１の放熱フィンを挟んだ幅方向の両側に位置する第２の放熱フィンとを含み、
前記第１の放熱フィンは、前記コネクタ部の少なくとも上方に位置し且つ前記コネクタ部の後端よりも後方に延長して設けられ、
前記第２の放熱フィンは、前記コネクタ部の少なくとも側方の一部を露出させるように設けられており、
前記ソケット本体は、ベース部と、前記ベース部の前面側から前方に向かって突出された筒壁部と、前記筒壁部の内側及び前記ベース部を前後方向に貫通する貫通孔とを有し、
前記ヒートシンクと前記ソケット本体とは、前記貫通孔に前記突起部及び前記凸部を嵌合し、互いの前記ベース部を突き合わせた状態で一体化されており、
前記貫通孔から露出した前記突起部の先端が前記ソケット本体側の前記ベース部の前面と連続した面を形成することによって、前記基板取付部の一部を構成しており、
前記回路基板は、前記突起部を介して前記ヒートシンクと熱的に接続された状態となっていることを特徴とする車両用灯具用光源ユニット。
〔２〕 前記凸部は、前記突起部の上側に位置して、前記ベース部の前面側から前記突起部の先端よりも短い距離で突出された第１の凸部を含み、
前記第１の凸部は、前記ベース部を挟んで前記第１の放熱フィンと対向する位置に設けられていることを特徴とする前記〔１〕に記載の車両用灯具用光源ユニット。
〔３〕 発光素子と、前記発光素子を駆動する駆動回路とが設けられた回路基板と、
前記回路基板が取り付けられる基板取付部を介して前記発光素子が発する熱を外部へと放熱させる金属材料からなるヒートシンクと、
前記ヒートシンクと一体に構成されると共に、前記回路基板とリード端子を介して電気的に接続されるコネクタ部が設けられた絶縁樹脂材料からなるソケット本体とを備え、
前記ヒートシンクは、ベース部と、前記ベース部の前面側から突出された突起部と、前記ベース部の後面側から幅方向に並んだ状態で縦板状に突出された複数の放熱フィンとを有し、
前記複数の放熱フィンは、前記コネクタ部の上方に位置する複数の第１の放熱フィンと、前記コネクタ部及び前記第１の放熱フィンを挟んだ幅方向の両側に位置する第２の放熱フィンとを含み、
前記第１の放熱フィンは、前記コネクタ部の少なくとも上方に位置し且つ前記コネクタ部の後端よりも後方に延長して設けられ、
前記第２の放熱フィンは、前記コネクタ部の少なくとも側方の一部を露出させるように設けられており、
前記回路基板は、絶縁性樹脂基板からなると共に、少なくとも前記発光素子と対向する位置の一部が、前記絶縁性樹脂基板よりも熱伝導率の高い絶縁性の伝熱部材により構成され、
前記回路基板の前面において、前記伝熱部材と平面視で重なる領域の内側に複数の前記発光素子が配置されていることを特徴とする車両用灯具用光源ユニット。
〔４〕 前記複数の発光素子の互いの中心となる位置と、前記伝熱部材の中心位置とが一致し、前記ヒートシンクの中心軸と前記伝熱部材の中心軸とが互いに一致していることを特徴とする前記〔３〕に記載の車両用灯具用光源ユニット。
〔５〕 前記第２の放熱フィンは、前記コネクタ部に他のコネクタ部が接続された状態において、前記他のコネクタ部の少なくとも側方の一部を露出させる切欠部を有することを特徴とする前記〔１〕～〔４〕の何れか一項に記載の車両用灯具用光源ユニット。
〔６〕 前記第２の放熱フィンは、前記第１の放熱フィンと同じ長さで延長して設けられていることを特徴とする前記〔５〕に記載の車両用灯具用光源ユニット。
〔７〕 前記複数の放熱フィンのうち、少なくとも前記発光素子と対向する位置との延長線上に前記第１の放熱フィンが位置していることを特徴とする前記〔１〕～〔６〕の何れか一項に記載の車両用灯具用光源ユニット。
〔８〕 前記複数の放熱フィンのうち少なくとも一部は、前記ベース部の周囲よりも上方に突出して設けられていることを特徴とする前記〔６〕又は〔７〕に記載の車両用灯具用光源ユニット。
〔９〕 前記〔１〕～〔８〕の何れか一項に記載の車両用灯具用光源ユニットを備えることを特徴とする車両用灯具。

以上のように、本発明によれば、放熱性能を高めることを可能とした車両用灯具用光源ユニット、並びに、そのような車両用灯具用光源ユニットを備えた車両用灯具を提供することが可能である。

本発明の一実施形態に係る車両用灯具用光源ユニットを備えた車両用灯具の構成を示す断面図である。 車両用灯具用光源ユニットの構成を示す斜視図である。 車両用灯具用光源ユニットの構成を示す分解斜視図である。 車両用灯具用光源ユニットの構成を示す正面図である。 車両用灯具用光源ユニットの構成を示す背面図である。 図４中に示す線分Ａ－Ａによる車両用灯具用光源ユニットの断面図である。 図４中に示す線分Ｂ－Ｂによる車両用灯具用光源ユニットの断面図である。 図６中に示すヒートシンクに基板取付部を介して回路基板が取り付けられた部分を拡大した断面模式図である。 回路基板の構成を示す平面図である。 車両用灯具用光源ユニットの雌型コネクタ部に雄型コネクタ部が接続された状態を示す側面図である。 車両用灯具用光源ユニットの雌型コネクタ部に雄型コネクタ部が接続された状態を示す背面図である。 車両用灯具用光源ユニットの放熱フィンの変形例を例示した側面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らないものとする。

本発明の一実施形態として、例えば図１に示す車両用灯具用光源ユニット（以下、「光源ユニット」という。）１を備えた車両用灯具１００について説明する。
なお、図１は、光源ユニット１を備えた車両用灯具１００の構成を示す断面図である。

また、以下に示す図面では、ＸＹＺ直交座標系を設定し、Ｘ軸方向を光源ユニット１（車両用灯具１００）の前後方向（長さ方向）、Ｙ軸方向を光源ユニット１（車両用灯具１００）の左右方向（幅方向）、Ｚ軸方向を光源ユニット１（車両用灯具１００）の上下方向（高さ方向）として、それぞれ示すものとする。

本実施形態の車両用灯具１００は、例えば、車両（図示せず。）の後端側の両コーナー部において赤色発光するテールランプ兼ブレーキランプに本発明を適用したものである。また、本実施形態の光源ユニット１は、交換（取替）可能なＬＥＤランプが搭載されたカプラー付ソケットである。

なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用灯具１００（光源ユニット１）を正面（車両後方）から見たときのそれぞれの方向を意味するものとする。したがって、車両を正面（車両前方）から見たときのそれぞれの方向とは、前後左右を逆にした方向となっている。

具体的に、この車両用灯具１００は、図１に示すように、正面（前面）が開口したハウジング１０１と、このハウジング１０１の開口を覆う透明なレンズカバー１０２とにより構成される灯体１０３の内側に、本実施形態の光源ユニット１を収容した構成となっている。

光源ユニット１は、ハウジング１０１（灯体１０３）の背面（後面）側に設けられた取付孔１０１ａから、その前面側を灯体１０３の内側に挿入した状態で、取付孔１０１ａの周囲にリング状のパッキン（Ｏリング）１０４を介して着脱自在に取り付けることが可能となっている。

以下、本実施形態の光源ユニット１の具体的な構成について、図２～図１２を参照して説明する。
なお、図２は、光源ユニット１の構成を示す斜視図である。図３は、光源ユニット１の構成を示す分解斜視図である。図４は、光源ユニット１の構成を示す正面図である。図５は、光源ユニット１の構成を示す背面図である。図６は、図４中に示す線分Ａ－Ａによる光源ユニット１の断面図である。図７は、図４中に示す線分Ｂ－Ｂによる車両用灯具用光源ユニットの断面図である。図８は、図６中に示すヒートシンク５に基板取付部４を介して回路基板３が取り付けられた部分を拡大した断面模式図である。図９は、回路基板３の構成を示す平面図である。図１０は、光源ユニット１の雌型コネクタ部７に雄型コネクタ部１８が接続された状態を示す側面図である。図１１は、光源ユニット１の雌型コネクタ部７に雄型コネクタ部１８が接続された状態を示す背面図である。図１２は、光源ユニット１の放熱フィン５ｃ，５ｄの変形例を例示した側面図である。

本実施形態の光源ユニット１は、図２～図５に示すように、複数の発光素子２が設けられた回路基板３と、回路基板３が取り付けられる基板取付部４、発光素子２が発する熱を外部に放熱させるヒートシンク５と、複数のリード端子６を介して回路基板３と電気的に接続される雌型コネクタ部７が設けられたソケット本体８とを概略備えている。

回路基板３は、角部が丸みを帯びた矩形平板状のプリント配線基板（ＰＷＢ）からなる。ＰＷＢには、例えばＦＲ－４などを用いることができる。

回路基板３の一面（前面）には、複数の発光素子２と、これら複数の発光素子２を駆動する駆動回路を構成する複数の電子部品９とが設けられている。

複数の発光素子２は、赤色光（以下、光という。）を発するＬＥＤからなる。また、ＬＥＤには、車両照明用の高出力タイプのものが使用されている。なお、本実施形態では、４つの発光素子２を用いている。これら４つの発光素子２は、回路基板３の前面側の略中央部に位置して、互いの中心となる位置（回路基板３の略中央部）から上下左右に放射状に離れた位置に等間隔に並んで配置（実装）されている。

なお、発光素子２については、上述した４つ配置した構成に加えて、互いの中心となる位置に１つ追加することによって、５つ配置した構成とすることも可能である。

回路基板３の前面側には、複数の発光素子２が発する光を前方に向けて反射する枠体１０が設けられている。枠体１０は、円筒状の樹脂部材からなり、複数の発光素子２の周囲を囲むように回路基板３の前面側に設けられている。

枠体１０の内側には、この枠体１０の内側を封止する透明な封止樹脂１１が設けられている。封止樹脂１１の上面は、枠体１０の外側に突出された状態で、凸面状に形成されている。なお、封止樹脂１１の上面は、凸面状に限らず平面であってもよい。

複数の電子部品９は、複数の発光素子２の周囲を囲む枠体１０よりも外側に位置して、回路基板３の前面側に配置（実装）されている。駆動回路については、電子部品９として抵抗を用いた抵抗回路であっても、電子部品９としてＩＣを用いたリニア回路であってもよい。

回路基板３の前面には、複数の発光素子２を互いに直列又は並列（本実施形態では直列）に接続するための配線や、発光素子２と電子部品９との間を電気的に接続するための配線、電子部品９と複数のリード端子６との間を電気的に接続するための配線を形成する複数の配線パターン１２と、配線パターン１２を覆う保護層１３とが設けられている。配線パターン１２は、例えば銅（Ｃｕ）や金（Ａｕ）などの金属箔（本実施形態では銅箔）からなる。保護層１３は、レジストなどの絶縁樹脂材料からなる。

回路基板３の前面側には、発光素子２と配線パターン１２との間を電気的に接続するための複数のボンディングワイヤー１４が設けられている。ボンディングワイヤー１４は、例えば金線からなる。

回路基板３には、この回路基板３を厚み方向に貫通する複数の孔部１５が設けられている。本実施形態では、幅方向に平行に並ぶ３つのリード端子６に対応した位置に、３つの孔部１５が幅方向に並んで設けられている。また、孔部１５の周囲には、上述した配線パターン１２の一部により形成されるランド部（図示せず。）が設けられている。

光源ユニット１は、ヒートシンク５とソケット本体８とをインサート成形することによって、これらヒートシンク５とソケット本体８とが一体化された構造を有している。なお、光源ユニット１は、別々に形成されたヒートシンク５とソケット本体８とをネジ止め等により一体化した構造であってもよい。

ヒートシンク５は、例えばアルミニウム（Ａｌ）や鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）などの熱電導性の高い金属材料からなる。ソケット本体８は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）などの絶縁樹脂材料からなる。また、ソケット本体８は、例えば、炭素やセラミック、金属などの熱伝導率の高いフィラーを樹脂に添加したものを用いてもよい。

本実施形態において、ヒートシンク５は、表面に黒色のアルマイト処理が施されたＡｌからなる。ヒートシンク５は、略円板状のベース部５ａと、ベース部５ａの前面側の略中央部から断面略方形状に突出された突起部５ｂと、ベース部５ａの後面側から幅方向に並んだ状態で縦板状に突出された複数の放熱フィン５ｃ，５ｄとを有している。

一方、ソケット本体８は、略円板状のベース部８ａと、ベース部８ａの前面側の略中央部から前方に向かって突出された断面略円形状の筒壁部８ｂと、筒壁部８ｂの内側及びベース部８ａを前後方向に貫通する断面略方形状の貫通孔８ｃとを有している。

また、筒壁部８ｂの外周面には、上記取付孔１０１ａに対する回り止め及び抜け止めとなる複数の爪部８ｄが周方向に並んで設けられている。パッキン１０４は、筒壁部８ｂを貫通させた状態で、ベース部８ａに接触した状態で取り付けられる。

ソケット本体８は、貫通孔８ｃよりも下方に位置して筒壁部８ｂの内側及びベース部８ａを前後方向に貫通する貫通孔８ｅと、ベース部８ａの背面側の貫通孔８ｅの周囲から後方に向かって突出された略矩形筒状の嵌合部８ｆとを有している。

雌型コネクタ部７は、複数のリード端子６を有している。各リード端子６は、雌型コネクタ部７の本体部７ａを前後方向に貫通した状態で、この雌型コネクタ部７に一体に取り付けられている。雌型コネクタ部７は、嵌合部８ｆの内側にリード端子６が位置するように、貫通孔８ｅの内側に本体部７ａを嵌め付けることによって構成されている。

基板取付部４は、筒壁部８ｂの内側の前面に設けられている。ヒートシンク５とソケット本体８とは、貫通孔８ｃに突起部５ｂを嵌合し、互いのベース部５ａ，８ａを突き合わせた状態で一体化されている。また、突起部５ｂの先端と貫通孔８ｃとの間には、その間を気密に封止するシール部材１６が配置されている。これにより、基板取付部４では、貫通孔８ｃから露出した突起部５ｂの先端が筒壁部８ｂの内側の前面と連続した平坦面を形成している。

回路基板３は、基板取付部４の前面に熱伝導性接着剤１７を介して取り付けられている。これにより、回路基板３は、熱伝導性接着剤１７及び基板取付部４の一部を構成する突起部５ｂを介してヒートシンク５と熱的に接続された状態となっている。一方、回路基板３は、この状態において、ヒートシンク５とは電気的に絶縁されている。

また、突起部５ｂの周囲には、ベース部５ａの前面側から突出された第１の凸部５ｅ及び第２の凸部５ｆが設けられている。第１の凸部５ｅは、突起部５ｂの上側に位置し、第２の凸部５ｆは、突起部５ｂの幅方向の両側に位置している。

これにより、ヒートシンク５では、これら第１の凸部５ｅ及び第２の凸部５ｆを介して突起部５ｂと放熱フィン５ｃ，５ｄとの間の熱的な接続を良くすることが可能である。また、ヒートシンク５では、これら第１の凸部５ｅ及び第２の凸部５ｆによるアンカー効果によって、ヒートシンク５とソケット本体８との間に荷重が加わった際に、ベース部５ａ，８ａを突き合わせた部分における剥離を防ぐことが可能である。さらに、ヒートシンク５では、これら第１の凸部５ｅ及び第２の凸部５ｆによってソケット本体８側の駄肉を減らすことができ、上述したインサート成形時におけるボイドの発生や成形不良などを防ぐことが可能である。

また、ソケット本体８のベース部８ａの一部は、ヒートシンク５のベース部５ａの背面側に回り込んだ状態で設けられている。これにより、インサート成形されたヒートシンク５とソケット本体８と接合強度を高めることが可能である。

複数のリード端子６は、それぞれの孔部１５を貫通した状態で、各孔部１５の周囲にあるランド部とはんだ接合により固定されている。これにより、複数のリード端子６は、回路基板３の配線パターン１２と電気的に接続されている。

なお、本実施形態では、上述した熱伝導性接着剤１７を介して基板取付部４の前面に回路基板３が取り付けられた構成となっているが、基板取付部４の前面に熱伝導グリスを介して回路基板３を配置し、これら回路基板３と基板取付部４との間に固定部を別途設けた構成としてもよい。

ところで、本実施形態の光源ユニット１は、図２，３，５～７，１０，１１に示すように、上述した複数の放熱フィン５ｃ，５ｄのうち、雌型コネクタ部７の上方に位置する第１の放熱フィン５ｃと、雌型コネクタ部７を挟んだ幅方向の両側に位置する第２の放熱フィン５ｄと含んだ構成となっている。

本実施形態の光源ユニット１では、雌型コネクタ部７の上方に複数（本実施形態では３つ）の第１の放熱フィン５ｃが幅方向に並んだ配置されると共に、雌型コネクタ部７を挟んだ幅方向の両側にそれぞれ複数（本実施形態では２つ）の第２の放熱フィン５ｄが配置されている。

第１の放熱フィン５ｃは、ヒートシンク５による放熱性能を高めるため、雌型コネクタ部７に接続される雄型コネクタ部１８の上方まで延長して設けられている。特に、本実施形態の第１の放熱フィン５ｃは、雄型コネクタ部１８の後端まで延長して設けられている。また、第１の放熱フィン５ｃについては、雄型コネクタ部１８の後端よりも更に後方に向かって延長された構成とすることも可能である。

また、第１の放熱フィン５ｃは、少なくとも発光素子２（後述する伝熱部材２０）と対向する位置との延長線上に位置することが好ましい。これにより、発光素子２が発する熱を第１の放熱フィン５ｃを介して外部へと効率良く放熱することができ、その放熱性能を高めることが可能である。

第２の放熱フィン５ｄは、ヒートシンク５による放熱性能を高めるため、第１の放熱フィン５ｃと同じ長さで後方に向かって延長して設けられている。一方、第２の放熱フィン５ｄには、雌型コネクタ部７に対する雄型コネクタ部１８の脱着をし易くするため、この第２の放熱フィン５ｄの一部を切り欠く切欠部１９が設けられている。

切欠部１９は、雌型コネクタ部７に接続される雄型コネクタ部１８の少なくとも側方の一部を露出させるように、略Ｌ字状に切り欠かれた形状を有している。また、第２の放熱フィン５ｄの先端側の角部は、雄型コネクタ部１８の脱着をし易くするため、切欠部１９側において丸みを帯びている。

これにより、本実施形態の光源ユニット１では、雄型コネクタ部１８の両側面を把持しながら、この雄型コネクタ部１８の雌型コネクタ部７に対する脱着をし易くすることが可能である。

なお、複数の放熱フィン５ｃ，５ｄのうち少なくとも一部は、例えば図１２（ａ）に示すように、ベース部５ａの周囲よりも上方に突出して設けられた構成としてもよい。これにより、ヒートシンク５による放熱性能を高めることが可能である。

また、切欠部１９の形状については、上述した形状に必ずしも限定されるものではなく、例えば図１２（ｂ）～（ｄ）に示すような形状とすることも可能である。このうち、図１２（ｂ）に示す切欠部１９は、テーパー状に切り欠かれた形状を有している。一方、図１２（ｃ）に示す切欠部１９は、外側に湾曲しながら切り欠かれた形状を有している。一方、図１２（ｄ）に示す切欠部１９は、内側に湾曲しながら切り欠かれた形状を有している。

なお、第２の放熱フィン５ｄについては、上述した切欠部１９が設けられた構成に必ずしも限定されるものではなく、雄型コネクタ部１８の少なくとも側方の一部を露出させるように、第１の放熱フィン５ｃよりも短い形状を有する構成としてもよい。

また、切欠部１９については、雌型コネクタ部７に対する雄型コネクタ部１８の脱着を容易にするため、上述した第２の放熱フィン５ｄ以外にも、第１の放熱フィン５ｃに設けることも可能である。

以上のように、本実施形態の光源ユニット１では、上述したヒートシンク５を介して発光素子２や電子部品９が発する熱Ｗ１，Ｗ２を外部へと効率良く放熱することができ、そのヒートシンク５による放熱性能を高めることが可能である。

したがって、本実施形態の光源ユニット１を備えた車両用灯具１００では、上述したテールランプ兼ブレーキランプのような高輝度ランプに適用した場合でも、高い放熱性能によって、発光素子２の発光輝度を維持することが可能である。

また、本実施形態の光源ユニット１では、上述したヒートシンク５の放熱性能を高めるため、複数の放熱フィン５ｃ，５ｄの長さを伸ばした場合でも、雌型コネクタ部７に対する雄型コネクタ部１８の脱着を容易にすることが可能である。

ところで、本実施形態の光源ユニット１では、図６及び図７に示すように、回路基板３の少なくとも発光素子２と対向する位置の一部が、絶縁性の伝熱部材２０により構成されている。

伝熱部材２０は、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）などの回路基板３を構成する絶縁性樹脂基板（本実施形態ではＦＲ－４）よりも熱伝導率の高い絶縁材料からなる。

その中でも、伝熱部材２０は、上述した熱伝導率の高いＡｌＮ（２００Ｗ／ｍ・Ｋ程度）からなることが好ましい。なお、回路基板３を構成するＦＲ－４の熱伝導率は、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。

伝熱部材２０は、絶縁性樹脂基板３０の一部を除去した位置に配置されている。具体的に、この伝熱部材２０は、絶縁性樹脂基板３０と同じ厚みで矩形平板状に形成されている。一方、絶縁性樹脂基板３０には、この伝熱部材２０に対応した形状の開口部３０ａが設けられている。伝熱部材２０は、この開口部３０ａの内側に配置されている。

また、伝熱部材２０と開口部３０ａとの間には、その間に埋め込まれた絶縁性の接着層３１が設けられている。接着層３１には、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などを用いることができる。

これより、回路基板３では、伝熱部材２０が絶縁性樹脂基板３０と一体化されている。また、伝熱部材２０は、絶縁性樹脂基板３０と面一に形成されている。

なお、伝熱部材２０は、上述した絶縁性樹脂基板３０の一部を開口した開口部３０ａの内側に配置した構成に限らず、例えば、絶縁性樹脂基板３０の一部を凹ませた凹部の内側に配置した構成としてもよい。また、伝熱部材２０は、上述した接着層３１を介して絶縁性樹脂基板３０に固定された構成に限らず、開口部３０ａや凹部の内側に嵌め込まれた構成であってよい。

複数の発光素子２は、回路基板３の前面において、伝熱部材２０と平面視で重なる領域の内側に配置されている。すなわち、これら複数の発光素子２は、伝熱部材２０と対向して配置されている。

一方、複数の電子部品９は、回路基板３の前面において、伝熱部材２０と平面視で重なる領域の外側、且つ、絶縁性樹脂基板３０と平面視で重なる領域の内側に配置されている。すなわち、これら複数の電子部品９は、絶縁性樹脂基板３０と対向して配置されている。

本実施形態では、複数の発光素子２の互いの中心となる位置と、伝熱部材２０の中心位置とが平面視で一致している。また、ヒートシンク５の中心軸と伝熱部材２０の中心軸とが互いに一致している。

これにより、本実施形態の光源ユニット１では、発光素子２が発する熱Ｗ１を伝熱部材２０を介してヒートシンク５側へと効率良く伝熱（放熱）させることが可能である。

また、本実施形態の光源ユニット１では、熱伝導率の高い伝熱部材２０の上に発光素子２を配置し、熱伝導率の低い絶縁性樹脂基板３０の上に電子部品９を配置することで、電子部品９側から発光素子２側に伝わる煽り熱を抑制することが可能である。

さらに、本実施形態の光源ユニット１では、電子部品９が発する熱Ｗ２を接着層３１により伝熱部材２０側へと伝わり難くすることが可能である。

したがって、本実施形態の光源ユニット１では、電子部品９側から発光素子２側に伝わる煽り熱を抑制しながら、発光素子２の温度が上昇することを防ぐことが可能である。

また、回路基板３は、上述した複数の配線パターン１２のうち、発光素子２と電気的に接続される第１の配線パターン１２ａを有している。第１の配線パターン１２ａの少なくとも一部は、伝熱部材２０と平面視で重なる領域Ｅの内側に位置している。すなわち、この第１の配線パターン１２ａは、平面視で伝熱部材２０と絶縁性樹脂基板３０との間を跨がるように配置されている。

これにより、本実施形態の光源ユニット１では、発光素子２が発する熱Ｗ１を第１の配線パターン１２ａから伝熱部材２０を介してヒートシンク５側へと効率良く伝熱（放熱）させることが可能である。また、第１の配線パターン１２ａにより伝熱部材２０と絶縁性樹脂基板３０との間の固定強度を高めることが可能である。

また、回路基板３は、上述した複数の配線パターン１２のうち、電子部品９と電気的に接続される第２の配線パターン１２ｂと、第１の配線パターン１２ａと第２の配線パターン１２ｂとの間を連結する連結パターン１２ｃとを有している。

第２の配線パターン１２ｂは、第１の配線パターン１２ａよりも外側に配置されている。連結パターン１２ｃは、第１の配線パターン１２ａと第２の配線パターン１２ｂとの間で、これら第１の配線パターン１２ａ及び第２の配線パターン１２ｂよりも幅狭に形成されている。

これにより、本実施形態の光源ユニット１では、電子部品９が発する熱Ｗ２を連結パターン１２ｃにより第２の配線パターン１２ｂ側から第１の配線パターン１２ａ側へと伝わり難くすることが可能である。したがって、本実施形態の光源ユニット１では、電子部品９側から発光素子２側に伝わる煽り熱を抑制しながら、発光素子２の温度が上昇することを防ぐことが可能である。

また、回路基板３は、絶縁性樹脂基板３０を厚み方向に貫通する複数のスルーホール３２と、絶縁性樹脂基板３０の他面（後面）に配置された伝熱パターン１２ｄとを有している。

複数のスルーホール３２は、絶縁性樹脂基板３０を厚み方向に貫通する孔部の内側に、例えば銅（Ｃｕ）や金（Ａｕ）などのめっきを施すことによって形成されている。複数のスルーホール３２は、第２の配線パターン１２ｂと平面視で重なる領域の内側に位置することによって、第２の配線パターン１２ｂと熱的に接続されている。

伝熱パターン１２ｄは、ベタの配線パターン（本実施形態では銅箔パターン）であり、絶縁性樹脂基板３０（回路基板３）の後面のうち、電気的な接続を行う配線パターンが配置された領域を除く全面に亘って設けられている。伝熱パターン１２ｄは、複数のスルーホール３２と熱的に接続されている。

また、伝熱パターン１２ｄは、電気的な接続を行う配線パターンを構成していないため、伝熱部材２０の面上に配置されていてもよい。これにより、伝熱パターン１２ｄと伝熱部材２０とを熱的に接続することが可能である。

絶縁性樹脂基板３０（回路基板３）の後面には、伝熱パターン１２ｄを覆う保護層１３が設けられている。この保護層１３は、伝熱部材２０と平面視で重なる領域Ｅを除いて設けられている。

これにより、本実施形態の光源ユニット１では、電子部品９が発する熱Ｗ２を第２の配線パターン１２ｂから複数のスルーホール３２を介して伝熱パターン１２ｄへと伝熱（放熱）させながら、ヒートシンク５側へと効率良く伝熱（放熱）させることが可能である。

また、本実施形態の光源ユニット１では、伝熱部材２０と伝熱パターン１２ｄとの間の熱伝導性も高めることができ、発光素子２が発する熱Ｗ１を伝熱部材２０及び伝熱パターン１２ｄを介してヒートシンク５側へと効率良く伝熱（放熱）させることが可能である。さらに、伝熱パターン１２ｄにより伝熱部材２０と絶縁性樹脂基板３０との間の固定強度を高めることが可能である。

また、複数のスルーホール３２は、電子部品９が配置された位置を挟んで発光素子２が位置する側とは離間する側において相対的に多く配置されている。すなわち、これら複数のスルーホール３２は、電子部品９を挟んで発光素子２が位置する側の第２の配線パターン１２ｂと、それとは反対側に位置する発光素子２が位置する側との間で非対称に配置し、発光素子２が位置する側のスルーホール３２の数を少なくしている。

これにより、本実施形態の光源ユニット１では、電子部品９が発する熱Ｗ２を発光素子２が位置する側へと伝わり難くすることが可能である。したがって、本実施形態の光源ユニット１では、電子部品９側から発光素子２側に伝わる煽り熱を抑制しながら、発光素子２の温度が上昇することを防ぐことが可能である。

なお、電子部品９については、絶縁性樹脂基板３０（回路基板３）の後面の配置された構成とすることも可能である。その場合、上述した伝熱のためのスルーホール３２や伝熱パターン１２ｄを省略し、絶縁性樹脂基板３０（回路基板３）の後面に第２の配線パターン１２ｂを配置し、第１の配線パターン１２ａと第２の配線パターン１２ｂとの間をスルーホール３２を介して電気的に接続した構成とすればよい。

以上のように、本実施形態の光源ユニット１では、上述した発光素子２や電子部品９が発する熱Ｗ１，Ｗ２をヒートシンク５を介して外部へと効率良く放熱することができ、その放熱性能を高めることが可能である。

したがって、本実施形態の光源ユニット１を備えた車両用灯具１００では、上述したテールランプ兼ブレーキランプのような高輝度ランプに適用した場合でも、高い放熱性能によって、発光素子２の発光輝度を維持することが可能である。

また、本実施形態の光源ユニット１では、上述した回路基板３の少なくとも発光素子２と対向する位置の一部を絶縁性の伝熱部材２０により構成することで、回路基板３（絶縁性樹脂基板３０）の全体をＡｌＮのような伝熱部材２０とする構成よりも、その製造コストを低く抑えることが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、上述したテールランプ兼ブレーキランプに本発明を適用した場合を例示したが、テールランプ兼ブレーキランプを構成する場合、上述した光源ユニット１の他にも、例えば、インナーレンズやアウターレンズ、リフレクタ、エクステンションなどの他の部材と組み合わせることが可能である。

また、本発明が適用される車両用灯具については、上述したテールランプ兼ブレーキランプに限らず、例えば、車両用前照灯（ヘッドランプ）、車幅灯（ポジションランプ）、補助前照灯（サブヘッドランプ）、前部（後部）霧灯（フォグランプ）、昼間点灯用（ＤＲＬ）ランプ、リッドランプ、テールランプ、ブレーキランプ（ストップランプ）、バックランプ、方向指示器（ウィンカーランプ）などの車両用灯具に対して本発明を幅広く適用することが可能である。

また、本発明を適用した光源ユニットについては、上述したＬＥＤ以外にも、例えばレーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子を用いることができる。また、発光素子が発する光の色については、上述した赤色光に限らず、白色光や橙色光など、その光源ユニットの用途に応じて適宜変更することも可能である。さらに、発光素子の数については、複数に限らず１つであってもよい。また、発光素子の配置についても適宜変更を加えることが可能である。

１…光源ユニット（車両用灯具用光源ユニット） ２…発光素子 ３…回路基板 ４…基板取付部 ５…ヒートシンク ５ａ…ベース部 ５ｂ…突起部 ５ｃ…第１の放熱フィン ５ｄ…第２の放熱フィン ５ｅ…第１の凸部 ５ｆ…第２の凸部 ６…リード端子 ７…雌型コネクタ部 ８…ソケット本体 ９…電子部品 １０…枠体 １１…封止樹脂 １２…配線パターン １２ａ…第１の配線パターン １２ｂ…第２の配線パターン １２ｃ…連結パターン １２ｄ…伝熱パターン １３…保護層 １４…ボンディングワイヤー １５…孔部 １６…シール部材 １７…熱伝導性接着剤 １８…雄型コネクタ部 １９…切欠部 ２０…伝熱部材 ３０…絶縁性樹脂基板 ３１…接着層 ３２…スルーホール １００…車両用灯具 １０１…ハウジング １０２…レンズカバー １０３…灯体 １０４…パッキン

Claims (9)

1. 発光素子と、前記発光素子を駆動する駆動回路とが設けられた回路基板と、
   前記回路基板が取り付けられる基板取付部を介して前記発光素子が発する熱を外部へと放熱させる金属材料からなるヒートシンクと、
   前記ヒートシンクと一体に構成されると共に、前記回路基板とリード端子を介して電気的に接続されるコネクタ部が設けられた絶縁樹脂材料からなるソケット本体とを備え、
   前記ヒートシンクは、ベース部と、前記ベース部の前面側から突出された突起部と、前記ベース部の後面側から幅方向に並んだ状態で縦板状に突出された複数の放熱フィンと、前記突起部の周囲に位置して、前記ベース部の前面側から突出された凸部とを有し、
   前記複数の放熱フィンは、前記コネクタ部の上方に位置する複数の第１の放熱フィンと、前記コネクタ部及び前記第１の放熱フィンを挟んだ幅方向の両側に位置する第２の放熱フィンとを含み、
   前記第１の放熱フィンは、前記コネクタ部の少なくとも上方に位置し且つ前記コネクタ部の後端よりも後方に延長して設けられ、
   前記第２の放熱フィンは、前記コネクタ部の少なくとも側方の一部を露出させるように設けられており、
   前記ソケット本体は、ベース部と、前記ベース部の前面側から前方に向かって突出された筒壁部と、前記筒壁部の内側及び前記ベース部を前後方向に貫通する貫通孔とを有し、
   前記ヒートシンクと前記ソケット本体とは、前記貫通孔に前記突起部及び前記凸部を嵌合し、互いの前記ベース部を突き合わせた状態で一体化されており、
   前記貫通孔から露出した前記突起部の先端が前記ソケット本体側の前記ベース部の前面と連続した面を形成することによって、前記基板取付部の一部を構成しており、
   前記回路基板は、前記突起部を介して前記ヒートシンクと熱的に接続された状態となっていることを特徴とする車両用灯具用光源ユニット。
2. 前記凸部は、前記突起部の上側に位置して、前記ベース部の前面側から前記突起部の先端よりも短い距離で突出された第１の凸部を含み、
   前記第１の凸部は、前記ベース部を挟んで前記第１の放熱フィンと対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具用光源ユニット。
3. 発光素子と、前記発光素子を駆動する駆動回路とが設けられた回路基板と、
   前記回路基板が取り付けられる基板取付部を介して前記発光素子が発する熱を外部へと放熱させる金属材料からなるヒートシンクと、
   前記ヒートシンクと一体に構成されると共に、前記回路基板とリード端子を介して電気的に接続されるコネクタ部が設けられた絶縁樹脂材料からなるソケット本体とを備え、
   前記ヒートシンクは、ベース部と、前記ベース部の前面側から突出された突起部と、前記ベース部の後面側から幅方向に並んだ状態で縦板状に突出された複数の放熱フィンとを有し、
   前記複数の放熱フィンは、前記コネクタ部の上方に位置する複数の第１の放熱フィンと、前記コネクタ部及び前記第１の放熱フィンを挟んだ幅方向の両側に位置する第２の放熱フィンとを含み、
   前記第１の放熱フィンは、前記コネクタ部の少なくとも上方に位置し且つ前記コネクタ部の後端よりも後方に延長して設けられ、
   前記第２の放熱フィンは、前記コネクタ部の少なくとも側方の一部を露出させるように設けられており、
   前記回路基板は、絶縁性樹脂基板からなると共に、少なくとも前記発光素子と対向する位置の一部が、前記絶縁性樹脂基板よりも熱伝導率の高い絶縁性の伝熱部材により構成され、
   前記回路基板の前面において、前記伝熱部材と平面視で重なる領域の内側に複数の前記発光素子が配置されていることを特徴とする車両用灯具用光源ユニット。
4. 前記複数の発光素子の互いの中心となる位置と、前記伝熱部材の中心位置とが一致し、前記ヒートシンクの中心軸と前記伝熱部材の中心軸とが互いに一致していることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具用光源ユニット。
5. 前記第２の放熱フィンは、前記コネクタ部に他のコネクタ部が接続された状態において、前記他のコネクタ部の少なくとも側方の一部を露出させる切欠部を有することを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の車両用灯具用光源ユニット。
6. 前記第２の放熱フィンは、前記第１の放熱フィンと同じ長さで延長して設けられていることを特徴とする請求項５に記載の車両用灯具用光源ユニット。
7. 前記複数の放熱フィンのうち、少なくとも前記発光素子と対向する位置との延長線上に前記第１の放熱フィンが位置していることを特徴とする請求項１～６の何れか一項に記載の車両用灯具用光源ユニット。
8. 前記複数の放熱フィンのうち少なくとも一部は、前記ベース部の周囲よりも上方に突出して設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載の車両用灯具用光源ユニット。
9. 請求項１～８の何れか一項に記載の車両用灯具用光源ユニットを備えることを特徴とする車両用灯具。

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