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JP2006140084A - 車両用灯具 - Google Patents

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JP2006140084A
JP2006140084A JP2004330332A JP2004330332A JP2006140084A JP 2006140084 A JP2006140084 A JP 2006140084A JP 2004330332 A JP2004330332 A JP 2004330332A JP 2004330332 A JP2004330332 A JP 2004330332A JP 2006140084 A JP2006140084 A JP 2006140084A
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lamp
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emitting diode
light
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JP2004330332A
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Hirohiko Oshio
洋彦 大塩
Mitsuyuki Mochizuki
光之 望月
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Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】 発光ダイオードを用いた車両用灯具において、アウターレンズへの着雪や着氷の対策に有効な放熱構造を提供する。
【解決手段】 車両用灯具１は、発光ダイオード２ａを光源とする灯具ユニット２と、該灯具ユニット２とアウターレンズ３との間に位置されかつ前面からみて灯具ユニット２の発光領域を除く範囲を覆う状態でアウターレンズ３の内面に近接して配置された被覆用部材４（エクステンション等）を有する。被覆用部材４を熱伝導性の高い材料で形成し、これに発光ダイオード２ａで発生した熱を伝達させる。そして、被覆用部材４からアウターレンズ３へと熱を伝えることにより該レンズの温度を上げる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光ダイオード素子を光源とする車両用灯具において、該素子により発生した熱をアウターレンズへと伝えることで該アウターレンズの着雪や着氷等への対策を講じるための技術に関する。
発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として、レンズや反射鏡等を用いて灯具ユニットを構成するとともに、該ユニットを複数個使用した車両用灯具が知られており、直射型及び反射型の各ユニットを組み合わせることにより、所望の配光分布を得ることができる。
発光ダイオードの点灯に伴う発熱については、ヒートシンク等を付設して灯室の外部に放散する方法が知られている。
しかしながら、発光ダイオードを光源として用いる場合に、発光によるアウターレンズへの照射ではその温度上昇が少ないために、レンズ外表面に付着した雪や氷が融け難いという問題がある。
つまり、白熱電球の場合には、アウターレンズを透過する光線の熱で雪等を融かすことができるが、発光ダイオードの場合には輻射熱が少ない。但し、その放熱対策は必要であるため、熱を有効に利用することが求められている。つまり、着雪や着氷への対策としてヒータ等の熱源を用いる方法も考えられるが、発光ダイオードの発熱を積極的に利用することができれば、省電力化やコスト面等で好ましい。
そこで、本発明は、発光ダイオードを用いた車両用灯具において、アウターレンズへの着雪や着氷対策に有効な放熱構造の提供を課題とする。
本発明は、アウターレンズとランプボディとで形成された灯室内に、発光ダイオードを光源とする灯具ユニットと、該灯具ユニットとアウターレンズとの間に位置されかつ前面からみて灯具ユニットの発光領域を除く範囲を覆う状態でアウターレンズの内面に近接して配置された被覆用部材とを備えた車両用灯具において、被覆用部材を熱伝導性の高い材料で形成するとともに、発光ダイオードにて発生した熱を該被覆用部材に伝達させるように構成したものである。
従って、本発明では、発光ダイオードの発熱を被覆用部材に伝達させ、さらにアウターレンズへと放熱を行うことで該レンズの温度を上げることができる。よって、ヒータ等の熱源に頼らずに、アウターレンズに付着した雪や氷を融かすことが可能である。
本発明によれば、発光ダイオードの発熱を有効に利用して融雪効果等を得ることができる。しかも、既存の被覆用部材（必要部材）を流用した放熱構造を採用することにより、構成の複雑化等を伴うことがなく、低コスト化に有利である。
そして、発光ダイオードが金属製の支持部材に設けられ、該支持部材が金属製の被覆用部材に対して熱的に接続された構成形態においては、発光ダイオードの熱をその支持部材から被覆用部材に効率良く伝達させることができる。
また、灯具ユニットを取り付けるための支持部材が被覆用部材を兼ねるように構成すると、部品点数の削減等に効果的である。
アウターレンズの内面へ向けた放熱効果をさらに高めるには、アウターレンズに近づく方向に突出した放熱フィンを被覆用部材に形成することが好ましい。
本発明は発光ダイオードを用いた車両用灯具への適用において、該発光ダイオードの発熱を積極的に利用してアウターレンズに付着した雪や氷を融かし、冬季や寒冷地等での照明性能の低下を防止することを目的とする。
図１は、本発明に係る車両用灯具の基本構成例を示した概念的な説明図である。
車両用灯具１は、発光ダイオード２ａを用いた灯具ユニット２と、その前方（照射方向を「前方」と定義する。）においてアウターレンズ３の内側に近接して位置された被覆用部材４を有する。
本例に示す灯具ユニット２においては、発光ダイオード２ａからの直射光がレンズ２ｂを透過し、さらに被覆用部材４の透光孔４ａを通過した後、アウターレンズ３を透過して前方に照射される。尚、灯具ユニット２の構成については、このような直射型に限らず、後述する反射型の構成を用いることができ、あるいは両者の灯具ユニットを複数個組み合わせることにより所望の配光パターンを得ることができる。
アウターレンズ３はガラス又は透明合成樹脂を用いて形成され、例えば、レンズステップを形成しない素通しの透明部材とする形態等が挙げられる。
被覆用部材４は、アウターレンズ３と灯具ユニット２との間に位置している。灯具の光軸方向に沿う前面からみた場合に、被覆用部材４は、灯具ユニット２の発光領域を除く範囲を覆う状態でアウターレンズ３の内面に近接して配置されている。
発光ダイオード２ａが点灯時に発生する熱を放散するために放熱手段５が設けられており、例えば、複数の放熱フィン５ａ、５ａ、…を有するヒートシンクが用いられる。
被覆用部材４は、熱伝導性の高い材料、例えば、金属やセラミック等を用いて形成されており、放熱手段５に対して熱的に接続されている。
発光ダイオード２ａで発生した熱の一部は被覆用部材４に伝達され、さらにアウターレンズ３へと伝わるように構成されている。
尚、被覆用部材４は、その本体の役目として灯室内の構造が外観上に現れないように目隠しをするための部材（例えば、エクステンション等の化粧部材）であるが、本発明では該部材（既存の部材）を伝熱に利用した構造を採用することで、追加部品を用いることなく構成の簡素化が可能となる。
図２及び図３は、本発明を適用した車両用前照灯の構成例を示したものである。
図２は車両用前照灯１Ａの正面図であり、複数の灯具ユニットがアウターレンズ３とランプボディ６とで形成された灯室内に配置されている。
被覆用部材４はアウターレンズ３の内側に位置され、複数の透光孔４ａ、４ａ、…を通して各灯具ユニット２の光が前方に照射される。
図３は車両用前照灯１Ａの縦断面での構成を示す図である。
灯具ユニット２、２、…が金属製の支持部材７に取り付けられており、該支持部材７の上方前端部分７ａ及び下方前端部分７ｂに被覆用部材４がネジ部材等を用いて締結固定されている。
灯具ユニット２は、例えば、反射型の構成を備えており、発光ダイオード２ａから発した光が反射鏡２ｃにて反射された後に前方のレンズ２ｂを透過し、さらに被覆用部材４の透光孔４ａを通してアウターレンズ３から外部に照射される。
本例では、支持部材７の内面から前方に突設された複数の取付部７ｃ、７ｃ、…に各灯具ユニット２が取り付けられており、各発光ダイオード２ａの熱が取付部７ｃにそれぞれ伝達される。
支持部材７の背面にはヒートシンク８が付設されており、その一部８ａ（放熱フィンが形成された部分）がランプボディ６の後面に形成された筒状部６ａの孔から外部に突出されている。該ヒートシンク８は、その側面の一部がゴム製の保持部材９を用いて支持されており、該保持部材９がランプボディ６の筒状部６ａに外嵌されている。
また、支持部材７は、照射方向を規定するためのエイミング調整機構を用いてランプボディ６に取り付けられており、その傾動姿勢を変えることができるように構成されている。つまり、支持部材７の後面に形成された連結部１０、１０、１０（図にはその１つだけを示す。）が、エイミングスクリュー１１を用いてランプボディ６の後面壁に取り付けられており、既知のように該スクリューの締め込み量を加減することで、支持部材７及び被覆用部材４の可動機構を用いて調整が行われる。尚、被覆用部材４の上部や下部に近接して配置される部材１２、１２は被覆用部材４と支持部材７との結合部分が外観に現れないようにするための目隠しの役目を果たす（これらの部材を支持部材７に熱的に接触させて、さらに放熱効果を高めた構成も可能である。）。
本構成では、各発光ダイオード２ａの点灯時に発生する熱が先ず支持部材７に伝達され、さらにその一部が後方のヒートシンク８に伝達されて、放熱フィンから灯具外に放熱される。また、支持部材７に伝達された熱の一部が結合部（７ａ、７ｂ）から前方の被覆用部材４へと伝達される。該被覆用部材４は金属製とされ（アルミニウムのプレス成型部品等）、該部材に伝わった熱がさらにアウターレンズ３へと伝わって該レンズの温度を上昇させ、その結果、融雪効果や凍結防止効果が発揮される。
尚、発光ダイオードの点灯回路を灯室内に配置する構成形態においては、該回路で発生する熱を被覆用部材４に伝達しても良い。また、被覆用部材４を支持部材７に直接固定せずに、仲介部材を用いて両者を熱的に接続するといった各種形態での実施が可能であり、アウターレンズに熱を効率良く伝えるには該レンズと被覆用部材との離隔距離を極力小さくすることが好ましい。
本例では、支持部材７に伝わる熱の一部を被覆用部材４へと逃がして、アウターレンズ３を温めるように構成しており、支持部材７と被覆用部材４とを別個の部品として両者を結合させたが、支持部材と被覆用部材を一部品として形成することも可能である。
図４は、支持部材と被覆用部材を一体化した構成形態を例示したものである。尚、以下では、本例に示す車両用前照灯１Ｂが上記車両用前照灯１Ａと相違する部分を主として説明することにし、車両用前照灯１Ａに示した各部と同様の機能を有する部分には既に用いた符号と同じ符号を用いて説明する。
車両用前照灯１Ｂでは、灯具ユニット２、２、…が１つの支持部材７Ｂに取り付けられており、該支持部材は、上記被覆用部材４の機能を兼ね備えている。例えば、支持部材７Ｂがアルミダイカスト製とされ、その前部に形成された透光孔４ａ、４ａ、…内に灯具ユニット２がそれぞれに配置されている（支持部材７Ｂの一部１３が灯具ユニット２の取付部を構成している。）。
灯具ユニット２では、発光ダイオード２ａから発した光が反射鏡２ｃで反射された後に前方のレンズ２ｂを透過し、透光孔４ａの開口を通してアウターレンズ３から外部に照射される。発光ダイオード２ａは金属製の支持ブロック１４上に配置され、該支持ブロックが支持部材７Ｂの取付部１３に固定されている。
尚、ヒートシンクを用いる構成形態では、各支持ブロック１４にそれぞれヒートシンクを付設する構成や、共通のヒートシンクを各支持ブロックに対して熱的に接続し、一括で放熱する構成等が挙げられる。
車両用前照灯１Ｂでは、各発光ダイオード２ａの点灯時に発生する熱が支持ブロック１４に伝達され、さらにその一部が取付部１３に伝達される。そして、支持部材７Ｂの前方に伝達された熱がアウターレンズ３へと伝わって該レンズの温度上昇を引き起こし、その結果、融雪効果や凍結防止効果が発揮される。
被覆用部材の機能を備えた支持部材７Ｂを用いることにより、部品点数を削減することができ、さらには、該支持部材にアルマイト加工や塗装等を施すことによって熱放射率を高め、アウターレンズに効率良く熱を伝えることが可能である。
また、アウターレンズに近づく方向に突出した放熱フィンを、支持部材又は被覆用部材に形成することによって、アウターレンズの内面へ向けた放熱効果をさらに高めることができる。
例えば、図５に示す例では、支持部材７Ｂ（又は被覆用部材４）のうち、アウターレンズ３の内面に対向する表面に、複数の放熱フィン１５、１５、…が形成されており、該部材に伝達された熱が各放熱フィン１５からアウターレンズ３に向けて放散される。尚、これらの放熱フィンの形成位置については光学的な影響を考慮して透光孔４ａの開口近傍を避けることが好ましい。
以上のように、発光ダイオードの発熱を有効に利用して着雪や着氷への対策を講じることができ、冬季や寒冷地等での前方視認性及び走行安全性を保証することができる。
本発明に係る車両用灯具の基本構成を示す説明図である。 図３とともに車両用前照灯の構成例を示す図であり、本図は正面図である。 一部を切り欠いて断面構成を示す図である。 車両用前照灯の別例について断面構成を示す図である。 放熱フィンの形成例を示す斜視図である。
符号の説明
１…車両用灯具、２…灯具ユニット、２ａ…発光ダイオード、３…アウターレンズ、４…被覆用部材、７、７Ｂ…支持部材、１５…放熱フィン

Claims (4)

  1. アウターレンズとランプボディとで形成された灯室内に、発光ダイオードを光源とする灯具ユニットと、該灯具ユニットとアウターレンズとの間に位置されかつ前面からみて灯具ユニットの発光領域を除く範囲を覆う状態でアウターレンズの内面に近接して配置された被覆用部材とを備えた車両用灯具において、
    上記被覆用部材を熱伝導性の高い材料で形成するとともに、上記発光ダイオードにて発生した熱を該被覆用部材に伝達させるように構成した
    ことを特徴とする車両用灯具。
  2. 請求項１に記載した車両用灯具において、
    上記発光ダイオードが金属製の支持部材に設けられ、該支持部材が金属製の上記被覆用部材に対して熱的に接続されている
    ことを特徴とする車両用灯具。
  3. 請求項１に記載した車両用灯具において、
    上記灯具ユニットを取り付けるための支持部材が上記被覆用部材を兼ねる
    ことを特徴とする車両用灯具。
  4. 請求項１又は請求項２に記載した車両用灯具において、
    上記アウターレンズに近づく方向に突出した放熱フィンが上記被覆用部材に形成されている
    ことを特徴とする車両用灯具。
JP2004330332A 2004-11-15 2004-11-15 車両用灯具 Pending JP2006140084A (ja)

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