JP2011048923A

JP2011048923A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2011048923A
Application number: JP2009194168A
Authority: JP
Inventors: Satoyuki Nagasawa; 理之長澤; Takashi Matsuno; 貴松野; Chikako Yamahana; 知香子山花
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2011-03-10
Also published as: US20110051453A1; US8337063B2

Abstract

【課題】ファンモータの交換、ＬＥＤ光源ユニットの光軸調整、及び、ＬＥＤ光源ユニットの放熱を同時に実現する。
【解決手段】車両用灯具において、ＬＥＤ光源ユニットが固定されたヒートシンク本体と、複数の放熱フィンと、を含むヒートシンクと、灯室内に前記ヒートシンク本体との間に配置され、前記複数の放熱フィンを含むダクトの一部を構成するバックプレートと、前記ＬＥＤ光源ユニットの光軸調整機構と、前記ＬＥＤ光源ユニットの熱を前記ヒートシンクに伝熱する伝熱部材と、気流を発生させるファンモータと、制御回路を含むカバー部材と、を備えており、ハウジングには、ファンモータ交換用開口が形成されており、前記カバー部材は、前記ファンモータ交換用開口を覆っており、前記ファンモータは、前記灯室内の前記ファンモータ交換用開口の近傍、かつ、前記ダクトが干渉しない位置に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具に係り、特にファンモータの交換、ＬＥＤ光源ユニットの光軸調整、及び、ＬＥＤ光源ユニットの発光に伴い発生した熱の放熱の促進を同時に実現することが可能な車両用灯具に関する。

従来、レンズカバーとハウジングとで区画された灯室内に配置された少なくとも１つのＬＥＤ光源ユニットを含む車両用灯具が知られている（例えば特許文献１参照）。

図４に示すように、特許文献１に記載の車両用灯具２００においては、３つのＬＥＤ光源ユニット２１０、これら３つのＬＥＤ光源ユニット２１０が熱伝導部２２０を介して接続したヒートシンク２３０、ヒートシンク２３０が内設された通風路２４０、通風路２４０内に配置された送風ファン２５０等を備えており、送風ファン２５０の作用により通風路２４０内の空気を循環させることで、ＬＥＤ光源ユニット２３０の発光に伴い発生する熱の放熱を促進するようになっている。

特許第４２７０１５３号公報

しかしながら、上記車両用灯具２００においては、レンズカバー２６０とハウジング２７０とで区画された灯室２８０は送風ファン２５０の交換を考慮しておらず密閉され分解不能な構造が採られているため（図４参照）、送風ファン２５０（例えば送風ファン２５０に不具合が生じた場合）を交換することができないという問題がある。

また、上記車両用灯具２００は、ヘッドランプとして用いられるものであり、ＬＥＤ光源ユニット２１０の光軸調整が求められるにもかかわらず、ＬＥＤ光源ユニット２１０の光軸調整を考慮した構造となっておらず、ＬＥＤ光源ユニット２１０の光軸調整ができないという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ファンモータ（従来の送風ファン２５０に相当）の交換、ＬＥＤ光源ユニットの光軸調整、及び、ＬＥＤ光源ユニットの発光に伴い発生した熱の放熱の促進を同時に実現す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、請求項１に記載の発明は、レンズカバーとハウジングとで区画された灯室内に配置された少なくとも１つのＬＥＤ光源ユニットを含む車両用灯具において、前記灯室内に配置され、前記ＬＥＤ光源ユニットが固定されたヒートシンク本体と、複数の放熱フィンと、を含むヒートシンクと、前記灯室内に前記ヒートシンク本体との間に間隔をおいて配置され、前記ヒートシンクと組み合わせられて前記ヒートシンク本体との間に前記複数の放熱フィンを含むダクトの少なくとも一部を構成するバックプレートと、前記バックプレートに連結され、前記ダクトを移動させることで前記ＬＥＤ光源ユニットの光軸を調整する光軸調整機構と、前記灯室内に配置され、前記ＬＥＤ光源ユニットの発光に伴い発生した熱を前記ヒートシンクに伝熱する伝熱部材と、前記灯室内に配置され、前記ダクト内を通過し、前記灯室内を循環する気流を発生させるファンモータと、前記ＬＥＤ光源ユニットを制御する制御回路を含むカバー部材と、を備えており、前記ハウジングには、ファンモータ交換用開口が形成されており、前記カバー部材は、前記ハウジングに着脱自在に装着されて前記ファンモータ交換用開口を覆っており、前記ファンモータは、前記灯室内の前記ファンモータ交換用開口の近傍、かつ、前記光軸調整機構によって移動させられる前記ダクトが干渉しない位置に配置されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ハウジングには、ファンモータ交換用開口が形成されており、ファンモータは、灯室内のファンモータ交換用開口の近傍に配置されている。このため、カバー部材をはずすことで露出するファンモータ交換用開口を介して、従来不可能であったファンモータ（例えば不具合が生じたファンモータ）の交換を行うことが可能となる。

また、請求項１に記載の発明によれば、バックプレートに連結された光軸調整機構によりダクトを移動させることでＬＥＤ光源ユニットの光軸を調整する構成であり、ファンモータは、光軸調整機構によって移動させられるダクトが干渉しない位置に配置されている。このため、従来不可能であったＬＥＤ光源ユニットの光軸調整を行うことが可能となる。

また、請求項１に記載の発明によれば、ヒートシンク本体とバックプレートとの間に複数の放熱フィンを含むダクトを備えており、このダクト内をファンモータにより発生した気流が通過することとなるため、ＬＥＤ光源ユニットの発光に伴い発生し、伝熱部材によりヒートシンク本体に伝熱された熱の放熱を促進することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記灯室内に配置され、一方の面に前記ＬＥＤ光源ユニットが固定され他方の面に前記ヒートシンクが固定されたベースプレートをさらに備えていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、ＬＥＤ光源ユニットをより強固に固定することが可能となる。

以上のように、請求項１に記載の発明によれば、ファンモータの交換、ＬＥＤ光源ユニットの光軸調整、及び、ＬＥＤ光源ユニットの発光に伴い発生した熱の放熱の促進を同時に実現することが可能な車両用灯具を提供することが可能となる。

本発明によれば、ファンモータ（従来の送風ファン２５０に相当）の交換、ＬＥＤ光源ユニットの光軸調整、及び、ＬＥＤ光源ユニットの発光に伴い発生した熱の放熱の促進を同時に実現することが可能な車両用灯具を提供することが可能となる。

本発明の実施形態である車両用灯具１００の縦断面図である。車両用灯具１００の変形例である。車両用灯具１００の変形例である。車両用灯具１００の変形例である。従来の車両用灯具２００の縦断面図である。

以下、本発明の実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。

本実施形態の車両用灯具１００は、自動車等の車両のヘッドランプに適用されるものであり、図１に示すように、少なくとも１つのＬＥＤ光源ユニット１０（図１では３つのＬＥＤ光源ユニット１０を例示）、ダクト２０、光軸調整機構３０、ファンモータ４０、カバー部材５０等を備えている。

ＬＥＤ光源ユニット１０は、図１に示すように、レンズカバー６０とハウジング７０とで区画された灯室８０内に鉛直方向に３つ配置されている。ＬＥＤ光源ユニット１０は、車両前方側に配置された投影レンズ１１、車両後方側に配置されたＬＥＤ光源１２、ＬＥＤ光源１２の照射方向に配置された反射面１３、投影レンズ１１とＬＥＤ光源１２との間に配置されたシェード１４等を備えている。

投影レンズ１１は、焦点がＬＥＤ光源１２側に位置するように配置された非球面の集光レンズである。ＬＥＤ光源１２は、例えば、一つ又は複数のＬＥＤチップをパッケージ化した半導体光源であり、図１に示すように、照射方向が上向き（図１では車両後方斜め上向きを例示）となるように配置されている。ＬＥＤ光源１２は、カバー部材５０に含まれるＬＥＤ制御回路５０ａに電気的に接続されており、ＬＥＤ制御回路５０ａからの制御に従って点灯又は消灯する。

反射面１３は、当該反射面１３に到達し反射されるＬＥＤ光源１２からの照射光が、シェード１４の前端縁１４ａ近傍に集光した後に投影レンズ１１を透過し、シェード１４の前端縁１４ａによって規定されるカットオフラインを有する配光パターン（図示せず）を形成するように構成された反射面（例えば、第１焦点がＬＥＤ光源１２近傍に設定され、第２焦点がシェード１４の前端縁１４ａ近傍に設定された回転楕円系の反射面）である。シェード１４は、反射面１３からの反射光の一部を遮光し、カットオフラインを形成するための部材であり、図１に示すように、その前端縁１４ａを投影レンズ１１の焦点近傍に位置させた状態で、投影レンズ１１とＬＥＤ光源１２との間に配置されている。

ダクト２０は、図１に示すように、車両前方側に配置されたヒートシンク２１と車両後方側に配置されたバックプレート２２とを組み合わせることで構成された管路であり、鉛直方向に延びるように配置されている（図１ではレイアウトの関係で、斜め後方に傾いた姿勢で配置した例を例示している。また図１では複数の放熱フィン２１ａとしてコルゲートフィンを模式的に描写しているが、実際のフィンは縦方向に空気の流通が可能に設けている）。

ヒートシンク２１は、ＬＥＤ光源ユニット１０が固定されたヒートシンク本体２１ｂ、鉛直方向に延びる薄板状の（又はコルゲートフィン様の）複数の放熱フィン２１ａを含んでいる。バックプレート２２は、ヒートシンク本体２１ｂとの間に間隔をおいて配置され、図１に示すようにヒートシンク２１と組み合わせられてヒートシンク本体２１との間に複数の放熱フィン２１ａを含むダクト２０を構成している。

本実施形態では、ヒートシンク本体２１ｂがベースプレートを兼ね、コルゲートフィン様の放熱フィン２１ａとヒートシンク本体２１ｂとの間、または放熱フィン２１ａとバックプレート２２の間の空間にそれぞれ独立したダクト２０が構成されている。

これに代えて、ヒートシンク２１とベースプレート（図示せず）とバックプレート２２、又は、ヒートシンク２１とベースプレート（図示せず）とバックプレート２２とさらに他部材とを組み合わせてダクト２０を構成するという簡易かつ容易に強度を確保できるダクト構造を採用することもできる。ヒートシンク２１の放熱フィン２１ａはダクト２０内部に突出することでダクト２０内部を流通する気流により冷却される。この場合、放熱フィン２１ａの形状はコルゲートフィンであってもプレートフィンであっても、またその他形状の放熱構造体であっても構わない。

また、本実施形態においても代替案と同様に、ベースプレート（図示せず）とバックプレート２２とを用いたダクト構造を構成することも可能である。

ダクト２０は、ファンモータ４０の設置スペースＳを確保するために、その下端２０ａを、ハウジング７０の底面に形成されたファンモータ交換用開口７１に所定間隔をおいて対向させた状態で配置されている。

ダクト２０（ヒートシンク本体２１ｂ）には、３つのＬＥＤ光源ユニット１０がヒートパイプ９０（本発明の伝熱部材に相当）により接続（固定）されている。このため、ＬＥＤ光源ユニット１０（ＬＥＤ光源１２）の発光に伴い発生した熱は、ヒートパイプ９０を介してダクト２０（ヒートシンク２１）に伝熱され、ヒートシンク２１において放熱されることとなる。

また、ダクト２０（バックプレート２２）には、公知の光軸調整機構３０が連結されている。図１は、バックプレート２２の上端部、下端部それぞれにハウジング７０に形成された開口を介して挿入された光軸調整ネジ３１を連結した例である。この光軸調整ネジ３１のねじ込み量を調整し、ダクト２０を移動させることで、ダクト２０（ヒートシンク本体２１ｂ）に固定されたＬＥＤ光源ユニット１０の光軸ＡＸが調整されることとなる。

ファンモータ４０は、例えばモータ内蔵型のファンである。ファンモータ４０は、ファンモータ交換用開口７１を介しての交換を可能とし、かつ、ダクト２０の移動を妨げないようにするために、灯室８０内のファンモータ交換用開口７１の近傍、かつ、光軸調整機構３０によって移動させられるダクト２０が干渉しない位置（すなわちダクト２０の移動範囲外）に配置されている。

例えば、ファンモータ４０は、図１に示すように、カバー部材５０がハウジング７０に装着されてファンモータ交換用開口７１を覆った状態で、ダクト２０の下端２０ａの直下に配置されかつ鉛直方向上向きに送風する姿勢となるように、カバー部材５０に取り付けられている。ファンモータ４０は、ＬＥＤ光源１２が点灯した場合に作動する。ファンモータ４０が発生する気流は、複数の放熱フィン２１ａを含むダクト２０内を通過し、灯室８０内を循環する（図１中の矢印参照）。これにより、３つのＬＥＤ光源ユニット１０の発光に伴い発生し、ヒートシンク本体２１ｂに伝熱された熱の放熱を促進することが可能となる。

カバー部材５０は、ＬＥＤ光源ユニット１０（ＬＥＤ光源１２）を制御する制御回路５０ａを含んでおり、例えば公知の固定手段（例えばネジ止め）により、ハウジング７０に着脱自在に装着されてファンモータ交換用開口７１を覆っている。

以上説明したように、本実施形態の車両用灯具１００によれば、ハウジング７０には、ファンモータ交換用開口７１が形成されており、ファンモータ４０は、灯室８０内のファンモータ交換用開口７１の近傍に配置されている（図１参照）。このため、カバー部材５０をはずすことで露出するファンモータ交換用開口７１を介して、従来不可能であったファンモータ４０（例えば寿命等による不具合が生じた場合）の交換を行うことが可能となる。

また、本実施形態の車両用灯具１００によれば、ダクト２０（バックプレート２２）に連結された光軸調整機構３０によりダクト２０を移動させることでＬＥＤ光源ユニット１０の光軸を調整する構成であり、ファンモータ４０は、光軸調整機構３０によって移動させられるダクト２０が干渉しない位置（すなわちダクト２０の移動範囲外）に配置されている。このため、従来不可能であったＬＥＤ光源ユニット１０の光軸調整を行うことが可能となる。

また、本実施形態の車両用灯具１００によれば、ヒートシンク本体２１ｂとバックプレート２２との間に複数の放熱フィン２１ａを含むダクト２０を備えており、このダクト２０内をファンモータ４０により発生した気流が通過することとなるため、３つのＬＥＤ光源ユニット１０の発光に伴い発生し、伝熱部材としてのヒートパイプ９０によりヒートシンク本体２１ｂに伝熱された熱の放熱を促進することが可能となる。

以上のように、本実施形態の車両用灯具１００によれば、ファンモータ４０（従来の送風ファン２５０に相当）の交換、ＬＥＤ光源ユニット１０の光軸調整、及び、ＬＥＤ光源ユニット１０の発光に伴い発生した熱の放熱の促進を同時に実現することが可能な車両用灯具１００を提供することが可能となる。

次に、変形例について説明する。

上記実施形態では、ファンモータ４０は、カバー部材５０がハウジング７０に装着されてファンモータ交換用開口７１を覆った状態で、鉛直方向上向きに送風する姿勢となるように、カバー部材５０に取り付けられているように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図２に示すように、ファンモータ４０は、カバー部材５０がハウジング７０に装着されてファンモータ交換用開口７１を覆った状態で、水平方向横向き（車両後方向き）に送風する姿勢となるように、カバー部材５０に取り付けられていてもよい。この場合、ファンモータ４０からの送風を効率的にダクト２０内へ導入するため、バックプレート２２の下端を下方に延長する（又は別部材を配置する）ことで、バックプレート２２の下端に気流の方向を変換する変換部２２ａを配置するのが好ましい。図２は、バックプレート２２の下端を下方に延長することで、バックプレート２２の下端に気流の方向を変換する変換部２２ａを配置した例である。

また、ファンモータ４０は、カバー部材５０にではなく、例えば、図３に示すように、ダクト２０の下端２２ａに着脱自在に装着するようにしてもよい。このようにすれば、ＬＥＤ光源ユニット１０の光軸調整に伴ってダクト２０が移動したとしても、その下端２０ａとファンモータ４０との位置関係が変化しないため、放熱効果を一定に維持することが可能となる。

また、上記実施形態では、ダクト２０を鉛直方向に延びるように配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ダクト２０を鉛直方向以外の水平方向や斜め方向に延びるように配置してもよい。

また、上記実施形態では、ファンモータ４０がモータ内蔵型のファンであり、ダクト２０の下端２０ａの直下に配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ファンモータ４０はモータ内蔵型のファンであり、図４に示すように、ダクト２０の上端２０ｂの直上に配置してもよい。

また、上記実施形態では、ＬＥＤ光源ユニット１０が３つの例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＬＥＤ光源ユニット１０は、１つ、２つ、又は、４つ以上であってもよい。

また、上記実施形態では、ＬＥＤ光源ユニット１０はヒートシンク本体２１ｂに固定されているように説明した（図１等参照）が、本発明はこれに限定されない。例えば、ＬＥＤ光源ユニット１０とヒートシンク２１との間にベースプレート（図示せず）を配置し、一方の面にＬＥＤ光源ユニット１０を固定し、他方の面にヒートシンク２１（ヒートシンク本体２１ｂ）を固定するようにしてもよい。このようにすれば、ＬＥＤ光源ユニット１０をより強固に固定することが可能となる。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

１００…車両用灯具、１０…ＬＥＤ光源ユニット、２０…ダクト、３０…光軸調整機構、４０…ファンモータ、５０…カバー部材、６０…レンズカバー、７０…ハウジング、８０…灯室、９０…ヒートパイプ

Claims

レンズカバーとハウジングとで区画された灯室内に配置された少なくとも１つのＬＥＤ光源ユニットを含む車両用灯具において、
前記灯室内に配置され、前記ＬＥＤ光源ユニットが固定されたヒートシンク本体と、複数の放熱フィンと、を含むヒートシンクと、
前記灯室内に前記ヒートシンク本体との間に間隔をおいて配置され、前記ヒートシンクと組み合わせられて前記ヒートシンク本体との間に前記複数の放熱フィンを含むダクトの少なくとも一部を構成するバックプレートと、
前記バックプレートに連結され、前記ダクトを移動させることで前記ＬＥＤ光源ユニットの光軸を調整する光軸調整機構と、
前記灯室内に配置され、前記ＬＥＤ光源ユニットの発光に伴い発生した熱を前記ヒートシンクに伝熱する伝熱部材と、
前記灯室内に配置され、前記ダクト内を通過し、前記灯室内を循環する気流を発生させるファンモータと、
前記ＬＥＤ光源ユニットを制御する制御回路を含むカバー部材と、を備えており、
前記ハウジングには、ファンモータ交換用開口が形成されており、
前記カバー部材は、前記ハウジングに着脱自在に装着されて前記ファンモータ交換用開口を覆っており、
前記ファンモータは、前記灯室内の前記ファンモータ交換用開口の近傍、かつ、前記光軸調整機構によって移動させられる前記ダクトが干渉しない位置に配置されていることを特徴とする車両用灯具。
前記灯室内に配置され、一方の面に前記ＬＥＤ光源ユニットが固定され他方の面に前記ヒートシンクが固定されたベースプレートをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。