JP4345517B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

この発明は、たとえば、ヘッドランプなどのＬＥＤを光源とする車両用灯具に関するものである。詳しくは、ＬＥＤの冷却構造を備える車両用灯具に関するものである。

この種の車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献１および特許文献２）。以下、この車両用灯具について説明する。なお、括弧つきの符号は、特許文献１、特許文献２にそれぞれ対応する。特許文献１の車両用灯具は、灯室を区画するケース（５）と、ＬＥＤ（１２）を光源とするランプユニットと、前記ＬＥＤ（１２）の回路基板（１１）に設けたヒートシンク（１４）とを備え、前記回路基板（１１）を前記ケース（５）に直接取り付けて、前記ＬＥＤ（１２）を前記ケース（５）内に収容し、かつ、前記ヒートシンク（１４）を外部に露出させる。一方、特許文献２の車両用灯具は、灯室を区画する本体ケース（８）およびカバー部（９）およびアウターレンズ（６）と、ＬＥＤ（２）を光源とするランプユニットと、前記ＬＥＤ（２）の光源基板（３）に設けたヒートシンク（４）とを備え、前記光源基板（３）を前記カバー部（９）に直接取り付けて、前記ＬＥＤ（２）を灯室内に収容し、かつ、前記ヒートシンク（４）を外部に露出させる。

特許文献１の車両用灯具および特許文献２の車両用灯具は、ＬＥＤ（１２）、（２）の点灯時に発生する熱をヒートシンク（１４）、（４）を介して外部に放散（放出）させることにより、ＬＥＤ（１２）、（２）の環境温度を低く保つことができる。この結果、特許文献１の車両用灯具および特許文献２の車両用灯具は、環境温度の上昇により発光性能が低下しやすいＬＥＤ（１２）、（２）を、高い発光性能で安定した状態で光源として使用することができる。

ところが、特許文献１の車両用灯具および特許文献２の車両用灯具は、ＬＥＤ（１２）、（２）の回路基板（１１）、光源基板（３）がケース（５）、カバー部（９）に直接取り付けられている、すなわち、回路基板（１１）、光源基板（３）がケース（５）、カバー部（９）に対して固定されているものである。このために、特許文献１の車両用灯具および特許文献２の車両用灯具は、回路基板（１１）、光源基板（３）をケース（５）、カバー部（９）に対して回転させてＬＥＤ（１２）、（２）の光軸を調整することが不可能である。ただし、特許文献１の車両用灯具および特許文献２の車両用灯具全体を車両に対して光軸調整可能に装備することにより、ＬＥＤ（１２）、（２）の光軸を調整することが可能であるが、この場合においては、光軸調整機構が大型化しかつコスト高となる課題がある。

特開２００２−１６３９１２号公報 特開２００３−３０７８５号公報

この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用灯具では、灯室内を効率良く冷却しつつ、ＬＥＤを光源とするランプユニットを小型かつ安価な光軸調整機構で光軸調整することが不可能であるという点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、ＬＥＤを光源とするランプユニットを熱伝導率が高い材質の取付ブラケットおよび光軸調整機構およびピボット機構を介してランプハウジングに光軸調整可能に取り付け、灯室外に冷却手段を配置し、シート状をなすフレキシブル熱伝導手段の一端を取付ブラケットと第１取付プレートとの間に挟み込んで固定し、シート状をなすフレキシブル熱伝導手段の他端を冷却手段と第２取付プレートとの間に挟み込んで固定した、ことを特徴とする。

また、この発明（請求項２にかかる発明）は、冷却手段とシート状をなすフレキシブル熱伝導手段の他端との連結箇所が、光軸調整機構よりもピボット機構側に位置する、ことを特徴とする。

さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、冷却手段のうち少なくとも外部に露出している部分には空気通過路が車両の走行方向に設けられている、ことを特徴とする。

この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、上記の課題を解決するための手段により、ＬＥＤを光源とするランプユニットを光軸調整することが可能である。しかも、車両用灯具全体を車両に対して光軸調整可能とするのではなく、ＬＥＤを光源とするランプユニットをランプハウジングに対して光軸調整可能とするので、光軸調整機構の大型化やコスト高などの虞がない。さらに、ランプユニットと冷却手段との間の熱伝導率が高い材質の取付ブラケットおよびシート状をなすフレキシブル熱伝導手段の熱伝導作用と、灯室外の冷却手段の冷却作用により、ＬＥＤの点灯時において発生する熱を、ランプユニットおよび熱伝導率が高い材質の取付ブラケットおよびシート状をなすフレキシブル熱伝導手段および冷却手段を介して灯室外に効率良く放散させることができる。これにより、ＬＥＤを灯室内に光軸調整可能に配置したとしても、灯室内のＬＥＤの環境温度を低く保つことができ、ＬＥＤを高い発光性能で安定した状態で光源として使用することができる。その上、ランプユニットと冷却手段との間のシート状をなすフレキシブル熱伝導手段のフレキシブル作用により、光軸調整時において発生する変位であって、移動側のＬＥＤおよびランプユニットと、固定側の冷却手段との間の変位を十分にかつ確実に吸収することができるので、ＬＥＤの光軸をスムーズに調整することができる。

また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、上記の課題を解決するための手段により、光軸調整時において、シート状をなすフレキシブル熱伝導手段の他端であって冷却手段との固定箇所近傍の部分がピボット機構に対して回転する際に、その回転量が少なくて済むので、その分、シート状をなすフレキシブル熱伝導手段の遊び代（撓み代）が少なくて済む。したがって、シート状をなすフレキシブル熱伝導手段の長さを短くすることができ、その分、他の部品との干渉などがない。

さらに、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、上記の課題を解決するための手段により、車両の走行時において、空気が空気通過路を通過するので、冷却手段の冷却効果が向上される。

以下に、この発明にかかる車両用灯具の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

以下、この実施例における車両用灯具の構成について説明する。図において、符号１は、この実施例における車両用灯具であって、ヘッドランプである。前記ヘッドランプ１は、灯室２を区画するランプハウジング３およびランプレンズ４を少なくとも備える。

前記灯室２内には、複数個、この例では、１０個のランプユニット５が光軸調整可能に配置されている。前記ランプユニット５は、小型のプロジェクタタイプのランプユニットであって、リフレクタと、シェードと、レンズと、光源としてのＬＥＤ６とから構成されているものである。すなわち、前記ランプユニット５は、ＬＥＤ６を光源とするものである。前記１０個のランプユニット５は、サブ取付ブラケット７を介してメイン取付ブラケット８にそれぞれ取り付けられている。前記サブ取付ブラケット７および前記メイン取付ブラケット８は、熱伝導率が高い材質、たとえば、アルミニウムから構成されている。前記サブ取付ブラケット７は、アングル形状をなし、一方、前記メイン取付ブラケット８は、階段形状をなす。前記１個のサブ取付ブラケット７の一端部には、前記１個のランプユニット５が取り付けられている。前記１０個のサブ取付ブラケット７の他端部は、前記メイン取付ブラケット８に、第１取付プレート９および取付スクリュー１０などを介してそれぞれ取り付けられている。これにより、前記１０個のランプユニット５が前記１０個のサブ取付ブラケット７を介して前記メイン取付ブラケット８にそれぞれ取り付けられることとなる。

前記１０個のランプユニット５は、前記サブ取付ブラケット７および前記メイン取付ブラケット８を介して前記ランプハウジング３に上下左右に光軸調整可能に取り付けられている。すなわち、前記ランプハウジング３と前記メイン取付ブラケット８との間には、ピボット機構１１と上下方向の光軸調整機構１２と左右方向の光軸調整機構１３とがそれぞれ設けられている。前記ピボット機構１１は、図２の正面から見て右下に配置されており、前記上下方向の光軸調整機構１２は、同じく、図２の正面から見て右上に配置されており、前記左右方向の光軸調整機構１３は、同じく、図２の正面から見て右下に配置されている。前記ピボット機構１１は、前記ランプハウジング３に装備された球部１４と、前記メイン取付ブラケット８にねじ込まれたネジ部１５とから構成されている。前記上下方向の光軸調整機構１２は、図１に示すように、前記ランプハウジング３に装備されたエーミングスクリュー１６と、前記メイン取付ブラケット８に装備され前記エーミングスクリュー１４がねじ込まれたマウント１７とから構成されている。なお、前記左右方向の光軸調整機構１３は、図示しいていないが、前記上下方向の光軸調整機構１２と同様に、エーミングスクリューとマウントと構成されている。

前記上下方向の光軸調整機構１２は、手動的に調整して、前記１０個のランプユニット５を左右方向の光軸調整機構１３の中心とピボット機構１１の中心とを結ぶほぼ水平軸（図示せず）回りに上下方向に回転させて、前記１０個のランプユニット５のそれぞれの光軸を手動的に調整するものである。一方、前記左右方向の光軸調整機構１３は、手動的に調整して、前記１０個のランプユニット５を上下方向の光軸調整機構１２の中心とピボット機構１１の中心とを結ぶほぼ垂直軸（図示せず）回りに左右方向に回転させて、前記１０個のランプユニット５のそれぞれの光軸を手動的に調整するものである。なお、前記上下方向の要綱軸調整機構１２を自動光軸調整機構（オートレベラー）としても良い。

前記ランプハウジング３には、冷却手段１８が第２取付プレート１９および取付ボルトナット２０を介して取り付けられている。前記冷却手段１８は、前記ランプハウジング３の下部側であって、前記ピボット機構１１の近傍に位置し、かつ、前記灯室２外に配置されている。前記冷却手段１８は、熱伝導率が高い材質、たとえば、アルミニウムからなり、かつ、車両の走行方向に並設された多数枚のフィン構造からなる。この結果、前記冷却手段１８のうち少なくとも外部に露出している部分には、空気通過路２１が車両の走行方向に設けられることとなる。

前記ランプユニット５側の前記メイン取付ブラケット８と前記冷却手段１８との間には、フレキシブル熱伝導手段２２が連結されている。前記フレキシブル熱伝導手段２２は、フレキシブル性が高くかつ熱伝導率が高い材質、たとえば、シート状のグラファイトやアルミニウムや銅などから構成されているものである。前記フレキシブル熱伝導手段２２の一端は、前記メイン取付ブラケット８と前記第１取付プレート９との間に挟み込まれて固定されている。一方、前記フレキシブル熱伝導手段２２の他端は、前記冷却手段１８と前記第２取付プレート１９との間にまとめて挟み込まれて固定されている。

一端が上段の前記ランプユニット５に固定されている前記フレキシブル熱伝導手段２２は、長さが一番長く、かつ、一番後側（ランプハウジング３側）に位置する。また、一端が中段の前記ランプユニット５に固定されている前記フレキシブル熱伝導手段２２は、長さが中位で、かつ、中位に位置する。さらに、一端が下段の前記ランプユニット５に固定されている前記フレキシブル熱伝導手段２２は、長さが一番短く、かつ、一番前側（ランプレンズ４側）に位置する。前記３枚のフレキシブル熱伝導手段２２の他端が前記冷却手段１８に固定される。前記冷却手段１８と前記フレキシブル熱伝導手段２２との連結固定箇所は、前記ピボット機構１１の近傍に位置する。

以下、この実施例における車両用灯具の作用について説明する。まず、１０個のランプユニット５の光源のＬＥＤ６を発光させる。すると、ＬＥＤ６からの光は、１０個のランプユニット５からそれぞれランプレンズ４を透過して外部の道路などを所定の配光パターンで照明する。

ＬＥＤ６を発光させることにより、ＬＥＤ６において熱が発生する。すると、その熱は、１０個のＬＥＤ６からサブ取付ブラケット７およびメイン取付ブラケット８およびフレキシブル熱伝導手段２２を介して冷却手段１８に伝達される。冷却手段１８に伝達された熱は、冷却手段１８の空気通過路２１を抜けて行く空気により、外部に放散される。

上下方向の光軸調整機構１２のエーミングスクリュー１６を手動的に調整すると、メイン取付ブラケット８およびサブ取付ブラケット７を介して、１０個のランプユニット５の光軸が水平軸回りに上下方向にそれぞれ調整される。一方、左右方向の光軸調整機構１３のエーミングスクリューを手動的に調整すると、メイン取付ブラケット８およびサブ取付ブラケット７を介して、１０個のランプユニット５の光軸が垂直軸回りに左右方向にそれぞれ調整される。

以下、この実施例における車両用灯具の効果について説明する。この実施例における車両用灯具のヘッドランプ１は、ＬＥＤ６を光源とするランプユニット５を灯室２内に、ピボット機構１１および上下方向の光軸調整機構１２および左右方向の光軸調整機構１３を介して光軸調整可能に配置するものであるから、ＬＥＤ６を光源とするランプユニット５を光軸調整することが可能である。

しかも、この実施例における車両用灯具のヘッドランプ１は、車両用灯具全体を車両に対して光軸調整可能とするのではなく、ＬＥＤ６を光源とするランプユニット５をランプハウジング３に対して光軸調整可能とするので、光軸調整機構の大型化やコスト高などの虞がない。

さらに、この実施例における車両用灯具のヘッドランプ１は、灯室２外に冷却手段１８を配置し、ランプユニット５と冷却手段１８との間にフレキシブル熱伝導手段２２を連結したものである。このために、この実施例における車両用灯具のヘッドランプ１は、ランプユニット５と冷却手段１８との間のフレキシブル熱伝導手段２２の熱伝導作用と、灯室２外の冷却手段１８の冷却作用により、ＬＥＤ６の点灯時において発生する熱を、ランプユニット５およびサブ取付ブラケット７およびメイン取付ブラケット８およびフレキシブル熱伝導手段２２および冷却手段１８を介して灯室２外に効率良く放散させることができる。これにより、この実施例における車両用灯具のヘッドランプ１は、ＬＥＤ６を灯室２内に光軸調整可能に配置したとしても、灯室２内のＬＥＤ６の環境温度を低く保つことができ、ＬＥＤ６を高い発光性能で安定した状態で光源として使用することができる。

その上、この実施例における車両用灯具のヘッドランプ１は、ランプユニット５と冷却手段１８との間のフレキシブル熱伝導手段２２のフレキシブル作用により、光軸調整時において発生する変位であって、移動側のＬＥＤ６およびランプユニット５と、固定側の冷却手段１８との間の変位を十分にかつ確実に吸収することができるので、ＬＥＤ６の光軸をスムーズに調整することができる。

特に、この実施例における車両用灯具のヘッドランプ１は、フレキシブル熱伝導手段２２の他端であって、冷却手段１８に固定されている箇所がピボット機構１１の近傍に位置する。このために、この実施例における車両用灯具のヘッドランプ１は、光軸調整時において、フレキシブル熱伝導手段２２の他端であって冷却手段１８との固定箇所近傍の部分がピボット機構１１に対して回転する際に、その回転量が少なくて済むので、その分、フレキシブル熱伝導手段２２の遊び代（撓み代）が少なくて済む。したがって、この実施例における車両用灯具のヘッドランプ１は、フレキシブル熱伝導手段２２の長さを短くすることができ、その分、他の部品との干渉などがない。

また、この実施例における車両用灯具のヘッドランプ１は、冷却手段１８のうち少なくとも外部に露出している部分がフィン形状をなし、空気通過路２１が車両の走行方向に設けられている。このために、この実施例における車両用灯具のヘッドランプ１は、車両の走行時において、空気が空気通過路２１を通過するので、冷却手段１８の冷却効果が向上される。

さらに、この実施例における車両用灯具のヘッドランプ１は、フレキシブル熱伝導手段２２がシート状をなすので、フレキシブル性が向上し、その分、ランプユニット５の光軸をスムーズに調整することができる。

前記の実施例においては、車両用灯具としてヘッドランプ１について説明したが、この発明においては、ヘッドランプ１以外の車両用灯具にも適用することができる。

また、前記の実施例においては、冷却手段１８およびサブ取付ブラケット７およびメイン取付ブラケット８を、熱伝導率が高い材質、たとえば、アルミニウムから構成するものである。ところが、この発明においては、アルミニウム以外の材質、たとえば、銅や銀、あるいは、アルミニウム、銅、銀などのメッキ品などであっても良い。

さらに、前記の実施例においては、フレキシブル熱伝導手段２２として、グラファイト製の可撓性の平板ヒートシンクから構成されているものである。ところが、この発明においては、フレキシブル性のある熱伝導手段であれば、形状がチューブ状でも良いし、また、ヒートパイプを使用しても良い。

さらにまた、前記の実施例においては、上下方向の光軸調整機構１２と左右方向の光軸調整機構１３とを備えるものである。ところが、この発明においては、上下方向の光軸調整機構１２または左右方向の光軸調整機構１３のいずれか一方（特に、上下方向の光軸調整機構１２）を備えるものであっても良い。

この発明にかかる車両用灯具の実施例を示す縦断面図である。 同じく、ランプレンズを除いた状態の正面図であって、図１におけるＩＩ矢視図である。 同じく、ランプハウジングを除いた状態の背面図であって、図１におけるＩＩＩ矢視図である。

符号の説明

１ ヘッドランプ
２ 灯室
３ ランプハウジング
４ ランプレンズ
５ ランプユニット
６ ＬＥＤ
７ サブ取付ブラケット
８ メイン取付ブラケット
９ 第１取付プレート
１０ 取付スクリュー
１１ ピボット機構
１２ 上下方向の光軸調整機構
１３ 左右方向の光軸調整機構
１４ 球部
１５ ネジ部
１６ エーミングスクリュー
１７ マウント
１８ 冷却手段
１９ 第２取付プレート
２０ 取付ボルトナット
２１ 空気通過路
２２ フレキシブル熱伝導手段

Claims (3)

1. ＬＥＤを光源とする車両用灯具において、
   灯室を区画するランプハウジングおよびランプレンズと、
   前記灯室内に光軸調整可能に配置された前記ＬＥＤを光源とするランプユニットと、
   前記ランプユニットに取り付けられている熱伝導率が高い材質の取付ブラケットと、
   前記ランプハウジングと前記取付ブラケットとの間に設けられていて、前記ランプユニットの光軸を調整する光軸調整機構およびピボット機構と、
   前記灯室外に配置された冷却手段と、
   前記ランプユニットと前記冷却手段との間に連結されたシート状をなすフレキシブル熱伝導手段と、
   を備え、
   前記シート状をなすフレキシブル熱伝導手段の一端は、前記取付ブラケットと第１取付プレートとの間に挟み込まれて固定されていて、
   前記シート状をなすフレキシブル熱伝導手段の他端は、前記冷却手段と第２取付プレートとの間に挟み込まれて固定されている、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記冷却手段と前記シート状をなすフレキシブル熱伝導手段の他端との連結箇所は、前記光軸調整機構よりも前記ピボット機構側に位置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記冷却手段のうち少なくとも外部に露出している部分には、空気通過路が車両の走行方向に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。

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