光源ユニット
【課題】放熱性に優れると共に、小型であって、取り付け及び取り外しが容易である光源ユニットの構成を提供すること。
【解決手段】レンズ外周を保持する保持手段で規定される仮想円筒内にヒートブロックとリフレクタとが収納され、車両の被取付部へ取り付けられる光源ユニットであって、前記ヒートブロックの外周面には仕切り板で仕切られた第１の放熱部および第２の放熱部が備えられ、前記ヒートブロックにおいて前記レンズ側に配置される前記第１の放熱部には周方向に立設されたフィンが複数枚備えられ、前記第２の放熱部には前記ヒートブロックの軸方向に立設されたフィンが複数枚備えられ、前記仕切り板は取付リブを有し、該取付リブには前記車両の被取付部へ取り付けるための取付手段が備えられていることを特徴とする、光源ユニットとする。
【解決手段】レンズ外周を保持する保持手段で規定される仮想円筒内にヒートブロックとリフレクタとが収納され、車両の被取付部へ取り付けられる光源ユニットであって、前記ヒートブロックの外周面には仕切り板で仕切られた第１の放熱部および第２の放熱部が備えられ、前記ヒートブロックにおいて前記レンズ側に配置される前記第１の放熱部には周方向に立設されたフィンが複数枚備えられ、前記第２の放熱部には前記ヒートブロックの軸方向に立設されたフィンが複数枚備えられ、前記仕切り板は取付リブを有し、該取付リブには前記車両の被取付部へ取り付けるための取付手段が備えられていることを特徴とする、光源ユニットとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヘッドランプ等の車両用灯具の光源として、ＬＥＤランプを有する光源ユニットが利用されている。このような光源ユニットの例として、特許文献１〜３に開示される光源ユニットが挙げられる。特許文献１に開示の構成では光源ユニットは給電ソケットを介してヒートシンクを兼ねたブラケットに着脱可能に取り付けられている。
特許文献２および特許文献３に開示の構成では光源ユニットの下部に放熱フィンが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４１５４９号公報
【特許文献２】特許第４２３２７２５号公報
【特許文献３】特開２００９−１９９７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成では、ブラケットは複数のマウント部を備えると共にマウント部と反対側に放熱フィンを複数備えるため大型となり、装置の構成および光学系が複雑化する。特許文献２および特許文献３の構成では、光源ユニット自体に放熱フィンが設けられるため装置の構成は簡素化するが、光源ユニットの取り付け及び取り外しの容易性を考慮した構成となっていない。
一方、ＬＥＤランプを備える光源ユニットは、ＬＥＤランプの高輝度化に伴って高い放熱性が求められるが、特許文献１〜３に開示の構成はいずれも放熱性に向上の余地がある。
そこで、本発明は、放熱性に優れると共に、小型であって、取り付け及び取り外しの容易性を考慮した光源ユニットの構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記の本発明に想到した。すなわち、本発明の第１の局面は、
レンズ外周を保持する保持手段で規定される仮想円筒内にヒートブロックとリフレクタとが収納され、車両の被取付部へ取り付けられる光源ユニットであって、
前記ヒートブロックの外周面には仕切り板で仕切られた第１の放熱部および第２の放熱部が備えられ、
前記ヒートブロックにおいて前記レンズ側に配置される前記第１の放熱部には周方向に立設されたフィンが複数枚備えられ、前記第２の放熱部には前記ヒートブロックの軸方向に立設されたフィンが複数枚備えられ、
前記仕切り板は取付リブを有し、該取付リブには前記車両の被取付部へ取り付けるための取付手段が備えられていることを特徴とする、光源ユニットである。
【０００６】
本発明の第１の局面における光源ユニットでは、ヒートブロックにおいて、レンズ側の第１の放熱部には各フィンが周方向に立設され、第２の放熱部には各フィンが軸方向に立設される。これにより、ヒートブロック周囲の空気はレンズ側において第１の放熱部の各フィンに沿ってヒートブロックの周方向に流れると共に、レンズと反対側（すなわち、光源ユニットの後部側）において第２の放熱部の各フィンに沿ってヒートブロックの軸方向に流れることとなる。その結果、ヒートブロック周囲の空気はヒートブロックの外縁に沿って効率的に流れるため、第１の放熱部の各フィンと第２の放熱部の各フィンとを同一の方向に立設する場合に比べて、ヒートブロック周囲の空気流れが良好となり、優れた放熱効果を奏する。
【０００７】
ところで、第１の放熱部と第２の放熱部とでフィンの立設の方向を上記と逆にした構成（すなわち、第１の放熱部では各フィンを軸方向に立設し、第２の放熱部１８では各フィンを周方向に立設する構成）が考えられる。このような構成では、第１の放熱部で軸方向に立設された各フィンの前方側は保持手段によって塞がれ、該各フィンの後方側は仕切り板によって塞がれることになるため、該各フィン間に空気が停留し、放熱効果が著しく低下する。
それに対して、第１の局面に係る構成では、第２の放熱部で軸方向に立設された各フィンの前方側は仕切り板によって塞がれるものの、該各フィンの後方側は開放されているため、該各フィンの後方側へスムーズに空気が流れ、放熱効果が阻害されるおそれがない。
【０００８】
加えて、レンズ外周を保持する保持手段で規定される仮想円筒内にヒートブロックとリフレクタとが収納されるため、光源ユニットを小型化できる。また、第１の放熱部と第２の放熱部とを仕切る仕切り板に設けられた取付リブにより、車両の被取付部に対する光源ユニットの取り付け及び取り外しの容易性を考慮した構成となっている。
【０００９】
本発明の第２の局面は、上記第１の局面の光源ユニットにおいて、取付手段は取付リブに形成された係合孔であり、その係合孔に係合された係合手段によって取付リブが車両の被取付部へ取り付けられる、光源ユニットである。
当該第２の局面の光源ユニットによれば、簡易な構成で車両の被取付部に対する光源ユニットの取り付け及び取り外しが一層容易となる。その結果、光源ユニットの交換や修理等の手間が軽減される。
【００１０】
本発明の第３の局面は、上記第１または第２の局面の光源ユニットにおいて、仕切り板はヒートブロックのほぼ中央に形成され、取付リブは該ヒートブロックからその半径方向へ突出している、光源ユニットである。
当該第３の局面の光源ユニットによれば、当該仕切り板によって第１の放熱部と第２の放熱部がヒートブロックのほぼ中央で仕切られるため、第１および第２の放熱部の面積がそれぞれ十分確保されて放熱のバランスが良くなり、全体として放熱性が一層向上する。さらに、取付リブがヒートブロックからその半径方向へ突出しているため、車両の被取付部に対する光源ユニットの取り付け及び取り外しが一層容易となる。
【００１１】
ところで、仕切り板を省くと共に、第２の放熱部の各フィンと同様に、第１の放熱部にもヒートブロックの軸方向にフィンを立設し、第１の放熱部の各フィンと第２の放熱部の各フィンとを繋げて一体化した構成が考えられる。このような構成では、該各フィンがヒートブロックの前端側から後端側まで連続するため各フィンが長くなり、該各フィン間に空気が停留し易いことから、放熱効果が著しく低下する。
それに対して、第３の局面に係る構成では、第２の放熱部の各フィンがヒートブロックの前後方向のほぼ半分の長さとなり、上記構成よりも短くなるため、該各フィン間に空気が停留し難くなることから、放熱効果が高められる。
【００１２】
本発明の第４の局面は、上記第１〜第３のいずれかの局面の光源ユニットにおいて、ヒートブロックにはその軸方向にガイドリブが形成され、該ガイドリブは車両の被取付部へ係合する、光源ユニットである。
当該第４の局面の光源ユニットによれば、ガイドリブが車両の被取付部に係合するため、車両の被取付部に対する光源ユニットの取り付けの安定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態である光源ユニット１０の斜視図。
【図２】光源ユニット１０の分解斜視図。
【図３】光源ユニット１０の左側面図。
【図４】光源ユニット１０の下面図。
【図５】図５（Ａ）は光源ユニット１０の正面図。図５（Ｂ）は光源ユニット１０の背面図。
【図６】車両の被取付部３０の斜視図。
【図７】光源ユニット１０を車両の被取付部３０に取り付けた状態を示す斜視図。
【図８】本発明の第２実施形態である光源ユニット４０の分解斜視図。
【図９】本発明の第３実施形態である光源ユニット５０の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態について詳細に説明する。図１〜図４，図５（Ａ），図５（Ｂ）は順に、第１実施形態の光源ユニット１０の斜視図、分解斜視図、左側面図、下面図、正面図、背面図である。
尚、以下の説明において、「前方側」とは光源ユニット１０の正面側であり、「左側」とは光源ユニット１０を正面側から見て左側である。
【００１５】
［光源ユニット１０の構成］
光源ユニット１０は、図１に示すように、車両用の前照灯であり、プロジェクタ型のユニット構造を成している。光源ユニット１０は、図２に示すように、レンズ１１（フランジ１１ａ、切欠１１ｂ、貫通孔１１ｃ）、レンズホルダ１２（保持手段：周壁部１２ａ、レンズ押さえ部１２ｂ、係合爪１２ｃ）、シェード１３（レンズ取付部１３ａ、カットライン形成部１３ｂ、突起１３ｃ，１３ｄ、フランジ１３ｅ、固定部１３ｆ、貫通孔１３ｇ、雄ネジ１３ｈ、カットライン１３ｉ、係合突起１３ｊ，１３ｋ）、ヒートブロック１４（傾斜部１４ａ、平坦部１４ｂ）、仕切り板１５、取付リブ１６、係合孔（取付手段）１６ａ、位置合わせ孔１６ｂ、第１の放熱部１７（フィン１７ａ、切断部１７ｂ、雌ネジ１７ｃ）、第２の放熱部１８（フィン１８ａ、切断部１８ｂ）、ガイドリブ１９、第３の放熱部２０（フィン２０ａ）、台座２１、取付部材２２（係合突起２２ａ、貫通孔２２ｂ）、取付部材２３（貫通孔２３ａ）、リフレクタ２４（反射面２４ａ、係合枠２４ｂ，２４ｃ）、光源２５（光源チップ２５ａ、筺体２５ｂ、コネクタ２５ｃ）、固定部材２６（板材２６ａ、連結材２６ｂ、係合枠２６ｃ）、クリップ２７（係合手段：頭部２７ａ、鍔部２７ｂ、脚部２７ｃ）などから構成される。
【００１６】
図２に示すように、投影用のレンズ１１は非球面型凸レンズであり、レンズ１１の外周縁部には薄肉円板リング状のフランジ１１ａが形成され、フランジ１１ａには１個の切欠１１ｂと２個の貫通孔１１ｃとが形成されている。
レンズホルダ１２は、可撓性を有する合成樹脂材料の射出成形により一体形成されており、周壁部１２ａとレンズ押さえ部１２ｂとが設けられている。
周壁部１２ａは略円筒状を成し、周壁部１２ａの内径はレンズ１１の外径より僅かに大きく形成され、周壁部１２ａの内壁面には複数個の係合爪１２ｃが突設されている。
レンズ押さえ部１２ｂは薄肉円板リング状を成し、周壁部１２ａの前方側に形成されている。
【００１７】
シェード１３は、光不透過性を有する合成樹脂材料の射出成形により一体形成されており、レンズ取付部１３ａとカットライン形成部１３ｂとが設けられている。
レンズ取付部１３ａは略リング状を成し、レンズ取付部１３ａの外径はレンズ１１のフランジ１１ａの外径と略同一であり、レンズ取付部１３ａの前方側には１個の突起１３ｃと２個の突起１３ｄとが突設されている。レンズ取付部１３ａの外周縁部には、薄肉円板状のフランジ１３ｅが形成されている。レンズ取付部１３ａの下方には固定部１３ｆが突設され、固定部１３ｆには貫通孔１３ｇが形成されている。貫通孔１３ｇには雄ネジ１３ｈが挿通される。
カットライン形成部１３ｂは、レンズ取付部１３ａの後方側に形成され、台形凹状に切り込まれたエッジから成るカットライン（カットオフライン）１３ｉが設けられている。カットライン形成部１３ｂの左右外側にはそれぞれ、同一形状の２個の係合突起１３ｊ，１３ｋが突設されている。各係合突起１３ｊ，１３ｋはそれぞれ、並列配置された２個の突条から成る。
【００１８】
ヒートブロック１４は、光不透過性を有すると共に熱伝導性に優れた材料により一体形成されており（例えば、合成樹脂材料の射出成形、アルミニウム合金などの金属材料のダイカストなど）、略半円柱状を成して、当該半円柱の軸方向が光源ユニット１０の光軸１０ａの方向となるように配置されている。ヒートブロック１４には、仕切り板１５、取付リブ１６、第１の放熱部１７、第２の放熱部１８、ガイドリブ１９、第３の放熱部２０、台座２１、取付部材２２，２３が設けられている。
【００１９】
仕切り板１５は、略矩形板状を成し、ヒートブロック１４の下方側にて前後方向（すなわち、ヒートブロック１４の軸方向）のほぼ中央に形成されている。
取付リブ１６は、仕切り板１５の左右両端部から成り、略半円柱状のヒートブロック１４からその半径方向へ突出している。
取付リブ１６には、２個の係合孔（取付手段）１６ａと２個の位置合わせ孔１６ｂとが貫通形成されている。各係合孔１６ａは取付リブ１６の左右両端部近傍に配置され、各位置合わせ孔１６ｂは各係合孔１６ａの近傍にて取付リブ１６の中央寄りに配置されている。尚、各位置合わせ孔１６ｂの直径は各係合孔１６ａに比べて極小さいため、各位置合わせ孔１６ｂが設けられていても取付リブ１６の強度が低下することはない。
【００２０】
図３に示すように、ヒートブロック１４の下方側の外周面には、仕切り板１５で仕切られた第１の放熱部１７および第２の放熱部１８が形成されている。
第１の放熱部１７はレンズ１１側（光源ユニット１０の前方側）に配置され、第１の放熱部１７には、略半円柱状のヒートブロック１４の周方向（即ち、レンズホルダ１２で規定される仮想円筒２８の周方向）に立設されたフィン１７ａが等間隔に６枚備えられている。レンズ１１側に配置されている２枚のフィン１７ａはフランジ状を成し、それ以外のフィン１７ａは半円板状を成しており、各フィン１７ａの先端部分は全体として半円柱の周面に位置している。
図４に示すように、第１の放熱部１７において、最もレンズ１１側に配置されているフィン１７ａには、シェード１３の固定部１３ｆを合致させるために切断された切断部１７ｂが形成されている。切断部１７ｂが形成されたフィン１７ａに隣接するフィン１７ａの中央部は他の部分よりも外方へ延長され、その延長された部分には雌ネジ１７ｃ（図２参照）が形成されている。
図４に示すように、第２の放熱部１８は光源ユニット１０の後方側に配置され、第２の放熱部１８には、略半円柱状のヒートブロック１４の軸方向（即ち、光源ユニット１０の光軸１０ａの方向）に立設されたフィン１８ａが等間隔に９枚備えられ、各フィン１８ａの後端側は開放されている。各フィン１８ａは矩形板状を成し、各フィン１８ａの高さは、ヒートブロック１４の左右両側から中央部へ向けて高くなっており、各フィン１８ａの先端部分は全体として半円柱の周面に位置している。
【００２１】
図２に示すように、ヒートブロック１４の上面において、第１の放熱部１７の上方側には中心軸に向かって傾斜する２つの傾斜面を有する傾斜部１４ａが形成され、第２の放熱部１８の上方側には平坦部１４ｂが形成されている。
２枚のガイドリブ１９は、略矩形板状を成し、略半円柱状のヒートブロック１４の軸方向に立設され、ヒートブロック１４の傾斜部１４ａの左右両端側から突出している。
【００２２】
ヒートブロック１４の平坦部１４ｂには、第３の放熱部２０、台座２１、取付部材２２，２３が立設されている。
第３の放熱部２０はヒートブロック１４の後端部右側に配置され、第３の放熱部２０には矩形板状のフィン２０ａが等間隔に３枚備えられている。
台座２１は平坦部１４ｂのほぼ中央に配置され、上面が平坦な略直方体状を成している。
各取付部材２２，２３は台座２１を四方から囲むように配置され、ヒートブロック１４の左側に配置された２個の取付部材２２には係合突起２２ａが突設され、ヒートブロック１４の右側に配置された２個の取付部材２３の上面は平坦に形成されている。
【００２３】
図４に示すように、第２の放熱部１８において、台座２１の下方に配置されているフィン１８ａには、切断部１８ｂが形成されている。
また、ヒートブロック１４において、各取付部材２２，２３の近傍にはそれぞれ各貫通孔２２ｂ，２３ａが形成されている。
切断部１８ｂおよび各貫通孔２２ｂ，２３ａを形成することにより、ヒートブロック１４を射出成形やダイカストにて形成する際に、形状変形が発生することが防止される。すなわち、切断部１８ｂおよび各貫通孔２２ｂ，２３ａを形成しておけば、ヒートブロック１４の形成材料の冷却時に台座２１および各取付部材２２，２３の形成箇所近傍に大きな熱収縮が起こっても、その形成材料の熱収縮による形状歪みを切断部１８ｂおよび各貫通孔２２ｂ，２３ａによって逃がすことが可能になるため、ヒートブロック１４全体の形状変形が防止される。
【００２４】
図２に示すように、リフレクタ２４は、可撓性を有する材料により一体形成されており（例えば、合成樹脂材料の射出成形、金属板のプレス成形など）、前方側がシェード１３のレンズ取付部１３ａに合致するように半円形に開口され、下方側がシェード１３の上面とヒートブロック１４の上面および光源２５のコネクタ２５ｃに合致するように開口され、前方側から中央部分を経て後方側までが閉塞してシェード１３の上面側およびヒートブロック１４の上面側を覆う略ドーム状を成している。
リフレクタ２４の内壁面において光源２５の光が投射される部分には、光源２５の光を反射する反射面２４ａが設けられている。尚、反射面２４ａを設けるには、例えば、反射性の高い微粉末材料が添加された塗料の塗装、反射性の高い金属材料（例えば、アルミニウム、クロムなど）のメッキや蒸着などを用いればよい。反射面２４ａは第１焦点と第２焦点と光軸（いずれも図示略）とを有し、第２焦点は、水平断面上の焦線、すなわち、リフレクタ２４を上方（平面）から見て両端が前方側に位置し中央が後方側に位置するような湾曲した焦線となる。
リフレクタ２４の下端部左右両側にはそれぞれ、同一形状の２個の係合枠２４ｂ，２４ｃが下方に向けて突設されている。
【００２５】
光源２５は、光源チップ２５ａ、筺体２５ｂ、コネクタ２５ｃなどから構成される。
光源チップ２５ａは、自発光半導体型光源（例えば、ＬＥＤ、有機ＥＬなど）を備える。
筺体２５ｂは略直方体状を成し、筺体２５ｂの上面側には光源チップ２５ａが発光面を上方に向けて取付固定され、筺体２５ｂの左側面側にはコネクタ２５ｃが取付固定されている。
コネクタ２５ｃは、筺体２５ｂの内部に設けられた配線材（図示略）を介して光源チップ２５ａに接続されると共に、外部電源から光源チップ２５ａへ給電を行うための給電ケーブル（図示略）が接続される。
【００２６】
固定部材２６は、可撓性を有する合成樹脂板または金属板から成り、光源２５の筺体２５ｂの上部前後両側を押圧するための２枚の板材２６ａと、各板材２６ａを連結する連結材２６ｂとを備える。各板材２６ａの左側にはそれぞれ、係合枠２６ｃが下方に向けて突設されている。
【００２７】
クリップ２７は、可撓性を有する合成樹脂材料から成り、略球体状の頭部２７ａと、頭部２７ａに接続された円板状の鍔部２７ｂと、鍔部２７ｂに接続されて自由端部に向けて広がる略円錐状の脚部２７ｃとを備える。
【００２８】
［光源ユニット１０の組み付け状態（図２参照）］
シェード１３の後方側がヒートブロック１４の前方側に取り付けられ、シェード１３の固定部１３ｆがヒートブロック１４における第１の放熱部１７の切断部１７ｂに合致され、第１の放熱部１７のフィン１７ａの雌ネジ１７ｃと固定部１３ｆの貫通孔１３ｇとが連通された状態で、貫通孔１３ｇの前方側から雌ネジ１７ｃに雄ネジ１３ｈが挿通されて螺合されることにより、ヒートブロック１４に対してシェード１３が取付固定されている。なお、シェード１３の位置決めはヒートブロック１４に立設された位置決め用のリブ（図示せず）により行われている。
【００２９】
ヒートブロック１４の台座２１の上には光源２５が載置され、固定部材２６が光源２５の上方から被着され、固定部材２６の各板材２６ａが各取付部材２２，２３間に差し渡され、光源２５の筺体２５ｂの上部前後両側が各板材２６ａにより押圧された状態で、各板材２６ａの係合枠２６ｃがヒートブロック１４の各取付部材２２の係合突起２２ａに係合されることにより、ヒートブロック１４に対して光源２５が取付固定されている。
リフレクタ２４がシェード１３の上方から被着され、リフレクタ２４の各係合枠２４ｂ，２４ｃがシェード１３の各係合突起１３ｊ，１３ｋにそれぞれ係合されることにより、シェード１３に対してリフレクタ２４が取付固定されている。リフレクタ２４の後端部左側からは、光源２５のコネクタ２５ｃが露出されている。
【００３０】
レンズ１１の後方側がシェード１３のレンズ取付部１３ａの前方側に取り付けられ、レンズ１１のフランジ１１ａの切欠１１ｂがレンズ取付部１３ａの突起１３ｃに係合されると共に、フランジ１１ａの各貫通孔１１ｃがそれぞれレンズ取付部１３ａの各突起１３ｄに係合されることにより、シェード１３に対してレンズ１１が位置決めされた状態で仮固定されている。
【００３１】
レンズホルダ１２の周壁部１２ａがシェード１３およびリフレクタ２４に被着されてレンズホルダ１２がレンズ１１の前方側に取り付けられ、レンズ押さえ部１２ｂの内壁面がレンズ１１のフランジ１１ａに当接されてレンズ１１の外周が保持された状態で、レンズホルダ１２の各係合爪１２ｃがシェード１３のフランジ１３ｅに係合されることにより、シェード１３に対してレンズホルダ１２が取付固定されている。
ヒートブロック１４における取付リブ１６の各係合孔１６ａの後方側から、各クリップ２７の頭部２７ａが挿通され、各クリップ２７の鍔部２７ｂが取付リブ１６の後方側に当接された状態で、各頭部２７ａが各係合孔１６ａに係合されることにより、取付リブ１６に対して各クリップ２７が取付固定されている。
【００３２】
［光源ユニット１０の取付構成］
以上のように組み付けられた光源ユニット１０は、レンズ１１の外周を保持するレンズホルダ（保持手段）１２で規定される仮想円筒２８内にヒートブロック１４とリフレクタとが収納され、車両の被取付部３０へ取り付けられる。車両の被取付部３０は、合成樹脂材料の射出成形により一体形成され、車両の前方部分（図示略）に取付固定される。
図６に示すように、車両の被取付部３０には、被取付孔３１、ガイド部材３２、凹部３３、貫通孔３４、位置合わせ突起３５などが備えられる。車両の被取付部３０には、被取付孔３１および貫通孔３４が貫通形成されている。
【００３３】
被取付孔３１は略円形状を成しており、被取付孔３１の開口部の径はレンズホルダ１２の外径よりも大きく形成されている。
２個のガイド部材３２は被取付孔３１の左右両側にてその開口部に対して垂直方向に立設され、各ガイド部材３２にはそれぞれガイド溝３２ａが穿設されている。
凹部３３は光源ユニット１０の取付リブ１６と合致する略矩形状の凹みから成り、各ガイド部材３２の下方側に位置する被取付孔３１の周縁部に配置されている。
２個の貫通孔３４は凹部３３の左右両端部近傍に配置されている。２個の各位置合わせ突起３５は、各貫通孔３４の近傍にて凹部３３の中央寄りに配置され、車両の被取付部３０の後方側へ突出している。
【００３４】
図７に示すように、光源ユニット１０の前方側（レンズ１１側）を被取付孔３１の後方側から挿入し、光源ユニット１０の各ガイドリブ１９をそれぞれ各ガイド部材３２のガイド溝３２ａに挿入して係合させ、各ガイド部材３２に対して各ガイドリブ１９を取り付ける。
そして、取付リブ１６の各位置合わせ孔１６ｂに位置合わせ突起３５を挿入して正確な位置決めを行いながら、取付リブ１６に取付固定されている各クリップ２７の頭部２７ａを各貫通孔３４に挿入し、各頭部２７ａを各貫通孔３４に係合させ、各貫通孔３４に対して各クリップ２７を取付固定する。
その結果、各ガイド部材３２と各ガイドリブ１９との係合と、各貫通孔３４に対する各クリップ２７の取付固定とにより、車両の被取付部３０に対して光源ユニット１０が取付固定される。
【００３５】
以上のように車両の被取付部３０へ取り付けられた光源ユニット１０において、光源２５の光源チップ２５ａを点灯発光させると、光源チップ２５ａの光は上方に放射されてリフレクタ２４の反射面２４ａで反射され、その反射光は反射面２４ａの第２焦点に集中する。その反射面２４ａの第２焦点に集中する反射光の一部は、シェード１３のカットライン１３ｉによりカット（カットオフ）される。
反射面２４ａの第２焦点に集中する反射光のうち、シェード１３のカットライン１３ｉによりカットされなかった反射光は、カットライン１３ｉによって規定された所定の配光パターン（例えば、車両のすれ違い用配光パターン）を形成し、レンズ１１を透過して前方側へ投影され、路面などを照明する。
【００３６】
ここで、レンズ１１について、前方側が曲率の大きな凸非球面を成すと共に、後方側は曲率の小さな凸非球面または平非球面（平面）を成し、焦点距離が小さくなるように構成すれば、光源ユニット１０の前後方向（レンズ１１の光軸方向）の寸法をコンパクトにできる。
【００３７】
［第１実施形態の作用・効果］
第１実施形態の光源ユニット１０では、ヒートブロック１４において、レンズ１１側の第１の放熱部１７には各フィン１７ａが周方向に立設され、第２の放熱部１８には各フィン１８ａが軸方向に立設される。これにより、ヒートブロック１４周囲の空気はレンズ１１側において第１の放熱部１７の各フィン１７ａに沿ってヒートブロック１４の周方向（図４に示す矢印α方向）に流れると共に、レンズ１１と反対側（すなわち、光源ユニット１０の後部側）において第２の放熱部１８の各フィン１８ａに沿ってヒートブロック１４の軸方向（図４に示す矢印β方向）に流れることとなる。その結果、ヒートブロック１４周囲の空気はヒートブロック１４の外縁に沿って効率的に流れるため、第１の放熱部１７の各フィン１７ａと第２の放熱部１８の各フィン１８ａとを同一の方向に立設する場合に比べて、ヒートブロック１４周囲の空気流れが良好となり、優れた放熱効果を奏する。
【００３８】
ところで、第１の放熱部１７と第２の放熱部１８とでフィンの立設の方向を上記と逆にした構成（すなわち、第１の放熱部１７では各フィンを軸方向に立設し、第２の放熱部１８では各フィンを周方向に立設する構成）が考えられる。このような構成では、第１の放熱部１７で軸方向に立設された各フィンの前方側はレンズホルダ１２によって塞がれ、該各フィンの後方側は仕切り板１５によって塞がれることになるため、該各フィン間に空気が停留し、放熱効果が著しく低下する。
それに対して、第１実施形態の構成では、第２の放熱部１８で軸方向に立設された各フィン１８ａの前方側は仕切り板１５によって塞がれるものの、各フィン１８ａの後方側は開放されているため、各フィン１８ａの後方側へスムーズに空気が流れ、放熱効果が阻害されるおそれがない。
【００３９】
加えて、第１実施形態では、レンズ１１外周を保持するレンズホルダ１２で規定される仮想円筒２８内にヒートブロック１４とリフレクタ２４とが収納されるため、光源ユニット１０を小型化できる。また、第１の放熱部１７と第２の放熱部１８とを仕切る仕切り板１５に設けられた取付リブ１６と、取付リブ１６に形成された係合孔１６ａとにより、車両の被取付部３０に対する光源ユニット１０の取り付け及び取り外しの容易性を考慮した構成となっている。
【００４０】
また、第１実施形態の光源ユニット１０では、取付リブ１６に形成された係合孔（取付手段）１６ａに係合されたクリップ（係合手段）２７により、取付リブ１６が車両の被取付部３０へ取り付けられる。そのため、簡易な構成で車両の被取付部３０に対する光源ユニット１０の取り付け及び取り外しが一層容易となる。その結果、光源ユニット１０の交換や修理等の手間が軽減される。
【００４１】
また、第１実施形態の光源ユニット１０では、仕切り板１５はヒートブロック１４のほぼ中央に形成され、取付リブ１６はヒートブロック１４からその半径方向へ突出している。そのため、仕切り板１５によって第１の放熱部１７と第２の放熱部１８がヒートブロック１４のほぼ中央で仕切られるため、各放熱部１７，１８の面積がそれぞれ十分確保されて放熱のバランスが良くなり、全体として放熱性が一層向上する。さらに、取付リブ１６がヒートブロック１４からその半径方向へ突出しているため、車両の被取付部３０に対する光源ユニット１０の取り付け及び取り外しが一層容易となる。
【００４２】
ところで、仕切り板１５を省くと共に、第２の放熱部１８の各フィン１８ａと同様に、第１の放熱部１７にもヒートブロック１４の軸方向にフィンを立設し、第１の放熱部１７の該各フィンと第２の放熱部１８の各フィン１８ａとを繋げて一体化した構成が考えられる。このような構成では、該各フィンがヒートブロック１４の前端側から後端側まで連続するため各フィンが長くなり、該各フィン間に空気が停留し易いことから、放熱効果が著しく低下する。
それに対して、第１実施形態の構成では、第２の放熱部１８の各フィン１８ａがヒートブロック１４の前後方向のほぼ半分の長さとなり、上記構成よりも短くなるため、各フィン１８ａ間に空気が停留し難くなることから、放熱効果が高められる。
【００４３】
また、第１実施形態の光源ユニット１０では、ヒートブロック１４の軸方向に各ガイドリブ１９が形成され、各ガイドリブ１９は車両の被取付部３０の各ガイド部材３２に係合するため、車両の被取付部３０に対する光源ユニット１０の取り付けの安定性を高めることができる。
【００４４】
［別の実施形態］
図８は、本発明の第２実施形態である光源ユニット４０の分解斜視図である。光源ユニット４０において、第１実施形態の光源ユニット１０と異なるのは、レンズホルダ１２が省かれ、取付ネジ４１を用いてレンズ１１がシェード１３のレンズ取付部１３ａに直接取付固定される点だけである。
光源ユニット４０では、レンズ１１の外周がシェード１３のレンズ取付部１３ａによって保持されるため、レンズ取付部１３ａが保持手段となり、仮想円筒２８はレンズ取付部１３ａで規定される。
【００４５】
図９は、本発明の第３実施形態である光源ユニット５０の分解斜視図である。光源ユニット５０において、第１実施形態の光源ユニット１０と異なるのは、レンズホルダ１２が省かれ、レンズ１１がシェード１３とリフレクタ２４とに挟設されて取付固定される点だけである。
光源ユニット５０では、レンズ１１の外周がシェード１３とリフレクタ２４とによって保持されるため、シェード１３およびリフレクタ２４が保持手段となり、仮想円筒２８はシェード１３およびリフレクタ２４で規定される。
【００４６】
ところで、上記各実施形態ではクリップ２７を用いて車両の被取付部３０へ光源ユニット１０，４０，５０を取付固定しているが、クリップ２７を雄ネジに置き換えると共に、車両の被取付部３０の貫通孔３４に雌ネジを切っておき、該雄ネジを貫通孔３４の雌ネジに螺合させるようにしてもよい。この場合には、該雄ネジが係合手段となるが、クリップ２７や雄ネジに限らず、取付リブ１６の係合孔１６ａに係合させて車両の被取付部３０へ取り付けるための係合手段であれば、どのような係合手段に置き換えてもよい。
また、上記各実施形態ではシェード１３とヒートブロック１４とが別体物になっているが、シェード１３とヒートブロック１４とを一体化してもよい。
また、各フィン１７ａ，１８ａの枚数および間隔は適宜変更してもよい。
【００４７】
本発明は、上記各実施形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
【符号の説明】
【００４８】
１０，４０，５０…光源ユニット
１１…レンズ
１２…レンズホルダ（保持手段）
１４…ヒートブロック
１５…仕切り板
１６…取付リブ
１６ａ…係合孔（取付手段）
１７…第１の放熱部
１７ａ…フィン
１８…第２の放熱部
１８ａ…フィン
１９…ガイドリブ
２４…リフレクタ
２７…クリップ（係合手段）
２８…仮想円筒
３０…車両の被取付部
【技術分野】
【０００１】
本発明は光源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヘッドランプ等の車両用灯具の光源として、ＬＥＤランプを有する光源ユニットが利用されている。このような光源ユニットの例として、特許文献１〜３に開示される光源ユニットが挙げられる。特許文献１に開示の構成では光源ユニットは給電ソケットを介してヒートシンクを兼ねたブラケットに着脱可能に取り付けられている。
特許文献２および特許文献３に開示の構成では光源ユニットの下部に放熱フィンが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４１５４９号公報
【特許文献２】特許第４２３２７２５号公報
【特許文献３】特開２００９−１９９７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成では、ブラケットは複数のマウント部を備えると共にマウント部と反対側に放熱フィンを複数備えるため大型となり、装置の構成および光学系が複雑化する。特許文献２および特許文献３の構成では、光源ユニット自体に放熱フィンが設けられるため装置の構成は簡素化するが、光源ユニットの取り付け及び取り外しの容易性を考慮した構成となっていない。
一方、ＬＥＤランプを備える光源ユニットは、ＬＥＤランプの高輝度化に伴って高い放熱性が求められるが、特許文献１〜３に開示の構成はいずれも放熱性に向上の余地がある。
そこで、本発明は、放熱性に優れると共に、小型であって、取り付け及び取り外しの容易性を考慮した光源ユニットの構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記の本発明に想到した。すなわち、本発明の第１の局面は、
レンズ外周を保持する保持手段で規定される仮想円筒内にヒートブロックとリフレクタとが収納され、車両の被取付部へ取り付けられる光源ユニットであって、
前記ヒートブロックの外周面には仕切り板で仕切られた第１の放熱部および第２の放熱部が備えられ、
前記ヒートブロックにおいて前記レンズ側に配置される前記第１の放熱部には周方向に立設されたフィンが複数枚備えられ、前記第２の放熱部には前記ヒートブロックの軸方向に立設されたフィンが複数枚備えられ、
前記仕切り板は取付リブを有し、該取付リブには前記車両の被取付部へ取り付けるための取付手段が備えられていることを特徴とする、光源ユニットである。
【０００６】
本発明の第１の局面における光源ユニットでは、ヒートブロックにおいて、レンズ側の第１の放熱部には各フィンが周方向に立設され、第２の放熱部には各フィンが軸方向に立設される。これにより、ヒートブロック周囲の空気はレンズ側において第１の放熱部の各フィンに沿ってヒートブロックの周方向に流れると共に、レンズと反対側（すなわち、光源ユニットの後部側）において第２の放熱部の各フィンに沿ってヒートブロックの軸方向に流れることとなる。その結果、ヒートブロック周囲の空気はヒートブロックの外縁に沿って効率的に流れるため、第１の放熱部の各フィンと第２の放熱部の各フィンとを同一の方向に立設する場合に比べて、ヒートブロック周囲の空気流れが良好となり、優れた放熱効果を奏する。
【０００７】
ところで、第１の放熱部と第２の放熱部とでフィンの立設の方向を上記と逆にした構成（すなわち、第１の放熱部では各フィンを軸方向に立設し、第２の放熱部１８では各フィンを周方向に立設する構成）が考えられる。このような構成では、第１の放熱部で軸方向に立設された各フィンの前方側は保持手段によって塞がれ、該各フィンの後方側は仕切り板によって塞がれることになるため、該各フィン間に空気が停留し、放熱効果が著しく低下する。
それに対して、第１の局面に係る構成では、第２の放熱部で軸方向に立設された各フィンの前方側は仕切り板によって塞がれるものの、該各フィンの後方側は開放されているため、該各フィンの後方側へスムーズに空気が流れ、放熱効果が阻害されるおそれがない。
【０００８】
加えて、レンズ外周を保持する保持手段で規定される仮想円筒内にヒートブロックとリフレクタとが収納されるため、光源ユニットを小型化できる。また、第１の放熱部と第２の放熱部とを仕切る仕切り板に設けられた取付リブにより、車両の被取付部に対する光源ユニットの取り付け及び取り外しの容易性を考慮した構成となっている。
【０００９】
本発明の第２の局面は、上記第１の局面の光源ユニットにおいて、取付手段は取付リブに形成された係合孔であり、その係合孔に係合された係合手段によって取付リブが車両の被取付部へ取り付けられる、光源ユニットである。
当該第２の局面の光源ユニットによれば、簡易な構成で車両の被取付部に対する光源ユニットの取り付け及び取り外しが一層容易となる。その結果、光源ユニットの交換や修理等の手間が軽減される。
【００１０】
本発明の第３の局面は、上記第１または第２の局面の光源ユニットにおいて、仕切り板はヒートブロックのほぼ中央に形成され、取付リブは該ヒートブロックからその半径方向へ突出している、光源ユニットである。
当該第３の局面の光源ユニットによれば、当該仕切り板によって第１の放熱部と第２の放熱部がヒートブロックのほぼ中央で仕切られるため、第１および第２の放熱部の面積がそれぞれ十分確保されて放熱のバランスが良くなり、全体として放熱性が一層向上する。さらに、取付リブがヒートブロックからその半径方向へ突出しているため、車両の被取付部に対する光源ユニットの取り付け及び取り外しが一層容易となる。
【００１１】
ところで、仕切り板を省くと共に、第２の放熱部の各フィンと同様に、第１の放熱部にもヒートブロックの軸方向にフィンを立設し、第１の放熱部の各フィンと第２の放熱部の各フィンとを繋げて一体化した構成が考えられる。このような構成では、該各フィンがヒートブロックの前端側から後端側まで連続するため各フィンが長くなり、該各フィン間に空気が停留し易いことから、放熱効果が著しく低下する。
それに対して、第３の局面に係る構成では、第２の放熱部の各フィンがヒートブロックの前後方向のほぼ半分の長さとなり、上記構成よりも短くなるため、該各フィン間に空気が停留し難くなることから、放熱効果が高められる。
【００１２】
本発明の第４の局面は、上記第１〜第３のいずれかの局面の光源ユニットにおいて、ヒートブロックにはその軸方向にガイドリブが形成され、該ガイドリブは車両の被取付部へ係合する、光源ユニットである。
当該第４の局面の光源ユニットによれば、ガイドリブが車両の被取付部に係合するため、車両の被取付部に対する光源ユニットの取り付けの安定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態である光源ユニット１０の斜視図。
【図２】光源ユニット１０の分解斜視図。
【図３】光源ユニット１０の左側面図。
【図４】光源ユニット１０の下面図。
【図５】図５（Ａ）は光源ユニット１０の正面図。図５（Ｂ）は光源ユニット１０の背面図。
【図６】車両の被取付部３０の斜視図。
【図７】光源ユニット１０を車両の被取付部３０に取り付けた状態を示す斜視図。
【図８】本発明の第２実施形態である光源ユニット４０の分解斜視図。
【図９】本発明の第３実施形態である光源ユニット５０の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態について詳細に説明する。図１〜図４，図５（Ａ），図５（Ｂ）は順に、第１実施形態の光源ユニット１０の斜視図、分解斜視図、左側面図、下面図、正面図、背面図である。
尚、以下の説明において、「前方側」とは光源ユニット１０の正面側であり、「左側」とは光源ユニット１０を正面側から見て左側である。
【００１５】
［光源ユニット１０の構成］
光源ユニット１０は、図１に示すように、車両用の前照灯であり、プロジェクタ型のユニット構造を成している。光源ユニット１０は、図２に示すように、レンズ１１（フランジ１１ａ、切欠１１ｂ、貫通孔１１ｃ）、レンズホルダ１２（保持手段：周壁部１２ａ、レンズ押さえ部１２ｂ、係合爪１２ｃ）、シェード１３（レンズ取付部１３ａ、カットライン形成部１３ｂ、突起１３ｃ，１３ｄ、フランジ１３ｅ、固定部１３ｆ、貫通孔１３ｇ、雄ネジ１３ｈ、カットライン１３ｉ、係合突起１３ｊ，１３ｋ）、ヒートブロック１４（傾斜部１４ａ、平坦部１４ｂ）、仕切り板１５、取付リブ１６、係合孔（取付手段）１６ａ、位置合わせ孔１６ｂ、第１の放熱部１７（フィン１７ａ、切断部１７ｂ、雌ネジ１７ｃ）、第２の放熱部１８（フィン１８ａ、切断部１８ｂ）、ガイドリブ１９、第３の放熱部２０（フィン２０ａ）、台座２１、取付部材２２（係合突起２２ａ、貫通孔２２ｂ）、取付部材２３（貫通孔２３ａ）、リフレクタ２４（反射面２４ａ、係合枠２４ｂ，２４ｃ）、光源２５（光源チップ２５ａ、筺体２５ｂ、コネクタ２５ｃ）、固定部材２６（板材２６ａ、連結材２６ｂ、係合枠２６ｃ）、クリップ２７（係合手段：頭部２７ａ、鍔部２７ｂ、脚部２７ｃ）などから構成される。
【００１６】
図２に示すように、投影用のレンズ１１は非球面型凸レンズであり、レンズ１１の外周縁部には薄肉円板リング状のフランジ１１ａが形成され、フランジ１１ａには１個の切欠１１ｂと２個の貫通孔１１ｃとが形成されている。
レンズホルダ１２は、可撓性を有する合成樹脂材料の射出成形により一体形成されており、周壁部１２ａとレンズ押さえ部１２ｂとが設けられている。
周壁部１２ａは略円筒状を成し、周壁部１２ａの内径はレンズ１１の外径より僅かに大きく形成され、周壁部１２ａの内壁面には複数個の係合爪１２ｃが突設されている。
レンズ押さえ部１２ｂは薄肉円板リング状を成し、周壁部１２ａの前方側に形成されている。
【００１７】
シェード１３は、光不透過性を有する合成樹脂材料の射出成形により一体形成されており、レンズ取付部１３ａとカットライン形成部１３ｂとが設けられている。
レンズ取付部１３ａは略リング状を成し、レンズ取付部１３ａの外径はレンズ１１のフランジ１１ａの外径と略同一であり、レンズ取付部１３ａの前方側には１個の突起１３ｃと２個の突起１３ｄとが突設されている。レンズ取付部１３ａの外周縁部には、薄肉円板状のフランジ１３ｅが形成されている。レンズ取付部１３ａの下方には固定部１３ｆが突設され、固定部１３ｆには貫通孔１３ｇが形成されている。貫通孔１３ｇには雄ネジ１３ｈが挿通される。
カットライン形成部１３ｂは、レンズ取付部１３ａの後方側に形成され、台形凹状に切り込まれたエッジから成るカットライン（カットオフライン）１３ｉが設けられている。カットライン形成部１３ｂの左右外側にはそれぞれ、同一形状の２個の係合突起１３ｊ，１３ｋが突設されている。各係合突起１３ｊ，１３ｋはそれぞれ、並列配置された２個の突条から成る。
【００１８】
ヒートブロック１４は、光不透過性を有すると共に熱伝導性に優れた材料により一体形成されており（例えば、合成樹脂材料の射出成形、アルミニウム合金などの金属材料のダイカストなど）、略半円柱状を成して、当該半円柱の軸方向が光源ユニット１０の光軸１０ａの方向となるように配置されている。ヒートブロック１４には、仕切り板１５、取付リブ１６、第１の放熱部１７、第２の放熱部１８、ガイドリブ１９、第３の放熱部２０、台座２１、取付部材２２，２３が設けられている。
【００１９】
仕切り板１５は、略矩形板状を成し、ヒートブロック１４の下方側にて前後方向（すなわち、ヒートブロック１４の軸方向）のほぼ中央に形成されている。
取付リブ１６は、仕切り板１５の左右両端部から成り、略半円柱状のヒートブロック１４からその半径方向へ突出している。
取付リブ１６には、２個の係合孔（取付手段）１６ａと２個の位置合わせ孔１６ｂとが貫通形成されている。各係合孔１６ａは取付リブ１６の左右両端部近傍に配置され、各位置合わせ孔１６ｂは各係合孔１６ａの近傍にて取付リブ１６の中央寄りに配置されている。尚、各位置合わせ孔１６ｂの直径は各係合孔１６ａに比べて極小さいため、各位置合わせ孔１６ｂが設けられていても取付リブ１６の強度が低下することはない。
【００２０】
図３に示すように、ヒートブロック１４の下方側の外周面には、仕切り板１５で仕切られた第１の放熱部１７および第２の放熱部１８が形成されている。
第１の放熱部１７はレンズ１１側（光源ユニット１０の前方側）に配置され、第１の放熱部１７には、略半円柱状のヒートブロック１４の周方向（即ち、レンズホルダ１２で規定される仮想円筒２８の周方向）に立設されたフィン１７ａが等間隔に６枚備えられている。レンズ１１側に配置されている２枚のフィン１７ａはフランジ状を成し、それ以外のフィン１７ａは半円板状を成しており、各フィン１７ａの先端部分は全体として半円柱の周面に位置している。
図４に示すように、第１の放熱部１７において、最もレンズ１１側に配置されているフィン１７ａには、シェード１３の固定部１３ｆを合致させるために切断された切断部１７ｂが形成されている。切断部１７ｂが形成されたフィン１７ａに隣接するフィン１７ａの中央部は他の部分よりも外方へ延長され、その延長された部分には雌ネジ１７ｃ（図２参照）が形成されている。
図４に示すように、第２の放熱部１８は光源ユニット１０の後方側に配置され、第２の放熱部１８には、略半円柱状のヒートブロック１４の軸方向（即ち、光源ユニット１０の光軸１０ａの方向）に立設されたフィン１８ａが等間隔に９枚備えられ、各フィン１８ａの後端側は開放されている。各フィン１８ａは矩形板状を成し、各フィン１８ａの高さは、ヒートブロック１４の左右両側から中央部へ向けて高くなっており、各フィン１８ａの先端部分は全体として半円柱の周面に位置している。
【００２１】
図２に示すように、ヒートブロック１４の上面において、第１の放熱部１７の上方側には中心軸に向かって傾斜する２つの傾斜面を有する傾斜部１４ａが形成され、第２の放熱部１８の上方側には平坦部１４ｂが形成されている。
２枚のガイドリブ１９は、略矩形板状を成し、略半円柱状のヒートブロック１４の軸方向に立設され、ヒートブロック１４の傾斜部１４ａの左右両端側から突出している。
【００２２】
ヒートブロック１４の平坦部１４ｂには、第３の放熱部２０、台座２１、取付部材２２，２３が立設されている。
第３の放熱部２０はヒートブロック１４の後端部右側に配置され、第３の放熱部２０には矩形板状のフィン２０ａが等間隔に３枚備えられている。
台座２１は平坦部１４ｂのほぼ中央に配置され、上面が平坦な略直方体状を成している。
各取付部材２２，２３は台座２１を四方から囲むように配置され、ヒートブロック１４の左側に配置された２個の取付部材２２には係合突起２２ａが突設され、ヒートブロック１４の右側に配置された２個の取付部材２３の上面は平坦に形成されている。
【００２３】
図４に示すように、第２の放熱部１８において、台座２１の下方に配置されているフィン１８ａには、切断部１８ｂが形成されている。
また、ヒートブロック１４において、各取付部材２２，２３の近傍にはそれぞれ各貫通孔２２ｂ，２３ａが形成されている。
切断部１８ｂおよび各貫通孔２２ｂ，２３ａを形成することにより、ヒートブロック１４を射出成形やダイカストにて形成する際に、形状変形が発生することが防止される。すなわち、切断部１８ｂおよび各貫通孔２２ｂ，２３ａを形成しておけば、ヒートブロック１４の形成材料の冷却時に台座２１および各取付部材２２，２３の形成箇所近傍に大きな熱収縮が起こっても、その形成材料の熱収縮による形状歪みを切断部１８ｂおよび各貫通孔２２ｂ，２３ａによって逃がすことが可能になるため、ヒートブロック１４全体の形状変形が防止される。
【００２４】
図２に示すように、リフレクタ２４は、可撓性を有する材料により一体形成されており（例えば、合成樹脂材料の射出成形、金属板のプレス成形など）、前方側がシェード１３のレンズ取付部１３ａに合致するように半円形に開口され、下方側がシェード１３の上面とヒートブロック１４の上面および光源２５のコネクタ２５ｃに合致するように開口され、前方側から中央部分を経て後方側までが閉塞してシェード１３の上面側およびヒートブロック１４の上面側を覆う略ドーム状を成している。
リフレクタ２４の内壁面において光源２５の光が投射される部分には、光源２５の光を反射する反射面２４ａが設けられている。尚、反射面２４ａを設けるには、例えば、反射性の高い微粉末材料が添加された塗料の塗装、反射性の高い金属材料（例えば、アルミニウム、クロムなど）のメッキや蒸着などを用いればよい。反射面２４ａは第１焦点と第２焦点と光軸（いずれも図示略）とを有し、第２焦点は、水平断面上の焦線、すなわち、リフレクタ２４を上方（平面）から見て両端が前方側に位置し中央が後方側に位置するような湾曲した焦線となる。
リフレクタ２４の下端部左右両側にはそれぞれ、同一形状の２個の係合枠２４ｂ，２４ｃが下方に向けて突設されている。
【００２５】
光源２５は、光源チップ２５ａ、筺体２５ｂ、コネクタ２５ｃなどから構成される。
光源チップ２５ａは、自発光半導体型光源（例えば、ＬＥＤ、有機ＥＬなど）を備える。
筺体２５ｂは略直方体状を成し、筺体２５ｂの上面側には光源チップ２５ａが発光面を上方に向けて取付固定され、筺体２５ｂの左側面側にはコネクタ２５ｃが取付固定されている。
コネクタ２５ｃは、筺体２５ｂの内部に設けられた配線材（図示略）を介して光源チップ２５ａに接続されると共に、外部電源から光源チップ２５ａへ給電を行うための給電ケーブル（図示略）が接続される。
【００２６】
固定部材２６は、可撓性を有する合成樹脂板または金属板から成り、光源２５の筺体２５ｂの上部前後両側を押圧するための２枚の板材２６ａと、各板材２６ａを連結する連結材２６ｂとを備える。各板材２６ａの左側にはそれぞれ、係合枠２６ｃが下方に向けて突設されている。
【００２７】
クリップ２７は、可撓性を有する合成樹脂材料から成り、略球体状の頭部２７ａと、頭部２７ａに接続された円板状の鍔部２７ｂと、鍔部２７ｂに接続されて自由端部に向けて広がる略円錐状の脚部２７ｃとを備える。
【００２８】
［光源ユニット１０の組み付け状態（図２参照）］
シェード１３の後方側がヒートブロック１４の前方側に取り付けられ、シェード１３の固定部１３ｆがヒートブロック１４における第１の放熱部１７の切断部１７ｂに合致され、第１の放熱部１７のフィン１７ａの雌ネジ１７ｃと固定部１３ｆの貫通孔１３ｇとが連通された状態で、貫通孔１３ｇの前方側から雌ネジ１７ｃに雄ネジ１３ｈが挿通されて螺合されることにより、ヒートブロック１４に対してシェード１３が取付固定されている。なお、シェード１３の位置決めはヒートブロック１４に立設された位置決め用のリブ（図示せず）により行われている。
【００２９】
ヒートブロック１４の台座２１の上には光源２５が載置され、固定部材２６が光源２５の上方から被着され、固定部材２６の各板材２６ａが各取付部材２２，２３間に差し渡され、光源２５の筺体２５ｂの上部前後両側が各板材２６ａにより押圧された状態で、各板材２６ａの係合枠２６ｃがヒートブロック１４の各取付部材２２の係合突起２２ａに係合されることにより、ヒートブロック１４に対して光源２５が取付固定されている。
リフレクタ２４がシェード１３の上方から被着され、リフレクタ２４の各係合枠２４ｂ，２４ｃがシェード１３の各係合突起１３ｊ，１３ｋにそれぞれ係合されることにより、シェード１３に対してリフレクタ２４が取付固定されている。リフレクタ２４の後端部左側からは、光源２５のコネクタ２５ｃが露出されている。
【００３０】
レンズ１１の後方側がシェード１３のレンズ取付部１３ａの前方側に取り付けられ、レンズ１１のフランジ１１ａの切欠１１ｂがレンズ取付部１３ａの突起１３ｃに係合されると共に、フランジ１１ａの各貫通孔１１ｃがそれぞれレンズ取付部１３ａの各突起１３ｄに係合されることにより、シェード１３に対してレンズ１１が位置決めされた状態で仮固定されている。
【００３１】
レンズホルダ１２の周壁部１２ａがシェード１３およびリフレクタ２４に被着されてレンズホルダ１２がレンズ１１の前方側に取り付けられ、レンズ押さえ部１２ｂの内壁面がレンズ１１のフランジ１１ａに当接されてレンズ１１の外周が保持された状態で、レンズホルダ１２の各係合爪１２ｃがシェード１３のフランジ１３ｅに係合されることにより、シェード１３に対してレンズホルダ１２が取付固定されている。
ヒートブロック１４における取付リブ１６の各係合孔１６ａの後方側から、各クリップ２７の頭部２７ａが挿通され、各クリップ２７の鍔部２７ｂが取付リブ１６の後方側に当接された状態で、各頭部２７ａが各係合孔１６ａに係合されることにより、取付リブ１６に対して各クリップ２７が取付固定されている。
【００３２】
［光源ユニット１０の取付構成］
以上のように組み付けられた光源ユニット１０は、レンズ１１の外周を保持するレンズホルダ（保持手段）１２で規定される仮想円筒２８内にヒートブロック１４とリフレクタとが収納され、車両の被取付部３０へ取り付けられる。車両の被取付部３０は、合成樹脂材料の射出成形により一体形成され、車両の前方部分（図示略）に取付固定される。
図６に示すように、車両の被取付部３０には、被取付孔３１、ガイド部材３２、凹部３３、貫通孔３４、位置合わせ突起３５などが備えられる。車両の被取付部３０には、被取付孔３１および貫通孔３４が貫通形成されている。
【００３３】
被取付孔３１は略円形状を成しており、被取付孔３１の開口部の径はレンズホルダ１２の外径よりも大きく形成されている。
２個のガイド部材３２は被取付孔３１の左右両側にてその開口部に対して垂直方向に立設され、各ガイド部材３２にはそれぞれガイド溝３２ａが穿設されている。
凹部３３は光源ユニット１０の取付リブ１６と合致する略矩形状の凹みから成り、各ガイド部材３２の下方側に位置する被取付孔３１の周縁部に配置されている。
２個の貫通孔３４は凹部３３の左右両端部近傍に配置されている。２個の各位置合わせ突起３５は、各貫通孔３４の近傍にて凹部３３の中央寄りに配置され、車両の被取付部３０の後方側へ突出している。
【００３４】
図７に示すように、光源ユニット１０の前方側（レンズ１１側）を被取付孔３１の後方側から挿入し、光源ユニット１０の各ガイドリブ１９をそれぞれ各ガイド部材３２のガイド溝３２ａに挿入して係合させ、各ガイド部材３２に対して各ガイドリブ１９を取り付ける。
そして、取付リブ１６の各位置合わせ孔１６ｂに位置合わせ突起３５を挿入して正確な位置決めを行いながら、取付リブ１６に取付固定されている各クリップ２７の頭部２７ａを各貫通孔３４に挿入し、各頭部２７ａを各貫通孔３４に係合させ、各貫通孔３４に対して各クリップ２７を取付固定する。
その結果、各ガイド部材３２と各ガイドリブ１９との係合と、各貫通孔３４に対する各クリップ２７の取付固定とにより、車両の被取付部３０に対して光源ユニット１０が取付固定される。
【００３５】
以上のように車両の被取付部３０へ取り付けられた光源ユニット１０において、光源２５の光源チップ２５ａを点灯発光させると、光源チップ２５ａの光は上方に放射されてリフレクタ２４の反射面２４ａで反射され、その反射光は反射面２４ａの第２焦点に集中する。その反射面２４ａの第２焦点に集中する反射光の一部は、シェード１３のカットライン１３ｉによりカット（カットオフ）される。
反射面２４ａの第２焦点に集中する反射光のうち、シェード１３のカットライン１３ｉによりカットされなかった反射光は、カットライン１３ｉによって規定された所定の配光パターン（例えば、車両のすれ違い用配光パターン）を形成し、レンズ１１を透過して前方側へ投影され、路面などを照明する。
【００３６】
ここで、レンズ１１について、前方側が曲率の大きな凸非球面を成すと共に、後方側は曲率の小さな凸非球面または平非球面（平面）を成し、焦点距離が小さくなるように構成すれば、光源ユニット１０の前後方向（レンズ１１の光軸方向）の寸法をコンパクトにできる。
【００３７】
［第１実施形態の作用・効果］
第１実施形態の光源ユニット１０では、ヒートブロック１４において、レンズ１１側の第１の放熱部１７には各フィン１７ａが周方向に立設され、第２の放熱部１８には各フィン１８ａが軸方向に立設される。これにより、ヒートブロック１４周囲の空気はレンズ１１側において第１の放熱部１７の各フィン１７ａに沿ってヒートブロック１４の周方向（図４に示す矢印α方向）に流れると共に、レンズ１１と反対側（すなわち、光源ユニット１０の後部側）において第２の放熱部１８の各フィン１８ａに沿ってヒートブロック１４の軸方向（図４に示す矢印β方向）に流れることとなる。その結果、ヒートブロック１４周囲の空気はヒートブロック１４の外縁に沿って効率的に流れるため、第１の放熱部１７の各フィン１７ａと第２の放熱部１８の各フィン１８ａとを同一の方向に立設する場合に比べて、ヒートブロック１４周囲の空気流れが良好となり、優れた放熱効果を奏する。
【００３８】
ところで、第１の放熱部１７と第２の放熱部１８とでフィンの立設の方向を上記と逆にした構成（すなわち、第１の放熱部１７では各フィンを軸方向に立設し、第２の放熱部１８では各フィンを周方向に立設する構成）が考えられる。このような構成では、第１の放熱部１７で軸方向に立設された各フィンの前方側はレンズホルダ１２によって塞がれ、該各フィンの後方側は仕切り板１５によって塞がれることになるため、該各フィン間に空気が停留し、放熱効果が著しく低下する。
それに対して、第１実施形態の構成では、第２の放熱部１８で軸方向に立設された各フィン１８ａの前方側は仕切り板１５によって塞がれるものの、各フィン１８ａの後方側は開放されているため、各フィン１８ａの後方側へスムーズに空気が流れ、放熱効果が阻害されるおそれがない。
【００３９】
加えて、第１実施形態では、レンズ１１外周を保持するレンズホルダ１２で規定される仮想円筒２８内にヒートブロック１４とリフレクタ２４とが収納されるため、光源ユニット１０を小型化できる。また、第１の放熱部１７と第２の放熱部１８とを仕切る仕切り板１５に設けられた取付リブ１６と、取付リブ１６に形成された係合孔１６ａとにより、車両の被取付部３０に対する光源ユニット１０の取り付け及び取り外しの容易性を考慮した構成となっている。
【００４０】
また、第１実施形態の光源ユニット１０では、取付リブ１６に形成された係合孔（取付手段）１６ａに係合されたクリップ（係合手段）２７により、取付リブ１６が車両の被取付部３０へ取り付けられる。そのため、簡易な構成で車両の被取付部３０に対する光源ユニット１０の取り付け及び取り外しが一層容易となる。その結果、光源ユニット１０の交換や修理等の手間が軽減される。
【００４１】
また、第１実施形態の光源ユニット１０では、仕切り板１５はヒートブロック１４のほぼ中央に形成され、取付リブ１６はヒートブロック１４からその半径方向へ突出している。そのため、仕切り板１５によって第１の放熱部１７と第２の放熱部１８がヒートブロック１４のほぼ中央で仕切られるため、各放熱部１７，１８の面積がそれぞれ十分確保されて放熱のバランスが良くなり、全体として放熱性が一層向上する。さらに、取付リブ１６がヒートブロック１４からその半径方向へ突出しているため、車両の被取付部３０に対する光源ユニット１０の取り付け及び取り外しが一層容易となる。
【００４２】
ところで、仕切り板１５を省くと共に、第２の放熱部１８の各フィン１８ａと同様に、第１の放熱部１７にもヒートブロック１４の軸方向にフィンを立設し、第１の放熱部１７の該各フィンと第２の放熱部１８の各フィン１８ａとを繋げて一体化した構成が考えられる。このような構成では、該各フィンがヒートブロック１４の前端側から後端側まで連続するため各フィンが長くなり、該各フィン間に空気が停留し易いことから、放熱効果が著しく低下する。
それに対して、第１実施形態の構成では、第２の放熱部１８の各フィン１８ａがヒートブロック１４の前後方向のほぼ半分の長さとなり、上記構成よりも短くなるため、各フィン１８ａ間に空気が停留し難くなることから、放熱効果が高められる。
【００４３】
また、第１実施形態の光源ユニット１０では、ヒートブロック１４の軸方向に各ガイドリブ１９が形成され、各ガイドリブ１９は車両の被取付部３０の各ガイド部材３２に係合するため、車両の被取付部３０に対する光源ユニット１０の取り付けの安定性を高めることができる。
【００４４】
［別の実施形態］
図８は、本発明の第２実施形態である光源ユニット４０の分解斜視図である。光源ユニット４０において、第１実施形態の光源ユニット１０と異なるのは、レンズホルダ１２が省かれ、取付ネジ４１を用いてレンズ１１がシェード１３のレンズ取付部１３ａに直接取付固定される点だけである。
光源ユニット４０では、レンズ１１の外周がシェード１３のレンズ取付部１３ａによって保持されるため、レンズ取付部１３ａが保持手段となり、仮想円筒２８はレンズ取付部１３ａで規定される。
【００４５】
図９は、本発明の第３実施形態である光源ユニット５０の分解斜視図である。光源ユニット５０において、第１実施形態の光源ユニット１０と異なるのは、レンズホルダ１２が省かれ、レンズ１１がシェード１３とリフレクタ２４とに挟設されて取付固定される点だけである。
光源ユニット５０では、レンズ１１の外周がシェード１３とリフレクタ２４とによって保持されるため、シェード１３およびリフレクタ２４が保持手段となり、仮想円筒２８はシェード１３およびリフレクタ２４で規定される。
【００４６】
ところで、上記各実施形態ではクリップ２７を用いて車両の被取付部３０へ光源ユニット１０，４０，５０を取付固定しているが、クリップ２７を雄ネジに置き換えると共に、車両の被取付部３０の貫通孔３４に雌ネジを切っておき、該雄ネジを貫通孔３４の雌ネジに螺合させるようにしてもよい。この場合には、該雄ネジが係合手段となるが、クリップ２７や雄ネジに限らず、取付リブ１６の係合孔１６ａに係合させて車両の被取付部３０へ取り付けるための係合手段であれば、どのような係合手段に置き換えてもよい。
また、上記各実施形態ではシェード１３とヒートブロック１４とが別体物になっているが、シェード１３とヒートブロック１４とを一体化してもよい。
また、各フィン１７ａ，１８ａの枚数および間隔は適宜変更してもよい。
【００４７】
本発明は、上記各実施形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
【符号の説明】
【００４８】
１０，４０，５０…光源ユニット
１１…レンズ
１２…レンズホルダ（保持手段）
１４…ヒートブロック
１５…仕切り板
１６…取付リブ
１６ａ…係合孔（取付手段）
１７…第１の放熱部
１７ａ…フィン
１８…第２の放熱部
１８ａ…フィン
１９…ガイドリブ
２４…リフレクタ
２７…クリップ（係合手段）
２８…仮想円筒
３０…車両の被取付部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ外周を保持する保持手段で規定される仮想円筒内にヒートブロックとリフレクタとが収納され、車両の被取付部へ取り付けられる光源ユニットであって、
前記ヒートブロックの外周面には仕切り板で仕切られた第１の放熱部および第２の放熱部が備えられ、
前記ヒートブロックにおいて前記レンズ側に配置される前記第１の放熱部には周方向に立設されたフィンが複数枚備えられ、前記第２の放熱部には前記ヒートブロックの軸方向に立設されたフィンが複数枚備えられ、
前記仕切り板は取付リブを有し、該取付リブには前記車両の被取付部へ取り付けるための取付手段が備えられていることを特徴とする、光源ユニット。
【請求項２】
前記取付手段は前記取付リブに形成された係合孔であり、その係合孔に係合された係合手段によって前記取付リブが前記車両の被取付部へ取り付けられる、請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記仕切り板は前記ヒートブロックのほぼ中央に形成され、前記取付リブは該ヒートブロックからその半径方向へ突出している、請求項１又は２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記ヒートブロックにはその軸方向にガイドリブが立設され、該ガイドリブは前記車両の被取付部へ係合する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項１】
レンズ外周を保持する保持手段で規定される仮想円筒内にヒートブロックとリフレクタとが収納され、車両の被取付部へ取り付けられる光源ユニットであって、
前記ヒートブロックの外周面には仕切り板で仕切られた第１の放熱部および第２の放熱部が備えられ、
前記ヒートブロックにおいて前記レンズ側に配置される前記第１の放熱部には周方向に立設されたフィンが複数枚備えられ、前記第２の放熱部には前記ヒートブロックの軸方向に立設されたフィンが複数枚備えられ、
前記仕切り板は取付リブを有し、該取付リブには前記車両の被取付部へ取り付けるための取付手段が備えられていることを特徴とする、光源ユニット。
【請求項２】
前記取付手段は前記取付リブに形成された係合孔であり、その係合孔に係合された係合手段によって前記取付リブが前記車両の被取付部へ取り付けられる、請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記仕切り板は前記ヒートブロックのほぼ中央に形成され、前記取付リブは該ヒートブロックからその半径方向へ突出している、請求項１又は２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記ヒートブロックにはその軸方向にガイドリブが立設され、該ガイドリブは前記車両の被取付部へ係合する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１２９２８２（Ｐ２０１１−１２９２８２Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８４６１７（Ｐ２００９−２８４６１７）
【出願日】平成２１年１２月１６日（２００９．１２．１６）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１６日（２００９．１２．１６）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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