説明

車両用灯具

【課題】軽量化を図ると共に、放熱性を向上させることが可能な車両用灯具を提供する。
【解決手段】車両用灯具1は、第1ユニット10と第2ユニット20とからなっている。それぞれのユニット10,20はヒートシンク17,23を有し、ヒートシンク17,23は台座17a,23aと放熱フィン17b,23bを有している。台座17a,23aは上下左右方向に伸び、光源11,21は台座17a,23aに設けられている。放熱フィン17b,23bは台座17a,23aで前後上下方向に伸びる平板である。台座17a,23a及び放熱フィン17b,23bが上記構造であるため、放熱フィン17b,23bから放出される熱はヒートシンク17,23内にこもることなく、スムーズに上方へ排出される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、LED(Light Emitting Diode)などの光源からの光を前方に向けて出射する車両用灯具が知られている。この車両用灯具には、水平面を有する光源支持ブロックと、光源支持ブロックの水平面に載置される発光ダイオードと、光源支持ブロックの下方に設けられたヒートシンクとを備えたものがある(特許文献1参照)。
【0003】
しかし、この車両用灯具では光源支持ブロックにより車両用灯具自体の重量が大きくなってしまう。そこで、光源を直接ヒートシンクに取り付けた車両用灯具が提案されている。この車両用灯具によれば、光源支持ブロックの重量分だけ、軽量化することができる(特許文献2参照)。
【特許文献1】特開2004−311224号公報
【特許文献2】特開2008−47385号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、従来の車両用灯具によれば、光源が水平面に設置され、水平面の下方側のヒートシンクにより放熱を行っているため、ヒートシンクにより放出された熱が上昇し、ヒートシンク内に溜まることとなり、放熱性能が充分とはいえない。
【0005】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、軽量化を図ると共に、放熱性を向上させることが可能な車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の車両用灯具は、光源からの光を所定方向に出射する車両用灯具であって、前記光源が設置される台座と、前記台座から伸びる複数の放熱フィンとを有し、前記光源からの熱を前記台座を介して前記複数の放熱フィンにて放熱するヒートシンクを備え、前記ヒートシンクは、放出した熱を上方へ逃がす熱放出構造となっている。
【0007】
この車両用灯具によれば、光源がヒートシンクの台座に設けられているため、光源と台座との間に部材を介している場合と比較して軽量化を図ることができる。また、ヒートシンクは、放出した熱を上方へ逃がす熱放出構造となっているため、放熱フィンによって放出された熱はスムーズに上方に逃げることとなり、ヒートシンク内にこもることが防止され、放熱性が向上する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の車両用灯具によれば、軽量化を図ると共に、放熱性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る車両用灯具の斜視図である。図1に示すように、車両用灯具1は、光を前方(所定方向)に向けて出射するものであって、第1ユニット10と、第1ユニット10の上方に設けられる第2ユニット20とを備え、これらが前照灯室内などに収納される構成となっている。なお、本実施形態では右側前照灯室内に収納される車両用灯具1を例に説明するが、右側前照灯室内に限らず、他の箇所に収納される車両用灯具であってもよい。
【0010】
図2は、図1に示した車両用灯具1のII−II断面図である。第1ユニット10は、主として、光源11と、第1リフレクタ12と、第2リフレクタ13と、シェード14と、レンズ15と、遮断板16と、ヒートシンク17とを備えている。
【0011】
光源11は、光を出射するものであり、例えば半導体発光素子が用いられる。第1リフレクタ12は、回転放物曲面を基調とした反射面12aを有し、光源11が第1焦点近傍に位置するように設けられている。この第1リフレクタ12は、上方が開放された状態となっており、光源11からの光を上方に向けて反射する構成となっている。
【0012】
第2リフレクタ13は、平面状の反射面13aを有し、第1リフレクタ12により反射された光をレンズ15側に向けて反射するものである。また、第2リフレクタ13の下方位置、すなわち第1リフレクタ12の第2焦点近傍にはシェード14が設けられており、このシェード14によって光の一部をカットして、カットラインを形成するようになっている。なお、カットラインは、シェード14により形成する場合に限らず、第2リフレクタ13の反射面13aを一部切り欠くなどして、一部の光を反射しないことによりカットラインを形成するようにしてもよい。
【0013】
レンズ15は、第2リフレクタ13により反射された光を透過することにより、水平面に対して略平行な平行光として出射するものである。遮断板16は光源11から直接レンズ15に向けて出射される光を遮断するものであって、グレア光を防止するためのものである。
【0014】
ヒートシンク17は、光源11からの熱を放熱する金属部材であって、台座17aと複数の放熱フィン17bとを備えている。台座17aは、上下左右方向に伸びる平面17cを有し、平面17cに光源11を含む光源ユニット11Aがネジ止め等により直接設けられている。複数の放熱フィン17bは、台座17aから後方で、前後上下方向に伸びる平板となっている。
【0015】
第2ユニット20は、主として光源21と、シリンドリカルレンズ22と、ヒートシンク23とを備えている。光源21は、光を出射するものであり、例えば半導体発光素子が用いられる。シリンドリカルレンズ22は、光源21からの光を、水平面に対して略平行な平行光として前方に透過するものである。
【0016】
ヒートシンク23は、第1ユニット10のヒートシンク17と同様の構成であって、光源21からの熱を放熱する金属部材である。このヒートシンク23は、台座23aと複数の放熱フィン23bとを備えている。台座23aは、上下左右方向に伸びると平面23cを有し、平面23cに光源21を含む光源ユニット21Aがネジ止め等により直接設けられる。複数の放熱フィン23bは、台座23aの後方で、前後上下方向に伸びる平板となっている。
【0017】
図3は、第1ユニット10のヒートシンク17と第2ユニット20のヒートシンク23との固定構造を示す分解斜視図である。図3に示すように、車両用灯具1は、円柱状の金属部材である金属ピン40を備え、金属ピン40によって第1ユニット10と第2ユニット20とが接続される構造となっている。
【0018】
具体的にそれぞれのヒートシンク17,23は、金属ピン40が圧入される圧入孔17d,23dを有している。圧入孔17d,23dは、一対の放熱フィン17b,23bの基部側を埋めるようにして形成され、後方側が開放されたC形状の孔である。また、圧入孔17d,23dは、各ヒートシンク17,23の上端から下端まで上下方向に貫通して形成されている。さらに、圧入孔17d,23dは、金属ピン40の直径よりもやや小さく形成されており、両ヒートシンク17,23は、金属ピン40が圧入孔17d,23dに圧入されることにより上下方向に重なって固定される構造となっている。特に、金属ピン40は、ヒートシンク17,23と同質部材によって形成されている。すなわち、ヒートシンク17,23がアルミにより構成されている場合、金属ピン40についてもアルミにより構成されることとなる。なお、同質部材とは、基本的に同じ元素により構成される部材をいい、その他の不純物等の量が全く同じでも多少異なっていてもよい。
【0019】
次に、図1及び図3を参照する。図1及び図3に示すように、車両用灯具1はさらにスイブル機構30を備え、ヒートシンク17,23は回転軸孔17e,23eを有している。回転軸孔17e,23eは、圧入孔17d,23dと同様に一対の放熱フィン17b,23bの基部側を埋めるようにして形成され、後方側が開放されたC形状の孔であって、各ヒートシンク17,23の上端から下端まで上下方向に貫通して形成されている。
【0020】
また、スイブル機構30は、回転軸を中心として揺動するスイブル運動により、光の出射方向を左右方向(水平方向)に可変とするものであって、下軸となる駆動軸31と、第1回転軸32と、上軸33と、第2回転軸34とからなっている。駆動軸31は外部からの電力供給によって上下方向を軸とし、軸周りに回転する動力を発生させるものである。この駆動軸31は、第1ユニット10のヒートシンク17の下端に接して設けられる。第1回転軸32は下端が駆動軸31に接続される金属の棒状部材である。この第1回転軸32は後方に突起部32aを有し、突起部32aがC形状の回転軸孔17eの開放側に嵌り込むようになっている。
【0021】
上軸33は、車両用灯具1のハウジングに設けられた突起(図示せず)が嵌り込む凹部33aを上端に有し、下端が第2ユニット20のヒートシンク23の上端に接して設けられる部材である。第2回転軸34は上端が上軸33に接続された円柱状の部材である。この第2回転軸34は、回転軸孔23eに挿入されるようになっている。
【0022】
このような構成であるため、駆動軸31が軸周りに回転すると第1ユニット10及び第2ユニット20についても軸周りに回動し、光の出射方向が可変とされることとなる。また、駆動軸31と上軸33とは、回転軸32,34よりもやや拡径されており、2つのヒートシンク17,23の上端及び下端を抑える抑え部材として機能する。
【0023】
次に、本実施形態に係る車両用灯具1の作用について説明する。図1に示す車両用灯具1において光源11,21から光が出射されたとする。これにより、熱が発生する。ここで、光源11,21はヒートシンク17,23の台座17a,23aに設置されているため、熱は比較的早くにヒートシンク17,23に伝わる。そして、熱は放熱フィン17b,23bに伝達し、放熱フィン17b,23bから放熱される。
【0024】
ここで、熱は上方に移動する。このため、特許文献1及び特許文献2に記載される車両用灯具では、放熱フィンが下方に向いて伸びていることから、放出された熱がヒートシンク内にこもってしまう。ところが、本実施形態に係るヒートシンク17,23は、台座17a,23aは、上下左右方向に伸びる平面17c,23cを有する板材であって、複数の放熱フィン17b,23bは、前後上下方向に伸びる平板によって構成されている。このような構成であるため、放熱フィン17b,23bから放出された熱は、台座17a,23aや放熱フィン17b,23bによって遮られることなく、上方から好適に放出されることとなる。よって、放熱性能が高められることとなる。
【0025】
さらに、金属ピン40がヒートシンク17,23と同質部材であるため、第1ユニット10のヒートシンク17と第2ユニット20のヒートシンク23との間で、熱伝達がスムーズとなる。このため、一方のヒートシンク17,23の放熱量が多く、他方のヒートシンク17,23の放熱量が少ない場合などには、双方のヒートシンク17,23の放熱量を平均化して、好適に放熱することとなる。
【0026】
なお、図1から図3に示す例では、台座17a,23aは上下左右方向に伸びる平面17c,23cを有する板材であって、複数の放熱フィン17b,23bは前後上下方向に伸びる平板である。しかし、これに限らず、放出した熱を上方へ逃がす熱放出構造となっていれば、台座17a,23a及び複数の放熱フィン17b,23bは、他の形態であってもよい。例えば、図1から図3に示す例において、複数の放熱フィン17b,23bは、台座17a,23aから後方に伸びているが、これに限らず、右後方及び左後方に伸びていてもよい。また、複数の放熱フィン17b,23bは、前後左右方向に伸びる平板であって、後方側がやや上方に傾く形状であってもよい。さらに、台座17a,23aは、上方側がやや前方に傾く形状であってもよいし、上方側がやや後方に傾く形状であってもよい。
【0027】
次に、本実施形態に係る第1ユニットと第2ユニット20との組み立て工程について説明する。第1ユニット10と第2ユニット20とを完成させた後、作業者は、まず、第1ユニット10の圧入孔17dに金属ピン40を差し込む。次に、作業者は、第2ユニット20の圧入孔23dを金属ピン40の位置に合わせ、上方から第2ユニット20を押し込む。これにより、溶接等の工程を経ることなく、第1ユニット10と第2ユニット20とを接続することができる。特に、第2ユニット20のヒートシンク23は金属部材であるため、一度金属ピン40によって接続されると、ヒートシンク23の重みによって容易に外れてしまうことない。すなわち、車両走行時における振動によっても容易に外れることなく、両者の接続状態を維持することとなる。
【0028】
以上のように、第1ユニット10と第2ユニット20とを接続した後、作業者は、第1回転軸32を第1ユニット10の回転軸孔17eに嵌め込むと共に、第2回転軸34を第2ユニットの回転軸孔23eに嵌め込む。そして、これらをハウジングに組み付ける。これにより、駆動軸31と上軸33とがハウジングによって挟持され、駆動軸31と上軸33とが抑え部材としての機能を発揮し、接続したヒートシンク17,23が一層外れ難くなる。
【0029】
このようにして、本実施形態に係る車両用灯具1によれば、光源11,21がヒートシンク17,23の台座17a,23aに設けられているため、光源11,21と台座17a,23aとの間に部材を介している場合と比較して軽量化を図ることができる。また、ヒートシンク17,23は、放出した熱を上方へ逃がす熱放出構造となっているため、放熱フィン17b,23bによって放出された熱はスムーズに上方に逃げることとなり、ヒートシンク17,23内にこもることが防止され、放熱性が向上する。従って、軽量化を図ると共に、放熱性を向上させることができる。
【0030】
また、台座17a,23aは、少なくとも上下方向を含む平面を有する板材であって、複数の放熱フィン17b,23bは、少なくとも上下方向に伸びる平板によって構成されている。このように、両者が上下方向に伸びることにより、両者又は一方が斜め上方等に伸びる場合と比較して、熱が上方に逃げやすくなり、一層放熱性を向上させることができる。
【0031】
また、ヒートシンク17,23同士を金属ピン40により固定している。このため、溶接等の工程を経ることなく、両者を接続することができる。特に、第2ユニット20のヒートシンク23は金属部材であるため、一度金属ピン40によって接続されると、ヒートシンク23の重みによって容易に外れてしまうことなく、両者の接続状態を維持することができる。
【0032】
また、金属ピン40がヒートシンク17,23と同質部材であるため、ヒートシンク17,23間で、熱伝達がスムーズとなり、一方のヒートシンク17,23の放熱量が多く、他方のヒートシンク17,23の放熱量が少ない場合などには、双方のヒートシンク17,23の放熱量を平均化して、好適に放熱することとなる。
【0033】
また、スイブル機構30の駆動軸31と上軸33が抑え部材としての機能を発揮するため、接続したヒートシンク17,23を一層外れ難くすることができる。
【0034】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態では、圧入孔16は金属ピン40よりも縮径されているが、これに限らず、同じ経であってもよい。
【0035】
また、本実施形態では、金属ピン40が双方のヒートシンク17,23と別体となっていたが、これに限らず、金属ピン40が一方のヒートシンク17,23に一体的に設けられ、他方のヒートシンク17,23のみに圧入孔17d,23dがあってもよい。また、圧入孔17d,23dは、ヒートシンク17,23を上下方向に貫通しているが、これに限らず、貫通していない構成であってもよい。
【0036】
また、金属ピン40は2つのヒートシンク17,23を接続しているが、これに限らず、3つ以上のヒートシンク17,23を接続してもよい。同様に、スイブル機構30も3つ以上のヒートシンク17,23をスイブルさせるように設けられていてもよい。
【0037】
また、本実施形態では、光源11から出射された光を第1リフレクタ12により上方へ反射し、反射された光を第2リフレクタ13により前方に向けて出射する縦型反射構造の灯具を説明したが、これに限らず、光源からの光を左方向又は右方向へ反射した後に、前方に向けて反射する横型反射構造の灯具であってもよい。
【0038】
また、本実施形態において、スイブル機構30の第1回転軸32と第2回転軸34とが別体となっているが、これに限らず、一体となっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本実施形態に係る車両用灯具の斜視図である。
【図2】図1に示した車両用灯具のII−II断面図である。
【図3】第1ユニットのヒートシンクと第2ユニットのヒートシンクとの固定構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【0040】
1 灯具ユニット
10 第1ユニット
20 第2ユニット
11,21 光源
12 第1リフレクタ
13 第2リフレクタ
14 シェード
15 レンズ
16 遮断板
17,23 ヒートシンク
17b,23b 台座
17c,23c 放熱フィン
17d,23d 圧入孔
17e,23e 回転軸孔
30 スイブル機構
31 駆動軸
32 第1回転軸
33 上軸
34 第2回転軸
40 金属ピン


【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源からの光を所定方向に出射する車両用灯具であって、
前記光源が設置される台座と、前記台座から伸びる複数の放熱フィンとを有し、前記光源からの熱を前記台座を介して前記複数の放熱フィンにて放熱するヒートシンクを備え、
前記ヒートシンクは、放出した熱を上方へ逃がす熱放出構造となっている
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項2】
前記台座は、少なくとも上下方向に伸びる平面を有する板材であって、
複数の放熱フィンは、少なくとも上下方向に伸びる平板によって構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
【請求項3】
前記ヒートシンクを複数備え、
前記複数のヒートシンクのうち少なくとも2つは金属ピンが圧入される圧入孔を有し、
前記少なくとも2つのヒートシンクは、前記金属ピンの圧入により上下方向に重なって固定される
ことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項4】
前記金属ピンは、前記少なくとも2つのヒートシンクと同質部材によって形成されている
ことを特徴とする請求項3に記載の車両用灯具。
【請求項5】
回転軸を中心として揺動するスイブル運動により、光の出射方向を水平方向に可変とするスイブル機構をさらに備え、
前記少なくとも2つのヒートシンクは、前記スイブル運動の回転軸を受け入れる回転軸孔をそれぞれ有し、
前記少なくとも2つのヒートシンクの下端は、前記回転軸の下端に設けられた第1抑え部材によって抑えられ、
前記少なくとも2つのヒートシンクの上端は、前記回転軸の上端に設けられた第2抑え部材によって抑えられている
ことを特徴とする請求項3又は請求項4のいずれかに記載の車両用灯具。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2010−21087(P2010−21087A)
【公開日】平成22年1月28日(2010.1.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−182204(P2008−182204)
【出願日】平成20年7月14日(2008.7.14)
【出願人】(000000136)市光工業株式会社 (774)
【Fターム(参考)】