車両用灯具
【課題】半導体型光源をヒートシンク部材の光源取付面上に精度良く組付けることができる車両用灯具の提供を図る。
【解決手段】半導体型光源１０の基板１０Ａの下面をヒートシンク部材２０の光源取付面２１上に重合し、その後側端面を取付面２１上に突設された後部ストッパー３０Ｒに面接触して当接係止する。そして、基板１０Ａの前側端面を板ばね３１により後部ストッパー３０Ｒ側に向けて押圧し、これら後部ストッパー３０Ｒと板ばね３１とにより基板１０Ａが前後方向に挟圧されて位置決めされる。
【解決手段】半導体型光源１０の基板１０Ａの下面をヒートシンク部材２０の光源取付面２１上に重合し、その後側端面を取付面２１上に突設された後部ストッパー３０Ｒに面接触して当接係止する。そして、基板１０Ａの前側端面を板ばね３１により後部ストッパー３０Ｒ側に向けて押圧し、これら後部ストッパー３０Ｒと板ばね３１とにより基板１０Ａが前後方向に挟圧されて位置決めされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のヘッドランプを始めとして、リヤコンビネーションランプやフォグランプ等に用いられる車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用灯具として例えば特許文献１に示されているように、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体型光源を用い、これをリフレクタと共にヒートシンク部材（固定部材）に組付けて、半導体型光源の発熱を該ヒートシンク部材により拡散して放熱するようにしたものが知られている。
【特許文献１】特開２００６−３０２７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の車両用灯具にあっては、半導体型光源は給電アタッチメント部材に位置決めして固定配置され、この給電アタッチメント部材をヒートシンク部材に嵌挿固定することにより、該半導体型光源がヒートシンク部材の所定部位に配置されるようにしている。
【０００４】
このため、半導体型光源と給電アタッチメント部材との組付誤差、および給電アタッチメント部材とヒートシンク部材との組付誤差が集積されて、半導体型光源とリフレクタ，シェード，投影レンズ等との光学的位置関係に狂いが生じて、配光性能に悪影響と及ぼしてしまうことは否めない。
【０００５】
一方、前記半導体型光源の背面とヒートシンク部材の光源取付面とに、相互に係合するロケートピンとロケート孔とを設けて、これらロケートピンとロケート孔との係合により半導体型光源を位置決めして、直接、前記光源取付面に固定することも行われてはいるが、前記ロケートピンとロケート孔の加工精度管理が困難で、この場合も半導体型光源と他の光学系部材との位置関係に微妙な狂いを生じてしまう。
【０００６】
そこで、本発明は半導体型光源をヒートシンク部材の光源取付面上に精度良く組付けることができて、配光性能を向上することができる車両用灯具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用灯具にあっては、半導体型光源と、該半導体型光源の出射光の一部を所定の方向に向けて反射するリフレクタと、これら半導体型光源およびリフレクタ等の光学系部材を集約的に配置したヒートシンク部材と、を備え、前記ヒートシンク部材の半導体型光源が固定配置される平坦な光源取付面には、該光源取付面上に突設されて少くとも前記半導体型光源の一側端面と係止するストッパーと、該ストッパーと対峙して配設されて前記半導体型光源の他側端面を前記ストッパー側に向けて押圧するばね部材が設けられ、前記半導体型光源が、これらストッパーとばね部材との対向的な挟圧により位置決めされていることを主要な特徴としている。
【０００８】
前記半導体型光源は、その背面をヒートシンク部材の光源取付面に重合して、該半導体型光源の一側端面を該光源取付面上に突設されたストッパーに面接触して当接係止することにより、該半導体型光源の配設基準位置が定められる。そして、該半導体型光源の他側端面を前記ばね部材により前記ストッパー側に向けて押圧することによって、該半導体型光源の配設位置が確定される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ヒートシンク部材の光源取付面上に突設したストッパーに半導体型光源の一側端面を突当てて面接触させることにより、該光源取付面上における半導体型光源の配設基準位置が定められ、このストッパーとばね部材との対向的な挟圧によって該半導体型光源の配設位置が確定されるので、前記従来の給電アタッチメント部材の如き中間媒体がなく、半導体型光源の組付精度を高めることができる。
【００１０】
しかも、前記ストッパーと半導体型光源の相互の接触面の精度を出せばよいので、加工精度管理が容易で半導体型光源の位置決めを正確に行えて、他のリフレクタ等との光学的位置関係に狂いを生じることがなく、これにより配光性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を車両用ヘッドランプを例に採って図面と共に詳述する。
【００１２】
図１は本発明に係るヘッドランプにおける灯具ユニットを示す分解斜視図、図２は灯具ユニットの断面図、図３は半導体型光源の位置決め状態を示す斜視図、図４はばね部材の組付け状態を示す斜視図、図５は給電部材の組付け状態を示す斜視図、図６は固定フレームの組付状態を示す斜視図である。
【００１３】
図１〜図６に示すヘッドランプの灯具ユニット１はプロジェクタタイプとして構成され、半導体型光源１０と、半導体型光源１０から射出された光の一部を反射する凹型の反射面１１ａを有するリフレクタ１１と、半導体型光源１０の直射光および前記リフレクタ１１の反射光を集光して灯具前方に向けて照射する投影レンズ１２と、これら半導体型光源１０と、リフレクタ１１と、投影レンズ１２とが光学的に集約して配設されるヒートシンク部材２０と、を備えている。
【００１４】
この灯具ユニット１が図外のランプハウジングと素通しのアウターレンズとで形成される灯室内に配設されて、ヘッドランプが構成される。
【００１５】
前記リフレクタ１１の反射面１１ａは、楕円または楕円を基本とする反射面、例えば、回転楕円面または楕円を基本とした自由曲面からなる。図２の鉛直断面において、リフレクタ１１の反射面１１ａは、例えば楕円をその長軸に沿って半分にした半楕円の形状を有し、反射面１１ａの前端部側は半円柱状のフード部１１Ａとされている。
【００１６】
このリフレクタ１１は、例えば光不透過性の合成樹脂材で形成され、リフレクタ１１の内面にアルミ蒸着や銀塗装を施して前記反射面１１ａが形成される。
【００１７】
前記リフレクタ１１の反射面１１ａは第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２とを備え、この第１焦点Ｆ１またはその近傍に前記半導体型光源１０の発光部１０ａが配設される。これにより、半導体型光源１０から射出される光のうち、リフレクタ１１の反射面１１ａにより反射された光は、該リフレクタ１１の第２焦点Ｆ２またはその近傍に集光される。
【００１８】
前記半導体型光源１０は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機ＥＬおよび無機ＥＬを含むエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）など、半導体に電圧を印加することによって得られるルミネッセンス（発光現像）を利用した光源である。
【００１９】
この半導体型光源１０は、平面方形の基板１０Ａを有し、該基板１０Ａの左右両側上面に端子１０ｂが設けられ、また、前記発光部１０ａを覆って透明なドーム状カバー１０ｃが付設されている。
【００２０】
前記投影レンズ１２は、少なくとも何れか一方の側面が球面または略球面の形状を有する凸レンズである。本実施形態では、投影レンズ１２の両側面が凸型の略球面形状を有し、灯具前方側の側面（前面）は灯具後方側の側面（後面）に比べて曲率半径が小さい。投影レンズ１２の形状はこれに限らず、レンズ光軸方向の厚みが中心から外周にかけて薄くなる凸レンズであればよく、例えば、灯具後方側の側面（後面）が略平坦な面とされた平凸レンズであってもよい。
【００２１】
この投影レンズ１２は、水平または略水平なレンズ光軸Ｚ１を有し、前記リフレクタ１１の第１焦点Ｆ１および第２焦点Ｆ２はこのレンズ光軸Ｚ１上に設定される。これにより、リフレクタ１１の第２焦点Ｆ２またはその近傍に集束した光は、投影レンズ１２を透過する際にレンズ光軸Ｚ１に対して平行もしくは略平行な光束に集光されて灯具前方へ投射される。
【００２２】
なお、前記半導体型光源１０はハロゲンランプやＨＩＤランプ（高輝度放電ランプ）に比べて発熱量が小さいため、投影レンズ１２としてガラスレンズよりも軽量な合成樹脂製のレンズ、例えばアクリル製レンズが使用される。
【００２３】
前記ヒートシンク部材２０は、熱伝導率が高い金属材料、例えばアルミダイカスト製からなる。このヒートシンク部材２０は下側が開放した略方形ボックス状に形成され、下側に複数枚の縦型フィン２０ａが車幅方向に適宜等間隔に列設されている。
【００２４】
このヒートシンク部材２０は、前記半導体型光源１０、リフレクタ１１および投影レンズ１２を前述のように光学的に集約して配置する基台を兼ねて、前記半導体型光源１０で発生した熱を放熱するもので、その上面は平坦に形成されて、前記半導体型光源１０の取付面２１とリフレクタ１１の取付面２２とが形成されている。
【００２５】
前記半導体型光源１０は後述するように、この光源取付面２１に発光部１０ａを上向きにしてその発光中心が前記リフレクタ１１の第１焦点Ｆ１の位置またはその近傍の位置となる定位置に略水平に固定配置され、従って、この光源取付面２１は、リフレクタ取付面２２に対して、前記半導体型光源１０の発光中心をレンズ光軸Ｚ１上に採り得る深さに一段低く有段成形されている。
【００２６】
一方、前記リフレクタ１１は、前記リフレクタ取付面２２に半導体型光源１０の上方および後方を覆ってビス等により上方より締結固定され、このリフレクタ取付面２２を含むヒートシンク部材２０の一般上面は、前記レンズ光軸Ｚ１上に略整合する平坦面として形成されている。
【００２７】
本実施形態では、前記ヒートシンク部材２０の一般上面の前端縁はシェード２３を構成しており、このシェード２３は、前記半導体型光源１０から射出されてリフレクタ１１の反射面１１ａで反射された反射光の一部を遮断して、残りの反射光でカットオフラインを有する所定の配光パターン、例えば、すれ違い用配光パターン（ロービーム）を形成するものである。
【００２８】
また、前記ヒートシンク部材２０の一般上面の前記シェード２３の後方平坦面は、前記リフレクタ１１の反射面１１ａを第１反射面とした場合に、該第１反射面１１ａで前記シェード２３よりも灯具後方位置に反射された反射光を、投影レンズ１２の上方部分に向けて斜め上向き方向に反射させる第２反射面２４として形成されている。
【００２９】
一方、前記リフレクタ１１のフード部１１Ａの前端部上側部位には、前記半導体型光源１０から射出される光の一部を、前記シェード２３の直前位置に向けて反射させる第３反射面２５が形成されている。この第３反射面２５は、前記フード部１１Ａの前端部上側部位に、内側に向けて断面逆三角形状に突出する膨出部１１Ａ１を形成することにより、その内側の後方の前傾した斜面で形成される。
【００３０】
また、前記シェード２３の直前部位には、前記第３反射面２５で反射された反射光を、投影レンズ１２の上側部に向けて反射させる第４反射面２６が形成されている。この第４反射面２６は斜め下方に傾斜した傾斜面として形成され、これら第３，第４反射面２５，２６は、前記ロービーム配光パターンよりも上方位置に配光パターンを形成するオーバーヘッドサイン用の反射面を構成するものである。
【００３１】
前記ヒートシンク部材２０側の第２反射面２４および第４反射面２６は、リフレクタ１１の第１反射面１１ａおよび第３反射面２５と同様に、アルミ蒸着や銀塗装を施して形成される他、該ヒートシンク部材２０を構成するアルミダイカストの研削面を研磨加工により鏡面仕上げすることによっても容易に得られる。
【００３２】
また、前記投影レンズ１２は、その周縁部がレンズホルダーによって抱持固定されるが、本実施形態にあっては、前記ヒートシンク部材２０の前端部にレンズホルダー部２７を一体に形成して、該レンズホルダー部２７によって投影レンズ１２を抱持固定するようにしている。
【００３３】
このレンズホルダー部２７は、ヒートシンク部材２０の前端面から左右側壁と底壁とを持つ延長部として一体成形され、その内周面は凹型の半円状に形成されている。レンズホルダー部２７の前端内周の下側中央部には溝部２７ａが段付き形成されている。そして、前記投影レンズ１２は、その周縁下部に沿設した下側係止突起１２ａをこの溝部２７ａに嵌合して定置され、周縁上部に沿設した上側係止突起１２ｂに図外の半円リング状のリテーナを係合して、該リテーナをレンズホルダー部２７の左右側壁の前端面にビス等により締結して固定される。
【００３４】
また、前記レンズホルダー部２７の底壁中央部には、開口面積が比較的に大きな通気窓２７ｂが形成され、レンズホルダー部２７の底部に熱が籠もることがないようにされている。
【００３５】
ここで、前記半導体型光源１０は、前述のようにヒートシンク部材２０の光源取付面２１上に固定配置されるが、該半導体型光源１０はストッパー３０と、ばね部材としてのＵ字状の板ばね３１とからなる位置決め手段によって正確に位置決めして固定配置される。
【００３６】
前記ストッパー３０は、前記光源取付面２１上に突設されて半導体型光源１０の基板１０Ａの後端面が係止する後部ストッパー３０Ｒと、該基板１０Ａの左右の側端面後部が係止する左右一対の側部ストッパー３０Ｓとから成る。
【００３７】
後部ストッパー３０Ｒは、左右方向に延在する縦壁状に立設され、側部ストッパー３０Ｓは四角柱状に立設されて、前記基板１０Ａの後端面と側端面に面接触するようにされている。また、これらストッパー３０Ｒ，３０Ｓは、何れも前記基板１０Ａの上面よりも若干低い高さ位置となるように立設されている。
【００３８】
本実施形態にあっては、前記半導体型光源１０は、ヒートシンク部材２０と同質金属材からなる台座３２上に載置されて該台座３２と共にストッパー３０と板ばね３１とにより位置決めされる。
【００３９】
前記台座３２は、前記基板１０Ａの投影平面形状に整合する方形に形成され、その底面中央部には少なくとも前端面が台座３２の前端面と面一な四角柱状の脚部３２ａを一体に備えている。
【００４０】
一方、前記光源取付面２１には前記板ばね３１のＵ字状底部が底付きする所定深さの平面方形の嵌合孔２８が形成されている。この嵌合孔２８は前記板ばね３１と共に台座３２の脚部３２ａを嵌合配置するもので、脚部３２ａの前後寸法よりも大きく設定され、脚部３２ａの前側に残余部２８ａが形成されるようにしている。
【００４１】
前記後部ストッパー３０Ｒおよび側部ストッパー３０Ｓは、前記嵌合孔２８の後縁および左右側縁に沿って立設されている。
【００４２】
そして、前記台座３２はその脚部３２ａを前記嵌合孔２８に上方より嵌入し、台座３２の後端面および側端面を前記後部ストッパー３０Ｒおよび側部ストッパー３０Ｓに面接触させて係止し、該嵌合孔２８にサブアッセンブリされる。
【００４３】
半導体型光源１０は、このように嵌合孔２８にサブアッセンブリされた台座３２上に基板１０Ａを載置し、該基板１０Ａの後端面と左右側端面とを前記後部ストッパー３０Ｒと側部ストッパー３０Ｓとに面接触させて係止した状態で、前記嵌合孔２８の前側の残余部２８ａに板ばね３１を差し込むことにより、基板１０Ａが台座３２と共に後部ストッパー３０Ｒと板ばね３１とにより前後方向に挟圧されて前後方向の位置決めが行われ、かつ、左右の側部ストッパー３０Ｓにより左右方向の位置決めが行われる。
【００４４】
このとき、前記Ｕ字状の板ばね３１の前側のばね片３１ａの上端縁が前記取付面２１とほぼ面一に整合する長さに、および後側のばね片３１ｂの上端縁が前記基板１０Ａの上面と面一もしくは若干上方に突出する長さに設定されている。また、この板ばね３１の後側のばね片３１ｂの上端末は若干前側に向けて傾斜したガイド片３１ｃとして曲折成形され、先に該板ばね３１を前記嵌合孔２８の残余部２８ａに差し込んで自体の弾性作用により係着させておき、後から半導体型光源１０の基板１０Ａを前記ストッパー３０とガイド片３１ｃとの間に上方から差し込んで係着が可能となるようにされている。
【００４５】
このように、ヒートシンク部材２０の光源取付面２１上に、ストッパー３０と板ばね３１とによって正確に位置決めして配設された半導体型光源１０は、該半導体型光源１０と電気的に接続される給電部材４０と、固定フレーム５０とによってヒートシンク部材２０にしっかりと固定される。
【００４６】
給電部材４０は適宜の合成樹脂材からなり、前記半導体型光源１０の周縁部、具体的には前記基板１０Ａの周縁部を上方から押え付けるホルダー部４１と、該ホルダー部４１の一側端に一体的に外方に向けて突設されて、図外の電源側コネクタが接続されるコネクタ部４２と、を備えている。
【００４７】
前記ホルダー部４１は平面方形に形成され、その周縁部に一段低く一体に有段成形されて前記ヒートシンク部材２０の光源取付面２１に重合されるフランジ部４１ａを備えている。このホルダー部４１の中央部には、前記半導体型光源１０のドーム状カバー１０ｃおよび板ばね３１の後側のばね片３１ｂが露出可能な平面方形の開窓部４１ｂが形成されている。また、この開窓部４１ｂの左右側縁部には、前記半導体型光源１０の基板１０Ａの上面の左右側縁部に設けた光源側端子１０ｂに電気的に導通可能な各一対の板ばね端子４１ｃを備えている。
【００４８】
前記フランジ部４１の左右側部の裏面には、前記光源取付面２１に設けられたロケート孔２１ａに嵌合するロケートピン４１ｄが一体に突設されている。
【００４９】
前記コネクタ部４２は、前記フランジ部４１の後端中央部に灯具後方に向けて直状に突設されている。このコネクタ部４２はその上面がフランジ部４１の上面と面一な四角柱状に形成され、従って、該コネクタ部４２はフランジ部４１の下面よりも下方に突出している。
【００５０】
一方、前記光源取付面２１には、前記コネクタ部４２に対応する位置に、該コネクタ部４２の略下半部が嵌合する角形溝部２９が形成されている。
【００５１】
この給電部材４０は、前記ホルダー部４１を半導体型光源１０の基板１０Ａの周縁部上に被冠し、フランジ部４１ａのロケートピン４１ｄを前記光源取付面２１のロケート孔２１ａに圧入嵌合すると共に、コネクタ部４２を該光源取付面２１の角形溝部２９に圧入嵌合することにより該光源取付面２１に仮固定される。このとき、前記半導体型光源１０は、その基板１０Ａの端子１０ｂに、ホルダー部４１のばね端子４１ｃが弾接することによって電気的な接続が行われると共に、該ばね端子４１ｃの押え付けにより光源取付面２１に固定される。また、前記板ばね３１は、その前側のばね片３１ａの上端縁がフランジ部４１ａの前部下面に当接して固定される。一方、前記コネクタ部４２は角形溝部２９からヒートシンク部材２０の灯具後方に突出して配置される。
【００５２】
前記固定フレーム５０は、所要の剛性を有する金属板材をもって前記給電部材４０のホルダー部４１の外周縁に外嵌してフランジ部４１ａ上に重合する平面方形の枠形状に形成されている。
【００５３】
この固定フレーム５０の前，後両側縁の左右側部には、脚片５１が下向きに略直角に曲折成形されている。各脚片５１の下側部には、それぞれ外側に斜め上向きに突出する係止フック５１ａが切り起し成形されている。
【００５４】
一方、ヒートシンク部材２０の光源取付面２１には、前記固定フレーム５０の脚片５１に対応して上下方向に貫通するスリット２１ｂが形成されている。
【００５５】
従って、前記固定フレーム５０は、上方よりその脚片５１を光源取付面２１のスリット２１ｂに差し込んで、係止フック５１ａがスリット２１ｂの途中に形成された顎部２１ｃをくぐり抜けて該顎部２１ｃに係合することによって、給電部材４０のフランジ部４１ａ上に装着される。この係止フック５１ａとスリット２１ｂの顎部２１ｃとの係合を確実に行わせるため、固定フレーム５０の左右両側部の中央部分に下側に凸となる湾曲したばね部５２が形成され、このばね部５２が給電部材４０のフランジ部４１ａ面に弾接して撓み変形することによって、前記係止フック５１ａがスリット２１ｂの顎部２１ｃと係合する方向の付勢力が得られるようにしている。これにより、前記給電部材４０と半導体型光源１０の光源取付面２１上への本固定が行われる。
【００５６】
前記半導体型光源１０のヒートシンク部材２０への組付けは次のようにして行われる。
【００５７】
先ず、半導体型光源１０をその発光部１０ａを上向きにして、光源取付面２１の嵌合孔２８にサブアッセンブリされた台座３２の上面に載置し、基板１０Ａを該台座３２上で摺動して、該基板１０Ａの後端面と左右の側部端面とを、後部ストッパー３０Ｒと側部ストッパー３０Ｓとにそれぞれ面接触により当接してセットする（図３参照）。
【００５８】
次に、嵌合孔２８の前側の残余部２８ａに上方からＵ字状の板ばね３１を、その弾性を利用して該板ばね３１が嵌合孔２８に底付きするまで圧入する。これにより、前記基板１０Ａの前端面に板ばね３１の後側のばね片３１ｂが弾接して、該基板１０Ａは前記後部ストッパー３０Ｒと板ばね３１とにより前後方向に挟圧されて、光源取付面２１上での前後方向の取付位置が規定されると共に、左右の側部ストッパー３０Ｓによって左右方向の取付位置が規定される（図４参照）。
【００５９】
前記半導体型光源１０と板ばね３１の組付工順は逆であってもよい。即ち、先に板ばね３１を嵌合孔２８の前側部に圧入して後側のばね片３１ｂを台座３２の前端面に弾接させて該嵌合孔２８にサブアッセンブリしておき、半導体型光源１０の基板１０Ａを、後部ストッパー３０Ｒと左右ストッパー３０Ｓと板ばね３１の後側のばね片３１ｂのガイド片３１ｃとで囲まれた部分に、基板１０Ａの前端で該ガイド片３１ｃを前方へ押し退けるようにして挿入しても、前述と同様に基板１０Ａの前後方向および左右方向の組付け位置が正確に定められる。
【００６０】
このようにして半導体型光源１０の位置決めを行った後、給電部材４０をそのホルダー部４１を前記半導体型光源１０の基板１０Ａの周縁部上に上方から宛ってドーム状カバー１０ｃを開窓部４１ｂにくぐらせ、該ホルダー部４１を前記基板１０Ａの周縁部に被冠した状態で、コネクタ部４２を光源取付面２１の角形溝部２９に圧入嵌合すると共に、ホルダー部４１の下面のロケートピン４１ｄを該光源取付面２１のロケート孔２１ａに圧入嵌合する。これにより、ホルダー部４１のばね端子４１ｃが前記基板１０Ａの端子１０ｂ上に弾接して給電部材４０と半導体型光源１０とが電気的に導通すると共に、該基板１０Ａが光源取付面２１上に押え付けられて、半導体型光源１０と給電部材４０との仮固定が行われる（図５参照）。
【００６１】
そこで、固定フレーム５０を前述のようにその脚片５１を光源取付面２１のスリット２１ｂに上方より差し込んで、給電部材４０のフランジ部４１ａ上に装着して半導体型光源１０と給電部材４０とを本固定することによって、該半導体型光源１０を光源取付面２１上に正確に位置決めした状態で、ヒートシンク部材２０に対する組付けが終了する（図６参照）。
【００６２】
前記リフレクタ１１は、以上のようにして半導体型光源１０をヒートシンク部材２０に組付けた後、前記リフレクタ取付面２２上にビス等により締結固定し、もしくはロケートピンとロケート孔とによる位置決め手段の圧入嵌合等によって組付けられる。
【００６３】
以上の構成からなる本実施形態のヘッドランプによれば、ヒートシンク部材２０の光源取付面２１上に突設したストッパー３０に半導体型光源１０の一側端面を突当てて面接触させることにより、該光源取付面２１上における半導体型光源１０の配設基準位置が定められ、このストッパー３０とばね部材３１との対向的な挟圧によって該半導体型光源１０の配設位置が確定されるので、前記従来の給電アタッチメント部材の如き中間媒体がなく、半導体型光源１０の組付精度を高めることができる。
【００６４】
しかも、前記ストッパー３０と半導体型光源１０の一側端面との相互接触面の精度を出せばよいので、加工精度管理が容易で半導体型光源１０の位置決めを正確に行えて、他のリフレクタ１１等との光学的位置関係に狂いを生じることがなく、これにより配光性能を向上することができる。
【００６５】
ここで、特に本実施形態にあっては、前記ストッパー３０を、半導体型光源１０の基板１０Ａの後側端面が面接触して当接する後部ストッパー３０Ｒと、該基板１０Ａの左右の側端面が面接触して当接する一対の側部ストッパー３０Ｓとで構成してあって、これらストッパー３０Ｒ，３０Ｓに囲まれた部分に前記基板１０Ａを挿入，載置し、ばね部材としてＵ字状の板ばね３１を、光源取付面２１の嵌合孔２８（余剰部２８ａ）に嵌挿圧入して、基板１０Ａを後部ストッパー３０Ｒと板ばね３１とにより前後方向に挟圧定置するようにしている。従って、ヒートシンク部材２０に形成されたシェード２３と、半導体型光源１０との前後方向の位置精度を高められることは勿論、左右の側部ストッパー３０Ｓによって左右方向の位置精度も高められ、シェード２３と半導体型光源１０およびリフレクタ１１との光学的な位置関係を設計通りに行えて、配光性能を一段と向上することができる。
【００６６】
また、この半導体型光源１０の前記光源取付面２１上への固定は半導体型光源１０と電気的に接続される給電部材４０と固定フレーム５０とによって行われ、該給電部材４０は、半導体型光源１０の周縁部を上方から押え付ける平板状のホルダー部４１の一側端に一体に突設したコネクタ部４２を四角柱状として、これを前記光源取付面２１に形成した角形溝部２９に圧入嵌合してあるので、該コネクタ部４２を角形溝部２９で補剛できて、電源側コネクタ４３の着脱時におけるコネクタ部４２の変形また破損を防止できて、品質感を高めることができる。しかも、該コネクタ部４２の端部は、ヒートシンク部材２０の側方、例えば後側方に突出して配置してあるため、前記電源側コネクタ４３の着脱作業を灯具後方から容易に行えて作業性を高められると共に、該電源側コネクタ４３の振動等による脱落を回避することもできて、より一層品質感および信頼性を高めることができる。
【００６７】
更に、前記実施形態のように、ヒートシンク部材２０の光源取付面２１上への半導体型光源１０，板ばね３１，給電部材４０，および固定フレーム５０の組付けを、順次上方からの挿入または圧入操作で行えて締結部材を不要とすることができるため、組付作業を簡素化して作業性を向上できることは勿論、ロボットによる組付けの自動化を容易にすることができる利点がある。
【００６８】
なお、前記実施形態では、半導体型光源１０の出射光を１つのリフレクタ１１で灯具前方に向けて反射させる構造を例示したが、複数個のリフレクタにより灯具前方に向けて多段に反射させる構造であってもよく、また、プロジェクタタイプ以外の灯具構成にも適用することが可能である。
【００６９】
また、本発明は前記ヘッドランプの他、リヤコンビネーションランプあるいはフォグランプに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態における灯具ユニットを示す分解斜視図。
【図２】灯具ユニットの断面図。
【図３】半導体型光源の位置決め状態を示す斜視図。
【図４】ばね部材の組付け状態を示す斜視図。
【図５】給電部材の組付け状態を示す斜視図。
【図６】固定フレームの組付け状態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００７１】
１ 灯具ユニット
１０ 半導体型光源
１１ リフレクタ
１２ 投影レンズ
２０ ヒートシンク部材
２１ 光源取付面
２２ リフレクタ取付面
２３ シェード
３０ ストッパー
３０Ｒ 後部ストッパー
３０Ｓ 側部ストッパー
３１ 板ばね（ばね部材）
４０ 給電部材
４１ ホルダー部
４２ コネクタ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のヘッドランプを始めとして、リヤコンビネーションランプやフォグランプ等に用いられる車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用灯具として例えば特許文献１に示されているように、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体型光源を用い、これをリフレクタと共にヒートシンク部材（固定部材）に組付けて、半導体型光源の発熱を該ヒートシンク部材により拡散して放熱するようにしたものが知られている。
【特許文献１】特開２００６−３０２７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の車両用灯具にあっては、半導体型光源は給電アタッチメント部材に位置決めして固定配置され、この給電アタッチメント部材をヒートシンク部材に嵌挿固定することにより、該半導体型光源がヒートシンク部材の所定部位に配置されるようにしている。
【０００４】
このため、半導体型光源と給電アタッチメント部材との組付誤差、および給電アタッチメント部材とヒートシンク部材との組付誤差が集積されて、半導体型光源とリフレクタ，シェード，投影レンズ等との光学的位置関係に狂いが生じて、配光性能に悪影響と及ぼしてしまうことは否めない。
【０００５】
一方、前記半導体型光源の背面とヒートシンク部材の光源取付面とに、相互に係合するロケートピンとロケート孔とを設けて、これらロケートピンとロケート孔との係合により半導体型光源を位置決めして、直接、前記光源取付面に固定することも行われてはいるが、前記ロケートピンとロケート孔の加工精度管理が困難で、この場合も半導体型光源と他の光学系部材との位置関係に微妙な狂いを生じてしまう。
【０００６】
そこで、本発明は半導体型光源をヒートシンク部材の光源取付面上に精度良く組付けることができて、配光性能を向上することができる車両用灯具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用灯具にあっては、半導体型光源と、該半導体型光源の出射光の一部を所定の方向に向けて反射するリフレクタと、これら半導体型光源およびリフレクタ等の光学系部材を集約的に配置したヒートシンク部材と、を備え、前記ヒートシンク部材の半導体型光源が固定配置される平坦な光源取付面には、該光源取付面上に突設されて少くとも前記半導体型光源の一側端面と係止するストッパーと、該ストッパーと対峙して配設されて前記半導体型光源の他側端面を前記ストッパー側に向けて押圧するばね部材が設けられ、前記半導体型光源が、これらストッパーとばね部材との対向的な挟圧により位置決めされていることを主要な特徴としている。
【０００８】
前記半導体型光源は、その背面をヒートシンク部材の光源取付面に重合して、該半導体型光源の一側端面を該光源取付面上に突設されたストッパーに面接触して当接係止することにより、該半導体型光源の配設基準位置が定められる。そして、該半導体型光源の他側端面を前記ばね部材により前記ストッパー側に向けて押圧することによって、該半導体型光源の配設位置が確定される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ヒートシンク部材の光源取付面上に突設したストッパーに半導体型光源の一側端面を突当てて面接触させることにより、該光源取付面上における半導体型光源の配設基準位置が定められ、このストッパーとばね部材との対向的な挟圧によって該半導体型光源の配設位置が確定されるので、前記従来の給電アタッチメント部材の如き中間媒体がなく、半導体型光源の組付精度を高めることができる。
【００１０】
しかも、前記ストッパーと半導体型光源の相互の接触面の精度を出せばよいので、加工精度管理が容易で半導体型光源の位置決めを正確に行えて、他のリフレクタ等との光学的位置関係に狂いを生じることがなく、これにより配光性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を車両用ヘッドランプを例に採って図面と共に詳述する。
【００１２】
図１は本発明に係るヘッドランプにおける灯具ユニットを示す分解斜視図、図２は灯具ユニットの断面図、図３は半導体型光源の位置決め状態を示す斜視図、図４はばね部材の組付け状態を示す斜視図、図５は給電部材の組付け状態を示す斜視図、図６は固定フレームの組付状態を示す斜視図である。
【００１３】
図１〜図６に示すヘッドランプの灯具ユニット１はプロジェクタタイプとして構成され、半導体型光源１０と、半導体型光源１０から射出された光の一部を反射する凹型の反射面１１ａを有するリフレクタ１１と、半導体型光源１０の直射光および前記リフレクタ１１の反射光を集光して灯具前方に向けて照射する投影レンズ１２と、これら半導体型光源１０と、リフレクタ１１と、投影レンズ１２とが光学的に集約して配設されるヒートシンク部材２０と、を備えている。
【００１４】
この灯具ユニット１が図外のランプハウジングと素通しのアウターレンズとで形成される灯室内に配設されて、ヘッドランプが構成される。
【００１５】
前記リフレクタ１１の反射面１１ａは、楕円または楕円を基本とする反射面、例えば、回転楕円面または楕円を基本とした自由曲面からなる。図２の鉛直断面において、リフレクタ１１の反射面１１ａは、例えば楕円をその長軸に沿って半分にした半楕円の形状を有し、反射面１１ａの前端部側は半円柱状のフード部１１Ａとされている。
【００１６】
このリフレクタ１１は、例えば光不透過性の合成樹脂材で形成され、リフレクタ１１の内面にアルミ蒸着や銀塗装を施して前記反射面１１ａが形成される。
【００１７】
前記リフレクタ１１の反射面１１ａは第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２とを備え、この第１焦点Ｆ１またはその近傍に前記半導体型光源１０の発光部１０ａが配設される。これにより、半導体型光源１０から射出される光のうち、リフレクタ１１の反射面１１ａにより反射された光は、該リフレクタ１１の第２焦点Ｆ２またはその近傍に集光される。
【００１８】
前記半導体型光源１０は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機ＥＬおよび無機ＥＬを含むエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）など、半導体に電圧を印加することによって得られるルミネッセンス（発光現像）を利用した光源である。
【００１９】
この半導体型光源１０は、平面方形の基板１０Ａを有し、該基板１０Ａの左右両側上面に端子１０ｂが設けられ、また、前記発光部１０ａを覆って透明なドーム状カバー１０ｃが付設されている。
【００２０】
前記投影レンズ１２は、少なくとも何れか一方の側面が球面または略球面の形状を有する凸レンズである。本実施形態では、投影レンズ１２の両側面が凸型の略球面形状を有し、灯具前方側の側面（前面）は灯具後方側の側面（後面）に比べて曲率半径が小さい。投影レンズ１２の形状はこれに限らず、レンズ光軸方向の厚みが中心から外周にかけて薄くなる凸レンズであればよく、例えば、灯具後方側の側面（後面）が略平坦な面とされた平凸レンズであってもよい。
【００２１】
この投影レンズ１２は、水平または略水平なレンズ光軸Ｚ１を有し、前記リフレクタ１１の第１焦点Ｆ１および第２焦点Ｆ２はこのレンズ光軸Ｚ１上に設定される。これにより、リフレクタ１１の第２焦点Ｆ２またはその近傍に集束した光は、投影レンズ１２を透過する際にレンズ光軸Ｚ１に対して平行もしくは略平行な光束に集光されて灯具前方へ投射される。
【００２２】
なお、前記半導体型光源１０はハロゲンランプやＨＩＤランプ（高輝度放電ランプ）に比べて発熱量が小さいため、投影レンズ１２としてガラスレンズよりも軽量な合成樹脂製のレンズ、例えばアクリル製レンズが使用される。
【００２３】
前記ヒートシンク部材２０は、熱伝導率が高い金属材料、例えばアルミダイカスト製からなる。このヒートシンク部材２０は下側が開放した略方形ボックス状に形成され、下側に複数枚の縦型フィン２０ａが車幅方向に適宜等間隔に列設されている。
【００２４】
このヒートシンク部材２０は、前記半導体型光源１０、リフレクタ１１および投影レンズ１２を前述のように光学的に集約して配置する基台を兼ねて、前記半導体型光源１０で発生した熱を放熱するもので、その上面は平坦に形成されて、前記半導体型光源１０の取付面２１とリフレクタ１１の取付面２２とが形成されている。
【００２５】
前記半導体型光源１０は後述するように、この光源取付面２１に発光部１０ａを上向きにしてその発光中心が前記リフレクタ１１の第１焦点Ｆ１の位置またはその近傍の位置となる定位置に略水平に固定配置され、従って、この光源取付面２１は、リフレクタ取付面２２に対して、前記半導体型光源１０の発光中心をレンズ光軸Ｚ１上に採り得る深さに一段低く有段成形されている。
【００２６】
一方、前記リフレクタ１１は、前記リフレクタ取付面２２に半導体型光源１０の上方および後方を覆ってビス等により上方より締結固定され、このリフレクタ取付面２２を含むヒートシンク部材２０の一般上面は、前記レンズ光軸Ｚ１上に略整合する平坦面として形成されている。
【００２７】
本実施形態では、前記ヒートシンク部材２０の一般上面の前端縁はシェード２３を構成しており、このシェード２３は、前記半導体型光源１０から射出されてリフレクタ１１の反射面１１ａで反射された反射光の一部を遮断して、残りの反射光でカットオフラインを有する所定の配光パターン、例えば、すれ違い用配光パターン（ロービーム）を形成するものである。
【００２８】
また、前記ヒートシンク部材２０の一般上面の前記シェード２３の後方平坦面は、前記リフレクタ１１の反射面１１ａを第１反射面とした場合に、該第１反射面１１ａで前記シェード２３よりも灯具後方位置に反射された反射光を、投影レンズ１２の上方部分に向けて斜め上向き方向に反射させる第２反射面２４として形成されている。
【００２９】
一方、前記リフレクタ１１のフード部１１Ａの前端部上側部位には、前記半導体型光源１０から射出される光の一部を、前記シェード２３の直前位置に向けて反射させる第３反射面２５が形成されている。この第３反射面２５は、前記フード部１１Ａの前端部上側部位に、内側に向けて断面逆三角形状に突出する膨出部１１Ａ１を形成することにより、その内側の後方の前傾した斜面で形成される。
【００３０】
また、前記シェード２３の直前部位には、前記第３反射面２５で反射された反射光を、投影レンズ１２の上側部に向けて反射させる第４反射面２６が形成されている。この第４反射面２６は斜め下方に傾斜した傾斜面として形成され、これら第３，第４反射面２５，２６は、前記ロービーム配光パターンよりも上方位置に配光パターンを形成するオーバーヘッドサイン用の反射面を構成するものである。
【００３１】
前記ヒートシンク部材２０側の第２反射面２４および第４反射面２６は、リフレクタ１１の第１反射面１１ａおよび第３反射面２５と同様に、アルミ蒸着や銀塗装を施して形成される他、該ヒートシンク部材２０を構成するアルミダイカストの研削面を研磨加工により鏡面仕上げすることによっても容易に得られる。
【００３２】
また、前記投影レンズ１２は、その周縁部がレンズホルダーによって抱持固定されるが、本実施形態にあっては、前記ヒートシンク部材２０の前端部にレンズホルダー部２７を一体に形成して、該レンズホルダー部２７によって投影レンズ１２を抱持固定するようにしている。
【００３３】
このレンズホルダー部２７は、ヒートシンク部材２０の前端面から左右側壁と底壁とを持つ延長部として一体成形され、その内周面は凹型の半円状に形成されている。レンズホルダー部２７の前端内周の下側中央部には溝部２７ａが段付き形成されている。そして、前記投影レンズ１２は、その周縁下部に沿設した下側係止突起１２ａをこの溝部２７ａに嵌合して定置され、周縁上部に沿設した上側係止突起１２ｂに図外の半円リング状のリテーナを係合して、該リテーナをレンズホルダー部２７の左右側壁の前端面にビス等により締結して固定される。
【００３４】
また、前記レンズホルダー部２７の底壁中央部には、開口面積が比較的に大きな通気窓２７ｂが形成され、レンズホルダー部２７の底部に熱が籠もることがないようにされている。
【００３５】
ここで、前記半導体型光源１０は、前述のようにヒートシンク部材２０の光源取付面２１上に固定配置されるが、該半導体型光源１０はストッパー３０と、ばね部材としてのＵ字状の板ばね３１とからなる位置決め手段によって正確に位置決めして固定配置される。
【００３６】
前記ストッパー３０は、前記光源取付面２１上に突設されて半導体型光源１０の基板１０Ａの後端面が係止する後部ストッパー３０Ｒと、該基板１０Ａの左右の側端面後部が係止する左右一対の側部ストッパー３０Ｓとから成る。
【００３７】
後部ストッパー３０Ｒは、左右方向に延在する縦壁状に立設され、側部ストッパー３０Ｓは四角柱状に立設されて、前記基板１０Ａの後端面と側端面に面接触するようにされている。また、これらストッパー３０Ｒ，３０Ｓは、何れも前記基板１０Ａの上面よりも若干低い高さ位置となるように立設されている。
【００３８】
本実施形態にあっては、前記半導体型光源１０は、ヒートシンク部材２０と同質金属材からなる台座３２上に載置されて該台座３２と共にストッパー３０と板ばね３１とにより位置決めされる。
【００３９】
前記台座３２は、前記基板１０Ａの投影平面形状に整合する方形に形成され、その底面中央部には少なくとも前端面が台座３２の前端面と面一な四角柱状の脚部３２ａを一体に備えている。
【００４０】
一方、前記光源取付面２１には前記板ばね３１のＵ字状底部が底付きする所定深さの平面方形の嵌合孔２８が形成されている。この嵌合孔２８は前記板ばね３１と共に台座３２の脚部３２ａを嵌合配置するもので、脚部３２ａの前後寸法よりも大きく設定され、脚部３２ａの前側に残余部２８ａが形成されるようにしている。
【００４１】
前記後部ストッパー３０Ｒおよび側部ストッパー３０Ｓは、前記嵌合孔２８の後縁および左右側縁に沿って立設されている。
【００４２】
そして、前記台座３２はその脚部３２ａを前記嵌合孔２８に上方より嵌入し、台座３２の後端面および側端面を前記後部ストッパー３０Ｒおよび側部ストッパー３０Ｓに面接触させて係止し、該嵌合孔２８にサブアッセンブリされる。
【００４３】
半導体型光源１０は、このように嵌合孔２８にサブアッセンブリされた台座３２上に基板１０Ａを載置し、該基板１０Ａの後端面と左右側端面とを前記後部ストッパー３０Ｒと側部ストッパー３０Ｓとに面接触させて係止した状態で、前記嵌合孔２８の前側の残余部２８ａに板ばね３１を差し込むことにより、基板１０Ａが台座３２と共に後部ストッパー３０Ｒと板ばね３１とにより前後方向に挟圧されて前後方向の位置決めが行われ、かつ、左右の側部ストッパー３０Ｓにより左右方向の位置決めが行われる。
【００４４】
このとき、前記Ｕ字状の板ばね３１の前側のばね片３１ａの上端縁が前記取付面２１とほぼ面一に整合する長さに、および後側のばね片３１ｂの上端縁が前記基板１０Ａの上面と面一もしくは若干上方に突出する長さに設定されている。また、この板ばね３１の後側のばね片３１ｂの上端末は若干前側に向けて傾斜したガイド片３１ｃとして曲折成形され、先に該板ばね３１を前記嵌合孔２８の残余部２８ａに差し込んで自体の弾性作用により係着させておき、後から半導体型光源１０の基板１０Ａを前記ストッパー３０とガイド片３１ｃとの間に上方から差し込んで係着が可能となるようにされている。
【００４５】
このように、ヒートシンク部材２０の光源取付面２１上に、ストッパー３０と板ばね３１とによって正確に位置決めして配設された半導体型光源１０は、該半導体型光源１０と電気的に接続される給電部材４０と、固定フレーム５０とによってヒートシンク部材２０にしっかりと固定される。
【００４６】
給電部材４０は適宜の合成樹脂材からなり、前記半導体型光源１０の周縁部、具体的には前記基板１０Ａの周縁部を上方から押え付けるホルダー部４１と、該ホルダー部４１の一側端に一体的に外方に向けて突設されて、図外の電源側コネクタが接続されるコネクタ部４２と、を備えている。
【００４７】
前記ホルダー部４１は平面方形に形成され、その周縁部に一段低く一体に有段成形されて前記ヒートシンク部材２０の光源取付面２１に重合されるフランジ部４１ａを備えている。このホルダー部４１の中央部には、前記半導体型光源１０のドーム状カバー１０ｃおよび板ばね３１の後側のばね片３１ｂが露出可能な平面方形の開窓部４１ｂが形成されている。また、この開窓部４１ｂの左右側縁部には、前記半導体型光源１０の基板１０Ａの上面の左右側縁部に設けた光源側端子１０ｂに電気的に導通可能な各一対の板ばね端子４１ｃを備えている。
【００４８】
前記フランジ部４１の左右側部の裏面には、前記光源取付面２１に設けられたロケート孔２１ａに嵌合するロケートピン４１ｄが一体に突設されている。
【００４９】
前記コネクタ部４２は、前記フランジ部４１の後端中央部に灯具後方に向けて直状に突設されている。このコネクタ部４２はその上面がフランジ部４１の上面と面一な四角柱状に形成され、従って、該コネクタ部４２はフランジ部４１の下面よりも下方に突出している。
【００５０】
一方、前記光源取付面２１には、前記コネクタ部４２に対応する位置に、該コネクタ部４２の略下半部が嵌合する角形溝部２９が形成されている。
【００５１】
この給電部材４０は、前記ホルダー部４１を半導体型光源１０の基板１０Ａの周縁部上に被冠し、フランジ部４１ａのロケートピン４１ｄを前記光源取付面２１のロケート孔２１ａに圧入嵌合すると共に、コネクタ部４２を該光源取付面２１の角形溝部２９に圧入嵌合することにより該光源取付面２１に仮固定される。このとき、前記半導体型光源１０は、その基板１０Ａの端子１０ｂに、ホルダー部４１のばね端子４１ｃが弾接することによって電気的な接続が行われると共に、該ばね端子４１ｃの押え付けにより光源取付面２１に固定される。また、前記板ばね３１は、その前側のばね片３１ａの上端縁がフランジ部４１ａの前部下面に当接して固定される。一方、前記コネクタ部４２は角形溝部２９からヒートシンク部材２０の灯具後方に突出して配置される。
【００５２】
前記固定フレーム５０は、所要の剛性を有する金属板材をもって前記給電部材４０のホルダー部４１の外周縁に外嵌してフランジ部４１ａ上に重合する平面方形の枠形状に形成されている。
【００５３】
この固定フレーム５０の前，後両側縁の左右側部には、脚片５１が下向きに略直角に曲折成形されている。各脚片５１の下側部には、それぞれ外側に斜め上向きに突出する係止フック５１ａが切り起し成形されている。
【００５４】
一方、ヒートシンク部材２０の光源取付面２１には、前記固定フレーム５０の脚片５１に対応して上下方向に貫通するスリット２１ｂが形成されている。
【００５５】
従って、前記固定フレーム５０は、上方よりその脚片５１を光源取付面２１のスリット２１ｂに差し込んで、係止フック５１ａがスリット２１ｂの途中に形成された顎部２１ｃをくぐり抜けて該顎部２１ｃに係合することによって、給電部材４０のフランジ部４１ａ上に装着される。この係止フック５１ａとスリット２１ｂの顎部２１ｃとの係合を確実に行わせるため、固定フレーム５０の左右両側部の中央部分に下側に凸となる湾曲したばね部５２が形成され、このばね部５２が給電部材４０のフランジ部４１ａ面に弾接して撓み変形することによって、前記係止フック５１ａがスリット２１ｂの顎部２１ｃと係合する方向の付勢力が得られるようにしている。これにより、前記給電部材４０と半導体型光源１０の光源取付面２１上への本固定が行われる。
【００５６】
前記半導体型光源１０のヒートシンク部材２０への組付けは次のようにして行われる。
【００５７】
先ず、半導体型光源１０をその発光部１０ａを上向きにして、光源取付面２１の嵌合孔２８にサブアッセンブリされた台座３２の上面に載置し、基板１０Ａを該台座３２上で摺動して、該基板１０Ａの後端面と左右の側部端面とを、後部ストッパー３０Ｒと側部ストッパー３０Ｓとにそれぞれ面接触により当接してセットする（図３参照）。
【００５８】
次に、嵌合孔２８の前側の残余部２８ａに上方からＵ字状の板ばね３１を、その弾性を利用して該板ばね３１が嵌合孔２８に底付きするまで圧入する。これにより、前記基板１０Ａの前端面に板ばね３１の後側のばね片３１ｂが弾接して、該基板１０Ａは前記後部ストッパー３０Ｒと板ばね３１とにより前後方向に挟圧されて、光源取付面２１上での前後方向の取付位置が規定されると共に、左右の側部ストッパー３０Ｓによって左右方向の取付位置が規定される（図４参照）。
【００５９】
前記半導体型光源１０と板ばね３１の組付工順は逆であってもよい。即ち、先に板ばね３１を嵌合孔２８の前側部に圧入して後側のばね片３１ｂを台座３２の前端面に弾接させて該嵌合孔２８にサブアッセンブリしておき、半導体型光源１０の基板１０Ａを、後部ストッパー３０Ｒと左右ストッパー３０Ｓと板ばね３１の後側のばね片３１ｂのガイド片３１ｃとで囲まれた部分に、基板１０Ａの前端で該ガイド片３１ｃを前方へ押し退けるようにして挿入しても、前述と同様に基板１０Ａの前後方向および左右方向の組付け位置が正確に定められる。
【００６０】
このようにして半導体型光源１０の位置決めを行った後、給電部材４０をそのホルダー部４１を前記半導体型光源１０の基板１０Ａの周縁部上に上方から宛ってドーム状カバー１０ｃを開窓部４１ｂにくぐらせ、該ホルダー部４１を前記基板１０Ａの周縁部に被冠した状態で、コネクタ部４２を光源取付面２１の角形溝部２９に圧入嵌合すると共に、ホルダー部４１の下面のロケートピン４１ｄを該光源取付面２１のロケート孔２１ａに圧入嵌合する。これにより、ホルダー部４１のばね端子４１ｃが前記基板１０Ａの端子１０ｂ上に弾接して給電部材４０と半導体型光源１０とが電気的に導通すると共に、該基板１０Ａが光源取付面２１上に押え付けられて、半導体型光源１０と給電部材４０との仮固定が行われる（図５参照）。
【００６１】
そこで、固定フレーム５０を前述のようにその脚片５１を光源取付面２１のスリット２１ｂに上方より差し込んで、給電部材４０のフランジ部４１ａ上に装着して半導体型光源１０と給電部材４０とを本固定することによって、該半導体型光源１０を光源取付面２１上に正確に位置決めした状態で、ヒートシンク部材２０に対する組付けが終了する（図６参照）。
【００６２】
前記リフレクタ１１は、以上のようにして半導体型光源１０をヒートシンク部材２０に組付けた後、前記リフレクタ取付面２２上にビス等により締結固定し、もしくはロケートピンとロケート孔とによる位置決め手段の圧入嵌合等によって組付けられる。
【００６３】
以上の構成からなる本実施形態のヘッドランプによれば、ヒートシンク部材２０の光源取付面２１上に突設したストッパー３０に半導体型光源１０の一側端面を突当てて面接触させることにより、該光源取付面２１上における半導体型光源１０の配設基準位置が定められ、このストッパー３０とばね部材３１との対向的な挟圧によって該半導体型光源１０の配設位置が確定されるので、前記従来の給電アタッチメント部材の如き中間媒体がなく、半導体型光源１０の組付精度を高めることができる。
【００６４】
しかも、前記ストッパー３０と半導体型光源１０の一側端面との相互接触面の精度を出せばよいので、加工精度管理が容易で半導体型光源１０の位置決めを正確に行えて、他のリフレクタ１１等との光学的位置関係に狂いを生じることがなく、これにより配光性能を向上することができる。
【００６５】
ここで、特に本実施形態にあっては、前記ストッパー３０を、半導体型光源１０の基板１０Ａの後側端面が面接触して当接する後部ストッパー３０Ｒと、該基板１０Ａの左右の側端面が面接触して当接する一対の側部ストッパー３０Ｓとで構成してあって、これらストッパー３０Ｒ，３０Ｓに囲まれた部分に前記基板１０Ａを挿入，載置し、ばね部材としてＵ字状の板ばね３１を、光源取付面２１の嵌合孔２８（余剰部２８ａ）に嵌挿圧入して、基板１０Ａを後部ストッパー３０Ｒと板ばね３１とにより前後方向に挟圧定置するようにしている。従って、ヒートシンク部材２０に形成されたシェード２３と、半導体型光源１０との前後方向の位置精度を高められることは勿論、左右の側部ストッパー３０Ｓによって左右方向の位置精度も高められ、シェード２３と半導体型光源１０およびリフレクタ１１との光学的な位置関係を設計通りに行えて、配光性能を一段と向上することができる。
【００６６】
また、この半導体型光源１０の前記光源取付面２１上への固定は半導体型光源１０と電気的に接続される給電部材４０と固定フレーム５０とによって行われ、該給電部材４０は、半導体型光源１０の周縁部を上方から押え付ける平板状のホルダー部４１の一側端に一体に突設したコネクタ部４２を四角柱状として、これを前記光源取付面２１に形成した角形溝部２９に圧入嵌合してあるので、該コネクタ部４２を角形溝部２９で補剛できて、電源側コネクタ４３の着脱時におけるコネクタ部４２の変形また破損を防止できて、品質感を高めることができる。しかも、該コネクタ部４２の端部は、ヒートシンク部材２０の側方、例えば後側方に突出して配置してあるため、前記電源側コネクタ４３の着脱作業を灯具後方から容易に行えて作業性を高められると共に、該電源側コネクタ４３の振動等による脱落を回避することもできて、より一層品質感および信頼性を高めることができる。
【００６７】
更に、前記実施形態のように、ヒートシンク部材２０の光源取付面２１上への半導体型光源１０，板ばね３１，給電部材４０，および固定フレーム５０の組付けを、順次上方からの挿入または圧入操作で行えて締結部材を不要とすることができるため、組付作業を簡素化して作業性を向上できることは勿論、ロボットによる組付けの自動化を容易にすることができる利点がある。
【００６８】
なお、前記実施形態では、半導体型光源１０の出射光を１つのリフレクタ１１で灯具前方に向けて反射させる構造を例示したが、複数個のリフレクタにより灯具前方に向けて多段に反射させる構造であってもよく、また、プロジェクタタイプ以外の灯具構成にも適用することが可能である。
【００６９】
また、本発明は前記ヘッドランプの他、リヤコンビネーションランプあるいはフォグランプに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態における灯具ユニットを示す分解斜視図。
【図２】灯具ユニットの断面図。
【図３】半導体型光源の位置決め状態を示す斜視図。
【図４】ばね部材の組付け状態を示す斜視図。
【図５】給電部材の組付け状態を示す斜視図。
【図６】固定フレームの組付け状態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００７１】
１ 灯具ユニット
１０ 半導体型光源
１１ リフレクタ
１２ 投影レンズ
２０ ヒートシンク部材
２１ 光源取付面
２２ リフレクタ取付面
２３ シェード
３０ ストッパー
３０Ｒ 後部ストッパー
３０Ｓ 側部ストッパー
３１ 板ばね（ばね部材）
４０ 給電部材
４１ ホルダー部
４２ コネクタ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体型光源と、該半導体型光源の出射光の一部を所定の方向に向けて反射するリフレクタと、これら半導体型光源およびリフレクタ等の光学系部材を集約的に配置したヒートシンク部材と、を備え、
前記ヒートシンク部材の半導体型光源が固定配置される平坦な光源取付面には、該光源取付面上に突設されて少くとも前記半導体型光源の一側端面と係止するストッパーと、該ストッパーと対峙して配設されて前記半導体型光源の他側端面を前記ストッパー側に向けて押圧するばね部材とが設けられ、
前記半導体型光源が、これらストッパーとばね部材との対向的な挟圧により位置決めされていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記半導体型光源の前記光源取付面上への固定が、該光源取付面上に位置決め固定されて半導体型光源と電気的に接続される給電部材により行われ、
該給電部材は、前記半導体型光源の周縁部を上方から押え付ける平板状のホルダー部と、該ホルダー部の一側端に一体的に外方に向けて突設された四角柱状のコネクタ部とを備え、該コネクタ部が前記光源取付面に形成された角形溝部に嵌合固定されて、該コネクタ部の端部がヒートシンク部材の側方に突出して配置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１】
半導体型光源と、該半導体型光源の出射光の一部を所定の方向に向けて反射するリフレクタと、これら半導体型光源およびリフレクタ等の光学系部材を集約的に配置したヒートシンク部材と、を備え、
前記ヒートシンク部材の半導体型光源が固定配置される平坦な光源取付面には、該光源取付面上に突設されて少くとも前記半導体型光源の一側端面と係止するストッパーと、該ストッパーと対峙して配設されて前記半導体型光源の他側端面を前記ストッパー側に向けて押圧するばね部材とが設けられ、
前記半導体型光源が、これらストッパーとばね部材との対向的な挟圧により位置決めされていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記半導体型光源の前記光源取付面上への固定が、該光源取付面上に位置決め固定されて半導体型光源と電気的に接続される給電部材により行われ、
該給電部材は、前記半導体型光源の周縁部を上方から押え付ける平板状のホルダー部と、該ホルダー部の一側端に一体的に外方に向けて突設された四角柱状のコネクタ部とを備え、該コネクタ部が前記光源取付面に形成された角形溝部に嵌合固定されて、該コネクタ部の端部がヒートシンク部材の側方に突出して配置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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−８００７１（Ｐ２０１０−８００７１Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４３６１５（Ｐ２００８−２４３６１５）
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]