JP6511870B2 - 車両用灯具 - Google Patents
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Description
(1)本発明の車両用灯具は、光源と、前記光源を配置する光源配置部を表面に有するベース部と前記ベース部の裏面に設けられた放熱フィンとを有するヒートシンクと、前記ベース部の表面側に配置され、前記光源からの光を前方に反射するリフレクタと、前記リフレクタで反射された光を受けるように前方に配置されるレンズと、前記ベース部の前方側に配置される可動式のシェードと、前記放熱フィンの前方側端部に沿うように前記放熱フィンの上端よりも下側に配置され、前記シェードを可動させる駆動部と、を備え、前記ベース部が、前記シェードと前記光源配置部との間に形成された切欠部を有する。
(2)上記(1)の構成において、前記シェードが、前後方向に回動することで前記光の一部を遮光する第1状態と前記光を遮光しない第2状態とに切替わるように可動し、前記シェードは、前記第2状態のときに、前記表面側に流れる空気の一部を前記駆動部側へ導く。
(3)上記(2)の構成において、前記ヒートシンクに取付けられ、ソレノイドからなる前記駆動部と前記シェードとが取付けられるフレームと、前記シェードと前記ソレノイドのプランジャーとの間に介在し、前記プランジャーの動きを前記シェードが前記第1状態と前記第2状態とに切替わる回動力として伝える伝達部材と、を備え、前記放熱フィンが、前記ベース部の前方側に延びる前端部を有し、前記フレームが、前記放熱フィンの前記前端部の前方側端部に沿って配置される前記ソレノイドを取付ける取付面と、前記取付面の前記ソレノイドのプランジャーより上方側となる位置に設けられる前記伝達部材を支持する支持部と、前記取付面の上側の左右両横に設けられ、前記放熱フィンの前記前端部上に位置する前記シェードを回動可能に受ける回動軸と、を備え、前記取付面には、上側から前記ソレノイド側に向けて前記放熱フィンの前記前端部の前方側端部を開放する切欠が形成されている。
(4)上記(2)又は(3)の構成において、前記リフレクタは、前記シェードの上方側の位置から前方側に延びる前記シェード側に光を反射する延長反射部を備え、前記シェードが前記第1状態のときに、前記延長反射部で反射された光が前記シェードの前方に向く面で前記レンズ側に反射される。
(5)上記(1)から(4)のいずれか1つの構成において、前記放熱フィンの下側に配置される冷却ファンを備える。
本発明の第1実施形態に係る車両用灯具は、図1に示す車両102の前方の左右に設けられる車両用灯具(101R、101L)であり、左右の車両用灯具(101R、101L)の構成は基本的に同様の構成であるため、以下では、単に「車両用灯具」と記載して、左右一方の車両用灯具について説明する。
図3に示すように、灯具ユニット10は、光源20と、ヒートシンク30と、リフレクタ40と、レンズ50と、レンズホルダ51と、可動式のシェード60と、シェード60を可動させる駆動部70と、冷却ファン80と、を備えている。
光源20は、基板上に発光チップが設けられた半導体型光源であり、本実施形態ではLEDを用いている。
基板に設けられる発光チップの形状や個数は特に限定されるものではなく、例えば、正方形状の発光チップを複数横に並べるように基板上に配置して長方形状の発光面を形成しても良く、長方形状の発光チップを1つだけ基板上に配置して長方形状の発光面を形成しても良い。
なお、本実施形態では、LEDを用いる場合を示しているが、LDやEL(有機EL)などの半導体型光源を用いるようにしても良い。
この光源配置部33の前寄りの両サイドには、ボスとネジ孔からなる取付構造33aが設けられており、光源20の発光面に対応する開口を有した給電部材21が開口に発光面を位置させるように、光源20上に配置され、光源20を固定するように給電部材21がベース部31に取付けられる。
なお、給電部材21には、光源20を駆動させる駆動回路などが設けられるが、例えば、発光チップを設ける基板自体に駆動回路などを合わせて設けるようにして駆動回路などを省略しても良い。
リフレクタ40は、光源20からの光を前方(車両前方側)に反射するように、ヒートシンク30のベース部31の表面31a側に光源20を半ドーム状に覆うように設けられる。
したがって、リフレクタ取付部38のボスで位置合わせするようにベース部31上に配置して、リフレクタ取付部38のネジ孔にネジ42を螺合させることで、ベース部31にリフレクタ40が取付けられる。
冷却ファン80は、ヒートシンク30の放熱フィン32に風を送るように、放熱フィン32の下側に配置される。
より具体的には、ヒートシンク30のベース部31には、裏面31bから下側に延びるようにネジ孔を有するファン取付部35が設けられており、このファン取付部35に冷却ファン80の貫通孔81a、81aを通してネジ87を螺合することで冷却ファン80がベース部31にネジ止めされる。
なお、ベース部31には、図示するファン取付部35と同様のファン取付部35が対角を成す後方側にも設けられている。
ヒートシンク30は、ベース部31とベース部31の裏面31bに一体形成された複数の放熱フィン32などを備える。
本実施形態では、ヒートシンク30は、アルミダイカスト製のものとしているが、その他、熱伝導率の高い金属材料(例えば、アルミ等)や樹脂材料からなるものを材料として成形されたものでもよい。
なお、既に、ヒートシンク30に光源20、給電部材21、リフレクタ40や冷却ファン80を取付ける取付構造については説明しているので、以下では、上記で触れていない部分の構造について主に説明する。
そして、放熱フィン32は、ベース部31の前方側に延びる前端部を有し、ベース部31には、その前端部側から光源配置部33側に向かって切欠部36が形成されている。
この切欠部36は、後ほど詳細に説明するが、放熱フィン32側からベース部31の表面31a側に空気が流れる空気流路となる。
図4は、フレーム85だけを示した斜視図であり、図5は、フレーム85に駆動部70とシェード60とを取付けた状態を示す斜視図である。
図4に示すように、フレーム85は、取付面85aと、取付面85aの図右側の上方側となる位置に設けられる支持部85bと、取付面85aの上側の左右両横に設けられる回動軸85cとを備えている。
したがって、この貫通孔85dを通すように、図示しない駆動部70に設けられたボスを通すように駆動部70が装着され、そのボスを加締めることで、図5に示すように、駆動部70が取付けられる。
この部分には、図3を参照しながら説明した放熱フィン32のベース部31の前方側に延びる前端部の前方側端部が位置する。
つまり、この切欠85eは、取付面85aの上側からソレノイド側に向けて放熱フィン32の前端部の前方側端部を開放し、ソレノイド側に空気が流れるための切欠になっている。
図5に示すように、支持部85bに回動可能に支持される伝達部材72は、プランジャ―71の凹部に一端が係止されるとともに、他端がシェード60に係止されている。
既に、上記でも触れたが、本実施形態では、駆動部70としてソレノイドを用いており、ソレノイドからなる駆動部70がシェード60を可動させるための駆動部となっている。
そして、ソレノイドを通電していない時には、図5に示すように、プランジャー71が出た状態となり、その動きが伝達部材72でシェード60に伝達されて、シェード60が、図5に示す前方側に立った状態である第1状態となるが、このときには通電を伴わないのでソレノイドは発熱しない。
この第2状態を維持するためにはソレノイドへの通電を続けなければならないので、シェード60を第2状態とするときにはソレノイドが発熱することになる。
本実施形態のシェード60は、前方側(車両前方側)に配置される反射プレート61と後方側(車両後方側)に配置され、反射プレート61にボス63でカシメ止めされる後方プレート62とで構成された構成になっている。
反射プレート61及び後方プレート62には、上側中央に斜めカットオフラインを形成するための段差64が設けられており、反射プレート61と後方プレート62は、上辺を少し離間させ、下側に行くにつれてその離間距離が広がるように配置されている。
レンズ50は、リフレクタ40で反射された光を受け、その光を前方に照射するように、前方に配置される。
より具体的には、図3に示すように、レンズ50は、外周縁にフランジ50aを有し、このフランジ50aの部分がレンズホルダ51に把持されてレンズホルダ51によって前方の所定の位置に位置するように配置される。
本実施形態では、入射面が平面状で出射面が前方に突出する曲面を有し、灯具ユニット10を正面から見る正面視で円形の非球面レンズを用いているが、入射面や出射面の形状は、求められる配光パターンに合わせて変えても良い。
レンズホルダ51は、レンズ50を把持してレンズ50が前方の所定の位置に位置するようにヒートシンク30に取付けられる部品である。
そして、上述したように、ヒートシンク30の放熱フィン32の左右外側の部分には、レンズホルダ51を取付けるボスとネジ孔からなる取付構造を有するレンズホルダ取付部37が設けられており、レンズホルダ51の左右下側には、レンズホルダ取付部37のボスとネジ孔に対応した孔を有する固定部55が設けられている。
図6は、灯具ユニット10の光照射光軸に沿った灯具ユニット10の断面図であり、上述の駆動部70であるソレノイドを通電していない状態を示す図である。
つまり、シェード60が前方側に立った状態である第1状態を示す図である。
図6に示す光線L1、L2を見るとわかるように、リフレクタ40の第1焦点は、光源20の発光中心若しくはその近傍に設けられ、リフレクタ40の第2焦点は、レンズ50の後方焦点O若しくはその近傍に設けられるようになっている。
一方、レンズ50からカットオフラインよりも上方に向けて照射される光については、シェード60で遮光される。
このように第1状態は、光の一部を遮光してカットオフラインを有するロービーム配光パターンを形成する状態になっている。
この延長反射部40aは、図6に点線で示す光線L3のように、光源からの光をシェード60側に反射する。
図7に示すように、シェード60が後方側に倒れることで、図6で示したよりもレンズ50の下側までリフレクタ40で反射された光が入射するようになっており(光線L4参照)、光線L4、L5で示すように、上下方向の広い範囲に光を照射する。
このように、第2状態は、ハイビーム配光パターンを形成する状態になっている。
しかしながら、図7に示すように、ベース部31の前方側に延びる放熱フィン32の前端部32aよりも上側に位置するシェード60が後方側に倒れる第2状態となっている。
このため、先ほど、図6を参照して説明したベース部31の表面31a側に流れる空気(二点鎖線W1)の一部が、図7に示す二点鎖線W2のように、駆動部70であるソレノイド側へ流れる空気の量が増加する。
したがって、図7に示す二点鎖線W2のように、駆動部70であるソレノイド側に導かれる空気の流れは、フレーム85で阻害されることなく、ソレノイドを冷却するように流れる。
したがって、第1実施形態の灯具ユニット10を備える車両用灯具は、光源20が配置される空間並びにシェード60を可動させる駆動部70の双方を冷却することが可能な車両用灯具になっている。
次に、図8及び図9を参照しながら、本発明の第2実施形態の灯具ユニット10’について説明する。
図8は図6に対応する灯具ユニット10’の断面図であり、図9は図7に対応する灯具ユニット10’の断面図になっている。
したがって、以下では、異なる部分についてのみ主に説明し、第1実施形態と同様の部分については説明を割愛する。
なお、折曲部62aは、図8に示す第1状態のときに、傾斜部32bに当接する必要はなく、この傾斜部32bに沿うように形成されていればよい。
なお、この第2状態のときに、折曲部62aが放熱フィン32の上端に接触する必要はなく、概ね上端に沿うようになっていればよい。
このため、今度は、この折曲部62aが空気をソレノイド側に導くガイド面となり、効率よくソレノイド側に空気を流すことができるようになる。
特に、ソレノイド側に空気を導きやすくする点からすれば、この第2状態のときには、折曲部62aの下側の面が少なくとも水平もしくはレンズ50側が上になるように傾斜するようにされているのが好ましい。
例えば、上記実施形態では、積極的に空気を送るために冷却ファンを設ける態様を示した。
当然、冷却能力を高めるためには、このような冷却ファンを設けることが好ましい。
しかしながら、光源20の熱によって上昇気流が発生するので、本実施形態のように放熱フィン側から光源20側に空気の流れる流路を形成するようにすると、その上昇気流に引かれて放熱フィン32側から光源20側への空気の流れが生まれるので冷却フィンを設けることが必須の要件ではない。
このように、技術的思想を逸脱することのない変更や改良を行ったものも発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは当業者にとって特許請求の範囲の記載からである。
20 光源
21 給電部材
22 ネジ
30 ヒートシンク
31 ベース部
31a 表面
31b 裏面
32 放熱フィン
32a 前端部
32b 傾斜部
33 光源配置部
33a 取付構造
34 フレーム取付部
35 ファン取付部
36 切欠部
37 レンズホルダ取付部
38 リフレクタ取付部
38a 突起部
40 リフレクタ
40a 延長反射部
41 固定部
50 レンズ
50a フランジ
51 レンズホルダ
55 固定部
60 シェード
61 反射プレート
62、62’ 後方プレート
62a 折曲部
63 ボス
64 段差
70 駆動部
71 プランジャー
72 伝達部材
80 冷却ファン
81a 貫通孔
85 フレーム
85a 取付面
85b 支持部
85c 回動軸
85d 貫通孔
85e 切欠
86 固定部
87 ネジ
L1、L2、L3、L4、L5 光線
O 焦点
W1、W2 空気の流れ
101L、101R 車両用灯具
102 車両
Claims (4)
- 光源と、
前記光源を配置する光源配置部を表面に有するベース部と前記ベース部の裏面に設けられた放熱フィンとを有するヒートシンクと、
前記ベース部の表面側に配置され、前記光源からの光を前方に反射するリフレクタと、
前記リフレクタで反射された光を受けるように前方に配置されるレンズと、
前記ベース部の前方側に配置される可動式のシェードと、
前記放熱フィンの前方側端部に沿うように前記放熱フィンの上端よりも下側に配置され、前記シェードを可動させる駆動部と、を備え、
前記ベース部が、前記シェードと前記光源配置部との間に形成された切欠部を有し、
前記シェードが、前後方向に回動することで前記光の一部を遮光する第1状態と前記光を遮光しない第2状態とに切替わるように可動し、
前記シェードは、前記第2状態のときに、前記表面側に流れる空気の一部を前記駆動部側へ導くことを特徴とする車両用灯具。 - 前記ヒートシンクに取付けられ、ソレノイドからなる前記駆動部と前記シェードとが取付けられるフレームと、
前記シェードと前記ソレノイドのプランジャーとの間に介在し、前記プランジャーの動きを前記シェードが前記第1状態と前記第2状態とに切替わる回動力として伝える伝達部材と、を備え、
前記放熱フィンが、前記ベース部の前方側に延びる前端部を有し、
前記フレームが、
前記放熱フィンの前記前端部の前方側端部に沿って配置される前記ソレノイドを取付ける取付面と、
前記取付面の前記ソレノイドのプランジャーより上方側となる位置に設けられる前記伝達部材を支持する支持部と、
前記取付面の上側の左右両横に設けられ、前記放熱フィンの前記前端部上に位置する前記シェードを回動可能に受ける回動軸と、を備え、
前記取付面には、上側から前記ソレノイド側に向けて前記放熱フィンの前記前端部の前方側端部を開放する切欠が形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。 - 前記リフレクタは、前記シェードの上方側の位置から前方側に延びる前記シェード側に光を反射する延長反射部を備え、
前記シェードが前記第1状態のときに、前記延長反射部で反射された光が前記シェードの前方に向く面で前記レンズ側に反射されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用灯具。 - 前記放熱フィンの下側に配置される冷却ファンを備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両用灯具。
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