JP7172204B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本開示は、車両用灯具に関する。

従来の車両用灯具は、発光素子からの光を反射するリフレクタと、発光素子から発生する熱を放熱する放熱部材と、放熱部材を空冷するファンと、を備えている（例えば、特許文献１参照）。ファンは、放熱部材に対し、発光素子の搭載面と反対側に設けられる。放熱部材は、ファン側から搭載面側に貫通する通気孔を有する。そして、ファンから送風された空気の一部が通気孔を通ってリフレクタの反射面に導かれる。

特開2014-102988号公報

しかし、従来の灯具は、ファンから送風された空気の一部は通気孔を通ってリフレクタの反射面に導かれるため、この空気の一部は放熱部材の空冷に利用されない。このため、ファンによる放熱部材の空冷に改善の余地がある。

本開示は、上記問題に着目してなされたもので、放熱部材の空冷を向上する車両用灯具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示は、光源と、放熱部材と、ファンと、を備えている。
放熱部材は、光源から発生する熱を放熱する。ファンは、放熱部材に空気を送風する。
この車両用灯具において、放熱部材は、両端が開口された多面体の筒形状である外筒部を有する。ファンは、外筒部の一方の開口箇所における開口よりも小さい又は同等の空気流路を有し、外筒部の一方の開口箇所に取り付けられる。外筒部の筒軸方向とファンの風流れ方向を同一に設定する。

本開示の車両用灯具によれば、放熱部材の空冷を向上することができうる。

実施例１の車両用灯具の全体構成を概略的な断面で示す断面図である。 実施例１の光源とヒートシンクとファンを示す斜視図である。 実施例１の光源とヒートシンクとファンを筒軸方向の一方から示す図である。 実施例１のヒートシンクの断面図であって、図２のII-II線の断面図である。 実施例１のファンを示す図である。 実施例１のヒートシンクにおける熱の伝導を説明する図である。 実施例１の第１放熱部の変形例を示す図である。 実施例１の構成にヒートシンクと光源を追加した変形例を示す図である。

以下、本開示による車両用灯具を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

実施例１における車両用灯具は、自動車等の車両前方を照射するプロジェクタタイプの前照灯ユニットに適用したものである。以下、実施例１の構成を、「全体構成」と「ヒートシンクとファンの要部構成」に分けて説明する。

図１に基づいて、全体構成を説明する。

車両用灯具１は、車両の前部の左右両側で、開放された前端がアウターレンズで覆われたランプハウジングにより形成される灯室に、上下方向用光軸調整機構や左右方向用光軸調整機構を介して設けられる。

車両用灯具１は、光源２と、ヒートシンク３（放熱部材）と、ファン４と、リフレクタ部材５と、シェードユニット６と、投影レンズ７と、を有する。以下の説明では、車両用灯具１において、リフレクタ部材５や投影レンズ７の光軸に沿う方向を光軸方向Ｌ１（投影レンズ７側を車両前側とする）とする。更に、車両用灯具１において、車両に搭載された状態での鉛直方向を上下方向とし、光軸方向Ｌ１および上下方向に直交する方向を車幅方向とする。

光源２は、発光素子２１と、基板２２と、コネクタ２３を有する。光源２は、発光ダイオード等の発光素子２１が基板２２に搭載され、基板２２がヒートシンク３に取り付けられている。基板２２の端子は、コネクタ２３の端子に接続されている。コネクタ２３は、ヒートシンク３とファン４に跨って取り付けられている（図２参照）。光源２は、点灯制御回路から電力がコネクタ２３と基板２２を介して発光素子２１に供給されて点灯又は消灯される。

ヒートシンク３は、ランプハウジングに固定されている。ヒートシンク３は、アルミニウムから形成されている。ヒートシンク３は、外筒部３１と放熱部３２を有する。ヒートシンク３は、外筒部３１の上壁３１ａに設けられた光源２から発生する熱を外部に放熱する放熱部材である。

ファン４は、ヒートシンク３に取り付けられている。ファン４は、ヒートシンク３に空気を送風する。

リフレクタ部材５は、外筒部３１の上壁３１ａに取り付けられている。リフレクタ部材５は、光源２を上側から覆う椀形状である。リフレクタ部材５の反射面５１は、光源２から出射された光を投影レンズ７側に反射する。

シェードユニット６は、外筒部３１の前壁３１ｃに取り付けられている。シェードユニット６は、投影レンズ７により投影される投影光の配光パターンを切り替える。即ち、シェードユニット６は、車両用灯具１の配光パターンを切り替える。配光パターンは、ロービーム配光パターン（すれ違い配光パターン）とハイビーム配光パターン（走行配光パターン）である。シェードユニット６は、シェード６１と駆動部６２を有する。シェード６１は、上縁が水平エッジと傾斜エッジとが繋ぎ合わされた形状である。シェード６１は、光源２から出射された光の一部を遮光することで水平エッジと傾斜エッジとによりロービーム配光パターンにおけるカットオフラインを形成する。シェード６１は、シェード本体６１ａと回転軸６１ｂを有する。シェード本体６１ａは、回転軸６１ｂを中心として回転可能に駆動部６２に支持されている。シェード本体６１ａは、駆動部６２により、起立姿勢（図１）と、起立姿勢から投影レンズ７に接近する接近姿勢と、の間で回転する。

投影レンズ７は、リフレクタ部材５の反射面５１にて反射された光源２からの光を車両の前方へ投影すると共に、それらと協働して配光パターンを形成する。投影レンズ７は、レンズホルダに支持されており、レンズホルダがシェードユニット６と共にヒートシンク３に取り付けられている。

図２～図５に基づいて、ヒートシンク３とファン４の要部構成を説明する。なお、図４と図６では、ファン４の図示を省略している。

ヒートシンク３は、押出成形により外筒部３１と放熱部３２が一体に製作される。ヒートシンク３をダイカストにより製作するよりも押出成形により製作することで、ヒートシンク３に含有されるアルミニウムの割合を増やすことができる。このため、ヒートシンク３の熱伝導は、ダイカストよりも押出成形の方が良くなる。

ヒートシンク３の外筒部３１は、図２等に示すように、両端が開口された四面体（多面体）の筒形状（角筒）であり、開口端は四角形形状（ほぼ正方形形状）である。外筒部３１は、四つの壁３１ａ～３１ｄと、二つの開口箇所３１ｅ，３１ｆと、四つの凸部分３１ｇ～３１ｋと、を有する。四つの壁３１ａ～３１ｄは、上壁３１ａと、下壁３１ｂと、前壁３１ｃと、後壁３１ｄと、である。二つの開口箇所３１ｅ，３１ｆは、第１開口箇所３１ｅ（一方の開口箇所）と、第２開口箇所３１ｆ（他方の開口箇所）と、である。四つの凸部分３１ｇ～３１ｋは、第１凸部分３１ｇと、第２凸部分３１ｈ、第３凸部分３１ｊと、第４凸部分３１ｋと、である。外筒部３１の裏面３１Ｂは、後述する四つの放熱部３２ａ～３２ｄを除くと、ほぼ多角形形状に形成されている。

四つの壁３１ａ～３１ｄの外表面３１Ａ（外筒部３１の外表面）のうち、光源２が取り付けられていない部分には凹凸３１ｍ（図２のドット）が付けられている。詳述すると、凹凸３１ｍは、ヒートシンク３が押出成形により製作されるため、成形過程で外表面３１Ａに付けられる。換言すると、凹凸３１ｍは、成形過程における外表面３１Ａの荒れである。上壁３１ａの外表面３１Ａのうち、光源２が取り付けられる部分には凹凸３１ｍは付けず、例えば平面に形成されている。光源２が取り付けられる部分は、ヒートシンク３が押出成形により製作された後、加工により平面が形成される。

二つの開口箇所３１ｅ，３１ｆは、外筒部３１の筒軸方向Ｌ２に開口されている。筒軸方向Ｌ２は、光軸方向Ｌ１に直交する（図１と図２等参照）。なお、筒軸方向Ｌ２は、車幅方向である。二つの開口箇所３１ｅ，３１ｆの形状は同一である。

四つの凸部分３１ｇ～３１ｋは、外筒部３１の角部分から内側に突出していると共に、筒軸方向Ｌ２に延びている。第１凸部分３１ｇは、上壁３１ａと前壁３１ｃの角部分から内側に突出している。第２凸部分３１ｈは、上壁３１ａと後壁３１ｄの角部分から内側に突出している。第３凸部分３１ｊは、下壁３１ｂと後壁３１ｄの角部分から内側に突出している。第４凸部分３１ｋは、下壁３１ｂと前壁３１ｃの角部分から内側に突出している。四つの凸部分３１ｇ～３１ｋには、第１開口箇所３１ｅと第２開口箇所３１ｆの両側にボス３３（ネジ穴）が形成されている。ボス３３は、ヒートシンク３が押出成形により製作された後、加工により形成される。なお、ボス３３は、ヒートシンク３が押出成形により製作される際に成形されても良い。

ヒートシンク３の外筒部３１の内部（内部空間）には、図２等に示すように、放熱部３２として四つの放熱部３２ａ～３２ｄが設けられている。四つの放熱部３２ａ～３２ｄは、放熱性を有する。四つの放熱部３２ａ～３２ｄは、外筒部３１の裏面３１Ｂに結合されている。四つの放熱部３２ａ～３２ｄは、第１放熱部３２ａ（少なくとも一つの放熱部）と、第２放熱部３２ｂと、第３放熱部３２ｃと、第４放熱部３２ｄと、である。

第１放熱部３２ａの一端は、上壁３１ａに結合され、第１放熱部３２ａの他端は、下壁３１ｂに結合される。第２放熱部３２ｂの一端は、前壁３１ｃに結合され、第２放熱部３２ｂの他端は、後壁３１ｄに結合される。第３放熱部３２ｃの一端は、第１凸部分３１ｇに結合され、第３放熱部３２ｃの他端は、第３凸部分３１ｊに結合される。第４放熱部３２ｄの一端は、第２凸部分３１ｈに結合され、第４放熱部３２ｄの他端は、第４凸部分３１ｋに結合される。四つの放熱部３２ａ～３２ｄは、上記の通り外筒部３１に結合され、外筒部３１の内部中央にて交差している。以下、この交差部分を「交差部３２１」と記載する。

ここで、第１放熱部３２ａと光源２との関係について詳述する。なお、第１放熱部３２ａの形状は、後述するように筒軸方向Ｌ２に延びておりプレート状である。第１放熱部３２ａの一端は、光源２が取り付けられた上壁３１ａに結合されている。換言すると、第１放熱部３２ａの一端のうち一部は、図４に示すように、光源２の直下を含む上壁３１ａに結合されている。第１放熱部３２ａの他端は、光源２が取り付けられていない下壁３１ｂに結合される。

四つの放熱部３２ａ～３２ｄは、筒軸方向Ｌ２に延びている。このため、四つの放熱部３２ａ～３２ｄのそれぞれの形状はプレート状である。加えて、ヒートシンク３の断面は、図４に示すように、四つの放熱部３２ａ～３２ｄにより外筒部３１の内部が区画されている。なお、四つの放熱部３２ａ～３２ｄの横断面の断面積は、一端から他端まで同一に設定されている。

ファン４は、外筒部３１の内部に風（空気）を送り込む送風部材である。ファン４は、図５に示すように、ケース４１と、ハブ４２と、多数の羽根４３（図５では例えば５枚）と、コネクタ４４と、を有する。

ケース４１は、四つの貫通孔４１ａと、ケース開口部４１ｂと、ケーブル収容部４１ｃと、を有する。四つの貫通孔４１ａは、ケース４１の各角部に１つずつ設けられている。ケース開口部４１ｂは、ケース４１の中央部に円形に開けられている。ケース開口部４１ｂの開口の大きさは、外筒部３１の第１開口箇所３１ｅにおける開口の大きさと同等である。ケース開口部４１ｂは、複数の羽根４３が回転することにより、ケース４１とハブ４２の間に空気が流れる空気流路となる。図２において、ケース開口部４１ｂのうち、ヒートシンク３の第１開口箇所３１ｅと接する側はファン４の排気口に相当し、ヒートシンク３の第１開口箇所３１ｅと接しない側はファン４の吸気口に相当する。ケーブル収容部４１ｃは、ケース４１とハブ４２を結合すると共に、ケース４１とコネクタ４４を結合する。ケーブル収容部４１ｃは、後述するモータからコネクタ４４へ延びるケーブルを収容する収容部である。

ハブ４２は、内部にモータを収容するモータ収容部であって、ケース開口部４１ｂの開口部分に配置されている。ハブ４２は、ケーブル収容部４１ｃを介してケース４１に結合されている。

羽根４３は、ケース開口部４１ｂの開口部分に配置され、ハブ４２の外周に設けられている。

コネクタ４４の一端は、車載された電源と接続され、コネクタ４４の他端は、ハブ４２内のモータから延びるケーブルと電気的に接続されている。なお、ケーブルは、ケーブル収容部４１ｃによりモータからコネクタ４４の他端に導かれる。

ここで、ファン４をヒートシンク３に取り付ける方法は次の通りである。まず、各貫通孔４１ａと各ボス３３を合わせつつ、第１開口箇所３１ｅとファン４の排気口に相当するケース開口部４１ｂを合わせる。次いで、ネジを各貫通孔４１ａに通し、ネジを各ボス３３に締め付ける。このように、ファン４は、図２等に示すように、ヒートシンク３の外に配置されている。

ファン４の風流れ方向（図２の矢印Ａ）は、筒軸方向Ｌ２と同一に設定される。このため、図２に示すように、ヒートシンク３においてファン４が設けられた方が風流れの上流となる。即ち、図２に示すように、多数の羽根４３が回転することで、空気がファン４から吸気される。そして、ファン４から吸気された空気は、ヒートシンク３の第１開口箇所３１ｅから第２開口箇所３１ｆへ送風され、第２開口箇所３１ｆから排気される。換言すると、ヒートシンク３の外筒部３１の内部には、ファン４により灯室内の空気を循環している。なお、灯室内の空気は、呼吸口を通じて外部との吸気又は排気が行われる。ここで、「呼吸口」は、ランプハウジングに形成され、灯室内の圧力を一定に保つものである。呼吸口には、防水・防塵対策として、防水グロメット又は呼吸キャップが設けられている。

次に、実施例１の作用を、「比較例のファンによる冷却とその課題について」、「車両用灯具の放熱作用」に分けて説明する。

比較例のファンによる冷却とその課題について説明する。

比較例の車両用灯具は、発光素子からの光を反射するリフレクタと、発光素子から発生する熱を放熱する放熱部材と、放熱部材を空冷するファンと、を備えている（特開2014-102988号公報参照）。ファンは、放熱部材に対し、発光素子の搭載面と反対側に設けられる。放熱部材は、ファン側から搭載面側に貫通する通気孔を有する。そして、ファンから送風された空気の一部は放熱部材の放熱フィンに吹き付けられ、ファンから送風された空気の残りの一部が通気孔を通ってリフレクタの反射面に導かれる。

このとき、比較例の灯具において、ファンから送風された空気の残りの一部は通気孔を通ってリフレクタの反射面に導かれるため、この空気の残りの一部は放熱部材の空冷に利用されない。このため、ファンによる放熱部材の空冷に改善の余地がある。

更に、比較例の灯具では、ファンから送風された空気の一部が、発光素子の搭載面と反対側から放熱フィンに吹き付けられる。そして、放熱フィンの搭載面側は放熱部材の本体部やシェード部により塞がれている。このため、ファンから送風された空気の一部が、放熱フィンを過ぎた搭載面側の閉塞空間に滞留してしまうおそれがある。

更にまた、比較例の灯具では、放熱フィンの後方側面に設けられた通気孔を設けた例が開示されている。しかし、上記と同様に、放熱フィンを過ぎた搭載面側は放熱部材の本体部に塞がれている。このため、ファンから送風された空気の一部は放熱フィンを過ぎた後、放熱部材の本体部にあたるので、上記と同様にファンからの空気が閉塞空間に滞留してしまうおそれがある。つまり、比較例の灯具では、ファンの風流れ方向と、放熱部材の入口から出口までの放熱方向が異なるので、閉塞空間に熱が溜まるおそれがある。

図２と図６に基づいて、車両用灯具１の放熱作用を説明する。

本開示は、上記比較例の場合、ファンによる放熱部材の空冷に改善の余地がある、という課題に着目した。

これに対し、実施例１では、ヒートシンク３の第１開口箇所３１ｅに、ファン４のケース開口部４１ｂを合わせている。そして、ファン４が、第１開口箇所３１ｅに取り付けられている。更に、外筒部３１の筒軸方向Ｌ２とファン４の風流れ方向（図２の矢印Ａ）が同一に設定されている。このため、ファン４の風（空気）が、ヒートシンク３へ送風される。換言すると、ファン４から送風される空気がヒートシンク３へ流入される。これにより、ファン４の風は、図２に示すように、外筒部３１の内部において第１開口箇所３１ｅから第２開口箇所３１ｆへ流れる。このため、ファン４の風がヒートシンク３の空冷に使用される。この結果、ヒートシンク３の空冷を向上することができる。

加えて、外筒部３１の筒軸方向Ｌ２とファン４の風流れ方向（図２の矢印Ａ）が同一に設定されているため、外筒部３１の内部における空気の滞留が抑制される。即ち、風流れ方向とヒートシンク３の入口（第１開口箇所３１ｅ）から出口（第２開口箇所３１ｆ）までの放熱方向が同じであるので、外筒部３１の内部の空気はファン４の風により第２開口箇所３１ｆから排熱される。これにより、ヒートシンク３の放熱性が高まる。換言すると、ヒートシンク３の放熱が促進される。従って、ファン４の風により、光源２から発生する熱が伝導されたヒートシンク３を効率的に冷却することができる。

ここで、図６に基づいて、主な光源２から発生する熱（以下、単に「熱」とも記載する。）の伝導を説明する。

まず、光源２はヒートシンク３よりも熱いので、熱は、光源２が取り付けられた上壁３１ａの外表面３１Ａに伝導される（矢印Ｓ）。ここで、ヒートシンク３の温度は、熱源である光源２に近いほど高くなる。即ち、光源２に最も近い上壁３１ａの温度が、光源２から最も遠い下壁３１ｂの温度よりも高くなる。このため、上壁３１ａに伝導された熱は、上壁３１ａから前壁３１ｃと後壁３１ｄに伝導される（矢印Ｔ１）。そして、前壁３１ｃと後壁３１ｄに伝導された熱は、前壁３１ｃと後壁３１ｄから下壁３１ｂに伝導されていく（矢印Ｔ２）。なお、四つの壁３１ａ～３１ｄに伝導された熱は、各壁３１ａ～３１ｄの裏面３１Ｂへ伝導される。

更に、光源２から上壁３１ａの外表面３１Ａに伝導された熱は、上壁３１ａの裏面３１Ｂから第１放熱部３２ａに伝導される（矢印Ｕ１）。次いで、第１放熱部３２ａに伝導された熱は、第１放熱部３２ａから交差部３２１に伝導される（矢印Ｕ２）。続いて、交差部３２１に伝導された熱は、第１放熱部３２ａや第２放熱部３２ｂ等に伝導される（矢印Ｕ３）。そして、第１放熱部３２ａに伝導された熱は、第１放熱部３２ａから下壁３１ｂに伝導されていく（矢印Ｕ４）

更にまた、上記のように光源２から上壁３１ａの外表面３１Ａ等に伝導された熱は、その他の三つの壁３１ｂ～３１ｄや四つの凸部分３１ｇ～３１ｋや三つの放熱部３２ｂ～３２ｄに伝導される。なお、ヒートシンク３の温度は、筒軸方向Ｌ２において、少なくとも光源２からファン４に近づくほど低くなる。このため、上壁３１ａ等に伝導された熱は、筒軸方向Ｌ２において、少なくとも光源２からファン４方向に伝導される。

従って、光源２から発生する熱は、上壁３１ａの外表面３１Ａから、ヒートシンク３の三つの壁３１ｂ～３１ｄ等に伝導される。換言すると、光源２から発生する熱は、上壁３１ａの外表面３１Ａから、ヒートシンク３の三つの壁３１ｂ～３１ｄ等に分散される。

このように、熱がヒートシンク３に伝導されると、ヒートシンク３の四つの壁３１ａ～３１ｄに伝導された熱は、外表面３１Ａ及び外表面３１Ａの凹凸３１ｍから放熱される。つまり、外表面３１Ａ及び外表面３１Ａの凹凸３１ｍにより、ヒートシンク３の放熱性が高まる。換言すると、ヒートシンク３の放熱が促進される。

更に、熱がヒートシンク３に伝導されると、ヒートシンク３の四つの壁３１ａ～３１ｄの裏面３１Ｂと四つの凸部分３１ｇ～３１ｋと四つの放熱部３２ａ～３２ｄに伝導された熱は、外筒部３１の内部を流れるファン４の風により放熱される。四つの放熱部３２ａ～３２ｄに伝導された熱は、四つの放熱部３２ａ～３２ｄの筒軸方向Ｌ２に延びるプレート状の面から放熱される。つまり、四つの放熱部３２ａ～３２ｄはフィンとして機能し、ヒートシンク３の放熱性が高まる。換言すると、ヒートシンク３の放熱が促進される。

以上説明したように、実施例１の車両用灯具にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

(1) 光源２と、放熱部材（ヒートシンク３）と、ファン４と、を備える。放熱部材（ヒートシンク３）は、光源２から発生する熱を放熱する。ファン４は、放熱部材（ヒートシンク３）に空気を送風する。この車両用灯具１において、放熱部材（ヒートシンク３）は、両端が開口された多面体の筒形状である外筒部３１を有する。ファン４は、外筒部３１の一方の開口箇所（第１開口箇所３１ｅ）における開口と同等の空気流路（ケース開口部４１ｂ）を有する。ファン４は、外筒部３１の一方の開口箇所（第１開口箇所３１ｅ）に取り付けられる。外筒部３１の筒軸方向Ｌ２とファン４の風流れ方向（図２の矢印Ａ）を同一に設定する。

このように、ファン４が、外筒部３１の第１開口箇所３１ｅにおける開口と同等の空気流路としてのケース開口部４１ｂを有し、外筒部３１の筒軸方向Ｌ２とファン４の風流れ方向（図２の矢印Ａ）が同一に設定されている。これにより、ファン４の風がファン４からヒートシンク３へ送風される。このため、ファン４の風がヒートシンク３の空冷に使用される。この結果、ヒートシンク３の空冷を向上する車両用灯具１を提供することができる。加えて、外筒部３１の筒軸方向Ｌ２とファン４の風流れ方向（図２の矢印Ａ）が同一に設定されているため、外筒部３１の内部における空気の滞留が抑制される。従って、ファン４の風により、光源２から発生する熱が伝導されたヒートシンク３を効率的に冷却することができる。

(2) 光源２は、外筒部３１のいずれかの壁（上壁３１ａ）に取り付けられる。放熱部材（ヒートシンク３）の外筒部３１の内部（内部空間）に、放熱性を有する少なくとも一つの放熱部３２（第１放熱部３２ａ）を有する。一つの放熱部３２（第１放熱部３２ａ）の一端は、光源２が取り付けられた外筒部３１の一つの壁（上壁３１ａ）に結合される。一つの放熱部３２（第１放熱部３２ａ）の他の端は、光源２が取り付けられていない外筒部３１の他壁（下壁３１ｂ）に結合される。

このように、第１放熱部３２ａを上壁３１ａと下壁３１ｂに結合することにより、光源２から発生する熱が上壁３１ａから下壁３１ｂに伝導される。このため、第１放熱部３２ａを有することにより、ヒートシンク３の放熱性を高めることできる。加えて、第１放熱部３２ａを上壁３１ａと下壁３１ｂに結合することにより、第１放熱部３２ａがヒートシンク３の梁として機能する。このため、第１放熱部３２ａを有することにより、ヒートシンク３の剛性を高めることができる。従って、第１放熱部３２ａを有することにより、ヒートシンク３の放熱性と剛性の両方を高めることができる。

(3) 外筒部３１の外表面３１Ａのうち、光源２が取り付けられていない部分には凹凸３１ｍを付ける。

このように、凹凸３１ｍを付けることにより、外表面３１Ａの表面積を増やすことができる。従って、凹凸３１ｍを付けることにより、ヒートシンク３の放熱性を高めることができる。更に、ヒートシンク３を押出成形にて製作することにより、凹凸３１ｍは外表面３１Ａに容易に付すことができる。

(4) 光源２から出射した光を前方に向けて投影する投影レンズ７を設ける。外筒部３１の筒軸方向Ｌ２は、投影レンズ７の光軸方向Ｌ１に直交する。

このように、外筒部３１の筒軸方向Ｌ２を光軸方向Ｌ１に直交することにより、ヒートシンク３の四面体のうち前壁３１ｃが投影レンズ７の方を向く。このため、実施例１のようにシェードユニット６を外筒部３１の壁（面）に取り付けられる。従って、シェードユニット６等を容易に取り付けることができる。加えて、外筒部３１の内部における風流れが、シェードユニット６等により遮られない。このため、外筒部３１の内部における空気の滞留が抑制される。

以上、本開示の車両用灯具を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、外筒部３１が四面体の筒形状であって、外筒部３１の開口端がほぼ正方形形状ある例を示した。しかし、これに限られない。例えば、外筒部３１が六面体や八面体等の多面体であっても良い。好ましくは偶数倍の多面体が良い。更に、外筒部３１の開口端は、矩形形状であっても良い。即ち、多面体が、光軸方向よりも鉛直方向に長くても良いし、鉛直方向よりも光軸方向に長くても良い。このように構成しても、少なくとも上記(1)の効果を得ることができる。

実施例１では、外筒部３１の裏面３１Ｂが、四つの放熱部３２ａ～３２ｄを除くと、ほぼ多角形形状になっている例を示した。しかし、これに限られない。例えば、外筒部３１の裏面３１Ｂ（内部）は、放熱部を除いたとき、円形形状に形成されていても良い。このように構成しても、上記(1)～(4)の効果を得ることができる。

実施例１では、二つの開口箇所３１ｅ，３１ｆの形状が同一である例を示した。しかし、これに限られない。例えば、第１開口箇所よりも第２開口箇所の開口面積を小さくしても良い。即ち、風流れの開口箇所の開口面積を小さくしても良い。これにより、外筒部３１の内部の風流れの速度を速めても良い。なお、このように構成しても、少なくとも上記(1)の効果を得ることができる。

実施例１では、第１開口箇所３１ｅにおける開口の大きさとケース開口部４１ｂの開口の大きさが同等である例を示した。しかし、これに限られない。例えば、第１開口箇所３１ｅにおける開口の大きさが、ケース開口部４１ｂの開口の大きさよりも大きくても良い。このように構成しても、少なくとも上記(1)の効果を得ることができる。

実施例１では、ネジでファン４がヒートシンク３に取り付けられる例を示した。しかし、これに限られない。例えば、ピン等でファン４がヒートシンク３に取り付けられても良い。要するに、ファン４がヒートシンク３に取り付けられれば、取付方法はネジに限られない。このように構成しても、上記(1)～(4)の効果を得ることができる。

実施例１では、ファン４がネジでヒートシンク３に取り付けられる、すなわち、ファン４がヒートシンク３の外に配置される例を示した。しかし、これに限られない。例えば、ファンがヒートシンクの外筒部の内部よりも小さく、ファンが外筒部の内部に挿入されても良い。ヒートシンクとファンを取り付ける際、ヒートシンクとファンの間にシールを設け、ヒートシンクとファンを隙間なく密着させても良い。このように構成することにより、ファンの風がヒートシンクの空冷専用に使用される。従って、ファンから送風される風を最大限にヒートシンクの放熱に活用することができる。

実施例１では、図２において、ヒートシンク３においてファン４が設けられた方が風流れの上流となる例を示した。しかし、これに限られない。例えば、ヒートシンクにおいてファンが設けられた方が風流れの下流となっても良い。要するに、筒軸方向とファンの風流れ方向が同一に設定されれば良い。このため、風流れの方向は、ヒートシンクの一方の開口箇所から他方の開口箇所への方向でも良いし、この反対にヒートシンクの他方の開口箇所から一方の開口箇所への方向でも良い。このように構成しても、上記(1)～(4)の効果を得ることができる。

実施例１では、外筒部３１の内部に四つの放熱部３２ａ～３２ｄを有する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、四つの放熱部は、第１放熱部のみでも良いし、第１放熱部を含む二つの放熱部でも良いし、第１放熱部を含む三つの放熱部でも良い。要するに、外筒部３１の内部に、少なくとも第１放熱部を有していれば、放熱部の数は四つ未満でも良いし四つよりも多くても良い。即ち、外筒部３１の内部に、放熱性を有する少なくとも一つの放熱部を有していれば良い。加えて、この少なくとも一つの放熱部の一端は、光源が取り付けられた外筒部の一つの壁に結合され、放熱部の他端は、光源が取り付けられていない外筒部の他の壁に結合されていれば良い。このように構成しても、少なくとも上記(1)と(2)の効果を得ることができる。なお、外筒部３１の内部に放熱部を有さなくても良い。このように構成しても、少なくとも上記(1)の効果を得ることができる。なお、少なくとも一つの放熱部の一端は、光源の直下に限らず、光源が取り付けられた外筒部の一つの壁のうち最も熱くなる部分の直下に結合されても良い。

実施例１では、四つの放熱部３２ａ～３２ｄのそれぞれがプレート状である例を示した。しかし、これに限られない。例えば、四つの放熱部のそれぞれが梁や角柱等であっても良い。具体的には、実施例１の第１放熱部３２ａが、光源直下の上壁部分と下壁に結合された一本の梁でも良い。このように構成しても、少なくとも上記(1)と(2)の効果を得ることができる。

実施例１では、交差部３２１が外筒部３１の内部中央とする例を示した。しかし、これに限られない。例えば、交差部は、外筒部と放熱部の形状に応じて、光源が取り付けられた壁でも良いし、光源が取り付けられた壁と対向する壁でも良い。要するに、交差部は、外筒部の内部中央に限られない。このように構成しても、少なくとも上記(1)の効果を得ることができる。

実施例１では、外筒部３１の外表面３１Ａのうち、光源２が取り付けられていない部分には凹凸３１ｍを付ける例を示した。しかし、これに限られず、凹凸を付さなくても良い。このように構成しても、少なくとも上記(1)と(2)の効果を得ることができる。

実施例１では、筒軸方向Ｌ２が光軸方向Ｌ１に直交する例を示した。しかし、これに限られない。即ち、筒軸方向が光軸方向に交差していれば良い。このように構成しても、上記(1)～(4)の効果を得ることができる。更に、筒軸方向が光軸方向と交差せず、一致又は平行になっていても良い。このように構成しても、少なくとも上記(1)～(3)の効果を得ることができる。

実施例１では、四つの放熱部３２ａ～３２ｄの横断面の断面積は、各放熱部３２ａ～３２ｄの一端から他端まで同一に設定する例を示した。しかし、これに限られない。ここで、光源から発生する熱は光源を中心として同心円状に伝導されることが知られている。このため、例えば、図７に示すように、放熱部３２０の横断面の断面積を、光源２に近いほど連続的に大きく設定しても良い。この他、放熱部３２０の横断面の断面積は、光源２に近いほど段階的に大きく設定しても良い。要するに、放熱部３２０の横断面の断面積を、光源２に近いほど大きく設定しても良い。このように設定することにより、光源２から発生する熱が放熱部３２０の一端に伝導されやすくなる。このため、放熱部３２０から放熱される放熱量を増大させることができる。なお、図７では、ファンの図示を省略している。

実施例１では、１つの光源２のみを示す例を示した。しかし、これに限られない。例えば、図８に示すように、実施例１の光源２を第１光源２０１とするとき、第１光源２０１とは異なる第２光源２０２を備えても良い。詳述すると、第２光源２０２は、例えば直射タイプの光源である。なお、第２光源２０２の構成は、第１光源２０１の構成と同様である。そして、実施例１のヒートシンク３を第１ヒートシンク３０１とするとき、第１ヒートシンク３０１と同一形状の第２ヒートシンク３０２を備える。第２光源２０２は、第２ヒートシンク３０２の前壁３０２ｃに取り付けられる。第１ヒートシンク３０１と第２ヒートシンク３０２は同一形状の多面体であるため、第１ヒートシンク３０１の開口箇所に第２ヒートシンク３０２の開口箇所を取り付けることが可能である。このように取り付けても、第１ヒートシンク３０１の開口箇所と第２ヒートシンク３０２の開口箇所は連通している。このため、一つのファン４００により、第１ヒートシンク３０１と第２ヒートシンク３０２に空気が送風される。従って、実施例１の上記(1)～(4)の効果を得ることができる。図８では、第１ヒートシンク３０１と第２ヒートシンク３０２を別部材として備えたが、第１ヒートシンク３０１の筒軸方向の長さを長くして、第１ヒートシンク３０１と第２ヒートシンク３０２の筒軸方向の長さと同様にしても良い。更に、図８では、ファン４００を実施例１と同様の位置に配置したが、ファン４００を第１ヒートシンク３０１と第２ヒートシンク３０２の間の位置に配置しても良い。更にまた、ブラケットを介して複数のヒートシンクを多眼構成用に固定しても良い。なお、図８では、リフレクタ部材や投影レンズ等の図示を省略している。

実施例１では、ヒートシンク３にファン４を取り付け、ヒートシンク３を空冷する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、外筒部の下壁であって外筒部の外表面に、フィンを設けても良い。フィンは例えば自然空冷である。これにより、ファンの風とフィンにより、光源から発生する熱が伝導されたヒートシンクをより効率的に冷却することができる。

実施例１では、アルミニウムから形成される例を示した。しかし、これに限られず、放熱部材を形成する材料としては、銀や銅等、放熱性を有する材料であれば良い。このように構成しても、上記(1)～(4)の効果を得ることができる。

実施例１では、本開示の車両用灯具を、自動車等の車両前方を照射するプロジェクタタイプの前照灯ユニットに適用する例を示した。しかし、本開示の車両用灯具は、光源と、光源から発生する熱を放熱する放熱部材と、放熱部材に空気を送風するファンと、を備える車両用灯具であれば、車両に用いる他の車両用灯具であっても良い。

１ 車両用灯具
２ 光源
３ ヒートシンク（放熱部材）
３１ 外筒部
３１ｅ 第１開口箇所（一方の開口箇所）
３２ 放熱部
３２ａ 第１放熱部
４ ファン（送風部材）
４１ ケース
４１ｂ ケース開口部４１ｂ（空気流路）
Ｌ２ 筒軸方向

Claims (4)

1. 光源と、
   前記光源から発生する熱を放熱する放熱部材と、
   前記放熱部材に空気を送風するファンと、を備え、
   前記放熱部材は、両端が開口された多面体の筒形状である外筒部を有し、
   前記ファンは、前記外筒部の一方の開口箇所における開口よりも小さい又は同等の空気流路を有し、前記外筒部の一方の開口箇所に取り付けられ、
   前記外筒部の筒軸方向と前記ファンの風流れ方向を同一に設定し、
   前記光源は、前記外筒部のいずれかの壁に取り付けられ、
   前記放熱部材の前記外筒部の内部に、放熱性を有する少なくとも一つの放熱部を有し、
   少なくとも一つの前記放熱部の一端は、前記光源が取り付けられた前記外筒部の一つの壁に結合され、前記放熱部の他端は、前記光源が取り付けられていない前記外筒部の他の壁に結合される
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 請求項１に記載された車両用灯具において、
   前記放熱部の横断面の断面積を、前記光源に近いほど大きく設定する
   ことを特徴とする車両用灯具。
3. 請求項１または２に記載された車両用灯具において、
   前記外筒部の外表面のうち、前記光源が取り付けられていない部分には凹凸を付ける
   ことを特徴とする車両用灯具。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載された車両用灯具において、
   前記光源から出射した光を前方に向けて投影する投影レンズを設け、
   前記外筒部の筒軸方向は、前記投影レンズの光軸方向に交差する
   ことを特徴とする車両用灯具。

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