CN101392882A - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用灯具，其可以利用内部对流在提高融雪性的同时提高散热性。车辆用灯具(10)在由灯体(14)和透明罩(15)分隔成的灯室(16)内具有：以LED(20、32)作为光源的多个光源单元(11、13)；金属制的导热部件(19)，其以贯穿灯室(16)内外的方式安装在灯体(14)上；以及送风单元(17)，其配置在光源单元(11、13)和导热部件(19)之间，使送风方向朝向导热部件(19)。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及一种以半导体发光元件(以下称为LED)作为光源的前照灯等的具有散热构造的车辆用灯具。
背景技术
作为现有的车辆用灯具的一个例子，已知在外壳的内侧设置通风道，在该通风道内设置送风扇的结构(例如，参照专利文献1)。
如图4所示，上述专利文献1公开的车辆用灯具70，在作为光源的LED 71上安装外透镜加热部72，该外透镜加热部72形成为传导来自LED 71的热量。并且，在固定有外透镜73的外壳74的内侧设置通风道75，使外透镜加热部72位于外透镜73附近的通风道75内。由此，使传导至外透镜加热部72的LED 71发光时的热量，由配置在通风道75内的送风扇76散热。
另外，作为现有的车辆用灯具的另外的一个例子，已知具有设有冷却装置的壳体和安装在可动板上的LED的结构(例如，参照专利文献2)。
另外，如图5所示，上述专利文献2公开的车辆用灯具80，将LED81安装在可动板82上，进行方向控制，以使设置在壳体83上的固定散热器84配置在汽车的较凉的部位附近。并且，将可动散热器85安装在LED 81的附近，利用对流产生单元86使固定散热器84和可动散热器85之间产生强制对流。
专利文献1：特开2006—294263号公报
专利文献2：特开2006—332052号公报
发明内容
在上述专利文献1公开的车辆用灯具70中，因为将如果温度高则发光效率降低的LED 71的热量，通过外透镜加热部72在远离LED71的通风道75内冷却，所以难以提高散热性。
另外，对于外透镜73，因为只能得到在通风道75内被冷却的外透镜加热部72的温度，所以难以提高外透镜73的融雪性。
另一方面，在上述专利文献2公开的车辆用灯具80中，因为对流产生单元80将空气导入壳体83内，所以混杂在大气中的尘埃等也会被导入，可能降低光度特性。
本发明的目的在于解决上述课题，其提供一种利用内部对流在提高融雪性的同时提高散热性的车辆用灯具。
本发明的车辆用灯具所涉及的上述目的，通过下述车辆用灯具实现，即，
该车辆用灯具在由灯体和灯罩分隔成的灯室内，具有以半导体发光元件作为光源的光源单元，
其特征在于，具有：
金属制导热部件，其以贯穿前述灯室内外的方式安装在前述灯体上；以及
送风单元，其配置在前述光源单元与前述导热部件之间，以使送风方向朝向前述导热部件。
根据上述结构的车辆用灯具，
配置在光源单元和导热部件之间的送风单元，使吸收了半导体发光元件的发光热量的流体，在围绕灯室内并返回至导热部件的循环路径内流通。由此，可以利用不从外部导入流体的内部对流提高融雪性，同时提高散热特性。
另外，在上述结构的车辆用灯具中，
优选前述导热部件至少具有向前述灯室内凸出的散热片。
根据这种结构的车辆用灯具，因为导热部件具有散热片，所以可以将吸收到的发光热量经由散热片高效地散热，可以进一步提高散热性。
另外，在上述结构的车辆用灯具上，
优选前述导热部件是从前述灯室后部向上部延伸的散热片。
根据这种结构的车辆用灯具，
因为从灯室后部向上部延伸的散热片起到送风单元的排气管的作用，所以可以使吸收了发光热量的升温流体从灯室后部向上部流动，从而高效地向前方的罩流动。由此，因为不会使循环路径内的流体的速度下降，所以可以利用简单的构造提高散热性。
另外，在上述结构的车辆用灯具中，
优选前述光源单元具有：金属制托架，其可倾斜移动地支撑在前述灯室内；多个前述半导体发光元件及光学部件，它们搭载在该托架上；以及托架侧导热部件，其可导热地与前述托架连接，前述送风单元配置为，使进气方向朝向该托架侧导热部件。并且，光学部件包括反射镜、投影透镜等。
根据这种结构的车辆用灯具，
送风单元通过吸入与作为散热器起作用的托架可导热地连接的托架侧导热部件附近的升温流体，从而可以高效地去除该流体吸收的半导体发光元件的发光热量。
另外，在上述结构的车辆用灯具上，
优选前述导热部件可自由拆卸地安装在前述灯体上。
根据这种结构的车辆用灯具，
例如在产生需要更换送风单元的情况下等，可以通过取下作为维修用盖起作用的导热部件，从而简单地进行该更换作业，同时，因为不需要另外设置维修用盖，所以可以高效利用灯体背面侧的配置空间。
发明的效果
根据本发明所涉及的车辆用灯具，在由灯体和罩分隔成的灯室
内设置以半导体发光元件作为光源的光源单元的车辆用灯具中，可以
利用内部对流，在提高融雪性的同时提高散热性。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的车辆用灯具的正视图。
图2是图1的车辆用灯具的I—I线剖面图。
图3是本发明的实施方式2所涉及的车辆用灯具中相当于图1
的I—I线的剖面图。
图4是现有的车辆用灯具的纵剖面图。
图5是与图4不同的现有车辆用灯具的纵剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图，以前照灯为例详细说明本发明所涉及的车辆
用灯具的优选实施方式。
(实施方式1)
图1及图2表示本发明所涉及的车辆用灯具的实施方式1，图1是本发明的实施方式1所涉及的车辆用灯具的正视图，图2是图1的车辆用灯具的I—I线剖面图。此外，说明中的前后左右以车辆的方向为基准使用。即，图2中的左方为车辆的前方。
本实施方式所涉及的车辆用灯具10，示出安装在汽车右前方的右侧前照灯单元(R·前照灯单元)，其安装在车辆的前端，在上半部分配置近光用的多椭圆面(PES)型的第1光源单元11及第2光源单元12，在下半部分配置远光用的反射型的第3光源单元13。
如图1及图2所示，本实施方式的车辆用灯具10，在由灯体14和透明罩15分隔成的灯室16内，具有第1光源单元11、第2光源单元12、第3光源单元13、送风器(送风单元)17、光轴调整部18和灯体侧导热部件19。另外，在下述说明中，省略与第1光源单元11相同的第2光源单元12的说明。
第1光源单元11具有第1 LED(半导体发光元件)20，同时具有与第2光源单元12及第3光源单元13共用的托架21、作为光学部件的灯座部件22和投影透镜23。另外，还具有与第2光源单元12及第3光源单元13共用的托架侧导热部件24。
第1 LED 20的电路基板25，安装于在托架21上所具有的凸出部26的上表面固定部27上。
托架21使用热传导率高的金属部件而成型，在中央部具有形成上表面固定部27的凸出部26，在该凸出部26上具有以包围第1LED20的方式，以弯曲状凸出的反射镜28。
另外，托架21具有：一对上部固定用凸缘29、30，它们朝向上方延伸为凸缘形状(固定用凸缘30如图1所示)；以及单独的下部固定用凸缘31，其朝向下方延伸为凸缘形状。
并且，托架21具有：第3LED 32用的下表面固定部33；以及反射镜34，其以包围第3LED 32的方式，以弯曲状凸出。
托架21因为使用热传导率高的金属部件成型，所以会吸收第1LED 20及第3LED 32的发光热量。
灯座部件22，在其基部35具有平面部36，同时具有向车辆的前方侧部倾斜的倾斜面部(如图1所示)37，具有从基部35向前方凸出的投影透镜固定部38。该灯座部件22通过从托架21的凸出部26插入的螺栓39旋入而固定在托架21上。
投影透镜23为凸透镜型的非球面透镜，其位于第1LED 20的光轴上，固定在托架21的投影透镜固定部38上。
第3光源单元13具有第3LED 32和第4LED(参照图1)40，第3LED32的电路基板41安装在托架21的下表面固定部33上。此外，第4LED 40所具有的未图示的电路基板，也与电路基板41并列安装在该下表面固定部33上。
托架侧导热部件24使用例如铝等热传导率高的金属部件成型，是具有在上下方向上隔着间隔配置的多个横向散热片42的散热器，可导热地在托架21的背面侧一体成型。
托架侧导热部件24吸收传导至托架21的背面侧的第1LED 20及第3LED 32的发光热量，从多个横向散热片42的表面散热。
送风器17是具有翼体的轴流电动机，使进气方向朝向托架侧导热部件24而安装在托架侧导热部件24上。此外，送风器17不限于轴流电动机，也可以是鼓风电动机等。
送风器17通过被驱动，吸入向托架侧导热部件24的横向散热片42分配而散热并升温的流体(空气)，向灯体侧导热部件19侧喷出。
光轴调整部18具有：校准螺纹轴43，其分别旋入上部固定用凸缘29、30中；校平螺纹轴44，其旋入下部固定用凸缘31中；以及校平调整部(例如十字螺钉)45，其在灯体14的下方收容校平螺纹轴44。并且，通过从灯体14的外侧使校平调整部45进退，从而改变下部固定用凸缘31相对于上部固定用凸缘29、30的位置，使托架21倾斜移动，从而对第1、第2、第3光源单元11、12、13的光轴进行微调。
灯体侧导热部件19使用例如铝等热传导率高的金属部件成型，可自由拆卸地安装在形成于灯体14的后板46上的导热部件安装部47上。
灯体侧导热部件19为复合型的散热器，其在灯体14内侧具有在左右方向上隔着间隔配置的多个纵向散热片48，同时在灯体14外侧具有在左右方向上隔着间隔配置的多个纵向散热片49。
灯体侧导热部件19因为配置在送风器17的附近，所以将送风器17喷出的散热流体由灯体14内侧的纵向散热片48分配之后，向灯体14的后板46的上下方向改变路径。并且，进而向前方的透明罩15侧改变路径。并且，使分配至灯体侧导热部件19的纵向散热片48上的散热流体的热量，从灯体14外侧的纵向散热片49自然散热。
上述车辆用灯具10通过切换接通未图示的近光光束开关，第1光源单元11的第1 LED 20及第2光源单元12的第2 LED(如图1所示)50由未图示的控制电路通电而分别发光。第1 LED 20及第2LED 50发出的光，朝向各个透镜23前进，同时被反射镜28反射而朝向投影透镜23前进，在由投影透镜23聚光之后，从透明罩15透射而以近光光束照射车辆的右前方。
另外，通过切换接通未图示的远光光束开关，在第1光源单元11的第1 LED 20及第2光源单元12的第2 LED(如图1所示)50的基础上，第3光源单元13的第3 LED 32和第4LED 40由未图示的控制电路通电而分别发光。第3 LED 32及第4 LED 40发出的光，朝向透明罩15直线前进，同时被反射镜34反射，从透明罩15透射而以远光光束照射车辆的右前方。
此时，第1 LED 20、第2 LED 50、第3 LED 32及第4 LED 40各自的发光热量被托架21吸收，然后利用托架侧导热部件24的各个横向散热片42被分配散热，在托架侧导热部件24的横向散热片42之间，温度升高的升温流体被送风器17吸入。然后，从送风器17喷出的升温流体，由灯体侧导热部件19的纵向散热片48向灯体14的后板46的上下方向改变路径，进而向前方的透明罩15侧改变路径，同时从灯体侧导热部件19的散热片49向灯室16的外侧自然散热。
如上述说明所示，根据实施方式1的车辆用灯具10，配置在各个光源单元11、12、13和灯体侧导热部件19之间的送风器17，使吸收了各个LED 20、32、40、50的发光热量的升温流体，在围绕灯室16内并返回至灯体侧导热部件19的循环路径内流通。由此，通过不从外部导入流体的内部对流，可以在提高透明罩15表面的融雪性的同时，提高LED的发光热量的散热性。
另外，通过使灯体侧导热部件19形成具有灯体14内侧的纵向散热片48和外侧的纵向散热片48的散热片形状，可以经由各个散热片48、49将被吸收的发光热量高效地散热，所以可以提高散热性。
另外，由于在灯体侧导热部件19中，通过使从灯室16后部朝向上部配置的散热片形状的纵向散热片48，作为送风器17的排气管起作用，从而将升温流体从灯室16后部向上部引导，然后高效地向透明罩15流动，因此不会使循环路径内的流体的速度下降，可以以简单的构造提高散热性。
另外，送风器17通过吸入具有可导热地与金属制的托架21连接的多个横向散热片42的托架侧导热部件24附近的升温后的流体，从而可以高效地去除被该流体吸收的各个LED 20、32、40、50的发光热量。
另外，例如在产生需要更换送风器17的情况下等，可以通过拆下作为维修用盖起作用的灯体侧导热部件19，从而简单地进行该更换作业，同时，因为不需要另外设置维修用盖，所以可以高效利用灯体14背面侧的配置空间。
(实施方式2)
下面，参照图3说明本发明涉及的车辆用灯具的实施方式2。图3是本发明的实施方式2所涉及的车辆用灯具中相当于图1的I—I线剖面图。此外，在下述实施方式2中，对于与上述实施方式1重复的结构要素或功能相同的结构要素，通过在图中标注相同的标号或相当的标号，简化或省略说明。
如图3所示，本实施方式的车辆用灯具60，其托架侧导热部件24在托架21的背面侧具有在左右方向上隔着间隔配置的多个纵向散热片51，同时灯体侧导热部件61将纵向散热片62沿灯体14的后板46延伸设置至顶板63。另外，还在后板46的外侧设置纵向散热片49，在顶板63的外侧设置纵向散热片64。此外，在该灯体侧导热部件61中内置送风器65。此外，其它部位与第1实施方式相同地构成。
送风器65通过被驱动，吸收由托架21吸热后利用托架侧导热部件24的各个纵向散热片51散热后的升温流体，将喷出的流体由灯体侧导热部件61的纵向散热片62散热，同时利用纵向散热片49向灯体14外侧自然散热。另外，将从灯体14的后板46向顶板63改变路径的升温流体，进而向透明罩15改变路径。然后，将升温流体利用纵向散热片64向灯体14外侧自然散热。
本实施方式的车辆用灯具60，因为实现与实施方式1相同的作用效果，所以省略其说明，但特别地，根据本发明，可以利用灯体侧导热部件61的纵向散热片62，强制地使升温流体从灯体14的后板46向顶板63改变路径。另外，在后板46侧的纵向散热片49的基础上，利用在顶板63侧设置纵向的散热片64，可以进一步提高散热性。
另外，本发明并不限于上述实施方式，可以自由地进行适当的变形、改良等。此外，上述实施方式涉及的各个结构要素的材质、形状、尺寸、数值、形式、数量、配置部位等，只要可以实现本发明，则可以是任意的，并不做限定。
例如，光源单元的数量当然不限于图示的3个，1个、2个、或大于或等于4个的多个，均可以实施本发明。

Claims (5)

1.一种车辆用灯具，其在由灯体和灯罩分隔成的灯室内，具有以半导体发光元件作为光源的光源单元，
其特征在于，具有：
金属制导热部件，其以贯穿前述灯室内外的方式安装在前述灯体上；以及
送风单元，其配置在前述光源单元与前述导热部件之间，以使送风方向朝向前述导热部件。
2.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
前述导热部件至少具有向前述灯室内凸出的散热片。
3.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
前述导热部件是从前述灯室后部向上部延伸的散热片。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的车辆用灯具，其特征在于，
前述光源单元具有：金属制托架，其可倾斜移动地支撑在前述灯室内；多个前述半导体发光元件及光学部件，它们搭载在该托架上；以及托架侧导热部件，其可导热地与前述托架连接，
前述送风单元配置为，使进气方向朝向该托架侧导热部件。
5.如权利要求1至3中任意一项所述的车辆用灯具，其特征在于，
前述导热部件可自由拆卸地安装在前述灯体上。
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