CN101749617A - 车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

本发明提供能提高光源单元的整体散热效果且可消除光源周围和投影透镜周围的温度差的投射类型的车辆用灯具。该车辆用灯具，具备：光源；反射体，其具有罩部，且将该光源的出射光的一部分向灯具前方反射；投影透镜，其周缘部由透镜架保持固定，且将上述光源的直射光及反射体所形成的反射光会聚并向灯具前方照射；以及散热片，其将这些光源和反射体及投影透镜集中配置，其特征在于：上述透镜架与上述散热片一体化成形。

Description

车辆用灯具

技术领域

本发明涉及作为汽车的前灯、后部组合灯、雾灯等使用的车辆用灯具，特别涉及将光源的直射光及反射体所产生的反射光用投影透镜会聚并向车辆前方照射的投射类型的车辆用灯具。

背景技术

以往，作为投射类型的车辆用灯具，有专利文献1中所示的产品，该产品的构成为：将保持固定投影透镜的透镜架和反射体用适当的合成树脂一体化成形，并将其安装在散热片上，在该散热片上配置有由LED等半导体型发光元件构成的光源从而构成光源单元。

专利文献1：特开2007-109613号公报

然而，在上述现有的车辆用灯具中，虽然由于光源配置在散热片上，因而光源周围的散热效果良好，但由于透镜架由分体的合成树脂材料构成，所以投影透镜周围的温度增高，存在因该温度差而使透镜架部分微小地热变形的可能。

此外，上述半导体型发光元件与卤素灯和HID灯(高亮度放电灯)相比放热量小，所以近年来多使用比玻璃透镜重量轻的合成树脂制的透镜来作为投影透镜，在使用该合成树脂透镜来作为投影透镜的情况下，存在因上述热影响而在投影透镜上产生位移的可能性。

这样，如果因投影透镜周围的热量影响而使透镜架部分微小位移或者在投影透镜自身上产生微小的变形，则在投影透镜和光源及反射体的光学设计上产生微小的误差并对配光性能产生不良影响。

发明内容

于是，本发明提供能提高光源单元的整体散热效果且可消除光源周围和投影透镜周围的温度差的投射类型的车辆用灯具。

根据本发明的一种车辆用灯具，具备：光源；反射体，其具有罩部，且将该光源的出射光的一部分向灯具前方反射；投影透镜，其周缘部由透镜架保持固定，且将上述光源的直射光及反射体所形成的反射光会聚并向灯具前方照射；以及散热片，其将这些光源和反射体及投影透镜集中配置，其特征在于：上述透镜架与上述散热片一体化成形。

根据本发明，优选为上述光源及反射体分别固定配置在形成于上述散热片上的预定的安装面上。

根据本发明，优选为上述透镜架具备：环状的架部，其形成有与上述投影透镜的周缘凸部嵌合的环状槽；多个连接臂部，其将该架部和上述散热片连接。

根据本发明，优选为上述架部的环状槽在该架部的前端内周形成为带台阶槽，上述投影透镜的周缘凸部由上述带台阶槽和在架部的前端面固定的定位环夹持固定。

根据本发明，优选为上述光源、反射体、投影透镜成为一个光源单元，多个该光源单元在上述一个散热片上并排设置，各光源单元的反射体及透镜架的架部分别一体化连续设置。

根据本发明，优选为还具备遮光体，上述反射体的曲面状反射面成为第一反射面，上述散热片的上表面的上述遮光体的后方平坦面形成为第二反射面，在上述反射体的罩部的前端部上侧部位形成有第三反射面，在上述遮光体的正前部位，形成有第四反射面。

根据本发明，优选为上述光源是半导体发光元件。

根据本发明，优选为上述散热片由铝模铸件构成。

本发明的效果为：

根据本发明，投影透镜周围的热量也从与散热片一体化成形的透镜架良好地传递到该散热片，且由该散热片效率良好地放出，所以可完全消除与半导体型光源周围的温度差。

其结果，可彻底完成投影透镜周围的温度控制，且不会产生上述现有热影响所致的投影透镜和半导体型光源及反射体的微小位置偏移，并可避免热影响所致的配光性能的下降。

此外，即使投影透镜是上述那样的轻质量合成树脂透镜，由于可通过散热片及与之一体化成形的透镜架来效率良好地放出投影透镜周围的热量，所以可避免该投影透镜的热量影响所致的出现位移的情况。

而且，由于投影透镜由与散热片一体化成形的透镜架保持固定，所以也可避免投影透镜和半导体型光源与反射体的组装误差所致的位置偏移，因此可伴随上述散热效果而提高配光性能。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的灯具单元的立体图。

图2是图1所示的灯具单元的俯视图。

图3是图1所示的灯具单元的侧视图。

图4是图1所示的灯具单元的主视图。

图5是沿图4中A-A线的剖视图。

图中：

1-光源单元；2-灯具单元；10-半导体型光源(光源)；11-反射体；11a-反射面；12-投影透镜；20-散热片；21-光源用的安装面；22-反射体用的安装面；23-遮光体；30-透镜架；31-架部；31a-环状槽；32-连接臂部；33-定位环

具体实施方式

下面采用车辆用前灯为例结合附图来详细说明本发明的一个实施方式。

图1～图5所示的前灯的灯具单元构成为使用半导体型光源来作为光源的投射类型灯具单元，其具备：半导体型光源10；反射体11，其具有将从半导体型光源10射出的光的一部分反射的凹型的反射面11a；投影透镜12，其将半导体型光源10的直射光及上述反射体11的反射光会聚并向灯具前方照射；散热片20，其与半导体型光源10、反射体11、投影透镜12集中配置。

由上述半导体型光源10、反射体11、投影透镜12构成光源单元1，并用该光源单元1和散热片20的组合来构成灯具单元2。

而且，上述灯具单元2可配置在由未图示的灯壳和透明的外透镜形成的灯室内，从而构成前灯。

上述反射体11的反射面11a(也称为曲面状反射面)由椭圆或以椭圆为基本的反射面例如旋转椭圆面或以椭圆为基本的自由曲面构成。在图5的垂直剖面中，反射体11的反射面11a具有例如将椭圆沿其长轴分为一半的半椭圆形状，反射面11a的前端部一侧成为半圆筒状的罩部11A。

该反射体11由例如不透光的合成树脂材料形成，在反射体11的内表面施行铝蒸镀和银涂装而形成上述反射面11a。

上述反射体11的反射面11a具备第一焦点F1和第二焦点F2，且在该第一焦点F1的位置或其附近配置上述半导体型光源10的发光部10a。这样，从半导体型光源10射出的光中由反射体11的反射面11a反射的光在该反射体11的第二焦点F2或其附近处会聚。

上述半导体型光源10是例如利用发光二极管(LED)和包含有机EL及无机EL的场致发光(EL)等可通过对半导体施加电压而得到的发光的光源(半导体发光元件)。

上述投影透镜12是至少任一侧面具有球面或大体球面形状的凸透镜。在本实施方式中，投影透镜12的两侧面均具有凸型的大体球面形状，灯具前方一侧的侧面(前表面)与灯具后方一侧的侧面(后表面)相比其曲率半径较小。投影透镜12的形状不限于此，只要是透镜光轴方向的厚度为从中心向外周变薄的凸透镜皆可，例如，可以是灯具后方一侧的侧面(后表面)大体为平坦面的平凸透镜。

该投影透镜12具有水平或大体水平的透镜光轴Z1，上述反射体11的第一焦点F1及第二焦点F2设定于该透镜光轴Z1上。这样，在反射体11的第二焦点F2或其附近聚焦的光束在经投影透镜12透射时会聚成相对于透镜光轴Z1平行或大体平行的光束并向灯具前方透射。

再有，上述半导体型光源10与卤素灯和HID灯(高亮度放电灯)相比放热量小，所以使用比玻璃透镜重量轻的合成树脂制的透镜例如丙稀制透镜来作为投影透镜12。

上述散热片20由导热率高的金属材料例如铝模铸件构成，其截面大体形成为L形且在从其下面到背面的范围内在车宽度方向上以适当等间隔排列设置多个散热片20a。

该散热片20兼用作将上述半导体型光源10、反射体11及投影透镜12紧凑配置的基台，并将上述半导体型光源10所产生的热量放出，上述L形截面的大体水平部的上表面平坦地形成，且形成有上述半导体型光源10的安装面21和反射体11的安装面22。

上述半导体型光源10使其发光部10a朝上且在其发光中心成为上述反射体11的第一焦点F1的位置或其附近位置的预定位置处大体水平地固定配置在该安装面21上，因此，该安装面21相对于反射体11的安装面22高度下降一些而形成台阶状以使上述半导体型光源10的发光中心位于透镜光轴Z1上。再有，图1、图2中，标记10b表示半导体型光源10的端子。

另一方面，上述反射体11由螺钉13连接固定在上述安装面22上并覆盖半导体型光源10的上方和后方，包含该安装面22的散热片20的上表面形成为在上述透镜光轴Z1上大体整合的平坦面。

在本实施方式中，上述散热片20的上表面的前端缘构成遮光体23，该遮光体23将从上述半导体型光源10射出并由反射体11的反射面11a(也称为曲面状反射面)反射的反射光的一部分遮断，并用剩余的反射光形成具有遮断线的预定配光图案例如防眩用配光图案(近光束)。

此外，上述散热片20的上表面的上述遮光体23的后方平坦面，在使上述反射体11的反射面11a成为第一反射面的情况下，形成为将由该第一反射面11a反射到比上述遮光体23还靠灯具后方位置处的反射光朝向投影透镜12的上方部分在前方斜向上方向上反射的第二反射面24。

另一方面，在上述反射体11的罩部11A的前端部上侧部位，形成有将从上述半导体型光源10射出的光的一部分向上述遮光体23的正前位置反射的第三反射面25。该第三反射面25通过在上述罩部11A的前端部上侧部位形成朝向内侧截面为倒三角形状地突出的突出部11A₁而由该突出部的内侧后方的前倾斜面形成。

此外，在上述遮光体23的正前部位，形成有将由上述第三反射面反射的反射光向投影透镜12的上侧部反射的第四反射面26。该第四反射面26形成为向斜下方倾斜的倾斜面，该第三、第四反射面25、26在比上述近光束配光图案靠上方位置处构成了形成配光图案的高架标志用的反射面。

上述散热片20一侧的第二反射面24及第四反射面26可通过用研磨加工将构成该散热片20的铝模铸件的磨削面进行镜面精加工而容易地得到。

这里，上述投影透镜12其周缘部由透镜架30保持固定且安装在成为上述光源单元1的基台的散热片20上，但该透镜架30与该散热片20一体化成形。透镜架30可由例如金属制成。

上述透镜架30具备：环状的架部31，其形成有上述投影透镜12的周缘凸部12a嵌合的环状槽31a；多个连接臂部32，其将该架部31和上述散热片20连接。

上述架部31的环状槽31a如图5所示那样在该架部31的前端内周形成为带台阶槽，上述投影透镜12的周缘凸部12a由上述带台阶槽和在架部31的前端面固定的定位环33夹持固定。

定位环33由适当的合成树脂材料或铝合金等轻金属材料形成，例如，可将在基部31的前端面突出设置的多个固定销31b铆接而固定在该架部31的前端面上。

上述架部31在其左右侧部的大体中央部分与从上述散热片20的前端直线状延伸设置的左右一对的连接臂部32连续设置。

在本实施方式中，上述半导体型光源10、反射体11、投影透镜12构成一个光源单元1，两个光源单元1、1以上述一个散热片20为基台而在左右方向上并排设置。

而且，上述左右一对光源单元1、1的反射体11、11在罩部11A、11A的车宽度方向内侧的下缘部分通过连接片11B一体化连续设置。

另一方面，透镜架30、30在该架部31、31的周缘部的车宽度方向内侧的部分一体化连续设置，就像眼镜框的形状一样，将该架部31、31的连续设置中央部和散热片20前端的车宽度方向中央部用一个连接臂部32连续设置，且作为左右架部31、31的车宽度方向内侧的连接臂部32共用。

此外，随着上述架部31、31的连续设置，左右的定位环33、33也在这些周缘部的车宽度方向内侧的部分一体化连续设置。

这样，将一个散热片20作为基台并将两个光源单元1、1左右并排设置而构成的灯具单元2通过跨越该散热片20和未图示的灯壳而设置的由调整螺栓和枢轴构成的调整机构而可进行光轴调整地组装到上述灯室内。

在由以上构成所组成的本实施方式的前灯中，虽然半导体型光源10及覆盖该半导体型光源10的反射体11的周围因该半导体型光源10的放热而升温，但该半导体型光源10周围的热量传递到散热片20并由该散热片20效率良好地放出。

另一方面，虽然投影透镜12周围因上述半导体型光源10的发光所致的辐射热而与上述半导体型光源10周围同样地升温，但由于保持投影透镜12的透镜架30与散热片20一体成形，所以该投影透镜12周围的热量通过透镜架30而良好地传递到散热片20，并由该散热片20效率良好地放出。

根据本实施方式的构造，投影透镜12周围的热量也从与散热片20一体化成形的透镜架30良好地传递到该散热片30，且由该散热片30效率良好地放出，所以可完全消除与半导体型光源10周围的温度差。

其结果，可彻底完成投影透镜12周围的温度控制，且不会产生上述现有热影响所致的投影透镜12和半导体型光源10及反射体11的微小位置偏移，并可避免热影响所致的配光性能的下降。

此外，即使投影透镜12是上述那样的轻质量合成树脂透镜，由于可通过散热片20及与之一体化成形的透镜架30来效率良好地放出投影透镜12周围的热量，所以可避免该投影透镜12的热量影响所致的出现位移的情况。

而且，由于投影透镜12由与散热片20一体化成形的透镜架30保持固定，所以也可避免投影透镜12和半导体型光源10与反射体11的组装误差所致的位置偏移，因此可伴随上述散热效果而提高配光性能。

这里，特别是在本实施方式中，上述透镜架30具备：环状的架部31，其形成有投影透镜12的周缘凸部12a嵌合的环状槽31a；多个连接臂部32，其将该架部31和散热片20连接。由于反射体11和散热片20的各前端与投影透镜12之间成为敞开空间，所以热量不会聚集在这两者之间，从而可进一步提高散热性能。

此外，除了此类散热上的效果之外，上述架部31的环状槽31a在该架部31的前端内周作为带台阶槽形成，将投影透镜12的周缘凸部12a从灯具前方嵌合卡定到该带台阶槽中，并用定位环33压住其前面一侧而将该定位环33固定在架部31的前端面上，所以可提高投影透镜12的组装性。

再有，在本实施方式中，以一个散热片20为基台而并排设置的左右一对光源单元1、1，由于其反射体11及透镜架30分别一体化连续设置，所以可使半导体型光源10及反射体的位置关系为一定，即不出现位置偏差，从而可提高组装精度，从而可防止这些位置关系的波动所引起的左右光源单元1、1的配光图案的遮断线的位置偏移，并可提高近光束配光图案的配光性能。

再有，在上述实施方式中，虽然以在散热片20的安装面22的前端缘形成遮光体23的近光束形成用的灯具单元2为例，但当然也可以形成为没有遮光体23的远光束形成用的灯具单元2。

此外，在上述实施方式中，虽然采用车辆用前灯为例来进行说明，但也可适用于后部组合灯或雾灯。

Claims (8)

1.一种车辆用灯具，具备：光源；反射体，其具有罩部，且将该光源的出射光的一部分向灯具前方反射；投影透镜，其周缘部由金属制透镜架保持固定，且将上述光源的直射光及反射体所形成的反射光会聚并向灯具前方照射；以及散热片，其将这些光源和反射体及投影透镜集中配置，其特征在于：

上述金属制透镜架与上述散热片一体化成形。

2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于：

上述光源及反射体分别固定配置在形成于上述散热片上的预定的安装面上。

3.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于：

上述金属制透镜架具备：环状的架部，其形成有与上述投影透镜的周缘凸部嵌合的环状槽；多个连接臂部，其将该架部和上述散热片连接。

4.根据权利要求3所述的车辆用灯具，其特征在于：

上述架部的环状槽在该架部的前端内周形成为带台阶槽，上述投影透镜的周缘凸部由上述带台阶槽和在上述架部的前端面固定的定位环夹持固定。

5.根据权利要求3或4所述的车辆用灯具，其特征在于：

上述光源、反射体、投影透镜成为一个光源单元，多个该光源单元在上述一个散热片上并排设置，各光源单元的反射体及金属制透镜架的架部分别一体化连续设置。

6.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于：该车辆用灯具还具备遮光体，其中，

上述反射体的曲面状反射面构成为第一反射面，

上述散热片的上表面的上述遮光体的后方平坦面形成为第二反射面，

在上述反射体的罩部的前端部上侧部位形成有第三反射面，

在上述遮光体的正前部位，形成有第四反射面。

7.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于：

上述光源是半导体发光元件。

8.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于：

上述散热片由铝模铸件构成。

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