CN105209822B - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的之一在于提供一种车辆用灯具，能够抑制半导体发光元件成为高温状态。车辆用灯具(10)包括：第1半导体发光元件(41)和第2半导体发光元件(45)；具有搭载有第1半导体发光元件(41)和第2半导体发光元件(45)的元件搭载部(24)的散热器(16)，散热器(16)被形成为划分出第1半导体发光元件(41)及第2半导体发光元件(45)所面对的灯室(S1)、和灯室外的空间(S2)，元件搭载部(24)具有：分别配置有第1半导体发光元件(41)和第2半导体发光元件(45)的第1元件配置面(25a)和第2元件配置面(26a)；及形成向灯室外的空间(S2)开口的空间(S3)的凹部(31)。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及车辆用灯具。
背景技术
以往，有使用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)等半导体发光元件作为光源的车辆用灯具。
例如，下述专利文献1提出了搭载多个LED作为光源的车辆用灯具。在该车辆用灯具的构成中，在粘接有散热翅片的保持架上连结有支柱，在该支柱上搭载有多个LED。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-206947号公报
发明内容
本发明欲解决的问题
为了得到高输出而对LED供给大电流时，来自该元件的发热量会增加。因此，在专利文献1的车辆用灯具的构成中，有的情况下各LED产生的热量会经由支柱互相传递，导致各LED成为高温状态。
本发明的目的在于提供一种车辆用灯具，能够抑制半导体发光元件成为高温状态。
用于解决问题的方案
能够解决上述问题的本发明的车辆用灯具的特征在于，包括：
多个半导体发光元件；及
散热器，所述散热器具有搭载有多个所述半导体发光元件的元件搭载部，
所述散热器被形成为划分出所述半导体发光元件所面对的第1空间、和不同于所述第1空间的第2空间，
所述元件搭载部具有：多个元件配置面，其分别配置有多个所述半导体发光元件；及凹部，其形成向所述第2空间开口的第3空间。
根据上述构成的车辆用灯具，点亮半导体发光元件时，该半导体发光元件会发热。半导体发光元件所产生的热量经由散热器的元件配置面，向元件搭载部的内部传递。并且，传递至该元件搭载部的热量的一部分传递到形成第3空间的凹部的内壁面，被散热到第3空间。然后，散热到第3空间的热量被散热到第2空间。这样，在元件搭载部设有凹部，从而能够抑制半导体发光元件产生的热量经由散热器的元件搭载部互相传递，抑制各半导体发光元件成为高温状态。
在本发明的车辆用灯具中，也可以是，所述凹部被形成为延伸到所述半导体发光元件的背面侧。根据上述构成的车辆用灯具，半导体发光元件所产生的热量中，经由各元件配置面向元件搭载部的内部传递的热量的一部分易于从由凹部划分的第3空间散热，提高半导体发光元件的冷却效率。
在本发明的车辆用灯具中，也可以是，所述散热器具有向灯具外侧延伸的第1散热翅片，所述第1散热翅片露出到由灯体和外盖形成的空间的外部。根据上述构成的车辆用灯具，传递至散热器的整体的热量的一部分从第1散热翅片放出，散热器的散热效率进一步提高。
在本发明的车辆用灯具中，也可以是，所述多个半导体发光元件具有第1半导体发光元件、及第2半导体发光元件，所述车辆用灯具还包括：第1光学部件，所述第1光学部件将所述第1半导体发光元件发出的光作为近光向灯具前方照射；及第2光学部件，所述第2光学部件将所述第2半导体发光元件发出的光作为远光的至少一部分向灯具前方照射。根据上述构成的车辆用灯具，即使在搭载照射近光、远光用的强光的半导体发光元件的构成中，也由于是在元件搭载部设有凹部的构成，所以能够抑制各半导体发光元件的发光效率越下降而各半导体发光元件变得越高温的情况。
在本发明的车辆用灯具中，也可以是，所述元件搭载部具有向灯具前方延伸的第2散热翅片。根据上述构成的车辆用灯具，由于传递至散热器的整体的热量的一部分从第2散热翅片放出，所以能够提高元件搭载部的散热效率。
发明的效果
根据本发明的车辆用灯具，能够提供一种能抑制半导体发光元件成为高温状态的车辆用灯具。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的车辆用灯具的剖视图。
图2是包括散热器的灯具单元的立体图。
图3(a)是示出由第1光源单元形成的配光图案的图，(b)是示出由第1光源单元和第2光源单元形成的配光图案的图。
图4是说明散热器的构造的图，(a)是从散热器的后方侧观察的立体图，(b)是凹部的开口部分的立体图。
附图标记的说明
10：车辆用灯具、16：散热器、24：元件搭载部、25a：第1元件配置面(元件配置面的一个例子)、26a：第2元件配置面(元件配置面的一个例子)、31：凹部、33：第1散热翅片、37：第2散热翅片、41：第1半导体发光元件(半导体发光元件的一个例子)、42：第1反射体(第1光学部件的一个例子)、45：第2半导体发光元件(半导体发光元件的一个例子)、46：第2反射体(第2光学部件的一个例子)、S1：灯室(第1空间的一个例子)、S2：灯室外的空间(第2空间的一个例子)、S3：空间(第3空间的一个例子)
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明所涉及的车辆用灯具的实施方式的例子。
图1是本发明的实施方式所涉及的车辆用灯具的剖视图。
如图1所示，本实施方式所涉及的车辆用灯具10包括：灯体11，其在前方具有开口部11a；透光性的外盖12，其以覆盖该灯体11的开口部11a的方式安装；及灯具单元13。该车辆用灯具10作为两轮车的前照灯使用，是设在两轮车的车辆的前部并向车辆前方照射光的灯具。
此外，在本例中，前方是车辆用灯具10的外盖12侧(图1的左方)，后方是前方的相反侧(图1的右方)。
外盖12粘接地安装于灯体11。通过将该外盖12安装到灯体11，从而在车辆用灯具10中形成灯室S1(第1空间的一个例子)。
灯具单元13包括散热器16、第1光源单元17、第2光源单元18、和支架19。另外，灯具单元13经由密封部件20安装于灯体11。
图2是包括散热器的灯具单元的立体图。
如图1和图2所示，散热器16由铝、铜等导热性优良的金属材料形成，主视下被形成为圆形。散热器16的前方侧为光源单元搭载部21，后方侧为散热部22。该散热器16划分出：光源单元搭载部21侧所面对的空间即灯室S1；及散热部22侧所面对的灯室外的空间S2(第2空间的一个例子)。
在散热器16的光源单元搭载部21侧，在其中央部形成有向前方突出的元件搭载部24。另外，在散热器16的光源单元搭载部21侧，在元件搭载部24的两侧设有水平延伸的支承板部28。
在元件搭载部24，在上表面侧形成第1搭载部25，在下表面侧形成第2搭载部26。第1搭载部25向上方略微突出，其上部为由平滑面构成的第1元件配置面(元件配置面的一个例子)25a。第2搭载部26向下方略微突出，其下部为平滑面构成的第2元件配置面(元件配置面的一个例子)26a。
另外，元件搭载部24具有第2散热翅片37。该第2散热翅片37设在元件搭载部24的前端，向灯具前方延伸。
第2散热翅片37具有：水平翅片38，其在水平方向配置；及多个铅垂翅片39，其分别从水平翅片38的上表面和下表面沿上下方向延伸。铅垂翅片39在水平方向隔开间隔地配置。这些水平翅片38和铅垂翅片39一体地形成在散热器16的元件搭载部24。
另外，在第2散热翅片37的灯具前方侧设有帽40。该帽40被形成为后方侧开口的凹状。该帽40被从灯体11的两侧部延伸的支承棒(未图示)支承，被配置为覆盖第2散热翅片37的周围。
第1光源单元17是照射近光的光源单元，被构成为能在车辆前方的虚拟铅垂屏幕上形成近光用配光图案L(参照图3(a))。第1光源单元17设在散热器16的光源单元搭载部21的上方侧。第1光源单元17具有：第1半导体发光元件41，其具有发光部41a；及第1反射体(第1光学部件的一个例子)42。
第1半导体发光元件41由LED构成，固定在第1搭载部25的第1元件配置面25a。由此，在第1半导体发光元件41中，发光部41a大致向上发光。
第1反射体42例如具有由以抛物线作为基准的自由曲面构成的抛物线形状的内表面，被配置为覆盖第1半导体发光元件41的上方的后方侧的周围。该第1反射体42被螺钉等固定于设置在元件搭载部24的两侧的支承板部28，由此，第1反射体42被散热器16支承。该第1反射体42使从第1半导体发光元件41的发光部41a射出的光反射，向灯具前方照射。
第2光源单元18是照射远光的至少一部分的光源单元，被构成为能在车辆前方的虚拟铅垂屏幕上形成远光用配光图案H的一部分的区域Ha(参照图3(b))。此外，第1光源单元17和第2光源单元18这两者都点亮时，形成远光用配光图案H。第2光源单元18设在散热器16的光源单元搭载部21的下方侧。第2光源单元18具有：第2半导体发光元件45，其具有发光部45a；及第2反射体(第2光学部件的一个例子)46。
第2半导体发光元件45由LED构成，固定在第2搭载部26的第2元件配置面26a。由此，在第2半导体发光元件45中，发光部45a大致向下发光。
第2反射体46例如具有由以抛物线作为基准的自由曲面构成的抛物线形状的内表面，被配置为覆盖第2半导体发光元件45的下方的后方侧的周围。该第2反射体46被螺钉等固定于设置在元件搭载部24的两侧的支承板部28，由此，第2反射体46被散热器16支承。该第2反射体46使从第2半导体发光元件45的发光部45a射出的光反射，向灯具前方照射。
支架19具有上部支架51和下部支架52，这些上部支架51和下部支架52螺纹固定在散热器16的光源单元搭载部21侧。上部支架51设在元件搭载部24的上方侧。在该上部支架51上，在夹着散热器16的水平方向的中央的两侧形成有2个螺纹孔53、54。在螺纹孔53中拧入有能旋转地被灯体11支承的对光螺杆(未图示)。另外，在螺纹孔54中连结有设在灯体11上的枢轴(未图示)。
下部支架52设在元件搭载部24的下方侧。该下部支架52向散热器16的水平方向的左方的斜下方延伸，其末端为支承部55。在该支承部55形成有螺纹孔(未图示)，在该螺纹孔中拧入有能旋转地被灯体11支承的对光螺杆(未图示)。
这样，支架19经由由2条对光螺杆和枢轴构成的光轴调整机构被灯体11支承。在该光轴调整机构中，通过调整2条对光螺杆的拧入量，从而能够以枢轴作为支点，使在固定有支架19的散热器16上搭载的第1光源单元17和第2光源单元18转动。另外，利用光轴调整机构使第1光源单元17和第2光源单元18转动，从而能够对从第1光源单元17和第2光源单元18向灯具前方照射的光进行光轴调整。
密封部件20包括内侧环部61、外侧环部62和密封环部63，它们由橡胶一体成形。内侧环部61和外侧环部62分别被形成为环状，外侧环部62的直径比内侧环部61的直径大。密封环部63被形成为片状，遍及周向地与内侧环部61及外侧环部62连结。密封环部63朝向径向地在多个部位弯曲并折回。
在密封部件20的内侧环部61嵌入有散热器16的散热部22。由此，内侧环部61与散热器16的散热部22的外周面22a紧贴并被密封。另外，在密封部件20的外侧环部62嵌入有形成于灯体11并向后方突出的嵌合环部11b。由此，外侧环部62与嵌合环部11b紧贴并被密封。
而且，在车辆用灯具10中，利用密封部件20将散热器16与灯体11之间密封，液密地划分出灯室S1与灯室外的空间S2，将灯室S1内防水。另外，在散热器16利用光轴调整机构相对于灯体11变位时，朝向密封部件20的径向地在多个部位弯曲并折回的密封环部63会变形。由此，无论由光轴调整机构进行的散热器16与灯体11的相对变位如何，散热器16与灯体11都被维持为被密封部件20密封的状态。
图4是说明散热器的构造的图，(a)是从散热器的后方侧观察的立体图，(b)是凹部的开口部分的立体图。
如图1和图4所示，元件搭载部24在后方侧具有凹部31，在元件搭载部24利用凹部31形成有向后方侧的灯室外的空间S2开口的空间S3(第3空间的一个例子)。形成该空间S3的凹部31被形成为延伸到第1搭载部25的第1元件配置面25a和第2搭载部26的第2元件配置面26a的背面侧。而且，第1半导体发光元件41被固定在第1搭载部25的第1元件配置面25a，从而凹部31被形成为延伸到第1半导体发光元件41的背面侧。另外，第2半导体发光元件45被固定在第2搭载部26的第2元件配置面26a，从而凹部31被形成为延伸到第2半导体发光元件45的背面侧。
另外，散热器16在散热部22侧具有向灯具后方(灯具外侧的一个例子)延伸的第1散热翅片33。第1散热翅片33露出到由灯体11和外盖12形成的灯室S1的外部即空间S2。
第1散热翅片33由沿着上下方向与散热器16一体地形成的多个翅片34构成，这些翅片34在左右方向隔开间隔地设置。
另外，翅片34的一部分在凹部31的内部延伸，由此，凹部31内的空间S3被第1散热翅片33的多个翅片34在左右方向分割(参照图4(b))。这样，通过将翅片34的一部分设置到凹部31的内部，从而将凹部31的内表面的表面积确保得大。
接下来，说明上述构成的车辆用灯具10的作用。
在向车辆前方照射近光的情况下，仅点亮第1光源单元17的第1半导体发光元件41。这样，第1半导体发光元件41的发光部41a的光由第1反射体42反射，向灯具前方照射。
另外，在向车辆前方照射远光的情况下，点亮第1光源单元17的第1半导体发光元件41和第2光源单元18的第2半导体发光元件45。这样，第1半导体发光元件41的发光部41a的光由第1反射体42反射，向灯具前方照射，并且第2半导体发光元件45的发光部45a的光由第2反射体46反射，向灯具前方照射。
如上所述，在点亮第1光源单元17的第1半导体发光元件41和第2光源单元18的第2半导体发光元件45时，第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45会发热。这些第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45所产生的热量经由散热器16的第1元件配置面25a和第2元件配置面26a，向元件搭载部24的内部传递。并且，传递至该元件搭载部24的热量的一部分传递到形成空间S3的凹部31的内壁面，散热到空间S3。由于空间S3向空间S2开口，所以散热到空间S3的热量被放出到灯室外的空间S2。
另外，传递至散热器16的元件搭载部24的、第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45所产生的热量传递至散热器16的整体。而且，该热量的一部分从向灯具外侧延伸并露出到灯室外的空间S2的第1散热翅片33的各翅片34，向灯室S1的外部即灯室外的空间S2放出。并且，传递至散热器16的整体的热量的一部分从第2散热翅片37的水平翅片38和铅垂翅片39向灯室S1放出，其中，该第2散热翅片37设在元件搭载部24并向灯具前方延伸。
这样，根据上述实施方式所涉及的车辆用灯具10，在元件搭载部24设有凹部31，从而能够抑制第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45所产生的热量经由元件搭载部24互相传递，抑制第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45成为高温状态。
没有在元件搭载部24形成凹部31时，第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45所产生且传递至元件搭载部24的热量会互相传递，有的情况下会成为高温状态。但是，在本实施方式所涉及的车辆用灯具10中，通过在元件搭载部24形成凹部31，从而利用凹部31的内壁面增加了元件搭载部24的散热面的表面积，因此能够提高元件搭载部24的第1元件配置面25a和第2元件配置面26a的背面侧的散热效率。这样，能够使第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45良好地冷却，能够抑制第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45经由元件搭载部24在彼此的热量的作用下成为高温状态。
另外，在本实施方式所涉及的车辆用灯具10中，通过抑制第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45成为高温状态，从而能够抑制第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45的发光效率下降。
另外，凹部31被形成为延伸到第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45的背面侧。因此，第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45所产生的热量中，经由第1元件配置面25a和第2元件配置面26a向元件搭载部24的内部传递的热量的一部分到达各元件配置面的背面(凹部31的内壁面)的距离变短，易于散热。另外，利用由元件搭载部24的凹部31形成的空间S3，断开第1半导体发光元件41与第2半导体发光元件45之间的热的传递路径的一部分。因此，能够提高第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45的冷却效率。
另外，由于在散热器16上设有露出到灯室S1的外部的第1散热翅片33，所以能够使传递至散热器16的整体的热量的一部分从第1散热翅片33放出，能够进一步提高散热器16的散热效率。
特别是，即使是如本实施方式那样搭载照射近光、远光用的强光的第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45的构成，也由于是在元件搭载部24设有凹部31的构成，所以能够抑制第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45的发光效率越下降而第1半导体发光元件41和第2半导体发光元件45越成为高温的情况。
另外，由于向灯具前方延伸的第2散热翅片37设在元件搭载部24，所以能够使传递至散热器16的整体的热量的一部分从第2散热翅片37放出，能够提高元件搭载部24的散热效率。
此外，本发明不限于上述的实施方式，能够适当进行变形、改良等。此外，上述的实施方式的各构成要素的材质、形状、尺寸、数值、形态、数量、配置场所等只要能够达成本发明即可，是任意的，对其没有限定。
例如，在上述实施方式中，构成为：第1散热翅片33的铅垂地延伸的翅片34的一部分在凹部31的内部延伸，凹部31内的空间S3被翅片34在左右方向分割，但不限于这个例子。例如，也可以在凹部31内设有水平地延伸的翅片，增大凹部31的内部的表面积，另外也可以在凹部31内不设有翅片，实现散热器的轻量化。
另外，在上述实施方式中，说明了灯室S1与灯室外的空间S2被散热器16划分的例子，但不限于这个例子。例如，也可以构成为：散热器的整体被容纳在由灯体与外盖形成的灯室(即、包含附图标记S1所示的空间和空间S2的空间)内。在该构成中，也可以构成为：散热器划分出灯室中的半导体发光元件所面对的一侧的第1空间(例如散热器的灯具前方侧所面对的空间)、和散热器的散热部侧所面对的第2空间(例如散热器的灯具后方侧所面对的空间)。此外，在该构成中，散热器不需要将灯室分割为2个封闭的空间，只要能够将半导体发光元件等发热源所存在的一侧与散热的一侧分开即可。
另外，在上述实施方式中，说明了在元件搭载部25的上表面侧形成第1元件配置面25a，并在元件搭载部25的下表面侧形成第2元件配置面26a的构成，但不限于这个例子。例如，也可以构成为：不设置第2散热翅片37和帽40，在元件搭载部25的前表面设有第3元件配置面并搭载LED等半导体发光元件。根据灯具的功能、用途，适当决定将多个半导体发光元件在散热器的元件搭载部的何处配置几个即可。
另外，本实施方式所涉及的车辆用灯具10不限于两轮车的前照灯，也可以设在四轮车的车辆中，作为四轮车的灯具使用。
详细地并参照特定的实施方式说明了本发明，但在不脱离本发明的精神和范围内能够施加各种变更、修正对于本领域技术人员而言是不言自明的。
本申请基于2013年5月13日申请的日本专利申请、申请号2013-101245，其内容作为参照并入本文。

Claims (5)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，包括：
多个半导体发光元件；及
散热器，所述散热器具有搭载有多个所述半导体发光元件的元件搭载部，
所述散热器被形成为划分出所述半导体发光元件所面对的第1空间、和不同于所述第1空间的第2空间，
所述元件搭载部具有：多个元件配置面，其分别配置有多个所述半导体发光元件；及凹部，其形成向所述第2空间开口的第3空间，
所述散热器具有向灯具外侧延伸的第1散热翅片，
所述第1散热翅片露出到由灯体和外盖形成的空间的外部，
并具有将所述散热器和所述灯体之间密封的密封部件，其中，所述密封部件包括内侧环部、外侧环部和密封环部，所述密封部件的密封环部朝向径向地在多个部位弯曲并折回。
2.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述凹部被形成为延伸到所述半导体发光元件的背面侧。
3.如权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述多个半导体发光元件具有第1半导体发光元件、及第2半导体发光元件，
所述车辆用灯具还包括：
第1光学部件，所述第1光学部件将所述第1半导体发光元件发出的光作为近光向灯具前方照射；及
第2光学部件，所述第2光学部件将所述第2半导体发光元件发出的光作为远光的至少一部分向灯具前方照射。
4.如权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述元件搭载部具有向灯具前方延伸的第2散热翅片。
5.如权利要求3所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述元件搭载部具有向灯具前方延伸的第2散热翅片。
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