JP2003051212A - 車両用前照灯 - Google Patents
車両用前照灯Info
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Abstract
ンプハウジング内を自然換気して冷却することにより、
点灯回路部の内部温度上昇を抑え、回路素子への熱負荷
を低減する。 【解決手段】 ランプハウジング2に、リフレクタ3の
裏面3fとランプハウジング2とで囲まれる点灯回路部
収容空間Kに臨んで開口され、且つ点灯制御回路8より
下方に位置する第1の開口部2dと、同じく点灯回路部
収容空間Kに臨んで開口され、且つ点灯制御回路8より
上方に位置する第2の開口部2eとを設け、これら第
1、第2の開口部2d、2eを経て点灯回路部収容空間
K内を自然換気する構成とした。これにより、放電灯バ
ルブ4の点灯中に生じる点灯回路部収容空間K内温度と
外気温度との温度差により生じる空気の自然対流により
点灯制御回路8を冷却して、回路素子への熱負荷を低減
することができる。
Description
両用前照灯に関するものであり、自動車用に用いて好適
である。
られている。放電灯は放電灯バルブ(発光管)内にキセ
ノンガス等を封入し、一対の電極間に放電現象を起こし
て発光させるアーク放電型ランプであり、発光色が太陽
光に近い白色で、かつ従来のハロゲンランプに比べ約7
0%の省電力で2倍以上の光量を得ることが可能であ
る。したがって車両用前照灯に使用することで、視認性
の向上が期待できる。
ら数十kVの高電圧を発生させ、この電圧を放電灯に印
加することにより、瞬時に放電を開始させて点灯させ、
始動後は、35W程度の電力を印加して点灯を維持す
る。従って、放電灯を点灯させるためには、専用の点灯
制御回路が必要となる。点灯制御回路は、大きくは、バ
ッテリからの直流電圧を昇圧するコンバータ部と、直流
電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、数十kVの
高電圧を発生するイグナイター部とから構成されてい
る。
照灯のランプハウジングの外部に搭載されている。この
場合、高電圧を放電灯に供給するため高電圧供給ワイヤ
および接続用コネクタが必要であり、装置の小型化が図
れない。また、車両上の搭載スペースが必要になると共
に、その取付け・配線作業工数を要する。さらに、高電
圧供給ワイヤには、ワイヤから発生する電気ノイズの影
響を抑えるためのシールド手段が必要となり、コストが
上昇してしまう。
内部に搭載すると共に、点灯制御回路を放電灯バルブに
直接接続することが考えられる。例えば、点灯制御回路
をリフレクタの裏面に固定すると共に、点灯制御回路に
電気コネクタを内蔵して、このコネクタに放電灯バルブ
を直接接続することが考案されている。この方式によ
り、車両用前照灯の体格を小型化できると共に、放電灯
バルブと点灯制御回路との間の高圧電線が不要となり、
高圧電線に起因する雑音電波放射や電力損失をなくすこ
とができる。
ブは点灯時高温になる。一般に、ランプハウジングに
は、ランプハウジング内外の圧力差を無くすための通気
孔が設けられている。しかし、この通気孔の大きさは、
水分や異物の侵入防止のため必要最小限に設定され、ラ
ンプハウジング内を通過する空気流はほとんど発生しな
い。そのため、放電灯バルブ点灯時には、ランプハウジ
ング内温度が高くなる。すなわち、点灯制御回路の周囲
温度が高くなると共に、点灯制御回路は放電灯バルブか
ら直接熱伝導あるいは熱輻射を受けて、点灯制御回路の
温度が高温になる。これによって、点灯制御回路に内蔵
される回路素子に過大な熱負荷が作用することが懸念さ
れる。この対策として、耐熱性に優れた回路素子や基板
の採用があるが、コスト上昇や大型化を伴うという問題
があった。
であり、その目的は、ランプハウジング内外の空気の温
度差によりランプハウジング内に外気を流して冷却する
ことにより、点灯回路部の内部温度上昇を抑えることが
できる車両用前照灯を提供することである。
する為、以下の技術的手段を採用する。
は、ランプハウジングに点灯回路部収容空間に臨んで開
口され、且つ点灯回路部より下方に位置する第1の開口
部と、ランプハウジングに点灯回路部収容空間に臨んで
開口され、且つ点灯回路部より上方に位置する第2の開
口部とを設け、これら第1、第2の開口部を経て点灯回
路部収容空間内を自然換気する構成とした。これによ
り、点灯回路部を空気流、すなわち放電灯バルブ点灯中
における点灯回路部収容空間内温度と外気温度との温度
差により生じる空気の自然対流により冷却できるため、
点灯回路部の内部温度上昇を抑え、回路素子への熱負荷
を低減することができる。さらに、電動ファン等新規追
加の換気手段によらないため、コスト上昇を抑えること
ができる。
は、第1の開口部および第2の開口部の少なくとも一方
に、水滴、埃の侵入を抑止する抑止手段を設けた。これ
により、ランプハウジング内への水滴、埃の侵入を防止
することができる。
は、抑止手段はフィルタである。これにより、ランプハ
ウジング内への水滴、埃の侵入を防止することができ
る。
は、抑止手段は、迷路状通路である。これにより、部品
点数およびコストを増加させずにランプハウジング内へ
の水滴、埃の侵入を防止することができる。
に基づいて説明する。なお、各図において、同一構成部
分には同一符号を付してある。
前照灯1の断面図を示す。この車両用前照灯1を車両に
搭載した場合、図の紙面左右方向が車両前後方向とな
り、紙面上下方向が車両上下方向となる。図2に、車両
用前照灯1の主な構成部品の分解斜視図を示す。
光性のレンズ2aを一体的に有するランプハウジング2
内に、その表面3a(放電灯バルブ4側)が反射鏡を形
成しているリフレクタ3、放電灯バルブ4、放電灯バル
ブ4の照射光が直接前方に照射されないように照射光を
部分的に遮蔽するシェード5、点灯制御回路8、および
前記リフレクタ3の裏面3fに取付けられる共に前記点
灯制御回路8を保持固定する固定部材であるホルダ6を
収容する構成となっている。本実施形態においては、リ
フレクタ3の裏面3fに点灯制御回路8が固定されてい
る。ここで、裏面3fとは、リフレクタ3において反射
鏡3dと対向する面、すなわち反射鏡3dを含まない部
分である。
り、図1に示すように、車両前方側に透光性のレンズ2
aを一体的に有している。また、ランプハウジング2内
には、リフレクタ3の裏面3fとランプハウジング2に
囲まれ且つ点灯制御回路8を収容する点灯回路部収容空
間Kが形成されている。この点灯回路部収容空間Kと
は、図1において、リフレクタ3の裏面3fの端部から
ランプハウジング2に垂線を下ろした交点PおよびQの
位置より点灯制御回路8側(図1の右側)のランプハウ
ジング2とリフレクタ3とで囲まれた空間である。ラン
プハウジング2にはこの点灯回路部収容空間Kに臨ん
で、図1の下方、すなわち、車両用前照灯1の車両搭載
時において点灯制御回路8よりも下方に位置する第1の
開口部2dが設けられていると共に、図1の上方、すな
わち、車両用前照灯1の車両搭載時において点灯制御回
路8よりも上方に位置する第2の開口部2eが設けられ
ている。すなわち、点灯回路部収容空間Kは第1の開口
部2dおよび第2の開口部2eを介してランプハウジン
グ2外部と連通している。また、第1の開口部2dの上
流側(ランプハウジング2の外側)には、ランプハウジ
ング2内への水滴や埃の侵入を抑止する抑止手段である
迷路部10が設けられている。この迷路部10はU字状
部10aを有しており、外部から迷路部10内に進入し
た空気流は、U字状部10aにおいて180度旋回す
る。そして、空気中に含まれる水滴や埃も空気流と共に
旋回する。この水滴や埃は、旋回中にそれら自身に作用
する遠心力により、U字状部10aの外周部に向かって
進行し、迷路部10の内壁に衝突し付着する。本実施例
においてはU字状部10aは2箇所設けられている、す
なわち、空気中の水滴や埃が迷路部10の内壁に衝突し
付着するチャンスが2回あり、外部から迷路部10内に
進入した空気に含まれる水滴や埃は迷路部10にて確実
に捕捉されるので、ランプハウジング2内への水滴や埃
の侵入は確実に抑止される。また、ランプハウジング2
の点灯制御回路8に対応した位置には、ランプハウジン
グ2内のリフレクタ3へホルダ6や点灯制御回路8を取
付けるための開口部2bが設けられ、この開口部2bは
カバー2cにより気密的に覆われている。車両上におい
ても、この開口部2bを介して、放電灯バルブ4の交換
作業や点灯制御回路8の点検作業を行なうことができ
る。
2の開口部2eの役割について説明する。
めに点灯回路部収容空間K内の温度が上昇し、ランプハ
ウジング2外部の外気温度よりも高くなり温度差が生じ
ている。したがって、点灯回路部収容空間K内の空気と
外気との間に比重量の差が生じている。つまり、点灯回
路部収容空間K内の空気は温度が高く比重量が小さく、
一方、ランプハウジング2外の外気は温度が低く比重量
が大きい。第1の開口部2dおよび第2の開口部は、将
に、点灯回路部収容空間Kと外気とを連通するように構
成されている。このため、点灯回路部収容空間Kとラン
プハウジング2外の外気との間に自然対流が発生する。
すなわち、温度が高く比重量が小さい点灯回路部収容空
間K内の空気がランプハウジング2上方の第2の開口部
2eからランプハウジング2の外部へ流出すると共に、
温度が低く比重量の大きい外気はランプハウジング2下
方の第1の開口部2dから点灯回路部収容空間K内へ流
入する。点灯回路部収容空間K内に流入した外気は、図
1中の矢印に示すように、点灯制御回路8の周囲を上方
に向かって流れながら、放電灯バルブ4や点灯制御回路
8の発生する熱によって暖められ(言換えると点灯回路
部収容空間Kや点灯制御回路8を冷却して)、第2の開
口部2eからランプハウジング2外へ流出する。すなわ
ち、第1の開口部2dおよび第2の開口部を介して点灯
回路部収容空間K内に外気が流れ、これによって点灯回
路部収容空間K内が冷却されるので、点灯回路部収容空
間K内に配置されている点灯制御回路8の内部温度上昇
を抑えて点灯制御回路8に内蔵される回路素子への熱負
荷を低減することができる。
開口部2eの開口面積および迷路部10の通気抵抗は、
放電灯バルブ4の発熱により生じる自然対流によって、
点灯回路部収容空間K内の冷却に必要十分な外気を導入
可能なように設定されている。また、自然対流を効果的
に発生させるためには、ランプハウジング2内において
第1の開口部付近の空気温度と第2の開口部2e付近の
空気温度との差が大きいことが望ましい。したがって、
第1の開口部と第2の開口部2eとをできるだけ上下方
向に離間させて配置することが望ましい。
に、リフレクタ3に保持されるフランジ部4bおよび点
灯制御回路8と電気的に接続するための雄型のコネクタ
4cとを有している。
るシェード5は、金属材料から形成され、略半球状の傘
部5aと、一端側において傘部5aを支持し且つ他端側
がリフレクタ3に固定される支持部5bとを有してい
る。傘部5aは、放電灯バルブ4の前部側を覆うように
配置されて、放電灯バルブ4の放射光のうち直接前方へ
放射される成分を遮断する。これにより、車両前方への
放射光はリフレクタ3による反射光のみとなり、リフレ
クタ3により定められた車両用配光パタンを得ることが
できる。また、傘部5aは、放電灯バルブ4から直接前
方へ放射される電磁波ノイズを遮蔽する作用を発揮す
る。
3aが形成され、その中央部には、放電灯バルブ4を保
持するための保持部3dが形成されている。リフレクタ
3は、全体が金属材料で構成されているか、または、樹
脂材料等の非金属材料と金属材料の二種以上の材料を組
合わせて構成されている。非金属材料と金属材料との組
み合わせからなるリフレクタ3としては、例えば、樹脂
材料の表面にアルミニウム金属膜を蒸着させたものがあ
る。車両用前照灯1が所定の機能を発揮するために、放
電灯バルブ4(詳しくは発光部4a)は反射鏡3aに対
して所定の位置に配設される必要がある。保持部3dに
放電灯バルブ4のフランジ部4bを嵌合させ、位置決め
用のストッパ部3eにフランジ部4bの発光部4a側端
面4b1を当接させることにより、放電灯バルブ4は反
射鏡3aに対して所定の位置関係に正確に保持される。
そして、リフレクタ3は放電灯バルブ4の放射光を反射
鏡3aで前方へ反射させ、予め定めた車両用配光パタン
得ることができるように構成されている。一方、リフレ
クタ3の裏面側にはホルダ6を固定するための取付け面
3cが設けられている。このホルダ6には後述する点灯
制御回路8が取付けられている。すなわち、リフレクタ
3の裏面側に点灯制御回路8がホルダ6を介して固定さ
れている。
回路部である点灯制御回路8は、略直方体のケースに電
気回路を内蔵しており、この電気回路は、バッテリ(図
示せず)からの直流電圧を昇圧するコンバータ部、直流
電圧を交流電圧に変換するインバータ部、点灯始動時に
必要な高電圧を発生する起動回路であるイグナイター部
等から構成され、放電灯バルブ4を点灯させるための電
力制御を行なうものである。点灯制御回路8は、ホルダ
6に取付けられ、このホルダ6がリフレクタ3の裏面に
固定されている。また、点灯制御回路8は雌型のコネク
タ8cを内蔵し、このコネクタ8cを介して放電灯バル
ブ4にリード線を介すること無く直接接続される。点灯
制御回路8からは、先端にコネクタ8bを有するリード
線8aが延出され、このリード線8aによりバッテリ
(図示せず)から点灯制御回路8へ電力が供給される。
さらに、点灯制御回路8をホルダ6に固定するための取
付け孔8dを有している。
部、インバータ部、およびイグナイター部を含む点灯制
御回路8全体、もしくはイグナイター部を意味し、少な
くともイグナイター部を含む回路構成を意味する。
ための固定部材であるホルダ6は、樹脂、あるいは金属
から形成されており、リフレクタ3の取付け面3cに対
応して孔6aを有し、この孔6aを介してリフレクタ3
の取付け面3cにねじ締めにより固定されている。ま
た、ホルダ6には、放電灯バルブ4をリフレクタ3に向
かって押圧固定するためのスプリング7が回動自在に保
持されると共に、このスプリング7の先端部7aを係止
するための係止部6bが設けられている。さらに、ホル
ダ6は点灯制御回路8を固定するための雌ねじ孔6cを
有している。
用前照灯1の組付け方法について説明する。
既にリフレクタ3が組込まれ、さらにシェード5がリフ
レクタ3に取付けられている。また、ランプハウジング
2のカバー2cは外されている。
面3cにねじ(図示せず)により固定する。なお、ホル
ダ6には、既にスプリング7が回動自在に取付けられて
いる。
付ける。放電灯バルブ4のフランジ部4bをリフレクタ
3の保持部3dに嵌合させながら挿入し、フランジ部4
bの発光部4a側端面を位置決め用のストッパ部3eに
当接させる。そして、スプリング7をフランジ部4bに
当接させながらスプリング7の先端部7aをホルダ6の
係止部6bに係止すると、放電灯バルブ4はリフレクタ
3に押圧固定される。
付ける。この時、点灯制御回路8の雌型のコネクタ8c
を放電灯バルブ4の雄型のコネクタ4cに差し込んだ
後、取付け孔8dを介してホルダ6の雌ねじ孔6cに雄
ねじ(図示せず)を締付けて固定する。
異物の侵入防止のために、開口部2bを気密的に覆うカ
バー2cを取付けて車両用前照灯1の組付けが完了す
る。
車両用前照灯1においては、ランプハウジング2に、リ
フレクタ3の裏面とランプハウジング2とで囲まれる点
灯回路部収容空間Kに臨んで開口され、且つ点灯制御回
路8より下方に位置する第1の開口部2dと、同じく点
灯回路部収容空間Kに臨んで開口され、且つ点灯制御回
路8より上方に位置する第2の開口部2eとを設け、こ
れら第1、第2の開口部2d、2eを経て点灯回路部収
容空間K内を自然換気する構成とした。これにより、点
灯制御回路8を空気流、すなわち放電灯バルブ4の点灯
中に生じる点灯回路部収容空間K内温度と外気温度との
温度差により生じる空気の自然対流により冷却できるた
め、点灯制御回路8の内部温度上昇を抑え、回路素子へ
の熱負荷を低減することができる。さらに、電動ファン
等新規追加の換気手段によらないため、コスト上昇を抑
えることができる。
ンプハウジング2への外気の入り口である第1の開口部
2dの上流側に迷路部10を設けたので、ランプハウジ
ング2内への水滴や埃の侵入を抑止することができる。
開口部2dのみに迷路部10を設けているが、第1の開
口部2dと第2の開口部2eの両方に設けてもよい。
前照灯1の第1変形例の部分断面図を示す。
対して、ランプハウジング2内への水滴や埃の侵入を抑
止する抑止手段として迷路部10に替えてフィルタ11
を設けている。この場合、フィルタ11によってもラン
プハウジング2内への水滴や埃の侵入を抑止できると共
に、フィルタ11の通気抵抗を適切に設定することによ
り一実施形態と同様の効果を得ることができる。
前照灯1の第2変形例の部分断面図を示す。
対して、第1の開口部2dの下流側に延長通路12を設
けている。これにより、温度の低い外気を点灯制御回路
8近傍に直接導入し点灯制御回路8を確実に冷却して、
点灯制御回路8に内蔵される回路素子へ作用する熱負荷
を低減することができる。
前照灯1の第3変形例の断面図を示す。
対して、点灯制御回路8の固定位置を変更している。す
なわち、点灯制御回路8を、リフレクタ3の裏面3fで
はなく、図5に示すように、カバー2cに固定してい
る。そして点灯制御回路8は、高圧ワイヤ14および高
圧コネクタ13を介して放電灯バルブ4に電気的に接続
されている。第3変形例においても、上述の一実施形態
の場合と同様に温度の低い外気を点灯制御回路8近傍に
導入し点灯制御回路8を冷却して、点灯制御回路8に内
蔵される回路素子へ作用する熱負荷を低減することがで
きる。
前照灯1の第4変形例の断面図を示す。
形態に対して、点灯制御回路8が2つの部品に分割され
ている。すなわち、コンバータ部およびインバータ部か
らなる制御回路81と、イグナイター部からなる始動回
路82とに分割され、両回路81、82により点灯回路
部を形成している。また、図6に示すように、制御回路
81はカバー2cに、始動回路82はリフレクタ3の裏
面3fにそれぞれ固定されている。始動回路82は雌型
コネクタ(図示せず)を内蔵し、この雌型コネクタを介
して放電灯バルブ4に直接接続されている。そして、制
御回路82と始動回路82とはワイヤ15を介して電気
的に接続されている。第4変形例においても、上述の一
実施形態の場合と同様に、温度の低い外気を点灯回路部
収容空間Kに導入し、点灯回路部である制御回路81お
よび始動回路82を冷却して、両回路81、82に内蔵
される回路素子へ作用する熱負荷を低減することができ
る。
およびその第1〜第4変形例において、第1の開口部2
dは、点灯制御回路8、あるいは制御回路81および始
動回路82の真下に限るものではなく、点灯制御回路
8、あるいは制御回路81および始動回路82の下方で
ありさえすれば良い。
およびその第1〜第4変形例において、第2の開口部2
eは、点灯制御回路8、あるいは制御回路81および始
動回路82の真上に限るものではなく、点灯制御回路
8、あるいは制御回路81および始動回路82の上方で
ありさえすれば良い。
およびその第1〜第4変形例において、第1の開口部2
dおよび第2の開口部2eは、図1、図2、図5、図6
において紙面直交方向にずれて配置されても良い。
断面図である。
要構成部品の分解斜視図である。
1変形例の部分断面図である。
2変形例の部分断面図である。
3変形例の断面図である。
4変形例の断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 放電灯バルブと、 前記放電灯バルブからの照射光を前方に向けて反射する
リフレクタと、 前記放電灯バルブを点灯駆動する点灯回路部と、 前記放電灯バルブ、前記リフレクタ、および前記点灯回
路部を内部に収容するランプハウジングとを備え、 前記点灯回路部が、前記リフレクタの裏面と前記ランプ
ハウジングとで囲まれる点灯回路部収容空間内に収容さ
れた車両用前照灯において、 前記ランプハウジングに前記点灯回路部収容空間に臨ん
で開口され、且つ前記点灯回路部より下方に位置する第
1の開口部と、 前記ランプハウジングに前記点灯回路部収容空間に臨ん
で開口され、且つ前記点灯回路部より上方に位置する第
2の開口部とを設け、前記第1、第2の開口部を経て前
記点灯回路部収容空間内を自然換気することを特徴とす
る車両用前照灯。 - 【請求項2】 前記第1の開口部および前記第2の開口
部の少なくとも一方に、水滴、埃の侵入を抑止する抑止
手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の車両用
前照灯。 - 【請求項3】 前記抑止手段は水滴、埃を捕集するフィ
ルタであることを特徴とする請求項2に記載の車両用前
照灯。 - 【請求項4】 前記抑止手段は前記開口部に連通する迷
路状通路であることを特徴とする請求項3に記載の車両
用前照灯。
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