JP2009283417A

JP2009283417A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2009283417A
Application number: JP2008137047A
Authority: JP
Inventors: Takao Mizukami; 隆生水上; Hideo Inoue; 英夫井上; Takashi Ueno; 貴史上野; Yoshiaki Matsuba; 慶暁松葉; Takeo Kato; 剛雄加藤; Daisuke Hirata; 大輔平田
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2009-12-03

Abstract

【課題】光源ユニットの傾動動作の可動域を制限することなく、発光素子で発生した熱を、簡単な構成で効率よく灯室の外部に放出することができる車両用灯具を提供する。
【解決手段】灯室２内に配置した光源ユニット１０のユニット本体１１と、灯室２外に露出する放熱フィン７ａを備えたバックカバー７のブラケット７ｂとを、熱伝導性の高い金属材料で構成した軸受２０を介して連結する。これにより、光源ユニット１０の傾動動作の可動域を制限することなく、ＬＥＤ１２で発生した熱を、簡単な構成で効率よく灯室２の外部に放出することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、灯室の内部で光源ユニットが傾動可能に支持されている車両用灯具に関する。

従来より、ヘッドランプ等の車両用灯具においては、バルブ等の光源を実装した光源ユニットを灯室とは独立して構成し、この光源ユニットをモータ等のアクチュエータを備えた傾動機構によって傾動動作させることにより、ステアリングの操舵角等に応じた左又は右方向への照射方向の変更や、光軸調整等を実現する配光可変型のものが提案されている。

また、近年では、車両用灯具の光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子が多く採用される傾向にある。この種の発光素子は、ＨＩＤランプ等に比べて消費電力が小さく長寿命であるという利点を有する。しかも、ＬＥＤ等は、点光源として扱うことが可能であるため、光学的な取扱いが容易である。その一方で、ＬＥＤ等は、一般に、高温になるほど発光効率が低下する。このため、上述の配光可変型ヘッドランプ等のように、光源ユニットを灯室に対して分離させる必要がある車両用灯具において、ＬＥＤ等を光源として採用する場合、灯室の防水性を確保しつつ、光源ユニットで発生する熱を外部に放出するための放熱構造が必要となる。

これに対処し、例えば、特許文献１には、灯具ユニット（光源ユニット）の後面に第１フィンを形成するとともに、ランプボディの開口部を水密に閉塞するバックカーバーを金属製バックカバーで構成して、このバックカバーに、灯室の内部に延びる第２フィンと、灯室の外部に露出する第３フィンとを形成し、各第２フィンを各第１フィンに対して非接触で交互に重ね合わせるように配置した技術が開示されている。
特開２００７−１９３９６０号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術は、光源ユニットで発生した熱を、空気層を介した非接触な状態でバックカバーに伝達する構成であるため、熱伝達効率が悪く、十分な放熱効果が望めない虞がある。これに対処し、各第１フィンと各第２フィンとの間隔を狭めると、光源ユニットの上下方向に傾動動作させる際の可動域を制限する結果となる。

本発明は、光源ユニットの傾動動作の可動域を制限することなく、発光素子で発生した熱を、簡単な構成で効率よく灯室の外部に放出することができる車両用灯具を提供することを目的とする。

本発明は、発光素子を光源として有する光源ユニットと、前記光源ユニットを収容する灯室と、前記灯室に固設された放熱部と、前記灯室内で前記光源ユニットと前記放熱部を熱伝導可能に連結する軸受と、前記ベアリングを中心として前記光源ユニットを傾動動作させる傾動機構と、を備えたことを特徴とする。

本発明の車両用灯具によれば、光源ユニットの傾動動作の可動域を制限することなく、発光素子で発生した熱を、簡単な構成で効率よく灯室の外部に放出することができる。

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１はヘッドランプの要部断面図、図２はヘッドランプの要部縦断面図であって光源ユニットを下方に傾動動作させたときの動作説明図、図３は図１のIII−III線に沿う要部横断面図であって光源ユニットを右方向に傾動動作させたときの動作説明図、図４は軸受を介して連結された光源ユニットとバックカバーとを示す斜視図、図５は光源ユニットの傾動機構を示す分解斜視図である。

図１〜図３において、符号１は車両用灯具の一例としてのヘッドランプであり、このヘッドランプ１は、例えば、樹脂製の射出成型品からなるハウジング５を有する。このハウジング５の前面開口部５ａには、例えば、透明な樹脂成型品からなるアウタレンズ６が水密に装着され、これらハウジング５とアウタレンズ６との間には灯室２が形成されている。

また、ハウジング５の後壁には、灯室２内に連通する作業用開口部５ｂが開口され、この作業用開口部５ｂはバックカバー７によって閉塞されている。本実施形態において、バックカバー７は、例えば、灯室２内に配設され、ボルト締結によってハウジング５の後壁に固定されている。この固定に際し、バックカバー７とハウジング５の後壁との間には、作業用開口部５ｂを囲繞するシール部材８が介装され、このシール部材８の弾性変形により、バックカバー７とハウジング５との間の水密性が確保されている。

本実施形態において、バックカバー７は、熱伝導性の高い金属材料で構成されている。このバックカバー７の外面側には複数の放熱フィン７ａが一体形成され、これらの放熱フィン７ａは作業用開口部５ｂを通じてハウジング５の外部に露呈されている。これにより、バックカバー７は、灯室２内の熱を外部に放出する放熱部として機能する。また、バックカバー７の上部には、灯室２内の前方に向けて延出するブラケット７ｂが一体形成されている。

灯室２内には、光源ユニット１０が配設されている。この光源ユニット１０は、例えば、熱伝導性の高い金属材料で構成されたユニット本体１１を有する。ユニット本体１１の前面には、前方に向けて棚状に突出する複数（例えば、５個）の光源保持部１１ａが一体形成され、これらの光源保持部１１ａには、発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）１２がそれぞれ配設されている。本実施形態において、各ＬＥＤ１２は面実装型のＬＥＤで構成され、これら各ＬＥＤ１２は、半田付け等により、光源保持部１１ａに対して熱伝達可能に実装されている。

また、ユニット本体１１には、各ＬＥＤ１２からの出射光を投射するための投射光学系１５が、各光源保持部１１ａに対応してそれぞれ固設されている。本実施形態において、投射光学系１５は、ＬＥＤ１２からの出射光を反射して前方に集光させるドーム状のリフレクタ１６と、このリフレクタ１６からの反射光を入射する投射レンズ１７とを有する。これらリフレクタ１６と投射レンズ１７とはホルダ１８を介して一体的に保持され、これにより、投射レンズ１７の後側焦点が、リフレクタ１６からの反射光の集光位置近傍に配置されるよう位置決めされている。また、ホルダ１８は、左右一対のボルトを介してユニット本体１１（光源保持部１１ａ）に締結固定されている。これにより、ＬＥＤ１２に対してリフレクタ１６及び投射レンズ１７が位置決めされ、投射光学系１５は、ＬＥＤ１２からの出射光を所定の光束に変換して前方に照射する。

この光源ユニット１０は
、ユニット本体１１の上部が軸受２０を介してブラケット７ｂに連結されることにより、灯室２内で傾動可能に支持されている。また、ユニット本体１１の下部には、軸受２０を中心として光源ユニット１０を傾動動作させるための傾動機構２５が連結されている。

具体的に説明すると、例えば、図１，２，４に示すように、軸受２０は、球面状の外表面を有するインナレース２１が、球面状の内表面を有するアウタレース２２によって摺動自在に支持された球面軸受（より具体的には球面滑り軸受）で構成されている。

軸受２０のアウタレース２２の外周部にはボルト部２２ａが突出形成され、このボルト部２２ａによる締結を通じて、軸受２０はブラケット７ｂの先端部に固設されている。

一方、インナレース２１には軸孔２１ａが開口され、この軸孔２１ａにはユニット本体１１の上部から突出形成されたボルト部１１ｂが貫通されている。そして、このボルト部１１ｂを通じてユニット本体１１がインナレース２１に締結されることにより、光源ユニット１０は、所定の角度範囲内において任意の方向に傾動可能な状態で、ブラケット７ｂに支持されている。

ここで、軸受２０を構成するインナレース２１及びアウタレース２２は、何れも、熱伝導性の高い金属等で構成されている。そして、このような軸受２０を介してユニット本体１１がブラケット７ｂに連結されることにより、ユニット本体１１とバックカバー７との間の良好な熱伝導性が確保されている。

図５に示すように、傾動機構２５は、光源ユニット１０を左右方向に傾動動作させるためのスイブル用モータ２６を有する。このスイブル用モータ２６の回動軸２６ａは、ボルト部１１ｂと同軸上に配設され、ユニット本体１１の下部にスプライン結合されている。

また、スイブル用モータ２６を搭載するトレイ２７の底面には、軸受２０の中心と同心の円弧状に湾曲されたラックギヤ２８が設けられ、このラックギヤ２８の両側には、ハウジング５の底部から突設された一対のガイド壁２９，２９が摺接されている。これらガイド壁２９，２９はハウジング５の前後方向に沿って互いに平行に延在し、これらガイド壁２９，２９にラックギヤ２８の両側が摺接することにより、トレイ２７は、左右方向への回動が規制された状態で、前後方向への揺動が許容されている。

また、ハウジング５の後壁には、光源ユニット１０を上下方向に傾動させるためのレベリング用モータ３０固設されている。このレベリング用モータ３０から延出された回動軸３０ａは、ガイド壁２９，２９間に臨まされ、この回動軸３０ａの先端部に設けられたワームギヤ３１がラックギヤ２８に噛合されている。

このような構成において、各ＬＥＤ１２で発生した熱は、光源保持部１１ａを介してユニット本体１１に伝達される。そして、ユニット本体１１に伝達された熱は、軸受２０及びブラケット７ｂを介してバックカバー７に伝達され、放熱フィン７ａを通じて外部に放出される。

また、例えば、図３に示すように、傾動機構２５のスイブル用モータ２６が駆動すると、光源ユニット１０は、軸受２０を中心とする左右方向（すなわち、インナレース２１を貫通するボルト部１１ｂと同軸の左右方向）に傾動動作される。これにより、各投射光学系１５の光軸Ｏが左右方向に傾動される。

また、例えば、図２に示すように、傾動機構２５のレベリング用モータ３０が駆動すると、ワームギヤ３１とラックギヤ２８を介してトレイ２７が揺動され、このトレイ２７の揺動に連動して、光源ユニット１０は、軸受２０を中心とする上下方向に傾動動作される。これにより、各投射光学系１５の光軸Ｏが上下方向に傾動される。

このような実施形態によれば、灯室２内に配置した光源ユニット１０のユニット本体１１と、灯室２外に露出する放熱フィン７ａを備えたバックカバー７のブラケット７ｂとを、熱伝導性の高い金属材料で構成した軸受２０を介して連結することにより、光源ユニット１０の傾動動作の可動域を制限することなく、ＬＥＤ１２で発生した熱を、簡単な構成で効率よく灯室２の外部に放出することができる。

この場合において、軸受２０を球面軸受で構成することにより、単一の軸受２０によって、光源ユニット１０の上下方向の傾動動作と左右方向の傾動動作とを許容することができる。

ヘッドランプの要部断面図ヘッドランプの要部縦断面図であって光源ユニットを下方に傾動動作させたときの動作説明図図１のIII−III線に沿う要部横断面図であって光源ユニットを右方向に傾動動作させたときの動作説明図軸受を介して連結された光源ユニットとバックカバーとを示す斜視図光源ユニットの傾動機構を示す分解斜視図

符号の説明

１…ヘッドランプ（車両用灯具）、２…灯室、５…ハウジング、５ａ…前面開口部、５ｂ…作業用開口部、６…アウタレンズ、７…バックカバー（放熱部）、７ａ…放熱フィン、７ｂ…ブラケット、８…シール部材、１０…光源ユニット、１１…ユニット本体、１１ａ…光源保持部、１１ｂ…ボルト部、１５…投射光学系、１６…リフレクタ、１７…投射レンズ、１８…ホルダ、２０…軸受、２１…インナレース、２１ａ…軸孔、２２…アウタレース、２２ａ…ボルト部、２５…傾動機構、２６…スイブル用モータ、２６ａ…回動軸、２７…トレイ、２８…ラックギヤ、２９…ガイド壁、３０…レベリング用モータ、３０ａ…回動軸、３１…ワームギヤ、Ｏ…光軸

Claims

発光素子を光源として有する光源ユニットと、
前記光源ユニットを収容する灯室と、
前記灯室に固設された放熱部と、
前記灯室内で前記光源ユニットと前記放熱部を熱伝導可能に連結する軸受と、
前記軸受を中心として前記光源ユニットを傾動動作させる傾動機構と、を備えたことを特徴とする車両用灯具。
前記軸受は、球面軸受であることを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。