JP2010155544A - 車両用灯具の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数や製造コストを増加させることなく、灯室内の温度上昇を抑制できる車両用灯具の冷却装置の提供を課題とする。
【解決手段】光源３２を有するランプユニット３０が収容された灯室４０と、ランプユニット３０を回動可能に支持し、ランプユニット３０により照射される光の光軸を調整する光軸調整機構５０と、灯室４０内の温度が設定値以上であると推定されたときに、光軸調整機構５０を作動させ、ランプユニット３０を回動させる制御手段５８と、を備えた車両用灯具２０の冷却装置とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、灯室内の温度上昇を抑制する車両用灯具の冷却装置に関する。

灯室内に設けられた温度センサーが検出する温度が所定温度以上とされた場合に、その灯室を構成するハウジングに設けられた冷却ファンを駆動して、灯室内の温度上昇を抑制するようにした車両用灯具の冷却装置は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−３２２９０８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている車両用灯具の冷却装置では、灯室内に温度センサーが設けられたり、ハウジングに冷却ファンが設けられる構成であるため、部品点数が増加し、製造コストが増加してしまう不具合がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、部品点数や製造コストを増加させることなく、灯室内の温度上昇を抑制できる車両用灯具の冷却装置を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車両用灯具の冷却装置は、光源を有するランプユニットが収容された灯室と、前記ランプユニットを回動可能に支持し、該ランプユニットにより照射される光の光軸を調整する光軸調整機構と、前記灯室内の温度が設定値以上であると推定されたときに、前記光軸調整機構を作動させ、前記ランプユニットを回動させる制御手段と、を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、灯室内の温度が設定値以上であると推定されたとき（設定値以上になると推定されたときも含む。以下同様）には、制御手段により、光軸調整機構を作動させ、ランプユニットを回動させる。これにより、灯室内の空気が撹拌され、局所的に高温となる部位が解消される。したがって、部品点数や製造コストを増加させることなく、灯室内の温度上昇を抑制することができる。

また、請求項２に記載の車両用灯具の冷却装置は、請求項１に記載の車両用灯具の冷却装置において、前記灯室内の温度が、外気温センサーの検知情報、日射センサーの検知情報、車速センサーの検知情報、前記光源を点消灯させるライトスイッチのＯＮ・ＯＦＦ情報のうちの少なくとも１つの情報から推定されることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、灯室内に、灯室内の温度を検知する温度センサーを設ける必要がなくなる。したがって、部品点数や製造コストの増加を防止することができる。

また、請求項３に記載の車両用灯具の冷却装置は、請求項２に記載の車両用灯具の冷却装置において、前記外気温センサーが所定温度以上を検知したときに、前記灯室内の温度が設定値以上であると推定されることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、灯室内に、灯室内の温度を検知する温度センサーを設けることなく、灯室内の温度が設定値以上であることを検知することができる。

また、請求項４に記載の車両用灯具の冷却装置は、請求項３に記載の車両用灯具の冷却装置において、前記日射センサーが日射有りを検知したときに、前記灯室内の温度が設定値以上であると推定されることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、灯室内に、灯室内の温度を検知する温度センサーを設けることなく、灯室内の温度が設定値以上であることを検知することができる。

また、請求項５に記載の車両用灯具の冷却装置は、請求項３又は請求項４に記載の車両用灯具の冷却装置において、前記車速センサーが所定車速未満を検知したときに、前記灯室内の温度が設定値以上であると推定されることを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、灯室内に、灯室内の温度を検知する温度センサーを設けることなく、灯室内の温度が設定値以上であることを検知することができる。

また、請求項６に記載の車両用灯具の冷却装置は、請求項３〜請求項５の何れか１項に記載の車両用灯具の冷却装置において、前記ライトスイッチがＯＮのときに、前記灯室内の温度が設定値以上であると推定されることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、灯室内に、灯室内の温度を検知する温度センサーを設けることなく、灯室内の温度が設定値以上であることを検知することができる。

また、請求項７に記載の車両用灯具の冷却装置は、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車両用灯具の冷却装置において、前記制御手段が、前記灯室内の温度が設定値以上であると推定されている間、所定の時間間隔で前記光軸調整機構を作動させ、前記ランプユニットを回動させることを特徴としている。

請求項７に記載の発明によれば、灯室内の温度上昇をより効果的に抑制することができる。

以上のように、本発明によれば、部品点数や製造コストを増加させることなく、灯室内の温度上昇を抑制できる車両用灯具の冷却装置を提供することができる。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。図１は車両１０を示す概略斜視図であり、図２は車両用灯具（ヘッドランプ２０）を示す概略側断面図、図３は車両用灯具（ヘッドランプ２０）を示す概略平断面図である。なお、各図において適宜示す矢印ＵＰは車体上方向を示し、矢印ＦＲは車体前方向を示す。

図１で示すように、車両１０の車体前方側端部には、フロントバンパカバー１２が車幅方向に配置されており、車両１０の車体前方側両側部には、フロントフェンダパネル１４が車体前後方向に配置されている。そして、フロントバンパカバー１２の車体上方側で、かつ各フロントフェンダパネル１４の車体前方側には、車両１０の前方に光を照射する車両用灯具の一例としてのヘッドランプ２０が左右一対で配置されている。

また、ヘッドランプ２０の車体上方側で、かつ車幅方向内側には、閉止状態におけるエンジンフード１６の車体前方側端部（車幅方向の両外側周縁部）が近接配置されるようになっており、エンジンフード１６は、車体上下方向に開閉可能とされ、閉止状態では、エンジンルームの上方を覆う構成となっている。

また、ヘッドランプ２０は、図２、図３で示すように、光源３２（例えばＬＥＤ（発光ダイオード）やバルブ）を内部に収容するランプハウジング２２を備えている。このランプハウジング２２は、例えばブラケット（図示省略）を介して、車体骨格部材であるラジエータサポートアッパ（図示省略）に固定されており、そのランプハウジング２２の内部が灯室４０とされている。

そして、ランプハウジング２２の車体前方側壁面２２Ａは透明とされ、フロントバンパカバー１２とフロントフェンダパネル１４と閉止状態のエンジンフード１６とで囲まれる空間から露出し、光源３２から発せられ、後述するリフレクタ３４により反射され、後述するレンズ３６によってビーム光とされた光を透過するようになっている。つまり、これにより、車体前方側の所定の領域が照明されるようになっている。

ランプハウジング２２の内部（灯室４０内）には、光源３２からの拡散光を反射して所定方向（車体前方側）へ向ける凹鏡面状のリフレクタ３４が設けられている。反射板として機能するリフレクタ３４の車体正面視略中央位置には、光源３２が取り付けられており、リフレクタ３４の開口部３４Ａ側（車体前方側）端部には、その開口部３４Ａを覆うように、略半球状のレンズ３６が平面部３６Ａをリフレクタ３４側に向けて取り付けられている。

また、光源３２には、複数のフィン３９で構成されたヒートシンク（放熱部材）３８が、車体前方側へ突出した取付部３７を介して取り付けられている。なお、これら光源３２、リフレクタ３４、レンズ３６、ヒートシンク３８でランプユニット３０が構成されている。そして、このヒートシンク３８（ランプユニット３０）は、側面視略「コ」字状とされたホルダー４２によって回動可能に保持されている。

すなわち、ヒートシンク３８の上面で、かつ車幅方向に沿った幅方向中央部には、車体上方向に突出する回動軸としての支軸４４が一体に形成されており、ヒートシンク３８の下面で、かつ車幅方向に沿った幅方向中央部には、車体下方向に突出する回動軸としての回転駆動軸４６が一体に形成されている。

そして、支軸４４が、ホルダー４２の上部４２Ａに回動可能に支持され、回転駆動軸４６が、ホルダー４２の下部４２Ｂに穿設された貫通孔４３を貫通して回動可能に支持されるとともに、その下端部に取り付けられたギア（図示省略）が、ランプハウジング２２内に設けられたモーターユニット４８の内部に組み込まれているモーター（図示省略）の駆動軸に、図示しないギア群を介して接続されている。

したがって、そのモーターが正逆両方向に回転駆動することにより、ギア群を介して回転駆動軸４６が正逆両方向に回動し、ホルダー４２に回動可能に保持されているランプユニット３０が車幅方向（車両１０の左右方向）へ回動可能となる構成である。そして、これにより、光軸の車幅方向における角度が調整される構成である。

なお、そのモーターの駆動を制御する制御手段としてのサブコンピューター５８（図１参照）は、左右のヘッドランプ２０毎に設けられている。これにより、各ヘッドランプ２０のランプユニット３０から照射される光の光軸が、左右別々に（独立して）自動的に調整される構成である。

すなわち、例えばカーブを曲がるときなど、ステアリング１８（図１参照）の操作角度により、そのカーブの大きさを、車両１０に設けられた制御手段としてのメインコンピューター５６（図１参照）によって演算・推定し、その結果に基づいて、サブコンピューター５８によりモーターユニット４８内のモーターを駆動し、カーブの大きさに合わせて、左右何れか一方のランプユニット３０を左方向又は右方向に回動させ、車両１０の進行方向を幅広く照明できるようになっている。

なお、以下において、ランプユニット３０を自動的に車幅方向へ回動させる光軸調整機構５０をスイブル５２と言うが、本実施形態では、このスイブル５２の作動をヘッドランプ２０の冷却装置として使用するようになっている。すなわち、灯室４０内の温度が設定値以上であると推定されたとき（設定値以上になると推定されたときも含む）には、スイブル５２が作動し、ランプユニット３０が自動的に車幅方向へ揺動（往復回動）するように構成されている。

ここで、灯室４０内の温度は、図１、図４で示すように、車両１０に標準的に装備されている既存の外気温センサー６２の検知情報、日射センサー６４の検知情報、車速（速度）センサー６６の検知情報、光源３２を点消灯させるライトスイッチ６８のＯＮ（点灯）・ＯＦＦ（消灯）情報から、メインコンピューター５６によって推定されるようになっている。

つまり、図４で示すように、外気温センサー６２が所定温度以上（高温）を検知し、日射センサー６４が日射有り（昼）を検知し、車速センサー６６が所定車速未満（停止〜低速）を検知し、かつライトスイッチ６８がＯＮ（点灯）状態のときに、灯室４０内の温度が設定値以上である（設定値以上になる）と、メインコンピューター５６によって判断されるようになっている。

そして、この結果に基づいて、サブコンピューター５８により、モーターユニット４８内のモーターが駆動され、ランプユニット３０が車幅方向へ所定回数、往復回動（揺動）する（スイブル５２が作動する）ようになっている。したがって、灯室４０内に温度センサーを設ける必要がなく、部品点数の低減及び製造コストの低減が図れるようになっている。

なお、ランプユニット３０は、灯室４０内の温度が設定値以上である（設定値以上になる）と推定されている間は、所定の時間間隔で揺動（往復回動）するように構成されることが望ましい。すなわち、スイブル５２の作動時間（ランプユニット３０の揺動時間）は、図４で示すように、メインコンピューター５６（又はサブコンピューター５８でもよい）に内蔵されているタイマー６０によって制御される構成であることが望ましい。

また、灯室４０内の温度は、外気温センサー６２の検知情報、日射センサー６４の検知情報、車速センサー６６の検知情報、ライトスイッチ６８のＯＮ（点灯）・ＯＦＦ（消灯）情報のうちの少なくとも１つの情報、好ましくは灯室４０内の温度に最も影響を与える外気温センサー６２の検知情報と、それ以外の少なくとも１つの情報から推定されるような構成にしてもよい。

また、図２、図３で示すように、ランプハウジング２２の車体後方側壁面２２Ｂには、車体後方側へ突出する筒部２４が上下に２つずつ車幅方向に所定間隔を隔てて形成されており、各筒部２４の車体後方側端部にはゴム製のキャップ２８が被装されている。そして、各筒部２４の外周面の一部、例えば下面には、灯室４０内に連通する通気孔２６が穿設されている。

したがって、灯室４０内の温度が設定値以上であると推定され、ランプユニット３０が揺動した際には、灯室４０内の空気が撹拌され、下側の筒部２４に形成された通気孔２６から外気が採り入れられるとともに、上側の筒部２４に形成された通気孔２６から灯室４０内の高温とされた空気が排出されるようになっている。これにより、灯室４０内の空気が循環され、灯室４０内の温度上昇が抑制される構成である。

以上のような構成のヘッドランプ（車両用灯具）２０において、次にその作用について説明する。図４で示すように、外気温センサー６２が所定温度以上（高温）を検知し、日射センサー６４が日射有り（昼）を検知し、ライトスイッチ６８がＯＮ（点灯）状態で、車速センサー６６が所定車速未満（停止〜低速）を検知したときには、メインコンピューター５６により、灯室４０内の温度が設定値以上である（設定値以上になる）と判断される。

このように、車両１０に標準的に装備されている既存の外気温センサー６２の検知情報、日射センサー６４の検知情報、車速センサー６６の検知情報、ライトスイッチ６８のＯＮ・ＯＦＦ情報に基づいて、灯室４０内の温度が設定値以上である（設定値以上になる）と推定・判断されるため、灯室４０内に、灯室４０内の温度を検知する温度センサーを設ける必要がなくなる。したがって、部品点数や製造コストの増加を防止することができる。

さて、メインコンピューター５６により、灯室４０内の温度が設定値以上である（設定値以上になる）と判断されると、サブコンピューター５８により、スイブル５２が作動する。すなわち、モーターユニット４８内のモーターが正逆両方向に回転し、回転駆動軸４６が正逆両方向に回転する。すると、ランプユニット３０が車幅方向に所定回数揺動（往復回動）し、灯室４０内の空気を撹拌する。

灯室４０内において空気が撹拌されると、下側の筒部２４に形成された通気孔２６から外気が積極的に採り入れられるとともに、上側の筒部２４に形成された通気孔２６から灯室４０内の高温とされた空気が積極的に排出される。つまり、灯室４０内の空気が積極的に循環され、外気と交換される。これにより、灯室４０内において、局所的に高温となる部位が解消され、灯室４０内の温度上昇が抑制される。

なお、灯室４０内の温度が設定値以上である（設定値以上になる）と推定されている間は、所定の時間（例えば５分や１０分）間隔毎にランプユニット３０が所定回数揺動（往復回動）するように、スイブル５２の作動時間がタイマー６０によって制御されている。したがって、灯室４０内の温度上昇をより効果的に抑制することができる。

ここで、このスイブル５２の作動による灯室４０内の温度変化を図５のグラフで示す。この図５で示すように、スイブル５２を作動させると、一時的にでも灯室４０内の温度を低下させることができるため、所定の時間間隔毎にスイブル５２を作動させることにより、灯室４０内の温度が設定値以上になるのを防ぐことができ、光源３２において、故障等のトラブルの発生を防止することができる。

つまり、光源３２にＬＥＤを用いた場合には、ＬＥＤの上限温度（＝設定値）未満を維持することができるため、特に有効となる。また、このように、スイブル５２を作動させることで、灯室４０内の温度上昇を抑制できるようになっていると、ヒートシンク３８を小型化することができる。したがって、ランプユニット３０の小型化を図ることができるメリットもある。

なお、ランプユニット３０を自動的に揺動させる光軸調整機構５０は、スイブル５２に限定されるものではない。例えば対向車への眩惑を低減するために自動的に光軸の車体上下方向における角度が調整されるオートレベリング５４（図１参照）を使用してもよい。この場合、ランプユニット３０は車体上下方向に揺動（往復回動）するようになるが、上記と同様に灯室４０内の空気を撹拌することができるため、灯室４０内の温度上昇を抑制することができる。

以上、本実施形態に係る車両用灯具の冷却装置をヘッドランプ２０に適用した場合について説明したが、本実施形態に係る車両用灯具の冷却装置は、図示の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えばスイブル５２とオートレベリング５４とを交互に用いて、ランプユニット３０を車幅方向と車体上下方向へ交互に回動させ、灯室４０内の空気を効率よく撹拌するように構成してもよい。

車両を示す概略斜視図 車両用灯具（ヘッドランプ）を示す概略側断面図 車両用灯具（ヘッドランプ）を示す概略平断面図 光軸調整機構（スイブル）を作動させる条件を示す説明図 灯室内の温度変化を示すグラフ

符号の説明

１０ 車両
２０ ヘッドランプ（車両用灯具）
２２ ランプハウジング
２６ 通気孔
３０ ランプユニット
３２ 光源
３４ リフレクタ
３６ レンズ
３８ ヒートシンク
４０ 灯室
４２ ホルダー
４６ 回転駆動軸
４８ モーターユニット
５０ 光軸調整機構
５２ スイブル
５４ オートレベリング
５６ メインコンピューター
５８ サブコンピューター（制御手段）
６０ タイマー
６２ 外気温センサー
６４ 日射センサー
６６ 車速センサー
６８ ライトスイッチ

Claims (7)

1. 光源を有するランプユニットが収容された灯室と、
   前記ランプユニットを回動可能に支持し、該ランプユニットにより照射される光の光軸を調整する光軸調整機構と、
   前記灯室内の温度が設定値以上であると推定されたときに、前記光軸調整機構を作動させ、前記ランプユニットを回動させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両用灯具の冷却装置。
2. 前記灯室内の温度は、外気温センサーの検知情報、日射センサーの検知情報、車速センサーの検知情報、前記光源を点消灯させるライトスイッチのＯＮ・ＯＦＦ情報のうちの少なくとも１つの情報から推定されることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具の冷却装置。
3. 前記外気温センサーが所定温度以上を検知したときに、前記灯室内の温度が設定値以上であると推定されることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具の冷却装置。
4. 前記日射センサーが日射有りを検知したときに、前記灯室内の温度が設定値以上であると推定されることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具の冷却装置。
5. 前記車速センサーが所定車速未満を検知したときに、前記灯室内の温度が設定値以上であると推定されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車両用灯具の冷却装置。
6. 前記ライトスイッチがＯＮのときに、前記灯室内の温度が設定値以上であると推定されることを特徴とする請求項３〜請求項５の何れか１項に記載の車両用灯具の冷却装置。
7. 前記制御手段は、前記灯室内の温度が設定値以上であると推定されている間、所定の時間間隔で前記光軸調整機構を作動させ、前記ランプユニットを回動させることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車両用灯具の冷却装置。

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