JP2011124140A - 車輌用光源ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、小型であって、交換等のメンテナンスが容易となる車輌用光源ユニットの構成を提供すること。
【解決手段】アウタレンズ、ハウジング、回路ケース部、光源部を備える車輌用光源ユニットであって、前記回路ケース部はその周壁が前記ハウジングよりも熱伝導性の高い材料で形成されて、前記ハウジングに形成された開口部の周縁に取り付けられ、前記光源部は、自発光半導体型光源、放熱板、回路基板を備え、前記自発光半導体型光源は前記ハウジングの開口部から前記ハウジング内へ表出し、前記放熱板は前記自発光半導体型光源および前記回路ケース部の周壁に熱的に連結され、前記回路基板は前記回路ケース部の周壁と前記放熱板との間に収納される車輌用光源ユニットとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は車輌用光源ユニットに関する。

従来、ヘッドランプ等の車輌用灯具の光源として、自発光半導体型光源（例えばＬＥＤ光源など）を有する光源ユニットが利用されている。このような車輌用光源ユニットの例として、特許文献１および２に開示される光源ユニットが挙げられる。特許文献１に開示の構成では、灯具本体の外部に光源ユニットの回路とヒートシンクを備える。特許文献２に開示の構成では、リフレクタの背後の空きスペースに光源ユニットの回路が灯具本体と一体的に設けられると共に、灯具本体の底部に放熱フィンが備えられる。

特許第４２５８３２１号公報 特開２００６−３０２７１３号公報

特許文献１の構成では、灯具本体の外部に光源ユニットの回路及びヒートシンクが設けられるため装置が大型化している。
特許文献２の構成では、回路が灯具本体に一体的に設けられるため、回路と灯具本体の分離が困難である。そのため、部材の一部に不具合が生じた際には灯具全体を交換する必要があり、またメンテナンス時の作業性が低下する。また、放熱フィンが備えられることにより装置が大型化している。
そこで、本発明は、小型であって、交換等のメンテナンスが容易となる車輌用光源ユニットの構成を提供することを目的とする。

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記の本発明に想到した。すなわち、本発明の第１の局面は、
アウタレンズ、ハウジング、回路ケース部、光源部を備える車輌用光源ユニットであって、
前記回路ケース部はその周壁が前記ハウジングよりも熱伝導性の高い材料で形成されて、前記ハウジングに形成された開口部の周縁に取り付けられ、
前記光源部は、自発光半導体型光源、放熱板、回路基板を備え、
前記自発光半導体型光源は前記ハウジングの開口部から前記ハウジング内へ表出し、
前記放熱板は前記自発光半導体型光源および前記回路ケース部の周壁に熱的に連結され、
前記回路基板は前記回路ケース部の周壁と前記放熱板との間に収納される車輌用光源ユニットである。

本発明の第１の局面における車輌用光源ユニットでは、ハウジングより熱伝導性の高い材料で周壁が形成された回路ケース部がハウジングの開口部の周縁に取り付けられ、光源部の自発光半導体型光源が該開口部内に表出すると共に、自発光半導体型光源および回路ケース部と放熱板とが熱的に連結されるため、自発光半導体型光源の熱は放熱板を介して回路ケース部に伝導されて外部へ放出されることとなる。これにより、別途放熱フィン等を設ける必要が無いため小型の車輌用光源ユニットとなる。さらに、回路ケース部はハウジングと別体で構成されるため、分離が容易であり自発光半導体型光源の交換などのメンテナンスが容易となる。

本発明の第２の局面は、上記第１の局面の構成に加え、回路ケース部は回路基板を収納する凹部を備え、放熱板は該凹部の開口部周縁のフランジ部へ連結される車輌用光源ユニットである。そのため、簡易な構成で回路基板の収納、および、回路ケース部と放熱板との熱的連結が可能となり、車両用光源ユニットを一層小型化できる。

本発明の第３の局面は、上記第１の局面の構成に加え、放熱板には回路基板を収納する凹部が形成され、該凹部の周縁部が回路ケース部の周壁へ連結される車輌用光源ユニットである。そのため、簡易な構成で回路基板の収納、および、回路ケース部と放熱板との熱的連結が可能となり、車両用光源ユニットを一層小型化できる。

本発明の第１実施形態である車輌用光源ユニット１０の縦断面図。 本発明の第２実施形態である車輌用光源ユニット３０の縦断面図。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態の車輌用光源ユニット１０について、図１を参照しながら説明する。尚、以下の説明において、「前方側」とは車輌用光源ユニット１０の正面側（図示左側）である。
車輌用光源ユニット１０は、車輌の前照灯であり、プロジェクタ型のユニット構造を成しており、アウタレンズ１１（係合突起１１ａ）、ハウジング１２（係合凹部１２ａ、開口部１２ｂ、係合凹部１２ｃ、反射面１２ｄ）、回路ケース部１３（凹部１３ａ、フランジ部１３ｂ）、光源部２０、自発光半導体型光源２１（リード線２１ａ）、放熱板２２（台座部２２ａ）、回路基板２３、シール材２４，２５などから構成される。

アウタレンズ１１は、無色透明な合成樹脂材料の射出成形により一体形成されており、略一定肉厚で略球面状を成し、周縁部には係合突起１１ａが突設されている。
ハウジング１２は、合成樹脂材料の射出成形や金属板のプレス成形などにより一体形成されており、前方側がアウタレンズ１１に合致するような形状に開口され、前方側の周縁には係合凹部１２ａが形成され、前方側から中央部分を経て後方側までが閉塞して略ドーム状を成し、下方側には開口部１２ｂが形成され、開口部１２ｂの周縁下側には係合凹部１２ｃが形成されている。
ハウジング１２の内壁面において自発光半導体型光源２１の光が投射される部分には、自発光半導体型光源２１の光を反射するリフレクタとしての反射面１２ｄが設けられている。尚、反射面１２ｄを設けるには、例えば、反射性の高い微粉末材料が添加された塗料の塗装、反射性の高い金属材料（例えば、アルミニウム、クロムなど）のメッキや蒸着などを用いればよい。
回路ケース部１３は、少なくともその周壁がハウジング１２よりも熱伝導性の高い材料で形成されており（例えば、合成樹脂材料の射出成形、アルミニウム合金などの金属材料のダイカストやプレス成形など）、略中央部には凹部１３ａが形成され、凹部１３ａの開口部周縁は外方に延出されてフランジ部１３ｂが形成されている。

光源部２０は、自発光半導体型光源２１、放熱板２２、回路基板２３を備える。
自発光半導体型光源２１は、例えばＬＥＤ光源や有機ＥＬ光源などから構成され、リード線２１ａが接続されている。
放熱板２２は、熱伝導性の高い材料で形成されており（例えば、合成樹脂材料の射出成形、アルミニウム合金などの金属材料のダイカストやプレス成形など）、略平板状を成し、上面側に台座部２２ａが立設されている。
回路基板２３は、自発光半導体型光源２１を点灯させるための電子回路を構成する電子部品(図示略）が搭載されたプリント回路基板である。

アウタレンズ１１はハウジング１２の前方側に取り付けられ、アウタレンズ１１の係合突起１１ａがハウジング１２の係合凹部１２ａに係合されることにより、ハウジング１２に対してアウタレンズ１１が着脱可能に取付固定されている。
係合凹部１２ａ内には合成ゴム材料から成るシール材２４が装着されており、ハウジング１２とアウタレンズ１１とはシール材２４により液密状態に取り付けられる。

回路ケース部１３はハウジング１２の下方外側から開口部１２ｂを覆って塞ぐように開口部１２ｂの周縁に取り付けられ、回路ケース部１３の周壁の上端部がハウジング１２の係合凹部１２ｃに係合されることにより、ハウジング１２に対して回路ケース部１３が着脱可能に取付固定されている。
係合凹部１２ｃ内には合成ゴム材料から成るシール材２５が装着されており、ハウジング１２と回路ケース部１３とはシール材２５により液密状態に取り付けられる。

放熱板２２の周縁部下側は回路ケース部１３のフランジ部１３ｂに連結されて取付固定され、放熱板２２は回路ケース部１３の周壁に熱的に連結されている。また、放熱板２２の台座部２２ａ上には自発光半導体型光源２１が熱的に連結されて取付固定され、自発光半導体型光源２１はハウジング１２の開口部１２ｂからハウジング１２内へ表出している。
回路基板２３は、回路ケース部１３の凹部１３ａに収納されることにより、回路ケース部１３の周壁と放熱板２２との間に収納され、回路ケース部１３に対して回路基板２３が取付固定されている。
自発光半導体型光源２１のリード線２１ａは、放熱板２２に形成された貫通孔（図示略）を通って回路基板２３に接続されている。

車輌用光源ユニット１０において、自発光半導体型光源２１を点灯発光させると、自発光半導体型光源２１の光は上方に放射されてハウジング１２の反射面１２ｄで反射され、その反射光と自発光半導体型光源２１の直射光とがアウタレンズ１１を透過して前方側へ照射され、車輌の前方側を照明する。ここで、自発光半導体型光源２１の光軸は、ハウジング１２の反射面１２ｄの光軸（灯体光軸）と略９０゜以上の角度で交差するよう構成されている。

［第１実施形態の作用・効果］
第１実施形態の車輌用光源ユニット１０によれば、以下の作用・効果が得られる。

［１］ハウジング１２より熱伝導性の高い材料で周壁が形成された回路ケース部１３がハウジング１２の開口部１２ｂの周縁に取り付けられ、光源部２０の自発光半導体型光源２１がハウジング１２の開口部１２ｂ内に表出すると共に、自発光半導体型光源２１および回路ケース部１３と放熱板２２とが熱的に連結されるため、自発光半導体型光源２１の熱は放熱板２２を介して回路ケース部１３に伝導されて外部へ放出されることとなる。これにより、別途放熱フィン等を設ける必要が無いため、車輌用光源ユニット１０を小型化できる。

［２］回路ケース部１３はハウジング１２と別体で構成され、回路ケース部１３の周壁の上端部がハウジング１２の係合凹部１２ｃに係合されているため、ハウジング１２から回路ケース部１３を分離するのが容易であり、自発光半導体型光源２１の交換などのメンテナンスが容易となる。

［３］回路ケース部１３の凹部１３ａが回路基板２３を収納すると共にその開口部周縁のフランジ部１３ｂに放熱板２２が接続されるため、簡易な構成で回路基板２３の収納、および、回路ケース部１３と放熱板２２との熱的連結が可能となり、車輌用光源ユニット１０を一層小型化できる。
尚、回路ケース部１３および放熱板２２を導電性材料（例えば、金属材料、導電性樹脂材料など）で形成すれば、回路基板２３は回路ケース部１３および放熱板２２に囲まれて収容されるため、回路基板２３に対して電磁シールドを施すことができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態の車輌用光源ユニット３０について、図２を参照しながら説明する。尚、第２実施形態において、第１実施形態と共通の構成部材については符号を等しくして説明を省略してある。
車輌用光源ユニット３０は、アウタレンズ１１（係合突起１１ａ）、ハウジング１２（係合凹部１２ａ、開口部１２ｂ、係合凹部１２ｃ、反射面１２ｄ）、光源部２０、自発光半導体型光源２１（リード線２１ａ）、回路基板２３、シール材２４，２５、回路ケース部３１、放熱板３２（台座部３２ａ、凹部３２ｂ）などから構成される。
第２実施形態の車輌用光源ユニット３０において、図１に示した第１実施形態の車輌用光源ユニット１０と異なるのは、以下の点だけである。

［ア］回路ケース部３１は、第１実施形態の回路ケース部１３と同様の材料で形成されているが、回路ケース部１３のような凹部１３ａおよびフランジ部１３ｂは形成されていない。
回路ケース部３１はハウジング１２の下方側から開口部１２ｂの周縁に取り付けられ、回路ケース部３１の周壁の上端部がハウジング１２の係合凹部１２ｃに係合されることにより、ハウジング１２に対して回路ケース部３１が着脱可能に取付固定され、ハウジング１２と回路ケース部３１とはシール材２５により液密状態に取り付けられている。

［イ］放熱板３２は、第１実施形態の放熱板２２と同様の材料で形成され、上面側に台座部３２ａが立設され、下面側に凹部３２ｂが形成されている。放熱板３２の凹部３２ｂの周縁部は、回路ケース部３１の周壁に熱的に連結されて取付固定されている。

［ウ］回路基板２３は、第１実施形態のように回路ケース部１３の凹部１３ａに収納されるのではなく、放熱板３２の凹部３２ｂに収納されることにより、回路ケース部３１の周壁と放熱板３２との間に収納されている。

従って、第２実施形態によれば、第１実施形態の前記［１］の作用・効果に加え、以下の作用・効果が得られる。

［Ａ］回路ケース部３１はハウジング１２と別体で構成され、回路ケース部３１の周壁の上端部がハウジング１２の係合凹部１２ｃに係合されているため、ハウジング１２から回路ケース部３１を分離するのが容易であり、自発光半導体型光源２１の交換などのメンテナンスが容易となる。

［Ｂ］放熱板３２に回路基板２３を収納する凹部３２ｂが形成され、放熱板３２の凹部３２ｂの周縁部が回路ケース部３１の周壁へ連結されるため、簡易な構成で回路基板２３の収納、および、回路ケース部３１と放熱板３２との熱的連結が可能となり、車輌用光源ユニット３０を一層小型化できる。

＜別の実施形態＞
上記各実施形態では、回路ケース部１３，３１の周壁の上端部をハウジング１２の係合凹部１２ｃに係合させているが、ハウジング１２に対して回路ケース部１３，３１を着脱可能に取付固定できるならば、どのような取付方法を用いてもよく、例えば、ネジ止めや、クリップによる係合などを用いればよい。

本発明は、上記各実施形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。

１０，３０…車輌用光源ユニット
１１…アウタレンズ
１２…ハウジング
１２ｂ…ハウジングの開口部
１３，３１…回路ケース部
１３ａ…回路ケース部の凹部
１３ｂ…回路ケース部のフランジ部
２０…光源部
２１…自発光半導体型光源
２２，３２…放熱板
３２ｂ…放熱板の凹部
２３…回路基板

Claims (3)

1. アウタレンズ、ハウジング、回路ケース部、光源部を備える車輌用光源ユニットであって、
   前記回路ケース部はその周壁が前記ハウジングよりも熱伝導性の高い材料で形成されて、前記ハウジングに形成された開口部の周縁に取り付けられ、
   前記光源部は、自発光半導体型光源、放熱板、回路基板を備え、
   前記自発光半導体型光源は前記ハウジングの開口部から前記ハウジング内へ表出し、
   前記放熱板は前記自発光半導体型光源および前記回路ケース部の周壁に熱的に連結され、
   前記回路基板は前記回路ケース部の周壁と前記放熱板との間に収納される車輌用光源ユニット。
2. 前記回路ケース部は前記回路基板を収納する凹部を備え、前記放熱板は該凹部の開口部周縁のフランジ部へ連結される、請求項１に記載の車輌用光源ユニット。
3. 前記放熱板には前記回路基板を収納する凹部が形成され、該凹部の周縁部が前記回路ケース部の周壁へ連結される、請求項１に記載の車輌用光源ユニット。
   
   
   

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