JP2012119260A - 車両用灯具のレンズホルダ取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数や組付工数の増加を招くことなく、レンズホルダをヒートシンクにワンタッチで簡単に取り付けることができる車両用灯具のレンズホルダ取付構造を提供すること。
【解決手段】レンズ２と、該レンズ２を保持するレンズホルダ３と、該レンズホルダ３に保持されたリフレクタと、前記レンズホルダ３に取り付けられるヒートシンク５と、該ヒートシンク５上に装着されたＬＥＤ光源を含んで構成される車両用灯具１の前記レンズホルダ３の取付構造として、前記レンズホルダ３に係止突起３ｃを形成し、前記ヒートシンク５に係止孔５ａを形成し、前記レンズホルダ３の係止突起３ｃを前記ヒートシンク５の係止孔５ａに係止することによって該レンズホルダ３を前記ヒートシンク５に取り付ける構成を採用する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ヘッドランプ等の車両用灯具のレンズを保持するレンズホルダのヒートシンクへの取付構造に関するものである。

近年、省電力で高寿命であるＬＥＤ（発光ダイオード）を光源として使用する車両用灯具が増えつつある。斯かるＬＥＤを光源とするヘッドランプ等の車両用灯具には、レンズと、該レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダに保持されたリフレクタと、前記レンズホルダが取り付けられるヒートシンクと、該ヒートシンク上に装着されたＬＥＤ光源を含んで構成されるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１８６６９８号公報

ところで、光源としてＬＥＤを使用し、該ＬＥＤからの熱を放熱するためのヒートシンクを備える車両用灯具においては、レンズとリフレクタを保持するレンズホルダのヒートシンクへの取り付けはネジ結合によって行われていたため、部品点数と組付工数が増加してコストアップを招くという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、部品点数や組付工数の増加を招くことなく、レンズホルダをヒートシンクにワンタッチで簡単に取り付けることができる車両用灯具のレンズホルダ取付構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、レンズと、該レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダに保持されたリフレクタと、前記レンズホルダに取れ付けられたヒートシンクと、該ヒートシンク上に装着されたＬＥＤ光源を含んで構成される車両用灯具の前記レンズホルダの取付構造であって、前記レンズホルダに係止突起を形成し、前記ヒートシンクに係止孔を形成し、前記レンズホルダの係止突起を前記ヒートシンクの係止孔に係止することによって該レンズホルダを前記ヒートシンクに取り付けることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記レンズホルダに形成された位置決めピンを前記ヒートシンクに形成された位置決め孔に嵌合させることによって該レンズホルダを前記ヒートシンクに対して位置決めすることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記レンズホルダに形成された複数の位置決め座面を前記ヒートシンクに形成された複数の位置決め座面に当接させることによって該レンズホルダを前記ヒートシンクに対して位置決めすることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、レンズホルダに形成された係止突起をヒートシンクに形成された係止孔に係合させて係止することによって、ネジ等の締結部品を用いることなくレンズホルダをヒートシンクにワンタッチで簡単に取り付けることができるため、車両用灯具の部品点数と組付工数を削減してコストダウンを図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、レンズホルダに形成された位置決めピンをヒートシンクに形成された位置決め孔に嵌合させることによって、該レンズホルダをヒートシンクに対して周方向に正確に位置決めすることができる。

請求項３記載の発明によれば、レンズホルダに形成された複数の位置決め座面をヒートシンクに形成された複数の位置決め座面に当接させることによって、該レンズホルダをヒートシンクに対して前後方向に正確に位置決めすることができる。

本発明に係る車両用灯具の斜視図である。 本発明に係る車両用灯具の分解斜視図である。 本発明に係る車両用灯具の正面図である。 本発明に係る車両用灯具の平面図である。 本発明に係る車両用灯具の側面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 図３のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明に係る車両用灯具のレンズホルダの側面図である。 本発明に係る車両用灯具のレンズホルダの背面図である。 本発明に係る車両用灯具のレンズホルダの底面図である。 本発明に係る車両用灯具のヒートシンクの斜視図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る車両用灯具の斜視図、図２は同車両用灯具の分解斜視図、図３は同車両用灯具の正面図、図４は同車両用灯具の平面図、図５は同車両用灯具の側面図、図６は図３のＡ−Ａ線断面図、図７は図３のＢ−Ｂ線断面図、図８は図３のＣ−Ｃ線断面図、図９は同車両用灯具のレンズホルダの側面図、図１０は同レンズホルダの背面図、図１１は同レンズホルダの底面図、図１２は同車両用灯具のヒートシンクの斜視図である。

本実施の形態に係る車両用灯具１は、車両前部の左右に設けられるヘッドランプの灯室内に組み込まれるロービーム用ランプであって、その構成は左右で同じであるため、以下、一方の車両用灯具１についてのみ図示及び説明する。

車両用灯具１は、左右一対のレンズ（投影レンズ）２と、これらのレンズ２をそれぞれ保持する左右一対のレンズホルダ３と、各レンズホルダ３に保持される左右一対のリフレクタ４と、各レンズホルダ３が取り付けられるヒートシンク５と、該ヒートシンク５上に装着された左右一対のＬＥＤ光源６を含んで構成されている。

上記レンズ２は、非球面の凸レンズであって、アクリル樹脂等の透明樹脂によって構成されており、その外周には複数（図示例では３つ）の係止爪２ａ（図２及び図７参照）が一体に形成されている。

前記各レンズホルダ３は、樹脂にて一体成形されており、図２に示すように、前端に設けられたリング状のホルダ部３Ａの外周の複数箇所（レンズ２に形成された前記係止爪２ａに対応する３箇所）には周方向に長いスリット状の係止孔３ａがそれぞれ形成されている。又、前端のホルダ部３Ａから後方（車両後方）に向かって略水平に延びるベース部３Ｂの左右両側面には係止爪３ｂがそれぞれ突設されている。尚、各ベース３Ｂの上面はアルミ蒸着等が施されて反射面を構成している。

更に、図６及び図９〜図１１に示すように、レンズホルダ３の下部には後方（図６の上方）に向かって略水平に突出する左右一対の係止突起３ｃが一体に形成されており、両係止突起３ｃの間には図７及び図９〜図１１に示すように上下２本の位置決めピン３ｄが後方（図７の右方）に向かって一体に突設されている。又、図１０に示すように、レンズホルダ３の背面の中間高さ位置の左右には矩形の平坦な位置決め座３ｅが形成され、下端の幅方向中央には円形の平坦な位置決め座３ｆが形成されている。

前記各リフレクタ４は、光を透過しない不透明樹脂によって一体成形されており、その前方と下方が開口するドーム状を成し、その内面はアルミ蒸着等の反射処理が施されて反射面を形成している。そして、このリフレクタ４の左右の所定箇所（レンズホルダ３に形成された前記係止爪３ｂに対応する箇所）には矩形の係止孔４ａ（図２参照）が形成されている。

前記ヒートシンク５は、熱伝導性の高いアルミダイカスト等によって一体成形されており、その前面側には左右一対のレンズホルダ３が後述のようにフック方式によってワンタッチで取り付けられる。ここで、図２、図６及び図１２に示すように、ヒートシンク５の前面側の左右一対のレンズホルダ３が取り付けられる部分には左右各２つずつの係止孔５ａがそれぞれ形成されており、左右方向（幅方向）において各２つの係止孔５ａの中間には上下２つのボス５Ａがそれぞれ形成されている。そして、図２、図７及び図１２に示すように、各ボス５Ａには円孔状の位置決め孔５ｂがそれぞれ貫設されている。

又、ヒートシンク５には複数枚の放熱フィン５ｃが一体に形成されており、その下部の左右にはスライダ５ｄが外側方に向かって水平且つ一体に突設されている。そして、図２に示すように、ヒートシンク５の水平部の左右には左右一対の前記ＬＥＤ光源６を設置するための平坦な設置面５ｅがそれぞれ形成されている。尚、図示しないが、ヒートシンク５の各設置面５ｅの後方には、左右一対の各コネクタ７（図２及び図７参照）を差し込むための矩形孔状のコネクタ差込部が形成されている。ここで、各コネクタ７は、不図示の駆動回路に接続されたコード８の端部に取り付けられている。

更に、ヒートシンク５の左右幅内であって、且つ、一方の設置面５ｅの後方上部には、エーミング調整用ピボットを保持するナット９（図８参照）が取り付けられるナット取付部５Ｂが車両前方（レンズ２側）に向かって膨出するよう一体に形成されている。このナット取付部５Ｂは、当該車両用灯具１の重心を通る垂直面上に配置されており、図８に示すように、ナット取付部５Ｂに保持されたエーミング調整用ピボットを保持するナット９には、エーミング機構のアクチュエータを構成する電動モータ１０から車両前方に向かって略水平に延びるロッド１１の先端に形成されたボール１１ａが保持されている。ここで、ヒートシンク５の下部の左右両側部に一体に突設された前記スライダ５ｄは、図８に示すハウジング１２の左右に前後方向に形成された不図示のレールにスライド可能に嵌合保持されている。従って、前記電動モータ１０が駆動されてロッド１１が前後に進退動すると、車両用灯具１の全体がハウジング１２に対して左右のスライダ５ｄを中心として上下に回動し、この回動によって当該車両用灯具１の上下方向の光軸調整がなされる。

又、図１２に示すように，ヒートシンク５の前記レンズホルダ３が取り付けられる前面の左右２箇所のそれぞれには、左右２つの係止孔５ａの外側２箇所（レンズホルダ３の位置決め座３ｅに対応する２箇所）には円形の平坦な位置決め座５ｇが形成され、これら各２の位置決め座５ｇの幅方向中間下部であって、前記下方のボス５Ａの下方位置（レンズホルダ３の位置決め座３ｆに対応する位置）には円形の１つの位置決め座５ｇが形成されている。

前記各ＬＥＤ光源６は、図７に示すように、熱伝導性及び絶縁性が高いセラミック等から成る矩形平板状のＬＥＤ基板６ａ上にＬＥＤチップ６ｂを実装して構成されている。

次に、以上の構成を有する車両用灯具１の組立方法について説明する。

レンズホルダ３の左右のリング状のホルダ部３Ａのそれぞれには左右の各レンズ２がフック方式によってワンタッチで簡単に取り付けられる。即ち、左右の各レンズ２をレンズホルダ３の左右の各ホルダ部３Ａに前方から嵌め込むと、各レンズ２の外周に形成された複数の係止爪２ａがレンズホルダ３の各ホルダ部３Ａに形成された複数の係止孔３ａに係合して係止されるため、前述のように左右の各レンズ２がレンズホルダ３の左右の各ホルダ部３Ａにフック方式によってワンタッチで簡単に取り付けられる。

又、レンズホルダ３の左右のベース部３Ｂ上には左右の各リフレクタ４が上方から嵌め込まれて固定される。即ち、左右の各リフレクタ４をレンズホルダ３の左右のベース部３Ｂ上に設置し、これを下方に押し込むと、該リフレクタ４の左右に形成された係止孔４ａにレンズホルダ３の左右両側面に形成された係止爪３ｂが係合して係止されるため、各リフレクタ４が左右の各レンズホルダ３のベース部３Ｂにそれぞれ固定保持される。

ところで、左右のＬＥＤ光源６は、ヒートシンク５の水平部の左右に形成された設置面５ｅ上に設置され、図２及び図７に示すように金属製のクリップ１３の差し込みによってヒートシンク５の各設置面５ｅに固定されるが、該ＬＥＤ光源６のＬＥＤ基板６ａとヒートシンク５の設置面５ｅとの間には両者の密着性と熱伝導性を高めるために熱伝導性の高い熱伝導グリースが介装されるが、本発明に係る組立方法においては、ＬＥＤ光源６側、具体的にはＬＥＤ基板６ａの下面に熱伝導性グリースが塗布される。この場合、熱伝導性グリースのＬＥＤ基板への塗布は、ヒートシンク５との干渉を考慮することなく作業性良くなされる。

而して、ＬＥＤ基板６ａの下面に熱伝導性グリースが塗布された左右の各ＬＥＤ光源６は、前述のようにヒートシンク５の左右の各設置面５ｅ上に設置され、金属製のクリップ１３の差し込みによってヒートシンク５の各設置面５ｅ上に固定される。

次に、レンズ２とリフレクタ４が組み付けられた左右の各レンズホルダ３は、ヒートシンク５に前方から嵌め込まれることによってヒートシンク５にワンタッチで簡単に取り付けられる。即ち、各レンズホルダ３は、その後部に突設された上下２本の前記位置決めピン３ｄを図７に示すようにヒートシンク５の上下２つのボス５Ａにそれぞれ形成された位置決め孔５ｂに前方から差し込むことによってヒートシンク５に対して周方向に位置決めされる。そして、その状態を保持したまま左右の各レンズホルダ３をこれに組み付けられたレンズ２及びリフレクタ４と共に後方へと押し込めば、図６に示すように、各レンズホルダ３に形成された係止突起３ｃの先端がヒートシンク５の左右に形成された各２つの係止孔５ａに係合して係止されるため、前述のようにレンズ２とリフレクタ４が組み付けられた左右の各レンズホルダ３がヒートシンク５にワンタッチで簡単に取り付けられる。このとき、各レンズホルダ３の背面に形成された左右２つの位置決め座３ｅと幅方向中央下部に形成された１つの位置決め座３ｆ（図１０参照）がヒートシンク５の対応する箇所に形成された計３つの位置決め座５ｆ，５ｇ（図１２参照）にそれぞれ当接するため、各レンズホルダ３がヒートシンク５に対して前後方向に位置決めされる。

以上のようにして車両用灯具１が組み立てられると、図７に示すように、ヒートシンク５の後部の左右に形成された不図示のコネクタ差込部に左右の各コネクタ７を差し込んでこれを係止すれば、ＬＥＤ光源６がコード８を介して不図示の駆動回路に電気的に接続される。

而して、夜間での車両の走行において運転者が不図示の点灯スイッチをＯＮ操作すれば、バッテリから電流がコード８を経て左右の各ＬＥＤ光源６へと供給され、各ＬＥＤ光源６のＬＥＤチップ６ｂが起動されて発光する。すると、各ＬＥＤ光源６からの光は、各リフレクタ４の反射面及びレンズホルダ３のベース３Ｂの反射面によって反射されてロービーム用に配光された後、車両前方へと進んで左右の各レンズ２を通過することによって集光され、ハウジング１２の前面開口部を覆う不図示のアウタレンズを通って前方へと照射される。このとき、各ＬＥＤ光源６のＬＥＤチップ６ｂが発する熱は、ＬＥＤ基板６ａから熱伝導性グリースを経てヒートシンク５へと伝導し、ヒートシンク５の放熱フィン５ｃから外部に効率良く放熱されるため、ＬＥＤチップ６ｂの温度上昇が抑えられ、該ＬＥＤチップ６ｂに高い発光効率と寿命が確保される。

以上において、本発明に係る車両用灯具１においては、各レンズホルダ３に形成された左右一対の係止突起３ｃをヒートシンク５に左右２つの係止孔５ａに係合させて係止することによって、ネジ等の締結部品を用いることなくレンズホルダ３をヒートシンク５にワンタッチで簡単に取り付けることができるため、車両用灯具１の部品点数と組付工数が削減されてコストダウンが図られる。

又、本実施の形態によれば、各レンズホルダ３に形成された上下２本の位置決めピン３ｄをヒートシンク５に形成された上下の位置決め孔５ｂに嵌合させるようにしたため、該レンズホルダ３をヒートシンク５に対して周方向に正確に位置決めすることができる。

更に、本実施の形態によれば、レンズホルダ３に形成された計３つの位置決め座面３ｅ
をヒートシンク５に形成された計３つの位置決め座面５ｆ，５ｇにそれぞれ当接させるようにしたため、該レンズホルダ３をヒートシンク５に対して前後方向に正確に位置決めすることができる。

尚、以上は本発明をヘッドランプのロービーム用ランプに対して適用した形態について説明したが、本発明は、ヘッドランプのハイビーム用ランプの他、ヘッドランプ以外の他の任意の車両用灯具に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

１ 車両用灯具
２ レンズ
２ａ レンズの係止爪
３ レンズホルダ
３Ａ レンズホルダのホルダ部
３Ｂ レンズホルダのベース部
３ａ レンズホルダの係止孔
３ｂ レンズホルダの係止爪
３ｃ レンズホルダの係止突起
３ｄ レンズホルダの位置決めピン
３ｅ，３ｆ レンズホルダの位置決め座
４ リフレクタ
４ａ リフレクタの係止孔
５ ヒートシンク
５Ａ ヒートシンクのボス
５Ｂ ヒートシンクのナット取付部
５ａ ヒートシンクの係止孔
５ｂ ヒートシンクの位置決め孔
５ｃ ヒートシンクの放熱フィン
５ｄ ヒートシンクのスライダ
５ｅ ヒートシンクの設置面
５ｆ，５ｇ ヒートシンクの位置決め座
６ ＬＥＤ光源
６ａ ＬＥＤ基板
６ｂ ＬＥＤチップ
７ コネクタ
８ コード
９ ナット
１０ 電動モータ
１１ ロッド
１１ａ ロッドのボール
１２ ハウジング
１３ クリップ

Claims (3)

1. レンズと、該レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダに保持されたリフレクタと、前記レンズホルダに取り付けられるヒートシンクと、該ヒートシンク上に装着されたＬＥＤ光源を含んで構成される車両用灯具の前記レンズホルダの取付構造であって、
   前記レンズホルダに係止突起を形成し、前記ヒートシンクに係止孔を形成し、前記レンズホルダの係止突起を前記ヒートシンクの係止孔に係止することによって該レンズホルダを前記ヒートシンクに取り付けることを特徴とする車両用灯具のレンズホルダ取付構造。
2. 前記レンズホルダに形成された位置決めピンを前記ヒートシンクに形成された位置決め孔に嵌合させることによって該レンズホルダを前記ヒートシンクに対して位置決めすることを特徴とする請求項１記載の車両用灯具のレンズホルダ取付構造。
3. 前記レンズホルダに形成された複数の位置決め座面を前記ヒートシンクに形成された複数の位置決め座面に当接させることによって該レンズホルダを前記ヒートシンクに対して位置決めすることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用灯具のレンズホルダ取付構造。
   

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