JP2013152852A - Vehicular lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用灯具に関し、特に、灯具前方に光を照射すべく灯具光源からの光を透過する透光カバーを備えた車両用灯具に関する。 The present invention relates to a vehicular lamp, and more particularly to a vehicular lamp including a translucent cover that transmits light from a lamp light source so as to irradiate light in front of the lamp.
車両用前照灯が適切に光を照射することは、夜間に車両前方を明るく照射して安全に走行するために極めて重要である。しかし、例えば車両用前照灯に雪が付着したまま放置すると、適切な光の照射が困難となる可能性がある。このため、例えばLED(Light Emitting Diode)などの半導体発光素子が発する熱を用いて融雪する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、例えば、抵抗発熱体を灯具のレンズ内に配置した車両用灯具が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Appropriate irradiation of light by the vehicle headlamp is extremely important for driving safely at night by brightly illuminating the front of the vehicle. However, for example, if snow is left on the vehicle headlamp, it may be difficult to irradiate with appropriate light. For this reason, for example, a technique for melting snow using heat generated by a semiconductor light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode) has been proposed (see, for example, Patent Document 1). For example, a vehicular lamp in which a resistance heating element is disposed in a lens of the lamp has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、例えば放電灯や半導体発光素子が発する熱量では、適切な融雪が困難となる可能性がある。また、抵抗発熱体を灯具のレンズ内に直接配置すると、配光パターンや車両の外観に影響を与える可能性がある。 However, for example, the amount of heat generated by a discharge lamp or a semiconductor light emitting element may make it difficult to melt snow appropriately. Further, if the resistance heating element is disposed directly in the lens of the lamp, the light distribution pattern and the appearance of the vehicle may be affected.
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、透光カバーに付着した雪を適切に融雪できる車両用灯具を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicular lamp that can appropriately melt snow attached to a light-transmitting cover.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、灯具光源を収容する灯室の少なくとも一部を形成し、灯具前方に光を照射すべく灯具光源からの光を透過する透光カバーと、灯具光源とは別に設けられた熱源と、熱源の熱を灯室内に対流させるファンと、を備える。この態様によれば、灯具光源の熱量では融雪が困難な場合においても、透光カバーに付着した雪を適切に融雪できる。このため、降雪する夜間における走行時の安全性を高めることができる。 In order to solve the above problems, a vehicle lamp according to an aspect of the present invention forms at least a part of a lamp chamber that houses a lamp light source, and transmits light from the lamp light source so as to irradiate light in front of the lamp. A translucent cover, a heat source provided separately from the lamp light source, and a fan that convects the heat of the heat source into the lamp chamber are provided. According to this aspect, even when it is difficult to melt snow with the amount of heat of the lamp light source, it is possible to appropriately melt the snow attached to the translucent cover. For this reason, the safety | security at the time of the driving | running | working at night when it snows can be improved.
熱源は、PTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータであってもよい。この態様によれば、効率よく融雪できるため、燃費または電力を抑制することができる。 The heat source may be a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater. According to this aspect, since snow can be melted efficiently, fuel consumption or electric power can be suppressed.
熱源の熱を対流させるよう灯室内のエアを案内するダクトをさらに備えてもよい。この態様によれば、透光カバーに付着した雪を適切に除去できるよう灯室内において熱源の熱を対流させることができる。このため、さらに適切な融雪が可能となる。 You may further provide the duct which guides the air in a lamp chamber so that the heat of a heat source may be convected. According to this aspect, the heat of the heat source can be convected in the lamp chamber so that snow attached to the translucent cover can be removed appropriately. For this reason, more appropriate snow melting is possible.
ファンによって吹き出されたエアを案内するダクトをさらに備えてもよい。ファンは、灯具光源が発する熱を放散させるよう灯具光源近傍に配置され、熱源は、灯具光源よりも透光カバーに近い位置に配置され、ダクトは、ファンから熱源にエアを案内するよう延在してもよい。この態様によれば、灯具光源の熱を放散させるためのファンを用いて、融雪のための対流を灯室内に形成させることができる。このため、熱源のためのファンを別途設ける場合に比べてコストやスペースを抑制することができる。 A duct for guiding the air blown out by the fan may be further provided. The fan is disposed in the vicinity of the lamp light source so as to dissipate heat generated by the lamp light source, the heat source is disposed closer to the translucent cover than the lamp light source, and the duct extends to guide air from the fan to the heat source. May be. According to this aspect, the convection for melting snow can be formed in the lamp chamber using the fan for dissipating the heat of the lamp light source. For this reason, compared with the case where the fan for a heat source is provided separately, cost and space can be suppressed.
本車両用灯具は、電気自動車の前照灯として用いられてもよい。電気自動車の場合、従来のガソリン自動車よりも前照灯設置場所の環境温度が低くなるため、通常の前照灯では融雪が困難になるおそれがある。本車両用灯具は、設置場所の環境温度が低くても適切に融雪できるので、電気自動車の前照灯として特に適している。 The vehicular lamp may be used as a headlamp for an electric vehicle. In the case of an electric vehicle, the environmental temperature at the place where the headlamp is installed is lower than that of a conventional gasoline vehicle, so that it may be difficult to melt snow with a normal headlamp. The vehicular lamp is particularly suitable as a headlamp for an electric vehicle because it can melt snow appropriately even when the ambient temperature at the installation site is low.
本発明によれば、透光カバーに付着した雪を適切に融雪できる車両用灯具を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle lamp which can melt snow appropriately for the snow adhering to the translucent cover can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態(以下、実施形態という)について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る車両用前照灯10の構成を示す断面図である。車両用前照灯10は、ランプボディ12、透光カバー14、および灯具ユニット16を有する。以下、図1において左側を灯具前方、右側を灯具後方として説明する。図1は、灯具ユニット16の光軸を含む鉛直平面によって切断された車両用前照灯10を灯具左側から見た断面を示している。なお、車両用前照灯10が車両に装着される場合、車両には互いに左右対称に形成された車両用前照灯10が車両左前方および右前方のそれぞれに設けられる。図1は、左右いずれかの車両用前照灯10の構成を示している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a
ランプボディ12は開口を有する箱状に形成される。透光カバー14は透光性を有する樹脂またはガラスによって椀状に形成される。透光カバー14は、縁部がランプボディ12の開口部に取り付けられる。こうして、ランプボディ12と透光カバー14とによって覆われる領域に灯室が形成される。
The
灯室内には、光源を含む灯具ユニット16が配置される。透光カバー14は、灯具前方に光を照射すべく灯具ユニット16からの光を透過する。灯具ユニット16は、エイミングスクリュー(図示せず)によってランプボディ12に固定されている。灯具ユニット16は、投影レンズ18、支持部材20、リフレクタ24、発光モジュール22、およびヒートシンク26を有する。投影レンズ18は、灯具前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方に投影する。支持部材20は、投影レンズ18、発光モジュール22、およびヒートシンク26を支持する。
A
発光モジュール22は、基板28および発光素子30を有する。発光素子30は、半導体発光素子であるLEDによって構成される。なお、発光素子30がLED以外の発光素子によって構成されていてもよく、また、発光素子30に代えて放電灯や白熱灯など他の光源が用いられてもよい。発光モジュール22は、発光素子30が主に上方に光を照射するよう配置される。
The
リフレクタ24は、発光素子30からの光を反射して、投影レンズ18の後方焦点面に光源像を形成する。このようにリフレクタ24および投影レンズ18は、発光素子30が発した光を灯具前方に向けて集光する光学部材として機能する。ヒートシンク26は、アルミニウムなど放熱性の高い放熱材料によって形成され、支持部材20の後方側の面に取り付けられている。ヒートシンク26は、多数の放熱フィンを有し、主に発光素子30が発した熱を放散する。
The
支持部材20には、シェード(図示せず)が形成されていてもよい。車両用前照灯10はロービーム用光源として用いられ、シェードは、発光素子30から発せられリフレクタ24にて反射した光の一部を遮ることで、車両前方においてロービーム用配光パターンにおけるカットオフラインを形成する。ロービーム用配光パターンは公知であることから説明を省略する。したがって、車両用前照灯10はロービーム用光源として機能する。なお、車両用前照灯10がハイビーム用光源として用いられてもよい。
The
ここで、透光カバー14の多くの雪が付着した場合、発光素子30が発する熱量のみで融雪することは困難である。このため、車両用前照灯10の灯室内には、ヒータ40が設けられている。ヒータ40は、融雪のための熱源として灯具光源である発光素子30とは別に設けられている。第1の実施形態では、ヒータ40として、PTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータが用いられている。PTCヒータは、一定の温度になると抵抗値が増して電流を制御するため、電力を効率よく用いて迅速に発熱することができる。また、PTCヒータを用いることで、温度センサによるフィードバック制御などしなくても、適度に発熱させることができる。なお、ヒータ40がPTCヒータに限定されないことは勿論であり、例えばニクロム線ヒータがヒータ40として採用されてもよい。ヒータ40は、融雪すべき透光カバー14の内面の下部近傍に配置される。
Here, when a lot of snow adheres to the
第1の実施形態では、送風手段であるファン42、およびダクト44がさらに灯室内に設けられている。ファン42は、ヒータ40の下方に配置される。ファン42は、ヒータ40を通じて透光カバー14の内面に沿って上方にエアを吹き出す。ダクト44は、ヒータ40の上方において透光カバー14の内面に沿って平行に延在するよう配置され、ヒータ40の熱によって温められたエアを透光カバー14の内面に沿って案内する。ダクト44は、透光性を有する樹脂によって形成されている。なお、ダクト44が他の材料によって形成されていてもよい。
In the first embodiment, a
ヒータ40は、車両室内に設けられた前照灯ヒータスイッチをオンすることで、車両に設けられたバッテリの電力を用いて発熱可能に設けられている。一方、ファン42は、発光素子30が発する熱を放散させる機能も有するため、ランプスイッチがオンにされたときに送風開始するよう設けられている。このため、融雪が必要ないときであっても、透光カバー14の曇りを抑制することができる。
The
前照灯ヒータスイッチがオンにされると、ヒータ40によって温められたエアがファン42によって上方に吹き上げられる。これにより、ダクト44によって透光カバー14の内面に沿って温められたエアが案内され、透光カバー14の表面に付着した雪を適切に融かすことができる。ダクト44を通過したエアは、ヒートシンク26周辺を通過して再びファン42に戻るよう、灯室内を対流する。このエアの対流により、ヒートシンク26を通じて発光素子30が発する熱を放散させることができる。
When the headlight heater switch is turned on, the air heated by the
なお、ヒータ40およびファン42は、透光カバー14内面の下部近傍だけでなく、灯室の左右に設置してもよい。また、透光カバー14の全面を融雪しなくてもよく、例えば配光パターンの形成に必要な部分のみ融雪できるようヒータ40およびファン42が配置されていてもよい。
The
(第2の実施形態)
図2は、第2の実施形態に係る車両用前照灯60の構成を模式的に示す図である。以下、第1の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the
車両用前照灯60もまた、透光カバー14、ランプボディ12、および灯具ユニット16を有する。また、第2の実施形態においても、車両用前照灯60は、ヒータ40およびファン42を有する。しかし、車両用前照灯60では、ヒータ40はヒートシンク26の上方に配置される。また、ファン42は、ヒートシンク26の下方に配置される。前述の前照灯ヒータスイッチがオンにされると、ヒータ40が発熱を開始し、ファン42はヒートシンク26およびヒータ40をエアが通過するよう上方に向けて送風を開始する。
The
これにより、ヒートシンク26およびヒータ40を通過して温められたエアが、透光カバー14の内面に沿って下方に流れ、再びファン42に戻るように灯室内を対流する。このようにヒータ40をヒートシンク26近傍に配置することで、まず、透光カバー14の内面に比較的強くエアを吹きつけることができる。このため、透光カバー14の表面に付着した雪を適切に融かすことができる。また、灯室内をエアが循環するように構成することで、ヒートシンク26の熱を放散させるためのファンを削除することができ、ヒートシンク26およびヒータ40の各々にファンを設ける場合に比べてコストを抑制することができる。なお、ファン42とは別にヒートシンク26の熱を放散させるファンを設けてもよい。
As a result, the air heated by passing through the
(第3の実施形態)
図3は、第3の実施形態に係る車両用前照灯80の構成を模式的に示す図である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of a
車両用前照灯80もまた、透光カバー14、ランプボディ12、および灯具ユニット16を有する。また、第3の実施形態においても、車両用前照灯80は、ヒータ40およびファン42を有する。ヒータ40は、融雪すべき透光カバー14の内面の下部近傍に配置される。しかし、車両用前照灯80では、ファン42は、ヒートシンク26の下方に配置される。前述の前照灯ヒータスイッチがオンにされると、ヒータ40が発熱を開始し、ファン42はヒートシンク26およびヒータ40をエアが通過するよう上方に向けて送風を開始する。
The
これにより、ヒートシンク26を通過して透光カバー14の内面下方に流れ、さらにヒータ40を通過して温められたエアが、透光カバー14の内面に沿って下方に流れ、再びファン42に戻るように灯室内を対流する。このようにヒートシンク26から熱を放散させるファン42からヒータ40にエアが流れるよう構成することで、ヒートシンク26に比較的強くエアを吹きつけることができる。このため、融雪によって発光素子30が発する熱の放散性が低下することを回避できる。また、ヒートシンク26の熱を放散させるためのファン42から吹き出されるエアを用いて灯室内をエアが循環するように構成することで、ヒータ40のためのファンを削除することができ、ヒートシンク26およびヒータ40の各々にファンを設ける場合に比べてコストを抑制することができる。なお、ファン42とは別にヒータ40に直接エアを吹き付けるファンを設けてもよい。
As a result, the air that has passed through the
(第4の実施形態)
図4は、第4の実施形態に係る車両用前照灯100の構成を模式的に示す図である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of the
車両用前照灯100は、ランプボディ12、透光カバー14、および灯具ユニット110を有する。灯具ユニット110は、ランプボディ12、リフレクタ24、発光モジュール114、シェード118、およびダクト119を有する。発光モジュール114は、発光素子120を有する。発光素子120は、半導体発光素子であるLEDによって構成される。なお、発光素子120がLED以外の発光素子によって構成されていてもよく、また、発光素子120に代えて放電灯や白熱灯など他の光源が用いられてもよい。
The
シェード118は、灯具光軸Ax1を含む平面を有しロービーム用配光パターンの水平線付近のカットオフラインを形成する。なお、シェード118の形状は公知であるため説明を省略する。
The
図5は、発光モジュール114の構成を示す斜視図である。発光モジュール114は、パッケージ130、ヒートシンク132、アタッチメント116、ファン136、カバー140、および制御回路部142を有する。パッケージ130は、発光素子120を有する。制御回路部142は、発光素子120の点灯を制御する。本実施形態では、制御回路部142は、プリント配線基板と、当該プリント配線基板に実装される電気部品や素子と、によって構成される。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of the
ヒートシンク132は、アルミニウムなど放熱性の高い放熱材料によって形成されている。ヒートシンク132は、放熱フィン132aを有し、発光素子120および制御回路部142が発する熱を放散させる。なお、ヒートシンク132は発光素子120の熱を放散させる第1ヒートシンクと、制御回路部142の熱を放散させる第2ヒートシンクとに分離されていてもよい。アタッチメント116は、ヒートシンク132の上面に取り付けられることで、パッケージ130をヒートシンク132の上面に装着する。
The
ヒートシンク132の放熱フィン132aは、ヒートシンク132の下部に設けられる。放熱フィン132aは、灯具光軸Ax1と平行な方向に延在するよう設けられる。このため放熱フィン132aは、ヒートシンク132に吹き付けられたエアを灯具光軸Ax1と平行な方向に案内するガイドとしても機能する。ファン136は、放熱フィン132aにエアを吹き付けて発光素子120が発する熱を放散させることができるよう、放熱フィン132aの下方においてヒートシンク132に取り付けられる。なお、放熱フィン132aの灯具後方側が遮蔽されていてもよい。これにより、ヒートシンク132に吹き付けられたエアは、放熱フィン132aによって灯具前方に案内される。
The
アタッチメント116には、固定コネクタ117が樹脂による一体成形によって一体的に固定されている。固定コネクタ117は、ワイヤコネクタが結合可能に設けられている。また、アタッチメント116には、制御回路部142を収容すべく下方に凹んだ回路収容部が設けられている。制御回路部142は、この回路収容部に収容される。制御回路部142が収容された後、アタッチメント116にカバー140が取り付けられる。
A fixed
制御回路部142は、灯具光軸Ax1と垂直な方向の長さが、灯具光軸Ax1と平行な方向の長さよりも長くなっている。アタッチメント116はヒートシンク132に装着され、これによりアタッチメント116とヒートシンク132との間にパッケージ130が挟持され、パッケージ130が装着される。このように発光モジュール114は、光源である発光素子120と、発光素子120の点灯を制御する制御回路部142と、が一体的に構成されている。ヒートシンク132は、発光素子120だけでなく、制御回路部142が発する熱も放散させる。
In the
固定コネクタ117は、アタッチメント116の左右の側面に各々1つずつ設けられる。固定コネクタ117は、シェード118の上面より下方の領域において、鉛直上方に動かされてワイヤコネクタが結合できるよう、ワイヤコネクタを結合する結合部が下方に設けられている。これにより、固定コネクタ117によってエアの流れが阻害されることを回避できる。
One
図4に戻る。灯具ユニット110には、ダクト119が設けられている。ダクト119は、ファン136によってヒートシンク132の放熱フィン132aに吹き付けられ排出されたエアを灯具前方に案内する。ダクト119は、シェード118の投影レンズ18側端部に固定されている。ダクト119は、シェード118の端部から投影レンズ18に近づくほど下降するよう傾斜し、投影レンズ18の下端近傍まで延在している。
Returning to FIG. The
ダクト119は、投影レンズ18の下端近傍に開口部を有している。この開口部にヒータ40が取り付けられている。したがってヒータ40は、発光素子120よりも透光カバー14に近い位置に配置され、ダクト119は、ファン136からヒータ40にエアを案内するよう延在する。
The
これにより、ヒートシンク132を通過したエアはダクト119に案内され、透光カバー14により近くに設けられたヒータ40を通じて温められて排出される。ヒータ40としてPTCヒータを用いた場合、本実施形態のようにダクト119を用いてPTCヒータへ強制送風する構成が適している。ヒータ40が発生した熱を空気へ効率良く伝達できないと、透光カバー14の内面を対流するエアの温度が低くなる。また、ヒータ40が自身の温度上昇によって発熱を停止するおそれがある。排出されたエアは透光カバー14の内面に沿って上方に流れる。これにより、透光カバー14に付着した雪を融かすことができる。透光カバー14の上方に達したエアは、再びファン136に戻るように灯室内を対流する。
As a result, the air that has passed through the
このように発光素子120と制御回路部142とが一体的に構成された発光モジュール114を有する車両用前照灯100においても、ヒータ40を用いて透光カバー14の表面に付着した雪を適切に融かすことができる。なお、第4の実施形態では、発光素子120の熱だけでなく制御回路部142の熱も融雪に利用できる。このため、制御回路部142が灯室外に設けられている場合に比べて、融雪効果を高めることができる。
As described above, even in the
上述した車両用前照灯100は、電気自動車の前照灯として用いられてもよい。従来のガソリン自動車の場合、通常は前照灯設置場所の近傍にラジエターやエンジンが存在する。一方、電気自動車の場合、前照灯設置場所の近くにモータやインバータが存在するが、ラジエターやエンジンに比べて発熱量が少ないため、前照灯設置場所の環境温度が相対的に低くなる。本実施形態に係る車両用前照灯100は、設置場所の環境温度が低くても適切に融雪できるので、電気自動車の前照灯として特に適している。
The
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and an appropriate combination of the elements of each embodiment is also effective as an embodiment of the present invention. Various modifications such as design changes can be added to each embodiment based on the knowledge of those skilled in the art, and embodiments to which such modifications are added can also be included in the scope of the present invention.
10 車両用前照灯、 12 ランプボディ、 14 透光カバー、 16 灯具ユニット、 18 投影レンズ、 20 支持部材、 22 発光モジュール、 24 リフレクタ、 26 ヒートシンク、 28 基板、 30 発光素子、 40 ヒータ、 42 ファン、 44 ダクト、 60,80,100 車両用前照灯、 110 灯具ユニット、 114 発光モジュール、 116 アタッチメント、 117 固定コネクタ、 118 シェード、 119 ダクト、 120 発光素子、 130 パッケージ、 132 ヒートシンク、 132a 放熱フィン、 136 ファン、 140 カバー、 142 制御回路部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記灯具光源とは別に設けられた熱源と、
前記熱源の熱を前記灯室内に対流させるファンと、
を備えることを特徴とする車両用灯具。 A light-transmitting cover that forms at least a part of a lamp chamber that houses the lamp light source, and transmits light from the lamp light source to irradiate light in front of the lamp;
A heat source provided separately from the lamp light source;
A fan that convects the heat of the heat source into the lamp chamber;
A vehicular lamp characterized by comprising:
前記ファンは、前記灯具光源が発する熱を放散させるよう前記灯具光源近傍に配置され、
前記熱源は、前記灯具光源よりも前記透光カバーに近い位置に配置され、
前記ダクトは、前記ファンから前記熱源にエアを案内するよう延在することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の車両用灯具。 A duct for guiding the air blown out by the fan;
The fan is disposed in the vicinity of the lamp light source so as to dissipate heat generated by the lamp light source.
The heat source is disposed at a position closer to the translucent cover than the lamp light source,
4. The vehicular lamp according to claim 1, wherein the duct extends so as to guide air from the fan to the heat source. 5.
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