JP2014075209A - Vehicular lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、灯室内に収容された光源が発生する熱を放熱させるための2つの放熱手段を上下に配置して成る車両用灯具に関するものである。 The present invention relates to a vehicular lamp in which two heat dissipating means for dissipating heat generated by a light source accommodated in a lamp chamber are arranged vertically.
近年、ヘッドランプ等の車両用灯具の光源として、従来のバルブに代えてLED(発光ダイオード)が採用されつつある。LEDは、高輝度で高寿命且つ省電力という特長を有している反面、投入した電力の大部分が熱となり、自身が発する熱によって発光効率と寿命が低下するという欠点を有している。従って、LEDを光源とする車両用灯具においては、LEDを如何に冷却するかが重要な課題となっている。 In recent years, LEDs (light-emitting diodes) are being adopted as light sources for vehicle lamps such as headlamps in place of conventional bulbs. The LED has the features of high brightness, long life, and power saving, but has a drawback that most of the input electric power becomes heat and the luminous efficiency and life are reduced by the heat generated by itself. Therefore, in a vehicular lamp using an LED as a light source, how to cool the LED is an important issue.
そこで、例えば特許文献1には、図7に示すような強制水冷式の車両用前照灯が提案されている。
Therefore, for example,
即ち、図7は特許文献1において提案された車両用前照灯の側断面図であり、図示の車両用前照灯101においては、ハウジング102とその前面開口部を覆うレンズ103によって画成された灯室104内に上下2つのLED105,106と、各LED105,106が発生する熱を冷却水に伝えるための受熱用ジャケット107,108が収容されている。そして、灯室104外のハウジング102の背面側には、ラジエータ109とファン110が配置されており、ラジエータ109と前記受熱用ジャケット107,108とは冷却水配管111によって接続されて冷却水の閉ループ状の循環経路が形成され、この循環経路にはポンプ112とリザーバタンク113が設けられている。
That is, FIG. 7 is a side sectional view of the vehicle headlamp proposed in
以上のように構成された車両用前照灯101の点灯時にはファン110とポンプ112が駆動されて冷却水が循環経路を循環し、LED105,106の発光によって発生する熱は受熱用ジャケット107,108において冷却水に伝えられ、受熱によって温度が高くなった冷却水は、ラジエータ109においてファン110から送られる冷却風との熱交換による放熱によって冷却され、この冷却された冷却水は受熱用ジャケット107,108へと再び送られてLED105,106が発する熱を受熱し、以下、同様の作用が連続的に繰り返されることによってLED105,106が冷却水によって強制水冷される。
When the
しかしながら、特許文献1において提案された図7に示す車両用前照灯101においては、強制水冷によってLED105,106が効果的に冷却される反面、強制水冷を実現するための受熱用ジャケット107,108、ラジエータ109、ファン110、冷却水配管111、ポンプ112、リザーブタンク113等の機器が必要になるため、部品点数が増えて構造の複雑化とコストアップを招き、車両用前照灯101の全体が大型化する他、ファン110やポンプ112を駆動する必要があるために消費電力が増大するという問題がある。
However, in the
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、大型化やコストアップを招くことなく、簡単な構成で光源を効率良く冷却することができる車両用灯具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide a vehicular lamp that can efficiently cool a light source with a simple configuration without causing an increase in size and cost. It is in.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、ハウジングとその開口部を覆うレンズによって画成された灯室内に少なくとも光源を収容して成る車両用灯具において、前記光源が発生する熱を放熱させる第1の放熱手段と第2の放熱手段を上下に配置し、少なくとも前記第2の放熱手段と前記光源とをヒートパイプによって接続したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in a vehicular lamp comprising at least a light source housed in a lamp chamber defined by a housing and a lens covering the opening, heat generated by the light source is generated. A first heat radiating means and a second heat radiating means for dissipating heat are arranged above and below, and at least the second heat radiating means and the light source are connected by a heat pipe.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1の放熱手段と前記第2の放熱手段を前記灯室外に配置したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first heat radiating means and the second heat radiating means are arranged outside the lamp chamber.
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1の放熱手段と前記第2の放熱手段を前記灯室内に配置したことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first heat radiating means and the second heat radiating means are arranged in the lamp chamber.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の発明において、前記第1の放熱手段をヒートシンクで構成し、前記第2の放熱手段を略水平に設置された金属平板で構成したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the first heat radiating means is a heat sink, and the second heat radiating means is a metal flat plate installed substantially horizontally. It is characterized by comprising.
請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、前記金属平板に複数の空孔を形成したことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, a plurality of holes are formed in the metal flat plate.
請求項1記載の発明によれば、灯室内の光源が発する熱は、第1の放熱手段と第2の放熱手段へと伝導し、これらの第1及び第2の放熱手段によって放熱されるために光源が冷却されてその温度上昇が抑えられるが、第1の放熱手段の下方に配された第2の放熱手段での放熱によって発生した空気の対流によって第1の放熱手段に向かって空気が流れるため、第1の放熱手段の放熱性能が高められて光源が一層効果的に冷却される。そして、この場合、冷却手段として強制水冷方式を採用する場合のように多くの部品や電力を消費する機器が不要となるため、部品点数を削減してコストダウンと当該車両用灯具の小型化及び省電力を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the heat generated by the light source in the lamp chamber is conducted to the first heat radiating means and the second heat radiating means, and is radiated by the first and second heat radiating means. The light source is cooled and the temperature rise is suppressed, but air is directed toward the first heat radiating means by the convection of the air generated by the heat radiating in the second heat radiating means arranged below the first heat radiating means. Since it flows, the heat radiation performance of the first heat radiation means is enhanced and the light source is more effectively cooled. In this case, since many parts and power consuming devices are not required as in the case of adopting the forced water cooling method as the cooling means, the number of parts is reduced, the cost is reduced, the vehicle lamp is reduced in size, and Power saving can be achieved.
請求項2記載の発明によれば、第1の放熱手段と第2の放熱手段を灯室外に配置したため、これらの第1及び第2の放熱手段の温度の低い外気との熱交換が促進され、光源が一層効果的に冷却されてその温度上昇が低く抑えられる。 According to the second aspect of the present invention, since the first heat radiating means and the second heat radiating means are arranged outside the lamp chamber, heat exchange between the first and second heat radiating means with low temperature outside air is promoted. The light source is cooled more effectively and the temperature rise is kept low.
請求項3記載の発明によれば、第1の放熱手段と第2の放熱手段を灯室内に配置したため、車両用灯具の一層の小型化が図られる。
According to the invention described in
請求項4記載の発明によれば、光源からヒートパイプを経て金属平板へと伝導した熱によって該金属平板の近傍には空気の対流が発生し、この空気の対流による上昇気流が上方のヒートシンクに向かって流れて該ヒートシンクの放熱性能を高めるため、光源が効果的に冷却されてその温度上昇が低く抑えられる。 According to the fourth aspect of the present invention, air convection is generated in the vicinity of the metal flat plate by the heat conducted from the light source to the metal flat plate through the heat pipe, and the upward air flow by the air convection is generated in the upper heat sink. In order to improve the heat dissipation performance of the heat sink by flowing toward the heat source, the light source is effectively cooled and the temperature rise is kept low.
請求項5記載の発明によれば、金属平板の近傍に空気の対流が発生し、この空気が金属平板に形成された複数の空孔を通過して該金属平板の放熱性を高めるため、光源が一層効果的に冷却されてその温度上昇が低く抑えられる。 According to the fifth aspect of the present invention, air convection is generated in the vicinity of the metal flat plate, and the air passes through the plurality of holes formed in the metal flat plate to improve the heat dissipation of the metal flat plate. Is more effectively cooled and the temperature rise is kept low.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
<実施の形態1>
図1は発明の実施の形態1に係る車両用灯具の側断面図、図2は図1のA−A線断面図、図3(a),(b)は図2の矢視B方向の図であり、本実施の形態に係る車両用灯具1は、車両の前端左右に配置されるヘッドランプである。尚、左右のヘッドランプ1の基本構成は同じであるため、以下、一方のヘッドランプ1についてのみ図示及び説明する。
<
1 is a side sectional view of a vehicular lamp according to
ヘッドランプ1は、図1に示すように、樹脂製のハウジング2とその前面開口部を覆う透明樹脂製のレンズ3によって画成された灯室4内に、光源であるLED5、該LED5からの光を車両前方(図1の左方)へと反射させるリフレクタ6、光の照射方向を微調整するためのエイミング機構7等を収容して構成されている。
As shown in FIG. 1, the
上記LED5とリフレクタ6は、熱伝導率の高い金属によって構成された矩形平板状のホルダ8の垂直な本体部8aの中間高さ位置から前方に向かって水平に突出する支持部8b上に固定されている。そして、ホルダ8の本体部8aの上下左右の計4箇所(図1には上下の2箇所のみ図示)には水平なエイミングボルト9,10がそれぞれ螺合挿通しており、これらのホルダ8とエイミングボルト9,10によって前記エイミング機構7が構成されている。
The LED 5 and the
而して、本実施の形態においては、図1に示すように、ハウジング2の背面上半部には第1の放熱手段を構成するヒートシンク11が固設されており、このヒートシンク11の下方には第2の放熱手段を構成する矩形の金属平板12が水平に配置されている。そして、この金属平板12と前記LED5(正確には、ホルダ8の支持部8b)とはヒートパイプ13によって接続されている。ここで、ヒートパイプ13は、ホルダ8の支持部8bのLED5が固定された箇所の直下から垂直下方に延びた後、ハウジング2の底面近傍で後方に向かって直角に折り曲げられてハウジング2を貫通し、ハウジング2外へと突出する端部には前記金属平板12が取り付けられている。
Thus, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
上記ヒートシンク11は、図示しないが、垂直な平板状のベースプレートの背面に縦方向に長い薄い矩形プレート状の複数の放熱フィンを横方向(図1の紙面垂直方向)に適当な間隔で配列して構成されており、これ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いる。又、前記金属平板12は、熱伝導率の高いアルミニウムや銅等の金属によって構成されており、これには図3(a)に示すような中実のもの、或いは図3(b)に示すような複数の円孔状の空孔14が形成されたものが使用される。尚、金属平板12の表面、特にヒートシンク11に対向する上面には、放射率を高めるための表面処理を施すことが望ましい。又、前記ヒートパイプ13には、上部から下部への熱伝導に有利なトップヒート仕様のものを用いることが望ましい。
Although not shown, the
而して、以上のように構成されたヘッドランプ1において、光源であるLED5に通電されて該LED5が発光すると、その光はリフレクタ6によって車両前方へと反射され、この反射光は直射光と共にレンズ3を透過して車両前方へと照射される。又、LED5は発光と同時に熱を発生するが、この熱の一部は、ホルダ8から灯室4内の空気及びハウジング2を経てヒートシンク11へと伝導し、該ヒートシンク11から外部の空気へと放熱される。そして、他の熱は、ホルダ8からヒートパイプ13を経て金属平板12へと伝導し、該金属平板12から外部の空気へと放熱される。このように、LED5が発生する熱はヒートシンク11と金属平板12によって外部の空気へと放熱されるため、LED5が冷却されてその温度上昇が低く抑えられ、該LED5の発光効率や寿命の低下が防がれる。
Thus, in the
又、本実施の形態では、金属平板12の近傍には放熱によって空気の対流が発生し、この空気の対流による上昇気流が図1に矢印にて示すように上方のヒートシンク11に向かって流れて該ヒートシンク11での放熱性能を高めるため、LED5が一層効果的に冷却されてその温度上昇が低く抑えられる。この場合、図3(b)に示すように金属平板12に複数の空孔14を形成すれば、金属平板12の近傍に発生した対流によって空気が金属平板12の複数の空孔14を通過するため、該金属平板12の放熱性が高められ、これによってLED5が一層効果的に冷却されてその温度上昇が低く抑えられる。
Further, in the present embodiment, air convection is generated near the metal
特に、本実施の形態では、ヒートシンク11と金属平板12を灯室4外に配置したため、これらのヒートシンク11と金属平板12が温度の低い外気との熱交換によってその放熱が促進され、これによってLED5が一層効果的に冷却される。
In particular, in the present embodiment, since the
そして、本実施の形態に係るヘッドランプ1においては、冷却手段として強制水冷方式を採用する場合のように多くの部品や電力を消費するファンやポンプ等の機器が不要となるため、部品点数が削減されてコストダウンと当該ヘッドランプ1の小型化及び省電力が図られる。又、ファンやポンプ等の可動部品を設ける必要がないため、振動や騒音の発生が防がれる。
And in the
<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態2を図4に基づいて以下に説明する。
<
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図4は本発明の実施の形態2に係る車両用灯具(ヘッドランプ)の側断面図であり、本図においては図1に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
FIG. 4 is a side sectional view of a vehicular lamp (headlamp) according to
本実施の形態は、前記実施の形態1に係るヘッドランプ1において、LED5(正確にはホルダ8の支持部8b)とヒートシンク11とをヒートパイプ15によって接続したことを特徴としており、他の構成は前記実施の形態1のそれと同じである。
The present embodiment is characterized in that, in the
而して、本実施の形態では、LED5とヒートシンク11もヒートパイプ15によって接続したため、LED5が発生する熱がヒートパイプ15を経てヒートシンク11へと伝導するため、ヒートシンク11への熱伝導量が増えてLED5が一層効果的に冷却されるという効果が得られる。その他、本実施の形態においても、前記実施の形態1と同様の効果が得られる。
Thus, in this embodiment, since the LED 5 and the
<実施の形態3>
次に、本発明の実施の形態3を図5及び図6に基づいて以下に説明する。
<
Next, a third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図5は本発明の実施の形態3に係る車両用灯具(ヘッドランプ)の側断面図、図6は図5のC−C線断面図であり、これらの図においても図1に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。 5 is a side sectional view of a vehicular lamp (headlamp) according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 5, which is also shown in FIG. The same elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted below.
本実施の形態は、第1の放熱手段であるヒートシンク11と第2の放熱手段である金属平板12及びLED5と金属平板12とを接続するヒートパイプ13を灯室4内に配置したことを特徴としており、ヒートシンク11はホルダ8の背面に密着した状態で固定されている。尚、その他の構成は前記実施の形態1のそれと同じである
而して、本実施の形態においても前記実施の形態1と同様の効果が得られるが、本実施の形態ではヒートシンク11と金属平板12及びヒートパイプ13を灯室4内に配置したため、当該ヘッドランプ1の一層の小型化が図られるという効果が得られる。
The present embodiment is characterized in that a
尚、本実施の形態においても、LED5とヒートシンク11を不図示のヒートパイプで接続しても良く、金属平板12に図3(b)に示すように複数の空孔14を形成しても良い。
Also in this embodiment, the LED 5 and the
ところで、以上は本発明をヘッド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。又、以上の実施の形態では、光源としてLEDを使用した例について説明したが、光源としてLD(レーザーダイオード)等の発光素子、従来のバルブ等を使用する車両用灯具も本発明の適用対象に含まれることは勿論である。 By the way, although the form which applied this invention with respect to the headlamp was demonstrated above, of course, this invention is applicable similarly to arbitrary vehicle lamps other than a headlamp. In the above embodiment, an example in which an LED is used as a light source has been described. However, a vehicular lamp using a light emitting element such as an LD (laser diode), a conventional bulb, or the like as a light source is also applicable to the present invention. Of course, it is included.
1 ヘッドランプ(車両用灯具)
2 ハウジング
3 レンズ
4 灯室
5 LED(光源)
6 リフレクタ
7 エイミング機構
8 ホルダ
8a ホルダの本体部
8b ホルダの支持部
9,10 エイミングボルト
11 ヒートシンク(第1の放熱手段)
12 金属平板(第2の放熱手段)
13 ヒートパイプ
14 空孔
15 ヒートパイプ
1 Headlamp (vehicle lamp)
2
6 Reflector 7 Aiming
12 Metal flat plate (second heat dissipation means)
13
Claims (5)
前記光源が発生する熱を放熱させる第1の放熱手段と第2の放熱手段を上下に配置し、少なくとも前記第2の放熱手段と前記光源とをヒートパイプによって接続したことを特徴とする車両油灯具。 In a vehicle lamp comprising at least a light source housed in a lamp chamber defined by a housing and a lens that covers the opening,
Vehicle oil characterized in that first heat radiating means and second heat radiating means for radiating heat generated by the light source are arranged above and below, and at least the second heat radiating means and the light source are connected by a heat pipe. Light fixture.
5. The vehicular lamp according to claim 4, wherein a plurality of holes are formed in the metal flat plate.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110375267A (en) * | 2019-07-02 | 2019-10-25 | 重庆长安汽车股份有限公司 | A kind of automobile lamp |
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2012
- 2012-10-03 JP JP2012220932A patent/JP2014075209A/en active Pending
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