JP2014165150A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数やコストの増大を抑制しつつ、また、灯具を大型化させることなく、光源の光軸調整することが可能な車両用灯具を提供する。
【解決手段】灯具前方に開口する開口部１１ａを有するランプボディ１１と、開口部１１ａに取り付けられてランプボディ１１とともに灯室Ｓを形成する前面カバー１２と、灯室Ｓ内に配置されるとともに半導体発光素子３１が搭載される基板３２と、基板３２を支持する支持部４２と、半導体発光素子３１が発する熱を放熱する放熱部４３と、を有する金属板４１と、を備え、放熱部４３には、半導体発光素子４１から発せられた光の光軸を調整する光軸調整機構７１と係合する係合部６５が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具に関するものである。

従来、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子を光源として使用した車両用灯具が知られている。

光源としてＬＥＤを用いる場合、高出力を得るためにはＬＥＤに大きな電流を供給する必要がある。しかし、大電流を供給することによってＬＥＤが発熱して高温状態になると、ＬＥＤの発光効率が低下してしまう。

そこで、例えば、ランプボディと前面カバーとで形成された灯室内に、ＬＥＤから発生する熱を放熱するヒートシンクを備える車両用灯具が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−１４６８１７号公報

特許文献１に記載の車両用灯具の構成に対して、ＬＥＤの光軸を調整する光軸調整機構を設ける場合、ヒートシンクにブラケット部材を取り付けて、そのブラケット部材に光軸調整機構を取り付ける構成が考えられる。しかしながら、この構成では、部品点数が多くなりコストが高くなってしまう。また、この構成では、ブラケット部材を灯室内に配置するスペースが必要となり、車両用灯具が大型化してしまう。

本発明の目的は、部品点数やコストの増大を抑制しつつ、また、灯具を大型化させることなく、光源の光軸を調整することが可能な車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明の車両用灯具は、
灯具前方に開口する開口部を有するランプボディと、
前記開口部に取り付けられて前記ランプボディとともに灯室を形成する前面カバーと、
前記灯室内に配置されるとともに半導体発光素子が搭載される基板と、
前記基板を支持する支持部と、前記半導体発光素子が発する熱を放熱する放熱部と、を有する金属板と、
を備え、
前記放熱部には、前記半導体発光素子から発せられた光の光軸を調整する光軸調整機構と係合する係合部が形成されていることを特徴とする。

本発明の車両用灯具において、前記放熱部は、前記放熱部の一部が折り曲げられた折り曲げ部を含むことが好ましい。

本発明の車両用灯具において、前記放熱部には、前記灯室内を対流する空気が通過するための放熱開口部が形成されていることが好ましい。

本発明の車両用灯具において、前記係合部は、前記光軸調整機構に設けられたエイミングスクリューが略垂直な姿勢で取り付けられる取付面を含むことが好ましい。

本発明の車両用灯具において、前記支持部には、前記半導体発光素子から発せられた光を前記灯具前方へ照射する光学部材が設置され、
前記光学部材は前記支持部に固定ネジによって固定されていることが好ましい。

本発明によれば、部品点数やコストの増大を抑制しつつ、また、灯具を大型化させることなく、光源の光軸を調整することが可能な車両用灯具を提供することができる。

本発明の実施形態に係る車両用灯具の断面図である。 車両用灯具を構成する第１光源ユニットの分解斜視図である。 変形例１に係る車両用灯具の概略平面図である。 変形例１に係る車両用灯具に設けられた金属板の斜視図である。 変形例２に係る車両用灯具の概略平面図である。 変形例２に係る車両用灯具に設けられた金属板の斜視図である。 変形例３に係る車両用灯具に設けられた金属板の側面図である。 変形例３に係る車両用灯具に設けられた金属板の斜視図である。 金属板の他の例を示す金属板の側面図である。 金属板の他の例を示す金属板の斜視図である。 金属板の他の例を示す金属板の斜視図である。

以下、本発明に係る車両用灯具の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具の断面図、図２は、車両用灯具を構成する第１光源ユニットの分解斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、前方に開口部１１ａを有するランプボディ１１と、このランプボディ１１の開口部１１ａを覆うように取り付けられる光透過性の前面カバー１２とを備えている。この例の車両用灯具１０は、車両の前部に設けられて車両前方へ光を照射する灯具である。

なお、本例において、前方とは、車両用灯具１０における前面カバー１２側（図１の左方向（符号Ｆ））であり、後方とは、前方と反対のランプボディ１１側（図１の右方向（符号Ｂ））である。また、上方は符号Ｕで示し、下方は符号Ｄで示す。

前面カバー１２は、ランプボディ１１に接着固定されて取り付けられている。この前面カバー１２をランプボディ１１に取り付けることで、車両用灯具１０の内部に、密閉された灯室Ｓが形成されている。

この車両用灯具１０は、灯室Ｓ内に、第１光源ユニット２１と、第２光源ユニット２２とを有している。

第１光源ユニット２１は、前照灯として車両前方を照明する光源ユニットであり、図１及び図２に示すように、光源となる複数の半導体発光素子３１を備えている。これらの半導体発光素子３１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）からなるもので、基板３２に搭載されている。半導体発光素子３１は、基板３２の長手方向に間隔をあけて配列されている。基板３２には、半導体発光素子３１よりも後方側に、ネジ挿通孔３３及び位置決め孔３４が形成されている。また、基板３２には、後端側の縁部の一部に、後方側へ延びる回路搭載部３５が形成されている。この回路搭載部３５には、各半導体発光素子３１への給電等を制御する電子部品３６が実装されている。

複数の半導体発光素子３１を搭載した基板３２は、金属板４１に取り付けられている。金属板４１は、アルミニウムや銅等の熱伝導性に優れた金属の板材からなるもので、支持部４２と、放熱部４３とを備えている。

支持部４２は、水平に配置された平板状に形成されており、この支持部４２には、ネジ孔４４が形成されている。この支持部４２には、その下面側に、半導体発光素子３１を下向きにした状態で基板３２が取り付けられている。また、支持部４２には、基板３２を介して下面側に、リフレクタ（光学部材の一例）５１が取り付けられている。

このリフレクタ５１は、各半導体発光素子３１に対応して長手方向に配列された複数のリフレクト部（反射部）５２を備えている。それぞれのリフレクト部５２は、例えば、放物線を基調とする自由曲面からなるパラボラ形状の反射面を有しており、半導体発光素子３１からの光を前方へ向けて反射させる。

また、リフレクタ５１は、各リフレクト部５２の上端から後方へ水平に延びる固定板部５３を有している。この固定板部５３には、基板３２に形成されたネジ挿通孔３３と連通するネジ挿通孔５４と、基板３２に形成された位置決め孔３４に嵌合する位置決め突起５５と、が形成されている。

基板３２とリフレクタ５１とは、リフレクタ５１の位置決め突起５５を基板３２の位置決め孔３４へ嵌合させることで互いに位置決めされる。この位置決めされた状態で、基板３２のネジ挿通孔３３とリフレクタ５１のネジ挿通孔５４とが互いに連通する。そして、この連通したネジ挿通孔３３，５４へ、その下方側から固定ネジ１００を挿し込み、この固定ネジ１００を金属板４１の支持部４２に形成されたネジ孔４４へねじ込むことで、基板３２とリフレクタ５１とが金属板４１の支持部４２の所定位置に固定される。

金属板４１の放熱部４３は、半導体発光素子３１が発する熱を放熱する部分である。この放熱部４３は、支持部４２の後縁から上方へ折り曲げられて立設された前壁部６１と、前壁部６１の上縁から後方へ折り曲げられて後方へ延在された平面部６２と、平面部６２の後縁から下方へ折り曲げられて下方へ延在された後壁部６３とを有している。

そして、金属板４１の放熱部４３は、支持部４２の後縁から上方へ折り曲げられ、その上縁が後方へ折り曲げられ、さらに、その後縁から下方へ折り曲げられた部分が折り曲げ部４５とされている。すなわち、本例での折り曲げ部４５は、前壁部６１と平面部６２と後壁部６３とからなる部分であり、この平面部６２は、支持部４２において基板３２が搭載される搭載面や後述する取付面４３ａとは異なる位置に配置される平面部であり、放熱部４３の放熱面積を大きくする部分である。

また、折り曲げ部４５には、スリット状の複数の放熱開口部６４が形成されている。これらの放熱開口部６４は、灯室Ｓ内を対流する空気が通過するための開口部であり、放熱部４３の幅方向に間隔をあけて配列されている。

また、放熱部４３には、半導体発光素子３１から発せられた光の光軸を調整する光軸調整機構７１と係合する係合部６５が形成されている。係合部６５は、放熱部４３における後壁部６３の３箇所に設けられている。係合部６５のうちの２箇所は、後壁部６３における上方側に、水平方向へ間隔をあけて配置されている。また、係合部６５のうちの残りの１箇所は、後壁部６３において、上方側に設けられた係合部６５の一方側の下方側に配置されている。後壁部６３には、係合部６５の配置箇所に、取付孔６６が形成されている。

上方側の２箇所の係合部６５には、取付孔６６に、ナット部材６７が取り付けられており、下方側の１箇所の係合部６５には、取付孔６６に、ピボット取付部材６８が取り付けられている。ナット部材６７及びピボット取付部材６８は、例えば、樹脂から成形されている。ナット部材６７は、係止爪６７ａを有しており、後壁部６３の取付孔６６に対して、後側から挿し込むことで、後壁部６３に係止爪６７ａが係止して後壁部６３に取り付けられる。このナット部材６７には、その中心にネジ孔６７ｂが形成されている。ピボット取付部材６８は、係止爪６８ａを有しており、後壁部６３の取付孔６６に対して、後側から挿し込むことで、後壁部６３に係止爪６８ａが係止して後壁部６３に取り付けられる。このピボット取付部材６８には、内面が球面状に形成された係合凹部６８ｂが形成されている。

光軸調整機構７１は、後壁部６３の上側の２つの取付孔６６にそれぞれ挿入される２本のエイミングスクリュー７２と、後壁部６３の下側の１つの取付孔６６に挿入される１本のピボット軸７３とを有しており、これらのエイミングスクリュー７２及びピボット軸７３は、ランプボディ１１を構成する後面板１１ｂに支持されている。

エイミングスクリュー７２は、先端部に雄ネジ７２ａが形成され、中間部にフランジ７２ｂが形成され、後端部が把持部７２ｃとされている。このエイミングスクリュー７２は、ランプボディ１１の後面板１１ｂの後方側から後面板１１ｂに形成された支持孔７５へフランジ７２ｂが当接するまで挿し込まれることで、後面板１１ｂに回動可能に装着される。そして、このエイミングスクリュー７２は、その先端部の雄ネジ７２ａが、ナット部材６７のネジ孔６７ｂに螺合されている。これにより、ナット部材６７が取り付けられた係合部６５は、エイミングスクリュー７２が略垂直な姿勢で取り付けられる。つまり、係合部６５は、エイミングスクリュー７２が略垂直な姿勢で取り付けられる取付面４３ａを含んでいる。このエイミングスクリュー７２は、把持部７２ｃを把持して回すことで、ナット部材６７のネジ孔６７ｂへの雄ネジ７２ａのねじ込み量が調整される。

ピボット軸７３は、先端部に球体部７３ａが形成され、中間部にフランジ部７３ｂが形成され、後端部に雄ネジ７３ｃが形成されている。このピボット軸７３は、ランプボディ１１の後面板１１ｂの前方側から後面板１１ｂに形成されたネジ孔７６へフランジ部７３ｂが当接するまで雄ネジ７３ｃをねじ込むことで、後面板１１ｂに固定される。そして、このピボット軸７３の球体部７３ａが、ピボット取付部材６８の係合凹部６８ｂに嵌合されている。ピボット軸７３は、ピボット取付部材６８を、球体部７３ａを中心としてあらゆる方向へ回動可能に支持する。

この光軸調整機構７１では、２本のエイミングスクリュー７２のねじ込み量を調整することで金属板４１を含む第１光源ユニット２１の上下左右方向への傾きを調整することが可能とされている。具体的には、２本のエイミングスクリュー７２のねじ込み量を同じ量で調整することで、第１光源ユニット２１の上下方向への傾きの調整が行われ、また、２本のエイミングスクリュー７２のそれぞれのねじ込み量を異なる量で調整することで、第１光源ユニット２１の左右方向への傾きの調整が行われる。そして、第１光源ユニット２１の傾き（姿勢）を調整することで、第１光源ユニット２１から照射される光の光軸調整を行うことができる。

第２光源ユニット２２は、例えば、昼間点灯ランプ（ＤＲＬ：Daytime Running Lamps）などを構成する光源ユニットであり、光源となる半導体発光素子８１を備えている。半導体発光素子８１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）からなるもので、基板８２に搭載されている。基板８２は、図示しないフレーム等でランプボディ１１に支持されている。基板８２の下面側には、リフレクタ８３が固定されている。このリフレクタ８３は、例えば、放物線を基調とする自由曲面からなるパラボラ形状の反射面を有しており、このリフレクタ８３によって半導体発光素子８１からの光が反射されて車両前方側へ照射される。第２光源ユニット２２は、前方側に、導光板８４を備えており、リフレクタ８３で前方へ反射された半導体発光素子８１の光は、導光板８４を通して車両前方側へ導かれる。

上記構成の車両用灯具１０において、第１光源ユニット２１の半導体発光素子３１が点灯すると、それぞれの半導体発光素子３１から発した光は、リフレクタ５１の各リフレクト部５２で反射され、前面カバー１２を通して車両前方へ照射される。前照灯である第１光源ユニット２１では、半導体発光素子３１に比較的大きな電流が流され、よって、半導体発光素子３１が発熱する。この半導体発光素子３１で発生した熱は、金属板４１の支持部４２に伝達され、支持部４２から放熱部４３に伝達しつつ放熱される。したがって、半導体発光素子３１が高温状態になり、発光効率が低下するような不具合が防止される。

以上、説明したように、本実施形態に係る車両用灯具１０によれば、金属板４１は、支持部４２によって基板３２を支持するとともに、放熱部４３によって半導体発光素子３１から発生した熱を放熱することができる。また、この放熱部４３には係合部６５が形成されており、この係合部６５によって金属板４１と光軸調整機構７１とを係合させて光軸調整機構７１に金属板４１を支持させることができる。従って、金属板４１を光軸調整機構７１に取り付けるための専用のブラケット部材を用いることなく、半導体発光素子３１が搭載される基板３２を支持する金属板４１と光軸調整機構７１とを係合させることでき、半導体発光素子３１から発せられた光の光軸を調整することが可能となる。また、専用のブラケットを配置するスペースを灯室Ｓ内に確保する必要がなくなるため、灯具を小型化することができる。このように、本実施形態によれば、部品点数やコストの増大を抑制しつつ、また、灯具を大型化させることなく、光源である半導体発光素子３１から発せられた光の光軸を調整することが可能な車両用灯具１０を提供することができる。

また、金属板４１の放熱部４３は、その一部が折り曲げられた折り曲げ部４５を含むので、折り曲げ部４５によって放熱部４３の表面積を広くすることができ、これにより、放熱部４３の放熱性を向上させることができる。

また、放熱部４３には、灯室Ｓ内を対流する空気が通過するための放熱開口部６４が形成されているので、灯室Ｓ内の空気が、放熱開口部６４によって、金属板４１の放熱部４３の下面側から上面側に移動しやすくなる。従って、例えば半導体発光素子３１が発した熱によって高温になった空気が灯室Ｓの一部分に偏って滞留しにくくなり、放熱性を向上させることができる。

さらに、係合部６５は、光軸調整機構７１に設けられた全てのエイミングスクリュー７２が略垂直な姿勢で取り付けられる取付面４３ａを含むので、取付面４３ａによって係合部６５に対してエイミングスクリュー７２を略垂直な姿勢で取り付けることができる。このため、半導体発光素子３１が発する光の光軸の向きおよびリフレクタ５１から前方に照射される光の向きを調整する精度を向上させることができる。

また、支持部４２には、半導体発光素子３１から発せられた光を灯具前方へ照射する光学部材であるリフレクタ５１が設置され、このリフレクタ５１が、支持部４２に固定ネジ１００によって固定されている。このように、半導体発光素子３１が搭載される基板３２を支持する支持部４２にリフレクタ５１が固定されるため、支持部４２を有する金属板４１に係合される光軸調整機構７１によって、リフレクタ５１が照射する光（灯具前方へ照射する光）の向きを調整することが可能となり、この光軸の位置決めの精度を向上させることができる。

次に、変形例に係る車両用灯具について説明する。
（変形例１）
図３は、変形例１に係る車両用灯具の概略平面図、図４は、変形例１に係る車両用灯具に設けられた金属板の斜視図である。

図３に示すように、変形例１に係る車両用灯具１０は、車両前部における両側が後方側へ傾斜した車両に設置されるスラント型の灯具である。この車両用灯具１０では、金属板４１Ａの後壁部６３が灯室Ｓ内において水平面内で後方側へ傾斜した状態に配置される。なお、図３中の符号Ｒは右方向を示し、符号Ｌは左方向を示している。

図４に示すように、この金属板４１Ａでは、放熱部４３を構成する後壁部６３における係合部６５を含む箇所が切り欠かれて折り曲げられて取付面４３ａとされている。取付面４３ａは、車両の前後方向に直交する垂直面とされている。つまり、この金属板４１Ａでは、係合部６５は、エイミングスクリュー７２が略垂直な姿勢で取り付けられる取付面４３ａを有している。

このように、前部における両側が傾斜した車両に設置されるスラント型の車両用灯具１０では、金属板４１Ａの後壁部６３が水平面内で傾斜した状態に配置されていても、係合部６５を含む取付面４３ａが車両の前後方向に直交する垂直面とされているので、車両の前後方向と略平行に配置されるエイミングスクリュー７２を係合部６５に対して略垂直な姿勢で取り付けることができる。このため、エイミングスクリュー７２を含む光軸調整機構７１によって、第１光源ユニット２１の車両前後方向に対する姿勢を直接的に調整できるため、光軸調整機構７１による第１光源ユニット２１の光軸の調整の精度が向上する。

（変形例２）
図５は、変形例２に係る車両用灯具の概略平面図、図６は、変形例２に係る車両用灯具に設けられた金属板の斜視図である。

図５に示すように、変形例２に係る車両用灯具１０においても、変形例１と同様に、車両前部における両側が後方側へ傾斜した車両に設置されるスラント型の灯具である。

図６に示すように、金属板４１Ｂでは、放熱部４３を構成する後壁部６３が左右に分割され、前後に段差が付けられた取付面４３ａとされている。取付面４３ａは、車両の前後方向に直交する垂直面とされている。つまり、この金属板４１の場合も、係合部６５は、エイミングスクリュー７２が略垂直な姿勢で取り付けられる取付面４３ａを有している。

このように、車両前部における両側が傾斜した車両に設置されるスラント型の車両用灯具１０において、係合部６５を含む取付面４３ａが車両の前後方向に直交する垂直面とされているので、エイミングスクリュー７２を係合部６５に対して略垂直な姿勢で取り付けることができる。これにより、変形例１と同様に、光軸調整機構７１による第１光源ユニット２１の光軸の調整の精度が向上する。

（変形例３）
図７は、変形例３に係る車両用灯具に設けられた金属板の側面図、図８は、変形例３に係る車両用灯具に設けられた金属板の斜視図である。

図７及び図８に示すように、変形例３では、金属板４１Ｃは、放熱部４３の後壁部６３が、下方へ向かって次第に後方へ傾斜した傾斜面とされている。

このような傾斜面からなる後壁部６３を有する金属板４１Ｃでは、後壁部６３における係合部６５を含む箇所が切り欠かれて折り曲げられて立ち上げられ、取付面４３ａとされている。取付面４３ａは、車両の前後方向に直交する垂直面とされている。つまり、この金属板４１Ｃでは、係合部６５は、エイミングスクリュー７２が略垂直な姿勢で取り付けられる取付面４３ａを有している。

このように、この変形例３では、金属板４１Ｃの放熱部４３の後壁部６３が垂直面内で傾斜した傾斜面とされていても、係合部６５を含む取付面４３ａが車両の前後方向に直交する垂直面とされているので、エイミングスクリュー７２を係合部６５に対して略垂直な姿勢で取り付けることができる。これにより、変形例１〜２と同様に、光軸調整機構７１による第１光源ユニット２１の光軸の調整の精度が向上する。

なお、上記の実施形態では、折り曲げ部４５が形成された放熱部４３を有する金属板４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）を用いた場合を例示したが、本発明は、折り曲げ部４５を有する金属板４１を用いた構造に限定されない。例えば、図９に示すように、折り曲げ部４５が形成されていない放熱部４３を備えた金属板４１Ｄであっても、半導体発光素子３１の熱を金属板４１Ｄの放熱部４３で良好に放熱させることができる。

また、折り曲げ部４５が形成されていない放熱部４３を備えた金属板４１Ｄの場合、図１０に示すように、放熱部４３における平面部６２と後壁部６３との角部を切り欠いて上方へ折り曲げたり、図１１に示すように、フィン７０を形成すれば、放熱効果を高めることができる。なお、金属板４１の放熱部４３の放熱効果を高めるために、放熱部４３の平面部６２の一部を切り欠いて、放熱部４３にフィン７０を形成しても良い。

１０：車両用灯具、１１：ランプボディ、１１ａ：開口部、１２：前面カバー、３１：半導体発光素子、３２：基板、４１：金属板、４２：支持部、４３：放熱部、４３ａ：取付面、４５：折り曲げ部、５１：リフレクタ（光学部材）、１００：固定ネジ、６４：放熱開口部、６５：係合部、７１：光軸調整機構、７２：エイミングスクリュー、Ｓ：灯室

Claims (5)

1. 灯具前方に開口する開口部を有するランプボディと、
   前記開口部に取り付けられて前記ランプボディとともに灯室を形成する前面カバーと、
   前記灯室内に配置されるとともに半導体発光素子が搭載される基板と、
   前記基板を支持する支持部と、前記半導体発光素子が発する熱を放熱する放熱部と、を有する金属板と、
   を備え、
   前記放熱部には、前記半導体発光素子から発せられた光の光軸を調整する光軸調整機構と係合する係合部が形成されていることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記放熱部は、前記放熱部の一部が折り曲げられた折り曲げ部を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記放熱部には、前記灯室内を対流する空気が通過するための放熱開口部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
4. 前記係合部は、前記光軸調整機構に設けられたエイミングスクリューが略垂直な姿勢で取り付けられる取付面を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
5. 前記支持部には、前記半導体発光素子から発せられた光を前記灯具前方へ照射する光学部材が設置され、
   前記光学部材は前記支持部に固定ネジによって固定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用灯具。

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