JP2015154021A - 光源ユニットの光学レンズ位置決め固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】配光のズレを小さく抑えることができる光源ユニットの光学レンズ位置決め固定構造を提供すること。
【解決手段】ＬＥＤ（光源）３と、該ＬＥＤ３が取り付けられた金属製のヒートシンク２と、該ヒートシンク２に取り付けられる樹脂製の光学レンズ６を含んで構成される光源ユニット１の前記光学レンズ６の位置決め固定構造として、ヒートシンク２の上端に係合孔９ａ、下端に正面視Ｖ字状の受け部２Ａをそれぞれ形成し、光学レンズ６の上端にフック状の係合爪６ａ、下端に正面視凸円弧状の当て部６ｂをそれぞれ形成し、光学レンズ６の当て部６ｂをヒートシンク２の受け部２Ａで受けた状態で、該光学レンズ６の係合爪６ａをヒートシンク２の係合孔９ａに係合させることによって当該光学レンズ６をヒートシンク２に対して位置決めし、光学レンズ６の下部をヒートシンク２にネジ１０でネジ止めして固定する構成を採用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源ユニットにおける光学レンズのヒートシンクに対する位置決め固定構造に関するものである。

ヘッドランプ等の車両用灯具には、ハウジングとその開口部を覆うアウタレンズによって画成される灯室内に、複数の光源ユニットを収容して構成されるものがある（例えば、特許文献１参照）。斯かる光源ユニットの一例を図６及び図７に示す。

即ち、図６は従来の光源ユニットの正面図、図７は図６のＣ−Ｃ線断面図であり、図示の光源ユニット１０１においては、熱伝導率の高いアルミダイキャスト等によって一体成形されたヒートシンク１０２の前面には、図７に示すように、光源であるＬＥＤ１０３が実装された基板１０４が複数本のネジ１０５によって取り付けられている。又、ヒートシンク１０２の前面には、透明な樹脂製の光学レンズ１０６が前記ＬＥＤ１０３を正面側から覆うように位置決めされて固定されている。ここで、光学レンズ１０６のヒートシンク１０２に対する位置決め固定構造について説明する。

即ち、光学レンズ１０６の幅方向中央の上下には、垂直なブラケット１０６Ａ，１０６Ｂが一体に突設されており、図７に示すように、光学レンズ１０６は、下側のブラケット１０６Ｂの基端部に後方（図７の右方）に向かって水平に突設された位置決めピン１０６ａをヒートシンク１０２の下部に形成された位置決め孔１０２ａに嵌め込むことによって上下及び左右方向に位置決めされ、上側のブラケット１０６Ａに挿通するネジ１１０をヒートシンク１０２の上部にねじ込むことによってヒートシンク１０２に固定される。

特開２０１３−００４４７５号公報

しかしながら、図６及び図７に示す従来の光源ユニット１０１における光学レンズ１０６の位置決め固定構造によれば、組付性を考慮して光学レンズ１０６の位置決めピン１０６ａとヒートシンク１０２の位置決め孔１０２ａとの間には若干のクリアランスが設けられているため、組付後に光学レンズ１０６に上下及び左右方向のガタツキが生じ、このガタツキに起因して配光にバラツキが発生する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、光学レンズをヒートシンクに対してガタツキなく正確に位置決めして固定することによって、配光のズレを小さく抑えることができる光源ユニットの光学レンズ位置決め固定構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、
光源と、該光源が取り付けられた金属製のヒートシンクと、該ヒートシンクに取り付けられる樹脂製の光学レンズを含んで構成される光源ユニットの前記光学レンズの位置決め固定構造であって、
前記ヒートシンクの上端に係合孔、下端に正面視Ｖ字状の受け部をそれぞれ形成し、
前記光学レンズの上端にフック状の係合爪、下端に正面視凸円弧状の当て部をそれぞれ形成し、
前記光学レンズの当て部を前記ヒートシンクの受け部で受けた状態で、該光学レンズの前記係合爪を前記ヒートシンクの係合孔に係合させることによって当該光学レンズを前記ヒートシンクに対して位置決めし、
前記光学レンズの下部を前記ヒートシンクにネジ止めして固定することを特徴とする。

本発明によれば、光学レンズの下端に形成された当て部をヒートシンクの下端部に形成された受け部で受けた状態で、該光学レンズの上端に形成された係合爪をヒートシンクの上端に形成された係合孔に撓ませながらスナップフィット方式によって係合させると、光学レンズの正面視凸円弧状（Ｒ状）の当て部がヒートシンクの正面視Ｖ字状の受け部に押圧されて該光学レンズがヒートシンクに対して上下及び左右方向に正確に位置決めされる。そして、その状態から光学レンズの下部をヒートシンクにネジ止めして固定すれば、該光学レンズがヒートシンクに対して前後方向に位置決めされてガタツキなく固定される。

従って、光学レンズは、ヒートシンクに固定された光源に対して上下、左右及び前後方向に正確に位置決めされ、該光学レンズのガタツキによる配光のズレが小さく抑えられる。

本発明に係る光源ユニットの正面図である。 本発明に係る光源ユニットの上面図である。 本発明に係る光源ユニットの斜視図である。 図１のＡ部拡大詳細図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 従来の光源ユニットの正面図である。 図６のＣ−Ｃ線断面図である。

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は本発明に係る光源ユニットの正面図、図２は同光源ユニットの上面図、図３は同光源ユニットの斜視図、図４は図１のＡ部拡大詳細図、図５は図１のＢ−Ｂ線断面図である。

本実施の形態に係る光源ユニット１は、その複数がヘッドランプ等の灯室内に収容された状態で使用され、熱伝導率の高いアルミダイキャスト等によって一体成形されたヒートシンク２を備えている。そして、図５に示すように、ヒートシンク２の前面には、光源であるＬＥＤ３が実装された平板状の基板４が複数本のネジ５によって取り付けられている。又、ヒートシンク２の前面には、透明な樹脂によって正面視矩形状に一体成形された光学レンズ６が前記ＬＥＤ３を正面側から覆うように位置決めされて固定されている。尚、図１〜図３に示すように、光学レンズ６の側方には、前記ＬＥＤ３に給電するためのカプラー７がネジ８によってヒートシンク２の前面に固定されている。

ここで、前記光学レンズ６のヒートシンク２に対する位置決め固定構造について説明する。

即ち、図１〜図３に示すように、ヒートシンク２の前面側上端には矩形アーチ状（門型）の係合突起９が突設されており、この係合突起９には幅方向に長い矩形状の係合孔９ａが開口している。又、光学レンズ６の上端の幅方向中央（ヒートシンク２の前記係合孔９ａに対応する箇所）には、後方に向かって延びる撓曲可能な係合爪６ａが一体に形成されている。

更に、ヒートシンク２の前面下部には、図４に詳細に示すように、正面視Ｖ字状を成す左右一対の受け部２Ａが前方に向かって一体に突設されており、これらの受け部２Ａの上面は、正面視Ｖ字状に傾斜する受け面２ａを構成している。そして、光学レンズ６の幅方向中央下端部にはブラケット６Ａが垂直下方に向かって一体に突設されており、このブラケット６Ａの下面は正面視凸円弧状（Ｒ状）の当て部６ｂを構成している。

又、図５に示すように、光学レンズ６のブラケット６Ａにはネジ挿通孔６ｃが前後方向に貫設されており、ヒートシンク２の下部の所定位置（光学レンズ６の前記ネジ挿通孔６ｃに対応する箇所）にはネジ孔２ｂが形成されている。尚、光学レンズ６は、図１〜図３に示すように、左右２つの円弧曲面部を繋ぎ合わせた形状に成形されており、図示しないが、その前面の幅方向中央部は第１の反射面とされ、背面全体は第２の反射面とされている。

而して、光学レンズ６のヒートシンク２への位置決め固定は次の要領でなされる。

即ち、光学レンズ６をヒートシンク２の前面を前方から覆うようにヒートシンク２の前面側に被せ、その下端部に突設された当て部６ｂを図４に示すようにヒートシンク２の下端部に形成された受け部２Ａ（受け面２ａ）で受けた状態で、該光学レンズ６の上端に形成された係合爪６ａをヒートシンク２の上端に開口する係合孔９ａに撓ませながらスナップフィット方式によって係合させると、光学レンズ６の正面視凸円弧状（Ｒ状）の当て部６ｂがヒートシンク２の正面視Ｖ字状の受け部２Ａ（受け面２ａ）に押圧されて該光学レンズ６がヒートシンク２に対して上下及び左右方向に正確に位置決めされる。そして、その状態から光学レンズ６のブラケット６Ａのネジ挿通孔６ｃに前方から挿通するネジ１０をヒートシンク２のネジ孔２ｂにねじ込めば、該光学レンズ６がヒートシンク２に対して前後方向に位置決めされてガタツキなく固定される。

以上の要領によって光学レンズ６がヒートシンク２に位置決め固定された光源ユニット１において、カプラー７から基板４上のＬＥＤ３に電流が供給されて該ＬＥＤ３が発光すると、ＬＥＤ３から前方に向かって出射する光は、光学レンズ６の幅方向中央前面の第１の反射面で反射して後方に向かい、光学レンズ６の背面の第２の反射面で反射して前方に向かい、光学レンズ６の前面から出射して前方に向けて照射される。

而して、本実施の形態に係る光源ユニット１によれば、前述のように光学レンズ６がヒートシンク２に上下、左右及び前後方向にガタツキなく正確に位置決めされて固定されるため、ヒートシンク２に固定されたＬＥＤ３に対しても光学レンズ６が上下、左右及び前後方向に正確に位置決めされ、該光学レンズ６のガタツキによる配光のズレが小さく抑えられるという効果が得られる。

１ 光源ユニット
２ ヒートシンク
２Ａ ヒートシンクの受け部
２ａ ヒートシンクの受け面
２ｃ ヒートシンクのネジ孔
３ ＬＥＤ（光源）
４ 基板
５ ネジ
６ 光学レンズ
６Ａ 光学レンズのブラケット
６ａ 光学レンズの係合爪
６ｂ 光学レンズの当て部
６ｃ 光学レンズのネジ挿通孔
７ カプラー
８ ネジ
９ 係合突起
９ａ 係合孔
１０ ネジ

Claims (1)

1. 光源と、該光源が取り付けられた金属製のヒートシンクと、該ヒートシンクに取り付けられる樹脂製の光学レンズを含んで構成される光源ユニットの前記光学レンズの位置決め固定構造であって、
   前記ヒートシンクの上端に係合孔、下端に正面視Ｖ字状の受け部をそれぞれ形成し、
   前記光学レンズの上端にフック状の係合爪、下端に正面視凸円弧状の当て部をそれぞれ形成し、
   前記光学レンズの当て部を前記ヒートシンクの受け部で受けた状態で、該光学レンズの前記係合爪を前記ヒートシンクの係合孔に係合させることによって当該光学レンズを前記ヒートシンクに対して位置決めし、
   前記光学レンズの下部を前記ヒートシンクにネジ止めして固定することを特徴とする光源ユニットの光学レンズ位置決め固定構造。
   

Images