JP2015213033A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】発光部に近接させてヒートシンク部材にレンズを取り付ける構成とした場合に、その発光部の発熱によるレンズの温度上昇を抑制することのできる車両用灯具を提供する。【解決手段】本発明の車両用灯具は、発光部２が一面側に設けられかつ一面側とは反対側の他面側に放熱フィン５ａ’が設けられたヒートシンク部材５と、発光部２に近接させて臨まされたレンズ３と、レンズ３をヒートシンク部材５に固定保持するレンズ保持部材４と、ヒートシンク部材５に設けられて放熱フィン５ａ’に向けて風を送風する送風ファン７とを備え、ヒートシンク部材５には、送風ファン７による風をレンズ３に導く貫通路５ｋが他面側から一面側に向かって形成されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、送風ファンによりヒートシンク部材を介して発光部を冷却する車両用灯具の改良に関する。

従来から、送風ファンによりヒートシンク部材を介して発光部を冷却する車両用灯具が知られている（特許文献１参照）。
そのヒートシンク部材は放熱フィンを有し、その放熱フィンは発光部が設けられている一面側とは反対側の他面側に設けられている。

その送風ファンにより放熱フィンに向けて風が送られ、発光部の熱は放熱フィンを介して、外部に放熱される。

特開２０１０−１３１７９３号公報

ところで、近時、車両用灯具では、その発光部に近接させてヒートシンク部材にレンズを取り付ける構成が提案されている。
しかしながら、このようにヒートシンク部材にレンズを近接させて取り付ける構成とすると、発光部の発熱により、レンズの温度が上昇する。

このため、レンズをガラス材料よりも軽い樹脂材料で製作することにした場合、レンズが発光部の発熱により変形する可能性があり、車両用灯具の軽量化を図れないという不都合がある。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、発光部に近接させてヒートシンク部材にレンズを取り付ける構成とした場合に、その発光部の発熱によるレンズの温度上昇を抑制することのできる車両用灯具を提供することにある。

本発明の車両用灯具は、発光部が一面側に設けられかつ該一面側とは反対側の他面側に放熱フィンが設けられたヒートシンク部材と、
前記発光部に近接させて臨まされたレンズと、
該レンズを前記ヒートシンク部材に固定保持するレンズ保持部材と、
前記ヒートシンク部材に設けられて前記放熱フィンに向けて風を送風する送風ファンとを備え、
前記ヒートシンク部材には、前記送風ファンによる風を前記レンズに導く貫通路が前記他面側から前記一面側に向かって形成され、前記送風ファンの軸部が前記貫通路と前記発光部との間に位置していることを特徴とする。

本発明によれば、レンズを樹脂で製作した場合でも、発光部の発熱によるレンズの変形を防止でき、従って、レンズをガラス製とした場合に較べて、車両用灯具の軽量化を図ることができる。

本発明に係る車両用灯具の実施例に係るランプユニットの分解斜視図である。 図４に示すランプユニットのＸ-Ｘ線に沿う断面図である。 図２に示すヒートシンク部材とレンズ保持部材との挟持前の状態を示す断面図である。 図１に示すランプユニットの正面図である。 本発明に係る車両用灯具のランプユニットの変形例を模式的に説明するための図である。

（車両用灯具の概要）
図１は、本発明に係る車両用灯具のランプユニット１の構成を示す分解斜視図である。
そのランプユニット１は、例えば、図示を略すランプハウジングに上下方向用光軸調整機構（図示を略す）、左右方向用光軸調整機構（図示を略す）を介して取り付けられる。

このランプユニット１は、発光部２、レンズ３、レンズ保持部材４、ヒートシンク部材５、後述する送風ファンとしての軸流ファンを内蔵するフレーム６から概略構成されている。

（発光部２の構成の概要）
発光部２は、例えば、ＬＥＤから構成された発光チップを樹脂材料で封止したパッケージと、このパッケージを実装した基板２ａとから構成されている。

この発光部２は、光源ホルダ２ｂに保持され、ネジ２ｃによりヒートシンク部材５の発光部取付部５ａに位置決め固定される。
なお、その光源ホルダ２ｂは、発光部２への給電用ターミナル、駆動回路、コネクタが設けられている。

（レンズ３の概略構成）
レンズ３は、レンズ部３ａとフランジ部３ｂとから概略構成されている。このレンズ３は、ガラス材料よりも軽い樹脂材料により構成され、レンズ保持部材４に位置決めして固定される。そのレンズ保持部材４へのレンズ３の取り付け構造については、本発明と直接的には関係しないので、その詳細な説明は省略する。

（レンズ保持部材４の概略構成）
レンズ保持部材４は、レンズ保持筒４ａ、取り付け板部４ｂ、補強リブ部４ｃから概略構成されている。このレンズ保持部材４は、ヒートシンク部材５よりも熱伝導率が低い材料（熱抵抗が大きな材料）により構成されている。
このレンズ保持部材４は、レンズ３を保持した状態でヒートシンク部材５に位置決め固定される。その位置決め固定構造については後述する。

（ヒートシンク部材５の概略構成）
ヒートシンク部材５には、その一面側に、発光部取付部５ａを包囲するようにして光源ホルダ２ｂを配設する配設凹処５ｂが形成されると共に、その一面側に下方から上方に向かって延びる対流形成用の空気案内溝５ｃが形成されている。

そのヒートシンク部材５の他面側には、図２、図３に示すように、放熱フィン５ａ’が設けられると共に、フレーム６が取り付け固定されている。そのヒートシンク部材５は、熱伝導性の高い金属製の高い材料、例えば、アルミニウムやマグネシウムから構成されたダイキャスト製品からなる。

（レンズ保持部材４、ヒートシンク部材５の詳細構成）
そのヒートシンク部材５には、図１、図４に示すように、レンズ保持部材４の位置決め穴４ｄに係合する位置決め突起５ｄと、レンズ保持部材４の取り付け板部４ｂに当接する当接突起５ｅとが形成されている。

その当接突起５ｅは、図１に示すように、ヒートシンク部材５の一面側の四隅にそれぞれ設けられ、この当接突起５ｅの近傍にはそれぞれ取り付けフック穴５ｆが形成されている。

レンズ保持部材４の取り付け板部４ｂには、この取り付けフック穴５ｆに対向して長穴４ｄ’が形成されている。その取り付けフック穴５ｆ、長穴４ｄ’には取り付けフック部材８が挿入される。

取り付けフック部材８は、図２、図３に示すように、立ち上がり板部８ａ、挟持板部８ｂ、弾性補強板部８ｃとから概略構成されている。
ヒートシンク部材５の他面側には、その挟持板部８ｂに係合する係合突起部５ｇが形成されている。

その取り付けフック部材８を、図３に示すように、長穴４ｄ’と、取り付けフック穴５ｆとに挿入した状態で、レンズ保持部材４をヒートシンク部材５に対して相対的に矢印Ｘ１方向にスライドさせる。

すると、図２に示すように、取り付けフック部材８が矢印Ｘ１方向に移動されて、挟持板部８ｂが係合突起部５ｇに当接する。と同時に、弾性補強板部８ｃが取り付けフック穴５ｆの壁面５ｈに当接する。

これにより、ヒートシンク部材５にレンズ保持部材４ががたつくことなく挟持され、レンズ３が発光部２に近接して臨まされる。そのレンズ３は発光部２からの光が入射する入射面と、発光部２からの光を出射する出射面とを有する。その入射面はヒートシンク部材５に近接して対向し、その入射面とヒートシンク部材５の一面側との間に空間が形成されている。

そのヒートシンク部材５には、図１に示すように、その他面側から一面側に向かって延びる貫通路５ｋが形成されている。

（送風ファンのフレーム６の取り付け構成）
ヒートシンク部材５の他面側には、図２、図３に示すように、ボス部５ｊが形成されている。フレーム６と、ヒートシンク部材５とはそのボス部５ｊにネジ部材５ｍを螺合させることにより固定されている。なお、フレーム６とヒートシンク部材５との取り付け固定の構成はこれに限られるものではない。

そのフレーム６には、図２、図３に示すように、送風ファンとしての軸流ファン７が設けられている。その軸流ファン７は、駆動モータ７ａと、回転軸部７ｂと、羽部７ｃとから概略構成されている。フレーム６には、外部からの冷たい風を取り込む取り込み口（図示を略す）が形成されている。その回転軸部７ｂは、ランプユニット１を正面から見て発光部２と貫通路５ｋとの間に位置している。

貫通路５ｋは、羽部７ｃの中央部７ｄの回転域に臨んでいる。同様に、発光部２の背面側に位置する放熱フィン５ａ’も、羽部７ｃの中央部７ｄの回転域に臨んでいる。

レンズ３とヒートシンク部材５との間の空間には、その羽部７ｃの中央部７ｄにより貫通路５ｋを介して図１に示すように他面側から一面側に向かって矢印Ｔ１で示すように風が送られる。

これにより、発光部２により加熱されたレンズ３の入射面が冷却され、レンズ３の温度上昇が抑制される。その他面側から一面側に向かって送られた風は、対流現象により、空気案内溝５ｃを経由して、下方から上方に向かって矢印Ｔ２で示すように案内され、レンズ保持部材４の上部開口４ｍを経由して外方に向かって排出される。

また、発光部２は、ヒートシンク部材５の放熱フィン５ａ’に送られた風により、放熱フィン５ａ’が冷却されることにより間接的に冷却される。

この実施例によれば、羽部７ｃの中央部７ｄにより送られる風を積極的に取り込む構成としているので、効率よく風を貫通路５ｋと放熱フィン５ａ’とに送ることができ、その結果、レンズ３の冷却効率の向上と、発光部２の冷却効率の向上とを図ることができる。

また、この実施例によれば、発光部２は、放熱フィン５ａ’によりヒートシンク部材５の他面側から冷却されると共に、空気案内溝５ｃを案内されて下方から上方に向かう空気によりヒートシンク部材５の一面側からも冷却されるので、発光部２の冷却効率がより一層向上する。
更に、送風ファンの羽部７ｃの中央部７ｄの回転域５ｄ’が発光部２の後方に位置するようにして設けられているので、発光部２の後方からの冷却効率も向上する。

以上、実施例について説明したが、貫通路５ｋは、図５に模式的に示すように、、羽部７ｃの中央部７ｄの回転域５ｄ’で、レンズ３の光軸Ｏを含む水平面を境にして下側に配置する構成とすれば、冷たい空気を対流現象により下方から上流に送ることができるので、より一層冷却効率の向上を図ることができて望ましい。

２…発光部
３…レンズ
４…レンズ保持部材
５…ヒートシンク部材
５ａ’…放熱フィン
５ｋ…貫通路
７…軸流ファン（送風ファン）
７ｃ…羽部
７ｄ…中央部

Claims (5)

1. 発光部が一面側に設けられかつ該一面側とは反対側の他面側に放熱フィンが設けられたヒートシンク部材と、
   前記発光部に近接させて臨まされたレンズと、
   該レンズを前記ヒートシンク部材に固定保持するレンズ保持部材と、
   前記ヒートシンク部材に設けられて前記放熱フィンに向けて風を送風する送風ファンとを備え、
   前記ヒートシンク部材には、前記送風ファンによる風を前記レンズに導く貫通路が前記他面側から前記一面側に向かって形成され、前記送風ファンの軸部が前記貫通路と前記発光部との間に位置していることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記送風ファンが軸流ファンであり、前記貫通路と前記発光部に対向する放熱フィンとは前記軸流ファンの羽部の中央部の回転域に位置していることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記貫通路は、前記レンズの光軸を含む水平面に対して下側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
4. 前記一面側には前記発光部を経由して下方から上方に向かって延びて対流形成用の空気案内溝が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
5. 発光部が一面側に設けられかつ該一面側とは反対側の他面側に放熱フィンが設けられたヒートシンク部材と、
   前記発光部に近接させて臨まされたレンズと、
   該レンズを前記ヒートシンク部材に固定保持するレンズ保持部材と、
   前記ヒートシンク部材に設けられて前記放熱フィンに向けて風を送風する送風ファンとを備え、
   前記送風ファンは軸流ファンであり、前記送風ファンの羽部の中央部の回転域が前記発光部の後方に位置するようにして設けられていることを特徴とする車両用灯具。