JP2017081222A - Vehicular head lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源にLED(発光ダイオード)を使用する車両用前照灯に関するものである。 The present invention relates to a vehicle headlamp that uses an LED (light emitting diode) as a light source.
自動二輪車等の車両の前部に配置される前照灯(ヘッドランプ)の光源には、近年、発光効率が高くて高輝度、省電力等の利点を有するLEDが使用されつつある。斯かるLEDを光源とする前照灯として、特許文献1,2には自動二輪車用の前照灯に関する提案がなされている。
In recent years, LEDs having advantages such as high luminous efficiency, high luminance, and power saving have been used as light sources for headlamps disposed in front of vehicles such as motorcycles. As a headlamp using such an LED as a light source,
即ち、特許文献1には、ロービーム用ランプとハイビーム用ランプを一体とした自動二輪車用前照灯において、ロービーム用LEDをハイビーム用LEDの左右両側で且つハイビーム用LEDよりも前方に配置し、ハイビーム用リフレクタをロービーム用リフレクタよりも前後方向に長くするとともに、ロービーム用リフレクタの前下端部をハイビーム用リフレクタよりも前方に配置する構成が提案されている。斯かる前照灯によれば、ハイビーム用ランプの点灯如何に関わらずロービーム用ランプの発光イメージを強調することができるとともに、前照灯として必要な配光特性を得ることができる。
That is, in
又、特許文献2には、左右に配置されたLEDから出射する光をリフレクタで反射させ、反射した光をレンズを透過させて車両前方へと照射させる自動二輪車用前照灯において、冷却風を取り入れる入口部を前記リフレクタに設けるとともに、前記リフレクタの前記入口部の上方且つ前方の前記レンズに近接した箇所に、冷却風を吐き出す出口部を設ける構成が提案されている。このような前照灯によれば、特別な装置を用いることなく、安価に冷却効率を向上させることができる。
しかしながら、特許文献1,2において提案された自動二輪車用前照灯においては、各LEDを実装するLED基板がそれぞれ独立に複数設けられているため、部品点数が増えて構造の複雑化とコストアップを招くという問題がある。又、特許文献1,2において提案された自動二輪車用前照灯を含む従来の前照灯においては、各LEDを駆動制御するための点灯回路を実装した制御基板がLED基板とは別に設けられるとともに、発熱によって高温となるLEDを冷却するための放熱手段としてヒートシンクも設けられているため、部品点数の増加とコストアップの他、重量の増加を招くという問題もある。
However, in the motorcycle headlamps proposed in
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、構造を単純化して部品点数の削減と軽量化及びコストダウンを図ることができる車両用前照灯を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle headlamp capable of simplifying the structure, reducing the number of parts, reducing the weight, and reducing the cost. is there.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、ハウジングとその前面開口部を覆うアウタレンズによって画成された灯室内に、光源であるLEDとこれを実装する基板、前記LEDから出射する光を車両前方に向けて反射させるリフレクタを収容して成る車両用前照灯において、前記LEDとこれを駆動制御する点灯回路とを1枚の共通の前記基板上に実装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, an LED, which is a light source, a substrate on which the LED is mounted, and the LED emits light in a lamp chamber defined by a housing and an outer lens covering a front opening of the housing. In a vehicle headlamp that houses a reflector that reflects light toward the front of the vehicle, the LED and a lighting circuit that drives and controls the LED are mounted on a common substrate. .
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記基板を前記リフレクタの上面に水平に配置し、該基板の下面に、前記LEDをその光出射方向が下向きとなるように幅方向に複数配置するとともに、前記リフレクタに、各LEDに対応する反射面を幅方向に複数形成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 present invention, the substrate is horizontally disposed on the upper surface of the reflector, and the light emitting direction of the LED is downward on the lower surface of the substrate. A plurality of reflectors are arranged in the width direction, and a plurality of reflecting surfaces corresponding to the respective LEDs are formed in the width direction on the reflector.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、複数の前記LEDと各LEDに対応する前記リフレクタの複数の反射面は、ロービーム用ランプとハイビーム用ランプをそれぞれ構成し、前記点灯回路として、前記ロービーム用ランプを駆動制御するものと、前記ハイビーム用ランプを駆動制御するものをそれぞれ独立に備えることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記ロービーム用ランプを駆動制御する点灯回路と、前記ハイビーム用ランプを駆動制御する点灯回路を前記基板の左右両端部の二辺に面する位置にそれぞれ配置したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the lighting circuit for driving and controlling the low beam lamp and the lighting circuit for driving and controlling the high beam lamp in the invention of the third aspect are provided on two sides of the left and right ends of the substrate. It is characterized by being arranged at a position facing each other.
請求項5に記載の発明は、請求項2〜4の何れかに記載の発明において、前記基板を前記リフレクタの天面から浮かして配置するとともに、前記リフレクタの天面の前記各LEDからの光が通過する透光孔の周囲に遮光リブを立設したことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to fourth aspects, the substrate is arranged so as to float from the top surface of the reflector, and light from each LED on the top surface of the reflector is arranged. A light-shielding rib is erected around the light-transmitting hole through which the light passes.
請求項1に記載の発明によれば、従来は別々の基板にそれぞれ実装されていたLEDと点灯回路を1枚の共通の基板上に実装したため、部品点数を削減して構造の単純化とコストダウン及び軽量化を図ることができる。尚、当該車両用前照灯に対して適用される規格を満足することができる程度の低い電流を各LEDに流すことによって各LEDの発熱量を低く抑えることができれば、従来必要であったヒートシンクを省略することができ、更なる部品点数の削減とこれに伴う構造単純化とコストダウン及び軽量化を図ることができる。更に、1枚の共通の基板を採用することによって、基板サイズを大きくすることができ、これによって基板の寄与による放熱効果を高めることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the LED and the lighting circuit, which are conventionally mounted on separate substrates, are mounted on one common substrate, the number of components is reduced, and the structure is simplified and the cost is reduced. Down and weight reduction can be achieved. In addition, if the amount of heat generated by each LED can be kept low by flowing a current low enough to satisfy the standard applied to the vehicle headlamp to each LED, a heat sink that has been conventionally required Can be omitted, and the number of parts can be further reduced, the structure can be simplified, the cost can be reduced, and the weight can be reduced. Furthermore, by adopting a single common substrate, the substrate size can be increased, thereby enhancing the heat dissipation effect due to the contribution of the substrate.
請求項2及び3に記載の発明によれば、ハイビーム用LEDとこれに対応するリフレクタの反射面を含むハイビーム用ランプと、ロービーム用LEDとこれに対応するリフレクタの反射面を含むロービーム用ランプとを幅方向に複数配置し、これらのハイビーム用ランプとロービーム用ランプの点灯を点灯回路によって個別に制御して当該車両用灯具の配光をハイビーム又はロービームに切り換えることができる。 According to the second and third aspects of the invention, the high beam LED and the high beam lamp including the reflecting surface of the reflector corresponding thereto, the low beam LED and the low beam lamp including the reflecting surface of the reflector corresponding thereto, and Are arranged in the width direction, and lighting of these high beam lamps and low beam lamps can be individually controlled by a lighting circuit to switch the light distribution of the vehicle lamp to a high beam or a low beam.
請求項4に記載の発明によれば、ロービーム用ランプを駆動制御する点灯回路と、ハイビーム用ランプを駆動制御する点灯回路を基板の熱源であるLEDから離れた左右両端部の二辺に面する位置にそれぞれ配置したため、各点灯回路がLEDから受ける熱的影響を抑制することができるとともに、各点灯回路の放熱性を高めてそれらの温度上昇を抑えることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the lighting circuit for driving and controlling the low beam lamp and the lighting circuit for driving and controlling the high beam lamp are faced to the two sides at the left and right ends apart from the LED which is the heat source of the substrate. Since each lighting circuit is disposed at each position, it is possible to suppress the thermal influence that each lighting circuit receives from the LED, and it is possible to increase the heat dissipation of each lighting circuit and suppress the temperature rise thereof.
請求項5に記載の発明によれば、基板をリフレクタの天面から浮かして配置したため、該基板の放熱性が高められる。又、リフレクタの天面の各LEDからの光が通過する透光孔の周囲に遮光リブを立設したため、各LEDから出射する光の各透光孔からの漏れが抑制されて光の利用効率が高められる。
According to the invention described in
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.
図1は本発明に係る車両用前照灯の正面図、図2は図1のA−A線断面図、図3は図1のB−B線断面図、図4は図1のC−C線断面図、図5は図1のD−D線断面図、図6は本発明に係る車両用前照灯のリフレクタの斜視図、図7は同車両用前照灯の電子部品を実装した基板の裏面図、図8は同基板の正面図、図9は本発明に係る車両用灯具の基板が取り付けられた状態のリフレクタの斜視図である。 1 is a front view of a vehicle headlamp according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along the line D-D of FIG. 1, FIG. 6 is a perspective view of a reflector for a vehicle headlamp according to the present invention, and FIG. 7 is an electronic component of the vehicle headlamp. FIG. 8 is a front view of the board, and FIG. 9 is a perspective view of the reflector with the board of the vehicle lamp according to the present invention attached thereto.
本実施の形態に係る車両用前照灯1は、自動二輪車の前部に配置されるコンビネーションタイプの灯具であって、図2〜図5に示すように、ハウジング2とその前面開口部を覆うアウタレンズ3によって画成された灯室4内に、機能の異なる複数のランプユニットとして、左右一対のハイビーム用ランプ5とロービーム用ランプ6、左右のターンシグナルランプ7及びポジションランプ8を収容して構成されている(図1参照)。尚、図2〜図5の左方を車両前方とする。
A
図1に示すように、左右一対の前記ハイビーム用ランプ5は、灯室4内の幅方向内側に配置されており、これらの外側に左右の前記ロービーム用ランプ6がそれぞれ配置されている。そして、灯室4内の左右のロービーム用ランプ6の上方の左右両端には、前記ターンシグナルランプ7がそれぞれ配置されており、各ターンシグナルランプ7は、光源としてバルブ(電球)9を備えている。又、灯室4内の下部の左右には、前記ポジションランプ8がそれぞれ配置されており、各ポジションランプ8は、基板10(図2及び図9参照)の左右に実装された各2つのLED11(図9参照)と、各LED11から入射する光によって発光する棒状の導光体12(図3及び図5参照)をそれぞれ備えている。
As shown in FIG. 1, the pair of left and right
ところで、前記ハウジング2は、光を通さない不透明樹脂によって一体成形されており、図1に示すように、その上部外周には4つのブラケット13、下部両側部には各1つのブラケット14が外側に向かって一体に突設されている。又、ハウジング2の外周縁には、前方に向かって開口する嵌合溝2aが全周に亘って形成されている。尚、当該車両用灯具1は、各ブラケット13,14にそれぞれ挿通するネジ15(図3及び図4参照)によって不図示の車体に取り付けられる。
By the way, the
又、前記アウタレンズ3は、光を通す透明樹脂によって一体成形されており、その外周縁には、リブ状の脚部3aが後方に向かって一体に突設されている。そして、アウタレンズ3は、その外周縁に突設された前記脚部3aをハウジング2の前記嵌合溝2aに前方から嵌め込み、両者をホットメルト等の接着剤16によって接着することによってハウジング2の周縁に取り付けられ、該アウタレンズ3とハウジング2によって前記灯室4が画成されている。
The
ここで、左右一対の前記ハイビーム用ランプ5と前記ロービーム用ランプ6の構成の詳細について説明する。
Here, the details of the configuration of the pair of left and right
図2〜図5に示すように、灯室4内には、図6に示すリフレクタ17とその周囲を覆うエクステンション18が収容されている。尚、これらのリフレクタ17とエクステンション18は、光を透過しない不透明樹脂によって一体成形されている。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
リフレクタ17は、図6に示すように、平坦で水平な天面17Aを有しており、幅方向中央に形成された凹部17Bを挟んでその両側の内側には左右一対のハイビーム用反射面17a、外側には左右一対のロービーム用反射面17bがそれぞれ形成されている。これらのハイビーム用反射面17aとロービーム用反射面17bは、天面17Aから下方に向かって車両前方へと湾曲する凹曲面を形成しており、その表面にはアルミ蒸着等の反射処理が施されている。
As shown in FIG. 6, the
又、図6に示すように、リフレクタ17の天面17Aの左右一対のハイビーム用反射面17aとロービーム用反射面17bの各上方位置には、光を透過させる透光孔17cがそれぞれ横方向に適当な間隔で形成されている。そして、このリフレクタ17の天面17Aの幅方向中央部と左右両端部の3箇所には、ネジボス17dが一体に突設されている。又、リフレクタ17の天面17Aの中央部の左右2箇所には、ボス状の受け部17eが一体に立設され、左右両端部の2箇所(ネジボス17dが設けられた2箇所)には、形状が異なる位置決めピン17f,17gがそれぞれ一体に立設されている。尚、図3及び図6に示すように、リフレクタ17の天面17Aの各透光孔17cの周囲には、遮光リブ17hが一体に立設されている。
Further, as shown in FIG. 6,
而して、リフレクタ17の天面17Aには、図7及び図8に示す1枚の基板19が水平に載置されて固定されるが、この基板19の下面(裏面)の内側2箇所(ハイビーム用反射面17aに対応する2箇所)には、ハイビーム用LED20が実装されており、左右両端部の外側2箇所(ロービーム用反射面17bに対応する2箇所)にはロービーム用LED21が実装されている(図8参照)。又、この基板19の下面(裏面)の左右両端部であって、二辺に面する位置には、ハイビーム用LED20とロービーム用LED21をそれぞれ独立に駆動制御するための点灯回路22が実装されている。尚、各点灯回路22は、DC−DCコンバータ等の電子部品を含んで構成されている。
Thus, the
更に、図8に示すように、基板19の中央部と左右両端部の3箇所(リフレクタ17の天面17Aに立設されたネジボス17dに対応する3箇所)には、円孔状のネジ挿通孔19aがそれぞれ形成されており、左右両端部の2箇所(リフレクタ17の天面17Aに立設された位置決めピン17f,17gに対応する2箇所)には、円孔状の位置決め孔19bと長孔状の位置決め孔19cが形成されている。
Furthermore, as shown in FIG. 8, circular holes are inserted into the
以上のように各2つのハイビーム用LED20とロービーム用LED21及び点灯回路22が実装された1枚の基板19は、図9に示すように、リフレクタ17の天面17A上に水平に載置されて固定される。具体的には、基板19は、各2つのネジボス17dと受け部17eによって水平に支持されて載置されるが、このとき、該基板19の左右両端部に形成された位置決め孔19b,19cにリフレクタ17の天面17Aの左右両端部に立設された位置決めピン17f,17gがそれぞれ挿通嵌合することによって、当該基板19がリフレクタ17に対して正確に位置決めされる。このように基板19がリフレクタ17に対して正確に位置決めされると、該基板19の幅方向中央と左右両端部の3箇所に形成されたネジ挿通孔19aがリフレクタ17の天面17Aの3箇所に立設されたネジボス17dに合致するとともに、基板19の下面に実装された各2つのハイビーム用LED20とロービーム用LED21は、リフレクタ17の天面17Aに形成された計4つの各透光孔17cの上方に位置する。尚、各2つのハイビーム用LED20とロービーム用LED21は、基板19の下面に、その光出射方向が下向きとなるように実装されている。
As described above, the
以上のように基板19がリフレクタ17の天面17A上に位置決めされて水平に載置されると、該基板19の幅方向中央部と左右両端部の計3箇所に形成されたネジ挿通孔19aに挿通するネジ23(図2及び図5参照)をリフレクタ17の天面17Aの3箇所に立設されたネジボス17dにねじ込むことによって、当該基板19がリフレクタ17に固定され、この基板19の固定状態においては、図2、図3及び図5に示すように、該基板19とリフレクタ17の天面17Aとの間には所定の隙間δが形成されており、基板19は、リフレクタ17の天面17Aから隙間δだけ浮いた状態で水平に固定されている。
As described above, when the
而して、図1に示すように、車両用灯具1の灯室4内の幅方向内側2箇所に配置された左右一対の各ハイビーム用ランプ5は、基板19に実装された各ハイビーム用LED20とリフレクタ17の幅方向内側に形成された各ハイビーム用反射面17aを含んで構成されている。又、車両用灯具1の灯室4内のハイビーム用ランプ5の外側2箇所に配置された左右一対の各ロービーム用ランプ6は、基板10に実装された各ロービーム用LED21とリフレクタ17の幅方向外側に形成された各ロービーム用反射面17bを含んで構成されている。
Thus, as shown in FIG. 1, a pair of left and right
ところで、内側2つのハイビーム用ランプ5と外側2つのロービーム用ランプ6は、当該車両用灯具1の幅方向中央に配置されたエーミング機構によって光軸が調整される。即ち、リフレクタ17とこれに固定された基板19は、図6に示す左右一対のピボット24によって上下に揺動可能に支持されており、エーミング機構は、図2に示すように、ハウジング2の幅方向中央に水平に挿通支持された調整ボルト25をリフレクタ17の幅方向中央に固定されたナット26に螺合挿通させることによって構成されている。
By the way, the optical axes of the two inner
従って、ハウジング2の背面側から調整ボルト25を回すと、該調整ボルト25に螺合するナット26が固定されたリフレクタ17が基板19と共に左右のピボット24を中心として上下に揺動するため、内側2つのハイビーム用ランプ5と外側2つのロービーム用ランプ6の上下方向の光軸調整がなされる。
Therefore, when the
而して、以上のように構成された車両用灯具1において、バッテリ等の不図示の電源から図9に示すコネクタ27及び複数のコード28を経て基板19の各2つのハイビーム用LED20とロービーム用LED21に電流がそれぞれ供給されると、各LED20,21が起動されて発光する。
Thus, in the
ところで、基板19に実装された点灯回路22は、前述のようにハイビーム用LED20とロービーム用LED21を個別に駆動制御するが、車両の走行状態によってロービーム用配光を形成する場合には、ロービーム用LED21を駆動する。すると、各ロービーム用LED21から下向きに出射する光は、リフレクタ17の天面17Aに形成された透光孔17cを通過してリフレクタ17の左右の各ロービーム用反射面17bで反射して車両前方へと向かい、透明なアウタレンズ3を透過して車両前方へと照射されることによってロービーム用配光を形成する。
By the way, the
又、ハイビーム用配光を形成する場合には、ハイビーム用LED20とロービーム用LED21が同時に駆動される。すると、各ハイビーム用LED20と各ロービーム用LED21からそれぞれ下向きに出射する光は、リフレクタ17の天面17Aに形成された各透光孔17cをそれぞれ通過してリフレクタ17の左右内側の各ハイビーム用反射面17aと左右外側の各ロービーム用反射面17bでそれぞれ反射して車両前方へと向かい、透明なアウタレンズ3を透過して車両前方へと照射されることによってハイビーム用配光を形成する。
When forming a high beam light distribution, the
以上のように、本実施の形態に係る車両用灯具1においては、従来は別々の基板にそれぞれ実装されていたハイビーム用LED20とロービーム用LED21及び点灯回路22を1枚の共通の基板19上に実装したため、部品点数を削減して構造の単純化とコストダウン及び軽量化を図ることができる。尚、当該車両用前照灯1に対して適用される規格(例えば、JIS規格)を満足することができる程度の低い電流を各LED20,21に流すことによって、各LED20,21の発熱量を低く抑えることができるため、従来必要であったヒートシンクを省略することができ、更なる部品点数の削減とこれに伴う構造単純化とコストダウン及び軽量化を図ることができる。
As described above, in the
又、本実施の形態に係る車両用灯具1においては、ハイビーム用LED20とこれに対応するリフレクタ17の反射面17aを含むハイビーム用ランプ5と、ロービーム用LED21とこれに対応するリフレクタ17の反射面17bを含むロービーム用ランプ6とを幅方向に計4つ並設し、これらのハイビーム用ランプ5とロービーム用ランプ6の点灯を点灯回路22によって個別に制御するようにしたため、当該車両用灯具1の配光をハイビーム又はロービームに切り換えることができる。
Further, in the
更に、本実施の形態に係る車両用灯具1においては、基板19をリフレクタ17の天面17Aから隙間δだけ浮かせた状態で設置するとともに、ハイビームランプ5とロービーム用ランプ6をそれぞれ独立して個別に駆動制御する点灯回路22を基板19の熱源であるLED20,21から離れた左右両端部の二辺に面する位置にそれぞれ配置したため、各点灯回路22がLED20,21から受ける熱的影響を抑制することができるとともに、各点灯回路22の放熱性を高めてそれらの温度上昇を抑えることができる。
Further, in the
その他、本実施の形態に係る車両用灯具1においては、基板19をリフレクタ17の天面17Aから浮かせて配置したため、該基板19の放熱性が高められる。又、リフレクタ17の天面17Aの各LED20,21からの光が通過する透光孔17cの周囲に遮光リブ17hを立設したため(図3参照)、各LED20,21から出射する光の各透光孔17cからの漏れが抑制されて光の利用効率が高められるという効果も得られる。又、リブ17hを各LED20の配置領域と各点灯回路22の配置領域との間に設けて境界としたため、各LED20と各点灯回路22のそれぞれにおいて発生する熱が相互に影響し合う不具合を軽減することができる。
In addition, in the
尚、以上は本発明を自動二輪車用の前照灯に対して適用した形態について説明したが、本発明は、自動車の前部左右に配置される前照灯に対しても同様に適用可能であることは勿論である。 Although the present invention has been described with respect to a form in which the present invention is applied to a headlight for a motorcycle, the present invention can be similarly applied to headlights arranged on the left and right sides of a front portion of an automobile. Of course there is.
1 車両用灯具
2 ハウジング
3 アウタレンズ
4 灯室
5 ハイビーム用ランプ
6 ロービーム用ランプ
7 ターンシグナルランプ
8 ポジションランプ
9 バルブ
10 基板
11 LED
12 導光体
17 リフレクタ
17A リフレクタの天面
17a リフレクタのハイビーム用反射面
17b リフレクタのロービーム用反射面
17c リフレクタの透光孔
17h リフレクタの遮光リブ
18 エクステンション
19 基板
20 ハイビーム用LED
21 ロービーム用LED
22 点灯回路
δ 基板とリフレクタの天面との間の隙間
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
21 Low beam LED
22 Lighting circuit δ Clearance between the substrate and the top of the reflector
Claims (5)
前記LEDとこれを駆動制御する点灯回路とを1枚の共通の前記基板上に実装したことを特徴とする車両用前照灯。 A vehicle in which an LED as a light source, a substrate on which the LED is mounted, and a reflector that reflects light emitted from the LED toward the front of the vehicle are housed in a lamp chamber defined by an outer lens that covers the housing and its front opening. For headlamps,
A vehicular headlamp characterized in that the LED and a lighting circuit for driving and controlling the LED are mounted on one common board.
3. The substrate is arranged so as to float from the top surface of the reflector, and a light-shielding rib is erected around a translucent hole through which light from each LED on the top surface of the reflector passes. The vehicle headlamp according to any one of?
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