JP2019033061A - Vehicle lamp fitting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用灯具に関し、特に半導体発光素子を光源とする車両用灯具に関する。 The present invention relates to a vehicular lamp, and more particularly to a vehicular lamp that uses a semiconductor light emitting element as a light source.
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。車両用灯具の光源として半導体発光素子を用いる場合、半導体発光素子の発光を最大限利用することにより、車両用灯具に要求される光量レベルを満足する必要がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicular lamp using a semiconductor light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode) as a light source is known. When a semiconductor light emitting element is used as a light source of a vehicular lamp, it is necessary to satisfy a light quantity level required for the vehicular lamp by making maximum use of light emitted from the semiconductor light emitting element.
一般に、半導体発光素子は、高出力を得るために大きな電流を供給すると発熱が増えるが、発熱によって素子が高温になると発光効率が低下する。そのため、半導体発光素子からの熱を効率良く放熱するために、種々の車両用灯具の放熱構造が提案されている。 In general, a semiconductor light emitting device generates heat when a large current is supplied in order to obtain a high output. However, when the temperature of the device becomes high due to heat generation, the light emission efficiency decreases. Therefore, various heat dissipation structures for vehicle lamps have been proposed in order to efficiently dissipate heat from the semiconductor light emitting element.
例えば、半導体発光素子の支持部材と、アウターレンズと灯具ボディから成る灯室の外側に露出するヒートシンクとをヒートパイプにより連結した放熱構造が提案されている(例えば特許文献1参照)。 For example, a heat dissipation structure has been proposed in which a support member for a semiconductor light emitting element and a heat sink exposed to the outside of a lamp chamber composed of an outer lens and a lamp body are connected by a heat pipe (see, for example, Patent Document 1).
上記のようなヒートパイプを用いた放熱構造では、半導体発光素子から発生した熱を該ヒートパイプを介して灯室外に効率的に放熱できるが、エイミング調整のために灯具ユニットを傾動させるときに、ヒートパイプによって灯具ユニットの運動が阻害され、好適にエイミング調整を行うことが難しくなるおそれがある。 In the heat dissipation structure using the heat pipe as described above, the heat generated from the semiconductor light emitting element can be efficiently dissipated outside the lamp chamber through the heat pipe, but when tilting the lamp unit for aiming adjustment, The movement of the lamp unit may be hindered by the heat pipe, and it may be difficult to appropriately perform aiming adjustment.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体発光素子から発生した熱を効率的に灯室外に放熱できるとともに、エイミング調整を好適に行うことの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 such circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicular lamp that can efficiently dissipate heat generated from a semiconductor light emitting element to the outside of the lamp chamber and can suitably perform aiming adjustment. There is to do.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、アウターレンズと灯具ボディとを含んで形成された灯室内に、半導体発光素子を光源とする灯具ユニットが収容される。この車両用灯具は、一部が灯室の外部に露出するように灯具ボディに取り付けられたヒートシンクと、半導体発光素子を支持する光源支持部材であって、ヒートシンクに傾動可能に支持される光源支持部材と、光源支持部材とヒートシンクとを連結する螺旋形状のヒートパイプとを備える。 In order to solve the above-described problems, in a vehicle lamp according to an aspect of the present invention, a lamp unit using a semiconductor light emitting element as a light source is housed in a lamp chamber formed including an outer lens and a lamp body. The vehicle lamp includes a heat sink attached to the lamp body so that a part of the lamp is exposed to the outside of the lamp chamber, and a light source support member that supports the semiconductor light emitting element, and is supported by the heat sink so as to be tiltable. A member, and a spiral heat pipe connecting the light source support member and the heat sink.
ヒートパイプは、螺旋の径が光源支持部材とヒートシンクとの間で変化するよう形成されてもよい。 The heat pipe may be formed such that the diameter of the spiral changes between the light source support member and the heat sink.
ヒートパイプは、螺旋のピッチが光源支持部材とヒートシンクとの間で変化するよう形成されてもよい。 The heat pipe may be formed such that the pitch of the spiral changes between the light source support member and the heat sink.
光源支持部材に固定され、ヒートパイプの一端部が接続された受熱板と、ヒートシンクに固定され、ヒートパイプの他端部が接続された放熱板と、をさらに備えてもよい。 A heat receiving plate fixed to the light source support member and connected to one end of the heat pipe, and a heat radiating plate fixed to the heat sink and connected to the other end of the heat pipe may be further provided.
放熱板は、自身をヒートシンクに固定するための固定部を備え、固定部は、放熱板に対する法線方向から放熱板および受熱板を見たときに、受熱板の外縁部より外側に位置してもよい。 The heat sink has a fixing portion for fixing itself to the heat sink, and the fixing portion is located outside the outer edge portion of the heat receiving plate when the heat sink and the heat receiving plate are viewed from the normal direction to the heat sink. Also good.
固定部は放熱板の角部に設けられており、受熱板および放熱板は矩形状であり、受熱板の横辺の長さをA、縦辺の長さをB、放熱板の横辺の長さをA’、縦辺の長さをB’としたときに、受熱板および放熱板は、
A’>AまたはB’>B
を満たすように形成されてもよい。
The fixing portion is provided at the corner of the heat sink, the heat receiving plate and the heat sink are rectangular, the length of the horizontal side of the heat receiving plate is A, the length of the vertical side is B, the length of the horizontal side of the heat sink When the length is A ′ and the length of the vertical side is B ′, the heat receiving plate and the heat radiating plate are
A '> A or B'> B
It may be formed so as to satisfy.
ヒートパイプは、第1ヒートパイプと、第1ヒートパイプよりも螺旋の径が小さい第2ヒートパイプとを含み、第2ヒートパイプは、第1ヒートパイプの内側に配置されてもよい。 The heat pipe may include a first heat pipe and a second heat pipe having a spiral diameter smaller than that of the first heat pipe, and the second heat pipe may be disposed inside the first heat pipe.
本発明によれば、半導体発光素子から発生した熱を効率的に灯室外に放熱できるとともに、エイミング調整を好適に行うことのできる車両用灯具を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to thermally radiate the heat | fever generate | occur | produced from the semiconductor light-emitting element outside a lamp chamber, the vehicle lamp which can perform aiming adjustment suitably can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る車両用灯具について詳細に説明する。なお、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは車両用灯具が車両に装着されたときの姿勢における方向を意味する。 Hereinafter, a vehicular lamp according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification, when terms indicating directions such as “up”, “down”, “front”, “back”, “left”, “right”, “inside”, “outside”, etc. are used, It means the direction in the posture when the vehicular lamp is mounted on the vehicle.
図1は、本発明の実施の形態に係る車両用灯具10の概略断面図である。図1に示すように、車両用灯具10は、前面が開放した樹脂製の灯具ボディ11と、透光性材料により形成され、灯具ボディ11の前面を気密的に覆うアウターレンズ12とを含んで構成された灯室13内に、半導体発光素子を光源とする灯具ユニット18が収容された構成となっている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a
灯具ユニット18は、光源としてのLED20と、LED20を支持するLED支持部材21と、LED20から出射された光を制御する投影レンズ22と、LED20の前方(照射方向)に投影レンズ22を支持するレンズ支持部23とを備える。灯具ユニット18は、LED支持部材21の前面21a上に搭載されたLED20からの直接光を投影レンズにより投影する所謂直射型の灯具ユニットである。なお、灯具ユニット18類は直射型に限定されず、例えばLEDからの光をリフレクタで反射し、反射光を投影レンズで投影する所謂プロジェクタ型の灯具ユニットであってもよい。
The
車両用灯具10はさらに、LED20から発生した熱を灯室13の外側に放熱するためのヒートシンク25を備える。ヒートシンク25は、アルミ等の高熱伝導率の金属によって形成され、平板状のベース部26と、ベース部26の後面26a上に所定の間隔で立設された複数の平板状の放熱フィン27とから成る。なお、放熱フィン27の形状は特に平板状に限定されず、柱状のフィンであってもよい。
The
図1に示すように、ヒートシンク25は、その一部である複数の放熱フィン27が灯室13の外部に露出するように灯具ボディ11に取り付けられる。灯具ボディ11の後面11aには開口部11bが設けられており、ヒートシンク25は、ベース部26がその開口部11bを気密的に覆うように灯具ボディ11の後面11aに取り付けられる。
As shown in FIG. 1, the
図2は、灯具ユニット18およびヒートシンク25を斜め前方から見た斜視図である。図3は、灯具ユニット18およびヒートシンク25を斜め後方から見た斜視図である。図1乃至図3に示すように、灯具ユニット18は、エイミング機構30により、ヒートシンク25に対して上下方向および左右方向に傾動可能に支持される。
FIG. 2 is a perspective view of the
エイミング機構30は、ヒートシンク25のベース部26の前面26bから灯具ユニット18のLED支持部材21に延在する第1エイミングスクリュー31と、第2エイミングスクリュー32と、支持ロッド33とを備える。第1エイミングスクリュー31は、その基端部が灯具前方から見てヒートシンク25のベース部26の右上部分に回転可能に支持されており、その先端部が灯具前方から見てLED支持部材21の右上部分に設けられた第1エイミングナット34に螺合している。第2エイミングスクリュー32は、その基端部が灯具前方から見てヒートシンク25のベース部26の左下部分に回転可能に支持されており、その先端部が灯具前方から見てLED支持部材21の左下部分に設けられた第2エイミングナット35に螺合している。支持ロッド33は、その基端部が灯具前方から見てヒートシンク25のベース部26の左上部分に支持されており、その先端部が灯具前方から見てLED支持部材21の左上部分に設けられた玉継手36に取り付けられている。
The aiming
第1エイミングスクリュー31を回転させると、玉継手36を支点としてLED支持部材21を左右方向に傾動させることができる。また、第2エイミングスクリュー32を回転させると、玉継手36を支点としてLED支持部材21を上下方向に傾動させることができる。このようにエイミング機構30を用いてヒートシンク25に対してLED支持部材21を上下左右に傾動することで、灯具ユニット18のエイミング調整(光軸調整)を行うことができる。
When the first aiming
図1乃至図3に示すように、本実施形態に係る車両用灯具10では、LED20が搭載されるLED支持部材21とヒートシンク25とが離間している。LED20から発生した熱をヒートシンク25に伝えるために、車両用灯具10は、LED支持部材21とヒートシンク25とを連結する螺旋形状のヒートパイプ40を備える。
As shown in FIG. 1 thru | or FIG. 3, in the
LED支持部材21の後面21b上には、LED20から発生した熱をヒートパイプ40に伝熱するための受熱板41が固定されている。この受熱板41は、熱伝導率の高いアルミ合金や銅で形成された板状体であり、表面処理としてニッケルメッキが施されていてもよい。ヒートパイプ40のLED支持部材側の端部は、ハンダ付けなどの伝熱ロスの少ない方法で受熱板41に接続される。ヒートパイプ40の受熱板41への接続を確実にするために、半円筒形状に形成された金属製の固定部材42が用いられてもよい。また、伝熱性を高めるために、ヒートパイプ40と受熱板41との間にグリスが塗布されてもよい。
A
ヒートシンク25のベース部26の前面26b上には、ヒートパイプ40からの熱をヒートシンク25に伝熱するための放熱板43が固定されている。この放熱板43は、熱伝導率の高いアルミ合金や銅で形成された板状体であり、表面処理としてニッケルメッキが施されていてもよい。ヒートパイプ40のヒートシンク側の端部は、ハンダ付けなどの伝熱ロスの少ない方法で放熱板43に接続される。ヒートパイプ40の放熱板43への接続を確実にするために、半円筒形状に形成された金属製の固定部材44が用いられてもよい。また、伝熱性を高めるために、ヒートパイプ40と放熱板43との間にグリスが塗布されてもよい。
A
以上のように構成された本実施形態に係る車両用灯具10では、LED20から発生した熱は、LED支持部材21、受熱板41を介してヒートパイプ40に伝熱する。ヒートパイプ40を伝わった熱は、放熱板43を介してヒートシンク25に伝熱し、灯室13の外部に露出した放熱フィン27から外部空間に放熱される。これにより、LED20の温度上昇を抑制してLED20の発光効率を高めることができる。
In the
本実施形態に係る車両用灯具10において、ヒートパイプ40並びにヒートパイプ40の両端にそれぞれ接続された受熱板41および放熱板43は、LED20から発生した熱をヒートシンク25に伝熱するための「伝熱ユニット」を構成している。
In the
ここで、本実施形態に係る車両用灯具10では、螺旋形状のヒートパイプ40を用いている。例えば可撓性の低い直線状のヒートパイプを用いた場合、エイミング調整のために灯具ユニット18を上下左右に傾動させる際に、ヒートパイプによって灯具ユニット18の運動が阻害され、好適にエイミング調整を行うことが難しくなるおそれがある。本実施形態で用いた螺旋形状のヒートパイプ40は、直線状のヒートパイプと比較して可撓性が高まるので、エイミング調整の際に灯具ユニット18の動きに追従しやすくなり、エイミング調整を好適に行うことが可能となる。
Here, in the
螺旋形状のヒートパイプ40は、上下方向および左右方向に±10度程度のエイミング調整に追従可能に形成されることが好ましい。ヒートパイプ40の追従性は、ヒートパイプ40を構成する材質、螺旋の径やピッチを変えることに調整することができる。
The
図1乃至図3に示す実施形態では、ヒートパイプ40の螺旋の径はLED支持部材21とヒートシンク25の間で一定であるが、ヒートパイプ40の螺旋の径はLED支持部材21とヒートシンク25の間で変化するよう形成されてもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the spiral diameter of the
また、図1乃至図3に示す実施形態では、ヒートパイプ40の螺旋のピッチはLED支持部材21とヒートシンク25の間で一定であるが、ヒートパイプ40の螺旋のピッチはLED支持部材21とヒートシンク25の間で変化するよう形成されてもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the helical pitch of the
また、上述の実施形態では、LED支持部材21とヒートシンク25の間に一つのヒートパイプ40を設けたが、放熱効率を高めるために複数のヒートパイプ40が設けられてもよい。
In the above-described embodiment, one
図4は、ヒートシンク25に伝熱ユニット45を取り付けた状態を示す概略正面図である。灯具ユニット18を組み立てる手順を簡単に説明すると、まず、ヒートパイプ40の両端にそれぞれ受熱板41および放熱板43を接続し、伝熱ユニット45を組み立てる。その後、ヒートシンク25のベース部26の前面26b上に放熱板43を固定することにより、伝熱ユニット45をヒートシンク25に組み付ける。その後、LED20が搭載されたLED支持部材21の後面に受熱板41を固定し、第1エイミングナット34、第2エイミングナット35および玉継手36を介して、LED支持部材21を第1エイミングスクリュー31、第2エイミングスクリュー32および支持ロッド33に取り付ける。その後、投影レンズ22およびレンズ支持部23をLED支持部材21の前面21a上に搭載して灯具ユニット18が完成する。
FIG. 4 is a schematic front view showing a state in which the
放熱板43は、その角部に自身をヒートシンク25のベース部26に固定するための固定部43aを有する。本実施形態では、固定部43aには貫通孔が形成されており、該貫通孔に挿通されたネジ(図示せず)によりベース部26に固定される。
The
図4から分かるように、放熱板43の固定部43aは、放熱板43に対する法線方向から放熱板43および受熱板41を見たときに、受熱板41の外縁部より外側に位置している。このように放熱板43の固定部43aを受熱板41の外縁部より外側に位置させることにより、放熱板43をヒートシンク25のベース部26に固定するためのネジ締めが容易となるので、灯具ユニット18の組付性を向上することができる。
As can be seen from FIG. 4, the fixing
図5は、受熱板41と放熱板43の寸法の条件を説明するための図である。ここでは、受熱板41および放熱板43は矩形状であり、受熱板41の横辺の長さをA、縦辺の長さをB、放熱板43の横辺の長さをA’、縦辺の長さをB’とする。
FIG. 5 is a diagram for explaining the dimensional conditions of the
図5では、受熱板41の寸法と放熱板43の寸法の大小に応じて、4つのパターンを検討している。4つのパターンは以下の通りである。
パターン1:A’>A且つB’<B
パターン2:A’>A且つB’>B
パターン3:A’<A且つB’<B
パターン4:A’<A且つB’>B
In FIG. 5, four patterns are examined according to the size of the
Pattern 1: A ′> A and B ′ <B
Pattern 2: A ′> A and B ′> B
Pattern 3: A ′ <A and B ′ <B
Pattern 4: A ′ <A and B′> B
図5に示すように、パターン1(A’>A且つB’<B)の場合、放熱板43に対する法線方向から放熱板43および受熱板41を見たときに、放熱板43の固定部43aが受熱板41の外縁部より外側に位置している。また、パターン2(A’>A且つB’>B)の場合も、放熱板43に対する法線方向から放熱板43および受熱板41を見たときに、放熱板43の固定部43aが受熱板41の外縁部より外側に位置している。また、パターン4(A’<A且つB’>B)の場合も、放熱板43に対する法線方向から放熱板43および受熱板41を見たときに、放熱板43の固定部43aが受熱板41の外縁部より外側に位置している。一方、パターン3(A’<A且つB’<B)の場合、放熱板43に対する法線方向から放熱板43および受熱板41を見たときに、放熱板43の全体が受熱板41の後ろに隠れ、放熱板43の固定部43aが受熱板41の外縁部より外側に位置していない。
As shown in FIG. 5, in the case of pattern 1 (A ′> A and B ′ <B), when the
以上をまとめると、
A’>AまたはB’>B
を満たすように受熱板41および放熱板43を形成することにより、放熱板43の角部に形成された固定部43aを受熱板41の外縁部より外側に位置させることができ、灯具ユニット18の組付性を向上することができる。
In summary,
A '> A or B'> B
By forming the
図6は、本発明の別の実施形態に係る車両用灯具50の概略断面図である。図6に示す車両用灯具50において、図1に示す車両用灯具10と同一または対応する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a
本実施形態に係る車両用灯具50は、2本の螺旋形状のヒートパイプ(第1ヒートパイプ51および第2ヒートパイプ52)を備える点が図1に示す車両用灯具10と異なる。第2ヒートパイプ52は、第1ヒートパイプ51よりも螺旋の径が小さい。この第2ヒートパイプ52は、図6に示すように、第1ヒートパイプ51の内側に配置される。第1ヒートパイプ51および第2ヒートパイプ52の両端は、それぞれ受熱板41および放熱板43に接続されている。
The
このように2本の螺旋形状のヒートパイプを用いることにより、図1に示す車両用灯具10のようにヒートパイプが1本の場合よりも、熱輸送量が増加するので、放熱効率を高めることができる。必要な熱輸送量に応じて2本のヒートパイプは異なる径としてもよい。
By using two spiral heat pipes in this way, the amount of heat transport increases as compared to the case of a single heat pipe such as the
また、本実施形態では、螺旋径の大きな第1ヒートパイプ51の内側に螺旋径の小さな第2ヒートパイプ52を配置する構成をとっているので、例えば2本のヒートパイプを並べて配置した場合と比較して省スペース化を図ることができる。
Moreover, in this embodiment, since it has taken the structure which arrange | positions the
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiment. It should be understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention.
10,50 車両用灯具、 11 灯具ボディ、 13 灯室、 18 灯具ユニット、 20 LED、 21 LED支持部材、 22 投影レンズ、 23 レンズ支持部、 25 ヒートシンク、 26 ベース部、 27 放熱フィン、 30 エイミング機構、 31 第1エイミングスクリュー、 32 第2エイミングスクリュー、 33 支持ロッド、 36 玉継手、 40 ヒートパイプ、 41 受熱板、 43 放熱板、 45 伝熱ユニット、 51 第1ヒートパイプ、 52 第2ヒートパイプ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
一部が前記灯室の外部に露出するように前記灯具ボディに取り付けられたヒートシンクと、
前記半導体発光素子を支持する光源支持部材であって、前記ヒートシンクに傾動可能に支持される光源支持部材と、
前記光源支持部材と前記ヒートシンクとを連結する螺旋形状のヒートパイプと、
を備えることを特徴とする車両用灯具。 A vehicular lamp in which a lamp unit using a semiconductor light emitting element as a light source is housed in a lamp chamber formed including an outer lens and a lamp body,
A heat sink attached to the lamp body such that a portion is exposed to the outside of the lamp chamber;
A light source support member for supporting the semiconductor light emitting element, wherein the light source support member is tiltably supported by the heat sink;
A helical heat pipe connecting the light source support member and the heat sink;
A vehicular lamp characterized by comprising:
前記ヒートシンクに固定され、前記ヒートパイプの他端部が接続された放熱板と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の車両用灯具。 A heat receiving plate fixed to the light source support member and connected to one end of the heat pipe;
A heat sink fixed to the heat sink and connected to the other end of the heat pipe;
The vehicular lamp according to claim 1, further comprising:
前記固定部は、前記放熱板に対する法線方向から前記放熱板および前記受熱板を見たときに、前記受熱板の外縁部より外側に位置することを特徴とする請求項4に記載の車両用灯具。 The heat radiating plate includes a fixing portion for fixing itself to the heat sink,
5. The vehicle according to claim 4, wherein the fixing portion is located outside an outer edge portion of the heat receiving plate when the heat radiating plate and the heat receiving plate are viewed from a normal direction to the heat radiating plate. Light fixture.
前記受熱板および前記放熱板は矩形状であり、
前記受熱板の横辺の長さをA、縦辺の長さをB、前記放熱板の横辺の長さをA’、縦辺の長さをB’としたときに、前記受熱板および前記放熱板は、
A’>AまたはB’>B
を満たすように形成されることを特徴とする請求項5に記載の車両用灯具。 The fixed portion is provided at a corner of the heat sink,
The heat receiving plate and the heat radiating plate are rectangular,
When the length of the horizontal side of the heat receiving plate is A, the length of the vertical side is B, the length of the horizontal side of the heat sink is A ′, and the length of the vertical side is B ′, the heat receiving plate and The heat sink is
A '> A or B'> B
The vehicular lamp according to claim 5, wherein the vehicular lamp is formed so as to satisfy the above.
前記第2ヒートパイプは、前記第1ヒートパイプの内側に配置されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の車両用灯具。 The heat pipe includes a first heat pipe and a second heat pipe having a smaller spiral diameter than the first heat pipe,
The vehicular lamp according to any one of claims 1 to 6, wherein the second heat pipe is disposed inside the first heat pipe.
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