JP2023114139A

JP2023114139A - 車輌用前照灯

Info

Publication number: JP2023114139A
Application number: JP2022016308A
Authority: JP
Inventors: 憲亮池田; Noriaki Ikeda
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2022-02-04
Filing date: 2022-02-04
Publication date: 2023-08-17

Abstract

【課題】投影レンズの中心軸方向における小型化を図る。
【解決手段】光源に電力を供給するための基板と、光源から出射された光が透過される投影レンズと、投影レンズを保持するレンズホルダーと、光源の駆動時に発生する熱が伝達されると共に伝達された熱を放出するヒートシンクとを備え、レンズホルダーとヒートシンクは投影レンズの中心軸方向に直交する方向において少なくとも一部が重なる状態で位置された。これにより、投影レンズの中心軸方向においてレンズホルダーとヒートシンクを合わせた分の配置スペースが小さくなるため、投影レンズの中心軸方向における小型化を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は光源の駆動時に発生する熱を放出するヒートシンクを備えた車輌用前照灯についての技術分野に関する。

車輌用前照灯には、カバーとランプハウジングによって構成された灯具外筐の内部に光を出射する光源が配置され、光源から出射される光を制御して外部へ向けて照射するタイプがある。このような車輌用前照灯には光源の駆動時に発生する熱を放出するヒートシンクと光源から出射される光を制御する投影レンズと投影レンズを保持するレンズホルダーとを備えた構成にされたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された車輌用前照灯においては、光源から出射された光を反射するリフレクターと投影レンズを保持するレンズホルダーとが一体に形成され、光源から出射されリフレクターで反射された光が投影レンズによって制御されて平行光にされ外部へ向けて照射される。

特開２０２１－９７７０号公報

ところで、上記のような車輌用前照灯においては、灯具外筐の内部に光源や投影レンズやレンズホルダーの他に、例えば、光を反射するリフレクターや光源から出射された光の一部を遮蔽するシェード等の各部材が配置されるため、各部材の配置状態等によっては大型化を来たすことがある。特に、投影レンズの中心軸方向においては光を制御する各部材が並んで配置されることが多く、投影レンズの中心軸方向における大型化を来し易くなってしまう。

そこで、本発明車輌用前照灯は、投影レンズの中心軸方向における小型化を図ることを目的とする。

本発明に係る車輌用前照灯は、光源に電力を供給するための基板と、前記光源から出射された光が透過される投影レンズと、前記投影レンズを保持するレンズホルダーと、前記光源の駆動時に発生する熱が伝達されると共に伝達された熱を放出するヒートシンクとを備え、前記レンズホルダーと前記ヒートシンクは前記投影レンズの中心軸方向に直交する方向において少なくとも一部が重なる状態で位置されたものである。

これにより、投影レンズの中心軸方向においてレンズホルダーとヒートシンクを合わせた分の配置スペースが小さくなる。

本発明によれば、投影レンズの中心軸方向においてレンズホルダーとヒートシンクを合わせた分の配置スペースが小さくなるため、投影レンズの中心軸方向における小型化を図ることができる。

図２乃至図５と共に本発明車輌用前照灯の実施の形態を示すものであり、本図は、車輌用前照灯の断面図である。ランプユニットの分解斜視図である。ランプユニットの斜視図である。複合機能部材の正面図である。第１の光源と第２の光源から出射される光の経路を示す模式図である。

以下に、本発明車輌用前照灯を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

以下には、本発明車輌用前照灯をヘッドランプに適用した例について説明する。但し、本発明車輌用前照灯はフォグランプにも適用することが可能である。

車輌用前照灯１は前端に開口を有するランプハウジング２とランプハウジング２の開口を閉塞するカバー３とを備えている（図１参照）。ランプハウジング２とカバー３によって灯具外筐４が構成され、灯具外筐４の内部空間が灯室５として形成されている。

灯室５にはランプユニット６が配置されている。ランプユニット６は複合機能部材７と基板８とレンズホルダー９と投影レンズ１０と第１の制御レンズ１１と第２の制御レンズ１２を有している（図１乃至図３参照）。

複合機能部材７はヒートシンク１３とシェード１４が、例えば、押出成形によって一体に形成されて成る（図１、図２及び図４参照）。複合機能部材７は金属材料によって形成されている。

ヒートシンク１３は前後方向に貫通された環状のベース部１５とベース部１５の外周面から突出された複数の放熱フィン１６とによって構成されている。ヒートシンク１３におけるベース部１５の内部の空間は配置空間１７として形成されている。

ベース部１５は、例えば、八角形状に形成されている。但し、ベース部１５は八角形状以外の他の形状、例えば、円形状や楕円形状や矩形状等に形成されていてもよい。また、ベース部１５は環状以外の形状、例えば、下方や上方に開口されたコ字状や円弧面状等の内部に空間が形成されるような他の形状に形成されていてもよい。ベース部１５は後面が取付面１５ａとして形成されている。

放熱フィン１６は、例えば、前後方向が長手方向にされた長方形の板状に形成されている。但し、放熱フィン１６は板状であれば他の形状であってもよい。複数の放熱フィン１６はベース部１５の周方向に離隔して位置されている。放熱フィン１６はベース部１５の前端から後端までの位置から突出され、前後方向における長さがベース部１５からの突出方向における幅より長くされている。放熱フィン１６は前後方向における長さが長くされることにより放熱面積が大きくされている。

ヒートシンク１３においては、例えば、ベース部１５の下端部の一部からは放熱フィン１５が突出されておらず、この部分が下方に開口された空間１５ｂとして形成されている。空間１５ｂには基板８に接続される図示しないコネクターが配置される。コネクターは図示しないケーブルを介して図示しない制御回路に接続されている。

シェード１４はベース部１５の内部に位置され、上下方向を向く略平板状に形成されている。シェード１４はベース部１５の左右両側面部間に亘って設けられ、シェード１４によって配置空間１７が上下に略２等分されている（図４参照）。従って、配置空間１７は上側の第１の空間１７ａと下側の第２の空間１７ｂによって構成される。シェード１４には左右方向における中央部に段差１４ａが形成されている。段差１４ａは配光パターンにおけるカットラインの中央部の相当する部分である。

上記のように、複合機能部材７はヒートシンク１３とシェード１４が押出成形により形成されることにより、ヒートシンク１３とシェード１４が一体成形によって一つの工程で形成されるため、ヒートシンク１３とシェード１４を容易に形成することが可能になり車輌用前照灯１の製造時間の短縮化及び製造時における工数の低減化を図ることができる。

基板８は前後方向を向く取付板１８の前面に取り付けられている（図１及び図２参照）。基板８は、例えば、フレキシブルプリント配線板であり、左右方向に延びる第１の電力供給部８ａと上下方向に延びる第２の電力供給部８ｂとを有し、下端部が接続端子部８ｃとして設けられている。

第１の電力供給部８ａには、例えば、三つの第１の光源１９が左右に離隔した状態で接続され、第２の電力供給部８ｂには、例えば、上端部に一つの第２の光源２０が接続されている。第１の光源１９と第２の光源２０としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられている。第１の光源１９はロービーム用の光源であり、第２の光源２０はハイビーム用の光源であり、ハイビームの照射時には全ての第１の光源１９と第２の光源２０が点灯状態にされ、ロービームの照射時には第１の光源１９のみが点灯状態にされる。

第１の光源１９と第２の光源２０はそれぞれ第１の電力供給部８ａと第２の電力供給部８ｂに接続された状態において取付板１８の前面に搭載されている。

取付板１８はヒートシンク１３の取付面１５ａに取り付けられている。従って、基板８はヒートシンク１３の後端側に配置されている。尚、車輌用前照灯１においては、取付板１８が設けられず、基板８がヒートシンク１３の取付面１５ａに取り付けられた構成にされていてもよい。この場合には、第１の光源１９と第２の光源２０がそれぞれ第１の電力供給部８ａと第２の電力供給部８ｂに搭載される。

取付板１８が取付面１５ａに取り付けられた状態においては、第１の光源１９がヒートシンク１３の第１の空間１７ａに対応して位置され、第２の光源２０がヒートシンク１３の第２の空間１７ｂに対応して位置される。取付板１８が取付面１５ａに取り付けられた状態においては、基板８の接続端子部８ｃがコネクターに接続される。従って、第１の光源１９と第２の光源２０の点消灯制御が制御回路によって行われる。

レンズホルダー９は前側の部分が前後に貫通された環状部２１として設けられ環状部２１より後側の部分が環状部２１から後方に突出された突状部２２として設けられている。突状部２２は環状部２１の下端部以外の部分から後方に突出されている。突状部２２の左右両端部にはそれぞれ後方に開口された挿入スリット２２ａが形成されている。突状部２２は挿入スリット２２ａより上側の部分が第１のレンズ取付部２２ｂとして設けられ挿入スリット２２ａより下側の部分が第２のレンズ取付部２２ｃとして設けられている。

投影レンズ１０は入射された光を平行光にする機能を有している。投影レンズ１０はレンズホルダー９の前面に接着等によって取り付けられている。

第１の制御レンズ１１と第２の制御レンズ１２はそれぞれレンズホルダー９の第１のレンズ取付部２２ｂと第２のレンズ取付部２２ｃに接着等によって取り付けられている。第１の制御レンズ１１と第２の制御レンズ１２はそれぞれ第１のレンズ取付部２２ｂと第２のレンズ取付部２２ｃの各後面に取り付けられている。第１の制御レンズ１１と第２の制御レンズ１２はレンズホルダー９に取り付けられた状態において上下に離隔した状態で位置されている。

第１の制御レンズ１１は第１の光源１９から出射された光を投影レンズ１０へ向けて集光する機能を有し、第２の制御レンズ１２は第２の光源２０から出射された光を投影レンズ１０へ向けて集光する機能を有している。

上記のようにレンズホルダー９に投影レンズ１０と第１の制御レンズ１１と第２の制御レンズ１２が取り付けられた状態において、レンズホルダー９の一部と第１の制御レンズ１１と第２の制御レンズ１２とが複合機能部材７におけるヒートシンク１３の配置空間１７に前側から挿入され、突状部２２がヒートシンク１３のベース部１５にネジ止めや接着等によって取り付けられる。このときシェード１４が第１の制御レンズ１１と第２の制御レンズ１２の間から突状部２２の二つの挿入スリット２２ａに挿入される。従って、レンズホルダー９は第１のレンズ取付部２２ｂが第１の空間１７ａに位置され第２のレンズ取付部２２ｃが第２の空間１７ｂに位置され、第１の制御レンズ１１が第１の空間１７ａに位置され第２の制御レンズ１２が第２の空間１７ｂに位置される。

このようにレンズホルダー９は突状部２２が配置空間１７に配置されるため、レンズホルダー９とヒートシンク１３は投影レンズ１０の中心軸Ｍ方向（前後方向）に直交する方向において少なくとも一部が重なる状態で位置される（図１参照）。重なる部分を図１にＰで示す。

尚、複合機能部材７に対するレンズホルダー９の取付においては、シェード１４と二つの挿入スリット２２ａが位置決め部として機能し、シェード１４が挿入スリット２２ａに挿入されることにより複合機能部材７に対するレンズホルダー９の位置決めが行われるようにされていてもよい。

上記のように、車輌用前照灯１においては、第１の光源１９から出射された光を制御する第１の制御レンズ１１と第２の光源２０から出射された光を制御する第２の制御レンズ１２とが設けられ、第１の制御レンズ１１と第２の制御レンズ１２がベース部１５の内部においてシェード１４を挟んで反対側に配置されている。

従って、ベース部１５の内部空間が第１の制御レンズ１１と第２の制御レンズ１２の配置スペースとして用いられるため、車輌用前照灯１の小型化を確保した上で高機能化を図ることができる。

また、シェード１４によって第１の制御レンズ１１と第２の制御レンズ１２が仕切られるため、第１の光源１９から出射される光と第２の光源２０から出射される光とが相互に影響を及ぼさず、第１の光源１９から出射される光と第２の光源２０から出射される光との双方の光に関する配光制御の適正化を図ることができる。

さらに、レンズホルダー９に第１のレンズ取付部２２ｂと第２のレンズ取付部２２ｃが設けられ、第１のレンズ取付部２２ｂに第１の制御レンズ１１が取り付けられ、第２のレンズ取付部２２ｃに第２の制御レンズ１２が取り付けられている。

従って、第１の制御レンズ１１と第２の制御レンズ１２をそれぞれ取り付けるための専用の部材が必要ないため、部品点数の削減及び小型化を図った上で第１の光源１９から出射される光と第２の光源２０から出射される光との双方の光に関する配光制御の適正化を図ることができる。

さらにまた、ヒートシンク１３にレンズホルダー９が取り付けられているため、レンズホルダー９を取り付けるための専用の部材が必要なく、部品点数の削減及び小型化を図ることができる。

上記のように構成された車輌用前照灯１において、第１の光源１９から光が出射されると、出射された光が第１の制御レンズ１１によって制御されて集光される（図５参照）。このとき第１の光源１９から出射され第１の制御レンズ１１に入射された光は一部が内面反射されて投影レンズ１０へ向かう。投影レンズ１０へ向かった光は投影レンズ１０によって制御されて平行光にされ、カバー３を透過されて外部へ向けて照射される。

一方、第２の光源２０から光が出射されると、出射された光が第２の制御レンズ１２によって制御されて集光される。このとき第２の光源２０から出射され第２の制御レンズ１２に入射された光は一部が内面反射されて投影レンズ１０へ向かう。投影レンズ１０へ向かった光は投影レンズ１０によって制御されて平行光にされ、カバー３を透過されて外部へ向けて照射される。

第１の光源１９と第２の光源２０の点灯時には、第１の光源１９と第２の光源２０に加えて基板８からも熱が発生する。発生した熱はヒートシンク１３に伝達され、主として放熱フィン１６から放出される。従って、第１の光源１９と第２の光源２０と基板８の温度の上昇が抑制され、第１の光源１９と第２の光源２０からの光の良好な出射状態が確保される。

以上に記載した通り、車輌用前照灯１にあっては、レンズホルダー９とヒートシンク１３が投影レンズ１０の中心軸Ｍ方向に直交する方向において少なくとも一部が重なる状態で位置されている。

従って、中心軸Ｍ方向においてレンズホルダー９とヒートシンク１３を合わせた分の配置スペースが小さくなるため、車輌用前照灯１の中心軸Ｍ方向における小型化を図ることができる。

また、ヒートシンク１３に環状に形成されたベース部１５とベース部１５の外周面から突出された複数の放熱フィン１６とが設けられ、レンズホルダー９の少なくとも一部がベース部１５の内側に位置されている。

従って、ベース部１５の内部空間の少なくとも一部がレンズホルダー９の配置スペースとして用いられるため、中心軸Ｍ方向及び中心軸Ｍ方向に直交する方向における小型化を図ることができる。

さらに、車輌用前照灯１においては、基板８が取付板１８に取り付けられ、取付板１８がヒートシンク１３の後面である取付面１５ａに取り付けられている。

従って、基板８がレンズホルダー９と干渉することなくヒートシンク１３に取り付けられるため、車輌用前照灯１の中心軸Ｍ方向における一層の小型化を図ることができる。

さらにまた、第１の光源１９と第２の光源２０から出射された光の一部を遮蔽するシェード１４がヒートシンク１３の内側に設けられ、ヒートシンク１３とシェード１４が一体に形成されている。

従って、ヒートシンク１３とシェード１４が同一の部材として設けられるため、車輌用前照灯１における部品点数の削減及び組立工数の低減化を図ることができる。また、シェード１４が一体に形成されたヒートシンク１３に基板８が取り付けられることにより、第１の光源１９及び第２の光源２０とシェード１４との関係において累積の取付公差が少なくて済み、第１の光源１９及び第２の光源２０から出射される光に関して高い精度で配光制御を行うことができる。

１…車輌用前照灯、８…基板、９…レンズホルダー、１０…投影レンズ、１１…第１の制御レンズ、１２…第２の制御レンズ、１３…ヒートシンク、１４…シェード、１５…ベース部、１５ａ…取付面、１６…放熱フィン、１８…取付板、１９…第１の光源、２０…第２の光源

Claims

光源に電力を供給するための基板と、
前記光源から出射された光が透過される投影レンズと、
前記投影レンズを保持するレンズホルダーと、
前記光源の駆動時に発生する熱が伝達されると共に伝達された熱を放出するヒートシンクとを備え、
前記レンズホルダーと前記ヒートシンクは前記投影レンズの中心軸方向に直交する方向において少なくとも一部が重なる状態で位置された
車輌用前照灯。
前記ヒートシンクには環状に形成されたベース部と前記ベース部の外周面から突出された複数の放熱フィンとが設けられ、
前記レンズホルダーの少なくとも一部が前記ベース部の内側に位置された
請求項１に記載の車輌用前照灯。
前記ヒートシンクは前記投影レンズの中心軸方向において前記投影レンズの位置する側と反対側の端面が取付面として形成され、
前記基板が取付板に取り付けられ、
前記取付板が前記取付面に取り付けられた
請求項１又は請求項２に記載の車輌用前照灯。
前記光源から出射された光の一部を遮蔽するシェードが前記ヒートシンクの内側に設けられ、
前記ヒートシンクと前記シェードが一体に形成された
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の車輌用前照灯。
前記ヒートシンクと前記シェードが押出成形により形成された
請求項４に記載の車輌用前照灯。
前記光源が複数設けられると共に前記光源としてロービーム用の第１の光源とハイビーム用の第２の光源が設けられ、
前記第１の光源から出射された光を制御する第１の制御レンズと前記第２の光源から出射された光を制御する第２の制御レンズとが設けられ、
前記第１の制御レンズと前記第２の制御レンズが前記ヒートシンクの内部において前記シェードを挟んで反対側に配置された
請求項４又は請求項５に記載の車輌用前照灯。
前記レンズホルダーに第１のレンズ取付部と第２のレンズ取付部が設けられ、
前記第１のレンズ取付部に前記第１の制御レンズが取り付けられ、
前記第２のレンズ取付部に前記第２の制御レンズが取り付けられた
請求項６に記載の車輌用前照灯。
前記ヒートシンクに前記レンズホルダーが取り付けられた
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に記載の車輌用前照灯。