JP4102240B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットにより複数種類の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、テールランプ等の車両用標識灯においては、その光源として発光ダイオードが多く用いられている。
【０００３】
例えば「特許文献１」には、発光ダイオードを光源とする灯具ユニットが複数個配列された車両用標識灯が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３３２１０４号公報
【発明が解決しようとする課題】
近年、発光ダイオードの高輝度化が進んできており、これを車両用前照灯の光源としても採用しようとする気運が高まってきている。
【０００５】
しかしながら、発光ダイオードを高輝度化すると、その発熱量も大きなものとなるので、発光ダイオードの温度上昇によって光源光束が減少したり発光色が変化してしまい、車両用前照灯の光源としては不適切なものとなってしまう、という問題がある。
【０００６】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットにより複数種類の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、半導体発光素子の温度上昇を抑制することができる車両用前照灯を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、複数の灯具ユニットを、傾動可能に設けられた共通の金属製支持部材に支持せしめる構成とすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００８】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯は、
ランプボディと、このランプボディの前端開口部に取り付けられた透光カバーとで形成される灯室内に、半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットが収容されてなり、これら灯具ユニットにより複数種類の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、
上記複数の灯具ユニットが、傾動可能に設けられた共通の金属製支持部材に支持されており、
上記各灯具ユニットが、金属製の光源支持ブロックを有しており、該光源支持ブロックにおいて上記金属製支持部材に固定されており、
上記各灯具ユニットの半導体発光素子が、熱伝導性を有する基板に支持されており、該基板を介して上記光源支持ブロックに固定されている、ことを特徴とするものである。
【０００９】
上記「半導体発光素子」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等が採用可能である。また、この「半導体発光素子」の具体的構成は特に限定されるものではなく、例えば、単一の発光チップが実装されたものであってもよいし、複数の発光チップが実装されたものであってもよい。
【００１０】
上記「複数の灯具ユニット」は、そのうち少なくとも２つが互いに異なる配光パターンを形成するように構成されていれば、各灯具ユニットの具体的構成は特に限定されるものではない。
【００１１】
上記「金属製支持部材」は、複数の灯具ユニットを支持する金属製の部材であって傾動可能に設けられたものであれば、その具体的構成は特に限定されるものではない。ここでいう「金属製」には、１種類の金属からなるもののほか、２種類以上の金属からなる合金製のものも含まれる。また、この金属製支持部材の「傾動」の方向についても特に限定されるものではなく、例えば、上下方向および左右方向に傾動する態様、上下方向のみ傾動する態様、左右方向のみ傾動する態様等が採用可能である。
【００１２】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、ランプボディとその前端開口部に取り付けられた透光カバーとで形成される灯室内に、半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットが収容されており、これら灯具ユニットにより複数種類の配光パターンを形成するように構成されているが、上記複数の灯具ユニットは、傾動可能に設けられた共通の金属製支持部材に支持されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１３】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯においては、複数種類の配光パターンを形成するように構成された複数の灯具ユニットの一部または全部が点灯することとなるが、このとき点灯対象となる灯具ユニットの半導体発光素子の発光に伴って該半導体発光素子が発熱する。その際、これら複数の灯具ユニットは共通の金属製支持部材に支持されているので、どの灯具ユニットが点灯した場合であっても、該灯具ユニットの半導体発光素子で発生した熱は熱伝導作用により大きな熱容量を有する金属製支持部材に移動し、これにより半導体発光素子の温度上昇が抑制されることとなる。
【００１４】
このように本願発明によれば、半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットにより複数種類の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、半導体発光素子の温度上昇を抑制することができる。そしてこれにより、半導体発光素子の光源光束が減少したり発光色が変化してしまうのを抑制することができる。
【００１５】
しかも本願発明に係る車両用前照灯においては、その金属製支持部材が傾動可能に設けられているので、この金属製支持部材を傾動させることにより、複数の灯具ユニットに対するエイミング調整を一括して行うことができる。
【００１６】
上記構成において、金属製支持部材の具体的構成が特に限定されないことは上述したとおりであるが、これを階段状に形成された板状部材で構成すれば、複数の灯具ユニットを灯室の形状に応じて立体的に配置した状態でその支持を行うことができ、しかも金属製支持部材の表面積を大きくしてその放熱機能を高めることができる。
【００１７】
また上記構成において、金属製支持部材の背面に複数の放熱フィンが形成された構成とすれば、金属製支持部材の表面積をさらに大きくしてその放熱機能をより高めることができる。
【００１８】
上記金属製支持部材は、その全部が灯室内に収容された構成としてもよいが、灯室の外部空間まで延びるように形成された構成とすれば、外部空間への放熱作用により金属製支持部材を効率的に冷却して、半導体発光素子の温度上昇をより効果的に抑制することができる。
【００１９】
この場合において、金属製支持部材の外部空間への露出位置を、ランプボディの周壁部に設定すれば、車両走行風により金属製支持部材を効率良く冷却することが可能となり、これにより半導体発光素子の温度上昇をより一層効果的に抑制することができる。ここで「周壁部」とは、灯具正面視においてランプボディの周囲に位置する壁部を意味するものであり、例えば、下壁部、上壁部、側壁部等がこれに該当する。
【００２０】
その際、この金属製支持部材を、支持部材本体と、外部空間に露出するヒートシンクと、このヒートシンクと支持部材本体とを連結するように設けられたヒートパイプとを備えてなる構成とすれば、支持部材本体からヒートパイプを介して半導体発光素子の熱を効率良くヒートシンクへ伝達することができるとともに、このヒートシンクにおいて外部空間への放熱を効率良く行うことができる。
【００２１】
上記構成において、金属製支持部材を複数のエイミングスクリュウによって傾動可能に支持するように構成するとともに、これら複数のエイミングスクリュウのうち少なくとも１つをヒートパイプで構成すれば、ランプボディに新たな開口部を形成することなく外部空間への放熱を図ることができる。
【００２２】
また上記構成において、金属製支持部材の一部を、透光カバーの下端部近傍位置まで延びる少なくとも１つのヒートパイプで構成すれば、次のような作用効果を得ることができる。
【００２３】
すなわち、灯室内において最も低温になるのは透光カバーの下端部近傍位置であるので、この透光カバーの下端部近傍位置まで延びるようにヒートパイプを配置すれば、金属製支持部材の冷却を効率良く行うことができる。しかもこのとき、ヒートパイプの先端部での熱交換により温められた空気が上昇して、透光カバーをその内面側から温めるようにすることができるので、透光カバーの内面に曇りが発生した場合においてもこれを早期に解消することができ、また透光カバーの外面に付着した霜や雪等についてもこれを早期に解消することができる。
【００２４】
ところで上記構成において、ランプボディの少なくとも一部を上記金属製支持部材で構成することも可能である。このようにした場合には、金属製支持部材を広範囲にわたって灯室の外部空間へ露出させることができるので、半導体発光素子の温度上昇を極めて効果的に抑制することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯１０を示す正面図であり、図２は、図１のII-II 線断面図である。
【００２７】
この車両用前照灯１０は、ランプボディ１２とその前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー１４とで形成される灯室１６内に、１５個の灯具ユニット２０、２２が５個ずつ上下３段で配置された状態で収容されてなり、灯室１６内の前端部には、これら灯具ユニット２０、２２を囲むようにしてエクステンションリフレクタ１８が設けられている。
【００２８】
上段および中段に位置する１０個の灯具ユニット２０は、ロービーム用配光パターンを形成するための灯具ユニットであり、下段に位置する５個の灯具ユニット２２は、ハイビーム用配光パターンを形成する際に追加点灯される灯具ユニットである。
【００２９】
これら１５個の灯具ユニット２０、２２は、共通の金属製支持部材２４に支持されている。この金属製支持部材２４は、階段状に形成された板状部材からなり、エイミング機構２６により上下方向および左右方向に傾動可能に設けられている。そして、この金属製支持部材２４に対して、その各段部の上面に１５個の灯具ユニット２０、２２が５個ずつ載置固定されている。また、この金属製支持部材２４の背面には、複数の放熱フィン２４ｂがその各段部の下面から下方へ突出するようにして形成されている。
【００３０】
エイミング機構２６は、３本のエイミングスクリュウ３０を備えてなっている。これら各エイミングスクリュウ３０は、その基端部がランプボディ１２に回転可能に支持されており、その先端部がエイミングナット３２を介して金属製支持部材２４に係合連結されている。その際、金属製支持部材２４の下部においては、該金属製支持部材２４から後方へ延びるＬ字形のブラケット２４ａにエイミングナット３２が装着されている。
【００３１】
このエイミング機構２６においては、所定のエイミングスクリュウ３０をドライバで適宜回転させることにより、金属製支持部材２４を上下方向あるいは左右方向に傾動させ、これにより１５個の灯具ユニット２０、２２に対するエイミング調整を一括して行うようになっている。
【００３２】
各灯具ユニット２０は、光源ユニット３４と、その前方側に設けられた投影レンズ３６とからなるプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されており、また、各灯具ユニット２２は、光源ユニット３８と、その前方側に設けられた投影レンズ４０とからなるプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されている。
【００３３】
次に、各灯具ユニット２０、２２の具体的構成について説明する。
【００３４】
まず、灯具ユニット２０の構成について説明する。
【００３５】
図３は、この灯具ユニット２０を単品で示す側断面図である。
【００３６】
この図に示すように、灯具ユニット２０の光源ユニット３４は、光源としての発光ダイオード４２と、リフレクタ４４と、光源支持ブロック４６とを備えてなり、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。
【００３７】
発光ダイオード４２は、１ｍｍ四方程度の大きさの発光チップ４２ａを有する白色発光ダイオードであって、熱伝導性を有する基板４８に支持された状態で光軸Ａｘ上において鉛直方向上方に対して光軸Ａｘ回りに右方向へ１５°回転した方向へ向けて配置されている。
【００３８】
リフレクタ４４は、発光ダイオード４２の上方側に設けられた略ドーム状の部材であって、該発光ダイオード４２からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに集光反射させる反射面４４ａを有している。この反射面４４ａは、光軸Ａｘを中心軸とする略楕円球面状に形成されており、発光ダイオード４２から該反射面４４ａまでの鉛直方向の距離は１０ｍｍ程度に設定されている。
【００３９】
具体的には、この反射面４４ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が略楕円形状に設定されており、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。ただし、これら各断面を形成する楕円の後方側頂点は同一位置に設定されている。発光ダイオード４２は、この反射面４４ａの鉛直断面を形成する楕円の第１焦点Ｆ１に配置されている。そしてこれにより、反射面４４ａは、発光ダイオード４２からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに集光反射させ、その際、光軸Ａｘを含む鉛直断面内においては上記楕円の第２焦点Ｆ２に略収束させるようになっている。
【００４０】
灯具ユニット２０の投影レンズ３６は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズで構成されており、その上下両側に面取りが施されて灯具正面視において横長小判形に形成されている。この投影レンズ３６は、その後方側焦点Ｆ３をリフレクタ４４の反射面４４ａの第２焦点Ｆ２に対して僅かに後方に位置させるようにして光軸Ａｘ上に配置されており、これにより後方側焦点Ｆ３を含む焦点面上の像を反転像として前方へ投影するようになっている。
【００４１】
光源支持ブロック４６は、リフレクタ４４の下方に設けられた金属製のブロック状部材で構成されている。この光源支持ブロック４６の下端部は、前方へ向けて延長形成されており、その前端延長部４６ｄにおいて投影レンズ３６を支持するようになっている。この光源支持ブロック４６の上端面４６ａは、灯具正面視において略へ字状に形成されている。この上端面４６ａには反射面処理が施されており、これにより光制御面を形成している。そして、この光源支持ブロック４６は、その上端面４６ａにおいて反射面４４ａからの反射光の一部を上向きに反射させることにより、投影レンズ３６から上向きに出射すべき光を該投影レンズ３６から下向きに出射する光に変換する制御を行い、これにより発光ダイオード４２からの出射光の光束利用率を高めるようになっている。
【００４２】
具体的には、この上端面４６ａは、光軸Ａｘから左方向へ水平に延びるとともに、光軸Ａｘから右方向へ斜め１５°下向きに延びており、その前端縁（すなわち上端面４６ａと光源支持ブロック４６の前端面４６ｂとの間の稜線）が、投影レンズ３６の後方側焦点Ｆ３を通るように形成されている。そして、発光ダイオード４２からの出射光のうち、リフレクタ４４の反射面４４ａで反射した光について、その一部を光源支持ブロック４６の上端面４６ａに入射させ、その残りをそのまま投影レンズ３６に入射させるようになっている。その際、上端面４６ａに入射した光については、この上端面４６ａで上向きに反射させて投影レンズ３６に入射させ、この投影レンズ３６から下向き光として出射させるようになっている。
【００４３】
光源支持ブロック４６の後端部には基板支持部４６ｃが形成されており、この基板支持部４６ｃにおいて基板４８が光源支持ブロック４６に固定されている。また、リフレクタ４４は、その下端周縁部において光源支持ブロック４６に固定されている。そして、光源ユニット３４は、この光源支持ブロック４６の下端面４６ｅにおいて金属製支持部材２４に固定されるようになっている。
【００４４】
次に、灯具ユニット２２の構成について説明する。
【００４５】
図４は、この灯具ユニット２２を単品で示す側断面図である。
【００４６】
この図に示すように、灯具ユニット２２の光源ユニット３８は、光源としての発光ダイオード５２と、リフレクタ５４と、光源支持ブロック５６とを備えてなり、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。
【００４７】
発光ダイオード５２は、１ｍｍ四方程度の大きさの発光チップ５２ａを有する白色発光ダイオードであって、熱伝導性を有する基板５８に支持された状態で光軸Ａｘ上において鉛直方向上方へ向けて配置されている。
【００４８】
リフレクタ５４は、発光ダイオード５２の上方側に設けられた略ドーム状の部材であって、該発光ダイオード５２からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに集光反射させる反射面５４ａを有している。この反射面５４ａは、光軸Ａｘを中心軸とする略楕円球面状に形成されており、発光ダイオード５２から該反射面５４ａまでの鉛直方向の距離は１０ｍｍ程度に設定されている。
【００４９】
具体的には、この反射面５４ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が略楕円形状に設定されており、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。ただし、これら各断面を形成する楕円の後方側頂点は同一位置に設定されている。発光ダイオード５２は、この反射面５４ａの鉛直断面を形成する楕円の第１焦点Ｆ１に配置されている。そしてこれにより、反射面５４ａは、発光ダイオード５２からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに集光反射させ、その際、光軸Ａｘを含む鉛直断面内においては上記楕円の第２焦点Ｆ２に略収束させるようになっている。
【００５０】
灯具ユニット２２の投影レンズ４０は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズで構成されており、その上下両側に面取りが施されて灯具正面視において横長小判形に形成されている。この投影レンズ４０は、その後方側焦点Ｆ３をリフレクタ５４の反射面４４ａの第２焦点Ｆ２と略一致させるようにして光軸Ａｘ上に配置されており、これにより後方側焦点Ｆ３を含む焦点面上の像を反転像として前方へ投影するようになっている。
【００５１】
光源支持ブロック５６は、リフレクタ５４の下方に設けられた金属製のブロック状部材で構成されている。この光源支持ブロック５６の下端部は、前方へ向けて延長形成されており、その前端延長部５６ｄにおいて投影レンズ４０を支持するようになっている。この光源支持ブロック５６は、その上端面５６ａが光軸Ａｘのやや下方において水平面状に形成されており、また、その前端面５６ｂは投影レンズ４０の後方側焦点Ｆ３よりもかなり後方の位置に形成されている。そしてこれにより、反射面５４ａからの反射光を、光源支持ブロック５６によって遮蔽することなくそのまま投影レンズ４０へ入射させるようになっている。
【００５２】
光源支持ブロック５６の後端部には基板支持部５６ｃが上端面５６ａと面一で形成されており、この基板支持部５６ｃにおいて基板５８が光源支持ブロック５６に固定されている。また、リフレクタ５４は、その下端周縁部において光源支持ブロック５６に固定されている。そして、光源ユニット３８は、この光源支持ブロック５６の下端面５６ｄにおいて金属製支持部材２４に固定されるようになっている。
【００５３】
図５は、この車両用前照灯１０から前方へ照射される光により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図であって、同図（ａ）に示す配光パターンがロービーム用配光パターンＰＬであり、同図（ｂ）に示す配光パターンがハイビーム用配光パターンＰＨである。
【００５４】
ロービーム用配光パターンＰＬは、１０個の灯具ユニット２０からの光照射により形成される１０個の配光パターンの合成配光パターンとして形成されるようになっている。このロービーム用配光パターンＰＬは、その上端縁に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する左配光パターンであって、両カットオフラインの交点であるエルボ点Ｅの位置は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方の位置に設定されている。そして、このロービーム用配光パターンＰＬにおいては、エルボ点Ｅをやや左寄りに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺが形成されている。
【００５５】
一方、ハイビーム用配光パターンＰＨは、上記ロービーム用配光パターンＰＬに付加配光パターンＰＡを重畳させたものとなっている。この付加配光パターンＰＡは、Ｈ−Ｖを中心として左右に広がる配光パターンであって、５個の灯具ユニット２２からの光照射により形成される５個の配光パターンの合成配光パターンとして形成されるようになっている。このハイビーム用配光パターンＰＨにおいては、Ｈ−Ｖ近傍にホットゾーンＨＺが形成されている。
【００５６】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００５７】
本実施形態に係る車両用前照灯１０は、ランプボディ１２とその前端開口部に取り付けられた透光カバー１４とで形成される灯室内１６に、発光ダイオード４２、５２を光源とする複数の灯具ユニット２０、２２が収容されており、これら灯具ユニット２０、２２により複数種類の配光パターンＰＬ、ＰＨを形成するように構成されているが、上記複数の灯具ユニット２０、２２は、傾動可能に設けられた共通の金属製支持部材２４に支持されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００５８】
すなわち、本実施形態に係る車両用前照灯１０においては、複数種類の配光パターンＰＬ、ＰＨを形成するように構成された複数の灯具ユニット２０、２２の一部または全部が点灯することとなるが、このとき点灯対象となる灯具ユニット２０、２２の発光ダイオード４２、５２の発光に伴って該発光ダイオード４２、５２が発熱する。その際、これら複数の灯具ユニット２０、２２は共通の金属製支持部材２４に支持されているので、どの灯具ユニット２０、２２が点灯した場合であっても、該灯具ユニット２０、２２の発光ダイオード４２、５２で発生した熱は、熱伝導作用により、基板４８、５８および光源支持ブロック４６、５６を介して、大きな熱容量を有する金属製支持部材２４に移動し、これにより発光ダイオード４２、５２の温度上昇が抑制されることとなる。そしてこれにより、発光ダイオード４２、５２の光源光束が減少したり発光色が変化してしまうのを抑制することができる。
【００５９】
しかも本実施形態に係る車両用前照灯においては、その金属製支持部材２４が傾動可能に設けられているので、この金属製支持部材２４をエイミング機構２６によって傾動させることにより、複数の灯具ユニット２０、２２に対するエイミング調整を一括して行うことが可能となる。
【００６０】
また本実施形態においては、金属製支持部材２４が階段状に形成された板状部材で構成されているので、複数の灯具ユニット２０、２２を灯室１６の形状に応じて立体的に配置した状態でその支持を行うことが可能となり、しかも金属製支持部材２４の表面積を大きくしてその放熱機能を高めることができる。
【００６１】
さらに本実施形態においては、金属製支持部材２４の背面に複数の放熱フィン２４ｂが形成されているので、金属製支持部材２４の表面積をさらに大きくしてその放熱機能をより高めることができる。
【００６２】
次に上記実施形態の第１変形例について説明する。
【００６３】
図６は、本変形例に係る車両用前照灯６０を示す、図２と同様の図である。
【００６４】
この車両用前照灯６０は、その基本的構成は上記実施形態と同様であるが、金属製支持部材６２の構成が上記実施形態の金属製支持部材２４とは異なっている。
【００６５】
すなわち、本変形例の金属製支持部材６２は、その背面に上記実施形態のような放熱フィン２４ｂが形成されておらず、代わりに、階段状に形成された支持部材本体６４と、この支持部材本体６４の背面に沿って階段状に形成された複数のヒートパイプ６６とで構成されている。これら各ヒートパイプ６６は、左右方向に５列で配置された灯具ユニット２０、２２の各列に対応する５箇所に設けられており、その下端側の先端部６６ａが透光カバー１４の下端部近傍位置までやや下向きで前方へ向けて延びている。なお、支持部材本体６４の背面には、上記実施形態と同様のブラケット６４ａが形成されている。
【００６６】
本変形例においては、各ヒートパイプ６６の先端部６６ａが透光カバー１４の下端部近傍位置まで延びている都合上、エクステンションリフレクタ６８は、その下部領域がやや下方寄りの位置に形成されており、これによりヒートパイプ６６との干渉を回避するようになっている。
【００６７】
本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。
【００６８】
すなわち、灯室１６内において最も低温になるのは透光カバー１４の下端部近傍位置であるが、この透光カバー１４の下端部近傍位置まで延びるようにヒートパイプ６６を配置することにより、支持部材本体６４の冷却を効率良く行うことができる。しかもこのとき、各ヒートパイプ６６の先端部６６ａでの熱交換により温められた空気が上昇して、透光カバー１４をその内面側から温めるようにすることができるので、透光カバー１４の内面に曇りが発生した場合においてもこれを早期に解消することができ、また透光カバー１４の外面に付着した霜や雪等についてもこれを早期に解消することができる。
【００６９】
次に上記実施形態の第２変形例について説明する。
【００７０】
図７は、本変形例に係る車両用前照灯７０を示す、図２と同様の図である。
【００７１】
この車両用前照灯７０は、その基本的構成は上記実施形態と同様であるが、金属製支持部材７２の構成が上記実施形態の金属製支持部材２４とは異なっている。
【００７２】
すなわち、本変形例の金属製支持部材７２は、その背面に上記実施形態のような放熱フィン２４ｂが形成されておらず、代わりに、灯室１６の外部空間まで延びるように形成されている。具体的には、この金属製支持部材７２は、階段状に形成された支持部材本体７４と、外部空間に露出するヒートシンク７６と、このヒートシンク７６と支持部材本体７４とを連結するように設けられたヒートパイプ７８とからなっている。その際、ヒートシンク７６は、ランプボディ１２の下壁部１２ａから下方へ突出するように配置されている。
【００７３】
これを実現するため、ランプボディ１２の下壁部１２ａには、ヒートシンク７６よりもやや大きめの開口部１２ｂが形成されている。そして、この開口部１２ｂには、ヒートシンク７６を囲むようにしてゴム製のパッキン８０が装着されており、これによりエイミング調整を可能とした上で、開口部１２ｂのシールを図るようになっている。なお、支持部材本体７４の背面には、上記実施形態と同様のブラケット７４ａが形成されている。
【００７４】
本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。
【００７５】
すなわち、本変形例においては、金属製支持部材７２が灯室１６の外部空間まで延びるように形成されているので、この外部空間への放熱作用により金属製支持部材７２を効率的に冷却することができ、これにより発光ダイオード４２、５２の温度上昇をより効果的に抑制することができる。
【００７６】
その際、金属製支持部材７２の外部空間への露出位置が下壁部１２ａに設定されているので、車両走行風により金属製支持部材７２を効率良く冷却することができ、これにより発光ダイオード４２、５２の温度上昇をより一層効果的に抑制することができる。
【００７７】
しかも本変形例においては、金属製支持部材７２が、支持部材本体７４と、外部空間に露出するヒートシンク７６と、このヒートシンク７６と支持部材本体７４とを連結するように設けられたヒートパイプ７８とからなっているので、支持部材本体７４からヒートパイプ７８を介して発光ダイオード４２、５２の熱を効率良くヒートシンク７６へ伝達することができるとともに、このヒートシンク７６において外部空間への放熱を効率良く行うことができる。
【００７８】
なお本変形例のように、金属製支持部材７２の外部空間への露出位置をランプボディ１２の下壁部１２ａに設定する代わりに、ランプボディ１２の左右いずれかの側壁部または上壁部に設定するようにした場合においても、車両走行風により金属製支持部材７２を効率良く冷却することが可能である。ただし、本変形例のように、金属製支持部材７２の外部空間への露出位置をランプボディ１２の下壁部１２ａに設定するようにした場合には、比較的簡単な構成のパッキン８０を装着するだけで開口部１２ｂのシールを図ることができる。
【００７９】
次に上記実施形態の第３変形例について説明する。
【００８０】
図８は、本変形例に係る車両用前照灯９０を示す、図２と同様の図である。
【００８１】
この車両用前照灯９０は、その基本的構成は上記実施形態と同様であるが、金属製支持部材９２の構成が上記実施形態の金属製支持部材２４とは異なっている。
【００８２】
すなわち、本変形例の金属製支持部材９２は、その背面に上記実施形態と同様のブラケット９２ａが形成されているが、上記実施形態のような放熱フィン２４ｂは形成されておらず、単に階段状に形成されている。そして、本変形例においては、エイミング機構２６を構成する複数のエイミングスクリュウ９４がヒートパイプで構成されるとともに、各エイミングナット９６が金属部材で構成されており、さらにランプボディ１２の後壁部１２ｃの外面には、複数のヒートシンク９８が設けられている。これら各ヒートシンク９８は、各エイミングスクリュウ９４の基端部に連結されている。
【００８３】
本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。
【００８４】
すなわち、本変形例においては、各エイミングスクリュウ９４がヒートパイプで構成されているので、ランプボディ１２に新たな開口部を形成することなく外部空間への放熱を図ることができる。特に本変形例においては、各エイミングナット９６が金属部材で構成されており、また、ランプボディ１２の後壁部１２ｃの外面には、複数のヒートシンク９８が各エイミングスクリュウ９４の基端部に連結されるようにして設けられているので、放熱効率を十分に高めることができる。
【００８５】
次に上記実施形態の第４変形例について説明する。
【００８６】
図９は、本変形例に係る車両用前照灯１００を示す、図２と同様の図である。
【００８７】
この車両用前照灯１００は、その基本的構成は上記実施形態と同様であるが、金属製支持部材１０２の構成が上記実施形態の金属製支持部材２４とは異なっている。
【００８８】
すなわち、本変形例の金属製支持部材１０２は、その背面に上記実施形態と同様のブラケット１０２ａが形成されるとともに複数の放熱フィン１０２ｂが形成されているが、この金属製支持部材１０２は、ランプボディ１２の一部を構成するようになっている。具体的には、金属製支持部材１０２は、その上下両端部が延長形成されてランプボディ１２の上壁部１２ｄおよび下壁部１２ａに固定されており、これによりランプボディ１２の後壁部を構成している。また本変形例においては、エイミング機構２６を構成する複数のエイミングスクリュウ３０の基端部が、金属製支持部材１０２の後方に配置された鉛直プレート１０４に回転可能に支持されている。なお、本変形例に係る車両用前照灯１００は、この鉛直プレート１０４を介して車体への取付けが行われるようになっている。
【００８９】
本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。
【００９０】
すなわち、本変形例においては、ランプボディ１２の一部が金属製支持部材１０２で構成されているので、金属製支持部材１０２を広範囲にわたって灯室１６の外部空間へ露出させることができ、これにより発光ダイオード４２、５２の温度上昇を極めて効果的に抑制することができる。
【００９１】
なお、本変形例のようにランプボディ１２の一部を金属製支持部材１０２で構成する代わりに、ランプボディ１２の全体を金属製支持部材１０２で構成するようにすることも可能である。
【００９２】
上記実施形態および各変形例において、各灯具ユニット２０、２２の光源支持ブロック４６、５６と金属製支持部材２４、６２、７２、９２、１０２とを一体で構成することも可能である。
【００９３】
また、上記第１および第２変形例において、各ヒートパイプ６６、７８の断面形状を円形ではなく横幅が広い断面形状に形成してもよく、このようにすることにより支持部材本体６４、７４との接触面積を大きくして放熱効率を一層高めることができる。また、各ヒートパイプ６６、７８を各灯具ユニット２０、２２の光源支持ブロック４６、５６と直接接触させるように配置してもよく、このようにした場合にも放熱効率を一層高めることができる。
【００９４】
さらに、上記第２および第３変形例において、ヒートシンク７６、９８を冷却するための送風ファンを別途設けるようにしてもよい。
【００９５】
ところで、上記実施形態および各変形例においては、１５個の灯具ユニット２０、２２が上下３段で配置されているものとして説明したが、これら灯具ユニット２０、２２の個数および配置等は、狙いとするロービーム用配光パターンＰＬおよびハイビーム用配光パターンＰＨのパターン形状や光度分布等に応じて適宜変更してよいことはもちろんである。
【００９６】
また、上記実施形態および各変形例においては、１５個の灯具ユニット２０、２２が、いずれもプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されているものとして説明したが、これ以外の灯具構成を採用することももちろん可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す正面図
【図２】図１のII-II 線断面図
【図３】上記車両用前照灯においてロービーム用配光パターンを形成するための灯具ユニットを単品で示す側断面図
【図４】上記車両用前照灯においてハイビーム用配光パターンを形成する際に追加点灯される灯具ユニットを単品で示す側断面図
【図５】上記車両用前照灯からの光照射により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図
【図６】上記実施形態の第１変形例に係る車両用前照灯を示す、図２と同様の図
【図７】上記実施形態の第２変形例に係る車両用前照灯を示す、図２と同様の図
【図８】上記実施形態の第３変形例に係る車両用前照灯を示す、図２と同様の図
【図９】上記実施形態の第４変形例に係る車両用前照灯を示す、図２と同様の図
【符号の説明】
１０、６０、７０、９０、１００ 車両用前照灯
１２ ランプボディ
１２ａ 下壁部
１２ｂ 開口部
１２ｃ 後壁部
１２ｄ 上壁部
１４ 透光カバー
１６ 灯室
１８、６８ エクステンションリフレクタ
２０、２２ 灯具ユニット
２４、６２、７２、９２、１０２ 金属製支持部材
２４ａ、６４ａ、７４ａ、９２ａ、１０２ａ ブラケット
２４ｂ、１０２ｂ 放熱フィン
２６ エイミング機構
３０、９４ エイミングスクリュウ
３２、９６ エイミングナット
３４、３８ 光源ユニット
３６、４０ 投影レンズ
４２、５２ 半導体発光素子としての発光ダイオード
４２ａ、５２ａ 発光チップ
４４、５４ リフレクタ
４４ａ、５４ａ 反射面
４６、５６ 光源支持ブロック
４６ａ、５６ａ 上端面
４６ｂ、５６ｂ 前端面
４６ｃ、５６ｃ 基板支持部
４６ｄ、５６ｄ 前端延長部
４６ｅ、５６ｅ 下端面
４８、５８ 基板
６４、７４ 支持部材本体
６６、７８ ヒートパイプ
６６ａ 先端部
７６、９８ ヒートシンク
８０ パッキン
１０４ 鉛直プレート
Ａｘ 光軸
ＣＬ１ 水平カットオフライン
ＣＬ２ 斜めカットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ１ 第１焦点
Ｆ２ 第２焦点
Ｆ３ 後方側焦点
ＨＺ ホットゾーン
ＰＡ 付加配光パターン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン

Claims (9)

  1. ランプボディと、このランプボディの前端開口部に取り付けられた透光カバーとで形成される灯室内に、半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットが収容されてなり、これら灯具ユニットにより複数種類の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、
    上記複数の灯具ユニットが、傾動可能に設けられた共通の金属製支持部材に支持されており、
    上記各灯具ユニットが、金属製の光源支持ブロックを有しており、該光源支持ブロックにおいて上記金属製支持部材に固定されており、
    上記各灯具ユニットの半導体発光素子が、熱伝導性を有する基板に支持されており、該基板を介して上記光源支持ブロックに固定されている、ことを特徴とする車両用前照灯。
  2. 上記金属製支持部材が、階段状に形成された板状部材からなる、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
  3. 上記金属製支持部材の背面に、複数の放熱フィンが形成されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用前照灯。
  4. 上記金属製支持部材が、上記灯室の外部空間まで延びるように形成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用前照灯。
  5. 上記金属製支持部材の上記外部空間への露出位置が、上記ランプボディの周壁部に設定されている、ことを特徴とする請求項４記載の車両用前照灯。
  6. 上記金属製支持部材が、支持部材本体と、上記外部空間に露出するヒートシンクと、このヒートシンクと上記支持部材本体とを連結するように設けられたヒートパイプとを備えてなる、ことを特徴とする請求項４または５記載の車両用前照灯。
  7. 上記金属製支持部材が、複数のエイミングスクリュウによって傾動可能に支持されており、
    これら複数のエイミングスクリュウのうち少なくとも１つがヒートパイプで構成されている、ことを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の車両用前照灯。
  8. 上記金属製支持部材の一部が、上記透光カバーの下端部近傍位置まで延びる少なくとも１つのヒートパイプで構成されている、ことを特徴とする請求項１〜７いずれか記載の車両用前照灯。
  9. 上記ランプボディの少なくとも一部が、上記金属製支持部材で構成されている、ことを特徴とする請求項４記載の車両用前照灯。
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