JP4270153B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯具に関するものである。特に、この発明は、耐久性の向上を図ることのできる車両用灯具に関するものである。

従来の車両用灯具では、消費電力の低減を図るために光源としてＬＥＤを使用しているものがある。しかし、車両用灯具点灯時の光度を向上させるためにＬＥＤの高光束量化を図ると、ＬＥＤは発熱し易くなっていた。このため、従来の車両用灯具では、ＬＥＤの高光束量化に伴う発熱を低減させるために、様々な手段が用いられている。例えば、特許文献１では、光源となるＬＥＤを内設するハウジングの内部から外部にかけてヒートパイプを設け、ヒートパイプにおけるハウジングの内部側の端部は前記ＬＥＤを接触させ、ヒートパイプにおけるハウジングの外部側の端部はヒートシンクに接触させている。これにより、ＬＥＤが発光することによって発生した熱は、ヒートパイプ内の冷媒が還流することよりヒートシンクに伝達され、ＬＥＤの温度を低下させることができる。

特開２００４−１２７７８２号公報

しかしながら、上述した車両用灯具では、ヒートシンクで外部に放出する熱量よりもヒートシンクがＬＥＤから受ける熱量の方が多くなった場合に、ＬＥＤで発生した熱をヒートシンクで放熱することが困難になる虞がある。このため、ＬＥＤの温度が低減せず、温度が高過ぎることに起因して耐久性が低減する虞があった。また、車両用灯具はアウターレンズを有しているが、当該アウターレンズは車両用灯具が車両に装備された状態において車両の外部に面しているため、降雪時には雪が付着する虞がある。また、外気温が低い場合には、空気中の水分が凍ってアウターレンズに付着する虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より確実にＬＥＤの温度を低下させることを第１の目的とし、アウターレンズへの着雪や着氷を抑制することを第２の目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る車両用灯具は、光源となるＬＥＤと、前記ＬＥＤで発光した光を所定の方向に反射する反射面を有するリフレクタと、前記反射面が前記ＬＥＤで発光した光を反射する方向に位置するアウターレンズと、前記ＬＥＤに近接する熱伝導部と、前記熱伝導部と一体に形成された放熱部と、前記放熱部を内設する通風路と、前記通風路に設けられると共に前記通風路内の空気を流動させる送風手段と、前記通風路において前記アウターレンズの近傍に位置する部分であるアウターレンズ加熱通路と、を備えることを特徴とする。

この発明では、通風路内に送風手段を設けている。これにより、通風路内の空気を流動させることができる。また、通風路内には放熱部が位置しており、放熱部は、ＬＥＤに近接する熱伝導部と一体に形成されている。これにより、発光により上昇したＬＥＤの熱は放熱部を介して、通風路内で流動する空気に放熱される。この結果、より確実にＬＥＤの温度を低下させることができる。また、通風路内を流れる空気は、放熱部がＬＥＤの発光時の熱を放熱することにより温度が高くなり、さらに、当該通風路は、アウターレンズの近傍に位置するアウターレンズ加熱通路を有している。このため、アウターレンズ加熱通路には温度が高い空気が流れ、温度が高い空気がアウターレンズ加熱通路を流れると、アウターレンズが加熱される。つまり、アウターレンズ加熱通路内を流れる空気とアウターレンズとの間で熱交換が行なわれ、アウターレンズの温度は上昇する。これにより、アウターレンズに雪や氷が付着した場合でも、アウターレンズの熱によって溶かすことができる。この結果、アウターレンズへの着雪や着氷を抑制することができる。

また、この発明に係る車両用灯具は、光源となるＬＥＤと、前記ＬＥＤで発光した光を所定の方向に反射する反射面を有するリフレクタと、前記反射面が前記ＬＥＤで発光した光を反射する方向に位置するインナーレンズと、前記反射面が前記ＬＥＤで発光した光を反射する方向に位置し、且つ、前記反射面で反射して前記インナーレンズを透過した光が透過するアウターレンズと、前記ＬＥＤに近接し、前記インナーレンズを貫通する熱伝導部と、前記熱伝導部と一体に形成された放熱部と、前記放熱部を内設する通風路と、前記通風路に設けられると共に前記通風路内の空気を流動させる送風手段と、前記アウターレンズの近傍に位置すると共に前記熱伝導部と一体に形成され、且つ、前記インナーレンズに沿って形成されたアウターレンズ加熱部と、を備えることを特徴とする。

この発明では、上記の発明と同様に送風手段が設けられた通風路と、ＬＥＤに近接する熱伝導部と、熱伝導部と一体に形成されると共に通風路内に位置する放熱部が設けられているので、発光により上昇したＬＥＤの熱を、放熱部を介して、通風路内で流動する空気に放熱することができる。この結果、より確実にＬＥＤの温度を低下させることができる。また、熱伝導部に一体に形成され、且つ、アウターレンズの近傍に位置するアウターレンズ加熱部を設けているので、ＬＥＤ発光時の熱はアウターレンズ加熱部に伝わり、アウターレンズ加熱部からアウターレンズに伝えることができる。これにより、アウターレンズの温度を上昇させることができ、アウターレンズに雪や氷が付着した場合でも、アウターレンズの熱によって溶かすことができる。この結果、アウターレンズへの着雪や着氷を抑制することができる。

また、この発明に係る車両用灯具は、前記通風路は閉鎖されており、前記通風路内の空気は循環していることを特徴とする。

この発明では、通風路が閉鎖し、通風路内の空気が循環しているので、通風路内の異物が入り込む虞がなく、異物によって送風手段が破損するなど、通風路内に異物が入り込むことに起因する破損を抑制できる。この結果、耐久性の向上を図ることができる。

また、この発明に係る車両用灯具は、前記通風路は、前記通風路において前記アウターレンズの近傍に位置する部分であるアウターレンズ加熱通路を有しており、前記アウターレンズ加熱部は、前記アウターレンズ加熱通路に配設されていることを特徴とする。

この発明では、アウターレンズの近傍にアウターレンズ加熱通路とアウターレンズ加熱部とを配設しているので、アウターレンズの温度を、より確実に上昇させることができる。この結果、アウターレンズへの着雪や着氷を、より確実に抑制することができる。

また、この発明に係る車両用灯具は、前記放熱部は、前記アウターレンズ加熱部を兼ねていることを特徴とする。

この発明では、放熱部がアウターレンズ加熱部を兼ねているので、アウターレンズ加熱部を容易に設けることができる。この結果、より確実にＬＥＤの温度を低下させつつ、アウターレンズへの着雪や着氷を抑制する際の製造コストの低減を図ることができる。

また、この発明に係る車両用灯具は、前記アウターレンズ加熱部は前記反射面が前記ＬＥＤで発光した光を反射する方向に位置していると共にこの光が通過する反射光通過部が形成されていることを特徴とする。

この発明では、反射面が、ＬＥＤで発光した光を反射する方向にアウターレンズ加熱部を配設しているので、着雪や着氷を抑制したい部分、つまり、アウターレンズにおいて、反射面で反射した光が透過する部分の温度を上昇させることができる。また、アウターレンズ加熱部に反射光通過部を形成しているので、反射面での反射光がアウターレンズ加熱部で遮られることがなく、この反射光によって任意の方向を照射できる。この結果、照射性能を犠牲にすることなく、アウターレンズへの着雪や着氷を効果的に抑制することができる。

本発明に係る車両用灯具は、より確実にＬＥＤの温度を低下させることができる、という効果を奏する。また、本発明に係る車両用灯具は、アウターレンズへの着雪や着氷を抑制することができる、という効果を奏する。

以下に、本発明に係る車両用灯具の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。また、以下の説明は、本発明の車両用灯具を搭載した車両の前方、後方、上側、下側を、車両用灯具においても前方、後方、上側、下側として説明する。また、本発明に係る車両用灯具は、様々な車両用灯具が考えられるが、実施例として、車両の前部に装備するヘッドランプを説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るヘッドランプの要部断面図である。同図に示すヘッドランプ１は、アウターハウジング５とインナーハウジング８とを有しており、アウターハウジング５は、当該アウターハウジング５の前方に位置すると共に透明に形成されたレンズであるアウターレンズ６と嵌合している。また、インナーハウジング８は、当該インナーハウジング８の前方に位置すると共に透明に形成されたレンズであるインナーレンズ９と嵌合している。このインナーハウジング８とインナーレンズ９とは、アウターハウジング５とアウターレンズ６とによってアウターハウジング５の内側に形成される空間に配設されており、その向きは、インナーレンズ９がアウターレンズ６側に位置する向きとなっている。

このように、アウターハウジング５の内側に位置するインナーハウジング８とアウターハウジング５、及びインナーレンズ９とアウターレンズ６とは、それぞれ離れており、これらの間の空間は通風路５０となっている。この通風路５０は、一体となったインナーハウジング８とインナーレンズ９との外面の全周、或いは、一体となったアウターハウジング５とアウターレンズ６との内面の全周に渡って形成されている。このため、通風路５０はアウターハウジング５の外部、及びインナーハウジング８の内部に対して閉鎖されている。また、この通風路５０のうち、アウターレンズ６の近傍に位置する部分、つまり、通風路５０のうちアウターレンズ６とインナーレンズ９との間の部分は、アウターレンズ加熱通路５１となっている。また、通風路５０内において、アウターレンズ加熱通路５１が位置している部分の反対側、つまり、通風路５０内における後方側には、送風手段となる送風ファン５５が配設されている。この送風ファン５５は、通電によって作動するように形成されており、送風ファン５５の作動時には通風路５０内の空気を流動させることができるように、通風路５０内に設けられている。

また、インナーハウジング８とインナーレンズ９とによってインナーハウジング８の内側に形成される空間は灯室１０となっている。この灯室１０内には、複数の灯具本体部２０が配設されている。この灯具本体部２０は、本体部ハウジング２１と集光レンズ２２とリフレクタ２５とを有しており、集光レンズ２２は、灯具本体部２０における前方に位置している。つまり、集光レンズ２２は、灯具本体部２０において前記インナーレンズ９の方向に位置している。また、灯具本体部２０における後方側、つまり、インナーレンズ９が位置している側と反対側には、リフレクタ２５が位置している。

これらの集光レンズ２２とリフレクタ２５との間には本体部ハウジング２１が位置しており、集光レンズ２２は本体部ハウジング２１に固定されている。また、集光レンズ２２の形状は、前後方向に見た場合には円形の形状となっており、円形の中央部分が前方及び後方の双方に凸となった透明な凸レンズの形状で形成されている。本体部ハウジング２１において、このように形成される集光レンズ２２を固定する部分付近は、内径が集光レンズ２２の外径とほぼ同じ径となる略円筒形の形状で形成されており、この円筒形の内側に集光レンズ２２は嵌め込まれている。

また、リフレクタ２５の内面には、アルミ蒸着等によって反射面２６が形成されている。この反射面２６は、放物面を基調とした形状の一部の形状になっている。また、このリフレクタ２５の内側には、光源となるＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）３０が配設されており、反射面２６の形状である放物面の光学基準点に発光部分が位置するように、本体部ハウジング２１に固定されている。前記反射面２６は、このように本体部ハウジング２１に固定されるＬＥＤ３０よりも、主に上側に位置する部分のみによって形成されており、リフレクタ２５は反射面２６に沿った形状で形成されている。また、ＬＥＤ３０の下方、つまり、ＬＥＤ３０におけるリフレクタ２５が設けられている側の反対側の位置には、本体部ハウジング２１の一部が位置しており、ＬＥＤ３０は、この部分の本体部ハウジング２１に固定されている。このため、ＬＥＤ３０は、発光部部分が上向きとなり、当該ＬＥＤ３０における固定部分が下側に位置する向きで固定され、ＬＥＤ３０の下方には本体部ハウジング２１の一部が位置している。また、ＬＥＤ３０は、電源となるバッテリー（図示省略）に電気的に接続されている。

灯室１０内に複数設けられた灯具本体部２０の下方の近傍には、それぞれ熱伝導部４０が設けられている。この熱伝導部４０は、熱伝導率の高い部材によって形成されており、板状の形状で形成されている。また、熱伝導部４０は、灯具本体部２０の後方側、つまり、ＬＥＤ３０が位置している側から、前記インナーレンズ９にかけて設けられている。この熱伝導部４０の後方側の部分は、灯具本体部２０の形状に沿った形状になっており、本体部ハウジング２１の形状に合わせて屈曲している。また、灯具本体部２０の後方部分では、ＬＥＤ３０が本体部ハウジング２１に固定されているが、熱伝導部４０は、ＬＥＤ３０が固定されている部分の本体部ハウジング２１に接触している。即ち、ＬＥＤ３０は、当該ＬＥＤ３０が固定されている部分の本体部ハウジング２１の上側に位置しているが、熱伝導部４０は、この部分の本体部ハウジング２１の下側の面に接触している。これにより、熱伝導部４０は、ＬＥＤ３０に近接している。

また、熱伝導部４０においてインナーレンズ９側に位置する部分、つまり、熱伝導部４０の前端部分は、インナーレンズ９を貫通しており、アウターレンズ加熱通路５１側に突出している。さらに、熱伝導部４０は、インナーレンズ９を貫通した部分から上方にインナーレンズ９に沿った方向に折り曲げられており、この部分はアウターレンズ加熱部４５となっている。つまり、熱伝導部４０とアウターレンズ加熱部４５とは、一体に形成されている。また、この部分は通風路５０内に位置しており、放熱部としても形成されている。換言すると、通風路５０に内設された放熱部がアウターレンズ加熱部４５を兼ねており、放熱部は熱伝導部４０と一体となって形成されている。

図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。前記アウターレンズ加熱部４５は、上述したように灯具本体部２０の下方に位置する熱伝導部４０から上方に折り曲げられた板状の形状で形成されており、このため、集光レンズ２２、或いは灯具本体部２０の前方に位置している。このように、灯具本体部２０の前方に位置するアウターレンズ加熱部４５には、前後方向に見た場合に円形となる集光レンズ２２の径よりも大きい径の孔が形成されており、この孔は反射光通過部４６となっている。また、前記本体部ハウジング２１において集光レンズ２２を固定している部分付近は、上述したように集光レンズ２２の外径とほぼ同じ内径となる略円筒形の形状で形成されているが、反射光通過部４６の径は、このように形成される本体部ハウジング２１の円筒形部分の外径よりも大きい径となっている。

この実施例１に係るヘッドランプ１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。前記ヘッドランプ１の点灯時には、まず、ＬＥＤ３０が発光する。ＬＥＤ３０が発光すると、ＬＥＤ３０からの光のうちの一部の光はリフレクタ２５の反射面２６の方向に向かい、当該反射面２６によって反射される。反射面２６の形状は、放物面を基調とした形状の一部で形成されているため、放物面の光学基準点に発光部分が位置しているＬＥＤ３０の光が反射面２６で反射した場合には、反射した光は前方に向かう。このようにＬＥＤ３０からの光を反射する反射面２６の前方、或いは、反射面２６が、ＬＥＤ３０で発光した光を反射する方向には、集光レンズ２２が位置しており、反射した光は集光レンズ２２を透過する際に屈折して集光される。

さらに、集光レンズ２２の前方にはインナーレンズ９が位置しており、その前方にはアウターレンズ加熱部４５が位置している。インナーレンズ９は透明なため、集光レンズ２２を透過した光はインナーレンズ９を透過する。また、アウターレンズ加熱部４５には反射光通過部４６が形成されているため、インナーレンズ９を透過した光は、反射光通過部４６の内側を通過する。さらに、インナーレンズ９及びアウターレンズ加熱部４５の前方には、アウターレンズ６が位置しており、前記反射光通過部４６の内側を通過した光はアウターレンズ６の方向に向かい、アウターレンズ６を透過して外部を照射する。

また、ヘッドランプ１の点灯時には、通風路５０内の送風ファン５５を作動させる。送風ファン５５を作動させると、通風路５０内において送風ファン５５付近の空気は流動する。その方向は、送風ファン５５が設けられている位置、即ち、通風路５０内の後方側の位置において、上方から下方に向けて空気が流れる。また、通風路５０は、閉鎖されており、一体となったインナーハウジング８とインナーレンズ９との外面の全周、或いは、一体となったアウターハウジング５とアウターレンズ６との内面の全周に渡って形成されている。このため、通風路５０内の下側に達した空気は後方から前方に移動し、通風路５０内における前側部分、つまり、アウターレンズ加熱通路５１に達する。アウターレンズ加熱通路５１に達した空気は、下方から上方に流れ、通風路５０内の上側に達した空気は、前方から後方に流れる。通風路５０内の後側に達した空気は、さらに下方に流れ、再び送風ファン５５によって流動させられる。このように、通風路５０は閉鎖しているため、通風路５０内を流動する空気は通風路５０内を循環する。

また、ＬＥＤ３０の発光時には、ＬＥＤ３０は発光と同時に発熱する。ＬＥＤ３０に近接している熱伝導部４０は、熱伝導率の高い部材によって形成されているため、ＬＥＤ３０が発熱した場合には、ＬＥＤ３０と熱伝導部４０との間に位置している本体部ハウジング２１を介してＬＥＤ３０から熱伝導部４０に熱が伝えられる。熱伝導部４０に伝えられた熱は、熱伝導部４０と一体に形成されているアウターレンズ加熱部４５にさらに伝えられる。このため、アウターレンズ加熱部４５は温度が上昇する。ここで、このアウターレンズ加熱部４５は、通風路５０内に位置しており、通風路５０内の空気は流動している。このため、アウターレンズ加熱部４５の周囲の空気も流動するので、アウターレンズ加熱部４５と、当該アウターレンズ加熱部４５の周囲を流動する空気とは、連続的に熱交換が行なわれる。つまり、アウターレンズ加熱部４５は、ＬＥＤ３０の発光時に発生する熱を通風路５０内の空気に放熱する放熱部としての機能を有している。

また、アウターレンズ加熱部４５は、アウターレンズ６の近傍に位置している。このため、アウターレンズ加熱部４５の温度が上昇した場合には、アウターレンズ加熱部４５の熱がアウターレンズ６に伝わり、アウターレンズ６の温度も上昇する。また、アウターレンズ加熱部４５は、通風路５０が有するアウターレンズ加熱通路５１内に位置している。このアウターレンズ加熱通路５１は、アウターレンズ６とインナーレンズ９との間に位置しており、アウターレンズ加熱通路５１の一部はアウターレンズ６によって形成されている。また、アウターレンズ６が上記のように通風路５０内の空気に放熱する際には、このアウターレンズ加熱通路５１内の空気に対して放熱する。このため、アウターレンズ加熱部４５に伝えられたＬＥＤ３０の発光時の熱は、アウターレンズ加熱通路５１内の空気に対して放熱され、アウターレンズ加熱通路５１内の空気は温度が上昇する。

このようにアウターレンズ加熱通路５１内の空気は温度が上昇すると、この空気の熱は、アウターレンズ加熱通路５１の一部を形成し、アウターレンズ加熱通路５１内の空気と接触するアウターレンズ６に伝えられる。即ち、アウターレンズ加熱通路５１内の空気は、アウターレンズ６との間で熱交換をするので、アウターレンズ６の温度は上昇する。また、アウターレンズ加熱部４５からの熱が伝えられたアウターレンズ加熱通路５１内の空気の熱は、アウターレンズ６に伝えられるので、アウターレンズ加熱通路５１以外の通風路５０内には、アウターレンズ６に対して放熱後の空気が流れる。

以上のヘッドランプ１は、インナーハウジング８とアウターハウジング５との間に通風路５０を設け、通風路５０内に送風ファン５５を設けている。これにより、通風路５０内の空気を流動させることができる。また、アウターレンズ加熱部４５と一体に形成された熱伝導部４０をＬＥＤ３０に近接させ、アウターレンズ加熱部４５を通風路５０内に位置させている。これにより、ＬＥＤ３０の発光時に発生した熱は熱伝導部４０に伝えられ、この熱はさらにアウターレンズ加熱部４５に伝えられる。さらに、この熱はアウターレンズ加熱部４５から通風路５０内の空気に伝えられるため、ＬＥＤ３０の発光時の熱は、アウターレンズ加熱部４５を介して通風路５０内で流動する空気に放熱される。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させることができる。また、このようにＬＥＤ３０の温度を効果的に低下させることができるので、熱が上昇し過ぎることに起因する破損を抑制できる。この結果、ＬＥＤ３０の耐久性の向上を図ることができる。

また、アウターレンズ６の近傍に、熱伝導部４０に一体に形成されたアウターレンズ加熱部４５を設けているので、ＬＥＤ３０の発光時にＬＥＤ３０から発生する熱は、ＬＥＤ３０に近接している熱伝導部４０を介してアウターレンズ加熱部４５に伝わり、アウターレンズ加熱部４５からアウターレンズ６に伝えることができる。これにより、アウターレンズ６の温度を上昇させることができる。このため、ヘッドランプ１を車両（図示省略）に装着した際に外部に面しているアウターレンズ６に、降雪時や気温が低い場合に雪や氷が付着した場合でも、上昇したアウターレンズ６の熱によって雪や氷を溶かすことができる。この結果、アウターレンズ６への着雪や着氷を抑制することができる。

また、アウターレンズ６の近傍に、アウターレンズ加熱通路５１とアウターレンズ加熱部４５とを配設している。つまり、アウターレンズ６で、通風路５０の一部であるアウターレンズ加熱通路５１の一部を形成し、アウターレンズ加熱部４５はアウターレンズ加熱通路５１内に位置させている。これにより、ＬＥＤ３０が発熱することにより上昇したアウターレンズ加熱部４５の熱は、アウターレンズ加熱通路５１内を流れる空気に伝えられる。また、アウターレンズ６はアウターレンズ加熱通路５１の一部を形成しているため、アウターレンズ加熱通路５１内を流動する空気はアウターレンズ６に接触している。このため、アウターレンズ加熱部４５からアウターレンズ加熱通路５１内を流れる空気に伝えられた熱は、アウターレンズ６に伝えられる。これにより、アウターレンズ６の温度を、より確実に上昇させることができる。この結果、アウターレンズ６への着雪や着氷を、より確実に抑制することができる。

また、上述したようにアウターレンズ加熱部４５は、熱伝導部４０に一体に形成されており、ＬＥＤ３０の発光時の熱を通風路５０内の空気に対して放熱する放熱部として設けられている。つまり、放熱部が、アウターレンズ６の温度を上昇させるアウターレンズ加熱部４５を兼ねている。このため、ＬＥＤ３０の熱を通風路５０内の空気に対して放熱する部分である放熱部と、アウターレンズ６の温度を上昇させる部分であるアウターレンズ加熱部４５とを、それぞれ独立して設ける必要がなく、アウターレンズ加熱部４５を容易に設けることができる。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させつつ、アウターレンズ６への着雪や着氷を抑制する際の製造コストの低減を図ることができる。

また、通風路５０は閉鎖され、通風路５０内を流動する空気は循環しているため、通風路５０内で空気を流動させる場合でも、外気を通風路５０内に取り入れる必要がない。このため、通風路５０の外部から通風路５０内に異物が入り込む虞がなく、例えば異物が送風ファン５５に衝突して送風ファン５５が破損するなど、通風路５０内に異物が入り込むことに起因する破損を抑制できる。この結果、耐久性の向上を図ることができる。

また、アウターレンズ６の着雪などを抑制する場合には、アウターレンズ６においてＬＥＤ３０で発光した光が透過する部分の着雪などを抑制した方が、より効果が向上するが、アウターレンズ加熱部４５は、リフレクタ２５に形成されている反射面２６が、ＬＥＤ３０で発光した光を反射する方向に配設されている。このため、着雪や着氷を抑制したい部分、つまり、アウターレンズ６において、反射面２６で反射したＬＥＤ３０からの光が透過する部分の温度を上昇させることができる。また、アウターレンズ加熱部４５に反射光通過部４６を形成しているので、反射面２６で反射した光が、この光の進行方向に位置するアウターレンズ加熱部４５で遮られることを抑制できる。これにより、リフレクタ２５の反射面２６で反射したＬＥＤ３０からの光で、任意の方向を照射することができる。この結果、照射性能を犠牲にすることなく、アウターレンズ６への着雪や着氷を効果的に抑制することができる。

また、アウターレンズ加熱通路５１内の空気に対してアウターレンズ加熱部４５が放熱することにより、アウターレンズ加熱通路５１内の空気の温度は上昇するが、この部分では、空気が下方から上方に流れるように、通風路５０内の空気は循環している。るアウターレンズ加熱通路５１では、通風路５０内の空気は上方から下方に流れている。このため、循環する通風路５０内の空気の流動方向は、自然熱対流と導方向に流れるため、通風路５０内の空気は、スムーズに流れる。従って、熱交換をする各部における熱交換を効率よく行うことができる。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させることができると共に、アウターレンズ６への着雪や着氷を抑制することができる。

また、灯具本体部２０が配設される灯室１０はインナーハウジング８内に形成されており、灯室１０の周囲には通風路５０が位置している。このため、通風路５０は、当該ヘッドランプ１の外部と灯室１０との間で断熱空気層の働きをし、例えば、ヘッドランプ１が車両のエンジン（図示省略）の近傍に設けられた場合でも、エンジンの熱が灯具本体部２０に伝わることが抑制される。従って、灯具本体部２０の温度が上昇し過ぎることに起因する破損を抑制することができる。この結果、灯具本体部２０の耐久性の向上を図ることができる。

実施例２に係るヘッドランプは、実施例１に係るヘッドランプと略同様の構成であるが、ヒートシンクが設けられている点に特徴がある。他の構成は実施例１と同様なので、その説明を省略するとともに、同一の符号を付す。図３は、本発明の実施例２に係るヘッドランプの要部断面図である。同図に示すヘッドランプ６０は、熱伝導部４０は、灯室１０内に複数設けられる灯具本体部２０が有するＬＥＤ３０に近接した位置から、インナーレンズ９が設けられている方向と反対方向、つまり、灯室１０内の後方に向けて設けられている。また、当該ヘッドランプ６０は、実施例１に係るヘッドランプ１と異なり、アウターレンズ加熱部４５が設けられていない。このため、熱伝導部４０は、ＬＥＤ３０が固定されている部分付近の本体部ハウジング２１に前端部分が接触しており、後端部分がインナーハウジング８の後方部分に位置するように形成されている。さらに、この熱伝導部４０の後端部分は、インナーハウジング８の後端部分の壁面６１を貫通しており、灯室１０の外側に突出している。つまり、インナーハウジング８の外側には通風路５０が形成されているので、熱伝導部４０の後端部分は、通風路５０内に位置している。

また、通風路５０は、実施例１に係るヘッドランプ１に形成される通風路５０と同様に閉鎖しており、この通風路５０内における当該ヘッドランプ６０の後方側の部分には、放熱部となるヒートシンク６５が通風路５０に内設されている。このヒートシンク６５は、熱伝導率の高い部材によって形成されており、インナーハウジング８の後端部分の壁面６１近傍に配設されている。さらに、このヒートシンク６５は、インナーハウジング８の後端部分の壁面６１を貫通している熱伝導部４０に接続されている。これにより、ヒートシンク６５は、熱伝導部４０と一体に形成されている。

また、通風路５０における当該ヘッドランプ６０の前方側の部分、つまり、アウターレンズ６とインナーレンズ９との間の部分は、実施例１に係るヘッドランプ１と同様にアウターレンズ加熱通路５１となっている。また、送風手段となる送風ファン５５は、通風路５０における下方部分に設けられている。

この実施例２に係るヘッドランプ６０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。前記ヘッドランプ６０の点灯時には、まず、ＬＥＤ３０が発光し、この光が反射面２６で反射して反射後の光が集光レンズ２２、インナーレンズ９及びアウターレンズ６を透過して外部を照射する。また、ヘッドランプ６０の点灯時には、通風路５０内の送風ファン５５を作動させる。通風路５０は閉鎖しているため、送風ファン５５を作動させて送風ファン５５近傍の空気が流動すると、この流動に伴って通風路５０内の空気は循環する。詳細には、送風ファン５５を作動させると、通風路５０内の後方側の位置では下方から上方に向けて空気が流れ、通風路５０内の上側に達した空気は、後方から前方に流れる。さらに、通風路５０内の前方側の位置、つまり、アウターレンズ加熱通路５１では、空気は上方から下方に流れ、通風路５０内の下側に達した空気は、前方から後方に流れて、再び送風ファン５５によって流動させられる。

また、ＬＥＤ３０の発光時に発生する熱は、ＬＥＤ３０に近接している熱伝導部４０に伝えられ、さらに、熱伝導部４０と一体に形成されたヒートシンク６５に伝えられる。ヒートシンク６５に伝えられた熱は、通風路５０内を流れる空気との間で熱交換を行い、これにより、ヒートシンク６５の熱は通風路５０内の空気に放熱される。ヒートシンク６５は、通風路５０内における後方側の位置に設けられており、さらに、通風路５０内の空気は流動しているため、ヒートシンク６５と熱交換を行なうことにより温度が上昇した空気は、通風路５０内の上側に流れ、さらにアウターレンズ加熱通路５１の方向に流れる。アウターレンズ加熱通路５１では、空気は上方から下方に流れるが、この空気はアウターレンズ６に接触しつつ流れる。このため、アウターレンズ加熱通路５１内を流れる空気は、アウターレンズ６と熱交換をしながら流動する。

ここで、アウターレンズ６の外面、つまり、アウターレンズ６においてアウターレンズ加熱通路５１が形成されている側の面と反対側の面は、外気にさらされている。この外気の温度は、ＬＥＤ３０の発光時の熱がヒートシンク６５によって放熱された通風路５０内の空気の温度よりも低いため、アウターレンズ加熱通路５１内を流れる空気の熱は、アウターレンズ６に伝えられ、さらに、アウターレンズ６の近傍の外気に伝えられる。即ち、アウターレンズ加熱通路５１内を流れる空気は、アウターレンズ６を介してアウターレンズ６近傍の外気との間で熱交換をし、アウターレンズ６近傍の外気に対して放熱する。

アウターレンズ加熱通路５１を通る際に、アウターレンズ６近傍の外気と熱交換をした通風路５０内の空気は、熱交換によって温度が低下し、再び送風ファン５５の方向に向かって送風ファン５５によってヒートシンク６５の方向に流される。このため、ヒートシンク６５には、アウターレンズ加熱通路５１で放熱し、温度が低下した空気が流され、ヒートシンク６５は、温度が低下したこの空気に対して放熱する。

以上のヘッドランプ６０は、通風路５０を閉鎖し、通風路５０内に送風ファン５５を設けることにより通風路５０内の空気を循環させ、さらに、通風路５０内にヒートシンク６５を設けている。このヒートシンク６５は、ＬＥＤ３０に近接する熱伝導部４０と一体に形成されているため、ＬＥＤ３０の発光時に発生する熱は、ヒートシンク６５に伝えられ、通風路５０内で循環する空気とヒートシンク６５との間で熱交換がされる。従って、ＬＥＤ３０の発光時に発生する熱は、ヒートシンク６５によって通風路５０内の空気に対して放熱される。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させることができる。

また、通風路５０が有するアウターレンズ加熱通路５１内を流れる空気は、アウターレンズ６の近傍に位置する外気との間で、アウターレンズ６を介して熱交換を行い、この外気に対して放熱する。このため、通風路５０内を循環する空気はアウターレンズ加熱通路５１で温度が低下し、温度が低下した空気との間で、ヒートシンク６５は熱交換を行なう。これにより、ヒートシンク６５は、この空気に対して放熱し易くなり、ＬＥＤ３０発光時に発生する熱を、通風路５０内の空気に対して、より確実に放熱することができる。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させることができる。

また、通風路５０内を流れる空気は、上記のようにヒートシンク６５がＬＥＤ３０の発光時の熱を放熱することにより温度が高くなり、この空気は、温度が高い状態でアウターレンズ加熱通路５１内を流れる。アウターレンズ加熱通路５１は、アウターレンズ６が一部を形成しているため、アウターレンズ加熱通路５１内を流れる空気はアウターレンズ６に接しており、この空気がアウターレンズ６近傍の外気と熱交換をする際には、アウターレンズ６とも熱交換を行なう。即ち、温度が高い空気がアウターレンズ加熱通路５１内を流れると、この空気とアウターレンズ６との間で熱交換が行なわれてアウターレンズ６の温度は上昇し、アウターレンズ６は加熱される。これにより、アウターレンズ６に雪や氷が付着した場合でも、アウターレンズ６の熱によって溶かすことができる。この結果、アウターレンズ６への着雪や着氷を抑制することができる。

また、通風路５０内の空気に対してヒートシンク６５が放熱することにより通風路５０内の空気の温度が上昇する部分では、通風路５０内の空気は下方から上方に流れるようにし、通風路５０内の空気からアウターレンズ６や、アウターレンズ６を介して外気に放熱することにより通風路５０内の空気の温度が低下する部分であるアウターレンズ加熱通路５１では、通風路５０内の空気は上方から下方に流れている。このため、循環する通風路５０内の空気の流動方向は、自然熱対流と導方向に流れるため、通風路５０内の空気は、スムーズに流れる。従って、熱交換をする各部における熱交換を効率よく行うことができる。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させることができると共に、アウターレンズ６への着雪や着氷を抑制することができる。

図４は、実施例１に係るヘッドランプの変形例を示す図である。なお、実施例１に係るヘッドランプ１では、通風路５０は閉鎖され、通風路５０内を流れる空気は循環しているが、通風路５０内を流れる空気は循環しなくてもよい。例えば、図４に示すように、通風路５０内における後方部分に、アウターハウジング５とインナーハウジング８との双方に接続される隔壁７５を設けることにより、通風路５０を隔壁７５部分で分断し、さらに、分断された通風路５０のうちの一方には入風部７１を接続し、他方には排気部７３を接続してもよい。このうち、入風部７１は、隔壁７５が設けられている部分付近のアウターハウジング５の外側部分付近から、アウターハウジング５の下側前方にかけてアウターハウジング５の外側の形状に沿った筒状の形状で形成されている。この筒状の入風部７１の内部と通風路５０とは、隔壁７５の下方付近で連通しており、連通部分にはフィルタ７６が設けられている。また、入風部７１の前端部分は、後方に向けて折り返されており、その端部は開口し、入風口７２となっている。

また、排気部７３は、隔壁７５が設けられている部分付近のアウターハウジング５の外側部分付近から、下方に向けて開口した筒状の形状で形成されており、開口した部分は排気口７４となっている。また、排気部７３の内部と通風路５０とは、隔壁７５の上方付近で連通しており、連通部分には送風ファン５５が設けられている。この送風ファン５５は、作動時に通風路５０内の空気が排気口７４の方向に向かうように形成されている。

このヘッドランプ１の点灯時に送風ファン５５を作動させると、通風路５０内の空気は排気口７４から排出される。このため、通風路５０内の空気は、通風路５０の外部の気圧に対して負圧になるので、外部の気圧と通風路５０内の空気との圧力差によって、通風路５０に連通する入風部７１の入風口７２から通風路５０内に、通風路５０の外部の空気が入り込む。その際に、入風口７２と通風路５０との間に位置するフィルタ７６によって、大きな異物は除去される。

この空気は、通風路５０内を送風ファン５５の方向に流れるため、フィルタ７６から送風ファン５５までの間に位置するアウターレンズ加熱通路５１を流れる。このため、実施例１に係るヘッドランプ１と同様に、アウターレンズ加熱部４５が、この空気との間で熱交換を行うことにより、ＬＥＤ３０の熱を放熱することができる。また、この熱によって、アウターレンズ６の温度は上昇する。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させつつ、アウターレンズ６への着雪や着氷を抑制することができる。

また、アウターレンズ加熱通路５１通過後の空気は、送風ファン５５から外部に排出される。その際に、この空気は、前記フィルタ７６によって大きな異物が取り除かれているので、大きな異物が送風ファン５５に衝突することに起因する送風ファン５５の破損が抑制される。この結果、耐久性の向上を図ることができる。

また、外気は、ＬＥＤ３０の発光時に発生する熱が伝えられたアウターレンズ加熱部４５よりも温度が低い場合が多いため、通風路５０内に外気、即ち、外部の空気を取り込み、取り込まれた空気に対してアウターレンズ加熱部４５が放熱することにより、ＬＥＤ３０の発光時に発生する熱をより確実に放熱することができる。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させることができる。

図５は、実施例１に係るヘッドランプの変形例を示す図である。また、実施例１に係るヘッドランプ１では、通風路５０はアウターハウジング５の内面の全周に設けられているが、通風路５０はアウターハウジング５の内面の全周に設けなくてもよい。例えば、図５に示すように、アウターハウジング５の内側にインナーハウジング８は設けずに、アウターハウジングの後方に通風部８５を設け、通風部８５の内側を通風路５０として形成してもよい。この場合、アウターハウジング５の内側が灯室８０となり、複数の灯具本体部２０は、アウターハウジング５の内側の灯室８０内に配設する。また、アウターレンズ加熱部４５は、この灯室８０内でアウターレンズ６の近傍に位置させ、さらに、ＬＥＤ３０に近接している熱伝導部４０の後端部分はアウターハウジング５の後方側の壁面８１を貫通させて通風路５０内に位置させ、実施例２に係るヘッドランプ６０と同様に、通風路５０内にヒートシンク６５を設けて熱伝導部４０はヒートシンク６５に接続する。

さらに、アウターハウジング５と通風路５０の下側には、実施例２に係るヘッドランプ６０と同様に、内側が通風路５０と連通した入風部７１を設け、連通部分にはフィルタ７６を設ける。また、通風部８５の後端側の上部には、実施例２に係るヘッドランプ６０と同様に、内側が通風路５０と連通した排気部７３を設け、連通部分には送風ファン５５を設ける。

このように形成されるヘッドランプ１の点灯時に、送風ファン５５を作動させることにより、外部の空気が入風口７２から通風路５０内に入り込み、排気口７４に向けて流れるので、ＬＥＤ３０の発光時に発生する熱は、通風路５０内のヒートシンク６５によって放熱される。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させることができる。また、アウターレンズ加熱部４５がアウターレンズ６の近傍に位置しているので、ＬＥＤ３０の発光時に発生する熱はアウターレンズ６に伝えられ、アウターレンズ６の温度は上昇する。この結果、アウターレンズ６への着雪や着氷を抑制することができる。

図６は、実施例１に係るヘッドランプの変形例を示す図であり、アウターレンズ加熱部の変形例を示す図である。図７は、図６のＢ−Ｂ矢視図である。また、実施例１に係るヘッドランプ１では、アウターレンズ加熱部４５は板状の形状で形成されているが、アウターレンズ加熱部４５は、板状以外の形状で形成してもよい。例えば、図６及び図７に示すように、アウターレンズ加熱部４５を、内側に円形の孔である反射光通過部４６が形成された円板状の形状で形成し、その周囲に複数の円板状の放熱フィン９０を設けてもよい。このようにアウターレンズ加熱部４５に放熱フィン９０を設けることにより、ＬＥＤ３０の発光時に発生する熱が、アウターレンズ加熱通路５１内の空気に対して、より放熱され易くなる。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させることができる。また、このようにアウターレンズ加熱通路５１内の空気に対してアウターレンズ加熱部４５から放熱し易くなっているので、アウターレンズ加熱通路５１内の空気は、温度が上昇し易くなっている。このため、この空気に接触するアウターレンズ６も、温度が上昇し易くなる。この結果、アウターレンズ６への着雪や着氷を、より確実に抑制することができる。

図８は、実施例１に係るヘッドランプの変形例を示す図であり、アウターレンズ加熱部の変形例の上面図である。図９は、図８のＣ−Ｃ矢視図である。また、アウターレンズ加熱部４５に放熱フィン９０を設ける場合には、アウターレンズ加熱部４５の周囲以外の部分に設けてもよい。例えば、図８及び図９に示すように、アウターレンズ加熱部４５の前側の面、つまり、アウターレンズ６（図１参照）に面している側の面に、アウターレンズ６の方向に突出するように複数の放熱フィン９０を設けてもよい。放熱フィン９０を、このようにアウターレンズ６の方向に突出するように設けることにより、放熱フィン９０をアウターレンズ６に近付けることができるので、ＬＥＤ３０の発光時に熱伝導部４０を介してアウターレンズ加熱部４５が受けたＬＥＤ３０発光時の熱を、アウターレンズ６に伝え易くすることができる。この結果、アウターレンズ６の温度は上昇し易くなるので、アウターレンズ６への着雪や着氷を、より確実に抑制することができる。

さらに、放熱フィン９０は、図８及び図９に示すように、複数の放熱フィン９０がアウターレンズ加熱通路５１（図１参照）内の空気の流れ方向に沿った向きで、複数の放熱フィン９０が平行に並ぶように形成するとよい。放熱フィン９０をこのように形成することにより、アウターレンズ加熱通路５１内を流れる空気の流れに対する放熱フィン９０の抵抗を低減できるので、アウターレンズ加熱通路５１内の空気は流れがスムーズになる。これにより、単位時間あたりにアウターレンズ加熱部４５が接触する空気の量が増加するので、アウターレンズ加熱部４５はアウターレンズ加熱通路５１内の空気に対して放熱し易くなる。このため、ＬＥＤ３０発光時に発生する熱は、アウターレンズ加熱部４５によって、より確実にアウターレンズ加熱通路５１内の空気に対して放熱される。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させることができる。

図１０は、実施例１に係るヘッドランプの変形例を示す図であり、アウターレンズ加熱部の変形例を図２の方向と同方向から見た状態を示す図である。また、アウターレンズ加熱部４５が有する反射光通過部４６は、円形の孔以外の形状で形成されていてもよい。例えば、図１０に示すように、アウターレンズ加熱部４５側から集光レンズ２２の方向に見た場合、つまり、前方側から後方側の方向に見た場合のアウターレンズ加熱部４５の形状を、上方が開いたコの字状の形状で形成し、コの字の内側部分を反射光通過部４６にしてもよい。これにより、反射光通過部４６の形成範囲が広くなるので、リフレクタ２５の反射面（図１参照）で反射し、集光レンズ２２透過後のＬＥＤ３０からの光が通過できる範囲が広くなる。このため、集光レンズ２２透過後の光は、アウターレンズ加熱部４５で遮られ難くなり、この光によって任意の方向を照射し易くなる。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させつつ、アウターレンズ６への着雪や着氷を抑制する場合において、より確実に照射性能を維持することができる。

また、アウターレンズ６は、熱線吸収膜を貼り付けたり、アウターレンズ６全体を熱線吸収剤入り樹脂で形成したりするなど、熱線吸収機能を与えてもよい。アウターレンズ６に熱線吸収機能を与えることにより、アウターレンズ６は、アウターレンズ加熱部４５、またはアウターレンズ加熱通路５１内の空気からの熱を吸収し易くなるので、温度が上昇し易くなる。この結果、アウターレンズ６への着雪や着氷を、より確実に抑制することができる。また、アウターレンズ６に熱線吸収機能を与えた場合には、太陽光線によってもアウターレンズの温度を上昇させることができるので、アウターレンズ６への着雪や着氷を、より確実に抑制することができる。さらに、アウターレンズ６に熱線吸収機能を与えた場合には、太陽光線に含まれる熱線をアウターレンズ６で吸収することができるので、太陽光線がアウターレンズ６からヘッドランプ内に侵入し、太陽光線に含まれる熱線によってＬＥＤ３０の温度が上昇することを抑制できる。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させることができる。

また、送風ファン５５は、必要に応じて制御し、通風路５０内の空気の流れを調整してもよい。例えば、アウターレンズ６、ＬＥＤ３０、アウターレンズ加熱部４５、通風路５０内の空気などを測定する温度センサ（図示省略）を設け、測定した温度に応じて送風ファン５５を制御してもよい。このように、送風ファン５５を制御し、通風路５０内の空気の流れを調整することにより、各部の熱交換の度合い調整することができる。この結果、より確実にＬＥＤ３０の温度を低下させ、また、アウターレンズ６への着雪や着氷を抑制することができる。さらに、通風路５０内の空気が循環するように形成されている場合には、当該通風路５０内の空気は、各部で行なわれる熱交換による自然熱対流によっても循環するため、ＬＥＤ３０の発光時には、送風ファン５５を停止させた場合でも、ある程度循環する。このため、通風路５０内の空気を、あまり循環させる必要がない場合には、送風ファン５５を停止させてもよい。この結果、消費電力の低減を図ることができる。

また、上述した説明では、本発明の係る車両用灯具の一例として車両の前部に装備するヘッドランプを説明しているが、本発明に係る車両用灯具は、ヘッドランプ以外のものでもよい。例えば、ＬＥＤ３０を光源とするフォグランプなど、光源としてＬＥＤ３０が用いられている車両用灯具であれば、ヘッドランプ以外でもよい。ＬＥＤ３０を光源とした車両用灯具に本発明を適用することにより、より確実にＬＥＤ１５の温度を低下させることができ、また、アウターレンズへの着雪や着氷を抑制することができる。

以上のように、本発明に係る車両用灯具は、ＬＥＤを光源とする車両用灯具に有用であり、特に、ＬＥＤの温度が高くなり易い場合に適している。

本発明の実施例１に係るヘッドランプの要部断面図である。 図１のＡ−Ａ矢視図である。 本発明の実施例２に係るヘッドランプの要部断面図である。 実施例１に係るヘッドランプの変形例を示す図である。 実施例１に係るヘッドランプの変形例を示す図である。 実施例１に係るヘッドランプの変形例を示す図であり、アウターレンズ加熱部の変形例を示す図である。 図６のＢ−Ｂ矢視図である。 実施例１に係るヘッドランプの変形例を示す図であり、アウターレンズ加熱部の変形例の上面図である。 図８のＣ−Ｃ矢視図である。 実施例１に係るヘッドランプの変形例を示す図であり、アウターレンズ加熱部の変形例を図２の方向と同方向から見た状態を示す図である。

符号の説明

１、６０ ヘッドランプ
５ アウターハウジング
６ アウターレンズ
８ インナーハウジング
９ インナーレンズ
１０、８０ 灯室
２０ 灯具本体部
２１ 本体部ハウジング
２２ 集光レンズ
２５ リフレクタ
２６ 反射面
３０ ＬＥＤ
４０ 熱伝導部
４５ アウターレンズ加熱部
４６ 反射光通過部
５０ 通風路
５１ アウターレンズ加熱通路
５５ 送風ファン
６１、８１ 壁面
６５ ヒートシンク
７１ 入風部
７２ 入風口
７３ 排気部
７４ 排気口
７５ 隔壁
７６ フィルタ
８５ 通風部
９０ 放熱フィン

Claims (5)

1. 光源となるＬＥＤと、
   前記ＬＥＤで発光した光を所定の方向に反射する反射面を有するリフレクタと、
   前記反射面が前記ＬＥＤで発光した光を反射する方向に位置するインナーレンズと、
   前記反射面が前記ＬＥＤで発光した光を反射する方向に位置し、且つ、前記反射面で反射して前記インナーレンズを透過した光が透過するアウターレンズと、
   前記ＬＥＤに近接し、前記インナーレンズを貫通する熱伝導部と、
   前記熱伝導部と一体に形成された放熱部と、
   前記放熱部を内設する通風路と、
   前記通風路に設けられると共に前記通風路内の空気を流動させる送風手段と、
   前記アウターレンズの近傍に位置すると共に前記熱伝導部と一体に形成され、且つ、前記インナーレンズに沿って形成されたアウターレンズ加熱部と、
   を備えることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記通風路は閉鎖されており、前記通風路内の空気は循環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. 前記通風路は、前記通風路において前記アウターレンズの近傍に位置する部分であるアウターレンズ加熱通路を有しており、
   前記アウターレンズ加熱部は、前記アウターレンズ加熱通路に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
4. 前記放熱部は、前記アウターレンズ加熱部を兼ねていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
5. 前記アウターレンズ加熱部は前記反射面が前記ＬＥＤで発光した光を反射する方向に位置していると共にこの光が通過する反射光通過部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用灯具。

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