JP4497074B2

JP4497074B2 - 車両用灯具

Info

Publication number: JP4497074B2
Application number: JP2005292364A
Authority: JP
Inventors: 政輝林; 泰宏大久保
Original assignee: Ichikoh Industries Ltd
Current assignee: Ichikoh Industries Ltd
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2005-10-05
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2025-10-05
Also published as: JP2007103192A

Description

この発明は、半導体型光源、たとえば、ＬＥＤ、ＥＬ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源を使用する車両用灯具に関するものである。特に、この発明は、放熱効果が優れている車両用灯具に関するものである。

この種の車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、従来の車両用灯具について説明する。従来の車両用灯具は、ＬＥＤを保持する基板を放熱フィンに絶縁性熱伝導シートを介して固定したものである。従来の車両用灯具は、ＬＥＤが基板および絶縁性熱伝導シートを介して放熱フィンに固定されたものであるから、ＬＥＤにおいて発生する熱を放熱フィンにより効率良く放射することができる。このために、従来の車両用灯具は、高光束量を出力するハイワッテージのＬＥＤを使用することができる。

ところが、従来の車両用灯具は、ＬＥＤを基板および絶縁性熱伝導シートを介して放熱フィンにただ単に固定したものであって、放熱効果をさらに向上させるための手段が施されていない。このために、従来の車両用灯具は、放熱効果をさらに向上させることができない。

特開２００２−９３２０６号公報

この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用灯具では放熱効果をさらに向上させることができないなどという点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、半導体型光源と、この半導体型光源が上から下にかけて前後に傾斜した状態で直接取り付けられているヒートシンク部と、ヒートシンク部の半導体型光源が取り付けられている下面に設けられている下放熱部と、ヒートシンク部の半導体型光源が取り付けられている後面（背面）に設けられている後放熱部と、ヒートシンク部に設けられているリフレクタと、リフレクタに、間に空間が形成されるように、設けられている第１反射面および第２反射面と、を備え、第１反射面が半導体型光源の前方やや上方に位置し、第２反射面が半導体型光源の後方上方であって第１反射面の後方上方に位置し、後放熱部が第１反射面と第２反射面との間の空間に配置されている、ことを特徴とする。

この発明（請求項２にかかる発明）は、下放熱部と後放熱部との繋部に肉厚部が一体に設けられている、ことを特徴とする。

この発明（請求項３にかかる発明）は、第２反射面の背面側に補助放熱部が一体に設けられている、ことを特徴とする。

この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、ヒートシンク部に半導体型光源を傾斜させた状態で直接取り付けるものであるから、このヒートシンク部の半導体型光源の取付部の下面と後面とに熱対流方向に合致する下放熱部と後放熱部とをそれぞれ設けることができる。このために、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、下放熱部および後放熱部を半導体型光源の間近でかつ熱対流方向に理想的な形状で配置することができるので、半導体型光源において発生する熱を下放熱部および後放熱部により効率良く放射することができ、従来の車両用灯具と比較して放熱効果をさらに向上させることができる。しかも、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、熱対流方向の理想的な形状に沿った形でヒートシンク部の半導体型光源の取付部の後面に後放熱部を設けることができるので、後放熱部が目立ち難くその分見栄えを向上させることができる。

特に、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、リフレクタの第１反射面と第２反射面との間の空間に後放熱部が位置するので、熱対流方向の邪魔とならず、空気の流れが良く、放熱効果がさらに良い。しかも、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、ヒートシンク部にリフレクタが設けられているので、灯具全体をコンパクトにすることができる。

また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、下放熱部と後放熱部との繋部に肉厚部が一体に設けられているので、ヒートシンク部の半導体型光源の取付部から下放熱部および後放熱部への熱伝導率が良く、放熱効果をさらに向上させることができる。

さらにまた、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、リフレクタの第２反射面の背面側に補助放熱部が一体に設けられているので、放熱効果がさらに良く、しかも、部品点数を低減することができ、かつ、製造コストを安価にすることができる。

以下に、この発明にかか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、この明細書およびまたは特許請求の範囲において、「上」、「下」、「前（正面）」、「後（背面）」、「左」、「右」は、この発明にかかる車両用灯具を車両に装備した際の「上」、「下」、「前（正面）」、「後（背面）」、「左」、「右」である。

以下、この実施例における車両用灯具の構成について説明する。図１中、符号１は、この実施例における車両用灯具である。前記車両用灯具１は、図１に示すように、灯室２を区画するランプハウジング３およびランプレンズ（図示せず）と、前記灯室２内に配置されているヘッドランプユニット４およびスイブルランプユニット５と、から構成されている。

前記ヘッドランプユニット４は、プロジェクタタイプのヘッドランプユニットや反射タイプのヘッドランプユニットなどである。前記スイブルランプユニット５は、ベンディングランプユニットや追加ランプユニットやカーブランプユニットなどである。

前記スイブルランプユニット５は、半導体型光源６と、ヒートシンク部７と、スイブル装置８と、リフレクタ９と、シェード１０と、を備えるものである。

前記半導体型光源６は、たとえば、ＬＥＤ、ＥＬ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源（この実施例ではＬＥＤ）を使用する。前記半導体型光源６は、図２〜図５に示すように、基板１１と、前記基板１１の一面に固定された光源チップ（半導体チップ）の発光体（図示せず）と、前記発光体を覆う光透過部材１２と、から構成されている。前記半導体型光源６は、前記ヒートシンク部７に直接取り付けられている。すなわち、前記半導体型光源６の基板１１が前記ヒートシンク部７の傾斜取付面１３に直接一体に取り付けられている。なお、前記ヒートシンク部７が金属製から構成されている場合には、前記基板１１と前記ヒートシンク部７との間には、絶縁性熱伝導フィルムなどが介在されている。

前記ヒートシンク部７は、熱伝導率が良い材質、たとえば、この例ではアルミダイカスト製からなる。前記ヒートシンク部７は、図２〜図５に示すように、上面が平面や曲面をなす。前記ヒートシンク部７の上面のほぼ中央には、台座部１４が一体に設けられている。前記ヒートシンク部７の台座部１４の前面（正面）には、前記傾斜取付面１３が上から下にかけて前後に傾斜して設けられている。前記ヒートシンク部７は、前記半導体型光源６の台座を構成するものである。

前記ヒートシンク部７の下面には、フィン形状の下放熱部１５が一体に設けられている。また、前記ヒートシンク部７の前記台座部１４の後面（背面）には、前記シェード１０が一体に設けられている。さらに、前記ヒートシンク部７の前記台座部１４および前記シェード１０の後面（背面）には、補助ヒートシンク部としてのフィン形状の後放熱部１６が一体に設けられている。なお、前記下放熱部１５および前記後放熱部１６のフィン形状やフィンの形成方向は、特に限定しない。また、前記下放熱部１５および前記後放熱部１６は、フィン形状以外にプレート形状やピン形状でも良い。さらに、前記下放熱部１５や前記後放熱部１６は、一体ではなく、別体のものを取り付けたものでも良い。

前記ヒートシンク部７の前記下放熱部１５と前記後放熱部１６との繋部分、すなわち、前記ヒートシンク部７の上面と前記台座部１４との繋部には、肉厚部（駄肉部）１７が一体に設けられている。また、前記ヒートシンク部７の前記下放熱部１５は、溝部を介して、前記台座部１４および前記後放熱部１６および前記肉厚部１７を含む中央部と、左右両側部と、に分割されている。前記溝部は、放熱効果を向上させるためのものである。

前記ヒートシンク部７の下面すなわち前記下放熱部１５には、スイブル軸１８が一体に設けられている。前記スイブル軸１８は、フィン形状の前記下放熱部１５と前記下放熱部１５との間に設けても良いし、または、フィン形状の前記下放熱部１５の一部を切り欠いて設けても良い。前記スイブル軸１８は、前記スイブル装置８に連結されている。前記スイブル装置８は、前記ランプハウジング３の下部に取り付けられている。前記ランプハウジング３には、透孔１９が設けられている。前記透孔１９中には、前記ヒートシンク部７の一部が挿入されている。この結果、前記ヒートシンク部７の前記傾斜取付面１３および前記台座部１４および前記後放熱部１６および前記半導体型光源６側は、前記灯室２内に位置し、一方、前記ヒートシンク部７の下放熱部１５および前記スイブル軸１８側は、前記灯室２外に位置する。

前記ヒートシンク部７の台座部１４には、前記リフレクタ９が適宜の取付手段たとえばスクリューにより取り付けられている。この結果、前記ヒートシンク部７に前記リフレクタ９が設けられることとなる。前記リフレクタ９は、前記ヒートシンク部７と同様に、熱伝導率が良い材質、たとえば、この例ではアルミダイカスト製からなる。前記リフレクタ９は、図６〜図９に示すように、前記リフレクタ９には、第１反射面２１と第２反射面２２とがそれぞれ設けられている。前記第１反射面２１は、楕円面を基調とする反射面であり、前記第２反射面２２は、放物面を基調とする反射面である。

前記第１反射面２１の第１焦点もしくはその近傍には、前記半導体型光源６の光源チップの発光体が位置する。また、前記第１反射面の第２焦点もしくはその近傍には、前記シェード１０のエッジが位置する。さらに、前記第１反射面２１は、前記半導体型光源６の前方やや上方に位置する。一方、前記第２反射面２２は、前記半導体型光源６の後方上方であって前記第１反射面２１の後方上方に位置する。前記第１反射面２１と前記第２反射面２２との間には、空間２０が形成されている。前記空間２０中に前記シェード１０が位置する。前記半導体型光源６の０°軸が前記第１反射面２１に対してほぼ垂直になるように、前記半導体型光源６が前記第１反射面２１に対向している。この結果、前記半導体型光源６からの高光度の光が前記第１反射面２１に入射することになる。

前記リフレクタ９の前記第２反射面２２の背面側には、フィン形状の補助放熱部２３が一体に設けられている。なお、前記補助放熱部２３のフィン形状やフィンの形成方向は、特に限定しない。また、前記補助放熱部２３は、フィン形状以外にプレート形状やピン形状や小凹凸などでも良い。

この実施例における車両用灯具１は、上記の構成からなり、以下、その作用について説明する。まず、半導体型光源６を発光点灯させる。すると、半導体型光源６からの光は、第１反射面２１に入射して一次反射する。この一次反射光の一部は、シェード１０でカットオフされ、かつ、この一次反射光の残りは、第２反射面２２に入射して二次反射する。この二次反射光は、所定の形状の配光パターンで外部に照射される。

また、スイブル装置８が駆動すると、スイブル軸１８を介してスイブルランプユニット５の回転部（半導体型光源６、ヒートシンク部７、リフレクタ９、シェード１０）がスイブル軸１８の中心線回りに左右に回転する。これに伴って、所定の形状の配光パターンが左右に回転する。

さらに、半導体型光源６において発生した熱は、半導体型光源６の基板１１を介してヒートシンク部７の台座部１４に伝達される。台座部１４に伝達された熱は、図２中の白抜きの矢印に示すように、下放熱部１５および後放熱部１６から半導体型光源６の下側および後側にそれぞれ放射（放散）される。しかも、後放熱部１６は、リフレクタ９の第１反射面２１と第２反射面２２との間の空間２０に位置するので、熱対流方向の邪魔とならず、空気の流れが良く、放熱効果が良い。

一方、台座部１４に伝達された熱は、図７中の太い実線矢印に示すように、リフレクタ９を介して第２反射面２２の補助放熱部２３から半導体型光源６の後側に放射される。しかも、この補助放熱部２３は、半導体型光源６の後方上方、すなわち、熱対流方向に位置するので、熱を効率良く放射することができる。

この実施例における車両用灯具１は、上記の構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、半導体型光源６からの光を第１反射面２１および第２反射面２２で反射させて所定の方向に照射することができるので、半導体型光源６を傾斜させた状態で配置することができる。この結果、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、半導体型光源６をヒートシンク部７の台座部１４の傾斜取付面１３に傾斜させた状態で取り付けて、台座部１４の下面と背面とに下放熱部１５と後放熱部１６とをそれぞれ設けることができるので、下放熱部１５と後放熱部１６とが熱対流方向に合致する。このために、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、下放熱部１５および後放熱部１６を半導体型光源６の間近でかつ熱対流方向に理想的な形状で配置することができるので、半導体型光源６において発生する熱を下放熱部１５および後放熱部１６により効率良く放射することができ、従来の車両用灯具と比較して放熱効果をさらに向上させることができる。しかも、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、熱対流方向の理想的な形状に沿った形で台座部１４の背面に後放熱部１６を設けることができるので、後放熱部１６が目立ち難くその分見栄えを向上させることができる。

また、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、放熱部１５と後放熱部１６との繋部分、すなわち、ヒートシンク部７の上面と台座部１４との繋部に肉厚部（駄肉部）１７が一体に設けられているので、台座部１４から下放熱部１５および後放熱部１６への熱伝導率が良く、放熱効果をさらに向上させることができる。

さらに、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、リフレクタ９の第１反射面２１と第２反射面２２との間の空間２０に後放熱部１６が位置するので、熱対流方向の邪魔とならず、空気の流れが良く、放熱効果がさらに良い。しかも、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、ヒートシンク部７にリフレクタ９が設けられているので、灯具（ランプユニット）をコンパクトにすることができる。

さらにまた、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、リフレクタ９の第２反射面２２の背面側にフィン形状の補助放熱部２３が一体に設けられているので、放熱効果がさらに良く、しかも、部品点数を低減することができ、かつ、製造コストを安価にすることができる。

さらにまた、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、ヒートシンク部７およびリフレクタ９は、熱伝導率が良い材質、たとえば、この例ではアルミダイカスト製からなるので、放熱効果がさらに良い。

このように、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、半導体型光源６がヒートシンク部７に直接固定されたものであるから、半導体型光源６において発生する熱をヒートシンク部７の下放熱部１５および後放熱部１６とリフレクタ９の補助放熱部２３により効率良く放射することができる。このために、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、高光束量を出力するハイワッテージのＬＥＤを使用することができる。

特に、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、半導体型光源６と、この半導体型光源６が直接取り付けられているヒートシンク部７と、がスイブル軸１８を介してスイブル装置８に連結されているので、半導体型光源６を光源とする車両用灯具であって、光の照射方向をスイブルさせることができる。しかも、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、スイブル装置８に連結されるスイブル軸１８がヒートシンク部７に一体に設けられているので、部品点数を低減することができ、かつ、製造コストを安価にすることができる。その上、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、スイブル軸１８と半導体型光源６側のヒートシンク部７とを一体にすることにより、スイブル軸１８と半導体型光源６との相対位置のずれを確実に防止することができ、光の照射方向を確実にかつ正確にスイブル制御させることができる。

また、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、楕円面を基調とする第１反射面２１および放物面を基調とする第２反射面２２およびシェード１０とにより、所定の形状の配光パターンを形成することができる。しかも、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、シェード１０（台座部１４）に補助ヒートシンク部としての後放熱部１６を一体に設けたので、半導体型光源６において発生する熱をさらに効率良く放射することができ、その上、部品点数を低減することができ、かつ、製造コストを安価にすることができる。さらに、この実施例にかかる車両用灯具１（スイブルランプユニット５）は、シェード１０（台座部１４）をヒートシンク部７に一体に設けたので、その分、部品点数を低減することができ、かつ、製造コストを安価にすることができる。

なお、この実施例においては、スイブルタイプのランプユニット５について説明したが、この発明においては、固定タイプのランプユニットにも適用することができる。

この発明にかかる車両用灯具の実施例を示す正面図であって、ランプレンズを除きかつ一部を破断した状態の正面図である。同じく、スイブルランプユニットの半導体型光源およびヒートシンク部を示す斜視図である。同じく、スイブルランプユニットの半導体型光源およびヒートシンク部を示す側面図である。同じく、スイブルランプユニットの半導体型光源およびヒートシンク部を示す平面図である。同じく、スイブルランプユニットの半導体型光源およびヒートシンク部を示す正面図である。同じく、スイブルランプユニットの半導体型光源およびヒートシンク部およびリフレクタを示す斜視図である。同じく、スイブルランプユニットの半導体型光源およびヒートシンク部およびリフレクタを示す側面図である。同じく、スイブルランプユニットの半導体型光源およびヒートシンク部およびリフレクタを示す平面図である。同じく、スイブルランプユニットの半導体型光源およびヒートシンク部およびリフレクタを示す正面図である。

１車両用灯具
２灯室
３ランプハウジング
４ヘッドランプユニット
５スイブルランプユニット
６半導体型光源
７ヒートシンク部
８スイブル装置
９リフレクタ
１０シェード
１１基板
１２光透過部材
１３傾斜取付面
１４台座部
１５下放熱部
１６後放熱部
１７肉厚部
１８スイブル軸
１９透孔
２０空間
２１第１反射面
２２第２反射面
２３補助放熱部

Claims

半導体型光源を使用する車両用灯具において、
前記半導体型光源と、
前記半導体型光源が上から下にかけて前後に傾斜した状態で直接取り付けられているヒートシンク部と、
前記ヒートシンク部の前記半導体型光源が取り付けられている下面に設けられている下放熱部と、
前記ヒートシンク部の前記半導体型光源が取り付けられている後面に設けられている後放熱部と、
前記ヒートシンク部に設けられているリフレクタと、
前記リフレクタに、間に空間が形成されるように、設けられている第１反射面および第２反射面と、
を備え、
前記第１反射面は、前記半導体型光源の前方やや上方に位置し、
前記第２反射面は、前記半導体型光源の後方上方であって前記第１反射面の後方上方に位置し、
前記後放熱部は、前記第１反射面と前記第２反射面との間の前記空間に配置されている、
ことを特徴とする車両用灯具。
前記下放熱部と前記後放熱部との繋部には、肉厚部が一体に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記第２反射面の背面側には、補助放熱部が一体に設けられている、
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。