JP4508035B2 - 車両用灯具の呼吸孔構造 - Google Patents

Description

本発明は車両用灯具の呼吸孔構造に関するものである。

半導体発光素子であるＬＥＤ等を光源として用いる車両用灯具は、ＬＥＤ１個当たりの大電力化が可能となり、これに伴いＬＥＤ点灯時は発熱が基板に集中して高温になり易い。このようなＬＥＤ基板の発熱を効率よく放熱するために、ＬＥＤの基板の裏側には放熱用のヒートシンクが接合される。

ヒートシンクは伝熱性に優れた金属製で、ＬＥＤの点灯時に生じる発熱を伝導するのに充分な板厚を有する板状本体と、その外側に形成された複数の放熱フィンにより形成されている。そして、ＬＥＤ基板で発生した熱を板状本体に伝熱し、板状本体に伝熱した熱を、放熱フィンから灯室外へ放熱するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

また、灯具のハウジングには灯室内と連通した複数の呼吸孔が形成されている。呼吸孔により、ＬＥＤの点灯時には灯室内の空気の膨張による空気の排出を、また、消灯時には灯室内の空気の収縮による空気の吸入を行わせ、灯室内でのレンズやリフレクタに曇りが生じないようにしている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−３０７８５号公報 特開２００３−２９７１３０号公報

しかしながら、このような従来の技術にあっては、呼吸孔からの空気の排出を灯室内の空気の膨張圧力だけに頼って行っていたため、呼吸孔に防塵用のフィルタを設けた場合など、排出が十分に行われないおそれがある。

本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、灯室内の空気の排出を促進させることができる車両用灯具の呼吸孔構造を提供するものである。

請求項１記載の発明は、半導体発光素子からなる光源が内側の灯室内に取付けられる板状本体と、該板状本体の外側の灯室外に露出した状態で一体形成される複数の放熱フィンとからなるヒートシンクを備えた車両用灯具の呼吸孔構造であって、前記放熱フィンを上下方向に沿って形成すると共に、一対の放熱フィン間の板状本体に灯室内に連通する呼吸孔を形成し、呼吸孔の上下に、一対の放熱フィン間の寸法よりも短い寸法の水平壁を、それぞれ上下で左右異なる方向の放熱フィンに接続した状態で、板状本体及び放熱フィンと一体又は別体で設け、各水平壁と離反している放熱フィンとの間に、上下で左右位置の相反する通気部を形成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、半導体発光素子からなる光源が内側の灯室内に取付けられる板状本体と、該板状本体の外側の灯室外に露出した状態で一体形成される複数の放熱フィンとからなるヒートシンクを備えた車両用灯具の呼吸孔構造であって、前記放熱フィンを上下方向に沿って形成すると共に、一対の放熱フィン間の板状本体に灯室内に連通する呼吸孔を形成し、呼吸孔の上下に水平壁を板状本体及び放熱フィンと一体又は別体でそれぞれ設ける共に、上側の水平壁には板状本体から離れた位置に通気開口を形成し、下側の水平壁には板状本体に近い位置に通気開口を形成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、呼吸孔に通気性を有するフィルタを設け、上下の水平壁の間にフィルタを外側から押さえるホルダを、水平壁と一体又は別体で形成したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、呼吸孔の外側にフィルタ嵌装用のざぐり部を形成すると共に、該ざぐり部の上方に呼吸孔が位置していることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、放熱フィンを上下方向に沿って形成したため、一対の放熱フィンの間に上下方向に沿う空気の流路が形成され、そこに放熱フィンの熱による上昇気流が生じる。この上昇気流が通過する部分に呼吸孔が形成されているため、呼吸孔からの排気が促進される。また、呼吸孔の上下に水平壁を形成し、上下の水平壁と離反する放熱フィンとの間に、それぞれ左右位置の相反する通気部を形成したため、上部から侵入した水滴が上側の通気部から下に落ちても呼吸孔に入らない。また、下側の通気部からの上昇気流は呼吸孔部分を斜めに通過して上側の通気部より抜けるため、上昇気流が確実に呼吸孔部分を通過し、呼吸孔からの排気を促進させることができる。

請求項２記載の発明によれば、呼吸孔の上側の水平壁に板状本体から離反した通気開口を形成したため、上部から侵入した水滴が上側の通気開口から下に落ちても呼吸孔に入りづらい。また、下側の通気開口は板状本体に近い位置にあるため、下側の通気開口からの上昇気流は呼吸孔の近い部分を通過して上側の通気開口より抜けるため、呼吸孔からの排気を促進させることができる。

請求項３記載の発明によれば、呼吸孔に設けたフィルタをホルダで押さえることができるため、フィルタが呼吸孔から外れるおそれがない。

請求項４記載の発明によれば、呼吸孔の外側に形成したざぐり部によりフィルタを嵌装状態で保持することができ、フィルタの状態が安定する。また、呼吸孔はざぐり部内の上方に位置しているため、ざぐり部の周囲から水が侵入しても、水が呼吸孔内に入りにくい。

本発明は、灯室内の空気の排出を促進させることができる車両用灯具の呼吸孔構造を提供するという目的を、半導体発光素子からなる光源が内側の灯室内に取付けられる板状本体と、該板状本体の外側の灯室外に露出した状態で一体形成される複数の放熱フィンとからなるヒートシンクを備えた車両用灯具の呼吸孔構造であって、前記放熱フィンを上下方向に沿って形成すると共に、一対の放熱フィン間の板状本体に灯室内に連通する呼吸孔を形成したことで、実現した。以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１〜図７は、本発明の第１実施例を示す図である。この実施例の車両用灯具は、ハウジング１の前面にインナレンズ２とアウタレンズ３を備えている。ハウジング２の後面にはケース４が取付けられている。ケース４には、ヒートシンク５が取付けられ、ヒートシンク５の灯室６内にランプユニット７が取付けられている。ランプユニット７は、基板８と、リフレクタ９と ＬＥＤ１０から構成されている。ＬＥＤ１０から発せられた光は、リフレクタ９により反射され、また直接にインナレンズ２及びアウタレンズ３を通過して前方へ照射される。

ヒートシンク５は伝熱性に優れたアルミ金属製で、板状本体１１と放熱フィン１２から構成されている。板状本体１１は、ＬＥＤ１０の点灯時に生じる基板８の発熱を伝導するのに充分な板厚を有する。放熱フィン１２は板状本体１１の外側面に上下方向に沿った状態で形成されている。

板状本体１１における基板８より上方の部分には、隣接する放熱フィン１２の間に灯室６内に連通する円形の呼吸孔１３が形成されている。この呼吸孔１３は、板状本体１１の上部に左右１カ所づつ形成されているが、図２以降では、一方を代表して図示する。

呼吸孔１３には、外側に呼吸孔１３より大径のざぐり部１４が形成されている。呼吸孔１３はざぐり部１４内の上方に位置してる。呼吸孔１３の上下には、それぞれ水平壁１５、１６が一体的に形成されている。これらの水平壁１５、１６の長さは隣接する一対の放熱フィン１２間の寸法よりも短い。そして、上側の水平壁１５は外側から見て左側にオフセットしており、オフセットした側の放熱フィン１２と一体化されている。下側の水平壁１６は右側にオフセットして、オフセットした側の放熱フィン１２と一体化されている。従って、上下の水平壁１５、１６と離反している放熱フィン１２との間には、左右位置の相反する通気部１７、１８が形成されている。

呼吸孔１３のざぐり部１４には防塵用のフィルタ１９が嵌装される。上下の水平壁１５、１６間には、断面コ字形のホルダ２０が取付けられている。ホルダ２０の上下には凸部２１が形成され、その凸部２１が水平壁１５、１６に形成された凹部２２へ合することにより、ホルダ２０を水平壁１５、１６に対して取付けることができる。ホルダ２０は上下の通気部１７、１８を塞がない幅サイズで、その内面にはざぐり部１４内に嵌装されたフィルタ１９を押す突起部２３が形成されている。

この実施例によれば、放熱フィン１２を上下方向に沿って形成したため、放熱フィン１２の間に上下方向に沿う空気の流路が形成され、そこにＬＥＤ１０の基板８から伝熱された放熱フィン１２の熱による上昇気流Ｒが生じる。この上昇気流Ｒが通過する部分に呼吸孔１３が形成されているため、呼吸孔１３にフィルタ１９が嵌装されていても、呼吸孔１３からの排気が促進され、灯室６におけるインナレンズ２やリフレクタ９の曇りをより確実に防止することができる。

特に、上下の水平壁１５、１６のそれぞれに、左右位置の相反する通気部１７、１８を形成したため、下側の通気部１８からの上昇気流Ｒは呼吸孔１３部分を斜めに通過して、フィルタ１９の両側に回り込んでから、上側の通気部１７より抜けるため、上昇気流Ｒが確実に呼吸孔１３部分を通過し、呼吸孔１３からの排気を促進させることができる。もし、上下の通気部１７、１８の位置を左右どちらか一方に統一すると、上昇気流Ｒが呼吸孔１３の横を通り過ぎるだけで、排気促進効果は少ない。

また、上下の通気部１７、１８の左右位置が相反するため、仮に上部から水滴が侵入し、侵入した水滴が上側の通気部１７から下に落ちても呼吸孔１３付近に付着しない。しかも、呼吸孔１３はざぐり部１４内の上方に位置しているため、万一、何らかの理由により、ざぐり部１４の周囲から水滴が侵入しても、水滴が呼吸孔１３内に入りにくい。

更に、水平壁１５、１６が板状本体１１と一体化されているため、水平壁１５、１６が放熱フィン１２の働きをして、ヒートシンク５としての放熱効果も向上する。

図８〜図１３は、本発明の第２実施例を示す図である。第１実施例と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

この実施例では、水平壁２４、２５をヒートシンク５とは別物にすると共に、水平壁２４、２５にホルダ２６も一体化した。上下の通気部２７、２８には放熱フィン１２に接する側面部２９も形成した。下側の通気部２８に対応する方の側面部２９は通気部２８よりも下方に延長し、そこに傾斜面３０を形成して、上昇気流Ｒが入り易くした。上下の水平壁２４、２５には取付片３１を形成し、その部分を呼吸孔１３の上下に形成した取付孔３２に対してボルト３３で取付けた。取付けた後には、ホルダ２６の突起部２３がフィルタ１９を押して、ざぐり部１４からの抜けを防止する。

また、取付けた状態で、水平壁２４、２５がそれぞれ呼吸孔１３の上下に位置し、上下の通気部２７、２８は左右位置がそれぞれ相反することとなる。従って、先の実施例同様に、下側の通気部２８から入ってきた上昇気流Ｒは呼吸孔１３部分を斜めに通過して、フィルタ１９の両側に回り込んでから、上側の通気部２７より抜けるようになり、呼吸孔１３からの排気を促進させることができる。上下の通気部２７、２８の左右位置が異なるため、先の実施例同様に、上から侵入する水滴対策にもなる。

この実施例によれば、水平壁２４、２５及びホルダ２６が一体化され、且つヒートシンク５とも別物のため、既存構造のヒートシンク５に対して後付けすることがすることができる。

図１４〜図１９は、本発明の第３実施例を示す図である。先の実施例と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

この実施例に係るヒートシンク３４の放熱フィン３５は放熱効果を高めるために隣接する放熱フィン３５同士の間隔が狭く形成されている。この実施例でも、水平壁３６、３７とホルダ３８はヒートシンク３４とは別物として一体化されている。

また、水平壁３６、３７の板状本体１１側には、取付面部３９が上下の水平壁３６、３７の間に形成され、そこには筒部４０が突出状態で形成されている。筒部４０は、内径がフィルタ１９に相当し、外径がざぐり部４１に相当する。長さはざぐり部４１の深さに相当する。

上下の水平壁３６、３７には、放熱フィン３５の突出方向で位置が相反する通気開口４２、４３が形成されている。上側の通気開口４２が板状本体１１から離反する位置にあり、下側の通気開口４３は板状本体１１に接近した位置にある。

取付け方としては、筒部４０内にフィルタ１９を装着し、その筒部４０をざぐり部４１内に嵌合する。筒部４０とざぐり部４１との嵌合力により取付けられる。接着剤を用いても良い。取付けた状態で、上下の水平壁３６、３７の側面は放熱フィン３５の側面に当接し安定する。ホルダ３８にはフィルタ１９を押す突起部２３が形成されフィルタ１９も筒部４０から外れない。

上昇気流Ｒは下側の通気開口４３から入り、フィルタ１９の周囲を通過して、上側の通気開口４２より抜ける。下側の通気開口４３が板状本体１１に近い位置にあるため、下側の通気開口４３からの上昇気流Ｒは呼吸孔１３の近い部分を通過して上側の通気開口４２より抜けるため、呼吸孔１３からの排気を促進させることができる。

また、上側の通気開口４２が板状本体１１から離反した位置にあるため、上側の通気開口４２から侵入した水滴が上側の通気開口４２から下に落ちても呼吸孔１３に入りづらい。

この実施例では、放熱フィン１２、３５を垂直にした例を示したが、上下方向を向いていれば多少傾斜していても同様の効果が得られる。

本発明の第１実施例の灯具を示す断面図。 本発明の第１実施例の呼吸孔構造を示す分解斜視図。 図２の呼吸孔構造を示す斜視図。 図２の分解断面図。 図３の断面図。 図３の平面図。 図６中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。 本発明の第２実施例の呼吸孔構造を示す分解斜視図。 図８の呼吸孔構造を示す斜視図。 図８の分解断面図。 図９の断面図。 図９の平面図。 図１２中矢示ＳＢ−ＳＢ線に沿う断面図。 本発明の第３実施例の呼吸孔構造を示す分解斜視図。 図１４の呼吸孔構造を示す斜視図。 図１４の分解断面図。 図１５の断面図。 図１５の平面図。 図１８中矢示ＳＣ−ＳＣ線に沿う断面図。

符号の説明

５、３４ ヒートシンク
６ 灯室
８ 基板
１０ ＬＥＤ（半導体発光素子）
１１ 板状本体
１２、３５ 放熱フィン
１３ 呼吸孔
１４、４１ ざぐり部
１５、１６、２４、２５、３６、３７ 水平壁
１７、１８、２７、２８ 通気部
１９ フィルタ
２０、２６、３８ ホルダ
２３ 突起部
４２、４３ 通気開口
Ｒ 上昇気流

Claims (4)

1. 半導体発光素子からなる光源が内側の灯室内に取付けられる板状本体と、該板状本体の外側の灯室外に露出した状態で一体形成される複数の放熱フィンとからなるヒートシンクを備えた車両用灯具の呼吸孔構造であって、
   前記放熱フィンを上下方向に沿って形成すると共に、一対の放熱フィン間の板状本体に灯室内に連通する呼吸孔を形成し、
   呼吸孔の上下に、一対の放熱フィン間の寸法よりも短い寸法の水平壁を、それぞれ上下で左右異なる方向の放熱フィンに接続した状態で、板状本体及び放熱フィンと一体又は別体で設け、
   各水平壁と離反している放熱フィンとの間に、上下で左右位置の相反する通気部を形成したことを特徴とする車両用灯具の呼吸孔構造。
2. 半導体発光素子からなる光源が内側の灯室内に取付けられる板状本体と、該板状本体の外側の灯室外に露出した状態で一体形成される複数の放熱フィンとからなるヒートシンクを備えた車両用灯具の呼吸孔構造であって、
   前記放熱フィンを上下方向に沿って形成すると共に、一対の放熱フィン間の板状本体に灯室内に連通する呼吸孔を形成し、
   呼吸孔の上下に水平壁を板状本体及び放熱フィンと一体又は別体でそれぞれ設ける共に、上側の水平壁には板状本体から離れた位置に通気開口を形成し、下側の水平壁には板状本体に近い位置に通気開口を形成したことを特徴とする車両用灯具の呼吸孔構造。
3. 請求項１または２に記載の車両用灯具の呼吸孔構造であって、
   呼吸孔に通気性を有するフィルタを設け、上下の水平壁の間にフィルタを外側から押さえるホルダを、水平壁と一体又は別体で形成したことを特徴とする車両用灯具の呼吸孔構造。
4. 請求項３記載の車両用灯具の呼吸孔構造であって、
   呼吸孔の外側にフィルタ嵌装用のざぐり部を形成すると共に、該ざぐり部の上方に呼吸孔が位置していることを特徴とする車両用灯具の呼吸孔構造。

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