JP4605120B2 - Vehicle lighting - Google Patents
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Description
本発明は、自動車に搭載するヘッドランプ、フォグランプ、テールランプ等の車両用灯具に関するものである。 The present invention relates to a vehicular lamp such as a headlamp, a fog lamp, and a tail lamp mounted on an automobile.
従来、スイブル装置によって照射方向を水平面内で揺動させる、配光制御が可能な車両用灯具が知られている(特許文献1など参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a vehicular lamp that can perform light distribution control in which an irradiation direction is swung in a horizontal plane by a swivel device (see Patent Document 1).
一方、特許文献2に開示されているように、高輝度の白色発光ダイオードをヘッドランプに適用するための技術が開発されているが、この高輝度化した発光ダイオードは、発熱量が大きくなり、その発熱によって上昇した温度を適切に低下させないと、光源光束が減少したり、発光色が変化したりしてヘッドランプとして適切に機能しなくなるおそれがある。
On the other hand, as disclosed in
そこで、このような発光ダイオードからの発熱を、放熱フィンやヒートパイプによって放熱させる技術が特許文献2及び特許文献3などに開示されている。
しかしながら、上述した特許文献1に開示されているようなスイブル装置を備えた車両用灯具では、モータの駆動力によって揺動させる可動部を軽量化しなければモータが大型化することになるため、可動部に設ける放熱部を可能な限り軽量にする構成が望まれる。
However, in the vehicular lamp provided with the swivel device as disclosed in
そこで、本発明は、可動部に設ける放熱フィン部を軽量化しても充分に半導体型光源の温度上昇を抑えることができる車両用灯具を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicular lamp that can sufficiently suppress the temperature rise of a semiconductor light source even if the heat dissipating fin portion provided in the movable portion is lightened.
前記目的を達成するために、本発明の車両用灯具は、半導体型光源から出射された光の照射方向を揺動させるスイブル機構を備えた車両用灯具であって、前記半導体型光源を取り付けるヒートシンク部が、前記半導体型光源に隣接して形成される放熱フィン部と、該放熱フィン部に接続される作動流体が封入された前記スイブル機構の回転軸とを有し、前記放熱フィン部には間隔を置いて複数の板部が形成されるとともに、前記回転軸は前記板部が切り欠かれた箇所に取り付けられることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a vehicular lamp according to the present invention is a vehicular lamp that includes a swivel mechanism that swings an irradiation direction of light emitted from a semiconductor-type light source, and includes a heat sink to which the semiconductor-type light source is attached. parts includes a heat dissipating fin portion which is formed adjacent to the semiconductor-type light source, have a the rotation axis of the swivel mechanism the working fluid is sealed, which is connected to the heat radiation fin part, the heat radiating fin portion A plurality of plate portions are formed at intervals, and the rotating shaft is attached to a portion where the plate portions are cut out .
ここで、前記回転軸の軸受側に、第2の放熱フィン部を形成することができる。 Here, a second radiation fin portion can be formed on the bearing side of the rotating shaft.
このように構成された本発明の車両用灯具は、光を出力する際に発熱する半導体型光源にヒートシンク部が直接、取り付けられており、そのヒートシンク部には半導体型光源に隣接して放熱フィン部が形成されている。そして、この放熱フィン部には作動流体が封入されたスイブル機構の回転軸が接続されている。 In the vehicular lamp of the present invention configured as described above, a heat sink is directly attached to a semiconductor light source that generates heat when light is output, and the heat sink is adjacent to the semiconductor light source in the heat sink. The part is formed. And the rotating shaft of the swivel mechanism with which the working fluid was enclosed is connected to this radiation fin part.
すなわち、半導体型光源で発生した熱は、放熱フィン部から放熱されるとともに、回転軸によって熱源から遠ざかる方向に輸送されて放熱されるため、放熱フィン部を小型軽量化しても半導体型光源の温度上昇を抑えることができる。 In other words, the heat generated by the semiconductor light source is radiated from the heat radiating fin portion and is also transported away from the heat source by the rotating shaft to be radiated. Therefore, even if the heat radiating fin portion is reduced in size and weight, the temperature of the semiconductor light source The rise can be suppressed.
このため、モータも小型化でき、設置スペースが容易に確保できるようになるうえに、消費電力を抑えることもできる。 For this reason, a motor can also be reduced in size, installation space can be secured easily, and power consumption can be suppressed.
また、回転軸の軸受部にも放熱フィン部を設けることで、放熱性能を向上させることができる。 Moreover, heat dissipation performance can be improved by providing a heat radiating fin part also in the bearing part of a rotating shaft.
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態による車両用灯具としてのヘッドランプに配置する光源ユニット10の車両前後方向の断面を示した断面図であり、図2は分解斜視図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross section in the vehicle front-rear direction of a
このような本実施の形態のヘッドランプは、スイブル機構によって照射方向を水平面内で揺動させることが可能な光源ユニット10が、車両の左右にそれぞれ1個以上配置されて配光制御ができるように構成されている。
In such a headlamp of this embodiment, one or more
例えば、図示は省略するが、ロービーム用とハイビーム用に上下方向に3段に配置された光源ユニットの中段に配置するものにこの光源ユニット10を使用する。
For example, although not shown in the drawings, the
この光源ユニット10は、半導体型光源としてのLED1と、そのLED1を後方の下面開口部31に収容するリフレクタ3と、そのリフレクタ3の前方開口部に配置される凸レンズ4と、LED1の放熱をおこなうヒートシンク部2と、リフレクタ3全体を揺動させる駆動力を付与するモータ5とから主に構成される。
The
このLED1は、発光チップを有する白色発光ダイオードであって、高輝度の光を出力するために通電電流が多くなるので熱が発生する。この発熱によってLED1の温度が上昇すると、輝度が低下したり、発光色が変化したりするので、温度上昇を抑えるために後述するヒートシンク部2を個々に設けている。
The
また、このLED1は熱伝導性を有する基板11上に設置された状態で、リフレクタ3の下面開口部31に配置される。
Further, the
すなわち、リフレクタ3には、回転楕円曲面又は回転楕円を基本にした自由曲面として形成される反射面の第1焦点の近傍に、発光部を対向させるようにしてLED1を配置しており、下面開口部31に設置したLED1から発生した光は、反射面で反射して車両前方側の凸レンズ4の背面に照射される。
That is, the reflector 3 is provided with the
そして、この凸レンズ4の背面から入射された光は、車両前方に向けて出射されて、透光カバー(図示省略)を通った光が外部を照らす。 Then, the light incident from the back surface of the convex lens 4 is emitted toward the front of the vehicle, and the light passing through the translucent cover (not shown) illuminates the outside.
また、リフレクタ3の上面には、モータ5のモータ軸51の先端が接合されており、モータ5を駆動させるとモータ軸51が回転し、それに伴ってリフレクタ3も回転するように構成されている。
Further, the tip of the
一方、LED1の基板11は、LED1の温度上昇を抑えるための放熱用のヒートシンク部2に取り付けられている。
On the other hand, the
このヒートシンク部2は、モータ軸51と軸方向が一致する回転軸21と、放熱フィン部22とから主に構成されている。
The
この放熱フィン部22は、図1,2に示すように、間隔を置いて垂下される複数の板部222,・・・と、それらを上部側で連結する連結部221とによって形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the heat radiating
このような放熱フィン部22は、放熱性に優れた銅、銅合金などの表面に腐食防止処理を施したものが使用できる。
As such a radiating
そして、リフレクタ3の下面開口部31に露出される放熱フィン部22の上面にLED1の基板11を取り付ける。
And the board |
また、モータ軸51の軸方向延長線上の放熱フィン部22には、板部222が切り欠かれて円筒状の回転軸21が取り付けられる。
Further, the cylindrical rotating
この回転軸21には、内部が円筒状の中空部211が形成されており、その中空部211は減圧されるとともに作動流体が封入され、この作動流体の膨張収縮時の熱移動則により熱輸送が効率的におこなわれる。
The
例えば、回転軸21の内周に沿って毛細管構造のウィックを配設しておくことで、連結部221からの入熱によって上部の作動流体が蒸発し、潜熱を吸収した状態でLED1から離れた下方の軸受部6に移動していく(図1参照)。
For example, by disposing a capillary structure wick along the inner periphery of the rotating
そして、回転軸21の低温部となる軸受部6側では、管壁からの放熱がおこなわれ、ここで潜熱を放出することで凝縮して液体になった作動流体は、再び上方の放熱フィン部22に向けて移動する。
Then, on the side of the
このように回転軸21を通して熱輸送が効率的におこなわれれば、発生した熱をLED1から迅速に遠ざけることができる。
Thus, if heat transport is efficiently performed through the rotating
また、この回転軸21内に封入する作動流体には、水、アセトン、アンモニア、メタノール、水銀、ナトリウム、フロンなどを使用することができる。
Moreover, water, acetone, ammonia, methanol, mercury, sodium, chlorofluorocarbon, etc. can be used for the working fluid sealed in the rotating
このように構成された回転軸21の軸受部6には、第2の放熱フィン部61が形成されている。
A second radiating
すなわち、平面視四角形状の放熱フィン部61の中央部611に、図1に示すように穴613が形成され、その穴613にはローラベアリング62と底面にスラスト軸受63が配置されている。そして、そのローラベアリング62の中央に回転軸21の下端が挿入されて軸受を形成している。
That is, a
また、この放熱フィン部61は、上下方向に間隔を置いて複数配置される水平方向に広がる板部612,・・・と、それらを上下方向に連結して回転軸21の下端を収容する中央部611とによって形成されている。
In addition, the
このように回転軸21によって熱輸送をおこない、軸受部6に設けた放熱フィン部61によって放熱するようにすれば、LED1を取り付けた放熱フィン部22の放熱能力で足りない部分を補うことができる。
Thus, if heat transport is performed by the rotating
このように構成された本実施の形態のヘッドランプは、光を出力する際に発熱するLED1ごとにヒートシンク部2が直接、取り付けられており、そのヒートシンク部2にはLED1に隣接して放熱フィン部22が形成されている。そして、この放熱フィン部22には作動流体が封入された回転軸21の上端が接続されている。
In the headlamp of the present embodiment configured as described above, the
すなわち、LED1で発生した熱は、放熱フィン部22から放熱されるとともに、回転軸21によって上方から下方に輸送され、軸受部6に設けた放熱フィン部61に伝達されて気中に放熱される。
That is, the heat generated in the
このように2つの放熱フィン部22,61によって放熱させる構成とすることで、LED1を取り付ける可動部の放熱フィン部22の放熱性能が低くても、軸受部6の放熱フィン部61によって補うことができるので、可動部の放熱フィン部22を小型にして軽量化することができる。
By adopting a configuration in which heat is radiated by the two radiating
また、放熱フィン部22を軽量化すれば、可動部を揺動させるためのモータ5も小型化できるので、部品レイアウトの制限が少なくなるとともに、消費電力が抑えられてバッテリーの負荷を減らすことができる。
Further, if the heat dissipating
さらに、放熱フィン部22は、容積が大きいほど放熱性能が向上するが、所定の容積を超えると飽和状態になって容積あたりの放熱性能は低下するのに対し、熱輸送が可能な回転軸21を挟んで上下に放熱フィン部22,61を設けることで、放熱フィン部22での熱飽和が発生し難くなり、LED1の発熱量が大きくなっても効率的に放熱させることができる。
Furthermore, the heat
以下、前記した実施の形態とは別の実施例について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。 Hereinafter, an example different from the above-described embodiment will be described. The description of the same or equivalent parts as those described in the above embodiment will be given the same reference numerals.
この実施例では、前記実施の形態とは異なる形態の光源ユニット10Aについて、図3を参照しながら説明する。
In this example, a
この光源ユニット10Aは、半導体型光源としてのLED1と、そのLED1を後方の上面開口部31Aに収容するリフレクタ3Aと、LED1の放熱をおこなうヒートシンク部2Aと、リフレクタ3A全体を揺動させるモータ5とから主に構成される。
The
このLED1は、熱伝導性を有する基板11に設置された状態で、椀形のリフレクタ3Aの上面開口部31Aに配置される。
The
また、リフレクタ3Aの底面には、モータ5のモータ軸51の先端が接合されており、モータ5を駆動させるとモータ軸51が回転し、それに伴ってリフレクタ3Aも回転するように構成されている。
Further, the tip of the
一方、LED1の基板11は、LED1の温度上昇を抑えるための放熱用のヒートシンク部2Aに取り付けられている。
On the other hand, the
このヒートシンク部2Aは、モータ軸51と軸方向が一致する回転軸21Aと、放熱フィン部22Aとから主に構成されている。
The
また、この放熱フィン部22Aは、図3に示すように、間隔を置いて立設される複数の板部222A,・・・と、それらを下部側で連結する連結部221Aとによって形成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the
そして、リフレクタ3Aの上面開口部31Aに露出される放熱フィン部22Aの下面にLED1の基板11を取り付ける。
And the board |
また、モータ軸51の軸方向延長線上の放熱フィン部22Aには、板部222Aが切り欠かれて円筒状の回転軸21Aが取り付けられる。
Further, a plate-
この回転軸21Aの中空部211Aには、作動流体を封入してその移動によって熱輸送をおこなわせる。
A working fluid is sealed in the
例えば、前記実施の形態と同様に、回転軸21Aを毛細管構造のウィックを配設した構造にすることができる。また、この実施例では、回転軸21Aへの入熱が下方でおこなわれ、放熱が上方でおこなわれるため、重力を利用したサーモサイフォン式ヒートパイプの構造であってもよい。
For example, as in the above-described embodiment, the
このように構成された回転軸21Aの軸受部6Aには、第2の放熱フィン部61Aが形成されている。
A second
すなわち、平面視四角形状の放熱フィン部61Aの中央部611Aに、図3に示すように円筒状の穴613Aが形成され、その穴613Aにはローラベアリング62Aが配置されている。そして、そのローラベアリング62Aの中央に回転軸21Aの上端が挿入されて軸受を形成している。
That is, as shown in FIG. 3, a
そして、回転軸21Aによって熱輸送をおこない、軸受部6Aに設けた放熱フィン部61Aによって放熱させることで、LED1を取り付けた放熱フィン部22Aの放熱能力で足りない部分を上部の放熱フィン部61Aで補うことができる。
Then, heat is transported by the
このように前記実施の形態とは異なる形態の光源ユニット10Aに対しても、本発明を適用することができる。
Thus, the present invention can be applied to the
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。 Other configurations and operational effects are substantially the same as those in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 The best embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment and example, and the design does not depart from the gist of the present invention. Such modifications are included in the present invention.
例えば、前記実施の形態及び実施例では、車両用灯具としてヘッドランプに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、フォグランプ等の車両用灯具に本発明を適用してもよい。 For example, in the embodiments and examples described above, the case where the present invention is applied to a headlamp as a vehicular lamp has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to a vehicular lamp such as a fog lamp. .
さらに、前記実施の形態及び実施例では半導体型光源としてLED1について説明したが、これに限定されるものではなく、有機EL(エレクトロルミネッセンス)などの有機半導体を利用した半導体型光源や半導体レーザ(LD)であってもよい。 Furthermore, although LED1 was demonstrated as a semiconductor-type light source in the said embodiment and Example, it is not limited to this, The semiconductor-type light source and semiconductor laser (LD) using organic semiconductors, such as organic EL (electroluminescence), are not limited to this. ).
1 LED(半導体型光源)
2 ヒートシンク部
21 回転軸
22 放熱フィン部
5 モータ(スイブル機構)
6 軸受部
61 放熱フィン部(第2の放熱フィン部)
2A ヒートシンク部
21A 回転軸
22A 放熱フィン部
6A 軸受部
61A 放熱フィン部(第2の放熱フィン部)
1 LED (semiconductor light source)
2
6
2A
Claims (2)
前記半導体型光源を取り付けるヒートシンク部が、前記半導体型光源に隣接して形成される放熱フィン部と、該放熱フィン部に接続される作動流体が封入された前記スイブル機構の回転軸とを有し、前記放熱フィン部には間隔を置いて複数の板部が形成されるとともに、前記回転軸は前記板部が切り欠かれた箇所に取り付けられることを特徴とする車両用灯具。 A vehicular lamp including a swivel mechanism that swings an irradiation direction of light emitted from a semiconductor light source,
The heat sink portion for mounting the semiconductor-type light source, possess a heat radiation fin portion formed adjacent to the semiconductor-type light source, and a rotation shaft of the swivel mechanism the working fluid is sealed, which is connected to the heat radiation fin portion A plurality of plate portions are formed at intervals in the heat dissipating fin portion, and the rotating shaft is attached to a location where the plate portions are cut out .
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