JP5196143B2 - 車両用照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の側方に装着される照明器具であって、バス・大型自動車等に設けられ、LED等の光源により車両の側方から車輪近傍の道路の路面を照らす車両用照明装置に関するものである。
従来から側溝への脱輪、縁石への乗り上げ、巻き込み事故を未然に防止することができるようにするために、車両の後輪の前後方向に長く亘り路面上を照射する車両用照明装置が考えだされてきた。その車両用照明装置は、後輪の近くの車体の側面に車両用照明装置を配置し、人や物が存在することが明確に視認できるようにするものである。しかも、この車両用照明装置は、バックランプのように後退時のみに点灯するものではなく、夜間における前進中においても点灯することができるので、上述した巻き込み事故等の発生の防止に大いに活用されている。
そして、上記車両用照明装置は、球切れがないこと、消費電力の少ないことや照らしたい箇所へスポット的に光を照射することができるなどの利点として挙げられるLEDを光源とした装置が提案されるようになった。
この車両用照明装置は、LEDを光源に使用することにより、電球を光源として設計された車両用照明装置に比較してコンパクト化が図られるようになり、更に筐体をプラスチック樹脂で形成することで軽量化を図ることができるようになった(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−324222号公報(図7)
これら車両用照明装置は、車体外部に露出しているために、雨に晒されており、電子部品を保護するために車両用照明装置の内部に雨が進入するのを防ぐ必要があった。そのため、従来の筐体を金属で形成されたものでは、金属を精度良く形成することは難しく、車両用照明装置の多々に密封構造を施さなくてはならなかった
しかしながら、車両用照明装置内部におけるLED光源を装着した基板からの熱を放熱する放熱効果は、従来の筐体を金属で形成されたものに比較して劣るようになった。これは、金属自体が熱伝導性が良いので筐体全体を金属製で形成することにより放熱効果を十分に発揮することができ、プラスチック樹脂に比較して放熱効果が高かったからである。また、部品の接続箇所の隙間から内部の空気を換気することが行われていたからである。
このように、筐体をプラスチック樹脂で形成することにより密封状態が保たれ防水効果を上げることができるが、車両用照明装置の内部に熱が籠もり、その熱により電子部品に影響を与えるという問題が発生していた。
そこで、本発明は、筐体を樹脂で形成しながらも放熱効果を向上させることが可能な車両用照明装置を提供することを目的とする。
本課題を解決するために請求項1記載の本発明は、車両(車両1)の側方に装着され内蔵されたLED光源(LED53)により車輪近傍の道路の路面(路面R)を照らす車両用照明装置(車両用照明装置10)であって、当該車両用照明装置(車両用照明装置10)は、前記LED光源(LED53)からの光を透過する透過レンズ(透過レンズ20)を装着し、前記LED光源(LED53)や電子部品を実装したプリント基板(プリント基板52)を覆いプラスチック樹脂で形成された筐体(筐体11)と、前記透過レンズ(透過レンズ20)に対面して設けられ前記プリント基板(プリント基板52)を固定する金属製の放熱板(放熱板51)と、当該放熱板(放熱板51)を固定する固定手段(固定基部42)を備えた板状のベース板(ベース板40)と、弾力のある素材(例えば、ゴム・ウレタン・発泡ゴム等)で形成され当該ベース板(ベース板40)と前記筐体(筐体11)との両方に嵌合することにより水の進入を防止する密封手段(シール部材30、例えば第1の密封手段、第2の密封手段、第3の密封手段、第4の密封手段)と、前記透過レンズ(透過レンズ20)と前記放熱板(放熱板51)との間及び前記ベース板(ベース板40)と前記放熱板(放熱板51)との間とに空間を形成した放熱空間部(空間S1・S2)と、を備え、前記ベース板には、前記放熱空間部(空間S1・S2)の空気を換気する空気孔(空気孔44)と、当該空気孔(空気孔44)の近傍に前記放熱板(放熱板51)に向かって起立して設けた板状の壁(壁62、例えば、第1の誘導手段)とをさらに備えたことを特徴とする。
以上の構成により、車両用照明装置は、透過レンズと放熱板との間及びベース板と放熱板との間に空間を形成したので、金属製の放熱板自身の放熱効果と空気の内外への換気による放熱効果で、よりいっそう放熱効果を高めることができる。
また、以上の構成により、車両用照明装置は、外気を放熱板に向かって誘導し、直接流れ込むように設けられているため、効率よく放熱板を冷やすことができる。
本課題を解決するために請求項記載の本発明は、前記ベース板(ベース板40)には、前記空気孔(空気孔44)を封止する多孔質膜で形成された封止手段(多孔質膜47)を備えたことを特徴とする。
以上の構成により、車両用照明装置は、防水・防塵性を得ながら通気性を良くすることができる。
本発明の構成により、雨の進入を防ぎ、筐体を樹脂で形成しながらも放熱効果を向上させることが可能になった。
図1乃至図4に基づいて、本実施の形態を以下に説明する。図1は、本実施形態における車両用照明装置を車両に装着して使用している状態の図である。図2は、本実施形態における車両用照明装置を部品毎に分解した状態を上方から見た斜視図である。図3は、本実施形態における筐体の一部を下方から見た斜視図である。図4は、本実施形態における車両用照明装置の中央を切断した状態を現した断面図である。
図1に示すように、側溝への脱輪、縁石への乗り上げ、巻き込み事故を未然に防止することができるようにするために、車両1の後輪3の前後方向に長く亘り路面R上を照明(LED)により照射する車両用照明装置10が、車両1の側面ボディ2に装着されている。この車両用照明装置10は、夜間に人や物が存在することが明確に視認できるようにするものであり、後述する窓12が路面Rに対して斜めに向くように形成されている。そして、車両用照明装置10は、進行方向に向かって後輪よりも前方の側面ボディ2に装着されている。
図2乃至図4に基づいて車両用照明装置10を詳述する。
車両用照明装置10は図2に示すように、筐体11と、透過レンズ20と、シール部材30と、ベース板40と、LED53を備えたLED光源部50とから構成されている。
筐体11は、車両1の長手方向に沿って長く延び、LED光源部50を包み込むように樹脂で形成されている。そして、LED光源部50と相対する位置には、傾斜した傾斜面13が設けられ、その傾斜面13には、LED光源部50からの光を透過させるように長方形状に窓12が切り欠かれている。
図3及び図4に示すように、筐体11内部の下部の周囲は、シール部材30と嵌合する形状で形成されている。筐体11のシール部材30に接する面には、2個の突起14が間隔を空け、筐体11の全周に亘って設けられている。そして、筐体11内部には、ベース板40とビスで固定するための固定ボス15が設けられている。
次に、図2に示すように、透過レンズ20は、長方形の板状に形成されており、LED光源部50からの光を透過させることができるように透過性の樹脂が黄色や橙色等の着色を施して形成されている。
シール部材30は、ベース板40の形状に沿って帯状に形成され、弾力がある部材(ゴム・ウレタン・発泡ゴム等)で輪状に繋がり形成されている。そして、この帯状の内側周囲には、ベース板40の厚みに対応して溝状の嵌合溝31が形成されている。この嵌合溝31はベース板40の外周と嵌合される。
ベース板40は、樹脂で板状に形成され、そのベース板40の上面には、ビスを下方から挿入し筐体11の固定ボス15で固定するための筐体固定孔41が4箇所に穿設されている。また、ベース板40の下面には、下方に向かって延びる固定ボルト49を取り付けるためのボルト取付部45が設けられており、固定ボルト49は、ベース板40と一体して成型されている。ベース板40の上面には、上方に向かって延び、中央に孔が設けられた円柱状の固定基部42が設けられている。そして、固定基部42の周囲に沿って三角形状の壁62が4箇所に起立して設けられている。
ベース板40の中央には、パッキン46を取り付けるためのパキン挿入孔43が1つ穿設されている。その両側には、小さな空気孔44が穿設されている。そして、これらベース板40に設けられる筐体固定孔41、ボルト取付部45、固定基部42、パキン挿入孔43、空気孔44が樹脂で一体成型されている。
ベース板40のシール部材30に接する面には、筐体11の突起14と同様に2個の突起14が間隔を設けベース板40の全周に亘って設けられている。また、図4に示すように筐体11の突起14とベース板40の突起61とが互いに重ならないように位置をずらして設けられている。そのため、シール部材30が九十九折り状となりベース板40及び筐体11との接触面積が増すのである。
パッキン46は、円柱状に弾力がある部材(ゴム・ウレタン・発泡ゴム等)で形成され中央を配線を通すことができる配線通し孔48が穿設されている。また、パッキン46の外側の周囲には、ベース板40のパキン挿入孔43に嵌合できる溝が形成されている。
多孔質膜47は、微細孔を持ち防水・防塵性と通気性を兼ね備えたフッ素樹脂で形されており、上述した空気孔44よりも径が大きく円形状に形成され、ベース板40の下面から空気孔44を塞ぐように貼り付けされている。
LED光源部50は、放熱板51とプリント基板52とから構成されている。放熱板51は、鉄やアルミの放熱効果のある材料で金属製のプレートをく字状に折り曲げ形成されている。放熱板51の折り曲げられた一面には、LED光源部50をベース板40の固定基部42にビス等で固定するための固定孔56が2箇所に穿設されている。また、放熱板51の折り曲げられたもう一面には、プリント基板52をビス等で固定するための基板固定孔55が2箇所に穿設されている。
プリント基板52は、チップ型のLED53を等間隔を空けて5個設けられている。また図示していないが、プリント基板52の両面に配線、プリントパターン、IC、抵抗等の電子部品が実装されている。プリント基板52の裏面には絶縁するためのコーティングが施されており、パターン等が金属製の放熱板51でショートしないように絶縁処理が施されている。また、プリント基板52には、放熱板51にビス等で固定するための基板固定孔55が2箇所に穿設されている。
次に、図4により車両用照明装置10のプリント基板52が放熱される作用(放熱手段)を詳述する。
車両用照明装置10のプリント基板52から発生する熱は、放熱板51自体が金属板で構成されているため、プリント基板52から発生する熱を放熱板51が熱伝導させることによりその熱を放出する作用を有している。このように、車両用照明装置10は、プリント基板52から発生する熱を放熱板51が熱伝導させることにより、その熱を放出する第1の放熱手段を採用しているので、放熱効果を向上させている。
また、透過レンズ20から空間S1の距離をおいてLED光源部50がベース板40の固定基部42にビス等で固定され、またLED光源部50は、ベース板40からも空間S2の距離をおいて固定されている。そして、これら空間(S1・S2)に籠もった熱は、空気孔44から起こる対流により、内部の空気と冷やされた外部の空気とが入れ替わり(換気手段)、その空間(S1・S2)に籠もった熱は冷やされる。その結果、放熱板51も冷やされることになり、車両用照明装置10は、プリント基板52から発生する熱を放熱する作用を有している。このように、車両用照明装置10は、内部の空気と冷やされた外部の空気とが入れ替わる換気手段により、プリント基板52から発生する熱が放熱される第2の放熱手段を採用しているので、放熱効果を向上させている。
更に、空気孔44の近傍に放熱板51に向かって起立して設けた板状の壁62は、冷たい外部の空気(外気)を放熱板51に向かって誘導している。そして、冷たい外部の空気(外気)は放熱板51を冷している。その結果、車両用照明装置10は、プリント基板52から発生する熱を放熱する作用を有している。このように、空気孔44の近傍に放熱板51に向かって起立して設けた板状の壁62は、冷たい外部の空気を放熱板51に向かって誘導する第1の誘導手段となり、外気が直接放熱板51に注がれ、放熱板51を冷却させる第3の放熱手段を採用しているので、放熱効果を向上させている。
また、固定基部42に沿って空気孔44を囲み互いに直交するように設けられた2つの壁62は、冷たい外部の空気(外気)を放熱板51に向かって誘導している。そして、冷たい外気は放熱板51を冷やしている。その結果、車両用照明装置10は、プリント基板52から発生する熱を放熱する作用を有している。このように、固定基部42に沿って空気孔44を囲み互いに直交するように設けられた2つの壁62は、冷たい外部の空気を放熱板51に向かって誘導する第2の誘導手段となり、外気が直接放熱板51に注がれ、放熱板51を冷却させる第4の放熱手段を採用しているので、放熱効果を向上させている。
放熱板51と空気孔44とが相対する位置に接近し設けられているため、外部の冷たい空気(外気)が放熱板51に直接当たり冷されることにより、車両用照明装置10は、プリント基板52から発生する熱を放熱する作用を有している。このように、放熱板51と空気孔44とが相対する位置に接近し設け冷たい外部の空気を放熱板51に直接誘導する第3の誘導手段によって、外気が直接放熱板51に注がれ、放熱板51を冷却させる第5の放熱手段を採用しているので、放熱効果を向上させている。
空気孔44からは上述した多孔質膜47を通して防水・防塵性を得ながら通気性を良くする作用を有している。
車両用照明装置10の密封する作用を説明する。
筐体11の内側が、透過レンズ20が内側から嵌合又は溶着により固定されることにより密封される。
。また筐体11は、弾力があるシール部材30と筐体11とが嵌合することで密封される第1の密封手段を有している。更に弾力があるシール部材30と筐体11の突起14とが嵌合することで密封される第2の密封手段を有している。その筐体11の突起14が間隔を空け設けられることで、シール部材30が筐体11の突起14に接する面積が大きくなり、シール部材30が密着し更に密封がなされるのである。
次に、ベース板40も同様に弾力があるシール部材30とベース板40とが嵌合することで密封がなされる第3の密封手段を有している。更に、ベース板40も同様に弾力があるシール部材30とベース板の突起61とが嵌合することで密封がなされる第4の密封手段を有している。そのベース板40の突起61が間隔を空け設けられることで、シール部材30がベース板40の突起61に接する面積が大きくなり、シール部材30が密着し更に密封がなされるのである。
車両用照明装置10が車両1の側面ボディ2に固定ボルト49で締め付け固定されるときには、シール部材30が弾力があるので、車両用照明装置10が側面ボディ2に密着し密封される第5の密封手段を有している。
また、配線を通すためのパッキン挿入孔43は、弾力があるパッキン46が嵌合されることで車両用照明装置10内部が密封される第6の密封手段を有している。
更に、車両用照明装置10は、ベース板40の空気孔44を多孔質膜47を貼り付けることで、水を通さずに空気だけを通して筐体11内部の密封がなされる封止手段を有している。そのため、通気性を良くしつつ防水・防塵性という効果を得ることができる。
車両用照明装置10の照明としての作用を説明する。LED光源部50が、透過レンズ20と平行に設けられく字状に折り曲げ形成された放熱板51が固定基部42に固定されている。そして、LED53からの光を透過レンズ20に垂直に照射できる位置に配置されている。そのため、車両用照明装置10は、LED53からの光は広域に至るように路面Rに対して斜めに照射する作用(照射手段)を有しており、照明効果を上げている。
(本実施形態の効果)
(1)本実施の形態の構成により、車両用照明装置10は、透過レンズ20と放熱板51との間及びベース板40と放熱板51との間に空間(S1・S2)を形成し、車両用照明装置10の内外の空気(特に空間(S1・S2))を換気することができる空気孔44を設けたので、金属製の放熱板51自身の放熱効果と空間(S1・S2)の空気が対流し、冷たい外気が進入することにより放熱板51が冷され、よりいっそう放熱効果を高めることができる。このように、車両用照明装置10は、内部の空気と冷やされた外部の空気とが入れ替わる換気手段により、プリント基板52から発生する熱が放熱される第2の放熱手段を採用しているので、放熱効果を向上させている。
(2)本実施の形態の構成により、車両用照明装置10は、ベース板40の空気孔44の近傍に起立して設けられた壁62は、冷たい外気を放熱板51に向かって流れ込むように誘導する状態で設けられているため、直接放熱板51を冷やすことができるので、効率よく放熱することができる。このように、車両用照明装置10は、冷たい外部の空気を放熱板51に向かって誘導する第1の誘導手段によって、外気が直接放熱板51に注がれ、放熱板を冷却させる第3の放熱手段を採用しているので、放熱効果を向上させている。
(3)本実施の形態の構成により、車両用照明装置10は、固定基部42に沿って空気孔44を囲み互いに直交するように設けられた2つの壁62は、的確に冷たい外気を放熱板51に向かって流れ込むように誘導する第2の誘導手段を有するので、直接放熱板51を外気によって冷やすことができ、効率よく放熱することができる。また、壁62は、固定基部42を支えるための補強部材としても効果がある。
(4)本実施の形態の構成により、車両用照明装置10は、ベース板40が、空気孔44を封止するための多孔質膜47とを備えたので、防水・防塵性を得ながら通気性を良くすることができる。また多孔質膜47は、シールのように貼り付けるもであれば作業性が良くなる。
(5)本実施の形態の構成により、車両用照明装置10は、ベース板40が、ベース板40から起立して形成し、放熱板51を少なくとも2箇所で固定する柱状の固定基部42を備えたことで、放熱板51をベース板40と一定の空間を保ちながら、また放熱板51の放熱面積を最大限に確保しながら、ベース板40にLED光源部50を固定することができるので、放熱効果を上げることができる。
(6)本実施の形態の構成により、車両用照明装置10は、筐体11とベース板40との間に嵌合し、かつ車両1と車両用照明装置10とを密封するための弾力を有したシール部材30とを備えたので、筐体11とベース板40をビス等で固定した後、車体1に車両用照明装置10をボルト等で固定するだけで、簡単に車両用照明装置10の内部の密封性を高めることができる。
(7)本実施の形態の構成により、車両用照明装置10は、金属製で形成された放熱板51を、く字状に折り曲げ形成することにより、LED53の光を照射する角度を保つことができるとともに、透過レンズ20からの距離やベース板40からの距離を保つことができるので、車両用照明装置10は、安価に放熱効果とLED53の位置決めをすることができる。
(8)本実施の形態の構成により、車両用照明装置10は、放熱板51と空気孔44とが相対する位置に接近し設けられているため、外部から冷たい空気が流れこみ、放熱板44を冷し、放熱効果を更に高めることができる。このように、車両用照明装置10は、冷たい外部の空気を放熱板51に直接誘導する第3の誘導手段によって、外気が直接放熱板51に注がれ、放熱板を冷却させる第5の放熱手段を採用しているので、放熱効果を向上させている。
(9)本実施の形態の構成により、車両用照明装置10は、ベース板40のシール部材30に接する面には、2個の突起14が間隔を設け全周に亘って設けられているので、弾力のあるシール部材30がベース板40と接する面積が多くなり密着がますので、車両用照明装置10は、車両用照明装置10の内部への水の侵入を更に防ぐことができる。又、突起61はベース板40を補強することができるリブも兼ねている。
(10)本実施の形態の構成により、車両用照明装置10は、筐体11のシール部材30に接する面に、2個の突起14が間隔を設け全周に亘って設けられているので、弾力のあるシール部材30が筐体11と接する面積が多くなり密着がまし、車両用照明装置10の内部への水の侵入を更に防ぐことができる。又、突起14は、筐体11を補強することができるリブも兼ねている。
(11)本実施の形態の構成により、車両用照明装置10は、シール部材30に接する両面には、2個の突起14が間隔を設け全周に亘って設けられているので、弾力のあるシール部材30が筐体11及びベース板40と接する面積が多くなり密着が増し、車両用照明装置10の内部への水の侵入を更に防ぐことができる。
(12)本実施の形態の構成により、車両用照明装置10は、筐体11の突起14とベース板40の突起61とが、互いに向き合わないように位置をずらして設けられている。そして、車両用照明装置10は、この位置をずらすことにより、シール部材30が九十九折り状となり筐体11及びベース板40との接触面積が増し、更に密着度が増すので、車両用照明装置10の内部への水の侵入を更に防ぐことができる。
(本実施の形態から考えられる他の技術的思想)
本課題を解決するために本発明は、前記ベース板(ベース板40)には、前記密封手段(シール部材30)と接する面に、間隔を離して設けた複数の突起(突起61)を全周に亘って備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の車両用照明装置。
以上の構成により、車両用照明装置10は、弾力のあるシール部材30(密封手段)は、ベース板40と接する面積が多くなり、ベース板40との密着がますので、車両用照明装置10の内部への水の侵入を更に防ぐことができる(第4の密封手段)。
本課題を解決するために本発明は、前記筐体(筐体11)には、前記密封手段(シール部材30)と接する面に、間隔を離して設けた複数の突起(突起14)を全周に亘って備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の車両用照明装置。
以上の構成により、車両用照明装置10は、弾力のあるシール部材30(密封手段)は、筐体11と接する面積が多くなり、筐体11との密着がますので、車両用照明装置10の内部への水の侵入を更に防ぐことができる(第2の密封手段)。
(他の実施形態への変更例)
以上説明した実施形態を他の実施形態へ変更した例を以下に示す。
・ビスやボルトと孔との間にゴムワッシャーを使用することで更に密封性を高めることができる。
・多孔質膜47を空気孔44だけでなく各孔(41・44)に使用することで更に密封性を向上させることが出来る。
・固定基部42を円柱状で説明したが、直方体形状や三角錐形状等であっても良く、柱状であれば特に形状は限定することもない。
・突起(14・61)は、筐体11及びベース板40のそれぞれに2個設けたが、特に数を限定する必要もなく、1個であっても複数個であっても良い。複数であればあるほど防水効果は増す。
・少なくとも固定基部42及び壁62を熱伝導の良い金属製にすることで、図2及び図4に見られるように固定基部42及び壁62まで放熱面積が広がり、放熱効果が更に上がる。また、空気孔44が近接しているので空気の対流により熱が逃げやすくなり、また外部の冷たい空気が放熱板51や固定基部42や壁62を冷やし放熱効果が更に高くなる。
・ベース板40を金属製にすることで更に熱伝導が良くなり、放熱効果が向上する。
・筐体11とベース板40との固定は、溶着であっても良く。この溶着した筐体11とベース板40をシール部材30の嵌合溝31によって挟み込んで筐体内部の密封性を高めても良い。
・壁62を三角形状で形成したが、四角形状、多角形状、楕円形状であっても良い。
・空気孔44の形状は円状に限定することなく、三角形状、四角形状、多角形状、楕円形状であっても良い。
本実施形態における車両用照明装置を車両に装着して使用している状態の図である。 本実施形態における車両用照明装置を部品毎に分解した状態を上方から見た斜視図である。 本実施形態における筐体の一部を下方から見た斜視図である。 本実施形態における車両用照明装置の中央を切断した状態を現した断面図である。
符号の説明
1・・・車両、2・・・側面ボディ、3・・・後輪、
10・・・車両用照明装置、11・・・筐体、12・・・窓、13・・・傾斜面、
14・61・・・突起、15・・・固定ボス、
20・・・透過レンズ、
30・・・密封手段としてのシール部材、31・・・嵌合溝、
40・・・ベース板、41・・・筐体固定孔、42・・・固定手段としての固定基部、
43・・・パッキン挿入孔、44・・・空気孔、45・・・ボルト取付部、
46・・・パッキン、47・・・封止手段としての多孔質膜、
48・・・配線通し孔、49・・・固定ボルト、
50・・・LED光源部、51・・・放熱板、52・・・プリント基板、
53・・・LED、54・55・・・基板固定孔、56・・・固定孔、
62・・・壁、
R・・・路面、S1・S2・・・放熱空間部としての空間。

Claims (2)

  1. 車両の側方に装着され内蔵されたLED光源により車輪近傍の道路の路面を照らす車両用照明装置であって、
    当該車両用照明装置は、
    前記LED光源からの光を透過する透過レンズを装着し、前記LED光源や電子部品を実装したプリント基板を覆いプラスチック樹脂で形成された筐体と、
    前記透過レンズに対向して設けられ前記プリント基板を固定する金属製の放熱板と、
    当該放熱板を固定する固定手段を備えた板状のベース板と、
    弾力のある素材で形成され当該ベース板と前記筐体との両方に嵌合することにより水の進入を防止する密封手段と、
    前記透過レンズと前記放熱板との間及び前記ベース板と前記放熱板との間とに空間を形成した放熱空間部と、
    を備え、
    前記ベース板には、前記放熱空間部の空気を換気する空気孔と、当該空気孔の近傍に前記放熱板に向かって起立して設けた板状の壁とをさらに備えたことを特徴とする車両用照明装置。
  2. 前記ベース板には、前記空気孔を封止する多孔質膜で形成された封止手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の車両用照明装置。
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