JP5277989B2

JP5277989B2 - 車両用灯具

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Publication number: JP5277989B2
Application number: JP2009015011A
Authority: JP
Inventors: 由彦濱島; 裕人徳永
Original assignee: Ichikoh Industries Ltd
Current assignee: Ichikoh Industries Ltd
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2009-01-27
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2029-01-27
Also published as: JP2010176855A

Description

本発明は、自動車のヘッドランプを始めとして、リヤコンビネーションランプやフォグランプ等に用いられる車両用灯具に関する。

従来、車両用灯具として例えば特許文献１に示されているように、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体型光源を用い、これをリフレクタと共にヒートシンク部材（固定部材）に組付けて、半導体型光源の発熱を該ヒートシンク部材により拡散して放熱するようにしたものが知られている。

特開２００６−３０２７１４号公報

前記従来の車両用灯具にあっては、半導体型光源は給電アタッチメント部材に位置決めして固定配置され、この給電アタッチメント部材をヒートシンク部材に嵌挿固定することにより、該半導体型光源がヒートシンク部材の所定部位に配置されるようにしている。

このため、半導体型光源と給電アタッチメント部材との組付誤差、および給電アタッチメント部材とヒートシンク部材との組付誤差が集積されて、半導体型光源とリフレクタ，シェード，投影レンズ等との光学的位置関係に狂いが生じて、配光性能に悪影響を及ぼしてしまうことは否めない。

一方、前記半導体型光源の背面とヒートシンク部材の光源取付面とに、相互に係合するロケートピンとロケート孔とを設けて、これらロケートピンとロケート孔との係合により半導体型光源を位置決めして、直接、前記光源取付面に固定することも行われてはいるが、前記ロケートピンとロケート孔の加工精度管理が困難で、この場合も半導体型光源と他の光学系部材との位置関係に微妙な狂いを生じてしまう。

そこで、本発明は半導体型光源をヒートシンク部材の光源取付面上に精度良く組付けることができて、配光性能を向上することができる車両用灯具を提供するものである。

本発明の車両用灯具は、半導体型光源と、該半導体型光源の出射光の一部を所定の方向に向けて反射するリフレクタと、前記半導体型光源の直射光および前記リフレクタの反射光を集光して灯具前方に向けて照射する投影レンズとを備えた光学系ユニットと、
縦壁の上下方向中間位置に灯具前方に向けて略水平に突出する棚部を有し、該棚部上に前記光学系ユニットを配置したヒートシンク部材と、を備え、
前記半導体型光源を、前記ヒートシンク部材の棚部上で、該半導体型光源の周縁部を面直方向に押え付けて該半導体型光源と電気的に接続される平板状のホルダー部を備えた給電部材と、前記棚部上に係着固定されて、前記ホルダー部の周縁部を面直方向に押え付ける固定フレームと、により固定する構造であって、
前記半導体型光源は、前記棚部の後側部上に突設されて該半導体型光源の後端面に係止するストッパー部と、該ストッパー部と対峙して前記ホルダー部に一体的に設けられて、前記半導体型光源の前端面に弾接する板ばね部材との対向的な挟圧により灯具前後方向に位置決めされ、
前記給電部材は、前記ホルダー部の後端から灯具後方に突出すると共に、該ホルダー部よりも下方に突出する四角筒状のコネクタ部を備えている一方、
前記ヒートシンク部材の棚部の後側部から縦壁に亘る隅部には、該棚部の前方かつ斜め上方から前記コネクタ部を挿入可能な開口部が形成され、
これらコネクタ部と開口部とが、前記板ばね部材のばね力により前後方向に弾性的に係合することを主要な特徴としている。

前記半導体型光源は、その下面をヒートシンク部材の棚部上に重合して、該半導体型光源の後端面を該棚部上に突設されたストッパー部に面接触して当接係止することにより、該半導体型光源の配設基準位置が定められる。そして、前記半導体型光源の上方より前記棚部上に給電部材のホルダー部を宛がい、該ホルダー部に一体的に設けられた板ばね部材により前記半導体型光源の前端面を前記ストッパー部側に向けて押圧することによって、該半導体型光源の配設位置が確定され、更に、前記ホルダー部の周縁部を上方より固定フレームで押え付けて、該固定フレームを前記棚部上に係着固定することによって、前記半導体型光源が前記棚部上に適正に組付けられる。

本発明によれば、ヒートシンク部材の棚部上に突設したストッパー部に半導体型光源の後端面を突当てて面接触させることにより、該棚部上における半導体型光源の配設基準位置が定められ、このストッパー部と給電部材におけるホルダー部の板ばね部材との前後方向に対向的な挟圧によって該半導体型光源の配設位置が確定されるので、前記従来の給電アタッチメントに予め半導体型光源を組付けて、該給電アタッチメントをヒートシンク部材に組付けるものと異なり、半導体型光源を直接ヒートシンク部材の所定位置に定置することができて、半導体型光源の組付精度を高めることができる。

しかも、前記ストッパー部と半導体型光源との相互の面接触の精度を出せばよいので、加工精度管理が容易で半導体型光源の前後方向の位置決めを正確に行えて、他のリフレクタ等との光学的位置関係に狂いを生じることがなく、これにより配光性能を向上することができる。

また、前述の配光性能上の効果とは別に、前述のように板ばね部材が給電部材のホルダー部に一体的に設けられているので、別途、半導体型光源位置決め用のばね部材をヒートシンク部材に組付けるものと異なり、部品点数を削減できて組付工数を低減することができる。しかも、前記ホルダー部の板ばね部材のばね反力を利用して、給電部材をヒートシンク部材に対して前後方向の位置精度を出して仮り保持固定することが可能であるため、該給電部材の組付け性を向上することができる。

本発明の一実施形態における灯具ユニットを示す分解斜視図。灯具ユニットの断面図。半導体型光源の位置決め状態を示す斜視図。半導体型光源と給電部材の板ばね端子との配置関係を示す断面斜視図。給電部材の組付状態を示す斜視図。固定フレームの組付状態を示す斜視図。給電部材を示す斜視図。給電部材を反転して示す斜視図。図８の小突起部形成部分を示す拡大図。給電部材のコネクタ部形成部分を示す拡大斜視図。板ばね部材の形成部分を示す拡大斜視図。固定フレームを示す拡大斜視図。

以下、本発明の一実施形態を車両用ヘッドランプを例に採って図面と共に詳述する。
図１，図２に示すヘッドランプの灯具ユニット１は、光学系ユニット２と、該光学系ユニット２が配設されるヒートシンク部材２０と、を備えている。

前記光学系ユニット２はプロジェクタタイプとして構成され、半導体型光源１０と、半導体型光源１０から射出された光の一部を反射する凹型の反射面１１ａを有するリフレクタ１１と、半導体型光源１０の直射光および前記リフレクタ１１の反射光を集光して灯具前方に向けて照射する投影レンズ１２と、を備えている。

この灯具ユニット１が図外のランプハウジングと素通しのアウターレンズとで形成される灯室内に配設されて、ヘッドランプが構成される。

前記光学系ユニット２におけるリフレクタ１１の反射面１１ａは、楕円または楕円を基本とする反射面、例えば、回転楕円面または楕円を基本とした自由曲面からなる。図２の鉛直断面において、リフレクタ１１の反射面１１ａは、例えば楕円をその長軸に沿って半分にした半楕円の形状を有し、反射面１１ａの前端部側は半円状のフード部１１Ａとされている。

このリフレクタ１１は、例えば光不透過性の合成樹脂材で形成され、リフレクタ１１の内面にアルミ蒸着や銀塗装を施して前記反射面１１ａが形成される。

前記リフレクタ１１の反射面１１ａは第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２とを備え、この第１焦点Ｆ１またはその近傍に前記半導体型光源１０の発光部１０ａが配設される。これにより、半導体型光源１０から射出される光のうち、リフレクタ１１の反射面１１ａにより反射された光は、該リフレクタ１１の第２焦点Ｆ２またはその近傍に集光される。

前記半導体型光源１０は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機ＥＬおよび無機ＥＬを含むエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）など、半導体に電圧を印加することによって得られるルミネッセンス（発光現象）を利用した光源である。

この半導体型光源１０は、平面方形の基板１０Ａを有し、該基板１０Ａの左右両側上面に光源側端子１０ｂを構成する正極側および負極側の端子が前後方向に帯状に配設され、また、前記発光部１０ａを覆って透明なドーム状カバー１０ｃが付設されている。

前記投影レンズ１２は、少なくとも何れか一方の側面が球面または略球面の形状を有する凸レンズである。本実施形態では、投影レンズ１２の両側面が凸型の略球面形状を有し、灯具前方側の側面（前面）は灯具後方側の側面（後面）に比べて曲率半径が小さい。投影レンズ１２の形状はこれに限らず、レンズ光軸方向の厚みが中心から外周にかけて薄くなる凸レンズであればよく、例えば、灯具後方側の側面（後面）が略平坦な面とされた平凸レンズであってもよい。

この投影レンズ１２は、水平または略水平なレンズ光軸Ｚ１を有し、前記リフレクタ１１の第１焦点Ｆ１および第２焦点Ｆ２はこのレンズ光軸Ｚ１上に設定される。これにより、リフレクタ１１の第２焦点Ｆ２またはその近傍に集束した光は、投影レンズ１２を透過する際にレンズ光軸Ｚ１に対して平行もしくは略平行な光束に集光されて灯具前方へ投射される。

前記半導体型光源１０はハロゲンランプやＨＩＤランプ（高輝度放電ランプ）に比べて発熱量が小さいため、投影レンズ１２としてガラスレンズよりも軽量な合成樹脂製のレンズ、例えばアクリル製のレンズが使用される。

この投影レンズ１２は、その周縁部がレンズホルダー１３に抱持固定され、該レンズホルダー１３を介して前記ヒートシンク部材２０に取付けられている。

前記レンズホルダー１３は耐熱性の適宜の合成樹脂材からなり、略半円筒状の胴部後端に立上がり壁１３ａを備え、該立上がり壁１３ａを前記ヒートシンク部材２０の後述する縦壁２１の棚部２３の下方に突設したボス部２６にビス１８により締結して、該ヒートシンク部材２０に取付けられている。

このレンズホルダー１３の立上がり壁１３ａの上端には、略水平な庇部１３ｂが灯具後方に向けて延設されている。この庇部１３ｂは、前記投影レンズ１２のレンズ光軸Ｚ１上に略一致し、前端縁はシェード１４を構成している。

前記シェード１４は前記リフレクタ１１の第２焦点Ｆ２位置またはその近傍位置に設定されており、前記半導体型光源１０から射出されてリフレクタ１１の反射面１１ａで反射された反射光の一部を遮断して、残りの反射光でカットオフラインを有する所定の配光パターン、例えば、すれ違い用配光パターン（ロービーム）を形成するものである。

また、前記庇部１３ｂの一般上面の前記シェード１４の後方平坦面は、前記リフレクタ１１の反射面１１ａを第１反射面とした場合に、該第１反射面１１ａで前記シェード１４よりも灯具後方位置に反射された反射光を、投影レンズ１２の上方部分に向けて斜め上向き方向に反射させる第２反射面１５として形成されている。

一方、前記リフレクタ１１のフード部１１Ａの前端部上側部位には、前記半導体型光源１０から射出される光の一部を、前記シェード１４の直前位置（灯具前方位置）に向けて反射させる第３反射面１６が形成されている。この第３反射面１６は、前記フード部１１Ａの前端部上側部位に、内側に向けて断面逆三角形状に突出する膨出部１１Ａ_１を形成することにより、その内側の後方の前傾した斜面で形成される。

また、前記シェード１４の直前部位（灯具前方位置）には、前記第３反射面１６で反射された反射光を、投影レンズ１２の上側部に向けて反射させる第４反射面１７が形成されている。この第４反射面１７は斜め下方に傾斜した傾斜面として形成され、これら第３，第４反射面１６，１７は、前記ロービーム配光パターンよりも上方位置に配光パターンを形成するオーバーヘッドサイン用の反射面を構成するものである。

前記レンズホルダー１３側の第２反射面１５および第４反射面１７は、リフレクタ１１の第１反射面１１ａおよび第３反射面１６と同様に、アルミ蒸着や銀塗装を施して形成される。

また、前記レンズホルダー１３の胴部は、前述のように半円筒状の下半部で構成されていて上半部が開放されており、レンズホルダー１３内に熱が籠もることがないようにされている。

前記ヒートシンク部材２０は、熱伝導率が高い金属材料、例えばアルミダイカスト製として構成される。

このヒートシンク部材２０は、前記光学系ユニット２を構成する半導体型光源１０，リフレクタ１１，および投影レンズ１２を前述のように光学的に集約して配置する基台を兼ねて、前記半導体型光源１０で発生した熱を放熱するもので、縦壁２１の少なくとも背面（本実施形態では前面にも）には複数枚の放熱用の縦型フィン２２が左右方向に適宜等間隔に列設されている。

前記ヒートシンク部材２０の縦壁２１には、その上下方向中間位置に灯具前方に向けて略水平に突出する棚部２３が一体成形され、この棚部２３上に前記光学系ユニット２が組付けられている。

本実施形態では、前記棚部２３が左右一対設けられていて、各棚部２３上に光学系ユニット２を組付けて２灯タイプの灯具ユニット１を構成するようにしている。

左右の棚部２３とその縦壁２１は前後方向に位相を異にして、つまり、前後方向に任意の寸法でずらして形成されている。また、棚部２３は、左右で上下方向にも位相を異にして形成される場合もある。これら左右の棚部２３の位相の相違は、車体のキャラクターラインによって定まるヘッドランプのデザイン上の理由によるもので、勿論、左右の棚部２３が同位相で形成される場合もある。

前記左右の棚部２３に組付けられる光学系ユニット２の一方が、光軸調整の基準となる基準光学ユニットとして構成され、他方が付加光学ユニットとして構成される。

基準光学ユニットは、例えば上縁に斜めに立上がるカットラインを有する配光パターンを形成する一方、付加光学ユニットは、上縁が水平カットラインとなる配光パターンを形成して、これら基準光学ユニットの配光パターンと付加光学ユニットの配光パターンとが合成されて、上縁に所定のカットオフラインを有するすれ違い配光パターンが形成されるように構成されている。

前記灯具ユニット１の光軸調整のため、ヒートシンク部材２０の縦壁２１の所定部位には、図外の前後方向エイミング調整ボルトと水平方向エイミング調整ボルトの各連結部２４と、光軸調整の傾動支点となるピボット２５とが設けられている。
また、前記縦壁２１には、前述のように棚部２３の下方部位に、前記レンズホルダー１３を取付けるためのボス部２６が突設されている。
一方、前記棚部２３の上面には、図３に示すようにその略中央部分に、前記半導体型光源１０を定置するための台座部３０が突出成形されている。

この台座部３０は平面方形に形成され、その左右方向の幅寸法は前記半導体型光源１０の基板１０Ａの左右方向の幅寸法と略同一または若干短く形成されている。

前記台座部３０の後側部には、左右方向に延在するストッパー部３１が立設されている。このストッパー部３１は、少なくともその前面を垂直面とした断面形状、例えば矩形断面形状に形成されていて、前記半導体型光源１０の基板１０Ａの後端面と面直に係止するようにされている。

前記棚部２３の後側部、具体的には前記台座部３０の後側部から前記縦壁２１に亘る部位には開口部３２が形成され、該開口部３２に棚部２３の前方かつ斜め上方から後述する給電部材４０のコネクタ部４２が挿入係合可能とされている。

この開口部３２の前壁には、図４に示すように前記コネクタ部４２の後述する突当て面４２ａが当接する突起部３３が左右方向に延在して一体成形されている。

また、前記棚部２３の上面には、前記給電部材４０のコネクタ部４２を前記開口部３２に挿入する際に、該給電部材４０をスライドガイドするための左右一対のガイドレール部３４が突出成形されている。

このガイドレール部３４は、前記台座部３０の両側に沿って対向的に前後方向に延在配置されている。また、該ガイドレール部３４の前端部は、前記ストッパー部３１の形成位置よりも前方に延出して形成されていると共に、少なくとも該前端部の各内側の側面は垂直に形成されて、これらガイドレール部３４の前端部が前記半導体型光源１０の基板１０Ａの左右側端面と面直に係止して、該半導体型光源１０の左右方向の位置決めを行うストッパーとしての機能を併有するように構成されている。

更に、前記棚部２３の上面には、前記一対のガイドレール部３４の各外側に離間した位置に、該棚部２３の上面から若干隆起して前記給電部材４０の後述するホルダー部４１を載置する左右一対の座面３５が前後方向に延在して一体成形されている。

また、この棚部２３の成形基部には、その上面と縦壁２１の前面との隅部に沿って段部３６が一体成形され、前記給電部材４０のコネクタ部４２を開口部３２に挿入した際に、前記ホルダー部４１の後端に突設された挿入規制リブ４６が当接して、該コネクタ部４２の挿入規制を行えるようにされている。

そして、この段部３６の上面と、棚部２３の前端面とに、後述する固定フレーム５０を係着固定する係止突起３７，３８が一体成形されている。

前記段部３６の上面の係止突起３７は前記開口部３２を挟んで左右一対設けられ、各上端にはフック爪３７ａが後方に向けて形成されている一方、棚部２３の前端面の係止突起３８は、該棚部２３の前端面の左右方向中央部に前方に向けて横長に突設されている。

本実施形態では、前記ガイドレール部３４，座面３５，および係止突起３７，３８は、何れも前記台座部３０の左右方向中心を境にして左右線対称に形成されている。

前記半導体型光源１０は、前記棚部２３の台座部３０上に基板１０Ａを載置し、該基板１０Ａの後端面と左右側端面とを前記ストッパー部３１および左右一対のガイドレール部３４の各前端部内側面に面接触させて当接係止することによって、該半導体型光源１０の配設基準位置が定められる。

そして、この半導体型光源１０は、その上方から順次棚部２３上に組付けられる給電部材４０と、固定フレーム５０とによってヒートシンク部材２０にしっかりと固定される。このとき、前記半導体型光源１０の基板１０Ａは、前記ストッパー部３１と、給電部材４０の後述する板ばね部材４３とによって灯具前後方向に対向的に挟圧され、配光性能を左右する前後方向の位置決めが適正に行われて、該半導体型光源１０の配設位置が確定される。

前記給電部材４０は、耐熱性を有する適宜の合成樹脂材からなり、図７〜図１０に示すように、前記半導体型光源１０の周縁部、具体的には前記基板１０Ａの周縁部を上方から押え付けるホルダー部４１と、該ホルダー部４１の後端に灯具後方に向けて突設されて、電源側コネクタ４８（図２参照）が接続されるコネクタ部４２と、を備えている。

前記ホルダー部４１は平面方形の平板状に形成され、その周縁部に一段低く一体に有段成形されて前記ヒートシンク部材２０における棚部２３の座面３５上に当接重合されるフランジ部４１ａを備えている。

このホルダー部４１の中央部には、前記半導体型光源１０のドーム状カバー１０ｃおよび基板１０Ａ上面の光源側端子１０ｂが露出可能な平面方形の開窓部４１ｂが形成されている。

また、この開窓部４１ｂの左右側縁部には、前記半導体型光源１０の基板１０Ａの左右両側上面に設けられた光源側端子１０ｂに電気的に導通可能な複数対の板ばね端子４１ｃを一体的に備えている。これらの板ばね端子４１ｃは、前記光源側端子１０ｂを構成する左右に離間配置された正極側端子および負極側端子に対応して、複数本の正極側端子と負極側端子とが灯具前後方向に整然と左右対向的に列設配置されている。

更に、前記開窓部４１ｂの前縁部中央には、前記ヒートシンク部材２０の棚部２３上のストッパー部３１と対峙して、該開窓部４１ｂの中央側に向けて突出し、前記半導体型光源１０の基板１０Ａの前端面に弾接する板ばね部材４３を一体的に備えている。

この板ばね部材４３は、図１１にも示すように前記開窓部４１ｂの前縁部に固定された基部４３ａと、該基部４３ａ端から分岐されて、側面略凹型に曲折成形された左右一対の板ばね片４３ｂと、これら一対の板ばね片４３ｂ，４３ｂの先端部間に連設されて略垂直に立上がり成形され、前記半導体型光源１０の基板１０Ａの前端面に面直に当接する押圧片４３ｃと、で構成されている。

前記左右一対の板ばね片４３ｂは、前記基部４３ａ端から先端に至るに従って離間間隔が広がる平面略八の字状に形成され、前記押圧片４３ｃが基部４３ａよりも幅広となるように構成されている。

また、前記ホルダー部４１の下面、具体的には前記フランジ部４１ａの後側辺の下面には、図８にも示すように前記左右一対のガイドレール部３４，３４の各外側面に摺接する溝部４４が形成されている。

前記開窓部４１ｂの前後縁部の下面側は、図９に示すように一段高く有段成形されていて、前記半導体型光源１０の基板１０Ａの上面で、前記光源側端子１０ｂから外れた部分、例えば、基板１０Ａの４隅部面上にスポット的に当接して該基板１０Ａを押え付ける複数個の小突起部４５が形成されている。

また、このホルダー部４１の後端には、前記ヒートシンク部材２０の棚部２３の成形基部、つまり、前記段部３６の前面に当接して、前記コネクタ部４２の前記開口部３２への挿入規制を行う複数個の挿入規制リブ４６が上下方向に突設されている。

一方、前記コネクタ部４２は、前記ホルダー部４１の後端の左右方向中央部に灯具後方に向けて直状に突設されていて、これにより、給電部材４０は、前記板ばね端子４１ｃ，板ばね部材４３等を備えたホルダー部４１と、コネクタ部４２と共に左右線対称に形成されている。

このコネクタ部４２は、図１０に示すようにその上面がホルダー部４１の上面と面一な四角筒状に形成されていて、前記ホルダー部４１よりも下方に突出している。このホルダー部４１よりも下方に突出したコネクタ部４２の前端は、前記ヒートシンク部材２０の開口部３２の前壁に設けられた突起部３３に面直に当接する略垂直の突当て面４２ａとして形成されている。

前記コネクタ部４２にはコネクタ端子４２ｂが配設され、このコネクタ端子４２ｂの正極側端子および負極側端子が、前記ホルダー部４１の板ばね端子４１ｃの正極側端子と負極側端子に電気的に導通している。

前記板ばね端子４１ｃと、板ばね部材４３と、コネクタ端子４２ｂは、図４，図７，図８に示すように前記ホルダー部４１の開窓部４１ｂの四周囲からコネクタ部４２に亘って、給電部材４０の合成樹脂基材にインサート成形された一枚の金属プレート４７に連設されている。

この金属プレート４７における前記コネクタ端子４２ｂの正極側端子と負極側端子との連設部分は、金属プレート４７のインサート成形後にプレス加工により打抜きして分断される。また、該金属プレート４７における前記板ばね端子４１ｃの正極側端子と板ばね部材４３との連設部分、および該板ばね端子４１ｃの負極側端子と板ばね部材４３との連設部分が、同様に金属プレート４７のインサート成形後に打抜き分断される。

これにより、コネクタ端子４２ｂと板ばね端子４１ｃの正極側端子同士、負極側端子同士がそれぞれ電気的に導通し、板ばね部材４３がこれらコネクタ端子４２ｂおよび板ばね端子４１ｃと、電気的に非導通とされている。

前記金属プレート４７の打抜き分断を容易とするため、前記給電部材４０の合成樹脂基材の所要部位には前記金属プレート４７が部分的に上下方向に露出するプレート露出孔４０ａが形成され、該プレート露出孔４０ａの部分で図外のプレス機によって金属プレート４７が部分的に打抜き分断される。

前記固定フレーム５０は、所要の剛性を有する金属板材をもって形成されている。この固定フレーム５０は、図６，図１２に示すように前記ヒートシンク部材２０の棚部２３の前端縁に当接する前壁５１と、該前壁５１の上縁に灯具後方に向けて曲折成形されて、前記給電部材４０の周縁部の前側部上、つまり、ホルダー部４１のフランジ部４１ａの前側辺上面に当接するフランジ縁５１ａを備えている。フランジ縁５１ａの左右側部には、灯具後方に向けて延設されて、前記ホルダー部４１のフランジ部４１ａの左右側辺上面に当接する一対の押え片５２を備えている。

前記固定フレーム５０の前壁５１の左右方向中央部、および左右一対の押え片５２の後側端末部には、それぞれ横長の係止孔５３，５４を備えている。

従って、前記固定フレーム５０は、前記棚部２３の上方で一対の押え片５２の係止孔５４を対応する棚部２３上の係止突起３７に斜め上方より挿入係着すると共に、前壁５１の係止孔５３を棚部２３の前端面の係止突起３８に挿入係着することによって、給電部材４０のフランジ部４１ａ上に装着される。これら係止突起３７，３８と、係止孔５３，５４との係合を確実に行わせるため、前記各押え片５２の中央部分には、前記ホルダー部４１側に向けて凸となる湾曲したばね部５５が形成され、このばね部５５が給電部材４０のフランジ部４１ａ面に弾接して撓み変形することによって、前記係止突起３７，３８と係止孔５３，５４との係合方向の付勢力が得られるようにしている。これにより、前記給電部材４０と半導体型光源１０の前記棚部２３上への本固定が行われる。

前記半導体型光源１０のヒートシンク部材２０への組付けは次のようにして行われる。

先ず、半導体型光源１０をその発光部１０ａを上向きにして、ヒートシンク部材２０の棚部２３の台座部３０上に載置し、基板１０Ａを該台座部３０上で摺動して、該基板１０Ａの後端面と左右の側部端面とを、ストッパー部３１とガイドレール部３４の前端部側面とにそれぞれ面接触により当接してセットする（図３参照）。

次に、給電部材４０のコネクタ部４２を、棚部２３の後側部の開口部３２に前方斜め上方より傾けて挿入すると共に、給電部材４０の姿勢を水平状態に下げてそのホルダー部４１を前記半導体型光源１０の基板１０Ａの周縁部上に上方から宛がってドーム状カバー１０ｃを開窓部４１ｂにくぐらせ、該ホルダー部４１の板ばね部材４３の押圧片４３ｃを前記基板１０Ａの前端面に上方より摺接係合させる。これにより、前記基板１０Ａの前端面に板ばね部材４３の押圧片４３ｃが弾接して、該基板１０Ａは前記ストッパー部３１と板ばね部材４３とにより前後方向に挟圧されて、台座部３０上での前後方向の取付位置が規定されると共に、左右のガイドレール部３４の前端部によって左右方向の取付位置が規定される（図５参照）。

このとき、前記給電部材４０は、そのホルダー部４１の下面の溝部４４が前記ガイドレール部３４に係合して左右方向の位置決めが行われる一方、前記板ばね部材４３のばね反力によりコネクタ部４２の突当て面４２ａが、前記開口部３２の前壁の突起部３３に面直に弾性的に当接係合して前後方向の位置決めが行われる。これにより、ホルダー部４１の板ばね端子４１ｃが前記基板１０Ａの光源側端子１０ｂ上に弾接して給電部材４０と半導体型光源１０とが電気的に導通すると共に、該基板１０Ａが台座部３０上に押え付けられて、半導体型光源１０と給電部材４０との仮り固定が行われる（図４参照）。

そこで、固定フレーム５０を前述のようにその左右一対の押え片５２，５２の後端部の係止孔５４を前記棚部２３上の係止突起３７のフック爪３７ａをくぐらせて該係止突起３７に係着すると共に、前壁５１の下端側をその弾性を利用して若干灯具前方へ撓ませて係止孔５３を棚部２３の前端面の係止突起３８に挿入係着し、前記押え片５２および前壁５１のフランジ縁５１ａを給電部材４０のフランジ部４１ａ上に装着して半導体型光源１０と給電部材４０とを本固定することによって、該半導体型光源１０を棚部２３上に正確に位置決めした状態で、ヒートシンク部材２０に対する組付けが終了する（図６参照）。

前記リフレクタ１１は、以上のようにして半導体型光源１０をヒートシンク部材２０に組付けた後、前記棚部２３上に図外の位置決め手段により定位置に係着固定または締結固定され、同様に投影レンズ１２がレンズホルダー１３を介して前述のようにヒートシンク部材２０のボス部２６端にビス１８固定して、該ヒートシンク部材２０に組付けられる。

以上の構成からなる本実施形態のヘッドランプによれば、ヒートシンク部材２０の棚部２３上に突設したストッパー部３１に半導体型光源１０の後端面を突当てて面接触させることにより、該棚部２３上における半導体型光源１０の配設基準位置が定められ、このストッパー部３１と給電部材４０におけるホルダー部４１の板ばね部材４３との前後方向に対向的な挟圧によって該半導体型光源１０の配設位置が確定されるので、前記従来の給電アタッチメントに予め半導体型光源を組付けて、該給電アタッチメントをヒートシンク部材に組付けるものと異なり、半導体型光源１０を直接ヒートシンク部材２０の所定位置に定置することができて、半導体型光源１０の組付精度を高めることができる。

しかも、前記ストッパー部３１と半導体型光源１０との相互の面接触の精度を出せばよいので、加工精度管理が容易で半導体型光源１０の前後方向の位置決めを正確に行えて、他のリフレクタ１１等との光学的位置関係に狂いを生じることがなく、これにより配光性能を向上することができる。

また、前述の配光性能上の効果とは別に、前述のように板ばね部材４３が給電部材４０のホルダー部４１に一体的に設けられているので、別途、半導体型光源位置決め用のばね部材をヒートシンク部材に組付けるものと異なり、部品点数を削減できて組付工数を低減することができる。

しかも、前記ホルダー部４１の板ばね部材４３のばね反力を利用して、給電部材４０をヒートシンク部材２０に対して前後方向の位置精度を出して仮り保持固定することが可能であるため、該給電部材４０の組付け性を向上することができる。

前記ヒートシンク部材２０の棚部２３の後側部から縦壁２１に亘る隅部には開口部３２が形成され、前記給電部材４０はそのホルダー部４１の後端に突出成形された四角筒状のコネクタ部４２を、前記開口部３２に棚部２３の前方かつ斜め上方より挿入して、該コネクタ部４２の前端の突当て面４２ａを該開口部３２の前壁の突起部３３に前記板ばね部材４３のばね力により前後方向に面直に当接して弾性的に係合させている。このため、四角筒状のコネクタ部４２自体が前記開口部３２に挿入係合することと併せて、前記突当て面４２ａと突起部３３とが面直に当接係合することによって、給電部材４０のヒートシンク部材２０に対する灯具前後方向の位置決めと、仮り保持固定とを適正に行うことができる。

また、前記突当て面４２ａが突起部３３に弾性的に面直に当接係合していることにより、車体振動等による給電部材４０のガタツキを防止できると共に、コネクタ部４２に電源側コネクタ４８を灯具後方から差し込んだ際に、その挿入規制を行って給電部材４０の位置ずれを防止することができる。しかも、コネクタ部４２がホルダー部４１の後端から灯具後方に突出しているため、前記電源側コネクタ４８の着脱作業を灯具後方から容易に行えて作業性を高められると共に、該電源側コネクタ４８の車体振動等による自重脱落を回避することができる。

また、前記給電部材４０のホルダー部４１を開口部３２に灯具前方より挿入した際には、該ホルダー部４１の後端の複数個の挿入規制用の縦リブ４６が、棚部２３の成形基部の段部３６の前面に当接係合するので、給電部材４０の灯具後方への過度の押し込みによる前記板ばね部材４３の押圧負荷、および電源側コネクタ４８の離脱時における該板ばね部材４３の押圧負荷を無くし、該板ばね部材４３のヘタリを防止することができる。

更に、前記ヒートシンク部材２０の棚部２３上には、前後方向に延在する一対のガイドレール部３４，３４が隆起成形されていて、前記給電部材４０のコネクタ部４２の前記開口部３２への挿入時に、該給電部材４０のホルダー部４１の後端部下面に形成された溝部４４がこれらガイドレール部３４，３４に係合するため、前記コネクタ部４２の開口部３２への挿入作業をスムーズに行えると共に、ホルダー部４１の左右方向の位置ずれ、即ち、給電部材４０の左右方向の位置ずれを無くして、該給電部材４０による半導体型光源１０の押え付けを適正に行うことができる。

しかも、これらガイドレール部３４，３４の各前端部は、前記ストッパー部３１よりも前方に延出していて、半導体型光源１０の基板１０Ａの左右側端面に係止してその左右方向の位置決めを行うストッパーとして機能するため、前記ストッパー部３１と板ばね部材４３とにより配光性能を左右する半導体型光源１０の前後方向の位置精度を高められることに加えて、左右方向の位置精度も高められて、前記シェード１４と該半導体型光源１０およびリフレクタ１１との光学的な位置関係を設計通りに行えて、配光性能を一段と向上することができる。

また、前記ヒートシンク部材２０の棚部２３には、その上面の後側部と前端面とに係止突起３７，３８が突設され、前記固定フレーム５０をこれら前後の係止突起３７，３８に跨って係着固定するようにしているため、ビス等による締結固定とは異なり該固定フレーム５０をワンタッチで取付けることができて、その装着作業性を向上することができる。しかも、棚部２３の上面側の係止突起３７の先端には、後方に向けてフック爪３７ａが形成されているので、固定フレーム５０の後端部を斜め上方からこのフック爪３７ａに引掛けて、その係着部を支点に固定フレーム５０の前端部を下側に向けて回動して、棚部２３の前端面の係止突起３８に係着すればよいので、係着作業の途中で固定フレーム５０が係止突起３７から外れることがなく、前記装着作業性をより一層簡単に行うことができる。

前記給電部材４０は、そのホルダー部４１の後端から灯具後方に突出した前記コネクタ部４２と、前記板ばね部材４３とが、平面方形のホルダー部４１の左右方向中央部に設けられていて、該給電部材４０が左右線対称に形成されているため、本実施形態のようにヒートシンク部材２０に光学系ユニット２を左右一対構成する場合に、仕様区分が無く左右の光学系ユニットに流用できて誤組付けを誘発することがなく、組付作業を単純化することができる。

また、前記ホルダー部４１には、半導体型光源１０の基板１０Ａの左右側縁部上に設けられた光源側端子１０ｂ上に弾接する板ばね端子４１ｃが一体的に設けられるが、この板ばね端子４１ｃもホルダー部４１の中央部に左右線対称に配設することによって、前記給電部材４０の一元化を容易にすることができる。

前記給電部材４０のホルダー部４１に一体的に設けられた前記板ばね部材４３は、その付け根の基部４３ａ端から分岐した左右一対の板ばね片４３ｂ，４３ｂが側面略凹形に曲折成形されていて、それらの先端部間を連設して略垂直に立上がる押圧片４３ｃが前記半導体型光源１０の基板１０Ａの前端面に面直に当接するように構成されているので、これら板ばね片４３ｂ，４３ｂの設定により、板ばね部材４３を所定の低ばね荷重値に容易に設計することができる。これにより、板ばね部材４３を構成する金属プレート４７の金属疲労を無くし、半導体型光源１０の前後方向の弾性的な挟圧保持を適切に行わせることができる。

また、前記板ばね片４３ｂ，４３ｂは、基部４３ａ端から先端に至るに従って離間間隔が広がる平面略八の字状に形成され、前記押圧片４３ｃが基部４３ａよりも幅広に形成されているため、板ばね部材４３の全体を幅広に構成することなく半導体型光源１０の保持面積を十分に確保できて、該板ばね部材４３の小型化、延いては、ホルダー部４１の設計、即ち、給電部材４０の設計を構造上無理なく容易に行うことができる。

このホルダー部４１には、前述のように半導体型光源１０の基板１０Ａ上の光源側端子１０ｂに弾接する板ばね端子４１ｃが一体的に設けられ、これら光源側端子１０ｂと板ばね端子４１ｃとの接触により、給電部材４０と半導体型光源１０とが電気的に接続されるため、該板ばね端子４１ｃのばね作用により、半導体型光源１０のずれ動きを無くして適切に押え付け保持することができる。

また、前記ホルダー部４１の下面には、半導体型光源１０の基板１０Ａ上で、光源側端子１０ｂから外れた四隅部にスポット的に当接する複数個の小突起部４５が形成されているため、該基板１０Ａをこれら小突起部４５との当接部分に前記板ばね端子４１ｃのばね力を集中させて、半導体型光源１０の所要の保持力を確保できると共に、板ばね端子４１ｃの押圧負荷を軽減してヘタリを防止することができる。

そして、前記板ばね端子４１ｃと、板ばね部材４３と、コネクタ端子４２ｂは、ホルダー部４１の開窓部４１ｂの四周囲からコネクタ部４２に亘って、給電部材４０の合成樹脂基材にインサート成形された一枚の金属プレート４７に一体に連設形成されていて、該金属プレート４７におけるコネクタ端子４２ｂの正極側端子と負極側端子との連設部分と、板ばね端子４１ｃの正極側端子および負極側端子と板ばね部材４３との連設部分とがそれぞれ前記金属プレート４７のインサート成形後に打抜き分断されて、コネクタ端子４２ｂと板ばね端子４１ｃの正極側端子同士、負極側端子同士が電気的に導通し、板ばね部材４３がこれらコネクタ端子４２ｂおよび板ばね端子４１ｃと電気的に非導通として構成されることにより、給電部材４０にコネクタ端子４２ｂ，板ばね端子４１ｃ，および板ばね部材４３をインサート成形により一体構成する場合に、その成形工数を削減できて成形性が高められ、コストダウンに大きく寄与することができる。

また、前述のようにコネクタ端子４２ｂと板ばね端子４１ｃと板ばね部材４３とが、予め一枚の金属プレート４７に一体に連設されているので、これらコネクタ端子４２ｂ，板ばね端子４１ｃ，板ばね部材４３の配設位置にずれが生起することがなく、給電部材４０の高品質化を実現することができる。

しかも、前記金属プレート４７は、前記板ばね部材４３と、前記板ばね端子４１ｃおよびコネクタ端子４２ｂにおける正極側端子と負極側端子とが、給電部材４０の左右方向中心線を境に線対称となるように連設配置されているので、前述の給電部材４０の左右線対称構成とする部品の一元化を支障なく実現することができる。

一方、前記固定フレーム５０は、左右一対の押え片５２，５２の端末部の係止孔５４を、ヒートシンク部材２０の棚部２３上の係止突起３７に挿入係着すると共に、前壁５１の係止孔５３を棚部２３の前端面の係止突起３８に挿入係着することで、これら押え片５２，５２と前壁５１のフランジ縁５１ａとで給電部材４０のホルダー部４１の周縁部を押え付けて前記棚部２３に装着することができ、締結部材等を不要としてワンタッチで組付けることができて組付作業性を向上することができる。

また、前記押え片５２，５２に形成された湾曲したばね部５５によって、前記係止孔５３，５４と係止突起３７，３８との係着保持力を強化できると共に、ホルダー部４１の押え付けを強化できるので、ガタツキの発生がなくより一層強固な組付けを行うことができる。

そして、前記実施形態のように、ヒートシンク部材２０の棚部２３上への半導体型光源１０，給電部材４０，および固定フレーム５０の組付けを、順次上方からの載置，挿入，または係着操作で行えて締結部材を不要とすることができるため、組付作業を簡素化して作業性を向上できることは勿論、ロボットによる組付けの自動化を容易にすることができる利点がある。

なお、前記実施形態では、２つの光学系ユニット２を配設する構造を例示したが、この光学系ユニット２を３つ以上備えた多灯タイプ、あるいは単灯タイプの構造としてもよいことは勿論である。

また、光学系ユニット２は、前記実施形態におけるプロジェクタタイプ以外の灯具構成にも適用することが可能である。

１…灯具ユニット
２…光学系ユニット
１０…半導体型光源
１０ｂ…光源側端子
１１…リフレクタ
１２…投影レンズ
２０…ヒートシンク部材
２１…縦壁
２３…棚部
３１…ストッパー部
３２…開口部
３３…突起部
３４…ガイドレール部
３６…段部（棚部の成形基部）
４０…給電部材
４１…ホルダー部
４１ｃ…板ばね端子
４２…コネクタ部
４２ｂ…コネクタ端子
４３…板ばね部材
４４…溝部
５０…固定フレーム

Claims

半導体型光源と、該半導体型光源の出射光の一部を所定の方向に向けて反射するリフレクタと、前記半導体型光源の直射光および前記リフレクタの反射光を集光して灯具前方に向けて照射する投影レンズとを備えた光学系ユニットと、
縦壁の上下方向中間位置に灯具前方に向けて略水平に突出する棚部を有し、該棚部上に前記光学系ユニットを配置したヒートシンク部材と、を備え、
前記半導体型光源を、前記ヒートシンク部材の棚部上で、該半導体型光源の周縁部を面直方向に押え付けて該半導体型光源と電気的に接続される平板状のホルダー部を備えた給電部材と、前記棚部上に係着固定されて、前記ホルダー部の周縁部を面直方向に押え付ける固定フレームと、により固定する構造であって、
前記半導体型光源は、前記棚部の後側部上に突設されて該半導体型光源の後端面に係止するストッパー部と、該ストッパー部と対峙して前記ホルダー部に一体的に設けられて、前記半導体型光源の前端面に弾接する板ばね部材との対向的な挟圧により灯具前後方向に位置決めされ、
前記給電部材は、前記ホルダー部の後端から灯具後方に突出すると共に、該ホルダー部よりも下方に突出する四角筒状のコネクタ部を備えている一方、
前記ヒートシンク部材の棚部の後側部から縦壁に亘る隅部には、該棚部の前方かつ斜め上方から前記コネクタ部を挿入可能な開口部が形成され、
これらコネクタ部と開口部とが、前記板ばね部材のばね力により前後方向に弾性的に係合することを特徴とする車両用灯具。
前記コネクタ部の前記ホルダー部よりも下方に突出した前端には略垂直の突当て面が形成されている一方、
前記開口部の前壁には前記コネクタ部の突当て面が当接する突起部が形成さ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。
前記給電部材のホルダー部の後端には、前記ヒートシンク部材の棚部の成形基部に当接して、前記コネクタ部の前記開口部への挿入規制を行う複数個の挿入規制リブが突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。
前記ヒートシンク部材の棚部上には、前後方向に延在する一対のガイドレール部が形成されている一方、
前記給電部材のホルダー部の底面には、前記ガイドレール部に係合する溝部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の車両用灯具。
前記ガイドレール部が前記ストッパー部の左右両側に対向配置され、該ガイドレール部の前端部が該ストッパー部の形成位置よりも前方に延出して形成され、これらガイドレール部の前端部が前記半導体型光源の左右側端面に係止して左右方向の位置決めを行うストッパーとしての機能を併有することを特徴とする請求項４に記載の車両用灯具。