JP5505052B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に、アウターレンズの曇りを防止する技術に関する。

例えば、ヘッドランプの光源としてＬＥＤを使用し、該ＬＥＤで発生した熱を熱伝導部によりアウターレンズ近傍へと伝えることで、前記アウターレンズへの着雪や着氷を抑制するようにした車両用灯具が提案されている（例えば、特許文献１に記載）。

特開２００６−２９４２６３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両用灯具では、光源であるＬＥＤがインナーハウジングで囲まれた閉空間内に配されているため、インナーハウジング内に熱が溜まり、前記空間内と前記アウターレンズ近傍との間に温度差が生じ、アウターレンズが曇る可能性がある。

そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、発光部で発生した熱を該発光部近傍で溜まるのを回避し、アウターレンズの曇りを抑制することのできる車両用灯具を提供することを目的とする。

本発明の車両用灯具では、アウターレンズとインナーパネル間に該アウターレンズ上部からアウターレンズ下部に向かって空気の流れが生じる空気流通路を形成する。そして、本車両用灯具では、発光部で発生した熱を放熱部材で放熱し、その放熱を、インナーパネルに形成した第１開口部から前記空気流通路へ流出させ、インナーパネルに形成した第２開口部から該インナーパネル内側に吸い込むように構成する。

本発明に係る車両用灯具によれば、発光部で発生した熱は、放熱部材で放熱されてインナーパネルに形成された第１開口部からアウターレンズとインナーパネル間に形成された空気流通路へ流出し、該アウターレンズ上部からアウターレンズ下部へと流れた後、該インナーパネルに形成された第２開口部からインナーパネル内側に吸い込まれる。そのため、本車両用灯具では、自然対流により空気が循環することになり、発光部で発生した熱が該発光部近傍に溜まらずに、自然対流により熱が循環し、発光部とアウターレンズ間の温度差を低減し、前記アウターレンズの曇りを抑制することができる。

図１は第１実施形態の車両用灯具を示し、アウターレンズを省略して示す全体構造の斜視図である。 図２は第１実施形態の車両用灯具を示し、その正面図である。 図３は図２を矢印Ｙ方向から見たときの上面図である。 図４は図２のＡ−Ａ線断面図である。 図５は第２実施形態の車両用灯具を示した断面図である。 図６は第３実施形態の車両用灯具を示した断面図である。 図７は第４実施形態の車両用灯具を示した断面図である。 図８は図７のＢ−Ｂ線位置における上面図である。

［第１実施形態］
第１実施形態の車両用灯具について図面を参照して詳細に説明する。図１は第１実施形態の車両用灯具を示し、アウターレンズを省略して示す全体構造の斜視図、図２は第１実施形態の車両用灯具を示し、その正面図、図３は図２を矢印Ｙ方向から見たときの上面図、図４は図２のＡ−Ａ線断面図である。図４中、矢印ＦＲ方向を車両前後方向とし、矢印ＨＬ方向を車両高さ方向とする。

車両用灯具は、図１から図４に示すように、灯具本体となるハウジング１と、このハウジング１の前方を覆って取り付けられるアウターレンズ２と、ハウジング１とアウターレンズ２によって構成される閉空間内部に配置されたインナーパネル３と、閉空間内部に配置された発光部４、放熱部材５及び照射機構部６とからなる。

アウターレンズ２は、ハウジング１の前方を覆うようにして差し込み連結部７、８を、該ハウジング１に形成した断面コ字状の被連結部９、１０に差し込んで結合させることにより、当該ハウジング１に取り付けられている。ハウジング１にアウターレンズ２が取り付けられることによって、発光部４等を配置させる閉空間が形成される。

発光部４は、光りを発光する前照灯となる光源と、その光源を点灯及び消灯させる駆動回路部からなる。この発光部４には、例えば低消費電力且つ指向性に優れたＬＥＤが使用される。もちろん、発光部４には、ＬＥＤの他に車両用灯具として従来から使用されて来た電球が使用できる。

放熱部材５は、熱伝導性に優れた金属材料からなるヒートシンクとされ、発光部４が点灯することにより発生した熱を放熱させる。かかる放熱部材５は、発光部４を取り付ける発光部取付部５Ａと、放熱効果を高めるために櫛形状とされた放熱部５Ｂとからなる。放熱部５Ｂは、発光部４を取り付ける取り付け面１１からアウターレンズ２へ向かって上方（車両上方）へ延在するように延び、その先端面１２をインナーパネル３の天井部３Ｃ近傍まで接近するように形成されている。

照射機構部６は、発光部４の上部を覆って設けられる反射板１３と、発光部４からの光りを集光してアウターレンズ２を透過させて外部である車両前方へ照射するレンズ機構部１４とからなる。反射板１３は、発光部４から発せられた光を反射させてレンズ機構部１４へ入射させる湾曲形状をなし、前記発光部４の上部に配置されている。レンズ機構部１４は、反射板１３からの入射光を集光し、所定の配光パターンとなるようにする。

インナーパネル３は、アウターレンズ２と発光部４の間に該アウターレンズ２から内側へ所定距離離れて配置されている。かかるインナーパネル３は、ハウジング１とアウターレンズ２の上部結合部の近傍に上端部３Ａを取り付けると共に、アウターレンズ２の車両前方下端の屈曲部１５に下端部３Ｂを取り付けている。前記ハウジング１とアウターレンズ２とにより構成された閉空間内にインナーパネル３が取り付けられると、該アウターレンズ２と該インナーパネル３と間に空気流通路１６が形成される。

また、インナーパネル３には、レンズ機構部１４のレンズ部分をアウターレンズ２側に向けて突出させるレンズ装着孔１７が形成されている。また、インナーパネル３には、発光部４で発生した熱を放熱部材５を介して前記空気流通路１６へ流出させるための第１開口部１８が形成されている。第１開口部１８は、インナーパネル３の天井部３Ｃに前記放熱部５Ｂと対応する位置に形成されている。この第１開口部１８の開口は、図３に示すように発光部４の上方から見たときに放熱部５Ｂの先端面１２全体が露出する程度の大きさに形成されている。また、前記放熱部５Ｂの先端面１２は、第１開口部１８に接近した位置とされている。

また、インナーパネル３には、アウターレンズ上部からアウターレンズ下部に向かって前記空気流通路１６を流れる空気をインナーパネル内側に吸い込むための第２開口部１９が形成されている。この第２開口部１９は、図１及び図２に示すように、レンズ機構部１４の真下であってインナーパネル３の下端部３Ｂの近傍に矩形状をなす開口として形成されている。この第２開口部１９は、車両前後方向ＦＲにおいて開口がオーバーラップされている。具体的には、第２開口部１９の入口端１９ａと出口端１９ｂとが車両前後方向で所定距離を有して形成されていることで、図４中矢印Ｃで示す斜め上の方向からアウターレンズ２を介して車両用灯具の下方を見たときに第２開口部１９の奥が見難くなる。

以上のように構成された第１実施形態の車両用灯具では、発光部４が点灯することによって発生した熱は、この発光部４が取り付けられた放熱部材５に熱伝達される。これにより、放熱部材５は、熱を持ち、その周囲の空気を熱する。放熱部材周囲の熱せられた空気は、図３中矢印Ｋ１で示すように上方へ上がり、放熱部５Ｂの真上に開口する第１開口部１８からインナーパネル３の外側へ出る。そして、この発光部４で発生した熱により暖められた空気は、アウターレンズ２とインナーパネル３間に形成された空気流通路１６に流れ出る。Ｋ１で示す空気は、放熱部材５で放熱されることにより軽くなるため、自然に上方へ登り第１開口部１８を通ってアウターレンズ２側へ流れ出る。

前記暖められた空気は、インナーパネル３の外側に出ることで外気と熱交換されて冷却されるため、図４矢印Ｋ２で示すようにアウターレンズ２に沿って前記空気流通路１６をアウターレンズ上部からアウターレンズ下部に向かって流れる。この空気流通路１６を流れる間に、暖められた空気が冷却されることになる。また、暖かい空気が空気流通路１６を流れることにより、アウターレンズ２の曇りを取り除くことができる。Ｋ２で示す空気は、冷却されて重たくなるため、アウターレンズ上部からアウターレンズ下部に向かってアウターレンズ２に沿って流れることになる。

アウターレンズ２の下端部へと流れて冷却された空気は、図３矢印Ｋ３で示すようにインナーパネル３の下端部３Ｂ近傍に形成された第２開口部１９から当該インナーパネル内側に吸い込まれる。そして、インナーパネル内側に吸い込まれた空気は、図３中矢印Ｋ４で示すように再び放熱部材５へ向かって流れ、この放熱部材５によって再び熱せられる。この空気の対流（空気の流れＫ１〜Ｋ４）は、自然対流により繰り返される。これにより、発光部４で発生した熱は、該発光部近傍で溜まらずに自然対流により循環するため、発光部４とアウターレンズ２間で温度差が生じることなく、アウターレンズ２が曇るのを抑制することができる。従って、この車両用灯具では、発光部４を冷却する効果とアウターレンズ２の曇りを抑制する効果とを兼ね備える。

第１実施形態の車両用灯具によれば、発光部４で発生した熱を放熱部材５を介してインナーパネル３の第１開口部１８からアウターレンズ２側へ放熱させた後、該アウターレンズ２に沿って空気流通路１６を上部から下部に向かって流れ、第２開口部１９からインナーパネル内側に吸い込まれることにより、空気が自然対流によって循環することになるため、前記発光部４で発生した熱が当該発光部４近傍に溜まらない。その結果、発光部４とアウターレンズ２間の温度差が低減し、該アウターレンズ２の曇りを抑制できる。

また、第１実施形態の車両用灯具によれば、第２開口部１９が車両前後方向ＦＲにおいてその入口端１９ａと出口端１９ｂがオーバーラップしているので、当該第２開口部１９の奥が見難くなり、灯具前方からアウターレンズ２の内部を見ても外観を損なうことがない。

［第２実施形態］
図５は第２実施形態の車両用灯具を示した断面図である。第２実施形態の車両用灯具では、放熱部材５の放熱部５Ｂの先端部を、図５に示すように第１開口部１８内に臨ませた構造にしている。その他の構成は、第１実施形態と同一であるので、ここでは異なる部分についてのみ説明するものとする。

前記放熱部材５の放熱部５Ｂの先端部は、第１開口部１８の中まで入り込み、その先端面１２がインナーパネル３の天面部３Ｃの表面とほぼ面一とされている。そのため、第２実施形態の車両用灯具では、放熱部材５で放熱された熱が第１開口部１８からアウターレンズ２側へ漏れなく流れることになり、発光部４で発生した熱を当該発光部４近傍に滞留させることをより一層回避できる。

［第３実施形態］
図６は第３実施形態の車両用灯具を示した断面図である。第３実施形態の車両用灯具では、放熱部材５の放熱部５Ｂの先端部を、図６に示すように第１開口部１８からアウターレンズ２に向かって上方へ突出させた構造としている。その他の構成は、第１実施形態と同一であるので、ここでは異なる部分についてのみ説明するものとする。

前記放熱部材５の放熱部３Ｂの先端部は、第１開口部１８を貫通してインナーパネル３を突き抜けてアウターレンズ２に向かって突出し、その先端面１２がインナーパネル３の天面部３Ｃの表面から上方へ突き出ている。そのため、第３実施形態の車両用灯具では、放熱部材５で放熱された熱が第１開口部１８から逆戻りすることを防止でき、アウターレンズ２側へ放熱させることができる。

［第４実施形態］
図７は第４実施形態の車両用灯具を示した断面図、図８は図７のＢ−Ｂ線位置における上面図である。第４実施形態の車両用灯具では、第１開口部１８に複数本の桟２０を設けて該第１開口部１８を格子形状とした。言い換えれば、第１開口部１８を複数の細長い開口群とした。具体的には、図８に示すように平面視長方形状をなす第１開口部１８に、その長手方向に渡って２本の桟２０を、所定間隔で車両前後方向ＦＲに平行に設けた構造としている。また、これら桟２０は、車両上方から下方に向けて車両前方側に傾斜させた斜め桟とされている。

このように、第１開口部１８に桟２０を設けて該第１開口部１８を格子形状とすれば、車両用灯具を車両前方から図８矢印Ｄで示すように斜め上方から下方へ見下ろすように見た場合、第１開口部１８の桟２０が邪魔になり、当該第１開口部１８からインナーパネル３内の放熱部材５等の内蔵物が見えなくなる。もちろん、車両上方から下方真下に見下げた場合にも桟２０が邪魔になり、第１開口部１８の奥を見ることができ難くなり、放熱部材５の存在に気づかない。その結果、車両用灯具としての見栄えが良くなる。

また、第４実施形態の車両用灯具では、第１開口部１８の上部を覆うようにして車両前方且つ上方に向けて傾斜する傾斜部２１を、インナーパネル３に設けている。この傾斜部２１は、図７に示すように第１開口部１８の車両後方端から車両前方且つ車両上方に向けて斜め上方へ湾曲するような形状とされている。その結果、第１開口部１８から上方へ出た空気を、この傾斜部２１の傾斜面に沿ってアウターレンズ２の前方（車両前方）へと導くことができる。また、この傾斜部２１を設けることで、空気の乱れを抑制することが可能となる。さらに、前記傾斜部２１がブラインドとなって第１開口部１８奥内の内蔵物を見難くすることができ、前記桟２０を設けた効果に加えて見栄えを更に良くすることができる。

また、第４実施形態の車両用灯具では、第１実施形態で形成した第２開口部１９の位置を異なる位置に設けている。ここでは、第２開口部１９は、レンズ機構部１４の下部から車両前方に向けてインナーパネル３を傾斜させた第１傾斜部３Ｄの先端から車両後方且つ下方へ傾斜させた第２傾斜部３Ｅに形成している。このため、図７中矢印Ｃで示す斜め上方から車両用灯具を見た場合に、インナーパネル３の第１傾斜部３Ｄがブラインドになり第２傾斜部３Ｅに開口する第２開口部１９の奥を見ることができ難くなる。

以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されることなく種々の変更が可能である。例えば、上述した実施形態１から４におけるインナーパネル３は、一体成形品として形成することもできるが、必要に応じて型構造や組み合わせ性などを考慮して適宜分割した分割構造とすることもできる。

本発明は、発光部で発生した熱を該発光部で滞留させずに循環させてアウターレンズの曇りを抑制する車両用灯具に用いることができる。

２…アウターレンズ
３…インナーパネル
４…発光部
５…放熱部材
６…照射機構部
７…反射板
１４…レンズ機構部
１６…空気流通路
１８…第１開口部
１９…第２開口部
２０…桟
２１…傾斜部

Claims (4)

1. 光りを発光する発光部と、
   前記発光部に取り付けられ、該発光部で発生した熱を放熱する放熱部材と、
   前記発光部で発光した光りを集光して外部へ照射する照射機構部と、
   前記発光部、放熱部材及び照射機構部を内部に収容するハウジングに取り付けられたアウターレンズと、
   前記アウターレンズと前記発光部の間に配置され、該アウターレンズとの間にアウターレンズ上部からアウターレンズ下部に向かって空気が流れる空気流通路を形成するインナーパネルと、を備え、
   前記インナーパネルには、前記発光部で発生した熱を前記空気流通路へと流出させるための第１開口部を前記放熱部材の上部に設けると共に、前記アウターレンズ上部からアウターレンズ下部に向かって前記空気流通路を流れる空気をインナーパネル内側に吸い込む第２開口部を該アウターレンズ下部近傍に設け、
   前記放熱部材の一部を、前記第１開口部内に臨ませた
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 光りを発光する発光部と、
   前記発光部に取り付けられ、該発光部で発生した熱を放熱する放熱部材と、
   前記発光部で発光した光りを集光して外部へ照射する照射機構部と、
   前記発光部、放熱部材及び照射機構部を内部に収容するハウジングに取り付けられたアウターレンズと、
   前記アウターレンズと前記発光部の間に配置され、該アウターレンズとの間にアウターレンズ上部からアウターレンズ下部に向かって空気が流れる空気流通路を形成するインナーパネルと、を備え、
   前記インナーパネルには、前記発光部で発生した熱を前記空気流通路へと流出させるための第１開口部を前記放熱部材の上部に設けると共に、前記アウターレンズ上部からアウターレンズ下部に向かって前記空気流通路を流れる空気をインナーパネル内側に吸い込む第２開口部を該アウターレンズ下部近傍に設け、
   前記放熱部材の一部を、前記第１開口部から前記アウターレンズに向かって上方へ突出させた
   ことを特徴とする車両用灯具。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用灯具であって、
   前記第１開口部の上方を覆うようにして、車両前方且つ上方に向けて傾斜する部位を、前記インナーパネルに設けた
   ことを特徴とする車両用灯具。
4. 請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両用灯具であって、
   前記第２開口部を、前記照射機構部の下部から車両前方に向けて前記インナーパネルを傾斜させた第１傾斜部の先端から車両後方且つ下方へ傾斜させた第２傾斜部に形成した
   ことを特徴とする車両用灯具。

Images