JP6797806B2 - 車両ヘッドライトの光学モジュール - Google Patents

Description

本発明は、車両ヘッドライトの光学モジュールに関する。

一般に、この種の光学モジュールは、熱を放射するという不利益を伴う光源を用いて作動する。従って、当該光学モジュールは、当該モジュールの温度を比較的低いレベルに維持するように、この熱を吸収することが可能なラジエータを装備する。このようにして、光学モジュールは作動により過度に高い温度には晒されることはない。

この種のモジュールは、従前から特許の主題であった。欧州特許出願公開ＥＰ２１３８７５９（特許文献１）が例示され、これは半導体発光装置を利用した光源を有するという固有の特徴を備えた光学モジュールに関するものである。本モジュールは、光源に向かって冷却空気を吹き付けることが可能なラジエータを備える。

欧州特許出願公開ＥＰ２１３８７５９

本発明に係る光学モジュールは、容易にかつ迅速に着脱することができ、コンパクトかつ低コストであるファン／ラジエータアセンブリを用いる。

本発明の主題は、一つ以上の放熱面（熱放散面）を有するラジエータ（放熱器）と、前記放熱面上に空気を搬送することが可能なファンと、前記ラジエータによって支持された光源とを備える光学モジュールである。

本発明に係る光学モジュールの主要な特徴は、前記ラジエータが、折り曲げられた金属シートから形成されており、前記ファンが、前記折り曲げられた金属シートに設けられた固定手段によって前記ラジエータに固定されていることである。このように、固定手段は薄く、良好な機械的挙動を呈し、弾性変形に対する一定の適性を有し得る。これらのすべての構造的特徴及び機能的特徴は、特に、ラジエータ上におけるファンの固定に適する。さらに、この種の固定構成には、高価でかさばることが多く、かつラジエータ上にファンを固定するように特別に設計された補助的な構成要素が不要である。これにより、自動車両において渇望されることが多い、経済的な節約及び空間の節約が得られる。折り曲げられた金属シートは、対象とするファンの特性及びラジエータの特性に適合する様々な形状及び大きさの固定手段を得るのに、容易にかつ短時間で機械加工することができるという利点を提供する。各放熱面は、例えば、典型的にはフィンまたはスパイク（picot）で表され得る。

有利には、前記折り曲げられた金属シートは前記放熱面を取り囲むハウジングを形成している。

好ましくは、前記折り曲げられた金属シートは、フィン、または、前記金属シートの折曲げ部または湾曲部によって相互に接続されるとともに相互に隔てられた複数のフィンを形成しており、前記フィンは前記放熱面を形成している。

好ましくは、前記フィン及び前記ハウジングは、前記折り曲げられた金属シートで形成されている単一の構成要素を形成している。

有利には、前記ファンはクリッピングによってラジエータに固定されている。このように、ファンをラジエータに固定することが容易であって短時間ですみ、専用の工具も、精密さ及び厳密さを要する複雑な作業も不要である。さらに、ファンは、ラジエータに取り付けたのと同様に容易にかつ短時間で、任意時にラジエータから取り外すことが可能である。

有利には、前記放熱面及び前記ハウジングは２つの個別の構成要素を形成している。

有利には、前記固定手段は前記ラジエータの前記ハウジングに設けられている。

好ましくは、前記折り曲げられた金属シートは、一つのフィン、または、前記金属シートの折曲げ部または湾曲部によって相互に接続されるとともに相互に隔てられた複数のフィンを形成しており、前記フィンは前記放熱面を形成しており、前記固定手段は前記ラジエータの前記フィンに設けられている。

好ましくは、前記固定手段は少なくとも２つの弾性変形可能な固定タブを備える。

有利には、前記ハウジング、前記放熱面、及び前記固定手段はアルミニウムから作られている。好ましくは、前記アルミニウムは９９％純度である。

有利には、前記ファンは、前記ラジエータの前記固定手段と相互作用することが可能な相補固定手段を備える。

好ましくは、前記光源は少なくとも１つの電界発光ダイオードを備える。電界発光ダイオードは、コンパクトさを維持しつつ、生成光の強度の点で高性能な光源をなす。

好ましくは、前記ラジエータに沿って前記ファンをスライドさせること、次いで固定手段によりロックすることにより、前記ファンが前記ラジエータに固定される。これは本発明に係る変形実施形態の光モジュールであり、ファンはラジエータ上に横方向に固定される。

有利には、前記スライドは２つの溝と２つのレールとの間の干渉によって生じ、前記２つの溝は前記ラジエータ及び前記ファンからなる２つの構成要素のうちの一方に含まれており、前記２つのレールは他方の構成要素に含まれている。つまり、２つのレールがファンに含まれている場合、溝はラジエータに含まれており、その逆も成り立つ。溝はレールと係合し、ファンが最終的な固定位置に達するまでレールに沿ってスライドする。

有利には、前記レールは前記折り曲げられた金属シートの折返し部分からなる。

本発明の第２の主題は、本発明に係る光学モジュールを製造することに供されるラジエータである。

本発明の第３の主題は、本発明に係る少なくとも１つの光学モジュールを備える車両ヘッドライトである。実際、本発明に係る光モジュールは、車両ヘッドライトへの使用に、とりわけ自動車両ヘッドライトへの使用に特に適する。

本発明に係る光学モジュールは、ファンをラジエータに容易にかつ短時間で固定することが可能であって、任意時に実に容易に取り外し得ることから、使用に際して及び保守に際して柔軟性があるという利点を提供する。当該光学モジュールは、ラジエータが、良好な熱伝導を呈する純アルミニウムである折り曲げられた金属シートから作られている限り、温度制御の点で高い性能レベルを提供するという他の利点を有する。

図１から図６を参照して、本発明に係る光学モジュールの２つの好ましい実施形態について、以下に詳細な説明を提供する。

図１は、ファンがモジュールから取り外された、本発明に係る光学モジュールの斜視図である。 図２は、図１のモジュールの断面図である。 図３は、本発明に係る光学モジュールのラジエータの斜視図である。 図４は、図３のラジエータの平面図である。 図５は、本発明に係る光学モジュールの第１の好ましい実施形態の一部の拡大図である。 図６は、本発明に係る光学モジュールの第２の好ましい実施形態の一部の拡大図である。

図１及び図２を参照すると、本発明に係る光学モジュール１は細長の要素をなし、概して、２つの電界発光ダイオード２、３と、２つの反射面４、５と、出力ジオプタ６と、ファン７及びラジエータ８を有する冷却装置と、を備える。２つのダイオード２、３は、ラジエータ８に固定された平坦で薄い支持構成要素９上に配置されている。より詳細には、この支持構成要素９は、２つの平坦で平行な面１０、１１と、面１０、１１の各々に固定されたダイオード２、３とを備える。各反射ジオプタ４、５は、湾曲するとともにダイオード２、３と対向配置されており、ダイオード２、３から出力ジオプタ６の方へ出射する光線を反射するようになっている。冷却装置は、出力ジオプタ６を基準にしてダイオード２、３の背後に配置されている。つまり、ダイオード２、３は、出力ジオプタ６とファン７及びラジエータ８により形成されているアセンブリとの間に配置されている。冷却装置と、ダイオード２、３と、出力ジオプタ６とは、光学モジュール１の縦軸に沿って整列している。

図３及び図４を参照すると、ラジエータ８は、ハウジング１２とアルミニウムで形成されたフィン１３のネットワークとを備える。ハウジング１２は、４つの側壁１４、１５、１６、１７と底１８とによって画定されており、２つの連続する壁は互いに９０°の角度をなす。壁１４、１５、１６、１７及び底１８は平坦であり、底１８は壁１４、１５、１６、１７の各々に対して垂直である。

図３及び図５を参照すると、ハウジング１２の２つの平行な壁１４、１５からそれぞれ、弾性変形可能なクリッピングタブ１９、２０が延在しており、タブ１９、２０の各々は、３つのセグメント２１、２２、２３及び２つの屈曲部を備える。これら２つのタブ１９、２０は、タブ１９、２０が取り付けられた２つの壁１４、１５の同じ側に突出し、当該側は底１８が配置されている側と反対側である。このように、各タブ１９、２０は、底１８が配置されている側と反対側である方向に延在している。第１のセグメント２１は、第１のセグメント２１の突出元である壁１４、１５と同じ面内に延在しており、第２のセグメント２２は第１のセグメント２１を延長し、幾分、ハウジング１３の中心に向かって延在している。第３のセグメント２３は、第１のセグメント２１に対して僅かに傾斜して第２のセグメント２２を延長し、幾分、ハウジング１２の外側に向かって延在しており、２つの屈曲部は３つのセグメント２１、２２、２３の間に配置されている。互いに対向する２つのタブ１９、２０の第３のセグメント２３は、第３のセグメント２３の間に、ハウジング１２の底１８に向かって次第に縮小する空間を画定する。２つの位置決めタブ２４と２５、２６と２７は２つのクリッピングタブ１９、２０の各々を枠にはめ、位置決めタブ２４、２５、２６、２７の各々は、当該タブの突出元であるハウジング１２の側壁１４、１５と同じ面内に延在する平坦な薄壁からなり、クリッピングタブ１９、２０が突出する方向と同じ方向に突出している。ハウジング１２の他方の２つの平行な側壁１６、１７は、同様に、壁１６、１７に沿って種々の長さを有する位置決めタブ２８、２９、３０を備える。種々の位置決めタブ２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０は、ファン７を収容するように設計された、ラジエータ８の空間を画定するように設計されている。

図３及び図４を参照すると、ラジエータ８のフィン１３はすべて同じ長さであり、ラジエータ８内に互いに平行に配置されている。さらに、フィン１３は互いに整列されており、２つの連続するフィン１３は、１８０°屈曲したセグメント３１によって相互に接続されている。つまり、各フィン１３は、フィンの両端において、逆方向に屈曲したセグメント３１により延長されている。シート状に機械加工されたフィン１３は、９９％純度のアルミニウムから作製することが可能であり、これによって、特に光学モジュール１を冷却するために高効率の熱伝導を確保することが可能となる。ラジエータ８のフィン１３は、ハウジング１２から突出することなくハウジング１２内に完全収容された状態でラジエータ８のハウジング１２内に収納された、一体的な構成要素をなす。ハウジング１２には、例えば光学モジュール１の平坦な支持構成要素９上においてネジ式固定を可能とする、ハウジング１２の底１８に平行な、穿孔された固定要素３２が備えられている。

図５を参照すると、本発明に係る光学モジュール１の第１の好ましい実施形態に従って、フィン１３のネットワーク及びハウジング１２は、折り曲げられたアルミニウムシートから作られる単一部品をなす。ファン７を、光学モジュール１の平坦な支持構成要素９に固定された、ハウジング１２及びフィン１３からなるラジエータ８の上方に運ぶ。次いで、ファン７を、ラジエータ８に固定するために、矢印３４で示すように上から下に平行移動させる。次いで、ファン７を２つのクリッピングタブ１９、２０の第３のセグメント２３間を通過させ、２つのタブ１９、２０を一時的に遠ざける。ファン７の上部がタブ１９、２０の第２のセグメント２２を通過するまで、ラジエータ８に向けたファン７の移動を継続する。次いで、クリッピングタブ１９、２０が、閉じてファン７上に乗り、弛緩してそれらの休止位置に戻る。

図６を参照すると、本発明に係る光学モジュール１の第２の好ましい実施形態に従って、フィン１３のネットワーク及びハウジング１２は、折り曲げられたアルミニウムシートから作られている２つの個別の構成要素をなす。この場合に、フィン１３のネットワークを具備する構成要素をハウジング１２にあらかじめ挿入してラジエータ８を形成する。次いで、上述した第１の好ましい実施形態に用いられるのと同じ原理に従って、ファン７をラジエータ８に固定する。

本発明に係る光学モジュール１の第３の好ましい実施形態によれば、ファン７を、上述した最初の２つの好ましい実施形態の場合のようにラジエータ８の上方にではなく、ラジエータ８上におけるスライドによって横方向に固定し得る。この横方向のスライドを、２つの平行な突出した溝と２つの平行なレールとの間の干渉によって実施し、溝はファン７及びラジエータ８からなる２つの要素のうちの一方に含まれており、２つのレールは他方の要素に含まれている。溝は、ほぼファンの全厚みに相当する特別な厚みを築いてレールと係合し、ファン７はラジエータ８上において横方向にスライドする。移動の終端において、ファン７は、クリッピングによりラジエータ８上にロックされる。

Claims (17)

1つ以上の放熱面（１３）を有するラジエータ（８）と、前記放熱面（１３）上に空気を搬送することが可能なファン（７）と、前記ラジエータ（８）によって支持された光源（２，３）とを備える光学モジュール（１）であって、
前記光源（２，３）は平坦な支持構成要素（９）により担持され、前記支持構成要素（９）は第１の平面内に広がる面（１０）を有し、
前記ラジエータ（８）は折り曲げられた金属シートから形成されるとともに底（１８）を有するハウジング（１２）を備え、
前記ファン（７）は前記折り曲げられた金属シートに設けられた固定手段（１９，２０）によって前記ラジエータ（８）に固定されており、
前記ラジエータ（８）の底（１８）は、前記支持構成要素（９）の前記面（１０）の上に載置され、前記ハウジング（１２）は固定要素（３２）を有し、この固定要素（３２）を介して前記ハウジング（１２）が前記支持構成要素（９）に固定され、これにより前記光源（２，３）が前記支持構成要素（９）を介して前記ラジエータ（８）により支持される、光学モジュール。

請求項１に記載の光学モジュールであって、
折り曲げられた金属シートは前記放熱面（１３）を取り囲むハウジング（１２）を形成していることを特徴とする光学モジュール。

請求項１または請求項２に記載の光学モジュールであって、
前記折り曲げられた金属シートは、一つのフィン、または、前記金属シートの折曲げ部または湾曲部によって相互に接続されるとともに相互に隔てられた複数のフィン（１３）を形成しており、前記フィンは前記放熱面を形成していることを特徴とする光学モジュール。

請求項２に従属する請求項３に記載の光学モジュールであって、
前記フィン（１３）及び前記ハウジング（１２）は、前記折り曲げられた金属シートによって形成されている単一の構成要素を形成していることを特徴とする光学モジュール。

請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の光学モジュールであって、
前記ファン（７）はクリッピングによって前記ラジエータ（８）に固定されていることを特徴とする光学モジュール。

請求項２に記載の光学モジュールであって、
前記放熱面（１３）及び前記ハウジング（１２）は２つの個別の構成要素を形成していることを特徴とする光学モジュール。

請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の光学モジュールであって、
前記固定手段は前記ラジエータ（８）の前記ハウジング（１２）に設けられていることを特徴とする光学モジュール。

請求項１から請求項７のうちのいずれか一項に記載の光学モジュールであって、
前記折り曲げられた金属シートは、一つのフィン、または、前記金属シートの折曲げ部または湾曲部によって相互に接続されるとともに相互に隔てられた複数のフィン（１３）を形成しており、前記フィンは前記放熱面を形成していること、及び前記固定手段は前記ラジエータ（８）の前記フィン（１３）に設けられていることを特徴とする光学モジュール。

請求項１から請求項８のうちのいずれか一項に記載の光学モジュールであって、
前記固定手段は少なくとも２つの弾性変形可能な固定タブ（１９，２０）を備えることを特徴とする光学モジュール。

請求項１から請求項９のうちのいずれか一項に記載の光学モジュールであって、
前記ハウジング（１２）、前記放熱面（１３）及び前記固定手段（１９，２０）はアルミニウムから作られていることを特徴とする光学モジュール。

請求項１から請求項１０のうちのいずれか一項に記載の光学モジュールであって、
前記ファン（７）は、前記ラジエータ（８）の前記固定手段（１９，２０）と相互作用することが可能な相補固定手段を備えることを特徴とする光学モジュール。

請求項１から請求項１１のうちのいずれか一項に記載の光学モジュールであって、
前記光源は少なくとも１つの電界発光ダイオード（２，３）を備えることを特徴とする光学モジュール。

請求項１から請求項１２のうちのいずれか一項に記載の光学モジュールであって、
前記ファン（７）は、前記ラジエータ（８）に沿った前記ファン（７）のスライドと、その後に前記ラジエータ（８）の前記固定手段によって達成されるロックと、により前記ラジエータ（８）に固定されることを特徴とする光学モジュール。

請求項１３に記載の光学モジュールであって、
前記スライドは２つの溝と２つのレールとの間の相互作用によって生じ、前記２つの溝は前記ラジエータ（８）及び前記ファン（７）からなる２つの構成要素のうちの一方に含まれており、前記２つのレールは他方の構成要素（７，８）に含まれていることを特徴とする光学モジュール。

請求項１４に記載の光学モジュールであって、
前記レールは前記折り曲げられた金属シートの折返し部分であることを特徴とする光学モジュール。

請求項１から請求項１５のうちのいずれか一項に記載された光学モジュール（１）を製造するためのラジエータ（８）。

請求項１から請求項１５のうちのいずれか一項に記載された少なくとも１つの光学モジュール（１）を備える車両ヘッドライト。

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