JP7267077B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は自動車の前照灯（ヘッドランプ）に適用して好適な車両用灯具に関するものである。

自動車のヘッドランプは、自動車の車体に組み込んだ状態でランプ光軸を所定の方向に合せるためのエイミング調整を行っている。このエイミング調整は、ランプの後面側に配設したエイミング調整部において行っているが、ランプを組み込んだ状態ではランプ後方のスペースが狭くなるため、エイミング調整を容易にするための技術が提案されている。特許文献１はエイミング調整用の治具、例えばドライバー（ねじ回し）を案内するためのガイドを設けており、ガイドに沿ってドライバーを挿入すればエイミング調整部での調整を行うことができるように構成されている。

特許文献２は、ランプの上部領域からエイミング調整部にわたって可撓性のあるワイヤで構成されたワイヤ回転体を延設し、ワイヤ回転体の先端部をエイミング調整部に係合させている。ワイヤ回転体の基端部を治具により操作することによりエイミング調整部での調整を行うことができる構成とされている。

特開２００３－３１００６号公報 特開２００８－２４３６０４号公報

特許文献１の技術では、光源モジュールを異なる種類のモジュールに交換したとき、例えば、バルブ光源モジュールをＬＥＤ（発光ダイオード）光源モジュールに交換したときに、ガイドに沿って挿通させたドライバーが光源モジュールと干渉してエイミング調整部を操作することができなくなることがある。すなわち、ＬＥＤ光源モジュールの後方部位には通常ヒートシンクが設けられるため、このヒートシンクがドライバーに干渉してしまう。

特許文献２の技術は、ワイヤ回転体を別部品として備える必要があり、ランプの部品点数が増加してランプのコスト高の原因となる。また、ワイヤ回転体をランプの後面側部位に配設するためのスペースが必要であり、ランプの小型化の妨げとなる。

本発明の目的は光源モジュールを交換した場合でも好適なエイミング調整が可能な車両用灯具を提供する。

本発明の車両用灯具は、ランプに着脱可能に設けられる光源と、ランプの光軸を調整するためのエイミング調整手段を備え、ランプはエイミング調整手段を操作するための治具をエイミング調整手段まで挿通させるガイド部を備える、光源は発光部とヒートシンクを有する光源として構成され、ヒートシンクは前記治具と干渉しない形状に構成される。

本発明において、光源は、ランプに装着されるベース部と、このベース部の一方の面に形成された発光部と、他方の面に形成されたヒートシンクを備えており、ヒートシンクに治具が挿通される部位に干渉回避部が形成され、治具はこの干渉回避部を挿通されてエイミング調整手段に係合される。

本発明における干渉回避部は、例えば、ヒートシンクは放熱要素が内装されたヒートシンクケースを備えており、ランプとヒートシンクケースとの間に形成されるスペースが干渉回避部として構成される。又は、ヒートシンクケースはベース部に対して変位して配置され、この変位により形成される側方のスペースが干渉回避部として構成される。あるいは、ヒートシンクの一部に設けられた傾斜面により形成されるスペースが干渉回避部として構成される。

本発明によれば、ヒートシンクを有する光源に交換した場合でも、ヒートシンクにより構成された干渉回避部により、ガイド部を通して挿通された治具が光源に干渉することが防止され、好適なエイミング調整が可能になる。

本発明を適用したヘッドランプを備える自動車の一部の概略正面図。 ヘッドランプの一部を拡大した後面図。 図２のIII-III線に沿った拡大断面図。 ヘッドランプの後面の一部を模式的に示す斜視図。 標準仕様のヘッドランプのエイミング調整を説明する後面図とそのｂ－ｂ線断面図。 ＬＥＤ光源の概略斜視図。 ＬＥＤ光源を装着したときの課題を説明する、（ａ）後面図と、（ｂ）そのｂ－ｂ線断面図。 実施形態１のＬＥＤ光源を装着したときの、（ａ）後面図と、（ｂ）そのｂ－ｂ線断面図。 実施形態２のＬＥＤ光源を装着したときの、（ａ）後面図と、（ｂ）そのｂ－ｂ線断面図。 実施形態３のＬＥＤ光源を装着したときの、（ａ）後面図と、（ｂ）そのｂ－ｂ線断面図。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明が適用されるヘッドランプＨＬを備えた自動車ＣＡＲの一部の正面図である。図１では右ヘッドランプＨＬを示しており、自動車ＣＡＲの車体の右前部に配設されている。この右ヘッドランプＨＬは、ランプボディ１１と透光カバー１２で構成されたランプハウジング１内に、ヘッドランプユニット２とターンシグナルランプユニット３が配設されており、本発明はこのヘッドランプユニット２に適用されている。

図２は前記ランプハウジング１の一部を拡大した後面図であり、前記ヘッドランプユニット（以下、単にランプユニットと称する）２の後方に位置されている前記ランプボディ１１の後面の一部には、後述するようにランプユニット２に対して光源４を着脱するための開口窓１３が開口されている。

図３は図２のIII-III線に沿った拡大断面図である。前記ランプユニット２は、所要の曲面形状、ここでは回転放物面形状をしたリフレクタ２１を有している。このリフレクタ２１の後部には光源取付穴２２が開口されており、この光源取付穴２２に光源４が装着されるようになっている。光源取付穴２２にはバヨネット溝２２ａが設けられており、後述するように光源４に設けたバヨネット片４２ａ，４４ａが係合可能とされている。そして、ランプボディ１１の後面側から前記開口窓１３を通して光源取付穴２２に対して光源４が着脱できるようになっている。

このランプユニット２では、標準装備の光源４としてハロゲンバルブを用いたバルブ光源４Ａが用いられている。このバルブ光源４Ａはバルブソケット４２にハロゲンバルブ４１が装着されており、このバルブソケット４２は後面側にコネクタ４３が一体的に形成されている。また、バルブソケット４２の周面にはバヨネット片４２ａが設けられ、このバヨネット片４２ａが前記リフレクタ２１の光源取付穴２２に設けられたバヨネット溝２２ａに嵌合されることにより、リフレクタ２１に対してバルブ光源４Ａの着脱が可能とされている。

前記ランプユニット２は、例えば、バルブ光源４Ａの発光するフィラメントを切り替えることによりハイビーム配光とロービーム配光の切り替えが行われる。なお、この種のランプユニットは、既に知られている構成であるので、これらについての詳細な説明は省略する。

一方、前記ランプユニット２はエイミング機構５によりランプ光軸の傾きが上下、左右の各方向に調整できるように前記ランプボディに支持されている。このエイミング機構５は、前記リフレクタ２１の外周縁部の３個所に配設された２つのエイミング部５１，５２と、１つのピボット部５３とで構成されている。ランプボディ１１の開口窓１３と、リフレクタ２１との間の隙間は柔軟性のある防水カバー１４により封止されている。

図２に示したように、ランプハウジング１の後面側から見て、前記リフレクタ２１の左下位置にピボット部５３が配設されている。図３に示すように、ピボット部５３はランプボディ１１に支持されたピボット軸５３１を有しており、このピボット軸５３１の先端球部５３２は、前記リフレタク２１に設けられた球軸部５３３に嵌合されている。これにより、このピボット部５３はランプユニット２が上下、左右に傾動される際の支点として構成される。

また、図２に示したように、ランプハウジング１の後面側から見て、前記リフレクタ２１の左上位置に上下エイミング部５１が配設され、右下位置に左右エイミング部５２が配設されている。これら上下と左右の各エイミング部５１，５２は同じ構成であるので、図３に左右エイミング部５２を示している。左右エイミング部５２はエイミングスクリュー５２１を有しており、このエイミングスクリュー５２１はランプボディ１１を内外に貫通した状態で軸支されており、その先端側のスクリュー部５２２は前記リフレクタ２１に設けられた傾動ナット５２３に螺合されている。これにより、エイミングスクリュー５２１が軸転されると傾動ナット５２３がスクリュー部５２２の軸方向に移動され、リフレクタ２１はピボット部５３を支点にして左右方向に傾動される。

前記ランプボディ１１の外部に突出されている前記エイミングスクリュー５２１の基端にはクラウンギヤ５２４が連結されている。このクラウンギヤ５２４には所定の治具、例えばプラスドライバー（十字ドライバー）ＰＤを係合させることができ、係合させたプラスドライバーＰＤによりクラウンギヤ５２４を回転してエイミングスクリュー５２１を軸転させ、前記したようにリフレクタ２１を左右方向に傾動し、左右のエイミング調整が可能になる。

上下エイミング部５１は左右エイミング部５２と同じ構成であるので、説明は省略する。この上下エイミング部５１においても、クラウンギヤ５１４にプラスドライバーＰＤを係合させて回転させることにより、ランプユニット２の上下のエイミング調整が可能になる。

このような２つのエイミング部５１，５２と、１つのピボット部５３とで構成されるエイミング機構５では、ランプユニット２を上下、左右に傾動させるためには、少なくとも一方のエイミング部をランプユニット２の下方領域に配設させることが必要になる。また、近年のヘッドランプは小型化が進められており、ヘッドランプを前方から見たときには、図１に示したように、車幅方向の外側に向かって上下寸法が徐々に大きくなる三角形のデザインが採用されることが多い。そのため、この実施形態でも、ランプユニット２は必然的に上下寸法が大きくされているランプハウジング１の車幅方向の外側に偏った位置に内装される。

ランプハウジング１にランプユニット２を内装すると、ランプハウジング１における車幅方向外側領域のスペースの余裕が少なくなり、前記したエイミング機構５を配設する際にも制約を受けるようになる。そのため、ピボット部５３と上下エイミング部５１を車幅方向内側領域の下部と上部に配設し、左右エイミング部５２を車幅方向外側領域の下部に配設する構成を採らざるを得なくなる。

このヘッドランプＨＬにおいてエイミング調整を行う際に、上下エイミング部５１はランプハウジング１の上部に配設されているので、エンジンルーム内の部品に邪魔されることなくヘッドランプＨＬの上方からプラスドライバーＰＤをクラウンギヤ５１４に係合させ、上下エイミング調整を容易に行うことができる。一方、左右エイミング部５２はランプハウジング１の下部に配設されているので、エンジンルーム内の部品に邪魔されて、ヘッドランプＨＬの後方からプラスドライバーＰＤをクラウンギヤ５２４に係合させることが難しくなり、左右エイミング調整が困難になる。このような課題を解決するために特許文献２ではワイヤ回転体を用いており、ランプ構造が複雑化かつ大型化する要因となる。

そこで、図２に示したように、ランプボディ１１の後面の上部にガイド部６が配設されている。図４はこのガイド部６を説明する概略斜視図であり、ガイド部６はランプボディ１１の後面から突出され、その突出面にＵ字型のガイド溝６１を有する突片として形成されている。このガイド溝６１の溝幅はプラスドライバーＰＤの径寸法にほぼ等しい幅寸法に形成されている。したがって、ヘッドランプＨＬの上方からプラスドライバーＰＤをこのガイド溝６１に沿って挿通させれば、エンジンルーム内の部品に干渉することなくその先端部をクラウンギヤ５２４に係合でき、左右エイミング部５２でのエイミング調整を行うことが可能とされている。

このガイド部６は、ガイド溝６１に内挿されるプラスドライバーＰＤがバルブ光源４Ａのバルブソケット４３や、エンジンルーム内の部品と干渉しないように配設位置を設定する必要がある。そのため、図５（ａ）の後面図と、図５（ｂ）のｂ－ｂ線断面図に示すように、ガイド溝６１に内挿されてクラウンギヤ５２４に係合されるプラスドライバーＰＤは、バルブソケット４２とは干渉しない範囲で当該バルブソケット４２のなるべく近傍を挿通するようにガイド部６の位置が設定されている。

一方で、この種のバルブ光源を有するヘッドランプＨＬにおいては、自動車のユーザの要望によりバルブ光源をＬＥＤ光源に交換することが可能とされている。ＬＥＤ光源４Ｂは、図６に示すように、周面に複数のバヨネット片４４ａが設けられた円柱状のベース部４４を有しており、このベース部４４の柱軸方向の一方の面に発光部４５が設けられ、他方の面にヒートシンク４６が設けられた構成である。

発光部４５は円筒状のスリーブ４５１を有しており、このスリーブ４５１の周面の互いに反対側の面に光出射窓４５２が形成されている。また、スリーブ４５１内には各光出射窓４５２に対応して発光素子としてのＬＥＤ素子４５４を搭載したＬＥＤ基板４５３が内装支持されており、光出射窓を通してＬＥＤ素子４５４で発光した光を各光出射窓４５２から出射するように構成されている。

前記ヒートシンク４６は、前記ベース部４４から延長された円筒状のヒートシンクケース４６１を有している。このヒートシンクケース４６１の内部には回転駆動される放熱モータファン４６２が配設されている。また、このヒートシンクケース４６１の外周面には放熱フィン４６３が形成されるとともに、その一部には車載電源につながる電源側コネクタ７が嵌合されるコネクタ４６４が一体に設けられている。

このＬＥＤ光源４Ｂは、コネクタ４６４に嵌合された電源側コネクタ７から給電されることによりＬＥＤ素子４５４が発光され、同時に放熱モータファン４６２が回転される。図には表れない発光制御手段によって複数のＬＥＤ素子４５４の発光を制御することにより、ロービーム配光とハイビーム配光を切り替えることができる。ＬＥＤ素子４５４の発光に伴って発生した熱は発光部４５からベース部４４に伝熱され、さらにヒートシンク４６に伝熱されてここから放熱される。

このようにＬＥＤ光源４Ｂは、ＬＥＤ素子４５４が発光したときの特性低下を防止するためのヒートシンク４６を備えているので、前記バルブ光源４Ａよりもランプボディ１１の後方への突出寸法が大きくなる。すなわち、ヒートシンク４６の高さ寸法、すなわちベース部４４から後面側から突出されているヒートシンクケース４６１の高さ寸法は、バルブ光源４Ａのバルブソケット４３の高さ寸法よりも大きくなっている。

バルブ光源４ＡをＬＥＤ光源４Ｂに交換する際には、ランプボディ１１の開口窓１３内において、ランプユニット２の光源取付穴２２に取り付けられているバルブ光源４Ａを取り外す。その上で、ＬＥＤ光源４Ｂのバヨネット片４４ａを利用して光源取付穴２２に取り付ける。この後にコネクタ４６４に電源側コネクタ７を接続する。あるいは先に電源側コネクタ７を接続しておいてもよい。

ＬＥＤ光源４Ｂに交換した後、このＬＥＤ光源４Ｂを取着したランプユニット２に対してエイミング調整を行う。この際はバルブ光源４Ａの場合と同様にプラスドライバーＰＤをガイド部６のガイド溝６１に内挿し、その先端を左右エイミング部５２のクラウンギヤ５２４に係合すればよい。

しかし、図７（ａ），（ｂ）に示すように、ランプボディ１１の後面方向から見ると、ガイド溝６１と左右エイミング部５２のクラウンギヤ５２４を結ぶ直線、すなわち内挿されるプラスドライバーＰＤが延在される領域は、破線で示すように、ＬＥＤ光源４Ｂのヒートシンクケース４６１と重なる。そのため、ＬＥＤ光源４Ｂをランプユニット２に装着したときには、プラスドライバーＰＤはヒートシンクケース４６１と干渉してクラウンギヤ５２４に対して係合できなくなることが考えられ、左右エイミング調整ができなくなる懸念がある。

実施形態１のＬＥＤ光源４Ｃは、図８（ａ），（ｂ）に示すように、ベース部４４の柱軸方向の長さを所定の長さ寸法に長くしている。すなわち、エンジンルーム内の他部品と干渉しない範囲でバヨネット片４４ａとヒートシンクケース４６１との間の長さを大きくしている。これにより、ランプボディ１１とヒートシンクケース４６１との間に所要のスペースＳが形成され、プラスドライバーＰＤはこのスペースＳを挿通されることによりヒートシンク４６と干渉しなくなる。

また、このスペースＳは、エイミング調整時やレベリングの作動時において想定されるランプの作動範囲内で、干渉しない大きさ（空間）とされるものである。ガイド溝６１を通してプラスドライバーＰＤを内挿させることにより、プラスドライバーＰＤはスペースＳ、すなわち干渉回避部を挿通されてヒートシンク４６と干渉することなくクラウンギヤ５２４に係合させることができ、左右エイミング部５２によるエイミング調整が可能になる。

実施形態１のＬＥＤ光源４Ｃはランプボディ１１とヒートシンクケース４６１との間にプラスドライバーＰＤが挿通される干渉回避部を確保しているため、ベース部４４の長さ寸法の増大に伴ってＬＥＤ光源４Ｃがランプボディ１１の後方に突出する寸法が大きくなる。すなわち、自動車の車種等の違いにより、ヒートシンクケース４６１が後方に突出してエンジンルーム内の部品と干渉することも考えられる。実施形態２，３はこのような懸念を防止するためのものである。

実施形態２のＬＥＤ光源４Ｄは、図９（ａ），（ｂ）に示すように、ベース部４４の長さ寸法は大きく設計しておらず、ヒートシンク４６の後方への突出寸法を低減している。その一方で、ヒートシンク４６、すなわちヒートシンクケース４６１をベース部４４に対して径方向の一方向に変位させた構成がとられている。したがって、ヒートシンク４６を変位させた方向と反対側では、ヒートシンク４６の側方にスペースＳが形成されることになり、このスペースＳが干渉回避部として構成されることになる。

これにより、ガイド溝６１を通してプラスドライバーＰＤを内挿させたときに、プラスドライバーＰＤはヒートシンク４６と干渉することなく、その側方のスペースＳ、すなわち干渉回避部を挿通されてクラウンギヤ５２４に係合させることができ、左右エイミング部５２によるエイミング調整が可能になる。

実施形態２のＬＥＤ光源４Ｄでは、ガイド溝６１と左右エイミング部５２のクラウンギヤ５２４を結ぶ線上に位置する側のヒートシンク４６の側部に干渉回避部が形成されるので、ヒートシンク４６の突出寸法が小さくなり、ＬＥＤ光源４Ｄがランプボディ１１の後方に突出する寸法を低減してヘッドランプの薄型化を図ることができる。また、エンジンルーム内の部品との干渉が防止できる。

実施形態３のＬＥＤ光源４Ｅは、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、ベース部４４の長さ寸法は実施形態２と同様であり、ヒートシンク４６の後方への突出寸法を低減している。その一方で、ヒートシンク４６の側面の一部、すなわちヒートシンクケース４６１の周面一部に干渉回避面４６１ａを設け、この干渉回避面４６１ａに沿ったスペースＳにおいてプラスドライバーＰＤを挿通させる構成がとられている。

すなわち、実施形態３では、ヒートシンクケース４６１の周側面の一部をテーパ状に削成して干渉回避面４６１ａが形成されている。この干渉回避面４６１ａは、ガイド溝６１にプラスドライバーＰＤが挿通されたときに、このプラスドライバーＰＤに沿って延長される面として形成されている。この干渉回避面４６１ａはヒートシンクケース４６１内の放熱モータファン４６２と干渉しないように放熱フィン４６３の一部が削成されている。

実施形態３のＬＥＤ光源４Ｅでは、ガイド溝６１を通してプラスドライバーＰＤを内挿させたときに、プラスドライバーＰＤは干渉回避面４６１ａに沿ったスペースＳを挿通されるので、ヒートシンク４６と干渉することなくクラウンギヤ５２４に係合させることができ、左右エイミング部５２によるエイミング調整が可能になる。

実施形態３においても、ヒートシンク４６の突出寸法を小さくし、ＬＥＤ光源４Ｅがランプボディ１１の後方に突出する寸法を低減してヘッドランプの薄型化を図る上で有利になる。

この実施形態３では、図示は省略するが、ヒートシンクケース４６１の側面の一部に、プラスドライバーＰＤが挿通される干渉回避孔を貫通状態に形成してもよい。この干渉回避光は放熱モータファン４６２と干渉しない位置に設定される。ガイド溝６１に内挿されたプラスドライバーＰＤはこの干渉回避孔を挿通されてクラウンギヤ５２４に係合されるので、左右エイミング部５２におけるエイミング調整が可能になる。

本発明にかかる発光素子光源は、発光素子としてＬＥＤに代えて、ＬＤ（レーザーダイオード）素子や有機ＥＬ素子で発光部が構成された光源に適用することができる。

本発明にかかるエイミング調整部は、治具によりエイミングスクリューを軸転する構成であればよく、治具に係合されるクラウンギヤを有していないエイミングスクリューとして構成されてもよい。

１ ランプハウジング
２ ランプユニット（ヘッドランプユニット）
３ ターンシグナルランプユニット
４ 光源
４Ａ バルブ光源
４Ｂ ＬＥＤ光源（発光素子光源）
４Ｃ～４Ｅ ＬＥＤ光源（本発明にかかる発光素子光源）
５ エイミング機構（エイミング調整手段）
６ ガイド部
７ 電源側コネクタ
１１ ランプボディ
１２ 透光性カバー
２１ リフレクタ
４４ ベース部
４５ 発光部
４６ ヒートシンク
５１，５２ エイミング部
５３ ピボット部
６１ ガイド溝
４６１ ヒートシンクケース
５１４，５２４ クラウンギヤ
ＨＬ ヘッドランプ（ランプ）
ＰＤ プラスドライバー（治具）
Ｓ スペース（干渉回避部）

Claims (5)

1. ランプに着脱可能に設けられる光源と、前記ランプの光軸を調整するためのエイミング調整手段を備えており、前記ランプはエイミング調整手段を操作するための治具をエイミング調整手段まで挿通させるガイド部を備える車両用灯具であって、
   前記光源は、ランプに装着されるベース部と、このベース部の一方の面に形成された発光部と、他方の面に形成されたヒートシンクを備え、
   前記ヒートシンクは、放熱要素が内装されたヒートシンクケースを備えており、
   前記ベース部は、前記ランプと前記ヒートシンクケースとの間に形成されるスペースが、前記治具と前記ヒートシンクとの干渉を回避するための干渉回避部として構成することができる長さ寸法に設定され、
   前記治具はこの干渉回避部を挿通されて前記エイミング調整手段に係合される
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. ランプに着脱可能に設けられる光源と、前記ランプの光軸を調整するためのエイミング調整手段を備えており、前記ランプはエイミング調整手段を操作するための治具をエイミング調整手段まで挿通させるガイド部を備える車両用灯具であって、
   前記光源は、ランプに装着されるベース部と、このベース部の一方の面に形成された発光部と、他方の面に形成されたヒートシンクを備え、
   前記ヒートシンクは、放熱要素が内装された所要の外形状をしたヒートシンクケースを備えており、
   前記ヒートシンクケースは前記ベース部に対して前記ガイド部に挿通される前記治具と干渉しない側に変位して配置され、この変位により形成される当該ヒートシンクケースの側方のスペースが前記治具と前記ヒートシンクとの干渉を回避するための干渉回避部として構成され、
   前記治具はこの干渉回避部を挿通されて前記エイミング調整手段に係合されることを特徴とする車両用灯具。
3. ランプに着脱可能に設けられる光源と、前記ランプの光軸を調整するためのエイミング調整手段を備えており、前記ランプはエイミング調整手段を操作するための治具をエイミング調整手段まで挿通させるガイド部を備える車両用灯具であって、
   前記光源は、ランプに装着されるベース部と、このベース部の一方の面に形成された発光部と、他方の面に形成されたヒートシンクを備え、
   前記ヒートシンクは、放熱要素が内装された所要の外形状をしたヒートシンクケースを備えており、
   前記ヒートシンクケースの周側面の一部を削成して前記ガイド部に挿通される前記治具に沿って延長される傾斜面で構成されるスペースが前記治具と前記ヒートシンクとの干渉を回避するための干渉回避部として構成され、
   前記治具はこの干渉回避部を挿通されて前記エイミング調整手段に係合されることを特徴とする車両用灯具。
4. 前記光源の発光部は半導体発光素子を備えており、前記ヒートシンクはこの半導体発光素子で発生した熱を放熱する請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用灯具。
5. 前記ランプは、バルブ（電球）を発光部とするバルブ光源と、半導体発光素子を発光部とする発光素子光源を交換して着脱可能である請求項４に記載の車両用灯具。

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