JP7608820B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は車両用灯具に関するものである。

特許文献１には、灯室内に、光源、光収束型リフレクタ、投影レンズ、可動シェードを備える、車両用前照灯が開示されている。この車両用前照灯では、可動シェードが起立してすれ違いビームが形成され、可動シェードが傾倒して走行ビームが形成される。光源ユニットは、多数の放熱フィンが延出するヒートシンクを備えている。

特開２０１８－４９７３０号公報

しかしながら、特許文献１の車両用前照灯では、ヒートシンクの放熱フィンが後方に向けて張り出しているため、装置全体のサイズが大きくなり、省スペース化を図ることが困難である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、省スペース化を図ることができる車両用灯具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために以下の構成によって把握される。

（１）本発明の車両用灯具は、光源と、前記光源を冷却するヒートシンクと、前記ヒートシンクを支持するブラケットと、前記ヒートシンクの後方に設けられ、前記ヒートシンクに接触する冷却ファンと、を備え、前記ブラケットには、前後方向に貫通する開口が形成され、前記冷却ファンの少なくとも一部が前記開口の前後方向の幅の中に位置づけられる。

（２）上記（１）の構成において、前記ファンの後端は、前記開口の後端よりも前方に位置する。

（３）上記（１）または（２）の構成において、前記ヒートシンクには、後方に突出するフィンが形成され、前記フィンは、後端の位置が前後方向について第１の位置にある第１の領域と、前記後端の位置が前記第１の位置よりも前方の第２の位置にある第２の領域とを有し、前記冷却ファンの前端は、前後方向について前記第２の領域に対向し、前記冷却ファンの前端は、前記第１の位置よりも前方に位置する。

（４）上記（３）の構成において、前記フィンは左右方向に延設され、前記車両用灯具に備えられた他の照明ユニットが前記ヒートシンクの右側または左側にある。

（５）上記（１）～（４）のいずれかの構成において、前記車両用灯具は、前照灯であり、前記光源は、ハイビーム用の照明ユニットを構成する光源である。

本発明によれば、省スペース化を図ることができる車両用灯具を提供することができる。

本発明に係る実施形態の車両用灯具を備えた車両の平面図である。 本実施形態の車両用灯具を示す斜視図である。 インナーパネルを除外した状態の車両用灯具を示す斜視図である。 冷却ファンの取り付け位置を示す斜視図である。 メインブラケットを除外した状態における、冷却ファンの近傍を示す斜視図である。 ハイビーム用の照明ユニットのヒートシンクの形状を示す斜視図である。 インナーパネル、フレームおよびレンズを除外した状態のハイビーム用の照明ユニットを示す斜視図である。 ロービーム用の照明ユニットを示す斜視図である。 光源の基板が取り付けられたヒートシンクを示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する。）について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る実施形態の車両用灯具を備えた車両の平面図である。

図１に示すように、本発明に係る実施形態の車両用灯具は、車両１０２の前方の左右のそれぞれに設けられる車両用の前照灯１０１Ｌ、１０１Ｒであり、以下では単に車両用灯具と記載する。

なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号を付している。

また、実施形態及び図中において、特に断りがない場合、「前」、「後」は、各々、車両の「前進方向」、「後進方向」を示し、「上」、「下」、「左」、「右」は、各々、車両に乗車する運転者から見た方向を示す。各図において、「前」、「上」、「左」は、それぞれ矢印Ｆ、矢印Ｕ、矢印Ｌで示している。

図２は、本実施形態の車両用灯具を示す斜視図、図２Ａは、インナーパネルを除外した状態の車両用灯具を示す斜視図、図２Ｂは、冷却ファンの取り付け位置を示す斜視図、図２Ｃは、メインブラケットを除外した状態における、冷却ファンの近傍を示す斜視図、図２Ｄは、ハイビーム用の照明ユニットのヒートシンクの形状を示す斜視図、図２Ｅは、インナーパネル、メインブラケットおよびレンズを除外した状態の車両用灯具を示す斜視図である。

図２および図２Ａに示すように、本実施形態の車両用灯具（前照灯１０１Ｌ）は、ハイビーム用の１つの照明ユニット１０と、ロービーム用の３つの照明ユニット２０と、照明ユニット１０および照明ユニット２０を支持するメインブラケット３０と、メインブラケット３０に取り付けられて、照明ユニット１０および照明ユニット２０の前面側の周囲を取り囲む形状のインナーパネルＩＰと、を備える。

図２Ａ～図２Ｅに示すように、ハイビーム用の照明ユニット１０は、基板１１ａおよび基板１１ａに実装されたＬＥＤ１１ｂを含んで構成される光源１１（図２Ｅ）と、基板１１ａに取り付けられて光源１１からの光を反射させるリフレクターＲＦと、光源１１およびリフレクターＲＦを収容するフレーム１２と、フレーム１２の前方に取り付けられるレンズ１３と、フレーム１２の後方に取り付けられ、フレーム１２とともに光源１１およびリフレクターＲＦを収容するヒートシンク４０と、を備える。光源１１（ＬＥＤ１１ｂ）からの光は、リフレクターＲＦ、レンズ１３を、順次、経由して、ハイビーム光として車両の前方に照射される。

図２Ｅに示すように、光源１１の基板１１ａは、前方からヒートシンク４０に密着して取り付けられて、光源１１（ＬＥＤ１１ｂ）で発生する熱がヒートシンク４０を介して放熱される。図２Ｂ～図２Ｄに示すように、ヒートシンク４０には、左右方向に延設された多数のフィン４１が上下方向に配列して形成されている。

ヒートシンク４０は、メインブラケット３０に形成された、メインブラケット３０を前後方向に貫通する開口３１（図２Ｂ）に対向する位置において、取付ねじ４０ａ、４０ｂおよび４０ｃ（図２Ｄ）を介してメインブラケット３０に取り付けられる。

また、図２Ｂ～図２Ｅに示すように、ヒートシンク４０には、２つの取付部４３（図２Ｃ、図２Ｄ）が形成されている。この取付部４３を介して、ヒートシンク４０に、取付ねじ４３ａ（図２Ｂ）により後方から冷却ファン５が取り付けられる。冷却ファン５が動作すると、開口３１を介してメインブラケット３０の外部の空気が後方から取り込まれ、ヒートシンク４０に向けて吹き付けられる。冷却ファン５によりヒートシンク４０が冷却されるため、ヒートシンク４０を小型化でき、照明ユニット１０全体としての省スペース化、小型化を図ることができる。

図２Ｄに示すように、冷却ファン５が取り付けられる第２の領域としての領域４２では、ヒートシンク４０のフィン４１の高さ、すなわち前後方向の幅が小さくされており、ヒートシンク４０の後端が領域４２において、第１の領域としての他の領域（領域４２の左右の領域）よりも前方に窪んだ形状とされている。この窪みに冷却ファン５の一部が収容される状態で、冷却ファン５がヒートシンク４０に取り付けられる。

これにより、領域４２におけるフィン４１の前後方向の縮小幅に応じた量だけ、ヒートシンク４０に取り付けられた冷却ファン５の後端の位置を前方にずらすことができる。このため、照明ユニット１０の前後方向の長さが抑制される。また、冷却ファン５の後端を含む冷却ファン５の前後方向の一部が開口３１の内部に収容される。すなわち、冷却ファン５の後端は、開口３１の後端よりも前方に位置づけられる（図２Ｂ）。このためシュラウド効果により、冷却ファン５の吸込みを強くすることができる。

このように、冷却ファン５が開口３１および領域４２に収容されるように配置されるため、車両用灯具の前後方向のサイズを抑制することができるとともに、冷却ファン５の吸込みを強くすることができる。

また、ヒートシンク４０には、前後方向に貫通する貫通孔４４（図２Ｅ）が形成され、これにより、冷却ファン５によって前方に向けて吹き付けられた空気の流れが、フィン４１の間から左右方向に抜けるだけではなく、貫通孔４４を介して前方にも抜ける。このため、ヒートシンク４０および基板１１ａから空気への熱伝導による冷却効果を高めることができる。

図３は、ロービーム用の照明ユニットを示す斜視図、図３Ａは、ロービーム用の照明ユニットを示す斜視図である。

図３～図３Ａに示すように、ロービーム用の照明ユニット２０は、基板２１ａを有する光源２１と、光源２１が取り付けられたレンズ部材２２と、光源２１の基板２１ａに取り付けられたアルミニウム製のヒートシンク２３と、レンズ部材２２を支持するサブブラケット６０と、を備える。照明ユニット２０は、サブブラケット６０を介して、メインブラケット３０に対して取り付けられる。

図３～図３Ａに示すように、ヒートシンク２３は、光源２１の基板２１ａに密着して取り付けられた、ほぼ水平面方向に延びる板状の取付部２３ａと、取付部２３ａの左右端から下方向に折れ曲がり、サブブラケット６０に沿ってほぼ垂直面方向に延びる左右一対の板状の折り曲げ部２３ｂと、取付部２３ａから前方に延びる延設部２３ｃと、延設部２３ｃの左右端から下方向に折れ曲がり、ほぼ垂直面方向に延びる左右一対の板状の遮光部２３ｅと、延設部２３ｃの前端から下方向に折り曲がり、ほぼ垂直面方向に延びる板状の遮光部２３ｄとを有する。

このように、ヒートシンク２３は、連続した多数の板状の部位が一体形成されて構成されているため、全体として大きな表面積を確保でき、優れた冷却性を獲得できる。すなわち、光源２１の基板２１ａからの熱が、ヒートシンク２３の取付部２３ａを介してヒートシンク２３の全体に伝わることにより、ヒートシンク２３全体として冷却効果を発揮する。

さらに、図２～図２Ａに示すように、インナーパネルＩＰと、レンズ部材２２との間には、前後方向に連通する適度な幅の間隙が形成される。このため、冷却ファン５の動作により、開口３１を介してメインブラケット３０の外部から取り込まれ、ヒートシンク４０に吹き付けられた空気が、最終的に、インナーパネルＩＰとレンズ部材２２との間を通り抜けて前方に排出される。本実施形態では、この隙間にヒートシンク２３、とくに、折り曲げ部２３ｂ、延設部２３ｃ、遮光部２３ｅおよび遮光部２３ｄが配置されているため、冷却ファン５からの空気がヒートシンク２３の周囲を前方方向に抜ける。このため、ヒートシンク２３の周囲を前方方向に流れる空気により効果的にヒートシンク２３が冷却される。なお、冷却ファン５からの空気の流れ方向を、図２Ｃ、図３、図３Ａにおいて矢印５１により示している。このように、ヒートシンク２３が冷却ファン５により送り込まれる空気の流れの中に配置されているため、照明ユニット２０の小型化を図りつつ、充分な冷却効果を得ることができる。

また、図２Ｃに示すように、照明ユニット２０は、ヒートシンク４０から視て左側に位置する。一方、冷却ファン５が動作するとき、左右方向に延びるヒートシンク４０のフィン４１に沿って横方向に抜けた空気の一部が、照明ユニット２０の方向（左方向）に向かうため、冷却ファン５からの空気が効率的にヒートシンク２３の方向に供給され、照明ユニット２０が効果的に冷却される。また、冷却ファン５からの空気を直接ヒートシンク２３、とくに折り曲げ部２３ｂにあてることもできるため（図２Ｃ、図２Ｄ参照）、照明ユニット２０に対する冷却効果を高めることができる。なお、前照灯１０１Ｒは前照灯１０１Ｌと左右対称に構成され、ヒートシンク４０の右側にある照明ユニット２０が同様に冷却される。

さらに、ヒートシンク２３の表面色は、アルマイト処理によりサブブラケット６０の近似色とされている。このため、光源２１からの漏光が抑制されることと相まって、インナーパネルＩＰとレンズ部材２２との隙間を介して遮光部２３ｄなどが前方から視認することが困難となるため、デザイン性に優れた車両用灯具を提供することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、メインブラケット３０には、前後方向に貫通する開口３１が形成され、冷却ファン５の少なくとも一部が開口３１の前後方向の幅の中に位置づけられるので、ヒートシンク４０による冷却効果を低下させることなく、ヒートシンク４０の小型化により車両用灯具の省スペース化、小型化を図ることができる。また、ヒートシンク４０および冷却ファン５が収容される前後方向のスペースを抑制できるので、車両用灯具の省スペース化、小型化が図られる。

上記実施形態では、冷却ファン５とヒートシンク４とによる冷却の対象となる光源が照明ユニット１０の光源である例を示しているが、本発明において、冷却の対象となる光源は任意である。例えば、前照灯のロービーム用の光源を冷却対象とする場合にも本発明を適用できる。

以上、具体的な実施形態を基に本発明の説明を行ってきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、技術的思想を逸脱することのない変更や改良を行ったものも発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

５ 冷却ファン
１０ ハイビーム用の照明ユニット
１１ 光源
２０ ロービーム用の照明ユニット
２１ 光源
２２ レンズ部材
２２ａ レンズ
２３ ヒートシンク
２３ａ 取付部
２３ｂ 折り曲げ部
２３ｄ 遮光部
２３ｅ 遮光部
３０ メインブラケット
３１ 開口
３３ 軸部
４０ ヒートシンク
４１ フィン
４２ 領域
１０１Ｌ、１０１Ｒ 前照灯

Claims (3)

1. 車両用灯具であって、
   光源と、
   前記光源を冷却するヒートシンクと、
   前記ヒートシンクを支持するブラケットと、
   前記ヒートシンクの後方に設けられ、前記ヒートシンクに接触する冷却ファンと、
   を備え、
   前記ブラケットには、前後方向に貫通する開口が形成され、
   前記冷却ファンの少なくとも一部が前記開口の前後方向の幅の中に位置づけられ、
   前記冷却ファンの後端は、前記開口の後端よりも前方に位置し、
   前記ヒートシンクには、後方に突出するフィンが形成され、
   前記フィンは左右方向に延設され、前記車両用灯具に備えられた他の照明ユニットが前記ヒートシンクの右側または左側にあり、
   前記ブラケットに阻害されずに、前記フィンに沿って横方向に抜けた空気の一部が他の前記照明ユニットを冷却する、車両用灯具。
2. 前記フィンは、後端の位置が前後方向について第１の位置にある第１の領域と、前記後端の位置が前記第１の位置よりも前方の第２の位置にある第２の領域とを有し、
   前記冷却ファンの前端は、前後方向について前記第２の領域に対向し、
   前記冷却ファンの前端は、前記第１の位置よりも前方に位置する、請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記車両用灯具は、前照灯であり、
   前記光源は、ハイビーム用の照明ユニットを構成する光源である、請求項１または２に記載の車両用灯具。