JPWO2019131054A1 - Lamp unit - Google Patents
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Abstract
灯具ユニット(10)は、光源(24)を有する光源部(12)と、光源(24)の光を選択的に灯具前方に照射するための光学部材(16)と、灯具ユニット(10)の外筐を構成し、第1開口部(32)と第2開口部(34)とを有する壁部(20)と、第1開口部(32)に配置されて灯具ユニット(10)内に気流を発生させ、光源部(12)および光学部材(16)の両方を冷却するためのファン(22)とを備えるThe lamp unit (10) includes a light source unit (12) having a light source (24), an optical member (16) for selectively irradiating the light of the light source (24) in front of the lamp, and a lamp unit (10). A wall portion (20) that constitutes an outer casing and has a first opening (32) and a second opening (34), and an air flow that is arranged in the first opening (32) and enters the lamp unit (10). Is provided with a fan (22) for cooling both the light source unit (12) and the optical member (16).
Description
本発明は、灯具ユニットに関し、特に自動車などの車両に搭載される車両用灯具に用いられる灯具ユニットに関する。 The present invention relates to a lamp unit, and more particularly to a lamp unit used for a vehicle lamp mounted on a vehicle such as an automobile.
従来、自車前方の車両等の位置に応じて様々な配光パターンを形成するADB(Adaptive Driving Beam)制御が知られている。例えば、特許文献1には、液晶シャッタを用いて様々な配光パターンを形成する技術が開示されている。 Conventionally, ADB (Adaptive Driving Beam) control that forms various light distribution patterns according to the position of a vehicle or the like in front of the own vehicle is known. For example,
液晶シャッタは、耐熱温度を超えると光透過特性が変化することがある。液晶シャッタの光透過特性が変化すると、高精度に配光パターンを形成することが困難になる。このため、液晶シャッタの温度上昇を抑制することが望まれる。特に、ヘッドランプの内部は高温になりやすいため、液晶シャッタの昇温対策の必要性が高い。一方で、液晶シャッタ等の光学部材に放熱構造を設けると、当然に灯具ユニットの大型化を招く。 The light transmission characteristics of the liquid crystal shutter may change when the heat resistant temperature is exceeded. When the light transmission characteristic of the liquid crystal shutter changes, it becomes difficult to form a light distribution pattern with high accuracy. Therefore, it is desired to suppress the temperature rise of the liquid crystal shutter. In particular, since the inside of the headlamp tends to be hot, there is a high need for measures to raise the temperature of the liquid crystal shutter. On the other hand, if the optical member such as the liquid crystal shutter is provided with a heat radiating structure, the size of the lamp unit is naturally increased.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、灯具ユニットの大型化を極力抑えながら、光学部材の放熱対策を実現する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a technique for realizing heat dissipation measures of an optical member while suppressing an increase in size of a lamp unit as much as possible.
上記課題を解決するために、本発明のある灯具ユニットである。当該灯具ユニットは、光源を有する光源部と、光源の光を選択的に灯具前方に照射するための光学部材と、灯具ユニットの外筐を構成し、第1開口部と第2開口部とを有する壁部と、第1開口部に配置されて灯具ユニット内に気流を発生させ、光源部および光学部材の両方を冷却するためのファンと、を備える。この態様によれば、灯具ユニットの大型化を極力抑えながら、光学部材の放熱対策を実現することができる。 A lamp unit according to the present invention in order to solve the above problems. The lamp unit constitutes a light source unit having a light source, an optical member for selectively irradiating the light of the light source in front of the lamp, and an outer casing of the lamp unit, and has a first opening and a second opening. It includes a wall portion having the wall portion and a fan arranged in the first opening portion to generate an air flow in the lamp unit and cool both the light source portion and the optical member. According to this aspect, it is possible to realize heat dissipation measures for the optical member while suppressing the increase in size of the lamp unit as much as possible.
上記態様において、光学部材を経た光を灯具前方に照射する投影レンズをさらに備え、投影レンズは、気流の通路を画成してもよい。また、上記いずれかの態様において、光学部材は、光源部よりも気流の上流側に配置されてもよい。また、上記いずれかの態様において、光学部材は、第1開口部と第2開口部との間に配置され、光源部は、第1開口部、光学部材および第2開口部が並ぶ方向に対して交わる方向に配置され、ファンは、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有し、吸入口が第1開口部に接続され、吐出口が光源部側を向くように配置されてもよい。また、上記いずれかの態様において、光源部は、光源に熱的に接続されるヒートシンクを有し、気流の上流側から、光学部材、光源、ヒートシンクの順に配置されてもよい。また、上記態様において、光学部材を経た光を灯具前方に照射する投影レンズをさらに備え、光学部材および投影レンズは、第1開口部の近傍において互いに対向するように配置されて気流の通路を画成し、ファンは、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有し、吸入口が灯具ユニットの外部に配置され、吐出口が第1開口部に接続されてもよい。また、上記いずれかの態様において、光源部および光学部材は、第1開口部と第2開口部との間に配置され、気流に対して交わる方向に並んで気流の通路を画成してもよい。 In the above aspect, a projection lens that irradiates the light passing through the optical member to the front of the lamp may be further provided, and the projection lens may define an air flow passage. Further, in any of the above aspects, the optical member may be arranged on the upstream side of the air flow with respect to the light source portion. Further, in any of the above embodiments, the optical member is arranged between the first opening and the second opening, and the light source portion is in the direction in which the first opening, the optical member, and the second opening are arranged. The fan has a structure in which the outside air sucked from the rotation axis direction is discharged in the radial direction, the suction port is connected to the first opening, and the discharge port is arranged so as to face the light source portion. May be done. Further, in any of the above aspects, the light source unit may have a heat sink thermally connected to the light source, and the optical member, the light source, and the heat sink may be arranged in this order from the upstream side of the air flow. Further, in the above aspect, a projection lens that irradiates the light passing through the optical member to the front of the lamp is further provided, and the optical member and the projection lens are arranged so as to face each other in the vicinity of the first opening to delineate the passage of the air flow. The fan may have a structure for discharging the outside air sucked from the rotation axis direction in the radial direction, the suction port may be arranged outside the lamp unit, and the discharge port may be connected to the first opening. Further, in any of the above embodiments, the light source unit and the optical member may be arranged between the first opening and the second opening, and may be arranged in a direction intersecting with the air flow to define an air flow passage. Good.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above components and the conversion of the expression of the present invention between methods, devices, systems and the like are also effective as aspects of the present invention.
本発明によれば、灯具ユニットの大型化を極力抑えながら、光学部材の放熱対策を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize heat dissipation measures for the optical member while suppressing the increase in size of the lamp unit as much as possible.
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、同一の部材であっても、各図面間で縮尺等が若干相違する場合もあり得る。また、本明細書または請求項中に「第1」、「第2」等の用語が用いられる場合、特に言及がない限りいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings based on preferred embodiments. The embodiments are not limited to the invention, but are exemplary, and all the features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings shall be designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate. In addition, the scale and shape of each part shown in each figure are set for convenience in order to facilitate explanation, and are not limitedly interpreted unless otherwise specified. Further, even if the members are the same, the scale and the like may be slightly different between the drawings. In addition, when terms such as "first" and "second" are used in this specification or claims, they do not represent any order or importance unless otherwise specified, and some configurations and other configurations are used. It is for distinguishing.
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る灯具ユニットを備える車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。なお、図1では、ファン22が発生させる気流を太線矢印で図示している。車両用灯具1は、例えば車両用前照灯装置である。車両用前照灯装置は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図1には車両用灯具1として車両の一方の側に配置される前照灯ユニットの構造を示す。(Embodiment 1)
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic structure of a vehicle lamp provided with the lamp unit according to the first embodiment. In FIG. 1, the airflow generated by the
車両用灯具1は、車両前方側に開口部を有するランプボディ2と、この開口部を覆う透光カバー4とを有する。ランプボディ2と透光カバー4とによって灯室6が形成される。ランプボディ2は、着脱カバー8を灯具後方側に有する。灯室6には、灯具ユニット10(10A)が収納される。灯具ユニット10は、図示しないランプブラケットに固定される。ランプブラケットは、セルフロッキングナットおよびスクリュー等により、ランプボディ2に傾動可能に支持される。したがって、灯具ユニット10は、ランプボディ2に対して傾動可能である。 The
灯具ユニット10は、光源部12と、リフレクタ14と、光学部材16と、投影レンズ18と、壁部20と、ファン22とを備える。 The
光源部12は、光源24と、ヒートシンク26とを有する。光源24は、例えばLED(発光ダイオード)、LD(レーザーダイオード)、有機又は無機EL(エレクトロルミネセンス)等の半導体発光素子である。ヒートシンク26は、アルミニウム等の熱伝導性の高い材料で構成され、光源24に熱的に接続される。ヒートシンク26は、ベース板40と、複数の放熱フィン42とを有する。ベース板40の一方の主表面に、複数の放熱フィン42が一体的に設けられている。 The
光源24は、発光面が上方を向くように姿勢が定められて、基板28に搭載される。ヒートシンク26は、複数の放熱フィン42がベース板40の下方に配置されるように姿勢が定められて、基板28の下方に配置される。基板28は、ベース板40の放熱フィン42が設けられている側とは逆側の主表面に載置されて、ベース板40に固定される。したがって、光源部12は、下方から順に放熱フィン42、ベース板40、基板28および光源24が積層された構造を有する。 The
リフレクタ14は、光源24の上方を覆うようにして、光源部12に固定される。リフレクタ14は、回転楕円面を基調とした形状の反射面30を有する。反射面30は、第1焦点と、第1焦点よりも灯具前方側に位置する第2焦点とを有する。リフレクタ14は、光源24の発光部が反射面30の第1焦点と略一致するように、光源24との位置関係が定められる。本明細書における「焦点と略一致」とは、焦点と重なる場合あるいは焦点の近傍に位置する場合を意味する。また、リフレクタ14は、灯具ユニット10の外筺の一部を構成する。 The
光学部材16は、光源24の光を選択的に灯具前方に照射するための部材であり、反射面30の灯具前方側に配置される。光学部材16は、反射面30の第2焦点と略一致するように配置される。光学部材16としては、反射面30で反射されて灯具前方に向かう光源24の光を選択的に透過させる、光透過型の光学部材が例示される。このような光透過型光学部材の具体例としては、液晶シャッタがあげられる。 The
液晶シャッタは、複数の液晶素子がマトリクス状に配列された構造を有する。各液晶素子は対向透明電極に個別に封入され、対向透明電極は垂直方向偏光フィルタと水平方向偏光フィルタとで挟まれる。各液晶素子は、電極への通電によって配列が変化することで、遮光状態と透光状態とを互いに独立に切り換えることができる。各液晶素子の遮光状態と透光状態とを組み合わせることで、灯具前方に様々な配光パターンを形成することができる。液晶シャッタの構造は公知であるため、これ以上の詳細な説明は省略する。 The liquid crystal shutter has a structure in which a plurality of liquid crystal elements are arranged in a matrix. Each liquid crystal element is individually enclosed in a facing transparent electrode, and the facing transparent electrode is sandwiched between a vertical polarizing filter and a horizontal polarizing filter. The arrangement of the liquid crystal elements is changed by energizing the electrodes, so that the light-shielding state and the light-transmitting state can be switched independently of each other. By combining the light-shielding state and the light-transmitting state of each liquid crystal element, various light distribution patterns can be formed in front of the lamp. Since the structure of the liquid crystal shutter is known, further detailed description thereof will be omitted.
投影レンズ18は、平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。投影レンズ18は、灯具ユニット10の光軸上に、且つ後方焦点が光学部材16、および反射面30の第2焦点と略一致する位置に配置される。また、投影レンズ18は、灯具ユニット10の外筺の一部を構成する。光源24から出射した光は、反射面30で反射されて光学部材16に到達する。光学部材16に到達した光は、光学部材16により選択的にカットされて投影レンズ18に入射する。光学部材16を経て投影レンズ18に入射した光は、略平行な光として灯具前方に照射される。これにより、透光状態にある液晶素子の配置に対応する形状の配光パターンが車両前方に投影される。なお、投影レンズ18は、両凸レンズなどであってもよい。 The
壁部20は、灯具前後方向で光源部12およびリフレクタ14と、投影レンズ18との間に配置される。壁部20は略筒状であり、灯具ユニット10の外筐を構成する。壁部20は、筒の中心軸が灯具前後方向を向くように配置される。壁部20の灯具前方側には、灯具前方側の開口を塞ぐようにして投影レンズ18が固定される。壁部20の灯具後方側には、光源部12が固定される。したがって、投影レンズ18は、壁部20を介して光源部12に連結される。つまり、壁部20は、レンズホルダとして機能する。また、光学部材16は、壁部20に固定される。 The
壁部20は、第1開口部32と第2開口部34とを有する。第1開口部32および第2開口部34は、灯具ユニット10の内側と外側とを連通する孔である。本実施の形態では、壁部20を構成する筒の側面に第1開口部32および第2開口部34が設けられる。第1開口部32は鉛直方向下方に位置し、第2開口部34は鉛直方向上方に位置する。 The
ファン22は、第1開口部32に配置されて灯具ユニット10内に気流を発生させる部材である。光源部12、光学部材16およびファン22は、ファン22の送風によって光源部12および光学部材16の両方が冷却されるように、互いの位置関係が定められている。 The
本実施の形態の灯具ユニット10では、光学部材16は、第1開口部32と第2開口部34との間に配置される。したがって、鉛直方向から見て第1開口部32、光学部材16および第2開口部34が重なり合う。言い換えれば、第1開口部32と第2開口部34とが並ぶ方向から見て、光学部材16は第1開口部32および第2開口部34と重なり合う。また、光源部12は、第1開口部32、光学部材16および第2開口部34が並ぶ方向に対して交わる方向、具体的には灯具前後方向に配置される。ファン22は、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有する、いわゆるブロアファンである。ファン22は、吸入口36が第1開口部32に接続され、吐出口38が光源部12側を向くように配置される。 In the
ファン22は、灯具ユニット10の外側に配置されて、吸入口36が第1開口部32に接続されている。したがって、ファン22の吐出口38は、灯具ユニット10の外側に配置される。ヒートシンク26は、灯具ユニット10の外筺の一部を構成し、複数の放熱フィン42が灯具ユニット10の外面に配置される。複数の放熱フィン42は、ファン22から吐き出される空気の流れに対して平行に延在する。 The
ファン22が駆動すると、灯具ユニット10外の空気が第2開口部34から灯具ユニット10内に進入する。この空気は、光学部材16に沿って流れて第1開口部32に到達する。これにより、光学部材16が冷却される。そして、吸入口36からファン22に吸い込まれ、吐出口38から光源部12に向けて吐き出される。ファン22から吐き出された空気は、光源部12のヒートシンク26に至り、複数の放熱フィン42の間を通過する。これにより、光源部12が冷却される。 When the
つまり、ファン22の駆動によって気流が発生すると、この気流上に配置された光学部材16および光源部12の両方が冷却される。また、空気は、第2開口部34、光学部材16、第1開口部32、ファン22および光源部12の順に流れる。したがって、光学部材16は、光源部12よりも気流の上流側に配置される。また、第2開口部34から灯具ユニット10内に流入した空気の少なくとも一部は、光学部材16と投影レンズ18とで挟まれた空間を流れて、第1開口部32に移動する。したがって、投影レンズ18は、光学部材16とともに気流の通路を画成する。 That is, when an air flow is generated by driving the
以上説明したように、本実施の形態に係る灯具ユニット10は、光源24を有する光源部12と、光源24の光を選択的に灯具前方に照射するための光学部材16と、灯具ユニット10の外筺あるいは外郭を構成する壁部20と、壁部20の第1開口部32に配置されて灯具ユニット10内に気流を発生させるファン22とを備える。そして、ファン22は、光源部12および光学部材16の両方を冷却する。 As described above, the
より具体的には、光学部材16は第1開口部32と第2開口部34との間に配置される。光源部12は、第1開口部32、光学部材16および第2開口部34が並ぶ方向に対して交わる方向に配置される。ファン22は、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有し、吸入口36が第1開口部32に接続され、吐出口38が光源部12側を向くように配置される。ファン22が駆動して気流が発生すると、この気流により光源部12と光学部材16の両方が冷却される。 More specifically, the
言い換えれば、レンズホルダの上下に開口が設けられ、下側の開口にファン22が配置される。そして、ファン22の吸気によって灯具ユニット10内に気流が発生する。これにより、灯具ユニット10内の光学部材16が冷却される。また、ファン22の送風先に光源部12のヒートシンク26が配置される。これにより、光源24の熱で昇温したヒートシンク26が冷却される。 In other words, openings are provided above and below the lens holder, and the
このように、本実施の形態では、1つのファン22で光源部12と光学部材16とを冷却している。このため、両者に別々の冷却機構を設ける場合に比べて、灯具ユニット10の大型化を極力抑えながら光学部材16の放熱対策を実現することができる。また、灯具ユニット10の製造コストの上昇も抑えることができる。 As described above, in the present embodiment, one
また、灯具ユニット10は、投影レンズ18を備える。そして、投影レンズ18が光学部材16とともに気流の通路を画成する。これにより、灯具ユニット10の部品点数を増やすことなく、光学部材16をより確実に冷却することができる。 Further, the
また、光学部材16は、光源部12よりも気流の上流側に配置される。液晶シャッタ等の光学部材16は、一般に光源24よりも熱に弱い。このため、熱源である光源24よりも気流の上流側に光学部材16を配置することで、光源24の熱が光学部材16に与える影響を軽減して、熱による光学部材16の性能変化を抑制することができる。 Further, the
(実施の形態2)
実施の形態2に係る灯具ユニット10は、壁部20の形状と、光源部12、光学部材16およびファン22の配置とが異なる点を除いて実施の形態1に係る灯具ユニット10の構成と共通する。以下、実施の形態2に係る灯具ユニット10について、実施の形態1と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。(Embodiment 2)
The
図2は、実施の形態2に係る灯具ユニットの概略構造を示す鉛直断面図である。なお、図2では、ファン22が発生させる気流を太線矢印で図示している。また、本実施の形態の灯具ユニット10は、実施の形態1と同様にランプボディ2および透光カバー4で形成される灯室6内に収容される。 FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a schematic structure of the lamp unit according to the second embodiment. In FIG. 2, the airflow generated by the
灯具ユニット10(10B)は、光源部12と、光学部材16と、投影レンズ18と、壁部20と、ファン22とを備える。光源部12は、光源24と、光源24に熱的に接続されるヒートシンク26とを有する。ヒートシンク26は、ベース板40と、複数の放熱フィン42とを有する。光源24は、発光面が灯具前方を向くように姿勢が定められて、基板28に搭載される。ヒートシンク26は、複数の放熱フィン42がベース板40よりも灯具後方に配置されるように姿勢が定められて、基板28の灯具後方側に配置される。基板28は、ベース板40の放熱フィン42が設けられている側とは逆側の主表面に載置されて、ベース板40に固定される。したがって、光源部12は、灯具後方から順に放熱フィン42、ベース板40、基板28および光源24が積層された構造を有する。 The lamp unit 10 (10B) includes a
光学部材16は、光源部12の灯具前方側に配置される。投影レンズ18は、灯具ユニット10の光軸上に、且つ後方焦点が光学部材16と略一致する位置に配置される。光源24から出射した光は、直に光学部材16に入射し、光学部材16により選択的にカットされて投影レンズ18に入射する。投影レンズ18に入射した光は、略平行な光として灯具前方に照射される。 The
壁部20は、灯具ユニット10の外筺を構成し、光源部12および光学部材16を包み込む。光源部12および光学部材16は、壁部20に固定される。壁部20は、第1壁部44、第2壁部46、第3壁部48および第4壁部50を有する。第1壁部44は、放熱フィン42の灯具後方側に配置され、鉛直方向に延在する。第2壁部46は、第1壁部44の下端から灯具前方側に延在する。第2壁部46は、光源部12と所定の間隔をあけて配置され、光源部12の下方を覆う。第3壁部48は、第2壁部46の灯具前方側の端部から鉛直方向上方に延在する。第3壁部48の上端には、光学部材16が固定される。したがって、光源部12は、光学部材16と第1壁部44との間に配置される。また、光学部材16とベース板40とは、所定の間隔をあけて平行に延在する。 The
光源部12および光学部材16の上方には、第4壁部50が配置される。第4壁部50は、光学部材16と所定の間隔をあけて配置され、灯具前後方向に延在する。第4壁部50の灯具前方側の端部は、光学部材16よりも前方に延び、投影レンズ18が固定される。つまり、壁部20はレンズホルダとして機能する。投影レンズ18は、壁部20とともに灯具ユニット10の外筺を構成する。第4壁部50の灯具後方側の端部には、ベース板40が固定される。したがって、光学部材16は、投影レンズ18と光源部12との間に配置される。 A
壁部20は、第1開口部32と第2開口部34とを有する。本実施の形態では、第1開口部32が第3壁部48の灯具前方側に配置される。第1開口部32は、第3壁部48と投影レンズ18との間に位置し、鉛直方向下方を向く。第2開口部34は、第1壁部44の上端と第4壁部50の灯具後方側の端部とで画成され、鉛直方向上方を向く。 The
また、光学部材16および投影レンズ18は、第1開口部32の近傍において互いに対向するように配置されて、気流の第1通路52を画成する。第1通路52は、第1開口部32から上方に延びる。第1通路52の上端部は、光学部材16とベース板40とで画成され、鉛直方向に延びる第2通路54の上端部に連結される。第2通路54の下端部は、ベース板40と第1壁部44とで画成され、鉛直方向に延びる第3通路56の下端部に連結される。第3通路56の上端部は、第2開口部34に連結される。複数の放熱フィン42は、第3通路56の延在方向に対して平行に延在する。 Further, the
ファン22は、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有する、いわゆるブロアファンである。ファン22は、吸入口36が灯具ユニット10の外部に配置され、吐出口38が第1開口部32に接続される。吐出口38は、第3壁部48と投影レンズ18との間に差し込まれている。 The
ファン22が駆動すると、灯具ユニット10外の空気が吸入口36からファン22に吸い込まれ、吐出口38から吐き出される。吐出口38から吐き出される空気は、第1開口部32から灯具ユニット10内に進入する。この空気は、第1通路52を上方に進み、第4壁部50に到達する。これにより、光学部材16が冷却される。第4壁部50に達した空気は、第4壁部50に当たって折り返し、第2通路54を下方に進み、第2壁部46に到達する。これにより、光学部材16および光源24が冷却される。第2壁部46に達した空気は、第2壁部46に当たって折り返し、第3通路56を上方に進み、第2開口部34に到達する。第3通路56を通過する際、空気は複数の放熱フィン42の間を通過する。これにより、ヒートシンク26が冷却される。ヒートシンク26の冷却により、光源24が冷却される。 When the
つまり、ファン22の駆動によって気流が発生すると、この気流によって光学部材16および光源部12の両方が冷却される。また、空気は、ファン22、第1開口部32、光学部材16、光源24、ヒートシンク26および第2開口部34の順に流れる。したがって、光学部材16は、光源部12よりも気流の上流側に配置される。また、気流の上流側から、光学部材16、光源24、ヒートシンク26の順に配置される。 That is, when an air flow is generated by driving the
以上説明したように、本実施の形態に係る灯具ユニット10においても、ファン22は、光源部12および光学部材16の両方を冷却する。これにより、灯具ユニット10の部品点数を増やすことなく、光学部材16をより確実に冷却することができる。また、本実施の形態に係る灯具ユニット10では、レンズホルダを兼ねる灯具ユニットのケースでダクトが形成され、気流の上流側から、光学部材16、光源24、ヒートシンク26の順に配置されている。これにより、光源24の熱が光学部材16に与える影響を軽減して、熱による光学部材16の性能変化を抑制することができる。また、光源部12については、ヒートシンク26だけでなく光源24も気流上に配置されている。このため、光源24をより一層冷却することができる。 As described above, also in the
また、光学部材16および投影レンズ18は、第1開口部32から延びる第1通路52を画成する。そして、ファン22の吐出口38が第1開口部32に接続される。光学部材16と投影レンズ18とで空気の流路を形成する場合、光学部材16と投影レンズ18との距離は近づけることが望まれる。しかしながら、光学部材16と投影レンズ18とを近づけると、第1開口部32は狭くなる。これに対し、ファン22の吐出口38を第1開口部32に接続することで、第1開口部32を狭くすることが可能となる。 Further, the
(実施の形態3)
実施の形態3に係る灯具ユニット10は、壁部20の形状と、光源部12、光学部材16およびファン22の配置とが異なる点を除いて実施の形態1に係る灯具ユニット10の構成と共通する。以下、実施の形態3に係る灯具ユニット10について、実施の形態1と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。(Embodiment 3)
The
図3は、実施の形態3に係る灯具ユニットの概略構造を示す鉛直断面図である。なお、図3では、ファン22が発生させる気流を太線矢印で図示している。また、本実施の形態の灯具ユニット10は、実施の形態1と同様にランプボディ2および透光カバー4で形成される灯室6内に収容される。 FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a schematic structure of the lamp unit according to the third embodiment. In FIG. 3, the airflow generated by the
灯具ユニット10(10C)は、光源部12と、光学部材16と、投影レンズ18と、壁部20と、ファン22とを備える。光源部12は、光源24と、光源24に熱的に接続されるヒートシンク26とを有する。ヒートシンク26は、ベース板40と、複数の放熱フィン42とを有する。光源24は、発光面が灯具前方を向くように姿勢が定められて、基板28に搭載される。ヒートシンク26は、複数の放熱フィン42がベース板40よりも灯具後方に配置されるように姿勢が定められて、基板28の灯具後方側に配置される。基板28は、ベース板40の放熱フィン42が設けられている側とは逆側の主表面に載置されて、ベース板40に固定される。したがって、光源部12は、灯具後方から順に放熱フィン42、ベース板40、基板28および光源24が積層された構造を有する。 The lamp unit 10 (10C) includes a
光学部材16は、光源部12の灯具前方側に配置される。投影レンズ18は、灯具ユニット10の光軸上に、且つ後方焦点が光学部材16と略一致する位置に配置される。光源24から出射した光は、直に光学部材16に入射し、光学部材16により選択的にカットされて投影レンズ18に入射する。光学部材16を経て投影レンズ18に入射した光は、略平行な光として灯具前方に照射される。 The
壁部20は、灯具ユニット10の外筺を構成し、光源部12および光学部材16を包み込む。光源部12および光学部材16は、壁部20に固定される。壁部20は、鉛直方向の上下と灯具前方側に開口を有する筐体形状である。壁部20の灯具前方側には、灯具前方側の開口を塞ぐようにして投影レンズ18が固定される。つまり、壁部20は、レンズホルダとして機能する。鉛直方向下方の開口は第1開口部32を構成し、鉛直方向上方の開口は第2開口部34を構成する。光源部12および光学部材16は、第1開口部32と第2開口部34との間に配置される。したがって、鉛直方向から見て、あるいは第1開口部32と第2開口部34とが並ぶ方向から見て、第1開口部32、光学部材16および第2開口部34が重なり合う。同様に、鉛直方向から見て、あるいは第1開口部32と第2開口部34とが並ぶ方向から見て、第1開口部32、光源部12および第2開口部34が重なり合う。 The
また、壁部20は、放熱フィン42の灯具後方側に配置されて鉛直方向に延在する第1壁部44を有する。そして、壁部20内には、第1通路52と、第2通路54と、第3通路56とが形成される。第1通路52は、光学部材16および投影レンズ18によって画成される。第2通路54は、光学部材16およびベース板40によって画成される。第3通路56は、ベース板40および第1壁部44によって画成される。各通路は、互いに平行に延び、それぞれ第1開口部32および第2開口部34に連結される。また、複数の放熱フィン42は、第3通路56の延在方向に対して平行に延在する。 Further, the
ファン22は、回転軸方向の一方から吸入した外気を回転軸方向の他方に吐出する構造を有する、いわゆる軸流ファンである。ファン22は、吸入口36が第1開口部32に連結され、吐出口38が灯具ユニット10の外部に配置される。 The
ファン22が駆動すると、灯具ユニット10外の空気が第2開口部34から灯具ユニット10内に進入する。この空気の一部は、第1通路52を下方に進み、第1開口部32に到達する。これにより、光学部材16が冷却される。また、他の一部の空気は、第2通路54を下方に進み、第1開口部32に到達する。これにより、光学部材16および光源24が冷却される。また、他の一部の空気は、第3通路56を下方に進み、第1開口部32に到達する。第3通路56を通過する際、空気は複数の放熱フィン42の間を通過する。これにより、ヒートシンク26が冷却される。第1開口部32に到達した空気は、吸入口36からファン22に吸い込まれ、吐出口38から灯具ユニット10外に吐き出される。 When the
つまり、光源部12および光学部材16は、気流に対して交わる方向(ここでは灯具前後方向)に並んで配置されて、気流の通路を画成する。そして、ファン22の駆動によって気流が発生すると、この気流によって光学部材16および光源部12の両方が冷却される。なお、灯具ユニット10外の空気を第1開口部32から灯具ユニット内に進入させ、第2開口部34から灯具ユニット10外に吐き出す場合でも、同様の効果を奏することができる。 That is, the
以上説明したように、本実施の形態に係る灯具ユニット10においても、ファン22は、光源部12および光学部材16の両方を冷却する。これにより、灯具ユニット10の部品点数を増やすことなく、光学部材16をより確実に冷却することができる。また、本実施の形態に係る灯具ユニット10では、上下を開口したレンズホルダでダクトが形成される。そして、ダクト内で光源部12および光学部材16が気流に対して交わる方向に配列され、複数の気流の通路を画成している。これにより、灯具ユニット10の部品点数を増やすことなく、光源部12および光学部材16をより確実に冷却することができる。また、光源部12については、ヒートシンク26だけでなく光源24も気流上に配置されている。このため、光源24をより一層冷却することができる。 As described above, also in the
本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられて得られる新たな実施の形態も本発明の範囲に含まれる。このような新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is possible to combine the embodiments and make various design changes and other modifications based on the knowledge of those skilled in the art. New embodiments obtained by various combinations or modifications are also included in the scope of the present invention. Such a new embodiment has the effects of the combined embodiments and modifications.
実施の形態3には、以下の変形例をあげることができる。図4は、変形例に係る灯具ユニットの概略構造を示す鉛直断面図である。なお、図4では、ファン22が発生させる気流を太線矢印で図示している。また、本変形例の灯具ユニット10は、実施の形態3と同様にランプボディ2および透光カバー4で形成される灯室6内に収容される。 The following modifications can be given to the third embodiment. FIG. 4 is a vertical sectional view showing a schematic structure of a lamp unit according to a modified example. In FIG. 4, the airflow generated by the
本変形例に係る灯具ユニット10(10D)が備えるファン22は、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有する、いわゆるブロアファンである。ファン22は、吸入口36が第1開口部32に接続され、吐出口38が灯具ユニット10の外部に配置される。ファン22が駆動すると、灯具ユニット10外の空気が第2開口部34から灯具ユニット10内に進入する。この空気は、第1通路52、第2通路54および第3通路56を進み、第1開口部32に到達する。この過程で、光源部12および光学部材16が冷却される。第1開口部32に到達した空気は、吸入口36からファン22に吸い込まれ、吐出口38から灯具ユニット10外に吐き出される。したがって、本変形例によっても、実施の形態3と同様の効果を奏することができる。 The
実施の形態1の灯具ユニット10は、投影レンズ18を備え、回転楕円面を基調とした形状の反射面30を有するプロジェクタ型の反射型灯具である。しかしながら、灯具ユニット10の構造は特に限定されず、回転放物面を基調とした形状の反射面を有するパラボラ型の反射型灯具等であってもよい。 The
10 灯具ユニット、 12 光源部、 16 光学部材、 18 投影レンズ、 20 壁部、 22 ファン、 24 光源、 26 ヒートシンク、 32 第1開口部、 34 第2開口部、 36 吸入口、 38 吐出口。 10 Lamp unit, 12 Light source, 16 Optical member, 18 Projection lens, 20 Wall, 22 Fan, 24 Light source, 26 Heat sink, 32 1st opening, 34 2nd opening, 36 Suction port, 38 Discharge port.
本発明は、灯具ユニット、特に自動車などの車両に搭載される灯具ユニットに利用することができる。 The present invention can be used for a lamp unit, particularly a lamp unit mounted on a vehicle such as an automobile.
Claims (7)
前記光源の光を選択的に灯具前方に照射するための光学部材と、
灯具ユニットの外筐を構成し、第1開口部と第2開口部とを有する壁部と、
前記第1開口部に配置されて灯具ユニット内に気流を発生させ、前記光源部および前記光学部材の両方を冷却するためのファンと、
を備えることを特徴とする灯具ユニット。A light source unit having a light source and
An optical member for selectively irradiating the light of the light source in front of the lamp,
A wall portion that constitutes the outer casing of the lamp unit and has a first opening and a second opening, and a wall portion.
A fan arranged in the first opening to generate an air flow in the lamp unit to cool both the light source unit and the optical member,
A lamp unit characterized by being equipped with.
前記投影レンズは、前記気流の通路を画成する請求項1に記載の灯具ユニット。A projection lens that irradiates the light passing through the optical member to the front of the lamp is further provided.
The lamp unit according to claim 1, wherein the projection lens defines the passage of the air flow.
前記光源部は、前記第1開口部、前記光学部材および前記第2開口部が並ぶ方向に対して交わる方向に配置され、
前記ファンは、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有し、吸入口が前記第1開口部に接続され、吐出口が前記光源部側を向くように配置される請求項1乃至3のいずれか1項に記載の灯具ユニット。The optical member is arranged between the first opening and the second opening.
The light source unit is arranged in a direction intersecting the direction in which the first opening, the optical member, and the second opening are arranged.
The fan has a structure in which the outside air sucked from the rotation axis direction is discharged in the radial direction, the suction port is connected to the first opening, and the discharge port is arranged so as to face the light source portion. The lamp unit according to any one of 1 to 3.
前記気流の上流側から、前記光学部材、前記光源、前記ヒートシンクの順に配置される請求項1乃至3のいずれか1項に記載の灯具ユニット。The light source unit has a heat sink that is thermally connected to the light source.
The lamp unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical member, the light source, and the heat sink are arranged in this order from the upstream side of the air flow.
前記光学部材および前記投影レンズは、前記第1開口部の近傍において互いに対向するように配置されて前記気流の通路を画成し、
前記ファンは、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有し、吸入口が灯具ユニットの外部に配置され、吐出口が前記第1開口部に接続される請求項5に記載の灯具ユニット。A projection lens that irradiates the light passing through the optical member to the front of the lamp is further provided.
The optical member and the projection lens are arranged so as to face each other in the vicinity of the first opening to define the passage of the air flow.
The fifth aspect of claim 5, wherein the fan has a structure for discharging the outside air sucked from the rotation axis direction in the radial direction, the suction port is arranged outside the lamp unit, and the discharge port is connected to the first opening. Lamp unit.
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