(57)【要約】【課題】ハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤを搭載した車両用ＬＥＤバルブにおいて、ロービーム用ＬＥＤの放熱を効果的に行うことのできる車両用ＬＥＤバルブを提供することを目的とする。【解決手段】熱伝導部材２０の両側面にハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂを配置し、前記熱伝導部材２０をリフレクタ３３と放熱器２４に結合してなる車両用ＬＥＤバルブにおいて、前記熱伝導部材２０に、前記ハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂに臨ませてハイビーム用配光斜面２８ａとロービーム用配光斜面２８ｂを形成し、前記ロービーム用配光斜面２８ｂに設けた前記ロービーム用ＬＥＤ２２ｂの収容凹部３１から前記熱伝導部材２０の下面に通じ、冷風を誘引する通気口３０を設ける。この通気口３０は、前記ロービーム用ＬＥＤ２２ｂの漏れ光が前記リフレクタ３３に当たらないように斜め前方に向けて形成することが望ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導部材の側面にハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤを配置し、前記熱伝導部材をリフレクタと放熱器に結合してなる車両用ＬＥＤバルブにおいて、
前記熱伝導部材に、前記ハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤに臨ませてハイビーム用配光斜面とロービーム用配光斜面を形成し、前記ロービーム用配光斜面に設けた前記ロービーム用ＬＥＤの収容凹部から前記熱伝導部材の下面に通ずる通気口を設けたことを特徴とする車両用ＬＥＤバルブ。
【請求項２】
前記通気口は、前記ロービーム用ＬＥＤの漏れ光が前記リフレクタに当たらないように斜め前方に向けて形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用ＬＥＤバルブ。
【請求項３】
前記熱伝導部材は、棒状体を長さ方向に２つ割りし、２つ割りしたそれぞれの熱伝導部材にＬＥＤ露出窓を形成し、これら２つ割りした熱伝導部材の内側に、熱伝導性の優れたシート状の２枚のＬＥＤ搭載基板に前記ハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤをそれぞれ搭載し、これらのハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤを前記ＬＥＤ露出窓に臨ませて、前記２枚のＬＥＤ搭載基板を前記熱伝導部材で挟んで一体に固定したことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用ＬＥＤバルブ。
【請求項４】
前記熱伝導部材は、棒状体からなり、この熱伝導部材の中間位置に、前記ハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤを搭載するＬＥＤ装着面を形成するとともに、前記ハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤに臨ませてハイビーム用配光斜面とロービーム用配光斜面をそれぞれ形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用ＬＥＤバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標準装備されている既存のハロゲンバルブや白熱バルブと交換可能な自動車その他の車両用ＬＥＤバルブに関するもので、特に、ＬＥＤを効果的に冷却するものである。
【背景技術】
【０００２】
既存のハロゲンバルブや白熱バルブと交換可能なこの種の自動車用ＬＥＤバルブとして、図７に示すものが知られている（特許文献１）。
この図７において、半円柱状の熱伝導部材２０の両側面にそれぞれ１個のＬＥＤ２２を配置し、前記熱伝導部材２０を放熱器２４に結合してなる車両用ＬＥＤバルブにおいて、
前記熱伝導部材２０は、棒状体を長さ方向に２つ割りし、２つ割りしたそれぞれの熱伝導部材２０にＬＥＤ露出窓２５を形成し、これら２つ割りした熱伝導部材２０の内側に、銅板からなるシート状の２枚のＬＥＤ搭載基板２１に前記ＬＥＤ２２をそれぞれ搭載し、これらのＬＥＤ２２を前記ＬＥＤ露出窓２５に臨ませ、前記２枚のＬＥＤ搭載基板２１を、間に軟質のクッションシート２３を介在して前記熱伝導部材２０で挟んで一体に固定した車両用ＬＥＤバルブである。
【０００３】
このような構成において、両側の１対のＬＥＤ２２を点灯すると、このＬＥＤ２２から発生した熱がＬＥＤ搭載基板２１から熱伝導部材２０を経て放熱器２４で放出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６１７８９４３号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の自動車用ＬＥＤバルブは、１対のＬＥＤ２２が２枚のＬＥＤ搭載基板２１の外側に１個ずつ取り付けられ、外側の２枚の熱伝導部材２０で挟みつけ、全体をねじ３９で固着して放熱器２４の装着孔３７に挿入し、ＬＥＤ２２で発生した熱は、ＬＥＤ搭載基板２１、熱伝導部材２０を通じて放熱器２４にて放熱される。
しかるに、この特許文献１に記載の自動車用ＬＥＤバルブは、１対のＬＥＤ２２が１個ずつ取り付けられているタイプであるため、ＬＥＤ２２の放熱機能に特に問題はなかった。
ところが、Ｈ４タイプにおけるハロゲンバルブや白熱バルブのハイビームフィラメントとロービームフィラメントに対応させて、ハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤを搭載すると、ロービーム用ＬＥＤの放熱が不十分であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、ハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤを搭載した車両用ＬＥＤバルブにおいて、ロービーム用ＬＥＤの放熱を効果的に行うことのできる車両用ＬＥＤバルブを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による車両用ＬＥＤバルブは、
熱伝導部材２０の両側面にそれぞれハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂを配置し、前記熱伝導部材２０をリフレクタ３３と放熱器２４に結合してなる車両用ＬＥＤバルブにおいて、
前記熱伝導部材２０に、前記ハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂに臨ませてハイビーム用配光斜面２８ａとロービーム用配光斜面２８ｂを形成し、前記ロービーム用配光斜面２８ｂに設けた前記ロービーム用ＬＥＤ２２ｂの収容凹部３１から前記熱伝導部材２０の下面に通ずる通気口３０を設けたことを特徴とする。
【０００８】
前記通気口３０は、前記ロービーム用ＬＥＤ２２ｂの漏れ光が前記リフレクタ３３に当たらないように斜め前方に向けて形成することが望ましい。
【０００９】
前記熱伝導部材２０は、棒状体を長さ方向に２つ割りし、２つ割りしたそれぞれの熱伝導部材にＬＥＤ露出窓２５を形成し、これら２つ割りした熱伝導部材２０の内側に、熱伝導性の優れたシート状の２枚のＬＥＤ搭載基板２１に前記ハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂをそれぞれ搭載し、これらのハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂを前記ＬＥＤ露出窓２５に臨ませて、前記２枚のＬＥＤ搭載基板２１を前記熱伝導部材２０で挟んで一体に固定したものからなる。
【００１０】
また、前記熱伝導部材２０は、棒状体からなり、この熱伝導部材２０の中間位置に、前記ハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂを搭載するＬＥＤ装着面３４を形成するとともに、前記ハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂに臨ませてハイビーム用配光斜面２８ａとロービーム用配光斜面２８ｂをそれぞれ形成したものとすることもできる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、
熱伝導部材の側面にハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤを配置し、前記熱伝導部材をリフレクタと放熱器に結合してなる車両用ＬＥＤバルブにおいて、
前記熱伝導部材に、前記ハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤに臨ませてハイビーム用配光斜面とロービーム用配光斜面を形成し、前記ロービーム用配光斜面に設けた前記ロービーム用ＬＥＤの収容凹部から前記熱伝導部材の下面に通ずる通気口を設けたので、ハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤのうちいずれか一方が点灯したときに発生した熱は、直接ＬＥＤ搭載基板を経て熱伝導部材に効率よく伝導されるとともに、特に、ロービーム用ＬＥＤの点灯時に発生した熱によって収容凹部とその周辺の空気が暖められることにより負圧になって通気口を通じて熱伝導部材の下側の冷たい空気が誘引される。このため、特に、ロービーム用ＬＥＤを効果的に冷却し、耐久性の向上と熱による光束低下（熱ダレ）低減を防止し、放熱効果の優れた自動車用ＬＥＤバルブを得ることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、
前記通気口は、前記ロービーム用ＬＥＤの漏れ光が前記リフレクタに当たらないように斜め前方に向けて形成したので、前記通気口を形成することによって、漏れ光が生ずるが、この漏れ光は、リフレクタに当たらないように傾斜することにより、漏れ光の有害な乱反射を生じることはない。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、
前記熱伝導部材は、棒状体を長さ方向に２つ割りし、２つ割りしたそれぞれの熱伝導部材にＬＥＤ露出窓を形成し、これら２つ割りした熱伝導部材の内側に、熱伝導性の優れたシート状の２枚のＬＥＤ搭載基板に前記ハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤをそれぞれ搭載し、これらのハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤを前記ＬＥＤ露出窓に臨ませて、前記２枚のＬＥＤ搭載基板を前記熱伝導部材で挟んで一体に固定したので、２枚の前記熱伝導部材を合わせると通気口となるので、それぞれの熱伝導部材における通気口の形成が容易である。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、
前記熱伝導部材は、棒状体からなり、この熱伝導部材の中間位置に、前記ハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤを搭載するＬＥＤ装着面を形成するとともに、前記ハイビーム用ＬＥＤとロービーム用ＬＥＤに臨ませてハイビーム用配光斜面とロービーム用配光斜面をそれぞれ形成したので、熱伝導部材の下面から収容凹部に貫通する孔を形成して通気口とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による車両用ＬＥＤバルブの実施例１を示す一部切欠いた正面図である。
【図２】図１の底面図である。
【図３】（ａ）は、図１の分解斜視図、（ｂ）は、一方の熱伝導部材２０の内側から見た斜視図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ線端面図である。
【図６】（ａ）は、本発明による車両用ＬＥＤバルブの実施例２を示す一部切り欠いた正面図、（ｂ）は、図６（ａ）におけるＣ−Ｃ線端面図である。
【図７】従来の車両用ＬＥＤバルブの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明による車両用ＬＥＤバルブは、
熱伝導部材２０の両側面にそれぞれハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂを配置し、前記熱伝導部材２０をリフレクタ３３と放熱器２４に結合してなる車両用ＬＥＤバルブにおいて、
前記熱伝導部材２０に、前記ハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂに臨ませてハイビーム用配光斜面２８ａとロービーム用配光斜面２８ｂを形成し、前記ロービーム用配光斜面２８ｂに設けた前記ロービーム用ＬＥＤ２２ｂの収容凹部３１から前記熱伝導部材２０の下面に通ずる通気口３０を形成する。
【００１７】
前記通気口３０は、前記ロービーム用ＬＥＤ２２ｂの漏れ光が前記リフレクタ３３に当たらないように斜め前方に向けて形成する。
【００１８】
前記熱伝導部材２０は、棒状体を長さ方向に２つ割りし、２つ割りしたそれぞれの熱伝導部材にＬＥＤ露出窓２５を形成し、これら２つ割りした熱伝導部材２０の内側に、熱伝導性の優れたシート状の２枚のＬＥＤ搭載基板２１に前記ハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂをそれぞれ搭載し、これらのハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂを前記ＬＥＤ露出窓２５に臨ませて、前記２枚のＬＥＤ搭載基板２１を前記熱伝導部材２０で挟んで一体に固定したものとする。
【００１９】
また、前記熱伝導部材２０は、棒状体からなり、この熱伝導部材２０の中間位置に、前記ハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂを搭載するＬＥＤ装着面３４と、前記ハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂに臨ませてハイビーム用配光斜面２８ａとロービーム用配光斜面２８ｂをそれぞれ形成することができる。
【実施例１】
【００２０】
以下、本発明の実施例１を図１ないし図５に基づき説明する。
本発明による車両用ＬＥＤバルブは、図３において、２つ割りした熱伝導部材２０と、それぞれハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂを搭載した２枚のＬＥＤ搭載基板２１と、中央の１枚のクッションシート２３と、ハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂの発熱を放熱する放熱器２４とからなる。
前記熱伝導部材２０は、アルミニウム、銅、マグネシウムなどの熱伝導性に優れた直径１８．０〜１８．８ｍｍ、長さ７８ｍｍ程度の円柱体を縦に２つ割りしたものである。これら２つ割りの熱伝導部材２０のそれぞれには、先端部近くに長方形のＬＥＤ露出窓２５が形成され、このＬＥＤ露出窓２５の周りの外面には、基端側には傾斜したハイビーム用配光斜面２８ａが形成され、先端側には傾斜したロービーム用配光斜面２８ｂが形成され、また、内面には、前記ＬＥＤ搭載基板２１が嵌め込まれる基板嵌め込み凹部２６と、このＬＥＤ搭載基板２１に密着する基板密着面２７が形成されている。
前記熱伝導部材２０のロービーム用配光斜面２８ｂは、図５に示すように、ハイビーム用配光斜面２８ａより高い位置に形成されるので、ロービーム用ＬＥＤ２２ｂの取り付けにロービーム用配光斜面２８ｂが邪魔にならないように、このロービーム用配光斜面２８ｂの内側に収容凹部３１が形成されている。また、この収容凹部３１から下方に向けて本発明の特徴とする傾斜した通気口３０が形成されている。この通気口３０は、熱伝導部材２０の下方からロービーム用ＬＥＤ２２ｂを冷却する冷風が誘引されるものである。この通気口３０を穿設する角度は、図１に示すように、ロービーム用ＬＥＤ２２ｂから下向きの漏れ光が発生しても、この漏れ光がリフレクタ３３に当たらないような角度で形成される。
【００２１】
なお、前記熱伝導部材２０の直径と長さは、上記実施例に限られるものではなく、直径１０〜２０ｍｍ、長さ５０〜１００ｍｍなど、車両用ＬＥＤバルブの大きさ、使用目的等によって決定され、これらの寸法に限られない。前記熱伝導部材２０は、円柱体を縦に２つ割りしたものに限られず、円柱体であってもよく、この例は、実施例２として後述する。
【００２２】
前記ＬＥＤ搭載基板２１は、厚さ０．３〜１．５ｍｍ、好ましくは、０．５〜１．０ｍｍの銅板からなり、このＬＥＤ搭載基板２１には、前記ＬＥＤ露出窓２５から露出するように、前記ハイビーム用配光斜面２８ａとロービーム用配光斜面２８ｂに臨ませて基端側のハイビーム用ＬＥＤ２２ａより先端側のロービーム用ＬＥＤ２２ｂがやや上方に位置をずらして取り付けられている。
【００２３】
前記クッションシート２３は、軟質で熱に強く、熱伝導性を有する０．２ｍｍ程度のシリコンやアクリルのシートからなる。
前記クッションシート２３を中心にして両側からそれぞれＬＥＤ搭載基板２１を当接し、さらに外側から熱伝導部材２０で挟んで、先端部と後端部に明けたねじ孔２９にねじ３９を差し込みねじ止めして、全体を円柱状に組み込み、この熱伝導部材２０の基端部を放熱器２４の熱伝導部材装着孔３７に密着して固定する。
【００２４】
これらのクッションシート２３を中心にして両側からそれぞれＬＥＤ搭載基板２１を当接し、さらに外側から熱伝導部材２０で挟んで固定する。
より詳しくは、前記ＬＥＤ搭載基板２１の一側面には、レジストで銅箔の配線パターンを被覆した絶縁層が貼着されており、この絶縁層の銅箔の一部の配線パターンがハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂの下面の配線個所と電極パッドで電気的に接続され、他の配線パターンは、レジストで被覆されており、また、ＬＥＤ搭載基板２１の前記ハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂの接触する部分と、熱伝導部材２０と接触する部分の熱伝導をよくするための部分の絶縁層が除かれ、それぞれ熱伝導のためのポスト部を構成している。
このポスト部の構成は、特許文献１と変わるところはない。
【００２５】
このように構成された各部材のクッション部材２３を中心にしてその両側にハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂを搭載したＬＥＤ搭載基板２１を、ハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂがＬＥＤ露出窓２５からともに露出するように配置し、ＬＥＤ搭載基板２１が２つ割りした熱伝動部材２０で挟み込む。すると、ＬＥＤ搭載基板２１が熱伝動部材２０の基板嵌め込み凹部２６に嵌め込まれ、かつ、熱伝導剤を介在して熱伝導部材との密着面が基板密着面２７に密着する。密着したら、ねじ孔２９にねじ３９を通して全体を一体に固定して円柱体にする。このように組み立てられた熱伝導部材２０は、放熱器２４の熱伝導部材装着孔３７に密着して結合される。このとき、ロービーム用ＬＥＤ２２ｂにおける収容凹部３１から下端部まで導通した通気口３０か形成される。
【００２６】
以上のように構成された車両用ＬＥＤバルブを、標準装備されている既存のハロゲンバルブや白熱バルブと交換して装着すると、両側のハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂの背面距離が１．２〜２．２ｍｍ程度で、フィラメントと略同様の大きさであり、発光点位置ずれがほとんど皆無となり、所定の配光特性を得ることができる。
また、ハイビーム用ＬＥＤ２２ａとロービーム用ＬＥＤ２２ｂのうちいずれか一方が点灯したときに発生した熱は、直接ＬＥＤ搭載基板２１を経て熱伝導部材２０に効率よく伝導されるとともに、特に、ロービーム用ＬＥＤ２２ｂの点灯時に発生した熱によって収容凹部３１とその周辺の空気が暖められることにより負圧になって通気口３０を通じて熱伝導部材２０の下側の冷たい空気が誘引される。このため、特に、ロービーム用ＬＥＤ２２ｂを効果的に冷却し、耐久性の向上と熱による光束低下（熱ダレ）低減を防止し、放熱効果の優れた自動車用ＬＥＤバルブとなる。
前記通気口３０を形成することによって、図１に示すように、漏れ光が生ずるが、この漏れ光は、リフレクタ３３に当たらないように傾斜することにより、漏れ光の有害な乱反射を生じない形状とした。
さらに、ＬＥＤ搭載基板２１と熱伝導部材２０との取り付け間隔や寸法誤差でわずかな隙間が生じても中央にクッションシート２３を介在することによりねじ３９の締め付けで密着性がよくなり、熱伝導が向上する。
【実施例２】
【００２７】
前記実施例１では、熱伝導部材２０は、円柱体を縦に２つ割りしたものとしたが、円柱体の熱伝導部材２０とした実施例２について、図６（ａ）（ｂ）に基づき説明する。
これらの図において、前記熱伝導部材２０は、円柱体そのままであるからそのほぼ中間位置の上半部を薄板状として両面をＬＥＤ装着面３４とし、このＬＥＤ装着面３４の下半部の基端側には傾斜したハイビーム用配光斜面２８ａが形成され、先端側には傾斜したロービーム用配光斜面２８ｂが形成される。前記ロービーム用配光斜面２８ｂは、図６（ｂ）に示すように、ハイビーム用配光斜面２８ａより高い位置に形成されるので、ロービーム用ＬＥＤ２２ｂの取り付けにロービーム用配光斜面２８ｂが邪魔にならないように、このロービーム用配光斜面２８ｂの内側に収容凹部３１が形成されている。また、この収容凹部３１から下方に向けて本発明の特徴とする傾斜した通気口３０が形成される。この通気口３０は、熱伝導部材２０の下方からロービーム用ＬＥＤ２２ｂを冷却する冷風が誘引されるものである。この通気口３０を穿設する角度は、図１と同様、ロービーム用ＬＥＤ２２ｂから下向きの漏れ光が発生しても、この漏れ光がリフレクタ３３に当たらないような角度で形成される。
この実施例２における通気口３０による冷却効果は、実施例１と変わるところはない。
【００２８】
前記実施例では、熱伝導部材２０は、放熱器２４の熱伝導部材装着孔３７に結合するのに適した円柱体を２つ割り又は円柱体そのままとしたが、これに限られるものではなく、正多角柱体、楕円柱体など特に形状にこだわるものではない。
また、ＬＥＤ搭載基板２１やクッションシート２３の厚さは、前記実施例に限られるものではなく、可能な限り薄くすることが望ましい。
【符号の説明】
【００２９】
２０…熱伝導部材、２１…ＬＥＤ搭載基板、２２…ＬＥＤ、２２ａ…ハイビーム用ＬＥＤ、２２ｂ…ロービーム用ＬＥＤ、２３…クッションシート、２４…放熱器、２５…ＬＥＤ露出窓、２６…基板嵌め込み凹部、２７…基板密着面、２８…配光斜面、２８ａ…ハイビーム用配光斜面、２８ｂ…ロービーム用配光斜面、２９…ねじ孔、３０…通気口、３１…収容凹部、３２…口金、３３…リフレクタ、３４…ＬＥＤ装着面、３７…熱伝導部材装着孔、３９…ねじ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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