(57)【要約】【課題】軽量化を図ると共に、放熱性を向上させることが可能な車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具１は、第１ユニット１０と第２ユニット２０とからなっている。それぞれのユニット１０，２０はヒートシンク１７，２３を有し、ヒートシンク１７，２３は台座１７ａ，２３ａと放熱フィン１７ｂ，２３ｂを有している。台座１７ａ，２３ａは上下左右方向に伸び、光源１１，２１は台座１７ａ，２３ａに設けられている。放熱フィン１７ｂ，２３ｂは台座１７ａ，２３ａで前後上下方向に伸びる平板である。台座１７ａ，２３ａ及び放熱フィン１７ｂ，２３ｂが上記構造であるため、放熱フィン１７ｂ，２３ｂから放出される熱はヒートシンク１７，２３内にこもることなく、スムーズに上方へ排出される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を所定方向に出射する車両用灯具であって、
前記光源が設置される台座と、前記台座から伸びる複数の放熱フィンとを有し、前記光源からの熱を前記台座を介して前記複数の放熱フィンにて放熱するヒートシンクを備え、
前記ヒートシンクは、放出した熱を上方へ逃がす熱放出構造となっている
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記台座は、少なくとも上下方向に伸びる平面を有する板材であって、
複数の放熱フィンは、少なくとも上下方向に伸びる平板によって構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記ヒートシンクを複数備え、
前記複数のヒートシンクのうち少なくとも２つは金属ピンが圧入される圧入孔を有し、
前記少なくとも２つのヒートシンクは、前記金属ピンの圧入により上下方向に重なって固定される
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記金属ピンは、前記少なくとも２つのヒートシンクと同質部材によって形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
【請求項５】
回転軸を中心として揺動するスイブル運動により、光の出射方向を水平方向に可変とするスイブル機構をさらに備え、
前記少なくとも２つのヒートシンクは、前記スイブル運動の回転軸を受け入れる回転軸孔をそれぞれ有し、
前記少なくとも２つのヒートシンクの下端は、前記回転軸の下端に設けられた第１抑え部材によって抑えられ、
前記少なくとも２つのヒートシンクの上端は、前記回転軸の上端に設けられた第２抑え部材によって抑えられている
ことを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの光源からの光を前方に向けて出射する車両用灯具が知られている。この車両用灯具には、水平面を有する光源支持ブロックと、光源支持ブロックの水平面に載置される発光ダイオードと、光源支持ブロックの下方に設けられたヒートシンクとを備えたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、この車両用灯具では光源支持ブロックにより車両用灯具自体の重量が大きくなってしまう。そこで、光源を直接ヒートシンクに取り付けた車両用灯具が提案されている。この車両用灯具によれば、光源支持ブロックの重量分だけ、軽量化することができる（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−３１１２２４号公報
【特許文献２】特開２００８−４７３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の車両用灯具によれば、光源が水平面に設置され、水平面の下方側のヒートシンクにより放熱を行っているため、ヒートシンクにより放出された熱が上昇し、ヒートシンク内に溜まることとなり、放熱性能が充分とはいえない。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、軽量化を図ると共に、放熱性を向上させることが可能な車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用灯具は、光源からの光を所定方向に出射する車両用灯具であって、前記光源が設置される台座と、前記台座から伸びる複数の放熱フィンとを有し、前記光源からの熱を前記台座を介して前記複数の放熱フィンにて放熱するヒートシンクを備え、前記ヒートシンクは、放出した熱を上方へ逃がす熱放出構造となっている。
【０００７】
この車両用灯具によれば、光源がヒートシンクの台座に設けられているため、光源と台座との間に部材を介している場合と比較して軽量化を図ることができる。また、ヒートシンクは、放出した熱を上方へ逃がす熱放出構造となっているため、放熱フィンによって放出された熱はスムーズに上方に逃げることとなり、ヒートシンク内にこもることが防止され、放熱性が向上する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用灯具によれば、軽量化を図ると共に、放熱性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る車両用灯具の斜視図である。図１に示すように、車両用灯具１は、光を前方（所定方向）に向けて出射するものであって、第１ユニット１０と、第１ユニット１０の上方に設けられる第２ユニット２０とを備え、これらが前照灯室内などに収納される構成となっている。なお、本実施形態では右側前照灯室内に収納される車両用灯具１を例に説明するが、右側前照灯室内に限らず、他の箇所に収納される車両用灯具であってもよい。
【００１０】
図２は、図１に示した車両用灯具１のＩＩ−ＩＩ断面図である。第１ユニット１０は、主として、光源１１と、第１リフレクタ１２と、第２リフレクタ１３と、シェード１４と、レンズ１５と、遮断板１６と、ヒートシンク１７とを備えている。
【００１１】
光源１１は、光を出射するものであり、例えば半導体発光素子が用いられる。第１リフレクタ１２は、回転放物曲面を基調とした反射面１２ａを有し、光源１１が第１焦点近傍に位置するように設けられている。この第１リフレクタ１２は、上方が開放された状態となっており、光源１１からの光を上方に向けて反射する構成となっている。
【００１２】
第２リフレクタ１３は、平面状の反射面１３ａを有し、第１リフレクタ１２により反射された光をレンズ１５側に向けて反射するものである。また、第２リフレクタ１３の下方位置、すなわち第１リフレクタ１２の第２焦点近傍にはシェード１４が設けられており、このシェード１４によって光の一部をカットして、カットラインを形成するようになっている。なお、カットラインは、シェード１４により形成する場合に限らず、第２リフレクタ１３の反射面１３ａを一部切り欠くなどして、一部の光を反射しないことによりカットラインを形成するようにしてもよい。
【００１３】
レンズ１５は、第２リフレクタ１３により反射された光を透過することにより、水平面に対して略平行な平行光として出射するものである。遮断板１６は光源１１から直接レンズ１５に向けて出射される光を遮断するものであって、グレア光を防止するためのものである。
【００１４】
ヒートシンク１７は、光源１１からの熱を放熱する金属部材であって、台座１７ａと複数の放熱フィン１７ｂとを備えている。台座１７ａは、上下左右方向に伸びる平面１７ｃを有し、平面１７ｃに光源１１を含む光源ユニット１１Ａがネジ止め等により直接設けられている。複数の放熱フィン１７ｂは、台座１７ａから後方で、前後上下方向に伸びる平板となっている。
【００１５】
第２ユニット２０は、主として光源２１と、シリンドリカルレンズ２２と、ヒートシンク２３とを備えている。光源２１は、光を出射するものであり、例えば半導体発光素子が用いられる。シリンドリカルレンズ２２は、光源２１からの光を、水平面に対して略平行な平行光として前方に透過するものである。
【００１６】
ヒートシンク２３は、第１ユニット１０のヒートシンク１７と同様の構成であって、光源２１からの熱を放熱する金属部材である。このヒートシンク２３は、台座２３ａと複数の放熱フィン２３ｂとを備えている。台座２３ａは、上下左右方向に伸びると平面２３ｃを有し、平面２３ｃに光源２１を含む光源ユニット２１Ａがネジ止め等により直接設けられる。複数の放熱フィン２３ｂは、台座２３ａの後方で、前後上下方向に伸びる平板となっている。
【００１７】
図３は、第１ユニット１０のヒートシンク１７と第２ユニット２０のヒートシンク２３との固定構造を示す分解斜視図である。図３に示すように、車両用灯具１は、円柱状の金属部材である金属ピン４０を備え、金属ピン４０によって第１ユニット１０と第２ユニット２０とが接続される構造となっている。
【００１８】
具体的にそれぞれのヒートシンク１７，２３は、金属ピン４０が圧入される圧入孔１７ｄ，２３ｄを有している。圧入孔１７ｄ，２３ｄは、一対の放熱フィン１７ｂ，２３ｂの基部側を埋めるようにして形成され、後方側が開放されたＣ形状の孔である。また、圧入孔１７ｄ，２３ｄは、各ヒートシンク１７，２３の上端から下端まで上下方向に貫通して形成されている。さらに、圧入孔１７ｄ，２３ｄは、金属ピン４０の直径よりもやや小さく形成されており、両ヒートシンク１７，２３は、金属ピン４０が圧入孔１７ｄ，２３ｄに圧入されることにより上下方向に重なって固定される構造となっている。特に、金属ピン４０は、ヒートシンク１７，２３と同質部材によって形成されている。すなわち、ヒートシンク１７，２３がアルミにより構成されている場合、金属ピン４０についてもアルミにより構成されることとなる。なお、同質部材とは、基本的に同じ元素により構成される部材をいい、その他の不純物等の量が全く同じでも多少異なっていてもよい。
【００１９】
次に、図１及び図３を参照する。図１及び図３に示すように、車両用灯具１はさらにスイブル機構３０を備え、ヒートシンク１７，２３は回転軸孔１７ｅ，２３ｅを有している。回転軸孔１７ｅ，２３ｅは、圧入孔１７ｄ，２３ｄと同様に一対の放熱フィン１７ｂ，２３ｂの基部側を埋めるようにして形成され、後方側が開放されたＣ形状の孔であって、各ヒートシンク１７，２３の上端から下端まで上下方向に貫通して形成されている。
【００２０】
また、スイブル機構３０は、回転軸を中心として揺動するスイブル運動により、光の出射方向を左右方向（水平方向）に可変とするものであって、下軸となる駆動軸３１と、第１回転軸３２と、上軸３３と、第２回転軸３４とからなっている。駆動軸３１は外部からの電力供給によって上下方向を軸とし、軸周りに回転する動力を発生させるものである。この駆動軸３１は、第１ユニット１０のヒートシンク１７の下端に接して設けられる。第１回転軸３２は下端が駆動軸３１に接続される金属の棒状部材である。この第１回転軸３２は後方に突起部３２ａを有し、突起部３２ａがＣ形状の回転軸孔１７ｅの開放側に嵌り込むようになっている。
【００２１】
上軸３３は、車両用灯具１のハウジングに設けられた突起（図示せず）が嵌り込む凹部３３ａを上端に有し、下端が第２ユニット２０のヒートシンク２３の上端に接して設けられる部材である。第２回転軸３４は上端が上軸３３に接続された円柱状の部材である。この第２回転軸３４は、回転軸孔２３ｅに挿入されるようになっている。
【００２２】
このような構成であるため、駆動軸３１が軸周りに回転すると第１ユニット１０及び第２ユニット２０についても軸周りに回動し、光の出射方向が可変とされることとなる。また、駆動軸３１と上軸３３とは、回転軸３２，３４よりもやや拡径されており、２つのヒートシンク１７，２３の上端及び下端を抑える抑え部材として機能する。
【００２３】
次に、本実施形態に係る車両用灯具１の作用について説明する。図１に示す車両用灯具１において光源１１，２１から光が出射されたとする。これにより、熱が発生する。ここで、光源１１，２１はヒートシンク１７，２３の台座１７ａ，２３ａに設置されているため、熱は比較的早くにヒートシンク１７，２３に伝わる。そして、熱は放熱フィン１７ｂ，２３ｂに伝達し、放熱フィン１７ｂ，２３ｂから放熱される。
【００２４】
ここで、熱は上方に移動する。このため、特許文献１及び特許文献２に記載される車両用灯具では、放熱フィンが下方に向いて伸びていることから、放出された熱がヒートシンク内にこもってしまう。ところが、本実施形態に係るヒートシンク１７，２３は、台座１７ａ，２３ａは、上下左右方向に伸びる平面１７ｃ，２３ｃを有する板材であって、複数の放熱フィン１７ｂ，２３ｂは、前後上下方向に伸びる平板によって構成されている。このような構成であるため、放熱フィン１７ｂ，２３ｂから放出された熱は、台座１７ａ，２３ａや放熱フィン１７ｂ，２３ｂによって遮られることなく、上方から好適に放出されることとなる。よって、放熱性能が高められることとなる。
【００２５】
さらに、金属ピン４０がヒートシンク１７，２３と同質部材であるため、第１ユニット１０のヒートシンク１７と第２ユニット２０のヒートシンク２３との間で、熱伝達がスムーズとなる。このため、一方のヒートシンク１７，２３の放熱量が多く、他方のヒートシンク１７，２３の放熱量が少ない場合などには、双方のヒートシンク１７，２３の放熱量を平均化して、好適に放熱することとなる。
【００２６】
なお、図１から図３に示す例では、台座１７ａ，２３ａは上下左右方向に伸びる平面１７ｃ，２３ｃを有する板材であって、複数の放熱フィン１７ｂ，２３ｂは前後上下方向に伸びる平板である。しかし、これに限らず、放出した熱を上方へ逃がす熱放出構造となっていれば、台座１７ａ，２３ａ及び複数の放熱フィン１７ｂ，２３ｂは、他の形態であってもよい。例えば、図１から図３に示す例において、複数の放熱フィン１７ｂ，２３ｂは、台座１７ａ，２３ａから後方に伸びているが、これに限らず、右後方及び左後方に伸びていてもよい。また、複数の放熱フィン１７ｂ，２３ｂは、前後左右方向に伸びる平板であって、後方側がやや上方に傾く形状であってもよい。さらに、台座１７ａ，２３ａは、上方側がやや前方に傾く形状であってもよいし、上方側がやや後方に傾く形状であってもよい。
【００２７】
次に、本実施形態に係る第１ユニットと第２ユニット２０との組み立て工程について説明する。第１ユニット１０と第２ユニット２０とを完成させた後、作業者は、まず、第１ユニット１０の圧入孔１７ｄに金属ピン４０を差し込む。次に、作業者は、第２ユニット２０の圧入孔２３ｄを金属ピン４０の位置に合わせ、上方から第２ユニット２０を押し込む。これにより、溶接等の工程を経ることなく、第１ユニット１０と第２ユニット２０とを接続することができる。特に、第２ユニット２０のヒートシンク２３は金属部材であるため、一度金属ピン４０によって接続されると、ヒートシンク２３の重みによって容易に外れてしまうことない。すなわち、車両走行時における振動によっても容易に外れることなく、両者の接続状態を維持することとなる。
【００２８】
以上のように、第１ユニット１０と第２ユニット２０とを接続した後、作業者は、第１回転軸３２を第１ユニット１０の回転軸孔１７ｅに嵌め込むと共に、第２回転軸３４を第２ユニットの回転軸孔２３ｅに嵌め込む。そして、これらをハウジングに組み付ける。これにより、駆動軸３１と上軸３３とがハウジングによって挟持され、駆動軸３１と上軸３３とが抑え部材としての機能を発揮し、接続したヒートシンク１７，２３が一層外れ難くなる。
【００２９】
このようにして、本実施形態に係る車両用灯具１によれば、光源１１，２１がヒートシンク１７，２３の台座１７ａ，２３ａに設けられているため、光源１１，２１と台座１７ａ，２３ａとの間に部材を介している場合と比較して軽量化を図ることができる。また、ヒートシンク１７，２３は、放出した熱を上方へ逃がす熱放出構造となっているため、放熱フィン１７ｂ，２３ｂによって放出された熱はスムーズに上方に逃げることとなり、ヒートシンク１７，２３内にこもることが防止され、放熱性が向上する。従って、軽量化を図ると共に、放熱性を向上させることができる。
【００３０】
また、台座１７ａ，２３ａは、少なくとも上下方向を含む平面を有する板材であって、複数の放熱フィン１７ｂ，２３ｂは、少なくとも上下方向に伸びる平板によって構成されている。このように、両者が上下方向に伸びることにより、両者又は一方が斜め上方等に伸びる場合と比較して、熱が上方に逃げやすくなり、一層放熱性を向上させることができる。
【００３１】
また、ヒートシンク１７，２３同士を金属ピン４０により固定している。このため、溶接等の工程を経ることなく、両者を接続することができる。特に、第２ユニット２０のヒートシンク２３は金属部材であるため、一度金属ピン４０によって接続されると、ヒートシンク２３の重みによって容易に外れてしまうことなく、両者の接続状態を維持することができる。
【００３２】
また、金属ピン４０がヒートシンク１７，２３と同質部材であるため、ヒートシンク１７，２３間で、熱伝達がスムーズとなり、一方のヒートシンク１７，２３の放熱量が多く、他方のヒートシンク１７，２３の放熱量が少ない場合などには、双方のヒートシンク１７，２３の放熱量を平均化して、好適に放熱することとなる。
【００３３】
また、スイブル機構３０の駆動軸３１と上軸３３が抑え部材としての機能を発揮するため、接続したヒートシンク１７，２３を一層外れ難くすることができる。
【００３４】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態では、圧入孔１６は金属ピン４０よりも縮径されているが、これに限らず、同じ経であってもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、金属ピン４０が双方のヒートシンク１７，２３と別体となっていたが、これに限らず、金属ピン４０が一方のヒートシンク１７，２３に一体的に設けられ、他方のヒートシンク１７，２３のみに圧入孔１７ｄ，２３ｄがあってもよい。また、圧入孔１７ｄ，２３ｄは、ヒートシンク１７，２３を上下方向に貫通しているが、これに限らず、貫通していない構成であってもよい。
【００３６】
また、金属ピン４０は２つのヒートシンク１７，２３を接続しているが、これに限らず、３つ以上のヒートシンク１７，２３を接続してもよい。同様に、スイブル機構３０も３つ以上のヒートシンク１７，２３をスイブルさせるように設けられていてもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、光源１１から出射された光を第１リフレクタ１２により上方へ反射し、反射された光を第２リフレクタ１３により前方に向けて出射する縦型反射構造の灯具を説明したが、これに限らず、光源からの光を左方向又は右方向へ反射した後に、前方に向けて反射する横型反射構造の灯具であってもよい。
【００３８】
また、本実施形態において、スイブル機構３０の第１回転軸３２と第２回転軸３４とが別体となっているが、これに限らず、一体となっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態に係る車両用灯具の斜視図である。
【図２】図１に示した車両用灯具のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】第１ユニットのヒートシンクと第２ユニットのヒートシンクとの固定構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  灯具ユニット
１０  第１ユニット
２０  第２ユニット
１１，２１  光源
１２  第１リフレクタ
１３  第２リフレクタ
１４  シェード
１５  レンズ
１６  遮断板
１７，２３  ヒートシンク
１７ｂ，２３ｂ  台座
１７ｃ，２３ｃ  放熱フィン
１７ｄ，２３ｄ  圧入孔
１７ｅ，２３ｅ  回転軸孔
３０  スイブル機構
３１  駆動軸
３２  第１回転軸
３３  上軸
３４  第２回転軸
４０  金属ピン
【図１】
2010021087.tif 000003
【図２】
2010021087.tif 000004
【図３】
2010021087.tif 000005