(57)【要約】【課題】所要のエイミング機能を確保しつつ、高い放熱性を確保することができる車両用灯具の放熱構造を提供すること。【解決手段】ハウジング１とその開口部を覆うレンズによって画成された灯室内に、ＬＥＤ（半導体発光素子）４を光源とする光源ユニット２を収容するとともに、該光源ユニット２をエイミング機構によって前記ハウジング１に位置調整可能に支持して成る車両用灯具の放熱構造として、前記光源ユニット２と前記ハウジング１とを、摺動機構を備えた伝熱部材によって接続する構成を採用する。例えば、前記エイミング機構を３本のエイミングボルトで構成し、前記伝熱部材を前記エイミングボルトと同様の複数の放熱用ボルト９を含んで構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングとその開口部を覆うレンズによって画成された灯室内に、半導体発光素子を光源とする光源ユニットを収容するとともに、該光源ユニットをエイミング機構によって前記ハウジングに位置調整可能に支持して成る車両用灯具の放熱構造であって、
前記光源ユニットと前記ハウジングとを、摺動機構を備えた伝熱部材によって接続したことを特徴とする車両用灯具の放熱構造。
【請求項２】
前記エイミング機構を複数本のエイミングボルトで構成し、前記伝熱部材を前記エイミングボルトと同様の複数の放熱用ボルトを含んで構成したことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具の放熱構造。
【請求項３】
前記光源ユニットを支持するブラケットの背面に複数の中空ボスを突設し、該中空ボスの内部に前記放熱用ボルトの一端を摺動可能に嵌合することによって前記摺動機構を構成したことを特徴とする請求項２記載の車両用灯具の放熱構造。
【請求項４】
前記放熱用ボルトの一端にナットを螺着し、該ナットと前記中空ボスとの嵌合部に熱伝導性潤滑剤を介在させたことを特徴とする請求項３載の車両用灯具の放熱構造。
【請求項５】
前記ブラケットにヒートシンクを設けたこと特徴とする請求項３又は４記載の車両用灯具の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子を光源とする光源ユニットとその照射位置を調整するためのエイミング機構を備えた車両用灯具の放熱構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前照灯等の車両用灯具は、ハウジングとその開口部を覆うレンズによって画成された灯室内に少なくとも光源を収容して構成されるが、近年、視認性やデザイン性の観点から光源にＬＥＤ等の半導体発光素子を採用するものが実用化されている。
【０００３】
ところが、半導体発光素子は、従来のハロゲンランプやＨＩＤランプ等と違って発熱量が大きく、適切な放熱構造を具備しなければ過熱によって明るさの低下や劣化の促進を招くという問題が発生する。
【０００４】
又、前照灯は、これを車体に取り付けた後に照射位置を微調整（エイミング）する必要があり、そのためのエイミング機構が備えられている。ここで、エイミング機構を備えた前照灯の一例を図６〜図８に示す。
【０００５】
即ち、図６は従来の前照灯の光源ユニット部分の正面側斜視図、図７は同車両用用灯具の光源ユニット部分の側面図、図８は図７のＢ部拡大断面図であり、前照灯は、ハウジング１０１とその前面開口部を覆う不図示のレンズによって画成された灯室内に光源ユニット１０２を収容して構成されている。
【０００６】
上記光源ユニット１０２は、基板１０３上に実装されたＬＥＤ１０４を光源とするものであって、金属製のブラケット１０５の矩形平板状の本体部１０５Ａから前方に向かって略水平に突出する支持部１０５Ｂ上に配置されている。そして、この光源ユニット１０２は、その照射位置を微調整するためのエイミング機構によってハウジング１０１に対して垂直及び水平方向に回動可能に支持されており、エイミング機構は３本のエイミングボルト１０６，１０７，１０８によって構成されている。
【０００７】
ここで、ブラケット１０５とこれに配置された光源ユニット１０２は、１本のエイミングボルト１０７の接続部を支点Ｐとして上下及び左右に回動可能に支持されており、エイミングボルト１０７の先端は、図８に示すようにボールジョイント１１３によってブラケット１０５に接続されている。
【０００８】
而して、当該前照灯を車体に取り付けた後、エイミングボルト１０８を回せば、ブラケット１０５と光源ユニット１０２が支点Ｐを中心として上下に回動して光源ユニット１０２の照射位置が垂直方向に微調整され、エイミングボルト１０６を回せば、ブラケット１０５と光源ユニット１０２が支点Ｐを中心として左右に回動して光源ユニット１０２の照射位置が水平方向に微調整される。
【０００９】
斯かる前照灯においては、光源ユニット１０２が発生する熱は、ブラケット１０５を３本のエイミングボルト１０６〜１０８を経てハウジング１０１に伝導し、ハウジング１０１から大気中に放熱されるが、３本のエイミングボルト１０６〜１０８を伝導する熱量は小さく、十分な放熱を期待することができない。
【００１０】
そこで、特許文献１には、図９に示すような車両用灯具２０１が提案されている。
【００１１】
即ち、図９は特許文献１において提案された車両用灯具の側断面図であり、図示の車両用灯具２０１においては、灯室２０２外に位置する放熱フィン２０３ａを備えた放熱部材（ヒートシンク）２０３を設け、光源ユニット２０４，２０５を支持するブラケット２０６に内蔵されたヒートパイプ２０７を、伝熱部材で構成された球状凸部と球状凹部とを嵌合させて成る関節可動伝熱部材２０８を介して前記放熱部材２０３に接続する構成が採用されている。このような構成によれば、光源ユニット２０４，２０５において発生した熱が、ヒートパイプ２０７内を上昇して関節可動伝熱部材２０８を経て灯室１０２の外側に配置された放熱部材２０３の放熱フィン２０３ａから外部に放熱されるため、高い放熱性が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−０８７７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１において提案された図９に示す車両用灯具２０１においては、ボールジョイントを備えたヒートパイプ２０７を複数本組み合わせる必要がある他、ブラケット２０６にヒートパイプ２０７を嵌合させる必要があるため、製造が困難であるとともに、コストアップを免れないという問題がある。
【００１４】
又、ヒートパイプ２０７によって熱輸送した先には、放熱部材２０３が別途必要となり、部品点数の増加と構造の複雑化及びコストアップを招くという問題がある。因みに、放熱部材２０３を設けない場合には、ハウジング２０９及び周囲空気への伝熱面積はヒートパイプ２０７の断面積のみとなって非常に小さくなってしまう。
【００１５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、所要のエイミング機能を確保しつつ、高い放熱性を確保することができる車両用灯具の放熱構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ハウジングとその開口部を覆うレンズによって画成された灯室内に、半導体発光素子を光源とする光源ユニットを収容するとともに、該光源ユニットをエイミング機構によって前記ハウジングに位置調整可能に支持して成る車両用灯具の放熱構造であって、前記光源ユニットと前記ハウジングとを、摺動機構を備えた伝熱部材によって接続したことを特徴とする。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記エイミング機構を複数本のエイミングボルトで構成し、前記伝熱部材を前記エイミングボルトと同様の複数の放熱用ボルトを含んで構成したことを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記光源ユニットを支持するブラケットの背面に複数の中空ボスを突設し、該中空ボスの内部に前記放熱用ボルトの一端を摺動可能に嵌合することによって前記摺動機構を構成したことを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記放熱用ボルトの一端にナットを螺着し、該ナットと前記中空ボスとの嵌合部に熱伝導性潤滑剤を介在させたことを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の発明において、前記ブラケットにヒートシンクを設けたこと特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の発明によれば、光源ユニットとハウジングとを、摺動機構を備えた伝熱部材によって接続したため、ハウジングへの伝熱面積が伝熱部材によって増大し、光源ユニットからハウジングへの効果的な熱伝導が促進される。そして、伝熱部材の摺動機構によって光源ユニットの回動が許容されるため、光源ユニットの照射位置を微調整するエイミング機能が具備される。この結果、所要のエイミング機能を確保しつつ、高い放熱性を確保することができ、光源ユニットの温度上昇を抑えることができる。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、エイミング機構を３本のエイミングボルトで構成し、伝熱部材をエイミングボルトと同様の複数の放熱用ボルトを含んで構成したため、伝熱部材に既存のエイミングボルトを共用することができ、コストを低く抑えることができる。
【００２３】
請求項３記載の発明によれば、光源ユニットを支持するブラケットの背面に突設された複数の中空ボスの内部に放熱用ボルトの一端を摺動可能に嵌合することによって摺動機構を構成したため、ブラケットのハウジングに対する回動が可能となり、該ブラケットに指示された光源ユニットの照射位置を微調整するエイミング機能が確保される。
【００２４】
請求項４記載の発明によれば、放熱用ボルトの一端に螺着されたナットと中空ボスとの嵌合部に熱伝導性潤滑剤を介在させたため、中空ボス内でのナットの摺動が円滑になされて所要のエイミングが可能となるとともに、中空ボスからナットへの伝熱が促進されてハウジングへの熱伝導が効率良くなされる。
【００２５】
請求項５記載の発明によれば、放熱用ボルトによるハウジングへの熱伝導に加えて、ブラケットに設けられたヒートシンクからの放熱による灯室内の空気の自然対流によって放熱効果が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車両用灯具の放熱構造を示す背面側斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る車両用灯具の放熱構造を示す側面図である。
【図３】図２のＡ部拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る車両用灯具の放熱構造を示す背面側斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る車両用灯具の放熱構造を示すブラケットの背面側斜視図である。
【図６】従来の車両用灯具の光源ユニット部分の正面側斜視図である。
【図７】従来の車両用灯具の光源ユニット部分の側面図である。
【図８】図７のＢ部拡大断面図である。
【図９】特許文献１において提案された車両用灯具の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２８】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る車両用灯具の放熱構造を示す背面側斜視図、図２は同車両用灯具の放熱構造を示す側面図、図３は図２のＡ部拡大断面図である。
【００２９】
本実施の形態に係る車両用灯具は、車両の前部左右に配置される前照灯であって、この前照灯は、ハウジング１とその前面開口部を覆う不図示のレンズによって画成された灯室内に図２に示す光源ユニット２を収容して構成されている。尚、本実施の形態では、ハウジング１は光不透過性の熱伝導樹脂によって一体成形されている。
【００３０】
上記光源ユニット２は、基板３上に実装されたＬＥＤ４を光源とするものであって、金属製のブラケット５の矩形平板状の本体部５Ａから前方に向かって略水平に突出する支持部５Ｂ上に配置されている。そして、この光源ユニット２は、その照射位置を微調整するためのエイミング機構によってハウジング１に対して垂直及び水平方向に回動可能に支持されており、エイミング機構は３本のエイミングボルト６，７，８によって構成されている。尚、本実施の形態では、基板３はアルミベース基板で構成され、ＬＥＤ４には黄色蛍光体を含有する青色ＬＥＤが使用されている。又、ブラケット５の材質には、ＨＴ−１（ダイカスト用高熱伝導合金）が使用されている。
【００３１】
ここで、ブラケット５とこれに配置された光源ユニット２は、１本のエイミングボルト７の接続部を支点Ｐとして上下及び左右に回動可能に支持されており、エイミングボルト７の先端は、従来と同様の構造（図８に示すボールジョイント１１３）によってブラケット５に接続されている。
【００３２】
而して、当該前照灯を車体に取り付けた後、エイミングボルト８を回せば、ブラケット５と光源ユニット２が支点Ｐを中心として上下に回動して光源ユニット２の照射位置が垂直方向に微調整され、エイミングボルト６を回せば、ブラケット５と光源ユニット２が支点Ｐを中心として左右に回動して光源ユニット２の照射位置が水平方向に微調整される。
【００３３】
ところで、本実施の形態では、光源ユニット２とハウジング１とは、摺動機構を備えた伝熱部材である複数本の放熱用ボルト９によって接続されている。尚、本実施の形態では、放熱用ボルト９には前記エイミングボルト６〜７が共用されている。
【００３４】
上記放熱用ボルト９の後端はハウジング１に固定されており、ハウジング１から前方に向かって水平に延びる放熱用ボルト９の先端部には、図３に示すようにナット１０が螺着されている。
【００３５】
他方、ブラケットの背面５には、放熱用ボルト９と同数（本実施の形態では１５）の六角筒状の中空ボス５ａが後方（図２の右方）に向かって一体に突設されている。そして、図３に示すように、ブラケット５に突設された各中空ボス５ａの内部には各放熱用ボルト９の先端部に螺着された前記ナット（六角ナット）１０が摺動可能に嵌合しており、中空ボス５ａとその内部に嵌合するナット１０によって放熱用ボルト９の前記摺動機構が構成されている。ここで、摺動機構を構成するブラケット５の中空ボス５ａとナット１０との嵌合部には、図３に示すように熱伝導性潤滑剤１１が介在している。尚、本実施の形態では、各放熱用ボルト９は鉄系材料で構成されており、その表面にはユニクロームめっきが施されている。
【００３６】
ところで、ブラケット５の中空ボス５ａの深さとナット１０の長さは、ブラケット５の可動範囲を確保することができる範囲において可能な限り長い方が伝熱面積の観点から好ましい。本実施の形態では、中空ボス５ａの深さは２５ｍｍ、ナット１０の長さは２０ｍｍ程度に設定されている。
【００３７】
而して、本実施の形態に係る前照灯において、光源ユニット２のＬＥＤ４に通電されて該ＬＥＤ４が発光すると、その光は不図示のレンズを通過して車両前方へと出射するが、ＬＥＤ４の発光に伴って光源ユニット２には熱が発生する。そして、この熱は、ブラケット５から３本のエイミングボルト６〜８及び１５本の放熱用ボルト９を経てハウジング１へと伝導し、ハウジング１から外部へと放熱される。
【００３８】
ところで、本実施の形態では、光源ユニット２とハウジング１とを、摺動機構を備えた伝熱部材である複数の放熱用ボルト９によって接続したため、ハウジング１への伝熱面積が複数の放熱用ボルト９によって増大し、光源ユニット２からハウジング１への効果的な熱伝導が促進される。そして、ブラケット５の中空ボス５ａとその内部に摺動可能に嵌合するナット１０によって構成される摺動機構によって光源ユニット２の回動が許容されるため、該光源ユニット２の照射位置を微調整するエイミング機能が確保される。この結果、本実施の形態によれば、所要のエイミング機能を確保しつつ、高い放熱性を確保することができ、光源ユニット２の温度上昇を抑えることができるという効果が得られる。尚、本実施の形態では、ＬＥＤ４のジャンクション温度ベースで約１５０℃から約１４０℃と１０℃程度の温度低減効果を得ることができた。
【００３９】
又、本実施の形態では、エイミング機構を３本のエイミングボルト６〜８で構成し、伝熱部材をエイミングボルト６〜８と同様の複数の放熱用ボルト９を含んで構成したため、伝熱部材である放熱用ボルト９に既存のエイミングボルト６〜８を共用することができ、コストを低く抑えることができる。
【００４０】
更に、本実施の形態では、放熱用ボルト９の一端に螺着されたナット１０とブラケット５の中空ボス５ａとの嵌合部に熱伝導性潤滑剤１１を介在させたため、中空ボス５ａ内でのナット１０の摺動が円滑になされて所要のエイミングが可能となるとともに、中空ボス５ａからナット１０への伝熱が促進されてハウジング１への熱伝導が一層効率良くなされるという効果が得られる。
【００４１】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図４に基づいて説明する。
【００４２】
図４は本発明の実施の形態２に係る車両用灯具の放熱構造を示す背面側斜視図であり、本図においては図１に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００４３】
本実施の形態では、前記実施の形態１と同数（１５本）の放熱用ボルト９の位置をブラケット５の本体部５Ａの背面中央部に集中して配置しており、これによれば実施の形態１に比べて熱源に近い位置から放熱用ボルト９を介してハウジング１へと熱伝導させることができる。尚、本実施の形態では、７〜８℃程度の温度低減効果を得ることができたが、ハウジング１に熱伝導率の高い金属板やグラファイトシート等を追加することによって更なる温度低減効果を見込むことができる。
【００４４】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図５に基づいて説明する。
【００４５】
図５は本発明の実施の形態３に係る車両用灯具の放熱構造を示すブラケットの背面側斜視図であり、本図に老いても図１に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００４６】
本実施の形態は、ブラケット５の背面に、複数の放熱フィン１２ａが形成されたヒートシンク１２を一体に設けたことを特徴としており、他の構成は前記実施の形態１のそれと同じである。
【００４７】
而して、本実施の形態によれば、複数の放熱用ボルト９によるハウジング１への熱伝導に加えて、ブラケット５に設けられたヒートシンク１２からの放熱による灯室内の空気の自然対流によって放熱効果が高められる。
【００４８】
尚、以上の実施の形態においては、ブラケット５に突設された中空ボス５ａの形状を一般的なナット形状に合わせて六角筒状としたが、その形状は任意であって、矩形筒状や円筒状としても良い。又、中空ボス５ａをブラケット５と一体に形成したが、中空ボス５ａは必ずしもブラケット５に一体に形成する必要はなく、別体の中空ボス５ａをブラケット５に接着又は溶接しても良い。ここで、ブラケット５にはリフレクタも含まれる。
【００４９】
又、以上の実施の形態では、放熱用ボルト９の本数を１５としたが、放熱用ボルト９の本数は、熱伝導性と総重量の２つの観点から最適に決定される。
【００５０】
更に、以上の実施の形態１〜３においては、エイミングボルトを計３本としたが、エイミングボルトの本数はこれに限らず複数あれば良い。例えば、上下方向のみ又は左右方向のみ調整可能とする場合は、エイミングボルトは２本（支点となるエイミングボルト＋１本のエイミングボルト）となる。
【符号の説明】
【００５１】
１      ハウジング
２      光源ユニット
３      基板
４      ＬＥＤ（半導体発光素子）
５      ブラケット
５Ａ    ブラケットの本体部
５Ｂ    ブラケットの支持部
５ａ    ブラケットの中空ボス
６〜８  エイミングボルト
９      放熱用ボルト
１０    ナット
１１    熱伝導性潤滑剤
１２    ヒートシンク
１２ａ  ヒートシンクの放熱フィン
Ｐ      支点
【図１】
2014041759.tif 000003
【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】
2014041759.tif 000009
【図８】
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【図９】
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