(57)【要約】【課題】前照灯において、樹脂部品や光源の温度上昇を抑制し、高温環境下においても前照灯としての性能を確保する。【解決手段】本発明に係る前照灯装置は、進行方向の前方を照射する光線を発する光源と、前記光線を入射する入射面を有し、前方に光線を投射する投射レンズと、前記投射レンズを保持する保持部材と、前記光源から生じる熱を拡散させる放熱器と、前記光源と前記投射レンズとの間に挟まれ、流入口と流出口とにより通じた放熱流路とを備え、前記流入口は、前記流路の下方に備えられ、前記流出口は、前記流路の上方に備えられ、前記入射面は、前記放熱流路の一部として流路を形成する。【選択図】  図３
2018041576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光線を発する光源と、
前記光線を入射する入射面を有し、前方に光線を投射する投射レンズと、
前記投射レンズを保持する保持部材と、
前記光源から生じる熱を拡散させる放熱器と、
前記光源と前記投射レンズとの間にある空間である放熱流路と
を備え、
前記放熱流路の流入口は、下方に備えられ、
前記放熱流路の流出口は、上方に備えられ、
前記投射レンズは、入射面側が前記放熱流路内に配置される
前照灯装置。
【請求項２】
前記光源と前記投射レンズとの間に位置し、前記光源からの光線を入射して前方へ集光し、前記投射レンズへ光線を出射する集光レンズをさらに備え、
前記集光レンズの全てまたはその一部が、前記放熱流路内に配置される
請求項１に記載の前照灯装置。
【請求項３】
前記流入口は、前記投射レンズ側の領域と前記光源側の領域とに分けられた複数の流入口を有する
請求項１又は２に記載の前照灯装置。
【請求項４】
前記流出口は、前記投射レンズ側の領域と前記光源側の領域とに分けられた複数の流出口を有する
請求項１から３のいずれか一項に記載の前照灯装置。
【請求項５】
前記放熱流路は、前記投射レンズ側の領域と前記光源側の領域とに分けられ、前記投射レンズ側の第１の流路と前記光源側の第２の流路とを有し、
前記第１の流路は、前記第１の流路の内の流体が流出する第１の流出口と前記第１の流路内に流体が流入する第１の流入口を有し、
前記第２の流路は、前記第２の流路の内の流体が流出する第２の流出口と前記第２の流路内に流体が流入する第２の流入口を有する
請求項１から４のいずれか一項に記載の前照灯装置。
【請求項６】
前記保持部材は、前記第１の流路と前記第２の流路とを隔てるように位置する
請求項５に記載の前照灯装置。
【請求項７】
前記光源と前記投射レンズとの間に、前記光線が通過できる開口部を備える遮蔽部材を有する
請求項５に記載の前照灯装置。
【請求項８】
前記遮蔽部材は、前記第１の流路と前記第２の流路とを隔てるように位置する
請求項７に記載の前照灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前照灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素（ＣＯ２）の排出と燃料の消費を抑えるといった環境への負荷を軽減する観点から、車両の省エネルギー化が望まれている。これに伴い、車両用前照灯装置（以下、前照灯）においても小型化、軽量化及び省電力化が求められている。そこで、前照灯の光源として、従来のハロゲンバルブ（ランプ光源）に比べて発光効率の高い半導体光源の採用が望まれている。「半導体光源」とは、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ））又はレーザーダイオード（ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ））などである。「前照灯」とは、輸送機械などに搭載し、操縦者の視認性と外部からの被視認性とを向上させるために使われる照明装置である。前照灯は、ヘッドランプ又はヘッドライトとも呼ばれる。
【０００３】
前照灯を構築する手段として、光源と、光源から出射された光を集光する集光レンズと、集光レンズから出射された光を入射面から入射して、入射された当該光を側面に形成された反射面で反射して出射面から出射する導光部品と、導光部品から出射された光を入射して拡大して出射する投射レンズとを備えるものがある。
【０００４】
前照灯は、道路交通規則等によって定められる所定の配光パターンを満たさなければならない。そのため、集光レンズ等の光学部品が精度良く配置されていないと、配光パターンを満たすことができなくなる場合がある。「配光」とは、光源の空間に対する光度分布をいう。つまり、光源から出る光の空間的分布である。さらに、光学部品は車載環境下としての熱や振動が加わっても前照灯としての性能を著しく低下させないように構成されていることが望ましい。
【０００５】
特に高温環境下では前照灯を構成する光学部品又はその保持部品などの樹脂部品の温度が上昇し、これに伴う性能低下が懸念される。また、ＬＥＤ発光時はＬＥＤから発生する熱の影響を樹脂部品が受け、より厳しい温度環境下に曝される。樹脂部品の温度が規定の耐熱温度を超えた場合、樹脂部品は変形、又は破壊が発生し易くなる。またＬＥＤの温度が上昇した場合、発光効率の低下によりＬＥＤから十分な光束が得られなくなる。その結果、所定の配光パターンが満たせず、前照灯としての性能が確保できなくなる。
【０００６】
このような高温環境下に対応でき前照灯としての性能低下を抑制する手段として、光源と放熱器との配置を最適化した放熱構造がある。特許文献１は、光源を下向きに配置し、放熱器のフィンを上方向に伸ばしたような構成のランプユニットについて記載している（例えば、特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−７６３７７（段落００１７、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１におけるランプユニットは、光源から発生した熱を外部に逃がす放熱構造であるが、光源と投射レンズとの間に空気の移動が可能な流路を設けていないため、光源及び投射レンズが高温となった場合の性能の確保が難しい。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、光源及び投射レンズを冷却するため、光源と投射レンズとの間に空気の移動が可能な流路を設けるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る前照灯装置は、光線を発する光源と、前記光線を入射する入射面を有し、前方に光線を投射する投射レンズと、前記投射レンズを保持する保持部材と、前記光源から生じる熱を拡散させる放熱器と、前記光源と前記投射レンズとの間にある空間である放熱流路とを備え、前記放熱流路の流入口は、下方に備えられ、前記放熱流路の流出口は、上方に備えられ、前記投射レンズは、入射面側が前記放熱流路内に配置される。
【発明の効果】
【００１１】
光源と投射レンズとの間に空気の移動が可能な放熱流路を設けることで投射レンズおよび光源の温度上昇を低減し、レンズ変形と光源性能の低下とを抑制する前照灯装置を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１００の分解斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１００の側方断面図である。
【図３】実施の形態１に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１００の斜視図である。
【図４】実施の形態１に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１００の側方断面図である。
【図５】実施の形態１に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１０１の側方断面図である。
【図６】実施の形態１に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１０２の分解斜視図である。
【図７】実施の形態１に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１０２の側方断面図である。
【図８】実施の形態１に係る前照灯装置の熱分布を説明するための説明図である。
【図９】実施の形態１に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１０３の分解斜視図である。
【図１０】実施の形態１に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１０３の側方断面図である。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る前照灯装置を用いる前照灯モジュール１００の前面分解斜視図である。図２は、前照灯モジュール１００を組み立てた状態の側方断面図である。図１及び図２における前照灯モジュール１００は、集光レンズ１、投射レンズ２、保持部材３、光源４及び放熱器５を備える。
【００１４】
説明を容易にするため、各図中にＸＹＺ直交座標軸を示す。以下の説明において、前照灯モジュール１００の前方を＋Ｚ軸方向とし、後方を−Ｚ軸方向とする。前方を向いて前照灯モジュール１００の左側を＋Ｘ軸方向とし、右側を−Ｘ軸方向とする。前照灯モジュール１００の上方向（空の方向）を＋Ｙ軸方向とし、前照灯モジュール１００の下方向（地面の方向）を−Ｙ軸方向とする。前方を向いて、Ｚ軸を中心軸として、時計回りを＋ＲＺ方向とし、反時計回りを−ＲＺ方向とする。また、前照灯モジュール１００を右側（−Ｘ軸方向）から左側（＋Ｘ軸方向）を見て、Ｘ軸を中心軸として、時計回りを＋ＲＸ方向とし、反時計回りを−ＲＸ方向とする。また、前照灯モジュール１００を下側（−Ｙ軸方向）から上側（＋Ｙ軸方向）を見て、Ｙ軸を中心軸として、時計回りを＋ＲＹ方向とし、反時計回りを−ＲＹ方向とする。
【００１５】
光源４は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、エレクトロルミネッセンス素子又はレーザーダイオード等を用いることができる。以下の説明では、光源４が発光ダイオードであるとして説明する。光源４は、光源４が発する熱を外部へ逃がすための放熱器５を備えている。言いかえれば、放熱器５２０は、光源４が発する熱を拡散させるものである。光源４は、位置決め穴４０１ａと４０１ｂとを有する。位置決め穴４０１ａと４０１ｂとは、光源の平面方向に対して垂直な穴である。放熱器５は、光源４が取付くベース面５０２を有する。ベース面は、Ｘ−Ｙ平面に対して＋ＲＸ方向に回転した面である。また、放熱器５は、位置決めピン５０１ａと５０１ｂとを有する。位置決めピン５０１ａと５０１ｂとは、ベース面５０２に対して垂直な軸上にある。また、放熱器５は、位置決めピン５０１ｃと位置決め溝５０３とを有する。位置決めピン５０１ｃは、放熱器５の＋Ｚ軸方向の面に位置しかつ−Ｙ軸側に備えられる、＋Ｚ軸方向に平行な軸上にある。位置決め溝５０３は、放熱器５の＋Ｚ軸方向の面に位置しかつ＋Ｙ軸側に備えられる、＋Ｚ軸方向に伸びる溝である。
【００１６】
集光レンズ１は、光源４から出射された光（投射光）を集光するレンズである。集光レンズ１は、光源４から出射された光のうち、出射角の小さい光線を集光レンズ１の光軸付近の屈折部１１０で屈折して集光する。集光レンズ１は、光源４から出射された光のうち、出射角の大きい光線を集光レンズ１の周辺付近の反射部１２０で反射して集光する。それぞれの光線は、集光レンズ１の前方（＋Ｚ軸方向）の任意の位置に集光される。なお、集光レンズ１は、上述の構成に限るものではない。しかし、大きな発散角を有するＬＥＤ光源を用いる場合には、上述の構成を有する集光レンズを用いることで、小型で効率良く光を集光することができる。
【００１７】
集光レンズ１は、位置決め穴１０４ａと１０４ｂとを有する。放熱器５の位置決めピン５０１ａが光源の位置決め穴４０１ａと集光レンズの位置決め穴１０４ａとに挿入され、さらに、放熱器５の位置決めピン５０１ｂが光源４の位置決め穴４０１ｂと集光レンズの位置決め穴１０４ｂとに挿入される。これにより放熱器５に対して、光源４と集光レンズ１とが位置決めされる。光源４は、集光レンズ１と放熱器５とに挟まれるようにして、集光レンズ１と共に放熱器５に固定される。集光レンズ１および光源４を放熱器５に位置決めおよび固定する手段はこれに限らない。例えば、光源４と集光レンズ１とをそれぞれ別々に放熱器５へ位置決め及び固定することもできる。また、光源４を集光レンズ１に位置決め及び固定した後、集光レンズ１を放熱器５へ固定することもできる。図１では、放熱器５は、８枚の放熱フィンを有している。しかし、放熱フィンの形状又は構造はこれに限られない。
【００１８】
投射レンズ２は、集光レンズ１から出射された光を透過して前方（＋Ｚ軸方向）に投射する。投射レンズ２は、集光レンズ１の前方側（＋Ｚ軸方向）に配置されている。投射レンズ２は、位置決めピン２０１ａと２０１ｂとを有する。位置決めピン２０１ａは、投射レンズ２の−Ｘ軸方向に設けられたＸ−Ｙ平面に伸びるリブ２０２ａ上に位置し、Ｚ軸と平行な軸上にある。位置決めピン２０１ｂは、投射レンズ２の＋Ｘ軸方向に設けられたＸ−Ｙ平面に伸びるリブ２０２ｂ上に位置し、Ｚ軸と平行な軸上にある。
【００１９】
保持部材３は、位置決め穴３０１ａと３０１ｂとを有する。位置決め穴３０１ａは、保持部材の−Ｘ軸方向に設けられたＸ−Ｙ平面に伸びるリブ３０２ａ上に位置し、Ｚ軸と平行な穴である。リブ３０２ａは、保持部材３の＋Ｚ軸方向の端部に位置する。位置決め穴３０１ｂは、保持部材３の＋Ｘ軸方向に設けられたＸ−Ｙ平面に伸びるリブ３０２ｂ上に位置し、Ｚ軸と平行な穴である。リブ３０２ｂは、保持部材３の＋Ｚ軸方向の端部に位置する。また、保持部材３は、位置決め穴３０１ｃと位置決めボス３０３とを有する。位置決め穴３０１ｃは、保持部材３の−Ｚ軸方向の面に位置しかつ−Ｙ軸側に備えられる、＋Ｚ軸方向に平行な穴である。位置決めボス３０３は、保持部材３の＋Ｙ軸側に備えられる、＋Ｚ軸方向に伸びるボスである。
【００２０】
投射レンズ２の位置決めピン２０１ａは、保持部材３の位置決め穴３０１ａに挿入され、さらに、投射レンズ２の位置決めピン２０１ｂは、保持部材３の位置決め穴３０１ｂに挿入される。また、投射レンズ２のリブ２０２ａは、保持部材３のリブ３０１ａに接し、さらに、投射レンズ２のリブ２０２ｂは、保持部材３のリブ３０１ｂに接する。これにより保持部材３に対して投射レンズ２が位置決めされる。投射レンズ２と保持部材３とを固定する手段は、ねじ留め、若しくはばねによる押し当て、又は接着など用いて固定することができ、限定されるものではない。また、投射レンズ２と保持部材３とを位置決めおよび固定する手段は、これに限らない。投射レンズ２が保持部材３に取り付いた際、保持部材３と重なる投射レンズ２の±Ｙ軸方向および−Ｚ軸方向の面と、保持部材３との間に隙間が形成され放熱用の流路が構成される。
【００２１】
保持部材３の位置決めピン３０１ｃは、放熱器５の位置決め穴５０１ｃに挿入され、さらに、保持部材３の位置決めボス３０３は放熱器５の位置決め溝５０３に挿入される。また、保持部材３の位置決めピン３０１ｃが設けられた−Ｚ軸方向の面と、放熱器５の位置決めピン５０１ｃが設けられた＋Ｚ軸方向の面とが接し、保持部材３の位置決めボス３０３が設けられた−Ｚ軸方向の面と、放熱器５の位置決め溝５０３が設けられた＋Ｚ軸方向の面とが接する。これにより放熱器５に対して保持部材３が位置決めされる。放熱器５と保持部材３とを固定する手段は、ねじ留め、若しくはばねによる押し当て、又は接着など用いて固定することができ、限定されるものではない。また、放熱器５と保持部材３とを位置決めおよび固定する手段は、これに限らない。
【００２２】
図３は、実施の形態１に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１００の斜視図である。図４は、実施の形態１に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１００の側方断面図である。図４は、前照灯モジュール１００の中央位置から−Ｘ軸方向にオフセットさせた位置での断面図である。図３及び図４における前照灯モジュール１００は、集光レンズ１、投射レンズ２、保持部材３、光源４及び放熱器５を備える。
【００２３】
光源４を発光させた際、光源４の発熱により前照灯モジュール１００を構成する樹脂部品の温度が上がる。高温環境下においてはさらに樹脂温度が上昇し、各樹脂部品温度が耐熱温度を超える場合がある。このような環境下で集光レンズ１、又は投射レンズ２などの光学部品に樹脂材料を用いた場合には、レンズ面が変形し所定の配光パターンが得られなくなる。特に集光レンズ１又は投射レンズ２の−Ｚ軸側付近は、発熱源となる光源４又は放熱器５に近いため、より高い温度になる。
【００２４】
前照灯モジュール１００は、空気が流入する流入口６を有する。流入口６は、保持部材３と投射レンズ２とに挟まれた領域であり、前照灯モジュール１００の−Ｙ軸側の下端付近に位置する。また、前照灯モジュール１００は、空気が流出する流出口７を有する。流出口７は、保持部材３と投射レンズ２とに挟まれた領域であり、前照灯モジュール１００の＋Ｚ軸側に向いている。言いかえれば、放熱流路の流入口は、下方に備えられ、放熱流路の流出口は、上方に備えられる。流入口６と流出口７とは放熱流路８で通じており、流入口６から流入した空気が、保持部材３と投射レンズ２とに挟まれた領域内を、集光レンズ１又は投射レンズ２の熱を奪いながら移動し、流出口７から流出する。放熱流路８は、保持部材３および集光レンズ１の出射面と投射レンズ２とに挟まれた空間的な領域である。また、放熱流路８は、＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側が保持部材３によって囲まれた空間となっている。さらに、放熱流路８は、第１の流路である。また、流入口６は、第１の流入口である。また、流出口７は、第１の流出口である。
【００２５】
図８は、実施の形態１に係る前照灯装置の熱分布の概略を説明するための説明図である。図８における前照灯モジュール１００は、形状や部材の構成などの詳細は省略されている。前照灯モジュール１００は、投射レンズ２、光源４及び放熱器５を備え、外部にライトケース１０００を備えている。ライトケース１０００は、車体１００１に固定されている。ライトケース１０００の内部は、外部とは空気の流れが殆どない閉鎖された空間である。また、前照灯モジュール１００は、流入口６、流出口７及び放熱流路８を有している。投射レンズ２の前方（＋Ｚ軸側）下部付近（−Ｙ軸側）の領域Ａは、放熱器５から離れているため比較的空気の温度が低い。一方、放熱器５の周辺付近の領域Ｂは、放熱器５より放射される熱により、空気の温度が高い。光源４の周辺も光源４が発する熱により空気の温度が高い。また、投射レンズ２の光源４からの光が入射する部分も、温度が上昇する。上記の熱分布により、光源４と投射レンズ２とに挟まれた温度の高い領域と、空気の温度が低い領域Ａとの間で空気の移動が生じる。温度の高い空気は上昇するため、矢印で示すように、＋Ｙ軸方向へ空気が移動するような放熱流路内の対流が生じることになる。
【００２６】
これにより保持部材３と投射レンズ２とに挟まれる空気は、放熱流路８内を経て流出口７から出ていくとともに、流入口６から温められていない新たな空気を取り込むことができる。この対流により、投射レンズ２における光源４からの光が入射する部分は、光源４の発熱による熱の影響を受け難くなる。
【００２７】
また前記の通り、前照灯モジュール１００の＋Ｚ軸側付近の空気温度は、前照灯モジュール１００の−Ｚ軸側付近の空気温度に比べ低くなる。従って、流入口６へは温度の低い空気が入りやすくなり、このことにより放熱流体８内空気の温度上昇を抑制するような効果を得ることができる。
【００２８】
図３及び図４における前照灯モジュール１００は、空気が流入する流入口９を有する。流入口９は、保持部材３と放熱器５とに挟まれた領域であり、前照灯モジュール１００の下端付近に位置する。また、前照灯モジュール１００は、空気が流出する流出口１０ａ，１０ｂを有する。流出口１０ａ，１０ｂは、保持部材３と放熱器５とに挟まれた領域であり、前照灯モジュール１００の上側（＋Ｙ軸方向）及び前側（＋Ｚ軸方向）に向いている。流入口９と流出口１０ａ及び流出口１０ｂとは、放熱流路１１で通じており、空気の移動が可能である。放熱流路１１は、保持部材３と放熱器５とに囲まれた空間的な領域である。また、放熱流路１１は、第２の流路である。また、流入口９は、第２の流入口である。また、流出口１０ａ，１０ｂは、第２の流出口である。集光レンズ１又は保持部材３は、第１の流路と第２の流路とを隔てるように位置する。例えば、図５に示すように、第１の流路は投射レンズ２の入射側の面と保持部材３および集光レンズ１の出射面とに囲われる領域である。また、第２の流路は放熱器５の＋Ｚ軸側の面と保持部材３とに囲われる領域である。
【００２９】
周囲環環境温度の上昇、又は光源４の発熱に伴って、保持部材３と放熱器５とに挟まれる空気の温度が上昇すると、放熱流路１１内に＋Ｙ軸方向へ空気が移動するような対流が生じる。これにより保持部材３と放熱器５とに挟まれる空気は、放熱流路１１内を経て流出口１０ａ及び流出口１０ｂから出ていくとともに、流入口９から温められていない新たな空気を取り込むことができる。
【００３０】
前照灯は、一般的に車両前方に取り付けられ、前照灯の前方側（＋Ｚ軸側）は、発熱源となる光源４から離れている。そのため前照灯モジュール１００の＋Ｚ軸側付近の空気温度は、前照灯モジュール１００の−Ｚ軸側付近の空気温度に比べ低くなる。従って、流入口９へは温度の低い空気が入りやすく、これにより放熱流路１１内空気の温度上昇を抑制する効果を得ることができる。
【００３１】
本実施の形態１によれば、放熱流路８内の温度上昇が低減されることから、特に投射レンズ２の−Ｚ軸側付近の温度上昇を抑え、耐熱温度以下での使用を可能にする。また、本実施の形態１によれば、放熱流路内１１の温度上昇が低減されることから、光源４、放熱器５及び集光レンズ１の温度上昇を抑え、耐熱温度以下での使用や放熱器の小型化を可能にする。また、放熱流路を二分させることで、光源４や放熱器５から発する熱が投射レンズ２の−Ｚ軸側へ移動するのを防ぐことができ、投射レンズ２の温度上昇をより抑制する効果が得られる。
【００３２】
なお、保持部材３は、保持部材３の位置決めピン３０１ｃが、放熱器５の位置決め穴５０１ｃに挿入し、また、保持部材３は、保持部材３の位置決めボス３０３が、放熱器５の位置決め溝５０３に挿入し、ねじ留め、若しくはばねによる押し当て、又は接着など用いて、放熱器５へ固定することができる。しかし、保持部材３と放熱器５との位置決め及び固定手段はこれに限らないため、流出口７および流出口１０ａ，１０ｂは同一の流出口として構成することもできる。なお、言いかえれば流出口７は第１の流出口である。また、流出口１０ａ，１０ｂは、第２の流出口である。例えば、流出口は保持部材３または放熱器５と、投射レンズ２とに挟まれた領域として構成することもできる。さらに、流出口７および流出口１０ａ、１０ｂの向きは＋Ｚ軸側に限らず、例えば＋Ｙ軸側に向いてもよし、＋Ｚ軸側から＋Ｙ軸側までの広い範囲に向いていてもよい。さらにこの範囲を超えて流出口が形成されてもよい。流出口の方向に関する当該上記構成については、以下の変形例１〜３についても同様である。
【００３３】
なお、本実施の形態１では流出口１０を流出口１０ａおよび流出口１０ｂとして二手に分けた構成としているが、流出口の構成はこの限りではない。例えば、流出口１０ａと流出口１０ｂを一まとめに構成して、放熱器５へ固定することもできる。流出口の構成に関する当該上記構成については、以下の変形例１〜３についても同様である。
【００３４】
また、流入口６と流入口９とは、同一の流入口として統一させた構成でもよく、また、同様に流出口７と流出口５とは、同一の流出口として統一させた構成でもよい。さらには、その両方を構成することもできる。また、流入口６と流入口９の入り口付近構成については、本実施の形態１の構成に限らない。例えば、ダクトを設けて前照灯モジュール１００の前方側（＋Ｚ側）から、温度が低い空気を取り込むこともできる。流入口に関する当該上記構成については、以下の変形例１〜３についても同様である。
【００３５】
＜変形例１＞
図５は、変形例１に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１０１の側方断面図であり、前照灯モジュール１０１の中央位置から−Ｘ軸方向にオフセットさせた位置での断面図である。前照灯モジュール１０１は、投射レンズの形状が異なる点で前照灯モジュール１００と構成が異なる。その他の前照灯モジュール１０１の構成は、前照灯モジュール１００と同じである。
【００３６】
前照灯モジュール１０１は、投射レンズ２１０を備える。投射レンズ２１０は、投射レンズの−Ｙ軸側の面上でかつ−Ｚ軸側の一部の面が＋ＲＸ方向に回転した傾斜面２１１を有する。投射レンズ２１のその他の構成は投射レンズ２と同じである。傾斜面２１１を投射レンズ２１に備えることにより、流入口６を拡大でき、放熱流路８の流入口６側の領域を大きくすることができる。これにより放熱流路８に流入する新たな空気をより多く取り組むことができ、前照灯モジュール１０１の内部の温度上昇をさらに低減することができる。
【００３７】
＜変形例２＞
図６は、変形例２に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１０２の分解斜視図である。図７は、前照灯モジュール１０２を組み立てた状態の側方断面図である。
【００３８】
前照灯モジュール１０２は、集光レンズ１、投射レンズ２２０、保持部材３２０、光源４及び放熱器５２０から構成される。集光レンズ１および光源４は、前述の前照灯モジュール１０１における構成と同じである。
【００３９】
光源４は、光源４が発する熱を外部へ逃がすための放熱器５２０を備えている。放熱器５２０は、光源４が取付くベース面５２２を有する。ベース面は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な面である。また、放熱器５２０は、位置決めピン５２１ａと５２１ｂとを有する。位置決めピン５２１ａと５２１ｂとは、ベース面５０２に対して垂直な軸上にあり、Ｚ軸に平行な軸上にある。また、放熱器５は、位置決め穴５２３ａと５２３ｂとを有する。位置決め穴５２３ａは、放熱器５の＋Ｚ軸方向の面に位置し、かつ−Ｘ軸側に備えられる、＋Ｚ軸方向に平行な穴である。位置決め穴５２３ｂは、放熱器５の＋Ｚ軸方向の面に位置し、かつ＋Ｘ軸側に備えられる、＋Ｚ軸方向に平行な穴である。
【００４０】
放熱器５２０の位置決めピン５２１ａが光源の位置決め穴４０１ａと集光レンズの位置決め穴１０４ａとに挿入され、さらに、放熱器５２０の位置決めピン５２１ｂが光源４の位置決め穴４０１ｂと集光レンズの位置決め穴１０４ｂとに挿入される。これにより放熱器５２０に対して、光源４と集光レンズ１とが位置決めされる。光源４は、集光レンズ１と放熱器５２０とに挟まれるようにして、集光レンズ１と共に放熱器５２０に固定される。なお、集光レンズ１および光源４を放熱器５２０に位置決めおよび固定する手段はこれに限らない。例えば、光源４と集光レンズ１と、をそれぞれ別々に放熱器５２０へ位置決め及び固定することもできる。また、光源４を集光レンズ１に位置決め及び固定した後、集光レンズ１を放熱器５２０へ固定することもできる。図６では、放熱器５２０は、８枚の放熱フィンを有している。しかし、放熱フィンの形状又は構造はこれに限られない。
【００４１】
投射レンズ２２０は、集光レンズ１から出射された光を透過して前方（＋Ｚ軸方向）に投射する。投射レンズ２２０は、集光レンズ１の前方側（＋Ｚ軸方向）に配置されている。投射レンズ２２０は、位置決めピン２２１ａと２２１ｂとを有する。位置決めピン２２１ａは、投射レンズ２２０の−Ｘ軸方向に設けられたＸ−Ｙ平面に伸びるリブ２２２ａ上に位置し、Ｚ軸と平行な軸上にある。位置決めピン２２１ｂは、投射レンズ２の＋Ｘ軸方向に設けられたＸ−Ｙ平面に伸びるリブ２２２ｂ上に位置し、Ｚ軸と平行な軸上にある。
【００４２】
保持部材３２０は、位置決め穴３２１ａと３２１ｂとを有する。位置決め穴３２１ａは、保持部材の−Ｘ軸方向に設けられたＸ−Ｙ平面に伸びるリブ３２２ａ上に位置し、Ｚ軸と平行な穴である。リブ３２２ａは、保持部材３２０の＋Ｚ軸方向の端部に位置する。位置決め穴３２１ｂは、保持部材の＋Ｘ軸方向に設けられたＸ−Ｙ平面に伸びるリブ３２２ｂ上に位置し、Ｚ軸と平行な穴である。リブ３２２ｂは、保持部材３２０の＋Ｚ軸方向の端部に位置する。また、保持部材３２０は、位置決めピン３２４ａと３２４ｂと有する。位置決めピン３２４ａは、保持部材３２０の−Ｚ軸方向の面に位置し、かつ−Ｘ軸側に備えられる、Ｚ軸方向に平行な軸上にある。位置決めピン３２４ｂは、保持部材３２０の−Ｚ軸方向の面に位置し、かつ＋Ｘ軸側に備えられる、Ｚ軸方向に平行な軸上にある。また、保持部材３２０は、遮蔽部材３２５を有する。遮蔽部材３２５は、Ｘ―Ｙ平面に平行な面である。遮蔽部材３２５は、開口部３２６を有する。開口部３２６は、集光レンズ１から出射される光線を有効に利用するために設けられた窓である。集光レンズ１からの出射された光線は、開口部３２６を通過し、投射レンズ２２０の−Ｚ軸方向に設けられた入射面に入射する。但し、遮蔽部材３２５と開口部３２６との形状または構造は、これに限らない。例えば、開口部３２６を有する遮蔽部材３２５を別の部品として、保持部材３２０に備えることもできる。
【００４３】
投射レンズ２２０の位置決めピン２２１ａは、保持部材３２０の位置決め穴３２１ａに挿入され、さらに、投射レンズ２２０の位置決めピン２２１ｂは、保持部材３２０の位置決め穴３２１ｂに挿入される。また、投射レンズ２２０のリブ２２２ａは、保持部材３２０のリブ３２１ａに接し、さらに、投射レンズ２２０のリブ２２２ｂは、保持部材３２０のリブ３２１ｂに接する。これにより保持部材３２０に対して投射レンズ２２０が位置決めされる。投射レンズ２２０と保持部材３２０とを固定する手段は、ねじ留め若しくは、ばねによる押し当て、又は接着など用いて固定することができ、限定されるものではない。また、投射レンズ２２０と保持部材３２０とを位置決めおよび固定する手段は、これに限らない。
【００４４】
保持部材３２０の位置決めピン３２４ａは、放熱器５２０の位置決め穴５２３ａに挿入され、さらに、保持部材３２０の位置決めピン３２４ｂは、放熱器５２０の位置決め穴５２３ｂに挿入される。また、保持部材３２０の位置決めピン３２４ａが設けられた−Ｚ軸方向の面と、放熱器５２０の位置決めピン５２３ａが設けられた＋Ｚ軸方向の面とが接し、また、保持部材３２０の位置決めピン３２４ｂが設けられた−Ｚ軸方向の面と、放熱器５２０の位置決め穴５２３ｂが設けられた＋Ｚ軸方向の面とが接する。これにより放熱器５２０に対して保持部材３２０が位置決めされる。放熱器５２０と保持部材３２０とを固定する手段は、ねじ留め若しくは、ばねによる押し当て、又は接着など用いて固定することができ、これに限定されるものではない。また、放熱器５２０と保持部材３２０とを位置決めおよび固定する手段はこれに限らない。
【００４５】
図７は、変形例２に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１０２の側方断面図である。
【００４６】
前照灯モジュール１０２は、空気が流入する流入口１２を有する。流入口１２は、保持部材３２０と投射レンズ２２０とに挟まれた領域であり、前照灯モジュール１０２の−Ｙ軸側の下端付近に位置する。また、前照灯モジュール１０２は、空気が流出する流出口１３を有する。流出口１３は、保持部材３２０と投射レンズ２２０とに挟まれた領域であり、前照灯モジュール１０２の＋Ｚ軸側に向いている。流入口１２と流出口１３とは、放熱流路１４で通じており、空気の移動が可能である。放熱流路１４は、保持部材３２０および集光レンズ１の出射面と投射レンズ２とに挟まれた空間的な領域である。
【００４７】
周囲環環境温度の上昇、又は光源４の発熱に伴い保持部材３２０と投射レンズ２とに挟まれる空気の温度が上昇すると、放熱流路１４内に＋Ｙ軸方向へ空気が移動するような対流が生じる。これにより保持部材３２０と投射レンズ２２０とに挟まれる空気は、放熱流路１４内を経て流出口１３から出ていくとともに、流入口１２から温められていない新たな空気を取り込むことができる。
【００４８】
また、前照灯モジュール１０２は、空気が流入する流入口１５を有する。流入口１５は、保持部材３２０と放熱器５２０とに挟まれた領域であり、前照灯モジュール１０２の−Ｙ軸側の下端付近に位置する。また、前照灯モジュール１０２は、空気が流出する流出口１６を有する。流出口１６は、保持部材３２０と放熱器５２０とに挟まれた領域であり、前照灯モジュール１０２の＋Ｚ軸側に向いている。流入口１５と流出口１６とは、放熱流路１７で通じており、空気の移動が可能である。放熱流路１７は、保持部材３２０と放熱器５２０とに挟まれた空間的な領域である。
【００４９】
周囲環環境温度の上昇、又は光源４の発熱に伴い保持部材３２０と放熱器５２０とに挟まれる空気の温度が上昇すると、放熱流路１７内に＋Ｙ軸方向へ空気が移動するような対流が生じる。これにより保持部材３２０と放熱器５２０とに挟まれる空気は、放熱流路１７内を経て流出口１６から出ていくとともに、流入口１５から温められていない新たな空気を取り込むことができる。
【００５０】
本変形例２によれば、放熱流路１４内の温度上昇が低減されることから、特に投射レンズ２２０の−Ｚ軸側付近の温度上昇を抑え、耐熱温度以下での使用を可能にする。また、本変形例２によれば、放熱流路内１７の温度上昇が低減されることから、光源４、放熱器５２０及び集光レンズ１の温度上昇を抑え、耐熱温度以下での使用や放熱器の小型化を可能にする。
【００５１】
なお、保持部材３２０と放熱器５２０との位置決め及び固定手段は上述した構成に限らないため、流出口１３および流出口１６の向きは＋Ｚ軸側に限らず、例えば＋Ｙ軸側に向いてもよく、また＋Ｚ軸側から＋Ｙ軸側までの広い範囲に向いていてもよい
【００５２】
また、流入口１５と流入口１２とは、同一の流入口として統一させた構成でもよく、また、同様に流出口１３と流出口１６とは、同一の流出口として統一させた構成でもよい。さらには、その両方を構成することもできる。
【００５３】
また、遮蔽部材３２５は必ずしも備える必要はなく、遮蔽部材３２５を取り除いた構成としてもよい。この場合、放熱流路１４と放熱流路１７とが組み合わされた一つの放熱流路として構成することができる。
【００５４】
＜変形例３＞
図９は、変形例３に係る前照灯装置を説明するための前照灯モジュール１０３の分解斜視図である。図１０は、前照灯モジュール１０３を組み立てた状態の側方断面図である。
【００５５】
前照灯モジュール１０３は、集光レンズ１、投射レンズ２、保持部材３３０、光源４及び放熱器５から構成される。集光レンズ１、投射レンズ２、光源４及び放熱器５は、前述の前照灯モジュール１０１における構成と同じである。
【００５６】
保持部材３３０は、位置決め穴３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ、リブ３０２ａ、３０２ｂ、位置決めボス３０３を有する点は保持部材３と同じである。保持部材３３０は放熱器５と投射レンズ２との間の放熱流路が二分されない構成であり、第３の流路により構成される点で保持部材３と異なる。
【００５７】
前照灯モジュール１０３は、空気が流入する流入口１８を有する。流入口１８は、保持部材３３０と投射レンズ２とに挟まれた領域であり、前照灯モジュール１０３の−Ｙ軸側の下端付近に位置する。保持部材３３０は、保持部材３３０の位置決めピン３０１ｃが、放熱器５の位置決め穴５０１ｃに挿入し、ねじ留め、若しくはばねによる押し当て、又は接着など用いて、放熱器５へ固定することができる。しかし、保持部材３３０と放熱器５との位置決め及び固定手段はこれに限らないため、流入口１８は保持部材３３０と放熱器５とに挟まれた領域として構成されることもできる。
【００５８】
前照灯モジュール１０３は、空気が流出する流出口１９及び２０ａ、２０ｂを有する。流出口１９及び流出口２０ａ、２０ｂは図３に示す流出口７及び流出口１０ａ、１０ｂと同一の構成である。流出口１９は保持部材３３０と投射レンズ２とに挟まれた領域であり、前照灯モジュール１０３の＋Ｚ軸側に向いている。流出口２０ａおよび２０ｂは保持部材３３０と放熱器５とに挟まれた領域であり、前照灯モジュール１０３の＋Ｚ軸側及び＋Ｙ軸側に向いている。保持部材３３０は、保持部材３３０の位置決めボス３０３が、放熱器５の位置決め溝５０３に挿入し、ねじ留め、若しくはばねによる押し当て、又は接着など用いて、放熱器５へ固定することができる。しかし、保持部材３３０と放熱器５との位置決め及び固定手段はこれに限らないため、流出口１９及び流出口２０は二分されず同一の流出口として構成することもできる。例えば、流出口は保持部材３３０または放熱器５と、投射レンズ２とに挟まれた領域として構成することもできる。また、流出口の向きは＋Ｚ側に向いたものに限らず、＋Ｙ軸側に開放された上向きの流出口として構成することができる。流出口１９および流出口２０ａ、２０ｂの向きは＋Ｚ軸側に限らず、例えば＋Ｙ軸側に向いてもよし、＋Ｚ軸側から＋Ｙ軸側までの広い範囲に向いていてもよい。さらにこの範囲を超えて流出口が形成されてもよい。
【００５９】
流入口１８と流出口２０ａ及び流出口２０ｂとは、放熱流路２１で通じており、空気の移動が可能である。放熱流路２１は、保持部材３３０または放熱器５と投射レンズ２とに挟まれた空間的な領域である。また、放熱流路２１は、＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側が保持部材３３０によって囲まれた空間となっている。また、放熱流路２１は、第３の流路である。
【００６０】
なお、本変形例３では流出口２０を流出口２０ａおよび流出口２０ｂとして二手に分けた構成としているが、流出口の構成はこの限りではない。例えば、流出口２０ａと流出口２０ｂを一まとめに構成して、放熱器５へ固定することもできる。
【００６１】
周囲環環境温度の上昇、又は光源４の発熱に伴って、放熱流路２１内の空気の温度が上昇すると、放熱流路２１内に＋Ｙ軸方向へ空気が移動するような対流が生じる。これにより放熱流路２１内の空気は放熱流路２１内を経て流出口１９及び流出口２０ａ、２０ｂから出ていくとともに、流入口１８から温められていない新たな空気を取り込むことができる。
【００６２】
前照灯は、一般的に車両前方に取り付けられ、前照灯の前方側（＋Ｚ軸側）は、発熱源となる光源４から離れている。車体１００１に固定されたライトケース１０００は、その内部が、外部とは空気の流れが殆どない閉鎖された空間であることもあり、前照灯モジュール１０３の＋Ｚ軸側付近の空気温度は、前照灯モジュール１０３の−Ｚ軸側付近の空気温度に比べ低くなる。従って、流入口１８へは温度の低い空気が入りやすく、これにより放熱流路２１内空気の温度上昇を抑制する効果を得ることができる。
【００６３】
本実施の形態１によれば、放熱流路２１内の温度上昇が低減されることから、特に投射レンズ２の−Ｚ軸側付近の温度上昇を抑え、耐熱温度以下での使用を可能にする。また、本実施の形態１によれば、放熱流路内２１の温度上昇が低減されることから、光源４、放熱器５及び集光レンズ１の温度上昇を抑え、耐熱温度以下での使用や放熱器の小型化を可能にする。
【００６４】
なお、本実施の形態において、変形例１と変形例２および変形例３とそれぞれを組み合せて一つの前照灯モジュールとして使用することもできる。
【００６５】
なお、上述の実施の形態においては、前照灯に用いることを例として説明しているが、本発明はこれに限るものではない。
【００６６】
なお、上述の各実施の形態においては、「平行」又は「垂直」などの部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す用語を用いている場合がある。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に部品間の位置関係、又は部品の形状を示す記載をした場合には、製造上の公差又は組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含むことを示している。
【００６７】
なお、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。
【符号の説明】
【００６８】
１００，１０１，１０２、１０３  前照灯モジュール、  １，１２０  集光レンズ、  １１０  屈折部、  １２０  反射部、  １０４ａ，１０４ｂ，３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３２１ａ，３２ａｂ，４０１ａ，４０１ｂ，５２３ａ，５２３ｂ  位置決め穴、  ２  投射レンズ、２０１ａ，２０１ｂ，２２１ａ，２２１ｂ，３２４ａ，３２４ｂ，５０１ａ，５０１ｂ，５０１ｃ，５２１ａ，５２１ｂ  位置決めピン、  ２０２ａ，２０２ｂ，２２２ａ，２２２ｂ，３０２ａ，３０２ｂ，３２２，３２２ｂ  リブ、  ２１１  傾斜面、  ３，３２０、３３０  保持部材、  ３０３  位置決めボス、  ３２５  遮蔽部材、  ３２６  開口部、  ４  光源、  ５，５２０  放熱器、  ５０２，５２２  ベース面、  ５０３  位置決め溝、  ６，９，１２，１５、１８  流入口、  ７，１０，１３，１６、１９、２０  流出口、  ８，１１，１４，１７、２１  放熱流路。
【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】
2018041576.tif 000009
【図８】
2018041576.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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