(57)【要約】【課題】従来と同等の放熱性能を実現しつつなおかつ、従来と比べ、高さ寸法を小さくすること（限られた灯具スペースを有効利用すること）が可能な車両用灯具を提供する。【解決手段】ハウジングと、前記ハウジングに取り付けられて前記ハウジングとの間に灯室を構成したカバーレンズと、前記ハウジングに取り付けられた放熱部材と、を備えた車両用灯具において、前記灯室内に配置された光学系を備えており、前記光学系は、ＬＥＤ取付面と、一端が前記ＬＥＤ取付面に固定され、他端が前記ハウジング又は前記放熱部材に固定された支持アームと、を含む熱伝導部材と、前記ＬＥＤ取付面に取り付けられたＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源の照射方向に配置され、前記ＬＥＤ光源から入射する光を反射し、当該反射光が前記カバーレンズを透過し、所定配光パターンを形成するように構成された反射面と、を備えていることを特徴とする。【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、前記ハウジングに取り付けられて前記ハウジングとの間に灯室を構成したカバーレンズと、前記ハウジングに取り付けられた放熱部材と、を備えた車両用灯具において、
前記灯室内に配置された光学系を備えており、
前記光学系は、
ＬＥＤ取付面と、一端が前記ＬＥＤ取付面に固定され、他端が前記ハウジング又は前記放熱部材に固定された支持アームと、を含む熱伝導部材と、
前記ＬＥＤ取付面に取り付けられたＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源の照射方向に配置され、前記ＬＥＤ光源から入射する光を反射し、当該反射光が前記カバーレンズを透過し、所定配光パターンを形成するように構成された反射面と、を備えていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
ハウジングと、前記ハウジングに取り付けられて前記ハウジングとの間に灯室を構成したカバーレンズと、前記ハウジングに取り付けられた放熱部材と、を備えた車両用灯具において、
前記灯室内の上部空間に配置された上光学系と、
前記灯室内の下部空間に配置された下光学系と、
を備えており、
前記上光学系は、
鉛直下向きに配置された第１ＬＥＤ取付面と、一端が前記第１ＬＥＤ取付面に固定され、他端が前記ハウジング又は前記放熱部材に固定された第１支持アームと、を含む第１熱伝導部材と、
照射方向が鉛直下向きとなるように前記第１ＬＥＤ取付面に取り付けられた第１ＬＥＤ光源と、
前記第１ＬＥＤ光源の照射方向に配置され、前記第１ＬＥＤ光源から入射する光を反射し、当該反射光が前記カバーレンズを透過し、所定配光パターンを形成するように構成された第１反射面と、を備えており、
前記下光学系は、
鉛直上向きに配置された第２ＬＥＤ取付面と、一端が前記第２ＬＥＤ取付面に固定され、他端が前記ハウジング又は前記放熱部材に固定された第２支持アームと、を含む第２熱伝導部材と、
照射方向が鉛直上向きとなるように前記第２ＬＥＤ取付面に取り付けられた第２ＬＥＤ光源と、
前記第２ＬＥＤ光源の照射方向に配置され、前記第２ＬＥＤ光源から入射する光を反射し、当該反射光が前記カバーレンズを透過し、所定配光パターンを形成するように構成された第２反射面と、を備えていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項３】
前記第１反射面は、前記第１ＬＥＤ光源から入射する光を反射し、当該反射光が前記カバーレンズを透過し、走行ビーム用配光パターン又はすれ違いビーム用配光パターンを形成するように構成されており、
前記第２反射面は、前記第２ＬＥＤ光源から入射する光を反射し、当該反射光が前記カバーレンズを透過し、すれ違いビーム用配光パターン又は走行ビーム用配光パターンを形成するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記第１ＬＥＤ光源と前記第２ＬＥＤ光源は、同時に点灯しないように制御されることを特徴とする請求項２又は３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、車両用灯具に係り、特にＬＥＤ光源を用いた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用灯具の分野においては、ＬＥＤ光源の発光に伴い発生する熱を放熱するために、ヒートシンクを用いた車両用灯具が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、特許文献１に記載の車両用灯具２００は、ＬＥＤ実装基板２１０が取り付けられるＬＥＤ取付面２２１、ＬＥＤ取付面２２１の下方に配置されたヒートシンク２２２を含む構造体２２０を備えており、ＬＥＤ実装基板２１０に実装されたＬＥＤ光源２１１の発光に伴い発生する熱がヒートシンク２２２に伝熱され、ヒートシンク２２２において大気中に放熱される構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１７９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成の車両用灯具２００においては、図６に示すように、一対の構造体２２０を互いのＬＥＤ光源２１１（ＬＥＤ取付面２２１）が対向するように上下に配置して車両用灯具を構成しようとすると、それぞれのヒートシンク２２２が上下方向において上端及び下端に配置される分、高さ寸法Ｈが大きくなり、限られた灯具スペースを有効利用できない、という問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来と同等の放熱性能を実現しつつなおかつ、従来と比べ、高さ寸法を小さくすること（限られた灯具スペースを有効利用すること）が可能な車両用灯具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ハウジングと、前記ハウジングに取り付けられて前記ハウジングとの間に灯室を構成したカバーレンズと、前記ハウジングに取り付けられた放熱部材と、を備えた車両用灯具において、前記灯室内に配置された光学系を備えており、前記光学系は、ＬＥＤ取付面と、一端が前記ＬＥＤ取付面に固定され、他端が前記ハウジング又は前記放熱部材に固定された支持アームと、を含む熱伝導部材と、前記ＬＥＤ取付面に取り付けられたＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源の照射方向に配置され、前記ＬＥＤ光源から入射する光を反射し、当該反射光が前記カバーレンズを透過し、所定配光パターンを形成するように構成された反射面と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、ＬＥＤ光源の発光に伴い発生する熱は、一端がＬＥＤ取付面（すなわちＬＥＤ光源の発光面側）に固定された支持アームの作用により、ハウジング又は放熱部材に伝熱され、ハウジング又は放熱部材において大気中に放熱される。すなわち、支持アームの作用により、従来と同等の放熱性能を実現することが可能となる。このため、従来のヒートシンクを省略することが可能となる。なおかつ、従来のヒートシンクを省略できる分、一対の光学系を互いのＬＥＤ光源が対向するように上下に配置して車両用灯具を構成したとしても、その高さ寸法を従来と比べ小さくすること（限られた灯具スペースを有効利用すること）が可能となる。
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、従来と同等の放熱性能を実現しつつなおかつ、従来と比べ、高さ寸法を小さくすること（限られた灯具スペースを有効利用すること）が可能な車両用灯具を提供することが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、ハウジングと、前記ハウジングに取り付けられて前記ハウジングとの間に灯室を構成したカバーレンズと、前記ハウジングに取り付けられた放熱部材と、を備えた車両用灯具において、前記灯室内の上部空間に配置された上光学系と、前記灯室内の下部空間に配置された下光学系と、を備えており、前記上光学系は、鉛直下向きに配置された第１ＬＥＤ取付面と、一端が前記第１ＬＥＤ取付面に固定され、他端が前記ハウジング又は前記放熱部材に固定された第１支持アームと、を含む第１熱伝導部材と、照射方向が鉛直下向きとなるように前記第１ＬＥＤ取付面に取り付けられた第１ＬＥＤ光源と、前記第１ＬＥＤ光源の照射方向に配置され、前記第１ＬＥＤ光源から入射する光を反射し、当該反射光が前記カバーレンズを透過し、所定配光パターンを形成するように構成された第１反射面と、を備えており、前記下光学系は、鉛直上向きに配置された第２ＬＥＤ取付面と、一端が前記第２ＬＥＤ取付面に固定され、他端が前記ハウジング又は前記放熱部材に固定された第２支持アームと、を含む第２熱伝導部材と、照射方向が鉛直上向きとなるように前記第２ＬＥＤ取付面に取り付けられた第２ＬＥＤ光源と、前記第２ＬＥＤ光源の照射方向に配置され、前記第２ＬＥＤ光源から入射する光を反射し、当該反射光が前記カバーレンズを透過し、所定配光パターンを形成するように構成された第２反射面と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、第１ＬＥＤ光源の発光に伴い発生する熱は、一端が第１ＬＥＤ取付面（すなわち第１ＬＥＤ光源の発光面側）に固定された第１支持アームの作用により、ハウジング又は放熱部材に伝熱され、ハウジング又は放熱部材において大気中に放熱される。同様に、第２ＬＥＤ光源の発光に伴い発生する熱は、一端が第２ＬＥＤ取付面（すなわち第２ＬＥＤ光源の発光面側）に固定された第２支持アームの作用により、ハウジング又は放熱部材に伝熱され、ハウジング又は放熱部材において大気中に放熱される。すなわち、第１支持アーム及び第２支持アームの作用により、従来と同等の放熱性能を実現することが可能となる。このため、従来のヒートシンクを省略することが可能となる。なおかつ、従来のヒートシンクを省略できる分、車両用灯具の高さ寸法を従来と比べ小さくすること（限られた灯具スペースを有効利用すること）が可能となる。
【００１２】
すなわち、請求項２に記載の発明によれば、従来と同等の放熱性能を実現しつつなおかつ、従来と比べ、高さ寸法を小さくすること（限られた灯具スペースを有効利用すること）が可能な車両用灯具を提供することが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第１反射面は、前記第１ＬＥＤ光源から入射する光を反射し、当該反射光が前記カバーレンズを透過し、走行ビーム用配光パターン又はすれ違いビーム用配光パターンを形成するように構成されており、前記第２反射面は、前記第２ＬＥＤ光源から入射する光を反射し、当該反射光が前記カバーレンズを透過し、すれ違いビーム用配光パターン又は走行ビーム用配光パターンを形成するように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、走行ビーム用配光パターン又はすれ違いビーム用配光パターンを形成する車両用灯具を構成することが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記第１ＬＥＤ光源と前記第２ＬＥＤ光源は、同時に点灯しないように制御されることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、第１ＬＥＤ光源と第２ＬＥＤ光源とを同時に点灯した場合と比較して発熱量が約半分になるため、放熱部材（放熱フィン等）の形状を小さくすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、従来と同等の放熱性能を実現しつつなおかつ、従来と比べ、高さ寸法を小さくすること（限られた灯具スペースを有効利用すること）が可能な車両用灯具を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態である車両用灯具１００の正面図である。
【図２】図１に示した車両用灯具１００のＡ−Ａ断面図である。
【図３】第１熱伝導部材２１（第２熱伝導部材３１）の拡大斜視図である。
【図４】図１に示した車両用灯具１００（変形例）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】（ａ）従来の車両用灯具２００の断面図、（ｂ）ヒートシンク２２２を含む構造体２２０の斜視図である。
【図６】従来の車両用灯具２００の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
本実施形態の車両用灯具１００は、自動車や自動二輪車等の車両の前照灯等に適用されるものであり、図１、図２に示すように、ハウジング１２と、ハウジング１２に取り付けられてハウジング１２との間に灯室１４を構成したカバーレンズ１６と、ハウジング１２に取り付けられた放熱部材１８と、灯室１４内の上部空間に配置された上光学系２０と、灯室１４内の下部空間に配置された下光学系３０と、を備えている。
【００２１】
ハウジング１２は、車両後方側に配置される底面１２ａと、底面１２ａの周縁から車両前方側に向かって延びる筒状の壁面１２ｂと、を含んでいる。壁面１２ｂの環状の先端部には、カバーレンズ１６の脚部１６ｂが挿入される環状の溝部１２ｃが形成されている。ハウジング１２は、例えば、合成樹脂やアルミニウム等の金属材料により形成されている。
【００２２】
ハウジング１２（例えば底面１２ａの外側）には、放熱フィン等の放熱部材１８が取り付けられている。
【００２３】
カバーレンズ１６は、レンズ部１６ａと、レンズ部１６ａの周囲に配置された環状の脚部１６ｂと、を含んでいる。カバーレンズ１６は、アクリル又はポリカーボネイト等の光透過性材料により一体的に形成されている。
【００２４】
カバーレンズ１６は、脚部１６ｂがシール剤Ｓ等を介してハウジング１２の溝部１２ｃに挿入された状態でハウジング１２に取り付けられてハウジング１２との間に密閉された灯室１４を構成している。
【００２５】
図２に示すように、上光学系２０は、第１熱伝導部材２１、第１ＬＥＤ実装基板２２、第１反射面２３等を備えている。
【００２６】
図２、図３に示すように、第１熱伝導部材２１は、鉛直下向きに配置された平面形状の第１ＬＥＤ取付面２１ａ１を含む台座２１ａと、一端２１ｂ１が第１ＬＥＤ取付面２１ａ１に固定され、他端２１ｂ２がハウジング１２（の底面１２ａ）又は放熱部材１８にネジ止め固定された第１支持アーム２１ｂと、を含んでいる。なお、台座２１ａは、第１ＬＥＤ光源２２ａが車両用灯具１００正面から視認されないように、傾斜した姿勢で配置されている（図２参照）。第１熱伝導部材２１は、例えば、比較的熱伝導率の高いアルミ等の金属材料により一体的に形成されている。
【００２７】
第１ＬＥＤ実装基板２２は、第１ＬＥＤ光源２２ａが片面に実装された基板である。第１ＬＥＤ実装基板２２は、第１ＬＥＤ光源２２ａの裏側の基板部分２２ｂが第１ＬＥＤ取付面２１ａ１に対向又は当接した状態で第１ＬＥＤ取付面２１ａ１（台座２１ａ）にネジ止め固定されている。
【００２８】
第１反射面２３は、第１ＬＥＤ光源２２ａの照射方向に配置され、第１ＬＥＤ光源２２ａから入射する光を反射し、当該反射光がカバーレンズ１６（レンズ部１６ａ）を透過し、所定配光パターン（例えば走行ビーム用配光パターン）を形成するように構成された反射面である。第１反射面２３としては、例えば、焦点が第１ＬＥＤ光源２２ａに設定された回転放物面系の反射面を用いることが可能である。
【００２９】
図２に示すように、下光学系３０は、第２熱伝導部材３１、第２ＬＥＤ実装基板３２、第２反射面３３等を備えている。
【００３０】
図２、図３に示すように、第２熱伝導部材３１は、鉛直上向きに配置された平面形状の第２ＬＥＤ取付面３１ａ１を含む台座３１ａと、一端３１ｂ１が第２ＬＥＤ取付面３１ａ１に固定され、他端３１ｂ２がハウジング１２（の底面１２ａ）又は放熱部材１８にネジ止め固定された第２支持アーム３１ｂと、を含んでいる。なお、台座３１ａは、第２ＬＥＤ光源３２ａが車両用灯具１００正面から視認されないように、傾斜した姿勢で配置されている（図２参照）。第２熱伝導部材３１は、例えば、比較的熱伝導率の高いアルミ等の金属材料により一体的に形成されている。
【００３１】
第２ＬＥＤ実装基板３２は、第２ＬＥＤ光源３２ａが片面に実装された基板である。第２ＬＥＤ実装基板３２は、第２ＬＥＤ光源３２ａの裏側の基板部分３２ｂが第２ＬＥＤ取付面３１ａ１に対向し又は当接した状態で第２ＬＥＤ取付面３１ａ１（台座３１ａ）にネジ止め固定されている。
【００３２】
第２反射面３３は、第２ＬＥＤ光源３２ａの照射方向に配置され、第２ＬＥＤ光源３２ａから入射する光を反射し、当該反射光がカバーレンズ１６（レンズ部１６ａ）を透過し、所定配光パターン（例えばすれ違いビーム用配光パターン）を形成するように構成された反射面である。第２反射面３３としては、例えば、焦点が第２ＬＥＤ光源３２ａに設定された回転放物面系の反射面を用いることが可能である。
【００３３】
上記構成の車両用灯具１００においては、ＬＥＤ光源２２ａ、３２ａの発光に伴い発生する熱は、台座２１ａ、３１ａ、支持アーム２１ｂ、３１ｂを通ってハウジング１２又は放熱部材１８に伝熱され、ハウジング１２又は放熱部材１８において大気中に放熱される。
【００３４】
また、上記構成の車両用灯具１００においては、第１熱伝導部材２１、第２熱伝導部材３１はそれぞれ、熱輸送手段として機能するだけでなく、ＬＥＤ実装基板２２、２３を保持する構成である。
【００３５】
このため、例えば、第１熱伝導部材２１、第２熱伝導部材３１をハウジング１２（の底面１２ａ）に固定することによって、ＬＥＤ光源２２ａ、３２ａを予め定められた位置に保持し、かつ、ＬＥＤ光源２２ａ、３２ａの発光に伴い発生した熱を、ハウジング１２に伝熱し、ハウジング１２自体の熱伝導と放熱とにより、車両用灯具１００の内外に放熱する効果をさらに向上させることが可能となる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１ＬＥＤ光源２２ａの発光に伴い発生する熱は、一端２１ｂ１が第１ＬＥＤ取付面２１ａ１（すなわち第１ＬＥＤ光源２２ａの発光面側）に固定された第１支持アーム２１ｂの作用により、ハウジング１２又は放熱部材１８に伝熱され、ハウジング１２又は放熱部材１８において大気中に放熱される。
【００３７】
同様に、第２ＬＥＤ光源３２ａの発光に伴い発生する熱は、一端３１ｂ１が第２ＬＥＤ取付面３１ａ１（すなわち第２ＬＥＤ光源３２ａの発光面側）に固定された第２支持アーム３１ｂの作用により、ハウジング１２又は放熱部材１８に伝熱され、ハウジング１２又は放熱部材１８において大気中に放熱される。すなわち、第１支持アーム２１ｂ及び第２支持アーム３１ｂの作用により、従来と同等の放熱性能を実現することが可能となる。このため、従来のヒートシンクを省略することが可能となる。なおかつ、従来のヒートシンクを省略できる分、車両用灯具１００の高さ寸法を従来と比べ小さくすること（限られた灯具スペースを有効利用すること）が可能となる。
【００３８】
すなわち、本実施形態によれば、従来と同等の放熱性能を実現しつつなおかつ、従来と比べ、高さ寸法を小さくすること（限られた灯具スペースを有効利用すること）が可能な車両用灯具１００を提供することが可能となる。
【００３９】
なお、第１ＬＥＤ光源２２ａと第２ＬＥＤ光源３２ａは、同時に点灯しないように制御するのが好ましい。このようにすれば、第１ＬＥＤ光源２２ａと第２ＬＥＤ光源３２ａとを同時に点灯した場合と比較して発熱量が約半分になるため、放熱部材１８（放熱フィン等）の形状を小さくすることが可能となる。
【００４０】
なお、第１熱伝導部材２１、第２熱伝導部材３１は、図２に示す形態に限られず、例えば、図４に示す形態、あるいはその他の形態であってもよい。
【００４１】
次に、変形例について説明する。
【００４２】
上記実施形態では、第１反射面２３は走行ビーム用配光パターンを形成するように構成された反射面であり、第２反射面３３はすれ違いビーム用配光パターンを形成するように構成された反射面であるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１反射面２３はすれ違いビーム用配光パターンを形成するように構成された反射面であり、第２反射面３３は走行ビーム用配光パターンを形成するように構成された反射面であってもよい。あるいは、第１反射面２３、第２反射面３３は、走行ビーム用配光パターン、すれ違いビーム用配光パターン以外の配光パターンを形成するように構成された反射面であってもよい。
【００４３】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１００…車両用灯具、１２…ハウジング、１２ａ…底面、１２ｂ…壁面、１２ｃ…溝部、１４…灯室、１６…カバーレンズ、１６ａ…レンズ部、１６ｂ…脚部、１８…放熱部材、２０…上光学系、２１…熱伝導部材、２１ａ…台座、２１ａ１…ＬＥＤ取付面、２１ｂ…第１支持アーム、２１ｂ１…一端、２１ｂ２…他端、２２…第１ＬＥＤ実装基板、２２…第１ＬＥＤ光源、２２ａ…第１ＬＥＤ光源、２２ｂ…基板部分、２３…第１反射面、３０…下光学系、３１…第２熱伝導部材、３１ａ…台座、３１ａ１…ＬＥＤ取付面、３１ｂ…第２支持アーム、３１ｂ１…一端、３１ｂ２…他端、３２…第２ＬＥＤ実装基板、３２…ＬＥＤ光源、３２ａ…第２ＬＥＤ光源、３２ｂ…基板部分、３３…第２反射面
【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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