(57)【要約】【課題】車両用灯具の構造を簡素化する。【解決手段】車両用灯具１は、光源１２と、光源１２が載置される光源搭載部１４と、光源１２および光源搭載部１４を収容するハウジング２と、光源搭載部１４とハウジング２とを熱的に接続するヒートパイプ３４で構成され、光源搭載部１４をハウジング２に対して回動可能に連結する回動軸部１６とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源が載置される光源搭載部と、
前記光源および前記光源搭載部を収容するハウジングと、
前記光源搭載部と前記ハウジングとを熱的に接続するヒートパイプで構成され、前記光源搭載部を前記ハウジングに対して回動可能に連結する回動軸部と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記ハウジングは、外側に突出する複数のフィンを有する請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記回動軸部は、熱伝導性を有するとともに前記ヒートパイプよりも剛性が高い筒部材をさらに有し、
前記ヒートパイプは、前記筒部材の内部に収容される請求項１または２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記ハウジングは、ハウジングの内外をつなぐ第１貫通孔を有し、
前記回動軸部は、前記第１貫通孔に挿通される請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記光源搭載部を前記回動軸部を中心に回動させるアクチュエータをさらに備える請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記光源搭載部は、車両用灯具の光軸と交わる方向に開口する第２貫通孔を有し、
前記回動軸部は、前記第２貫通孔に挿通される請求項４に記載の車両用灯具。
【請求項７】
前記光源搭載部に連結され、前記光源の光を灯具前方に照射する投影レンズをさらに備え、
前記第２貫通孔は、前記回動軸部の延在方向から見て、前記光源と前記投影レンズとの間に位置する請求項６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、車両用灯具に関し、特に自動車などの車両に用いられる車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に車両には、運転者の視認性を確保すべく自車前方に光を照射する車両用灯具が搭載されている。例えば、特許文献１には、筐体内に収容されているＬＥＤ光源がヒートパイプを介してヒートシンクと熱的に接続されるように構成された車両用ヘッドライトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８７９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両用灯具の構造を簡素化したいという要求は常に存在している。本発明者は、鋭意検討した結果、車両用灯具の構造を簡素化できる新たな灯具構造を得るに至った。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両用灯具の構造を簡素化する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具である。当該車両用灯具は、光源と、光源が載置される光源搭載部と、光源および光源搭載部を収容するハウジングと、光源搭載部とハウジングとを熱的に接続するヒートパイプで構成され、光源搭載部をハウジングに対して回動可能に連結する回動軸部と、を備える。この態様によれば、車両用灯具の構造を簡素化することができる。
【０００７】
上記態様において、ハウジングは、外側に突出する複数のフィンを有してもよい。また、上記いずれかの態様において、回動軸部は、熱伝導性を有するとともにヒートパイプよりも剛性が高い筒部材をさらに有し、ヒートパイプは、筒部材の内部に収容されてもよい。また、上記いずれかの態様において、ハウジングは、ハウジングの内外をつなぐ第１貫通孔を有し、回動軸部は、第１貫通孔に挿通されてもよい。また、上記いずれかの態様において、車両用灯具は、光源搭載部を回動軸部を中心に回動させるアクチュエータをさらに備えてもよい。また、上記態様において、光源搭載部は、車両用灯具の光軸と交わる方向に開口する第２貫通孔を有し、回動軸部は、第２貫通孔に挿通されてもよい。また、上記態様において、車両用灯具は、光源搭載部に連結されて光源の光を灯具前方に照射する投影レンズをさらに備え、第２貫通孔は、回動軸部の延在方向から見て、光源と投影レンズとの間に位置してもよい。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車両用灯具の構造を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（Ａ）は、実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す正面図である。図１（Ｂ）は、車両用灯具の概略構造を示す側面図である。
【図２】車両用灯具の概略構造を示す分解斜視図である。
【図３】灯具ユニットの概略構造を示す斜視図である。
【図４】車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、特に言及がない限りこの用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。
【００１２】
図１（Ａ）は、実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す正面図である。図１（Ｂ）は、車両用灯具の概略構造を示す側面図である。図２は、車両用灯具の概略構造を示す分解斜視図である。図３は、灯具ユニットの概略構造を示す斜視図である。図４は、車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。図４は、図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する。
【００１３】
本実施の形態に係る車両用灯具１は、例えば車両用前照灯装置である。車両用前照灯装置は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、各図には車両用灯具１として車両の一方に配置される前照灯ユニットの構造を示す。
【００１４】
車両用灯具１は、ハウジング２と、アウターレンズ４と、カバー６とを有する。ハウジング２は、アルミニウム等の熱伝導性の高い材料で構成される筒状の部材である。ハウジング２の一方の開口は、透光性を有するアウターレンズ４で塞がれる。ハウジング２の他方の開口は、カバー６で塞がれる。以下の説明では、アウターレンズ４とカバー６とが並ぶ方向を車両用灯具１の前後方向Ｘとする。また、前後方向Ｘと直交する水平方向を車両用灯具１の左右方向Ｙとする。また、前後方向Ｘと直交する鉛直方向を車両用灯具１の上下方向Ｚとする。前後方向Ｘは、車両用灯具１の光軸Ｏと平行である。
【００１５】
ハウジング２は、外側に突出する複数のフィン８を有する。複数のフィン８は、それぞれ光軸Ｏの延在方向に延び、且つ周方向に所定の間隔をあけて配置される。したがって、複数のフィン８は、放射状に広がっている。また、ハウジング２は、ハウジング２の内外をつなぐ第１貫通孔９を有する。第１貫通孔９は、ハウジング２における左右方向Ｙの両側に、孔の中心軸が一致するように配置される。
【００１６】
ハウジング２、アウターレンズ４およびカバー６で形成される灯室内には、灯具ユニット１０が収容される。灯具ユニット１０は、光源１２と、光源搭載部１４と、回動軸部１６と、リフレクタ１８と、投影レンズ２０と、アクチュエータ２２とを有する。光源１２は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザーダイオード）、有機又は無機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）等の半導体発光素子である。光源１２は、発光面が上方を向くように姿勢が定められて、光源搭載部１４に載置される。
【００１７】
光源搭載部１４は、アルミニウム等の熱伝導性の高い材料で構成される。光源搭載部１４は、上方を向く面を有する光源載置台２４と、光源載置台２４の灯具前方側の端部から斜め下に延びるシェード部２６とを有する。また、光源搭載部１４は、光源載置台２４の下面から下方に突出する係合用突部２８を有する。係合用突部２８は、車両用灯具１の光軸Ｏと交わる方向に開口する第２貫通孔３０を有する。本実施の形態では、第２貫通孔３０は左右方向Ｙに開口している。また、係合用突部２８は、下方に突出する連結腕部３２を有する。
【００１８】
回動軸部１６は、光源搭載部１４をハウジング２に対して回動可能に連結する棒状の部材である。本実施の形態では、ハウジング２に設けられる第１貫通孔９と、光源搭載部１４に設けられる第２貫通孔３０とが左右方向Ｙから見て重なるように、ハウジング２と光源搭載部１４とが位置合わせされる。そして、回動軸部１６が第１貫通孔９および第２貫通孔３０に挿通される。これにより、光源搭載部１４がハウジング２に連結される。この状態で、光源搭載部１４は、回動軸部１６を軸としてハウジング２に対して回動することができる。
【００１９】
第２貫通孔３０は、回動軸部１６の延在方向、言い換えれば左右方向Ｙから見て、光源１２と投影レンズ２０との間に位置する。つまり、前後方向Ｘにおける第２貫通孔３０の位置は、光源１２と投影レンズ２０との間である。本実施の形態では、光源載置台２４とシェード部２６との連結部に、係合用突部２８および第２貫通孔３０が配置されている。したがって、光源搭載部１４は、光源１２よりも灯具前方側の位置において、ハウジング２に連結される。
【００２０】
回動軸部１６は、ヒートパイプ３４と、筒部材３６とを有する。ヒートパイプ３４は、光源搭載部１４からハウジング２にかけて延在する。ヒートパイプ３４により、光源搭載部１４とハウジング２とが熱的に接続される。つまり、光源１２から光源搭載部１４に伝わる熱は、ヒートパイプ３４によってハウジング２に伝達される。ヒートパイプ３４は、長尺体であり、光源搭載部１４の近傍に配置される受熱部と、ハウジング２の近傍に配置される放熱部とを有する。
【００２１】
ヒートパイプ３４には、作動液として例えばアルコール系の熱媒体が封入される。ヒートパイプ３４では、受熱部にて熱を受けることで内部の作動液が気化し、気化した作動液が放熱部に移動して冷却される。これにより作動液が液化し、液化した作動液が受熱部に移動する。ヒートパイプ３４は、このような作動液の循環により、受熱部が受けた熱を放熱部に伝達する。ヒートパイプ３４の内部構造は公知であるため、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００２２】
筒部材３６は、熱伝導性を有するとともにヒートパイプ３４よりも剛性が高い。例えば、筒部材３６は、アルミニウム等の熱伝導性の高い金属で構成される。ヒートパイプ３４は、筒部材３６の内部に収容される。これにより、比較的剛性の低いヒートパイプ３４を保護して、光源搭載部１４をより安定的にハウジング２に連結することができる。ヒートパイプ３４と筒部材３６とは、ろう付けやはんだ付け等により接合される。
【００２３】
筒部材３６には、左右方向Ｙに所定の間隔をあけて２つの溝部３８が設けられる。溝部３８は、筒部材３６の軸周り方向に延在する。また本実施の形態では、ヒートパイプ３４は、左右方向Ｙの全体が筒部材３６に収容されている。しかしながら、特にこの構成に限定されず、ヒートパイプ３４は、光源搭載部１４および／またはハウジング２に直に接する領域を有してもよい。
【００２４】
リフレクタ１８は、光源１２の上方を覆うようにして、光源搭載部１４の光源載置台２４に固定される。リフレクタ１８は、回転楕円面の一部で構成される反射面１９を有する。反射面１９は、第１焦点と、第１焦点よりも灯具前方側に位置する第２焦点とを有する。リフレクタ１８は、光源１２の発光面が反射面１９の第１焦点と略一致するように、光源１２との位置関係が定められる。また、リフレクタ１８は、光源載置台２４とシェード部２６とが為す稜線が反射面１９の第２焦点の近傍に位置するように、光源搭載部１４との位置関係が定められる。
【００２５】
投影レンズ２０は、レンズホルダ４０を介して、光源搭載部１４の灯具前方側の端部に連結される。投影レンズ２０は、平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。投影レンズ２０は、車両用灯具１の光軸Ｏ上に、且つ後方焦点が反射面１９の第２焦点と略一致する位置に配置される。
【００２６】
光源１２から出射した光は、反射面１９で反射され、光源載置台２４とシェード部２６とが為す稜線の近傍を通って投影レンズ２０に入射する。投影レンズ２０に入射した光源１２の光は、略平行な光として灯具前方に照射される。また、光源光の一部は、稜線を境界線として選択的にカットされる。これにより、稜線の形状に対応するカットオフラインを有する配光パターンが車両前方に投影される。
【００２７】
光源１２で発生する熱は、光源搭載部１４に移動する。光源搭載部１４に移動した熱は、主に回動軸部１６のヒートパイプ３４によって、効率的にハウジング２に伝達される。筒部材３６は、熱伝導性を有する。このため、光源搭載部１４からヒートパイプ３４への熱の移動と、ヒートパイプ３４からハウジング２への熱の移動とは、筒部材３６によって阻害されない。ハウジング２に移動した熱は、複数のフィン８から放出される。
【００２８】
本実施の形態の車両用灯具１は、ハウジング２が外気に露出する構成である。つまり、ハウジング２の外側に灯具ボディが設けられず、ハウジング２がブラケットを介して直に車体に取り付けられる。このため、光源１２を効率的に放熱することができる。
【００２９】
アクチュエータ２２は、光源搭載部１４を回動軸部１６を中心に回動させる機構である。本実施の形態では、アクチュエータ２２は、光源搭載部１４の下方に配置される。アクチュエータ２２は、モータ部４２と、ロッド４４と、係合部材４６と、２つの支持部材４８とを有する。
【００３０】
モータ部４２には、ロッド４４の端部が取り付けられる。モータ部４２の駆動により、ロッド４４が回転する。ロッド４４の外周面には螺溝が設けられている。係合部材４６は、ロッド４４に螺合する第１部分５０と、第１部分５０から上方に突出する第２部分５２とを有する。第２部分５２の上端部と連結腕部３２の下端部とには、互いに係合し合う連結構造が設けられている。第２部分５２と連結腕部３２とは、回動可能に連結される。
【００３１】
モータ部４２の駆動によってロッド４４が回転すると、ロッド４４に螺合した係合部材４６が前後方向Ｘに移動する。係合部材４６が前後方向Ｘに移動すると、その動きが第２部分５２と連結腕部３２との連結部を介して光源搭載部１４に伝達される。これにより、光源搭載部１４は回動軸部１６を中心として揺動する。
【００３２】
係合部材４６が灯具前方側に移動すると、光源搭載部１４の灯具前方側が上方に、灯具後方側が下方に変位する。したがって、灯具ユニット１０は後傾姿勢となる。逆に、係合部材４６が灯具後方側に移動すると、光源搭載部１４の灯具前方側が下方に、灯具後方側が上方に変位する。したがって、灯具ユニット１０は前傾姿勢となる。これにより、光軸Ｏの角度を上下方向に変位させるレベリング調整が実現される。なお、車両用灯具１の姿勢を光軸Ｏ周りに９０°回動させた場合には、アクチュエータ２２によって光軸Ｏの角度を左右方向に変位させるスイブル調整が実現される。
【００３３】
第１部分５０には、２つの支持部材４８が摺動可能に挿通される。各支持部材４８は、ロッド４４を挟んで配置されるとともにロッド４４と平行に延在し、第１部分５０に挿通される。支持部材４８によって、ロッド４４の回転に伴って前後移動する際の係合部材４６の姿勢が支持される。
【００３４】
車両用灯具１は、例えば以下の様にして組み立てられる。すなわち、まずハウジング２とアウターレンズ４とが組み合わされる。また、これとは別に、灯具ユニット１０の連結腕部３２に、アクチュエータ２２の第２部分５２が連結される。そして、灯具ユニット１０およびアクチュエータ２２が、アウターレンズ４で塞がれた開口とは反対側の開口から、ハウジング２内に挿入される。続いて、灯具ユニット１０の第２貫通孔３０とハウジング２の第１貫通孔９とが位置合わせされ、各貫通孔に回動軸部１６が挿通される。
【００３５】
その後、回動軸部１６の各溝部３８に、固定部材５４が嵌め込まれる。固定部材５４は、周方向の一部に切り欠きを有する環状部材である。固定部材５４の外径は、回動軸部１６の外径よりも大きい。このため、固定部材５４が回動軸部１６に嵌め込まれることで、回動軸部１６の挿抜方向の変位が規制される。最後に、カバー６がハウジング２に取り付けられて、車両用灯具１が得られる。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用灯具１は、光源１２と、光源１２が載置される光源搭載部１４と、光源１２および光源搭載部１４を収容するハウジング２と、光源搭載部１４とハウジング２とを熱的に接続するヒートパイプ３４で構成され、光源搭載部１４をハウジング２に対して回動可能に連結する回動軸部１６とを備える。このように本実施の形態では、回動軸部１６が光源１２の冷却機構と灯具ユニット１０の光軸調整機構とを兼ねている。これにより、車両用灯具１の部品点数を削減することができ、車両用灯具１の構造を簡素化することができる。
【００３７】
また、ハウジング２は、車両用灯具１の構成部品の中では大型で熱容量が大きい。このため、光源１２の熱を回動軸部１６を介してハウジング２に伝達することで、効率的に光源１２を冷却することができる。また、ハウジング２は、外側に突出する複数のフィン８を有する。これにより、光源１２の冷却効率をより高めることができる。また、光源１２の冷却機能をハウジング２に持たせることで、光源搭載部１４へのヒートシンクの搭載を省略することができる。これにより、灯具ユニット１０を小型化することができる。また、放射状に拡がる複数のフィン８が設けられたハウジング２が、車両用灯具１の外郭をなす。このため、本実施の形態によれば、車両用灯具１に新規な見栄えを提供することができ、車両用灯具１の意匠性を向上させることができる。
【００３８】
また、回動軸部１６は、熱伝導性を有するとともにヒートパイプ３４よりも剛性が高い筒部材３６をさらに有する。そして、ヒートパイプ３４は、筒部材３６の内部に収容される。これにより、外部からの衝撃や振動等によるヒートパイプ３４の変形や破損を防いで、光源１２の冷却効率の維持と、灯具ユニット１０の回動安定性の維持とを図ることができる。
【００３９】
また、ハウジング２は、ハウジング２の内外をつなぐ第１貫通孔９を有し、回動軸部１６は第１貫通孔９に挿通される。これにより、簡単な構造で灯具ユニット１０をハウジング２に連結することができる。また、車両用灯具１は、光源搭載部１４を回動軸部１６を中心に回動させるアクチュエータ２２を備える。これにより、車両用灯具１をレベリングあるいはスイブルさせることができる。
【００４０】
また、光源搭載部１４は、車両用灯具１の光軸Ｏと交わる方向に開口する（延在する）第２貫通孔３０を有し、回動軸部１６は第２貫通孔３０に挿通される。これにより、発熱源である光源１２の近傍にヒートパイプ３４を配置することができる。この結果、光源１２の熱を効率よくハウジング２に伝達することができる。
【００４１】
また、車両用灯具１は、光源搭載部１４に連結される投影レンズ２０を備える。そして、第２貫通孔３０は、回動軸部１６の延在方向から見て、光源１２と投影レンズ２０との間に位置する。光源１２は、光源搭載部１４の後方に載置される。また、光源搭載部１４は、光源１２の放熱の観点から、光源１２が搭載される部分が比較的肉厚である。一方、光源搭載部１４の前端部には、投影レンズ２０が固定される。このため、灯具ユニット１０の重心は、光源１２と投影レンズ２０との間に位置する。したがって、回動軸部１６は、灯具ユニット１０の重心近傍において灯具ユニット１０に連結される。これにより、灯具ユニット１０を安定的に支持することができる。
【００４２】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることが可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述の実施の形態に変形が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。
【００４３】
実施の形態の灯具ユニット１０は、投影レンズ２０を備え、回転楕円面を基調とした形状の反射面を有するプロジェクタ型の反射型灯具である。しかしながら、灯具ユニット１０の構造は特に限定されず、回転放物面を基調とした形状の反射面を有するパラボラ型の反射型灯具であってもよい。また、灯具ユニット１０は、直射型の灯具等であってもよい。また、車両用灯具１は、フォグランプ、デイタイムランニングランプ、ターンシグナルランプ、クリアランスランプ、テールランプ、ストップランプ等の標識灯であってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  車両用灯具、  ２  ハウジング、  ８  フィン、  ９  第１貫通孔、  １２  光源、  １４  光源搭載部、  １６  回動軸部、  ２０  投影レンズ、  ２２  アクチュエータ、  ３０  第２貫通孔、  ３４  ヒートパイプ、  ３６  筒部材。
【図１】
2019102150.tif 000003
【図２】
2019102150.tif 000004
【図３】
2019102150.tif 000005
【図４】
2019102150.tif 000006