(57)【要約】【課題】  本発明は、ヘッドランプクリーナを用いずに、従来よりもアウターレンズに付着した雪や氷をＬＥＤからの熱で解凍しやすくした車両用灯具を提供する。【解決手段】  光射出用開口を有するハウジングと、当該光射出用開口を塞ぐ透明なカバー部材とで形成された灯室の内部に、ＬＥＤと、前記ＬＥＤを冷却し、前記ハウジングの内面に固定されたヒートシンクとを有する光源ユニットを装着した車両用灯具において、前記カバー部材に透明導電性層を設けるとともに、前記透明導電性層から前記ハウジング内面のヒートシンクの固定部に亘って、導電性部材を設けたことを特徴とする。【選択図】    図１
2015099637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光射出用開口を有するハウジングと、当該光射出用開口を塞ぐ透明なカバー部材とで形成された灯室の内部に、ＬＥＤと、前記ＬＥＤを冷却し、前記ハウジングの内面に固定されたヒートシンクとを有する光源ユニットを装着した車両用灯具において、
前記カバー部材に透明導電性層を設けるとともに、
前記透明導電性層から前記ハウジング内面のヒートシンクの固定部に亘って、導電性部材を設けたことを特徴とする車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源に使用した車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
寒冷地では、車両の夜間走行時に車両用灯具に雪や氷が付着して光源からの射出光が遮られ、安全走行の妨げになるという問題がある。特に、ＬＥＤを光源とするＬＥＤヘッドランプは、ハロゲンヘッドランプやＨＩＤヘッドランプ（High Intensity Discharge head lamp）に比べＬＥＤの点灯時の発熱量が少ないため、アウターレンズ（カバー部材）の表面に付着した雪や氷をＬＥＤの熱で解凍させることが困難である。
【０００３】
このため、例えば特許文献１に開示されるように、ＬＥＤヘッドランプの近傍にヘッドランプクリーナを追加部品として装着し、このヘッドランプクリーナでアウターレンズの表面やランプ周りに付着した雪や氷を取り除く方法が採られている。
【０００４】
また、ＬＥＤヘッドランプには、光射出用開口を有するハウジングと、当該光射出用開口を塞ぐアウターレンズとで形成された灯室内にＬＥＤを冷却するヒートシンクが装着されている。そして、例えば特許文献２には、このヒートシンクをアウターレンズ方向へ延設し、ＬＥＤの点灯時のＬＥＤからの熱をヒートシンクからアウターレンズへと熱放射により移動させてアウターレンズの温度上昇を図り、アウターレンズの表面に付着した雪や氷を解凍させるＬＥＤヘッドランプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１０９９１７号公報
【特許文献２】特開２０１１−２８９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ヘッドランプクリーナを車両に装着する場合には、ヘッドランプクリーナを装着しない場合に比べて車両価格が高くなるため、ユーザーに経済的な負担を強いる結果となっている。
【０００７】
また、特許文献２に開示されたＬＥＤヘッドランプは、アウターレンズ方向へ延設したヒートシンクとアウターレンズとの間に間隙があるため、ヒートシンクからアウターレンズへの熱伝達が不十分で、アウターレンズに付着した雪や氷を十分に解凍させることができない場合がある。
【０００８】
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、ヘッドランプクリーナを用いずに、従来よりもアウターレンズに付着した雪や氷をＬＥＤからの熱で解凍しやすくした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】
【０００９】
本件開示は、光射出用開口を有するハウジングと、当該光射出用開口を塞ぐ透明なカバー部材とで形成された灯室の内部に、ＬＥＤと、前記ＬＥＤを冷却し、前記ハウジングの内面に固定されたヒートシンクとを有する光源ユニットを装着した車両用灯具において、前記カバー部材に透明導電性層を設けるとともに、前記透明導電性層から前記ハウジング内面のヒートシンクの固定部に亘って、導電性部材を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本件開示の車両用灯具によれば、ヘッドランプクリーナを用いずに、従来よりもアウターレンズに付着した雪や氷をＬＥＤからの熱で解凍しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＬＥＤヘッドランプの一実施形態の断面図である。
【図２】ハウジングとアウターレンズの取付部位の拡大断面図である。
【図３】図１のＡ部拡大断面図である。
【図４】図１のＢ部拡大断面図である。
【図５】ＬＥＤヘッドランプの他の実施形態の断面図である。
【図６】ハウジングとアウターレンズの取付部位の他の実施形態の断面図である。
【図７】ＬＥＤヘッドランプの更に他の実施形態の断面図である。
【図８】図７のＢ部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて実施形態を説明する。
【００１３】
ＬＥＤを光源とした車両用灯具の一例として、図１にはマルチリフレクタ式ＬＥＤヘッドランプの一実施形態の断面が示されている。
【００１４】
ＬＥＤヘッドランプ３は、ハウジング１と、アウターレンズ９と、光源ユニット２３とを有している。ハウジング１は、アウターレンズ９とともに灯室２１を形成し、灯室２１の内側に光源ユニット２３が装着される。
【００１５】
ハウジング１は、例えば樹脂製であって、車両前方（図１の左側）へ拡開するように広がった椀状の内部空間を有している。ハウジング１の車両前方には光射出用開口５が設けられ、ハウジング１の底部（図１の下側）にはＬＥＤドライバーモジュール取付穴７が設けられている。そして、ハウジング１の光射出用開口５には、光射出用開口５の形状に対応したアウターレンズ９が取り付けられており、アウターレンズ９が光射出用開口５を覆っている。アウターレンズ９は、カバー部材の一例であって、例えば、ＬＥＤから放射される光を透過する透明な樹脂材料で形成される。
【００１６】
図２はハウジング１とアウターレンズ９の取付部位の拡大断面図を示している。ハウジング１の車両前方側の外周には、車両前方へ断面Ｌ字状に折曲する環状フランジ１１が光射出用開口５の周方向に一体に形成されて、環状フランジ１１とハウジング１の外周との間に車両前方に開口する受け部１３が設けられている。受け部１３内には、断面Ｕ字状に形成された防水、防塵用のシール部材１５がハウジング１の外周に沿って介装されており、シール部材１５の挟持部１７は車両前方に開口している。なお、本実施形態のシール部材１５は、導電性材料（例えば、後述の透明導電性層３７と同様の材料や金属粉など）を含有した導電性部材である。
【００１７】
一方、アウターレンズ９の端部側の外周には、ストッパ用の突片１９がアウターレンズ９の周方向に突設されている。アウターレンズ９をハウジング１に取り付けるときには、突片１９が環状フランジ１１の前端に当接した状態で、挟持部１７内に挿入されたアウターレンズ９の端部が挟持部１７によって挟持されて、アウターレンズ９がハウジング１に固定される。
【００１８】
光源ユニット２３は、基板２５に実装されたＬＥＤ（ＬＥＤ光源）２７と、ＬＥＤ２７の光を車両前方へ反射させるリフレクタ２９と、ＬＥＤ２７が発した熱を放熱するヒートシンク３１とを有し、ヒートシンク３１に基板２５が取り付けられている。そして、ハウジング１のＬＥＤドライバーモジュール取付穴７には、光源ユニット２３に電力を供給するＬＥＤドライバーモジュール３３が取り付けられている。
【００１９】
リフレクタ２９は、ＬＥＤ２７を下側から包囲する半椀状に形成され、ＬＥＤ２７の光を表面の反射面２９ａで光射出用開口５から車両前方へ反射させるようになっている。リフレクタ２９の反射面２９ａには、一例としてアルミニウム蒸着処理が施されている。
【００２０】
ヒートシンク３１は、例えば材料にアルミニウムが用いられている。ヒートシンク３１は、基板２５の横方向（図１の紙面に対して垂直な方向であるハウジング１の左右方向）の幅と略同一幅に形成された本体部３１ａと、本体部３１ａの背面側（図１の右側）において上下に並設された複数の平板状の突出部３１ｂとを有している。
【００２１】
ヒートシンク３１の本体部３１ａは灯室２１内の上下方向に亘って配置されている。本体部３１ａの下側は、リフレクタ２９の外形形状に沿って光射出用開口５の方向（車両前方）へ折曲されて、本体部３１ａの下端がハウジング１の底部の内面に固定されている（図１では固定部Ｅとして示す）。本体部３１ａの上端はハウジング１の上部の内面に固定されている（図１では固定部Ｄとして示す）。一方、突出部３１ｂは、夫々の左右端部がハウジング１の左右の内面に固定されている（図１では固定部Ｃとして示す）。
【００２２】
なお、基板２５の車両前方側には、基板２５とＬＥＤ２７とを覆う化粧板３５が取り付けられている。かかる化粧板３５により、基板２５とＬＥＤ２７が車両外部から直接視認できなくなり、灯室２１内の見栄えが向上する。
【００２３】
図３は図１のＡ部拡大断面図を示している。本実施形態のアウターレンズ９の内面全体には透明導電性層３７が設けられている。透明導電性層３７は、導電性および透光性を有する材料、例えば、酸化インジウムスズ、アンチモンスズ酸化物、フッ素添加酸化スズ、アルミニウム亜鉛酸化物などの透明導電性酸化物、若しくは有機透明導電性被膜で形成される。
【００２４】
そして、透明導電性層３７の膜厚は、乾燥状態で、例えば０．２〜２μｍである。なお、透明導電性層３７の形成方法は、例えば、スパッタ蒸着法や真空蒸着法等による成膜技術、またはインク化した材料を塗布、加熱、融着させる塗膜技術を用いればよい。
【００２５】
図４は図１のＢ部拡大断面図を示している。図１及び図４に示すようにハウジング１には、ヒートシンク３１の突出部３１ｂの左右端部を固定するハウジング１内面の固定部Ｃから前方の光射出用開口５に亘って、ハウジング１の内面全体に導電性層３９が形成されている。導電性層３９は導電性部材の一例である。ハウジング１の内面に形成された導電性層３９は、例えば、アウターレンズ９に形成された透明導電性層３７と同様の材料（透明導電性酸化物）を用いて、透明導電性層３７と同様の手法で形成される。導電性層３９の膜厚も、乾燥状態で、例えば０．２〜２μｍである。
【００２６】
上記のように導電性層３９は、車両前方からみてハウジング１の光射出用開口５から固定部Ｃの位置までハウジング１の内面全体に形成されている。そのため、ハウジング１の左右方向において、ヒートシンク３１の突出部３１ｂが導電性層３９と固定部Ｃの位置で接触している。また、ハウジング１の上下方向において、ヒートシンク３１の本体部３１ａの上端と導電性層３９とが固定部Ｄの位置で接触している。また、ハウジング１の上下方向において、ヒートシンク３１の本体部３１ａの下端と導電性層３９とが固定部Ｅの位置で接触している。
【００２７】
そして、図２に示すように、ハウジング１の前端面４１を経て受け部１３の内面４３まで、光射出用開口５からハウジング１の外側に向けて折り返すように導電性層３９が連続して形成されている。
【００２８】
図２では、一例として、受け部１３の内面の一部分に導電性層３９が形成されている状態を示している。なお、アウターレンズ９をハウジング１に取り付けた状態で、アウターレンズ９の内面に形成された透明導電性層３７は、シール部材１５の挟持部１７に接触する。そして、受け部１３に介装されたシール部材１５と、受け部１３の内面４３まで達した導電性層３９とが接触する。
【００２９】
本実施形態に係るＬＥＤヘッドランプ３において、例えば夜間走行時にドライバーがＬＥＤヘッドランプ３のスイッチをオンすると、ＬＥＤドライバーモジュール３３からの電力供給でＬＥＤ２７が点灯する。ＬＥＤ２７から放射される光は、リフレクタ２９の反射面２９ａによって車両前方の光射出用開口５に向けて反射し、光射出用開口５から車両の前方を照らす。なお、アウターレンズ９および透明導電性層３７は透光性を有するため、いずれも照明の妨げとはならない。
【００３０】
このとき、ＬＥＤ２７の点灯でＬＥＤ２７が発熱し、この熱がヒートシンク３１に伝導される。そして、ヒートシンク３１からの熱は、本体部３１ａと接触する固定部Ｄ、Ｅの位置および突出部３１ｂと接触する固定部Ｃの位置で、ハウジング１の内面に形成された導電性層３９にそれぞれ伝導される。ここで、導電性材料では、伝導電子に基づくエネルギー伝達によって絶縁材に比べると効率よく熱伝導が行われる。そのため、各固定部Ｃ、Ｄ、Ｅからの熱は、導電性層３９によって、ハウジング１の内面全体や受け部１７の内面４３まで効率よく広がっていく。導電性層３９の熱は、図２に示すように、受け部１７の内面に形成された導電性層３９から導電性を有するシール部材１５を介して、アウターレンズ９側の透明導電性層３７へと伝導される。そして、透明導電性層３７に伝導された熱はアウターレンズ９の温度を上昇させる。
【００３１】
このように、本実施形態のＬＥＤヘッドランプ３では、ヒートシンク３１からのＬＥＤ２７の熱が、熱放射を利用した特許文献２のＬＥＤヘッドランプに比べ、それぞれ導電性を有する導電性層３９およびシール部材１５を介して透明導電性層３７まで効率よく伝導される。
【００３２】
このため、寒冷地での夜間走行時にアウターレンズ９の表面に雪や氷が付着しても、温度が上昇したアウターレンズ９によって雪や氷が解凍されやすくなる。従って、本実施形態のＬＥＤヘッドランプ３によれば、夜間走行時に、アウターレンズ９の表面に付着した雪や氷によってＬＥＤ２７の光が遮られるおそれが低下する。
【００３３】
また、本実施形態のＬＥＤヘッドランプ３は、アウターレンズ９の内面に透明導電性層３７、そして、ハウジング１の内面に導電性層３９を設ければ足りるので、ＬＥＤヘッドランプ３の製造に当たり、既存の部品を使用することができる。この結果、本実施形態によれば、ＬＥＤヘッドランプ３の製造コストを抑えることができる。
【００３４】
更に、本実施形態のＬＥＤヘッドランプ３は、追加部品であるヘッドランプクリーナを装着する必要が低くなるため、ヘッドランプクリーナの装着によるユーザーの経済的な負担を少なくすることができる。
【００３５】
図５はＬＥＤヘッドランプの他の実施形態の断面図を示している。なお、以下の説明では、図１から図４に示す実施形態と同一または同様の要素には共通の符号を付して、重複説明は省略することがある。
【００３６】
図５に示す実施形態のＬＥＤヘッドランプ４５は、導電性層４７を前後方向（図５の左右方向）に沿って帯状または筋状に形成した例である。導電性層４７は導電性部材の一例である。
【００３７】
図５の例では、ハウジング１の内面上側において、固定部Ｄから受け部１３の内面４３に亘って、例えば透明導電性酸化物の導電性層４７が帯状または筋状に形成されている。同様に、ハウジング１の内面下側において、固定部Ｅから受け部１３の内面４３に亘って、例えば透明導電性酸化物の導電性層４７が帯状または筋状に形成されている。
【００３８】
なお、導電性層４７は、例えば透明導電性層３７と同様の手法で形成される。導電性層４７のパターニングは、例えば導電性層４７を形成しない部分をマスキングして導電性層４７を形成すればよい。図５に示す実施形態によれば、図１から図４に示す実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
図６はハウジング１とアウターレンズ９の取付部位の他の実施形態の断面図を示している。図６に示す実施形態は、図２の熱伝導性のシール部材１５に代え、酸化インジウムスズを含有しない通常のシール部材１５−１を使用する。そして、図６に示す実施形態では、灯室２１内に露出するシール部材１５−１の端部に、例えば、透明導電性酸化物や金属粉などの導電性材料を含有する導電性塗料を塗布して、アウターレンズ９側の透明導電性層３７とハウジング側の前端面４１の導電性層３９との間に導電性層４９を形成する。導電性層４９は導電性部材の一例である。
【００４０】
図６に示す実施形態によっても、図１から図４に示す実施形態と同様の効果を得ることができる。また、図６に示す実施形態では、導電性材料を含有しない通常のシール部材１５−１を使用できるので、シール部材の製造コストを抑えることができる。
【００４１】
図７はＬＥＤヘッドランプの更に他の実施形態の断面図を示し、図８は図７のＢ部拡大断面図を示している。
【００４２】
図７、図８に示す実施形態のＬＥＤヘッドランプ５１は、図１の導電性層３９に代え、めっき加工により導電性層（導電体薄膜）５３を設けている。めっき加工は、一例として電気分解を応用した電気めっきを使用し、材料に一例としてクロムを用いてクロムめっきが施されている。そして、導電性層５３の膜厚は例えば０．２〜１０μｍとされている。図７、図８に示す実施形態によっても、図１から図４に示す実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
また、図７、図８に示す実施形態の場合には、灯室２１内（ハウジング１の内面）にめっき調を採用することで、灯室２１内のエクステンション（見栄えの向上のための追加加飾部品）が不要となる。そのため、図７、図８に示す実施形態は、他の実施形態に比べてエクステンションのコストを削減できるメリットを有する。
【００４４】
尚、図示しないが、既述しためっき加工に代え、例えば透明導電性酸化物を含有する色付き塗料を、前記固定部Ｃから前方の光射出用開口５に亘ってハウジングの内面全体に塗布して導電性層を設けてもよい。
【００４５】
現実的に、灯室内（ハウジングの内面）を例えば黒塗装して色付きによるデザイン的な見栄えの向上が図られているが、斯様に熱伝導性を有する色付き塗料を用いてハウジングの内面に導電性層を設けることで、仕様に応じたＬＥＤヘッドランプの見栄えの向上とデザイン的な変更が可能となる。
【００４６】
また、図１から図８に示した各実施形態では、アウターレンズ９の内面に透明導電性層３７を設けたが、アウターレンズの表面（外面）、或いは内面と表面の双方に透明導電性層を設けてもよい。
【００４７】
更にまた、図示しないが、図５の実施形態の導電性層４７に代え、ハウジング１内のヒートシンク３１の本体部３１ａの固定部Ｄ、Ｅから受け部１３の内面４３に亘って、例えば帯状に形成された薄肉な金属板を、それぞれ、ＬＥＤヘッドランプの前後方向へ貼着して導電性部材を設けてもよい。
【００４８】
そして、本発明は、プロジェクタ式のＬＥＤヘッドランプに適用できることは勿論、例えばバックライト等、ヘッドランプ以外の車両用灯具に適用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・ハウジング；３、４５、５１・・・ＬＥＤヘッドランプ；５・・・光射出用開口；９・・・アウターレンズ；１５、１５−１・・・シール部材；２１・・・灯室；２３・・・光源ユニット；２５・・・基板；２７・・・ＬＥＤ；２９・・・リフレクタ；２９ａ・・・反射面；３１・・・ヒートシンク；３１ａ・・・本体部；３１ｂ・・・突出部；３５・・・化粧板；３７・・・透明導電性層；３９、４７、４９、５３・・・導電性層
【図１】
2015099637.tif 000003
【図２】
2015099637.tif 000004
【図３】
2015099637.tif 000005
【図４】
2015099637.tif 000006
【図５】
2015099637.tif 000007
【図６】
2015099637.tif 000008
【図７】
2015099637.tif 000009
【図８】
2015099637.tif 000010