(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子（２２）を有するランプユニット（２０）と、
冷却風を発生する冷却用ファン（５０）と、
前記ランプユニットに対して対向配置され、前記発光素子及び前記冷却用ファンの駆動を制御する制御部（１２０）と、
を備える車両用灯具であって、
前記冷却用ファンは、前記ランプユニット及び前記制御部の対向空間（１６８）を前記冷却風が横切るように配置され、
前記対向空間を通過した前記冷却風が当たる位置に配置され、前記ランプユニット及び前記制御部の対向方向のうちの前記制御部から前記ランプユニットへ向かう方向に前記冷却風を誘導する第１誘導部（１７４，２００）と、
前記ランプユニットに対して前記制御部と反対側において、前記第１誘導部からの前記冷却風が当たる位置に配置され、前記冷却風を前記対向空間に対して前記第１誘導部と反対側の空間に誘導する第２誘導部（１６４，２１０）と、をさらに備え、
前記ランプユニットは、前記発光素子と電気的に接続された第１コネクタ（３４）を有し、
前記制御部は、回路基板（１２２）と、前記回路基板と電気的に接続された第２コネクタ（１２４）と、を有し、
前記冷却用ファンは、筒形状をなすフレーム（６８）と、前記フレームの筒内に配置され、回転により前記冷却風を発生する羽根部（５２）と、前記フレームに設けられ、前記第１コネクタと電気的に接続された第３コネクタ（７０）と、前記フレームに設けられ、前記第２コネクタと電気的に接続された第４コネクタ（７４）と、前記フレームに設けられ、前記第３コネクタ及び前記第４コネクタを電気的に接続した配線（７２）と、を有していることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記第１誘導部は、前記対向空間を通過した前記冷却風が当たる第１面（１７６ａ）と、前記第１面に対して前記第２誘導部側に連なる第２面（１７８ａ）と、を有し、前記第１面及び前記第２面により前記冷却風を前記第２誘導部へ誘導し、
前記第１面における前記第２面と連なる一端（１７６ｂ）から所定範囲では、前記一端に向かうほど前記第２面とのなす角度が小さくなることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記ランプユニット、前記制御部、及び前記冷却用ファンを内部空間（１６２）に収容する筐体（１６０）をさらに備え、
前記筐体は、前記第１誘導部及び前記第２誘導部をなしていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記第２誘導部は、前記冷却風が当たる表面（１８２ａ）と、前記表面と反対の裏面（１８２ｂ）と、を有し、
前記裏面は、前記筐体の外面をなし、車両外部の空気に接触していることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記フレームは、前記第３コネクタ及び前記第４コネクタを構成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記対向空間に配置され、前記制御部及び前記ランプユニットの間の伝熱を抑制する断熱部材（１９０）をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項７】
前記ランプユニットは、前記発光素子の熱を放熱し、前記対向空間を規定するヒートシンク（３２）を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項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、発光素子を有するランプユニットと、冷却風を発生する冷却用ファンと、発光素子及び冷却用ファンの駆動を制御する制御部と、を備える車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載のように、ランプユニットと、ランプ制御モジュール（制御部）と、冷却用ファンと、を備える車両用灯具が知られている。ランプユニットは、ＬＥＤ（発光素子）を有している。ランプ制御モジュールは、ＬＥＤ及び冷却用ファンの駆動を制御している。冷却用ファンは、冷却風を発生している。冷却風によりランプユニットが冷却され、発光素子が高温となるのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２９４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両用灯具が大型化するのを抑制するために、ランプ制御モジュール及びランプユニットを互いに近づけて配置する構成が考えられる。しかしながら、上記構成では、ランプ制御モジュールからランプユニットへ伝熱し易くなる。すなわち、発光素子が高温となる虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、大型化するのを抑制しつつ、発光素子が高温となるのを抑制する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】
【０００６】
ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として下記の実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された発明のひとつは、発光素子（２２）を有するランプユニット（２０）と、
冷却風を発生する冷却用ファン（５０）と、
ランプユニットに対して対向配置され、発光素子及び冷却用ファンの駆動を制御する制御部（１２０）と、
を備える車両用灯具であって、
冷却用ファンは、ランプユニット及び制御部の対向空間（１６８）を冷却風が横切るように配置され、
対向空間を通過した冷却風が当たる位置に配置され、ランプユニット及び制御部の対向方向のうちの制御部からランプユニットへ向かう方向に冷却風を誘導する第１誘導部（１７４，２００）と、
ランプユニットに対して制御部と反対側において、第１誘導部からの冷却風が当たる位置に配置され、冷却風を対向空間に対して第１誘導部と反対側の空間に誘導する第２誘導部（１６４，２１０）と、をさらに備え、
ランプユニットは、発光素子と電気的に接続された第１コネクタ（３４）を有し、
制御部は、回路基板（１２２）と、回路基板と電気的に接続された第２コネクタ（１２４）と、を有し、
冷却用ファンは、筒形状をなすフレーム（６８）と、フレームの筒内に配置され、回転により冷却風を発生する羽根部（５２）と、フレームに設けられ、第１コネクタと電気的に接続された第３コネクタ（７０）と、フレームに設けられ、第２コネクタと電気的に接続された第４コネクタ（７４）と、フレームに設けられ、第３コネクタ及び第４コネクタを電気的に接続した配線（７２）と、を有していることを特徴とする。
【０００８】
上記構成では、冷却風が対向空間を通過するため、対向空間の空気の温度が上昇するのを抑制することができる。よって、冷却風により制御部からランプユニットへの伝熱を抑制することができる。これによれば、制御部からランプユニットへの伝熱を抑制するために、制御部とランプユニットとを互いに離して配置する必要がない。言い換えると、制御部とランプユニットとを互いに近づけて配置する構成であっても、制御部からランプユニットへの伝熱を抑制することができる。したがって、車両用灯具が大型化するのを抑制することができる。
【０００９】
また、上記構成では、冷却用ファン、第１誘導部、及び第２誘導部により、冷却風がランプユニットの周囲を循環する。そのため、冷却風によりランプユニットを冷却することができ、発光素子が高温となるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る車両用灯具の概略構成を示す断面図である。
【図２】ランプユニットの詳細構造を示す斜視図である。
【図３】ランプユニットの詳細構造を示す斜視図である。
【図４】ランプユニットの詳細構造を示す拡大断面図である。
【図５】冷却用ファンの詳細構造を示す平面図である。
【図６】第２基板の詳細構造を示す平面図である。
【図７】図５のＶII−ＶII線に沿う断面図である。
【図８】制御部の詳細構造を示す拡大断面図である。
【図９】突出部の詳細構造を示す平面図である。
【図１０】突出部の詳細構造を示す断面図である。
【図１１】第２実施形態に係る車両用灯具の概略構成を示す断面図である。
【図１２】第１変形例に係る車両用灯具の概略構成を示す断面図である。
【図１３】第２変形例に係る車両用灯具において、突出部の詳細構造を示す断面図である。
【図１４】第３変形例に係る車両用灯具において、突出部の詳細構造を示す断面図である。
【図１５】第４変形例に係る車両用灯具の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。ランプユニット及び制御部の対向方向をＸ方向、Ｘ方向に直交する特定の方向をＺ方向、Ｚ方向及びＸ方向に直交する方向をＹ方向と示す。Ｘ方向及びＹ方向により規定される平面をＸＹ平面と示し、ＸＹ平面に沿う形状を平面形状と示す。Ｙ方向及びＺ方向により規定される平面をＹＺ平面、Ｚ方向及びＸ方向により規定される平面をＺＸ平面と示す。Ｘ方向は、特許請求の範囲に記載の対向方向に相当する。
【００１２】
（第１実施形態）
先ず、図１〜図８に基づき、車両用灯具１０の概略構成について説明する。
【００１３】
図１に示すように、車両用灯具１０は、ランプユニット２０、冷却用ファン５０、制御部１２０、配線１５０、筐体１６０を備えている。車両用灯具１０は、照射領域に光を照射する装置である。本実施形態において、車両用灯具１０は、Ｘ方向のうちの一方である車両前方に光を照射する。以下、Ｘ方向のうち、車両用灯具１０が光を照射する方向を前方、前方と反対の方向を後方と示す。車両用灯具１０としては、例えばヘッドライトを採用することができる。
【００１４】
図１〜図４に示すように、ランプユニット２０は、発光素子２２、基板２４、ユニットベース２６、リフレクタ２８、レンズ３０、ヒートシンク３２、第１コネクタ３４を有している。発光素子２２としては、例えばＬＥＤを採用することができる。発光素子２２は、基板２４に実装されている。
【００１５】
発光素子２２は、基板２４の一面上に配置され、Ｚ方向において基板２４と反対側に光を照射する。基板２４は、厚さ方向がＺ方向に沿う略平板状をなしている。基板２４としては、例えばプリント基板を採用することができる。基板２４は、ユニットベース２６に固定されている。
【００１６】
ユニットベース２６は、基板２４、リフレクタ２８、レンズ３０が固定される部材である。ユニットベース２６は、例えば、金属材料を用いて形成されている。リフレクタ２８は、発光素子２２の光を反射する光学部材である。リフレクタ２８におけるユニットベース２６に対して固定された箇所は、発光素子２２に対して後方に位置している。
【００１７】
リフレクタ２８は、ユニットベース２６に固定された箇所から前方、且つ、Ｚ方向に延びて、基板２４を覆っている。リフレクタ２８は、発光素子２２の光を反射する反射面２８ａを有している。反射面２８ａは、発光素子２２とＺ方向に対向し、且つ、後方に凹む曲面とされている。発光素子２２の光は、反射面２８ａによって、前方に反射される。
【００１８】
レンズ３０は、リフレクタ２８が反射した光を、照射領域に投影する光学部材である。レンズ３０は、発光素子２２の前方に配置されている。本実施形態において、レンズ３０は、平凸レンズである。詳しくは、レンズ３０において、リフレクタ２８と対向する入射面が、ＹＺ平面に沿う平面とされている。また、レンズ３０において、入射面と反対の出射面は、前方に向かって突出する曲面とされている。レンズ３０が出射した光は、筐体１６０を透過して、照射領域に投影される。
【００１９】
基板２４及びリフレクタ２８の後方には、ヒートシンク３２が配置されている。ヒートシンク３２は、金属材料を用いて形成され、発光素子２２の熱を放熱する放熱部材である。本実施形態では、ユニットベース２６及びヒートシンク３２が、単一の部材により構成されている。そのため、ユニットベース２６及びヒートシンク３２をまとめてヒートシンクと称することもできる。発光素子２２の熱は、基板２４及びユニットベース２６を介して、ヒートシンク３２へ伝達される。
【００２０】
図２及び図３に示すように、本実施形態では、ヒートシンク３２が、本体部３６と放熱フィン３８とを有している。本体部３６は、厚さ方向がＸ方向に沿う略平板状をなしている。本体部３６は、リフレクタ２８の後方に配置されている。放熱フィン３８は、本体部３６におけるリフレクタ２８と反対側の面から、後方に向かって突出している。
【００２１】
本実施形態では、複数の放熱フィン３８が、本体部３６から突出している。各放熱フィン３８は、Ｚ方向に延設された略柱状をなしている。図４に示すように、ヒートシンク３２には、自身をＸ方向に貫通する貫通孔４０が形成されている。第１コネクタ３４は、貫通孔４０を挿通している。
【００２２】
第１コネクタ３４は、基板２４と冷却用ファン５０とを電気的に接続するものである。第１コネクタ３４は、端子４２と、端子４２を保持するハウジング４４と、を有している。ハウジング４４は、樹脂材料を用いて形成されている。本実施形態では、第１コネクタ３４が２つの端子４２を有している。
【００２３】
端子４２は、ワイヤボンディング、はんだ接合等により、基板２４と電気的に接続されている。端子４２は、基板２４を介して発光素子２２と電気的に接続されている。端子４２は、基板２４との接続箇所から後方に延設され、Ｚ方向のうちの一方に屈曲されている。これにより、端子４２は、Ｘ方向に延設された部分と、Ｚ方向に延設された部分と、を有している。すなわち、端子４２は、ＺＸ平面において、Ｌ字状をなしている。端子４２における基板２４と接続された一端と反対の他端は、冷却用ファン５０の端子９０と接続されている。
【００２４】
ハウジング４４は、端子４２と同様に、Ｘ方向に延設された部分と、Ｚ方向に延設された部分と、を有している。リフレクタ２８には、自身をＸ方向に貫通する貫通孔４６が形成されている。ハウジング４４のＸ方向に延設された部分は、貫通孔４０に加えて貫通孔４６も挿通している。
【００２５】
端子４２において、基板２４との接続部分、及び、冷却用ファン５０の端子９０との接続部分は、ハウジング４４に対して露出している。図３に示すように、ハウジング４４においてＺ方向に延設された部分は、放熱フィン３８同士の間に配置されている。ハウジング４４における冷却用ファン５０側の一端は、冷却用ファン５０のハウジング９２と嵌合している。
【００２６】
冷却用ファン５０は、ランプユニット２０を冷却する装置である。冷却用ファン５０は、ランプユニット２０に対して、後方、且つ、Ｚ方向のうちの一方に配置されている。図５〜図７に示すように、冷却用ファン５０は、羽根部５２、ステータ５４、シャフト５６、軸受５８、ロータマグネット６０、ロータケース６２、第１基板６４、電子部品６６、フレーム６８を有している。本実施形態では、冷却用ファン５０が、さらに、第２コネクタ７０、第２基板７２、第３コネクタ７４を有している。
【００２７】
羽根部５２は、Ｚ方向に沿う回転軸Ｌを中心として回転し、回転により冷却風を発生する。本実施形態において、羽根部５２は、回転軸ＬがＺ方向に沿うように形成されている。羽根部５２は、自身に対してＺ方向の両側の領域において、Ｚ方向のうちの一方に向かう冷却風を発生する。本実施形態では、羽根部５２が、Ｚ方向のうちの冷却用ファン５０からランプユニット２０へ向かう方向に冷却風を発生する。図１の白矢印は、冷却風の向きを示している。
【００２８】
図７に示すように、ステータ５４は、ステータコア７６と突極７８とステータコイル８０とを有し、電磁石として機能する。ステータコア７６は、ＸＹ平面における中心が回転軸Ｌとほぼ一致する略円筒形状をなしている。ステータコア７６の内壁から複数の突極７８が円筒の内側に向かって突出している。各突極７８にはステータコイル８０が巻きつけられている。ステータコイル８０には、交流電流が流れるようになっている。
【００２９】
シャフト５６は、Ｚ方向に延設された略柱状をなし、ＸＹ平面における中心が回転軸Ｌとほぼ一致している。シャフト５６の一端は、ロータケース６２に固定されている。ＸＹ平面において、シャフト５６を囲むように、略円筒形状をなす軸受５８が配置されている。軸受５８は、シャフト５６が回転するときに歳差運動するのを抑制している。
【００３０】
ロータマグネット６０は、磁場を形成し、この磁場とステータ５４により形成される磁場とが相互作用する。ロータマグネット６０は、ステータ５４の外周側に配置される板状の部材である。複数のロータマグネット６０が、ステータ５４に対して互いに等間隔となるように配置されている。ロータマグネット６０は、ロータケース６２の内周面６２ａに固定されている。
【００３１】
ロータケース６２は、内部空間を形成し、内部空間にステータ５４、シャフト５６の一部、及びロータマグネット６０を収容している。ロータケース６２は、Ｚ方向に延設された略有底円筒形状をなし、ランプユニット２０と反対側の一端が開口している。ロータケース６２及び羽根部５２は、単一の部材により構成されている。詳しくは、羽根部５２が、ロータケース６２の外周面６２ｂから筒の外側へ突出して形成されている。羽根部５２及びロータケース６２は、例えば樹脂材料を用いて形成されている。なお、図５及び図７では、便宜上、羽根部５２及びロータケース６２の境界を二点鎖線で示している。
【００３２】
上記した磁場の相互作用により、羽根部５２、シャフト５６、ロータマグネット６０、ロータケース６２が回転軸Ｌを中心として一体に回転する。Ｚ方向において、ロータケース６２に対してランプユニット２０と反対側には、第１基板６４が配置されている。
【００３３】
第１基板６４は、厚さ方向がＺ方向に沿う略平板状をなしている。第１基板６４の平面形状は、略円環形状とされている。Ｚ方向の投影視において、第１基板６４の外周端はロータケース６２の外周端とほぼ一致し、第１基板６４の内周端は軸受５８の外周端とほぼ一致している。第１基板６４としては、例えばプリント基板を採用することができる。電子部品６６は、第１基板６４に実装されている。第１基板６４に対してロータケース６２と反対側には、フレーム６８の底部８２が配置されている。
【００３４】
フレーム６８は、Ｚ方向に延設された略筒形状をなしている。フレーム６８の筒内には、羽根部５２、ステータ５４、シャフト５６、軸受５８、ロータマグネット６０、ロータケース６２、第１基板６４、電子部品６６が配置されている。フレーム６８は、筒内を通る冷却風の拡散を抑制する。フレーム６８は、例えば、樹脂材料を用いて形成されている。
【００３５】
フレーム６８は、底部８２、側壁部８４、接続部８６を有している。底部８２は、厚さ方向がＺ方向に沿う略平板状をなしている。底部８２の平面形状は、ロータケース６２の平面形状とほぼ一致している。軸受５８及び底部８２は、例えば、圧入又はインサート成形により互いに固定されている。
【００３６】
側壁部８４は、Ｚ方向に延設され、ＸＹ平面において、内周端が略円形状とされ、外周端が略矩形状とされている。ＸＹ平面において、側壁部８４の内周端は、底部８２の外周端に較べて大きい。これにより、冷却風は、底部８２の外周端と側壁部８４の内周端との間を通ることができる。
【００３７】
側壁部８４には、自身をＺ方向に貫通する貫通孔８８が形成されている。本実施形態では、ＸＹ平面において、４つの貫通孔８８が側壁部８４の内周端を取り囲むように形成されている。冷却用ファン５０を筐体１６０に取り付けるための図示しない取付部材が、貫通孔８８を挿通している。
【００３８】
接続部８６は、Ｚ方向と直交する方向に延設された略柱状をなし、側壁部８４と底部８２とを接続している。本実施形態において、図３に示すように、フレーム６８は、３つの接続部８６を有している。
【００３９】
第２コネクタ７０は、第１コネクタ３４と第２基板７２とを電気的に接続するものである。第２コネクタ７０は、端子９０とハウジング９２とを有している。端子９０は、Ｚ方向に延設されている。本実施形態では、第２コネクタ７０が、２つの端子９０を有している。ハウジング９２は、ハウジング４４と嵌合可能な形状をなしている。ハウジング９２がハウジング４４と嵌合することで、端子９０が端子４２と電気的に接続される。本実施形態では、側壁部８４の一部が、ハウジング９２をなしている。第２コネクタ７０は、特許請求の範囲に記載の第３コネクタに相当する。
【００４０】
側壁部８４は、第２基板７２に対して、ランプユニット２０側に配置された第１壁部９４と、第１壁部９４と反対側に配置された第２壁部９６と、を有している。第２基板７２は、Ｚ方向において、第１壁部９４及び第２壁部９６により挟まれている。
【００４１】
第１壁部９４の一部は、ハウジング９２をなしている。第１壁部９４には、Ｚ方向に自身を貫通する貫通孔９８が形成されている。貫通孔９８には、端子９０が配置されている。Ｚ方向の投影視における貫通孔９８の周縁部は、Ｚ方向のうちのランプユニット２０側へ突出し、ハウジング４４と嵌合している。端子９０は、第２基板７２と電気的に接続されている。
【００４２】
第２基板７２は、第２コネクタ７０と第３コネクタ７４とを電気的に接続するものである。第２基板７２は、側壁部８４に対して、ねじ締結等により固定されている。第２基板７２は、特許請求の範囲に記載の配線に相当する。図６に示すように、第２基板７２の平面形状は、略円環形状をなしている。Ｚ方向の投影視において、第２基板７２の内周端は、側壁部８４の内周端とほぼ一致している。第２基板７２における第１壁部９４側の面の一部は、貫通孔９８により第１壁部９４から露出している。
【００４３】
第２基板７２は、端子９０と接続される電極１００と、下記の端子１０６と接続される電極１０２と、電極１００及び電極１０２を電気的に接続する内部配線１０４と、を有している。電極１００、内部配線１０４、及び電極１０２は、アルミニウム等の金属材料を用いて形成されている。端子９０は、例えば、電極１００に対して、はんだ接合されている。なお、第２基板７２は、ワイヤーハーネス等の図示しない配線により、第１基板６４と電気的に接続されている。
【００４４】
第３コネクタ７４は、第２基板７２と、制御部１２０の第４コネクタ１２４と、を電気的に接続するものである。第３コネクタ７４は、端子１０６とハウジング１０８とを有している。端子１０６は、Ｚ方向に延設されている。本実施形態では、第３コネクタ７４が、４つの端子１０６を有している。第３コネクタ７４は、特許請求の範囲に記載の第４コネクタに相当する。
【００４５】
ハウジング１０８は、下記のハウジング１３６と嵌合している。本実施形態では、側壁部８４の一部がハウジング１０８をなしている。詳しくは、第１壁部９４の一部が、ハウジング９２をなしている。
【００４６】
第１壁部９４には、Ｚ方向に自身を貫通する貫通孔１１０が形成されている。貫通孔１１０には、端子１０６が配置されている。Ｚ方向の投影視における貫通孔１１０の周縁部は、Ｚ方向のうちのランプユニット２０側へ突出している。
【００４７】
端子１０６は、第２基板７２と電気的に接続されている。第２基板７２における第１壁部９４側の面は、貫通孔１１０により一部が第１壁部９４から露出している。端子１０６は、例えば、電極１０２に対して、はんだ接合されている。
【００４８】
本実施形態では、４つの端子１０６のうちの２つが、電極１０２、内部配線１０４、及び電極１００を介して端子９０と接続されている。４つの端子１０６のうちの残りの２つは、電極１０２、内部配線１０４、及びハーネス等の配線を介して第１基板６４と接続されている。
【００４９】
制御部１２０は、発光素子２２及び冷却用ファン５０の駆動を制御するものである。制御部１２０は、ランプユニット２０に対して、所定距離を有してＸ方向に対向配置されている。詳しくは、制御部１２０が、ランプユニット２０の後方に配置されている。また、制御部１２０は、冷却用ファン５０に対して、Ｚ方向のうち、ランプユニット２０側に配置されている。図８に示すように、制御部１２０は、回路基板１２２、第４コネクタ１２４、第５コネクタ１２６、ケース１２８を有している。
【００５０】
回路基板１２２は、基板１３０と、基板１３０に実装された電子部品１３２と、を有している。基板１３０は、厚さ方向がＸ方向に沿う略平板状をなしている。基板１３０の両面には、電子部品１３２が実装されている。基板１３０としては、例えば、プリント基板を採用することができる。
【００５１】
回路基板１２２には、発光素子２２を駆動する駆動回路が形成されている。発光素子２２を駆動する駆動回路としては、例えばスイッチング方式のＤＣＤＣコンバータ回路を採用することができる。さらに、回路基板１２２には、羽根部５２の回転を制御する駆動回路が形成されている。羽根部５２の回転を制御する駆動回路としては、例えば、スイッチング方式のインバータ回路を採用することができる。
【００５２】
第４コネクタ１２４は、第３コネクタ７４と回路基板１２２とを電気的に接続するものである。第４コネクタ１２４は、端子１３４とハウジング１３６とを有している。端子１３４及びハウジング１３６は、回路基板１２２から冷却用ファン５０側へ延設されている。端子１３４は、はんだ接合等により、基板１３０と電気的に接続されている。本実施形態では、第４コネクタ１２４が、端子１０６に対応して、４つの端子１３４を有している。
【００５３】
ハウジング１３６は、ハウジング１０８と嵌合可能な形状をなしている。ハウジング１０８及びハウジング１３６が互いに嵌合することで、端子１３４が端子１０６と電気的に接続される。なお、第４コネクタ１２４は、特許請求の範囲に記載の第２コネクタに相当する。
【００５４】
本実施形態では、４つの端子１３４のうちの２つが、端子１０６、電極１０２、内部配線１０４、電極１００、端子９０、基板２４を介して発光素子２２と接続されている。これにより、制御部１２０は、発光素子２２の駆動を制御することができる。
【００５５】
また、４つの端子１３４のうちの残りの２つは、端子１０６、電極１０２、内部配線１０４、及びハーネス等の配線を介して第１基板６４と接続されている。これにより、制御部１２０は、冷却用ファン５０の駆動を制御することができる。
【００５６】
第５コネクタ１２６は、回路基板１２２と配線１５０とを電気的に接続するものである。第５コネクタ１２６は、端子１３８とハウジング１４０とを有している。端子１３４及びハウジング１３６は、回路基板１２２から冷却用ファン５０と反対側へ延設されている。端子１３８は、はんだ接合等により、基板１３０と電気的に接続されている。ハウジング１４０は、配線１５０の図示しないコネクタと嵌合している。
【００５７】
ケース１２８は、内部空間を形成する箱状をなし、回路基板１２２、第４コネクタ１２４の一部、第５コネクタ１２６の一部を内部空間に収容している。ケース１２８は、例えば、金属材料、樹脂材料を用いて形成されている。
【００５８】
ケース１２８には、第４コネクタ１２４が挿通する貫通孔１４２が形成されている。第４コネクタ１２４のケース１２８から露出した部分は、第３コネクタ７４と接続されている。また、ケース１２８には、第５コネクタ１２６が挿通する貫通孔１４４が形成されている。第５コネクタ１２６のケース１２８から露出した部分は、配線１５０のコネクタと接続されている。なお、ケース１２８、ハウジング１３６、及びハウジング１４０が、単一の部材により構成された例を採用することもできる。
【００５９】
配線１５０は、ハーネスと、ハーネスの両端部に形成されているコネクタと、を有している。配線１５０は、第５コネクタ１２６と接続された一端と反対の他端で、筐体１６０と接続されている。
【００６０】
筐体１６０は、車両用灯具１０の外郭を構成するものであり、ランプユニット２０、冷却用ファン５０、制御部１２０、配線１５０を収容する内部空間１６２を形成している。筐体１６０は、例えば、樹脂材料を用いて形成されている。筐体１６０は、前方に配置された透光部１６４、及び、後方に配置された本体部１６６を有している。透光部１６４及び本体部１６６は、嵌合により互いに固定されている。
【００６１】
透光部１６４は、レンズ３０が出射した光を透過できるように、透明とされている。これにより、車両用灯具１０は、照射領域に光を照射することができる。車両用灯具１０が車両用に取り付けられた状態で、透光部１６４の少なくとも一部は、車両外部に露出している。言い換えると、透光部１６４の少なくとも一部は、車両外部の空気に接触している。本体部１６６は、配線１５０のコネクタと電気的に接続される図示しない接続部を有している。本体部１６６の接続部は、外部機器と電気的に接続されている。
【００６２】
次に、図１、図９、及び図１０に基づき、筐体１６０の詳細構造、及び、冷却風の流れについて説明する。
【００６３】
上記したように、制御部１２０及びランプユニット２０は、所定距離を有して互いに対向配置されている。そのため、制御部１２０及びランプユニット２０の間には、対向空間１６８が形成されている。冷却用ファン５０は、対向空間１６８に対してＺ方向のうちの一方側に配置されている。
【００６４】
Ｚ方向の投影視において、冷却用ファン５０は、少なくとも一部が対向空間１６８と重なっている。図９に示すように、本実施形態では、Ｚ方向の投影視において、羽根部５２の回転軸Ｌが、対向空間１６８の中心に位置している。
【００６５】
本実施形態では、ヒートシンク３２及びケース１２８が対向空間１６８を規定している。詳しくは、対向空間１６８におけるＺ方向の両端面のうちの冷却用ファン５０側の一方が、ヒートシンク３２及びケース１２８におけるＺ方向のうちの冷却用ファン５０側の一端同士を結ぶ面である。対向空間１６８におけるＺ方向の両端面のうちの他方は、ヒートシンク３２及びケース１２８におけるＺ方向のうちの冷却用ファン５０側と反対側の他端同士を結ぶ面である。
【００６６】
対向空間１６８におけるＹ方向の両端面のうちの一方は、ヒートシンク３２及びケース１２８におけるＹ方向のうちの一方側の一端同士を結ぶ面である。対向空間１６８におけるＹ方向の両端面のうちの他方は、ヒートシンク３２及びケース１２８におけるＹ方向のうちの上記一端と反対側の他端同士を結ぶ面である。
【００６７】
本体部１６６は、ランプユニット２０に対してＺ方向に対向する第１壁部１７０と、ランプユニット２０に対して第１壁部１７０と反対側に配置された第２壁部１７２と、を有している。第１壁部１７０は、対向空間１６８に対してＺ方向における冷却用ファン５０と反対側に配置されている。第２壁部１７２は、対向空間１６８に対してＺ方向における冷却用ファン５０側に配置されている。
【００６８】
第１壁部１７０は、冷却風を誘導する誘導部１７４を有している。誘導部１７４は、第１壁部１７０における他の部分から内部空間１６２へ突出する突出部１７６と、突出部１７６から透光部１６４側へ延設された第３壁部１７８と、を有している。誘導部１７４は、特許請求の範囲に記載の第１誘導部に相当する。
【００６９】
突出部１７６は、対向空間１６８とＺ方向に対向する第１面１７６ａを有している。第１面１７６ａは、Ｙ方向の投影視において、Ｘ方向及びＺ方向に対して所定角度傾斜する傾斜面とされている。図９に示すように、Ｚ方向の投影視において、第１面１７６ａの一部は、対向空間１６８全体と重なっている。また、第１面１７６ａは、透光部１６４とＸ方向に対向している。
【００７０】
第１面１７６ａは、内部空間１６２を規定する筐体１６０の壁面である。図１０に示すように、第１面１７６ａにおける第２面１７８ａと連なる一端１７６ｂから所定範囲では、一端１７６ｂに向かうほど第２面１７８ａとのなす角度θが小さくされている。角度θは、第１面１７６ａにおける任意の点Ｏに対する接線と、Ｘ方向と、がなす角度である。以上により、第１面１７６ａにおける一端１７６ｂから所定範囲は、曲面とされている。
【００７１】
本実施形態では、第１面１７６ａ全体が曲面とされている。第１面１７６ａは、Ｚ方向において対向空間１６８と対向し、且つ、後方に凹む曲面とされている。言い換えると、第１面１７６ａは、Ｚ方向において対向空間１６８と対向し、且つ、透光部１６４に対して凹む曲面とされている。
【００７２】
第３壁部１７８は、ランプユニット２０とＺ方向に対向する第２面１７８ａを有している。第２面１７８ａは、内部空間１６２を規定する筐体１６０の壁面であって、Ｚ方向と直交する平面である。第２面１７８ａにおける後方側の一端は、第１面１７６ａと連なっている。言い換えると、第２面１７８ａは、第１面１７６ａに対して透光部１６４側に連なっている。第３壁部１７８における前方側の一端は、透光部１６４と嵌合している。
【００７３】
透光部１６４は、第４壁部１８０と、第５壁部１８２と、第６壁部１８４と、を有している。本実施形態において、透光部１６４は、特許請求の範囲に記載の第２誘導部に相当する。第４壁部１８０は、ランプユニット２０に対してＺ方向のうちの誘導部１７４側に配置され、第３壁部１７８と嵌合している。
【００７４】
第４壁部１８０は、ランプユニット２０とＺ方向に対向する対向面１８０ａを有している。対向面１８０ａは、内部空間１６２を規定する筐体１６０の壁面であって、Ｚ方向と直交する平面である。第４壁部１８０における前方側の一端は、第５壁部１８２と連なっている。
【００７５】
第５壁部１８２は、ランプユニット２０の前方に配置されている。第５壁部１８２は、内部空間１６２を規定する表面１８２ａと、表面１８２ａと反対の裏面１８２ｂと、を有している。表面１８２ａは、ランプユニット２０とＸ方向に対向している。さらに、表面１８２ａは、第１面１７６ａとＸ方向に対向している。裏面１８２ｂは、筐体１６０の外面をなし、車両外部の空気と接触している。
【００７６】
表面１８２ａは、Ｚ方向における一端１８２ｃと、一端１８２ｃと反対の他端１８２ｄと、を有している。一端１８２ｃは、ランプユニット２０に対して誘導部１７４側に位置し、対向面１８０ａにおける前方側の一端と連なっている。他端１８２ｄは、ランプユニット２０に対して誘導部１７４と反対側に位置している。表面１８２ａは、一端１８２ｃから他端１８２ｄへ向かうほど前方に位置する傾斜面とされている。第５壁部１８２は、第４壁部１８０と連なった一端と反対の他端で、第６壁部１８４と連なっている。
【００７７】
第６壁部１８４は、ランプユニット２０に対してＺ方向のうちの誘導部１７４と反対側に配置されている。第６壁部１８４は、ランプユニット２０とＺ方向に対向する対向面１８４ａを有している。対向面１８４ａは、内部空間１６２を規定する筐体１６０の壁面であって、Ｚ方向と直交する平面である。第６壁部１８４における後方側の一端は、第２壁部１７２と嵌合している。
【００７８】
冷却用ファン５０は、Ｚ方向のうちの対向空間１６８と反対側の空間の空気を吸気し、吸気した空気を対向空間１６８へ排気する。これにより、冷却用ファン５０は、Ｚ方向の両側において、Ｚ方向のうちの第１面１７６ａへ向かう方向に冷却風を発生している。冷却風は、対向空間１６８をＺ方向に横切って、第１面１７６ａに当たる。
【００７９】
第１面１７６ａに当たった冷却風は、第１面１７６ａ及び第２面１７８ａに沿って進む。冷却風の向きは、第１面１７６ａ及び第２面１７８ａにより、Ｚ方向から前方に変わる。そして、冷却風は、対向面１８０ａに沿って前方に進み、表面１８２ａに当たる。
【００８０】
表面１８２ａに当たった冷却風は、一端１８２ｃから他端１８２ｄへ向かうように表面１８２ａに沿って進み、対向面１８４ａに当たる。対向面１８４ａに当たった冷却風は、対向面１８４ａに沿って後方へ向かう。そして、冷却風は、冷却用ファン５０に対して対向空間１６８と反対側の空間に向かい、冷却用ファン５０により対向空間１６８側へ誘導される。以上により、冷却風は、ランプユニット２０の周囲を循環する。
【００８１】
次に、上記した車両用灯具１０の効果について説明する。
【００８２】
本実施形態では、冷却風が対向空間１６８を通過するため、対向空間１６８の空気の温度が上昇するのを抑制することができる。よって、冷却風により制御部１２０及びランプユニット２０の間の伝熱を抑制することができる。
【００８３】
これによれば、制御部１２０及びランプユニット２０の間の伝熱を抑制するために、制御部１２０とランプユニット２０とを互いに離して配置する必要がない。言い換えると、ランプユニット２０と制御部１２０とを互いに近づけて配置する構成であっても、制御部１２０及びランプユニット２０の間の伝熱を抑制することができる。したがって、車両用灯具１０が大型化するのを抑制することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、冷却用ファン５０、誘導部１７４、及び透光部１６４により、冷却風がランプユニット２０の周囲を循環する。そのため、冷却風によりランプユニット２０を冷却することができ、発光素子２２が高温となるのを抑制することができる。
【００８５】
ところで、誘導部１７４は、第１面１７６ａ及び第２面１７８ａにより、冷却風の向きを透光部１６４へ向かう方向に変える。第１面１７６ａ全体が平坦な面とされた構成では、第１面１７６ａ及び第２面１７８ａの境界である一端１７６ｂにおいて局所的に大きな角度で冷却風の向きが変わり、冷却風の速度が低下し易い。
【００８６】
これに対して、本実施形態では、第１面１７６ａにおける一端１７６ｂから所定範囲において、一端１７６ｂに向かうほど第２面１７８ａとのなす角度θが小さくされている。これによれば、一端１７６ｂにおいて冷却風の向きが変わる角度を小さくし、冷却風の速度が低下するのを抑制することができる。したがって、冷却風により、制御部１２０及びランプユニット２０の間の伝熱を効果的に抑制しつつ、ランプユニット２０を効果的に冷却することができる。
【００８７】
また、本実施形態では、筐体１６０の一部である誘導部１７４及び透光部１６４により冷却風を誘導している。これによれば、筐体１６０と別の部材により冷却風を誘導する構成に較べて、コストを抑制することができる。
【００８８】
また、本実施形態では、筐体１６０と別の部材により冷却風を誘導する構成に較べて、配置スペースを小さくすることができる。したがって、車両用灯具１０が大型化するのを抑制することができる。
【００８９】
また、本実施形態では、裏面１８２ｂが車両外部の空気に接触している。そのため、透光部１６４が車両外部の空気により冷却される。これによれば、ランプユニット２０の周囲を循環する冷却風を、透光部１６４により冷却することができる。よって、冷却風の温度が上昇するのを効果的に抑制することができる。したがって、冷却風により、制御部１２０及びランプユニット２０の間の伝熱を効果的に抑制しつつ、ランプユニット２０を効果的に冷却することができる。
【００９０】
また、本実施形態では、冷却用ファン５０は、第２コネクタ７０、第３コネクタ７４、及び第２基板７２により、発光素子２２と制御部１２０とを電気的に中継している。これによれば、冷却用ファン５０とは別に、発光素子２２と制御部１２０とを中継する中継部材が配置された構成に較べて、配置スペースを小さくすることができる。したがって、車両用灯具１０の大型化を効果的に抑制することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、フレーム６８が、第２コネクタ７０及び第３コネクタ７４を構成している。これによれば、フレーム６８とは別に第２コネクタ７０及び第３コネクタ７４が配置された構成に較べて、配置スペースを小さくすることができる。したがって、車両用灯具１０の大型化を効果的に抑制することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、ランプユニット２０がヒートシンク３２を有している。これによれば、ヒートシンク３２によりランプユニット２０の熱容量を大きくすることができる。したがって、ランプユニット２０、ひいては発光素子２２が高温となるのを効果的に抑制することができる。
【００９３】
また、本実施形態では、ヒートシンク３２が対向空間１６８を規定している。これによれば、ヒートシンク３２が冷却風により冷却され易く、ユニットベース２６を介して発光素子２２からヒートシンク３２へ伝熱され易い。したがって、発光素子２２が高温となるのを効果的に抑制することができる。
【００９４】
（第２実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した車両用灯具１０と共通する部分についての説明は割愛する。
【００９５】
図１１に示すように、車両用灯具１０は、断熱部材１９０を備えている。断熱部材１９０は、制御部１２０及びランプユニット２０の間の伝熱を抑制するものである。断熱部材１９０は、対向空間１６８に配置されている。言い換えると、断熱部材１９０は、ランプユニット２０と制御部１２０との間に配置されている。
【００９６】
本実施形態において、断熱部材１９０は、厚さ方向がＸ方向に沿う略平板状をなしている。断熱部材１９０は、ねじ締結等により、冷却用ファン５０のフレーム６８に固定されている。冷却用ファン５０が発生する冷却風は、断熱部材１９０の前方及び後方の空間をＺ方向に横切って、第１面１７６ａに当たる。
【００９７】
断熱部材１９０におけるランプユニット２０との対向面、及び、制御部１２０との対向面は、黒色とされている。これにより、断熱部材１９０は、ランプユニット２０からの輻射熱、及び、制御部１２０からの輻射熱を効果的に吸収することができる。
【００９８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００９９】
上記実施形態では、冷却用ファン５０が対向空間１６８に対して誘導部１７４と反対側に配置された例を示したが、これに限定するものではない。図１２の第１変形例に示すように、冷却用ファン５０が、対向空間１６８に対して誘導部１７４側に配置された例を採用することもできる。
【０１００】
この例では、冷却用ファン５０が、Ｚ方向のうちの対向空間１６８と反対側の空間、及び、対向空間１６８の空気を吸気し、吸気した空気を第１面１７６ａへ排気している。これにより、冷却風は、対向空間１６８をＺ方向に横切って、第１面１７６ａに当たる。第１変形例において、冷却風の循環経路は、第１実施形態と同様である。また、冷却用ファン５０が対向空間１６８内に配置された例を採用することもできる。
【０１０１】
また、上記実施形態では、第１面１７６ａ全体が曲面とされた例を示したが、これに限定するものではない。図１３の第２変形例に示すように、第１面１７６ａ全体が平坦な面とされた例を採用することもできる。この例では、第１面１７６ａがＹ方向に沿う平面とされている。第１面１７６ａは、Ｚ方向において対向空間１６８と対向し、且つ、Ｘ方向において表面１８２ａと対向している。
【０１０２】
また、図１４の第３変形例に示すように、第１面１７６ａにおける一部のみが曲面とされた例を採用することもできる。この例では、第１実施形態と同様に、第１面１７６ａにおける第２面１７８ａと連なる一端１７６ｂから所定範囲において、一端１７８ｂに向かうほど第２面１７８ａとのなす角度θが小さくされている。
【０１０３】
また、上記実施形態では、筐体１６０の一部である誘導部１７４及び透光部１６４により冷却風を誘導する例を示したが、これに限定するものではない。図１５の第４変形例に示すように、車両用灯具１０が、筐体１６０とは別に、冷却風を誘導する第１誘導部２００及び第２誘導部２１０を備える例を採用することもできる。
【０１０４】
第１誘導部２００及び第２誘導部２１０は、内部空間１６２に配置され、図示しない箇所で筐体１６０に固定されている。第１誘導部２００は、対向空間１６８に対して冷却用ファン５０の反対側に配置されている。第１誘導部２００は、対向空間１６８を横切った冷却風が当たる一面２００ａを有している。第１誘導部２００は、一面２００ａに当たった冷却風を前方に誘導する。
【０１０５】
第２誘導部２１０は、レンズ３０と透光部１６４との間に配置されている。第２誘導部２１０は、レンズ３０と対向する表面２１０ａを有している。表面２１０ａは、レンズ３０に対して凹む曲面とされている。第１誘導部２００からの冷却風は、表面２１０ａに当たる。第２誘導部２１０に当たった冷却風は、表面２１０ａに沿って進み、冷却用ファン５０へ向かう。なお、車両用灯具１０が、第１誘導部２００及び第２誘導部２１０のうちの一方のみを備える例を採用することもできる。
【０１０６】
また、上記実施形態では、ランプユニット２０が、発光素子２２、基板２４、ユニットベース２６、リフレクタ２８、レンズ３０、ヒートシンク３２、第１コネクタ３４を有する例を示した。しかしながら、これに限定するものではない。ランプユニット２０は、少なくとも発光素子２２を有する構成であれば採用することができる。
【０１０７】
また、上記実施形態では、フレーム６８が、第２コネクタ７０及び第３コネクタ７４を構成する例を示したが、これに限定するものではない。第２コネクタ７０及び第３コネクタ７４が、フレーム６８と異なる部材により構成され、フレーム６８に固定された例を採用することもできる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…車両用灯具、２０…ランプユニット、２２…発光素子、２４…基板、２６…ユニットベース、２８…リフレクタ、３０…レンズ、３２…ヒートシンク、３４…第１コネクタ、３６…本体部、３８…放熱フィン、５０…冷却用ファン、５２…羽根部、６８…フレーム、７０…第２コネクタ、７２…第２基板、７４…第３コネクタ、１００…電極、１０２…電極、１０４…内部配線、１２０…制御部、１２２…回路基板、１２４…第４コネクタ、１２６…第５コネクタ、１２８…ケース、１５０…配線、１６０…筐体、１６２…内部空間、１６４…透光部、１６６…本体部、１６８…対向空間、１７０…第１壁部、１７２…第２壁部、１７４…誘導部、１７６…突出部、１７６ａ…第１面、１７８…第３壁部、１８０…第４壁部、１８２…第５壁部、１８２ａ…表面、１８２ｂ…裏面、１８４…第６壁部、１９０…断熱部材、２００…第１誘導部、２１０…第２誘導部
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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