(57)【要約】【課題】隔絶された光チャンバを有する新規なヘッドランプ組立体を提供する【解決手段】本発明によるヘッドランプ組立体(20)は、半導体光源(60)を採用し、周囲環境から隔絶された光チャンバ(24)を有し、それにより、水、ほこり、又はその他の異物が光チャンバ(24)に入ることを防止する。それと同時に、ヘッドランプ組立体(20)は、光チャンバ(24)から分離されたプレナムチャンバ(28)を有し、プレナムチャンバ(28)を通過する空気流により、半導体光源(60)に必要な冷却を供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドランプ組立体であって、
ベース部材と、前記ベース部材に接合された透明カバー部材と、光エンジンハウジングと、を有し、
光エンジンハウジングは、
半導体光源を採用する光エンジンと、
前記半導体光源からの光を所望のビームパターンに焦点合わせするように作動可能なレンズと、
前記半導体光源からの熱を除去するために前記光エンジンハウジングの外側に延びる熱放出構造体と、
前記光エンジンハウジングを前記ベース部材に対して移動可能に取付ける取付けフランジ及びベローズと、を有し、
前記ベース部材、前記透明カバー部材、及び光エンジンハウジングは、周囲環境から隔絶された光チャンバを構成し、
前記光エンジンハウジングは、更に、熱放出構造体の周りにプレナムチャンバを構成するように、ベース部材及び透明カバー部材に連結された後部材を有し、
前記プレナムチャンバは、それに冷却空気を入れる少なくとも１つの入口と、プレナムチャンバから冷却空気を排出する少なくとも１つの出口とを有する、ヘッドランプ組立体。
【請求項２】
更に、前記光チャンバの外側に位置する方向調整機構を有し、前記方向調整機構は、へッドランプ組立体によって供給された光ビームパターンを方向調整するように、前記光エンジンハウジングを位置決めするように作動可能である、請求項１に記載のヘッドランプ組立体。
【請求項３】
前記方向調整機構は、前記光エンジンハウジングと前記後部材との間を延びる、請求項２に記載のヘッドランプ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隔絶された光チャンバ（室）を有するヘッドランプ組立体に関する。更に詳細には、本発明は、シールされた光チャンバ内に位置する半導体光源を採用し、半導体光源の冷却が光チャンバの外側で主におこるヘッドランプ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
光発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体光源は、最近、向上した機能レベルを有し、これらの光源が、ヘッドランプ等の自動車照明システムの構成要素を構成するのに使用されることを可能にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
半導体光源は、白熱、ガス放出、及びその他の在来のヘッドランプ光源に勝る種々の利点を有するけれども、半導体光源は、それらの使用における異なる課題も有する。
【０００４】
特に、半導体光源から十分な光レベルを得るために、半導体光源は、典型的には、最大推奨作動条件で又はその近くで作動されなければならない。そのような作動条件において、半導体光源のための所望の作動寿命を得るためには、相当な量の冷却材を半導体光源の半導体接点に供給する必要がある。
【０００５】
更に、半導体光源は、一般的には、過剰な光を作り出さないので、ヘッドランプの光路及び構成要素は、半導体光源によって作り出された光を有効利用させるために、注意深く設計され且つ構成されなければならない。
【０００６】
自動車照明システムが作動しなければならない広範囲の環境条件のため、光路及び構成要素の効率に潜在的に影響を与えることなしに、半導体光源に必要な冷却を達成することが困難なことがある。
【０００７】
本発明の目的は、隔絶された光チャンバを有する新規なヘッドランプ組立体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面によれば、ヘッドランプ組立体であって、ベース部材と、ベース部材に接合された透明なカバー部材と、光エンジンハウジングと、を有し、光エンジンハウジングは、半導体光源を採用する光エンジンと、半導体光源からの光を所望のビームパターンに焦点合わせするように作動可能なレンズと、半導体光源からの熱を除去するために光エンジンハウジングの外側に延びる熱放出構造体と、光エンジンハウジングをベース部材に対して移動可能に取付ける取付けフランジ及びベローズと、を有し、ベース部材、透明なカバー部材、及び光エンジンハウジングは、周囲環境から隔絶された光チャンバを構成し、光エンジンハウジングは、更に、熱放出構造体の周りにプレナムチャンバを構成するように、ベース部材及び透明なカバー部材に連結された後部材を有し、プレナムチャンバは、それに冷却空気を入れる少なくとも１つの入口と、プレナムチャンバから冷却空気を排出する少なくとも１つの出口とを有する、ヘッドランプ組立体を提供する。
【０００９】
本発明は、周囲環境から隔絶された光チャンバを有し、それにより、水、ほこり、又はその他の異物が光チャンバに入ることを防止するヘッドランプ組立体を提供する。それと同時に、ヘッドランプ組立体は、光チャンバから分離されたプレナムチャンバを有し、プレナムチャンバを通過する空気流により、半導体光源に必要な冷却を行う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を例示としてのみ説明する。
【００１１】
本発明によるヘッドランプ組立体は、図１において符号２０で全体的に指示されている。図１から分かるように、ヘッドランプ組立体２０は、光チャンバ２４と、プレナムチャンバ２８とを有し、これらのチャンバ２４、２８は、以下に説明する光発生器３２によって分離されている。
【００１２】
光チャンバ２４は、ベース部材３６と透明なカバー部材４０とによって形成されている。ベース部材３６は、好ましくは、不透明であり、ポリカーボネート等の任意適当な材料で、射出成形等の任意適当な製造方法によって形成される。カバー部材４０は、透明であり、適当な保護コーティングを有する透明なポリカーボネート等の任意適当な材料で、射出成形等の任意適当な製造方法によって形成される。カバー部材４０に、噴霧によって保護コーティングが付与される。
【００１３】
カバー部材４０へのベース部材３６の連結部４４は、好ましくは、その連結部４４に形成されたシールであり、それにより、水、ほこり、又はその他の異物が連結部を介して光チャンバ２４内に入ることを防止する。図示の実施形態では、カバー部材４０は、フランジ４８を有し、このフランジ４８は、連結部４４を形成するようにベース部材３６のスロット５２に受入れられ、連結部を完全にするために、スロット５２の中に接着されてもよいし、音波溶着されてもよいし、その他の方法で固定されてもよい。
【００１４】
光発生器３２は、ヘッドランプ組立体２０のための光を生じさせる光エンジン６０を有し、光エンジン６０は、白色ＬＥＤ等の半導体光源を採用する。光エンジン６０は、カバー部材４０に面する光エンジン６０の側面に取付けられた複数の半導体光源（図示せず）と、半導体光源が取付けられている側面と反対側の光エンジン６０の側面に取付けられた熱放出構造体６４とを有している。熱放出構造体６４は、光エンジン６０の半導体光源と熱的に接触し、半導体光源からの消費して発生した熱の除去を補助するように作動する。図示の実施形態では、熱放出構造体６４は、１組の冷却フィンであるが、当業者が想到し得るその他の任意適当な熱放出構造体を採用してもよい。
【００１５】
光発生器３２は、更に、光エンジン６０が取付けられる光エンジンハウジング６８と、光エンジンハウジング６８に接合されるレンズ支持部７０とを有している。光エンジンハウジング６８及びレンズ支持部７０は、閉じた容積又は空間７２を構成し、この閉じた空間７２は、その一方の端部に光エンジン６０を有し、その反対側の端部にレンズ７６を有している。
【００１６】
レンズ７６は、光エンジン６０に取付けられた半導体光源からの光がレンズ７６によって所望のロービームパターン及び／又はハイビームパターンを形成するように設計され且つ光エンジン６０に対して位置決めされている。光エンジン６０は、適当なガスケット７８又はシール用コンパウンド又はその両方と共に光エンジンハウジング６８に取付けられ、その結果、水、ほこり、又はその他の異物が光エンジン６０を介して閉じた空間７２の中に入ることが阻止される。
【００１７】
光エンジンハウジング６８は、更に、それから延びるフランジ８０を有し、このフランジ８０は、ゴム又はその他適当な弾性材料で形成されたベローズ８４の内縁に連結されている。ベローズ８４の外縁は、環状コネクタ部材８８に連結され、この環状コネクタ部材８８は、ベース部材３６の接合縁を受入れるスロットと、プレナムチャンバ２８を構成する後ハウジング９２を受入れるスロットとを有している。ベース部材３６と同様、後ハウジング９２は、好ましくは、不透明であり、ポリカーボネート等の任意適当な材料で、射出成形等の任意適当な製造方法で形成される。
【００１８】
フランジ８０は、ヘッドランプ組立体２０内に、在来のヘッドライト方向調整機構９４又は任意その他の適当な機構によって取付けられ、かかる機構は、フランジ８０から後ハウジング９２まで延びている。方向調整機構９４により、光エンジン６０及びレンズ７６が後ハウジング９２及びベース部材３６に対して位置決めされることが可能であり、かくして、ヘッドランプ組立体２０が取付けられる自動車が、ヘッドランプ組立体２０が放射するロービームパターン及び／又はハイビームパターンを形成して方向調整することを可能にする。方向調整機構９４が光チャンバ２４の外側に配置されているので、ヘッドランプ組立体２０によって形成されたロービームパターン及びハイビームパターンが、異物が光チャンバ２４に入るおそれなしに、方向調整され、所望ならば再方向調整される。
【００１９】
所望ならば、フランジ８０は、更に、カバー部材４０を通して見えるベローズ８４を隠すための装飾縁（図示せず）を有していてもよい。
【００２０】
コネクタ部材８８へのベース部材３６の連結部と、コネクタ部材８８へのベローズ８４の連結部は両方とも、実質的に密封シール連結部であり、かくして、光チャンバ２４は、水、ほこり、又はその他の材料の進入を防止するように実質的に密封シールされる。
【００２１】
熱放出構造体６４を包囲するプレナムチャンバ２８は、少なくとも１つの入口９６と、少なくとも１つの出口１００とを有しており、入口９６及び出口１００は、消費して発生した熱を熱放出構造体６４から除去する空気がプレナムチャンバ２８を横断することを可能にする。当業者に明らかなように、入口９６から出口１００への空気流は、冷却ファン（図示せず）及び／又は自動車又は任意その他の適当な手段の移動によって生じる空気流によって強制的に推進されてもよいし、光エンジン６０の冷却の必要性に応じて受動的に推進（対流）されてもよい。
【００２２】
今、当業者に明らかなように、本発明は、周囲環境から隔絶された光チャンバ２４を有し、それにより、水、ほこり、又はその他の異物が光チャンバ２４に入ることを防止するヘッドランプ組立体２０を教示する。かかる異物は、光エンジン６０の動作を妨げ、精巧な電子部品を損傷させ、且つ／又は、レンズ７６及びカバー部材４０を通して光エンジン６０の半導体光源によって作られた光の伝達を阻止し又は軽減させることがある。任意のかかる損傷又は妨げは、ヘッドランプ組立体２０が所望のビームパターン及び照明レベルを供給することを妨げる。それと同時に、ヘッドランプ組立体２０は、光チャンバ２４から分離されたプレナムチャンバ２８を有し、プレナムチャンバ２８を通過する空気流により、光エンジン６０の半導体光源に必要な冷却を行う。
【００２３】
本発明の上述した実施形態は、本発明の例示であり、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなしに、本発明の例示に修正及び変形を行ってもよく、本発明の範囲は、特許請求の範囲のみによって定められる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるヘッドランプ組立体の横断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
２０  ヘッドランプ組立体
２４  光チャンバ
２８  プレナムチャンバ
３６  ベース部材
４０  透明カバー部材
６０  光エンジン（半導体光源）
６４  熱放出構造体
６８  光エンジンハウジング
７６  レンズ
８０  フランジ
８４  ベローズ
９２  後ハウジング（後部材）
９４  方向調整機構
９６  入口
１００  出口
【図１】
2008251536.tif 000003