(57)【要約】【課題】ＬＥＤを光源とする車両用ＬＥＤ灯具において、ＬＥＤ光源の自己発熱の放熱性を高めることによってＬＥＤ光源の温度上昇を抑制し、よってＬＥＤ光源の発光効率の低下が低減されて所定の照射光量を確保することが可能となる車両用ＬＥＤ灯具を提供することにある。【解決手段】前面レンズとハウジングで形成した灯室内に支持される灯具ユニット５において、ＬＥＤ光源６の実装基板が載置されたマウントプレート７、マウントプレート７に連接されたリフレクタ８、同様にマウントプレート７に固定されたヒートシンク１２を熱伝導率の高い材料で形成すると共に、リフレクタ８に熱伝導率の高い材料で形成された放熱フィン１５を設けた。【選択図】図４
2008130232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも前面レンズとハウジングによって形成された灯室の内部に、少なくともＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源から発せられた光を前記前面レンズ方向に反射させる光反射面を有するリフレクタと、前記ＬＥＤ光源で発生した熱を放熱する放熱部材を備えた灯具ユニットが支持されてなる車両用ＬＥＤ灯具であって、前記リフレクタはＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、およびＣｕ合金のうちいずれかの金属からなることを特徴とする車両用ＬＥＤ灯具。
【請求項２】
前記リフレクタに放熱フィンおよび放熱ピンのうちいずれかが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ＬＥＤ灯具。
【請求項３】
前記リフレクタと前記放熱部材は熱伝導シートおよび熱伝導コンパウンドオイルのうちいずれかのＴＩＭ（サーマル・インタフェース・マテリアル）を介して接続されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ灯具。
【請求項４】
前記リフレクタに前記放熱フィンおよび放熱ピンのうちいずれかがロウ付けまたはカシメにより接合されていることを特徴とする請求項２または３のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ灯具。
【請求項５】
前記リフレクタと前記放熱部材がヒートパイプにより連結されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか1項に記載の車両用ＬＥＤ灯具。
【請求項６】
前記リフレクタの光学的に作用しない部分の少なくとも一部に、前記リフレクタを貫通する通気孔が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ灯具。
【請求項７】
前記リフレクタの前記光反射面の反対側の面の少なくとも一部にアルマイト処理が施されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ灯具。
【請求項８】
前記リフレクタの前記光反射面の反対側の面の少なくとも一部にセラミック塗装が施されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ灯具。
【請求項９】
前記灯具ユニットは、熱伝導シートおよび熱伝導コンパウンドオイルのうちいずれかのＴＩＭ（サーマル・インタフェース・マテリアル）を介して、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、およびＣｕ合金のうちいずれかの金属からなるブラケットに取り付けられ、前記灯具ユニットが前記ブラケットを介して前記灯室内に支持されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ灯具。
【請求項１０】
前記ブラケットが放熱フィンおよび放熱ピンのうちいずれかを有していることを特徴とする請求項９に記載の車両用ＬＥＤ灯具。
【請求項１１】
前記ブラケットの表面の少なくとも一部にアルマイト処理が施されていることを特徴とする請求項９または１０のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ灯具。
【請求項１２】
前記ブラケットの表面の少なくとも一部にセラミック塗装が施されていることを特徴とする請求項９または１０のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ灯具。
【請求項１３】
前記灯具ユニットと前記ブラケットがヒートパイプにより連結されていることを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ灯具。
【請求項１４】
前記灯具ユニットが前記ブラケットを介して前記灯室の内部に回動自在に支持されていることを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤを光源とする車両用ＬＥＤ灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは温度上昇によって発光効率が低下するという特性を有している。ＬＥＤの温度上昇の要因は、点灯時の自己発熱や高温環境下に晒された場合等が考えられる。
【０００３】
一方、ＬＥＤは各種ランプに比較して一般的に小型、低消費電力、長寿命等の利点を有しており、従来この利点を利用してハイマウントストップランプ、ストップアンドテールランプ、方向指示灯等の車両用灯具の光源として使用され、近年ではＬＥＤを光源とする車両用前照灯の提案もなされている。
【０００４】
車両用灯具は一般的に前面レンズとハウジングとによって灯室が形成され、その灯室内に光源となるＬＥＤが支持される。そしてＬＥＤを点灯すると、ＬＥＤの自己発熱によってＬＥＤ自体の温度が上昇し、その結果、ＬＥＤの発光効率が低下して灯具の照射光量が低減すると共に、配光性能の悪化によって極端な場合には灯具に要求される配光規格を満足しなくなる可能性も有している。
【０００５】
そこで、上記問題の発生を阻止するような車両用前照灯の提案がなされている。それは図１３に示すように、透明カバー５１と、ランプボディ５２と、鉛直パネル部５３およびユニット支持部５４およびヒートシンク部５５が一体化された支持ブラケット５６と、ソケットカバー５７とで車両用前照灯５０の灯室５８を形成し、前照灯５０の灯室５８内には支持ブラケット５６の鉛直パネル部５３及びユニット支持部５４が位置し、ヒートシンク部５５は前照灯５０の灯室５８外に延出している。
【０００６】
そして、前照灯５０の灯室５８内に位置した支持ブラケット５６のユニット支持部５４には半導体発光素子５９とリフレクタ６０と光制御部材６１とが固定され、光制御部材６１は投影レンズ６２を支持している。
【０００７】
半導体発光素子５９を光源とする上記構成の車両用前照灯５０においては、半導体発光素子５９の点灯時の自己発熱は、熱の良導体である材料によって形成された支持ブラケット５６のユニット支持部５４からヒートシンク部５５まで伝導されて移動し、ヒートシンク部５５で灯室５８外に放散される。これにより、半導体発光素子５９点灯時の半導体発光素子５９自体の温度上昇を抑制するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−１４１９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の車両用前照灯５０においては、半導体発光素子５９で発生した熱のほとんどは該半導体発光素子５９が載設された支持ブラケット５６のユニット支持部５４からヒートシンク部５５まで伝導されてヒートシンク部５５で灯室５８外に放散される。
【０００９】
ところで、ヒートシンク部５５は、ヒートシンク部５５の外気（空気）と接する部分の全表面の放熱面積が大きいほど放熱効率が高くなり、放熱効果も良好となる。換言すると、ヒートシンク部５５の大きさが放熱効率に関係することになるが、ヒートシンク部５５が大きくなると車両用前照灯５０全体が大きくなると共に、重量も増すことになる。そのため、車両用前照灯５０の取り付け空間ならびに重量の制約によってヒートシンク部５０の寸法の設計自由度が確保できず、十分な放熱効率が得られないことが考えられる。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、ＬＥＤを光源とする車両用ＬＥＤ灯具において、小型・軽量を維持しつつＬＥＤの自己発熱の放熱性を高めることによってＬＥＤの温度上昇を抑制し、よってＬＥＤの発光効率の低下が抑制されて所定の照射光量を確保することが可能となる車両用ＬＥＤ灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、少なくとも前面レンズとハウジングによって形成された灯室の内部に、少なくともＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源から発せられた光を前記前面レンズ方向に反射させる光反射面を有するリフレクタと、前記ＬＥＤ光源で発生した熱を放熱する放熱部材を備えた灯具ユニットが支持されてなる車両用ＬＥＤ灯具であって、前記リフレクタはＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、およびＣｕ合金のうちいずれかの金属からなることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記リフレクタに放熱フィンおよび放熱ピンのうちいずれかが設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１または２のいずれか１項において、前記リフレクタと前記放熱部材は熱伝導シートおよび熱伝導コンパウンドオイルのうちいずれかのＴＩＭ（サーマル・インタフェース・マテリアル）を介して接続されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項２または３のいずれか１項において、前記リフレクタに前記放熱フィンおよび放熱ピンのうちいずれかがロウ付けまたはカシメにより接合されていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１から４のいずれか1項において、前記リフレクタと前記放熱部材がヒートパイプにより連結されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項６に記載された発明は、請求項１から５のいずれか１項において、前記リフレクタの光学的に作用しない部分の少なくとも一部に、前記リフレクタを貫通する通気孔が設けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項７に記載された発明は、請求項１から６のいずれか１項において、前記リフレクタの前記光反射面の反対側の面の少なくとも一部にアルマイト処理が施されていることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項８に記載された発明は、請求項１から６のいずれか１項において、前記リフレクタの前記光反射面の反対側の面の少なくとも一部にセラミック塗装が施されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項９に記載された発明は、請求項１から８のいずれか１項において、前記灯具ユニットは、熱伝導シートおよび熱伝導コンパウンドオイルのうちいずれかのＴＩＭ（サーマル・インタフェース・マテリアル）を介して、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、およびＣｕ合金のうちいずれかの金属からなるブラケットに取り付けられ、前記灯具ユニットが前記ブラケットを介して前記灯室内に支持されていることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の請求項１０に記載された発明は、請求項９において、前記ブラケットが放熱フィンおよび放熱ピンのうちいずれかを有していることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項１１に記載された発明は、請求項９または１０のいずれか１項において、前記ブラケットの表面の少なくとも一部にアルマイト処理が施されていることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の請求項１２に記載された発明は、請求項９または１０のいずれか１項において、前記ブラケットの表面の少なくとも一部にセラミック塗装が施されていることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明の請求項１３に記載された発明は、請求項９から１２のいずれか１項において、前記灯具ユニットと前記ブラケットがヒートパイプにより連結されていることを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明の請求項１４に記載された発明は、請求項９から１３のいずれか１項において、前記灯具ユニットが前記ブラケットを介して前記灯室の内部に回動自在に支持されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の車両用ＬＥＤ灯具は、灯室内に収納する灯具ユニットの構成部材の多くを熱伝導率の高い材料で形成すると共に、当該構成部材に更に放熱フィンあるいは放熱ピンを設けるようにした。
【００２６】
そのため、灯具ユニット全体としての放熱面積が増加して灯具ユニットの放熱性が向上する。その結果、ＬＥＤ光源の温度上昇が抑制されるためにＬＥＤ光源の発光効率の低下が低減されて所定の照射光量を確保することが可能となる。
【００２７】
また、従来ヒートシンクが担っていた放熱量の一部をヒートシンク以外の他の構成部材に分担させることができるため、ヒートシンクを従来よりも小さくしてヒートシンクからの放熱量が少なくなっても、灯具ユニット全体としては十分な放熱性を確保することが可能となる。
【００２８】
そのため、ヒートシンク部の小型化によって車両用ＬＥＤ灯具の小型化、特に車両に搭載したときに車両の前後方向となる奥行きを短くすることが可能となると共に、車両用ＬＥＤ灯具の軽量化を図ることができる。
【００２９】
よって、灯具全体としての放熱効率を確保しながらヒートシンク部の寸法を小さくすることができ、灯具の取付け空間に制約が加えられたとしても放熱性能を維持しながら寸法の設計自由度を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
小型・軽量を維持しつつＬＥＤの自己発熱の放熱性を高めることによってＬＥＤの温度上昇を抑制し、よってＬＥＤの発光効率の低下が抑制されて所定の照射光量を確保することが可能となる車両用ＬＥＤ灯具を実現するという目的を、灯室内に収納する灯具ユニットの構成部材の多くを熱伝導率の高い材料で形成すると共に、当該構成部材に更に放熱フィンあるいは放熱ピンを設けるようにすることで実現した。
【００３１】
以下、この発明の好適な実施例を図１〜図１２を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施例に限られるものではない。
【実施例１】
【００３２】
図１は本発明の車両用ＬＥＤ灯具に係わる実施例１の断面図である。車両用ＬＥＤ灯具１は前面レンズ２とハウジング３によって灯室４が形成され、灯室４内に灯具ユニット５が支持されている。
【００３３】
灯具ユニット５は光学系と放熱系を備えており、光学系はＬＥＤ光源６、ＬＥＤ光源６の実装基板が載置されたマウントプレート７、マウントプレート７に連接されたリフレクタ８、リフレクタ８に連接されたレンズホルダ９、レンズホルダ９内底面から上方に延びる遮蔽体１０およびレンズホルダ９に支持された投影レンズ１１で構成され、プロジェクタランプを形成している。
【００３４】
一方、放熱系はＬＥＤ光源６の実装基板が載置されたマウントプレート７、マウントプレート７に固定されたヒートシンク１２、およびマウントプレート７とヒートシンク１２が一体化された放熱部材１３に接続されたリフレクタ８で構成されている。
【００３５】
なお、マウントプレート７、ヒートシンク１２、およびリフレクタ８はいずれもＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、およびＣｕ合金のうちいずれかの金属からなっている。
【００３６】
次に、光学系における光について説明する。本実施例の灯具ユニット５の光学系は図２に示すように、ＬＥＤ光源６が点灯して光を発するとＬＥＤ光源６からリフレクタ８の光反射面１４に向かう光は光反射面１４で反射されて前方の投影レンズ１１方向に向かい、その一部は遮蔽体１０によって光路が遮られる。一方、リフレクタ８の光反射面１４で反射された光のうち遮蔽体１０に遮られることのない光はレンズホルダ９内を導光されて投影レンズ１１に至り、投影レンズ１１で所望の配光に制御されて前面レンズ２を介して車両用ＬＥＤ灯具１の前方に照射される。
【００３７】
また、放熱系における熱にいては、図３に示すようにＬＥＤ光源６が点灯するとＬＥＤ光源６は光を発すると共に熱も発生する。そこで、ＬＥＤ光源６で発生した熱（自己発熱）はＬＥＤ光源６が実装された基板（図示せず）に移動し、ＬＥＤ光源６実装基板を伝導されて該基板が載置されたマウントプレート７に移動する。
【００３８】
マウントプレート７に移った熱はその一部がマウントプレート７を伝導されてマウントプレート７に固定されたヒートシンク１２に移動すると共に、同様にその一部がマウントプレート７とヒートシンク１２が一体化された放熱部材１３に熱伝導シートまたは熱伝導コンパウンドオイル等のＴＩＭ（サーマル・インタフェース・マテリアル）を介して接続されたリフレクタ８に移動する。
【００３９】
ヒートシンク１２に移り、ヒートシンク１２内を伝導されて該ヒートシンク１２の表面に達した熱は該表面近傍の空気に熱伝達されて移動し、空気を媒体としてヒートシンク１２外に放散される。
【００４０】
また、リフレクタ８に移り、リフレクタ８内を伝導されて該リフレクタ８の表面に達した熱は該表面近傍の空気に熱伝達されて移動し、空気を媒体としてリフレクタ８外に放散される。
【００４１】
その結果、ＬＥＤ光源６の点灯時に発生する熱は、灯具ユニットを構成する多くの部材（ＬＥＤ光源６、マウントプレート７、ヒートシンク１２、およびリフレクタ８）で放熱されることになり、灯具ユニット５が放熱性の高いものとなる。
【実施例２】
【００４２】
図４および図５は実施例２に係わる灯具ユニットの断面図である。図４は上記実施例１の灯具ユニット５のリフレクタ８の光反射面１４の反対面側にＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、およびＣｕ合金のうちいずれかの金属からなる放熱フィン１５を設けたものであり、図５は同様に上記実施例１の灯具ユニット５のリフレクタ８の光反射面１４の反対面側にＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、およびＣｕ合金のうちいずれかの金属からなる放熱ピン１６を設けたものである。
【００４３】
なお、放熱フィン１５および放熱ピン１６はいずれもロウ付けまたはカシメによって夫々リフレクタ８に接合されている。この場合、放熱フィン１５のカシメはリフレクタ８の光反射面１４の反対面側に凹状のスリットを設け、該スリットに板材からなる放熱フィン１５を圧入して嵌合する構造となっており、放熱ピン１６のカシメはリフレクタ８の光反射面１４の反対面側に凹状の穴を設け、該穴に棒材からなる放熱ピン１６を圧入して嵌合する構造となっている。
【００４４】
本実施例においては、ＬＥＤ光源６で発生し、リフレクタ８に移動した熱のうち一部は放熱フィン１５あるいは放熱ピン１６に移動し、放熱フィン１５あるいは放熱ピン１６内を伝導されて夫々の表面に達した熱は表面近傍の空気に熱伝達されて移動し、空気を媒体として放熱フィン１５あるいは放熱ピン１６の外に放散される。
【００４５】
その結果、本実施例は実施例１に対して放熱に係わる部材（放熱フィンあるいは放熱ピン）が増えているため、その分放熱性の向上が図られ、ＬＥＤ光源の温度上昇を抑制する効果も高まっている。
【実施例３】
【００４６】
図６は実施例３に係わる灯具ユニットの断面図である。本実施例は上記実施例２の灯具ユニット５のリフレクタ８に接合された放熱フィン１５と放熱部材１３をヒートパイプ１７で連結した構造となっている。
【００４７】
この場合、ＬＥＤ光源６で発生した熱が放熱フィン１５に移動するための熱伝導路が２系統存在することになり、その一つは、ＬＥＤ光源６から放熱部材１３およびリフレクタ８を経て放熱フィン１５に至る経路であり、もう一つは、ＬＥＤ光源６から放熱部材１３およびヒートパイプ１７を経て放熱フィン１５に至る経路である。そのうち、特にヒートパイプ１７を経て放熱フィン１５に至る熱伝導路は、該ヒートパイプ１７の熱伝導率が、同じ形状・寸法の銅の数百倍に相当するくらい高いために熱の輸送効率が高く、放熱フィン１５からの熱の放散が格段に促進される。
【００４８】
なお、一方を放熱部材１３に連結されたヒートパイプ１７の他方の連結先を上記放熱フィン１５ではなく、リフレクタ８とすることも可能である。この場合は、ＬＥＤ光源６で発生した熱が効率良くリフレクタ８に伝導され、リフレクタ８からの熱の放散を促進させることになる。また、ヒートパイプ１７に連結されたリフレクタ８に放熱フィンあるいは放熱ピンを設けておくと、ヒートパイプ１７によって伝導された熱がリフレクタ８および放熱フィンあるいは放熱ピンのいずれによって外部に放散されることになり、高い放熱効果を得ることができる。
【実施例４】
【００４９】
図７は実施例４に係わる灯具ユニットの断面図である。本実施例はリフレクタ８に該リフレクタ８を貫通する通気孔１８を設けたものである。この通気孔１８はリフレクタ８からリフレクタ８の内側１９（光反射面１４の側）に放散された熱がリフレクタ８の内側１９に篭らないように熱をリフレクタ８の外側２０に逃がす役割を担っている。
【００５０】
この通気孔１８はリフレクタ８の光学的に作用しない部分に設けられ、光学系に影響を与えないように配慮されている。そして、この通気孔１８を設けることによってリフレクタ８の光反射面側からの放熱効果を期待することができる。
【００５１】
なお、上記リフレクタ８に通気孔１８を設ける構成は、本発明に係わる全ての実施例に対して適応が可能である。
【実施例５】
【００５２】
図８は本発明の車両用ＬＥＤ灯具に係わる実施例５の断面図である。なお、本実施例を含めて以下に示す実施例は上記実施例１〜４に係わる灯具ユニット５がブラケット２１に取り付けられた構成となっている。以下、詳細に説明する。
【００５３】
ブラケット２１はＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、およびＣｕ合金のうちいずれかの金属からなり、略コ字形状を呈しており、該コ字形状の対向する一対の面の夫々には外面から外側に延びるシャフト部２２が設けられている。そして、２つのシャフト部２２は夫々の中心軸Ｙを共有する位置に位置している。
【００５４】
そして、灯具ユニット５が熱伝導シートまたは熱伝導コンパウンドオイル等のＴＩＭを介してブラケット２１に取り付けられていると共に、灯具ユニット５の光軸Ｘはブラケット２１の２つのシャフト部２２の共通中心軸Ｙに対して略直角の方向を向いている。
【００５５】
そこで、ブラケットに取り付けられた灯具ユニット５をブラケット２１を介して灯室４内に収納し、ブラケット２１のシャフト部２２を回動することによって、シャフト部２２の共通中心軸Ｙを回動中心として該共通中心軸Ｙに垂直な方向に対するエイミングが行なわれる。なお、シャフト部２２を回動および傾動自在に支持すると、一方向のみならず多方向に対するエイミングが可能となる。
【００５６】
そして、ＬＥＤ光源６の点灯時にＬＥＤ光源６で発生した熱のうちマウントプレート７とヒートシンク１２が一体化された放熱部材１３に伝導された熱は熱伝導シートまたは熱伝導コンパウンドオイル等のＴＩＭを介して接続されたブラケット２１に移動する。
【００５７】
ブラケット２１に移った熱はブラケット２１内を伝導されてブラケット２１の表面に至り、該表面近傍の空気に熱伝達されて移動し、空気を媒体としてブラケット２１外に放散される。
【００５８】
その結果、ＬＥＤ光源６の点灯時に発生する熱は、灯具ユニットを構成する多くの部材（ＬＥＤ光源６、マウントプレート７、ヒートシンク１２、リフレクタ８およびブラケット２１）で放熱されることになり、灯具ユニット５が放熱性の高いものとなる。
【実施例６】
【００５９】
図９および図１０は実施例６に係わる断面図である。図９は上記実施例５のブラケット２１の灯具ユニット５が取り付けられた面の反対面側にＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、およびＣｕ合金のうちいずれかの金属からなる放熱フィン１５を設けたものであり、図１０は同様に上記実施例５のブラケット２１の灯具ユニット５が取り付けられた面の反対面側にＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、およびＣｕ合金のうちいずれかの金属からなる放熱ピン１６を設けたものである。
【００６０】
なお、放熱フィン１５および放熱ピン１６はいずれもロウ付けまたはカシメによって夫々リフレクタ８に接合されている。この場合、放熱フィン１５のカシメはブラケット２１の灯具ユニット５が取り付けられた面の反対面側に凹状のスリットを設け、該スリットに板材からなる放熱フィン１５を圧入して嵌合する構造となっており、放熱ピン１６のカシメはブラケット２１の灯具ユニット５が取り付けられた面の反対面側に凹状の穴を設け、該穴に棒材からなる放熱ピン１６を圧入して嵌合する構造となっている。
【００６１】
本実施例においては、ＬＥＤ光源６で発生し、ブラケット２１に移動した熱のうち一部は放熱フィン１５あるいは放熱ピン１６に移動し、放熱フィン１５あるいは放熱ピン１６内を伝導されて夫々の表面に達した熱は表面近傍の空気に熱伝達されて移動し、空気を媒体として放熱フィン１５あるいは放熱ピン１６の外に放散される。
【００６２】
その結果、本実施例は実施例５に対して放熱に係わる部材（放熱フィンあるいは放熱ピン）が増えているため、その分放熱性の向上が図られ、ＬＥＤ光源の温度上昇を抑制する効果も高まっている。
【実施例７】
【００６３】
図１１は実施例７に係わる灯具ユニットの断面図である。本実施例は上記実施例６の灯具ユニット５とブラケット２１をヒートパイプ１７で連結した構造となっている。
【００６４】
そして、ＬＥＤ光源６で発生し、ヒートパイプ１７を経てブラケット２１に移動した熱はブラケット２１内を伝導されて放熱フィン１５あるいは放熱ピン１６（図示せず）に移動し、放熱フィン１５あるいは放熱ピン１６内を伝導されて夫々の表面に達した熱は表面近傍の空気に熱伝達されて移動し、空気を媒体として放熱フィン１５あるいは放熱ピン１６の外に放散される。
【００６５】
この場合、ヒートパイプ１７は上述したように熱伝導率が、同じ形状・寸法の銅の数百倍に相当するくらい高いために熱の輸送効率が高く、放熱フィン１５からの熱の放散が格段に促進され、高い放熱効果を得ることができる。
【００６６】
なお、上記実施例１〜７において、灯具ユニットを構成するリフレクタの光反射面の反対面にアルマイト処理およびセラミック塗装のうちいずれかの表面処理を施すことによってリフレクタの放熱性を高めることができる。例えば、リフレクタの材質がアルミの場合、素地の放射率は０．４〜０．６程度、鏡面においては０．０５〜０．０１程度であるのに対し、アルマイト処理あるいはセラミック塗装を施すことによって放射率を０．９〜０．９８程度まで向上させることができる。この値は黒体放射に近い放射率であり、そのためＬＥＤ光源の温度を５℃〜１０℃程度下げることが可能となる。
【００６７】
同様に、上記実施例５〜７において、ブラケットの表面にアルマイト処理およびセラミック塗装のうちいずれかの表面処理を施すことによってブラケットの放熱性を高めることができる。
【００６８】
次に、本発明の車両用ＬＥＤ灯具の構成と放熱効果との関係を熱シミュレーションによって検証した結果を下記に示す。
【００６９】
シミュレーション条件として、前面レンズとハウジングによって形成される灯室の体積を０．０１ｍ２とし、灯室内に９Ｗの発熱源となるＬＥＤ光源を備えた灯具ユニットを５個収納すると仮定した。そして、図１２に示すように車両用ＬＥＤ灯具の周囲温度を前面レンズ側とハウジング側に分けて設定した。
【００７０】
表１は、シミュレーション結果である。
【表１】
2008130232.tif 000003
【００７１】
上記シミュレーション結果より、ヒートシンクがＬＥＤのＴｊ（ジャンクション温度）を１１５℃〜１３０℃低下させ、灯具全体として１３０℃〜１４０℃の温度低下が図られることが分かる。つまり、ＬＥＤ光源の下方に位置するヒートシンクがＬＥＤのＴｊを大きく下げると同時に、灯具ユニットの構成部材をＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金等の熱伝導率の高い材料で形成することより、更なる温度低下が期待できることが検証された。
【００７２】
上述したように、本発明の車両用ＬＥＤ灯具は、灯具ユニットの放熱系がＬＥＤ光源の実装基板が載置されたマウントプレート７、マウントプレート７に連接されたリフレクタ８、同様にマウントプレート７に固定されたヒートシンク１２、およびマウントプレート７とヒートシンク１２が一体化された放熱部材１３に接続されたブラケット２１で構成されており、夫々がＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金等の熱伝導率の高い材料で形成されている。
【００７３】
更に、リフレクタ８およびブラケット２１の夫々にはＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金等の熱伝導率の高い材料で形成された放熱フィンあるいは放熱ピンが設けられている。
【００７４】
そのため、ＬＥＤ光源の点灯時にＬＥＤ光源から発生した熱は、放熱系を構成する上記夫々の構成部材を経て外部に放散される。その結果、ＬＥＤ光源を有する灯具ユニットの放熱性が極めて優れたものとなり、ＬＥＤ光源の温度上昇が抑制されるによってＬＥＤ光源の発光効率の低下が低減されて所定の照射光量を確保することが可能となる。
【００７５】
また、従来ヒートシンクが担っていた放熱量の一部をヒートシンク以外の他の構成部材に分担させることができるため、ヒートシンクを従来よりも小さくしてヒートシンクからの放熱量が少なくなっても、灯具ユニット全体としては十分な放熱性を確保することが可能となる。
【００７６】
そのため、ヒートシンクの小型化によって車両用ＬＥＤ灯具の小型化が可能となると共に、車両用ＬＥＤ灯具の軽量化を図ることができる。
【００７７】
そこで、灯具全体としての放熱効率を確保しながら小型化、軽量化を実現することができ、灯具の取付け空間および重量に制約が加えられたとしても設計自由度を確保することが可能となる。
【００７８】
なお、ＬＥＤ光源はＬＥＤのベアチップ（ＬＥＤチップ）でもよいし、ＬＥＤチップをパッケージに実装したＬＥＤ装置でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に係わる実施例１の断面図である。
【図２】本発明に係わる実施例１の灯具ユニットの断面図である。
【図３】同じく、本発明に係わる実施例１の灯具ユニットの断面図である。
【図４】本発明に係わる実施例２の断面図である。
【図５】同じく、本発明に係わる実施例２の断面図である。
【図６】本発明に係わる実施例３の灯具ユニットの断面図である。
【図７】本発明に係わる実施例４の断面図である。
【図８】本発明に係わる実施例５の断面図である。
【図９】本発明に係わる実施例６の灯具ユニットの断面図である。
【図１０】同じく、本発明に係わる実施例６の灯具ユニットの断面図である。
【図１１】同じく、本発明に係わる実施例７の灯具ユニットの断面図である。
【図１２】本発明に係わる熱シミュレーションの条件を表す説明図である。
【図１３】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１    車両用ＬＥＤ灯具
２    前面レンズ
３    ハウジング
４    灯室
５    灯具ユニット
６    ＬＥＤ光源
７    マウントプレート
８    リフレクタ
９    レンズホルダ
１０    遮蔽体
１１    投影レンズ
１２    ヒートシンク
１３    放熱部材
１４    光反射面
１５    放熱フィン
１６    放熱ピン
１７    ヒートパイプ
１８    通気孔
１９    内側
２０    外側
２１    ブラケット
２２    シャフト部
【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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