(57)【要約】【課題】前後寸法を短縮でき且つヒートシンクの放熱性能を高めることができる車両用前照灯ユニットを提供する。【解決手段】車両用前照灯ユニットは、ヒートシンク４に固定された半導体発光素子５と、半導体発光素子５の光を一端の入射面８ａから導入して他端の出射面８ｂから照射する導光体８と、導光体８の出射面８ｂから照射された光を車両前方に反射するリフレクタ２と、を備え、半導体発光素子５はリフレクタ２の周囲のうち前後方向から外れた位置に配置されて、導光体８が前後方向とは交差する向きに延びている。そのため、車両用前照灯ユニットの前後寸法を短縮できる。また、ヒートシンク４の位置が、放熱に不向きなリフレクタ２の後方以外に配置されることとなるため、放熱性能が向上する。【選択図】図２
2007311121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシンクに固定された半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の光を一端の入射面から導入して他端の出射面から照射する導光体と、
前記導光体の出射面から照射された光を車両前方に反射するリフレクタと、
を備え、
前記半導体発光素子は前記リフレクタの周囲のうち前後方向から外れた位置に配置されて、前記導光体が前後方向とは交差する向きに延びていることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記半導体発光素子の上方にリフレクタが配置され、
前記導光体は前記半導体素子の上方において出射面を上向きにした縦置き状態で前記リフレクタに向けて配置されていることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記導光体は、車幅方向に長い断面形状を有する板状に形成されていることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記リフレクタが車幅方向へ同一断面形状で延びる略放物柱面状の反射面を有することを特徴とする車両用前照灯ユニット。
これにより、リフレクタは、導光体の出射面から照射された光を車幅方向に拡散させた状態で前方へ反射する。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記導光体が板状で、入射面が前記半導体発光素子に向けて凸の湾曲面となっていることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記導光体が板状で、入射面から出射面へ向けて漸次が厚さが減少していることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用前照灯ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード等の高輝度の半導体発光素子を光源とした車両用前照灯ユニットが開発されている。この種の半導体発光素子は高輝度であるが、発熱量が大きいため、放熱手段としてのヒートシンクと一体化する必要がある。
【０００３】
このような前照灯ユニットの一般的構造としては、車幅方向に長い断面形状を有する板状の導光体を、前後方向に沿って配置し、その後方にヒートシンクに固定された発光ダイオードを配置している。発光ダイオードの光は、導光体の後端の入射面から導入されて、前端の出射面から前方へ向けて照射される。導光体が車幅方向に長い断面形状を有する板状のため、導光体からの光は、車幅方向では拡散し、上下方向では集光した横長の配光パターンとなって照射される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２２８５０２号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、板状の導光体を前後方向に沿って配置し、その後方にヒートシンクに固定された発光ダイオードを配置する構造のため、全体の前後寸法が大きくなってしまい、フロントノーズの短い車体構造には採用できなくなる。また、ヒートシンクの位置は発光ダイオードと一緒に導光体の後方に配置する必要があり、通気性の良い場所を選んで設置することができないため、放熱性能を確保する面で不利であった。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、前後寸法を短縮でき且つヒートシンクの放熱性能を高めることができる車両用前照灯ユニットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、車両用前照灯ユニットであって、ヒートシンクに固定された半導体発光素子と、前記半導体発光素子の光を一端の入射面から導入して他端の出射面から照射する導光体と、前記導光体の出射面から照射された光を車両前方に反射するリフレクタと、を備え、前記半導体発光素子は前記リフレクタの周囲のうち前後方向から外れた位置に配置されて、前記導光体が前後方向とは交差する向きに延びていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記半導体素子の上方に前記リフレクタが配置され、前記導光体は前記半導体素子の上方において出射面を上向きにした縦置き状態で前記リフレクタに向けて配置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記導光体は、車幅方向に長い断面形状を有する板状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記リフレクタが車幅方向へ同一断面形状で延びる略放物柱面状の反射面を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、前記導光体が板状で、入射面が前記半導体発光素子に向けて凸の湾曲面となっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、前記導光体が板状で、入射面から出射面へ向けて漸次が厚さが減少していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、導光体が前後方向には延びずに上下左右方向に延びることとなるため、車両用前照灯ユニットの前後寸法を短縮できる。従って、フロントノーズの短い車体構造にも採用することができる。なお、導光体は直線状の延びる形態に限られることなく複数の湾曲部を備えていてもよい。
【００１３】
また、ヒートシンクの位置が、放熱に不向きなリフレクタの後方以外に位置に配置されることとなるため、放熱性能が向上する。放熱性能が向上すれば、半導体発光素子の更なる高輝度化も可能となる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、リフレクタの下方に半導体発光素子およびヒートシンクが配置されることとなるため、車両用前照灯ユニットのうち通気性が良好な灯室の下方に半導体発光素子およびヒートシンクが配置されることとなる。これによりさらに放熱性能が向上する。なお、導光体の「出射面を上向きにした縦置き状態」とは、垂直状態を意味するものでなく、斜め状態であっても出射面が上向きなる状態であれば良い。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、導光体が車幅方向に長い断面形状を有する板状に形成されているため、リフレクタで反射された光は車幅方向に拡散した横長の配光パターンとして照射される。従って、車両旋回走行時等における前方視認性を高めることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、リフレクタが車幅方向へ同一断面形状で延びる略放物柱面状の反射面を有しているため、リフレクタで反射された光は車幅方向に拡散した横長の配光パターンとして照射される。従って、車両旋回走行時等における前方視認性を高めることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、導光体の入射面が半導体発光素子に対して凸の湾曲面となっているため、光の入射効率は平面にする場合に比べて向上する。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、導光体が入射面から出射面へ向けて漸次が厚さが減少しているため、光の上下方向での集光特性が更に向上し、高速走行時における視認性の良い配光パターンが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、前後寸法を短縮でき且つヒートシンクの放熱性能を高めることができる車両用前照灯ユニットを提供するという目的を、ヒートシンクに固定された半導体発光素子と、前記半導体発光素子の光を一端の入射面から導入して他端の出射面から照射する導光体と、前記導光体の出射面から照射された光を車両前方に反射するリフレクタと、を備える車両用前照灯ユニットであって、前記半導体発光素子を前記リフレクタの周囲のうち前後方向から外れた位置に配置し、前記導光体を前後方向とは交差するように配置することで、実現した。以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００２０】
図１〜図５は、本発明の一実施例を示す図である。図１は、前面に透明カバーを有する灯室（図示せず）に収納される前照灯ユニット１を示している。この前照灯ユニット１は灯室内に複数設置されているが、この実施例では、そのうちの一つを代表して説明する。
【００２１】
前照灯ユニット１の上部には、光の照射部となるリフレクタ２が前向き状態で支持されている。このリフレクタ２は上面に車幅方向へ同一断面形状で延びる略放物柱面状の反射面２ａを有すると共に、左右及び下面にフラットでテーパ状に拡がった反射面２ｂ、２ｃ、２ｄを有している。下側の反射面２ｂには長方形状の開口３が形成されている。
【００２２】
リフレクタ２の下方にはヒートシンク４が斜めに配置され、そのヒートシンク４の上面に車幅方向に複数（この例では２個）並んだ状態で発光ダイオード（半導体発光素子）５が固定されている。発光ダイオード５は、後端側の段差状に薄肉に形成された本体部の上面にチップ５ａが剥き出しに露出した構造になっている。つまり、この発光ダイオード５は、レンズ部を備えない発光ダイオードである。
【００２３】
発光ダイオード５はヒートシンク４に接した状態で固定され、発光ダイオード５で発生した熱をヒートシンク４側に伝えて放熱できる構造になっている。このヒートシンク４は灯室（図示せず）の下部から露出しており、車両前方から後方に向けて灯室の下方を流れていく通気Ａに当たるようになっている。
【００２４】
ヒートシンク４の後面には当該後面に沿って後斜め上方に延びる板状のベースプレート６が固定されている。このベースプレート６の上部にはベースプレート６から前方に突出するブラケット７が取付けられ、このブラケット７に前記リフレクタ２が固定されている。
【００２５】
そして、ヒートシンク４の上面には導光体８が固定されている。この導光体８は、発光ダイオード５のチップ５ａの上部から、当該チップ５ａと直交する方向（つまりヒートシンク４の上面と直交する方向に）向けて延びた縦置き状態に配置されており、ヒートシンク４の傾斜に対応して斜め上方に延びた上向き状態となっている。導光体８は透明樹脂材料製で且つ車幅方向に長い断面形状を有する板状であり、下端部に形成された一対の脚部９により、発光ダイオード５のチップ５ａの上部を跨いだ状態で設置されている。
【００２６】
導光体８の下面は発光ダイオード５の光を導入する入射面８ａとなっており、この入射面８ａは車幅方向全幅に亘って発光ダイオード５に向けて凸の湾曲面となっている。導光体８の上端は平坦な出射面８ｂになっており、リフレクタ２の下側の開口３からリフレクタ２の内部に臨まされている。この導光体８は、図４及び図５の概略図で誇張図示されている通り、正面視では上下で同一幅だが、側面視では上方へ向けて漸次減少している（より具体的には後面が出射面に対して垂直な垂直面であり、前面が当該垂直面に対して傾斜（この例では０．５°）傾斜した斜面である）。
【００２７】
次に作用を説明する。発光ダイオード５のチップ５ａからの光は、導光体８の入射面８ａから内部に導入される。この時、導光体８の入射面８ａが発光ダイオード４に対して凸の湾曲面となっているため、光の入射効率は平面に比べて２０％以上向上する。
【００２８】
導光体８内に導入された光は、導光体８が車幅方向に長い断面形状の板状であるため、車幅方向では拡散するが、その厚さ方向では拡散せずに集光する。特に、導光体８の厚さが上方へ向けて漸次減少しているため、その厚さ方向での集光効率は高い。
【００２９】
そして、導光体８を通過して上面の出射面８ｂから照射された光は、リフレクタ２で反射されて前方へ照射される。前述のように、導光体８が車幅方向に長い断面形状の板状であり、そして、リフレクタ２の上側の反射面２ａが車幅方向へ同一断面形状で延びる略放物柱面状のため、リフレクタ２で反射された光は車幅方向に拡散した横長の配光パターンとして照射される。従って、車両旋回走行時等における前方視認性を高めることができる
また、導光体８の厚さが上方へ向けて漸次減少していることにより、その厚さ方向での集光が、リフレクタ２で反射されることにより、上下方向で効率の高い集光となり、高速走行時における視認性の良い配光パターンにもなる。
【００３０】
そして、前照灯ユニット１としては、導光体８が出射面８ｂを上向きにした縦置き状態で設置され、導光体８の下方にヒートシンク４に固定した発光ダイオード５を配置したため、導光体８の上方にはリフレクタ２だけが設けられた状態となり、前照灯ユニット１の上部の前後寸法Ｌを短縮することができる。従って、フロントノーズの短い車体構造にも採用することができる。
【００３１】
以下、本実施形態の効果を列挙する。
【００３２】
（１）本実施形態の車両用前照灯ユニットは、ヒートシンク４に固定された半導体発光素子５と、半導体発光素子５の光を一端の入射面８ａから導入して他端の出射面８ｂから照射する導光体８と、導光体８の出射面８ｂから照射された光を車両前方に反射するリフレクタ２と、を備え、半導体発光素子５はリフレクタ２の周囲のうち前後方向から外れた位置に配置されて、導光体８が前後方向とは交差する向きに延びている。
【００３３】
そのため、導光体８が前後方向には延びずに上下左右に延びることとなるため、車両用前照灯ユニットの前後寸法を短縮できる。従って、フロントノーズの短い車体構造にも採用することができる。また、ヒートシンク４の位置が、放熱に不向きなリフレクタ２の後方以外に配置されることとなるため、放熱性能が向上する。放熱性能が向上すれば、半導体発光素子の更なる高輝度化も可能となる。
【００３４】
（２）本実施形態の車両用前照灯ユニットは、半導体発光素子５の上方にリフレクタ２が配置され、導光体８は半導体発光素子５の上方において出射面８ｂを上向きにした縦置き状態で配置されている。そのため、リフレクタ２の下方に半導体発光素子５およびヒートシンク４が配置されることとなるため、車両用前照灯ユニットのうち通気性が良好な灯室の下方に半導体発光素子５およびヒートシンク４が配置されることとなる。これによりさらに放熱性能が向上させやすい。
【００３５】
しかも、本実施形態では、ヒートシンク４が灯室から露出しているため、とりわけ放熱性能が高い構造となる。
【００３６】
（３）また本実施形態の車両用前照灯ユニットは、導光体８が車幅方向に長い断面形状を有する板状に形成されている。そのため、導光体８からリフレクタ２へ照射される光は車幅方向に拡散し且つ上下方向に集光した横長な配光となり、リフレクタ２で反射された光が車幅方向に拡散し且つ上下方向に集光した横長の配光パターンとして照射される。従って、車両旋回走行時等における前方視認性を高めることができるとともに、高速走行時等における前方視認性を高めることができる。
【００３７】
（４）また本実施形態の車両用前照灯ユニットは、リフレクタ２が車幅方向へ同一断面形状で延びる略放物柱面状の反射面２ａを有する。これにより、リフレクタ２は導光体８の出射面８ｂから照射された光を車幅方向に拡散させた状態で前方へ反射することととなる。つまり、リフレクタ２で反射された光は車幅方向に拡散した横長の配光パターンとして照射される。従って、車両旋回走行時等における前方視認性を高めることができる。
【００３８】
（５）また本実施形態の車両用前照灯ユニットは、導光体８が板状で、入射面８ａが半導体発光素子５に向けて凸の湾曲面となっているため、光の入射効率は平面にする場合に比べて向上する。
【００３９】
（６）また本実施形態の車両用前照灯ユニットは、導光体８が板状で、入射面８ａから出射面８ｂへ向けて漸次が厚さが減少している。そのため、光の上下方向での集光特性が更に向上し、高速走行時における視認性の良い配光パターンが得られる。
【００４０】
（７）また本実施形態の車両用前照灯ユニットは、導光体８が車幅方向に長い断面形状を有した板状であり且つ導光体８の入射面８ａに沿って複数（この例では２つ）の半導体発光素子５が配置されているため、複数の発光素子５に対して、それぞれ１つの導光体８およびリフレクタ７で共用できるため、部品点数が削減され、製造コストが削減される。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上の実施例では、車幅方向へ同一断面形状で延びる略放物柱面状の反射面２ａを有するリフレクタ２を例にしたが、これに限定されず、光を車幅方向に拡散した状態で反射できれば、その他の反射面を有するリフレクタであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る前照灯ユニットを示す斜視図。
【図２】前照灯ユニットを示す断面図。
【図３】導光体を示す斜視図。
【図４】導光体の形状を表す概略正面図。
【図５】導光体の形状を表す概略側面図。
【符号の説明】
【００４３】
１  前照灯ユニット
２  リフレクタ
２ａ  反射面（略放物柱面状）
３  開口
４  ヒートシンク
５  発光ダイオード（半導体発光素子）
５ａ  チップ
６  ベースプレート
７  ブラケット
８  導光体
８ａ  入射面
８ｂ  出射面
９  脚部
Ａ  通気
Ｌ  前後寸法
【図１】
2007311121.tif 000003
【図２】
2007311121.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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