(57)【要約】      （修正有）【課題】ライトパイプを通じて光の方向と光分布を変更し、３６０°全面均一発光を実現させ、寿命・品質・放熱が安全で信頼できるＬＥＤヘッドライトを提供する。【解決手段】ＬＥＤヘッドライトは、基板５と放熱器７とを含み、基板にＬＥＤランプビード４が設けられ、基板が吸熱面７１に固定され、ＬＥＤランプビードの発光面上にライトパイプ１が設けられ、ライトパイプは入光面と出光面とを含み、入光面に対向する他端に反射部１１１が設けられ、出光面がライトパイプの反射部に対向する一端の外周壁に設けられ、ＬＥＤランプビードの発光面と向き合う。放熱器の装着面７３上にリアケーシング１２が設けられ、リアケーシングの装着面に対向する一端の端面に内方に向けて凹となる第１収容室１２１が設けられ、第１収容室内に放熱ファン１０が設けられ、放熱ファンの吹出側又は吸入側は装着面に向き、リアケーシング上に第１収容室と連通する吹出・吸入口が設けられる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基板（５）と放熱器（７）とを含み、前記基板（５）にＬＥＤランプビード（４）が設けられたＬＥＤヘッドライトであって、前記放熱器（７）は柱状であり、前記放熱器（７）のいずれか一端の端面が吸熱面（７１）を構成し、前記放熱器（７）の外周壁及び他端の端面が各々放熱面（７２）、装着面（７３）を構成し、前記基板（５）が前記吸熱面（７１）に固定され；前記ＬＥＤランプビード（４）の発光面上にライトパイプ（１）が設けられ、前記ライトパイプ（１）は入光面（１１）と出光面（１１１５）とを含み、前記ライトパイプ（１）の前記入光面（１１）に対向する他端に反射部（１１１）が設けられ、前記出光面（１１１５）が前記ライトパイプ（１）の前記反射部（１１１）に対向する一端の外周壁に設けられ、前記反射部（１１１）は前記入光面（１１）で入射される光を反射すると共に前記出光面（１１１５）から出射するために用いられ、前記入光面（１１）が前記ＬＥＤランプビード（４）の発光面と向き合い、前記ライトパイプ（１）及び前記放熱器（７）が同一軸上に設けられ、前記装着面（７３）上にリアケーシング（１２）が設けられ、前記リアケーシング（１２）の前記装着面（７３）に対向する一端の端面上に内方に向けて凹となる第１収容室（１２１）が設けられ、前記第１収容室（１２１）内に放熱ファン（１０）が設けられ、前記放熱ファン（１０）の吹出側又は吸入側は前記装着面（７３）に向き、前記リアケーシング（１２）上に前記第１収容室（１２１）と連通する吹出・吸入口（１２２）が設けられ、前記放熱器（７）が前記吸熱面（７１）で吸収した熱を前記放熱面（７２）に伝導すると共に前記放熱ファン（１０）により導流通路（７５）の空気流動を強化して熱を運び去ることを特徴とする、ＬＥＤヘッドライト。
【請求項２】
前記放熱面（７２）に放熱フィン（７４）が設けられ、前記放熱フィン（７４）は前記放熱器（７）の円周方向に沿って配列され、隣接する２個の前記放熱フィン（７４）の間に前記導流通路（７５）が形成され、各前記導流通路（７５）が少なくとも１個の吹出・吸入口と対応することを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤヘッドライト。
【請求項３】
前記放熱フィン（７４）は、主フィン（７４１）を含み、前記主フィン（７４１）が前記放熱器（７）の円周方向に沿って配列され、かつ前記放熱面（７２）と連結されることを特徴とする、請求項２に記載のＬＥＤヘッドライト。
【請求項４】
前記放熱フィン（７４）は、第１補助フィン（７４２）を更に含み、前記第１補助フィン（７４２）が前記主フィン（７４１）の前記導流通路（７５）両側の表面に対称的に設けられることを特徴とする、請求項３に記載のＬＥＤヘッドライト。
【請求項５】
前記放熱フィン（７４）は、第２補助フィン（７４３）を更に含み、前記第２補助フィン（７４３）が前記主フィン（７４１）の前記放熱面（７２）から離れた側の側辺部に設けられることを特徴とする、請求項４に記載のＬＥＤヘッドライト。
【請求項６】
前記放熱器（７）と前記ライトパイプ（１）との間がライトパイプ用固定リング（２）を通じて固結され、前記ライトパイプ用固定リング（２）は、中央孔（２１）を備え、前記ライトパイプ（１）が前記中央孔（２１）を経由して前記ライトパイプ用固定リング（２）外に突出し、前記中央孔（２１）の孔壁に雌ネジを設け、前記放熱器（７）の前記吸熱面（７１）の一端に位置する前記放熱面（７２）に雄ネジを設け、前記ライトパイプ用固定リング（２）は前記中央孔内の雌ネジを通じて前記放熱器（７）上の雄ネジと連結して固定されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のＬＥＤヘッドライト。
【請求項７】
前記ライトパイプ用固定リング（２）と前記放熱器（７）との間に環状係止座（３）が設けられ、前記係止座（３）は前記ライトパイプ用固定リング（２）と前記放熱器（７）の間に嵌め込まれることを特徴とする、請求項６に記載のＬＥＤヘッドライト。
【請求項８】
前記係止座（３）と前記放熱器（７）との間にシリコンリング（６）が設けられることを特徴とする、請求項７に記載のＬＥＤヘッドライト。
【請求項９】
前記放熱ファン（１０）と前記放熱器（１０）との間に接続板（８）が設けられ、前記接続板（８）は各々前記放熱ファン（１０）の導線及び前記基板（５）の導線と接続することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のＬＥＤヘッドライト。
【請求項１０】
前記反射部（１１１）の下部の断面形状は、円錐形反射面構造（１１１１）で、前記反射部（１１１）の上部がファセット構造（１１１２）であり、前記円錐形反射面構造（１１１１）が前記ライトパイプ（１）に入射する光を反射するためであり、前記ファセット構造（１１１２）が放熱に用いられ；前記ライトパイプ（１）の前記入光面（１１）に対向する他端に前記円錐形反射面構造（１１１１）にマッチする凹溝（１１１３）が設けられ、前記円錐形反射面構造（１１１１）は前記凹溝（１１１３）内に設けられることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のＬＥＤヘッドライト。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、自動車照明分野に関し、特に、ＬＥＤヘッドライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（発光ダイオード）のヘッドライトは、徐々に自動車の常用アクセサリーの一つとなり、ＬＥＤは消費電力が少ないため、益々自動車の持ち主から注目を浴びてきた。現在市場のＬＥＤヘッドライトの構造は、ＬＥＤプランプビードを放熱器の側面又はヒートパイプの側面に配置し、側面から直接発光させていたが、このような構造には以下の問題が存在する。１、照明効果は、従来のハロゲンランプと同じような３６０°全面均一発光を実現することが非常に困難であり；２、発光体の面積が非常に大きく、合理的な規格範囲内に制御させることができず；３、熱伝導の距離が長く、熱伝導体の断面積も小さく、車両照明改装後の配光パターンが理想的でなく、法規の要求に適合していないと共に熱伝導及び放熱の性能が著しく不足している。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
本考案は、従来技術の不足を克服するため、従来のハロゲンランプと同じような発光位置及び発光分布を実現し、ダークエリアやブラインドスポット、死角がなく、より一層高効率でかつＬＥＤの熱源と放熱器が密着するため放熱性がより良好で、発光効率も高く、構造が簡単で体積も小さいため車両に取り付けた後の合格率も高くなるＬＥＤヘッドライトを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題点を解決するため、本考案は、次の技術的手段を用いて実現する。
基板と放熱器とを含み、前記基板にＬＥＤランプビードが設けられたＬＥＤヘッドライトであって、前記放熱器は柱状であり、放熱器のいずれか一端の端面が吸熱面を構成し、放熱器の外周壁及び他端の端面が各々放熱面及び装着面を構成し、前記基板が吸熱面に固定され；ＬＥＤランプビードの発光面上にライトパイプが設けられ、前記ライトパイプは入光面と出光面とを含み、ライトパイプの入光面に対向する他端に反射部が設けられ、前記出光面がライトパイプの反射部に対向する一端の外周壁に設けられ、前記反射部は入光面で入射される光を反射すると共に出光面から出射するために用いられ、前記入光面がＬＥＤランプビードの発光面と向き合い、前記ライトパイプ及び放熱器が同一軸上に設けられ、装着面上にリアケーシングが設けられ、前記リアケーシングの装着面に対向する一端の端面上に内方に向けて凹となる第１収容室が設けられ、前記第１収容室内に放熱ファンが設けられ、放熱ファンの吹出側又は吸入側は装着面に向き、リアケーシング上に第１収容室と連通する吹出・吸入口が設けられ、前記放熱器が吸熱面で吸収した熱を放熱面に伝導すると共に放熱ファンにより導流通路の空気流動を強化して熱を運び去る。
【０００５】
好ましくは、前記放熱面に放熱フィンが設けられ、前記放熱フィンは放熱器の円周方向に沿って配列され、隣接する２個の放熱フィンの間に導流通路が形成され、各導流通路が少なくとも１個の吹出・吸入口と対応する。
【０００６】
好ましくは、前記放熱フィンは、主フィンを含み、前記主フィンが放熱器の円周方向に沿って配列され、かつ放熱面と連結される。
【０００７】
好ましくは、前記放熱フィンは、第１補助フィンを更に含み、前記第１補助フィンが主フィンの導流通路両側の表面に対称的に設けられる。
【０００８】
好ましくは、前記放熱フィンは、第２補助フィンを更に含み、前記第２補助フィンが主フィンの放熱面から離れた側の側辺部に設けられる。
【０００９】
好ましくは、前記放熱器とライトパイプとの間がライトパイプ用固定リングを通じて固結され、前記ライトパイプ用固定リングは、中央孔を備え、前記ライトパイプが中央孔を経由してライトパイプ用固定リング外に突出し、中央孔の孔壁に雌ネジを設け、前記放熱器の吸熱面の一端に位置する放熱面に雄ネジを設け、ライトパイプ用固定リングは中央孔内の雌ネジを通じて放熱器上の雄ネジと連結して固定される。
【００１０】
好ましくは、前記ライトパイプ用固定リングと放熱器との間に環状係止座が設けられ、前記係止座はライトパイプ用固定リングと放熱器の間に嵌め込まれる。
【００１１】
好ましくは、前記係止座と放熱器との間にシリコンリングが設けられる。
【００１２】
好ましくは、前記放熱ファンと放熱器との間に接続板が設けられ、前記接続板は各々放熱ファンの導線及び基板の導線と接続する。
【００１３】
好ましくは、前記反射部の下部の断面形状は、円錐形反射面構造で、反射部の上部がファセット構造であり、前記円錐形反射面構造がライトパイプに入射する光を反射するためであり、ファセット構造が放熱に用いられ；前記ライトパイプの入光面に対向する他端に円錐形反射面構造にマッチする凹溝が設けられ、前記円錐形反射面構造は凹溝内に設けられる。
【考案の効果】
【００１４】
本考案は、従来技術に比べると、従来のＬＥＤランプビードを放熱器の側面又はヒートパイプの側面に配置し、側面発光からＬＥＤランプビード及び基板を直接放熱器のいずれか一端の端面に直接設け、ライトパイプを通じて光源の導光を完成することに変わり、光の方向と光分布を変更することで、従来のハロゲンランプと同じような発光位置及び３６０°全面均一発光を実現させ；次に、ＬＥＤランプビード及び基板を放熱器のいずれか一端の端面に直接設けることで、ＬＥＤヘッドライトの熱伝導距離及び熱伝導体の断面積と放熱という設計上のボトルネックを改善し、ヘッドライト改装後の配光パターンがより法規の要求基準に適合させ、寿命・品質・放熱がより安全でかつ信頼でき；更に、構造は簡単で、体積も小さく、車両に取り付けた後の合格率も高い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の外部構造を示す模式図である。
【図２】本考案の内部構造を示す模式図である。
【図３】本考案の放熱器とリアケーシング及び放熱ファンの組立図である。
【図４】本考案の放熱器の構造を示す模式図である。
【図５】本考案の放熱器の正面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面及び実施例を組み合わせて本考案を更に説明する。
【００１７】
図１及び図２を参照すると、本考案に係るＬＥＤヘッドライトは、基板５と放熱器７とを含み、前記基板５にＬＥＤランプビード４が設けられ；前記放熱器７は、柱状であり、両端面を備え、いずれか一端の端面が吸熱面７１を構成し、他端の端面及び放熱器７の外周壁が各々装着面７３、放熱面７２を構成し；基板５は、吸熱面７１に固定され；ＬＥＤランプビード４の発光面にライトパイプ１が設けられ、前記ライトパイプ１は、入光面１１と出光面１１１５とを含み、前記入光面１１がＬＥＤランプビード４の発光面に向き合い、ライトパイプ１上の入光面１１に対向する他端に反射部１１１が設けられ、前記出光面１１１５がライトパイプ１の反射部１１１に対向する一側の外周壁に設けられ；前記反射部１１１は、入光面１１で入射される光を反射すると共に出光面１１１５から出射するために用いられ；前記ライトパイプ１と放熱器７は、同一軸上に設けられ、装着面７３にリアケーシング１２が設けられ、前記リアケーシング１２の装着面７３に対向する一端の端面に内方に向けて凹となる第１収容室１２１が設けられ、前記第１収容室１２１内に放熱ファン１０が設けられ、第１収容室１２１の断面形状と放熱ファン１０の外部形状がマッチし；前記放熱ファン１０の吹出側又は吸入側が装着面７３に向き、こうしてより一層放熱器７の熱を排出させることができ、リアケーシング１２に第１収容室１２１と連通する吹出・吸入口１２２が設けられ、前記放熱器７は吸熱面７１で吸収した熱を放熱面７２に伝導すると共に放熱ファン１０を通じて強制的に排熱や放熱を行い、放熱ファン１０と放熱器７との間に接続板８が設けられ、前記接続板８は各々導線を通じて放熱ファン１０及び基板５と接続され、かつ前記接続板８が装着面７３と向き合い、ここで接続板８は、各導線回路の接続や半田付けに供される回路基板である。
【００１８】
本考案において、出光面１１１５は、ライトパイプ１の反射部に対向一端の外周壁の一周を回って設けられることで、光が反射部１１１から反射された後に出光面１１１５から出光面１１１５の円周方向に沿って出射され、ここで出射された光はライトパイプ１の軸心線と垂直或いは垂直にならないことができる。
【００１９】
上記構造において、従来側面発光の形を放熱器７の正面で発光することに変わり、ライトパイプ１の出光面１１１５及び反射部１１１によって光をライトパイプの円周周方向から射出し、従来の発光構造の発光不均一性で、ダークエリアがある問題を避け、同時に熱伝導距離を短縮でき、熱伝導体の断面積を増大し、放熱の効果を向上する。
【００２０】
図１及び図２に示すように、前記反射部１１１の下部の断面形状は、円錐形反射面構造１１１１で、反射部１１１の上部がファセット構造１１１２であり、前記円錐形反射面構造１１１１がライトパイプ１に入射する光を反射するためであり、ファセット構造１１１２が放熱に用いられ；前記ライトパイプ１の入光面１１に対向する他端に円錐形反射面構造１１１にマッチする凹溝１１１３が設けられ、前記円錐形反射面構造１１１１は、凹溝１１１３内に設けられることで、円錐形反射面構造１１１１と出光面１１１５を対応させ；前記反射部１１１及びライトパイプ１は、二次射出方式で一体化される。前記ファセット構造１１１２内のファセットは、小平面型、切子面型として理解でき、外郭線が若干組の小平面で画成した多面体型をいい、切子面も呼ばれ；ファセットカットの宝石表面の形状、大きさ、位置の異なる各平らに磨かれた面を広く指し、本考案は反射部１１１の上部にファセット構造が設けられるため，より一層放熱に有利になる。
【００２１】
図３、図４及び図５に示すように、放熱面７２に放熱フィン７４が設けられ、放熱フィン７４の第１収容室１２１に対応する一端上、装着面７３に位置する箇所に第２収容室９（図２）が形成され、第１収容室１２１は放熱ファン１０の収容空間を構成し；第２収容室９は、接続板８の収容空間を構成する。前記放熱フィン７４は、放熱器７の円周方向に沿って配列され、隣接する２個の放熱フィン７４の間に導流通路７５が形成され、各導流通路７５が少なくとも１個の吹出・吸入口１２２に対応し、こうしてより一層熱を排出すると共に放熱時間を短縮でき、放熱ファン１０はネジで締め付けて放熱フィン７４上に固定される。
【００２２】
図２に示すように、放熱フィン７４は、放熱面７２の一周を回って設けられ、かつ均一に分布させる。
【００２３】
図３、図４及び図５に示すように、放熱フィン７４は、主に主フィン７４１を含み、前記主フィン７４１が放熱器７の円周方向に沿って配列され、かつ放熱面７２と連結される。
【００２４】
図３、図４及び図５に示すように、放熱フィン７４は、第１補助フィン７４２を更に含み、前記第１補助フィン７４２が主フィン７４１の導流通路７５に位置する両側表面に対称的に設けられ、第１補助フィン７４２を２枚設け、各々主フィン７４１の両側表面と垂直になり、かつ主フィン７４１の長手方向に沿って設けられ、放熱面７２に近い第１補助フィン７４２の幅は放熱面７２から離れた第１補助フィン７４２の幅より狭い。放熱に用いる補助フィンの増加を通じて、更に放熱効果を向上する。
【００２５】
当然、本考案内の放熱フィン７４は、第２補助フィン７４３（図５）を更に含み、前記第２補助フィン７４３が主フィン７４１の放熱面７２から離れた側の側辺部に設けられ、第２補助フィン７４３と第１補助フィン７４２が平行になり、かつ主フィン７４１の長手方向に沿って設けられる。留意すべき点は、第２補助フィン７４３の幅が第１補助フィン７４２の幅より広く、隣接する２個の第２補助フィン７４３間において互いに接触しない。
【００２６】
図２に示すように、リアケーシング１２横断面の外部寸法及び形状は、放熱フィン７４横断面の外部寸法及び形状とマッチする。
【００２７】
図１、図２及び図３に示すように、吹出・吸入口１２２は、リアケーシング１２の放熱ファン１０に対向する端面１２３に分布させ、従って吹出・吸入口１２２と放熱ファン１０との間に１つの直線通路を形成し、隣接する２個の吹出・吸入口１２２の間の分割部１２４は細長状構造であり、前記吹出・吸入口１２２が端面１２３に沿って放射状に設けられ、各分割部１２４の一端が均しく端面１２３の中心に指し、このような設置は風吸入量を増加できる。
【００２８】
図１及び図２に示すように、放熱器７とライトパイプ１との間にライトパイプ１を放熱器７と連結するライトパイプ用固定リング２が設けられ、前記ライトパイプ用固定リング２は、中央孔２１を備え、放熱器７上に嵌め込まれ、ライトパイプ１が中央孔２１を経由してライトパイプ用固定リング２外に突出し、前記ライトパイプ１の入光面１１に位置する一端の外周に一周の当接部１１１４が設けられ、中央孔２１の孔壁に雌ネジが設けられ、前記放熱器７の吸熱面７１に位置する一端の外周に雄ネジが設けられ、ライトパイプ用固定リング２は中央孔内の雌ネジを通じて放熱器７上の雄ネジと螺着して固定する。
【００２９】
図２に示すように、前記中央孔２１は、ライトパイプ１の突出に供する突出孔２１１と、放熱器７と連結するための連結孔２１２とを備え、連結孔２１２の孔径が突出孔２１１の孔径より大きく、突出孔２１１と連結孔２１２との間に階段面２１３を形成させ、連結孔２１２の孔壁に雌ネジが設けられ、ライトパイプ用固定リング２と放熱器７が螺着した後、階段面２１３はライトパイプ１の当接部１１１４のエッジに当接し、従ってライトパイプ１及びライトパイプ用固定リング２を同時に固定する。
【００３０】
図１及び図２に示すように、ライトパイプ用固定リング２と放熱器７との間に環状係止座３が設けられ、前記係止座３は、ライトパイプ用固定リング２と放熱器７との間が嵌め込まれ；係止座３の後端は、主フィン７４１上に当接される。
【００３１】
図２に示すように、係止座３と放熱器７との間にシリコンリング６が設けられ、静止摩擦力の増大に用いられ、当然ライトパイプ用固定リング２と放熱面７２との継目部にもシリコンリング６を設けことができる。
【００３２】
図２に示すように、リアケーシング１２の放熱器７に対向する一端のエッジに突起１２６が設けられ、突起１２６は第２補助フィン７４３で形成した装着空間とマッチし、突起１２６上に係止穴１２７が設けられ、第２補助フィン７４３と係止穴１２７の位置対応箇所に係止具７４４が設けられ、リアケーシング１２と放熱器７は係止具７４４及び係止穴１２７を通じて係着して固定を実現する。
【００３３】
図３に示すように、突起１２６上に若干の係止溝１２５が設けられ、係止溝１２５は主フィン７４１上に係止し、更に放熱器７との安定な連結を実現する。
【００３４】
図４及び図５に示すように、いずれか主フィン７４１上において第２補助フィン７４３を設けず、従ってケーブル配線に用いられることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本考案は、従来のＬＥＤランプビードを放熱器の側面又はヒートパイプの側面に配置し、側面発光からＬＥＤランプビード及び基板を直接放熱器のいずれか一端の端面に直接設け、ライトパイプを通じて光源の導光を完成することに変わり、光の方向と光分布を変更することで、従来のハロゲンランプと同じような発光位置及び３６０°全面均一発光を実現させ、ダークエリアやブラインドスポット、死角がなく、より一層高効率である。次に、ＬＥＤランプビード及び基板を放熱器のいずれか一端の端面に直接設け、ＬＥＤの熱源と放熱器が密着するため放熱性がより良好であり、従ってＬＥＤヘッドライトの熱伝導、放熱という設計上のボトルネックを改善し、ヘッドライト改装後の配光パターンがより法規の要求基準に適合させ、寿命・品質・放熱がより安全でかつ信頼でき；更に、構造は簡単で、体積も小さく、車両に取り付けた後の合格率も高く、極めて普及しやすい。
【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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