(57)【要約】【課題】熱によるセパレータの撓み変形と溶損を防ぎ、光源の光束利用率を高めて所望のカットオフ制御を安定的に行うことができる車両用灯具のセパレータ固定構造を提供すること。【解決手段】ＬＥＤ（光源）１３の前方に近接配置されてＬＥＤ１３からの光を個別に分割するセパレータ１４を備える車両用灯具の前記セパレータ１４の固定構造として、前記セパレータ１４の幅方向中央に位置決め孔１４ｄを形成し、該セパレータ１４を固定するヒートシンク（固定部材）１１に位置決めピン１４Ａを突設し、該位置決めピン１４Ａを前記セパレータ１４の位置決め孔１４ｄに挿通して該セパレータ１４を前記ヒートシンク１１に対して位置決めするとともに、該セパレータ１４の幅方向両端部をホルダ１５によって前記ヒートシンク１１に保持する構成を採用する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の前方に近接配置されて前記光源からの光を個別に分割するセパレータを備える車両用灯具の前記セパレータの固定構造であって、
前記セパレータの幅方向中央に位置決め孔を形成し、該セパレータを固定する固定部材に位置決めピンを突設し、該位置決めピンを前記セパレータの位置決め孔に挿通して該セパレータを前記固定部材に対して位置決めするとともに、該セパレータの幅方向両端部をホルダによって前記固定部材に保持したことを特徴とする車両用灯具のセパレータ固定構造。
【請求項２】
前記光源を基板に実装された発光素子で構成するとともに、前記固定部材をヒートシンクで構成し、前記基板の幅方向中央に形成された位置決め孔と前記セパレータの位置決め孔に前記ヒートシンクの取付面に突設された位置決めピンを挿通して前記基板と前記セパレータとをヒートシンクに対して位置決めするとともに、両者の幅方向両端部を前記ホルダによって前記ヒートシンクに保持したことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具のセパレータ固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を個別に分割するセパレータを備える車両用灯具の前記セパレータの固定構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
夜間における車両の走行において、ヘッドランプはハイビームが基本であるが、対向車とすれ違ったり、他車の直後を走行する場合には、周辺車両にグレアを与える可能性があるためにロービームで走行するようにしている。但し、ハイビームに対してロービームは、路肩や道路横断中の歩行者が見えにくいという欠点がある。
【０００３】
そこで、ＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）ヘッドランプ（配光可変型前照灯）が提案されており（例えば、特許文献１参照）、このＡＤＢヘッドランプにおいては、ハイビームの配光パターンにおいて先行車と対向車にグレアを与える部分のみに影（カットオフ）が造形される。具体的には、センシングカメラによって検出される先行車や対向車の有無や自車に対する位置情報がＥＣＵによって配光パターンを可変させる制御信号に変換され、ヘッドランプで可変配光パターンを形成するようにしている。
【０００４】
又、ＬＥＤ等の発光素子を光源とするヘッドランプにおいては、複数の発光素子からの光をハイビーム領域において個別に分割するセパレータを発光素子に近接配置し、このセパレータで発光素子からの光を分割して照射することによってカットオフを造形することが行われている。
【０００５】
ここで、セパレータとその固定構造を図６〜図８に基づいて以下に説明する。
【０００６】
即ち、図６は従来のセパレータ固定構造を示す正面部、図７は図６のＣ−Ｃ線断面図、図８は図７のＤ部拡大詳細図であり、図７に示すように、セパレータ１１４は、光源である複数のＬＥＤ１１３が実装された基板１１２と共に固定部材であるヒートシンク１１１の取付面にその左右をネジ１２０によって締結することによって取り付けられている。
【０００７】
上記セパレータ１１４は、ＬＥＤ１１３から出射される光を個別に分割する光学部品であって、前面（光出射面）が開口する矩形ボックス状に成形されており、ＬＥＤ１１３から光を受ける面（ＬＥＤ１１３に対向する後面）の各ＬＥＤ１１３に対向する位置には、ＬＥＤ１１３からの光を入射させるための矩形の開口部１１４ｂが適当な間隔（ＬＥＤ１１３の配列ピッチと同じ間隔）で横方向に複数形成されている。又、セパレータ１１４の開口部１１４ｂの左右前方には、図８に示すように、開口部１１４ｂから入射した光を前方へ反射させる反射面１１４ｃが形成されている。
【０００８】
而して、各ＬＥＤ１１３に通電されてこれらが発光すると、各ＬＥＤ１１３からの光Ｌは図８に示すようにセパレータ１１４の各開口部１１４ｂにそれぞれ入射し、各開口部１１４ｂの左右前方にそれぞれ形成された反射面１１４ｃで反射することによって個別に分割され、前方（図７の上方）に配置された不図示のレンズを通過してハイビーム領域へと投影されて夜間での車両前方の照明に供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−００３９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、図６及び図７に示すセパレータ１１４は、ＬＥＤ１１３からの熱放射や光の吸収によって温度が上昇すると、ＬＥＤ１１３が集中している幅方向中央から左右両端部に向かって熱膨張によって延びる。
【００１１】
しかしながら、セパレータ１１４は、その左右両端部がネジ１２０によってヒートシンク１１１に固定されているため、図９に示すように幅方向中央が前方に向かって凸状となるよう撓み変形し、各ＬＥＤ１１３からの光Ｌをセパレータ１１４の各開口部１１４ｂに取り込むことができないためにＬＥＤ１１３の光束利用率が低下するという問題が発生する。そして、このようにＬＥＤ１１３の光束利用率が低下すると光の多くが熱に変換されるため、セパレータ１１４が熱によって高温となり、その温度が素材の耐熱温度を超えると該セパレータ１１４が溶損してしまい、所望の配光制御（カットオフ制御）ができなくなるという問題が発生する。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、熱によるセパレータの撓み変形と溶損を防ぎ、光源の光束利用率を高めて所望のカットオフ制御を安定的に行うことができる車両用灯具のセパレータ固定構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、光源の前方に近接配置されて前記光源からの光を個別に分割するセパレータを備える車両用灯具の前記セパレータの固定構造であって、前記セパレータの幅方向中央に位置決め孔を形成し、該セパレータを固定する固定部材に位置決めピンを突設し、該位置決めピンを前記セパレータの位置決め孔に挿通して該セパレータを前記固定部材に対して位置決めするとともに、該セパレータの幅方向両端部をホルダによって前記固定部材に保持したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光源を基板に実装された発光素子で構成するとともに、前記固定部材をヒートシンクで構成し、前記基板の幅方向中央に形成された位置決め孔と前記セパレータの位置決め孔に前記ヒートシンクの取付面に突設された位置決めピンを挿通して前記基板と前記セパレータとをヒートシンクに対して位置決めするとともに、両者の幅方向両端部を前記ホルダによって前記ヒートシンクに保持したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、セパレータの幅方向中央をヒートシンク等の固定部材に対して位置決めするとともに、該セパレータの幅方向両端部をホルダによって固定部材に保持したため、発光素子等の光源からの熱放射や光の吸収によってセパレータの温度が上昇した場合、該セパレータは、その幅方向中央を起点としてこれの左右に自由に伸びることができる。このようにセパレータは、その左右両端部が固定部材に固定されておらず、固定部材に対して左右方向に自由に伸びることができるため、熱膨張によっても撓み変形することがなく、光源からの光の全てがセパレータの開口部に取り込まれ、光源の光束利用率が高められる。この結果、光の熱への変換が抑えられ、セパレータの温度上昇も抑えられて該セパレータの溶損が防がれ、所望のカットオフ制御が安定的になされる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ヘッドランプの平断面図である。
【図２】ヘッドランプの光源ユニットの分解斜視図である。
【図３】本発明に係るセパレータ固定構造を示す正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】従来のセパレータ固定構造を示す正面部である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図７のＤ部拡大詳細図である。
【図９】セパレータの撓み変形を示す図７のＤ部拡大詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１はヘッドランプの平断面図、図２は同ヘッドランプの光源ユニットの分解斜視図、図３は本発明に係るセパレータ固定構造を示す正面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１９】
図１に示すヘッドランプ５０は、ハウジング５１とその前面開口部を覆う透明なアウタレンズ５２によって画成された灯室Ｓ内ハイビーム用ランプユニット１とロービーム用ランプユニット６０を収容して構成されている。尚、図１において、５３はエクステンションである。
【００２０】
上記ハイビーム用灯具ユニット１は、車両前後方向に延びる光軸Ｘ上に配置された投影レンズ２とこれを保持する円筒状のベゼル３及び投影レンズ２の後側焦点面よりも後方に配置された光源ユニット１０を含んで構成されている。
【００２１】
上記投影レンズ２は、非球面レンズであって、これを保持する前記ベゼル３は前記光源ユニット１０に設けられたヒートシンク１１にネジ止めによって取り付けられている。
【００２２】
前記光源ユニット１０に設けられる上記ヒートシンク１１は、熱伝導性の高いアルミダイカスト等によって一体成形されており、これには複数の放熱フィン１１ａが一体に形成されている。そして、図２及び図５に示すように、光源ユニット１０においては、ヒートシンク１１の前面には矩形平板状の基板１２が配置されており、この基板１２上には発光素子である複数のＬＥＤ（発光ダイオード）１３が横方向に適当な間隔で実装されている。尚、本実施の形態では、発光素子としてＬＥＤ１３を使用しているが、発光素子としてはＬＥＤ１３以外にレーザーダイオード等を使用することができる。
【００２３】
又、上記基板１２の前面には、横方向に細長いセパレータ１４がＬＥＤ１３との間に微小隙間を設けて配置されている。このセパレータ１４は、ＬＥＤ１３から出射される光を個別に分割する光学部品であって、本実施の形態ではポリエーテルイミド（ＰＥＩ）によって一体成形されている。
【００２４】
ここで、セパレータ１４は、前面（光出射面）が開口する矩形ボックス状に成形されており、その左右両端にはプレート状の取付ブラケット１４Ａが一体に形成されている。そして、各取付ブラケット１４Ａには矩形の貫通孔１４ａがそれぞれ形成されている。
【００２５】
又、セパレータ１４のＬＥＤ１３から光を受ける面（ＬＥＤ１３に対向する後面）の各ＬＥＤ１３に対向する位置には、ＬＥＤ１３からの光を入射させるための矩形の開口部１４ｂが適当な間隔（ＬＥＤ１３の配列ピッチと同じ間隔）で横方向に複数形成されている。そして、セパレータ１４の開口部１４ｂの左右前方には、図４及び図５に示すように、開口部１４ｂから入射した光を前方へ反射させる反射面１４ｃが形成されている。尚、本実施の形態では、セパレータ１４の材料としてポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を使用したが、それ以外にポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）や板金等の金属部材を使用しても良い。
【００２６】
次に、本発明に係るセパレータ１４の固定構造について説明する。
【００２７】
前述のように、セパレータ１４は、ＬＥＤ１３との間に微小隙間を設けて基板１２の前面に配置されているが、本実施に形態では、これらのセパレータ１４と基板１２とは本発明に係る固定構造によって以下のように固定されている。
【００２８】
即ち、図２及び図３に示すように、セパレータ１４の幅方向中央の上下には矩形プレート状の位置決めブラケット１４Ｂが形成されており、これらの位置決めブラケット１４Ｂには円孔状の位置決め孔１４ｄがそれぞれ形成されている。又、図２及び図４に示すように、基板１２の幅方向中央の上下（セパレータ１４の位置決め孔１４ｄに対応する箇所）には円孔状の位置決め孔１２ａが形成されており、同基板１２の幅方向両端には、図５に示すように当該基板１２の前面に重ねて配置されるセパレータ１４の左右両端部の取付ブラケット１４Ａにそれぞれ形成された貫通孔１４ａに連通する矩形の貫通孔１２ｂが形成されている。
【００２９】
他方、図２及び図４に示すように、ヒートシンク１１の取付面（前面）の幅方向中央の上下（セパレータ１４と基板１２の上下の位置決め孔１４ｄ，１２ａに対応する箇所）には位置決めピン１１Ａが前方に向かって互いに水平に突設されている。又、図５に示すように、ヒートシンク１１の左右両端部には係合孔１１ｂがそれぞれ形成されている。
【００３０】
而して、複数のＬＥＤ１３が実装された基板１２とセパレータ１４は、これらの幅方向中央の上下に形成された位置決め孔１２ａ，１４ｄにヒートシンク１１の取付面の上下に突設された位置決めピン１１Ａを図４に示すように挿通することによってヒートシンク１１に対して位置決めされる。そして、このようにヒートシンク１１に対して位置決めされた基板１２とセパレータ１４は、その左右両端部がホルダ１５によってヒートシンク１１に保持されている。
【００３１】
上記ホルダ１５は、樹脂や板金によって図２に示すようにセパレータ１４の外形形状に合わせて平面視コの字状に折り曲げて構成されており、その円弧状に湾曲する前面には、セパレータ１４によって分割された光を通過させるための横方向に長い開口部１５ａが形成されている。そして、このホルダ１５の左右両端部にはバネ構造を備えた係合部１５Ａがそれぞれ形成されている。尚、ホルダ１５には、ポリカーボネート、非晶ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミド等の樹脂、或いはＳＵＳ３０１２、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３４０、ＳＷＰ−Ａ、ＳＷＰ−Ｂ、ＳＷＯＳＣ−Ｂ、ＳＷＯＳＣ−Ｖ、ＳＵＳ３１６−ＷＰＡ、ＳＵＳ６３１Ｊ１ーＷＰＣ、ＳＵＰ−９、ＳＵＰ−１２等の板金が使用される。
【００３２】
ところで、ホルダ１５の左右両端部に一体に形成された前記係合部１５Ａは、ホルダ１５の開口部１５ａの左右においてホルダ１５前面から後方へ向けて凸状に形成された押圧部１５ｂと、ホルダ１５の左右両側部に内側への切り起しによって形成された外側への折り返し部を有する弾性爪１５ｃと、ホルダ１５の後側端縁を内側に向けてＶ字状に折り曲げられて形成された係止爪１５ｄとを備えている。又、図４に示すように、ホルダ１５の開口部１５ａの周縁には、内側に向けてＵ字状に折り曲げられた押圧部１５ｅが形成されている。
【００３３】
而して、以上のように構成されたホルダ１５は、図３〜図５に示すように、セパレータ１４の外表面を覆うように該セパレータ１４に被着され、その左右両端部に形成された係合部１５Ａが図５に示すようにセパレータ１４と基板１２をヒートシンク１１に保持する。即ち、ホルダ１５の左右両端の係合部１５Ａに形成された押圧部１５ｂは、基板１２の前面に重ねられたセパレータ１４の前面をヒートシンク１１側（後側）に押圧し、ホルダ１５の左右両側部に形成された弾性爪１１ｃの外側への折り返し部分がセパレータ１４の左右両側部に当接する。又、ホルダ１５の左右の係合部１５Ａの係止爪１５ｄは、ヒートシンク１１の取付面（前面）に重ねられたセパレータ１４と基板１２の左右両端部に形成された貫通孔１４ａ，１２ｂ及びヒートシンク１１の左右両端部に形成された係合孔１１ｂを貫通してヒートシンク１１内に挿入され、その端部が図５に示すようにヒートシンク１１の係合孔１１ｂの周縁に係止される。又、ホルダ１５の開口部１５ａの周縁に形成された押圧部１５ｅは、図４に示すようにセパレータ１４の前面に開口する開口部１４ｂの周縁に当接してセパレータ１４を基板１２に押圧する。詳細には、ＬＥＤ１３の熱によるセパレータ１４の左右方向（外側方向）への熱膨張によって生じるセパレータ１４中央部の前方への浮き上がりを、ホルダ１５の前記押圧部１５ｂと係止部１５ｄ及び押圧部１５ａが抑え、セパレータ１４の左右方向（外側方向）への熱膨張を、前記弾性爪１５ｃが有するセパレータ１４の左右両側部と当接する前記外側への折り返し部分にバネ性によって吸収する。
【００３４】
以上のように、セパレータ１４と基板１２は、その幅方向中央部がヒートシンク１１に位置決めされた状態で、ホルダ１５の左右両端部の係合部１５Ａによってヒートシンク１１に保持されることによってヒートシンク１１の取付面（前面）に固定される。
【００３５】
而して、本実施の形態においては、セパレータ１４と基板１２の幅方向中央をヒートシンク１１に対して位置決めするとともに、該セパレータ１４と基板１２の幅方向両端部をホルダ１５によってヒートシンク１１に保持したため、各ＬＥＤ１３からの熱放射や光の吸収によってセパレータ１４の温度が上昇した場合、該セパレータ１４は、その幅方向中央を起点としてこれの左右に自由に伸びることができる。
【００３６】
このように、本実施の形態では、セパレータ１４は、その左右両端部がヒートシンク１１に固定されておらず、ヒートシンク１１に対して左右方向に自由に伸びることができるため、熱膨張によっても撓み変形することがなく、ＬＥＤ１３からの光Ｌの全てが図５に示すようにセパレータ１４の開口部１４ｂに取り込まれ、ＬＥＤ１３の光束利用率が高められる。この結果、光の熱への変換が抑えられ、セパレータ１４の温度上昇も抑えられて該セパレータ１４の溶損が防がれ、所望のカットオフ制御が安定的になされる。
【符号の説明】
【００３７】
１        ハイビーム用ランプユニット
２        投影レンズ
３        ベゼル
１０      光源ユニット
１１      ヒートシンク
１１Ａ    ヒートシンクの位置決めピン
１１ａ    ヒートシンクの放熱フィン
１１ｂ    ヒートシンクの係合孔
１２      基板
１２ａ    基板の位置決め孔
１２ｂ    基板の貫通孔
１３      ＬＥＤ（発光素子）
１４      セパレータ
１４Ａ    セパレータの取付ブラケット
１４Ｂ    セパレータの位置決めブラケット
１４ａ    セパレータの貫通孔
１４ｂ    セパレータの開口部部
１４ｃ    セパレータの反射面
１４ｄ    セパレータの位置決め孔
１５      ホルダ
１５Ａ    ホルダの係合部
１５ａ    ホルダの開口部
１５ｂ    ホルダの押圧部
１５ｃ    ホルダの弾性爪
１５ｄ    ホルダの係止爪
１５ｅ    ホルダの押圧部
１５ｂ    放熱部材の上下面の前端縁
５０      ヘッドランプ
５１      ヘッドランプのハウジング
５２      ヘッドランプのアウタレンズ
５３      ヘッドランプのエクステンション
６０      ロービーム用ランプユニット
Ｓ        灯室
Ｘ        光軸
【図１】
2013229131.tif 000003
【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】
2013229131.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013229131.tif 000011