(57)【要約】【課題】車両の走行時及び停止時における放熱性能を簡単な構成によって高めることができるヘッドランプの放熱構造を提供することにある。【解決手段】前面がフロントグリル２を介して開口するエンジンルーム３内に前方からコンデンサ５、ラジエータ６、ラジエータファン８、エンジン４を順位配置して成る車両２０の前記エンジンルーム３内に配置されるヘッドランプ１の放熱構造であって、前記ヘッドランプ１のＬＥＤ（光源）で発生する熱を放熱するヒートシンク（放熱部）１２を内設するダクト１０を設け、該ダクト１０内を流れる空気によって前記ヒートシンク１２の放熱を促進して前記ＬＥＤを冷却するヘッドランプ１の放熱構造において、前記ダクト１０の排気口１０ｂを前記エンジンルーム３の前記フロントグリル２と前記コンデンサ５及び前記ラジエータ６との間に開口させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面がフロントグリルを介して開口するエンジンルーム内に前方からコンデンサ、ラジエータ、ラジエータファン、エンジンを順位配置して成る車両の前記エンジンルーム内に配置されるヘッドランプの放熱構造であって、
前記ヘッドランプの光源で発生する熱を放熱する放熱部を内設するダクトを設け、該ダクト内を流れる空気によって前記放熱部の放熱を促進して前記光源を冷却するヘッドランプの放熱構造において、
前記ダクトの排気口を前記エンジンルームの前記フロントグリルと前記コンデンサ及び前記ラジエータとの間に開口させたことを特徴とするヘッドランプの放熱構造。
【請求項２】
前記ダクトを前記ヘッドランプの前記ハウジングの内部に配置したことを特徴とする請求項１記載のヘッドランプの放熱構造。
【請求項３】
前記ダクトを前記ヘッドランプの前記ハウジングの外部に配置したことを特徴とする請求項１記載のヘッドランプの放熱構造。
【請求項４】
前記ダクトの排気口を吸気口よりも高い位置に開口させたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のヘッドランプの放熱構造。
【請求項５】
前記ダクトを斜めに傾斜させて配置したことを特徴とする請求項４記載のヘッドランプの放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダクトに内設された放熱部の放熱をダクト内を流れる空気によって促進することによって光源を冷却するヘッドランプの放熱構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の前部左右に配置されるヘッドランプ等の車両用灯具においては、光源の点灯によって灯室内が高温になり易く、灯室内又はその周辺に配置された部品が熱的悪影響を受けるという問題がある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、ヘッドランプの冷却構造として図６に示すものが提案されている。
【０００４】
即ち、図６は特許文献１において提案されたヘッドランプの冷却装置を示すヘッドランプ周辺の平断面図であり、ヘッドランプ１０１の周辺には、ヘッドランプ１０１の点灯制御回路１０２を収容する空間Ｋと、車両前方に開口する走行風導入ダクト１０３と、電動ファン１０４に向かって開口するファン負圧導入ダクト１０５によって経路Ｐが形成されている。
【０００５】
ところで、エンジンルーム１０６内には、車両前方からコンデンサ１０７、ラジエータ１０８、前記電動ファン１０４が順次配置されており、車両が走行しているときには、図６に矢印にて示すように、車両前方からの温度の低い走行風が走行風導入ダクト１０３から経路Ｐ内に導入され、この空気は、空間Ｋ内の点灯制御回路１０２を冷却した後にファン負圧導入ダクト１０５から外部へと排出される。
【０００６】
そして、車両停止時において走行風を点灯制御回路１０２の冷却に利用することができない場合には、電動ファン１０４を駆動してファン負圧をファン負圧導入ダクト１０５から空間Ｋに導入することによって、経路Ｐに図６に矢印にて示す空気の流れを発生させ、この空気の流れによって点灯制御回路１０２を冷却するようにしている。
【０００７】
又、特許文献２には、ヘッドランプの冷却構造として図７に示すものが提案されている。
【０００８】
即ち、図７は特許文献２において提案されたヘッドランプの冷却構造を示すエンジンルームの部分平断面図であり、同図に示すように、車両のエンジンルーム２０１内には、前方からコンデンサ２０２、ラジエータ２０３、冷却用送風機２０４、エンジン２０５が順次配置されている。そして、ヘッドランプ２０６の灯室Ｓは、シュラウド（ダクト）２０７によってラジエータ２０３と冷却用送風機２０４との間に開口しており、シュラウド（ダクト）２０７内には通風路Ｐが形成されている。
【０００９】
斯かる冷却構造において、冷却用送風機２０４が回転すると、その周囲に発生する負圧によって温度の低い外気が図７に矢印にて示すようにヘッドランプ２０６の灯室Ｓからシュラウド（ダクト）２０７内の通風路Ｐを通って流れるため、灯室Ｓ内が外気によって換気されてヘッドランプ２０６が強制冷却される。この場合、冷却用送風機２０４の駆動電圧は、エンジン水温に基づいて決定されるラジエータ冷却駆動ファン電圧と、冷媒圧力に基づいて決定されるＡ／Ｃコンデンサ冷却駆動ファン電圧と、車速と外気温及びエンジン水温に基づいて決定されるヘッドランプ２０６の必要放熱量に相当するランプ冷却駆動ファン電圧の３つのうち最も大きな電圧値とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２９３９３８号公報
【特許文献２】特開２００６−０７９８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、車両の停止時において外気温度が例えば４０℃である場合には、エンジンルーム内の温度は約７０℃〜１００℃となる。そして、エンジンの発熱やラジエータファンの駆動によって発生する熱風は、エンジンルームから主に車体底部やタイヤハウス付近を通って車外へと排出されるが、その一部は車両前方へと回り込み、車両用灯具の背面側に到達して、ダクトの排気口からダクト内へと逆流して放熱部を加熱する可能性がある。このように放熱部が逆流した熱風によって加熱されると、その熱が放熱ベースと基板を経てＬＥＤへと伝導し、該ＬＥＤの温度が上昇してしまうという不具合が発生する。
【００１２】
而して、特許文献１において提案された図６に示すヘッドランプの冷却構造においては、車両の停止時であって、電動ファン１０４が回転していない場合には、エンジンルーム１０６内の車両前方へと回り込む熱風がファン負圧導入ダクト１０５から空間Ｋ内へと逆流し、この熱風によって点灯制御回路１０２が加熱されてその温度が上昇するという問題が発生する。
【００１３】
又、特許文献２において提案された図７に示すヘッドランプの冷却構造においては、冷却用送風機２０４が常に回転している必要があり、車両の停止時に冷却用送風機２０４の回転が停止しているときには、冷却効果が得られないという問題がある。又、車両の停止時に車両前方へと回り込むエンジンルーム２０１内の熱風がシュラウド（ダクト)２０７内の通風路Ｐを逆流してヘッドランプ２０６の灯室Ｓ内に流入するため、灯室Ｓ内の温度が上昇するという問題がある。その他、冷却用送風機２０４の駆動制御には、水温センサ、車速センサ、圧力センサ、外気温センサ等の多くのセンサを要するためにコストアップを招くとともに、制御が複雑化するという問題もある。
【００１４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、車両の走行時及び停止時における放熱性能を簡単な構成によって高めることができるヘッドランプの放熱構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、前面がフロントグリルを介して開口するエンジンルーム内に前方からコンデンサ、ラジエータ、ラジエータファン、エンジンを順位配置して成る車両の前記エンジンルーム内に配置されるヘッドランプの放熱構造であって、前記ヘッドランプの光源で発生する熱を放熱する放熱部を内設するダクトを設け、該ダクト内を流れる空気によって前記放熱部の放熱を促進して前記光源を冷却するヘッドランプの放熱構造において、前記ダクトの排気口を前記エンジンルームの前記フロントグリルと前記コンデンサ及び前記ラジエータとの間に開口させたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ダクトを前記ヘッドランプの前記ハウジングの内部に配置したことを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ダクトを前記ヘッドランプの前記ハウジングの外部に配置したことを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記ダクトの排気口を吸気口よりも高い位置に開口させたことを特徴とする。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記ダクトを斜めに傾斜させて配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１〜３記載の発明によれば、車両の停止時においても、エンジンルーム内のフロントグリルとコンデンサ及びラジエータとの間は、温度が比較的低く、車両前方への熱風の回り込みが殆どない。又、ラジエータファンが回転している場合には、エンジンルーム内のフロントグリルとコンデンサ及びラジエータとの間の圧力が低くなるため、熱風がダクトの排気口から流入して該ダクト内を逆流することがなく、温度の低い外気がダクトの吸気口から流入して排気口に向かって流れる過程で放熱部との間で熱交換を行う。このため、放熱部の放熱性が高められ、ヘッドランプの光源が効率良く冷却されてその温度上昇が抑えられる。尚、ダクトに内設された放熱部は、ラジエータファンが回転していないときには自然空冷され、ラジエータファンが回転しているときには強制空冷される。
【００２１】
他方、車両が走行しているときには、フロントグリルからエンジンルーム内に流入する走行風がダクトの排気口から流入して該ダクト内を吸気口に向かって流れるため、この走行風によって放熱部の放熱が促進され、ヘッドランプの光源が効率良く冷却されてその温度上昇が抑えられる。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、ダクトの排気口を吸気口よりも高い位置に開口させたため、ダクトに内設された放熱部によって加熱されて密度が小さくなった軽い空気がダクト内を排気口に向かって流れ易く、この空気の流れによって放熱部の放熱が促進される。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、ダクトをその排気口が上になるように斜めに傾斜させたため、吸気口からダクト内に流入した空気が排気口に向かって流れ易くなり、流速の増した空気によって放熱部の放熱が一層促進される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】車両の半裁正面図である。
【図２】車両のエンジンルームの半裁平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るヘッドランプの放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るヘッドランプの放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係るヘッドランプの放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図６】特許文献１において提案されたヘッドランプの冷却構造を示すヘッドランプ周辺の平面図である。
【図７】特許文献２において提案されたヘッドランプの冷却構造を示すエンジンルームの部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
図１は車両の半裁正面図、図２は同車両のエンジンルームの半裁平面図であり、図示の車両２０の前部左右にはヘッドランプ１（図１及び図２には一方のみ図示）が配置されている。そして、車両２０の前面の中央部にはメッシュ状のフロントグリル２が配置されており、その下方にはフロントバンパ２１が車幅方向に水平に配置されている。尚、図１において、２２は図２に示すエンジンルーム３の上部を覆うボンネット、２３はフロントガラス、２４は左右の前輪（図１には一方のみ図示）、２５は左右のサイドミラー（図１には一方のみ図示）である。
【００２７】
ところで、図２に示すように、車両２０の前部に形成された前記エンジンルーム３には、エンジン４が搭載されているが、該エンジン４の前方には、前方からエアコンのコンデンサ５、ラジエータ６、ファンシュラウド７、ラジエータファン８が順次配置されており、これらの前方に前記フロントグリル２が配置され、左右に前記ヘッドランプ１が配置されている。
【００２８】
ところで、車両２０の停止時において外気温度が例えば４０℃である場合には、エンジンルーム３内の温度は約７０℃〜１００℃となる。そして、エンジン４の発熱やラジエータファン８の駆動によって発生する熱風は、エンジンルーム３から主に車体底部やタイヤハウス付近を通って車外へと排出されるが、その一部は図２に矢印にて示すように車両前方へと回り込み、ヘッドランプ１の背面側に到達する。
【００２９】
次に、本発明に係るヘッドランプ１の放熱構造の実施の形態について説明する。
【００３０】
＜実施の形態１＞
図３は本発明の実施の形態１に係るヘッドランプの放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図であり、本実施の形態では、ヘッドランプ１のハウジング９の内部にダクト１０が配置されている。尚、図３に示すヘッドランプ１は、車両２０の左側（正面に向かって右側）に配置されるものである。
【００３１】
上記ダクト１０は、横断面が矩形の矩形ダクトであって、ヘッドランプ１のハウジング９内を横方向（車幅方向）に水平に延びており、その一端（図３（ａ），（ｂ）の右端）は、吸気口１０ａとして車幅方向外側において下方に向かって開口し、他端（図３（ａ），（ｂ）の左端）はハウジング９外へと突出し、排気口１０ｂとして図２に示すエンジンルーム３内のフロントグリル２とコンデンサ５及びラジエータ６との間の空間に開口している。ここで、ダクト１０においては、排気口１０ｂの方が吸気口１０ａよりも高い位置に開口している。
【００３２】
ところで、ヘッドランプ１においては、ハウジング９内に左右に併設された３つの光源モジュール１１が収容されており、各光源モジュール１１は、光源として不図示のＬＥＤ（発光ダイオード）を使用している。ここで、ＬＥＤは、高輝度で消費電力が小さく、且つ、長寿命であるという利点を有する反面、発熱量が大きいために高温になり易く、温度上昇によって発光効率と寿命が低下するという欠点を有している。このため、ＬＥＤを冷却してその温度上昇を抑える必要がある。
【００３３】
そこで、図示しないが、ヘッドランプ１においては、各光源モジュール１１のＬＥＤを実装する基板は、放熱ベースを介して放熱部であるヒートシンク１２に取り付けられており、ＬＥＤが発生する熱は、基板と放熱ベースを経てヒートシンク１２へと伝導し、該ヒートシンク１２から放熱されるため、各ＬＥＤの温度上昇が抑えられる。
【００３４】
而して、本実施の形態では、ヒートシンク１２は、ダクト１０に内設されており、これらのヒートシンク１２とダクト１０によって本発明に係る放熱構造が構成されている。尚、ヒートシンク１２は、熱伝導性の高いアルミダイカスト等によって一体に形成されており、これには複数枚の放熱フィン１２ａ（図３（ｂ），（ｃ）参照）が設けられている。
【００３５】
ところで、車両２０の停止時においても、エンジンルーム３内のフロントグリル２とコンデンサ５及びラジエータ６との間は、温度が比較的低く、車両前方への熱風の回り込みが殆どない。又、ラジエータファン８が回転している場合には、エンジンルーム３内のフロントグリル２とコンデンサ５及びラジエータ６との間の圧力が低くなるため、熱風がダクト１０の排気口１０ｂから流入して該ダクト１０内を逆流することがなく、温度の低い外気がダクト１０の吸気口１０ａから流入して排気口１０ｂに向かって流れる過程でヒートシンク１２との間で熱交換を行う。このため、ヒートシンク１２の放熱性が高められ、ヘッドランプ１のＬＥＤが効率良く冷却されてその温度上昇が抑えられる。尚、ダクト１０に内設されたヒートシンク１２は、ラジエータファン８が回転していないときには自然空冷され、ラジエータファン８が回転しているときには強制空冷される。
【００３６】
他方、車両２０が走行しているときには、フロントグリル２からエンジンルーム３内に流入する走行風がダクト１０の排気口１０ｂから流入して該ダクト１０内を吸気口１０ａに向かって流れるため、この走行風によってヒートシンク１２の放熱が促進され、ヘッドランプ１のＬＥＤが効率良く冷却されてその温度上昇が抑えられる。
【００３７】
そして、本実施の形態では、ダクト１０の排気口１０ｂを吸気口１０ａよりも高い位置に開口させたため、ダクト１０に内設されたヒートシンク１２によって加熱されて密度が小さくなった軽い空気がダクト１０内を排気口１０ｂに向かって流れ易く、この空気の流れによってヒートシンク１２の放熱が促進される。
【００３８】
尚、ダクト１０の吸気口１０ａの開口位置は任意であって、車両前方に直接開口させたり、車体の前方には開口させず、エンジンルーム３内の前端下部に前方又は下方に向かって開口させるようにしても良い。
【００３９】
＜実施の形態２＞
次に、本発明に係るヘッドランプの放熱構造の実施の形態２を図４に基づいて説明する。
【００４０】
図４は本発明の実施の形態２に係るヘッドランプの放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図であり、本図においては、図３に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、これらについての再度の説明は省略する。
【００４１】
本実施の形態では、ダクト１０をヘッドランプ１のハウジング９の外に配置した以外は前記実施の形態１と同様の構成が採用されている。
【００４２】
而して、本実施の形態においても、ダクト１０の排気口１０ｂをエンジンルーム３内のフロントグリル２とコンデンサ５及びラジエータ６との間の空間に開口させたため（図２参照）、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４３】
＜実施の形態３＞
次に、本発明に係るヘッドランプの放熱構造の実施の形態３を図５に基づいて説明する。
【００４４】
図５は本発明の実施の形態３に係るヘッドランプの放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図であり、本図においても、図３に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、これらについての再度の説明は省略する。
【００４５】
本実施の形態では、ダクト１０をヘッドランプ１のハウジング９の内部に排気口１０ｂが上になるように傾斜して配置し、このダクト１０内にヒートシンク１２をダクト１０の傾斜に沿って斜めに配置した以外は前記実施の形態１と同様の構成が採用されている。
【００４６】
而して、本実施の形態においても、ダクト１０の排気口１０ｂをエンジンルーム３内のフロントグリル２とコンデンサ５及びラジエータ６との間の空間に開口させたため（図２参照）、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４７】
そして、本実施の形態では、ダクト１０をその排気口１０ｂが上になるように斜めに傾斜させたため、吸気口１０ａからダクト１０内に流入した空気が排気口１０ｂに向かって流れ易くなり、流速の増した空気によってヒートシンク１２の放熱が一層促進されるという効果が得られる。
【００４８】
尚、以上の実施の形態では、ヘッドランプの光源としてＬＥＤを使用した例について説明したが、ＬＥＤ以外のレーザー等の半導体発光素子をヘッドランプの光源として使用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１        ヘッドランプ
２        フロントグリル
３        エンジンルーム
４        エンジン
５        コンデンサ
６        ラジエータ
７        ファンシュラウド
８        ラジエータファン
９        ヘッドランプのハウジング
１０      ダクト
１０ａ    ダクトの吸気口
１０ｂ    ダクトの排気口
１１      光源モジュール
１２      ヒートシンク（放熱部）
１２ａ    ヒートシンクの放熱フィン
２０      車両
２１      フロントバンパ
２２      ボンネット
２３      フロントガラス
２４      前輪
２５      サイドミラー
【図１】
2017041367.tif 000003
【図２】
2017041367.tif 000004
【図３】
2017041367.tif 000005
【図４】
2017041367.tif 000006
【図５】
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【図６】
2017041367.tif 000008
【図７】
2017041367.tif 000009