(57)【要約】【課題】従来の車両用灯具のレンズにおける融雪装置は、比較的に熱伝導性の低い樹脂レンズの内側の面から加熱するものであったので、熱効率が低く、充分な融雪ができず、視界の確保など実用性に問題点を生じていた。【解決手段】本発明により、透過性レンズ４を、この透過性レンズよりも熱伝導性の良い部材で形成され、且つ配光形状と明るさへの影響を実用上の支障を生じない形状に形成した熱伝導体部５でレンズ外側から覆い、この熱伝導体部と放熱部３とを接続しておくことで、放熱部の熱を直接に融雪に使用できるものとして熱効率を高め迅速な融雪を釜生として実用性を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性レンズで略密閉された空間中にＬＥＤ発光素子が設置されて成る車両用灯具であって、前記ＬＥＤ発光素子の点灯に伴う発熱を車室内側に放散する放熱部が設けられる構成とされた車両用灯具において、前記透光性レンズの外側表面には、少なくとも前記透光性レンズが形成された部材よりも熱伝導性に優れる部材で形成された熱伝導体部が、前記透光性レンズを透過する光量及び配光を実質的に妨げない範囲の細さとして前記透光性レンズの表面側に設けられており、前記熱伝導体部は前記放熱部とが接続可能な構成とされていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記放熱部には熱感アクチュエータが設けられ、前記放熱部の温度が所定値以上となったときにには前記熱感アクチュエータが作動し、前記放熱部と前記熱伝導体部の接続が行われることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記熱伝導体部には感熱アクチュエータが設けられ、前記熱伝導体部の温度が所定値以下となったときには、前記放熱部と前記熱伝導体部との接続が行われることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に係るものであり、詳細には、光源として照射光中に赤外線を実質的に含まないＬＥＤが採用され、このために、降雪時には、従来の白熱電球などの光源であれば点灯することによりアウターレンズの融雪も同時に行えたのに対し、融雪が不可能となり、例えば、ヒーターの付加など融雪対策が必要とされる車両用灯具の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の、この種のＬＥＤを光源として採用した場合の融雪手段としては、大別して、３種類の方法が提案されている。その第一の方法としては、例えば、リア、或いは、フロント用のコンビネーションランプ９０においては、複数の灯器が組合わされるものであるので、その内の１つの灯器９１の光源として従来例通りに、点灯時には赤外線を発する白熱電球９２を採用し、前記白熱電球９２が発する赤外線により融雪を行わせようとするものであり、よって、図５に示すように、ハウジング９４内で加熱された空気が上昇気流となって、アウターレンズ９３全体に行き渡るように、白熱電球９２はＬＥＤ９５よりも下方に取付けることが好ましい実施形態となる。
【特許文献１】特開２００６−２６９１９４号公報
【０００３】
また、図６に示す第二の方法の車両用灯具８０は、点灯時のＬＥＤ８１自体が発する熱をアウターレンズ８３の融雪に利用しようとするものであり、ＬＥＤ８１が取付けられたヒートシンク８２とアウターレンズ８３、若しくは、アウターレンズ８３の近傍に存在するエクステンション８４とをヒートチューブ８５により接続し、アウターレンズ８３を加熱し融雪を図るものである。尚、この場合はＬＥＤ８１自体の発熱で融雪するので、車両用灯具８０がヘッドランプなど独立した車両用灯具８０であっても良い。
【特許文献２】特開２００６−１４００８４号公報
【０００４】
そして、第三の方法は、図７に示すように、アウターレンズ７１自体をヒーター７２で加熱しようとするものであり、例えば、細いヒーター線７２などをアウターレンズ７１の内面で、配光の障害とならない部分に貼着し、例えば、外気温、降雪の有無など外気条件に応じて通電するものである。この場合には、点灯用以外の電源を使用するので、図示のように単独の灯具７０でも組合わせ灯具であっても実施可能である。
【特許文献３】特開２００６−２４４８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した融雪手段は、先ず、第一の方法は、従来通りに白熱電球から放射される赤外線を使用するものであるので、ハウジング内で対流を生じさせる必要があるなどそのため、アウターレンズ９３全体を暖めるためには、アウターレンズ９３内に仕切を設けるなどは、融雪機能を損なう要因となるので車両用灯具９０のデザインに制約を受ける問題点を生じる。
【０００６】
また、第二の方法は、ヒートチューブ８５の熱容量、エクステンション８４とアウターレンズ８３の距離などなどにより、アウターレンズ８３の加熱状態に大きな差異を生じやすく、全ての形状の車両用灯具８０に適用するのには難易度が高く、即ち、汎用性が低いという問題点がある。
【０００７】
また、第三の方法は、アウターレンズ７１に直接にヒーター７２を取付けるものであるので、確実性は高いが、アウターレンズ７１の裏面から加熱を行うので、アウターレンズ７１の表面にまで熱伝導が行われるのに時間を要し、急な降雪時には融雪が遅れ気味となる問題点を生じ、また、別電源を必要とするので消費電力も増大し、これらの点の解決が課題とされるものとなっている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、透光性レンズで略密閉された空間中にＬＥＤ発光素子が設置されて成る車両用灯具であって、前記ＬＥＤ発光素子の点灯に伴う発熱を車室内側に放散する放熱部が設けられる構成とされた車両用灯具において、前記透光性レンズの外側表面には、少なくとも前記透光性レンズが形成された部材よりも熱伝導性に優れる部材で形成された熱伝導体部が、前記透光性レンズを透過する光量及び配光を実質的に妨げない範囲の細さとして前記透光性レンズの表面側に設けられており、前記熱伝導体部は前記放熱部と接続可能な構成とされていることを特徴とする車両用灯具を提供することで課題を解決するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、透光性レンズ（アウターレンズ）の外面側に、前記透光性レンズよりも熱伝導性に優れる部材で形成された熱伝導体部を設けると共に、この熱伝導体部をＬＥＤの発熱を吸収する放熱部に接続することで、ＬＥＤ点灯時に生じる発熱が効率良くアウターレンズの雪が付着する表面に伝導されるものとなって、速やかに融雪するものとなり、且つ、融雪時にも付加電力も不要として、車両用灯具全体としての消費電力も増加させることなく実施可能とし実用性を向上させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に示すものは本発明に係る車両用灯具１の第一実施例であり、本発明では車両用灯具１がヘッドライトの例で説明するが、他の用途の灯具であっても良いものであることはいうまでもない。そして、この第一実施例においては、光源であるＬＥＤ２は、放熱部（ヒートシンク）３にマウントされている。
【００１１】
尚、前記車両用灯具１がヘッドライトの場合、ＬＥＤ２の発光方向である上方には反射鏡（図示せず）が設けられ、所定方向に光を照射するようにされている。そして、前記ＬＥＤ２を覆っては、ポリカーボネート樹脂など透明樹脂により形成された透光性レンズ４が設けられ、車両用灯具１内の防水が行われている。また、放熱部３は、車両用灯具１の背面側（照射方向と反対側）、換言すれば灯具外に露出するように設置している。
【００１２】
ここで、本発明では、前記透光性レンズ４の外側の面４ａには、例えば金属など、前記透光性レンズ４よりも熱伝導性がよい部材で形成された熱伝導体部５が設けられている。このときに、前記熱伝導体部５が不透明部材、或いは、透明度の低い部材である場合には、線状、帯状、或いは、網状などとして、前記透光性レンズ４を透過するＬＥＤ２からの光に対する遮蔽率を減じ、照度、配光特性などに及ぼす影響を少なくする。
【００１３】
そして、この第一実施例においては、少なくとも前記熱伝導体部５は前記放熱部３に直接に接触されている。尚、前記透光性レンズ４においては、この透光性レンズ４が形成された部材が、前記放熱部３の温度に耐える耐熱性を有する場合であれば、直接に接触させても良く、耐え得ない場合には断熱材６を介して接続すれば良いものである。
【００１４】
上記に説明したように、本発明の第一実施例では、前記透光性レンズ４の外側の面４ａに熱伝導体部５を設け、この熱伝導体部５を放熱部３に接触させた構成としたことで、ＬＥＤ２が発する熱は、直接に透光性レンズ４の外側の面４ａに達するものとなる。従って、従来例の第三の方法のものと同様に透光性レンズ４の表面に熱伝導体部５を取付けた構成となるが、従来例のものが透光性レンズ４の内側の面であったのに対し、本発明では外側の面４ａであり、透光性レンズ４の肉厚を介して熱伝導を行う従来例に比べて格段に融雪のための熱効率を高めるものとする。
【００１５】
図２に示すものは、本発明に係る車両用灯具１の第二実施例であり、従来例のものは、全て冬季における降雪が、透光性レンズ４に付着したときの融雪手段を提供するものであり、夏期の高温時の対策や作用について述べたものは見受けられない。しかしながら、夏期においては、透光性レンズ４、熱伝導体部５も高温となることは避けられず、これらからの熱が放熱部３に加算されて、放熱部３がより高温となり、ＬＥＤ２に対する冷却能力が不足となる可能性も生じる。
【００１６】
本発明の第二実施例では、上記のような事態に対応するものであり、この第二実施例では、図３に示すように、炭素繊維強化エポキシ樹脂７ａと、熱膨張係数が大きい金属板７ｂを面接着した、所謂、バイメタルなどと称されている熱感知アクチュエータ７が採用される。
【００１７】
ここで、第二実施例では、前記熱感知アクチュエータ７は放熱部３の側に設けられており、この放熱部３の温度により作動が行われるようにされている。即ち、前記放熱部３の温度が上昇するに従い、反りが大きくなり、熱感知アクチュエータ７の自由端側は前記熱伝導体部５に近づき、そして所定温度に達した点で、熱伝導体部５に接触する。
【００１８】
このように、放熱部３と熱伝導体部５とが、熱感知アクチュエータ７を介して接触することで、走行風などによって冷却が行われている側の熱伝導体部５へ放熱部３の熱が移動するものとなり、例えば夏期など外気が高温のときには、熱伝導体部５により放熱部３の温度が低下するものとなるので、放熱部３の過熱によるＬＥＤ２の損傷も防止することができるものとなる。
【００１９】
尚、このようにすることで、冬季における融雪の機能には何らの影響も与えることはなく、むしろ、ＬＥＤ２点灯の最初の状態では、熱感知アクチュエータ７による熱伝導体部５側からの放熱部３への熱の移動を生じないので、放熱部３は温度上昇を早急に生じるものとなり、融雪時間が短縮される可能性もある。尚、図２では熱感知アクチュエータ７は２個が取付けられている状態で記載しているが、本発明は前記熱感知アクチュエータ７の数を限定するものではなく、必要な熱量を移動させるのに充分な数を設ければよいものである。
【００２０】
図４は、本発明の第三実施例を示すもので、この第三実施例は前記車両用灯具１の光源として、ハロゲン電球など白熱電球８が併用されているときに有効である。即ち、すれ違いビームにおいてはＬＥＤ２が点灯されていて融雪能力が低く、それ故に、放熱部３の熱で融雪する必要があるが、走行ビームに切換えた場合には、照射光中に融雪に充分な赤外線を含む。
【００２１】
また、通常には、すれ違いビームと走行ビームとが同時に点灯されることはなく、よって、一方、例えばＬＥＤ２（すれ違いビーム）が点灯されているときには、前記放熱部３が熱源となり、走行ビームが点灯されているときには白熱電球８が融雪の熱源となる。このときに、一方の前記熱感知アクチュエータ７Ａは、前記熱伝導体部５側に取付けられ、自由端側は放熱部３に接している。
【００２２】
また、他の一方の前記熱感知アクチュエータ７Ｂは、前記放熱部３側に取付けられ、前記熱伝導体部５側となる自由端側は離れている。このようにしたことで、ＬＥＤ２を点灯すれば放熱部３に温度上昇を生じるものとなり、感知アクチュエータ７Ｂの自由端部が熱伝導体部５に接触し融雪を行う。
【００２３】
そして、ＬＥＤ２から白熱電球８に切り換えを行えば、即ち、すれ違いビームから走行ビームに切換えれば、白熱電球８からの赤外線により熱伝導体５は温度上昇し、一方の前記熱感知アクチュエータ７Ａは、その自由端側が放熱部３から離れる。同時に、他の一方の熱感知アクチュエータ７Ｂの放熱部３も加熱が行われないものとなるので、その自由端側が熱伝導体部５から離れる。
【００２４】
よって、白熱電球８が点灯されたことにより熱伝導体部５に生じた熱が、一方の熱感知アクチュエータ７Ａを介して、ＬＥＤ２が消灯されたことにより温度が低下する放熱部３に伝導されることはなく、ＬＥＤ２が点灯されたときにも、白熱電球８が点灯されたときにも融雪が行えるものとなり、上記に説明したように、ＬＥＤ２と白熱電球８とが光源として混合使用されている車両用灯具１においても本発明は使用可能なものとなる。また図４における熱感知アクチュエータ７Ａは必ずしも必要ではなく、ＬＥＤ２を点灯している場合に必要な放熱が熱感知アクチュエータ７Ｂによって充分に成されている場合には７Ａを省略しても良い。
【００２５】
以上に述べたように本発明は融雪を行う場合について説明を行ったが、本発明は融雪以外の用途にも使用可能であり、例えば、熱帯地方や砂漠地帯などの高熱地域において、ＬＥＤ２を光源とする車両用灯具１を採用する場合には、周囲の気温に影響されて、当然に点灯時のＬＥＤ２の温度もより以上に上昇するものとなることが考えられる。
【００２６】
このような場合、通常には放熱部３（ヒートシンク）の体積を増すなどして、より大量の発熱を吸収するものとするが、前記放熱部３は、例えば、エンジンルームなど高温の場所に設置されることが多く、放熱部３の体積の増加が予想通りの効果が得られない場合もある。また、緊急自動車などにおいては昼間でもヘッドライトを点灯して走行しなければならない場合もあり、一層の放熱部３の熱容量が要求される場合もあり得る。
【００２７】
本発明によれば、このような場合、透光性レンズ４に熱伝導体部５を設け、この熱伝導体部５を直接（図１参照）或いは、熱感知アクチュエータ７など熱伝導性に優れる部材で接続しておけば、例え、放熱部３がエンジンルーム内など熱的環境が好ましくない場所に設けられているときにも、走行風により冷却される熱伝導体部５に熱は移動し、過熱が防止されるものとなる。
【００２８】
以上に説明したように、本発明により透光性レンズ４の外面に熱伝導体部５を設け放熱部３と熱伝導性の良い部材で接続する構成としたことで、放熱部３で生じる熱が直接に透光性レンズ４の外面に付着した積雪に伝導されるようにして、速やかに融雪が行われるようにするものであり、また同時に、放熱部３の温度も低下させ、ＬＥＤ２の過熱も防止し破損などを生じないものとして信頼性を高めるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るに車両用灯具の第一実施例を示す略示的な断面図である。
【図２】同じく、本発明に係るに車両用灯具の第二実施例を示す略示的な断面図である。
【図３】熱感知アクチュエータの構成を示す説明図である。
【図４】同じく、本発明に係るに車両用灯具の第三実施例を示す略示的な断面図である。
【図５】従来例の第一の融雪方法の構成を示す説明図である。
【図６】従来例の第二の融雪方法の構成を示す説明図である。
【図７】従来例の第三の融雪方法の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…車両用灯具
２…ＬＥＤ
３…放熱部
４…透光性レンズ
４ａ…外側の面
５…熱伝導体部
６…断熱材
７、７Ａ，７Ｂ…熱感知アクチュエータ
８…白熱電球
【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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