特許 6078276 灯具ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6078276

(24)【登録日】2017年1月20日

(45)【発行日】2017年2月8日

(54)【発明の名称】灯具ユニット

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/10 20060101AFI20170130BHJP

   F21V 29/00 20150101ALI20170130BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20170130BHJP

【ＦＩ】

   F21S8/10 151

   F21V29/00

   F21Y115:10

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-202415(P2012-202415)

(22)【出願日】2012年9月14日

(65)【公開番号】特開2014-56797(P2014-56797A)

(43)【公開日】2014年3月27日

【審査請求日】2015年8月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100109047

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 雄祐

(74)【代理人】

【識別番号】100109081

【弁理士】

【氏名又は名称】三木 友由

(72)【発明者】

【氏名】池田 智

【審査官】 石井 孝明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１３０２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６４４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２２２９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ８／１０

Ｆ２１Ｖ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用灯具に用いられる灯具ユニットであって、
発光素子と、
前記発光素子が発する光の少なくとも一部を光源像として灯具前方へ投影する投影レンズと、
前記発光素子が固定される放熱部材であって、前記発光素子と前記投影レンズとの間の光路を含む空間の周囲に配置され、前記発光素子が発する熱を灯具ユニットの外部へ放熱する放熱部材と、を備え、
前記放熱部材は、
灯具ユニットの外部と前記空間との間を連通するように形成された貫通部と、
前記貫通部の開口部を横切るように設けられた放熱フィンと、
を有することを特徴とする灯具ユニット。

【請求項2】

前記貫通部は、鉛直方向へ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の灯具ユニット。

【請求項3】

前記放熱部材は、
前記投影レンズの上端または下端、前記投影レンズの後方焦点、および、前記投影レンズの上端または下端から灯具後方へ延ばした線と前記後方焦点から鉛直方向へ延ばした線との交点、の３点を結んだ直角三角形の領域内に、前記貫通部および前記放熱フィンの少なくとも一部が配置するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の灯具ユニット。

【請求項4】

前記放熱部材は、前記発光素子の灯具後方側に、該放熱部材の上下の空間を連通する後方貫通部が形成されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の灯具ユニット。

【請求項5】

車両用灯具に用いられる灯具ユニットであって、
第１の発光素子と、
第１の発光素子と異なる位置に配置されている第２の発光素子と、
第１の発光素子および第２の発光素子の少なくとも一方が発する光の少なくとも一部を光源像として灯具前方へ投影する投影レンズと、
前記第１の発光素子および前記第２の発光素子と前記投影レンズとの間の光路を含む空間の周囲に配置され、前記第１の発光素子が発する熱を灯具ユニットの外部へ放熱する第１の放熱部材と、
前記空間の周囲に配置され、前記第２の発光素子が発する熱を灯具ユニットの外部へ放熱する第２の放熱部材と、を備え、
前記第１の放熱部材は、
灯具ユニットの外部と前記空間との間を連通するように形成された第１の貫通部と、
前記第１の貫通部の開口部を横切るように設けられた第１の放熱フィンと、
前記第１の発光素子の灯具後方側に、該第１の放熱部材の上下の空間を連通するように形成された第２の貫通部と、を有し、
前記第２の放熱部材は、
前記第２の発光素子の灯具後方側に、該第２の放熱部材の上下の空間を連通するように形成された第３の貫通部を有し、該第３の貫通部の開口部と前記第２の貫通部の開口部とが対向するように構成されている、
ことを特徴とする灯具ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用灯具に用いられる灯具ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ＬＥＤ等の半導体発光素子を光源とした車両用前照灯が知られている。例えば、半導体発光素子が発した光をリフレクタで車両前方へ向けて反射し、投影レンズにより車両前方に照射する灯具ユニットが考案されている（特許文献１参照）。また、このような灯具ユニットには、発光素子が発する熱を放熱するためのヒートシンクが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１８８４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、灯具ユニットの形状によっては、ヒートシンクからの放熱だけでは十分な放熱性を得られない場合もありうる。

【0005】

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、灯具ユニットの放熱性を向上する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の灯具ユニットは、車両用灯具に用いられる灯具ユニットであって、発光素子と、発光素子が発する光の少なくとも一部を光源像として灯具前方へ投影する投影レンズと、発光素子と投影レンズとの間の光路を含む空間の周囲に配置され、発光素子が発する熱を灯具ユニットの外部へ放熱する放熱部材と、を備える。放熱部材は、灯具ユニットの外部と空間との間を連通するように形成された貫通部と、貫通部の開口部を横切るように設けられた放熱フィンと、を有する。

【0007】

この態様によると、発光素子が発する熱によって加熱された灯具ユニット内部の空気を放熱部材の貫通部を経由して灯具ユニットの外部へ排出できるため、灯具ユニットの放熱性を向上できる。また、貫通部の開口部に放熱フィンを設けているため、貫通部を通過してきた空気によって放熱フィンからの放熱性を高めることができる。

【0008】

貫通部は、鉛直方向へ形成されていてもよい。これにより、加熱された空気の自然な上昇によって容易に灯具ユニットの外部へ熱を逃がすことができる。

【0009】

放熱部材は、投影レンズの上端または下端、投影レンズの後方焦点、および、投影レンズの上端または下端から灯具後方へ延ばした線と後方焦点から鉛直方向へ延ばした線との交点、の３点を結んだ直角三角形の領域内に、貫通部および放熱フィンの少なくとも一部が配置するように構成されていてもよい。これにより、発光素子から投影レンズへ向かう光路を放熱部材が遮らないようにできる。また、灯具ユニットを正面から見た場合に、放熱部材が投影レンズに隠れるように配置されているため、灯具ユニットの正面視において小型化を実現できる。

【0010】

放熱部材は、発光素子の灯具後方側に、該放熱部材の上下の空間を連通する後方貫通部が形成されていてもよい。これにより、例えば、灯具ユニットを灯室内に配置した場合に、後方貫通部によって放熱部材の上下の空間を連通できる。そのため、灯室と放熱部材との間隔を小さくしても、灯室内での空気の流れが確保されるため、灯室を含む車両用灯具の前後方向の長さを短くできる。

【0011】

本発明の別の態様もまた、灯具ユニットである。この灯具ユニットは、車両用灯具に用いられる灯具ユニットであって、第１の発光素子と、第１の発光素子と異なる位置に配置されている第２の発光素子と、第１の発光素子および第２の発光素子の少なくとも一方が発する光の少なくとも一部を光源像として灯具前方へ投影する投影レンズと、第１の発光素子および第２の発光素子と投影レンズとの間の光路を含む空間の周囲に配置され、第１の発光素子が発する熱を灯具ユニットの外部へ放熱する第１の放熱部材と、空間の周囲に配置され、第２の発光素子が発する熱を灯具ユニットの外部へ放熱する第２の放熱部材と、を備える。第１の放熱部材は、灯具ユニットの外部と空間との間を連通するように形成された第１の貫通部と、第１の貫通部の開口部を横切るように設けられた第１の放熱フィンと、第１の発光素子の灯具後方側に、該第１の放熱部材の上下の空間を連通するように形成された第２の貫通部と、を有する。第２の放熱部材は、第２の発光素子の灯具後方側に、該第２の放熱部材の上下の空間を連通するように形成された第３の貫通部を有し、該第３の貫通部の開口部と第２の貫通部の開口部とが対向するように構成されている。

【0012】

この態様によると、第１の発光素子や第２の発光素子が発する熱によって加熱された灯具ユニット内部の空気を第１の放熱部材の第１の貫通部を経由して灯具ユニットの外部へ排出できるため、灯具ユニットの放熱性を向上できる。また、第１の貫通部の開口部に第１の放熱フィンを設けているため、第１の貫通部を通過してきた空気によって第１の放熱フィンからの放熱性を高めることができる。また、例えば、灯具ユニットを灯室内に配置した場合に、第２の貫通部と第３との貫通部によって第１の放熱部材および第２の放熱部材の上下の空間を連通できる。そのため、第１の放熱部材および第２の放熱部材の後端と灯室を構成する部材との間隔を小さくしても、灯室内での空気の流れが確保されるため、灯室を含む車両用灯具の前後方向の長さを短くできる。

【0013】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、灯具ユニットの放熱性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１の実施の形態に係る灯具ユニットを用いた車両用前照灯の断面図である。

【図2】第１の実施の形態に係る灯具ユニットの分解斜視図である。

【図3】第１の実施の形態に係る放熱部材の上面図である。

【図4】第２の実施の形態に係る灯具ユニットを用いた車両用前照灯の断面図である。

【図5】第３の実施の形態に係る灯具ユニットを用いた車両用前照灯の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0017】

図１は、第１の実施の形態に係る灯具ユニット１０を用いた車両用前照灯１００の断面図である。図２は、第１の実施の形態に係る灯具ユニット１０の分解斜視図である。図３は、第１の実施の形態に係る放熱部材の上面図である。

【0018】

車両用前照灯１００は、図１に示すように、灯具前方に開口された凹部を有するランプボディ１２と、ランプボディ１２の開口面を閉塞する透明な材料からなるカバー１４とを備え、ランプボディ１２とカバー１４によって形成された内部空間が灯室１６として形成されている。

【0019】

灯室１６内には、灯具ユニット１０が配置されている。図１に示すように、灯具ユニット１０は、金属製支持部材１８の略中央部に取り付けられている。金属製支持部材１８の上部には第１エイミングスクリュー２０が取り付けられており、金属製支持部材１８の下部には第２エイミングスクリュー２２が取り付けられている。金属製支持部材１８は、第１エイミングスクリュー２０および第２エイミングスクリュー２２によってランプボディ１２に傾動自在に支持されている。そして、第１エイミングスクリュー２０や第２エイミングスクリュー２２を回転することで金属製支持部材１８が傾動し、それに伴って灯具ユニット１０が傾動されて、照明光の光軸調整（エイミング調整）が行われる。

【0020】

灯具ユニット１０は、第１の発光素子である第１のＬＥＤ２４と、第１のＬＥＤ２４と異なる位置に配置されている第２の発光素子である第２のＬＥＤ２６と、第１のＬＥＤ２４および第２のＬＥＤ２６の少なくとも一方が発する光の少なくとも一部を光源像として灯具前方へ投影する投影レンズ２８と、第１のＬＥＤ２４および第２のＬＥＤ２６と投影レンズ２８との間の光路を含む空間の周囲に配置され、第１のＬＥＤ２４が発する熱を灯具ユニット１０の外部の灯室１６へ放熱する第１の放熱部材としての上側ブラケット３２と、空間３０の周囲に配置され、第２のＬＥＤ２６が発する熱を灯具ユニット１０の外部の灯室１６へ放熱する第２の放熱部材としての下側ブラケット３４と、を備える。

【0021】

第１のＬＥＤ２４は、第１基板３６を介して上側ブラケット３２の下面側に固定されている。第２のＬＥＤ２６は、第２基板３８を介して下側ブラケット３４の上面側に固定されている。

【0022】

投影レンズ２８は、灯具ユニット１０の前端部に設けられている。投影レンズ２８は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を反転像として車両用前照灯１００の前方に投影する。投影レンズ２８は、その光軸Ａｘが車両用前照灯１００の設けられる車両の前後方向と略平行となるように配置される。投影レンズ２８は、レンズホルダ４０にレーザ溶接されている。レンズホルダ４０は下側ブラケット３４に固定される。

【0023】

図１に示すように、投影レンズ２８の後方には、放熱部材として、上側ブラケット３２および下側ブラケット３４が設けられている。下側ブラケット３４は、側面視において略長方形状とされている。一方、上側ブラケット３２は、側面視において略Ｚ字状とされており、下側ブラケット３４の上方に設けられている。上側ブラケット３２および下側ブラケット３４が組み合わされたとき、投影レンズ２８との間に空間３０が形成される。上側ブラケット３２および下側ブラケット３４は、金属製支持部材１８に固定されている。

【0024】

下側ブラケット３４の上面３４ａには、第２基板３８が設けられており、第２基板３８上には、第２のＬＥＤ２６が設けられている。第２基板３８には、第２のＬＥＤ２６に電力を供給するための回路や、第２のＬＥＤ２６を支持するための支持部が形成されている。第２のＬＥＤ２６は、発光面が鉛直上方を向くように配置されている。また、第２のＬＥＤ２６は、発光面が光軸Ａｘよりも下方に位置するように配置されている。

【0025】

第２のＬＥＤ２６の上方には、第２のＬＥＤ２６が発する光を投影レンズ２８に向けて反射する第２リフレクタ４２が配置されている。第２リフレクタ４２は、投影レンズ２８の光軸Ａｘを挟んで第２のＬＥＤ２６と対向するように配置されており、上側ブラケット３２に固定されている。第２リフレクタ４２は、第２のＬＥＤ２６の発光中心と、投影レンズ２８の後方焦点Ｆとに焦点を有する楕円反射面を有するよう構成されている。第２リフレクタ４２で反射した第２のＬＥＤ２６からの光は、主に車両前方における水平線よりも下方の領域に照射される。

【0026】

上側ブラケット３２における第２リフレクタ４２よりも前方の部位には、第１基板３６が設けられており、第１基板３６上には第１のＬＥＤ２４が設けられている。第１基板３６には、第１のＬＥＤ２４に電力を供給するための回路や、第１のＬＥＤ２４を支持するための支持部が形成されている。第１のＬＥＤ２４は、発光面が鉛直下方よりもやや後方を向くように配置されている。また、第１のＬＥＤ２４は、発光面が光軸Ａｘよりも上方に位置するように配置されている。したがって、本実施の形態においては、第２基板３８および第１基板３６の各々は、第２のＬＥＤ２６および第１のＬＥＤ２４が投影レンズ２８の光軸Ａｘを挟んで配置されるよう第２のＬＥＤ２６および第１のＬＥＤ２４の各々を支持している。

【0027】

第１のＬＥＤ２４の下方には、第１のＬＥＤ２４が発する光を投影レンズ２８に向けて反射する第１リフレクタ４４が配置されている。この第１リフレクタ４４は、投影レンズ２８の光軸Ａｘを挟んで第１のＬＥＤ２４と対向するように配置されており、下側ブラケット３４における第２のＬＥＤ２６よりも前方の部位に形成された凹部３４ｂに固定されている。したがって、本実施の形態において、第１リフレクタ４４は、第２のＬＥＤ２６よりも投影レンズ２８に近い位置に配置されている。第１リフレクタ４４は、第１のＬＥＤ２４の発光中心と、投影レンズ２８の後方焦点Ｆとに焦点を有する楕円反射面を有するよう構成されている。第１リフレクタ４４で反射した第１のＬＥＤ２４からの光は、主に車両前方における水平線よりも上方の領域に照射される。

【0028】

シェード４６は、第１リフレクタ４４と投影レンズ２８との間に配置された板状部材であり、その上端縁部は、ロービーム配光パターンのカットラインに応じた形状に形成されている。本実施の形態において、シェード４６は、シェードアクチュエータ４８により第２リフレクタ４２からの光の一部を遮蔽する遮蔽位置と、遮蔽しない開放位置との間で移動可能に構成されている。シェードアクチュエータ４８は、モータやソレノイドにより構成可能であり、下側ブラケット３４の前端部に固定されている。

【0029】

図１は、シェード４６が遮蔽位置にある状態を図示している。遮蔽位置にあるとき、シェード４６は鉛直方向に立設した状態となっており、シェード４６の上端縁部は、投影レンズ２８の後方焦点Ｆの近傍に位置している。シェード４６が遮蔽位置にあるとき、第２リフレクタ４２で反射された第２のＬＥＤ２６からの光は、シェード４６で一部が遮蔽されて投影レンズ２８から出射される。図１の状態からシェードアクチュエータ４８が駆動されると、シェード４６は灯具前方に回転し、最終的に光軸Ａｘと略水平な状態となる。この状態のとき、シェード４６は開放位置にあり、第２リフレクタ４２からの光は、投影レンズ２８により遮蔽されずに、投影レンズ２８から出射される。

【0030】

次に、本実施の形態に係る灯具ユニット１０により形成される配光パターンについて説明する。

【0031】

前述のように、第２のＬＥＤ２６から出射された光は、第２リフレクタ４２で反射した後、投影レンズ２８の後方焦点Ｆ又はその近傍を通過し、投影レンズ２８から灯具前方に照射される。その結果、第２のＬＥＤ２６から出射された光は、主に車両前方における水平線よりも下方の領域に照射される。

【0032】

一方、前述のように、第１のＬＥＤ２４から出射された光は、第１リフレクタ４４で反射した後、投影レンズ２８の後方焦点Ｆ又はその近傍を通過し、投影レンズ２８から灯具前方に照射される。その結果、第１のＬＥＤ２４から出射された光は、主に車両前方における水平線よりも上方の領域に照射される。

【0033】

したがって、本実施の形態に係る灯具ユニット１０によれば、第１のＬＥＤ２４および第２のＬＥＤ２６の点灯または消灯、およびシェード４６の位置を制御することにより、ハイビーム配光パターンとロービーム配光パターンを形成することができる。つまり、第２のＬＥＤ２６および第２基板３８は、ロービーム用ＬＥＤモジュール５０として機能する。また、第１のＬＥＤ２４および第１基板３６は、ハイビーム用ＬＥＤモジュール５２として機能する。このように、異なる２つの配光パターンの形成を１つの灯具ユニット１０で実現できるので、車両用前照灯１００を小型化することができる。

【0034】

また、灯具ユニット１０は、比較的小さな空間３０に２つのＬＥＤモジュールが配置されており、発熱量も多くなりがちなため、更なる放熱性を考慮した工夫が施されている。

【0035】

具体的には、灯具ユニット１０において、上側ブラケット３２は、図１に示すように灯具ユニット１０の外部の灯室１６と空間３０との間を連通するように形成された第１の貫通部５４と、第１の貫通部５４の開口部５４ａを横切るように設けられた第１の放熱フィン５６と、を有する。これにより、第１のＬＥＤ２４や第２のＬＥＤ２６が発する熱によって加熱された灯具ユニット１０内部の空気を第１の貫通部５４を経由して灯具ユニット１０の外部へ排出できるため、灯具ユニット１０の放熱性を向上できる。

【0036】

また、灯具ユニット１０は、第１のＬＥＤ２４の灯具後方側に、上側ブラケット３２の上下の空間を連通するように形成された第２の貫通部５８と、を有する。また、下側ブラケット３４は、第２のＬＥＤ２６の灯具後方側に、下側ブラケット３４の上下の空間を連通するように形成された第３の貫通部６０を有し、第３の貫通部６０の開口部６０ａと第２の貫通部５８の開口部５８ａとが対向するように構成されている。前述の第１の放熱フィン５６は、第２の貫通部５８の開口部５８ａを横切るように設けられている。また、第２の放熱フィン６２は、第３の貫通部６０の開口部６０ａを横切るように設けられている。

【0037】

また、灯具ユニット１０は、第１の貫通部５４の開口部５４ａに第１の放熱フィン５６を設けているため、第１の貫通部５４を通過してきた空気（矢印Ｂ）によって第１の放熱フィン５６からの放熱性を高めることができる。また、灯具ユニット１０を灯室１６内に配置した場合に、第２の貫通部５８と第３の貫通部６０によって上側ブラケット３２および下側ブラケット３４の上下の空間を連通できる。そのため、上側ブラケット３２および下側ブラケット３４の後端と灯室１６を構成するランプボディ１２との間隔を小さくしても、灯室１６内での空気の流れが確保されるため、灯室１６を含む車両用前照灯１００の前後方向の長さを短くできる。

【0038】

また、第１の貫通部５４は、灯具ユニット１０の上部において鉛直方向へ形成されている。これにより、加熱された空気の自然な上昇によって容易に灯具ユニット１０の外部へ熱を逃がすことができる。

【0039】

上側ブラケット３２は、投影レンズ２８の上端２８ａ、投影レンズ２８の後方焦点Ｆ、および、投影レンズ２８の上端２８ａから灯具後方へ延ばした線Ｌ１と後方焦点Ｆから鉛直方向へ延ばした線Ｌ２との交点Ｃ、の３点を結んだ直角三角形の領域Ｒ内に、第１の貫通部５４および第１の放熱フィン５６の少なくとも一部が配置するように構成されている。これにより、第１のＬＥＤ２４や第２のＬＥＤ２６から投影レンズ２８へ向かう光路を上側ブラケット３２が遮らないようにできる。また、灯具ユニット１０を正面から見た場合に、上側ブラケット３２が投影レンズに隠れるように配置されているため、灯具ユニット１０の正面視において灯具ユニット１０の小型化を実現できる。

【0040】

（第２の実施の形態）
図４は、第２の実施の形態に係る灯具ユニット１１０を用いた車両用前照灯２００の断面図である。

【0041】

車両用前照灯２００は、図４に示すように、車両前方側に開口部を有するランプボディ１１２と、ランプボディ１１２の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー１１４とを備える。透光カバー１１４は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成されている。ランプボディ１１２と透光カバー１１４とにより形成される灯室１１３内には、灯具ユニット１１０が収容されている。

【0042】

図１に示すように、灯具ユニット１１０は、車両用灯具に用いられるいわゆるプロジェクタ型の光学ユニットであり、リフレクタ１２０と、ヒートシンク１３０と、ベース部１５０とを備える。また、本実施の形態の灯具ユニット１１０は、ロービーム用配光パターンを形成可能な光学ユニットである。灯具ユニット１１０は、その光軸が車両前後方向に延びるように配置されてランプボディ１１２に連結されている。

【0043】

リフレクタ１２０は、光源モジュール１６０からの光を反射するための反射面１２０ａを有する。光源モジュール１６０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体発光素子１６２と、半導体発光素子１６２を支持する基板１６４とを有する。放熱部材であるヒートシンク１３０は、光源モジュール１６０が搭載される光源搭載部１３２と、光源搭載部１３２の前面から光軸方向前方に延びる延長部１３４と、この延長部１３４に設けられた放熱フィン１３５とを有する。また、ヒートシンク１３０は、光源搭載部１３２の背面上部から上方に延びる背面部１３６と、この背面部１３６に設けられた放熱フィン１３７とを有する。ベース部１５０は、リフレクタ載置面１５２ａを有するリフレクタ取付部１５２と、投影レンズ１０２が取り付けられるレンズ取付部１５４と、リフレクタ取付部１５２とレンズ取付部１５４の結合部（不図示）とを有する。

【0044】

ヒートシンク１３０は、リフレクタ１２０およびベース部１５０を支持するための支持部材として機能し、リフレクタ１２０が取り付けられたベース部１５０がヒートシンク１３０に連結されている。また、ヒートシンク１３０は、光源搭載部１３２の背面下部および背面部１３６の背面に螺孔１３８を有し、ランプボディ１１２を貫通して前方に延出するエイミングスクリュー１１６、およびレベリングシャフト１１８がこの螺孔１３８に螺合している。このようにして、ヒートシンク１３０がランプボディ１１２に取り付けられ、これにより灯具ユニット１１０がランプボディ１１２に取り付けられている。

【0045】

レベリングシャフト１１８は、レベリングアクチュエータ１１９に接続されている。車両用前照灯２００は、エイミングスクリュー１１６、レベリングシャフト１１８、およびレベリングアクチュエータ１１９によって灯具ユニット１１０の光軸を水平方向および鉛直方向に調整できるように構成されている。

【0046】

リフレクタ１２０は、例えば回転楕円面の一部で構成された反射面１２０ａが内側に形成された反射部材である。リフレクタ１２０は、反射面１２０ａの第１焦点が光源モジュール１６０の近傍に位置し、反射面１２０ａの第２焦点が投影レンズ１０２の後方焦点Ｆの近傍に位置するようにして、投影レンズ１０２よりも車両後方側に配置されている。

【0047】

上述のように、本実施の形態に係る灯具ユニット１１０は、半導体発光素子１６２と、半導体発光素子１６２が発する光の少なくとも一部を光源像として灯具前方へ投影する投影レンズ１０２と、半導体発光素子１６２と投影レンズ１０２との間の光路を含む空間１４０の周囲に配置され、半導体発光素子１６２が発する熱を灯具ユニット１１０の外部へ放熱するヒートシンク１３０と、を備える。ヒートシンク１３０の延長部１３４には、灯具ユニット１０の外部の灯室１１３と空間１４０との間を連通するように貫通部１４２が形成されている。また、貫通部１４２の開口部１４２ａを横切るように放熱フィン１３５が設けられている。

【0048】

これにより、灯具ユニット１１０は、半導体発光素子１６２が発する熱によって加熱された灯具ユニット１１０内部の空気をヒートシンク１３０の貫通部１４２を経由して灯具ユニットの外部へ排出できるため、灯具ユニットの放熱性を向上できる。あるいは、灯具ユニット１１０の外部の空気をヒートシンク１３０の貫通部１４２を経由して下方から取り込み、上方へ排出することで、空間１４０の熱を灯具ユニット１１０の外部へ排出できる。また、貫通部１４２の開口部１４２ａに放熱フィン１３５を設けているため、貫通部１４２を通過してきた空気によって放熱フィン１３５からの放熱性を高めることができる。

【0049】

ヒートシンク１３０は、投影レンズ１０２の下端１０２ａ、投影レンズ２８の後方焦点Ｆ、および、投影レンズ１０２の下端１０２ａから灯具後方へ延ばした線Ｌ１と後方焦点Ｆから鉛直方向へ延ばした線Ｌ２との交点Ｃ、の３点を結んだ直角三角形の領域Ｒ内に、貫通部１４２および放熱フィン１３５の少なくとも一部が配置するように構成されている。これにより、半導体発光素子１６２から投影レンズ１０２へ向かう光路をヒートシンク１３０が余り遮らないようにできる。

【0050】

（第３の実施の形態）
図５は、第３の実施の形態に係る灯具ユニット２１０を用いた車両用前照灯３００の断面図である。

【0051】

車両用前照灯３００は、図５に示すように、ランプボディ２１２と、透光カバー２１４と、ランプボディ２１２および透光カバー２１４によって形成された灯室２１６内に収容されている灯具ユニット２１０と、灯室２１６内において灯具ユニット２１０を支持する支持部材としてのブラケット２１５と、を備える。灯具ユニット２１０は、直射方式のプロジェクタ型灯具ユニットであり、複数の半導体発光素子を備える発光モジュール２２２と、投影レンズ２２１と、を備える。また、灯具ユニット２１０の光軸を中心とする外周部と透光カバー２１４との間には、エクステンション２１８が設けられている。

【0052】

発光モジュール２２２は、半導体発光素子としてのＬＥＤチップ２２２ａと、セラミックなどで形成された熱伝導性絶縁基板２２２ｂと、シェード２２５とを備える。発光モジュール２２２は、その照射軸が灯具ユニット２１０の照射方向（図５中左方向）と略平行となる車両前方に向けられた状態で、ブラケット２１５の中央凹部２１５ａに載置されている。

【0053】

ブラケット２１５は、発光モジュール２２２が搭載されている中央凹部２１５ｂの上部および下部より光軸方向前方に延びる延長部２２４ａ，２２４ｂを有する。投影レンズ２２１は、発光モジュール２２２から出射した光を灯具前方に投影する、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズであって、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置され、ブラケット２１５の延長部２２４ａ，２２４ｂの車両前方側先端部に固定されている。

【0054】

投影レンズ２２１の後方焦点Ｆ近傍には、発光モジュール２２２のＬＥＤチップ２２２ａが配置されている。発光モジュール２２２から出射した光は、投影レンズ２２１に直接入射する。投影レンズ２２１に入射した光は、投影レンズ２２１で集光されて略平行な光として前方に照射される。

【0055】

ブラケット２１５の所定の縁部（３つの角部）にはねじ穴が形成されている。ねじ穴には、エイミングスクリュー２０５およびレベリングシャフト２０８のいずれかの一端が締結されている。また、エイミングスクリュー２０５およびレベリングシャフト２０８の他端は、ランプボディ２１２のねじ穴（不図示）に締結されている。これにより、ブラケット２１５は、ランプボディ２１２の後面から前方へ離間した状態でランプボディ２１２に取り付けられている。車両用前照灯３００は、エイミングスクリュー２０５、レベリングシャフト２０８およびレベリングアクチュエータ２０９により、灯具ユニット２１０の光軸を水平方向あるいは垂直方向に調整できるように、構成されている。

【0056】

また、ブラケット２１５の後方側の面には、放熱フィン２２６が設けられている。また、放熱フィン２２６とランプボディ２１２との間には、放熱フィン２２６に向けて空気を送風し、放熱フィン２２６を冷却するファン２２７が設けられている。また、ブラケット２１５の前方側であって、延長部２２４ａ，２２４ｂの内側の領域にも、放熱フィン２３０が設けられている。

【0057】

上述のように、本実施の形態に係る灯具ユニット２１０は、ＬＥＤチップ２２２ａと、ＬＥＤチップ２２２ａが発する光の少なくとも一部を光源像として灯具前方へ投影する投影レンズ２２１と、ＬＥＤチップ２２２ａと投影レンズ２２１との間の光路を含む空間２３２の周囲に配置され、ＬＥＤチップ２２２ａが発する熱を灯具ユニット２１０の外部へ放熱する放熱部材としてのブラケット２１５と、を備える。ブラケット２１５の延長部２２４ａ，２２４ｂには、灯具ユニット２１０の外部の灯室２１６と空間２３２との間を連通するように貫通部２３４ａ，２３４ｂが形成されている。また、放熱フィン２３０は、貫通部２３４ａ，２３４ｂの開口部２３６ａ，２３６ｂを横切るように放熱フィン２３０が設けられている。

【0058】

これにより、灯具ユニット２１０は、ＬＥＤチップ２２２ａが発する熱によって加熱された灯具ユニット２１０内部の空気をブラケット２１５の上下に形成されている貫通部２３４ａ，２３４ｂを経由して灯具ユニットの外部へ排出できるため、灯具ユニットの放熱性を向上できる。あるいは、灯具ユニット２１０の外部の空気をブラケット２１５の下部に形成されている貫通部２３４ａを経由して下方から取り込み、上部に形成されている貫通部２３４ａを経由して外部へ排出することで、空間２３２の熱を灯具ユニット１１０の外部へ排出できる。また、貫通部２３４ａ，２３４ｂの開口部２３６ａ，２３６ｂに放熱フィン２３０を設けているため、貫通部２３４ａ，２３４ｂを通過してきた空気によって放熱フィン２３０からの放熱性を高めることができる。

【0059】

ブラケット２１５は、投影レンズ２２１の下端２２１ａ、投影レンズ２２１の後方焦点Ｆ、および、投影レンズ２２１の下端２２１ａから灯具後方へ延ばした線Ｌ１と後方焦点Ｆから鉛直方向へ延ばした線Ｌ２との交点Ｃ、の３点を結んだ直角三角形の領域Ｒ内に、貫通部２３４ａおよび放熱フィン２３０の少なくとも一部が配置するように構成されている。また、ブラケット２１５は、投影レンズ２２１の上端２２１ｂ、投影レンズ２２１の後方焦点Ｆ、および、投影レンズ２２１の上端２２１ｂから灯具後方へ延ばした線Ｌ１’と後方焦点Ｆから鉛直方向へ延ばした線Ｌ２’との交点Ｃ’、の３点を結んだ直角三角形の領域Ｒ’内に、貫通部２３４ｂおよび放熱フィン２３０の少なくとも一部が配置するように構成されている。

【0060】

これにより、ＬＥＤチップ２２２ａから投影レンズ２２１へ向かう光路をブラケット２１５が余り遮らないようにできる。

【0061】

以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

【符号の説明】

【0062】

１０ 灯具ユニット、 １２ ランプボディ、 １６ 灯室、 １８ 金属製支持部材、 ２４ 第１のＬＥＤ、 ２６ 第２のＬＥＤ、 ２８ 投影レンズ、 ３０ 空間、 ３２ 上側ブラケット、 ３４ 下側ブラケット、 ３４ａ 上面、 ３４ｂ 凹部、 ５４ 第１の貫通部、 ５４ａ 開口部、 ５６ 第１の放熱フィン、 ５８ 第２の貫通部、 ５８ａ 開口部、 ６０ 第３の貫通部、 ６０ａ 開口部、 ６２ 第２の放熱フィン、 １００ 車両用前照灯。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】