特許 6335174 車両用灯具

(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】6335174

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年5月30日

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/00 20180101AFI20180521BHJP

   F21S 43/00 20180101ALI20180521BHJP

   F21S 45/00 20180101ALI20180521BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20180521BHJP

   F21W 103/00 20180101ALN20180521BHJP

   F21W 104/00 20180101ALN20180521BHJP

   F21W 105/00 20180101ALN20180521BHJP

   F21W 107/13 20180101ALN20180521BHJP

   F21W 102/00 20180101ALN20180521BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20180521BHJP

【ＦＩ】

   F21S8/10 160

   F21S8/10 150

   F21S8/10 530

   F21V23/00 117

   F21V23/00 140

   F21V23/00 150

   F21W101:023

   F21W101:10

   F21Y115:10

【請求項の数】6

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-529510(P2015-529510)

(86)(22)【出願日】2014年7月16日

(86)【国際出願番号】JP2014068928

(87)【国際公開番号】WO2015016068

(87)【国際公開日】20150205

【審査請求日】2017年4月25日

(31)【優先権主張番号】特願2013-161629(P2013-161629)

(32)【優先日】2013年8月2日

(33)【優先権主張国】JP

(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】100116942

【弁理士】

【氏名又は名称】岩田 雅信

(74)【代理人】

【識別番号】100167704

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 裕人

(74)【代理人】

【識別番号】100114122

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸夫

(74)【代理人】

【識別番号】100086841

【弁理士】

【氏名又は名称】脇 篤夫

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 記一

【審査官】 津田 真吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２７６７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０５５４２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ４１／００

Ｆ２１Ｓ ４３／００

Ｆ２１Ｓ ４５／００

Ｆ２１Ｖ ２３／００

Ｆ２１Ｖ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

灯具筐体と、
光源を有し前記灯具筐体の内部空間として形成された灯室に配置された灯具ユニットと、
前記光源を発光駆動する駆動電流を出力すると共に温度センサを有し前記温度センサの検出結果に基づいて前記駆動電流の電流量を制御する制御ユニットとを備え、
前記制御ユニットは前記光源の上方に配置されると共に前記温度センサが設けられた回路基板を備え、
前記回路基板と前記光源はケーブルを介して接続された
車両用灯具。

【請求項2】

前記制御ユニットは前記回路基板の全体を覆うケースを有し、
前記ケースは扁平な形状に形成され、扁平な一面が下方を向く水平面となるように配置された
請求項１に記載の車両用灯具。

【請求項3】

前記ケースは略直方体形状に形成された
請求項２に記載の車両用灯具。

【請求項4】

前記制御ユニットは前記光源の直上に配置された
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の車両用灯具。

【請求項5】

前記灯室は左右略対称の空間として形成され、
前記光源は前記灯室における左右方向の中央に配置された
請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の車両用灯具。

【請求項6】

前記制御ユニットの左右両側に前記光源とは別の光源がそれぞれ配置された
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５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、光源に供給される駆動電流の電流量を制御する制御ユニットを有する車両用灯具についての技術分野に関する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0002】

【特許文献1】特開２００４−２７６７３８号公報

【背景技術】

【0003】

車両用灯具には、灯具筐体の内部空間として形成された灯室に、例えば、ＬＥＤ（Light Emission Diode）等の光源を有する灯具ユニットと灯具ユニットを制御するコントローラ（制御ユニット）とが配置されているものがある。

【0004】

このような車両用灯具においては、光源が点灯した際の光源の発熱により光源の温度、特に、ジャンクション温度が定格値を超えてしまい、光源の故障や動作不良に繋がる可能性がある。また、定格値を超えなくても、光源を定格値に近い温度状態で動作させた場合には、光源の寿命低下を来してしまう。

【0005】

そこで、光源の近傍に配置されるコントローラに光源の温度を検出（推定）するための温度検出部を設け、温度検出部による検出結果に応じて光源の光量を調節している車両用灯具がある。例えば、特許文献１における車両用灯具では、灯室に配置された光源の後方にコントローラを配置し、コントローラに設けた温度検出部により灯室の温度を検出し、その検出結果に基づいて光源の光量を調節している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記したような車両用灯具では、温度検出部によって光源の温度を的確に検出し、その結果に基づいて光源の光量を調節する必要がある。

【0007】

そこで、本発明は、光源の温度を適切に検出し、光源の保護を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１に、本発明に係る車両用灯具は、灯具筐体と、光源を有し前記灯具筐体の内部空間として形成された灯室に配置された灯具ユニットと、前記光源を発光駆動する駆動電流を出力すると共に温度センサを有し前記温度センサの検出結果に基づいて前記駆動電流の電流量を制御する制御ユニットとを備え、前記制御ユニットは前記光源の上方に配置されると共に前記温度センサが設けられた回路基板を備え、前記回路基板と前記光源はケーブルを介して接続されたものである。

【0009】

これにより、温度センサにおいて光源の温度と相関関係の高い検出結果を得ることが可能になる。

【0010】

第２に、上記した本発明に係る車両用灯具においては、前記制御ユニットは前記回路基板の全体を覆うケースを有し、前記ケースは扁平な形状に形成され、扁平な一面が下方を向く水平面となるように配置されることが望ましい。

【0011】

これにより、光源付近で暖められ上昇した空気の制御ユニットに触れる面積が広くなる。

【0012】

第３に、上記した本発明に係る車両用灯具においては、前記ケースは略直方体形状に形成されることが望ましい。

【0013】

これにより、光源付近で暖められ上昇した空気の制御ユニットに触れる面積がより広くなる。

【0014】

第４に、上記した本発明に係る車両用灯具においては、前記制御ユニットは前記光源の直上に配置されることが望ましい。

【0015】

これにより、温度センサにおいて光源の温度と相関関係のより高い検出結果を得ることが可能になる。

【0016】

第５に、上記した本発明に係る車両用灯具においては、前記灯室は左右略対称の空間として形成され、前記光源は前記灯室における左右方向の中央に配置されることが望ましい。
これにより、灯室の温度分布が左右略対称となり、温度センサの検出結果に基づいた灯室の各部の温度の予測がし易くされる。

【0017】

第６に、上記した本発明に係る車両用灯具においては、前記制御ユニットの左右両側に前記光源とは別の光源がそれぞれ配置されることが望ましい。
これにより、灯室のスペースが有効に利用される。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、光源によって暖められた空気は上昇するため、光源の上方において温度を検出することにより、光源の温度と相関関係の高い検出結果を得ることが可能になり、光源の温度を適切に検出し、光源の保護を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施の形態の車両用灯具における概略断面図である。

【図2】車両用灯具を正面から見た状態で概略的に示す説明図である。

【図3】車両用灯具の内部に配置された各部の位置関係を正面から示す説明図である。

【図4】車両用灯具の別の例を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、実施の形態の車両用灯具について図面を参照しながら説明する。以下の説明においては、車両用灯具から光が出射される方向を前方として前後方向を表す。

【0021】

尚、以下に示す実施の形態では、本発明車両用灯具を二輪車やバギー車など鞍乗型車両のヘッドライトに適用したものであるが、本発明の適用範囲はこれに限られることはなく、四輪車や二輪車などの車両に搭載される照明装置全般に適用することが可能である。従って、以下に記述した一例をもって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

【0022】

車両用灯具１は、図１乃至図３に示すように、前方に開口された凹部を有するランプボディ２とランプボディ２の前方の開口を閉塞する透光カバー３とによって構成された灯具筐体４と、灯具筐体４の内部空間として形成された灯室５に配置された所定の部品とから成る。灯具筐体４及び灯室５は左右略対称に形成されている。灯具筐体４におけるランプボディ２の後端部には前後に貫通された取付孔２ａが形成され、灯具筐体４には灯具ユニット６が後方から取り付けられている。

【0023】

灯具ユニット６は、取付孔２ａを閉塞するバックカバー部７と、車両用灯具１における照射モードをロービーム設定やハイビーム設定にしたときに発光する光源８、８と、光源８、８が取り付けられた光源取付部９と、光源８、８から発生する熱を放出するヒートシンク１０、１０、・・・と、光源取付部９の上方及び下方にそれぞれ配置されたリフレクター１１、１１と、エイミング及びレベリングを行う図示しない可動機構とを有している。

【0024】

バックカバー部７は取付孔２ａの開口縁に接してランプボディ２に嵌合された円環状の被取付部７ａと被取付部７ａの内側に設けられた円板状の閉塞部７ｂとを有している。尚、閉塞部７ｂは、灯室５と外部の通気性を保つために、一つ以上の前後に貫通された孔を有していてもよく、例えば、格子形状に形成されていてもよい。光源８、８としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emission Diode）が用いられている。光源取付部９はそれぞれ上方と下方を向く取付面９ａ、９ａを有している。ヒートシンク１０、１０、・・・はバックカバー部７の閉塞部７ｂから後方に突出されて設けられ、例えば、左右に離隔して位置されている。

【0025】

光源取付部９には取付面９ａ、９ａにそれぞれ光源８、８が取り付けられている。光源取付部９はバックカバー部７と同一の金属材料によって形成されている。これにより、光源８、８から発生した熱が効率良くヒートシンク１０、１０、・・・に伝達され、放熱性能を向上させることができる。尚、ヒートシンク１０、１０、・・・は閉塞部７ｂ及び光源取付部９と同一の金属材料によって形成されていてもよい。この場合には、光源８、８から発生した熱が一層効率良くヒートシンク１０、１０、・・・に伝達され、放熱性能を一層向上させることができる。

【0026】

リフレクター１１は回転放物面を略２分割した形状の凹部とされた反射面１１ａを有している。リフレクター１１、１１の後端部には後方に開口された凹状の遮蔽部１２が設けられている。遮蔽部１２の内部には光源８、８と光源取付部９が位置され、遮蔽部１２によって光源８、８から出射される光の外部への不必要な光の照射が防止されると共に光源８、８と光源取付部９の外部からの視認が防止されている。遮蔽部１２には光源８、８から出射される光を通過させるための通過孔１２ａ、１２ａが上下に離隔して形成されている。光源８、８から出射された光は、それぞれリフレクター１１、１１の通過孔１２ａ、１２ａを通過した後に反射面１１ａ、１１ａにおいて透光カバー３に向けて反射される。

【0027】

車両用灯具１において、図示しない可動機構を動作させてエイミング又はレベリングを行う際には、灯具ユニット６が灯具筐体４に対して左右方向又は上下方向に回動され、光源８、８から出射され反射面１１ａ、１１ａで反射される光の光軸が灯具ユニット６の回動された向きに応じて変化される。

【0028】

灯室５にはリフレクター１１、１１の外周側に配置された各部を灯具筐体４の前方から視認できないようにするためのエクステンション１３が配置されている。エクステンション１３は、灯具筐体４に取り付けられている。

【0029】

また、灯室５には、図１及び図３に示すように、光源８、８の配光制御や光量制御を行う制御ユニット１４が光源８、８の直上に配置されている。尚、制御ユニット１４は、光源８、８の上方に配置されていればよく、必ずしも光源８、８の直上に配置されていなくてもよい。例えば、図４に示すように、光源８、８に対して前後方向に多少ずれて配置されていてもよい。

【0030】

制御ユニット１４は、所定の回路素子が実装された回路基板１５と、回路基板１５の全体を覆い上下の大きさが前後左右の大きさに比べて小さい扁平な略直方体形状に形成されたケース１６とを有し、扁平な面（上面と下面）が水平面となるように灯具筐体４に取り付けられている。

【0031】

回路基板１５は、光源８、８を発光駆動するドライバとして機能し、車両に搭載されるバッテリー電源から光源８、８の駆動電圧を得るためのＤＣ／ＤＣコンバータを有する。回路基板１５はＤＣ／ＤＣコンバータの出力としての駆動電流を光源８、８に供給する。具体的には、回路基板１５はＤＣ／ＤＣコンバータと制御部（例えば、ＣＰＵ）を有する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、例えば、スイッチングレギュレータとして構成されて必要な電圧出力を行う。

【0032】

制御部は、ＤＣ／ＤＣコンバータから光源８、８に供給される駆動電流の検出結果に応じてＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子をオン／オフ制御するパルスのデューティをコントロールすることにより、出力される駆動電流の安定化を行う。

【0033】

回路基板１５には、温度を検出するための温度センサ１５ａとしての回路素子が設けられている（図１及び図４には、温度センサ１５ａを模式的に示している）。回路基板１５には図示しないコネクタが取り付けられ、回路基板１５は光源８、８にそれぞれ図示しないケーブル及びコネクタを介して接続されている。これにより回路基板１５は光源８、８に駆動電流を供給する。

【0034】

制御ユニット１４は光源保護処理として、例えば、温度センサ１５ａによる検出結果に基づいて光源８、８の駆動電流を減少させる。例えば、ディレーティング制御として、検出温度に応じて安定化出力の基準レベルを変更することによりＤＣ／ＤＣコンバータから出力される駆動電流を低減させる。

【0035】

灯室５には、図２及び図３に示すように、光源ユニット１７、１７が制御ユニット１４の左右方向における両側に配置されている。光源ユニット１７は光源８とは別の光源１８と光源１８の前方に位置する透光性のカバー１９とを有している。光源ユニット１７は車両用灯具１の種類や用途に応じて各種のランプ用として用いることが可能であり、例えば、クリアランスランプ用やターンシグナルランプ用の光源として用いられている。

【0036】

尚、光源ユニット１７、１７の光源１８、１８を駆動するための電流としては、制御ユニット１４において生成された駆動電流を用いてもよいし、制御ユニット１４とは別に設けられた専用の駆動回路等によって生成される駆動電流を用いてもよい。これらの駆動電流は、図示しないケーブル等を介して光源１８、１８に供給される。

【0037】

上記したように、制御ユニット１４の左右両側の空間に光源ユニット１７、１７が配置されているため、灯室５のスペースが有効に利用され、車両用灯具１の小型化を図ることができる。

【0038】

以下に、車両用灯具１において光源８、８を駆動させた状態について説明する。

【0039】

上記したように、灯具ユニット６は光源取付部９の取付面９ａ、９ａにそれぞれ光源８、８が取り付けられており、車両用灯具１における照射モードを所謂ハイビーム設定にした場合には二つの光源８、８の双方が発光し、照射モードを所謂ロービーム設定にした場合には光源取付部９における上側の取付面９ａに取り付けられた光源８のみが発光する。

【0040】

灯具ユニット６の光源８に駆動電流を流し、光源８を発光させた場合には、光源８が熱を発生し、光源８の周辺の空気が暖められる。暖められた空気は上方へ移動するため、灯室５に空気の対流が生じる。光源８を駆動してから時間が経過し、光源８の温度が上昇するに従って灯室５の温度が上昇する。温度センサ１５ａによって検出される灯室５の温度がある閾値を超えた場合には、光源８が過度な温度状態にあると推定される。そこで、光源８の故障や寿命低下を防ぐために、光源８の駆動電流を制御ユニット１４により減少させる制御が行われる。

【0041】

尚、上記の閾値は、灯室５の温度と光源８の温度との相関関係を予め調査した上で、その結果と光源８の定格値に基づき決められることが好ましい。光源８によって暖められた空気が最初に向かう先である光源８の上方において温度センサ１５ａによって検出された温度は、光源８の温度との相関関係が高くなる。そのため、光源８の上方における温度検出結果は光源８の温度を高精度で反映させていることになる。

【0042】

従って、温度センサ１５ａによる検出結果に応じて光源８に供給する駆動電流の電流量（電流値）を増加又は減少させて制御することにより電流値の制御が適切に行われる。

【0043】

上記したように、制御ユニット１４に設けられた温度センサ１５ａは光源８、８の上方に配置されている。従って、制御ユニット１４が光源８、８の後方や下方に配置されている場合に比し、温度センサ１５ａにおいて光源８、８の温度と相関関係の高い検出結果を得ることが可能になる。これにより、光源８、８の温度に応じて適切に電流制御を実行することができ、光源８、８の保護を図ることができる。例えば、適切なディレーティングを行うことが可能となり、光源８、８の長寿命化を図ることができる。

【0044】

また、制御ユニット１４に設けられた温度センサ１５ａが光源８、８の直上に配置されることにより、温度センサ１５ａにおいて光源８、８の温度と相関関係の高い検出結果を得ることができる。これにより、灯室５の温度をより一層適切に検出し、光源８、８の十分な保護を図ることができる。

【0045】

さらに、上記したように、制御ユニット１４は扁平な面が水平面となるように取り付けられているため、光源８、８付近で暖められ上昇した空気の制御ユニット１４に触れる面積が広くなる。これにより、灯室５の温度をより適切に検出し、光源８、８の一層十分な保護を図ることができる。

【0046】

さらにまた、灯室５が左右略対称の空間として形成され、光源８、８が灯室５における左右方向の中央に配置されることにより、灯室５の温度分布が左右略対称となり、温度センサ１５ａの検出結果に基づいた灯室５の各部の温度の予測がし易くなり、制御ユニット１４による高精度の温度制御が可能となる。

【0047】

尚、上記には、図１に示すように、温度センサ１５ａが回路基板１５の上面に実装されている例を示したが、温度センサ１５ａが回路基板１５において光源８、８と対向する面（下面）に実装されていてもよい。この場合には、温度センサ１５ａが光源８、８側に位置されるため、灯室５の温度をより適切に検出することができる。

【0048】

さらに、回路基板１５の下面に温度センサ１５ａを実装することに加え、制御ユニット１４のケース１６の下面に孔を形成することにより、光源８、８で発生した熱によって暖められて上昇した空気が温度センサ１５ａに触れ易くなるため、灯室５の温度をより一層適切に検出することができる。

【0049】

尚、上記した実施の形態の例においては、例えば、図４に示すように、制御ユニット１４が光源８、８の上方に配置されていれば、前後方向にずれていてもよいとしたが、制御ユニット１４が左右方向の略中央付近に位置されていれば、左右方向に多少ずれていたとしても、本発明における効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0050】

１…車両用灯具、４…灯具筐体、５…灯室、６…灯具ユニット、８…光源、１４…制御ユニット、１５ａ…温度センサ、１８…光源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】