特開 2024-86152 車両用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024086152

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 45/40 20180101AFI20240620BHJP

   F21S 45/47 20180101ALI20240620BHJP

   F21S 45/42 20180101ALI20240620BHJP

   F21W 102/00 20180101ALN20240620BHJP

【ＦＩ】

F21S45/40

F21S45/47

F21S45/42

F21W102:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022201137

(22)【出願日】2022-12-16

(71)【出願人】

【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】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 正知

(72)【発明者】

【氏名】原 弘明

(72)【発明者】

【氏名】松井 洸樹

(72)【発明者】

【氏名】杉山 智彦

(57)【要約】

【課題】灯室内の空気を簡易な構成により効率的に冷却できる車両用灯具を提供する。
【解決手段】車両１００に設けられる車両用灯具１であって、車両用灯具１は、アウタレンズ２とハウジング３で形成された灯室７に設けられた光源ユニット４を有し、ハウジング３は、灯室７と外部とを連通させる通気口を有し、通気口は、車両１００の走行風Ｗを取込む第一通気口６ａと、灯室７内の空気の流出を許容する第二通気口６ｂを有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に設けられる車両用灯具であって、
前記車両用灯具は、アウタレンズとハウジングで形成された灯室に設けられた光源ユニットを有し、
前記ハウジングは、前記灯室と外部とを連通させる通気口を有し、
前記通気口は、前記車両の走行風を取込む第一通気口と、前記灯室内の空気の流出を許容する第二通気口を有する、車両用灯具。

【請求項2】

前記第一通気口は前記ハウジングの下面に設けられ、前記第二通気口は前記ハウジングの上面に設けられる、請求項１に記載の車両用灯具。

【請求項3】

前記光源ユニットはヒートシンクを有し、
前記第一通気口から前記第二通気口に至る空気の流路上に前記ヒートシンクが設けられる、請求項１に記載の車両用灯具。

【請求項4】

前記第一通気口は前記灯室の外の空気を前記灯室に導く取込部を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用灯具。

【請求項5】

前記ハウジングの少なくとも一部は放熱材で構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用灯具。

【請求項6】

前記灯室内に、前記第一通気口から流入した走行風を前記第二通気口に向けて導くガイド部が設けられている、請求項１または２に記載の車両用灯具。

【請求項7】

前記光源ユニットはヒートシンクを有し、
前記ガイド部による空気の流路上に前記ヒートシンクが設けられる、請求項６に記載の車両用灯具。

【請求項8】

前記灯室内に前記ヒートシンクに向けた気流を作り出すファンが設けられている、請求項７に記載の車両用灯具。

【請求項9】

前記第一通気口と前記第二通気口はそれぞれ一方向弁を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用灯具。

【請求項10】

車両に設けられる車両用灯具であって、
前記車両用灯具は、アウタレンズとハウジングで形成された灯室内に設けられた光源ユニットを有し、
前記ハウジングは、ベンチュリ効果を利用して前記車両の走行時に灯室内の空気を流出させ、停車時に空気の取り込みを許容する通気口を有する、車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ヘッドライト内の光空間変調器型の部品類の温度を限界作動温度より低く保つことができる換気装置構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－０１７５２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

通常、車両用灯具においては、光源の点灯時に発生する熱はヒートシンクに伝達され、ファンによってヒートシンクが冷却される。これにより、車両用灯具が高温になった際の光源の発光効率低下や樹脂部品の変形を防止している。しかし、ファンを用いると、車両用灯具の大型化を招いていた。

【0005】

そこで本発明は灯室内の空気を簡易な構成により効率的に冷却できる車両用灯具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る車両用灯具は、
車両に設けられる車両用灯具であって、
前記車両用灯具は、アウタレンズとハウジングで形成された灯室に設けられた光源ユニットを有し、
前記ハウジングは、前記灯室と外部とを連通させる通気口を有し、
前記通気口は、前記車両の走行風を取込む第一通気口と、前記灯室内の空気の流出を許容する第二通気口を有する。

【発明の効果】

【0007】

上記によれば、灯室内の空気を簡易な構成により効率的に冷却できる車両用灯具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示の実施形態に係る車両用灯具の一例を示す正面図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。

【図3】図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図。

【図4】図４は、本開示の実施形態の第一変形例に係る車両用灯具を示す図である。

【図5】図５は、図４に示した弁の動作を説明するための図である。

【図6】図６は、本開示の実施形態の第二変形例に係る車両用灯具を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係る車両用灯具の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0010】

なお、図１等に示すＵ、Ｄ、Ｆ、Ｂ、Ｒ、Ｌは車両用灯具１における方向を示すものであり、Ｕは上方、Ｄは下方、Ｆは前方、Ｂは後方、Ｒは右方、Ｌは左方である。

【0011】

図１は、本開示の実施形態に係る車両用灯具１の一例を示す正面図である。

【0012】

本実施形態においては、車両用灯具１として、車両の右前部に搭載される右前照灯を説明する。図１に示したように、車両用灯具１は車両１００に搭載され、車両用灯具１と車両１００の間には間隙が存在する。本開示において、車両用灯具１と車両１００との間隙の一部には第一開口１０１と、第二開口１０２（図３参照）と、第三開口（図１において不図示）と、が設けられる。第一開口１０１は車両１００の進行方向に対して開口しているので、車両１００の走行時に、走行風Ｗを取り込むことができる。なお、第二開口１０２は車両１００の側面に設けられ、第三開口は車両１００の上部に設けられる。

【0013】

図１は本開示の実施形態に係る車両用灯具１を示す正面図である。図２は図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。図１および図２を用いて車両用灯具１について説明する。図２に示すように、車両用灯具１は、車両１００の灯具取付部１１０に設けられている。灯具取付部１１０は、車両用灯具１が収容される内部空間を形成する部位である。
図２に示すように本開示に係る車両用灯具１は、アウタレンズ２と、ハウジング３と、光源ユニット４と、エクステンション５と、ヒートシンク２０と、を有している。アウタレンズ２とハウジング３により灯室７が構成されている。灯室７の内部に光源ユニット４と、エクステンション５と、ヒートシンク２０が設けられている。光源ユニット４は光源４ａとリフレクタ４ｂを有する。光源４ａから出射された光はリフレクタ４ｂで反射された後、アウタレンズ２を介して車両用灯具１の前方に出射される。ヒートシンク２０は光源ユニット４に隣接して設けられ、光源ユニット４が発する熱を放出することができる。

【0014】

本開示の車両用灯具１は、光源ユニット４によって温められた灯室７の空気を外部に放出できるように構成されている。より詳しくは、ハウジング３に灯室７の内部と外部とを連通させる通気口６ａ，６ｂを設け、灯室７内の温められた空気と灯室７外の冷たい空気とを換気することにより、灯室７内を冷却し、光源ユニット４の冷却を促進する。以下に具体的に説明する。

【0015】

まず、図１から図３を用いて空気が灯室７の外を流れる流路Ａについて説明する。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。図３は、ハウジング３の底面３ａと車両１００の灯具取付部１１０の上面１１１との間に形成される流路Ａを示している。
図２および図３に示したように、ハウジング３の底面３ａの一部には下方に向かって突出する流路形成部３ｂが設けられており、車両１００の灯具取付部１１０の平坦な上面１１１との間に流路Ａが形成されている。

【0016】

図３に示したように、この流路形成部３ｂはハウジング３の底面３ａの右前部に設けられ、ハウジング３の底面３ａの左部および後部には流路形成部３ｂが設けられていない。このため流路Ａは、車両用灯具１の前方に向かって開口する第一開口１０１から右斜め後方に延びる第一流路Ａ１と、第一流路Ａ１から右方に延びて車両１００の右方に開口する第二開口１０２に至る第二流路Ａ２とで構成されている。
なお、第一流路Ａ１は、ハウジング３の底面３ａ、流路形成部３ｂの左面３ｂ１、灯具取付部１１０の上面１１１、灯具取付部１１０の左面１１２によって形成されている。第二流路Ａ２は、ハウジング３の底面３ａ、流路形成部３ｂの後面３ｂ２、灯具取付部１１０の上面１１１、灯具取付部１１０の後面１１３によって形成されている。
車両１００が走行すると、走行風Ｗが第一開口１０１から入り込んで第一流路Ａ１および第二流路Ａ２を流れ、第二開口１０２から流れ出る。

【0017】

このようにして構成された流路Ａに臨む位置に、灯室７に走行風Ｗを取込む第一通気口６ａおよび第三通気口６ｃがハウジング３の底面３ａに設けられている。第一通気口６ａおよび第三通気口６ｃは、ハウジング３を貫通して灯室７の内部と外部とを連通させる孔である。

【0018】

また図２に示すように、ハウジング３の上面にも、ハウジング３を貫通して灯室７の内部と外部とを連通させる第二通気口６ｂが設けられている。この第二通気口６ｂは、灯室７内の空気の流出を許容する孔である。このため、流路Ａを流れる冷たい空気の一部が第一通気口６ａおよび第三通気口６ｃを介して灯室７の内部に入り込み、灯室７内の温かい空気が第二通気口６ｂから押し出される。このようにして灯室７内が換気されるため、光源ユニット４の冷却が促進される。

【0019】

従来、車両用灯具内の冷却は、自然対流によって行われるか、ファンを用いてヒートシンクを冷却する方法が取られていた。しかし、自然対流による冷却には限界があり、ファンを用いると装置の大型化を招いてしまう。
そこで発明者は、通気口を設け、走行風を取り込むことにより、上記課題を解決できることを見出した。
本開示の車両用灯具１においては、第一通気口６ａから車両１００の走行風Ｗを取り込み、第二通気口６ｂから外部に流出させる空気の流れを灯室７内に作り出すことができるため、灯室７内の冷却を簡易な構成により行うことができる。また、本開示の車両用灯具１においては第一通気口６ａから第二通気口６ｂに至る空気の流路上にヒートシンク２０が設けられるので、ヒートシンク２０の冷却をより促進させることができる。

【0020】

次に図４を用いて本開示に係る車両用灯具の第一変形例について説明する。図４は第一変形例に係る車両用灯具１Ａの断面図である。上述した実施形態と同じ部材については同じ参照符号を付し、その説明は省略する。
図４に示す第一変形例において、ハウジング３は取込部１１を有する。取込部１１はハウジング３の下部に設けられる板状の部材である。取込部１１は、流路Ａを流れる気流に対して第一通気口６ａの下流側に取り付けられており、下方に向かって上流側に向かうように傾斜している。これにより、流路Ａ内を流れる空気は取込部１１の上面を伝って第一通気口６ａへ導かれ、第一開口１０１から侵入する走行風Ｗをより車両用灯具１の内部に取り込みやすくすることができる。

【0021】

図４に示した車両用灯具１Ａはさらに灯室７に設けられ、灯室７内の空気を導くガイド部２２を有する。ガイド部２２は樹脂や金属等で構成される。ガイド部２２は、車両用灯具１Ａの上下方向に延びる隔壁であり、ヒートシンク２０の周囲に設けられる。ガイド部２２は第一通気口６ａから流入した走行風Ｗを第二通気口６ｂに向けて導くように構成されている。
また、ガイド部２２はヒートシンク２０の側方の少なくとも一部を覆うように設けられている。これにより、ガイド部２２の内側（ヒートシンク２０が設けられる空間）に暖かい空気が集まることにより、いわゆる煙突効果が生じ、第一通気口６ａから第二通気口６ｂ方向への空気の強い流れを発生させることができる。つまり、ガイド部２２の内側の空気はヒートシンク２０によって温められ、密度が低下し、圧力差が生じる。これにより第一通気口６ａから圧力の低い灯室７に向けて走行風Ｗが供給され、上方Ｕへの空気の流れが発生する。このような煙突効果を発生させることによって、第一通気口６ａから車両１００の走行風Ｗを取り込み、第二通気口６ｂから外部に流出させる空気の強い流れを灯室７内に作り出すことができる。これにより、灯室７の冷却を簡易な構成によって行うことができる。

【0022】

図４に示す第一変形例において、車両用灯具１Ａはさらにファン２１を有する。ファン２１はヒートシンク２０に設けられ、ヒートシンク２０に向かう方向の空気の流れを作り出すことができる。これにより、第一通気口６ａから第二通気口６ｂへの空気の流れをさらに作り出しやすくすることができる。既に走行風Ｗによって灯室７内に空気の流れが生じているため、用いるファン２１の大きさを抑制できる。

【0023】

また、図４に示す第一変形例において、ハウジング３の少なくとも一部は放熱材で構成されていてもよい。ハウジング３の一部が放熱材で構成されることにより、放熱材付近に位置する空気は冷却される。これにより灯室７において放熱材付近と放熱材から遠い箇所とにおいて、空気の温度差を発生させることができる。これにより、灯室７の内部において対流及び前述した煙突効果が発生しやすくすることができる。以上のようにハウジング３の一部を放熱材とすることによって灯室７内に空気の流れを作り出すことができるため、灯室７の内部の冷却を簡易な構成によって行うことができる。なお、放熱材はハウジング３の底面３ａの少なくとも一部に設けられていることが好ましい。放熱材としては、ハウジング３を構成する樹脂よりも熱伝導率の高い銅やアルミニウム等の金属板や、樹脂にカーボンやアルミナ等の熱伝導フィラーを添加した熱伝導樹脂などを用いることができる。

【0024】

図４に示すように、第一変形例において、車両用灯具１Ａはさらに第一通気口６ａと第二通気口６ｂに一方向弁５０を有してもよい。一方向弁５０は空気の流れを一方通行とすることができる空気弁である。一方向弁５０は第一一方向弁５１と第二一方向弁５２を有し、第一一方向弁５１は第一通気口６ａに設けられ、第二一方向弁５２は第二通気口６ｂに設けられる。
第二一方向弁５２の断面図を図５に示す。第二一方向弁５２は第一部材５２ａと、第二部材５２ｂと、カバーゴム５２ｃを有する。第一部材５２ａはハウジング３の第二通気口６ｂに取り付けられた円筒部材である。第一部材５２ａは、灯室７の内部と外部を連通させることができる孔を有している。第二部材５２ｂは第一部材５２ａより小径の部材であり、孔が設けられていない中実の円柱部材である。カバーゴム５２ｃは無負荷状態で円筒状の部材であり、下部で第一部材５２ａを覆い、上部で第二部材５２ｂを覆っている。第一部材５２ａが第二部材５２ｂよりも大径であるので、カバーゴム５２ｃの第一部材５２ａとの密着強さは、カバーゴム５２ｃの第二部材５２ｂとの密着強さよりも大きい。

【0025】

図５を用いて第二一方向弁５２の動作態様について説明する。灯室７の内部からの空気の流れも灯室７の外部からの空気の流れもない場合、カバーゴム５２ｃは第一部材５２ａ及び第二部材５２ｂに密着し、第一通気口６ａを封止する（図５の（ａ））。
第一部材５２ａの孔において灯室７の内部から灯室７の外部への空気の流れＸが生じた場合、空気の流れＸは密着した第二部材５２ｂとカバーゴム５２ｃを引きはがし、空気の流れＸは、引きはがされたことによって第二部材５２ｂとカバーゴム５２ｃの間にできた隙間から外部に向かって流出することができる（図５の（ｂ））。この際、カバーゴム５２ｃの第一部材５２ａとの密着強さが、カバーゴム５２ｃの第二部材５２ｂとの密着強さよりも大きいので、カバーゴム５２ｃと第一部材５２ａとの間に隙間は生じない。
空気の流れＸが止まった場合、第二部材５２ｂとカバーゴム５２ｃは再び密着する（図５の（ｃ））。この時、灯室７の外部から灯室７の内部に向かう空気の流れは妨げられる。これにより第二一方向弁５２は車両用灯具１Ａの外部から灯室７の内部に向かう空気の流れのみを許容する。
なお、第一一方向弁５１は灯室７の外部から灯室７の内部に向かう空気の流れを許容し、灯室７の内部から灯室７の外部への空気の流れを妨げる。これにより第一通気口６ａから取り込んだ走行風Ｗが第一通気口６ａを介して外部に戻ってしまうことを防ぐことができる。
このように第一通気口６ａに第一一方向弁５１を、第二通気口６ｂに第二一方向弁５２を設けることにより、第一通気口６ａから第二通気口６ｂに至る空気の流れを作り出しやすくなる。

【0026】

次に図６を用いて本開示に係る車両用灯具１Ｂの第二変形例について説明する。図６は第二変形例の車両用灯具１Ｂの断面図である。本変形例における第一通気口６ａは、ベンチュリ効果を利用して車両１００の走行時に灯室７内の空気を流出させ、停車時に空気の取り込みを許容する。なお、本変形例では、上述した実施形態および第一変形例とは異なり、車両１００の走行時に、灯室内７に上方から下方へ向かう気流が生じる。
図６に示すように、ハウジング３の底面３ａには下方に向かって突き出し、流路Ａを狭くする突出し部１２が設けられている。図示した例では、突出し部１２は、上下方向に延びる孔１２ａを有する中空の円錐台状の部材である。孔１２ａは第一通気口６ａと連通している。なお、突出し部１２は円錐台の形状に限らず、下方に角が突き出して流路と交差する方向に延びる三角柱の形状などであってもよい。

【0027】

突出し部１２は流路Ａの断面積を小さくしている。これにより流路Ａを流れる走行風Ｗ１は突出し部１２が設けられた部分において流速が速くなる（Ｗ２部分）。このとき、孔１２ａの開口部周辺の圧力は灯室７の内部の圧力よりも低くなる、いわゆるベンチュリ効果がもたらされる。これにより、灯室７内の空気は圧力の低い孔１２ａの外部へと向かう。つまり、第二通気口６ｂから第一通気口６ａ及び孔１２ａへの空気の流れを生み出すことができる。これによって、第二通気口６ｂから車両１００の走行風Ｗを取り込み、第一通気口６ａから外部に流出させる空気の流れを灯室７内に作り出すことができるため、灯室７の冷却を簡易な構成によって行うことができる。なお、車両１００の停車時には、灯室７内の温められた空気はハウジング３の上面に設けられた第二通気口６ｂから放出され、第一通気口６ａから外部の冷たい空気が灯室７内へ導入される。

【0028】

以上、本開示の実施形態について説明をしたが、本実施形態はこれに限られない。例えば、突出し部１２は車両１００にも設けられていてもよい。

【0029】

以上、本開示の実施形態について説明をしたが、本開示の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本開示の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

【符号の説明】

【0030】

１，１Ａ，１Ｂ 車両用灯具
２ アウタレンズ
３ ハウジング
３ａ 底面
３ｂ 流路形成部
４ 光源ユニット
４ａ 光源
４ｂ リフレクタ
５ エクステンション
６ａ 第一通気口
６ｂ 第二通気口
６ｃ 第三通気口
７ 灯室
１１ 取込部
１２ａ 孔
２０ ヒートシンク
２１ ファン
２２ ガイド部
５０ 一方向弁
５１ 第一一方向弁
５２ 第二一方向弁
５２ａ 第一部材
５２ｂ 第二部材
５２ｃ カバーゴム
１００ 車両
１０１ 第一開口
１０２ 第二開口
１１０ 灯具取付部
１１１ 上面
１１２ 左面
１１３ 後面
Ａ１ 第一流路
Ａ２ 第二流路
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２ 走行風

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】