JP2018005980A - 車両用前照灯および光源ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】冷却ファンを設けずに発光素子の冷却効果に優れたコンパクトな光源ユニットを備えた車両用前照灯を提供する。【解決手段】下面に延出する多数の放熱フィン34と協働してヒートシンク30を構成する金属製ベースプレート31aの上面に、ＬＥＤ22およびＬＥＤ22の発光を前方に反射するリフレクター24が搭載されて光源ユニット20が構成され、灯具ボディ12と前面カバー14で画成された灯室内に前記光源ユニット20が配置された前照灯で、ベースプレート31aの左右方向に並設されて前後方向に延在する放熱フィン34を、ベースプレート31aの前方から後方上方にかけて延在する側面視略Ｌ字形状に形成した。ヒートシンク30（の放熱フィン34）の放熱面積が大きく、発光素子22の冷却効果に優れる。【選択図】図２

Description

本発明は、灯具ボディと前面カバーで画成された灯室内に、光源である発光素子および発光素子の発光を前方に反射するリフレクターをヒートシンクに搭載一体化した光源ユニットが収容された車両用前照灯に関する。なお、ここで、発光素子とは、略点状に発光する発光部を有する素子状の光源を意味し、その種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオードなどが該当する。

最近の車両用前照灯は、消費電力の低減を図るために、発光素子を光源として備えた配光形成用の光源ユニットが灯室内に収容された構造として種々提案されているが、前照灯の配光として必要な光度に見合う高光束が得られる発光素子が開発されるに至って、発光素子の発熱量が問題視されるようになった。即ち、高光束対応の発光素子では、高光束が得られる反面、発熱量がそれだけ大きいため、発光効率が低下したり、発光色が変化するといった問題が生じた。

そこで、下記特許文献１（文献１の図２，４参照）に示すように、ヒートシンク９は、発光素子3およびリフレクター２を搭載するベースプレート１０の後方に放熱フィン１１が形成されて、発光素子3の発熱をヒートシンク９の後方に放熱させるように構成したり、下記特許文献２（文献２の図１参照）に示すように、発光素子１４およびリフレクター１０を搭載するヒートシンク１１の放熱フィン１５に正対するように冷却ファン１２を設けて、放熱を促進するように構成したりして、発光素子の冷却効果を上げる構造が種々提案されている。

特開２０１０−１５３３３３号 特開２０１４−１４６４６３号

しかし、前記した特許文献１では、発光素子の冷却効果を上げるためには、ヒートシンク９の放熱フィン１１を拡大する必要があり、光源ユニットの前後長さが大きくなって、灯室内における光源ユニットの収容スペースとの関係で、限界がある。

また、特許文献２では、冷却ファン１２により生成される空気の流れにより、放熱フィン１５を拡大するまでもなく、冷却効果が上がるが、光源ユニットを構成する部品点数が増え、構成が複雑化し、重量も増加し、コストもかさむ。

本発明は、前記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、冷却ファンを設けることなく発光素子の冷却効果に優れたコンパクトな光源ユニットを備えた車両用前照灯を提供することにある。

前記目的を達成するために、請求項１においては、容器状灯具ボディの前面開口部に前面カバーが組み付けられて画成された灯室内に、下面から延出する多数の放熱フィンと協働してヒートシンクを構成する金属製ベースプレートの上面に、光源である発光素子および前記発光素子の発光を灯室前方に反射するリフレクターを搭載一体化した、光源ユニットが配置された車両用前照灯であって、
前記放熱フィンは、前記ベースプレートの左右方向に並設されて、該ベースプレートの前方から該ベースプレートの後方上方にかけて前後方向に延在する側面視略Ｌ字形状に形成されたことを特徴とする。

（作用）発光素子の熱は、ヒートシンクのベースプレートを介して放熱フィンに伝達され、放熱フィンから空気中に放熱されるが、放熱フィンは、ベースプレートの左右方向に隣接し、ベースプレートの前方から下方および後方上方にかけた側面視略Ｌ字形状に延在して、ヒートシンク（放熱フィン）の放熱面積が大きい。即ち、従来のヒートシンク（ベースプレートの下方または後方に放熱フィンを形成した構造）と比較して、本発明のヒートシンク（放熱フィン）の方が放熱面積が大きく、発光素子の冷却効果に優れる。

特に、ベースプレート前方に延在する放熱フィンおよびベースプレート後方に延在する放熱フィンから、ベースプレート上の発光素子までの距離は、ほぼ同じで、ヒートシンクの下方，前方および後方からほぼ均一に放熱でき、それだけ発光素子の冷却効果に優れ、大きな放熱フィンや空冷ファンを採用することなく、発光素子を効果的に冷却できる。

請求項２においては、請求項１に記載の車両用前照灯において、前記ベースプレートは、前傾または後傾するように配置されたことを特徴とする。

（作用）光源である発光素子の熱は、ベースプレート前方から後方上方にかけて延在する側面視略Ｌ字形状に形成された放熱フィンから空気中に放熱されるが、ベースプレートが水平に配置されている場合は、発光素子の熱は、ベースプレートの発光素子搭載位置から平面視放射状方向に均一に伝達される。即ち、発光素子の周囲のいずれの位置においても、熱伝達量は一定である。しかし、ベースプレートを傾斜させた場合は、傾斜する方向への熱伝達量よりもその反対方向への熱伝達量の方が大きい。換言すれば、ベースプレートが傾斜する方向と反対方向に熱の移動（伝達）が促進される。

そこで、請求項２では、ベースプレートを前後方向に傾斜させた形態にすることで、発光素子からベースプレートを介して放熱フィンに伝達される熱の総量は同じであるが、ベースプレートが前傾(後傾)する形態では、ベースプレート後方（前方）への熱の移動（伝達）が促進されて、ベースプレート後方（前方）に延在する放熱フィンからの放熱量の方がベースプレート前方（後方）に延在する放熱フィンからの放熱量よりも増加する。

さらに、ベースプレート下面の温められた空気が傾斜するベースプレート下面に沿って上昇する際に、ベースプレート下面からベースプレート前方および後方上方にかけて延在する放熱フィンによって構成される前後に延びる側面視略Ｌ字形状の空気通路に空気の流れが生成され、この空気の流れがヒートシンクの放熱性を高める。

例えば、放熱フィンの数や大きさの違いで、ベースプレートの前方と後方にそれぞれ形成された放熱フィンの放熱面積に差がある場合、放熱面積の大きい（小さい）放熱フィンにより多く(少なく)熱が伝達されるように、ベースプレートを前後方向に傾斜（前傾または後傾）するように配置することで、発光素子の冷却効果を上げることができる。

請求項３においては、請求項２に記載の車両用前照灯において、前記ヒートシンクのベースプレートは、後傾するように配置されるとともに、前記ベースプレートの前方に延在する放熱フィンの前縁部が、前記ヒートシンク前方に隣接配置された他の光源ユニット構成部材に当接するか、または左右方向に延在する立壁に一体化されて、前記ベースプレートの前方に延在する放熱フィンによって構成される空気通路に煙突が設けられたことを特徴とする。

（作用）ベースプレート前方に延在する放熱フィンによって形成された前方空気通路と、ベースプレート後方に延在する放熱フィンによって形成された上下に延びる後方空気通路が、ベースプレート下面を前後に延在する放熱フィンによって形成された下方空気通路を介して連通する。即ち、ベースプレート下面からベースプレート前方および後方上方にかけて延在する、左右に隣接する側面視略Ｌ字形状の放熱フィンによって、前後に延びる側面視略Ｌ字形状の空気通路が形成される。

そして、ベースプレートが後傾するように配置されることで、第１には、ヒートシンク（ベースプレート）前方への熱の移動が促進される。第２には、ベースプレート下面を前後に延在する放熱フィンから熱を奪うことで温められた下方空気通路内の空気が、後傾するベースプレートの下面に沿って上昇する際、下方空気通路には前方に向う空気の流れが生成される。これにより、図２の矢印に示すように、ヒートシンクの周りには、下方空気通路→前方空気通路→リフレクター上方→後方空気通路→下方空気通路という、前方上向き・後方下向きに縦旋回する循環空気対流が形成されて、発光素子を効率的に冷却できる。

さらに、ベースプレート前方に延在する放熱フィンによって形成された前方空気通路の煙突効果により、前方空気通路を上方に向かう空気の流れが加速されることで、ヒートシンクの周りに形成される前方上向き・後方下向きに縦旋回する循環空気対流が活発となり、発光素子をいっそう効率的に冷却できる。

請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の車両用前照灯において、
前記ベースプレートは、縦断面Ｌ字型に形成され、該ベースプレートの縦断面Ｌ字縦棒状部は、前記発光素子を取り囲む平面視略円弧形状に形成されるとともに、前記Ｌ字縦棒状部の背面から後方に延出する前記多数の放熱フィンの少なくともベースプレートの幅方向両側寄りのフィンが前記発光素子に対し放射状に延出し、前記多数の放熱フィンの延出端部が前記ブラケットの縦断面Ｌ字縦棒状部の平面視略円弧形状に倣う平面視略円弧形状に沿って配置されたことを特徴とする。

（作用）縦断面Ｌ字型に形成されたベースプレートの縦断面Ｌ字縦棒状部から多数の放熱フィンが後方に延出しているが、発光素子から各放熱フィンの後方延出端部までの距離がほぼ同じであるため、ベースプレートからその後方に延在する各放熱フィンに伝達される熱量および各放熱フィンから空気中に放熱される熱量が均一に分散されて、ヒートシンクの後方への放熱効果が上がる。

特に、ベースプレートの縦断面Ｌ字縦棒状部から放熱フィンが発光素子に対し放射状に延出する領域では、周方向に隣接する放熱フィン間の間隔がフィンの延出端側ほど拡大されて、隣接する放熱フィン間に形成される上下に延びる後方空気通路における空気の流れがスムーズとなる分、ヒートシンクの後方への放熱効果が上がる。

また、ベースプレートの縦断面Ｌ字縦棒状部から後方に延出する放熱フィンの後方延出端部は、ベースプレートの縦断面Ｌ字縦棒状部の平面視略円弧形状に倣う平面視略円弧形状に沿って配置されることで、ヒートシンクの後方形状、即ち光源ユニットの後方形状が発光素子を取り囲む平面視略円弧形状に構成されて、光源ユニットをエイミング操作したりスイブル駆動させる際に、光源ユニットの揺動半径が小さくなる分、灯具ボディや灯室内の光源ユニット近傍に配置された他の灯具構成部材と干渉しにくい。

請求項５においては、下面から延出する多数の放熱フィンと協働してヒートシンクを構成する金属製ベースプレートの上面に、光源である発光素子を搭載した光源ユニットであって、
前記放熱フィンは、前記ベースプレートの所定方向に並設されるとともに、並設方向と直交する方向に該ベースプレートを越えて延在する側面視略Ｌ字形状に形成されたことを特徴とする。

（作用）発光素子の熱は、ヒートシンクのベースプレートを介して放熱フィンに伝達され、放熱フィンから空気中に放熱されるが、放熱フィンは、並設方向に隣接し、並設方向と直交する方向に該ベースプレートを越えて延在する側面視略Ｌ字形状に形成されているので、ヒートシンク（放熱フィン）の放熱面積が大きい。即ち、従来のヒートシンク（ベースプレートの下方または後方に放熱フィンを形成した構造）と比較して、本発明のヒートシンク（放熱フィン）の方が放熱面積が大きく、発光素子の冷却効果に優れる。

特に、放熱フィンのベースプレートを越えて延在する部位から、ベースプレート上の発光素子までの距離は、ほぼ同じで、側面視略Ｌ字形状の放熱フィン全体においてほぼ均一に放熱でき、それだけ発光素子の冷却効果に優れ、大きな放熱フィンや空冷ファンを採用することなく、発光素子を効果的に冷却できる。

以上の説明から明らかなように、請求項１によれば、冷却ファンを設けないがコンパクトで発光素子の冷却効果に優れた光源ユニットを備えた車両用前照灯を低コストで提供できる。

請求項２によれば、ヒートシンクの前方または後方の何れの側から積極的に放熱させるかというヒートシンクの仕様（特性）に合わせて、ヒートシンクを前傾または後傾するように配置することで、発光素子を効率的に冷却できる。

請求項３によれば、光源ユニットのヒートシンクの周りには、前方上向き・後方下向きに縦旋回する活発な循環空気対流が形成されて、発光素子をより効率的に冷却できる。

請求項４によれば、ヒートシンク後方への放熱性に優れている分、発光素子の冷却効果に優れるとともに、光源ユニットのエイミング動作やスイブル動作をスムーズに遂行できる車両用前照灯を提供できる。
請求項５によれば、冷却ファンを設けないがコンパクトで発光素子の冷却効果に優れた光源ユニットを提供できる。

本発明の第１の実施例である自動車用前照灯の正面図である。 同前照灯の縦断面図（図１に示す線II-IIに沿う断面図）である。 同前照灯の要部である光源ユニットの平面図である。 同光源ユニットの底面図である。 同光源ユニットの背面斜視図である。 同光源ユニットの分解斜視図である。 本発明の第２の実施例である自動車用前照灯の縦断面図である。 同前照灯の要部である光源ユニッ卜に一体化されているヒートシンクの斜視図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。

本発明の一実施例である自動車用前照灯を示す図１〜図６において、自動車用前照灯１０は、前面側が開口する容器状の灯具ボディ１２と、その前面開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー（前面カバー）１４とで画成された灯室内に、発光素子（高光束対応ＬＥＤ）２２を光源として備えた投射型光源ユニット２０が収容されている。

光源ユニット２０は、縦断面Ｌ字型のベースプレート３１から多数の放熱フィン３４が延出するアルミダイキャスト製のヒートシンク３０を備え、ベースプレート３１の縦断面Ｌ字横棒状部(以下、水平ベースプレートという)３１ａの上面には、光源である発光素子（高光束対応ＬＥＤ）２２と、発光素子２２の発光を前方に反射する樹脂製リフレクター２４が取着されている。

詳しくは、ヒートシンク３０を構成する水平ベースプレート３１ａの上面中央部には、プレート３１の上下面と平行な素子取着面３２ａをもつ発光素子取着用の台座３２が設けられ、台座３２には、発光素子２２がその照射軸を上向きにして取着されるとともに、水平ベースプレート３１ａの上面後方に取着されたリフレクター２４が発光素子２２の上方を覆うように配置されている。ヒートシンク３０を構成するベースプレート３１の縦断面Ｌ字縦棒状部(以下、垂直ベースプレートという)３１ｂは、図３，４，５に示すように、台座３２を中心とする平面視略円弧形状に形成されるとともに、垂直ベースプレート３１ｂの背面側には、左右方向等間隔に後方に延出形成された放熱フィン３４ｃ，３４ｄが上下方向に延在している。

そして、ヒートシンク３０の前方には、樹脂製の投影レンズ５０が配置され、リフレクター２４と投影レンズ５０との間には、可動シェード４３を備えた配光切替用シェード機構４０が配置されて、光源ユニット２０として一体化されている。

詳しくは、ヒートシンク３０の前面側には、図６に示すように、投影レンズ５０を保持するレンズホルダー５２と、配光切替用シェード機構４０を構成する正面視矩形状で、中央部が開口する支持プレート４１が、２本の締結ねじ５４ａにより共締め固定されて、投影レンズ５０が光源ユニット２０の光軸Ｌ（図１，２参照）上に配置されている。なお、符号５４ｂは、配光切替用シェード機構４０の支持プレート４１をヒートシンク３０に固定する締結ねじである。

また、ヒートシンク３０の下面側には、図２，４，６に示すように、発光素子２２の点灯を制御する点灯回路ユニット６０が、２本のねじ６６によって固定されている。点灯回路６２は、電子部品（回路素子）を搭載した回路基板で構成され、点灯回路ハウジング６３内に収容されて点灯回路ユニット６０として一体化されている（図２参照）。

そして、配光切替用シェード機構４０を構成する電磁ソレノイド４２の駆動により、可動シェード４３が前後方向に揺動することで、光源ユニット２０の形成する配光がすれ違い用ビーム用と走行用ビームに切り替わる。

また、灯室内に収容された光源ユニット２０は、図１，２に示すように、灯室内上方の左右方向に離間する一対のエイミング点Ａ，Ｂと、エイミング点Ｂのほぼ真下に位置する一個のエイミング点Ｃの三点で支持されるとともに、エイミング機構Ｅによって、エイミング点Ａ，Ｂを通る水平傾動軸Ｌｘおよびエイミング点Ｂ，Ｃを通る鉛直傾動軸Ｌｙ周りにそれぞれ傾動可能に支持されている。

詳しくは、図１,２に示すように、光源ユニット２０として一体化された配光切替用シェード機構４０の支持プレート４１の背面側には、エイミング点Ａ，Ｂ，Ｃに対応する孔７０ａ，７０ｂ，７０ｃ(孔７０ａ，７０ｂは図示せず)を設けた、支持プレート４１より一回り大きい矩形枠状のエイミング用ブラケット７０が固定一体化されている。一方、灯具ボディ１０の背面壁に設けた、エイミング点Ａ，Ｂ，Ｃに対応する貫通孔１３ａ，１３ｂ，１３ｃ（貫通孔１３ａ，１３ｂは図示せず）には、回動操作部７３をそれぞれ設けたエイミングスクリュー７１ａ，７１ｂ，７１ｃが回転可能に支承されて灯室内に延出している。ブラケット７０の孔７０ａ，７０ｂ，７０ｃには、エイミングスクリュー７１ａ，７１ｂ，７１ｃの先端部にそれぞれ螺合するベアリングナット７２ａ，７２ｂ，７２ｃが装着されている。

即ち、光源ユニット２０を支持するエイミング用ブラケット７０，３本のエイミングスクリュー７１ａ，７１ｂ，７１ｃおよび３個のベアリングナット７２ａ，７２ｂ，７２ｃによって、エイミング機構Ｅが構成されており、エイミングスクリュー７１ａ（７１ｃ）の回動操作により、光源ユニット２０の光軸Ｌを左右方向（上下方向）傾動調整できる。なお、図３，４，５では、エイミング用ブラケット７０の図示が省略されている。

また、本実施例では、前照灯の配光として必要な光度に見合う発光素子２２（高光束対応ＬＥＤ）２２を光源ユニット２０の光源として採用しているため、発光素子２２の発熱量が大きく、発光素子２２や点灯回路５２（の電子部品）が発光素子２２の発する熱の影響を受けないように、発光素子２２や点灯回路ユニット６０を効果的に冷却する必要がある。

そのため、本実施例では、図２に示すように、ヒートシンク３０の水平ベースプレート３１ａの下面に左右方向（幅方向）等間隔となるように延出して前後方向に板状に延在する放熱フィン３４が、水平ベースプレート３１ａの前方下方から後方上方にかけて側面視略Ｌ字形状に形成されて、大きな放熱面積が確保されている。また、点灯回路ユニット６０は、発光素子２２の熱の影響をできるだけ受け難い、ヒートシンク３０の水平ベースプレート３１ａ下方の放熱フィン３４の真下に配置されている。

詳しくは、水平ベースプレート３１ａの下面には、図２，４に示すように、左右方向等間隔に９枚の下方放熱フィン３４ａが前後方向に延在するように形成されている。そして、この下方放熱フィン３４ａは、水平ベースプレート３１ａの前方下方に略垂直に延在する９枚の前方放熱フィン３４ｂ（図２，６参照）にそれぞれ連続するとともに、垂直ベースプレート３１ｂから後方に延出して上下方向に延在する後方放熱フィン３４ｃ，３４ｄ（図２，３，４，５参照）にも連続する。即ち、放熱フィン３４は、前方放熱フィン３４ｂ,下方放熱フィン３４ａおよび後方放熱フィン３４ｃ（３４ｄ）が一体的に連続する板状に形成されている。なお、左右方向等間隔に形成された９枚の前方放熱フィン３４ｂは、前方放熱フィン３４ｂの後方下方を左右方向に横切る傾斜立壁３１ｃ（図２,４,６参照）に一体的に形成されて、放熱フィン３４（前方放熱フィン３４ｂ）の剛性が確保されている。

そして、発光素子２２の熱は、ベースプレート３１を介して放熱フィン３４（３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ）に伝達され、放熱フィン３４から空気中に放熱されるが、放熱フィン３４は、ベースプレート３１の左右方向に隣接し、ベースプレート３１の前方から下方および後方上方にかけた側面視略Ｌ字形状に延在して、従来のヒートシンクよりも放熱面積が大きく、発光素子２２の冷却効果に優れる。

特に、ベースプレート３１前方下方に延在する前方放熱フィン３４ｂおよびベースプレート３１後方に上下方向に延在する後方放熱フィン３４ｃ，３４ｄから、ベースプレート３１上の発光素子２２までの距離は、ほぼ同じで、ヒートシンク３０の下方，前方および後方からほぼ均一に放熱できるので、それだけ発光素子２２の冷却効果に優れ、大きな放熱フィンや空冷ファンを採用することなく、発光素子２２を効果的に冷却できる。

また、ヒートシンク３０は、図２に示すように、水平ベースプレート３１ａが水平に対し所定角度θだけ後傾するように配置されて、ヒートシンク３０（水平ベースプレート３１ａ）前方への熱の移動(伝達)が促進されるとともに、水平ベースプレート３１ａ前方下方に延在する前方放熱フィン３４ｂの前縁部３４ｂ１が、ヒートシンク３０前方に隣接配置された配光切替用シェード機構４０のソレノイド４２のハウジング背面４２ａに当接することで、前方放熱フィン３４ｂによって形成される上下に延びる前方空気通路Ｓ２に煙突が構成されて、ヒートシンク３０の周りに形成される循環空気対流Ｔが活発となって、発光素子２２および点灯回路ユニット６０がより効果的に冷却される。

以下、ヒートシンク３０の周りに形成される循環空気対流Ｔを説明する。

水平ベースプレート３１ａの下方には、左右（幅方向）に隣接する下方放熱フィン３４ａによって前後に延びる下方空気通路Ｓｌが形成され、水平ベースプレート３１ａの前方下方には、左右（幅方向）に隣接する前方放熱フィン３４ｂによって上下に延びる前方空気通路Ｓ２が形成され、水平ベースプレート３１ａの後方（垂直ベースプレート３１ｂの後方）には、左右（幅方向）に隣接する後方放熱フィン３４ｃによって上下に延びる後方空気通路Ｓ３が形成されている。そして、水平ベースプレート３１ａ下方の下方空気通路Ｓｌを介して。前方空気通路Ｓ２および後方空気通路Ｓ３が連通している。即ち、水平ベースプレート３１ａ下方から該ベースプレート３１ａの前方および垂直ベースプレート３１ｂの後方にかけて延在する、左右（幅方向）に隣接する側面視略Ｌ字形状の放熱フィン３４（３４ａ，３４ｂ，３４ｃまたは３４ｄ）間には、前後に延びる側面視略Ｌ字形状の空気通路Ｓ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）が形成されている。

そして、ヒートシンク３０の水平ベースプレート３１ａが後傾するように配置されることで、第１には、ヒートシンク３０（水平ベースプレート３１ａ）の前方への熱の移動(伝達)が促進される。第２には、放熱フィン３４ｂから熱を奪うことで温められた下方空気通路Ｓ１内の空気が、後傾する水平ベースプレート３１ａの下面に沿って上昇する際、下方空気通路Ｓ１には前方に向う空気の流れが生成される。これにより、図２の矢印に示すように、ヒートシンク３０の周りには、下方空気通路Ｓ１→前方空気通路Ｓ２→リフレクター２４上方→後方空気通路Ｓ３→下方空気通路Ｓ１という、前方上向き・後方下向きに縦旋回する循環空気対流Ｔが形成されて、発光素子２２および点灯回路ユニット６０が効率的に冷却される。

さらに、ヒートシンク３０の前方放熱フィン３４ｂによって形成された前方空気通路Ｓ２の煙突効果により、前方空気通路Ｓ２を上方に向かう空気の流れが加速されることで、ヒートシンク３０の周りに形成される循環空気対流Ｔが活発となり、発光素子２２および点灯回路ユニット６０はより効率的に冷却される。

特に、ヒートシンク３０の水平ベースプレート３１ａの下方に点灯回路ユニット６０が配置されているが、図２，４に示すように、点灯回路ユニット６０は、下方放熱フィン３４ａの後方寄りに配置されて、下方空気通路Ｓ１と前方空気通路Ｓ２間の下方が開口している。このため、前方空気通路Ｓ２の下方開口部Ｓ４を介して、ヒートシンク３０下方の新たな空気が前方空気通路Ｓ２に取り込まれることで、前方空気通路Ｓ２の煙突効果がいっそう高められる。即ち、前方空気通路Ｓ２を上方に向かう空気の流れがいっそう加速されることで、下方開口部Ｓ４→前方空気通路Ｓ２→リフレクター２４上方→後方空気通路Ｓ３→点灯回路ユニット６０下方→下方開口部Ｓ４という、縦旋回する循環空気対流Ｔ１（図２参照）も形成される。

このため、ヒートシンク３０の周りに形成される前方上向き・後方下向きに縦旋回する循環空気対流がいっそう活発となって、発光素子３４および点灯回路ユニット４１がよりいっそう効率的に冷却される。

また、ヒートシンク３０の垂直ベースプレート３１ｂは、図３，６に示すように、発光素子２２を取り囲む平面視略円弧形状に形成されるとともに、垂直ベースプレート３１ｂの背面側に延出する後方放熱フィン３４ｃ，３４ｄは、下方に延在して下方放熱フィン３４ａに連続している。そして、図４，５に示すように、垂直ベースプレート３１ｂ背面側の幅方向中央部寄りに形成された放熱フィン３４ｃは、左右方向等間隔に後方に延出するが、垂直ベースプレート３１ｂ背面側の幅方向両側寄りに形成された放熱フィン３４ｄは、発光素子２２に対し放射状に延出して、放熱フィン３４ｃ，３４ｄの延出端部が垂直ベースプレート３１ｂの平面視略円弧形状に倣う平面視略円弧形状に沿って配置されている。

このため、発光素子３４から各放熱フィン３４ｃ，３４ｄの延出端部までの距離がほぼ同じであるため、各放熱フィン３４ｃ，３４ｄに伝達される熱量および各放熱フィン３４ｃ，３４ｄから空気中に放熱される熱量が均一に分散されて、ヒートシンク３０の後方への放熱効果が上がる。
特に、周方向に隣接する放熱フィン３４ｄ，３４ｄ間の間隔は、フィン３４ｄの延出端側ほど拡大されて、隣接する放熱フィン３４ｄ，３４ｄ間に形成される上下に延びる後方空気通路Ｓ３’（図３参照）における空気の流れがスムーズとなる分、ヒートシンク３０の後方への放熱効果が上がる。

さらに、周方向に隣接する放熱フィン３４ｄ，３４ｄ間には、垂直ベースプレート３１ｂから後方に延出する延出長さの短い放熱フィン３４ｅが設けられて、垂直ベースプレート３１ｂ背面側における放熱面積が増える分、ヒートシンク３０後方への放熱効果が上がる。

また、放熱フィン３４ｄの後方延出端部は、垂直ベースプレート３１ｂの平面視略円弧形状に倣う平面視略円弧形状に沿って配置されることで、ヒートシンク３０の後方形状、即ち光源ユニット２０の後方形状が発光素子３４を取り囲む平面視略円弧形状に構成されて、光源ユニット２０をエイミング操作する際に、光源ユニット２０の揺動半径が小さくなる分、灯具ボディ１２や灯室内の光源ユニット２０近傍に配置された他の灯具構成部材と干渉しにくい。

図７，８は本発明の第２の実施例である自動車用前照灯を示し、図７は、自動車用前照灯の縦断面図、図８は、同前照灯の要部である光源ユニットに一体化されているヒートシンクの斜視図である。

前記した第１の実施例の前照灯１０では、ヒートシンク３０の水平ベースプレート３１ａの上面中央部に設けられた発光素子取着用の台座３２の素子取着面３２ａが、水平ベースプレート３１ａの上下面と平行な面で構成されている。このため、灯室内において、水平ベースプレート３１ａが水平に対し所定角度θだけ後傾するように配置されることで、台座３２に取着された発光素子２２の照射軸が所定角度（水平ベースプレート３１ａの後傾角度に対応した所定角度）θだけ後傾する形態に構成されている。

一方、本実施例の前照灯１０Ａでは、灯室内において、ヒートシンク３０Ａの水平ベースプレート３１ａが水平に対し所定角度θだけ後傾するように配置された場合に、発光素子取着用の台座３２’の素子取着面３２ａ’が水平となって、台座３２’に取着された発光素子２２の照射軸が鉛直となる形態に構成されている。

また、前記した第１の実施例の前照灯１０では、ヒートシンク３０の前方放熱フィン３４ｂの前縁部３４ｂ１が、ヒートシンク３０前方に隣接配置された、配光切替用可動シェード機構４０の電磁ソレノイド４２のハウジング背面４２ａに当接することで、ヒートシンク３０の前方空気通路Ｓ２に煙突が構成されているが、本実施例の前照灯１０Ａでは、ヒートシンク３０Ａの前方放熱フィン３４ｂの前縁部に、水平ベースプレート３１ａの前方下方を左右方向に横切る立壁３１ｄが一体的に形成されることで、前方放熱フィン３４ｂによって形成される前方空気通路Ｓ２に煙突が構成されている。

また、放熱フィン３４（前方放熱フィン３４ｂ）の剛性は、前方放熱フィン３４ｄの前縁側に設けた立壁３１ｄによって確保できることから、前記した第１の実施例で設けた傾斜立壁３１ｃ（図２，４，６，参照）が除去されている。

このため、前方空気通路Ｓ２の下方開口部Ｓ４’は、図７に示すように、前記した第１の実施例の場合よりも大きく開口し、この下方開口部Ｓ４’を介して、ヒートシンク３０下方の新たな空気が前方空気通路Ｓ２により多く取り込まれることで、前方空気通路Ｓ２の煙突効果が第１の実施例の場合よりもいっそう高められる。即ち、前方空気通路Ｓ２を上方に向かう空気の流れがいっそう加速されることで、下方開口部Ｓ４’→前方空気通路Ｓ２→リフレクター２４上方→後方空気通路Ｓ３→点灯回路ユニット６０下方→下方開口部Ｓ４’という、縦旋回する循環空気対流Ｔｌ’(図７参照)がいっそう活発となって、第１の実施例の場合よりも、発光素子３４および点灯回路ユニット４１がいっそう効率的に冷却される。

その他は、前記第１の実施例と同一であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。

また、前記した第１，第２の実施例では、エイミング機構Ｅによって、光源ユニット２０が水平傾動軸Ｌｘおよび鉛直傾動軸Ｌｙ周りにそれぞれ傾動可能に構成されているが、例えば、光源ユニット２０がスイブル機構によってスイブル軸周り水平方向に揺動可能であって、ハンドル操舵に連係して光源ユニット２０の光軸Ｌを左右方向にスイブルできるように構成してもよい。

また、前記した第１，第２の実施例では、水平ベースプレート３１ａが後傾するようにヒートシンク３０，３０Ａが配置されることで、ヒートシンク３０，３０Ａの周りには、下方空気通路Ｓ１→前方空気通路Ｓ２→リフレクター２４上方→後方空気通路Ｓ３→下方空気通路Ｓ１という、前方上向き・後方下向きに縦旋回する循環空気対流Ｔが形成されて、ヒートシンク３０，３０Ａの放熱効果を高める構造であるが、水平ベースプレート３１ａを前傾するようにヒートシンク３０を配置することで、ヒートシンク３０，３０Ａの周りに、後方上向き・前方下向きに縦旋回する循環空気対流を形成して、ヒートシンク３０の放熱効果を高めて、発光素子２２および点灯回路ユニット６０を効率的に冷却するように構成してもよい。

即ち、ベースプレート３１ａが前傾するように配置されることで、第１には、ヒートシンク３０（水平ベースプレート３１ａ）の後方への熱の移動が促進される。第２には、下方空気通路Ｓ１内の温められた空気が前傾する水平ベースプレート３１ａの下面に沿って上昇する際、下方空気通路Ｓ１には後方に向う空気の流れが生成される。これにより、ヒートシンク３０の周りには、下方空気通路Ｓ１→後方空気通路Ｓ３→リフレクター２２上方→前方空気通路Ｓ２→下方空気通路Ｓ１という、第１，第２の実施例で形成される循環空気対流Ｔとは旋回方向が逆向きの、後方上向き・前方下向きに縦旋回する循環空気対流が形成される。

また、前記した第１，第２の実施例の前照灯１０，１０Ａでは、ヒートシンク３０，３０Ａのベースプレート３１が、水平ベースプレート３１ａと垂直ベースプレート３１ｂを備えた縦断面Ｌ字型に形成されているが、ヒートシンク３０，３０Ａのベースプレート３１としては、垂直ベースプレート３１ｂを備えていない水平ベースプレート３１ａだけで構成してもよい。

即ち、水平ベースプレート３１ａの下方に延出する放熱フィン３４は、水平ベースプレート３１ａを越えて前後に延在する側面視略Ｌ字形状に形成されている。詳しくは、下方放熱フィン３４ａは、水平ベースプレート３１ａの前方下方に略垂直に延在する前方放熱フィン３４ｂに連続するとともに、水平ベースプレート３１ａの後方上下方向に略垂直に延在する後方放熱フィン３４ｃ，３４ｄにも連続して、前方放熱フィン３４ｂ,下方放熱フィン３４ａおよび後方放熱フィン３４ｃ（３４ｄ）が一体的に連続する板状の放熱フィン３４を形成する。

また、前記実施例では、灯室内に光源ユニット２０を配置した前照灯用１０，１０Ａおよび前照灯用の光源ユニット２０を示すが、光源ユニット２０は、懐中電灯，天井照明，スポットライト，サーチライト，プロジェクター等の照明器具や照明機器にも利用することができる。その際、リフレクター２４を設けずにレンズ５０によって光を照射することも可能であるし、リフレクター２４に代えて、導光式レンズや光ファイバーを採用することもできる。

１０，１０Ａ 自動車用前照灯
１２ 灯具ボディ
１４ 透光カバー（前面カバー）
２０ 投射型光源ユニット
２２ 光源である発光素子
２４ リフレクター
Ｌ 投射型光源ユニットの光軸
３０，３０Ａ ヒートシンク
３１ 縦断面Ｌ字型のベースプレート
３１ａ 水平ベースプレート（ベースプレートの縦断面Ｌ字横棒状部）
３１ｂ 垂直ベースプレート（ベースプレートの縦断面Ｌ字縦棒状部）
３１ｃ 傾斜立壁
３１ｄ 立壁
３２，３２’ 発光素子取着用の台座
３２ａ，３２ａ’ 素子取着面
θ 水平ベースレートの水平に対する傾斜角
３４ 放熱フィン
３４ａ 下方放熱フィン
３４ｂ 前方放熱フィン
３４ｃ 後方放熱フィン
３４ｄ 後方放熱フィン
４０ 配光切替用シェード機構
４３ 可動シェード
４２ 電磁ソレノイド
４２ａ ソレノイドのハウジング背面
５０ 投影レンズ
５２ レンズホルダー
６０ 点灯回路ユニット
Ｅ エイミング機構
Ａ，Ｂ，Ｃ エイミング点
Ｌｘ 水平傾動軸
Ｌｙ 鉛直傾動軸
７０ エイミング用ブラケット
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ エイミングスクリュー
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ ベアリングナット
Ｓ１ 下方空気通路
Ｓ２ 前方空気通路
Ｓ３ 後方空気通路
Ｓ４，Ｓ４’ 下方開口部
Ｔ，Ｔ１，Ｔｌ’空気の循環対流
Ｌｘ 水平傾動軸
Ｌｙ 垂直傾動軸

Claims (5)

1. 容器状灯具ボディの前面開口部に前面カバーが組み付けられて画成された灯室内に、下面から延出する多数の放熱フィンと協働してヒートシンクを構成する金属製ベースプレートの上面に、光源である発光素子および前記発光素子の発光を灯室前方に反射するリフレクターを搭載一体化した、光源ユニットが配置された車両用前照灯であって、
   前記放熱フィンは、前記ベースプレートの左右方向に並設されて、該ベースプレートの前方から該ベースプレートの後方上方にかけて前後方向に延在する側面視略Ｌ字形状に形成されたことを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記ベースプレートは、前傾または後傾するように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記ヒートシンクのベースプレートは、後傾するように配置されるとともに、前記ベースプレートの前方に延在する放熱フィンの前縁部が、前記ヒートシンク前方に隣接配置された他の光源ユニット構成部材に当接するか、または左右方向に延在する立壁に一体化されて、前記ベースプレートの前方に延在する放熱フィンによって構成される空気通路に煙突が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
4. 前記ベースプレートは、縦断面Ｌ字型に形成され、該ベースプレートの縦断面Ｌ字縦棒状部は、前記発光素子を取り囲む平面視略円弧形状に形成されるとともに、前記Ｌ字縦棒状部の背面から後方に延出する前記多数の放熱フィンの少なくともベースプレートの幅方向両側寄りのフィンが前記発光素子に対し放射状に延出し、前記多数の放熱フィンの延出端部が前記ブラケットの縦断面Ｌ字縦棒状部の平面視略円弧形状に倣う平面視略円弧形状に沿って配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用前照灯。
5. 下面から延出する多数の放熱フィンと協働してヒートシンクを構成する金属製ベースプレートの上面に、光源である発光素子を搭載した光源ユニットであって、
   前記放熱フィンは、前記ベースプレートの所定方向に並設されるとともに、並設方向と直交する方向に該ベースプレートを越えて延在する側面視略Ｌ字形状に形成されたことを特徴とする光源ユニット。

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