| 【発明の名称】 |
車両用前照灯 |
| 【発明者】 |
【氏名】山口 宏尚
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| 【要約】 |
【課題】放電灯を用いた車両用前照灯１において、リフレクタ３に固定されるシェード５と点灯回路部８との熱的接続を抑えることによって、点灯回路部８の内部温度上昇を抑える。
【解決手段】点灯制御回路８をリフレクタ３の裏面にホルダ６を介して取付けると共に、放電灯バルブ４と直接接続し、且つシェード５固定用の取付け面３ｂとホルダ６固定用の取付け面３ｃとをリフレクタ３の軸方向および径方向の両方向に離間して設けることにより、シェード５とホルダ６とを互いに離間させてリフレクタ３に固定した。これにより、シェード５とホルダ６間の熱的接続を抑えて、つまり熱抵抗を大きくして、点灯制御回路８への熱伝達を抑制し点灯制御回路８の内部温度上昇を抑制することができる。したがって、点灯制御回路８内の回路素子に作用する熱負荷を低減することができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 放電灯バルブと、前記放電灯バルブからの照射光を前方に向けて反射するリフレクタと、前記リフレクタに固定され、前記放電灯バルブからの照射光を部分的に遮蔽するシェードと、前記放電灯バルブを点灯駆動する点灯回路部と、前記放電灯バルブ、前記リフレクタ、および前記点灯回路部を内部に収容するランプハウジングとを備え、前記点灯回路部は、前記リフレクタの裏面に固定部材を介して取付けられると共に、前記放電灯バルブと直接接続されており、且つ前記固定部材と前記シェードは互いに離間させて前記リフレクタに設置されていることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】 放電灯バルブと、前記放電灯バルブからの照射光を前方に向けて反射するリフレクタと、前記リフレクタに固定され、前記放電灯バルブからの照射光を部分的に遮蔽するシェードと、前記放電灯バルブを点灯駆動する点灯回路部と、前記放電灯バルブ、前記リフレクタ、および前記点灯回路部を内部に収容するランプハウジングとを備え、前記点灯回路部は、前記リフレクタの裏面の所定位置に固定されると共に、前記放電灯バルブと直接接続されており、且つ前記点灯回路部と前記シェードは互いに離間させて前記リフレクタに固定されていることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項３】 前記シェードと前記固定部材との間に断熱性に優れる遮熱部材を介装したことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項４】 前記シェードと前記点灯回路部との間に断熱性に優れる遮熱部材を介装したことを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯を用いた車両用前照灯に関するものであり、自動車用に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両用前照灯として放電灯が用いられている。放電灯は放電灯バルブ（発光管）内にキセノンガス等を封入し、一対の電極間に放電現象を起こして発光させるアーク放電型ランプであり、発光色が太陽光に近い白色で、かつ従来のハロゲンランプに比べ約７０％の省電力で２倍以上の光量を得ることが可能である。したがって車両用前照灯に使用することで、視認性の向上が期待できる。
【０００３】放電灯は、一般に、点灯始動時に数ｋＶから数十ｋＶの高電圧を発生させ、この電圧を放電灯に印加することにより、瞬時に放電を開始させて点灯させ、始動後は、３５Ｗ程度の電力を印加して点灯を維持する。従って、放電灯を点灯させるためには、専用の点灯制御回路が必要となる。点灯制御回路は、大きくは、バッテリからの直流電圧を昇圧するコンバータ部と、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、数十ｋＶの高電圧を発生するイグナイタ部とから構成されている。
【０００４】車両において、点灯制御回路は、一般に前照灯のランプハウジングの外部に搭載されている。この場合、高電圧を放電灯に供給するため高電圧供給ワイヤおよび接続用コネクタが必要であり、装置の小型化が図れない。また、車両上の搭載スペースが必要になると共に、その取付け・配線作業工数を要する。さらに、高電圧供給ワイヤには、ワイヤから発生する電気ノイズの影響を抑えるためのシールド手段が必要となり、コストが上昇してしまう。
【０００５】そこで、点灯制御回路をランプハウジング内に搭載すると共に、点灯制御回路を放電灯バルブに直接接続することが考えられる。例えば、リフレクタの後面側に取付けられた固定部材であるホルダに点灯制御回路を取付けて放電灯バルブと直接接続すると共に、放電灯バルブ近傍に配置されて放電灯バルブの放射光の一部を遮光するシェードとこの固定部材とを重ねて共締めすることが考えられる。この方式により、車両用前照灯の体格を小型化できると共に、放電灯バルブと点灯制御回路との間の高圧電線が不要となり、高圧電線に起因する雑音電波放射や電力損失をなくすことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、放電灯バルブは点灯時高温になるが、上述の方式においては、シェードとホルダとは接触している、つまり熱的に接続して熱抵抗が小さい状態となっているため、放電灯バルブからの輻射熱がシェードおよびホルダを介して点灯制御回路に伝わり点灯制御回路の温度が上昇し、点灯制御回路に内蔵される回路素子の熱負荷が増大することが懸念される。この対策としては、耐熱性に優れた回路素子や基板の採用があるが、コスト上昇や大型化を伴うという問題があった。
【０００７】本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、リフレクタに固定されたシェードと点灯回路部との熱的接続を抑えることによって、点灯回路部の内部温度上昇を抑えることができる車両用前照灯を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【０００９】本発明の請求項１に記載の車両用前照灯は、放電灯バルブと、放電灯バルブからの照射光を前方に向けて反射するリフレクタと、リフレクタに固定され、放電灯バルブからの照射光を部分的に遮蔽するシェードと、放電灯バルブを点灯駆動する点灯回路部と、放電灯バルブ、リフレクタ、および点灯回路部を内部に収容するランプハウジングとを備え、点灯回路部は、リフレクタの裏面に固定部材を介して取付けられると共に、放電灯バルブと直接接続されており、且つ固定部材とシェードは互いに離間させてリフレクタに設置されている構成とした。これにより、放電灯バルブからの熱輻射により高温になったシェードと点灯回路部との熱的接続を抑えてシェードと固定部材との間の熱抵抗を増大させて、シェードから固定部材を介して点灯回路部への伝達熱量を低減させ、点灯回路部の内部温度上昇を抑え、回路素子への熱負荷を低減することができる。この場合、請求項３のように、シェードと固定部材との間に断熱性に優れる遮熱部材を介装すれば、シェードと固定部材との間の熱抵抗を確実に増大させることができる。
【００１０】本発明の請求項２に記載の車両用前照灯は、放電灯バルブと、放電灯バルブからの照射光を前方に向けて反射するリフレクタと、リフレクタに固定され、放電灯バルブからの照射光を部分的に遮蔽するシェードと、放電灯バルブを点灯駆動する点灯回路部と、放電灯バルブ、リフレクタ、および点灯回路部を内部に収容するランプハウジングとを備え、点灯回路部は、リフレクタの裏面の所定位置に固定されると共に、放電灯バルブと直接接続されており、且つ点灯回路部とシェードは互いに離間させて前記リフレクタに固定されている構成とした。これにより、放電灯バルブからの熱輻射により高温になったシェードと点灯回路部との熱的接続を抑えシェードと点灯回路部との間の熱抵抗を増大させて、シェードから点灯回路部への伝達熱量を低減させ、点灯回路部の内部温度上昇を抑え、回路素子への熱負荷を低減することができる。この場合、請求項４のように、シェードと固定部材との間に断熱性に優れる遮熱部材を介装すれば、シェードと点灯回路部との間の熱抵抗を確実に増大させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態に基づいて説明する。なお、各図において、同一構成部分には同一符号を付してある。
【００１２】（第１の実施形態）図１に、本発明の第１の実施形態による車両用前照灯１の断面図を示す。この車両用前照灯１を車両に搭載した場合、図の紙面左右方向が車両前後方向となり、紙面上下方向が車両上下方向となる。図２に、車両用前照灯１の主な構成部品の斜視分解図を示す。
【００１３】図１に示すように、車両用前照灯１は、透光性のレンズ２ａを一体的に有するランプハウジング２内に、その表面側（放電灯バルブ４側）が反射鏡を形成しているリフレクタ３、放電灯バルブ４、放電灯バルブ４の照射光が直接前方に照射されないように照射光を部分的に遮蔽するシェード５、点灯制御回路８、および前記リフレクタ３の裏面側に取付けられる共に前記点灯制御回路８を保持固定する固定部材であるホルダ６を収容することによって構成される。本実施形態では、リフレクタ３の裏面側に点灯制御回路８が配置されている。
【００１４】ランプハウジング２は、樹脂成形体からなり、図１に示すように、車両前方側に透光性のレンズ２ａを一体的に有している。またランプハウジング２の点灯制御回路８に対応した位置には、ランプハウジング２内のリフレクタ３へホルダ６や点灯制御回路８を取付けるための開口部２ｂが設けられている。さらに、この開口部２ｂはカバー２ｃが気密的に取付けられている。車両上においても、この開口部２ｂを介して、放電灯バルブ４の交換作業や点灯制御回路８の点検作業を行なうことができる。
【００１５】放電灯バルブ４は、図２に示すように、発光部４ａの一端側に、リフレクタ３に保持されるフランジ部４ｂおよび点灯制御回路８と電気的に接続するための雄型のコネクタ４ｃとを有している。
【００１６】放電灯バルブ４の照射光を部分的に遮断するシェード５は、金属材料から形成され、略半球状の傘部５ａと、一端側において傘部５ａを支持し且つ他端側がリフレクタ３に固定される支持部５ｂとを有している。傘部５ａは、放電灯バルブ４の前部側を覆うように配置されて、放電灯バルブ４の放射光のうち直接前方へ放射される成分を遮断する。これにより、車両前方への放射光はリフレクタ３による反射光のみとなり、リフレクタ３により定められた車両用配光パタンを得ることができる。また、傘部５ａは、放電灯バルブ４から直接前方へ放射される電磁波ノイズを遮蔽する作用を発揮する。シェード５は、その支持部５ｂがリフレクタ３の後面側の所定部位にねじ締めにより固定される。
【００１７】リフレクタ３は、前面に凹面状の反射鏡３ａが形成され、その中央部には、放電灯バルブ４を保持するための保持部３ｄが形成されている。リフレクタ３は、樹脂材料等の非金属材料と金属材料の二種以上の材料を組合わせて構成されている。非金属材料と金属材料との組み合わせからなるリフレクタ３としては、例えば、全体を樹脂材料により形成し、その表面にアルミニウム金属膜を蒸着させたものがある。車両用前照灯１が所定の機能を発揮するために、放電灯バルブ４（詳しくは発光部４ａ）は反射鏡３ａに対して所定の位置に配設される必要がある。保持部３ｄに放電灯バルブ４のフランジ部４ｂを嵌合させ、位置決め用のストッパ部３ｅにフランジ部４ｂの発光部４ａ側端面４ｂ１を当接させることにより、放電灯バルブ４は反射鏡４ａに対して所定の位置関係に正確に保持される。そして、リフレクタ３は放電灯バルブ４の放射光を反射鏡３ａで前方へ反射させ、予め定めた車両用配光パタン得ることができるように構成されている。また、リフレクタ３の保持部３ｄには、シェード５の支持部５ｂをを位置決めするためのガイド溝３ｆが設けられている。シェード５は支持部５ｂがガイド溝３ｆに挿入されて、リフレクタ３の裏面に設けられた取付け面３ｂの雌ねじ孔３ｇにねじ締めにより固定されている。一方、リフレクタ３の裏面にはホルダ６を固定するための雌ねじ孔３ｈを有する取付け面３ｃが設けられている。このホルダ６には後述する点灯制御回路８が取付けられている。すなわち、リフレクタ３の裏面に点灯制御回路８がホルダ６を介して固定されている。ここで、取付け面３ｂと取付け面３ｃとは、リフレクタ３の軸方向および径方向の両方向に離間して設けられているので、リフレクタ３上において、シェード５とホルダ６との位置関係は互いに離間、つまり所定の距離を隔てて配置されている。これにより、シェード５とホルダ６間の熱的接続度合をリフレクタ３により遮断する。つまり両部材５、６間の熱抵抗を大きくし、点灯制御回路８への伝熱を抑制して点灯制御回路８内の電子素子に作用する熱負荷を低減することができる。
【００１８】放電灯バルブ４を点灯駆動するための点灯回路部である点灯制御回路８は、略直方体のケースに電気回路を内蔵しており、この電気回路は、バッテリ（図示せず）からの直流電圧を昇圧するコンバータ部、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ部、点灯始動時に必要な高電圧を発生する起動回路であるイグナイター部等から構成され、放電灯バルブ４を点灯させるための電力制御を行なうものである。点灯制御回路８は、ホルダ６に取付けられ、このホルダ６がリフレクタ３の裏面に固定されている。また、点灯制御回路８は雌型のコネクタ８ｃを内蔵し、このコネクタ８ｃを介して放電灯バルブ４にリード線を介すること無く直接接続される。点灯制御回路８からは、先端にコネクタ８ｂを有するリード線８ａが延出され、このリード線８ａによりバッテリ（図示せず）から点灯制御回路８へ電力が供給される。さらに、点灯制御回路８をホルダ６に固定するための取付け孔８ｄを有している。
【００１９】なお、点灯回路部とは、上述のコンバータ部、インバータ部、およびイグナイター部を含む点灯制御回路８全体、もしくはイグナイター部を意味し、少なくともイグナイター部を含む回路構成を意味する。
【００２０】点灯制御回路８をリフレクタ３に取付けるための固定部材であるホルダ６は、樹脂、あるいは金属から形成されており、リフレクタ３の取付け面３ｃに対応して孔６ａを有し、この孔６ａを介してリフレクタ３の取付け面３ｃにねじ締めにより固定されている。また、ホルダ６には、放電灯バルブ４をリフレクタ３に向かって押圧固定するためのスプリング７が回動自在に保持されると共に、このスプリング７の先端部７ａを係止するための係止部６ｂが設けられている。さらに、ホルダ６は点灯制御回路８を固定するための雌ねじ孔６ｃを有している。
【００２１】次に、本発明の第１の実施形態による車両用前照灯１の組付け方法について説明する。
【００２２】先ず、シェード５をリフレクタ３に取付ける。ここで、シェード５の支持部５ｂをリフレクタ３のガイド溝３ｆに嵌合させながら、シェード５をリフレクタ３の表側から挿入し、リフレクタ３の取付け面３ｂの雌ねじ孔３ｇにねじ締めにより固定する。
【００２３】次に、ランプハウジング２内にリフレクタ３を組込んで、透光性のレンズ２ａをランプハウジング２に気密的に接着する。
【００２４】次に、ホルダ６をリフレクタ３の取付け面３ｃの雌ねじ孔３ｈにねじ締めにより固定する。なお、ホルダ６には既にスプリング７が取付けられている。
【００２５】ここで、取付け面３ｂと取付け面３ｃとはリフレクタ３の軸方向および径方向の両方向に離間して設けられているので、リフレクタ３にシェード５およびホルダ６を取付けた時に両者は互いに接触せずに離間している。これにより、シェード５とホルダ６間の熱的接続を抑える、つまり熱抵抗を大きくし、点灯制御回路８への伝熱を抑制して点灯制御回路８内の回路素子に作用する熱負荷を低減することができる。
【００２６】次に、放電灯バルブ４をリフレクタ３に取付ける。放電灯バルブ４のフランジ部４ｂをリフレクタ３の保持部３ｄに嵌合させながら挿入し、フランジ部４ｂの発光部４ａ側端面を位置決め用のストッパ部３ｅに当接させる。そして、スプリング７をフランジ部４ｂに当接させながらスプリング７の先端部７ａをホルダ６の係止部に係止すると、放電灯バルブ４はリフレクタ３に押圧固定される。
【００２７】次に、点灯制御回路８をリフレクタ３に取付ける。この時、点灯制御回路８の雄型のコネクタ８ｃを放電灯バルブ４の雌型のコネクタ４ｃに差し込んだ後、取付け孔８ｅを介してホルダ６の雌ねじ孔６ｃにねじ締めにより固定する。
【００２８】最後に、ランプハウジング２内への水分や異物の侵入防止のために、開口部２ｂを気密的に覆うカバー２ｃを取付けて車両用前照灯１の組付けが完了する。
【００２９】以上説明した、本発明の第１の実施形態による車両用前照灯１において、点灯制御回路８をリフレクタ３の裏面にホルダ６を介して取付けると共に、放電灯バルブ４と直接接続し、且つシェード５固定用の取付け面３ｂとホルダ６固定用の取付け面３ｃとをリフレクタ３の軸方向および径方向の両方向に離間して設けることにより、シェード５とホルダ６とを互いに離間させてリフレクタ３に固定した。これにより、シェード５とホルダ６間の熱的接続を抑えて、つまり熱抵抗を大きくして、点灯制御回路８への熱伝達を抑制し点灯制御回路８の内部温度上昇を抑制することができる。したがって、点灯制御回路８内の回路素子に作用する熱負荷を低減することができる。
【００３０】また、リフレクタ３上においてシェード５およびホルダ６を離間して配置する、という容易な手段の採用により、部品点数増加およびコスト増大を抑えて点灯制御回路８内の回路素子に作用する熱負荷を低減することができる。
【００３１】さらに、ホルダ６を熱伝導性の良好な材料、例えば金属板等から形成すれば、点灯制御回路８内の回路素子が発生する熱をホルダ６を介して放熱することができる。
【００３２】図３に、本発明の第１の実施形態による車両用前照灯１の第１変形例の部分断面図を示す。
【００３３】この第１変形例は、上述の第１の実施形態に対してシェード５と点灯制御回路８との間に高断熱性を有する材料（例えば、樹脂、セラミックス等）からなる遮熱部材であるスペーサ９を介在させたものである。このスペーサ９により、放電灯バルブ４により高温となったシェード５から点灯制御回路８への輻射による熱伝達を抑えて点灯制御回路８内の回路素子に作用する熱負荷を低減することができる。ここで、スペーサ９は、リフレクタ３あるいは点灯制御回路８に接着等により固定されている。例えば、スペーサ９を点灯制御回路８に接着固定すると共に、スペーサ９とシェード５との間に隙間（空気層）を設けてもよい。
【００３４】図４に、本発明の第１の実施形態による車両用前照灯１の第２変形例の部分断面図を示す。
【００３５】この第２変形例は、上述の第１の実施形態とはシェード５の固定方法が異なっている。すなわち、第２変形例では、ホルダ６にシェード５共締め固定用の固定部６ｄを設け、この固定部６ｄとシェード５との間に高断熱性および高強度材料（例えば、樹脂、セラミックス等）からなる遮熱部材であるスペーサ１０を介在させて、シェード５をホルダ６とをねじにより共締め固定している。このスペーサ１０により、放電灯バルブ４の輻射熱により高温となったシェード５からホルダ６への伝熱量を低減して、ホルダ６に取付けられた点灯制御回路８内の回路素子に作用する熱負荷を低減することができる。この場合スペーサ１０には、共締め固定用ねじの軸力が作用するので、それに耐え得る十分な強度を持つ材料が選択される。
【００３６】図５に、本発明の第１の実施形態による車両用前照灯１の第３変形例におけるホルダ６の斜視外観図を示す。なお、図５においては、分かり易さのために、スプリング７を省略している。
【００３７】この第３変形例は、上述の第２変形例とはホルダ６の形状が異なっている。前述の第２変形例では、スペーサ１０によってシェード５からホルダ６への熱伝達はほとんど遮断されるが、共締めに用いられているねじを介してシェード５からホルダ６の固定部６ｄへわずかながら熱伝導が生じている。第３変形例では、図５に示すように、固定部６ｄの基部にスリット６ｅを設けることにより固定部６ｄとホルダ６の他の部分との間の伝熱面積を小さくして、固定部６ｄからホルダ６の他の部分への伝熱量を低減することができるので、ホルダ６に取付けられた点灯制御回路８内の回路素子に作用する熱負荷を確実に低減することができる。
【００３８】図６に、本発明の第１の実施形態による車両用前照灯１の第４変形例の主な構成部品の斜視分解図を示す。
【００３９】この第４変形例は、上述の第１の実施形態とはホルダ６の形状が異なっている。すなわち、ホルダ６をリフレクタ３に固定するための孔６ａと、点灯制御回路８をホルダ６に固定するための雌ねじ孔６ｃの位置を入れ替えたようになっている。このため、リフレクタ３の取付け面３ｃ上のホルダ６を固定するための雌ねじ孔３ｈの位置は、図６に示すように、シェード５固定用の雌ねじ孔３ｇからより離れた位置に変更されている。これにより、シェード５からホルダ６への熱伝達を確実に抑えて点灯制御回路８内の回路素子に作用する熱負荷を確実に低減することができる。
【００４０】（第２の実施形態）次に、第２の実施形態について説明する。図７に、本発明の第２の実施形態による車両用前照灯１の主な構成部品の斜視分解図を示す。第２の実施形態は、第１の実施形態におけるホルダ６を廃止して、点灯制御回路８を直接リフレクタ３の裏面側に固定している。
【００４１】リフレクタ３の裏面の取付け面３ｃには、放電灯バルブ４をリフレクタ３に向けて押圧固定するためのスプリング７を回動自在に保持する金具１１、および、スプリング７の先端部７ａを係止する係止部１１ａを有する金具１０がねじ締めにより固定されている。また、リフレクタ３の裏面には、点灯制御回路８を固定する取付け面３ｊが設けられている。この取付け面３ｊは、シェード５が固定される取付け面３ｂとは、リフレクタ３の軸方向および径方向の両方向に離間して設けられている。これにより、シェード５と点灯制御回路８間の熱的接続を抑えて、つまり熱抵抗を大きくして、シェード５から点灯制御回路８への伝熱を抑制し点灯制御回路８内の回路素子に作用する熱負荷を低減することができる。
【００４２】なお、第２の実施形態においても、第１の実施形態の第１変形例と同様に、遮熱部材であるスペーサ９をシェード５と点灯制御回路８の間に介装してもよい。この場合も、スペーサ９により、放電灯バルブ４により高温となったシェード５から点灯制御回路８への輻射による熱伝達を遮断して点灯制御回路８内の回路素子に作用する熱負荷を低減することができる。
【００４３】また、第１の実施形態、第１の実施形態の第１〜第３変形例、および第２の実施形態において、点灯制御回路８は一個の部品であるが、これを複数に分割しても構わない。例えば、イグナイタ部とコンバータ部＋インバータ部とに分割し、イグナイタ部をリフレクタ４に固定し、コンバータ部＋インバータ部をランプハウジング２内の適所に固定し、イグナイタ部とコンバータ部＋インバータ部とを電線で接続する構成であっても良い。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４２６０
【氏名又は名称】株式会社デンソー
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| 【出願日】 |
平成１３年５月２１日（２００１．５．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９６９９８
【弁理士】
【氏名又は名称】碓氷 裕彦 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３４３１２９（Ｐ２００２−３４３１２９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１１月２９日（２００２．１１．２９） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１５１２８１（Ｐ２００１−１５１２８１） |
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