專利名稱：車輛用前照燈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種車輛用前照燈，特別涉及一種以LED等半導體發(fā)光元件為光源的車輛用前照燈。
背景技術：
近年來，提出了各種使用半導體發(fā)光元件作為光源的車輛用前照燈。通常，這樣的車輛用前照燈采用LED (Light Emitting Diode :發(fā)光二極管)作為半導體發(fā)光元件,但LED會因過電流而破損，或因在濕度高環(huán)境下使用而導致性能降低。因此，車輛用前照燈要求具有能夠在這樣的情況下容易更換LED的結構。例如，在專利文獻I中，公開了一種由基板、LED燈和反射鏡構成的單元能夠從殼體后方側裝卸的LED光源前照燈。
專利文獻I :日本專利第4582791號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的課題但是，上述專利文獻I中所揭示的LED光源前照燈在對每一個單元執(zhí)行LED燈拆卸時，覆蓋LED燈上方及其側面的反射鏡也被一并卸下。因此，為了更換LED燈，還需要拆卸反射鏡的操作，因而，僅為了更換LED燈而施行的更換作業(yè)很繁瑣。因此，本發(fā)明的目的在于解決上述課題，其提供能夠容易地僅更換作為光源的半導體發(fā)光元件或者僅更換具有作為光源的半導體發(fā)光元件的光源單元的車輛用前照燈。解決課題的手段本發(fā)明的上述目的通過一種車輛用前照燈來達到，其特征在于，具有燈具前方側設有開口的燈殼；覆蓋上述開口的燈罩；配置在由上述燈殼和上述燈罩形成的燈室內，且安裝于上述燈殼的托架；具有作為光源的半導體發(fā)光元件的光源單元；以及使來自上述半導體發(fā)光元件的光向燈具前方射出的光學單元，上述光源單元和上述光學單元共同配設于上述燈室內，并分別獨立固定于上述托架，上述光源單元能夠通過設于上述燈殼的燈具后方側的裝卸用開口進行裝卸。根據上述結構的車輛用前照燈，在需要更換半導體發(fā)光元件的情況下，無需卸下燈具前方的燈罩，且能夠相對于光學單元獨立地僅卸下光源單元，因此，半導體發(fā)光元件的更換作業(yè)變得容易。另外，由于光源單元和光學單元均固定于托架，因此，通過調節(jié)托架相對于燈殼的安裝角度，能夠進行燈具的調試。另外，上述結構的車輛用前照燈中的上述托架具有貫通燈具前后方向的開口部，上述光源單元優(yōu)選為固定于上述托架的燈具后方側，以使來自上述半導體發(fā)光元件的光經由上述光學單元并穿過上述開口部而向燈具前方側射出。根據該結構的車輛用前照燈，由于光源單元固定于托架的燈具后方側，因此，在光源單元的更換作業(yè)中，托架不會造成妨礙，能夠容易進行更換作業(yè)。另外，除上述結構之外，也可以采用上述結構的車輛用前照燈中的上述托架具有貫通燈具前后方向的開口部，在上述光源單元中，包括上述半導體發(fā)光元件在內的上述光源單元的一部分配置于上述開口部的內側或比上述開口部更靠燈具前方側，且固定于上述托架的燈具后方側的結構。根據該結構的車輛用前照燈，由于光源單元固定于托架的燈具后方側，因此，在光源單元的更換作業(yè)中，托架也不會造成妨礙，能夠容易進行更換作業(yè)。另外，在上述結構的車輛用前照燈中，優(yōu)選為上述光源單元裝載有上述半導體發(fā)光元件，并具有設有上述半導體發(fā)光元件的控制電路的電路基板。根據這樣結構的車輛用前照燈，不僅在因半導體發(fā)光元件發(fā)生故障需要更換更換電路基板的情況下，就是在因控制電路的故障等需要更換電路基板的情況下，也能夠通過從燈具后方側卸下光源單元來進行更換。另外，優(yōu)選為，在上述結構的車輛用前照燈中的上述托架上，設有用于將上述光源 單元定位于上述光源單元的固定位置的定位部。根據這樣結構的車輛用前照燈，即使在為了更換半導體發(fā)光元件等而將光源單元從托架卸下的情況下，在將光源單元再次安裝到托架時，光源單元的固定位置也不易發(fā)生偏移。


圖I為本發(fā)明實施方式的一例的車輛用前照燈的簡要剖視圖。圖2為從圖I所示的車輛用前照燈的托架卸下光學單元并取出到燈室外的狀態(tài)的簡要剖視示意圖。圖3為本發(fā)明實施方式的另一例的車輛用前照燈的簡要剖視圖。圖4為從圖3所示的車輛用前照燈的托架卸下光學單元并取出到燈室外的狀態(tài)的簡要剖視示意圖。圖5為本發(fā)明實施方式的又一例的車輛用前照燈的簡要剖視圖。圖6為從圖5所示的車輛用前照燈托架卸下光學單元并取出到燈室外的狀態(tài)的簡要剖視示意圖。符號說明1、2、3 :車輛用前照燈；5 :對光機構；6 :對光螺母；7 :調平機構；8 :調平馬達；12 燈殼；13 :燈罩；14 :燈室；15 :托架；16 :開口部；17 :凸臺；18 :裝卸用開口 ；19 :蓋；20 :光學單元；21 :投影透鏡；22 :透鏡支架；23 :反射鏡；30 :光源單元；31 :半導體發(fā)光元件；32 電路基板；33 :散熱片；34 :散熱風扇；40 :插口罩。
具體實施例方式以下，參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。圖I為本發(fā)明實施方式的一例的車輛用前照燈I的簡要剖視圖。本實施方式的車輛用前照燈I是例如安裝于車輛前端部分且能夠開閉近光光束的燈具，其具有燈具前方側開口的燈殼12 ;用于覆蓋燈殼12的上述開口的透明狀燈罩13 ;配設于由燈殼12和燈罩13形成的燈室內的托架15 ;光學單元20以及光源單元30。托架15為板狀構件，其經由對光(aiming)機構5和調平機構7而安裝于燈殼12上，以使其表面方向與燈具前后方向大致正交。另外，在該托架15上，設有沿燈具前后方向貫通的開口部16。對光機構5是通過調節(jié)對光螺母6的緊固，以用于對托架15以及安裝于托架15的后述光學單元20和光源單元30的安裝位置及安裝角度進行微調的機構，在對光調節(jié)階段，燈具光軸Ax相對于車輛前后方向大致平行。調平機構7是根據乘員人數或車載貨物等的重量變化來驅動調平馬達8，以用于對利用了光學單元20和光源單元30的光源光的照射方向進行自動調節(jié)的機構。光源單元30具有作為車輛用前照燈I的光源而配置于燈具光軸Ax上的半導體發(fā)光元件31 ;設有用于控制半導體發(fā)光元件31的點亮狀態(tài)的控制電路的 電路基板32 ;配設于電路基板32下方以把持并固定電路基板32的散熱片33 ;配設于散熱片33下方且把持并固定于散熱片33的散熱風扇34。在本例中，半導體發(fā)光元件31是上表面為發(fā)光面的LED元件，根據所需的光量，優(yōu)選采用將一個或多個芯片封裝而成的LED元件。散熱片33例如由鋁合金等導熱性優(yōu)異的金屬材料形成，設有多個散熱翅片(圖示省略)，以使從半導體發(fā)光元件31以及電路基板32產生的熱量高效散熱。并且，從散熱片33釋放的熱量通過由散熱風扇34產生的空氣流而被擴散。光學單元20是為了使來自半導體發(fā)光元件31的光向燈具前方射出而設置的構件，其具有用于使來自半導體發(fā)光元件31的射出光向燈具前方反射的反射鏡23 ;用于使來自半導體發(fā)光元件31的直射光以及由反射鏡23反射的反射光向燈具前方投影的投影透鏡21 ;以及用于支承固定投影透鏡21的透鏡支架22。反射鏡23是鉛垂方向的截面的內表面形狀呈橢圓的大致穹頂狀構件，在圖I所示的截面中，反射鏡23的內表面形狀為在符號“Fa”所示位置具有第I焦點、在“Fb”所示位置具有第2焦點的橢圓的一部分。投影透鏡21是燈具前方側的表面呈橢圓形的凸面、后方側的表面呈平面的平凸透鏡。該投影透鏡21的后方側焦點與反射鏡23的內表面的第二焦點Fb基本一致，使包含該后方側焦點在內的焦點面上的圖像作為反轉像向水平方向擴大，并向前方投影。在本實施方式中，光源單元30和光學單元20分別獨立固定于托架15，尤其是在本例中，光源單元30固定于托架15的燈具后方側的表面15b，光學單元20固定于托架15的燈具前方側的表面15a。需要說明的是，盡管光源單元30和光學單元20相對于托架15的固定方法未作特別限定，但是，特別是對于光源單元30，優(yōu)選采用螺栓緊固等方法固定于托架15，使得在后述裝卸用開口 18開放時，光源單元30能夠通過裝卸用開口 18來進行裝卸。在本例的車輛用前照燈I中，如圖I所示，光源單元30和光學單元20固定于燈具前、后方側的表面15a、15b，由此將反射鏡23配置為覆蓋半導體發(fā)光元件31的上方并使半導體發(fā)光元件31位于與反射鏡23的內表面的第一焦點Fa基本一致的位置。因此，從半導體發(fā)光元件31向上方射出的光，由反射鏡23的內表面反射到燈具光軸Ax附近，穿過設于托架15的開口部16，集聚到作為投影透鏡21的后方側焦點的第二焦點Fb的附近。并且，利用投影透鏡21，將上述反射光與來自半導體發(fā)光元件31的直射光一起向燈具前方投影。需要說明的是，在本例中，為了形成預定的配光圖案，托架15的開口部16的下端側的緣部15c起著用于遮擋來自半導體發(fā)光元件31的直射光和上述反射光的一部分的遮光罩的功能。因此，與例如將遮光罩作為獨立部件安裝于托架15的情形相比，能夠削減構件數目，并能消除遮光罩相對于托架15的安裝位置誤差，因此，能夠減小隨著燈具整體組裝而產生的尺寸誤差。另外，在本例中，在燈殼12的燈具后方側，設有裝卸用開口 18。該裝卸用開口 18通常由蓋19封閉，但是，在為了實施半導體發(fā)光元件31的更換作業(yè)等而產生將光源單元30從托架15卸下的需要時，如圖2所示，通過將該蓋19從裝卸用開口 18卸下，能夠將光源單元30從托架15卸下，并從燈具后方側取出到燈室外。另外，在將光源單元30從托架15卸下時，由于光學單元20和托架15不會造成妨礙，因此，能夠在這些構件安裝于燈室內的狀態(tài)下進行光源單元30的拆卸作業(yè)。因此，不僅光源單元30的拆卸作業(yè)所需作業(yè)工時很少即可，且與拆卸燈罩13后再從燈具前方側裝卸光源單元30的形態(tài)相比，作業(yè)極容易實施。另外，由于投影透鏡21、反射鏡23等均為光學單元20的組成，因此，半導體發(fā)光元 件31露出到被取出的光源單元30的表面。因此，與還需從卸下的光源單元上進一步拆卸反射鏡等的形態(tài)相比，更容易進行半導體發(fā)光元件31的更換作業(yè)。需要說明的是，盡管省略了說明和圖示，但半導體發(fā)光元件31優(yōu)選采用以附件保持電極等容易相對于光源單元30安裝和拆卸的方式固定。另外，在本例中，在光源單元30的上表面安裝著電路基板32，因此，即使設于電路基板32的控制電路發(fā)生故障等時，也能夠通過將光源單元30從燈具后方側拆卸，而容易地實現(xiàn)電路基板32的更換等。另外，在本例中，作為表示光源單元30相對于托架15的固定位置(安裝位置)的定位部的一例的定位突起15d，設于托架15的燈具后方側的表面15b。因此，即使在例如反復安裝和拆卸光源單元30的情況下，光源單元30相對于托架15的安裝位置也不易發(fā)生偏移。圖3是本發(fā)明實施方式的另一例的車輛用前照燈2的簡要剖視圖。在本例的車輛用前照燈2中，對與上述車輛用前照燈I同樣的結構標注相同符號，并適當省略其說明。在本例的車輛用前照燈2中，光源單元30的散熱片33的一部分穿過開口部16而延伸到比托架15更靠燈具前方側，在該延伸部分的上表面，配置著半導體發(fā)光元件31和電路基板32。因此，在本例中，盡管光源單元30的一部分配設于比托架15更靠燈具前方側，但在光源單元30固定于托架15的燈具后方側的表面15b這一點上，與上述車輛用前照燈I相同。因此，如圖4所示，通過與上述車輛用前照燈I同樣的方法，能夠在無需拆卸托架15和光學單元20的狀態(tài)下即能將光源單元30從托架15卸下并取出到燈室外。因此，在本例的車輛用前照燈2中，也能使光源單元30的拆卸作業(yè)所需作業(yè)工時很少即可，且拆卸作業(yè)本身也極容易。另外，在本例的情況下，如圖3所示，散熱片33的延伸部的下表面與托架15的緣部15c或透鏡支架22的上表面抵接，并且散熱片33的前表面與托架15的燈具后方側的表面15b抵接。因此，至少在燈具的前后方向和燈具的上下方向，能夠決定光源單元30相對于托架15和光學單元20的安裝位置。因此，無需如上述車輛用前照燈I所述，設置表示光源單元30相對于托架15的安裝位置的定位部，從而能夠削減部件數目和部件加工工時。圖5為本發(fā)明實施方式另一例的車輛用前照燈3的簡要剖視圖。在本例的車輛用前照燈3中，對與上述車輛用前照燈I或車輛用前照燈2同樣的結構標注相同符號，并適當省略其說明。在本例的車輛用前照燈3中，在光源單元30的散熱片33上，設有沿上下方向延伸的法蘭部33a，該法蘭部33a通過螺栓緊固于從托架15的燈具后方側的表面15b向后方側突出的凸臺(boss)17，由此將光源單元30固定于托架15。并且，在本例中，散熱片33的后方側的端部33b穿過設有與散熱片33的外徑大致相等的大小的開口的蓋19的該開口而露出到燈室外。因此，在本例中，能夠使得由半導體發(fā)光元件31和電路基板32產生的熱量高效釋放到燈室外，因此，無需如上述車輛用前照燈I和車輛用前照燈2所示，為了提高散熱片33的散熱效率而設置散熱風扇34。另外，在本例中，如圖5所示，散熱片33的法蘭部33a的前表面與從托架1 5向后方側突出的凸臺17的后端部抵接，且散熱片33的外周面與蓋19的開口面抵接。因此，至少在燈具的前后方向和燈具的上下方向，能夠決定光源單元30的相對于托架15的安裝位置。因此，無需如上述車輛用前照燈I所示，設置表示光源單元30相對于托架15的安裝位置的定位部，從而能夠削減部件數目和部件加工工時。另外，如圖6所示，在本例中，與上述車輛用前照燈I和車輛用前照燈2同樣，也能夠通過卸下蓋19，在無需拆卸托架15和光學單元20的狀態(tài)下即能將光源單元30從托架15卸下并取出到燈室外。因此，在本例的車輛用前照燈3中，也能使光源單元30的拆卸作業(yè)所需作業(yè)工時很少即可，且拆卸作業(yè)本身也極容易。以上，用優(yōu)選實施方式及其變形例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明的技術范圍并非限于上述實施方式及其變形例所記載的范圍，在無損于本發(fā)明技術特征的范圍內，可對上述實施方式及其變形例施加各種變更或改良，這對于本領域技術人員而言是不言而喻的。
權利要求
1.一種車輛用前照燈，其特征在于，具有 燈具前方側設有開口的燈殼； 覆蓋所述開口的燈罩； 配置在由所述燈殼和所述燈罩形成的燈室內，且安裝于所述燈殼的托架； 具有作為光源的半導體發(fā)光元件的光源單元；和 使來自所述半導體發(fā)光元件的光向燈具前方射出的光學單元， 所述光源單元和所述光學單元共同配設于所述燈室內，并分別獨立固定于所述托架，所述光源單元能夠通過設于所述燈殼的燈具后方側的裝卸用開口進行裝卸。
2.根據權利要求I所述的車輛用前照燈，其特征在于，所述托架具有貫通燈具前后方向的開口部，所述光源單元固定于所述托架的燈具后方側，使得來自所述半導體發(fā)光元件的光經由所述光學單元并穿過所述開口部而向燈具前方側射出。
3.根據權利要求I所述的車輛用前照燈，其特征在于，所述托架具有貫通燈具前后方向的開口部， 在所述光源單元中，包括所述半導體發(fā)光元件在內的所述光源單元的一部分配置于所述開口部的內側或比所述開口部更靠燈具前方側，且固定于所述托架的燈具后方側。
4.根據權利要求I 3中任一項所述的車輛用前照燈，其特征在于，所述光源單元裝載有所述半導體發(fā)光元件，并具有設有所述半導體發(fā)光元件的控制電路的電路基板。
5.根據權利要求I 3中任一項所述的車輛用前照燈，其特征在于，在所述托架上，設有用于將所述光源單元定位于所述光源單元的固定位置的定位部。
6.根據權利要求4所述的車輛用前照燈，其特征在于，在所述托架上，設有用于將所述光源單元定位于所述光源單元的固定位置的定位部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使半導體發(fā)光元件(31)的更換作業(yè)更容易的車輛用前照燈(1、2、3)，其特征在于，具有燈具前方側設有開口的燈殼(12)；覆蓋上述開口的燈罩(13)；配置在由上述燈殼(12)和上述燈罩(13)形成的燈室內，且安裝于上述燈殼(12)的托架(15)；具有作為光源的半導體發(fā)光元件(31)的光源單元(30)；和使來自上述半導體發(fā)光元件(31)的光向燈具前方射出的光學單元(20)，上述光源單元(30)和上述光學單元(20)共同配設于上述燈室內，且分別獨立固定于托架(15)，上述光源單元(30)能夠通過設于上述燈殼(12)的燈具后方側的裝卸用開口(18)進行裝卸。
文檔編號F21S8/10GK102966898SQ201210320728
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權日2011年9月1日
發(fā)明者山道龍彥, 渡邊重之, 井上貴司 申請人:株式會社小糸制作所