まとめ記事

灯体への妥協を捨てたH4Z LED

CZ500Cさん

2018/10/23 4,393

一応の形にはした物の・・・偏芯アダプタ式ではヒートシンクの装着に問題があり、それは放熱問題に直結するため再度開発。

まずどうにもならんと言う結論
どうにも成らんと結論づけた証拠

ブーツが無ければ何とか付くんだが・・・固定が完全では無い。また、ブーツがあると水色部分が当たる。偏芯してるが故に予想外の所とも干渉する。で、結論が前記の物。途中考えたヒートシンク押さえ方式も、光軸機構を壊しかねない位の固定力が居るので断念。ココまで来て、やはり灯体作り直し。と言う結論に。

出典：CZ500Cさん
元々の設計構想
元々の設計思想はこれ

この点は新設計でもおなじこと。全体をセンター合わせにするか否かの違いだから。公差前提で設計してんだから。

出典：CZ500Cさん
再設計開始
最終結論は・・・

これだな・・・ヒートシンクとのネジ結合と、芯ずらしはこれ自体で行いアダプタでの偏芯は行わないそうしないとブーツとライト側の固定金具にヒートシンクが当たる。

出典：CZ500Cさん
新デザイン
これが実用デザインだな・・・

灯体は作り直しヒートシンク・LED基板・駆動基板のみ使用。一番金かかるのが銅基板の製作とLEＤのマウント。どのみち灯体の加工は必須。ならばヒートシンクの結合含めてアダプタ含めて灯体作り直し、完全体が一番。 LED基板の寸法計測を一からやり直す必要が有るが・・・

出典：CZ500Cさん
光源部分の平面的位置関係
実測で

この位置関係が出せるのは、オレ選択のもんだけだ。で、結局は試作から脱せ無かった。やはり無い物はコストがかかる・・・それでも機械工段階で済みそう。

出典：CZ500Cさん
新デザインほぼ確定
偏芯設計での

実装限界を加味して実位置関係を求めるとこんなもんだ。ヒートシンクを後付けする前提で無いと取り付けが不可能なのは言うまでも無いが、そのヒートシンク取り付けに必要なタイヤハウスとのクリアランスも考慮すると灯体の大きさはこんなもん。これは前後±1mmの調整出来る状態で、最大2mm突きだした状態の図。 2mm引っ込めてもヒートシンクの取り付け限界には達しない。そういう設計値。光学的にはほぼ解析終了しているので、取り付けと干渉対策、元よりも灯体とヒートシンクの接合を改良するので、ある程度の寿命延長は期待できるだろう。これ以上は、H4用の駆動システムを流用し、灯体から基板まで全部作るしか無い。そうなると生産コストは50万／個だろうな。冗談抜きでそれくらい単体製造ではかかる。 1万個もつくれば1/10以下にはなるんだろうが。そんな資金はねぇぞ。

出典：CZ500Cさん
部品設計は終了
すでにロールアウト

今度こそ完成だ。実用に出来る。単純に灯体作り直すだけでドライバは出来てるし。・・・正確にはテープアウトなんだが、部品さえ出来てしまえば、ほぼ完成だから。組み立てに関して基板の取り付けと配線だけなんで。

出典：CZ500Cさん
アセンブリ図
こんな感じかのう

集大成かのー

出典：CZ500Cさん
位置関係検証図
センター位置に来るから

取り付けスペース制限も2mmは緩和されるので、灯体とヒートシンクの結合面積も増え熱結合が上がる。 M20-P1.5にしてるのは灯体の肉厚を削らず、結合面積を増やすため。並目ではP2.5なので灯体の外寸にくい込む。 P1.5なら外寸以上になる。んで、図ではLEDのセンターが中心軸上に無いが、これは各部品の公差上0.1～0.2mm ずれるため、それを意味していて図自体はセンター合わせだからだ。組み立て時センターが出る様な設計だ。

出典：CZ500Cさん
詳細
光学品である以上

この精度で設計している。＊無論前後位置調整は可能な構造。フィラメントの正面方向からの位置関係は完全には再現不可能。だが高さ方向は完全に再現可能。無論前後も。 ±0.5mm以下のズレで無ければ光点から反射鏡からの距離が、焦点では300倍程度になって出てくるんだ。

出典：CZ500Cさん
この辺も考慮している
H4での実験、その後

ホント妥協だった。ココまでの調整が出来る構造には成ってなかったからだ。灯体部分の妥協を辞めたとは、ココまでの調整機能をすべて持たせるからだ。偏芯ではこれができない。よって、構想品は前後位置のみならず回転方向も調整可能。最終的な問題は裏表の光源の間に5.5mmの距離があることだ。これが、照射時上下に分かれた光の線とその線にはさまれた部分を創り出している。縦面からの放射を横にしてるんだわな。

出典：CZ500Cさん
位置関係が重要
光学品は位置関係と精度が重要。
光源と反射鏡の位置関係をきちんと把握し、合わせなければまともに放射できないんだから。
ましてももともと専用に作られた物で無い物を流用しようとするなら、より正確に各それぞれを把握し合わせないとダメだ。
部品製造中
こんな感じ

あと2つ部品が上がれば組み立てて終わり。根本的にこれができあがればLED基板と、駆動基板はこわれても同じ物が売られてる限りそいつらから必要部品はぎ取り交換するだけ。ちなみに元よりも本体とヒートシンクとの熱結合は上がってるのと、駆動部をセパレートにしてるので破損率は低くなってるはず。

出典：CZ500Cさん
３と４が出来れば組み立てるだけだからねぇ
上下方向の微調整はいるけど。