CN107407469A - 汽车的高位制动灯 - Google Patents

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水谷勇
水谷勇一
大石和民
内野光二
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本发明的汽车的高位制动灯，装备于汽车的车顶的后部，该高位制动灯具备：平板形状的导光部，其设置于树脂制的车顶板的下侧，具有前端部和后端部；光源，其与所述导光部的所述前端部对置配置，所述导光部的所述后端部位于所述车顶板的后端部或者所述车顶板的后端部附近，作为发光部发挥功能。

Description

汽车的高位制动灯
技术领域
本发明涉及装备于汽车的后部的制动灯。
背景技术
例如装备于轿车型汽车的车顶的后部并朝向后方发光的高位制动灯被专利文献1公开。在该专利文献1中公开了以下技术：利用在车顶板的后端部的卷边加工部安装的钢板制的内侧部件来支承高位制动灯。由此，能够确保充分的安装强度，并且将高位制动灯配置在车顶板的后端部与后车窗玻璃的前端部(上端部)之间。
专利文献1：日本特开2009-220700号公报
在上述专利文献1的高位制动灯中，在车顶的后端部与后车窗玻璃的上端部之间配置有光源。因此，车顶的后端部与后车窗玻璃的上端部之间的阶梯差变大，其结果，使所谓的平整表面化变得困难，并且车辆行驶时的空气动力性能受损。另外，在上述专利文献1的高位制动灯中，使发光透镜确保防水性并且夹设于车顶的后端部与后车窗玻璃的上端部之间。因此不仅导致在车顶与后车窗玻璃之间产生间隙而有损美观，而且因部件件数增多而导致高成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使车顶的后端部与后车窗玻璃之间的阶梯差变小，从而提高空气动力性能，并且消除车顶与后车窗玻璃之间的间隙，从而实现成本减少的高位制动灯。
解决上述课题的装备于汽车车顶的后部的高位制动灯，具备：平板形状的导光部，其设置于树脂制的车顶板的下侧，并具有前端部和后端部；光源，其与所述导光部的所述前端部对置配置，所述导光部的所述后端部位于所述车顶板的后端部或者所述车顶板的后端部附近，作为发光部发挥功能。
附图说明
图1是车辆的车顶后部的立体图。
图2是沿着图1的(II)-(II)线的剖视图，是第一实施方式的高位制动灯以及车顶后部的剖视图。
图3是第二实施方式的高位制动灯及其周边的剖视图。
图4是使车顶的整体成为树脂制车顶的车辆的立体图。
图5是使车顶的后部侧成为树脂制车顶的车辆的立体图。
图6是第三实施方式的高位制动灯及其周边的剖视图。
图7是图6的(VII)部放大图，是发光部及其周边的放大图。
图8是第四实施方式的高位制动灯及其周边的剖视图。
图9是第三实施方式的导光部的侧视图，是表示发光部的角度与光的照射方向的关系的图。
图10是第四实施方式的导光部的侧视图，是表示发光部的角度与光的照射方向的关系的图。
图11是另一实施方式的导光部的侧视图。
具体实施方式
首先，基于附图对本发明的第一实施方式进行说明。如图1所示，沿着车辆1的车顶2的后端部装备有第一实施方式的高位制动灯10。车顶2使用透明或者半透明的树脂制的车顶板(树脂车顶板3)，从而实现车顶2的轻型化。在第一实施方式中，对于车顶2的几乎整个区域使用树脂车顶板3。在车顶2的后方装备有后车窗玻璃5。在车顶2的后部上表面且在车宽方向中央装备有一个鲨鱼鳍形的天线6。
如图2所示，在树脂车顶板3的下表面层叠有以黑色的树脂为材料的遮光层(黑色陶瓷层)4。在第一实施方式中，遮光层4层叠于树脂车顶板3的下表面(车内侧面)的几乎整个区域。树脂车顶板3因该遮光层4而不透明，这点与钢板制车顶板同样，成为无法从外部通过车顶板目视观察到车室内。遮光层4以及树脂车顶板3通过所谓的双色成型而形成。遮光层只要是不透明的，则不限定于黑色，也可以具有其他颜色。
沿着树脂车顶板3的后部下表面装备有第一实施方式的高位制动灯10。高位制动灯10具备一个导光部11和多个光源12。在图1中如虚线所示，导光部11具有沿着树脂车顶板3的后部下表面而遍布车宽方向几乎整个宽度的大小的平板形状。导光部11是用板厚为数毫米左右的透明聚碳酸酯树脂制成的薄板，在树脂车顶板3成型时被嵌入成型而与树脂车顶板3设置为一体。因此车顶2的后部成为树脂车顶板3、遮光层4以及导光部11的三层构造。如图2所示，由于导光部11的上表面被遮光层4覆盖，因此无法从树脂车顶板3的上方目视观察到该导光部11。并且光借助遮光层4而不从导光部11的上表面泄漏。
如图2所示，树脂车顶板3的后端部遍布车宽方向几乎整个宽度以微小的上下宽度向下方弯曲成L字形。固定为导光部11的后端面(发光部13)与该后端弯曲部3a的内表面(前表面)抵接的状态。导光部11的发光部13以沿着后端弯曲部3a的尽可能靠上部的方式配置。导光部11的后端部即发光部13遍布车宽方向几乎整个宽度进行发光，由此高位制动灯10遍布车宽方向的几乎整个宽度以细的带状进行发光(线性发光)。
导光部11从车顶2的后端朝向前方延伸至天线6的正下方附近。与导光部11的前端面11a对置地配置有光源12。光源12沿车宽方向隔开间隔地配置多个。多个光源12使用LED(发光二极管)。多个光源12安装于沿车宽方向延伸的光源支承托架14并沿车宽方向配置成一列。多个螺纹孔沿车宽方向隔开间隔地设置于光源支承托架14。在遮光层4一体成型有圆筒形状的光源保持部4a。光源保持部4a与光源支承托架14的螺纹孔对应地设置有多个。通过将插通至光源支承托架14的各螺纹孔的螺丝15拧入对应的光源保持部4a，由此将该光源支承托架14固定于树脂车顶板3的下表面。
从多个光源12发出的光，经由导光部11而从发光部13以沿车宽方向大致均匀的光度朝向后方发光。如图2所示，在导光部11的后部下表面也层叠有以黑色树脂为材料的辅助遮光层16。该辅助遮光层16不仅层叠于导光部11的后部下表面，还层叠于导光部11的两侧面。该辅助遮光层16在导光部11嵌入成型时，通过双色成型而层叠于导光部11。由于借助作为具有遮光性的黑色树脂层的遮光层4和该辅助遮光层16，发光部13的周围整体、即导光部11的上下两面以及两侧面成为被遮光的状态，因此光源12的光不向周围泄漏地从发光部13发光。
在导光部11的下方配置有后方头板(rear header)7。该后方头板7是钢板制的加强部件，沿车宽方向延伸并且与左右车顶纵梁结合。在该后方头板7与树脂车顶板3之间的微小的空间中配置有导光部11。后方头板7和树脂车顶板3从其下方被顶棚内衬8覆盖。
如图2所示，导光部11的前部从后方头板7的前端稍稍向前侧露出。因此多个光源12配置在从后方头板7的前端向前侧偏移的位置。因此，只要摘下顶棚内衬8，就能够简单地进行光源12的交换等维护作业而不妨碍后方头板7。
后方头板7的后部7a比树脂车顶板3的后端弯曲部3a向后方伸出。在后方头板7的后部7a的上表面搭有后车窗玻璃5的上端部(前端部)。利用粘接剂将辅助遮光层16的下表面与后方头板7的上表面连接，从而将树脂车顶板3的后部支承于后方头板7。
根据如上述那样构成的第一实施方式的高位制动灯10，光源12的光从导光部11的后端部(发光部13)发光。导光部11的后端部位于树脂车顶板3的后端弯曲部3a(车顶2的后端部、即树脂车顶板3的后端部)，光源12位于导光部11的前侧。因此仅使导光部11的发光部13位于车顶2的后端部即可，光源12配置于从车顶2的后端部距离前侧相当于导光部11的量的位置。由此，与将包括光源在内的高位制动灯的整体配置于车顶的后端部的现有结构相比，能够大幅度减小收纳导光部11的后端部(发光部13)的空间的上下宽度。由此能够大幅度减小车顶2的后端部与后车窗玻璃5的阶梯差(例如数毫米左右)，从而提高车辆的空气动力性能。
另外，能够通过减小车顶2的后端部与后车窗玻璃5之间的阶梯差来减小两者之间的间隙，或者消除间隙，从而使车顶2的分隔部分的美观性更好。
此外，由于导光部11的发光部13被车顶2的后端部(后端弯曲部3a)覆盖，因此能够确保较高的防水性。由于在车顶2的后端部配置有作为发光部13发挥功能的导光部11的后端部，并且光源12位于导光部11的前侧，因此与对于包括光源在内的高位制动灯的整体需要确保防水性的现有结构相比，能够削减部件件数，由此能够实现成本减少。
导光部11沿着树脂车顶板3的下表面设置，并且与树脂车顶板3一体成型。因此能够在树脂车顶板3成型时通过嵌入成型而将导光部11与树脂车顶板3一体化，由此能够实现组装工序的简化，并且与另外使用安装部件的结构相比，能够实现车辆的轻型化。
另外，光源保持部4a以与遮光层4一体成型的方式设置，所述光源保持部4a用于将支承多个光源12的光源支承托架14支承于树脂车顶板3的下表面。由此，与将光源保持部作为另外的部件而安装于遮光层的结构相比，能够减少部件件数，实现成本减少以及使组装性更好。
此外，由于导光部11、多个光源12以及光源支承托架14配置于具有遮光性的遮光层4的下方，因此能够不从外部看到它们，这点能够使车顶的后部的美观性更好。
另外，由遮光层4或者辅助遮光层16覆盖发光部13的周围整体、即导光部11的上下两面以及两侧面，由此能够抑制光源12的光向周围泄漏。
另外，与现有结构相比，本发明是将光源12配置在与发光部13距离相当于前侧与导光部11的长度的量的部位的结构，因此抑制发光部13中的发光不均匀(明亮的部位与昏暗的部位的偏差)，因而能够实现发光部13中均匀的发光，并且减少光源12的数量，从而实现成本减少。这点在如现有技术那样在车顶的后端部配置有多个光源的结构中，与沿车宽方向排列的多个光源的位置对应，光较强的部分分散，而难以得到沿车宽方向均匀的发光。根据第一实施方式，通过在光源12与发光部13(车顶后部)之间确保适当的距离，由此能够实现在亮度中没有不均匀的均匀的发光。
能够在以上说明的实施方式中增加各种变更。例如，如图3所示，在第二实施方式中，树脂车顶板3的后端部具有比上述树脂车顶板3的后端部以外的部位低一级的支承凸缘部3b，在支承凸缘部3b与支承凸缘部3b以外的树脂车顶板3的部位之间，设置有沿车宽方向延伸并形成阶梯差的作为壁面部的纵壁部。能够借助该支承凸缘部3b来支承后车窗玻璃5的上端部(前端部)。沿着形成阶梯差的纵壁部(相当于上述后端弯曲部3a)配置有导光部11的发光部13。对于不需要变更的部件及结构，使用相同的附图标记并省略其说明。根据该结构，能够减小树脂车顶板3与后车窗玻璃5的主要是上下方向的组装误差或者偏差，并使发光部13与后车窗玻璃5的上端部的上下方向的相对位置沿车宽方向更进一步均匀化。由于车顶2的后端部上表面与后车窗玻璃5的上端部上表面的上下方向的相对位置，在车宽方向上更均匀化，因此能够进一步减小两者之间的阶梯差，以更进一步细的宽度实现美丽的线性发光。进而能够进一步提高高位制动灯10的美观以及可视性。
另外，上述例示的高位制动灯10，如图4所示，对于车顶2的整个区域使用树脂车顶板3的车辆1以外，例如图5所示，对于针对车顶2的后部的一定宽度区域采用了树脂车顶板9的车辆1，也同样能够适用。在该情况下，可以在树脂车顶板3、9的整个面层叠黑色树脂材料的遮光层4，或者也可以对于一部分的区域省略遮光层4，而仅由透明或者半透明的树脂车顶板3、9构成。
虽然例示出通过嵌入成型将导光部11与树脂车顶板3、9一体化的结构，但也可以通过其他工序将预先制作好的导光部粘接或螺纹紧固于树脂车顶板的下表面等。
此外，虽然例示出将遮光层4层叠于透明的树脂车顶板的结构，但也可以将车顶板本身用不透明树脂来成型，从而使车顶板本身兼具遮光功能。在该情况下，导光部11(的发光部13)配置为从车顶板的后端部露出，由此能够确保后方可视性。导光部11也可以通过嵌入成型而与车顶板结合，或者也可以插入到设置于车顶板的狭缝而与车顶板结合。
在上述中，虽然例示出将导光部一体成型于树脂车顶板3的结构、或者将另外制作的导光部与树脂车顶板的下表面结合的结构，但在将导光部制作成与树脂车顶板分别设置的部件的情况下，如以下例示的那样，导光部不需要一定与树脂车顶板的下表面接触并结合，也可以配置在与树脂车顶板隔开空间而分离的位置。
在图6中示出第三实施方式的高位制动灯20。在第一以及第二实施方式中，虽然在树脂车顶板3的下表面一体成型有导光部11，但第三实施方式与第一以及第二实施方式的不同点在于：将导光部21制作成与树脂车顶板22分开设置的部件，并配置在从树脂车顶板22离开的位置。在树脂车顶板22的下表面的几乎整个区域，与第一以及第二实施方式同样，层叠有以黑色的树脂为材料的遮光层23。对其他与第一以及第二实施方式相同的结构及部件，标注相同的附图标记并省略其说明。
树脂车顶板22的后端部遍布车宽方向几乎整个宽度，以微小的上下宽度向下方弯曲成L字形。导光部21的后端部(发光部21a)与该后端弯曲部22a的内表面(前表面)对置。
在第三实施方式中，在树脂车顶板22的下方配置有导光部21。导光部21与第一以及第二实施方式同样，以透明聚碳酸酯树脂为材料来成型，并且板厚为数毫米左右且具有遍布车宽方向几乎整个宽度的大小的平板形状。在发光部21a附近，在导光部21的下表面层叠有以黑色树脂为材料的辅助遮光层24。辅助遮光层24从后端弯曲部22a的内表面下部朝向前方水平地伸出。导光部21的后端部以搭在该辅助遮光层24的上表面的状态被支承。由上侧的遮光层23和下侧的辅助遮光层24对发光部21a的上侧及下侧遮光，由此从该发光部21a朝向后方高效地发光。
导光部21由设置于遮光层23的未图示的导光部保持部支承于树脂车顶板3。导光部21向前方水平地较长地延伸。导光部21的前端部与后方头板7的前端部几乎同等或稍向前方伸出。导光部21的前端部作为入光部21b发挥功能。在入光部21b的前方配置有多个光源25。多个光源25与第一以及第二实施方式同样，由光源支承托架26支承，并沿车宽方向隔开适当的间隔而配置成一列。光源支承托架26通过螺丝27被固定在设置于遮光层23的光源保持部23a。高位制动灯20的整体、后方头板7以及树脂车顶板3，从它们的下方被顶棚内衬8覆盖。后车窗玻璃5的上部经由粘接剂而搭在后方头板7的后部7a。
根据第三实施方式的高位制动灯20，通过将光源25配置为从车顶的后端部向前侧离开相当于导光部21的量，由此与将该高位制动灯20整体配置于车顶后端部的现有结构相比，能够简化发光部21a周边的结构，并减小车顶的后端部附近的阶梯差，由此能够提高车辆的空气动力特性。
特别是在第三实施方式的情况下，由于导光部21与树脂车顶板22分体制作，因此使在树脂车顶板22与导光部21之间设置空间变得容易，能够将上述空间作为用于收纳构成该高位制动灯20的控制基板等或者其他部件的空间来利用，这点对于控制基板等部件的配置能够提高自由度。进而能够实现该高位制动灯的结构的小型化。
通过将导光部21设为与树脂车顶板22分开设置的部件，从而对于发光部21a的形状能够提高自由度。如图7所示，在第三实施方式中，发光部21a具有将截面呈半圆形的突条在上下排列三列的形状(所谓的鱼眼阶跃)，并实施使光向多个方向折射(扩散)的表面处理。根据该形状的发光部21a，能够实现更均匀的发光。即使在第三实施方式中，由于发光部21a因遮光层23而难以隔着车顶看见，因此与第一以及第二实施方式同样，能够实现美观性的提高。
此外，通过成为不将导光部21一体成型于树脂车顶板22的结构，从而能够将树脂车顶板22的板厚设定为恒定，由此能够避免所谓的成型缩痕等问题，提高成型模设计的自由度，进而能够提高该树脂车顶板22的成型性。在将导光部21与树脂车顶板22一体成型的情况下，成型模的脱模方向变得复杂，并且对于该导光部21及其发光部21a(阶跃)需要考虑变形、成型缩痕等，其结果导致成型模的成本高，但是通过将导光部21与树脂车顶板22分别制作(成型)，由此能够解决这些问题，实现成本减少。
在图8中示出第四实施方式的高位制动灯30。第四实施方式在导光部31与树脂车顶板22分体构成这点与第三实施方式相同，但是该导光部31的位置与第三实施方式不同。对与第三实施方式相同的结构以及部件，使用相同的附图标记并省略其说明。第四实施方式的导光部31配置于树脂车顶板22的下方。在第四实施方式中，导光部31以随着朝向其后端部而向下的方式倾斜。这点与将导光部21水平配置的第三实施方式不同。另外，第四实施方式的导光部31相对于树脂车顶板22也倾斜。
第四实施方式的导光部31的发光部31a与第三实施方式同样，构成为所谓的鱼眼阶跃，但是具有将截面呈半圆形的突条沿着相对于板厚方向倾斜的面上下排列有三列的形状，并以随着朝向下侧而向前侧位移的方式倾斜。因此发光部31a相对于垂直地配置的后端弯曲部22a，而向越靠下侧越向前侧分离的方向倾斜。
在第四实施方式的情况下，相对于导光部31的入光部31b对置配置且沿着车宽方向排列的多个光源25，由与第三实施方式的光源支承托架26不同的光源支承托架28支承。即使在第四实施方式中，光源支承托架28也通过螺丝27被固定于光源保持部23a。
从导光部31的入光部31b入射的光源25的光，从发光部31a朝向稍向上方折射的方向发光，作为结果相对于后端弯曲部22a以直角入射并向后方水平地照射，由此确保从后方观察的可视性。
根据第四实施方式的高位制动灯30，导光部31以不水平、并且以相对于树脂车顶板22不平行的姿势倾斜。由此，例如图示所示，在后方头板7与树脂车顶板22的间隔比第三实施方式狭窄的情况下、在无法将导光部31从后端弯曲部22a向前方水平地配置的情况下，能够高效地配置导光部31。
在以上例示的高位制动灯10(20、30)中，光源12(25)的光最终从树脂车顶板3(22)的后端弯曲部3a(22a)水平地朝向后方照射，从而确保从后方观察的可视性。这样，通过根据导光部的姿势(倾斜状态)来适当地设定发光部的角度，由此不依赖于该导光部的姿势，而能够将从发光部朝向后方照射的光的照射方向设定为水平或者任意的方向。
在图9以及图10中示出发光部的角度与光的照射方向的关系。在图9中示出第三实施方式的导光部21。如上述那样，第三实施方式的导光部21在树脂车顶板22的下方水平地配置。因此，导光部21的光轴L与水平轴线H一致，发光部21a设置于相对于光轴L正交的方向。在该情况下，从发光部21a照射的光，朝向与光轴L相同的方向亦即后方水平地照射，从而确保从后方观察的可视性。
在图10中示出第四实施方式的导光部31。如上所述，第四实施方式的导光部31相对于水平轴线H而向使前侧向上方位移的方向倾斜。因此导光部31的光轴L相对于水平轴线H交叉。第四实施方式的导光部31的发光部31a以随着朝向下侧而向前侧位移的方式倾斜。因此，从发光部31a照射的光，向相对于光轴L交叉的方向照射，作为结果光从发光部31a水平地照射，从而确保从后方观察的可视性。
对于导光部能够进一步增加变更。例如如图11所示，还能够使用壁厚变化的导光部35。如图示那样，该导光部35随着朝向后侧、即随着接近发光部35a而其壁厚逐渐变薄。通过将前侧的入光部35b的壁厚设为更厚，从而能够使光源25的光更高效地入射。另外，通过使后侧的发光部35a的壁厚变薄，从而能够使将光进一步聚光而鲜明的光向后方照射，这点能够进一步提高从后方观察的可视性。

Claims (8)

1.一种高位制动灯，装备于汽车的车顶的后部，其特征在于，具备：
平板形状的导光部，其设置于树脂制的车顶板的下侧，具有前端部和后端部；以及
光源，其与所述导光部的所述前端部对置配置，
所述导光部的所述后端部位于所述车顶板的后端部或者所述车顶板的后端部附近，作为发光部发挥功能。
2.根据权利要求1所述的高位制动灯，其特征在于，
所述导光部沿着所述车顶板的下表面设置，并且与所述车顶板一体地成型。
3.根据权利要求1所述的高位制动灯，其特征在于，
所述导光部为与所述车顶板分体的部件，并且与所述车顶板分离地配置。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的高位制动灯，其特征在于，
在后方头板与所述车顶板之间配置有所述导光部，该导光部的前端部位于比所述后方头板的前端部靠前侧处，所述后方头板沿着所述车顶板的后部下表面并沿车宽方向延伸。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的高位制动灯，其特征在于，
所述车顶板具有透明性，所述导光部的后端部被所述车顶板的具有透明性的部位覆盖。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的高位制动灯，其特征在于，
在所述车顶板中覆盖所述导光部的后端部的部位以外的部位的车内侧，设置有不透明的遮光层。
7.根据权利要求6所述的高位制动灯，其特征在于，
所述遮光层具有保持所述光源的光源保持部。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的高位制动灯，其特征在于，
所述车顶板的后端部具有比所述车顶板的后端部以外的部位低一级的支承凸缘部，在所述支承凸缘与所述支承凸缘以外的车顶板的部位之间，设置有沿车宽方向延伸并形成阶梯差的壁面部，
后车窗玻璃的上端部配置在所述支承凸缘部之上，并沿着所述壁面部配置所述导光部的后端部。
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