JP2011090793A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】灯具の形状・構造の影響や光源からの熱の影響等をさほど受けることなく光発電素子を広い範囲に見栄え良く設置し、光源と太陽の両方から光を受けて大容量の電力を得ることができる車両用灯具を提供する。
【解決手段】ハウジング１１とアウターレンズ１２によって区画された灯室１３内に、光源ユニット１４と、該光源ユニット１４からの光を車両前方方向に反射するリフレクタ１５と、該リフレクタ１５とアウターレンズ１２の間に配されたインナーパネル１６と、光発電手段１７とを備え、かつ、光発電手段１７は光の照射により発電する複数の光発電素子２３を配設した発電パネル２４を有するとともに、該発電パネル２４をインナーパネル１６の裏面側に光発電素子２３を灯室１３の内側に向けて重置してなり、該インナーパネル１６は発電パネル２４と対応する位置に灯室１３内側からの光を発電素子２３に入射可能にする開口部２１を設けてなる車両用灯具。
【選択図】図２

Description

本発明は例えば自動車用ヘッドランプ等の車両用灯に関するものであり、特に、灯室内部に該灯室内の不要な光を利用して発電する光発電手段を備える車両用灯具に関する。

従来、灯室内に発生する不要な光を利用して発電し、この発電した電力をバッテリーに蓄えて利用するようにした光発電手段付の車両用灯具が知られている(例えば、特許文献１参照)。

その特許文献１に記載の車両用灯具には、プロジェクト形前照灯において、シェードの背面に光電変換素子(以下、「光発電素子」という）を配置してなる構造と、リフレクタの有効反射域の外側となるリフレクタ上側内面に光発電素子を配置してなる構造が示されている。

シェードの背面に光発電素子を設けてなる灯具構造では、シェードによってカットされる光源からの不要な光を光発電素子に照射して発電を行うものである。

また、リフレクタの有効反射域の外側で、該リフレクタの上側内面に光発電素子を設けてなる灯具構造では、リフレクタの有効反射域の外側に照射される光源からの不要な光を光発電素子で受けて発電を行うものである。

実開平６−４９１８５号公報（図１、図３）。

しかしながら、特許文献１に記載される、シェードの背面に光発電素子を配置してなる灯具構造は、主としてシェードによってカットされる光源からの不要な光だけを光発電素子に照射して発電を行う構造であるため、受光する光量が少なく、その発電力も小さいという問題点があった。また、光発電素子が光源の近くに配置されるため、熱による耐久性の問題点があった。さらに、プロジェクタユニット内に配置しているため受光面積を大きくすることができないという問題点があった。

また、同じく特許文献１に記載される、リフレクタの有効反射域の外側で、該リフレクタの上側内面に光発電素子を設けてなる構造は、リフレクタの上側内面に光発電素子を設けているので、リフレクタの形状によっては、該光発電素子を配置する範囲及び配列構造等に制限を受ける。このため、複雑化している灯具構造には該光発電素子を配置することができない、あるいは逆に灯具を特殊な形状にすることができないという問題点があった。さらに、光発電素子をリフレクタの上側内面に配置しているので、該光発電素子に直接入射される太陽光等の光量が少なく、光発電素子から得られる電力も小さいという問題点があった。また、リフレクタの反射面に直接取り付けられているため、見栄えが悪く、場合によっては外部から配線等が見える虞がある問題点があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、灯具の形状・構造の影響や光源からの熱の影響等をさほど受けることなく光発電素子を広い範囲に見栄え良く設置し、光源と太陽の両方から光を受けて大容量の電力を得ることができる車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両用灯具は、ハウジングとアウターレンズによって区画された灯室内に、光源と、該光源からの光を車両前方に反射するリフレクタと、該リフレクタと前記アウターレンズの間に配されたインナーパネルと、光発電手段とを備える車両用灯具において、前記光発電手段は光の照射により発電する光発電素子を配した発電パネルを有するとともに、該発電パネルを前記インナーパネルの裏面側に該光発電素子を前記灯室内側に向けて重置してなり、該インナーパネルは前記発電パネルと対応する位置に前記灯室内側からの光を前記光発電素子に入射可能にする開口部を設けてなる。

この構成によれば、光発電手段は灯室内のインナーパネルに設けるので、灯具、例えばリフレクタ等の形状・構造の影響や光源からの熱に影響されることなく、光発電手段の光発電素子を灯室内に広い範囲に亘って配置することができる。また、光発電手段は、リフレクタとアウターレンズの間で、かつ、日中には太陽光を受け、ランプ点灯時には光源からの光を受けるアウターレンズの直ぐ背面側の箇所に見栄え良く設けることができる。したがって、光源と太陽の両方から光を受けて大容量の電力が得られる。

上記構成において、前記インナーパネルは前後面を開口させた筒状体として形成され、かつ、複数個の前記開口部を整列させて該筒状体の下側周面に設けている、構成を採用できる。

この構成によれば、複数個の開口部を整列させて筒状体をしたインナーパネルの下側周面に設けるので、車両灯具の外側からアウターレンズを通して開口部及び光発電素子を見たとき、光発電素子が配線等も含めて丸見えにはならず、また、多少見えても開口部及び光発電素子が整列された状態で見えるので違和感がなく、見栄えの良い見え方になる。

上記構成において、前記インナーパネルの前記筒状体は、上側周面に対し前記下側周面を車両前後方向前側に突き出し、前記開口部の少なくとも一部を前記上側周面より車両前後方向前側に位置して設けている、構成を採用できる。

この構成によれば、インナーパネルの筒状体は、上側周面に対し下側周面を車両前後方向前側に突き出し、開口部及び光発電素子の少なくとも一部が上側周面よりも車両前後方向前側に位置して、太陽光を受けやすい状態で設けられる。したがって、日中、光発電素子が太陽光を良く受けて大きな電力が得られる。

前記発電パネル及び前記開口部が前記灯室内で占める領域は、車両前後方向前側に向かうに従って大きくなるようにして形成されている、構成を採用できる。

この構成によれば、日中、太陽光をより多く受光することができる。また、アウターレンズを通して車両灯具の外側から開口部及び光発電素子を見たときの見栄えが良くなる。

上記構成において、前記リフレクタは、前記光源からの光を車両前方に反射させる有効反射面と、前記光源からの光を前記発電パネルに向けて反射させる補助反射面を備える、構成を採用できる。

この構成によれば、夜間点灯時、または昼間にディタイム・ランニング・ランプとして使用するときには、照明に不要なランプ光源からの光が補助リフレクタ部分で反射されて発電パネル側に向けられ、発電パネルが点灯時における多くの不要光を受光できる。よって、昼夜共に効率良く電力が得られる。

本発明によれば、例えば灯具におけるリフレクタ等の形状・構造や、光源からの熱に影響されることなく、あらゆる形状・構造をした灯具の灯室内に、光発電手段の光発電素子を広い範囲に亘って配置することができるので、リフレクタ及びインナーパネルを含めて灯具全体における設計の自由度が得られる。また、効率良く光発電素子を配置して大容量の電力を得することが可能になる。さらに、光発電手段を、アウターレンズの直ぐ背面側に設けることができるので、日中には太陽光を、ランプ点灯時には光源からの光を、それぞれ効率良く受光可能になる。これにより、昼夜を問わず大容量の電力を得ることができる。

本発明の実施形態に係る車両用灯具の外観斜視図。 図１のＡ−Ａ線概略断面図。 本発明の実施形態に係る車両用灯具における要部部材の構成を示す分解斜視図。 図２のＢ部拡大図。 図３のＣ部拡大図。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１〜図３は本発明に係る実施形態の車両用灯具を示すもので、図１はその車両用灯具の外観斜視図、図２はその車両用灯具の縦方向（垂直方向）の断面図、図３はその車両用灯具における要部部材だけを示す分解斜視図である。なお、以下の説明において、図２の左右方向左側を車両前後方向の前方、右側を車両前後方向の後方とし、また上下方向を車両上下方向の上下、紙面に垂直な方向を車両左右方向の左右として説明する。

図１〜図３において、本実施形態に係る車両用灯具１０は、車両のフロントエンドに取り付けられ、車両の右前方を照射する右側前照灯ユニットを示している。車両用灯具１０は、ハウジング１１とアウターレンズ１２とで区画された灯室１３内に、第１の光源ユニット１４と、第２の光源ユニット及び第３の光源ユニット(共に図示せず)と、インナーパネル１６と、光発電手段１７と、を収容している。なお、図３において示す符号Ｏ１は前記第１の光源ユニット１４内に設置されている光源バルブ２５の光軸、符号Ｏ２は前記第２の光源ユニット内に設置されている光源(図示せず)の光軸、符号Ｏ３は前記第３の光源ユニット内に設置されている光軸を示す。

前記ハウジング１１は、図３に示すように、前面が開口され、後面に左右方向に間隔を置いて光源ユニット取付穴１８ａ,１８ｂ,１８ｃが設けられている筐体であり、光源ユニット取付穴１８ａに第１の光源ユニット１４が装着されるようになっている。また、光源ユニット取付穴１８ｂには第２の光源ユニットが装着され、光源ユニット取付穴１８ｃには第３の光源ユニットが装着される。

前記アウターレンズ１２は、樹脂製の透明カバーである。該アウターレンズ１２は、前記ハウジング１１との間に前記灯室１３を区画するようにして該ハウジング１１の前面側の開口全体を塞いで該ハウジング１１に止着される。

前記第１の光源ユニット１４は、前記光源バルブ２５とリフレクタ１５とから成る。

前記リフレクタ１５は、図３に示すように、前面が開口され、後面には前記ハウジング１１の光源ユニット取付穴１８ａ,１８ｂに対応して、光源バルブ装着孔１５ａ,１５ｂが左右方向に間隔をおいて設けられている。該リフレクタ１５は、前記光源ユニット取付穴１８ａと前記光源ユニット取付穴１８ｂの前面を覆ってハウジング１１の内面に取り付けられている。また、光源バルブ装着孔１５ａには前記第１光源ユニット１４の前記光源バルブ２５が取り付けられ、光源バルブ装着孔１５ｂには前記第２の光源ユニットの光源バルブ(図示せず)が取り付けられる。

なお、前記リフレクタ１５の前側表面は鏡面として形成されている。該リフレクタ１５には、前記光源バルブ装着孔１５ａを中心とする周囲に車両前方に向かって開口された凹曲面形のリフレクタ部分１５Ａが設けられているとともに、前記光源バルブ装着孔１５ｂを中心とした周囲に同じく車両前方方向に向かって開口された凹曲面形のリフレクタ部分１５Ｂが設けられている。そして、リフレクタ部分１５Ａは光源バルブ装着孔１５ａに装着された光源バルブ２５からの照射光を車両前方に向けて反射し、リフレクタ部分１５Ｂは光源バルブ装着孔１５ｂに装着された前記光源バルブからの照射光を車両前方に向けて反射するように形成されている。

また、前記リフレクタ部分１５Ａは、図３に示すように、前面開口側が前記リフレクタ部分１５Ｂに対し一部が車両前方に突出した状態にして形成されている。該リフレクタ部分１５Ａは、光源バルブ２５からの光を車両前方に向かって反射させる前面が開口された凹曲面形の有効反射面としての有効リフレクタ部分１９と、該有効リフレクタ部分１９の前面開口部分から車両前方方向に向かってほぼ水平に突出しているフード状の補助反射面としての補助リフレクタ部分２０を有してなる。なお、該有効リフレクタ部分１９と該補助リフレクタ部分２０は一体若しくは別体にして形成される。該補助リフレクタ部分２０は、第１の光源ユニット１４からの照射光のうち、車両前方に向かって照射されないで灯室１３内に照射される不要な光を、光発電手段１７に向けて反射させるためのリフレクタである。

前記インナーパネル１６は、樹脂製であり、図３に示すように、前後面を開口させた概略矩形状をした筒状体として形成されており、前記アウターレンズ１２と前記リフレクタ１５との間に配置されてハウジング１１に止着される。また、図２に示すように該インナーパネル１６の下側周面(底面)１６ａは上側周面(天面)１６ｂに比べて寸法Ｓだけ車両前方に突き出し、左右及び前後方向に延びる平坦部として形成されている。該下側周面１６ａには、複数の貫通した開口部２１がそれぞれ左右及び前後方向に適宜の間隔を有して、かつ、見栄えを考慮して規則正しく整列された状態にして形成されている。なお、該開口部２１の個数は、好ましくは灯室１３内で該開口部２１の占める領域が灯具後方側(光源ユニット側)から車両前方側(アウターレンズ１２側)に向かうに従って大きくなるようにして設ける。

前記光発電手段１７は、複数個の光発電素子２３を配設してなる発電パネル２４を有し、該発電パネル２４を前記インナーパネル１６の裏面側で、かつ、前記開口部２１が設けられている部分に重置させた状態で取り付けている。また、該基板２２上の光発電素子２３は、図２〜図５に示すように、インナーパネル１６の開口部２１と各々対応させて同じ個数設けられている。したがって、光発電素子２３の配置も、インナーパネル１６の開口部２１,２１と同様に、灯室１３内で該光発電素子２３の占める領域が灯具後方側(光源ユニット側)から車両前方側(アウターレンズ１２側)に向かうに従って大きくなるようにして設けられている。そして、該光発電手段１７は、光発電素子２３を灯室１３の内側に向けて、発電パネル２４をインナーパネル１６の裏面側に重置させると、各光発電素子２３がインナーパネル１６の開口部２１にそれぞれ嵌入された状態となって取り付けられる。

なお、前記光発電素子２３は、半導体の光起電力効果を利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換する、例えば太陽電池で知られる素子である。また、発電素子２３で発電された電力は、図示しないバッテリーに蓄積されて別に利用される。

このように構成された車両用灯具１０は、図１,図２及び図４に示すように、第１の光源ユニット１４と図示しない第２の光源ユニット及び第３の光源ユニットをハウジング１１の内面に止着するとともに、発電手段１７を取り付けたインナーパネル１６をハウジング１１の内面に止着し、かつ、ハウジング１１の前面開口を塞いでアウターレンズ１２をハウジング１１に止着すると、図１及び図２に示す車両用灯具１０を組み立てることができる。

この車両用灯具１０では、光発電素子２３がインナーパネル１６の下側周面１６ａの開口部２１を通って灯室１３内に表出している。そして、光源バルブ２５が点灯されていないとき、アウターレンズ１２を通って灯室１３内に入射する太陽光Ｌ１等が光発電素子２３に照射され、該光発電素子２３に電力を発生させる。ここで発生した電力はバッテリー等に蓄積される。

一方、夜間点灯時または昼間にディタイム・ランニング・ランプ等として使用されて光源バルブ２５が発光されると、該光源バルブ２５から照射された光は、有効リフレクタ部分１９で反射されて車両前方に向う有効光Ｌ２と、有効リフレクタ部分１９には向かわない光のうち、補助リフレクタ部分２０に入射された一部の光Ｌ３は該補助リフレクタ部分２０により光発電素子２３に向けて反射され、この光Ｌ３が該光発電素子２３に照射されて該光発電素子２３に電力を発生させる。ここで発生した電力がバッテリー等に蓄積される。

したがって、この車両用灯具１０では、光発電手段１７が、リフレクタ１５とアウターレンズ１２の間で、かつ、アウターレンズ１２の直ぐ背面側に設けられているので、日中には太陽光Ｌ１を、ランプ点灯時には光源からの光Ｌ３を、それぞれ効率良く受光することができ、昼夜を問わず大容量の電力を得ることができる。

また、インナーパネル１６に光発電手段１７を設けているので、リフレクタ１５の形状・構造に影響を与えることがなく、リフレクタ１５の設計に自由度を与える。

さらに、複数の光電変換素子２３及びインナーパネル１６の複数の開口部２１を、それぞれ左右及び前後方向に規則正しく整列させて設けているので、透明なアウターレンズ１２を通して灯具の外側から光電変換素子２３及び開口部２１を見たとき、見栄えの良い見え方になる。また、光発電素子２３を外観上見えずらい場所に配置でき、配線等もインナーパネルで隠れるため、見栄えによる品質も向上する。

また、さらにインナーパネル１６の下側周面１６ａは上側周面１６ｂに比べて寸法Ｓだけ車両前側に突き出し、開口部２１及び光電変換素子２３の多くが上側周面１６ｂより車両前側に位置され、該光電変換素子２３に太陽光Ｌ１がより多く照射されるように形成するとともに、灯室１３内で複数の光電変換素子２３及び開口部２１の占める領域も、灯具内側に比べて車両前方側の方が大きくなるようにして形成することによって、光発電手段１７では、日中、太陽光をより多く受光することができる。

さらに、またリフレクタ１５の前側開口部内面に第１の光源ユニット１４からの光を光発電手段１７に向けて反射させる補助リフレクタ部分２０を設けているので、夜間点灯時にはランプ光源から補助リフレクタ部分２０に向かう照明に不要な光Ｌ３が、この補助リフレクタ部分２０で光電パネル２４側に向けられ、該発電パネル２４でより多くの光を集光して大容量の電力を生成することができる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

例えば、上記実施例では、第１の光源ユニット１４以外に、第２、第３の光源ユニットを設けた構造を示したが、少なくとも第１の光源ユニット１４を設けた構造であればよい。

本発明は前照灯に適用した場合について説明したが、テールランプや標識灯等にも応用できる。

１０ 車両用灯具
１１ ハウジング
１２ アウターレンズ
１３ 灯室
１４ 第１の光源ユニット
１５ リフレクタ
１５ａ 光源バルブ装着孔
１５Ａ リフレクタ部分
１６ インナーパネル(筒状体)
１６ａ 下側周面(底面)
１６ｂ 上側周面(天面)
１７ 光発電手段
１８ａ 光源ユニット取付穴
１９ 有効反射面部分(有効反射面)
２０ 補助リフレクタ部分(補助反射面)
２１ 開口部
２３ 光発電素子
２４ 発電パネル
２５ 光源バルブ(光源)
Ｏ１ 光軸
Ｌ１ 太陽光
Ｌ２ 有効光
Ｌ３ 不要光
Ｓ 突出量

Claims (5)

1. ハウジングとアウターレンズによって区画された灯室内に、光源と、該光源からの光を車両前方に反射するリフレクタと、該リフレクタと前記アウターレンズの間に配されたインナーパネルと、光発電手段とを備える車両用灯具において、
   前記光発電手段は光の照射により発電する光発電素子を配した発電パネルを有するとともに、該発電パネルを前記インナーパネルの裏面側に該光発電素子を前記灯室内側に向けて重置してなり、該インナーパネルは前記発電パネルと対応する位置に前記灯室内側からの光を前記光発電素子に入射可能にする開口部を設けてなることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記インナーパネルは前後面を開口させた筒状体として形成され、かつ、複数個の前記開口部を整列させて該筒状体の下側周面に設けていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記インナーパネルの前記筒状体は、上側周面に対し前記下側周面の方を車両前後方向前側に突き出し、前記開口部の少なくとも一部を前記上側周面より車両前後方向前側に位置して設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
4. 前記発電パネル及び前記開口部が前記灯室内で占める領域は、車両前後方向前側に向かうに従って大きくなるようにして形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。
5. 前記リフレクタは、前記光源からの光を車両前方に反射させる有効反射面と、前記光源からの光を前記発電パネルに向けて反射させる補助反射面を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用灯具。