JP2012155963A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】光軸ズレを抑えつつ、高い組付作業性と組付精度を得ることができる車両用灯具を提供すること。
【解決手段】ハウジングとその開口部を覆うアウタレンズによって画成される灯室内にＬＥＤ１３を光源とするポジションランプユニット（ＬＥＤユニット）８を収容して成るヘッドランプ（車両用灯具）１において、前記ポジションランプユニット８に、階段状の複数の取付座が形成された一体の第１インナレンズ１８と、該第１のインナレンズ１８に被着される第２インナレンズ１５を設け、前記第１インナレンズ１８に形成された複数の取付座の各々に、ＬＥＤ１３を実装して複数に分割されたＬＥＤ基板１７をそれぞれ取り付ける。又、前記第１インナレンズ１８を透光性樹脂によって一体成形する。更に、前記ＬＥＤ基板１７の表面と裏面の略全面に銅箔を被着する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハウジングとその開口部を覆うハウジングによって画成される灯室内にＬＥＤを光源とするＬＥＤユニットを収容して成る車両用灯具に関するものである。

例えば車両前端の左右に配置されるヘッドランプには、ハウジングとその開口部を覆うレンズによって画成される灯室内に、ハイビーム用（走行ビーム用）ランプユニットとロービーム用（すれ違いビーム用）ランプユニット、ターンランプユニット、ポジションランプユニット等を収容して成るコンビネーション型のものが使用されている。

ところで、斯かるコンビネーション型のヘッドランプには、ハイビーム用及びロービーム用ランプニットの光源にバルブを使用し、ポジションランプユニットの光源にＬＥＤを使用するものがある。この場合、光源にＬＥＤを使用するポジションランプにあっては、アウタレンズの曲面形状に合わせてハウジングを階段状に形成し、階段の各段上に、分割した各ＬＥＤ基板をそれぞれ配置することによって、各ＬＥＤ基板に実装されたＬＥＤとアウタレンズのプリズム（レンズカット部）とが等間隔となるようにし、アウタレンズの外から診た場合の輝度の不均一化を防ぐようにしている（例えば、特許文献１参照）。

ところが、上記構成を採用した場合、アウタレンズの湾曲が大きい箇所では、当該箇所でアウタレンズ上のプリズムと全て同じ方向に向けて配置されたＬＥＤとの関係が不適正となるため、ＬＥＤからの出射光の指向性が悪化し、輝度が低下するという問題があった。

そこで、特許文献２には、アウタレンズの内側に該アウタレンズの曲面に沿って多数の小ボックスを階段状に配列し、各小ボックス毎に個別にフレネルレンズ（インナレンズ）を配置することによって、アウタレンズの曲率等に関係なく、ＬＥＤとフレネルレンズを最適な関係で態様させるようにした車両用灯具が提案されている。

特開平６−３４９３０６号公報 特開２０００−１２３６１０号公報

特許文献２において提案された車両用灯具においては、多数の各小ボックス毎に分割されたＬＥＤ基板を取り付けるため、各ＬＥＤ基板と仕切壁との熱膨張差による光軸ズレは抑えられるが、各小ボックス毎に個別にフレネルレンズを組み付けるため、その組付作業が面倒で、高い組付精度を得ることが困難であるという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、光軸ズレを抑えつつ、高い組付作業性と組付精度を得ることができる車両用灯具を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ハウジングとその開口部を覆うアウタレンズによって画成される灯室内にＬＥＤを光源とするＬＥＤユニットを収容して成る車両用灯具において、前記ＬＥＤユニットに、階段状の複数の取付座が形成された一体の第１インナレンズと、該第１のインナレンズに被着される第２インナレンズを設け、前記第１インナレンズに形成された複数の取付座の各々に、ＬＥＤを実装して複数に分割されたＬＥＤ基板をそれぞれ取り付けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１インナレンズを透光性樹脂によって一体成形したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ＬＥＤ基板の表面と裏面の略全面に同種の金属箔を被着したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、第１インナレンズに形成された複数の取付座の各々に、複数に分割されたＬＥＤ基板をそれぞれ取り付けるため、各ＬＥＤ基板と第１インナレンズとの熱膨張差による光軸ズレを抑えることができる。又、第１インナレンズを複数に分割することなく一体に形成し、この第１インナレンズを基準としてこれに第２インナレンズを被着するとともに、該第１インナレンズに複数のＬＥＤ基板を取り付けるようにしたため、組付作業性と組付精度を高めることができる。

請求項２記載の発明によれば、第１インナレンズを透光性樹脂によって一体成形したため、該第１インナレンズの複数の縦壁部分（段差部分）にもＬＥＤからの光を導光させることができ、この部分を斜め方向から視認したときに該部分が光って見え、車両用灯具全体の輝度が高められる。

請求項３記載の発明によれば、ＬＥＤ基板の表面と裏面の略全面に熱膨張率が等しい同種の金属箔を被着したため、温度変化した場合にＬＥＤ基板の表面と裏面は同量だけ熱膨張又は熱収縮し、該ＬＥＤ基板の反りが防がれて光軸ズレが抑えられる。

本発明に係るヘッドランプの正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明に係るヘッドランプのポジションランプユニットの分解斜視図である。 本発明に係るヘッドランプのポジションランプユニットを構成する第１インナレンズとＬＥＤ基板の組立体の斜視図である。 図５のＣ−Ｃ線断面図である。 図５のＤ−Ｄ線断面図である。 図５のＥ−Ｅ線断面図である。 本発明に係るヘッドランプのポジションランプユニットの斜視図である。 図９のＦ−Ｆ線断面図である。 図９のＧ−Ｇ線断面図である。 図９のＨ−Ｈ線断面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る車両用灯具の一形態としてのヘッドランプの正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。

本実施の形態に係るヘッドランプ１は、不図示の車両前端部の左右に設けられるものであって、ハウジング２とその前面開口部を覆うアウタレンズ３によって画成される灯室４（図２及び図３参照）内に、ハイビーム（走行ビーム）用ランプユニット５、ロービーム（すれ違いビーム）用ランプユニット６、ターンランプユニット７及びＬＥＤユニットであるポジションランプユニット８を収容して構成されている。尚、図示のヘッドランプ１は、車両の左側端部に配されるものであるが、左右のヘッドランプ１は対称であって、その基本構成は同じであるため、以下、左側のヘッドランプ１についてのみ説明する。

上記ハウジング２は、樹脂にて一体成形され、図２及び図３に示すように、その前面開口部の周縁には断面横Ｕ字状の嵌合凹部２ａが形成されている。又、前記アウタレンズ３は、透明樹脂によって一体成形されており、その周縁に車両後方に向かって一体に突出する凸部３ａがハウジング２の前記嵌合凹部２ａに車両前方から嵌め込まれ、その嵌め込み部がホットメルト９によって接着されることによって該アウタレンズ３がハウジング２に接合一体化されている。

前記ハイビーム用ランプユニット５とロービーム用ランプユニット６及びターンランプユニット７は、光源としてバルブ１０，１１，１２（図１参照）をそれぞれ使用するものであって、これらは横方向に並設されている。

ＬＥＤユニットである前記ポジションランプユニット８は、ロービーム用ランプユニット６の上方に配され、図２に示すように、これにはアウタレンズ３の曲面に沿って横方向に階段状に配置された複数（図示例では６個）のＬＥＤ（発光ダイオード）１３が光源として配設されている。ここで、図２及び図３に示すように、ハウジング２とアウタレンズ３によって画成された前記灯室４内のロービーム用ランプユニット６の上方には横方向（図３の紙面垂直方向）に長いエクステンション１４とその前面開口部を覆う透明な第２インナレンズ１５及びハウジング１６によって密閉空間Ｓが形成されており、この密閉空間Ｓには、分割された複数のＬＥＤ基板１７に実装された複数の前記ＬＥＤ１３と該ＬＥＤ１３の前方を覆う透明な第１インナレンズ１８が収容されている。

ところで、本実施の形態に係るヘッドランプ１においては、灯室４内下部のターンランプユニット７の下方には、ポジションランプユニット８の光源である複数のＬＥＤ１３の点灯を制御するためのＬＥＤ点灯制御回路１９が配置されている。そして、このＬＥＤ点灯制御回路１９とポジションランプユニット８とは、ハイビーム用ランプユニット５とターンランプユニット７を迂回してハウジング２の内面に沿って横Ｕ字状に配索された電源コード２０によって電気的に接続されている。

又、図３に示すように、上下方向においてポジションランプユニット８とロービーム用ランプユニット６との間には遮熱板２１がポジションランプユニット８との間に上下方向の隙間を設けて配設されている。ここで、遮熱板２１は、耐熱性の高い金属や樹脂で構成されており、当該ヘッドランプ１の車両外側方端（車両の左側端部に配される図示のヘッドランプ１においては、正面視で斜め上方に傾斜する左側端部）まで延設されている。

次に、ＬＥＤユニットである前記ポジションランプユニット８の構成の詳細を図４〜図１２に基づいて以下に説明する。

図４はポジションランプユニットの分解斜視図、図５は同ポジションランプユニットを構成する第１インナレンズとＬＥＤ基板の組立体の斜視図、図６は図５のＣ−Ｃ線断面図、図７は図５のＤ−Ｄ線断面図、図８は図５のＥ−Ｅ線断面図、図９はポジションランプユニットの斜視図、図１０は図９のＦ−Ｆ線断面図、図１１は図９のＧ−Ｇ線断面図、図１２は図９のＨ−Ｈ線断面図である。

第１インナレンズ１８は、図４、図５及び図８に示すように、ポリカーボネイト等の透光性樹脂によって６段の階段状に一体成形されており、各階段の平坦面には円形レンズ１８ａがそれぞれ形成されている。そして、各円形レンズ１８ａの内面には、図７及び図８に示すように平行光線化プリズム１８ｂが形成されている。

又、第１インナレンズ１８の各階段の平坦面の端部には、図６に示すようにボス１８Ａが形成されており、このボス１８Ａの内端面は取付座１８ｃを形成している。そして、各ボス１８Ａにはネジ孔１８ｄがそれぞれ形成されており、各取付座１８ｃには複数（本実施の形態では６つ）に分割された前記ＬＥＤ基板１７がネジ孔１８ｄに螺着されたネジ２２によって取り付けられている。各ＬＥＤ基板１７には１つの前記ＬＥＤ１３がそれぞれ実装されており、各ＬＥＤ１３は第１インナレンズ１８に形成された各円形レンズ１８ａの内面の平行光線化プリズム１８ｂの中心に対向配置され、該ＬＥＤ１３には図４に示す前記電源コード２０がそれぞれ電気的に接続されている。尚、図示しないが、各ＬＥＤ基板１７の表面と裏面には銅箔等の同種の金属箔が前面に亘って被着されている。

以上のように、第１インナレンズ１８の各階段部には複数（６つ）に分割されたＬＥＤ基板１７がＬＥＤ１３と共にそれぞれ取り付けられるが、これらのＬＥＤ基板１７が取り付けられた第１インナレンズ１８の前面には前記第２インナレンズ１５が図９〜図１２に示す取付構造によって被着される。ここで、第２インナレンズ１５は，第１インナレンズ１８と同様にポリカーボネイト等の透光性樹脂によってアウタレンズ３の内面に沿うよう円弧状に一体成形されており（図２参照）、その中央部と左右両端部が第１インナレンズ１８に裏面側から挿通するビス２３によって第１インナレンズ１８にそれぞれ取り付けられている。尚、図１１及び図１２に示すように、第２インナレンズ１５の外面には幅方向（図１１及び図１２の紙面垂直方向）に長い配光用プリズム１５ａが形成されている。

以上のように組付一体化された第１インナレンズ１８と第２インナレンズ１５は図４に示す前記ハウジング１６に組み付けられるが、このハウジング１６には前記遮熱板２１が複数本のネジ２４によって取り付けられる。

而して、本実施の形態に係るヘッドランプ１に設けられたＬＥＤユニットとしてのポジションランプユニット８においては、第１インナレンズ１８に形成された複数（６つ）の取付座１８ｃの各々に、複数（６つ）に分割されたＬＥＤ基板１７がそれぞれ取り付けられるため、各ＬＥＤ基板１７と第１インナレンズ１８との熱膨張差による光軸ズレが小さく抑えられ。特に、本実施の形態では、各ＬＥＤ基板１７の表面と裏面の全面に熱膨張率が等しい銅箔等の同種の金属箔を被着したため、温度変化した場合にＬＥＤ基板１７の表面と裏面は同量だけ熱膨張又は熱収縮し、該ＬＥＤ基板１７の反りが防がれて光軸ズレが一層確実に抑えられる。

又、本実施の形態では、第１インナレンズ１８を複数に分割することなく一体に形成し、この第１インナレンズ１８を基準としてこれに第２インナレンズ１５を被着するとともに、該第１インナレンズ１８に複数のＬＥＤ基板１７を取り付けるようにしたため、組付作業性と組付精度が高められる。

更に、本実施の形態では、第１インナレンズ１８を透光性樹脂によって一体成形したため、該第１インナレンズ１８の図８に示す複数の縦壁部分（段差部分）１８ｅにもＬＥＤ１３からの光を導光させることができ、この縦壁部分１８ｅを斜め方向から視認したときに該部分が光って見え、これによって当該ヘッドランプ１の輝度が高められる。

その他、本実施の形態では、ＬＥＤユニットであるポジションランプユニット８を灯室４内の上部に配置し、その下方にロービーム用ランプユニット６を配置するとともに、該ポジションランプユニット８を点灯制御するためのＬＥ点灯制御回路１９を灯室４内の下部に配置したため、ハイビーム用ランプユニット５とロービーム用ランプユニット６及びターンランプユニット７からの熱によるＬＥＤ点灯制御回路１９の加熱が抑制され、該ＬＥＤ点灯制御回路１９の作動安定性が高められる。

又、本実施の形態では、上下方向においてポジションランプユニット８とロービーム用ランプユニット６との間に遮熱板２１をポジションランプユニット８との間に上下方向の隙間を設けて配設したため、ポジションランプユニット８とロービーム用ランプユニット６の間に断熱性の高い空気層が形成される。このため、ロービーム用ランプユニット６からポジションランプユニット８への熱伝達がポジションランプユニット８とロービーム用ランプユニット６の間に形成される断熱性の高い空気層によって効果的に遮断され、ポジションランプユニット８が熱的に保護される。この結果、ポジションランプユニット８の光源であるＬＥＤ１３の温度上昇が抑制され、該ＬＥＤ１３の発光効率と寿命の低下が防がれるという効果が得られる。

尚、以上は本発明をヘッドランプに対して適用した形態について説明したが、本発明は、リヤコンビネーションランプ等の他の車両用灯具に対しても同様に適用可能であることは勿論である。例えば、ポジションランプユニットをデイタイミングランプユニットとして、長い時間点灯しているランプとしても良い。連続点灯時間の長い機能を有するランプとしたときには、点灯により発生する光源からの熱によって熱膨張が生じるが、本発明に係る車両用灯具であるヘッドランプ１においては、第１インナレンズ１８を基準としてとして第２インナレンズ１５とＬＥＤ基板１７を取り付けているため、連続点灯によってＬＥＤ基板１７（ＬＥＤ１３）と第１インナレンズ１８との光軸ズレを抑制することができる。

１ ヘッドランプ（車両用灯具）
２ ハウジング
２ａ ハウジングの嵌合凹部
３ アウタレンズ
３ａ アウタレンズの凸部
４ 灯室
５ ハイビーム用ランプユニット
６ ロービーム用ランプユニット
７ ターンランプユニット
８ ポジションランプユニット（ＬＥＤユニット）
９ ホットメルト
１０〜１２ バルブ（光源）
１３ ＬＥＤ( 光源)
１４ エクステンション
１５ 第２インナレンズ
１５ａ 第２インナレンズの配光用プリズム
１６ ハウジング
１７ ＬＥＤ基板
１８ 第１インナレンズ
１８Ａ 第１インナレンズのボス
１８ａ 第１インナレンズの円形レンズ
１８ｂ 第１インナレンズの平行光線化プリズム
１８ｃ 第１インナレンズの取付座
１８ｄ 第１インナレンズのネジ孔
１８ｅ 第１インナレンズの縦壁部分
１９ ＬＥＤ点灯制御回路
２０ 電源コード
２１ 遮熱板
２２〜２４ ネジ
Ｓ 密閉空間

Claims (3)

1. ハウジングとその開口部を覆うアウタレンズによって画成される灯室内にＬＥＤを光源とするＬＥＤユニットを収容して成る車両用灯具において、
   前記ＬＥＤユニットに、階段状の複数の取付座が形成された一体の第１インナレンズと、該第１のインナレンズに被着される第２インナレンズを設け、前記第１インナレンズに形成された複数の取付座の各々に、ＬＥＤを実装して複数に分割されたＬＥＤ基板をそれぞれ取り付けたことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記第１インナレンズを透光性樹脂によって一体成形したことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 前記ＬＥＤ基板の表面と裏面の略全面に同種の金属箔を被着したことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用灯具。
   

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