JP2013033609A

JP2013033609A - アウターカバー、アウターカバーの製造方法、および車両用灯具

Info

Publication number: JP2013033609A
Application number: JP2011168417A
Authority: JP
Inventors: Toyozo Eto; 豊蔵江藤; Hiroyuki Sato; 寛之佐藤
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-08-01
Filing date: 2011-08-01
Publication date: 2013-02-14

Abstract

【課題】アウターカバーの周縁部の内側に水曇りが発生した場合でも水曇りが外部から見えにくい。
【解決手段】車両用灯具において光源の灯具前方側を覆うアウターカバーであって、前記光源からの光を透過する透光部、および前記透光部の周縁に設けられた周縁部を有し、前記周縁部には、灯具前後方向の少なくとも一方に突出する凸レンズが、第１の方向においては０．１ｍｍ〜０．５ｍｍのピッチで、前記第１の方向と交差する第２の方向においては０．５ｍｍ〜５．０ｍｍのピッチで複数配列されており、各々の前記凸レンズにおける隣り合う前記凸レンズとの境界部から凸レンズの突出方向における最頂部までの高さは、前記第１の方向では０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍであり、前記第２の方向では０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とするアウターカバーを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、アウターカバー、アウターカバーの製造方法、および車両用灯具に関し、特に、車両用灯具において光源の灯具前方側を覆うアウターカバー、アウターカバーの製造方法、およびアウターカバーを備える車両用灯具に関する。

自動車のヘッドランプおよびテールランプに代表される車両用灯具は、透光カバーとランプボディとにより形成される灯室内に光源が配置される形態が一般的である（例えば特許文献１参照）。このような車両用灯具では、灯室の内部は外部空間から隔絶された密閉空間ではなく、例えば光源の発熱に伴う灯室内の空気の膨張による影響を緩和するために灯室の内外を連通する通気孔などが設けられている。

特開２００２−２７９８０７号公報

しなしながら、上記のように灯室内外を連通する通気孔などを設けると、当該通気孔などから灯室内に浸入した水分によって透光カバーの内面とりわけ光源からの光が直接入射しない周縁部の内面に水曇りが発生することが課題であった。一方で車両用灯具には更なるコスト削減が求められていることから、防曇塗装などを施すことはコスト的に難しい。

また、成形面にシボ加工を施した金型を用いて透光カバーの周縁部の内面を成形したり、あるいは、当該内面に十分なレンズ高さを有する凸レンズステップを形成することにより、灯具の外観において水曇りを目立ちにくくする対策が知られている。しかしながら、前者の方法では、金型の抜き勾配の制約があり、後者の方法では透光カバーの薄肉化が難しくなるという課題があった。

そこで、上記課題を解決することを目的として、本発明は、
車両用灯具において光源の灯具前方側を覆うアウターカバーであって、
前記光源からの光を透過する透光部、および前記透光部の周縁に設けられた周縁部を有し、前記周縁部には、灯具前後方向の少なくとも一方に突出する凸レンズが、第１の方向においては０．１ｍｍ〜０．５ｍｍのピッチで、前記第１の方向と交差する第２の方向においては０．５ｍｍ〜５．０ｍｍのピッチで複数配列されており、各々の前記凸レンズにおける隣り合う前記凸レンズとの境界部から凸レンズの突出方向における最頂部までの高さは、前記第１の方向では０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍであり、前記第２の方向では０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とするアウターカバーを提供する。

このようなアウターカバーを備える車両用灯具では、アウターカバーの周縁部の内側に水曇りが発生した場合でも水曇りが外部から見えにくい。また、アウターカバーの製造に際して金型の抜き勾配についての制約もなく、アウターカバーの薄肉化も容易である。また、アウターカバーに防曇塗装などコストの高い加工を施す必要がない。また、アウターカバーの内側の構成も外部から見えにくくなるので、アウターカバーの内側に内部構成を隠すためのエクステンションを配置する必要がなくなり、部品点数を減らすことができる。

また、本発明は、他の形態として、
上記アウターカバーの製造方法であって、
前記アウターカバーを成形するための成形型を作製する成形型作製工程と、
前記成形型の成形キャビティに樹脂材料を射出充填して前記アウターカバーを成形する成形工程と、を有し、
前記成形型作製工程では、前記成形型の材料における前記周縁部の成形面を形成すべき表面に、前記第１の方向における幅が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであり、前記第２の方向における幅が０．５ｍｍ〜５．０ｍｍである曲面状に凹んだ凹部であって、隣り合う前記凹部との境界部から最深部までの深さが、前記第１の方向では０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍであり、前記第２の方向では０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである前記凹部が前記第１の方向および前記第２の方向に沿って複数形成されるように、前記表面を切削することを特徴とするアウターカバーの製造方法を提供する。

このような製造方法によれば、車両用灯具に適用可能なアウターカバーであって、周縁部の内側に水曇りが発生した場合でも外部から水曇りが外部から見えにくいアウターカバーを製造することができる。

また、上記製造方法における前記切削工程において、回転式切削工具を前記第２の方向に沿って移動させつつ前記周縁部の成形面を切削した後、前記回転式切削工具と前記成形型との相対位置を、前記回転式切削工具の回転径〜該回転径の１／２の範囲で前記第１の方向にずらすことを繰り返すことにより複数の前記凹部を形成することが好ましい。

これにより、例えば平滑なレンズ面を有する一方向シリンドリカルレンズを成形するための縦溝を切削する場合と比べて、第１の方向への移動幅を大きく取ることができるので、成形型の切削効率に優れる。また、上記移動幅を大きく取ることにより結果として成形型表面に所謂カッターマークが残るが、このカッターマークの形状が転写されたアウターカバーの周縁部は、内側に水曇りが発生した場合でも外部から水曇りが見えにくい。

また、上記製造方法に用いる前記回転式切削工具は、ボールエンドミルであることが好ましい。

また、本発明は、さらに他の形態として、
上記の特徴を有するアウターカバーと、
光源と、
前記光源が取り付けられる灯具ボディと、を備えることを特徴とする車両用灯具を提供する。

なお、本発明の上記概要は、本発明に必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す水平断面図である。図１に「Ｉ」を付して示す矢印の方向から車両用灯具を見た正面図である。アウターカバーの透光部とその周縁部との境界近傍を拡大して灯室側から見た図である。図３におけるＡ−Ａ断面矢視図である。図３におけるＢ−Ｂ断面矢視図である。アウターカバーを成形するための成形型の断面図である。成形型を構成する部分成形型の表面写真である。

以下において、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す水平断面図であり、図２は、図１に「Ｉ」を付して示す矢印の方向から車両用灯具を見た正面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、車体５００の前端部右側に配されるヘッドランプであって、中央に車両用灯具１０の光源であるバルブ１２が取り付けられたリフレクタユニット１４と、このリフレクタユニット１４を内部に収容する灯具ボディ１５と、リフレクタユニット１４の前方側に配されて灯具ボディ１５との間で灯室を形成するアウターカバー１６とを備える。

リフレクタユニット１４は、リフレクタ部１４Ａと、このリフレクタ部１４Ａの右側に延長形成されたダミーリフレクタ部１４Ｂと、リフレクタ部１４Ａの中央に取り付けられたバルブソケット１４Ｃと、を有し、これらのうちリフレクタ部１４Ａ、ダミーリフレクタ部１４Ｂ、およびフランジ凹部１４Ｃは一体に形成されている。

バルブ１２は、図１に示す車体前後方向に延びる光軸Ａｘ上にその発光部が配されるようにバルブソケット１４Ｃに固定されている。リフレクタ部１４Ａは、バルブ１２を囲むように配され、バルブ１２から入射する光を反射面１４Ａｒにて光軸Ａｘと略平行な方向へと反射する。なお、反射面１４Ａｒは、車両用灯具１０により形成すべき配光パターンなどに応じて複数の分割反射面で構成されてもよい。

ダミーリフレクタ部１４Ｂは、図１に示すように、リフレクタ部１４Ａの車体側方側に延出して設けられており、対向するアウターカバー１６を通じて外側から車両用灯具１０の内部構造が見えないようにする役割を担う。灯具ボディ１５は、前方側が開口した筐体であり、当該開口の周縁部に沿ってフランジ凹部１５Ａが設けられている。このフランジ凹部１５Ａは、前方側が開口し、後方側に凹んだ溝であり、アウターカバー１６の外周縁部に設けられたフランジ凸部１６Ｄと接着固定されている。

アウターカバー１６は、透明あるいは半透明な樹脂によって一体に形成されており、図１および図２に示すように、車両用灯具１０が車体５００に取り付けられた際に車体５００から露出する前面部におけるリフレクタユニット１４との対向位置に設けられる素通し状の透光部１６Ａと、当該前面部における透光部１６Ａ以外の周縁部１６Ｂと、車両用灯具１０が車体５００に取り付けられた際に車体５００によって隠れる側面部１６Ｃと、アウターカバー１６を灯具ボディ１５に接着固定するためのフランジ凸部１６Ｄとを有する。

このアウターカバー１６における周縁部１６Ｂの灯室側の面には、灯室側へ向けて突出する複数の凸レンズ１６Ｂｆが形成されている。より具体的には、周縁部１６Ｂの灯室側の面全体にわたって、水平方向（図１の紙面方向）および鉛直方向（紙面との直交方向）の各方向に一定のピッチで凸レンズ１６Ｂｆが配列されている。また、側面部１６Ｃの灯室側の面には、凸レンズ１６Ｂｆと同様に灯室側へ向けて突出し、略鉛直方向に延びるシリンドリカルレンズ１６Ｃｆが水平方向に連続して配列されている。なお、図１、３、および図４では、透光部１６Ａと周縁部１６Ｂとの境界位置を「Ｌ」を付した指示線で示す。

図３は、アウターカバー１６の透光部１６Ａと周縁部１６Ｂとの境界近傍を拡大して灯室側から見た図であり、凸レンズ１６Ｂｆの配列ピッチおよびレンズ高さ等を記号で示す。

本実施形態では、凸レンズ１６Ｂｆは、アウターカバー１６の周縁部１６Ｂの灯室側の面全体にわたって、水平方向および鉛直方向の各方向においてそれぞれ異なるピッチで配列されている。より具体的には、凸レンズ１６Ｂｆの水平方向における配列ピッチ（図３および図４において「Ｗ_Ｂ１」で示すピッチ）は、本実施形態では０．２ｍｍである。また、凸レンズ１６Ｂｆの鉛直方向における配列ピッチ（図３および図５において「Ｗ_Ｂ２」で示すピッチ）は、本実施形態では１．０ｍｍである。また、水平方向における隣り合う凸レンズ１６Ｂｆとの境界部から凸レンズ１６Ｂｆの突出方向における最頂部までの高さ（図３および図４において「Ｈ_Ｂ１」で示すレンズ高さ）は、本実施形態では０．０４ｍｍである。また、鉛直方向における隣り合う凸レンズ１６Ｂｆとの境界部から凸レンズ１６Ｂｆの突出方向における最頂部までの高さ（図３および図５において「Ｈ_Ｂ２」で示すレンズ高さ）は、本実施形態では０．２ｍｍである。

アウターカバー１６の周縁部１６Ｂは、バルブ１２からの光がほとんど入射しないので、（バルブ１２からの光の大半が入射する）透光部１６Ａと比べて、灯室側の面（車体前方側の面）に水曇りが発生し易い。しかしながら、本実施形態のアウターカバー１６では、周縁部１６Ｂの灯室側の面に、水平方向および鉛直方向において上記レンズ高さを有する凸レンズ１６Ｂｆが上記ピッチで隙間なく配列されていることにより、周縁部１６Ｂの当該灯室側の面に水曇りが発生した場合でも、水曇りが外部から認識されにくい。また、車両用灯具１０の内部構成もアウターカバー１６の外側から見えにくくなるので、アウターカバー１６の内側に内部構成を隠すためのエクステンションを配置する必要がなくなり、部品点数を減らすことができる。

なお、側面部１６Ｃの灯室側の面に配列されているシリンドリカルレンズ１６Ｃｆの配列ピッチについては特に限定されないが、例えば周縁部１６Ｂの灯室側の面に配列されている凸レンズ１６Ｂｆの水平方向の配列ピッチと略等しいことがアウターカバー１６の外観上好ましい。

図６は、アウターカバー１６を成形するための成形型１００の断面図である。図７は、成形型１００を構成する部分成形型１００Ｂの表面写真である。本実施形態に係るアウターカバー１６は、図６に示すように、成形型１００を構成する複数の部分成形型１００Ａ〜１００Ｅによって形成されるキャビティに、射出成形機（不図示）のノズルに接合されたスプルーＳを介して樹脂材料を射出充填して成形される。

上記部分成形型１００Ａ〜１００Ｅのうち、周縁部１６Ｂおよび側面部１６Ｃの各々の灯室側の面を成形するための部分成形型１００Ｂ,１００Ｅの表面には、凸レンズ１６Ｂｆおよびシリンドリカルレンズ１６Ｃｆの表面形状を転写可能な形状を有する凹部１００Ｂｆ，１００Ｃｆが互いに略直交する２方向に並ぶように面状に複数形成されている。

これらの凹部１００Ｂｆ，１００Ｃｆは、例えば、部分成形型１００Ｂ,１００Ｅの材料表面を切削することにより形成される。例えば、周縁部１６Ｂの成形面を部分成形型１００Ｂ,１００Ｅに形成する工程では、直径が０．３ｍｍのボールエンドミルなどの回転式切削工具を上記２方向の他方に沿って移動させつつ周縁部１６Ｂの成形面を単位幅だけ切削する。そして、上記回転式切削工具と部分成形型１００Ｂとの相対位置を、上記回転式切削工具の回転径〜該回転径の１／２の範囲で設定される所定幅だけ上記２方向の一方にずらして、上記成形面における次の単位幅を切削する。これを繰り返すことにより、複数の凹部１００Ｂｆが上記２方向に沿って面状に形成された成形面が作製される。

このように、上記形状の凹部１００Ｂｆが上記２方向に沿って面状に配列した成形面を部分成形型１００Ｂに形成する工程では、例えば平滑なレンズ面を有する一方向シリンドリカルレンズを成形するための縦溝を形成する場合と比べて、回転式切削工具の切削方向と直交する方向への移動幅を大きく取ることができる。したがって、成形型の切削効率に優れる。また、上記移動幅を大きく取ることにより結果として成形型表面に所謂カッターマークが残るが、このカッターマークそのものが凹部１００Ｂｆの表面形状となる。そして、それぞれの凹部１００Ｂｆの上記２方向における幅および深さを上記範囲内とすることで、凹部１００Ｂｆの形状が転写された凸レンズ１６Ｂｆが配列された周縁部１６Ｂは、灯室側の面に水曇りが発生した場合でも外部から水曇りが見えにくい。

（水曇り視認性評価結果）
本実施形態のアウターカバー１６の周縁部１６Ｂが水曇りの視認防止特性において優れることを照明するために、車両用灯具１０を乗用自動車に取り付けた上でエンジンを始動させ、雨天での走行状態を模した環境下で９０分間観察を行った。その結果、アウターカバー１６内部に水曇りは視認されなかった。

また、日本国特開２００１−１６５８１９号公報に開示された水曇り評価装置を用いて車両用灯具１０のホース洗車試験（車両用灯具１０の後方空間の湿度を７５％に設定）を実施したところ、アウターカバー１６の周縁部１６Ｂの内側に水曇りは生じたものの、外部からは視認できないレベルのものであった。

以上のように、本実施形態に係るアウターカバー１６を備える車両用灯具１０は、アウターカバー１６の周縁部１６Ｂの内側に水曇りが発生した場合でも水曇りが外部から視認されにくい。また、アウターカバー１６の製造に際して金型の抜き勾配についての制約もなく、アウターカバー１６の薄肉化も容易である。また、アウターカバー１６に防曇塗装などコストの高い加工を施す必要がない。また、車両用灯具１０の内部構成もアウターカバー１６の外側から見えにくくなるので、アウターカバー１６の内側に内部構成を隠すためのエクステンションを配置する必要がなくなり、部品点数を減らすことができる。

以上、本発明について好適な実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されるものではなく、本発明の技術的特徴を損なわない範囲において、上記実施形態に様々な変更または改良を加えることができることは当業者に明らかである。

例えば、アウターカバー１６の周縁部１６Ｂに形成される凸レンズ１６Ｂｆの水平方向における配列ピッチ（Ｗ_Ｂ１）は本実施形態に限られず、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であればよい。この配列ピッチ（Ｗ_Ｂ１）が仮に０．１ｍｍより小さければ、アウターカバー１６の周縁部１６Ｂに設けるべき凸レンズ１６Ｂｆの数が非常に多くなることから、アウターカバー１６を成形するための成形型の加工に要する時間が長くなり好ましくない。また、０．５ｍｍより大きければ、アウターカバー１６の周縁部１６Ｂの内側に発生した水曇りが外部から見える虞があり好ましくない。

また、凸レンズ１６Ｂｆの鉛直方向における配列ピッチ（Ｗ_Ｂ２）は本実施形態に限られず、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲内であればよい。この配列ピッチ（Ｗ_Ｂ１）が仮に０．５ｍｍより小さければ、アウターカバー１６の周縁部１６Ｂに設けるべき凸レンズ１６Ｂｆの数が非常に多くなることから、アウターカバー１６を成形するための成形型の加工に要する時間が長くなり好ましくない。また、５．０ｍｍより大きければ、アウターカバー１６の周縁部１６Ｂの内側に発生した水曇りが外部から見える虞があるとともに外観上も好ましくない。

また、凸レンズ１６Ｂｆの水平方向におけるレンズ高さ（Ｈ_Ｂ１）は本実施形態に限られず、０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲内であればよい。また、凸レンズ１６Ｂｆの鉛直方向におけるレンズ高さ（Ｈ_Ｂ２）はこれに限られず、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であればよい。仮に、上記のレンズ高さ（Ｈ_Ｂ１）を０．０２ｍｍより小さくし、あるいは上記のレンズ高さ（Ｈ_Ｂ２）を０．１ｍｍより小さくすると、それに伴って上記の各配列ピッチ（Ｗ_Ｂ１，Ｗ_Ｂ２）も小さくなる。したがって、アウターカバー１６の周縁部１６Ｂに設けるべき凸レンズ１６Ｂｆの数が非常に多くなることから、アウターカバー１６を成形するための成形型の加工に要する時間が長くなり好ましくない。また、上記のレンズ高さ（Ｈ_Ｂ１）を０．１ｍｍより大きくし、あるいは上記のレンズ高さ（Ｈ_Ｂ２）を１．０ｍｍより大きくすると、反対に上記の各配列ピッチ（Ｗ_Ｂ１，Ｗ_Ｂ２）が大きくなることから、アウターカバー１６の周縁部１６Ｂの内側に発生した水曇りが外部から見える虞があり好ましくない。

また、アウターカバー１６の周縁部１６Ｂに形成される凸レンズ１６Ｂｆは、周縁部１６Ｂの灯室側の面全体に形成されていれば、その配列方向および配列態様については本実施形態に限定されない。

１０…車両用灯具
１２…バルブ（光源）
１４…リフレクタユニット
１４Ａ…リフレクタ部
１４Ａｒ…反射面
１４Ｂ…ダミーリフレクタ部
１４Ｃ…バルブソケット
１５…灯具ボディ
１５Ａ…フランジ凹部
１６…アウターカバー
１６Ａ…透光部
１６Ｂ…周縁部
１６Ｃ…側面部
１６Ｄ…フランジ凸部
１６Ｂｆ…凸レンズ
１６Ｃｆ…シリンドリカルレンズ
１００…成形型
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ,１００Ｅ…部分成形型
１００Ａｆ,１００Ｂｆ…凹部
５００…車体
Ｓ…スプルー

Claims

車両用灯具において光源の灯具前方側を覆うアウターカバーであって、
前記光源からの光を透過する透光部、および前記透光部の周縁に設けられた周縁部を有し、前記周縁部には、灯具前後方向の少なくとも一方に突出する凸レンズが、第１の方向においては０．１ｍｍ〜０．５ｍｍのピッチで、前記第１の方向と交差する第２の方向においては０．５ｍｍ〜５．０ｍｍのピッチで複数配列されており、各々の前記凸レンズにおける隣り合う前記凸レンズとの境界部から凸レンズの突出方向における最頂部までの高さは、前記第１の方向では０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍであり、前記第２の方向では０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とするアウターカバー。
請求項１に記載のアウターカバーの製造方法であって、
前記アウターカバーを成形するための成形型を作製する成形型作製工程と、
前記成形型の成形キャビティに樹脂材料を射出充填して前記アウターカバーを成形する成形工程と、を有し、
前記成形型作製工程では、前記成形型の材料における前記周縁部の成形面を形成すべき表面に、前記第１の方向における幅が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであり、前記第２の方向における幅が０．５ｍｍ〜５．０ｍｍである曲面状に凹んだ凹部であって、隣り合う前記凹部との境界部から最深部までの深さが、前記第１の方向では０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍであり、前記第２の方向では０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである前記凹部が前記第１の方向および前記第２の方向に沿って複数形成されるように、前記表面を切削することを特徴とするアウターカバーの製造方法。
前記切削工程において、回転式切削工具を前記第２の方向に沿って移動させつつ前記周縁部の成形面を切削した後、前記回転式切削工具と前記成形型との相対位置を、前記回転式切削工具の回転径〜該回転径の１／２の範囲で前記第１の方向にずらすことを繰り返すことにより複数の前記凹部を形成することを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
前記回転式切削工具は、ボールエンドミルであることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
請求項１に記載のアウターカバーと、
光源と、
前記光源が取り付けられる灯具ボディと、を備えることを特徴とする車両用灯具。