JP2013258078A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】 遮光部材を用いて直射光を遮光する車両用灯具において、遮光部材によりリフレクタからの有効な反射光までもが遮光されない車両用灯具を提供する。
【解決手段】 この発明は、半導体発光素子２２と、リフレクタ２３と、遮光部材２６と、ヒートシンク２１を備え、半導体発光素子２２がヒートシンク２１の段部２１Ｄよりも奥まった位置に形成される光源設置面２１Ｈに設置されることにより、遮光部材２６がリフレクタ２３側へ突出することを抑制でき、リフレクタ２３の反射面２３Ｂからの反射光が配光パターンに有効に利用されるよう構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両用灯具に係り、特に、光源として発光素子を用いた車両用灯具に関する。

この種の車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、従来の車両用灯具について説明する。

この種の車両用灯具としては、たとえば、ヒートシンク、発光素子、反射板、とから構成され、発光素子は、ヒートシンクの平坦面の一領域に、その光照射面からの光が該平坦面と交差する第１方向に出射するように搭載され、反射板は、発光素子とともにヒートシンクの平坦面を被うようにして配置され、発光素子からの光を反射させた後に前記第１方向と交差する第２方向へ出射させるように形成されており、発光素子からの直射光がエクステンションなどに入射し、グレア光となるのを抑制する遮光部材が設けられたものが知られている（特許文献１参照）。

特開2008-243476号公報

しかし、特許文献１に記載の車両用灯具においては、発光素子からの直射光を遮光する遮光部材が反射板と一体で形成されており、また、反射板側へ突出するように形成されているため、反射板からの反射光が遮光される恐れがあり、反射板を有効に利用することが出来なかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光素子を光源とする車両用灯具において、グレア光を抑制し、かつ、反射板からの反射光を配光パターンの形成に有効に利用することができる車両用灯具を提供することにある。

本発明の構成（１）は、半導体発光素子からなる光源と、光源からの光を前方に照射する反射面を有するリフレクタと、光源およびリフレクタが取り付けられる放熱部材と、光源からの直射光を遮蔽する遮光部材とを有し、放熱部材には、光源を設置する光源設置面が設けられており、光源設置面の車両前方側にはリフレクタ側へ向かって突出する段部が形成され、段部と光源の間には遮光部材が設けられている、ことを特徴とする。

本発明の構成（２）は、遮光部材が段部よりもリフレクタ側に突出しないように設けられていること、を特徴とする。

本発明の構成（３）は、遮光部材が、光源の光照射面と略水平に延在するように形成されていること、を特徴とする。

本発明の構成（４）は、遮光部材が、放熱部材と一体に形成されていること、を特徴とする。

上述した構成の車両用灯具によれば、半導体発光素子からなる光源からの直射光がグレア光として照射されることを抑制でき、遮光部材によってリフレクタからの反射光が遮られることなく、最適な配光パターンを照射する車両用灯具を提供することができる。

本発明の車両用灯具の実施態様１の全体を示す図２（ａ）I‐I断面図である。 本発明の車両用灯具の実施態様１に具備されるランプユニットを示す正面図、左側面図、右側面図、上面図である。 本発明の車両用灯具の実施態様１に具備されるランプユニットの分解斜視図である。 本発明の車両用灯具の実施態様２に具備されるランプユニットを示す図２（ａ）I‐I断面図である。 本発明の車両用灯具の実施様態３に具備されるランプを示す図２（ａ）I‐I断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

（実施態様１）
図１は、本発明の車両用灯具の実施態様１の概略を示す断面図である。図１に示す車両用灯具１０は、たとえば前照灯（ヘッドランプ）を示している。図１中ｘ、ｙ、ｚ方向は、該車両用灯具１０を車両に取り付けた場合において、それぞれ、車両の幅方向、高さ方向、前後方向に一致させて示している。

（車両用灯具全体の説明）
図１において、車両用灯具１０は、前面レンズ１１とハウジング１２によって灯室１３を画成するようになっている。ハウジング１２は車両の前方部に開口１２Ａを有し、その開口１２Ａの縁において前面レンズ１１の周縁部１１Ａを挿入させる溝部１４が形成されている。ハウジング１２の溝部１４にはシール剤１５が塗布され、このシール剤１５によって前面レンズ１１の周縁部１１Ａを固着させるとともに水分侵入を防止するシール性を確保できるようになっている。

（ランプユニットの説明）
車両用灯具１０の灯室１３にはランプユニット２０が配設されている。このランプユニット２０は、概略を示すと、ヒートシンク２１と、このヒートシンク２１に搭載された半導体発光素子（例えば、LEDや有機ELなどからなる）２２と、この半導体発光素子２２から光Ｌを反射させ前面レンズ１１側に出射させるリフレクタ２３の反射面２３Ｂと、このリフレクタ２３の前面レンズ１１側の周縁部２３Ａの近傍に配置され該リフレクタ２３の背後にまで延在されて形成されるカバー部材２４とから構成されている。

図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、上述したランプユニット２０の詳細を示す構成図である。図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は左側面図、図２（ｃ）は右側面図、図２（ｄ）は上面図である。図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すｘ、ｙ、ｚ方向は、それぞれ、図１に示したｘ、ｙ、ｚ方向と一致づけて示しており、この図２以降の他の図においても同様となっている。

（ヒートシンクの説明）
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）において、まず、ランプユニット２０の上部にはヒートシンク２１が配置されている。このヒートシンク２１は、図中ｘｚ面に対して図中ｚ方向に角度θの傾きを有する板状放熱材２１Ａと、この板状放熱材２１Ａの上面に形成される放熱フィン２１Ｂとから構成されている。

本発明における板状放熱材２１Ａは、正面視において、車両の内側（図２（ａ）中左側）が低く、車両の外側（図２（ａ）中右側）が高くなるように傾いて配置されている。しかし、板状放熱材２１Ａは、水平に配置されていても良い。板状放熱材２１Ａは、比較的大きな面積で構成され、ランプユニット２０の外枠の一部を構成するようになっている。放熱フィン２１Ｂは、複数からなり、たとえば、図中ｘ方向に並設され、図中ｚ方向に延在されて形成されている。また、この放熱フィン２１Ｂは、たとえば、ランブ２０の背面図である図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、板状放熱材２１Ａの後端部において下側に屈曲されて延在されるように構成され、これにより、放熱フィン２１Ｂの表面積を増大させ、放熱効果の向上を図っている。

また、図１に示すように、板状放熱材２１Ａのリフレクタ２３と対向する面には、半導体発光素子２２が配置される光源設置面２１Ｈが設けられている。光源設置面２１Ｈは、平面からなり、半導体発光素子２２の照射光軸をリフレクタ２３の反射面２３Ｂに向かうように配置することができる。

光源設置面２１Ｈの車両前方側にはリフレクタ２３側へ向かって突出した段部２１Ｄが設けられており、段部２１Ｄの高さは、半導体発光素子２２よりも高く形成され、正面視において半導体発光素子２２が直接目視されないようになっている。

（半導体発光素子の説明）
半導体発光素子２２は、一つまたは複数の発光チップを有する半導体素子からなり、その主面の一部に光照射領域２２Ａが形成されている。半導体発光素子２２の光照射領域２２Ａの光軸がリフレクタ２３の反射面２３Ｂに向かうよう、光源設置面２１Ｈに設置されている。

（リフレクタの説明）
半導体発光素子２２が搭載されたヒートシンク２１の板状放熱材２１Ａと対向して、該板状放熱材２１Ａを被うようにしてリフレクタ２３が配置されている。リフレクタ２３は、たとえば熱可塑性樹脂や金属部材から構成され、半導体発光素子２２の光照射領域２２Ａと対向する側の内面には、金属蒸着や銀塗装などにより光反射面処理がなされた放物面を基本とする自由曲面からなる反射面２３Ｂを有し、ランプユニット２０の前方部における周縁部２３Ａにおいて、ヒートシンク２１とともに開口を有するように配置されている。これにより、半導体発光素子２２からの光は、リフレクタ２３の反射面２３Ｂによって反射され、車両前方方向に照射される。また、リフレクタ２３の板状放熱材２１Ａに当接する個所には、リフレクタ２３と板状放熱材２１Ａを螺子３３により固定するための切り欠き２３Ｅが形成されている（図３参照）。

ここで、この実施様態１のリフレクタ２３では、半導体発光素子２２からの光を車両の前方側へ反射させる機能のみを有するものとして構成されている。すなわち、リフレクタ２３は、車両前方側の周縁部２３Ａにおいて、半導体発光素子２２からの光のうち反射面２３Ｂに反射されることのない光（図１において符号Ｌ’で示す）を遮光あるいは拡散させるようにした立ち壁としての領域を備えていないものとして構成されているが、従来通り立ち壁を有するリフレクタ２３としても良い。

（遮光部材の説明）
遮光部材２６は、板状放熱材２１Ａの半導体発光素子２２よりも車両前方側（図中ｚ方向）に取り付けられており、半導体発光素子２２と段部２１Ｄの間に形成されている。この遮光部材２６は、半導体発光素子２２の光照射領域２２Ａからインナーパネル２５や前面レンズ１１など反射面２３Ｂ以外の部品に入射する直射光を遮光するよう配置されている。このとき、半導体発光素子２２が段部２１Ｄよりも奥まった位置（リフレクタ２３から遠い位置）に設けられ、段部２１Ｄの高さｔの分、遮光部材２６がリフレクタ２３側へ突出することを抑制することができる。これにより、正面視において遮光部材２６がリフレクタ２３側へ突出する高さを最小限に抑えられ、遮光部材２６の端部をリフレクタ２３の反射面２３Ｂからの反射光を遮らない位置に設定することが可能となり、反射面２３Ｂからの反射光を有効に利用することができる。また、ランプユニット２０を正面から目視した際の見栄えも向上させることができる。

（カバー部材の説明）
カバー部材２４は、リフレクタ２３と別体で構成され、半導体発光素子２２からの光のうち該リフレクタ２３に反射されることのない光（図１中符号Ｌ’で示す）をたとえば遮光あるいは拡散させるような表面処理が施されて構成されている。なお、このように構成されるランプユニット２０とハウジング１２の間には、それらの間隙を塞ぐようにしてインナーパネル２５が配置され、このインナーパネル２５によってランプユニット２０の背部が目視されないようになっている。

（カバー部材の詳細な説明）
また、カバー部材２４は、図１に示すように、リフレクタ２３の周縁部２３Ａのほぼ全域に及んで、該周縁部２３Ａとの間に隙間を有して配置されている。この間隙は、たとえば、リフレクタ２３の周縁部２３Ａのほぼ全域に及んでほぼ等しく設定されており、リフレクタ２３を覆うように形成されている。カバー部材２４の半導体発光素子２２側の面全域あるいは一部においては、複数のプリズム等が形成され、これらプリズム等によって半導体発光素子２２からの光のうち該リフレクタ２３の反射面２３Ｂに反射されることのない光を拡散させるようになっている。なお、カバー部材２４は、たとえば、光反射率を低くするような加工を施し、あるいは光遮光機能をもたせるような加工を施すようにしてもよいことはもちろんである。本実施例以外の実施例においては、カバー部材２４を用いず、従来通りリフレクタに立ち壁を設けるようにしてもよい。

（ランプユニットの固定方法）
図３は、上述したランプユニット２０のヒートシンク２１、半導体発光素子２２、遮光部材２６、リフレクタ２３、カバー部材２４を分解した状態を固定手段である螺子３１、３２、３３、３４とともに示した斜視図である。

図３において、半導体発光素子２２は、たとえば２個の螺子３１によってヒートシンク２１の板状放熱材２１Ａに取り付けられるようになっている。遮光部材２６は、たとえば１個の螺子３２によってヒートシンク２１の板状放熱材２１Ａに取り付けられるようになっている。リフレクタ２３は、たとえば３個の螺子３３によってヒートシンク２１の板状放熱材２１Ａに取り付けられるようになっている。リフレクタ２３は、周縁部２３Ａを除く他の周縁部２３Ａ’においてヒートシンク２１の板状放熱材２１Ａに当接する個所となっており、この周縁部２３Ａ’において前記螺子３３が挿入される切り欠き２３Ｅが形成されている。カバー部材２４は、たとえば３個の螺子３４によってヒートシンク２１の板状放熱材２１Ａに取り付けられるようになっている。カバー部材２４の板状放熱材２１Ａへの取り付け個所は、カバー部材２４のリフレクタ２３後方部分に設けられた後部延在部２４Ｑの後端部となっており、この後端部にはカバー部材２４の幅方向（図中ｘ方向）に順次高さの異なる３個の螺子挿入筒２４Ｎが並設されて設けられている。各螺子挿入筒２４Ｎは、それらが取り付けられるカバー部材２４の面が図中ｘｚ面に平行であるのに対し、ヒートシンク２１の板状放熱材２１Ａは図中ｘｚ面の図中ｚ方向に角度θを有して配置される（図２（ａ）参照）ことから、それらの間隙を埋めるように、高さが異なるように構成されている。各螺子３４は、それぞれの螺子挿入筒２４Ｎに挿入されてヒートシンク２１の板状放熱材２１Ａに螺入されるようになっている。

これら半導体発光素子２２、遮光部材２６、リフレクタ２３、カバー部材２４のヒートシンク２１への取り付けは、全て、一方向（図中ｙ方向）から螺子３１、３２、３３、３４によって行うことができ、ランプユニット２０の組み立てを容易にできるという効果を奏する。また、螺子３１、３２は、ヒートシンク２１の板状放熱材２１Ａの光源設置面２１Ｈに螺入され、螺子３３、３４はリフレクタ２３の背部に配置されて螺入されることとからランプユニット２０を正面側から観た場合に、これら螺子３１、３２、３３、３４を目視することができないという効果を奏する。

＜本発明の効果＞
このように構成された車両用灯具は、ヒートシンク２１の光源設置面２１Ｈが段部２１Ｄよりも車両後方側に位置し、段部２１Ｄがリフレクタ２３側に突出しており、光源設置面２１Ｈが凹部となっているため、光源２２からの直射光を遮光する遮光部材２６がリフレクタ２３のリフレクタ２３側への突出する高さを抑制することができる。それにより、遮光部材２６により光源２２からの直射光以外の光が遮光されることが抑制され、リフレクタ２３の反射面２３Ｂからの反射光を配光パターンとして有効に利用することができる、という効果が得られる。

さらに、遮光部材２６を段部２１Ｄ高さよりもリフレクタ２３側へ突出しないように形成すれば、さらにリフレクタ２３の反射面２３Ｂからの反射光を遮光することを抑制でき、反射面２３Ｂからの反射光を配光パターンとして有効に利用することができる。

さらに、遮光部材２６が光源２２の光照射面２２Ａと略水平に延在させて設けられることにより、遮光部材２６の上下方向の高さを抑制させることができるとともに、光源２２の光照射面２２Ａの近傍で光を遮蔽することができることにより、リフレクタ２３の反射面２３Ｂからの光を遮蔽することなく、光源２２からの直射光も確実に遮蔽することができる。

（実施態様２）
遮光部材２６は、図４および図５に示されるように、遮光部材２６をヒートシンク２１と一体に形成し、ヒートシンク２１の一部を延在させて、遮光部材２６を設けるようにしてもよい。

（実施様態３）
実施態様１に示した車両用灯具１０は、ヒートシンク２１が上に、リフレクタ２３、カバー部材２４が下になるように灯室１３内に配置されるものについて説明したものである。しかし、これに限定されることはなく、上下配置を逆にして、リフレクタ２３、カバー部材２４が上に、ヒートシンク２１が上になるように灯室１３内に配置させるようにしてもよい。

（実施態様４）
実施態様１に示したランプユニット２０は、ヒートシンク２１、半導体発光素子２２、リフレクタ２３、カバー部材２４とで構成したものである。しかし、これに限定されることはなく、たとえば、該ランプユニット２０の光照射角度を変化できるような駆動機構を具備するように構成されたものであってもよい。
（実施態様５）
実施態様１に示した車両用灯具１０は、前照灯（ヘッドランプ）として用いる場合を例に挙げて示したものである。しかし、これに限定されることはなく、（例えばフォグランプなど）他のランプにも適用可能である。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、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ないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０……車両用灯具、１１……前面レンズ、１１Ａ……周縁部（前面レンズの）、１２……ハウジング、１２Ａ……開口（ハウジングの）、１３……灯室、１４……溝部、１５……シール剤、２０……ランプユニット、２１……ヒートシンク、２１Ａ……板状放熱材、２１Ｂ……放熱フィン、２１Ｄ……段部、２１Ｈ……光源設置面、２２……光源（半導体発光素子）、２２Ａ……光照射面（光照射領域）、２３……リフレクタ、２３Ａ……周縁部（反射板の）、２３Ｂ……反射面、２４……カバー部材、２４Ｑ……後方延在部（カバー部材の）、２４Ｎ……螺子挿入筒、２５……インナーパネル、２６……遮光部材（シェード）、３１、３２、３３、３４……螺子、Ｌ……光

Claims (4)

1. 半導体発光素子からなる光源と、光源からの光を前方に照射する反射面を有するリフレクタと、前記光源および前記リフレクタが取り付けられる放熱部材と、前記光源からの直射光を遮蔽する遮光部材とを有し、前記放熱部材には、前記光源を設置する光源設置面が設けられており、前記光源設置面の車両前方側には前記リフレクタ側へ向かって突出する段部が形成され、前記段部と前記光源の間には前記遮光部材が設けられている、ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記遮光部材は前記段部よりも前記リフレクタ側に突出しないように設けられていること、を特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記遮光部材は、前記光源の光照射面と略水平に延在するように形成されていること、を特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
4. 前記遮光部材は、前記放熱部材に一体に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。