JP2015095310A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】導光体を備えた車両用灯具において、導光体の材料コスト低減および製造時間の短縮化を図った上で、導光体の広幅発光を実現可能とする。【解決手段】車幅方向に延びる導光体２０を筒状に形成した上で、その内周面２０ｃの前壁部に複数の反射素子２０ｓを形成する。そして、この導光体２０に対してその右端面２０ａから入射して、その内部を左端面２０ｂへ向けて導光される光源３０からの光を、導光途中で各反射素子２０ｓに到達させ、該反射素子２０ｓにより前方へ向けて内面反射させて、その外周面２０ｄの前壁部から前方へ向けて出射させるようにする。これにより、広幅発光のために導光体２０の外径を大きくした場合でも、従来の中実の導光体よりも重量および体積を小さくし、その分だけ導光体２０の材料コストを抑える。また、導光体２０を薄肉化して、その成形のための製造時間を短縮する。【選択図】図１

Description

本願発明は、導光体を備えた車両用灯具に関するものである。

従来より、導光体を備えた車両用灯具として、例えば「特許文献１」に記載されているように、光源からの出射光を、灯具前後方向と交差する方向に延びる導光体に対して、その一端面から入射させるように構成されたものが知られている。

この車両用灯具においては、導光体に入射した光源からの光を、その他端面へ向けて導光しながら、その周面部から前方へ向けて出射させるように構成されている。

特開２０１２−２５６４４８号公報

このような車両用灯具において、導光体を広幅で発光させるためには、その外径を大きくする必要がある。

しかしながら、従来の車両用灯具において用いられている導光体は、中実の導光体として構成されているので、その外径を大きくすると、導光体の重量および体積が大きくなってしまう。このため、導光体の材料コストが嵩んでしまい、また、その成形のための製造時間が長くかかってしまう、という問題がある。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、導光体を備えた車両用灯具において、導光体の材料コスト低減および製造時間の短縮化を図った上で、導光体の広幅発光を実現することができる車両用灯具を提供することを目的とするものである。

本願発明は、導光体の形状に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
灯具前後方向と交差する所要方向に延びるように配置された導光体と、この導光体に対して上記所要方向の一端面から光を入射させるように配置された光源とを備え、上記導光体に入射して該導光体の内部を導光された上記光源からの光を、該導光体の周面部から前方へ向けて出射させるように構成された車両用灯具において、
上記導光体が、上記所要方向に延びる筒状領域を備えており、
上記筒状領域の内周面の前壁部に、該筒状領域の内部を導光された光を前方へ向けて内面反射させる複数の反射素子が形成されている、ことを特徴とするものである。

上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等の発光素子あるいは光源バルブ等が採用可能である。

上記「所要方向」は、灯具前後方向と交差する方向であれば、その具体的な方向は特に限定されるものではない。

上記「導光体」は、所要方向に延びる筒状領域を備えており、かつ、その内周面の前壁部に複数の反射素子が形成されていれば、所要方向の全長にわたって筒状に形成されていることは必ずしも必要でなく、また、この「導光体」は、所要方向に直線状に延びるように配置されていてもよいし湾曲して延びるように配置されていてもよい。

上記「筒状領域」は、筒状に形成されていれば、その具体的な断面形状は特に限定されるものではなく、例えば、円形、楕円形、矩形その他の多角形等が採用可能である。

上記「複数の反射素子」は、筒状領域の全長にわたって形成されていてもよいし、その一部に形成されていてもよい。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用灯具は、光源からの出射光を、灯具前後方向と交差する所要方向に延びるように配置された導光体に対してその一端面から入射させるように構成されているが、上記導光体は、所要方向に延びる筒状領域を備えており、その内周面の前壁部には、該筒状領域の内部を導光された光を前方へ向けて内面反射させる複数の反射素子が形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、導光体に対してその一端面から入射した光は、その他端面へ向けて導光されるが、導光途中で筒状領域の内周面の前壁部に到達した光は、この前壁部に形成された反射素子によって前方へ向けて内面反射して、その外周面の前壁部に到達することとなる。その際、この外周面の前壁部に内面反射光が到達する際の入射角が臨界角未満であれば、この前壁部から前方へ向けて出射し、その入射角が臨界角を超えていれば、この前壁部で全反射してさらに導光を続けることとなる。

また、本願発明の導光体において、その一端面側の端部が筒状に形成されている場合には、光源からの出射光の一部が、この一端面から筒状領域に入射せずにその内周側空間を進むこととなる。そして、この内周側空間を進んだ光が筒状領域の内周面に到達すると、この内周面から筒状領域に入射し、導光体の他端面へ向けて導光されることとなる。その際、この内周面から筒状領域に入射した光は、導光途中で内周面の前壁部に到達すると、この前壁部に形成された反射素子によって前方へ向けて内面反射して、その一部は外周面の前壁部から前方へ向けて出射し、残りは導光を続けることとなる。

さらに本願発明においては、導光体が中空の筒状領域を備えているので、この導光体を広幅で発光させるために導光体の外径を大きくしても、従来の中実の導光体に比して導光体の重量および体積を小さくすることができる。したがって、その分だけ導光体の材料コストを抑えることができる。また、導光体を薄肉化することができるので、その成形のための製造時間を短縮することができる。

このように本願発明によれば、導光体を備えた車両用灯具において、導光体の材料コスト低減および製造時間の短縮化を図った上で、導光体の広幅発光を実現することができる。

その際、導光体からの出射光は、その筒状領域の内周面の前壁部に形成された反射素子によって前方へ向けて内面反射した光であるので、これを制御された光とすることができる。そしてこれにより導光体の均一発光を実現することができる。

上記構成において、導光体として、所要方向に沿って前後に２分割された前方側部材と後方側部材とを組み付けることにより構成されたものとすれば、導光体が長尺に形成されているような場合であっても、その成形を容易に行うことができる。

上記構成において、筒状領域を、所要方向に関して一端面から他端面へ向けて徐々に薄肉になるように形成すれば、光源からの出射光の多くを筒状領域の内部に導くことができ、かつ、筒状領域の内部での導光効率を高めることができる。

上記構成において、筒状領域のうち少なくとも一部の内周側空間に、所要方向に延びる有色部材が配置された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、光源の非点灯時に、導光体の筒状領域を透して有色部材が細長く透けて見えることとなるので、これにより灯具の意匠性を高めることができる。その際、この「有色部材」は、透明部材で構成されていてもよいし、不透明部材で構成されていてもよい。

本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す平断面図 図１のII−II線断面図 図１のIII 部詳細図 上記車両用灯具の主要構成要素を示す正面図 上記実施形態の第１変形例を示す、図１と同様の図 上記実施形態の第２変形例を示す、図１と同様の図 上記実施形態の第３変形例を示す、図１と同様の図

以下、図面を用いて、本願発明の実施の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１０を示す平断面図である。また、図２は、図１のII−II線断面図であり、図３は、図１のIII
部詳細図である。さらに、図４（ａ）は、この車両用灯具１０の主要構成要素を示す正面図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、車両の右後端部に設けられるテールランプであって、ランプボディ１２とこのランプボディ１２の前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー１４とで形成される灯室内に、灯具正面視において車幅方向に延びるように配置された導光体２０と、この導光体２０に対して、その車幅方向外側の右端面２０ａから光を入射させるように配置された光源３０とが組み込まれた構成となっている。

なお、車両用灯具１０としては、図１において、Ｘで示す方向が「前方」（車両としては「後方」）であり、Ｙで示す方向が「前方」と直交する「右方向」である。

導光体２０は、アクリル樹脂等からなる透明な合成樹脂成形品であって、その左端面２０ｂからその右端面２０ａへ向けて後方側に回り込むようにして曲線状に延びる長尺の筒状部材として構成されている。すなわち、この導光体２０が延びる所要方向は、車幅方向外側へ向けて後方側に回り込む方向に設定されている。そして、この導光体２０は、その所要方向の全長が筒状領域として構成されている。

光源３０は、赤色の発光ダイオードであって、導光体２０の右端面２０ａの近傍において、その発光面３０ａを右端面２０ａへ向けるようにして配置されている。この光源３０は、光源支持部材３２に支持されている。そして、この光源支持部材３２は、ランプボディ１２に支持されている。

導光体２０は、所要方向に沿って前後に２等分で分割された前方側部材２０Ｆと後方側部材２０Ｒとを組み付けることにより構成されている。その際、この組付けは、前方側部材２０Ｆと後方側部材２０Ｒとを接着することにより行われている。

この導光体２０は、所要方向と直交する平面に沿った断面形状が円環状に設定されている。ただし、この導光体２０の内周面２０ｃの前壁部には、導光体２０の右端面２０ａから入射した光源３０からの光を前方へ向けて内面反射させるための複数の反射素子２０ｓが、導光体２０の内周側空間Ｃへ突出するようにして形成されている。

これら複数の反射素子２０ｓは、導光体２０における所要方向の両端部を除く範囲内において、所要方向に等間隔で連続的に形成されている。その際、これら各反射素子２０ｓは、楔形の水平断面形状で内周面２０ｃの周面に沿って上下方向に延びるように形成されている。

この導光体２０は、その左右両端部において導光体支持部材２２、２４にそれぞれ支持されている。その際、この導光体２０の右端部を支持する導光体支持部材２２は、光源支持部材３２に支持されており、また、その左端部を支持する導光体支持部材２４は、ランプボディ１２に支持されている。

図４（ｂ）は、車両用灯具１０の主要構成要素を、光源３０を点灯させた状態で示す正面図である。

同図に示すように、導光体２０は、該導光体２０に入射した光源３０からの光が、導光途中でその外周面２０ｄの前壁部から前方へ向けて出射することにより、その略全長にわたって広幅で発光することとなる。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態に係る車両用灯具１０においては、導光体２０の右端面２０ａから該導光体２０の内部に入射した光源３０からの光が、その内周面２０ｃおよび外周面２０ｄで全反射による内面反射を繰り返しながら、その左端面２０ｂの方向へ導かれ、その導光途中で一部の光が各反射素子２０ｓに到達し、該反射素子２０ｓで前方へ向けて内面反射することとなる。そして、これら各反射素子２０ｓで内面反射した光は、導光体２０の外周面２０ｄの前壁部に到達するが、その際、この外周面２０ｄの前壁部に内面反射光が到達する際の入射角が臨界角未満であれば、この前壁部から前方へ向けて出射し、その入射角が臨界角を超えていれば、この前壁部で全反射してさらに導光を続けることとなる。

また、光源３０からの出射光の一部は、導光体２０の右端面２０ａから該導光体２０の内部に入射せずに、その内周側空間Ｃを進むこととなる。この内周側空間Ｃを進んだ光が導光体２０の内周面２０ｃに到達すると、この内周面２０ｃから導光体２０に入射し、該導光体２０の左端面２０ｂへ向けて導光されることとなる。その際、この内周面２０ｃから導光体２０に入射した光は、導光途中で内周面２０ｃの前壁部に到達することとなる。そして、これら各反射素子２０ｓで内面反射して外周面２０ｄの前壁部に到達した光は、その一部が前方へ向けて出射し、残りは導光を続けることとなる。

その際、本実施形態においては、導光体２０がその全長にわたって中空の筒状領域として構成されているので、この導光体２０を広幅で発光させるために導光体２０の外径を大きくしても、従来の中実の導光体に比して導光体２０の重量および体積を小さくすることができる。したがって、その分だけ導光体２０の材料コストを抑えることができる。また、導光体２０を薄肉化することができるので、その成形のための製造時間を短縮することができる。

このように本実施形態によれば、導光体２０を備えた車両用灯具１０において、導光体２０の材料コスト低減および製造時間の短縮化を図った上で、導光体２０の広幅発光を実現することができる。

その際、導光体２０からの出射光は、その内周面２０ｃの前壁部に形成された反射素子２０ｓによって前方へ向けて内面反射した光であるので、これを制御された光とすることができる。そしてこれにより導光体２０の均一発光を実現することができる。

しかも本実施形態においては、導光体２０が、所要方向に沿って前後に２分割された前方側部材２０Ｆと後方側部材２０Ｒとを組み付けることにより構成されているので、導光体２０が長尺の筒状部材として構成されているにもかかわらず、その成形を容易に行うことができる。

上記実施形態においては、前方側部材２０Ｆと後方側部材２０Ｒとの組付けが接着によって行われているものとして説明したが、それ以外の方法（例えば溶着や嵌合等）によって組付けが行われる構成とすることも可能である。
上記実施形態においては、円環状の断面形状を有する導光体２０が、前後に２等分で分割された前方側部材２０Ｆと後方側部材２０Ｒとで構成されているものとして説明したが、それ以外の構成（例えば、矩形状の断面形状を有する導光体がその前面寄りの位置で前後に２分割された構成等）とすることも可能である。 上記実施形態においては、導光体２０が水平方向に延びるように配置されているものとして説明したが、上下方向あるいは斜め方向に延びるように配置された構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、光源３０として発光ダイオードが用いられているものとして説明したが、それ以外の種類の光源が用いられた構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、光源３０からの光を、導光体２０に対してその右端面２０ａから入射させる構成となっているものとして説明したが、その左端面２０ｂから、あるいは右端面２０ａおよび左端面２０ｂの双方から、光源３０（あるいは別の光源）からの光を導光体２０に入射させる構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、車両用灯具１０が、車両の右後端部に設けられるテールランプである場合について説明したが、車両に設けられる箇所や機能にかかわらず、上記実施形態と同様の構成を採用することにより上記実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。

図５は、本変形例に係る車両用灯具１１０を示す、図１と同様の図である。

同図に示すように、本変形例に係る車両用灯具１１０も、その基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、導光体１２０の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

すなわち、本変形例の導光体１２０も、前方側部材１２０Ｆと後方側部材１２０Ｒとを組み付けることにより構成されており、かつ、その所要方向の全長が筒状領域として構成されている。

ただし、この導光体１２０は、所要方向に関して右端面１２０ａから左端面１２０ｂへ向けて徐々に薄肉になるように形成されている。その際、この導光体１２０の外周面１２０ｄの径は一定であって、その内周面１２０ｃの径が右端面１２０ａから左端面１２０ｂへ向けて徐々に大きくなるように形成されている。そして、この導光体１２０の内周面１２０ｃの前壁部には、上記実施形態の場合と同様の複数の反射素子１２０ｓが形成されている。

本変形例の構成を採用することにより、導光体１２０における右端面１２０ａ側の端部を厚肉で形成することができるので、光源３０からの出射光の多くを筒状に形成された導光体１２０の内部に導くことができ、かつ、導光体１２０の内部での導光効率を高めることができる。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図６は、本変形例に係る車両用灯具２１０を示す、図１と同様の図である。

同図に示すように、本変形例に係る車両用灯具２１０の基本的な構成は上記第１変形例の場合と同様であるが、導光体１２０の内周側空間Ｃに、所要方向に延びる有色部材２４０が配置されている点で、上記第１変形例の場合と一部異なっている。

この有色部材２４０は、有色（例えば青色）で不透明の棒状部材として構成されており、導光体１２０の左端面１２０ｂから内周側空間Ｃに挿入されている。その際、この有色部材２４０は、先細りの棒状部材として構成されており、その先端が導光体１２０の右端面１２０ａの近くまで延びるように形成されている。すなわち、この有色部材２４０は、導光体１２０の右端面１２０ａの近傍から所要方向に向かうに従って径が太くなる形状となっている。そして、この有色部材２４０は、その基端部２４０ａにおいて導光体支持部材２４およびランプボディ１２に支持されている。

本変形例の構成を採用することにより、光源３０の非点灯時に、導光体１２０を透して有色部材２４０が細長く透けて見えることとなるので、導光体１２０が有色部材２４０と同色に着色されているように見え、これにより灯具の意匠性を高めることができる。

本変形例の有色部材２４０の代わりに、青色以外の棒状部材からなる有色部材や透明の棒状部材からなる有色部材を用いることも可能であり、また、複数の有色部材が離散的に配置された構成とすることも可能である。

また、上記実施形態に係る車両用灯具１０において、その導光体２０の内周側空間Ｃに、本変形例の有色部材２４０と略同様の有色部材（例えば一定の外径寸法で所要方向に延びる有色部材）が追加配置された構成とすることも可能である。

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

図７は、本変形例に係る車両用灯具３１０を示す、図１と同様の図である。

同図に示すように、本変形例に係る車両用灯具３１０の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、導光体３２０の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

すなわち、本変形例の導光体３２０は、前方側部材３２０Ｆと後方側部材３２０Ｒとを組み付けることにより構成されているが、その所要方向の両端部３２６Ａ、３２６Ｂは中実で構成されており、その間の部分が中空の筒状領域３２８として構成されている。

本変形例の構成を採用することにより、光源３０からの光を、導光体３２０に対してその右端面３２０ａからより多く入射させて、その筒状領域３２８の内部に導くことができ、かつ、この筒状領域３２８の内部での導光効率を高めることができる。

なお、本変形例の導光体３２０の代わりに、その右端面３２０ａ側の端部３２６Ａのみを中実とし、その左端面３２０ｂ側の端部３２６Ｂを筒状領域３２８の一部として構成した場合においても、本変形例と同様の作用効果を得ることができる。

上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。

１０、１１０、２１０、３１０ 車両用灯具
１２ ランプボディ
１４ 透光カバー
２０、１２０、３２０ 導光体
２０Ｆ、１２０Ｆ、３２０Ｆ 前方側部材
２０Ｒ、１２０Ｒ、３２０Ｒ 後方側部材
２０ａ、１２０ａ、３２０ａ 右端面
２０ｂ、１２０ｂ、３２０ｂ 左端面
２０ｃ、１２０ｃ 内周面
２０ｄ、１２０ｄ 外周面
２０ｓ、１２０ｓ 反射素子
２２、２４ 導光体支持部材
３０ 光源
３０ａ 発光面
３２ 光源支持部材
２４０ 有色部材
２４０ａ 基端部
３２６Ａ、３２６Ｂ 端部
３２８ 筒状領域
Ｃ 内周側空間

Claims (4)

1. 灯具前後方向と交差する所要方向に延びるように配置された導光体と、この導光体に対して上記所要方向の一端面から光を入射させるように配置された光源とを備え、上記導光体に入射して該導光体の内部を導光された上記光源からの光を、該導光体の周面部から前方へ向けて出射させるように構成された車両用灯具において、
   上記導光体が、上記所要方向に延びる筒状領域を備えており、
   上記筒状領域の内周面の前壁部に、該筒状領域の内部を導光された光を前方へ向けて内面反射させる複数の反射素子が形成されている、ことを特徴とする車両用灯具。
2. 上記導光体が、上記所要方向に沿って前後に２分割された前方側部材と後方側部材とを組み付けることにより構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 上記筒状領域が、上記所要方向に関して上記一端面から他端面へ向けて徐々に薄肉にな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記載の車両用灯具。
4. 上記筒状領域のうち少なくとも一部の内周側空間に、上記所要方向に延びる有色部材が配置されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用灯具。

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