JP2017039438A - Vehicle lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車用照明装置に関するもので、特にマップランプや読書等など、レンズによって光源の光を集光して照射する車室内照明装置に関する。 The present invention relates to a vehicle illumination device, and more particularly to a vehicle interior illumination device that collects and irradiates light from a light source with a lens, such as a map lamp or reading.
従来、マップランプのように所定の部位に向けてスポット的に照明するタイプの車室内照明装置は、車室内天井に配置され、光源であるLED(発光ダイオード)から発せられた光を、レンズによって集光して照射するよう構成されている。LEDやレンズは、これらを取り囲むリフレクタやハウジングに取り付けられることで収容される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle interior lighting device of a type that illuminates in a spot manner toward a predetermined part like a map lamp is disposed on the ceiling of the vehicle interior, and light emitted from an LED (light emitting diode) as a light source is transmitted by a lens. Condensed and irradiated. The LED and the lens are accommodated by being attached to a reflector or a housing surrounding them.
LEDから放射される光の利用効率を高めるには、LEDとレンズ、さらにはこれらから漏れた光を反射するリフレクタとの位置決めが重要となる。 In order to increase the utilization efficiency of the light emitted from the LED, it is important to position the LED and the lens, and further, the reflector that reflects the light leaked from these.
リフレクタに対してレンズを取り付ける場合、図6に例示のよう、レンズ4の爪部4aをリフレクタ5の裏面に設けられた受部5aへはめ込むことによってレンズ4を固定するのが一般的である。例示した爪部4aと受部5aによる取付構造の場合、受部5aは板状をなし、その一部に爪部4aがはめ込まれる穴を有するよう構成される。このような受部5aは、リフレクタ5を射出成型する際に、成形材料(樹脂)が穴の周りに回り込むように射出することで、リフレクタ5とともに一体成形される。
When the lens is attached to the reflector, the
一方、リフレクタのような開口に光源を取り付ける別の構造として、バヨネット構造が知られている。特許文献1の構造では、光源側のハウジングにL字状のリブを形成することで、取付部材(外部構造)の開口に挿通して回転させることで取り付けることが可能となっている。 On the other hand, a bayonet structure is known as another structure for attaching a light source to an opening such as a reflector. In the structure of Patent Document 1, an L-shaped rib is formed on the housing on the light source side, so that it can be attached by being inserted into the opening of the attachment member (external structure) and rotated.
図6の例の場合、上述のような製法によるため、穴の周囲には、穴を迂回してきた成形材料同士が会合することで生じるウェルドが発生しやすい。この結果、レンズ4の爪部4aを取り付けるべく受部5aが微小に変形した際、強度の低いウェルド周辺にひび割れなどが生じやすい。このような不具合を防ぐべくウェルド周辺の強度を高くするには、穴周辺の肉厚を厚く、穴を取り囲む部分の幅を広くする必要があり、小型化の妨げとなる。さらにレンズ背部にはLEDが配置されるため、受部5aが大きいとLEDやLEDの実装基板などの周辺部材と干渉してしまい、LEDとレンズとを近接させる妨げにもなる。この結果、LEDから放射される光を効率良くレンズに入射させることが困難となり、光の利用効率が低下してしまう。
In the case of the example in FIG. 6, because of the manufacturing method as described above, welds are easily generated around the hole due to the association of molding materials that have bypassed the hole. As a result, when the
また、特許文献1の構造を図6のレンズ4とリフレクタ5とに適用しようとした場合、光学制御部材であるレンズ4に複雑なリブ形状を設けることになるため、レンズ4内に入射された光の一部がバヨネット構造のリブによって散乱・放射されやすく、光の利用効率が低下しやすい。さらに、取付部材であるリフレクタ5の開口形状がバヨネット構造によって規制されてしまうため、リフレクタ5とレンズ4とを直接視認できるような意匠面として用いる場合、取付構造であるこれらの境界が目立ってしまい、見栄えが低下してしまう。
Further, when the structure of Patent Document 1 is applied to the
そこで本発明では、従来の爪構造による取付構造よりも小型で、取付時に破損する恐れがなく、取付部材が外部から視認されずに見栄えの良い、車室内照明装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a vehicle interior lighting device that is smaller than a conventional mounting structure using a claw structure, has no risk of damage during mounting, and has a good appearance without being visually recognized from the outside.
本発明は、LEDとレンズとリフレクタとを備える車両用照明装置であって、前記レンズは、前記LEDの光を集光して照射するレンズ部と、該レンズ部から放射状に突出する抑え部と、を有し、前記リフレクタは、前記レンズ部が表出するようはめ込まれる開口と、該開口近傍における裏面から突出してL字状に屈曲するリブと、を有し、
前記リフレクタと前記リブとの間で前記抑え部が保持され、前記レンズが前記リフレクタに固定される、ことを最も主要な特徴とする。
The present invention is a vehicular illumination device including an LED, a lens, and a reflector, wherein the lens collects and irradiates light from the LED, and a restraining portion that protrudes radially from the lens portion. And the reflector includes an opening that is fitted so that the lens portion is exposed, and a rib that protrudes from the back surface in the vicinity of the opening and bends in an L shape.
The most important feature is that the holding portion is held between the reflector and the rib, and the lens is fixed to the reflector.
本発明の車両用照明装置は、レンズを固定するリブがL字状であるため、リフレクタとリブとを一体成型する際、成形材の流動方向が一律となりウェルドが生じないという利点がある。このためリブの補強のため、必要以上にリブを厚くする必要がなく、リブの突出高さを従来よりも低く抑えることができる。また取付作業時にリブが破損する恐れもない。さらにこのような構造がリフレクタの裏面にあることで、リフレクタの開口とレンズとの間に取付構造が表出せず、外部から視認されず見栄えの良い構造とすることができる。 Since the rib for fixing the lens is L-shaped, the vehicular lighting device of the present invention has an advantage that when the reflector and the rib are integrally molded, the flow direction of the molding material is uniform and no weld is generated. For this reason, it is not necessary to make the ribs thicker than necessary for reinforcing the ribs, and the protruding height of the ribs can be kept lower than before. Also, there is no risk of the ribs being damaged during the installation work. Further, since such a structure is provided on the back surface of the reflector, the mounting structure cannot be exposed between the opening of the reflector and the lens, and the structure that is not visually recognized from the outside can be provided.
本発明の車両用照明装置について図を引用しながら説明する。なお各図は説明のために各要素を簡略化して示したもので、実際の縮尺、大きさとは異なっている。 The vehicle lighting device of the present invention will be described with reference to the drawings. Each figure shows each element in a simplified manner for explanation, and is different from an actual scale and size.
図1は本実施例の車両用照明装置10を示した概略斜視図である。車両用照明装置10は、マップランプ部11、ルームランプ部12、スイッチ13、を備え、これらがアウタレンズ60とケース70に収容されている。車両用照明装置10は、ケース70に設けられている板バネによって車両室内の天井に取り付けられ、マップランプ部11やルームランプ部12から放射する光によって車室内空間を照明する。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a
図2は、図1におけるマップランプ部11のA−A断面概略図である。
マップランプ部11は、光源であるLED20と、LED20を搭載し電力供給を行う基板30と、これらを覆ってLED20から放射された光を集光するレンズ40と、レンズ40から横方向に漏れ出た光を反射するように配置されるリフレクタ50と、を備える。LED20とレンズ40は、その光軸Lが、車両用照明装置10の意匠面であるアウタレンズ60に対して傾斜するよう配置され、集光されたスポット光によって乗員の手元(運転席や助手席の周辺)を照らせるように構成している。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA of the
The
以下、各部の詳細について説明する。
LED20は、白色光を放射する表面実装型のLEDパッケージであり、基板30に電気的に接続されている。LEDパッケージは、青色光を放射するGaN系チップと、該青色光を黄色光へ波長変換する蛍光体とを有し、これらの光を混合して放射することで白色光が得られる。
Details of each part will be described below.
The
なお色目の調整や演色性の向上のため、蛍光体としては黄色光を放射するもののほか、赤色や緑色へ波長変換する蛍光体を用いてもよく、またこれらを組み合わせて用いても良い。このような蛍光体として、YAG系蛍光体、BOS系蛍光体、CASN系蛍光体、SiAlON系蛍光体、窒化物系蛍光体やフッ化物系蛍光体、などを例示できる。このうち、波長変換効率が高いことなどから、白色光を得たい場合はYAG系蛍光体が好ましく、暖色光(暖色の白色光を含む)やアンバー色光を得たい場合はSiAlON系蛍光体、またはYAG系蛍光体とCASN系蛍光体の組み合わせが好ましい。 In addition, in order to adjust the color and improve the color rendering, the phosphor may be a phosphor that emits yellow light, a phosphor that converts the wavelength to red or green, or a combination thereof. Examples of such phosphors include YAG phosphors, BOS phosphors, CASN phosphors, SiAlON phosphors, nitride phosphors and fluoride phosphors. Of these, YAG phosphors are preferable when white light is desired because of high wavelength conversion efficiency, and SiAlON phosphors when warm color light (including warm white light) and amber color light are desired, or A combination of a YAG phosphor and a CASN phosphor is preferred.
またLEDパッケージとしては、成形されたケースの凹部にチップを配置して、凹部内へ蛍光体含有樹脂を充填(ポッティング)した充填型パッケージのほか、チップ上面にチップと同等の大きさの蛍光体含有部材を配置し、蛍光体含有部材の上面のみが露出するよう、チップ側面と蛍光体含有部材の側面に反射材が密着するよう被覆することで、反射材を上述のケースの代替として用いるCSP(Chip−Size(Scale)−Package)型パッケージが適用できる。小型化とレンズ40による光学制御のしやすさの観点では、CSP型パッケージを用いることが好ましい。LED20の発光面の大きさをチップと同等にまで小さくでき、点光源のよう機能することでレンズ40の焦点と発光面のずれ幅が小さくなり、焦点近傍の光をレンズ40により有効に活用できるからである。
The LED package includes a filled package in which a chip is placed in a recessed portion of a molded case, and a phosphor-containing resin is filled (potted) into the recessed portion, and a phosphor of the same size as the chip on the upper surface of the chip. A CSP that uses the reflective material as an alternative to the above case by arranging the content member and covering the chip side surface and the side surface of the phosphor content member so that only the top surface of the phosphor content member is exposed. A (Chip-Size (Scale) -Package) type package can be applied. From the viewpoint of miniaturization and ease of optical control by the
レンズ40は、LED20の光を集光するレンズ部41と、レンズ部41から横方向に突出してリフレクタ50に保持固定される抑え部42とを備える。
レンズ部41は、LED20と対面して凹状に湾曲した入射面と、入射面に対面し入射面から入射した光を集光して放射する凸状に突出して湾曲した出射面とを備え、その中心軸である光軸LがLED20に交わるよう構成される。これにより、レンズ部41はLED20の光を光軸L方向に効率よく集光して放射することができる。
抑え部42は、レンズ部41の側面から放射状に突出する平板状のリブで、後述のリフレクタ50のリブ52によって保持される。
The
The
The
またレンズ40の入射面側には、入射面を環状に取り囲んで突出形成された突起43が位置しており、LED20を搭載した基板30に当接する。これにより、レンズ40とLED20との距離を最適なものとし、かつ、LED20から入射面に照射されずに横方向に漏れた光をレンズ40内に取り込むことができ、レンズ40への光入射効率をより一層高めることができる。このため突起43の突出高さはLED20と入射面の距離より高いことが好ましく、換言すると突起43がLED20の発光面(上面)を取り囲む程度に高く、基板30との距離がLED20の発光面(上面)よりも突起43のほうが短いよう構成することが好ましい。
Further, on the incident surface side of the
リフレクタ50は、レンズ40がはめ込まれる開口53と、レンズの抑え部42を保持する2つのリブ51・52を備える。リフレクタ50はその反射面がレンズの光軸Lに対し略等角で傾斜している。図2に示したよう、反射面の裏面に設けられる2つのリブ51・52のうち、アウタレンズ60に近い側のリブ51は、アウタレンズ60に垂直な方向における反射面からの突出高さT1が短く、アウタレンズ60に遠い側のリブ52は反射面からの突出高さT2がT1よりも長い。このようにリブの突出高さを変えることで、レンズ40の取付面(リフレクタ50裏面の開口周辺)が傾斜したリフレクタ50であっても、レンズ40を精度よく簡単に取り付けることができる。
The
次に、この取付構造について、より詳細に説明する。図3はリフレクタ50の裏面側から見た、リフレクタ50とレンズ40の分解斜視図である。また図4はレンズ40をリフレクタ50の裏面上に載せて回転させて取り付ける様子を示した、レンズ回転軸方向からみた模式図である。なお図中において、回転取付時の回転方向を矢印で示しており、図4では回転前のレンズを破線で示している。
Next, this mounting structure will be described in more detail. FIG. 3 is an exploded perspective view of the
図3〜4に示したよう、リフレクタ50のリブ51・52は、リフレクタ50裏面の開口53近傍から突出してL字状に屈曲した形状をなしている。このリブ51・52とリフレクタ50の裏面との間で、レンズ40の抑え部42を保持することで固定する。L字状に屈曲したリブ51・52の先端側には爪状のかえしが設けられており、レンズ40の逆回転や振動により抑え部42が外れてしまうことを防止している。
As shown in FIGS. 3 to 4, the
レンズ40は保持部44をさらに有し、2つの抑え部42と2つの保持部43は、レンズ40(レンズ部41)の外周縁に沿って交互に位置するように配置され、各々が90度ずつ回転した部位に設けられている。
保持部44はレンズ部41から放射状に突出し、その突出方向からみてT字状を有するリブで、レンズ40を取り付ける際、作業者(または組付治具)が保持してレンズ40を回転させる取っ手(ハンドル)として機能する。保持部44にはレンズ40を回転させる力が加わるが、回転方向に対して平行なリブと垂直なリブとで構成されるT字状であるためその強度が高い。また垂直なリブは突起43の側面にまで接続している。これにより強度をより一層高めることができる。さらに平行なリブと垂直なリブとで窪み(角部)が形成されているため、保持部44を保持した際に滑りにくく、回転力をスムーズに伝達することができる。本例では窪みが図示した回転方向とその逆回転方向とに位置するT字状の保持部43を示したが、窪みが一方のみに位置するようなL字状などでもよく、要は組付け時の回転力を伝達する面にその窪みが対面するように構成すればよい。
The
The holding
図4では、取付前の抑え部42’と保持部44’を破線で示している。保持部44’を保持して図示した矢印方向へ回転力を加えることで、抑え部42’がリブ51・52のかえしを乗り越えてもぐり込み、レンズ40がリフレクタ50へ回転取付される。
上述のよう、抑え部42’と保持部44’とが90度ずつ回転した部位に設けられているため、レンズ40をリフレクタ50の開口53にはめ込む際、リブ51・52がレンズ40を挿入するガイドの役割を果たし、容易に回転取付へ移行することができる。
リブ51・52をはさむよう位置する抑え部42’と保持部44’の間隔が90度未満だと、間に位置するリブ51・52の幅が狭くなり、保持部44を十分に保持固定することができなくなる。また90度より大きいと、リブ51・52と抑え部42’・保持部44’との間隔が広がり、レンズ40のリフレクタ50への取付面が傾斜していることから、レンズ40が滑り回転しずれてしまい、組付け作業性が低下してしまう。
In FIG. 4, the holding
As described above, since the holding
If the distance between the holding
以上のよう本発明では、リブ51・52がL字状であるため、リフレクタ50とリブ51・52とを一体に成形する際、成形材の流動方向が一律となりウェルドが生じない。このため図6の従来例のよう、リブ51・52の強度を上げるべく必要以上にリブを厚くする必要がなく、リブ51・52の突出高さを従来よりも低く抑えることができる。またこれにより取付時にリブが破損する恐れがない。さらに、このような取付構造がリフレクタ50の裏面にあることで、リフレクタ50の開口53とレンズ40との間に取付構造が表出せず、外部から視認されず見栄えの良い構造とすることができる。
As described above, in the present invention, since the
図5に実施例2の構造を示す。図5は実施例1におけるマップランプ部11のA−A断面と同じ部位の断面概略図である。なお、実施例1と同様の構成については同じ符号を用いることとし説明を省略する。
FIG. 5 shows the structure of the second embodiment. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the same portion as the AA cross section of the
本実施例では、レンズ40の出射面側に意匠レンズ80がはめ込まれ、外部からはアウタレンズ60を介して意匠レンズ80が視認できるようになっている。光学制御するレンズ40は凸レンズなどありふれた形状であり、また集光性を損ねることから着色するなど見栄えを変更することが難しく、意匠性に乏しいという問題があった。しかし本実施例では、光学制御するレンズ40とは別に意匠レンズ80を設けたため、レンズ自体の形状や色彩などの美観を嗜好にあわせ変更でき、美観を向上させることができる。
意匠レンズ80は、その裏面(レンズ40の出射面と対面する面)にシボが設けられており、レンズ40からの放射光を光拡散することで、マップランプとしてのスポット光(光照射領域)の外縁をやわらげ、照明品質を向上することができる。また光拡散するため、外部から視認した際には意匠レンズ80が白濁して観測され、従来の透明なレンズとは異なり、意匠レンズ80の全面が発光する上品な印象を与えることができる。
In the present embodiment, the
The
また、意匠レンズ80は凸部81とフランジ82を有し、レンズ40に設けられた凹状のガイド部45に凸部81がはめ込まれることで、レンズ40に対して位置決めされる。凸部81とフランジ82は、断面U字状の意匠レンズ80の先端にそれぞれ突出するよう設けられ、意匠レンズ80を取り囲むよう環状に設けられている。またガイド部45は、凸部81を受け入れるよう相補的な形状で窪んだ溝とその周囲を取り囲む凸状壁を有し、レンズ部41の周囲を取り囲むよう環状に設けられている。またレンズ40を回転取付する際には、フランジ82がガイド部45の凸状壁とリフレクタ50の裏面とによってはさみ込まれることで、意匠レンズ80の脱落が防止される。このため、抑え部42とリブ51・52による上述の取付構造をそのまま適用することができ、簡易な構造で意匠レンズ80を用いることができる。さらに、凸部81とフランジ82の裏面側(レンズ40と対面する面)にもシボが設けられているため、レンズ40と意匠レンズ80とが点(シボの先端)で接することとなり、レンズ40を回転取付する際には、摩擦を低減して滑りやすく、円滑に回転取付することができる。
The
以上のよう、レンズ40とリフレクタとの間に意匠レンズ80を配置したことで、レンズ直上の意匠性を新規なものへと表現でき、また開口53をフランジ82が塞ぐことで、リフレクタ50とレンズ40の隙間が目立たず、これらが相まって、レンズ40周辺の意匠性を大幅に向上させることができる。
As described above, the
本発明は、車用照明装置に関するもので、特にマップランプや読書等など、レンズによって光源の光を集光して照射する車室内照明装置に適用できるものとして説明したが、被取付部材の開口にレンズを取り付ける構造の照明装置であれば、どのような照明装置へも適用できる。 The present invention relates to a vehicle lighting device, and in particular, has been described as being applicable to a vehicle interior lighting device that collects and irradiates light from a light source with a lens, such as a map lamp or a reading book. The present invention can be applied to any illumination device as long as the lens is attached to the lens.
10 車両用照明装置
11 マップランプ部
12 ルームランプ部
13 スイッチ
20 LED
30 基板
40 レンズ
41 レンズ部
42 抑え部
43 突起
44 保持部
45 ガイド部
50 リフレクタ
51、52 リブ
53 開口
60 アウタレンズ
70 ケース
80 意匠レンズ
81 凸部
82 フランジ
L レンズの光軸
T1、T2 リブ51、52の突出高さ
DESCRIPTION OF
30
Claims (5)
前記レンズは、前記LEDの光を集光して照射するレンズ部と、該レンズ部から放射状に突出する抑え部と、を有し、
前記リフレクタは、前記レンズ部が表出するようはめ込まれる開口と、該開口近傍における裏面から突出してL字状に屈曲するリブと、を有し、
前記リフレクタと前記リブとの間で前記抑え部が保持され、前記レンズが前記リフレクタに固定される、
ことを特徴とする車両用照明装置。 A vehicle lighting device including an LED, a lens, and a reflector,
The lens has a lens part that collects and irradiates the light of the LED, and a holding part that protrudes radially from the lens part,
The reflector has an opening that is fitted so that the lens portion is exposed, and a rib that protrudes from the back surface in the vicinity of the opening and bends in an L shape,
The holding portion is held between the reflector and the rib, and the lens is fixed to the reflector.
An illumination device for a vehicle characterized by the above.
前記リブのうち、前記アウタレンズから遠い側のリブは、前記アウタレンズに近い側のリブよりも前記リフレクタからの突出高さが高い、ことを特徴とする請求項1に記載の車両用照明装置。
The vehicle illumination device further includes an outer lens that covers the lens and the reflector, the optical axis of the lens is inclined with respect to the outer lens, and the opening is opened on a plane perpendicular to the optical axis. And
2. The vehicular illumination device according to claim 1, wherein a rib on a side farther from the outer lens among the ribs has a protruding height from the reflector higher than a rib on a side closer to the outer lens.
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