JP2017091842A - 車両用灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】ハウジングとアウターレンズとにより形成された灯室内の空間を光路形成に有効に利用するにより、アウターレンズの全面領域からの光の出射を可能にした車両用灯具を提供することにある。
【解決手段】灯室２内に、ＬＥＤ実装基板４、リフレクタ３０及びエクステンション４０を収容して、ＬＥＤ３、リフレクタ３０、エクステンション４０及びアウターレンズ２０によって光学系を構成し、ＬＥＤ実装基板４の下方に、前方斜め下方に延びるリフレクタ３０を配置し、ＬＥＤ実装基板４及びリフレクタ３０の前方にエクステンション４０を配置した。エクステンション４０は裏面側を鏡面反射面とし、リフレクタ３０の直前方に位置する窓孔部４１、窓孔４１の上端部から上方斜め前方に延びる湾曲部４２、窓孔部４１及び湾曲部４２の夫々の外縁部から後方に延びる環状のフランジ部４３を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は車両用灯具に関するものであり、詳しくは、ＬＥＤを光源とすると車両用灯具に関する。
従来、この種の車両用灯具としては、例えば、特許文献１に「車両用灯具」として開示されたものがある。
それは、図４に示すように、ハウジング８１とアウターレンズ８２とによって区画された灯室８３内において、ハウジング８１の上部に固定された基板ホルダ８４の下面に、ＬＥＤ８５を実装した基板８６が取り付けられ、基板８６の下方にリフレクタ８７が配設されている。
そして、ＬＥＤ８５の点灯時にＬＥＤ８５から出射された光は、下方のリフレクタ８７によって車両前方に向けて反射され、アウターレンズ８２を通過して車両前方に向けて照射される。
特開２０１５−６９８６０号
ところで、上記構成からなる車両用灯具８０は、ＬＥＤ８５を実装した基板８６を取り付ける基板ホルダ８４が、アウターレンズ８２側から見て中央の位置に位置しており、その上方の部分にエクステンション８８の遮蔽部８９が設けられて基板ホルダ８４及びＬＥＤ８５を実装した基板８６等が遮蔽されると共に、下側の部分にエクステンション８８の開口部９０が設けられてＬＥＤ８５から出射してリフレクタ８７で反射されて車両前方へ向かう光が通過する構成となっている。
そのため、車両用灯具８０の点灯時には、車両用灯具８０の灯室８３内の空間が光路形成に有効に利用されていないために、アウターレンズ８２の下側（下半部）の領域からのみ光が出射されて上側（上半部）の領域からの光の出射はない。
また、アウターレンズ８２からは、全面領域からではなく一部の領域から光が出射されるため、観視者が違和感を感じるおそれがある。更に、アウターレンズ８２において光の出射面積が小さいために出射光の断面積も小さく、出射光の見栄えの低下は避けられない。
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、ハウジングとアウターレンズとにより形成された灯室内の空間を光路形成に有効に利用するにより、アウターレンズの全面領域からの光の出射を可能にした車両用灯具を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、開口を有するハウジングと前記ハウジングの開口を塞ぐように装着されたアウターレンズとによって形成された灯室内に、ＬＥＤ、ＬＥＤ実装基板、リフレクタ及びエクステンションが収容されて、前記ＬＥＤ、前記リフレクタ、前記エクステンション及び前記アウターレンズによって光学系が構成されてなる車両用灯具であって、前記ＬＥＤ実装基板は、前記灯室内の上半部に配設された基板ホルダに取り付けられ、前記ＬＥＤ実装基板の下方の前記灯室内の下半部に前記リフレクタが配置され、前記基板ホルダ及び前記リフレクタの前方に前記エクステンションが配置され、前記エクステンションの前方に前記アウターレンズが位置しており、前記エクステンションは、前記リフレクタの前方に位置する窓孔部と、前記窓孔部の上端部から上方に延びる上延部と、前記窓孔部及び前記上延部の夫々の外縁部から後方に延びる環状のフランジ部と、を有し、前記リフレクタは、前記ＬＥＤからの光を反射して、前記窓孔部及び前記アウターレンズを通して外部に向けて照射させ、前記フランジ部は、前記ＬＥＤからの光を前記アウターレンズへと反射させ、前記アウターレンズは、前記フランジ部からの光の一部を、前記上延部へと全反射させ、前記上延部は、前記アウターレンズからの光を外部に向けて反射させることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記エクステンションは裏面側に鏡面反射面が形成されていることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２のいずれかにおいて、前記ハウシング及び前記基板ホルダはいずれも、樹脂材料又は金属材料のいずれかで形成されていること特徴とするものである。
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、前記ＬＥＤは複数個からなり、横方向に直線状に実装されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、ハウジングとアウターレンズとによって形成された灯室内に、ＬＥＤ実装基板、リフレクタ及びエクステンションを収容して、ＬＥＤ、前記リフレクタ、前記エクステンション及び前記アウターレンズによる光学系を構成した。そのうち、ＬＥＤ実装基板は、灯室内の上半部に配設された基板ホルダに取り付け、ＬＥＤ実装基板の下方の灯室内の下半部にリフレクタを配置し、基板ホルダ及びリフレクタの前方にエクステンションを配置してその前方にアウターレンズが位置する。エクステンションは、リフレクタの直前方に位置する窓孔部、窓孔部の上端部から上方に延びる上延部、窓孔部及上延部の夫々の外縁部から後方に延びる環状のフランジ部を有する。
これにより、リフレクタは、ＬＥＤからの光を反射して、反射光が窓孔部及びアウターレンズを通って外部に向けて照射され、エクステンションのフランジ部は、ＬＥＤからの光を反射して、反射光が窓孔部を通ってその一部が前記アウターレンズを通って外部に向けて照射され、一部がアウターレンズで全反射された後に再度エクステンションの上延部で反射されてアウターレンズを通って外部に向けて照射される。
その結果、ハウジングとアウターレンズとにより形成された灯室内の空間を光路形成に有効に利用することができ、アウターレンズの全面領域からの光の出射が可能となって夜間点灯時の灯具の見栄えが向上して商品性を高めることができる。
実施形態の車両用灯具の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 車両用灯具の光路説明図である。 従来例の説明図である。
以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図３を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
図１は本実施形態の車両用灯具の平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
車両用灯具（以下、「灯具」と略称する）１は、不透明樹脂からなり有底開口を有するハウジング１０と不透明樹脂からなりハウジング１０の開口を塞ぐように装着されたアウターレンズ２０とによって形成された灯室２内に、光源（ＬＥＤ）３、リフレクタ３０及びエクステンション４０が収容され、光源のＬＥＤ３、リフレクタ３０、エクステンション４０及びアウターレン２０によって光学系が構成されている。
灯室２内には、ＬＥＤ３、リフレクタ３０及びエクステンション４０と共に、ＬＥＤ３が実装されてなるＬＥＤ実装基板４を取り付ける基板ホルダ５０が配設されている。
基板ホルダ５０は、熱伝導性が良好な金属材料で形成されて、ＬＥＤ実装基板４を取り付ける機能と同時に、ＬＥＤ３の発熱を放熱するヒートシンクの機能を兼ており、ＬＥＤ実装基板４を取り付ける略平板状の基台部５１と、基台部５１の一方の面の中央部から該基台部５１に垂直方向に延びる板状の板状支持部５２とを有している。
上記構成の基板ホルダ５０は、板状支持部５２をハウジング１０の底部上部の内面に密着させて、板状支持部５２に設けられた基板ホルダ固定用ネジ孔５２ａにネジ６０を通してハウジング１０の底部上部に予め形成されたタップ孔１０ａに螺合することにより、ハウジング１０に固定されている。
このとき、基板ホルダ５０の基台部５１は、灯室２の上下方向中央部に位置すると共に、平坦面からなるＬＥＤ実装基板取付面５１ａが下方を向いている。なお、上下の方向は、は、灯具１を車両に取り付けた状態において車両の高さ方向を示す。
ＬＥＤ実装基板４は、基板上に複数のＬＥＤ３が直線状に実装されてなり、基板ホルダ５０の基台部５１のＬＥＤ実装基板取付面５１ａに、ＬＥＤ３の実装方向を左右方向とすると共に光出射面３ａを下方に向けて密着取付けされている。なお、左右の方向は、灯具１を車両に取り付けた状態において車両の幅方向を示す。
ＬＥＤ実装基板４の下方にはリフレクタ３０が配置されている。リフレクタ３０は、前方に向かって斜め下方に延びる、上側に凹の自由曲面からなる湾曲形状を呈しており、少なくとも凹状の内面は、アルミニウムや銀等による金属反射膜からなる鏡面反射面（以下、「反射面」と略称する）３０ａが形成されており、この反射面３０ａがＬＥＤ実装基板４に実装されたＬＥＤ３の光出射面３ａに対向するように位置している。
エクステンション４０は、基板ホルダ５０の基台部５１に取り付けられたＬＥＤ実装基板４及びリフレクタ３０の前方に配置され、リフレクタ３０の直前方に位置する窓孔部４１、窓孔４１の上端部から上方に向かって斜め前方に延びる、前方に凹の自由曲面からなる湾曲部４２及び、窓孔部４１及び湾曲部４２の夫々の外縁部から後方に延びる環状のフランジ部４３を有している。なお、後方の方向は、灯具１の照射方向の反対方向を示す。
エクステンション４０は透明樹脂からなり、裏面側にアルミニウムや銀等による金属反射膜からなる鏡面反射面が形成されている。これにより、湾曲部４２の裏面（外面）が鏡面反射面（以下、「第１反射面」と呼称する）４２ａとなると同時に、フランジ部４３の内側面が鏡面反射面（以下、「第２反射面」と呼称する）４３ａとなっている。
アウターレンズ２０は、前方に凸の自由曲面からなる湾曲形状を呈しており、両面ともにレンズカットが施されていない素通しのレンズとなっている。
次に、ＬＥＤ３から出射した光の光路について図３（図２を用いた光路説明図）を参照して説明する。
ＬＥＤ３から下方に位置するリフレクタ３０に向けて出射された光Ｌ１は、リフレクタ３０の反射面３０ａで前方に向けて反射され、反射光がエクステンション４０の窓孔部４１を通ってアウターレンズ２０に至り、アウターレンズ２０を透過して前方に向けて照射される。
また、ＬＥＤ３からリフレクタ３０の下端延長方向（下端の前方斜め下方）位置する、エクステンション４０のフランジ部４３の内側面からなる第２反射面４３ａに向けて出射された光Ｌ２は、第２反射面４３ａで前方斜め上方に向けて反射され、反射光がエクステンション４０の窓孔部４１を通ってアウターレンズ２０に至る。
アウターレンズ２０（アウターレンズ２０の内面２０ａ）に至った光は、その到達点における法線に対して大きな角度で斜めに当たるため、その一部がアウターレンズ２０を透過して前方斜め上方に向けて照射され（光Ｌ２ａ）、一部はアウターレンズ２０の内面２０ａで後方斜め上方に向けて反射され、反射光がエクステンション４０の湾曲部４２に至る。
エクステンション４０の湾曲部４２に至った光は、湾曲部４２内に入射して裏面の第１反射面４２ａに向けて導光され、第１反射面４２ａで前方斜め上方に向けて反射されて反射光が再度湾曲部４２内を導光されてアウターレンズ２０に向けて出射され、アウターレンズ２０を透過して前方斜め上方に向けて照射される（光Ｌ２ｂ）。
したがって、夜間の点灯時の灯具を前方から見ると、灯具の下半部からはＬＥＤ３から出射してリフレクタ３０の反射面３０ａで反射された光がエクステンション４０の窓孔部４１及びアウターレンズ２０を通して観視され、灯具の上半部からは、ＬＥＤ３から出射してエクステンション４０のフランジ部４３の第２反射面４３ａで反射された光がエクステンション４０の窓孔部４１及びアウターレンズ２０を通して観視されると同時に、ＬＥＤ３から出射してエクステンション４０のフランジ部４３の第２反射面４３ａで反射してエクステンション４０の窓孔部４１を通ってアウターレンズ２０の内面２０ａ及びエクステンション４０の湾曲部４２の第１反射面４２ａで反射された光がアウターレンズ２０を通して観視される。
そのため、アウターレンズ２０からは全面領域に亘って光の出射が見られるため、夜間点灯時の灯具の見栄えが向上して商品性を高めることができる。
また、昼間の非点灯時の灯具を前方方向からみると、灯具１の上半部においては、エクステンション４０の湾曲部４２の第１反射面４２ａによるメタリック調の光輝反射光が観視され、灯具１の下半部においては、リフレクタ３０の反射面３０ａによるメタリック調の光輝反射光がエクステンション４０の窓孔部４１を通して観視される。
これにより、アウターレンズ２０からは全面領域に亘って光輝反射光が見られるため、昼間非点灯時の灯具の美観を演出することによって見栄えが向上して商品性を高めることができる。
また、エクステンション４０の湾曲部４２は、灯具１を前方方向から見たときに、後方に位置するハウジング１０やＬＥＤ実装基板４が取り付けられた基板ホルダ５０といった内蔵物が見えないように遮蔽する機能も有している。これによっても見栄えの向上が図られている。
なお、ハウジング１０は樹脂材以外に、例えば、アルミダイキャスト等の金属材料で形成することも可能である。この場合、ＬＥＤ３の点灯時の発熱が基板ホルダ５０を介してハウジング１０に伝導され、ハウジング１０から外部に放散される。
これにより、ＬＥＤ３の点灯時の発熱が効率良く放熱されてＬＥＤ３自体の温度上昇が抑制され、ＬＥＤ３の自己発熱による温度上昇に起因するＬＥＤ３の発光効率の低減による発光光量の減少が抑えられると共に、同様にＬＥＤ３の自己発熱による温度上昇に起因するＬＥＤ３の素子劣化による発光寿命の短縮を抑制することができ、その結果、高い信頼性及び適切な照射光量を確保することができる。
上述した車両用灯具は、例えば、フォグランプとして用いられ、リフレクタ３０で反射されて灯具の前方に向けて照射される光（Ｌ１）によって配光規格を満足する主配光を形成し、エクステンション４０で反射されて灯具の前方斜め上方に向けて照射される光（Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ）によって点灯フィーリングを高める補助配光を形成する。
１… 車両用灯具
２… 灯室
３… 光源（ＬＥＤ）
３ａ… 光出射面
４… ＬＥＤ実装基板
１０… ハウジング
１０ａ… タップ孔
２０… アウターレンズ
２０ａ… 内面
３０… リフレクタ
３０ａ… 鏡面反射面（反射面）
４０… エクステンション
４１… 窓孔部
４２… 湾曲部
４２ａ… 鏡面反射面（第１反射面）
４３… フランジ部
４３ａ… 鏡面反射面（第２反射面）
５０… 基板ホルダ
５１… 基台部
５１ａ… ＬＥＤ実装基板取付面
５２… 板状支持部
５２ａ… 基板ホルダ固定用ネジ孔
６０… ネジ

Claims (4)

  1. 開口を有するハウジングと前記ハウジングの開口を塞ぐように装着されたアウターレンズとによって形成された灯室内に、ＬＥＤ、ＬＥＤ実装基板、リフレクタ及びエクステンションが収容されて、前記ＬＥＤ、前記リフレクタ、前記エクステンション及び前記アウターレンズによって光学系が構成されてなる車両用灯具であって、
    前記ＬＥＤ実装基板は、前記灯室内の上半部に配設された基板ホルダに取り付けられ、
    前記ＬＥＤ実装基板の下方の前記灯室内の下半部に前記リフレクタが配置され、
    前記基板ホルダ及び前記リフレクタの前方に前記エクステンションが配置され、
    前記エクステンションの前方に前記アウターレンズが位置しており、
    前記エクステンションは、前記リフレクタの前方に位置する窓孔部と、前記窓孔部の上端部から上方に延びる上延部と、前記窓孔部及び前記上延部の夫々の外縁部から後方に延びる環状のフランジ部と、を有し、
    前記リフレクタは、前記ＬＥＤからの光を反射して、前記窓孔部及び前記アウターレンズを通して外部に向けて照射させ、
    前記フランジ部は、前記ＬＥＤからの光を前記アウターレンズへと反射させ、
    前記アウターレンズは、前記フランジ部からの光の一部を、前記上延部へと全反射させ、
    前記上延部は、前記アウターレンズからの光を外部に向けて反射させることを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記エクステンションは裏面側に鏡面反射面が形成さ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. 前記ハウシング及び前記基板ホルダはいずれも、樹脂材料又は金属材料のいずれかで形成されていること特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の車両用灯具。
  4. 前記ＬＥＤは複数個からなり、横方向に直線状に実装されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用灯具。
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