JP2017157559A - 交換可能な空気フィルタを備える換気式の自動車用の照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車用照明装置におけるカバープレートの内面に水分が凝結することを防止し、且つ、水分の凝結を速やかに除去できるようにする。【解決手段】自動車用照明装置１０は、ハウジング１８と、ハウジング１８の光射出開口部を覆うカバープレート２０と、換気接続部３４と、換気接続部３４を介してハウジング１８の中へ流入する換気空気の流動経路で見て換気接続部の前側で換気接続部３４に配置される空気フィルタ３６とを有する。空気フィルタ３６は、非破壊式に取外し可能かつそれに伴って交換可能なように換気接続部３４と結合される。【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前提項に記載されている自動車用の照明装置に関する。このような照明装置は特許文献１からヘッドライトの形態で公知である。

公知の照明装置は、ハウジングと、ハウジングの光射出開口部を覆うカバープレートと、換気接続部と、換気接続部を介してハウジングの中へ流入する換気空気の流動経路で見て換気接続部の前側で換気接続部に配置される空気フィルタとを有している。

公知の対象物では、換気構造／空気案内構造は、ハウジングおよびカバープレートとは別個であってハウジングのスリーブに外嵌されるコンポーネントである。このような種類の複数の構造がハウジングの裏面に配置される。空気案内構造が外嵌されるスリーブには、ダストフィルタが配置される。

本発明はヘッドライトだけに限定されるものではなく、シグナルランプや特にテールランプ、あるいは別個のスモールランプも対象とする。その意味で、照明装置という概念はここではヘッドライトとシグナルランプを含んでいる。

自動車の照明装置の換気と排気は、照明装置の内部空間から水分を取り除く役目を果たす。特にカバープレートの内面に凝結する水分は、外からは汚れた膜のように見える。少なからぬエンドユーザーが、それが不具合であると誤って考え、この事象にクレームをつけるために販売者のもとを訪れる。

ドイツ特許出願公開第１００１２２４８Ａ１号明細書

照明装置の換気と排気は、このような膜の形成を可能な限り防止し、場合により、それにもかかわらず発生する膜を再び除去することを意図する。

本発明は請求項１の特徴部の構成要件によって、冒頭に述べた従来技術と相違する。

これらの構成要件に基づき、空気フィルタは非破壊式に取外し可能かつそれに伴って交換可能なように自動車用の照明装置と結合される。

冒頭に挙げた従来技術で使用されるダストフィルタは、残滓形成によって詰まりやすい傾向がある。フィルタリングされたダストによるフィルタの堆積が増すにつれて、フィルタを通って流れる換気空気に対する流動抵抗が高くなる。それに伴い、有害な水分を照明装置の内部から捕捉して運び出すことを眼目とする換気の効率も低下する。

本発明はフィルタの交換を可能にし、その際に、照明装置を交換する必要がない。それにより、通常は長年にわたる自動車の動作期間が長くなるにつれて生じる有害な水分の運び出しの劣化を、好ましく少ないコストで、たとえば工場でメンテナンスを実施する際に、回復させることができる。

１つの好ましい実施形態は、空気フィルタが、小孔を有する焼結材料、繊維ファブリック、小孔を有する紙材料、またはこのような材料の複合体からなるフィルタインサートを有することを特徴とする。

換気接続部がハウジングの構成要素であるのも好ましい。

別の好ましい実施形態は、換気接続部がカバープレートの構成要素であることを特徴とする。

空気フィルタのフィルタ出口がクリップ結合により、換気接続部としての役目を果たす、残余の照明装置の接続チューブと結合されるのも好ましい。

フィルタ出口と接続チューブの横断面が、空気フィルタを貫流する空気の主流動方向に対して垂直の方向で互いに適合するように設定されて、クリアランスなしに嵌め合わせることができるようになっているのも好ましい。

さらに、ハウジングと空気フィルタのフィルタ出口ならびに残余の照明装置の接続チューブはプラスチックからなっているのが好ましい。

空気フィルタをねじ結合により照明装置の残余の換気接続部と取外し可能に結合可能であるのも好ましい。

さらに、空気フィルタを差し込み・回転接合により残余の照明装置の換気接続部と取外し可能に結合可能であるのが好ましい。

別の好ましい実施形態は、換気接続部がフランジを有しており、フィルタハウジングは対応フランジを有しており、対応フランジはねじまたは板ばね部材によって対応フランジに固定されることを特徴とする。このような板ばね部材の１つの端部が、それぞれフランジまたは対応フランジと固定的に、または旋回可能に結合される。

その他の利点は以下の説明、図面、および従属請求項から明らかとなる。当然ながら、上に挙げた構成要件および以下にこれから説明する構成要件は、それぞれ記載されている組合せとしてだけでなく、それ以外の組合せとしても、あるいは単独でも、本発明の枠組から外れることなく適用可能である。

本発明の実施例が図面に示されており、以下の記述において詳しく説明する。

図面はそれぞれ模式的な形態で次のものを示す：

第１の実施例を示す垂直断面図である。 図１の拡大詳細図である。 第２の実施例を示す垂直断面図である。 第３の実施例を示す垂直断面図である。 第４の実施例を示す垂直断面図である。 図２の詳細部分の変形例である。

ここで異なる図面中の同じ符号はそれぞれ同じ部材、もしくは少なくとも機能の点からして同等の部材を表している。

具体的には図１は、自動車の照明装置１０と、少なくとも１つの周辺部分１２，１４とからなる構造を垂直断面図として示している。

周辺部分１２，１４はたとえば車両ボディの一部、独自のハウジングを有する隣接する照明装置の一部、または自動車の照明装置に隣接する冷却器の一部である。図示した構造は、照明装置が自動車に組み付けられる、照明装置の用途に即した使用時にもたらされるものである。

垂直断面図の切断面は、右手系の直角座標系のｘ−ｚ平面であり、そのｘ方向は車両長軸の方向に相当し、ｙ方向はこれに対して横向きかつ水平方向と平行に向いており、ｚ方向はｘ方向に対して横向き、ｙ方向に対して横向き、かつ垂直に上方を向いている。ｘ方向のこのような方向指定は、特にヘッドライトやスモールランプについて該当する。以下においては、さしあたり照明装置がヘッドライトであることを前提とする。しかし、本発明はヘッドライトだけに限定されるものではなく、スモールランプやテールライトでも具体化可能である。

照明装置１０の内部には、ヘッドライト光分布であれシグナルランプ分布であれ、照明装置について規則に適合した光分布を生成するためにセットアップされた少なくとも１つのライトモジュール１６が配置されている。

照明装置１０は、ハウジング１８と、透明なカバープレート２０とを有している。カバープレート２０は、透明な底面２２と、底面２２を周回してこれから壁状に屹立する縁部２４とを有するシェルの形態を有している。カバープレートはその透明な底面２２をもって、ハウジング１８の光射出面を覆う。縁部２４は、ハウジング１８の光射出開口部を周回するシール台２６により受容されて、シール台２６に密閉式かつ固定的に保持される。

照明装置は換気開口部２８と排気開口部３０を有している。換気開口部は、ハウジング１８とカバープレート２０とで区切られる照明装置１０の内部空間３２へと空気を流入させる役目を果たす。排気開口部３０は、内部空間３２から空気を流出させる役目を果たす。

換気開口部２８を通って流入した空気は、ハウジング１８の内部空間３２で水分を取り込み、取り込んだ水分を排気開口部３０を介してハウジング１８から運び出す。このような通気を保証するために、照明装置１０において、換気開口部２８と排気開口部３０は、自動車での用途に即した使用時に走行風の影響のもとで、換気開口部２８で排気開口部３０よりも大きい空気圧が生じるように配置されるのが好ましい。

換気開口部２８から排気開口部３０に向かって低下していく圧力を生起するファン３３が、照明装置の内部に代替または補足として配置される。特に半導体光源を装備する照明装置の場合、ファン３３は、当該光源を冷却する役目を果たす冷却ファンであるのが好ましい。

換気開口部２８には、ハウジング１８の外側に、すなわち内部空間３２の外部に、空気フィルタ３６のための換気接続部３４が配置されている。換気接続部は、走行風に対して防護されるようにボディ部分の後側に位置するのが好ましい。このことは、空気フィルタに当たるダストが全体として少なくなるという利点がある。

ここでは、換気接続部３４は、空気フィルタ３６のほうを向く空気入口側と、換気開口部２８を介して照明装置１０の内部空間３２に連通する空気出口側と、を有する接続チューブ３５として具体化されている。

空気フィルタ３６は交換可能であり、接続チューブ３５の空気入口側に配置される。交換可能な空気フィルタ３６は、フィルタ入口３８と、フィルタ出口４０と、空気フィルタ３６のフィルタハウジング４４の中でフィルタ入口３８とフィルタ出口４０との間に配置される空気フィルタインサート４２とを有している。

フィルタインサート４２は、フィルタ入口３８からフィルタ出口４０へと向く空気流動方向に対して横向きに位置する方向でフィルタハウジング４４を充填し、それにより、フィルタ入口３８を介してフィルタハウジング４４の中に入り、フィルタ出口４０を介して流出する空気がフィルタインサート４２を通り抜け、それによってフィルタリングされるようになっている。

フィルタインサート４２は、小孔を有する焼結材料、繊維ファブリック、小孔を有する紙材料、またはそのような材料の複合体でできているのが好ましい。フィルタはその小孔のサイズを通じて、空気を流入させるが、特に昆虫や大小の汚れ粒子、たとえば埃や砂粒などを通過させないようにセットアップされる。それにより、照明装置１０の早期の汚れを回避することができる。

交換可能な空気フィルタ３６は非破壊で取外し可能なように残余の照明装置１０と結合される。図示した実施形態では、交換可能な空気フィルタ３６は照明装置１０のハウジング１８と結合される。別案の実施形態では、交換可能な空気フィルタ３６は、照明装置１０のカバープレート２０と結合される。このケースでは、カバープレート２０は接続チューブ３４’を有している。接続チューブ３４’の特性は、接続チューブ３５の特性と同一である。

交換可能な空気フィルタ３６と、残余の照明装置の接続チューブ３５との間の結合についての以下の説明は、接続チューブ３５がハウジング１８の一部である場合だけでなく、接続チューブが接続チューブ３４’としてカバープレート２０の一部である場合にも当てはまる。破線で図示する接続チューブ３４’は、接続チューブ３５の補足または代替となる。

１つの好ましい実施形態では、フィルタ出口４０はクリップ結合によって接続チューブ３５と結合される。フィルタ出口４０の横断面と接続チューブ３５の横断面は、空気の主流動方向４６に対して垂直の方向であって図１ではｘ方向とｙ方向である方向に互いに適合するように設定されていて、フィルタ出口４０を可能な限りクリアランスなく、かつそれに伴って可能な限り気密に互いに差し込むことができるようになっている。

図２には、フィルタ出口４０を接続チューブ３５に差し込むことができる実施形態が示されている。別案の実施形態では、フィルタ出口が接続チューブに外嵌される。

接続チューブ３５の横断面は、フィルタ出口４０の横断面と同じ形状を有している。接続チューブ３５の内のり幅の寸法は、図示した実施例では、フィルタ出口４０の外側寸法に相当しており、それにより、フィルタ出口４０を接続チューブ３５の中へ密接に差し込むことができる。ここで外側寸法とは、局所的に限定された凹部や突起の範囲外でもたらされる寸法を意味している。

フィルタ出口４０の壁部は差し込み方向４６で、差し込み方向と平行に向く複数の切欠き５２を有しているのが好ましい。それによって、このようなそれぞれ２つの切欠き５２の間にある壁部分が舌部状の壁区域５４を形成し、差し込みのときにこれらの壁区域が弾性的にばね作用により撓曲し、そのようにして、接続チューブ３５の中での空気フィルタ３６の固定的で密接な据付のために作用する。その代替または補足として、吸込スリーブの壁部がそのような切欠きと舌部状の壁区域とを有してもよい。

接続チューブ３５の内面は１つまたは複数の凹部５６を有している。フィルタ出口４０の外面は、接続チューブ３５の内面にある凹部５６に対して適合するように成形され、接続チューブ３５の開口部の内のり幅から突き出す突起５８を有している。接続チューブ３５へフィルタ出口４０が差し込まれると、弾性的に可撓の舌部状の壁区域５４が撓曲し、それにより、フィルタ出口４０を接続チューブ３５の中へ容易に差し込むことができる。

そして差し込み時に突起５８が凹部５６に係合する。それによって成立する差し込み結合は、接続チューブ４０から空気フィルタ３６を単純に引き出すことで非破壊式に解消可能である。このように係止によってロックされるクリップ結合もしくは係止結合の利点は、空気フィルタ３６の交換を手によって工具なしに可能にすることにある。

係止結合の解消を容易にするために、１つの実施形態は、本例では接続チューブ３５である外側に位置する部分の外壁にある切欠き６０を意図しており、この切欠きを通して手動式に、または工具を用いて、本例ではフィルタ出口４０である内側に位置する部分に対して内方を向く圧力を及ぼすことができ、この圧力によって突起５８を凹部５６から押し出すことができる。このような圧力は係止結合の解消を容易にする。

図６は、図２の対象物の変形例を示している。図２の対象物の凹部５６の機能は、ここでは接続チューブ３５から残余のハウジング１８への移行部を形成する斜面５９によって担われる。この斜面は、円筒状の接続チューブ３５の場合、円錐台の外套面の形状を有する。図２の対象物と比べたとき、図６の対象物は、ハウジング１８を射出成形で製作するときの改善された離型可能性という利点を有している。

フィルタハウジング４４および空気フィルタ３６のフィルタ出口４０、ならびに残余の照明装置１０の接続チューブ３５はプラスチックでできているのが好ましく、射出成形法により製作される。射出成形法により、特に、係止結合／クリップ結合のために必要な舌部状の壁区域などの構造を容易に製作することができ、希望される弾性特性をもつプラスチックを安価に利用することができる。図２の実施例の１つの利点は、接続チューブ３５およびフィルタ出口４０の内のり幅の横断面の形状（ｘ−ｙ平面）が何ら制約を受けることがなく、特に楕円形や多角形、特に長尺状の長方形であってよく、それにより、長尺状の換気間隙の前側に配置されていてよい直線状の形状をフィルタが有することができるという点にある。

図３は、空気フィルタをねじ結合により接続チューブ３５と取外し可能に結合可能である実施例を示している。フィルタ出口４０はここでは雄ねじ６２を備えており、接続チューブ３５はこれに適合する雌ねじ６４を有している。その別案のねじ結合では、フィルタ出口が雌ねじを有するとともに、接続チューブがこれに適合する雄ねじを有する。空気フィルタ３６の外径は、ねじ山直径よりも大きいのが好ましい。それにより、固定的なねじ止めに必要な締付トルクをすでに工具なしで手動式に印加することができる。別の実施形態では、フィルタハウジング４４、フィルタ出口４０、またはフィルタ入口３８は、工具による締結と解除を可能にする形状（たとえば六角）を有している。

図４は、フィルタ出口４０と接続チューブ３５との取外し可能な結合のために差し込み・回転結合（バヨネット式接合）が利用される別の実施形態を示している。そのために、両方の部品（接続チューブまたはフィルタ出口）のうち一方は、半径方向（回転軸６４を出発点とする方向ｒ）に屹立する１つまたは複数のピン６５を有しており、それぞれ他方の部品（フィルタ出口または接続チューブ）は各々のピンについて、軸方向に開いた第１の端部６６．１と、第１の端部６６．１に対して軸方向と円周方向でオフセットされて配置された別の第２の端部６６．２とを有するガイドウェイ６６を有している。両方の部品を嵌め合すとき、ピンをガイドウェイへ挿入し、回すことによって両方の部品が相互にロックされる。

図５は、ハウジング１８（またはカバープレート２０）が換気接続部３４としてフランジ６８を有し、フィルタ出口４０が対応フランジ７０を有する実施形態を示している。対応フランジ７０は、対応フランジ側の端部がハウジングまたはカバープレートと固定的に、または旋回可能に結合されるねじ７２または板ばね部材７４によって、フランジ６８に固定される。

１０ 照明装置
１２，１４ 周辺部分
１６ ライトモジュール
１８ ハウジング
２０ カバープレート
２２ 底面
２４ 縁部
２６ シール台
２８ 換気開口部
３０ 排気開口部
３２ 内部空間
３３ ファン
３４ 接続チューブ
３４ 換気接続部
３５ 接続チューブ
３６ 空気フィルタ
３８ フィルタ入口
４０ フィルタ出口
４０ 接続チューブ
４２ フィルタインサート
４２ 空気フィルタインサート
４４ フィルタハウジング
４６ 主流動方向
５４ 壁区域
５６ 凹部
５８ 突起
５９ 斜面
６４ 回転軸
６５ ピン
６６ ガイドウェイ
６８ フランジ
７０ 対応フランジ
７２ ねじ
７４ 板ばね部材

Claims (10)

1. ハウジング（１８）と、前記ハウジング（１８）の光射出開口部を覆うカバープレート（２０）と、換気接続部（３４）と、前記換気接続部（３４）を介して前記ハウジング（１８）の中へ流入する換気空気の流動経路で見て前記換気接続部の前側で前記換気接続部（３４）に配置される空気フィルタ（３６）とを有する自動車用の照明装置（１０）において、
   前記空気フィルタ（３６）が非破壊式に取外し可能かつそれに伴って交換可能なように前記換気接続部（３４）と結合されることを特徴とする自動車用の照明装置（１０）。
2. 前記空気フィルタ（３６）は、小孔を有する焼結材料、繊維ファブリック、小孔を有する紙材料、またはこのような材料の複合体からなるフィルタインサート（４２）を有していることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用の照明装置（１０）。
3. 前記換気接続部（３４）が前記ハウジング（１８）の構成要素であることを特徴とする、請求項１または２に記載の自動車用の照明装置（１０）。
4. 前記換気接続部（３４）が前記カバープレート（２０）の構成要素であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車用の照明装置（１０）。
5. 前記空気フィルタ（３６）のフィルタ出口（４０）がクリップ結合により、前記換気接続部（３４）としての役目を果たす、残余の前記照明装置（１０）の接続チューブ（３５）と結合されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車用の照明装置（１０）。
6. 前記フィルタ出口（４０）と前記接続チューブ（３５）の横断面は、前記空気フィルタ（３６）を貫流する空気の主流動方向（４６）に対して垂直の方向で互いに適合するように設定されて、これらをクリアランスなしに嵌め合わせることができるようになっていることを特徴とする、請求項５に記載の自動車用の照明装置（１０）。
7. 前記ハウジング（４４）および前記空気フィルタ（３６）の前記フィルタ出口（４０）ならびに残余の前記照明装置（１０）の前記接続チューブ（３５）はプラスチックからなっていることを特徴とする、請求項５または６に記載の自動車用の照明装置（１０）。
8. 前記空気フィルタ（３６）はねじ結合により残余の前記照明装置の前記換気接続部（３４）と取外し可能に結合可能であることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の自動車用の照明装置（１０）。
9. 前記空気フィルタ（３６）は差し込み・回転接合により残余の前記照明装置（１０）の換気接続部（３４）と取外し可能に結合可能であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車用の照明装置（１０）。
10. 前記換気接続部（３４）はフランジ（６８）を有しており、フィルタハウジング（４４）は対応フランジ（７０）を有しており、前記対応フランジ（７０）はねじ（７２）および／または板ばね部材（７４）によって前記フランジ（６８）に固定されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車用の照明装置（１０）。