JP2019040713A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】組立作業性の向上と部品点数の削減によってコストダウンを図ることができる車両用灯具を提供すること。【解決手段】ハイジング２とその開口部を覆うアウタレンズ３によって画成された灯室４内に、ＬＥＤ（光源）５と、該ＬＥＤ５から出射する光を導光する導光インナレンズ（導光体）７と、ＬＥＤ５を実装した光源基板と、前記導光インナレンズの周囲に配置されたエクステンション８と、前記ハウジング２に固定された給電部を収容して成る車両用灯具１において、前記導光インナレンズ７を軸方向に２分割し、２分割された一方の分割片７Ａを前記光源基板（共通基板）６と共に前記ハウジング２に固定し、他方の分割片７Ｂを前記エクステンション８に固定する。【選択図】図１

Description

本発明は、光源から出射する光をさせるための導光体を備えた車両用灯具に関するものである。

例えば、車両の前部左右に配置されるヘッドランプには、ＬＥＤ（発光ダイオード)から出射する指向性の高い光を導光体の内部に導き、この光を導光体から出射させることによって所望の配光を得るよう構成されたものがある（例えば、特許文献１，２参照）。ここで、斯かる車両用灯具の一例を図５に示す。

即ち、図５は従来の車両用灯具の側断面図であり、図示の車両用灯具１０１は、ヘッドランプとして使用されるものである。この車両用灯具１０１は、図５に示すように、ハウジング１０２とその前面開口部を覆う透明なアウタレンズ１０３によって画成された灯室１０４内に、光源であるＬＥＤ１０５と、該ＬＥＤ１０５を実装する光源基板１０６ａと、ＬＥＤ１０５を駆動制御するための制御基板１０６ｂと、車両前後方向（図５の左右方向）に沿って水平に配置された導光体である棒状、角柱状、平板状又は異形状等の導光インナレンズ１０７と、該導光インナレンズ１０７の周囲に配置されたエクステンション１０８を収容して構成されている。

上記導光インナレンズ１０７は、灯室１０４内の略中央に配置されており、その長手方向後端（図５の右端）には、放物形状の入射面１０７ａが形成されており、長手方向前端（図５の左端）には配光制御用のカットが施された２段曲面状の出射面１０７ｂが形成されている。そして、この導光インナレンズ１０７は、その長手方向中間部がエクステンション１０８に固定されている。

又、導光インナレンズ１０７の長手方向後端部に形成されたボス１０７ｃには、平板状の光源基板１０６ａが固定されており、この光源基板１０６ａに実装されたＬＥＤ１０５は、導光インナレンズ１０７の入射面１０７ａに対向している。

そして、平板状の前記制御基板１０６ｂは、光源基板１０６ａの後方においてハウジング１０２に垂直に固定されている。ここで、ハウジング１０２の後壁には、外部入力コネクタ１０９が挿通保持されており、ハウジング１０２の底壁の所定箇所（光源基板１０６ａと制御基板１０６ｂの下方位置）にはメンテナンス用の孔１０２ｃが形成されており、この孔１０２ｃは、通常はキャップ１１５によって閉塞されている。

而して、光源基板１０６ａと制御基板１０６ｂは、コード１１２によって互いに電気的に接続されており、制御基板１０６ｂは、ハウジング１０２に保持された外部入力コネクタ１０９にコード１１３によって電気的に接続されている。尚、外部入力コネクタ１０９は、不図示のコードによってバッテリ等の不図示の電源に電気的に接続されている。

以上のように構成された車両用灯具１０１において、不図示のバッテリから外部入力コネクタ１０９、コード１１３、制御基板１０６ｂ、コード１１２及び光源基板１０６ａを経てＬＥＤ１０５に電力が供給されると、該ＬＥＤ１０５が起動されて発光し、該ＬＥＤ１０５から車両前方（図５の左方）に向かって出射する光は、導光インナレンズ１０７の入射面１０７ａから該導光インナレンズ１０７内に入射する。そして、この導光インナレンズ１０７内に入射した光は、該導光インナレンズ１０７内を車両前方に向かって平行に進み、この導光インナレンズ１０７の出射面１０７ｂから周囲に拡散しながら車両前方へと出射することによって配光が制御され、透明なアウタレンズ１０３を通過して車両前方に向かって照射される。この結果、車両用灯具１０１は、ヘッドランプとしての機能を果たす。

ここで、車両用灯具１０１の組立方法を図６及び図７に基づいて以下に説明する。

即ち、図６は従来の車両用灯具の組立前の状態を示す側断面図、図７は同車両用灯具の組立中（コードの結線）の状態を示す側断面図であり、車両用灯具１０１の組み立てに際しては、ハウジング１０２にアウタレンズ１０３を組み付ける前に、図６に示すように、アウタレンズ１０３と、その内部に収容されたエクステンション１０８と、該エクステンション１０８に固定された導光インナレンズ１０７及び該導光インナレンズ１０７に固定された光源基板１０６ａから成るレンズユニットＵ１と、ハウジング１０２に制御基板１０６ｂを固定して成るハウジングユニットＵ２とをそれぞれ個別に準備する。そして、図７に示すように、レンズユニットＵ１とハウジングユニットＵ２とが組み付けられるが、このように両者が組み付けられた状態においては、光源基板１０６ａに一端が接続されたコード１１２の他端はフリー状態にあるため、このコード１１２の他端を制御基板１０６ｂに接続する作業が必要になる。この作業は、図７に示すように、ハウジング１０２に固定されていたキャップ１１５を取り外してハウジング１０２に形成されたメンテナンス用の孔１０２ｃを開放し、作業者が孔１０２ｃからハウジング１０２内に手を差し込んでコード１１２を制御基板１０６ｂに接続することによってなされる。

特開２０１４−１５４２１９号公報 特開２０１６−００４６６７号公報

しかしながら、図５に示す従来の車両用灯具１０１においては、図７に示すようにレンズユニットＵ１とハウジングユニットＵ２とを組み付けた状態で、キャップ１１５を外してコード１１２を制御基板１０６ｂに接続する必要があるため、その作業が面倒で組立工数が増加する他、コード１１２やキャップ１１５が必要であるために部品点数が増加してコストアップを招くという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、組立作業性の向上と部品点数の削減によってコストダウンを図ることができる車両用灯具を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ハウジングとその開口部を覆うアウタレンズによって画成された灯室内に、光源と、該光源から出射する光を導光する導光体と、前記光源を実装した光源基板と、前記導光体の周囲に配置されたエクステンションと、前記ハウジングに固定された給電部を収容して成る車両用灯具において、
前記導光体を軸方向に２分割し、２分割された導光体の一方の分割片を前記光源基板と共に前記ハウジングに固定し、他方の分割片を前記エクステンションに固定したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記導光体を軸直角平面で２分割し、２分割された両分割片を各中心軸が一致するよう一直線上に配置したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記導光体の２分割された２つの分割片を一部が軸方向にオーバーラップするようにして上下方向に段違いに平行に配置し、両分割片のオーバーラップ部分に斜めにカットされた全反射面を形成したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記光源基板と前記給電部に接続された制御基板とを一体化して共通基板としたことを特徴とする。

請求項１及び２記載の発明によれば、導光体を軸方向に２分割し、２分割された導光体の一方の分割片を光源基板と共にハウジングに固定し、他方の分割片をエクステンションに固定する構成を採用したため、当該車両用灯具の組立時のコードの結線作業が不要となり、組立作業性が高められて作業工数が削減される。

請求項３記載の発明によれば、導光体の２分割された２つの分割片を一部が軸方向にオーバーラップするようにして上下方向に段違いに平行に配置したため、灯室内において導光体を他の部品との干渉を避けて配置することができる。尚、光源から導光体の一方の分割片に入射した光は、該一方の分割片に形成された全反射面で全反射して他方の分割片に向かい、該他方の分割片に入射する。そして、他方の分割片に入射した光は、該他方の分割片に形成された全反射面で全反射して当該分割片の内部を軸方向に沿って平行に進むため、２分割された導光体は、本来の導光作用を発揮する。

請求項４記載の発明によれば、光源基板と制御基板とを接続するためのコードや、ハウジングに形成されていたメンテナンス用の孔とこの孔を塞ぐキャップが不要となる他、光源基板と制御基板とを１枚の共通基板として一体化したため、部品点数が削減されて当該車両用灯具のコストダウンが図られる。

本発明の実施の形態１に係る車両用灯具の側断面図である。 図１のＡ部拡大詳細図である。 本発明の実施の形態１に係る車両用灯具の組立前の状態を示す側断面図である。 本発明の実施の形態２に係る車両用灯具の側断面図である。 従来の車両用灯具の側断面図である。 従来の車両用灯具の組立前の状態を示す側断面図である。 従来の車両用灯具の組立中の状態を示す側断面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る車両用灯具の側断面図、図２は図１のＡ部拡大詳細図、図３は同車両用灯具の組立前の状態を示す側断面図である。

本実施の形態に係る車両用灯具１は、車両の前部左右に配置されるヘッドランプとして使用されるものであって、図１に示すように、ハウジング２とその前面開口部を覆う透明なアウタレンズ３によって画成された灯室４内に、光源であるＬＥＤ５と、該ＬＥＤ５を実装する光源基板とＬＥＤ５を駆動制御するための制御基板とを一体化して成る平板状の共通基板６と、車両前後方向（図１の左右方向）に沿って水平に配置された導光体である角柱状の導光インナレンズ７と、該導光インナレンズ７の周囲に配置されたエクステンション８を収容して構成されている。

上記ハウジング２は、光不透過性の不透明樹脂によってボックス状に一体成形されており、その前面開口部の周縁には凹溝２ａが全周に亘って形成されている。又、このハウジング２の後壁の内面上部にはボス２ｂが一体に突設されており、その下方の後壁下部には、給電部となる外部入力コネクタ９が挿通保持されている。

前記アウタレンズ３は、光透過性の透明樹脂によって一体成形されており、その外周縁に後方に向かって水平に突設された脚部３ａをハウジング２の開口部周縁に形成された前記凹溝２ａに前方から嵌め込み、ホットメルト等の接着剤１０によって両者を固着することによってハウジング２に固定されており、前述のようにハウジング２とアウタレンズ３によって灯室４が画成されている。

又、前記導光インナレンズ７は、導光性の高い透明なアクリルやポリカーボネイトによって構成され、図１に示すように灯室４内の略中央に水平に配置されているが、本実施の形態では、この導光インナレンズ７は、軸直角平面で長手方向に沿って２分割されている。即ち、導光インナレンズ７は、第１及び第２の分割片７Ａ，７Ｂに２分割されており、これらの第１及び第２の分割片７Ａ，７Ｂは、各中心軸が一致するように同心状態で一直線上に、且つ、軸方向に互いに離間した状態で水平に配置されている。

ここで、図２にも詳細に示すように、導光インナレンズ７の後方側の第１の分割片７Ａの長手方向後端（図１及び図２の右端）には、放物形状の入射面７ａが形成されており、同分割片７Ａの長手方向前端面は、平面状の出射面７ｂを構成している。又、前方側の第２の分割片７Ｂの長手方向後端面は、平面状の入射面７ｃを構成しており、同分割片７Ｂの長手方向前端（図１及び図２の左端）には、配光制御用のカットが施された２段曲面状の出射面７ｄが形成されている。そして、図１に示すように、導光インナレンズ７の第１の分割片７Ａの長手方向中間部には、クランク状に屈曲するステー７ｅが上方に向かって一体に立設されており、該第１の分割片７Ａは、ステー７ｅに挿通するネジ１１をハウジング２のボス２ｂにねじ込むことによって、共通基板６と共にハウジング２に固定されている。ここで、共通基板６は、前述のように光源基板と制御基板とを一体化して構成された平板状の基板であって、これに実装されたＬＥＤ５は、第１の分割片７Ａの入射面７ａに対向配置されている。尚、共通基板６は、ハウジング２の後壁に挿通保持された前記外部入力コネクタ９にコード１２によって電気的に接続されており、外部入力コネクタ９は、不図示のコードによってバッテリ等の不図示の電源に電気的に接続されている。

他方、導光インナレンズ７の前方側の第２の分割片７Ｂの長手方向中間部には、平板状のステー７ｆが上方に向かって一体に立設されており、該第２の分割片７Ｂは、ステー７ｆに挿通するネジ１３をエクステンション８に一体に突設されたボス８ａにねじ込むことによってエクステンション８に固定されている。

以上のように構成された図１に示す車両用灯具１において、不図示のバッテリから外部入力コネクタ９とコード１２及び共通基板６を経てＬＥＤ５に電力が供給されると、該ＬＥＤ５が起動されて発光し、該ＬＥＤ５から車両前方（図１及び図２の左方）に向かって出射する光は、図２に示すように、導光インナレンズ７の第１の分割片７Ａの入射面７ａから平行光となって該第１の分割片７Ａ内に入射する。そして、この第１の分割片７Ａ内に入射した光は、該第１の分割片７Ａ内を車両前方に向かって平行に進み、第１の分割片７Ａの出射面７ｂから平行光として出射した後、第２の分割片７Ｂの入射面７ｃから該第２の分割片７Ｂ内へと入射する。この第２の分割片７Ｂ内に入射した光は、平行光として該第２の分割片７Ｂ内を車両前方へと進み、当該第２の分割片７Ｂの出射面７ｄから周囲に拡散しながら車両前方へと出射することによって配光が制御され、透明なアウタレンズ３を通過して車両前方に向かって照射される。この結果、本実施の形態に係る車両用灯具１は、ヘッドランプとしての機能を果たす。

ここで、本実施の形態に係る車両用灯具１の組立方法を図３に基づいて以下に説明する。

車両用灯具１の組み立てに際しては、ハウジング２にアウタレンズ３を組み付ける前に、図３に示すように、アウタレンズ３と、その内部に収容されたエクステンション８と、該エクステンション８に固定された導光インナレンズ７の第２の分割片７Ｂから成るレンズユニットＵ１と、ハウジング２に導光インナレンズ７の第１の分割片７Ａと共通基板６とを固定して成るハウジングユニットＵ２とをそれぞれ個別に準備する。ここで、ハウジングユニットＵ２においては、共通基板６と外部入力コネクタ９とは、コード１２によって予め電気的に接続されている。

そして、レンズユニットＵ１に含まれるアウタレンズ３の外周縁に突設された脚部３ａをハウジングユニットＵ２に含まれるハウジング２の開口部周縁に形成された凹溝２ａに嵌め込み、両者を接着剤１０で接着することによって、図１に示す車両用灯具１が組み立てられる。

而して、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、光源基板と制御基板とを共通基板６として一体化するとともに、導光インナレンズ７を軸方向に２分割し、２分割された一方の第１の分割片７Ａを共通基板６と共にハウジング２に固定し、他方の第２の分割片７Ｂをエクステンション８に固定する構成を採用したため、当該車両用灯具１の組立時のコード１２の結線作業が不要となり、組立作業性が高められて作業工数が削減される。又、光源基板と制御基板とを接続するためのコードや、ハウジング２に形成されていたメンテナンス用の孔とこの孔を塞ぐキャップが不要となる他、光源基板と制御基板とを１枚の共通基板６として一体化したため、部品点数が削減されて当該車両用灯具１のコストダウンが図られるという効果が得られる。

尚、本実施の形態では、導光インナレンズ７の２分割された第１及び第２の分割片７Ａ，７Ｂを同一の材質で構成したが、発熱によって高温となるＬＥＤ５側の第１の分割片７Ａを耐熱性の高い材質で構成し、意匠側の第２の分割片７Ｂを導光性の高い材質で構成するようにしても良い。

又、本実施の形態では、光源基板と制御基板とを一体化して共通基板６とした例について説明したが、光源基板と制御基板とを別体とし、給電部に制御基板を接続し、この制御基板と光源基板とを電気的に接続するようにしても良い。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図４に基づいて以下に説明する。

図４は本発明の実施の形態２に係る車両用灯具の側断面図であり、本図においては、図１〜図３において示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。

本実施の形態に係る車両用灯具１’においては、導光インナレンズ７の２分割された第１及び第２の分割片７Ａ，７Ｂを一部が軸方向にオーバーラップするようにして上下方向に段違いに平行に配置している。ここで、後方側の第１の分割片７Ａは、前方側の第２の分割片７Ｂの下方に平行且つ水平に配置されており、この第１の分割片７Ａのオーバーラップ部（前端部）は、第２の分割片７Ｂに向かって垂直上方へと屈曲しており、そのコーナー部には斜め４５°にカットされた全反射面７ｇが形成されている。又、第１の分割片７Ａの水平面を成す出射面７ｂは、第２の分割片７Ａに対向配置されている。

他方、導光インナレンズ７の前方側の第２の分割片７Ｂのオーバーラップ部（後端部）には、斜め４５°にカットされた全反射面７ｈが形成されている。

而して、本実施の形態に係る車両用灯具１’において、不図示の電源からＬＥＤ５に電力が供給されて該ＬＥＤ５が起動されると、ＬＥＤ５から車両前方に向かって出射する光は、第１の分割片７Ａの入射面７ａから入射して該第１の分割片７Ａの内部を平行光として車両前方へと進み、その過程で全反射面７ｇで全反射して垂直上方に向かい、該第１の分割片７Ａの出射面７ｂから出射して第２の分割片７Ｂに向かい、該第２の分割片７Ｂ内に入射する。そして、第２の分割片７Ｂ内に入射した光は、該第２の分割片７Ｂに形成された全反射面７ｈで全反射してその進行方向が直角に変えられ、当該第２の分割片７Ｂの内部を平行光となって車両前方へと進み、第２の分割片７Ｂの出射面７ｄから周囲に拡散しながら車両前方へと出射することによって配光が制御され、透明なアウタレンズ３を通過して車両前方に向かって照射される。この結果、本実施の形態に係る車両用灯具１’は、ヘッドランプとしての機能を果たす。

そして、本実施の形態に係る車両用灯具１’においては、導光インナレンズ７の２分割された２つの分割片７Ａ，７Ｂを一部が軸方向にオーバーラップするようにして上下方向に段違いに平行に配置したため、灯室４内において導光インナレンズ７を他の部品（干渉物）２０との干渉を避けて配置することができるという効果が得られる。

尚、以上は本発明をヘッドランプとして使用される車両用灯具に対して適用した形態について説明したが、本発明は、ターンランプ、フォグランプ、ポジションランプ、ＤＲＬ（Day Running Lamp）等の他の用途に供される任意の車両用灯具に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

１，１’ 車両用灯具
２ ハウジング
２ａ ハウジングの凹溝
２ｂ ハウジングのボス
３ アウタレンズ
３ａ アウタレンズの脚部
４ 灯室
５ ＬＥＤ（光源）
６ 共通基板
７ 導光インナレンズ（導光体）
７Ａ 第１の分割片
７Ｂ 第２の分割片
７ａ 第１の分割片の入射面
７ｂ 第１の分割片の出射面
７ｃ 第２の分割片の入射面
７ｄ 第２の分割片の出射面
７ｅ，７ｆ ステー
７ｇ，７ｈ 全反射面
８ エクステンション
８ａ エクステンションのボス
９ 外部入力コネクタ
１０ 接着剤
１１，１３ ネジ
１２ コード
２０ 他の部品（干渉物）
Ｕ１ レンズユニット
Ｕ２ ハウジングユニット

Claims (4)

1. ハウジングとその開口部を覆うアウタレンズによって画成された灯室内に、光源と、該光源から出射する光を導光する導光体と、前記光源を実装した光源基板と、前記導光体の周囲に配置されたエクステンションと、前記ハウジングに固定された給電部を収容して成る車両用灯具において、
   前記導光体を軸方向に２分割し、２分割された導光体の一方の分割片を前記光源基板と共に前記ハウジングに固定し、他方の分割片を前記エクステンションに固定したことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記導光体を軸直角平面で２分割し、２分割された両分割片を各中心軸が一致するよう一直線上に配置したことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 前記導光体の２分割された２つの分割片を一部が軸方向にオーバーラップするようにして上下方向に段違いに平行に配置し、両分割片のオーバーラップ部分に斜めにカットされた全反射面を形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
4. 前記光源基板と前記給電部に接続された制御基板とを一体化して共通基板としたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車両用灯具。
   

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