JP2019053988A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】光源からの光の利用効率を高めて全体を均一に発光させることができる車両用灯具を提供すること。【解決手段】ハウジング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、少なくとも光源５と、該光源５からの光出射方向の前方に配置されたインナレンズ８と、該インナレンズ８からの光出射方向の後方に配置された第１リフレクタ９とを備え、インナレンズ８の第１リフレクタ９よりも長手方向において突出する部分８Ａに、複数の出射面８ｇ，８ｈ，８ｉが設けられるとともに、前記ハウジング２の内面には、複数の出射面８ｇ，８ｈ，８ｉから出射された光を反射する複数の反射面２ａ，２ｂが設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、光源から入射する光の配光を制御するためのインナレンズを備える車両用灯
具に関するものである。

例えば、車両の後部左右に配置されるテールランプ等の車両用灯具の光源には、従来のバルブ（電球）に代えてＬＥＤ（発光ダイオード）が使用されつつある。このＬＥＤは、発光効率が高くて長寿命であり、且つ、省電力である等の利点を有する反面、指向性の強い光を出射するため、その光をそのまま利用することができないという問題がある。このため、通常はＬＥＤから出射する光の配光をインナレンズによって制御することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

斯かる車両用灯具においては、ＬＥＤからインナレンズに入射した光が全反射を繰り返しながらインナレンズ内を進む過程で出射面から出射することによってインナレンズの全体が発光する。この場合、インナレンズの出射面以外から漏れる光は、リフレクタによって反射してインナレンズに再入射し、最終的に出射面から出射してリフレクタの発光に供せられるため、光の利用効率が高められる。

特開２００４−０８７４６１号公報

ところで、車両用灯具にあっては、例えば車体のデザイン等の関係で、リフレクタをインナレンズの長手方向全長に亘って配置することができず、インナレンズの長手方向の端部がリフレクタによって覆われない構成が採用されることがある。このような場合には、インナレンズのリフレクタによって覆われない部分から出射する光が車両用灯具の発光に供されないために光の利用効率が悪く、車両用灯具の端部が他の部位よりも暗くなって全体を均一に発光させることができないという問題が発生する。

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、光源からの光の利用効率を高めて全体を均一に発光させ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、本発明は以下の手段を提供する。
〔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、少なくとも光源と、該光源からの光出射方向の前方に配置されたインナレンズと、該インナレンズからの光出射方向の後方に配置された第１リフレクタとを備え、
前記インナレンズの前記第１リフレクタよりも長手方向において突出する部分に、複数の出射面が設けられるとともに、
前記ハウジングの内面には、前記複数の出射面から出射された光を反射する複数の反射面が設けられていることを特徴とする車両用灯具。
〔２〕 前記インナレンズの下面に対向する位置まで前記第１リフレクタが前記インナレンズよりも下方に延長して設けられて、前記インナレンズの下面から出射された光を前記第１リフレクタにより前方に向けて反射することを特徴とする前記〔１〕に記載の車両用灯具。
〔３〕 前記インナレンズからの光出射方向の前方に配置された第２リフレクタを備え、
前記第２リフレクタは、前記インナレンズの端部よりも長手方向において突出して設けられて、前記複数の出射面から出射された光の一部を反射することを特徴とする前記〔１〕又は〔２〕に記載の車両用灯具。
〔４〕 前記複数の反射面の少なくとも一部は、前記第２リフレクタよりも下方に延長して設けられて、該反射面に入射した光を前記第２リフレクタの下方から前方に向けて反射することを特徴とする前記〔３〕に記載の車両用灯具。
〔５〕 前記複数の反射面は、前記ハウジングの内面に反射特性を持たせた光沢面であることを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔６〕 前記複数の反射面の少なくとも一部は、凸状又は凹状に湾曲していることを特徴とする前記〔１〕〜〔５〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔７〕 前記複数の反射面の少なくとも一部は、該反射面に入射した光を拡散しながら反射する光拡散面であることを特徴とする前記〔１〕〜〔６〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔８〕 前記光拡散面は、光を上下方向に拡散させるフルートカット面であることを特徴とする前記〔７〕に記載の車両用灯具。
〔９〕 前記インナレンズは、前記光源から入射する光を光軸と直交する左右方向に内面反射させる第１反射面と、該第１反射面で内面反射した光を光軸と直交する上又は下方向に内面反射させる第２反射面とを有することを特徴とする前記〔１〕〜〔８〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔１０〕 前記インナレンズは、正面視で前記各光源を中心とする二等辺三角形であり、該二等辺三角形の左右の斜辺に前記第２反射面が設けられ、該二等辺三角形の底辺に出射面が設けられていることを特徴とする前記〔１〕〜〔９〕の何れか一項に記載の車両用灯具。

以上のように、本発明によれば、光源からの光の利用効率を高めて全体を均一に発光させることができる車両用灯具を提供することが可能である。

本発明に係る車両用灯具の正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ部拡大詳細図である。 図２のＣ部拡大詳細図である。 本発明に係る車両用灯具の主要構成部品の分解斜視図である。 本発明に係る車両用灯具のハウジングの正面図である。 本発明に係る車両用灯具のハウジング内部の正面図である。 図４のＤ−Ｄ線断面図である。

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。

図１は本発明に係る車両用灯具の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図２のＢ部拡大詳細図、図４は図２のＣ部拡大詳細図、図５は同車両用灯具の主要構成部品の分解斜視図、図６は同車両用灯具のハウジングの正面図である。図７は同車両用灯具のハウジング内部の正面図である。図８は図４のＤ−Ｄ線断面図である。

本実施の形態に係る車両用灯具１は、車両の後部左右に配置されるリッドランプとして使用されるものであって、その基本構成は左右で同じであるため、以下、一方についてのみ図示及び説明する。

リッドランプとして使用される車両用灯具１は、図１及び図２に示すように、ハウジング２とその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とこれを実装する基板６（図３参照）を保持するＬＥＤソケット７と、ＬＥＤ５の光出射方向の前方に配置された第１インナレンズ８と、該第１インナレンズ８の後方に配置された第１リフレクタ９と、該第１インナレンズ８の前方に配置された第２リフレクタ１０と、これらの前方に配置された第２インナレンズ１１を収容して構成されている。尚、ＬＥＤソケット７は、放熱性の高いヒートシンクを兼ねている。

第１リフレクタ９は、図５及び図７に示すように、第１インナレンズ８の下面（底面）に対向する位置まで第１インナレンズ８よりも下方に延長して設けられている。第１リフレクタ９の前面（正面）には、高さ方向中央に正面方向に向かって傾斜する横長の反射面９ａが形成されている。また、第１リフレクタ９の反射面９ａよりも上方の部位の幅方向中央には円孔９ｂが形成されており、この円孔９ｂにＬＥＤソケット７が背面側から差し込まれて固定される。尚、各ＬＥＤソケット７においては、ＬＥＤ５がその出射方向が正面方向（車両後方）となるように基板６上に実装されている。

第２リフレクタ１０は、図２及び図５に示すように、第１インナレンズ８の正面に沿って配置されており、図示しないが、その上端縁は正面に向かって略直角に屈曲しており、この屈曲部は、第１インナレンズ８を上方から覆っている。また、第２リフレクタ１０には、第１インナレンズ８の長手方向の一端部（図２及び図４の左端部）よりも、長手方向において突出した突出部１０Ａが設けられている。

第１インナレンズ８と第２インナレンズ１１は、導光性の高いアクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂によって構成されている。ここで、図５に示すように、第１インナレンズ８は、正面視でＬＥＤ５を中心とする二等辺三角形として形成されている。

そして、図３に詳細に示すように、第１インナレンズ８の背面のＬＥＤ５に対向する長手方向中央部には、ＬＥＤ５の光軸Ａｘを中心とする円弧凸曲面状の入射面８ａと、該入射面８ａの周囲に形成された平面状の入射面８ｂと、この入射面８ｂの先端周縁から連続する円弧凸曲面状の反射面８ｃが形成されている。また、第１インナレンズ８の正面の幅方向中央位置には、光軸Ａｘを中心として正面に向かって開口する円錐状の凹部８ｄが形成されており、該凹部８ｄの内面（４５°の斜面）は第１反射面を構成している。

ところで、第１インナレンズ８の二等辺三角形部分においては、図５に示すように、二等辺三角形の頂点から左右に延びる斜辺に鋸刃状の第２反射面８ｅが形成されている。また、第１インナレンズ８の底面（二等辺三角形の底辺）は、後述のように第２反射面８ｅで反射して下方に向かう光が出射する出射面８ｆを構成しているが、この出射面８ｆには、出射光を左右方向に拡散させるための鋸刃状の不図示の複数の光学カットが全長に亘って形成されている。そして、第１インナレンズ８の出射面８ｆの下方に第１リフレクタ９の反射面９ａが配置されている。

ところで、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、車体のデザイン等の関係からハウジング２の幅方向一端部（図２の左端部）には、灯室４内へと突き出た円弧凸曲面状の凸部２Ａが形成されており、このために第１リフレクタ９を第１インナレンズ８の全長に亘って背面側から覆うことができない。この結果、第１インナレンズ８の長手方向の一端部（図２及び図４の左端部）には、第１リフレクタ９の端縁よりも長手方向に突出した突出部８Ａが設けられている。この突出部８Ａには、斜めにカットされた斜面状の第１出射面８ｇと、この第１出射面８ｇに連なる凹曲面状の第２出射面８ｈと、この第２出射面８ｈに連なる垂直面としての第３出射面８ｉが形成されている。

そして、ハウジング２の内面（第１インナレンズ８の第１〜第３出射面８ｇ〜８ｉに対向する部位の内面）には、第１インナレンズ８の第１〜第３出射面８ｇ〜８ｉから出射する光を反射させる複数の反射面２ａ，２ｂが設けられている。複数の反射面２ａ，２ｂのうち、図４に示すように、ハウジング２の凸部２Ａに連なるハウジング２の正面に対して垂直な内面に形成された反射面２ａは、平坦面を構成している。

一方、図４、図６及び図８に示すように、凸部２Ａの内面に形成された反射面２ｂは、左右方向に延長された複数のフルートカットが上下方向に並ぶことによって、この反射面２ｂに入射した光を上下方向に拡散しながら反射する光拡散面（以下、光拡散面２ｂという。）を構成している。また、光拡散面２ｂは、第２リフレクタ１０よりも下方に延長して設けられている。なお、光拡散面２ｂについては、上述した凸状に湾曲した曲面に限らず、凹状に湾曲した曲面とすることも可能である。

ハウジング２は黒色であるが、反射面２ａと光拡散面２ｂは、±５μｍの粗さで磨かれた金型で形成されている。このため、反射面２ａと光拡散面２ｂは、ハウジング２の内面に反射特性を持たせた光沢面となっており、光を反射させることが可能となっている。なお、ハウジング２が灰色であれば、反射率を更に高くすることができる。

以上のように構成された車両用灯具１において、バッテリ等の不図示の電源からＬＥＤソケット７に固定された基板６を経てＬＥＤ５に電流が供給されて該ＬＥＤ５が発光すると、その光は、正面に向かって出射する。そして、ＬＥＤ５から正面に向かって出射する光は、図３に示すように、第１インナレンズ８の各入射面８ａ，８ｂから当該第１インナレンズ８内に入射し、入射面８ｂから入射した光は、反射面８ｃで反射し、入射面８ａから入射した光と共に光軸Ａｘに平行な平行光として第１反射面である凹部８ｄに向かう。そして、インナレンズ８の凹部８ｄに向かう光は、該凹部８ｄ（第１反射面）で反射してその進行方向が９０°変更され、第１インナレンズ８内を光軸Ａｘと直交する左右方向へと進む。

そして、正面視で二等辺三角形として形成された第１インナレンズ８の左右の各斜辺に形成された第２反射面８ｅへと向かう左右方向の光は、各第２反射面８ｅでそれぞれ反射してその進行方向が９０°変更されて下方に向かい、該第１インナレンズ８の底面の出射面８ｆから出射する。そして、この第１インナレンズ８の出射面８ｆから下方に向かって出射する光は、出射面８ｆに形成された複数の不図示の光学カットによって左右に拡散する。

そして、第１インナレンズ８の出射面８ｆから下方に向かって出射する光は、図５に示す第１リフレクタ９の反射面９ａで反射してその進行方向が９０°変更されて正面（車両後方）に向かい、透明な第２インナレンズ１１とアウタレンズ３を通過して出射するため、第１リフレクタ９の反射面９ａが全幅に亘って発光し、当該車両用灯具１がリッドランプとして機能する。なお、第１インナレンズ８の背面と正面から外部に漏れる光は、第１リフレクタ９と第２リフレクタ１０によって反射して第１インナレンズ８に再入射し、車両用灯具１の発光に供せられるために光の利用効率が高められる。

ところで、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、図２及び図４に示すように、第１インナレンズ８の長手方向の一端部（突出部８Ａ）が第１リフレクタ９によって覆われていないが、図４に詳細に示すように、第１インナレンズ８の内部を進む一部の光Ｌ１は、該第１インナレンズ８の第１出射面８ｇから屈折しながら出射し、その一部の光Ｌ１１は、光拡散面２ｂで上方及び下方へと拡散しながら前方に向かって反射し、第１インナレンズ８の内部に再入射した後、第１インナレンズ８で内部反射して第３出射面８ｉから出射し、ハウジング２の反射面２ａで反射して下方へと向かう。そして、ハウジング２の光拡散面２ｂへと向かう光Ｌ１１は、ハウジング２の反射面２ａで反射して下方へと向かう。一方、上方へと向かう光は、第２リフレクタ１０の上端縁で反射して下方に向かう。

このようにして光Ｌ１の一部は、最終的には第１リフレクタ９の反射面９ａ（図５参照）に向かい、この反射面９ａで反射して正面側（車両後方）に向かい、透明な第２インナレンズ１１とアウタレンズ３を通過して車両後方へと出射する。

また、光拡散面２ｂで上方及び下方へと拡散反射された一部の光Ｌ１２は、第２リフレクタ１０の突出部１０Ａとの間で反射を繰り返しながら、最終的には第１リフレクタ９の反射面９ａ（図５参照）に向かい、この反射面９ａで反射して正面側（車両後方）に向かい、透明な第２インナレンズ１１とアウタレンズ３を通過して車両後方へと出射する。

また、第１インナレンズ８の内部を進む光Ｌ２，Ｌ３の一部は、該第１インナレンズ８の第２出射面８ｈと第３出射面８ｉからそれぞれ出射し、反射を繰り返してハウジング２の反射面２ａへと向かい、前述と同様に最終的には第１リフレクタ９の反射面９ａへと導かれて車両用灯具１の発光に供せられる。

さらに、第１インナレンズ８の各出射面８ｇ〜８ｉから出射する光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の一部は、図８に示すように、ハウジング２の光拡散面２ｂで拡散しながら反射し、最終的には第２リフレクタ１０の下方から正面側（車両後方）に向かい、透明な第２インナレンズ１１とアウタレンズ３を通過して車両後方へと出射する。

以上のように、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、第１インナレンズ８に第１リフレクタ９によって覆われない部分が存在しても、この部分に角度の異なる第１〜第３出射面８ｇ〜８ｉが設けられ、ハウジング２の第１〜第３出射面８ｇ〜８ｉに対向する部位の内面には反射面２ａと光拡散面２ｂが設けられている。

これにより、第１インナレンズ８の各出射面８ｇ〜８ｉから出射する光の一部は、ハウジング２の反射面２ａで反射し、或いはハウジング２の光拡散面２ｂで拡散して最終的には第１リフレクタ９の反射面９ａに向かい、この反射面９ａで車両後方へと出射して当該車両用灯具１の発光に供せられる。

また、第１インナレンズ８の各出射面８ｇ〜８ｉから出射する光の一部は、ハウジング２の光拡散面２ｂで拡散しながら反射し、最終的には第２リフレクタ１０の下方から正面側（車両後方）に向かい、車両後方へと出射して当該車両用灯具１の発光に供せられる。

したがって、本実施の形態に係る車両用灯具１によれば、第１インナレンズ８の第１リフレクタ９によって覆われない部分から出射する光を車両用灯具１の発光に供することができるため、ＬＥＤ５からの光の利用効率が高められるとともに、車両用灯具１の全体を均一に発光させることができるという効果が得られる。

なお、以上は本発明をリ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、インナレンズを備えるテールランプ、ストップランプ、ターンシグナルランプ、ポジションランプ等の他の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…車両用灯具 ２…ハウジング ２Ａ…ハウジングの凸部 ２ａ…ハウジングの反射面 ２ｂ…ハウジングの光拡散面（反射面） ３…アウタレンズ ４…灯室 ５…ＬＥＤ（光源） ６…基板 ７…ＬＥＤソケット ８…第１インナレンズ ８Ａ…突出部 ８ａ，８ｂ…第１インナレンズの入射面 ８ｃ…第１インナレンズの反射面 ８ｄ…第１インナレンズの凹部（第１反射面） ８ｅ…第１インナレンズの第２反射面 ８ｆ〜８ｉ…第１インナレンズの出射面 ９…第１リフレクタ ９ａ…第１リフレクタの反射面 ９ｂ…第１リフレクタの円孔 １０…第２リフレクタ １０Ａ…突出部 １１…第２インナレンズ Ａｘ…光軸

Claims (10)

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、少なくとも光源と、該光源からの光出射方向の前方に配置されたインナレンズと、該インナレンズからの光出射方向の後方に配置された第１リフレクタとを備え、
   前記インナレンズの前記第１リフレクタよりも長手方向において突出する部分に、複数の出射面が設けられるとともに、
   前記ハウジングの内面には、前記複数の出射面から出射された光を反射する複数の反射面が設けられていることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記インナレンズの下面に対向する位置まで前記第１リフレクタが前記インナレンズよりも下方に延長して設けられて、前記インナレンズの下面から出射された光を前記第１リフレクタにより前方に向けて反射することを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記インナレンズからの光出射方向の前方に配置された第２リフレクタを備え、
   前記第２リフレクタは、前記インナレンズの端部よりも長手方向において突出して設けられて、前記複数の出射面から出射された光の一部を反射することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
4. 前記複数の反射面の少なくとも一部は、前記第２リフレクタよりも下方に延長して設けられて、該反射面に入射した光を前記第２リフレクタの下方から前方に向けて反射することを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
5. 前記複数の反射面は、前記ハウジングの内面に反射特性を持たせた光沢面であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用灯具。
6. 前記複数の反射面の少なくとも一部は、凸状又は凹状に湾曲していることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の車両用灯具。
7. 前記複数の反射面の少なくとも一部は、該反射面に入射した光を拡散しながら反射する光拡散面であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の車両用灯具。
8. 前記光拡散面は、光を上下方向に拡散させるフルートカット面であることを特徴とする請求項７に記載の車両用灯具。
9. 前記インナレンズは、前記光源から入射する光を光軸と直交する左右方向に内面反射させる第１反射面と、該第１反射面で内面反射した光を光軸と直交する上又は下方向に内面反射させる第２反射面とを有することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の車両用灯具。
10. 前記インナレンズは、正面視で前記各光源を中心とする二等辺三角形であり、該二等辺三角形の左右の斜辺に前記第２反射面が設けられ、該二等辺三角形の底辺に出射面が設けられていることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の車両用灯具。

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