JP2020155362A - 車両用灯具および車両用灯具保持部材 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用性が高く、取付けや取外しを容易に行うことが可能な車両用灯具および車両用灯具保持部材を提供する。【解決手段】光を照射する灯具ユニット（２０）と、光を導波して外部に照射するライトガイド部（３０）と、内部に空間を有する筐体部を備え、筐体部は灯具ユニットが挿入される灯具挿入口とライトガイド部（３０）が挿入されるライトガイド保持部を有し、ライトガイド保持部は筐体部に対して液密に固定されている車両用灯具（１）。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具および車両用灯具保持部材に関し、特にライトガイドを介して光を外部に照射する車両用灯具および車両用灯具保持部材に関する。

近年、車両用灯具の光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が一般的に用いられるようになっている。このような発光ダイオードを光源とした車両用灯具は、小型で省電力な特性を活かして前照灯や尾灯、室内灯などの多岐の用途に用いられている。また、発光ダイオードの高出力化や低価格化の進展によって、意匠性や装飾性を向上させるための灯具に用いることも現実的になってきている。

このような意匠性を高めた車両用灯具としては、光源である発光ダイオードが出射した光を平板状または棒状のライトガイド端面に入射させ、ライトガイドの内部を伝播した光を側面や光取出面から取り出す構造のものが提案されている（例えば特許文献１−３を参照）。これらのライトガイドを用いた車両用灯具では、ライトガイドの形状に応じて直線状や曲線状の発光領域を形成することができる。

特開２０１４−１２０４０９号公報 特開２０１６−０５１５３２号公報 特開２０１８−１２０６９０号公報

しかし、従来技術のライトガイドを用いた車両用灯具では、ハウジング内部で光源である発光ダイオードとライトガイドを位置決めして保持しているため、車種や取付箇所ごとに個別に形状や位置関係を設計する必要があり汎用性が低いという問題があった。

また、装飾性の向上を主目的とした車両用灯具は、法規で要求された車両用灯具とは異なり、利用者の要望に応じて車両に後付けで組み付けできることが好ましい。しかし、ハウジング内に各種灯具ユニットを収容したコンビネーションランプでは、ライトガイドと発光ダイオードを後付けで追加することは困難であった。

そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、汎用性が高く、取付けや取外しを容易に行うことが可能な車両用灯具および車両用灯具保持部材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両用灯具は、光を照射する灯具ユニットと、前記光を導波して外部に照射するライトガイド部と、内部に空間を有する筐体部を備え、前記筐体部は、前記灯具ユニットが挿入される灯具挿入口と、前記ライトガイド部が挿入されるライトガイド保持部を有し、前記ライトガイド保持部は、前記筐体部に対して液密に固定されていることを特徴とする。

このような本発明の車両用灯具では、筐体に対して液密に固定されたライトガイド保持部にライトガイド部を挿入し、灯具挿入口に灯具ユニットを挿入することで、ライトガイド部を介して灯具ユニットからの光を照射できるため、汎用性が高く、取付けや取外しを容易に行うことが可能となる。

また、本発明の一態様では、前記筐体部は光取出開口部を有し、前記ライトガイド保持部は、前記光取出開口部を覆う蓋部を有し、前記ライトガイド部の端面に対向する領域には前記光を透過する光学窓部が形成されている。

また、本発明の一態様では、前記ライトガイド保持部は、前記蓋部と一体に形成された筒状部を有する。

また、本発明の一態様では、前記ライトガイド保持部は、前記ライトガイド部より内径が小さく、前記ライトガイド部を圧入可能に形成されている。

また、本発明の車両用灯具保持部材は、灯具ユニットとライトガイド部を保持するための車両用灯具保持部材であって、内部に空間を有する筐体部と、前記筐体部に設けられ、前記灯具ユニットが挿入される灯具挿入口と、前記ライトガイド部が挿入されるライトガイド保持部を有し、前記ライトガイド保持部は、前記筐体部に対して液密に固定されていることを特徴とする。

本発明では、汎用性が高く、取付けや取外しを容易に行うことが可能な車両用灯具および車両用灯具保持部材を提供することができる。

第１実施形態における車両用灯具１の概要を示す模式図である。 車両用灯具保持部材１０の概要を模式的に示す断面図である。 灯具ユニット２０の概要を模式的に示す断面図である。 ライトガイド部３０の概要を模式的に示す断面図である。 車両用灯具１の組み立て方法を模式的に示す図であり、図５（ａ）は組み立て前を示し、図５（ｂ）は組み立て後を示している。 第２実施形態における車両用灯具１の概要を示す模式図である。 第３実施形態における車両用灯具保持部材５０の概要を模式的に示す断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図１は、本実施形態における車両用灯具１の概要を示す模式図である。図１に示すように車両用灯具１は、車両用灯具保持部材１０と、灯具ユニット２０と、ライトガイド部３０と、エンドキャップ４０を備え、車両のボディ部１００に取り付けられる。

車両用灯具保持部材１０は、灯具ユニット２０とライトガイド部３０とを位置決めして保持するとともに、ボディ部１００に対して取り付けられる部材である。灯具ユニット２０は、外部から接続されたワイヤーハーネス（図示省略）によって電力と信号が供給され、所定波長の光を出射する。ライトガイド部３０は、光入射端面から入射された光を内部で導波し、側面から外部に対して光を照射する部材であり、その一端は車両用灯具保持部材１０に挿入され、他端にはエンドキャップ４０が取り付けられる。

ボディ部１００は、車両用灯具１が取り付けられる対象であり、例えば車体やバンパー、ボンネット、車両ドア、車両天井等が挙げられる。ボディ部１００の内側には車両用灯具保持部材１０と灯具ユニット２０が取り付けられ、外部にはライトガイド部３０が取り付けられる。また、ボディ部１００には開口部が形成されており、ライトガイド部３０の両端は開口部を介してボディ部１００の内部に挿入されている。ここでは、ボディ部１００に開口部を設ける例を示したが、ライトガイド部３０をボディ部１００の内部に挿入することができれば開口部である必要は無く、ボディ部１００の間隙や切欠きを用いるとしてもよい。また、ボディ部１００が設けられる車両は限定されず、例えば自動車や自動二輪車、建設機械、フォークリフト等の作業用車両が挙げられる。

図２は、車両用灯具保持部材１０の概要を模式的に示す断面図である。図２に示すように、車両用灯具保持部材１０は、筐体部１１と、蓋部１２と、筒状部１３を備えている。また、筒状部１３にはライトガイド挿入孔１４が形成されており、筒状部１３の先端には光学窓部１５が設けられている。また、筐体部１１には灯具挿入口１６が形成されており、筐体部１１の一部は延長されて固定部１７が形成されている。固定部１７の一面には取付部材１８が取り付けられている。

筐体部１１は、車両用灯具保持部材１０の各部を保持する本体部分であり、内部に空間を有する略筒形状をなしている。筐体部１１の一方には光取出開口部を覆って蓋部１２が設けられており、他方には灯具挿入口１６が開口されている。また、筐体部１１の一部は延長されて固定部１７が形成されている。筐体部１１を構成する材料は特に限定されないが、軽量化の点から樹脂材料を用いることが好ましく、例えばＡＢＳ樹脂やポリカーボネート樹脂を用いることができる。また筐体部１１には、内圧調整用の穴を形成し、必要に応じて水入りを防止する目的の通気フィルターを設置してもよい。

蓋部１２は、筐体部１１の光取出開口部を覆うように設けられた平板状部分であり、筐体部１１の内部空間と外部を隔てる。蓋部１２と筐体部１１との間は液密に固定されており、外部から筐体部１１内に対して液体が侵入しない構造とされている。ここで、液密および液体が侵入しない構造とは、ＩＰＸ３の防雨型以上の防水性能を有するものである。また、筐体部１１と蓋部１２を液密に固定する方法としては、例えば多色成形や超音波溶着、接着材を用いた固定等が挙げられる。

蓋部１２の略中央には、筐体部１１内部に向かって延びる筒状部１３が形成されており、蓋部１２から筒状部１３にかけてライトガイド挿入孔１４が形成されている。筒状部１３は、筐体部１１の内部方向に伸びる略円筒状の部分であり、蓋部１２と一体成形されている。ライトガイド挿入孔１４は、筒状部１３の内部に構成される孔であり、ライトガイド部３０が挿入されて、ライトガイド部３０を保持する部分である。後述するように筒状部１３およびライトガイド挿入孔１４の内径は、ライトガイド部３０の直径よりも０．１〜０．２ｍｍ小さな直径で形成されて、ライトガイド部３０が圧入可能であることが好ましい。

光学窓部１５は、筒状部１３の先端に設けられた光を透過する部分であり、ライトガイド部３０の光入射端面に対向する部分である。光学窓部１５の構造は限定されず、略平板状であってもよく、筐体部１１内やライトガイド挿入孔１４側に凸形状や凹形状が形成された光学レンズとしての機能を有するとしてもよい。

本実施形態では、蓋部１２と筒状部１３と光学窓部１５によって本発明におけるライトガイド保持部が構成されている。図１，２では蓋部１２と筒状部１３と光学窓部１５が一体成形された例を示したが、それぞれを別体で成型した後に液密に固定するとしてもよい。また、車両用灯具保持部材１０の内部からの光の漏洩を防止するためには、蓋部１２および筒状部１３は光を遮る構造とすることが好ましい。例えば、蓋部１２および筒状部１３を黒色樹脂で形成するとしてもよく、光学窓部１５と同一の透明樹脂で成型した後に遮光膜を蒸着や塗装で形成するとしてもよい。

灯具挿入口１６は、筐体部１１の底面に形成された開口であり、後述するように灯具ユニット２０の光源保持部２３が挿入されるとともに係合して保持される部分である。固定部１７は、筐体部１１の一部が延長して形成された部分であり、ボディ部１００に対して接触して固定される部分である。取付部材１８は、固定部１７に設けられて車両用灯具保持部材１０をボディ部１００に固定するための部材であり、例えば接着剤や両面テープが挙げられる。固定部１７と取付部材１８は、どのような構造であってもよく、例えばネジ孔とネジ等を用いるとしてもよい。

図３は、灯具ユニット２０の概要を模式的に示す断面図である。図３に示すように灯具ユニット２０は、フランジ部２１と、放熱フィン２２と、光源保持部２３、係止部２４を備える。灯具ユニット２０に搭載される光源部には、所定の色の光を発光するダイオードを用いることができ、例えば白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤが挙げられ、これらのうち複数色を搭載して駆動制御することで色調を変化させるとしてもよい。

フランジ部２１は略円盤状の部分であり、主面には光源保持部２３が設けられ、裏面には放熱フィン２２および図示しないコネクタ部が形成されている。光源保持部２３が形成された主面は、車両用灯具保持部材１０への取り付けの際に筐体部１１に当接する面であり、フランジ部２１によって光源保持部２３の車両用灯具保持部材１０の挿入が規制される。ここではフランジ部２１として略円盤状のものを示したが、平板状であれば他の形状でもよく、位置決め等のために切り欠きや突起を設けてもよい。

放熱フィン２２は、フランジ部２１の裏面に立設された複数の柱状部分である。隣接する放熱フィン２２間には空隙が設けられており、放熱フィン２２の体積あたりの表面積を増加させて放熱性を向上させている。また放熱フィン２２の形状は、長板形状であるが、この形状に限らず棒状や波板状などの各種形状としてよい。

光源保持部２３は、フランジ部２１の一方面である主面に設けられた略円柱状の突出部分であり、その上端面には光源部（図示省略）が搭載されている。また、光源保持部２３の外周には、車両用灯具保持部材１０に装着した際に、車両用灯具保持部材１０と係合する係止部２４を複数備えている。また光源保持部２３からコネクタ部にかけての内部には、光源部と電気的に接続された端子が内蔵されている。

コネクタ部（図示省略）は、フランジ部２１の裏面に設けられて、外部から図示しないワイヤーハーネスが接続される部分である。コネクタ部にワイヤーハーネス側コネクタが挿入されると、端子とワイヤーハーネスが電気的に接続され、外部から灯具ユニット２０に電力および信号が供給される。

係止部２４は、光源保持部２３の外周上端において断続的に形成された突起部である。一方、灯具ユニット２０が取り付けられる車両用灯具保持部材１０には、光源保持部２３の外形に対応した形状の灯具挿入口１６が形成されており、灯具挿入口１６に灯具ユニット２０を挿入して回転させると、係止部２４とフランジ部２１主面との間で車両用灯具保持部材１０を挟み込んで灯具ユニット２０が固定される。フランジ部２１と車両用灯具保持部材１０との間にＯリング等のシール部材を介在させて、筐体部１１内に水分が侵入しないようにすることが好ましい。

したがって、光源保持部２３とフランジ部２１とは中心が一致して、光源保持部２３とフランジ部２１とは同心円となるように配置されている。光源保持部２３の径は、光源部が上端面に搭載できる程度であればよい。光源保持部２３において、フランジ部２１主面から係止部２４までの高さは、車両用灯具保持部材１０への挿入深さとなるように設計される。

灯具ユニット２０におけるフランジ部２１、放熱フィン２２および光源保持部２３に相当する部分のハウジングは、熱伝導性が良好なアルミダイカストや熱伝導性樹脂を用いることが好ましい。

灯具ユニット２０では、コネクタ部にワイヤーハーネスを接続し外部から光源部に電力が供給されると、端子から配線パターンを介して電子部品に電力が供給されて駆動回路が動作する。また、駆動回路からの出力は発光素子に供給されて発光素子が発光する。このとき、光源部で生じた熱は、光源保持部２３からフランジ部２１、放熱フィン２２を介して放熱される。

図４は、ライトガイド部３０の概要を模式的に示す断面図である。図４に示すように、ライトガイド部３０は、導光部３１と、被覆部３２と、接着部３３を備え、先端にエンドキャップ４０が装着されている。

導光部３１は、透光性の材料で構成された長尺状の部材であり、その端面は光入射端面として灯具ユニット２０に対向して配置される。導光部３１を構成する材料は限定されないが、例えば透明で軟質なアクリル樹脂やエラストマーの表面にフッ素樹脂を被覆したものを用いることができる。

被覆部３２は、光を透過する材料で構成されており、チューブ形状を有して導光部３１の外周を被覆して保護する部材である。また、導光部３１を構成する材料が難接着性の場合には、ボディ部１００への貼り付けを容易にするための材料を用いることが好ましく、例えば塩化ビニル等の透明樹脂を用いることができる。また、被覆部３２を構成する樹脂として透明着色樹脂を用いるとしてもよい。

接着部３３は、被覆部３２をボディ部１００に貼り付けるための部材であり、両面テープや接着剤を用いることができる。なお、ボディ部１００に対してライトガイド部３０を装着する構造は限定されず、ボディ部１００側に固定構造を設けることや機械的固定部材を用いるとしてもよく、車両用灯具１には接着部３３を備えない構成としてもよい。エンドキャップ４０は、導光部３１および被覆部３２の端面に取り付けられて被覆する部材であり、導光部３１と被覆部３２との間に水分が侵入することを防止する。

エンドキャップ４０はライトガイド部３０の端面から光が漏洩しないように遮光性の材料で構成することが好ましい。また、エンドキャップ４０の内側に光反射材料でメッキ膜を形成し、ライトガイド部３０の端面まで到達した光を反射させて、再度ライトガイド部３０に入射させるとしてもよい。

ライトガイド部３０は、可撓性を有する材料で導光部３１と被覆部３２を構成することで、図４に示したような直線状から図１に示した曲線上に曲げてボディ部１００に取り付けることができる。ライトガイド部３０が可撓性を有することで、車種や取付箇所に応じてライトガイド部３０を屈曲させて取り付けることができるため、車両用灯具１の汎用性を向上させることができる。ここではライトガイド部３０として可撓性を有するものを示したが、予め車種や取付箇所に応じた形状に成形したものを用いるとしてもよい。

また、ライトガイド部３０のうち導光部３１と被覆部３２を合わせた直径は、筒状部１３およびライトガイド挿入孔１４の内径よりも０．１〜０．２ｍｍ程度大きくすることが好ましい。ライトガイド部３０がライトガイド挿入孔１４よりも大きく、被覆部３２が柔軟性を有していることで、ライトガイド保持部に圧入して取り付けることが可能である。

図５は、車両用灯具１の組み立て方法を模式的に示す図であり、図５（ａ）は組み立て前を示し、図５（ｂ）は組み立て後を示している。図５（ａ）（ｂ）に示すように、灯具挿入口１６に光源保持部２３を挿入して、係止部２４により灯具ユニット２０を車両用灯具保持部材１０に固定する。また、筒状部１３にライトガイド部３０の一端側を圧入し、光入射端面を光学窓部１５に対向させる。ライトガイド部３０の光入射端面とは反対側の端面にはエンドキャップ４０を取り付ける。

本実施形態の車両用灯具１では、灯具ユニット２０に電力が供給されて光源部が発光すると、筐体部１１内で灯具ユニット２０に対向している光学窓部１５に光が入射する。光学窓部１５を透過した光は、ライトガイド保持部に圧入されたライトガイド部３０の光入射端面に入射し、導光部３１内部を伝搬した光が側面と被覆部３２を介して外部に照射される。

本実施形態では、車両用灯具保持部材１０の蓋部１２は筐体部１１に液密に固定されているため、車両用灯具１がボディ部１００の内側で外部環境に曝されていても、筐体部１１内に液体が侵入して灯具ユニット２０を破損することを防止できる。また本実施形態の車両用灯具１では、可撓性を有する材料でライトガイド部３０を構成することで、車種や取付箇所に応じてライトガイド部３０を屈曲させて取り付けることができ、汎用性を高めることができる。

また、ライトガイド保持部にライトガイド部３０を圧入しているため、車両用灯具１の組み立てや分解が容易になり、ライトガイド部３０が破損や汚損した場合であっても、簡便にライトガイド部３０を交換することが可能となる。また、筒状部１３にライトガイド部３０が圧入されることで、ライトガイド部３０の内部に液体が侵入することを防止できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図６は、本実施形態における車両用灯具１の概要を示す模式図である。本実施形態では、ライトガイド部３０の両端に車両用灯具保持部材１０と灯具ユニット２０を取り付ける。これにより、ライトガイド部３０の両端から光を導光部３１に入射させて、ライトガイド部３０の全長にわたって良好に光を到達させることができ、長手方向に沿った光強度の均一化を図ることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図７を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図７は、本実施形態における車両用灯具保持部材５０の概要を模式的に示す断面図である。本実施形態の車両用灯具保持部材５０は、筐体部５１と、蓋部５２と、筒状部５３と、ライトガイド挿入孔５４と、光学窓部５５と、灯具挿入口５６と、固定部５７と、固定部材５８を備えている。

本実施形態では、筒状部５３が蓋部５２から外部に向かって突出して形成されており、光学窓部５５が蓋部５２と略面一に形成されている点が第１実施形態と異なっている。本実施形態においても、ライトガイド部３０を筒状部５３に圧入することで、ライトガイド部３０の内部に液体が侵入することを防止できる。また、ライトガイド部３０の圧入によりライトガイド保持部でライトガイド部３０を保持するため、車両用灯具１の組み立てや分解が容易になり、簡便にライトガイド部３０を交換することが可能となる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。第１実施形態では、ライトガイド部３０の導光部３１と被覆部３２に可撓性を有する材料を用いて、ライトガイド保持部にライトガイド部３０を圧入するとしていたが、筒状部１３の壁にゴム製のパッキン部材を配置するとしてもよい。このようにパッキン部材を用いることで、可撓性を有さない硬質の樹脂材料でライトガイド部３０を形成した場合であっても、ライトガイド保持部にライトガイド部３０を圧入して保持することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１…車両用灯具
１０，５０…車両用灯具保持部材
１００…ボディ部
１１，５１…筐体部
１２，５２…蓋部
１３，５３…筒状部
１４，５４…ライトガイド挿入孔
１５，５５…光学窓部
１６，５６…灯具挿入口
１７，５７…固定部
１８，５８…取付部材
２０…灯具ユニット
２１…フランジ部
２２…放熱フィン
２３…光源保持部
２４…係止部
３０…ライトガイド部
３１…導光部
３２…被覆部
３３…接着部
４０…エンドキャップ

Claims (6)

1. 光を照射する灯具ユニットと、
   前記光を導波して外部に照射するライトガイド部と、
   内部に空間を有する筐体部を備え、
   前記筐体部は、前記灯具ユニットが挿入される灯具挿入口と、前記ライトガイド部が挿入されるライトガイド保持部を有し、
   前記ライトガイド保持部は、前記筐体部に対して液密に固定されていることを特徴とする車両用灯具。
2. 請求項１に記載の車両用灯具であって、
   前記筐体部は光取出開口部を有し、
   前記ライトガイド保持部は、前記光取出開口部を覆う蓋部を有し、前記ライトガイド部の端面に対向する領域には前記光を透過する光学窓部が形成されていることを特徴とする車両用灯具。
3. 請求項２に記載の車両用灯具であって、
   前記ライトガイド保持部は、前記蓋部と一体に形成された筒状部を有することを特徴とする車両用灯具。
4. 請求項１から３の何れか一つに記載の車両用灯具であって、
   前記ライトガイド保持部は、前記ライトガイド部より内径が小さく、前記ライトガイド部を圧入可能に形成されていることを特徴とする車両用灯具。
5. 請求項１から４の何れか一つに記載の車両用灯具であって、
   前記ライトガイド部は、可撓性を有する材料で構成されていることを特徴とする車両用灯具。
6. 灯具ユニットとライトガイド部を保持するための車両用灯具保持部材であって、
   内部に空間を有する筐体部と、
   前記筐体部に設けられ、前記灯具ユニットが挿入される灯具挿入口と、
   前記ライトガイド部が挿入されるライトガイド保持部を有し、
   前記ライトガイド保持部は、前記筐体部に対して液密に固定されていることを特徴とする車両用灯具保持部材。