JP2021174755A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の光源で生じる熱の影響を考慮しつつ、当該複数の光源からの光を効率的に利用することが可能な車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具１００は、複数の光源１０と、複数の光源１０からの光を入射する入射面２３と、入射面２３の外周に接続され入射面２３から入射した光を内面反射する外壁面２４と、外壁面２４の内側に外壁面２４に対向して設けられ入射面２３から入射した光を内面反射する内壁面２５とを有する第１導光部２０と、第１導光部２０と一体で設けられ、第１導光部２０からの光を導光して出射する第２導光部３０とを備え、第１導光部２０は、第２導光部３０よりも耐熱性の高い材料を用いて形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

光源からの光を導光して発光させる車両用導光体を搭載した車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような車両用導光体は、光源から出射される光を車両用導光体の長手方向の端部に設けられた入射面から入射し、入射した光を長手方向に沿って導光して側面から出射する。

特開２０１８−２０５６５１号公報

特許文献１では、光源から出射される光を効率的に利用するため、光源と車両用導光体の入射面との距離を小さくする構成が記載されている。しかしながら、光源を複数設け、複数の光源と車両用導光体の入射面との距離を小さくした場合、当該複数の光源で生じる熱の影響を考慮する必要がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、複数の光源で生じる熱の影響を考慮しつつ、当該複数の光源からの光を効率的に利用することが可能な車両用灯具を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用灯具は、複数の光源と、複数の前記光源からの光を入射する入射面と、前記入射面の外周に接続され前記入射面から入射した前記光を内面反射する外壁面と、前記外壁面の内側に前記外壁面に対向して設けられ前記入射面から入射した前記光を内面反射する内壁面とを有する第１導光部と、前記第１導光部と一体で設けられ、前記第１導光部で導光された前記光を導光して出射する第２導光部とを備え、前記第１導光部は、前記第２導光部よりも耐熱性の高い材料を用いて形成される。

また、前記第１導光部は、前記光源側に向けて分岐する複数の分岐部を有し、前記入射面は、前記分岐部のそれぞれに設けられてもよい。

また、前記第１導光部は、複数の前記分岐部が前記光源側にかけて広がった形状を有してもよい。

また、複数の前記光源は、円周上に配置されてもよい。

また、複数の前記光源は、異なる波長の光を発光する前記光源を含み、異なる波長の光を発光する前記光源は、周方向に隣り合って配置されてもよい。

また、複数の前記光源は、周方向に等ピッチで配置されてもよい。

また、前記第１導光部は、シリコン樹脂を用いて形成されてもよい。

本発明によれば、複数の光源で生じる熱の影響を考慮しつつ、当該複数の光源からの光を効率的に利用することが可能な車両用灯具を提供することが可能である。

図１は、本実施形態に係る車両用灯具の一例を示す斜視図である。 図２は、光源の配置の一例を示す図である。 図３は、第１導光部の一例を示す斜視図である。 図４は、第１導光部の一例を示す斜視図である。 図５は、図４におけるＡ−Ａ矢視断面図である。 図６は、変形例に係る車両用灯具の一部の構成を示す図である。 図７は、変形例に係る車両用灯具の一部の構成を示す図である。 図８は、変形例に係る車両用灯具の一部の構成を示す図である。 図９は、変形例に係る車両用灯具の一部の構成を示す図である。 図１０は、変形例に係る光源の配置を示す図である。

以下、本発明に係る車両用灯具の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本実施形態に係る車両用灯具１００の一例を示す斜視図である。図１に示すように、車両用灯具１００は、光源１０と、第１導光部２０と、第２導光部３０と、放熱部材４０とを備える。車両用灯具１００は、例えばクリアランスランプ、ターンシグナルランプ、デイタイムランニングランプ、テールランプ、ストップランプ、又はこれらの各種ランプの組み合わせ等が挙げられる。車両用灯具１００は、不図示の灯室内に収容される。

［光源］
光源１０は、本実施形態において、例えばＬＥＤやＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などの半導体型光源、レーザ光源等が用いられる。光源１０は、後述する放熱部材４０に支持される。光源１０は、光を出射する発光面１１を有する。発光面１１は、後述の第１導光部２０の入射面２３に対向して配置される。図２は、光源１０の配置の一例を示す図である。図２に示すように、光源１０は、点Ｏを中心とする円周Ｐ上に複数配置される。本実施形態において、光源１０は、例えば５つ配置された構成を例に挙げているが、これに限定されない。４つ以下又は６つ以上配置されてもよい。複数の光源１０は、例えば円周Ｐの周方向に等ピッチで配置される。これにより、光源１０から光を照射した場合に発生する熱を分散させることができる。

［第１導光部］
第１導光部２０は、光源１０からの光を第２導光部３０へと導光する。第１導光部２０は、ランプハウス内に配置される不図示のブラケットにより支持される。図３及び図４は、第１導光部２０の一例を示す斜視図である。図３は、第２導光部３０側から見た状態を示す。図４は、光源１０側から見た状態を示す。

図３及び図４に示すように、第１導光部２０は、例えば中心軸ＡＸを中心とした円筒状に形成される。第１導光部２０は、後述する第２導光部３０よりも耐熱性の高い材料を用いて形成される。本実施形態において、第１導光部２０は、例えばシリコン樹脂、ガラス等の材料を用いて形成される。第１導光部２０は、後述する第２導光部３０と一体成型される。一体成型により、第１導光部２０と第２導光部３０との間の接合強度を確保できる。また、第１導光部２０としてシリコン樹脂を用いる場合、成型時の流動性が向上するため、径の細い第１導光部２０でも容易に形成可能となる。また、第１導光部２０としてシリコン樹脂を用いる場合、第２導光部３０との密着性が向上するため、別途固定部材を設けることなく、第２導光部３０との一体化を図ることができる。

第１導光部２０は、基部２１と、分岐部２２とを有する。基部２１は、第２導光部３０との接続部分に設けられる。分岐部２２は、基部２１から光源１０側に向けて複数に分岐される。分岐部２２は、例えば光源１０の個数度同数が設けられる。本実施形態において、分岐部２２は、５つ設けられる。

第１導光部２０は、各分岐部２２における光源１０側の先端に入射面２３を有する。入射面２３は、１つの光源１０に対応して１つ設けられる。入射面２３は、各光源１０の発光面１１に対向して設けられる。入射面２３は、光源１０からの光が入射する。

第１導光部２０は、入射面２３の外周に接続される外壁面２４を有する。外壁面２４は、入射面２３から入射した光を内面反射する。外壁面２４は、複数の分岐部２２に亘って円筒状に形成される。各分岐部２２に設けられる外壁面２４は、それぞれ中心軸ＡＸを中心とした円筒面の一部の形状を有する。

第１導光部２０は、外壁面２４に対向して設けられる内壁面２５を有する。内壁面２５は、入射面２３から入射した光を内面反射する。内壁面２５は、複数の分岐部２２に亘って円筒状に形成される。各分岐部２２に設けられる内壁面２５は、それぞれ中心軸ＡＸを中心とした円筒面の一部の形状を有する。

第１導光部２０は、外壁面２４と内壁面２５とを接続する側壁面２６を有する。側壁面２６は、中心軸ＡＸの軸回り方向の両側に配置される。側壁面２６は、入射面２３から入射した光を内面反射する。

第１導光部２０は、入射面２３から入射した光を、外壁面２４、内壁面２５及び側壁面２６により内面反射しつつ第２導光部３０へと導光することができる。

図５は、図４におけるＡ−Ａ矢視断面図である。図５に示すように、光源１０は、入射面２３に近接して配置される。例えば、入射面２３と光源１０の発光面１１との距離は、１ｍｍ以下となるように配置される。第１導光部２０は、シリコン樹脂、ガラス等の耐熱性の高い材料を用いて形成されるため、光源１０で生じる熱に対して耐熱性を確保できる。

［第２導光部］
第２導光部３０は、第１導光部２０と一体で設けられる。第２導光部３０は、第１導光部２０からの光を導光して出射する。第２導光部３０は、入射面３１及び出射面３２を有する。入射面３１は、第１導光部２０からの光が入射する。出射面３２は、導光された光を出射する。第２導光部３０は、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等を用いて形成される。

［放熱部材］
放熱部材４０は、光源固定部４１と、フィン４２とを有する。放熱部材４０は、例えばアルミニウム等の金属材料を用いて形成される。放熱部材４０は、光源固定部４１及びフィン４２が一体成型される。光源固定部４１は、例えば平板状であり、上記光源１０を支持する。なお、光源１０は、不図示の基板を介して光源固定部４１に支持される。フィン４２は、光源固定部４１に複数設けられる。放熱部材４０は、光源１０で生じた熱を光源固定部４１からフィン４２を介して外部に放出する。放熱部材４０は、図２に示す位置で光源１０を支持する。この場合、光源１０の熱が分散されるため、放熱性が向上する。このため、放熱部材４０の小型化を図ることができる。また、光源１０の出力を高める、つまり光源１０からの発熱量が多くなる場合でも、十分放熱することができる。

上記のように構成された車両用灯具１００の動作を説明する。各光源１０の発光面１１から出射された光は、対応する分岐部２２の入射面２３から第１導光部２０に入射する。光源１０は、光の出射に伴って発熱する。本実施形態では、第１導光部２０に内壁面２５が設けられることにより、当該内壁面２５が設けられない構成に比べて、第１導光部２０の表面積が大きくなり、第１導光部２０の放熱性が向上する。このため、光源１０からの熱が第２導光部３０へ伝わることが抑制される。第２導光部３０は、光源１０からの光を効率良く導光させるという観点から、第１導光部２０よりも耐熱性の低いアクリル等の材料が用いられるため熱の影響を受けやすい。本実施形態の構成では、光源１０からの熱が第２導光部３０へ伝わることが抑制されるため、第２導光部３０が熱の影響を受けることを抑制できる。

また、第１導光部２０の放熱性が向上することにより、当該内壁面２５が設けられない構成に比べて、第１導光部２０の耐熱性を確保することができる。したがって、光源１０を入射面２３に近接させて配置することが可能となり、光源１０からの光を効率的に入射面２３に入射させることができる。

また、例えば車両用灯具１００の発光量を向上させるため、光源１０からの出力を大きくした場合には、光源１０で生じる熱量も大きくなる。これに対して、本実施形態では、第１導光部２０の放熱性が向上された構成であるため、第１導光部２０の耐熱性を十分確保できる。

また、光源１０の発光面積を小さくすることで、相対的に光源１０からの光量を増加させることもでき、光源１０の発光面積に対応して入射面２３の面積を小さくすることができるため、分岐部２２を細くすることが可能となる。この場合、複数の光源１０同士の距離を離して配置することができるため、放熱性を向上させることができる。第１導光部２０としてシリコン樹脂を用いる場合、シリコン樹脂の弾性により、細くしても破断しにくい構成とすることができる。

このように、光源１０で生じる熱の影響を考慮することにより、多様な形態で、光源１０からの光を効率的に利用することが可能となる。

第１導光部２０に入射した光は、外壁面２４、内壁面２５及び側壁面２６により内面反射しながら分岐部２２から基部２１へと導光され、基部２１から入射面３１を介して第２導光部３０に入射する。第１導光部２０に内壁面２５が設けられることにより、当該内壁面２５が設けられない構成に比べて、入射面２３から入射した光の内面反射の回数を多くすることができる。これにより、光の乱反射の光路を安定させることができ、第２導光部３０からの出射光を均一にするなどの配光制御がし易くなる。

第２導光部３０に入射した光は、第２導光部３０で内面反射しながら導光され、出射面３２から外部に出射される。出射面３２から出射された光は、例えば車両の正面側に照射される。

以上のように、本実施形態に係る車両用灯具１００は、複数の光源１０と、複数の光源１０からの光を入射する入射面２３と、入射面２３の外周に接続され入射面２３から入射した光を内面反射する外壁面２４と、外壁面２４の内側に外壁面２４に対向して設けられ入射面２３から入射した光を内面反射する内壁面２５とを有する第１導光部２０と、第１導光部２０と一体で設けられ、第１導光部２０からの光を導光して出射する第２導光部３０とを備え、第１導光部２０は、第２導光部３０よりも耐熱性の高い材料を用いて形成される。

この構成によれば、光源１０からの光を入射する入射面２３を有する第１導光部２０が第２導光部３０よりも耐熱性の高い材料を用いて形成されるため、第２導光部３０に直接光源１０からの光を入射させる場合に比べて耐熱性を確保できる。また、第１導光部２０に内壁面２５が設けられることにより、当該内壁面２５が設けられない構成に比べて、第１導光部２０の表面積を大きくすることができる。このため、第１導光部２０の放熱性を向上させることができる。これにより、第１導光部２０の耐熱性を確保することができる。したがって、光源１０を入射面２３に近接させて配置することが可能となり、光源１０からの光を効率的に入射面２３に入射させることができる。また、例えば車両用灯具１００の発光量を向上させるため、光源１０からの出力を大きくした場合には、光源１０で生じる熱量も大きくなる。これに対して、本実施形態では、第１導光部２０の放熱性が向上された構成であるため、第１導光部２０の耐熱性を十分確保できる。また、光源１０の発光面積を小さくすることで、相対的に光源１０からの光量を増加させることもでき、光源１０の発光面積に対応して入射面２３の面積を小さくすることができる。したがって、複数の光源１０で生じる熱の影響を考慮しつつ、当該複数の光源１０からの光を効率的に利用することが可能となる。更に、第１導光部２０に内壁面２５が設けられることにより、当該内壁面２５が設けられない構成に比べて、入射面２３から入射した光の内面反射の回数を多くすることができる。これにより、光の乱反射の光路を安定させることができ、第２導光部３０からの出射光を均一にするなどの配光制御がし易くなる。

本実施形態に係る車両用灯具１００において、第１導光部２０は、光源１０側に向けて分岐する複数の分岐部２２を有し、入射面２３は、分岐部２２のそれぞれに設けられる。この構成により、分岐部２２の入射面２３に対応する位置に光源１０を配置することができるため、光源１０を分散させることができる。これにより、複数の光源１０から生じる熱を分散させることができる。また、第１導光部２０をブラケットにより支持する場合、例えば複数の分岐部２２に対応する位置及び寸法の開口部をブラケットに形成し、当該開口部に分岐部２２を差し込む構成とすることで、分岐部２２毎に支持することができる。この場合、第１導光部２０を安定して支持することができる。

本実施形態に係る車両用灯具１００において、複数の光源１０は、円周上に配置される。これにより、複数の光源１０から生じる熱を効率的に分散させることができる。

本実施形態に係る車両用灯具１００において、複数の光源１０は、周方向に等ピッチで配置される。これにより、円周上に配置される複数の光源１０から生じる熱を更に効率的に分散させることができる。

本実施形態に係る車両用灯具１００において、第１導光部２０は、シリコン樹脂を用いて形成される。これにより、高い耐熱性を確保することができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、第１導光部２０が基部２１及び分岐部２２を有する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。

図６は、変形例に係る車両用灯具１００Ａの一部の構成を示す図である。図６に示すように、第２導光部３０Ａに複数の第１導光部２０Ａが接続された構成であってもよい。この場合、各第１導光部２０Ａは、上記実施形態における分岐部２２の構成と同様である。つまり、第１導光部２０Ａは、入射面２３Ａと、外壁面２４Ａと、内壁面２５Ａとを有する構成である。

第２導光部３０Ａは、第１導光部２０Ａとの接合部分に、凸部３１Ａ及び凹部３２Ａを有する。凸部３１Ａは、径方向の中央部が第１導光部２０Ａ側に突出した部分である。凹部３２Ａは、径方向の周縁部が凸部３１Ａに対して第１導光部２０Ａ側とは反対側に相対的に窪んだ部分である。凸部３１Ａと凹部３２Ａとの間には、側面部３３Ａが設けられる。第１導光部２０Ａは、内壁面２５Ａの一部が第２導光部３０Ａの側面部３３Ａに接合され、入射面２３Ａとは反対側の端面２９Ａが第２導光部３０Ａの凹部３２Ａに接合される。

第１導光部２０Ａは、第２導光部３０Ａと一体成型される。一体成型により、第１導光部２０Ａと第２導光部３０Ａとの間の接合強度を確保できる。また、第１導光部２０Ａが第２導光部３０の側面部３３Ａに接合されるため、さらに接合強度が確保される。

また、上記実施形態では、第１導光部２０において、複数の分岐部２２が基部２１から中心軸ＡＸに沿って直線状に延びた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。図７は、変形例に係る車両用灯具１００Ｂの一部の構成を示す図である。

図７に示すように、第１導光部２０Ｂは、基部２１Ｂと分岐部２２Ｂとを有する。分岐部２２Ｂは、基部２１Ｂから光源１０側にかけて径方向の外側に広がった形状を有する。分岐部２２Ｂは、光源１０側の端部が基部２１Ｂの外周面よりも径方向の外側に突出している。第１導光部２０Ｂは、各分岐部２２Ｂにおいて、入射面２３Ｂと、外壁面２４Ｂと、内壁面２５Ｂと、側壁面２６Ｂとを有する。この構成により、光源１０をより分散させることができるため、光源１０で生じる熱を分散させることができる。

また、上記実施形態では、第１導光部２０において、光源１０毎に分岐部２２が設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。図８は、変形例に係る車両用灯具１００Ｃの一部の構成を示す図である。

図８に示すように、第１導光部２０Ｃは、基部２１Ｃと、２つに分岐された板状の分岐部２２Ｃとを有する。分岐部２２Ｃには、例えば一方向に延びる矩形状の入射面２３Ｃと、外壁面２４Ｃと、内壁面２５Ｃとが設けられる。入射面２３Ｃには、長手方向に沿って複数の光源１０が対向配置される。この構成では、入射面２３Ｃの長手方向に光源１０の熱を分散させることができる。

図９は、変形例に係る車両用灯具１００Ｄの一部の構成を示す図である。図９に示すように、第１導光部２０Ｄは、基部２１Ｄと、円筒部２２Ｄとを有する構成であってもよい。円筒部２２Ｄは、上記実施形態に記載の分岐部２２同士が円筒状に連結された構成である。第１導光部２０Ｄは、円筒部２２Ｄにおいて、入射面２３Ｄと、外壁面２４Ｄと、内壁面２５Ｄとを有する。この構成により、第１導光部２０Ｄにおける耐衝撃性が高められる。

また、上記実施形態の構成において、例えば出射される光の種類が異なる光源が用いられてもよい。例えば、車両用灯具１００がクリアランスランプ及びターンシグナルランプの２つの機能を有する場合について説明する。図１０は、変形例に係る光源の配置を示す図である。図１０に示すように、光源１０Ｐは、例えばクリアランスランプの光となる白色光を出射する発光面１１Ｐを有する。光源１０Ｐの発光面１１Ｐから出射した白色光は、例えば導光部材を介して車両外部に照射される。光源１０Ｑは、例えばターンシグナルランプの光となる橙色（アンバー）光を出射する発光面１１Ｑを有する。光源１０Ｑの発光面１１Ｑから出射した橙色光は、例えば導光部材を介して車両外部に照射される。

図１０に示す構成では、複数の光源１０Ｐと、複数の光源１０Ｑとが点Ｏを中心とする円周上に配置される。また、光源１０Ｐと光源１０Ｑとが周方向に隣り合って配置される。つまり、光源１０Ｐと光源１０Ｑとが周方向に１つおきに離れた状態で配置される。この場合、複数の光源１０Ｐは、周方向に分散されて配置される。また、複数の光源１０Ｑは、周方向に分散されて配置される。したがって、例えばターンシグナルランプとクリアランスランプのように一方の点灯時にもう一方が消灯するような使用となる場合においては、点灯する光源同士の距離を離して配置することができるため、熱を分散させることができる。これにより、複数の機能を一つの車両用灯具１００に設定した場合でも、光源による熱の影響を抑制し、光源からの光を十分に利用することができる。

また、上記実施形態では、第１導光部２０と第２導光部３０とを一体成型した構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、第１導光部２０と第２導光部３０とを別個に形成し、両者を嵌合することで一体化する構成であってもよい。

ＡＸ…中心軸、Ｐ…円周、１０，１０Ｐ，１０Ｑ…光源、１１…発光面、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ…第１導光部、２１，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ…基部、２２，２２Ｃ…分岐部、２２Ｄ…円筒部、２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ，３１…入射面、２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ…外壁面、２５，２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ…内壁面、２６，２６Ｂ…側壁面、２９Ａ…端面、３０，３０Ａ…第２導光部、３１Ａ…凸部、３２…出射面、３２Ａ…凹部、３３Ａ…側面部、４０…放熱部材、４１…光源固定部、４２…フィン、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ…車両用灯具

Claims (7)

1. 複数の光源と、
   複数の前記光源からの光を入射する入射面と、前記入射面の外周に接続され前記入射面から入射した前記光を内面反射する外壁面と、前記外壁面の内側に前記外壁面に対向して設けられ前記入射面から入射した前記光を内面反射する内壁面とを有する第１導光部と、
   前記第１導光部と一体で設けられ、前記第１導光部からの前記光を導光して出射する第２導光部と
   を備え、
   前記第１導光部は、前記第２導光部よりも耐熱性の高い材料を用いて形成される
   車両用灯具。
2. 前記第１導光部は、前記光源側に向けて分岐する複数の分岐部を有し、
   前記入射面は、前記分岐部のそれぞれに設けられる
   請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記第１導光部は、複数の前記分岐部が前記光源側にかけて広がった形状を有する
   請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具。
4. 複数の前記光源は、円周上に配置される
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
5. 複数の前記光源は、異なる波長の光を発光する前記光源を含み、
   異なる波長の光を発光する前記光源は、周方向に隣り合って配置される
   請求項４に記載の車両用灯具。
6. 複数の前記光源は、周方向に等ピッチで配置される
   請求項４又は請求項５に記載の車両用灯具。
7. 前記第１導光部は、シリコン樹脂を用いて形成される
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車両用灯具。

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