JP2022189241A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱部材の接続機構の劣化を抑制した融雪機能を備えた車両用灯具を提供する。【解決手段】前面が開口したランプボディと、透光性部材で構成され、前記ランプボディの開口部に取付けられて灯室を形成するランプカバーと、前記ランプカバーの内面に敷設され、給電されることで発熱する発熱部材と、前記発熱部材の末端部に設けられ、前記ランプカバーの内表面に、所定の面積を持って設けられる電気的接点と、前記電気的接点の表面に、少なくとも前記電気的接点の一部と面接触して固定される係止部材と、前記灯室内で前記ランプボディの前記側壁に取付けられるコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングと前記係止部材とを接続する接続部材とを備え、前記発熱部材は、前記係止部材および前記接続部材を介して給電されるように構成した。電気的接点の表面に係止部材が固定されるため、硫化が抑制される。【選択図】図３

Description

本願発明は、車両用灯具、特に融雪機能を備える車両用灯具に関する。

車両用灯具のランプカバーに付着した雪は、適切な光の照射の妨げとなる。このため、ランプカバーに発熱部材を取り付け、給電されて発熱した発熱部材の熱で融雪する機能を備えた車両用灯具が公開されている（例えば、特許文献１）。発熱部材には、例えば導電性フィルムや導電性インクなどが用いられ、ランプカバーの内側に密着して、あるいは一体化して設けられる。発熱部材は給電により発熱するため、発熱部材の端部には給電用の電気的接点が設けられる。

特開２００６－８６０６７号

しかし、電気的接点は露出して設けられることがままあるが、露出して設けられると、硫化により電気的に劣化することが問題となっている。

本発明は、これを鑑みてなされたものであり、接続機構の劣化を抑制した融雪機能を備えた車両用灯具を提供する。

前記問題点を解決するため、本開示の車両用灯具のある態様においては、前面が開口したランプボディと、透光性部材で構成され、前記ランプボディの開口部に取付けられて灯室を形成するランプカバーと、前記ランプカバーの内面に敷設され、給電されることで発熱する発熱部材と、前記発熱部材の末端部に設けられ、前記ランプカバーの内表面に、所定の面積を持って設けられる電気的接点と、前記電気的接点の表面に、少なくとも前記電気的接点の一部と面接触して固定される係止部材と、前記灯室内で前記ランプボディの前記側壁に取付けられるコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングと前記係止部材とを接続する接続部材とを備え、前記発熱部材は、前記係止部材および前記接続部材を介して給電されるように構成した。

この態様によれば、発熱部材は、係止部材および接続部材を介して電気的接点から給電され、発熱してランプカバーに付着した雪を融解させる。電気的接点の少なくとも一部は係止部材に覆われて、灯室内に露出せず、硫化が防止され、接続機構の劣化が抑制される。また面接触により接続面積も大きく、接続の安定性も高い。ハウジングは車両の側壁に固定されており、側壁から接続部がＬ字状に導出されて電気的接点に接続されるため、ランプカバーの意匠性を邪魔しない。

また、ある態様においては、前記接続部材は、フレキシブルプリントサーキットであり、前記フレキシブルプリントサーキットは、プリントされた回路が露出する接点部を有し、前記フレキシブルプリントサーキットは、前記接点部を前記電気的接点に面接触させて、前記電気的接点の表面に一部を積層させて固定されるように構成した。

この態様によれば、電気的接点の少なくとも一部は、接点部のあるフレキシブルプリントサーキットに覆われるため、硫化が抑制される。フレキシブルプリントサーキットを介して、電気的接点から発熱部材に電流が供給される。積層されて固定されるため、接続の安定性が高い。

また、ある態様によれば、前記係止部材は、露出した導通部と、前記接続部材と係合可能な係合口とを有し、前記係止部材は、前記導通部を前記電気的接点に面接触させ、前記係合口を前記側壁の方向に向けて、前記電気的接点の表面に固定されるように構成した。係止部材に覆われた部分は硫化が抑制される。

また、ある態様によれば、前記接続部材の末端部には、雄端子が加締められており、前記係止部材は、前記雄端子に係合する雌端子であり、前記雌端子は、前記電気的接点の表面に導通性接着剤で固定されるように構成した。端子で接続されるために、係合／係合解除が容易である。

前記係止部材は、金属部材で構成された前記導通部と一体的に構成された樹脂製の筐体であり、前記導通部を前記電気的接点に面接触させて、前記電気的接点の表面に固定され、前記係止部材が前記係合口と係合することで、前記導通部と前記係止部材とが電気的に結合され、前記発熱部材は、前記係止部材の導通部および前記接続部材を介して給電されるように構成した。筐体は、導通部を電気的接点に面接触して固定されており、電気的接点の硫化が抑制される。また、導通部を設けることで、接続の方法や係止部材の形態を多様なものとできる。

以上の説明から明らかなように、接続機構の硫化を抑制した融雪機能を備えた車両用灯具を提供できる。

第１の実施形態に係る車両用灯具の斜視図である。 同車両用灯具の概略構成を説明する正面図である。 ランプカバーを取りはずした状態（ランプカバーとランプボディを開いた状態）の車両用灯具である。 図２のIV-IV線に沿った断面図である。主として、電気的な接続の構成を示す。 変形例である。 第２の実施形態に係る車両用灯具の主要部を示す断面図である。図４に対応する。 第３の実施形態に係る車両用灯具の主要部を示す断面図である。図４に対応する。

以下、本発明の具体的な実施形態を、図面を参照しながら説明する。実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。また、以下の実施形態および変形例の説明において、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。なお、各図においては、寸法や比率は実際の数値を反映したものではなく、構成を模式的に表して、特徴を分かりやすく示している。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る車両用灯具１の斜視図である。図２は、車両用灯具１の概略構成を示す正面図である。

図１および図２に示すように、車両用灯具１は前照灯であり、車両の前部の左右両側にそれぞれ装着される。車両用灯具１は、ランプボディ２と、ランプカバー４を備える。

ランプボディ２は、前方が開口した筐体であり、背面と、背面の全周縁から前方に一体に延設されている側壁２ｂとを有する。開口部には、全周に亘って溶着用のフランジ部２ａが設けられている。

ランプカバー４は、いわゆるアウターカバーであり、例えばポリカーボネイトなどの透光性を有する樹脂やガラスなどで形成された、ほぼ素通しのレンズである。ランプボディ２と同様に、ランプカバー４は、ほぼ平面状に形成される正面と、正面から僅かに後方に一体的に延設される側壁４ｂとを有し、側壁４ｂ端部には、全周に亘ってフランジ部４ａが形成されている。ランプカバー４がランプボディ２の開口部に取付けられ、フランジ部（２ａ，４ａ）同士が溶着されることで、内側には灯室Ｓが形成される。

画成された灯室Ｓ内には、ハイビーム用のランプユニットＨｉとロービーム用のランプユニットＬｏとが、車両幅方向に並置されて収容されている。ハイビーム用のランプユニットＨｉおよびロービーム用のランプユニットＬｏは、光源からの出射光を車両前方に照射して、ハイビーム配光／ロービーム配光を形成するよう構成された光学ユニットである。各ランプユニット（Ｈｉ，Ｌｏ）には、従来周知の構成、例えば反射型、プロジェクタ型等の灯具ユニットが用いられており、その種類は問わない。また、各ランプユニットＬｏ，Ｈｉに用いられる光源も、ハロゲンバルブなどの白熱バルブ等の他、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの発熱を伴わない光源を使用することが可能である。

ランプカバー４の内表面には、給電されることで発熱する発熱部材２１が敷設されている。発熱部材２１は線状に構成され、所定の布線パターンで、ランプカバー４の内表面のほぼ全面に設けられている。発熱部材２１の発生する熱により、ランプカバー４に付着した雪や氷が融かされ、また内外に生じた曇りが解消され、適切な配光が確保される。発熱部材２１により、車両用灯具１に融雪機能が実装される。

発熱部材２１には、例えば、抵抗熱線が用いられ、所望の布線パターンでランプカバー４の内表面に粘着剤または接着剤により固定される。粘着剤または接着剤は、熱硬化型や紫外線硬化型を用いることもでき、光透過性を有するものが好ましい。抵抗熱線は、導電性ペーストや導電性インクを用いて、転写やスクリーン印刷によって布線されてもよい。抵抗熱線には、タングステン、モリブデン、ニッケルクロムなどの比較的導電率の低い部材を含んで構成される。抵抗熱線への給電により抵抗熱線が抵抗加熱され、これによって、抵抗熱線が融雪可能な温度まで上昇する。発熱部材２１の線径は極小であるために目立たず、布線によるランプカバー４の透過性減少は抑えられ、車両用灯具１の光照射機能が損なわれることはない。

また、発熱部材２１には透明フィルムヒーターを用いてもよい。透明フィルムヒーターは、透光性を有する薄膜の発熱体であり、透明ＰＥＴフィルムなどの透明部材の上に、視認できないほどの極細の金属線をメッシュ状に配置したもの、あるいは微粒子状の金属を蒸着させたものである。フィルム状の透明部材の表面に、金属が極薄く配置されており、光の透過率が非常に高い。透明フィルムヒーターは、ランプカバー４の内表面に、前記粘着剤または接着剤により接着される。

透明フィルムヒーターは、上記構成に限られず、ＩＴＯ膜（酸化インジウムスズ膜）による透明な発熱膜を用いてもよい。また透明フィルムに導電性インクを用いたフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）を用いてもよい。ランプカバー４の内表面に透明フィルムヒーターがダイレクト成膜されてもよい。

ランプカバー４の外表面には、揮発性を有する膜（撥水コート）をコーティングしてもよい。これによりランプカバー４の外表面に付着した雪や氷が、ランプカバー４との界面の溶融により、速やかに除去される。

発熱部材２１への給電は、適宜の時期に成されればよい。例えば、ランプユニットＨｉ，Ｌｏへの通電時、エンジンの始動時、運転者が所望する時期に給電が成されればよい。また、本実施形態においては、発熱部材２１はランプカバー４の内表面のほぼ全面にわたって配設されているが、必要な領域のみ配設されてもよい。

発熱部材２１は、左右方向にジグザグに蛇行しながらほぼ平行に連続する布線パターンで敷設されており、その両端部は左下隅に位置する。発熱部材２１の布線パターンはこれに限られず、ランプカバー４の通光部（ランプユニット前方）を主として、ランプカバー４の内表面に網羅的に敷設されればよい。

発熱部材２１の端部には、電気的接点２２が形成されており、発熱部材２１は電気的接点２２を介して接続された車両用バッテリーから給電される。発熱部材の２１の端部である二つの電気的接点２２，２２のうち、一方はプラス電極、もう一方がマイナス極である。二つの電気的接点２２，２２は、配光を邪魔しない位置で、ランプカバー４内表面の側壁２ｂ近傍に、互いに近接して設けられている。

電気的接点２２は、導電性ペーストまたは導電性インクであって、例えば、銀ペースト、金ペースト、銅ペースト、アルミペーストなどの金属ペーストが用いられる。発熱部材２１が敷設されたランプカバー４の内表面に、銅電線ペーストまたは銅電線インクが塗布されることで、所定の面積を持った電気的接点２２が形成される。

（給電機構３０）
次に、電気的接点２２へ給電する給電機構３０について説明する。給電機構３０は、灯室Ｓ内に設けられる。

図３は、ランプカバー４を取りはずした状態（ランプカバー４とランプボディ２を開いた状態）の車両用灯具１である。図４は、図２のＩＶ-ＩＶ線に沿った断面図である。

図３および図４に示すように、給電機構３０は、コネクタハウジング３１と、接続部材３２とを備える。

コネクタハウジング３１は端子を係止可能なコネクタ口３１ａを有する樹脂製のコネクタであり、コネクタ口３１ａをランプカバー４側に向けて、例えばランス係合や凹凸係合など、図示しない従来の方法によって、ランプボディ２の側壁２ｂに固定されている。

接続部材３２は、フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）であり、薄膜状の絶縁体であるベースの上に導体箔で回路が形成され、さらにその上を絶縁膜で覆われた層状構成で、柔軟性を有する膜状の配線である。

一方向に長く形成された接続部材３２の一方の末端部には、端子３３が設けられており、端子３３がコネクタハウジング３１のコネクタ口３１ａに挿入されて係止されている。

接続部材３２のもう一方の末端部には、接点部３４が設けられている。接点部３４は、絶縁膜に覆われておらず、回路の導体箔が露出した、フレキシブルプリントサーキットの電気的接点である。接点部３４は所定の面積を有し、接点部３４の設けられた一面が、電気的接点２２に重ねられ、フレキシブルプリントサーキットの端部が、電気的接点２２と積層した状態で、図示しない導通性接着剤で固定されている（図４参照）。

コネクタハウジング３１の背面側には、車両バッテリーに接続されたリード線Ｌが装着されて端子３３と結合している。車両バッテリーから供給された電流は、リード線Ｌ、端子３３、接続部材３２、接点部３４、電気的接点２２と順に通過して、発熱部材２１に供給される。

（作用効果）
接点部３４は所定の面積を持ち、電気的接点２２と面接触しており、接触面積が大きい。このため、電気的接続の安定性が高い。

電気的接点２２は膜状のフレキシブルプリントサーキットに覆われているため、表面が灯室Ｓ内に露出せず、硫化による導電性の低下が抑制される。

柔軟性のあるフレキシブルプリントサーキットを接続部材３２に用いており、車両走行時の振動などで、剥離や断線、瞬断が発生することがなく耐振動性能が高い。

電気的接点２２の背面の側壁２ｂにコネクタハウジング３１が固定されており、給電機構３０はランプカバー４の意匠性を邪魔しない。

接続部材３２がコネクタハウジング３１からＬ字状に導出され、灯室Ｓ内壁に沿って配設されて電気的接点２２に接続されるため、正面から目視され難い。このため、エクステンションなどの機構を遮蔽する目隠し部材を設ける必要が無い。電気的接点２２は、ランプカバー４の側壁４ｂの傍、即ち、ランプカバー４の屈曲した部分近傍に設けられており、電気的接点２２の背面に配置される給電機構３０も正面から目視され難い構成となっている。

車両用灯具１を組立の際は、まずランプカバー４の電気的接点２２に接点部３４を接触させて、接続部材３２の端部が電気的接点２２に固定される。接続部材３２の一方の端部（接点部３４）がランプカバー４に固定され、もう一方の端部の端子３３は係止されないままの状態で、ランプボディ２とランプカバー４とが両フランジ部２ａ，４ａで溶着あるいは接着される。溶着後、例えば、ランプボディ２の図示しない穴などから作業者が手を入れて作業することで、灯室Ｓ内で端子３３がコネクタハウジング３１のコネクタ口３１ａに挿入される。

（変形例）
図５に変形例として給電機構３０Ａを示す。

図５に示すように、給電機構３０Ａは基板３５を備える。基板３５は側壁２ｂに沿って固定されており、コネクタハウジング３１は基板３５の表面に固定されている。このように、コネクタハウジング３１は側壁２ｂへの直接固定に限られず、基板３５などを介して固定されてもよい。基板３５には、発熱部材２１の制御回路ＣＯＮや車両バッテリーからのリード線Ｌも装着されており、機能が集約されている。

基板３５は側壁２ｂに沿って配置されているため、ランプカバー４の意匠性を邪魔せず、最小限の構成により、照明効果の低下も抑制され、接続の安定性も確保される。あらかじめ組み立てられた基板３５を灯室Ｓ内で側壁２ｂに設置すればよく、組付けも容易である。

（第２実施形態）
図６は第２実施形態に係る車両用灯具１０１の断面図であり、主として、電気的接点２２への給電機構１３０の形態を示す。図６は図４に対応する。

給電機構１３０は、接続部材１３２、コネクタハウジング３１、および雌端子１３４を備える。

電気的接点２２の表面に、電気的接点２２と同じ金属組成を持つ導通性接着剤（図示せず）が塗布され、その上に雌端子１３４が搭載される。この時、雌端子１３４の係合口１３４ａは、コネクタハウジング３１が固定された側壁２ｂの方向へ向けられれて配置される。雌端子１３４が搭載された状態で導通性接着剤が硬化され、電気的接点２２の表面上に雌端子１３４が固定される。

接続部材１３２は電線である。接続部材１３２の一方の端部には端子３３が加締められており、該端子３３はコネクタハウジング３１のコネクタ口３１ａに挿入される。接続部材１３２のもう一方の端部には雌端子１３４に係合する雄端子１３６が加締められており、雄端子１３６は雌端子１３４に挿入されて係合する。

コネクタハウジング３１の背面側には、リード線Ｌが装着されて端子３３と結合している。車両バッテリーから供給された電流は、リード線Ｌ、端子３３、接続部材１３２、雄端子１３６、雌端子１３４、電気的接点２２と順に通過して、発熱部材２１に供給される。

金属製の雌端子１３４が、電気的接点２２の表面に固定されるため、接触面積が大きい。このため、電気的結合の安定性が高い。また電気的接点２２が灯室Ｓ内に露出せず、接続が継続されるため、硫化による電気的接合の劣化が抑制される。係止部材である雌端子１３４に雄端子１３６を抜き差しするだけで、電気的な結合を実施でき、接続／接続解除が容易である。

第１実施形態と同様に、接続部材３２が側壁２ｂからＬ字状に導出されて接続部材１３２は灯室Ｓ内で内壁に沿って配置されるため目立たず、ランプカバー４の意匠性を邪魔しない。

（第３実施形態）
図７は第３実施形態に係る車両用灯具２０１の断面図であり、主として、電気的接点２２への給電機構２３０の形態を示す。図７は図４に対応する。

給電機構２３０は、コネクタハウジング３１、接続部材１３２、および係止部材２３９を備える。接続部材１３２の両端部には、端子３３，雄端子１３６が加締められている。

係止部材２３９は、例えばコネクタハウジングなどの、樹脂部材で構成された筐体であり、金属部材２３４と二色成形、もしくは嵌合により一体化している。金属部材２３４の一部は、係止部材２３９の表面に露出しており、係止部材２３９の導通部として作用する。係止部材２３９は、雄端子１３６を係止可能な係合口２３９ａを有する。

電気的接点２２の表面に、電気的接点２２と同じ金属組成を持つ導電性接着剤（図示せず）が塗布され、その上に係止部材２３９が搭載される。この時、金属部材２３４の露出部が電気的接点２２に接触し、かつ係合口２３９ａは側壁２ｂが側へ向けられて配置される。係止部材２３９が搭載された状態で導通性接着剤が硬化され、電気的接点２２の表面上に係止部材２３９が固定される。

雄端子１３６が係合口２３９ａに挿入されると、雄端子１３６は金属部材２３４と電気的に結合するように構成されている。コネクタハウジング３１の背面側には、リード線Ｌが装着されて端子３３と結合している。車両バッテリーから供給された電流は、リード線Ｌ、端子３３、接続部材１３２、雄端子１３６、金属部材２３４、電気的接点２２と順に通過して、発熱部材２１に供給される。

導通部が電気的接点２２に接触した状態で、電気的接点２２の表面に係止部材２３９
が固定されることで、接続を確保しつつ、電気的接点２２の硫化を防止した。また雌端子１３４と同様に、係止部材２３９の係合口２３９ａに雄端子１３６を抜き差しするだけで、電気的な結合を実施でき、接続が容易である。樹脂部材で形成された係止部材２３９に金属部材２３４を一体化させることで、係止部材２３９の形態を多様にできる。

本開示の構成は、前照灯に限らず、寒冷地仕様として融雪機能を備えた標識灯や、リアランプなどにも好適である。

以上、本発明の好ましい実施形態について述べたが、上記の実施形態は本発明の一例であり、これらを当業者の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。

１ ：車両用灯具
２ ：ランプボディ
２ｂ ：側壁
４ ：ランプカバー
２１ ：発熱部材
２２ ：電気的接点
３０ ：給電機構
３１ ：コネクタハウジング
３２ ：接続部材
３３ ：端子
３４ ：接点部
１３４ ：雌端子
１３４ａ ：係合口
１３６ ：雄端子
２３９ ：係止部材
Ｓ ：灯室

Claims (5)

1. 前面が開口したランプボディと、
   透光性部材で構成され、前記ランプボディの開口部に取付けられて灯室を形成するランプカバーと、
   前記ランプカバーの内面に敷設され、給電されることで発熱する発熱部材と、
   前記発熱部材の末端部に設けられ、前記ランプカバーの内表面に、所定の面積を持って設けられる電気的接点と、
   前記電気的接点の表面に、少なくとも前記電気的接点の一部と面接触して固定される係止部材と、
   前記灯室内で前記ランプボディの側壁に取付けられるコネクタハウジングと、
   前記コネクタハウジングと前記係止部材とを接続する接続部材と、
   を備え、
   前記発熱部材は、前記係止部材および前記接続部材を介して給電される、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記接続部材は、フレキシブルプリントサーキットであり、
   前記フレキシブルプリントサーキットは、回路が露出する接点部を有し、
   前記フレキシブルプリントサーキットは、前記接点部を前記電気的接点に面接触させて、前記電気的接点の表面に一部を積層させて固定される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記係止部材は、表面に露出した導通部と、前記接続部材と係合可能な係合口とを有し、
   前記係止部材は、前記導通部を前記電気的接点に面接触させ、前記係合口を前記側壁の方向に向けて、前記電気的接点の表面に固定される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
4. 前記接続部材の末端部には、雄端子が加締められており、
   前記係止部材は、前記雄端子に係合する雌端子であり、
   前記雌端子は、前記電気的接点の表面に導通性接着剤で固定される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
5. 前記係止部材は、金属部材で構成された前記導通部と一体的に構成された樹脂製の筐体であり、
   前記導通部を前記電気的接点に面接触させて、前記電気的接点の表面に固定され、
   前記係止部材の端部が前記係合口に係合することで、前記導通部と前記係止部材とが電気的に結合され、
   前記発熱部材は、前記係止部材の導通部および前記接続部材を介して給電される、
   ことを特徴とする、請求項３に記載の車両用灯具。

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