JP2023066837A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】熱伝導率を確保しつつ取付けしやすい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、少なくとも一部に透光性部材で構成される透光部を備え、前記前記ランプボディの開口部に取付けされて内側に灯室を画成するランプカバーと、給電されることで発熱する透明フィルムヒータとを備え、前記透明フィルムヒータの内表面には突出部が形成されており、前記透明フィルムヒータは前記突出部に熱カシメにより取付けられている車両用灯具を提供する。ランプカバー内側の突出部の先端面に熱カシメによりフィルムヒータが取付けられているため、透明フィルムヒータはランプカバーには密着せず突出長さだけ離間して配置される。透明フィルムヒータは近接配置により伝熱性能は高く、かつ熱カシメにより容易に取付けられる。【選択図】図４

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、ランプカバーに透明導電膜ヒーターを取付ける車両用灯具が公開されている（例えば、特許文献１）。

特開２００７－２４２２９１号

しかし、車両用灯具１では、ランプカバーの表面に透明導電膜ヒーターが直接設けられているが、薄膜の透明電動膜ヒーターを貼付ける場合はシワなく取付けが難しいという問題がある。また、これを回避するために、別部材であるインナーレンズに透明導電膜ヒーターを設けてランプカバーに近接配置する形態では、熱源がランプカバーから遠くなり、ランプカバーへの熱伝導率が悪化してしまう。

本発明は、これを鑑みてなされたものであり、熱伝導率を確保しつつ取付けしやすい融雪機能を備えた車両用灯具を提供する。

上記問題を解決するため、本開示の車両用灯具においては、少なくとも一部に透光性部材で構成される透光部を備え、前記ランプボディの開口部に取付けされて内側に灯室を画成するランプカバーと、給電されることで発熱する透明フィルムヒータと、
を備え、前記ランプカバーの前記灯室側の表面には突出部が形成されており、前記透明フィルムヒータは前記突出部に熱カシメにより取付けられているように構成した。

この態様においては、熱カシメによる取付けにより、薄膜状のフィルムヒータをランプカバーの表面に貼付けよりも取付が容易で、かつ突出部の先端に透明フィルムヒータが取付られるため、ランプカバーから突出部の突出長だけ離間して透明フィルムヒータが取付けられる。近接しつつも離間することで熱伝導率を十分に確保できる。

また、ある態様においては、前記突出部の先端面には、カシメピンが突設されており、前記透明フィルムヒータには、前記カシメピンに挿通される挿通孔が設けられており、前記透明フィルムヒータは、前記カシメピンに、金属板を介在させて熱カシメされることで、前記突出部の前記先端面に取付けられるように構成した。金属板を介在させることで、熱カシメによる透明フィルムヒータの機能を損なうことが回避される。また、フィルムヒータへの接触面積が増加して、安定して突出部への取付けの安定性が向上する。

また、ある態様においては、前記ランプカバーは、前記透光部と、非透光性部材で構成され、少なくとも前記透光部の外縁に形成されて、前記透光部と一体成形される非透光部を有し、前記非透光部に前記突出部は形成した。この態様によれば、非透光部により突出部が目隠しされる。

以上の説明から明らかなように、熱伝導率を確保しつつ取付けしやすい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を搭載した車両の背面図である。 同車両用灯具の斜視図である。 同車両用灯具の正面図である。 図２のIV-IV線に沿った断面図である。 透明フィルムヒータの取付け工程を示す説明図である。 第２の実施形態に係る車両用灯具の断面図である。図４に対応する。 変形例である。図６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。

（車両用灯具）
図１は、本発明の好適な実施形態に係る車両用灯具１を搭載した車両Ｃの背面図である。図２は、車両用灯具１の斜視図である。図３は、車両用灯具１の概略構成を示す正面図である。

図１～図３に示すように、車両用灯具１は、リアフォグランプであり、車両Ｃの車体ＶＢの背面で下方中央に配設される。車両用灯具１は、一面が開口したランプボディ２と、ランプボディ２の開口部に取付けられて、内側に灯室Ｓを形成するランプカバー４を備える。灯室Ｓ内には、リアフォグランプ用のランプユニットＬＵが収容されている。

ランプカバー４は、ランプハウジングの一部を構成し、ランプボディ２の開口縁の全周に設けられたフランジ部に溶着されることで、ランプボディ２と一体化する。ランプカバー４は、異なる樹脂部材が一体的に形成された二色成形品であり、透光性を有する樹脂部材で構成される透光部４１と、非透光性部材で構成されて、少なくとも透光部４１の外周縁を形成して透光部４１と一体形成される非透光部４２を有する。透光部４１は、アウターレンズを構成する。灯室Ｓ内には、透光部４１の領域を覆うように、透明フィルムヒータ２０が配置されている。

図４は、図３のIV-IV線に沿った断面図である。図４に示すように、灯室Ｓ内には、リアフォグランプ用のランプユニットＬＵ、エクステンション６、およびこれらを固定する固定部材８が収容されている。

ランプユニットＬＵは、基板１１、基板１１の表面に装着される発光素子１２、インナーレンズ１３を有する。発光素子１２は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などの発熱を伴わない光源である。本実施形態では赤色ＬＥＤを用いている。

インナーレンズ１３は、所定の配光を形成する投影光学部材であり、発光素子１２の前方に配置され、発光素子１２から出射した光を入射して、リアフォグランプの配光（拡散光）を形成して前方に出射する。透光部４１は、インナーレンズ１３の前方に配置されており、インナーレンズ１３を出射した光は透光部４１を通過して、車両Ｃの後方を照射する。

エクステンション６は目隠し部材であり、エクステンション６によりランプユニットＬＵの投影光学部材以外の機構部分は、隠蔽される。

（透明フィルムヒータ）
ランプカバー４の灯室Ｓ側となる表面には、給電により発熱する透明フィルムヒータ２０が、透光部４１に近接して設けられている。以下、ランプカバー４の灯室Ｓ側の表面を内表面、外側の表面を外表面と称する。

透明フィルムヒータ２０は、車両用灯具１０１の融雪機構である。透明フィルムヒータ２０の下端部に設けられた電気的接点２１には、リード線２２が接続されている。ランプボディ２の背面には、灯室Ｓから配線を通すための貫通孔３が形成されており、リード線２２は貫通孔３を通って、端部が灯室Ｓ外に配置される。貫通孔３には配線保護のためにケーブルブッシング９が嵌合している。灯室Ｓ外のリード線２２の端部には、コネクタ２３が設けられている。コネクタ２３が車両バッテリーに接続されることで、透明フィルムヒータ２０は給電されて発熱し、その熱でランプカバー４の外表面に付着した雪が解かされて、ランプユニットＬＵによる適切な配光が確保される。

透明フィルムヒータ２０は、透光性を有する薄膜の発熱部材である。ＰＥＴフィルムなどのベースとなる透明薄膜部材の表面に、発熱本体である極小径の抵抗熱線が、所定の線パターンで敷設されている。抵抗熱線は、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。抵抗熱線の線径は極小であるために目立たず、透明フィルムヒータ２０は高い透光性を有する。このため、透明フィルムヒータ２０を配置することによるランプカバー４の透過性減少は少なく、車両用灯具１の光照射機能が損なわれることはない。透明フィルムヒータ２０は光の透過率が高く、通電すると全面で概ね均一に発熱し、発熱性能と透明性能を高く両立させている。

透明フィルムヒータ２０は、上記構成に限られず、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）や、表面に微粒子状の金属を蒸着させたもの、ＩＴＯ膜（酸化インジウムスズ膜）による透明な発熱膜など、透光性を有する薄膜の発熱部材であれば、他の構成を用いてもよい。

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く、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。また、透明フィルムヒータ２０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ＬＵ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。

非透光部４２の内表面には、灯室Ｓ内へ突出する突出部４３が設けられている。突出部４３は透明フィルムヒータ２０の取付部であり、透明フィルムヒータ２０は、突出部４３の先端に取付けられている。透明フィルムヒータ２０は、非透光部４２に設けられた突出部４３の先端部に固定されることで、透光部４１には接触せずに、突出部４３の突出長分だけ透光部４１から離間して配置される。透明フィルムヒータ２０は、透光部４１よりも広い面積を有し、透光部４１の全領域を覆って配置される。

突出部４３は、透光部４１の上方領域となる非透光部４２の上方縁に三つ、透光部４１の下方領域となる下方縁に三つ、それぞれ離隔して設けられている。なお、突出部４３の数は任意であり、少なくとも上下で二つずつ以上設けられていることが好ましく、透光部４１の側方領域にも追加で設けられても好ましい。

（透明フィルムヒータの取付け）
透明フィルムヒータ２０は、突出部４３に、中心に孔が形成された金属板である座金５０（ワッシャー）を挟んで熱カシメにより固定されている。

透明フィルムヒータ２０の取付について、図５を用いて説明する。図５は透明フィルムヒータ２０の取付けを説明する説明図である。図５のランプカバー４は、ランプボディ２と溶着される前の状態である。

図５（Ａ）に示すように、ランプカバー４の突出部４３は、組付けた際に灯室Ｓ内となる非透光部４２の内表面に、円柱状に突出して形成される。さらに、突出部４３の先端面４４には、突出部４３に中心から連続する軸状のカシメピン４５が突設されている。カシメピン４５の直径は突出部４３の直径よりも小さく、突出部４３のカシメピンも円柱形状であることから、突出部４３は延出先端部が縮径した外形となっている。カシメピン４５、突出部４３、および非透光部４２は、非透光性の樹脂部材で射出成形され、同一部材で連続して一体的に構成される。

透明フィルムヒータ２０には、カシメピン４５に挿通する挿通孔２５が形成されている。挿通孔２５の孔径は、カシメピン４５の外径より大きく、かつ突出部４３の外径より小さく構成されており、透明フィルムヒータ２０は挿通孔２５が挿通すると突出部４３の先端面４４に支持される。

透明フィルムヒータ２０を取付けの際は、まず透明フィルムヒータ２０が、カシメピン４５に挿通孔２５に挿通されて配置され、さらに重ねて座金５０がカシメピン４５に挿通される。カシメピン４５に透明フィルムヒータ２０と座金５０が挿通されて、両者が突出部４３の先端面４４に支持された状態で、カシメピン４５の先端部は、座金５０の孔から突出する。

次に、図５（Ｂ）に示すように、熱カシメ治具６０により、カシメピン４５に対して、加熱および加圧が行われる。加熱された熱カシメ治具６０がカシメピン４５の先端に押し付けられることで、カシメピン４５の先端部が塑性変形されて、透明フィルムヒータ２０と座金５０を突出部４３に締結する（図５（Ｃ）参照）。座金５０は、熱カシメによって透明フィルムヒータ２０の機能が損なわれることを防止し、かつ、薄い透明フィルムヒータ２０を上から均一に押さえて、透明フィルムヒータ２０を突出部４３に確実に固定する役割を果たす。このようにして、透明フィルムヒータ２０および座金５０が、突出部４３に取付けられる。

（作用効果）
突出部４３は、非透光部４２の表面から突出して設けられているため、突出部４３の先端面４４に取付けられた透明フィルムヒータ２０は、突出部４３の突出長さだけ、透光部４１から離間して配置される。透明フィルムヒータ２０は、透光部４１に近接して配置されるため、透明フィルムヒータ２０の発する熱により透光部４１に付着した雪や氷や曇りが融かされ、またランプカバー４内外に生じた曇りが解消される。透明フィルムヒータ２０は近接するも透光部４１に接触していないため、空気の対流スペースが確保され、灯室Ｓ内のランプカバー４の曇りが抑制される。透明フィルムヒータ２０を上記のように配置することで、融雪機能としての伝熱性と換気性能とを両立させた。

透明フィルムヒータをランプカバー表面に直接貼付ける場合、透明フィルムヒータをシワなく、かつ気泡を含まずに貼付けるのが難しい。シワや気泡は外部から視認できるため、意匠性を損なう。この貼付けの困難性の問題が、熱カシメによる取付けで解消され、取付工程における作業性が向上する。

また、一般的に、車両用灯具のランプカバーの内表面には、防曇塗装が施される。融雪効果を高めるために、透明フィルムヒータをランプカバー内表面に接触させて設けてしまうと、防曇塗装の効果を抑制する、あるいは防曇塗装自体を施すことができなくなるという問題がある。透明フィルムヒータ２０を透光部４１に密着させず近接させることで、この問題を回避した。

突出部４３の高さにより透明フィルムヒータ２０とランプカバー４とのスキを調整することができ、スキを小さくすることで、効率よく透明フィルムヒータ２０の熱をランプカバー４に伝導させることができ、透明フィルムヒータ２０を好適な距離で配置することができる。

突出部４３は非透光部４２に形成されるため、外部から視認されない。融雪機構として透明フィルムヒータ２０を配設しても、固定部分は非透光部４２で遮蔽されて外部からは見えないため、車両用灯具１の意匠性が損なわれることがない。本実施形態においては、非透光部４２は透光部４１の外縁に全周に亘って設けられたが、突出部４３を設けた透光部４１の上下縁部にだけに帯状に設けられてもよい。

本構成によれば、接着剤を使用せずに透明フィルムヒータ２０をランプカバー４に締結できるため、ランプ内の熱による接着剤の分解ガスが発生せず、灯室Ｓ内に発生する曇りを抑制できる。また、接着剤を乾燥させる工程が不要となり、作業工数を短縮できる。

透明フィルムヒータ２０は、ランプカバー４の内表面に近接するが密着しないため、曲率のある湾曲面や、ステップなどの凹凸が形成された面にも用いることができる。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係る車両用灯具１０１の断面図である。図４に対応している。第１実施形態と同等の構成を示すものは同じ符号を付して、説明を省略する。

図６に示すように、車両用灯具１０１は、一面が開口したランプボディ２と開口部に取付けられて、内側に灯室Ｓを形成するランプカバー１０４とを備える。

灯室Ｓ内には、リアフォグランプ用のランプユニットＬＵ、エクステンション６、およびこれらを固定する固定部材８が収容される。ランプカバー１０４の内側には、ランプカバー１０４の内表面に沿って、透明フィルムヒータ２０が配置されている。透明フィルムヒータの電気的接点２１に接続されたリード線２２は、ランプボディ２の貫通孔３から一部が灯室Ｓ外に配置され、車両バッテリーに接続される。

ランプカバー１０４は、透光性樹脂のみで構成された射出成形品である。このため、非透光部はなく、全体が光を透過させる透光部１４１となっている。

ランプカバー１０４は透光部１４１のみで構成されるため、透明フィルムヒータ２０を取付ける突出部１４３も、透光部１４１の内表面に設けられている。透明フィルムヒータ２０は、透光部１４１の内表面に突出して設けられた突出部１４３に、座金５０を介在して熱カシメにより締結されている。透明フィルムヒータ２０は、突出部１４３の先端面１４４に取付けられており、ランプカバー１０４に近接しつつも突出部１４３の突出長さだけ離間して配置される。

ランプカバー１０４は、外表面に、飾り用のステップＦＳが形成された領域１０４ｄを有する。領域１０４ｄは、ランプユニットＬＵの前方となるランプカバー１０４の中央部分には形成されておらず、ランプカバー１０４の外縁部の全周に設けられている。

ステップＦＳは、非透光部に代わり、灯室Ｓ内の投影光学部材以外の構造物を目隠しするために形成されており、ステップＦＳにより、灯室Ｓ内に配置された器機は視認しづらい状態となる。領域１０４ｄは、突出部１４３の対面の領域を含んでおり、透明フィルムヒータ２０の取付部である突出部１４３もステップＦＳにより、外部から目隠しされる。ランプユニットＬＵの前方領域は領域１０４ｄに含まれておらず、ランプ配光へのステップＦＳによる影響は抑えられる。

ランプカバー１０４の突出部１４３やステップＦＳは樹脂部材で射出成形にて一体形成されるため、工程が単純化される。ステップＦＳを形成して灯室Ｓ内部を目隠ししているため、非透光部を設ける必要がなく、灯具意匠の自由度が高い構成となっている。

（変形例）
図７に車両用灯具１０１の変形例として車両用灯具１０１Ａを示す。

車両用灯具１０１Ａは、透光部１４１のみで形成されるランプカバー１０４Ａに、配線を通すための貫通孔１４５が形成されている。貫通孔１４５は、車両用灯具１０１が取付けられる車体ＶＢの近傍となる、灯室Ｓの最外縁端部となる位置に設けられる。透明フィルムヒータ２０の電気的接点２１に接続されたリード線２２は、貫通孔１４５を通り灯室Ｓ外部に抜け、車体ＶＢと車両用灯具１０１Ａとの隙間から車内へと入りこむ。リード線２２を、灯室Ｓ内を通してランプボディ２の背面から取り出すのではなく、ランプカバー１０４Ａ側から取り出して、車両用灯具１０１Ａの外側を這いまわすことで、灯室Ｓ内にリード線２２がほぼ通らない構成としている。透明フィルムヒータ２０の配線が灯室Ｓ内を通らないため、エクステンションや車体ＶＢの大幅な形状変更をせずに、車両用灯具に融雪機構を設けることができる。また、ランプカバー１０４Ａをランプボディ２Ａに合わせて配置し、溶着させる前に、リード線２２を配線して通して背面から灯室Ｓ外へ取り出す必要がなく、ランプカバー１０４Ａに透明フィルムヒータ２０を溶着させた際にリード線を取付ければよいため、組立が容易となる。

リード線２２の通過する貫通孔１４５の前方には、貫通孔１４５を目隠しするためのカバー部材１００が配置されており、貫通孔１４５が前方に設けられることによる意匠性の低下が抑制される。加えて、カバー部材１００は、透明フィルムヒータ２０を取付ける突出部１４３の設けられた領域を覆うように構成されており、カバー部材１００により突出部１４３が目隠しされる。目隠し用の飾りステップなどを設ける必要がなく、構成がシンプルとなる。

以上、本発明の好ましい実施形態について述べたが、上記の実施形態や変形例は、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
４ ：ランプカバー
２０ ：透明フィルムヒータ
２５ ：挿通孔
４１ ：透光部
４２ ：非透光部
４３ ：突出部
４４ ：先端面
４５ ：カシメピン
Ｃ ：車両
Ｓ ：灯室

Claims (3)

1. 前面が開口したランプボディと、
   少なくとも一部に透光性部材で構成される透光部を備え、前記ランプボディの開口部に取付けられて内側に灯室を画成するランプカバーと、
   給電されることで発熱する透明フィルムヒータと、
   を備え、
   前記ランプカバーの前記灯室側の表面には突出部が形成されており、前記透明フィルムヒータは前記突出部に熱カシメにより取付けられている、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記突出部の先端面には、カシメピンが突設されており、
   前記透明フィルムヒータには、前記カシメピンに挿通される挿通孔が設けられており、
   前記透明フィルムヒータは、前記カシメピンに、金属板を介在させて熱カシメされることで、前記突出部の前記先端面に取付けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記ランプカバーは、前記透光部と、非透光性部材で構成され、少なくとも前記透光部の外縁に形成されて、前記透光部と一体成形される非透光部を有し、
   前記非透光部に前記突出部は形成されている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用灯具。

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