JP4661804B2 - プロジェクタ型ランプ - Google Patents

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Description

本発明は、例えばヘッドランプに利用されるプロジェクタ型ランプに関する。
プロジェクタ型ランプとしては、例えば特許文献１、２に開示されるようなものがある。このプロジェクタ型ランプは、前端開口部を有するケーシングと、前記ケーシングの内面に形成される凹面鏡と、凹面鏡の第１焦点の近傍において前記ケーシングに固定される光源と、前記ケーシングの前端開口部を覆うように取り付けられ且つ前記光源から出射して前記凹面鏡で反射された光束をほぼ平行な光束に調光してユニット前方に出射する凸レンズと、を備えて構成されている。前記ケーシングは、上部ケーシング部材と下部ケーシング部材とを組み合わせてネジなどの締結手段で締結されている。
特開２００５−２３５４１９号
しかしながら、前記従来技術にあっては、上部ケーシング部材と下部ケーシング部材との間に凸レンズを挟みこんだ状態で、上部ケーシング部材と下部ケーシング部材とを締結するため、凸レンズが脱落しないように上部ケーシング部材と下部ケーシング部材とを押さえながら締結作業をしなければならず、組み付け性が必ずしも良好とはいえない。
本発明は、このような背景をもとに為されたものであって、組み付け性に優れるプロジェクタ型ランプの提供を目的とする。
本発明は、前端開口部を有するケーシングと、前記ケーシングの内面に形成され回転楕円面又は回転楕円面を基調とした自由曲面の凹面鏡と、凹面鏡の第１焦点の近傍において前記ケーシングに固定される光源と、前記ケーシングの前端開口部を覆うように取り付けられ且つ前記光源から出射して前記凹面鏡で反射された光束をほぼ平行な光束に調光してユニット前方に出射する凸レンズと、前記ケーシングの前端に取り付けられるリング部材と、を備えたプロジェクタ型ランプであって、前記ケーシングは、上部ケーシング部材と下部ケーシング部材とを組み合わせて構成され且つ、前記上部ケーシング部材および前記下部ケーシング部材は、互いに係止する仮固定部を備え、当該仮固定部によって互いに仮固定された状態で締結されており、さらに前記リング部材が前記ケーシングの前端を外周側から締め付けるように取り付けられた構成とされ、また、前記リング部材および前記ケーシングは、互いに係止する係止部を備え、且つ前記係止部を、前記リング部材および前記ケーシングの組合せ方向に向けて係止させたことを特徴とする。
本発明によれば、凹面鏡に向かって出射する光源の光は、凹面鏡で反射されたのち凸レンズを通過することによって略平行な光束に調光されてプロジェクタランプの前方へ、所定の配向パターンで照射されることとなる。そして、ケーシングの上部ケーシング部材および下部ケーシング部材は、互いに係止する仮固定部を備え、当該仮固定部によって互いに仮固定された状態で締結されるため、締結作業が容易となり、組立性に優れる。また、本発明によれば、ケーシングの前端に当該前端を外周側から締め付けるように取り付けられるリング部材をさらに備えて構成されているため、ケーシングの前端がさらに確実に結束し、締結手段としてのネジの締結作業がさらに容易となる。また、本発明によれば、リング部材およびケーシングは、互いに係止する係止部を備えて構成されているため、一旦、ケーシングに組み付けたリング部材が脱落することがなく、これにより、さらに締結手段としてのネジの締結作業がさらに容易となる。さらに本発明によれば、係止部が、リング部材およびケーシングの組合せ方向に向けて係止されるようになっているため、リング部材をケーシングに組み合わせるだけで、係止部が互いに係止され作業性が向上する。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図１０を参照しつつ第１実施形態のプロジェクタ型ランプを説明する。
図１〜図３は本実施形態のプロジェクタ型ランプを備えた車両用灯具としてのヘッドランプＡを示す。このヘッドランプＡは、複数のプロジェクタ型ランプ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊを１個のハウジング２０内に組み込んで構成されている。
ハウジング２０は、前端開口部を有する略箱状のハウジング本体部２２と、ハウジング本体部２２の前端開口部を覆う素通しレンズ２１と、を備えて構成されている。この１つのハウジング２０内には、複数のプロジェクタ型ランプ１０ａ〜１０ｊが納めされている。複数のプロジェクタ型ランプ１０ａ〜１０ｊは、第１取付具２３ａ、第２取付具２３ｂ、および第３取付具２３ｃからなる取付具２３を用いて、凸レンズ６が素通しレンズ２１に対向するようにハウジング本体部２２に取り付けられている。このとき、取付具２３は、図外の２個のアジャストスクリュウとピボット構造とにより、複数のプロジェクタ型ランプ１０ａ〜１０ｊ全体を上下左右に光軸調整可能にハウジング本体部２２に支持されている。なお、図１および図２中、符号２６、２７はそれぞれクリアランスランプ、フロントターンランプである。
次に、各プロジェクタ型ランプ１０ａ〜１０ｊの構成を、図４〜図１０を参照しつつより詳しく説明する。なお、プロジェクタ型ランプ１０ａ〜１０ｊは、以下の説明では、代表して符号１０で示す。
プロジェクタ型ランプ１０は、前端が開口した樹脂製のケーシング１４と、ケーシング１４の前端開口部を覆って灯室を構成する樹脂製の凸レンズ６と、ケーシング１４に取付板９を介して固定された光源としてのＬＥＤ１１（図４、５参照）と、を備えて構成されている。
ケーシング１４は、図４に示すように、上部ケーシング部材１２と、下部ケーシング部材１３と、を組み合わせて構成されている。
上部ケーシング部材１２は、後部のリフレクタ部７と、前部のホルダ上部１５と、を備え、これらが互いに連続した形状をしている。
ホルダ上部１５は、水平方向に延びる円筒の下半分を切った形状をしており、このホルダ上部１５の前端部には、その内周に沿って円周方向に延びる上部環状溝１５ａが形成されている。リフレクタ部７は、ほぼ円形ドームを半分に切った形状をしており、より具体的にはその内面に形成される凹面鏡７ａに沿って形成されている。凹面鏡７ａは、回転楕円曲面あるいは回転楕円を基本にした自由曲面として形成されている。
下部ケーシング部材１３は、後部のシェード４と、前部のホルダ下部１６と、を備え、これらが連続した形状をしている。
ホルダ下部１６は、水平方向に延びる円筒の上半分を切った形状をしており、このホルダ下部１６の前端部には、その内周に沿って円周方向に延びる下部環状溝１６ａが形成されている。下部ケーシング部材１３のシェード４は、ホルダ下部１６の後端から立設されて略逆Ｌ字状の断面形状をなしており、折曲エッジ部４ａが凹面鏡７ａの第２焦点Ｆ２の近傍位置において図１０の配向パターンのカットラインＣＬの相似形状に形成されている。
このように形成された下部ケーシング部材１３と上部ケーシング部材１２とを重ねあわせることにより、ケーシング１４の前側部に円筒形のホルダ部（１５、１６）が形成され、この円筒形ホルダ部（１５、１６）の前端部内周に沿ってできる円環状の溝１５ａ、１６ａに、凸レンズ６の外周のフランジ部６ａが嵌合される。つまり、凸レンズ６が、両ケーシング部材１２、１３を互いに組み付ける際に両ケーシング部材１２、１３間に挟持されるようになっている。
ここで、凸レンズ６は、例えば、ポリカーボネート樹脂や、アクリル樹脂等の透光性を有する熱可塑性樹脂を用いて形成される。また、ケーシング１４を構成する上部および下部ケーシング部材１２および１３は、例えばポリカーボネート樹脂や、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂を用いて形成される。凸レンズ６およびケーシング１４は、熱可塑性樹脂を用いて成形されるので、良好な成形性により高精度の部品寸法を備えて容易に成形されると共に、成形後部品としての充分な強度を有する。特に凸レンズ６は、光学特性に優れたアクリル樹脂で形成されることが好ましい。
上部ケーシング部材１２の内面に形成された凹面鏡７ａは、例えば反射塗料などを蒸着することで形成されている。この凹面鏡７ａの第１焦点Ｆ１の近傍には、光源としてのＬＥＤ１１が配置され、ＬＥＤの発光部１１ａが凹面鏡７ａに対向している。ＬＥＤ１１の発光部１１ａは、ランプ１０の光軸Ｚに対して略直交方向に配置して設置されている。なお、ランプ１０の光軸Ｚは、凸レンズ６の中心線と第１焦点Ｆ１を通る。
上部ケーシング部材１２と下部ケーシング部材１３とを組み合わせてなるケーシング１４内に形成される灯室は、前側灯室１４ａと、後側灯室１４ｂと、に区画してみることができる。前側灯室１４ａは、凸レンズ６とホルダ上部１５とホルダ下部１６と、により画成され、略円柱形に形成されている。後側灯室１４ｂは、凹面鏡７ａとシェード４の上辺部４ｂとにより画成され、略半ドーム状に形成されている。
次に、プロジェクタ型ランプ１０の組立工程を図４、５を参照しつつ説明する。
まず、ＬＥＤ１１は、図５に示すように予め取付板９に固着してサブアッシしておく。なお、図５中、符号２５は４本のリード線であり、内２本がＬＥＤ１１のリード線で、他の２本が冷却素子用である。
次に、図４に示すように、このサブアッシの取付板９を上部ケーシング部材１２にねじ２４で結合することにより、ＬＥＤ１１の発光部１１ａを凹面鏡７ａの第１焦点Ｆ１近傍位置において当該凹面鏡７ａに対向するように取り付ける。
次に、図４に示すように、上部ケーシング部材１２のフランジ部１２ａに形成された位置決め手段としての位置決め孔１２ｃに、下部ケーシング部材１３のフランジ部１３ａに形成された位置決め手段としての位置決めピン１３ｃを、挿入していき、これらを嵌合するとともに、上部ケーシング部材１２のフランジ部１２ａに形成された仮固定部としての係止孔１２ｄに、下部ケーシング部材１３のフランジ部１３ａに形成された仮固定部としての係止爪１３ｄを、挿入していき、これらを係止させて、両ケーシング部材１２、１３のフランジ部１２ａ、１３ａを互いに当接させた状態に仮固定する。なお、この両ケーシング部材１２、１３の仮固定の際には、両ケーシング部材１２、１３の環状溝１５ａ、１６ａに凸レンズ６の外周フランジ部６ａを嵌合して、当該両ケーシング部材１２、１３に挟み込むようにして凸レンズ６を取り付ける。
次に、両ケーシング部材１２、１３のフランジ部１２ａ、１３ａを互いに、締結手段としてのネジ８により締結し、プロジェクタ型ランプ１０の組立を完了する。
そして、このようにして出来上がったプロジェクタ型ランプ１０を、取付具２３を介してハウジング本体部２２に取り付けた後、当該ハウジング本体部２２の前面開口部に素通しレンズが２１を取り付けて、ヘッドランプＡの組み立てを完成する。
このような第１実施形態のヘッドランプＡでは、各プロジェクタ型ランプ１０ａ〜１０ｊにおいて、ＬＥＤ１１の発光部１１ａから凹面鏡７ａの反射面に向かって出射した光が、凹面鏡７ａで反射された後、凹面鏡７ａの第２焦点Ｆ２の位置に形成したシェード４のエッジ部４ａ近傍に集光し、シェード４の上辺部４ｂで反射されて、カットラインＣＬを有する配光パターンＬＰ（図１０参照）となってヘッドランプＡの前方に投光される。
図１０は、このときの配光パターンＬＰを示しており、配光パターンＬＰはホットゾーンＬＰ１を中央に現出させて構成されており、シェード４はこの配光パターンＬＰの水平ラインであるカットラインＣＬを構成するものであり、すれ違い用のビームとして好適なものとなっている。
なお、プロジェクタ型ランプ１０ａ〜１０ｊは、その取付位置によって異なる配光パターンが得られるように設計してもよい。
次に、第１実施形態の効果を列挙する。
第１実施形態のプロジェクタ型ランプ１０は、前端開口部を有するケーシング１４と、前記ケーシング１４の内面に形成され回転楕円面又は回転楕円面を基調とした自由曲面の凹面鏡７ａと、凹面鏡７ａの第１焦点Ｆ１の近傍において前記ケーシング１４に固定される光源１１と、前記ケーシング１４の前端開口部に取り付けられ且つ前記光源１１から出射して前記凹面鏡７ａで反射された光束をほぼ平行な光束に調光してユニット前方に出射する凸レンズ６と、を備える。そして、前記ケーシング１４は、上部ケーシング部材１２と下部ケーシング部材１３とを組み合わせて構成されており、前記上部ケーシング部材１２および下部ケーシング部材１３は、互いに係止する仮固定部１２ｄ、１３ｄを備え、当該仮固定部１２ｄ、１３ｄによって互いに仮固定された状態で締結されている。このように、ケーシング１４の上部ケーシング部材１２および下部ケーシング部材１３は、仮固定部１２ｄ、１３ｄによって互いに仮固定された状態で締結されるため、締結作業が容易となり、組立性に優れる。
また第１実施形態のプロジェクタ型ランプ１０では、仮固定部１２ｄ、１３ｄは、係止爪１３ｄと、係止孔１２ｄと、から構成されている。そのため、構造が簡素となり、製造コストが高くなることを回避できる。
また第１実施形態のプロジェクタ型ランプ１０では、仮固定部１２ｄ、１３ｄは、上部ケーシング部材１２および下部ケーシング部材１３の組合せ方向に向けて互いに係止される。そのため、両ケーシング部材１２、１３を組み合わせることで、仮固定部１２ｄ、１３ｄが互いに係止されることとなり、組付性に優れる。
次に、その他の実施形態を説明する。
（第２実施形態）
図１１〜図１３は第２実施形態のプロジェクタ型ランプ１０を示す。このプロジェクタ型ランプ１０は、ケーシング１４の前端の内周に環状溝１５ａ、１６ａが形成されておらず、ケーシング１４とリング部材１３との間に凸レンズ６を固定している点で第１実施形態と異なっており、その他の点は第１実施形態と同様に構成されている。そのため、同一構成要素は、同一符号を付して重複する説明を省略する。
すなわち、第２実施形態のプロジェクタ型ランプ１０は、上部ケーシング部材１２と下部ケーシング部材１３とからなるケーシング１４を、その前端の外周に取り付けるリング部材３１を、さらに備えて構成されている。このリング部材３１は、光軸Ｚ方向に向けてケーシング１４の前端に取り付けられるようになっており、つまり、ケーシング部材１２、１３の組合せ方向（＝ケーシング部材１２、１３の仮固定部１２ｄ、１３ｄの組合せ方向）と交差する方向（この例では直交する方向）に向けて取り付けられるようになっている。
リング部材３１は、凸レンズ６の外周の輪郭に沿って形成される収容凹部が後方に向けて開口している。言い換えると、リング部材３１は、凸レンズ６の外周フランジ部６ａの外周に沿って内周が形成された筒状部３１ａと、この筒状部３１ａの前端から内周側に向けて突設された板状の枠部３１ｂと、備えて構成されている。この筒状部３１ａと枠部３１ｂとの角の内側に、凸レンズ６の外周フランジ部６ａが納められ、その状態でリング部材３１の枠部３１ｂの後端面とケーシング１４の前端面との間で、凸レンズ６の外周フランジ部６ａが前後方向から挟み込まれている。
リング部材３１と、上部ケーシング部材１２および下部ケーシング部材１３と、の間には、当該リング部材３１を上部ケーシング部材１２および下部ケーシング部材１３に取り付けられた状態に維持する（つまりリング部材３１の脱落を防止する）係止部３３、３５が設けられている。この実施形態では、リング部材３１側の係止部が係止爪３３であり、上部ケーシング部材１２および下部ケーシング部材１３側の係止部が係止孔３５である。なお、係止爪３３は、リング部材３１の筒状部３１ｂから後方に突出する可撓アーム部３２の後端に形成されている。
このような第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて以下の効果を奏する。
第２実施形態のプロジェクタ型ランプ１０は、ケーシング１４の前端に当該前端を外周側から締め付けるように取り付けられるリング部材３１をさらに備えて構成されている。そのため、ケーシング１４の前端がさらに確実に結束し、締結手段としてのネジ８の締結作業がさらに容易となる。
また第２実施形態のプロジェクタ型ランプ１０は、リング部材３１およびケーシング１４は、互いに係止する係止部３３、３５を備えて構成されている。そのため、一旦、ケーシング１４に組み付けたリング部材３１が脱落することがなく、これにより、さらに締結手段としてのネジ８の締結作業がさらに容易となる。
また第２実施形態のプロジェクタ型ランプ１０は、前記係止部３３、３５が、リング部材３１およびケーシング１４の組合せ方向に向けて係止されるようになっている。そのため、リング部材３１をケーシング１４に組み合わせるだけで、係止部３３、３５が互いに係止されるため、作業性に優れる。
以上の第１、第２実施形態で説明したように、本発明においては、組付性に優れるプロジェクタ型ランプを提供できる。
なお、本発明は上述の実施形態のみに限定解釈されるべきではなく、その他本発明の技術的思想の範囲内で適宜様々な変更が可能である。
第１実施形態のプロジェクタ型ランプを用いた車両用灯具としてのヘッドランプの正面図である。 図１のヘッドランプのＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１のヘッドランプのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 第１実施形態のプロジェクタ型ランプの分解側面図である。 図４のプロジェクタ型ランプの光源としてのＬＥＤの取付状態を示す斜視図である。 第１実施形態のプロジェクタ型ランプの平面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。 図６の矢視ＶＩＩＩから見た正面図である。 図６のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。 第１実施形態のプロジェクタ型ランプの配向パンターンを示す図である。 第２実施形態のプロジェクタ型ランプの平面図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。 図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
符号の説明
Ａ…ヘッドランプ
４…シェード
４ａ…エッジ部
４ｂ…上辺部
６…凸レンズ
６ａ…フランジ部
７…凹面鏡
８…ネジ（締結手段）
９…取付板
１０…プロジェクタ型ランプ
１０ａ〜１０ｊ…プロジェクタ型ランプユニット
１１…ＬＥＤ
１１ａ…発光部
１２…上部ケーシング部材
１２ａ…フランジ部
１３…下部ケーシング部材
１３ａ…フランジ部
１４…ケーシング
１４ａ…前側灯室
１４ｂ…後側灯室
１５…ホルダ上部
１５ａ…上部環状溝
１６…ホルダ下部
１６ａ…下部環状溝
２０…ハウジング
２１…ガラス
２２…ハウジング本体部
２３…取付具
２３ａ…第１取付具
２３ｂ…第２取付具
２３ｃ…第３取付具
３１…リング部材
３１ａ…筒状部
３１ｂ…枠部
３１ｂ…筒状部
３２…可撓アーム部
３３…係止爪
３３…係止部
３５…係止孔
Ｚ…光軸
Ｆ１…第１焦点
Ｆ２…第２焦点
ＬＰ…配光パターン
ＣＬ…カットライン

Claims (2)

  1. 前端開口部を有するケーシングと、前記ケーシングの内面に形成され回転楕円面又は回転楕円面を基調とした自由曲面の凹面鏡と、凹面鏡の第１焦点の近傍において前記ケーシングに固定される光源と、前記ケーシングの前端開口部を覆うように取り付けられ且つ前記光源から出射して前記凹面鏡で反射された光束をほぼ平行な光束に調光してユニット前方に出射する凸レンズと、前記ケーシングの前端に取り付けられるリング部材と、を備えたプロジェクタ型ランプであって、
    前記ケーシングは、上部ケーシング部材と下部ケーシング部材とを組み合わせて構成され且つ、前記上部ケーシング部材および前記下部ケーシング部材は、互いに係止する仮固定部を備え、当該仮固定部によって互いに仮固定された状態で締結されており、さらに前記リング部材が前記ケーシングの前端を外周側から締め付けるように取り付けられた構成とされ、
    また、前記リング部材および前記ケーシングは、互いに係止する係止部を備え、且つ前記係止部を、前記リング部材および前記ケーシングの組合せ方向に向けて係止させた
    ことを特徴とするプロジェクタ型ランプ。
  2. 請求項１に記載のプロジェクタ型ランプであって、
    前記仮固定部は、前記上部ケーシング部材および前記下部ケーシング部材の組合せ方向に向けて互いに係止されることを特徴とするプロジェクタ型ランプ。
JP2007059017A 2007-03-08 2007-03-08 プロジェクタ型ランプ Expired - Fee Related JP4661804B2 (ja)

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