JP5223120B2 - 車両用コンソールランプ - Google Patents

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Description

本発明は、車両用収納部(コンソールボックス)の照明装置(コンソールランプ)に関するものである。
車両用収納部の開口内部(ボックス内)の照明手法として、特許文献1に示すよう、LEDなどの照明用ランプを蓋体内面に設置し、ボックス内部を上方の点状光源により照明し、ボックス内部の視認性を向上させる技術が提案されている。またこれに類似する技術として、特許文献2のよう、蓋体を透明なEL部材で構成することで、蓋体そのものを面状発光させる技術も提案されている。このような構成によれば、ボックス内部を広範囲にわたって照明することが可能となり、ボックス側面から照明する形態と比べ視認性が向上する。
またコンソールランプの別形態として特許文献3には、光源を壁部に配置することで壁部の表裏、即ちコンソールボックスの内外をそれぞれ単一の光源により照明する技術が開示されている。このような構成によれば、光源を共通化できるなどのメリットが考えられる。
特開2006−036091号公報 特開2007−137234号公報 実用新案登録第2541304号公報
上記従来技術では、光源を直接蓋体に配置するため、配線などハーネスを、蓋体の回動軸やスライド機構などの可動部を介して引き回す必要があり、ハーネスの断線など信頼性に欠ける他、ハーネスの係止、挿通部材などの部品点数がかさみコストが膨らんでしまう。また一方で省エネや軽量化のために、光源としてLEDを採用する場合、光源が配置される壁部の内外を照明することは容易でない。これはLEDの指向性(配光性)が半値幅で〜120°程度と、白熱灯などのバルブ電球に対し非常に狭いことに起因する。このため、LEDの側方に導光体の光入射面を配置し、LEDから側方に放射される光を所定部位まで導光し発光表示する、という特許文献3の技術を適用し難い。
そこで本発明では、可動部にハーネスを配置することなく蓋体からボックス内部への照明を可能とし、且つ、ボックス外部をも照明可能な、LEDを用いた車両用コンソールランプを提供する。
前記目的を達成するため、本発明では、
収納部と、該収納部の開口を開閉するよう配置される蓋体と、該収納部の壁部に配置されるLEDからなる光源と、を備える車両用コンソールランプにおいて、
前記蓋体の内部には、導光体が配置されており、
前記導光体は、前記光源の放出光が照射される光入射面と、前記収納部の外部を照明する第1発光部と、及び前記収納部の開口内部を照明する第2発光部と、がそれぞれ表出するよう配置されており、
前記導光体は、前記光入射面と対向する部位に、前記光入射面から入射した光を前記第1発光部に向けて反射するV状溝の側面からなる第1反射面を有しており、
前記光源は、少なくとも前記蓋体が閉じた第1の状態において、その光軸が前記光入射面及び前記第1反射面と交差して配置される
ように構成したことを主な特徴とする。
本発明によれば、蓋体の開閉時にハーネスに負荷がかからず、また単一のLEDによりボックス内外の照明が可能となる。さらに制御回路などを必要とせずに、蓋体の開閉にあわせてボックス内外の照度を可変とすることができる。
蓋体の閉状態を示す外観説明図である。 蓋体の開状態を示す外観説明図である。 閉状態における側面断面説明図である。 光源をモジュール化した状態を示す説明図である。 LEDと反射面の関係を示す部分拡大説明図である。
図1及び図2は本発明の一実施形態を示し、図1は蓋体の閉じた状態における発光状態を示す外観説明図、図2は蓋体の開いた状態における発光状態を示す外観説明図である。尚、説明のため、夫々の形態において照明される領域をハッチングにより示している。
本実施例における車両用コンソールランプ1は、蓋体2がヒンジで取付けられることで回動可能に開閉する形態であり、運転席と助手席の間に配置される(図面では一方の座席を省略している)。
蓋体2が閉じた第1の状態(閉状態)において、後席近傍の足元を照明する第1発光部411が、蓋体2の後端である後部座席側に線状に表出している。また、蓋体2の開いた第2の状態(開状態)において、収納部3(ボックス)の内部を照明する第2発光部412が、蓋体2の収納部3側の内面に面状に表出している。さらに、蓋体2の前端には第3発光部413が線状に表出しており、これにより第1及び第2の両状態において、蓋体2を開閉するための、図示しない蓋体2前端の取っ手(ノブ)を発光表示する。
本実施例では、後席足元の細長い照明範囲を照明可能なよう、第1発光部411を線状としている。また光量が多いため、発光部を線状とすることで点状光源を採用する場合と比べ、発光部によるグレアを防止する効果をも奏する。
また収納部3内には、CDや飲食物など様々な物品が収容される。このため第2発光部412が点状では、収容物や伸ばした腕により光が遮られ影を生じやすく、ボックス内部の視認性が低下してしまう。本実施例においては収納部3を照明する第2発光部412を面状に広く拡大することで、ボックス内部の視認性を高めている。
本実施例における車両用コンソールランプ1の内部構造を、図3の側面断面説明図を用いて説明する。紙面左方向が車両前方方向であり、紙面右方向が車両後方方向に相当する。
蓋体2は合成樹脂により形成され、その表面には革張りなど、意匠性や触感を高める公知の手段が採用できる。
蓋体2内部には反射部材6を挟持して導光体4が配置されており、第1発光部411、第2発光部412、第3発光部413、及び光入射面43が表出している。
光入射面43と対向する導光体4の裏面には、光入射面43から入射した光を車両前後方向に反射する、V状溝からなる第1反射面421と第2反射面422が形成されている。また蓋体2が開いた第2の状態において、導光体4内部を導光してきた光を第2発光部412に向け反射する第3反射面が、第2発光部412と対向する部位に形成されている。
導光体はアクリルやポリカーボネートなど、公知の透光性樹脂により形成される。本実施例においては、その透光性や屈折率、加工容易性など考慮し、アクリルにより形成している。
収容部3の開口を形成する壁部のうち、一辺を構成する後席側の壁部内には、LED51を有する光源5が配置されている。LED51は、その光軸が光入射面43及び第1反射面421と交差するよう、光入射面43と対向して配置されている。LED51の背面側には点灯回路53が接続・収容されており、ハーネス54により供給される電力を、所定の電流電圧に変換し、LED51に出力する。
LED51としては、表面実装型(SMD)や砲弾ランプ型、COB(チップオンボード)型など様々な形態を採用することができる。また発光色も、その目的とする意匠性にあわせ、適宜選択することができる。
光軸上にはレンズ52が配置されており、蓋体2の開閉時に光源5内に埃など異物が侵入しないよう保護することができる。このようなレンズ52としては、フレネルレンズやシリンドリカルレンズなどの光学制御レンズ、及び/または発光色を変更するための色ガラスや蛍光体含有部材などを適用することも可能である。またLED51自身に上記機能を付加することによって、レンズ52を省略することも可能である。
図3においては、点灯回路53を最奥部に配置し、レンズ52及びLED51を、収容部3の壁内に設けられた段差により位置決めする構成としている。しかし、これら構成部品をケースにより一体化し、収納部3に配置することもできる。このような構成により汎用性が向上し、製品の組付けも容易となる。図4にモジュール化した光源5の一例を示す。
本形態においては、LED51が点灯回路53と共に基板上に実装されている。この基板は、その側面が下側ケースと当接して位置決めされ、下側ケースと共にレンズ52で覆われている。また基板裏面から引出されるようハーネス54が基板に半田付けされており、下側ケースに設けられた開口から導出されている。またレンズ52のLED51との対向部位にはフレネルレンズが形成されている。
レンズ52で下側ケースの4方を覆う構成としたことで、光源5内への異物の侵入を防ぐことができ、簡易的な防水効果も得られ、また組付け性が向上する。
次に、本発明の車両用コンソールランプ1において、蓋体2の開閉時における光の導光・発光態様を、図5を引用しつつ説明する。図5は図3の光源5と第1反射面421・第2反射面422の位置関係を図示した部分拡大説明図である。図中において、図5(a)は蓋体2が閉状態である第1の状態を示し、図5(b)は蓋体2が開状態である第2の状態を示している。
なお、光源5の形状は本発明の要部ではないため、黒円(●)で省略し示している。また図中のXは光源5の光軸であり、蓋体2の回転軸7を記号(円付きの×)で示している。
第1反射面421、第2反射面422は、導光体4に形成されたV状溝により形成されており、第1の状態における光軸Xに対する開き角は、第1反射面421のほうが鈍角となるよう構成されている。言い換えれば、第1反射面421が第2反射面422よりも広くなるよう構成される。
V状溝からなる夫々の反射面は凹凸のない平面状に加工されており、その界面において、光が散乱しないよう構成されている。反射界面において、光は、その屈折率差に伴う界面反射、及び全反射により、所定の方向に反射される。
なお、V状溝はその先端(溝底面)が鋭角である必要はなく、平面やR状に面取りされていても良い。しかし、溝底面に照射される光は拡散・散乱されやすく光学制御が困難であり、また溝底面の形状によっては、第1反射面421及び第2反射面422の面積が狭まってしまい望ましくない。このため溝底面は、その先端が鋭角となるよう形成することが好ましい。
(第1の状態について)
本実施例における第1の状態において、光源5の光軸Xは、光入射面43と垂直に交差し、且つ第1反射面421と交差している。即ち、LED51から放射される光の大部分(a1、b1)が第1反射面411に到達するよう構成されている。全反射角を超える角度で第1反射面411に到達した光(b1)は、その界面で全反射され、後席側(紙面右方向)に配置されている第1発光部411から放射される。光源5から光軸上に放射された光(a1)は、第1反射面421に対する入射角が小さいため、その光の一部が透過する(a1’)。しかしこの際、V状溝内の空気と導光体5との屈折率差により光a1’が屈折し、車両後方側へ向かう光となる。従って、この光を反射するよう、蓋体2と導光体5との間に反射部材6を設け、再度導光体に入射・導光させることにより、光軸X上の光をロスなく車両後方側へ反射することが可能となる。
一方、光軸Xから車両前方方向にそれた光(c1)は、第2反射面412で全反射され、蓋体前端に設けられた第2発光部412、第3発光部413から放射される。この際、第2反射面422は第1反射面421と比べ光軸Xとの開き角が狭いため、第2反射面422に到達する光のほとんどが全反射されることとなる。これにより、界面での光のロスが最小限に抑制されるため、光源5から照射される第2反射面422に到達する少量の光であっても、有効に活用することが可能となる。
上述のよう、蓋体2の閉じた第1状態においては、ボックス内を照明する第2発光部412からの放出光はさほど必要でなく、第2反射面422で反射された光は主として、蓋体2前端に配置された第3発光部を発光表示するために用いられる。第3発光部413は、蓋体2を開閉するために搭乗者が手をかける蓋体2の前端、取っ手やノブの位置を、その光により表示できればよく、取っ手やノブ自体を照明によりライトアップするような光量は必要とされない。一方、ボックス外の後席足元近傍を照明する第1発光部411は大きな光量を必要とするため、第2反射面422が光軸Xと交差しない上述の形態により、指向角の狭いLED51を用いた光源5から放射される光を、第1反射面421・第2反射面422により、有効に分配することができる。
(第2の状態について)
次に、第2の状態における光の分配について説明する。第2の状態において、蓋体2がヒンジの回転軸7を中心に回転することで、光軸Xが第1反射面421と交差せずに、第2反射面422と交差している。本状態よりも蓋体2を大きく開いた場合においては、光軸Xは第2反射面422とも交差せず、導光体4の裏面に設けられた反射部材6と交差するようになる。なお導光体4内への入射効率を高めるため、入射面43の車両前方側(光c2が照射される側)において第2反射面と対向する部位には、導光体4と一体の膨出部44(図3では省略)が形成されており、その側面も入射面43として機能するよう構成している。図中において光入射面43と連続して描写された点線は、膨出部44の膨出の程度を示すための模式的なものである。
このような開状態において、光源5から光軸上(a2)、及び車両前方側に放出される光(c2)は、第2反射面422及び反射部材6によって、蓋体2前端方向へ反射・導光される。また、車両後方側へ放出される光は蓋体2後端の第1発光部411に向け反射・導光される。従って本第2状態においては、光の大部分が蓋体2前端の第2発光部422・第3発光部423まで導光されることとなり、収納部3内を照明する光量が増大する。足元照明などは常時点灯が必要となるものではなく、且つ蓋体2の開閉は収容物を取り出すなどの一時的なものであるため、第2の状態において、第1発光部411からの放射光強度が低下することは、さほど問題ではない。
上記のよう開・閉状態、特に開状態における光学設計においては、光入射面43での屈折が問題となることが多いため、本実施例では膨出部44を形成することで、光源5から放射される光の入射効率を高めている。さらに入射光率を高めるため、光入射面43を透過する際に光が極力屈折しないよう、光入射面43及び膨出部44の側面を蓋体2の回転軸7を軸とする円弧曲面状に成形しても良い。
また当業者であれば明らかなよう、図5(b)における第2反射面422と交差する状態は、回転軸7の位置、及び第2反射面422の傾斜角によっては発現しない。この場合における導光作用については、導光体4界面および反射部材6によって反射されることで同様の効果を奏する為、さほど問題ではない。
しかし蓋体2の回動など考慮すると、蓋体2の回転軸7は、光源5よりも車両後方側となることが好ましい。蓋体2の開閉時に、膨出部44や光源5との緩衝が問題となるためである。
以上のよう光源5、及び第1反射面421、第2反射面422を配置、構成することで、蓋体2が閉じた第1状態では第1発光部411の光放出量を増加させ、蓋体2が開いた第2状態では第2発光部412の光放出量を増加させることができる。これにより、単一の光源により、開閉時における収納部3内外を適切な光量で照明することが可能となる。さらに光源を蓋体2に設置するのではなく、発光部を蓋体2に配置するようにし、光源から放出される光によって光学的に接続するよう構成したため、開閉時にハーネスに負荷がかかることを抑止でき、信頼性が向上する。
本発明は、車両に設けられるコンソールボックス、オーバーヘッドコンソール、グラブボックスなど、または車両以外における蓋付収納箱に用いることができる。
1 車両用コンソールランプ
2 蓋体
3 収納部
4 導光体
411〜413 第1〜第3発光部
421〜423 第1〜第3反射面
43 光入射面
44 膨出部
5 光源
51 LED
52 レンズ
53 点灯回路
54 ハーネス
6 反射部材
7 回転軸

Claims (7)

  1. 収納部と、該収納部の開口を開閉するよう配置される蓋体と、該収納部の壁部に配置されるLEDからなる光源と、を備える車両用コンソールランプにおいて、
    前記蓋体の内部には、導光体が配置されており、
    前記導光体は、前記光源の放出光が照射される光入射面と、前記収納部の外部を照明する第1発光部と、及び前記収納部の開口内部を照明する第2発光部と、がそれぞれ表出するよう配置されており、
    前記導光体は、前記光入射面と対向する部位に、前記光入射面から入射した光を前記第1発光部に向けて反射するV状溝の側面からなる第1反射面を有しており、
    前記光源は、少なくとも前記蓋体が閉じた第1の状態において、その光軸が前記光入射面及び前記第1反射面と交差して配置される
    ことを特徴とする車両用コンソールランプ。
  2. 前記導光体は、前記光入射面と対向する部位に、前記第2発光部に向けて反射する前記V状溝の他側面からなる第2反射面をさらに有する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両用コンソールランプ。
  3. 前記第1反射面と前期第2反射面は、前記蓋体の開閉と共に回転し、
    前記蓋体が閉じた第1の状態において、前記第1発光部から放射される光量が前記第2発光部から放射される光量と比べ大きく、
    前記蓋体が開いた第2の状態において、前記第2発光部から放射される光量が前記第1発光部から放射される光量と比べ大きい、
    ことを特徴とする請求項2に記載の車両用コンソールランプ。
  4. 前記第1の状態において、前記第1反射面は、前記光軸に対する開き角が、前記第2反射面よりも鈍角に形成される、
    ことを特徴とする請求項3に記載の車両用コンソールランプ。
  5. 前記蓋体は、その一端が回転軸を介して前記収容部の一辺の壁部に取付けられており、
    前記光源は、該一辺の壁部内に配置される、
    ことを特徴とする請求項4に記載の車両用コンソールランプ。
  6. 前記一辺の壁部は車両後部側の壁部であり、
    前記第1発光部は、前記蓋体の後端に表出し、後席足元を照明する、
    ことを特徴とする請求項5に記載の車両用コンソールランプ。
  7. 前記蓋体の前端に表出する第3発光部をさらに有する、
    ことを特徴とする請求項4〜6いずれか1項に記載の車両用コンソールランプ。
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