JP5435213B2 - 車両用灯具 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用灯具に係り、特に個々の光学要素により構成される光学系を備える車両用灯具に関する。
従来、図５に示すように、上側光学系２１０、当該上側光学系２１０の下方に配置された下側光学系２２０を備え、上側光学系２１０、下側光学系２２０それぞれからの照射光により所定配光パターンを形成する車両用灯具が知られている（例えば特許文献１）。
特開２００６−３０２７１１号公報
しかしながら、特許文献１に記載の車両用灯具においては、上側光学系２１０及び下側光学系２２０を構成する個々の光学要素（投影レンズ２１１、反射面２１２、２２１、光源２１３、２２２等）はそれぞれ、図５に示すように、異なる部材に組み付けられる構成であるため、個々の光学要素を組み付ける際の組み付け誤差が累積的に増加し、各光学系２１０、２２０の光学性能に影響を及ぼすという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、個々の光学要素を組み付ける際の組み付け誤差が累積的に増加することがない車両用灯具を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車両前方側に配置される第１ヒートシンク本体と、前記第１ヒートシンク本体後方側に配置される第１放熱フィンと、を含む第１ヒートシンクと、ロービーム用配光パターン又はハイビーム用配光パターンの一部を形成する第１光学系と、車両前方側に配置される第２ヒートシンク本体と、前記第２ヒートシンク本体後方側に配置される第２放熱フィンと、を含む第２ヒートシンクと、ロービーム用配光パターン又はハイビーム用配光パターンの一部を形成する第２光学系と、を備える車両用灯具において、前記第２ヒートシンク本体は、前記第１ヒートシンク本体の前面に固定されて、前記第１ヒートシンク本体よりも車両前方側に配置されており、前記第１光学系は、第１ＬＥＤ光源、前記第１ＬＥＤ光源からの照射光を反射する第１リフレクタ、前記第１リフレクタからの反射光が透過する投影レンズを含んでおり、前記第１ＬＥＤ光源、第１リフレクタ、投影レンズはそれぞれ、前記第１ヒートシンク本体の上面に固定されており、前記第２光学系は、第２ＬＥＤ光源、前記第２ＬＥＤ光源からの照射光を反射する第２リフレクタを含んでおり、前記第２ＬＥＤ光源、第２リフレクタはそれぞれ、前記第２ヒートシンク本体の下面に固定されていることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、第１光学系を構成する個々の光学要素（第１ＬＥＤ光源、第１リフレクタ、投影レンズ）はそれぞれ、同一部材の同一面（第１ヒートシンク本体の上面）に固定されているため、個々の光学要素を組み付ける際の組み付け誤差が累積的に増加するのを防止することが可能となる。
また、請求項１に記載の発明によれば、第２光学系を構成する個々の光学要素（第２ＬＥＤ光源、第２リフレクタ）はそれぞれ、同一部材の同一面（第２ヒートシンク本体の下面）に固定されているため、個々の光学要素を組み付ける際の組み付け誤差が累積的に増加するのを防止することが可能となる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２リフレクタは、前記第２ＬＥＤ光源から出射した光を反射する第１反射面、第２反射面、当該第２反射面により反射された光を反射する第３反射面を備えており、前記第３反射面は、前記第１光学系の発光領域と前記第２光学系の発光領域とを連結し１つの光学系の発光領域として視認させることが可能となるように、前記投影レンズと前記第２リフレクタの間に設けられていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記第１光学系は、正面視で、車幅方向に隣接した状態で２つ配置されており、前記第２ヒートシンク本体は、正面視で、一方の前記第１光学系と他方の前記第１光学系との間に形成される下部スペース近傍に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、個々の光学要素を組み付ける際の組み付け誤差が累積的に増加することがない車両用灯具を提供することが可能となる。
本発明の実施形態である車両用灯具１００の全体構成を説明するための図である。 車両用灯具１００の側面図である。 下側光学系４０の斜視図である。 車両用灯具１００の正面図である。 従来の車両用灯具の断面図である。
以下、本発明の実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。
本実施形態の車両用灯具１００は、自動車等の車両のヘッドランプに適用されるものであり、図１に示すように、第１ヒートシンク１０、上側光学系２０（本発明の第１光学系に相当）、第２ヒートシンク３０、下側光学系４０（本発明の第２光学系に相当）、付加光学系４２ｂ、４２ｃ、ステー５０等を備えている。
第１ヒートシンク１０は、車両前方側に配置される第１ヒートシンク本体１１、車両後方側に配置される第１放熱フィン１２等を含んでいる。
上側光学系２０は、ロービーム用配光パターン（又はハイビーム用配光パターン）の一部を形成するための投影光学系であり、図１、図２に示すように、車両前方側から後方斜め下方に向かって傾斜した第１ヒートシンク１０の上面１１ａの異なる箇所に（すなわち相互に干渉することがない箇所に）それぞれ固定された複数の光学要素（第１ＬＥＤ光源２１、第１リフレクタ２２、投影レンズ２３）により構成されている。図１は、車幅方向に２つの上側投影光学系２０を配置した例である。
第１ＬＥＤ光源２１は、例えば、一つ又は複数のＬＥＤチップをパッケージ化したＬＥＤ光源であり、照射方向が上向き（例えば、車両後方斜め上方）となるように、第１ヒートシンク１０の上面１１ａ下部の所定位置１１ａ１に位置決めされ、ネジ止め固定されている。
第１リフレクタ２２は、図１等に示すように、反射面２２ａ、２２ｂを含んでおり、当該反射面２２ａ、２２ｂが第１ＬＥＤ光源２１、２１の照射方向に位置するように、上面１１ａ下部の所定位置１１ａ２に位置決めされ、ネジ止め固定されている。
反射面２２ａ、２２ｂは、当該反射面２２ａ、２２ｂに到達した第１ＬＥＤ光源２１、２１からの照射光を投影レンズ２３、２３に向けて反射し、当該投影レンズ２３、２３を透過した照射光によりロービーム用配光パターン（又はハイビーム用配光パターン）の一部を形成するように構成された反射面（例えば楕円系反射面）である。
投影レンズ２３は、レンズホルダ２４とリテーナ２５との間に保持されており、当該レンズホルダ２４が上面１１ａ上部の所定位置１１ａ３に位置決めされ、ネジ止め固定されることで固定されている。
図１、図２に示すように、第１ヒートシンク１０の前面１１ｂには、第２ヒートシンク３０がネジ止め固定されている。
第２ヒートシンク３０は、車両前方側に配置される第２ヒートシンク本体３１、車両後方側に配置される第２放熱フィン３２等を含んでいる。
下側光学系４０は、ロービーム用配光パターン（又はハイビーム用配光パターン）の一部を形成するための反射光学系であり、第２ヒートシンク本体３１の下面３１ａの異なる箇所に（すなわち相互に干渉することがない箇所に）それぞれ固定された複数の光学要素（第２ＬＥＤ光源４１、第２リフレクタ４２）により構成されている。
第２ＬＥＤ光源４１は、例えば、一つ又は複数のＬＥＤチップをパッケージ化したＬＥＤ光源であり、照射方向が下向き（例えば、車両前方斜め下方）となるように、第２ヒートシンク３０の下面３１ａの所定位置に位置決めされ、ネジ止め固定されている。
第２リフレクタ４２は、図１、図３等に示すように、第１反射面４２ａ、第２反射面４２ｂ、第３反射面４２ｃを含んでおり、例えば、射出成形された樹脂製のリフレクタ基材に対し、鏡面処理（例えばアルミニウム等の金属を蒸着）を施すことにより一体的に形成されている。第２リフレクタ４２は、第１反射面４２ａ、第２反射面４２ｂが第２ＬＥＤ光源４１の照射方向に位置するように、第２ヒートシンク本体３１の下面３１ａの所定位置に位置決めされ、ネジ止め固定されている。
第１反射面４２ａは、当該第１反射面４２ａに到達した第２ＬＥＤ光源４１からの照射光を予め定められた照射方向に向けて反射し、当該反射光によりロービーム用配光パターン又はハイビーム用配光パターンの一部を形成するように構成された反射面（例えば放物面系反射面）である。
第２反射面４２ｂは、第２反射面４２ｂは、第２ＬＥＤ光源４１の照射方向に設けられ、第２ＬＥＤ光源４１から第１反射面への非照射領域に位置しており（例えば第１反射面４２ａの下端部に設けられており（図３、図４等参照））、当該第２反射面４２ｂに到達した第２ＬＥＤ光源４１からの照射光を第３反射面４２ｃに向けて反射するように構成された反射面である。図３は、第２反射面４２ｂとして、第１焦点が第２ＬＥＤ光源４１近傍に設定され、第２焦点が第２反射面４２ｂと第３反射面４２ｃとの間に設定された楕円系反射面を採用した例である。
第３反射面４２ｃは、上側光学系２０の発光領域と下側光学系４０の発光領域とを連結し１つの光学系の発光領域として視認させることが可能となる位置（上側光学系２０と下側光学系４０との間）に設けられ、当該第３反射面４２ｃに到達した第２反射面４２ｂからの反射光を予め定められた照射方向に向けて反射するように構成された反射面（例えば放物面系反射面）である。図４は、第３反射面４２ｃを第２ＬＥＤ光源４１の側方かつ第１反射面４２ａの上端部付近に設けた例である。
図１、図２に示すように、車両用灯具１００の重心（又は重心近傍。例えば、第１ヒートシンク本体１１の下部）には、光軸調整時の揺動中心となる揺動軸５１が両端それぞれに設けられたステー５０が着脱自在にネジ止め固定されており、当該揺動軸５１、５１を例えば、図４に示すように、エクステンション６０により両側から挟み込むことで、車両用灯具１００を鉛直方向に揺動可能（すなわち光軸調整可能）に支持することが可能となっている。
以上説明したように、本実施形態によれば、上側光学系２０（本発明の第１光学系に相当）を構成する個々の光学要素（第１ＬＥＤ光源２１、第１リフレクタ２２、投影レンズ２３）はそれぞれ、同一部材の同一面（第１ヒートシンク本体１１の上面１１ａ）に固定されているため、個々の光学要素（第１ＬＥＤ光源２１、第１リフレクタ２２、投影レンズ２３）を組み付ける際の組み付け誤差が累積的に増加するのを防止することが可能となる。
また、本実施形態によれば、下側光学系４０（本発明の第２光学系に相当）を構成する個々の光学要素（第２ＬＥＤ光源４１、第２リフレクタ４２）はそれぞれ、同一部材の同一面（第２ヒートシンク本体３１の下面３１ａ）に固定されているため、個々の光学要素（第２ＬＥＤ光源４１、第２リフレクタ４２）を組み付ける際の組み付け誤差が累積的に増加するのを防止することが可能となる。
また、本実施形態によれば、第１反射面４２ａ（従来の下側光学系に相当）、第２反射面４２ｂ及び第３反射面４２ｃ（従来の付加光学系に相当）は、同一リフレクタである第２リフレクタ４２に一体的に形成されているため、第１反射面４２ａ〜第３反射面４２ｃを同時にかつ精度よく組み付けることが可能となる。このため、第１反射面４２ａ（従来の下側光学系に相当）、第２反射面４２ｂ及び第３反射面４２ｃ（従来の付加光学系に相当）とを従来よりも短時間で組み付けることが可能となる。また、第１反射面４２ａ（従来の下側光学系に相当）を組み付ける際の組み付け誤差と第２反射面４２ｂ及び第３反射面４２ｃ（従来の付加光学系に相当）を組み付ける際の組み付け誤差とが累積的に増加するのを防止することが可能となる。
また、本実施形態によれば、ステー５０の揺動軸５１、５１が車両用灯具１００の重心（又は重心近傍）を通ることとなるため、公知の光軸調整機構（図示せず）を用いて車両用灯具１００を揺動させる際の（すなわち光軸調整する際の）負荷を軽減することが可能となる。
また、本実施形態によれば、ステー５０の揺動軸５１、５１が車両用灯具１００の重心（又は重心近傍）を通ることとなるため、車両用灯具１００が搭載された車両の走行に伴って当該車両用灯具１００が振動したとしても、当該車両用灯具１００に対する振動の影響を緩和することが可能となる。
また、本実施形態によれば、ステー５０は車両用灯具１００に着脱自在に固定されているため、仮に車両用灯具１００（第１ヒートシンク１０等）に別の構成を付加（又は削減）することで、重心位置が変化したとしても、ステー５０を交換することで、重心位置とステー５０（揺動軸５１、５１）との関係を元の関係に調整することが可能となる。
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
１００…車両用灯具、１０…第１ヒートシンク、２０…上側光学系、３０…第２ヒートシンク、４０…下側光学系、５０…ステー、６０…エクステンション

Claims (3)

  1. 車両前方側に配置される第１ヒートシンク本体と、前記第１ヒートシンク本体後方側に配置される第１放熱フィンと、を含む第１ヒートシンクと、
    ロービーム用配光パターン又はハイビーム用配光パターンの一部を形成する第１光学系と、
    車両前方側に配置される第２ヒートシンク本体と、前記第２ヒートシンク本体後方側に配置される第２放熱フィンと、を含む第２ヒートシンクと、
    ロービーム用配光パターン又はハイビーム用配光パターンの一部を形成する第２光学系と、を備える車両用灯具において、
    前記第２ヒートシンク本体は、前記第１ヒートシンク本体の前面に固定されて、前記第１ヒートシンク本体よりも車両前方側に配置されており、
    前記第１光学系は、第１ＬＥＤ光源、前記第１ＬＥＤ光源からの照射光を反射する第１リフレクタ、前記第１リフレクタからの反射光が透過する投影レンズを含んでおり、
    前記第１ＬＥＤ光源、第１リフレクタ、投影レンズはそれぞれ、前記第１ヒートシンク本体の上面に固定されており、
    前記第２光学系は、第２ＬＥＤ光源、前記第２ＬＥＤ光源からの照射光を反射する第２リフレクタを含んでおり、
    前記第２ＬＥＤ光源、第２リフレクタはそれぞれ、前記第２ヒートシンク本体の下面に固定されていることを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記第２リフレクタは、前記第２ＬＥＤ光源から出射した光を反射する第１反射面、第２反射面、当該第２反射面により反射された光を反射する第３反射面を備えており、
    前記第３反射面は、前記第１光学系の発光領域と前記第２光学系の発光領域とを連結し１つの光学系の発光領域として視認させることが可能となるように、前記投影レンズと前記第２リフレクタの間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 前記第１光学系は、正面視で、車幅方向に隣接した状態で２つ配置されており、
    前記第２ヒートシンク本体は、正面視で、一方の前記第１光学系と他方の前記第１光学系との間に形成される下部スペース近傍に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
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