JP5726973B2 - 灯火装置 - Google Patents

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Description

本発明は、灯火装置に係り、特に、発光源にＬＥＤ（発光ダイオード）を適用した灯火装置に関する。
従来から、発光源にＬＥＤを適用した種々の灯火装置が知られている。ＬＥＤは照射光の指向性が高いことから、灯火装置を構成するにあたり、照射光を所定の方向に導く導光部材を用いることで任意の照射方向が得られるように構成されることがある。
特許文献１には、厚みの少ない直方体状のＬＥＤを発光源とし、これに対向配置した平板状の導光部材にＬＥＤに対応する方形の凹部を形成すると共に、照射面側にすり鉢状の凹部を形成することで、ＬＥＤの照射光を照射方向に対して垂直方向かつ放射状に拡散させるようにした車両用の灯火装置が開示されている。
特開２００５−１２３０９２号公報
しかしながら、特許文献１に記載された灯火装置では、灯火装置を外観した際にＬＥＤの存在（位置）が認識できるため面発光しているようには見えず、かつ導光部材で拡散された照射光をさらに照射方向に反射するリフレクタおよびこのリフレクタを覆うレンズを備える構成とされるため、灯火装置の厚み寸法が大きく、車両の体外装部品に取り付けた際に車体からの張り出しが大きくなるという課題があった。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ＬＥＤを光源とした面発光が可能で、かつ構造が簡単で薄型に構成できる灯火装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明は、発光源としてのＬＥＤ（７１）と、該ＬＥＤ（７１）の照射光に任意の指向性を与える切欠き（６４，６５）が形成された導光部材（６０）とを有する灯火装置（５０）において、前記切欠き（６４，６５）は、前記導光部材（６０）の照射面側で前記ＬＥＤ（７１）に対応する位置に形成されており、前記切欠き（６４，６５）の照射面側に、前記ＬＥＤ（７１）の照射光を遮る目隠し部材（５３）が配設されている点に第１の特徴がある。
また、前記灯火装置（５０）は、照射面側が開口されて前記導光部材（６０）を囲むケース（８０）と、該ケース（８０）の開口を覆うレンズ（５１）とを含み、前記導光部材（６０）は、前記ケース（８０）とレンズ（５１）との間に挟持されており、前記目隠し部材（５３）は、前記レンズ（５１）に取り付けられている点に第２の特徴がある。
また、前記レンズ（５１）の照射面側に、前記目隠し部材（５３）を収容する目隠し部材収容凹部（５２）が形成されている点に第３の特徴がある。
また、前記目隠し部材収容凹部（５２）が有色塗装されている点に第４の特徴がある。
また、前記導光部材（６０）の照射面側の反対側の面に、前記ＬＥＤ（７１）を収容するＬＥＤ収容凹部（６６）が形成されており、前記ＬＥＤ（７１）の基板（７０）は、前記ケース（８０）の底部（８２）に形成された基板収容凹部（８１）に収容されている点に第５の特徴がある。
また、前記導光部材（６０）のケース底面側の外周端部に傾斜面（６３）が形成されており、前記灯火装置（５０）を組み立てた際に、前記ケース（８０）と前記傾斜面（６３）との間に空間（９１）が形成されている点に第６の特徴がある。
さらに、前記ケース（８０）の底部（８２）が白色とされている点に第７の特徴がある。
第１の特徴によれば、切欠きは、導光部材の照射面側でＬＥＤに対応する位置に形成されており、切欠きの照射面側に、ＬＥＤの照射光を遮る目隠し部材が配設されているので、切欠きによって光源の光を水平に指向させて発光させると共に、光源および切欠きを目隠し部材で隠すことで、灯火装置によって完全な面発光が行われているように外観させることができる。
第２の特徴によれば、灯火装置は、照射面側が開口されて導光部材を囲むケースと、該ケースの開口を覆うレンズとを含み、導光部材は、ケースとレンズとの間に挟持されており、目隠し部材は、レンズに取り付けられているので、簡単な構造で灯火装置を構成することが可能となる。
第３の特徴によれば、レンズの照射面側に、目隠し部材を収容する目隠し部材収容凹部が形成されているので、レンズに対する目隠し部材の位置決めが容易となり、レンズから目隠し部材が出っ張ることを防ぐことができる。また、レンズと目隠し部材とを面一とすることで外観性を高めることができる。
第４の特徴によれば、目隠し部材収容凹部が有色塗装されているので、ＬＥＤからレンズ表面側に直進する照射光を遮断して、灯火装置全体が面発光しているように見せる効果を高めることができる。
第５の特徴によれば、導光部材の照射面側の反対側の面に、ＬＥＤを収容するＬＥＤ収容凹部が形成されており、ＬＥＤの基板は、ケースの底部に形成された基板収容凹部に収容されているので、灯火装置の厚み方向の寸法を低減することが可能となる。
第６の特徴によれば、導光部材のケース底面側の外周端部に傾斜面が形成されており、灯火装置を組み立てた際に、ケースと傾斜面との間に空間が形成されているので、導光部材の外周方向に拡散した照射光を照射面方向に反射することができる。これにより、傾斜面に対応するレンズの外周端部における照射光が強くなり、レンズの外周が照射光で縁取りされた斬新な外観を得ることができる。また、この空間を利用して基板から延出する配線を配策することで、スペースの有効活用およびケース形状の簡略化を図ることが可能となる。
第７の特徴によれば、ケースの底部が白色とされているので、ＬＥＤの照射光を照射面側に積極的に反射して、輝度の高い面発光を得ることができる。
本発明の一実施形態に係る灯火装置を適用した自動二輪車の左側面図である。 自動二輪車を左斜め後方から見た一部拡大斜視図である。 灯火装置の分解斜視図である。 ＬＥＤを実装した基板をケースに固定した状態を示す斜視図である。 ＬＥＤを実装した基板が固定されたケースの正面図である。 導光部材の一部拡大斜視図である。 灯火装置のＬＥＤが配設された部分の断面図である。 灯火装置の周縁部分の断面図である。
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る灯火装置を適用した自動二輪車１の左側面図である。自動二輪車１は、荒地走行に適応したオフロードタイプの競技用車両である。
車体フレーム２を構成するメインフレーム２４の前端部に設けられたヘッドパイプ３には、不図示のステアリングステムが回動自在に軸支されている。該ステアリングステムには、前輪ＷＦを回転可能に軸支する左右一対のフロントフォーク１０が取り付けられている。前輪ＷＦは、フロントフォーク１０の上部に取り付けられた操向ハンドル３によって操舵可能とされる。
メインフレーム２４の後方下部には、駆動輪としての後輪ＷＲを回転可能に軸支するスイングアーム１６が、ピボット軸１４によって揺動自在に軸支されている。スイングアーム１６は、リヤクッション２２によってメインフレーム２４に吊り下げられている。リヤクッション２２の後方には、後輪ＷＲからの泥はね等を受け止めるリヤフェンダ１５が配設されている。
メインフレーム２４の下方にはエンジン２が取り付けられている。エンジン２のシリンダヘッド２５の車体前方側には、車体後方のマフラ１７に連なる排気管２６が取り付けられている。一方、シリンダヘッド２５の車体後方側には、スロットルボディ一体式の燃料噴射装置２３および不図示のエアクリーナボックスが接続されている。エンジン２によって生じる回転駆動力は、ドライブチェーン２８を介して後輪ＷＲへ伝達される。
エンジン２の側方からメインフレーム２４の上方にかかる位置には、サイドカウル２７が配設されており、排気管２６の周囲には、サイドカウル２７に連なるアンダーカウル１３が取り付けられている。メインフレーム２４の上方のエンジンカウル２７内には、不図示のオイルタンクおよび冷却水タンクが配設されている。フロントフォーク１０の車幅方向外側は、サイドカウル２７に連なるフロントカウル２６が取り付けられている。シリンダヘッド２５の車体前方側でフロントカウル２６の内側の位置には、冷却水のラジエータ１１が配設されている。
ヘッドパイプ７から前方に延びるメータステー２９には、メータ装置４およびヘッドライト６が取り付けられ、その前方側は防風スクリーン５で覆われている。防風スクリーン５の下部には、オイルクーラー８が配設されており、さらにその下部にはフロントフォーク１０に取り付けられたフロントフェンダ９が配設されている。
シリンダヘッド２５の後方でメインフレーム２４の上部には、左右一対の大型のシートカウル２０が取り付けられている。剛性部材で構成されるシートカウル２０の上部には、シート２１が支持されており、シートカウル２０の内側には燃料タンク１９が配設されている。シートカウル２０の後端には、シート２１に連なるリヤカウル１８が取り付けられている。本発明に係る灯火装置５０は、燃料タンク２０の後方下部の面に取り付けられる薄型の尾灯装置として適用されている。
図２は、自動二輪車１を左斜め後方から見た一部拡大斜視図である。燃料タンク１９は、左右のシートカウル２０の間を埋める幅広形状とされ、その中央後部には、後輪ＷＲとの干渉を防ぐ逃げ部１９ａが設けられている。燃料タンク１９の車幅方向右側の後方上端部には、給油キャップ３０が取り付けられている。
本発明に係る灯火装置５０（５０Ｌ，５０Ｒ）は、赤色に発光する左右一対の尾灯装置である。灯火装置５０は、燃料タンク１９の下面とその後方に連なる傾斜面とに跨って一部が湾曲した形状を有する。灯火装置５０は、厚さ数ｍｍ／重さ数十ｇ程度の板状の機器であり、粘着剤によって燃料タンク１９に固定されている。灯火装置５０には車体側から延びる電源供給用の配線が接続されており、ＬＥＤ７１の駆動回路はシートカウル２０の内側に配設されている。
図３は、灯火装置５０の分解斜視図である。本実施形態に係る灯火装置５０は左右対称形状を有しており、以下では、車幅方向左側の灯火装置５０Ｌを用いて構造説明を行う。灯火装置５０は、厚みの少ない直方体状の白色ＬＥＤ７１、該ＬＥＤ７１が実装される基板７０、基板７０が固定されるケース８０、ＬＥＤ７１に対向配置される無色透明の導光部材６０、該導光部材６０を覆う赤色透明のレンズ５１、レンズ５１に取り付けられる黒色の目隠し部材５３からなる。本実施形態では、基板７０に４つのＬＥＤ７１が実装されている。
灯火装置５０の組み立て時には、ＬＥＤ７１の照射面側を表側として、レンズ５１および目隠し部材５３までが、ケース８０の表側に形成された開口にすべて収容されるように構成されている。灯火装置８０の燃料タンク１９への取り付けは、ケース８０の底面の裏面側に配設される粘着部材によって行われる。
導光部材６０およびレンズ５１は、ＬＥＤ７１の照射光を透過するアクリル等で形成することができる。一方、目隠し部材５３は、照射光を遮蔽する機能を有していればよく、黒色の樹脂で形成するほか、編み込んだカーボン調等の外観を与えることができる。
基板７０は、ケース８０の底部８２に形成される基板収容凹部８１に収容されて、底部８２と面一または略面一に固定される。また、目隠し部材５３は、レンズ５１に形成される目隠し部材収容凹部５２に収容されて、レンズ５１の表面と面一または略面一に固定される。本実施形態では、目隠し部材収容凹部５２の底部が黒色に塗装されている。また、基板７０の隅には、電源供給用の配線が接続される端子７１が取り付けられる。
図４は、ＬＥＤ７１を実装した基板７０をケース８０に固定した状態を示す斜視図である。また、図５はＬＥＤ７１を実装した基板７０が固定されたケース８０の正面図である。ケース８０は、車体取付け時に上方側に位置する幅広部分から車体下方側の先端に向かって幅狭となる形状を有する。ケース８０は、白色の樹脂等からなる底部８２の外周部に黒色の樹脂等からなる側壁８３を設けた構成とされ、底部８２と側壁８２とは溶着による一体成型とすることができる。
基板７０は、ケース８０の幅広部分において、基板７０の車幅方向外側の一辺が側壁に近接する位置に配設されている。目隠し部材５３は、基板７０の照射面側をすべて覆った上で、ケース８０の幅狭部分まで先細りに延出した形状とされる。ケース８０の底部８２には、端子７２に接続された配線が収容される配線収容凹部８５が形成されており、配線収容凹部８５の端部近傍の側壁８３には、配線が通る貫通孔８４が設けられている。
図６は、導光部材６０の一部拡大斜視図である。導光部材６０は、厚みの均一な板状の樹脂部材に、複数の凹部や切欠きを設けた構成を有する。ＬＥＤ７１に対応する位置の裏面側には、ＬＥＤ７１を収容する直方体形状のＬＥＤ収容凹部６６が形成されている。また、このＬＥＤ収容凹部６６に対応する導光部材６０の表側には、ＬＥＤ７１の照射光を拡散させるための切欠き６４、６５が形成されている。
本実施形態では、ケース８０の幅広部側に配設される３つのＬＥＤ７１に対応する切欠き６４を略円錐形として、照射光が均一に放射状に拡散するように構成されている。これに対し、ケース８０の幅狭部側に配設される１つのＬＥＤ７１に対応する切欠き６５は、幅狭部の先端まで照射光が届くように、三角柱状のくさび形とされる。
基板７０が近接する導光部材６０の側端部には、端子７２を収容すると共に端子７２に接続された配線を取り出すための配線取り出し凹部６８が形成されている。また、導光部材６０の外縁部には、外側への張り出し部分により形成される段差部６２と、張出部分の下方に形成される傾斜面６３とが設けられている。
図７は、灯火装置５０のＬＥＤ７１が配設された部分の断面図である。灯火装置５０の組み立て時には、その裏側から順に、ケース８０の底部８２、基板７０、導光部材６０、レンズ５１、目隠し部材５３とが並んで互いに近接配置されることとなる。
本実施形態では、ＬＥＤ７１の上面とＬＥＤ収容凹部６６の上面との間にわずかな隙間が形成されており、ＬＥＤ７１の発光熱が導光部材に影響を与えないように構成されている。また、円錐形切欠き６４およびくさび形切欠き６５の底の部分は、それぞれ、ＬＥＤ収容凹部６６と連通しないように構成されている。これにより、円錐状の切欠き６４は、円錐の頂部をわずかに切り取った形状とされ、また、くさび状の切欠き６５は、三角柱の頂部を含む一辺をわずかに切り取った形状とされる。
この切欠き６４，６５により、ＬＥＤ７１の照射光の多くは、円錐形切欠き６４における円錐の側面と、くさび形切欠き６５における三角柱の側面とによって、水平方向に反射される。そして、切欠き６４，６５に対応する位置には、照射光を遮断する目隠し部材５３が配設されているので、灯火装置５０を外方から視認した際には、ＬＥＤ７１の発光位置が確認できず、レンズ５１の全体が完全な面発光をしているように見えることとなる。
さらに、本実施形態では、目隠し部材収容凹部５２を黒色に塗装することで照射光がより効果的に遮断されている。また、ケース８０の底部８２が白色とされて照射面側への反射が強くされることで、面発光の輝度が高められている。
なお、本実施形態では、切欠き６４，６４の底の部分をＬＥＤ収容凹部６６と連通しないことで、切欠き６４，６４の底の部分に照射される照射光もある程度水平方向に反射できるように構成されているが、切欠き６４，６５の底部とＬＥＤ収容凹部６６とを連通させたり、円錐形および三角柱の頂部とＬＥＤ収容凹部６６の天井面とが近接するように構成してもよい。
図８は、灯火装置５０の周縁部分の断面図である。灯火装置５０の組み立ては、接着材等でケース８０に基板７０を固定した後、ケース８０に導光部材６０を収容し、ケース８０の開口に対して蓋をするようにレンズ５１とを固定することで完了する。導光部材６０の周縁に形成された段差部６２には、レンズ５１の周縁に形成された立設部５４が当接する。これにより、導光部材６０の表面側とレンズ５１の裏面側との間に所定の隙間を設けた上で、各部品の水平方向および積層方向の位置決めがなされる。
そして、ケース８０とレンズ５１との固定は、側壁８３に形成される隙間９０に充填される接着剤によって行われ、その他に締結部材等は用いられないので、構造の簡略化、部品点数の低減および灯火装置の軽量化が図られる。また、面発光部分に締結部材等が存在しないため、外観性の向上も可能となる。
また、段差部６２の下方に形成された傾斜面６３は、切欠き６４，６５によって水平方向に反射された照射光を照射面側に反射する機能を有する。これにより、傾斜面に対応するレンズ５１の外周端部における照射光が強くなり、レンズ５１の外周が照射光で縁取りされた斬新な外観を得ることができる。
さらに、導光部材６０に傾斜面６３が設けられることによって、ケース８２との間には空間９１が形成されることとなる。これにより、基板７０から延びる配線を空間９１に配設してスペースの有効活用を図ることができる。また、灯火装置５０の組み立て時に、配線収容凹部８５（図５参照）に沿って配索される配線が導光部材６０に接触しにくくなり、組み立て時に配線を押し付ける余分な力を加える必要がなくなるので、組み立て作業を容易にするほか、また、側壁を薄肉化したり配線収容凹部８５を廃止してケース形状の簡略化を図ることも可能となる。
なお、灯火装置の構造、ＬＥＤ、ケース、導光部材、レンズ、目隠し部材の形状や材質および色彩、導光部材に形成される切欠きの形状、ＬＥＤの個数や構造等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、本発明と同様の構造を有する灯火装置は、車両の尾灯装置に限られず、ポジションランプ等に適用してもよい。さらに、本発明に係る灯火装置は、自動二輪車に限られず、四輪車等の各種車両に取り付けられる灯火装置のほか、種々の用途に用いられる灯体に適用することが可能である。
１…自動二輪車、１９…燃料タンク、５０（５０Ｌ，５０Ｒ）…灯火装置、５１…レンズ、５２…レンズ収容凹部、５３…目隠し部材、６０…導光部材、６３…傾斜面、６４…円錐形切欠き（切欠き）、６５…くさび形切欠き（切欠き）、６６…ＬＥＤ収容凹部、７０…基板、７１…ＬＥＤ（発光ダイオード）、８０…ケース、８１…基板収容凹部、８２…底部、９１…空間

Claims (6)

  1. 発光源としてのＬＥＤ（７１）と、該ＬＥＤ（７１）の照射光に任意の指向性を与える切欠き（６４，６５）が形成された導光部材（６０）とを有する灯火装置（５０）において、
    前記切欠き（６４，６５）は、前記導光部材（６０）の照射面側で前記ＬＥＤ（７１）に対応する位置に形成されており、
    前記切欠き（６４，６５）の照射面側に、前記ＬＥＤ（７１）の照射光を遮る目隠し部材（５３）が配設されており、
    前記レンズ（５１）の照射面側に、前記目隠し部材（５３）を収容する目隠し部材収容凹部（５２）が形成されていることを特徴とする灯火装置。
  2. 前記灯火装置（５０）は、照射面側が開口されて前記導光部材（６０）を囲むケース（８０）と、該ケース（８０）の開口を覆うレンズ（５１）とを含み、
    前記導光部材（６０）は、前記ケース（８０）とレンズ（５１）との間に挟持されており、
    前記目隠し部材（５３）は、前記レンズ（５１）に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の灯火装置。
  3. 前記目隠し部材収容凹部（５２）が有色塗装されていることを特徴とする請求項１または２に記載の灯火装置。
  4. 前記導光部材（６０）の照射面側の反対側の面に、前記ＬＥＤ（７１）を収容するＬＥＤ収容凹部（６６）が形成されており、
    前記ＬＥＤ（７１）の基板（７０）は、前記ケース（８０）の底部（８２）に形成された基板収容凹部（８１）に収容されていることを特徴とする請求項２に記載の灯火装置。
  5. 前記導光部材（６０）のケース底面側の外周端部に傾斜面（６３）が形成されており、
    前記灯火装置（５０）を組み立てた際に、前記ケース（８０）と前記傾斜面（６３）との間に空間（９１）が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の灯火装置。
  6. 前記ケース（８０）の底部（８２）が白色とされていることを特徴とする請求項２に記載の灯火装置。
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