JP5990410B2

JP5990410B2 - 移動体用灯具

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Publication number: JP5990410B2
Application number: JP2012131536A
Authority: JP
Inventors: 雄治安田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: JP2013257950A; EP2674664A3; CN103486510A; EP2674664B1; US20130329443A1; US9255680B2; EP2674664A2

Description

本発明は、移動体用灯具に関し、特にＬＥＤ等の半導体発光素子を用いた移動体用灯具に関する。

近年、パーソナルモビリティと呼ばれる一人乗りの移動体が開発されている。パーソナルモビリティは、歩行と既存の車両との間を補完することを意図しており、人の移動にともなうエネルギー消費を低減するというコンセプトのもとに、既存の車両とは異なる移動体として提案されている。

特開２００５−１１７０４号公報

パーソナルモビリティは、既存の車両に比べて小型であるため、灯具の取付可能位置が限られる。従って、既存の車両用灯具に比べて構造を簡素化した灯具が要求される。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、構造を簡素化した移動体用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の移動体用灯具は、半導体発光素子と、半導体発光素子を搭載する基板と、ランプボディと、ランプボディの開口を覆う前面カバーとを備える。そしてランプボディおよび前面カバーにより形成される灯室内に、半導体発光素子および基板が収容される。基板は、前面カバーまたはランプボディの上面部内面に取り付けられる。

この態様によると、前面カバーまたはランプボディの上面部内面に基板を取り付けたことにより、基板を支持するための部材を別途設ける必要がないので、灯具の構造を簡素化できる。

半導体発光素子から出射された光を灯具前方に反射するリフレクタをさらに備えてもよい。リフレクタは、前面カバーおよびランプボディのうち基板が取り付けられた方に取り付けられてもよい。

リフレクタは、半導体発光素子からの光を反射するための反射部と、当該リフレクタを前面カバーまたはランプボディに取り付けるための取付部とを有してもよい。基板は、リフレクタの取付部を介して前面カバーまたはランプボディに取り付けられてもよい。

前面カバーまたはランプボディの上面部の一部にヒートシンクが形成されており、基板は、ヒートシンクに取り付けられてもよい。

本態様の移動体用灯具は、所定の灯具取付位置周辺に他の熱源が存在しない移動体に搭載されてもよい。

本発明によれば、構造を簡素化した移動体用灯具を提供できる。

本実施形態に係る移動体用灯具を示す正面図である。図１に示す移動体用灯具のＸ−Ｘ断面図である。本発明の別の実施形態に係る移動体用灯具の断面図である。本発明のさらに別の実施形態に係る移動体用灯具の断面図である。本発明のさらに別の実施形態に係る移動体用灯具の断面図である。本発明のさらに別の実施形態に係る移動体用灯具の断面図である。本発明のさらに別の実施形態に係る移動体用灯具の断面図である。本発明のさらに別の実施形態に係る移動体用灯具の断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る移動体用灯具１０を示す正面図である。図２は、図１に示す移動体用灯具１０のＸ−Ｘ断面図（鉛直断面図）である。図１および図２に示す移動体用灯具１０は、例えばパーソナルモビリティ等の移動体の前方に設けられる前照灯である。

移動体用灯具１０は、灯具前方に開口された凹部を有するランプボディ１４と、ランプボディ１４の開口部を覆う透明な前面カバー１２とを備える。ランプボディ１４と前面カバー１２は、灯室１６を形成している。

前面カバー１２は、アクリルやポリカーボネート等の透明樹脂を射出成形することにより形成された断面凹形状の部材であり、主に、移動体の前方に面する前面部１２ａと、前面部１２ａの上端部から後方に水平に延在する上面部１２ｂと、前面部１２ａの下端部から後方に延在する底面部１２ｃと、前面部１２ａの左端部から後方に延在する左側面部１２ｄと、前面部１２ａの右端部から後方に延在する右側面部１２ｅとから成る。

本実施形態では、移動体用灯具１０が移動体に取り付けられた状態において、前面カバー１２の前面部１２ａまたは前面部１２ａの一部のみが移動体の外部に露出している。すなわち、移動体前方に位置するフード部材に設けられた穴部１０１から前面部１２ａまたはその一部のみが外部に露出している。一方、上面部１２ｂおよび底面部１２ｃはフード部材１００により覆われており、上面部１２ｂ、底面部１２ｃ、左側面部１２ｄおよび右側面部１２ｅは外部から視認し難くなっている。フード部材１００は、移動体のフロントカウル、バンパー、ボンネット等であってよい。

ランプボディ１４は、前面の開口する容器状に形成されている。ランプボディ１４は、主に、前面カバー１２の前面部１２ａと対向する背面部１４ａと、背面部１４ａの上端部から前方に延在する上面部１４ｂと、背面部１４ａの下端部から前方に延在する底面部１４ｃと、背面部１４ａの左端部から前方に延在する左側面部（図示せず）と、背面部１４ａの右端部から前方に延在する右側面部（図示せず）とから成る。ランプボディ１４は、例えばポリプロピレン樹脂を用いて形成されてよい。ランプボディ１４の上面部１４ｂ、底面部１４ｃ、左側面部および右側面部の先端部には、ランプボディ１４と前面カバー１２とを接合固定するために接合部１４ｄが設けられている。

移動体用灯具１０は、第１エイミングスクリュー１０３および第２エイミングスクリュー１０４を介して移動体に支持されている。第１エイミングスクリュー１０３および第２エイミングスクリュー１０４の一方の端部は、ランプボディ１４の背面部１４ａに取り付けられ、第１エイミングスクリュー１０３および第２エイミングスクリュー１０４の他方の端部は、移動体のランプ支持部１０２に取り付けられている。第１エイミングスクリュー１０３および第２エイミングスクリュー１０４を回転することにより、移動体用灯具１０の姿勢を変えることができ、例えば車両出荷時や車検時に移動体用灯具１０のエイミング調整を行うことができる。

図１に示すように、灯室１６内には、３つの灯具ユニット１１が収容されている。これら３つの灯具ユニット１１は、車幅方向に並んで配置されている。各灯具ユニット１１の構成は同様である。各灯具ユニット１１は、ＬＥＤ１８と、ＬＥＤ１８を搭載するとともにＬＥＤ１８に給電する基板２０と、ＬＥＤ１８から出射された光を灯具前方に反射するリフレクタ２２とを備える。

本実施形態において、ＬＥＤ１８を搭載する基板２０は、前面カバー１２の上面部１２ｂの内面１２ｆ上に直接取り付けられている。基板２０は、ＬＥＤ１８の発光面が鉛直下向きとなるように配置される。基板２０上に搭載されるＬＥＤ１８は、例えば消費電力が１Ｗ程度の白色ＬＥＤであってよい。また、基板２０上に複数のＬＥＤ１８が搭載されてもよい。

基板２０の上面部１２ｂへの固定方法は特に限定されず、ネジ締結、接着剤固定などであってよい。あるいは、上面部１２ｂの内面１２ｆにピンを設け、ピンを基板２０に設けた孔に嵌合した後に、ピンを熱カシメすることで基板２０を上面部１２ｂに固定してもよい。この場合、ネジ等の固定用の部材が不要となるので部品点数を削減でき、また組立工数を低減できる。

リフレクタ２２は、ＬＥＤ１８からの光を反射するための反射部２２ａと、リフレクタ２２を前面カバー１２に取り付けるための取付部２２ｂとを有する。本実施形態において、リフレクタ２２の取付部２２ｂは、基板２０と同様に、前面カバー１２の上面部１２ｂの内面１２ｆ上に直接取り付けられている。リフレクタ２２の上面部１２ｂへの固定方法は特に限定されず、ネジ締結、接着剤固定、熱カシメなどであってよい。

リフレクタ２２の反射部２２ａは、図２に示すように、ＬＥＤ１８から下方に出射された光を反射して灯具前方に照射する。反射部２２ａの形状は、反射光が所望の配光パターンを形成するように、搭載される移動体に応じて適宜設計される。

以上、本実施形態に係る移動体用灯具１０の構成について説明した。移動体用灯具１０においては、ＬＥＤ１８を搭載する基板２０が前面カバー１２の上面部１２ｂの内面１２ｆ上に直接取り付けられている。このような構造を採用することにより、基板２０を支持するための部材を別途設ける必要がないので、灯具の構造を簡素化できる。その結果、部品点数の削減、低コスト化、軽量化および小型化を実現することができる。

本実施形態に係る移動体用灯具１０が搭載されるパーソナルモビリティ等の小型の移動体は、エネルギー効率が良いため、ラジエター排熱が少ない。さらにエアコンを搭載していない場合が多いので、エアコンコンデンサ排熱も無い。すなわち、パーソナルモビリティ等の小型の移動体においては、移動体用灯具１０の取付位置に他の大きな熱源が存在しない。それ故、灯具の環境温度は、外気温＋数℃程度となる。また、小型の移動体では、求められる配光も既存の車両ほど高くなく、消費電力の少ない例えば１Ｗ程度のＬＥＤを複数使用すれば十分である。従って、ヒートシンクを用いずに、基板２０を直接前面カバー１２の上面部１２ｂに取り付けたとしても、十分にＬＥＤ１８の耐熱温度を満足することができる。

また、本実施形態に係る移動体用灯具１０では、ＬＥＤ１８を搭載する基板２０と、リフレクタ２２とが共に前面カバー１２の上面部１２ｂに取り付けられている。このように、基板２０とリフレクタ２２とを共通の部材に取り付けることにより、ＬＥＤ１８とリフレクタ２２の位置合わせが容易となるので、組立工数を削減でき、さらに光学精度を向上できる。

また、本実施形態に係る移動体用灯具１０では、基板２０は前面カバー１２の上面部１２ｂの内面１２ｆ上に設けられており、ＬＥＤ１８の発光面は鉛直下方を向いている。仮に基板２０を前面カバー１２の底面部１４ｃの内面上に設けた場合、ＬＥＤ１８の発光面は鉛直上方を向くことになるが、この場合には、ＬＥＤ１８からの直射光がグレア光となるおそれがある。本実施形態に係る移動体用灯具１０によれば、このようなグレア光の発生を回避できる。

図３は、本発明の別の実施形態に係る移動体用灯具３１０の断面図である。移動体用灯具３１０において、図１および図２に示す移動体用灯具１０と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

本実施形態に係る移動体用灯具３１０では、ＬＥＤ１８を搭載する基板２０およびリフレクタ２２が共に、ランプボディ１４の上面部１４ｂの内面１４ｅ上に直接取り付けられている。基板２０およびリフレクタ２２の上面部１４ｂへの固定方法は特に限定されず、ネジ締結、接着剤固定、熱カシメなどであってよい。

本実施形態のように構成した場合も、基板２０を支持するための部材を別途設ける必要がないので、灯具の構造を簡素化できる。また、ＬＥＤ１８を搭載する基板２０と、リフレクタ２２とが共にランプボディ１４の上面部１４ｂに取り付けられているので、ＬＥＤ１８とリフレクタ２２の位置合わせが容易となり、組立工数の削減および光学精度の向上を図ることができる。

図４は、本発明のさらに別の実施形態に係る移動体用灯具４１０の断面図である。移動体用灯具４１０においても、図１および図２に示す移動体用灯具１０と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

本実施形態に係る移動体用灯具４１０では、ＬＥＤ１８を搭載する基板２０が、リフレクタ２２の取付部２２ｂを介して前面カバー１２の上面部１２ｂの内面１２ｆに取り付けられている。すなわち、基板２０は、リフレクタ２２の取付部２２ｂを挟んで前面カバー１２の上面部１２ｂの内面１２ｆに取り付けられている。基板２０およびリフレクタ２２の上面部１４ｂへの固定方法は特に限定されず、ネジ締結、接着剤固定、熱カシメなどであってよい。

本実施形態のように構成した場合も、基板２０を支持するための部材を別途設ける必要がないので、灯具の構造を簡素化できる。その結果、部品点数の削減、低コスト化、軽量化および小型化を実現することができる。また、ＬＥＤ１８を搭載する基板２０と、リフレクタ２２とが共に前面カバー１２の上面部１２ｂに取り付けられているので、ＬＥＤ１８とリフレクタ２２の位置合わせが容易となり、組立工数の削減および光学精度の向上を図ることができる。

さらに本実施形態に係る移動体用灯具４１０によれば、基板２０と前面カバー１２の上面部１２ｂとの間にリフレクタ２２の取付部２２ｂを挟んだことにより、取付部２２ｂが放熱板として機能し、ＬＥＤ１８で発生した熱をより好適に放熱できる。この目的のために、リフレクタ２２または少なくともリフレクタ２２の取付部２２ｂは、金属等の放熱性の高い材料で形成されることが好ましい。

図５は、本発明のさらに別の実施形態に係る移動体用灯具５１０の断面図である。移動体用灯具５１０においても、図１および図２に示す移動体用灯具１０と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

本実施形態に係る移動体用灯具５１０では、ＬＥＤ１８を搭載する基板２０が、金属板１９を介して前面カバー１２の上面部１２ｂの内面１２ｆに取り付けられている。すなわち、基板２０は、金属板１９を挟んで前面カバー１２の上面部１２ｂの内面１２ｆに取り付けられている。基板２０および金属板１９の上面部１４ｂへの固定方法は特に限定されず、ネジ締結、接着剤固定、熱カシメなどであってよい。

さらに本実施形態に係る移動体用灯具５１０によれば、基板２０と前面カバー１２の上面部１２ｂとの間に金属板１９を挟んだことにより、金属板１９が放熱板として機能し、ＬＥＤ１８で発生した熱をより好適に放熱できる。金属板１９は、バスバー等のＬＥＤ１８への通電機能を備えた部材であってもよい。

図６は、本発明のさらに別の実施形態に係る移動体用灯具６１０の断面図である。移動体用灯具６１０においても、図１および図２に示す移動体用灯具１０と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

本実施形態に係る移動体用灯具６１０では、前面カバー１２の上面部１２ｂの一部に金属製のヒートシンク２１が一体に形成されており、ヒートシンク２１にＬＥＤ１８を搭載する基板２０が取り付けられている。ヒートシンク２１は、例えばインサート成形を用いて前面カバー１２の上面部１２ｂと一体に形成できる。基板２０のヒートシンク２１への固定方法は特に限定されず、ネジ締結、接着剤固定、熱カシメなどであってよい。

さらに本実施形態に係る移動体用灯具５１０によれば、前面カバー１２の上面部１２ｂの形成したヒートシンク２１に基板２０を取り付けたことにより、ＬＥＤ１８で発生した熱をより一層好適に放熱できる。その結果、よりハイパワーのＬＥＤ１８を用いることができる。

図７は、本発明のさらに別の実施形態に係る移動体用灯具７１０の断面図である。移動体用灯具７１０においても、図１および図２に示す移動体用灯具１０と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

本実施形態に係る移動体用灯具７１０では、ＬＥＤ１８を搭載する基板２０が、直接前面カバー１２の上面部１２ｂの内面１２ｆに取り付けられている。基板２０の上面部１４ｂへの固定方法は特に限定されず、ネジ締結、接着剤固定、熱カシメなどであってよい。

そして本実施形態では、リフレクタ２２の取付部２２ｂが基板２０上に固定されている。図７の要部拡大図に示すように、取付部２２ｂには、位置決め用突起２２ｃが形成されている。この位置決め用突起２２ｃを基板２０に設けられた位置決め用凹部２０ａに挿入することにより、リフレクタ２２を基板２０に対して正確に位置決めできる。取付部２２ｂの基板２０への固定方法は特に限定されず、ネジ締結、接着剤固定、熱カシメなどであってよい。

本実施形態のように構成した場合も、基板２０を支持するための部材を別途設ける必要がないので、灯具の構造を簡素化できる。その結果、部品点数の削減、低コスト化、軽量化および小型化を実現することができる。

また、基板２０上にＬＥＤ１８とリフレクタ２２とが取り付けられているので、ＬＥＤ１８とリフレクタ２２の位置合わせ精度を高くでき、光学精度の向上を図ることができる。

図８は、本発明のさらに別の実施形態に係る移動体用灯具８１０の断面図である。移動体用灯具８１０においても、図１および図２に示す移動体用灯具１０と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

本実施形態に係る移動体用灯具８１０では、ランプボディ１４の背面部１４ａの前面が反射部２２ａとして形成されている。すなわち、ランプボディ１４の背面部１４ａがリフレクタとしての機能を兼ねている。

そして本実施形態では、ランプボディ１４の背面部１４ａの上端部から後方に上面部１４ｂが延びており、該上面部１４ｂに基板２０がネジ８１２により固定されている。基板２０の上面部１４ｂへの固定方法はネジ締結に限定されず、接着剤固定、熱カシメなどであってよい。基板２０は、互いに干渉しない程度に前面カバー１２の上面部１２ｂに近づけられる。

また、ランプボディ１４の背面部１４ａがリフレクタを兼ねているので、部品点数をさらに削減できるとともに、ＬＥＤ１８と反射部２２ａの位置合わせ精度を高くでき、光学精度の向上を図ることができる。さらに、本実施形態に係る移動体用灯具８１０は、灯室１６外への排熱性が良いという利点がある。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、上述の実施の形態では、光源としてＬＥＤを用いたが、たとえば半導体レーザ等の半導体発光素子を用いることも可能である。

上述の実施形態では、移動体用灯具１０をパーソナルモビリティ等の小型の移動体に適用することについて説明したが、移動体用灯具１０の取付位置に他の大きな熱源が存在しない移動体、例えば二輪車や電気自動車にも適用できる。

１０、３１０，４１０、５１０、６１０、７１０、８１０移動体用灯具、１１灯具ユニット、１２前面カバー、１４ランプボディ、１８ＬＥＤ、１９金属板、２０基板、２１ヒートシンク、２２リフレクタ、１００フード部材、１０２ランプ支持部、移動体用灯具。

Claims

半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を搭載する基板と、
ランプボディと、
前記ランプボディの開口を覆う前面カバーと、
を備え、前記ランプボディおよび前記前面カバーにより形成される灯室内に、前記半導体発光素子および前記基板が収容される移動体用灯具であって、
前記基板は、前記前面カバーの上面部内面に直接取り付けられることを特徴とする移動体用灯具。
前記半導体発光素子から出射された光を灯具前方に反射するリフレクタをさらに備え、
前記リフレクタは、前記前面カバーに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の移動体用灯具。
所定の灯具取付位置周辺に他の熱源が存在しない移動体に搭載されることを特徴とする請求項１または２に記載の移動体用灯具。