JP6037733B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

ハイブリッド車や電気自動車のようにモータを走行駆動源とする車両は、低速時におけるモータ音が静粛なため、他の車両や歩行者が自車両に気付きにくく、自車両の存在を報知する手段の開発が進められている。例えば、モータ音とは別の警報音を発生する振動子をヘッドライトカバーの内側に設けた警報音発生装置が考案されている（特許文献１参照）。

特開２００７−２８３８０９号公報

ところで、前述の警報音発生装置においては、振動子によってヘッドライトの光を遮断しない場所に振動子を固定することが好ましいとされている。しかしながら、このような振動子の固定位置は、音響的な観点を考慮していない。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、音響的に適した位置へ振動子を固定する技術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車両用灯具は、第１灯具ユニットと、第２灯具ユニットと、第１灯具ユニットおよび第２灯具ユニットを収容する収容部材と、収容部材を構成する部品に固定され、電気信号が入力されるとその信号に応じて該部品を振動させる振動子と、を備える。収容部材は、第１灯具ユニットおよび第２灯具ユニットから出射された光を外に向けて透過させる透明部材を有する。振動子は、透明部材の、（１）第１灯具ユニットおよび第２灯具ユニットから出射された光を妨げない位置であって、（２）当該透明部材を正面から見た状態で、第１灯具ユニットおよび第２灯具ユニットの間の位置、に固定されている。

この態様によると、透明部材に振動子が固定されているため、車両用灯具から外部に向けて効率よく音を発することができる。

振動子は、透明部材の略中央に配置されていてもよい。これにより、透明部材の中央は振幅が大きくなるため、より効率よく音を発生させることができる。

透明部材を正面から見て当該透明部材の光出射面が複数領域に区画されているように見せる区画部材を更に備えてもよい。振動子は、透明部材を正面から見て区画部材の後方に配置されていてもよい。振動子が固定される透明部材は、音響的な観点では大きな方が好ましい場合がある。一方、意匠性などの観点から透明部材が複数に分割されているように見せるという要求もある。そこで、区画部材により外見上は透明部材が複数の小さな部品に分割されているように見せつつ、実際は一つの部材として機能することで、意匠性を満たしつつ大きな音を効率よく発することができる。

本発明の別の態様もまた、車両用灯具である。この車両用灯具は、光を発する第１ユニットと、電磁波を受信または発信する第２ユニットと、第１ユニットおよび第２ユニットを収容する収容部材と、収容部材を構成する部品に固定され、電気信号が入力されるとその信号に応じて該部品を振動させる振動子と、を備える。第１ユニット、第２ユニットおよび振動子は、列状に配置されている。

この態様によると、仮に振動子が車外から見える位置に固定されていても、他のユニットと列状に配置されることで、振動子を含めた新たな意匠を実現できる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、音響的に適した位置へ振動子を固定することができる。

図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る車両用灯具の正面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 振動子の位置を説明するための図である。 図３（ａ）は、振動子の外観斜視図、図３（ｂ）は、振動子の縦断面図である。 図４（ａ）は、距離に基づいて前面カバーの中央を定義する際の説明図、図４（ｂ）は、重心に基づいて前面カバーの中央を定義する際の説明図である。 図５（ａ）は、第１の実施の形態の変形例に係る車両用灯具の正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 第２の実施の形態に係る車両用灯具の断面図である。 第２の実施の形態の変形例に係る車両用灯具の断面図である。 第３の実施の形態に係る車両用灯具を搭載した車両の外観図である。 第３の実施の形態の変形例に係る車両用灯具を搭載した車両の外観図である。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

以下に説明する車両用灯具は、ヘッドランプを例に説明するが、バックランプやストップランプ等を含むリアコンビネーションランプであってもよい。なお、車両用灯具としては、前述のランプに限らない。

［第１の実施の形態］
（車両用灯具）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る車両用灯具の正面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、図１（ｂ）においては、灯具ユニットの図示を省略している。

第１の実施の形態に係る車両用灯具１０は、第１灯具ユニット１２と、第２灯具ユニット１４と、第１灯具ユニット１２および第２灯具ユニット１４を収容する収容部材とを備える。本実施の形態に係る収容部材は、複数の部品１６ａ〜１６ｅで構成されているランプボディ１６と、第１灯具ユニット１２および第２灯具ユニット１４から出射された光を外に向けて透過させる透明部材としての前面カバー１８と、を有する。前面カバー１８は、ランプボディ１６の開口部を閉塞するように、ランプボディ１６に組み付けられる。そして、ランプボディ１６と前面カバー１８とで形成された空間が灯室２０となる。第１灯具ユニット１２および第２灯具ユニット１４は、灯室２０内に配置されている。

本実施の形態では、第１灯具ユニット１２は、例えば、ロービーム用のランプである。また、第２灯具ユニット１４は、例えば、ハイビーム用のランプである。なお、第１灯具ユニット１２や第２灯具ユニット１４は、前述の例に限られず、例えば、フォグランプ、コーナリングランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ、サイドマーカーランプ、リアフォグランプ、テールランプ、ストップランプ、バックランプ、デイタイムランニングランプなどの灯具ユニットであってもよい。

車両用灯具１０は更に、収容部材を構成する前面カバー１８の内側に固定され、電気信号が入力されるとその信号に応じて前面カバー１８を振動させる振動子２２を備える。なお、振動子２２は、前面カバー１８の外側に固定されていてもよい。振動子２２は、前面カバー１８の、第１灯具ユニット１２および第２灯具ユニット１４から出射された光を妨げない位置に固定されている。ここで、「出射された光を妨げない位置」とは、振動子２２に各灯具ユニットから出射された光が全く照射されない位置だけではなく、各灯具ユニットから出射された光がわずかに振動子に照射されても、形成される配光パターンへの影響が実質的にないような位置も含まれる。

また、振動子２２は、図１（ａ）に示すように、前面カバー１８を正面から見た状態で、第１灯具ユニット１２および第２灯具ユニット１４の間の位置に固定されている。図２は、振動子の位置を説明するための図である。前述の「第１灯具ユニット１２および第２灯具ユニット１４の間の位置」とは、図２（図１（ａ））に示すように、第１灯具ユニット１２および第２灯具ユニット１４とで挟まれた領域Ｒ１に含まれる所定の位置ということができる。あるいは、図２に示すように、第１灯具ユニット１２の重心Ｇ１を通る直線Ｌ１と、直線Ｌ１と平行で第２灯具ユニット１４の重心Ｇ２を通る直線Ｌ２とで挟まれ領域Ｒ２に含まれる所定の位置ということもできる。このような位置は、振動子には音響的に適した位置の一つである。

（振動子）
次に、振動子２２の一例について詳述する。図３（ａ）は、振動子の外観斜視図、図３（ｂ）は、振動子の縦断面図である。

電磁式の振動子２２は、円筒容器状のボディ１３１の内部には筒状のコア１３１ａが配設されている。コア１３１ａの周囲には駆動コイル１３２が巻き回されている。また、ボディ１３１の開口部には、リング状のバネ板１３３の外周縁部が取り付けられている。バネ板１３３の内周縁部には、振動板１３４が取り付けられている。振動板１３４の内面には、コア１３１ａの筒内、すなわち駆動コイル１３２の内部に進入するように配置された円柱状のマグネット（永久磁石）１３５が固定されている。

ボディ１３１の外縁部の２箇所には、径方向外側に向かって突出するようにタブ片１３６が形成されている。それぞれのタブ片１３６には、ネジを挿通するための挿通穴１３６ａが形成されている。ハーネスＨ１は、駆動コイル１３２に接続されており、ボディ１３１を貫通して外部に引き出されている。

このように構成されている振動子２２は、ハーネスＨ１を通して駆動コイル１３２に交流電流が印加される。このとき、駆動コイル１３２によって生じる交番磁界とマグネット１３５の磁界とで、マグネット１３５がコア１３１ａの筒部の軸方向に往復移動し、マグネット１３５と一体の振動板１３４も、バネ板１３３を撓ませながら板厚方向に往復移動、すなわち振動する。マグネット１３５および振動板１３４の振動は、車両用灯具１０を構成する部品（例えば、前面カバー１８、ランプボディ１６）に伝達され、その部品から音を発することになる。

上述のように、本実施の形態に係る車両用灯具１０は、最も車外側に位置する前面カバー１８に振動子２２が固定されており、また、前面カバー１８は比較的大きな部品のため、車両用灯具１０から外部に向けて効率よく音を発することができる。

なお、図２では、振動子２２の位置を第１灯具ユニット１２と第２灯具ユニット１４との関係で規定しているが、振動子２２の位置を前面カバー１８との関係で規定してもよい。図４（ａ）は、距離に基づいて前面カバーの中央を定義する際の説明図、図４（ｂ）は、重心に基づいて前面カバーの中央を定義する際の説明図である。なお、本実施の形態における「中央」とは、厳密な一点のみではなく、近傍の領域を含む概念である。

図４（ａ）に示す模式図において、前面カバー２４は略平行四辺形に近似した形状である。このような前面カバー２４において、中央とは、２つの対角線Ｄ１，Ｄ２の交点近傍と捉えることができる。あるいは、前面カバー２４における最大幅Ｘの中間であるＸ／２の距離にある領域の近傍と捉えることができる。あるいは、前面カバー２４における最大高さＹの中間であるＹ／２の距離にある領域の近傍と捉えることができる。

また、図４（ｂ）に示す前面カバー２６のように、形状が分類しにくい不定形状（自由形状）の場合は、重心Ｇ３の近傍の領域を中央と捉えることができる。ここで、近傍の領域は、例えば重心Ｇ３から前面カバー２６の外周部の最も離れた位置までの長さをｒとした場合、重心Ｇ３から０．５ｒ程度までの領域、より好ましくは０．２ｒ程度までの領域である。

このように振動子２２を前面カバー２４や前面カバー２６の略中央に配置するとよい。これにより、前面カバー２４や前面カバー２６の中央は振動子２２の振動による振幅が大きくなるため、より効率よく音を発生させることができる。

図５（ａ）は、第１の実施の形態の変形例に係る車両用灯具の正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、図５（ｂ）においては、灯具ユニットの図示を省略している。また、以下では、図１（ａ）、図１（ｂ）に示した車両用灯具１０と同じ部材には同じ符号を付して説明を適宜省略する。

図１に示す車両用灯具１０においては、前面カバー１８に振動子２２が直接固定されている。一方、車両用灯具１１０は、前面カバー１８の内側に振動伝達部材２８を介して振動子２２が間接的に固定されている。振動子２２は、エクステンション３０の表面に設けられている。これにより、振動子２２の配置の自由度が増す。

［第２の実施の形態］
図６は、第２の実施の形態に係る車両用灯具の断面図である。なお、以下では、図１（ａ）、図１（ｂ）に示した車両用灯具１０と同じ部材には同じ符号を付して説明を適宜省略する。

第２の実施の形態に係る車両用灯具２１０は、第１灯具ユニット３２および第２灯具ユニット３４を備えている。前面カバー３６は、ランプボディ１６の開口部を閉塞するように、ランプボディ１６に組み付けられ、灯室３８が形成される。灯室３８内では、第１灯具ユニット３２および第２灯具ユニット３４が上下方向に並ぶように配置されている。

前面カバー３６は、凹部３６ａが形成されており、凹部３６ａの底部３６ｂの灯室３８側に振動子２２が固定されている。そして、この凹部３６ａを閉塞するようにガーニッシュ４０が固定されている。したがって、振動子２２はガーニッシュ４０により、車両の外部から見えないようになっている。また、振動子２２は、前面カバー３６を正面から見た状態で、第１灯具ユニット３２および第２灯具ユニット３４の間の位置に固定されている。

ガーニッシュ４０は、前面カバー３６を正面から見て前面カバー３６の光出射面３６ｃが複数領域Ｒ４，Ｒ５に区画されているように見せる区画部材として機能する。そして、振動子２２は、前面カバー３６を正面から見てガーニッシュ４０の後方に配置されている。振動子２２子が固定される透明部材としての前面カバー３６は、音響的な観点では大きな方が好ましい場合がある。一方、意匠性などの観点から前面カバー３６が複数に分割されているように見せるという要求もある。そこで、ガーニッシュ４０により外見上は前面カバー３６が複数の小さな部品に分割されているように見せつつ、実際は図６に示すように一つの部材として機能することで、意匠性を満たしつつ大きな音を効率よく発することができる。

図７は、第２の実施の形態の変形例に係る車両用灯具の断面図である。なお、図７においては、灯具ユニットの図示を省略している。また、以下では、図１（ａ）、図１（ｂ）に示した車両用灯具１０と同じ部材には同じ符号を付して説明を適宜省略する。

図７に示す車両用灯具２２０は、前面カバー４２下部の凹んだ部分４２ａの内側に、ブラケット４４を介して振動子２２が間接的に固定されている。これにより、振動子２２は、エクステンション４６とランプボディ１６との間の空間に配置される。また、前面カバー４２下部の凹んだ部分４２ａは、車両用灯具２２０を車両に組み付けた状態でバンパーに覆われる。そのため、振動子２２は、車両の外部から見えないようになっている。

［第３の実施の形態］
図８は、第３の実施の形態に係る車両用灯具を搭載した車両４８の外観図である。図８に示す車両４８に組み込まれている車両用灯具３１０は、複数のユニットと振動子２２が収容部材５０に収容されている。また、複数のユニットおよび振動子２２は、列状に配置されている。なお、列状とは、一直線の場合だけではなく、ジグザグの場合や、円形に配列されている場合も含まれる。

各ユニットは、例えば、可視光や赤外線等の光を発する灯具ユニット、電磁波を受信するユニット、電磁波を発信するユニットなどがある。灯具ユニットには、前述の各種ランプが挙げられる。電磁波を受信するユニットには、赤外線や可視光を受信するカメラユニットが挙げられる。電磁波を発信するユニットには、ミリ波を発するミリ波レーダユニットや赤外線を発する赤外線投光器などが挙げられる。なお、赤外線投光器は、光を発するという観点からは灯具ユニットでもある。

そして、車両用灯具３１０は、光を発する第１ユニット５２、電磁波を受信または発信する第２ユニット５４、振動子２２が、列状に配置されている。なお、これらのユニットの順番は、車両用灯具３１０に求められる性能等により適宜変更できるものであり、例えば、２つの第１ユニットの間に振動子２２を配置してもよい。これにより、振動子２２が車外から見える位置に固定されていても、他のユニットと列状に配置されることで、振動子を含めた新たな意匠を実現できる。

図９は、第３の実施の形態の変形例に係る車両用灯具を搭載した車両５６の外観図である。図９に示す車両５６に組み込まれている車両用灯具３２０は、複数のユニットと振動子が収容部材５８に収容されている。また、複数のユニットおよび振動子２２は、車幅方向に直線状に配置されている。複数のユニットは、フォグランプ６０、ミリ波レーダ６２である。なお、振動子２２の外観を他のユニットの外観と似せることで、振動子２２を車外から見える位置に配置しても、車両用灯具３１０の意匠性を向上できる。

また、複数のユニットとして、Ｎ個の灯具ユニットを列状に配置し、その延長線上に振動子２２を配置することで、Ｎ＋１個の灯具ユニットを有する車両用灯具に見せることもできる。また、振動子２２の振動板１３４（図３参照）を透明な材料で構成し、振動子内部を外部から見えるようにすることで、新たな意匠を付与することもできる。

なお、上述の車両用灯具は、一般的な車両だけでなく、２輪車両やマイクロ電気自動車などの小型車両に搭載してもよい。その場合、小型車両のボディに振動子の振動が伝わるように取り付けてもよい。

また、振動子の振動が車両用灯具（例えば、フォグランプやリアコンビネーションランプ）を介してバンパーに伝達されるように構成してもよい。これにより、バンパーをスピーカとして機能させることが可能となり、より大音量で、より広範囲に音を発することができる。

また、振動子をレンズやボディなどの樹脂部品に予め一体化しておくことで、取付け作業を簡略化できる。一体化の方法は、例えば、インサート成形やカシメ、溶着などが挙げられる。

以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

１０ 車両用灯具、 １２ 第１灯具ユニット、 １４ 第２灯具ユニット、 １６ ランプボディ、 １８ 前面カバー、 ２０ 灯室、 ２２ 振動子、 ２４，２６ 前面カバー、 ２８ 振動伝達部材、 ３６ 前面カバー。

Claims (4)

1. 第１灯具ユニットと、
   第２灯具ユニットと、
   前記第１灯具ユニットおよび前記第２灯具ユニットを収容する収容部材と、
   前記収容部材を構成する部品に固定され、電気信号が入力されるとその信号に応じて該部品を振動させる振動子と、を備え、
   前記収容部材は、ランプボディと、前記ランプボディの開口部を閉塞するように組み付けられた、前記第１灯具ユニットおよび前記第２灯具ユニットから出射された光を外に向けて透過させる透明部材としての前面カバーと、を有し、
   前記振動子は、前記前面カバーの、
   （１）前記第１灯具ユニットおよび前記第２灯具ユニットから出射された光を妨げない位置であって、
   （２）当該前面カバーを正面から見た状態で、前記第１灯具ユニットおよび前記第２灯具ユニットの間の位置、
   に固定されていることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記振動子は、前記前面カバーの略中央に配置さ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. 前記前面カバーを正面から見て当該前面カバーの光出射面が複数領域に区画されているように見せる区画部材を更に備え、
   前記振動子は、前記前面カバーを正面から見て前記区画部材の後方に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
4. 前記第１灯具ユニット、前記第２灯具ユニットおよび前記振動子は、列状に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。

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