JP6307991B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

従来、車両用灯具において、枠体に形成された収納部にＬＥＤパッケージを嵌合し、レンズに形成された収容部に枠体を嵌合して、レンズを放熱部に固定したＬＥＤユニットが知られている（特許文献１参照）。

ところで、ＬＥＤなどの光源からの光を直接レンズに入射させる車両用灯具では、所定の配光状態をレンズにより得て光を照射する必要がある。このため、所定の配光状態が得られるようにレンズ自体の形状を形成しなければならず、配光設計されているレンズの外側に光が照射されると、その光はグレア光となる恐れがある。

特開２００９−７１１８６号公報

本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであり、光源からの光を直接レンズに入射させる構成において、グレア光の発生を抑制可能な車両用灯具を提供することを目的とする。

本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明は、ヒートシンクの部材配置面に取り付けられる光源と、光源の前方に配置されるように部材配置面に取り付けられるレンズと、光源とレンズとの間に配置されるように部材配置面に取り付けられ、光源からレンズに向かう光の一部を遮光するシェードと、を備え、シェードが、光源からレンズに向かう光を通過させる開口を有し、開口が、開口の車両幅方向の左右辺の中央、及び、車両上下方向の上下辺の中央がともに開口の中央側に突出することで、開口の中央の開口幅が狭くされていることを特徴とする。

（２）本発明では、上記（１）の構成において、開口は、さらに、車両上方側の左右端部に遮光部が設けられ、車両下方側の左右端部よりも内側まで遮光されていることを特徴とする。

（３）本発明では、上記（１）又は（２）の構成において、開口は、光源側から離れる方向に開口が広がるように、光源に近い側の後方開口縁部より光源より遠い側の前方開口縁部が広くされていることを特徴とする。

（４）本発明は、上記（１）ないし（３）のいずれか１つの構成において、シェードが樹脂材料からなることを特徴とする。

（５）本発明は、上記（１）ないし（４）のいずれか１つの構成において、部材配置面が、光源を取り付ける部分とレンズ及びシェードを取り付ける部分との間に溝を有することを特徴とする。

本発明によれば、光源からの光を直接レンズに入射させる構成において、グレア光の発生を抑制可能な車両用灯具を提供することができる。

本発明の実施形態に係る車両の平面図である。 本発明の実施形態に係る光源ユニットの斜視図である。 図２に示される光源ユニットの分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るシェードの正面図である。 （ａ）は図４のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図４のＣ−Ｃ線断面図である。 図５（ａ）のＥ部拡大図である。 図５（ｂ）に対応して描いた比較例の説明図であり、（ａ）はシェードを設けない構成の説明図、（ｂ）は開口の内周面を光軸と平行に形成した構成の説明図である。 シェードの変形例を説明する図であり、図３に対応する図である。 （ａ）は図８に示されるシェードの正面図、（ｂ）は（ａ）から開口を抜き出して示す図である。 （ａ）は図９（ａ）のＦ−Ｆ線断面図、（ｂ）は（ａ）の比較例を示す図であり隅部の際まで開口した場合の説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する）について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。また、図面は符号の向きに見るものとする。また、図面において、符号「Ｆ」は車両前方側（車両の前進方向側）を示し、符号「Ｂ」は車両後方側を示し、符号「Ｕ」は運転者側から車両前方側を見た上方向側を示し、符号「Ｄ」は運転者側から車両前方側を見た下方向側を示す。また、符号「Ｌ」は運転者側から車両前方側を見た場合の左方向側を示し、符号「Ｒ」は運転者側から車両前方側を見た場合の右方向側を示す。

図１に示すように、本実施形態の車両用灯具は、車両１１の前方側に配置される車両用灯具１０Ｒ，１０Ｌである。以下の説明では、特に断りがない限り、車両用灯具の説明は、右側の車両用灯具１０Ｒについて説明する。なお、車両用灯具１０Ｌ，１０Ｒを区別せずにまとめて称する場合、「車両用灯具１０」と記載する。

（光源ユニット２０の全体構成）
図２は、車両用灯具１０Ｒ（図１参照）内に配置される光源ユニット２０を示しているものであり、この光源ユニット２０は、図示しない車両前方側に開口したランプハウジングとランプハウジングの開口を塞ぐように取り付けられるアウターレンズとで形成される灯室内に配置される。

図２に示すように、この光源ユニット２０は、ヒートシンク３０と、ヒートシンク３０に取り付けられる光源４０と、光源４０の前方に配置されるレンズ５０と、光源４０とレンズ５０との間に配置されるシェード６０とを主要素とする。なお、この光源ユニット２０は、例えば、ターンシグナルランプと連動するコーナリングランプを含む各種の照明灯に適用可能である。

（光源ユニット２０の各部の構成）
光源ユニット２０の各部の構成を図３に基づいて説明する。

（ヒートシンク３０の構成）
図３に示すように、ヒートシンク３０は、熱伝導性の高い金属部材や樹脂部材などからなり、本実施形態では、アルミダイガスト製からなる。ヒートシンク３０には、光源４０、レンズ５０及びシェード６０を配置するための部材配置面３１が車両前方側に向くように設けられる。この部材配置面３１の裏面（車両後方側）には、車両幅方向に並ぶ複数の放熱フィン３２が、車両後方側に延びるように形成されている。

部材配置面３１の中央部には、光源搭載部３３（本発明にいう「光源を取り付ける部分」に相当）が設けられる。この光源搭載部３３を挟む車両幅方向両側には、光源搭載部３３と略面一の一対の脚部搭載部３５（本発明にいう「レンズ及びシェードを取り付ける部分」に相当）が設けられている。また、各脚部搭載部３５には、車両前方側に突出するガイド３６と、雄ねじ部材（例えば、ビスなど）２１をねじ込み可能な雌ねじ穴３７とが車両上下方向に並んで設けられる。さらに、光源搭載部３３と脚部搭載部３５との間には、光源搭載部３３と脚部搭載部３５とが離間するように、車両上下方向に延びる一対の溝３８が設けられている。

（光源４０の構成）
光源４０には、例えば、基板上に発光チップが実装されたＬＥＤ、ＥＬ（有機ＥＬ）等の自発光半導体型光源を用いることができる。発光チップは、例えば、複数個の正方形のチップを水平方向に配列して全体として平面長方形状とし、その正面を発光面とすることができる。また、チップは正方形に限定されるものではなく、長方形であってもよく、また、用いるチップの数も複数個に限られず１個であってもよい。また、発光チップは、封止樹脂で封止してパッケージ化されてもよい。

（レンズ５０の構成）
レンズ５０は、レンズ本体５１と、このレンズ本体５１の車両幅方向の両端部に設けられる一対の取付け用の脚部５２とを有する。レンズ５０は、レンズ本体５１の光源からの光が入射する裏面側の面の形状と光が出射する表面側の面の形状とによって、所定の配光パターンを形成する。この裏面側の面のうち、配光パターン形成のための形状に成形される範囲、つまり、図５（ａ）及び（ｂ）に点線矢印で示される裏面側の面のうちの光を入射させる範囲のことを、以下では配光面５３と称する。また、各脚部５２の後端部には、板状の取付け部５５が設けられ、この取付け部５５には、ガイド３６が挿入されるガイド挿入穴５６と、雄ねじ部材２１が挿入されるねじ挿入穴５７とが車両上下方向に並んで設けられる。レンズ５０には、例えば、アクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂などの光透過性材料を好適に用いることができる。

（シェード６０の構成）
シェード６０は、板状のシェード本体６２と、このシェード本体６２の車両幅方向の両端部に設けられる一対の板状の取付け部６５とを有する。シェード本体６２は、開口６１を備えるとともに光源４０からレンズ５０に向かう光の一部を遮光する。取付け部６５には、ガイド３６が挿入されるガイド挿入穴６６と、雄ねじ部材２１が挿入されるねじ挿入穴６７とが車両上下方向に並んで設けられる。

シェード６０は、各種の材料から選択可能であるが、この例では、樹脂材料で形成したシェード６０を用いる。シェード６０は、ヒートシンク３０側からレンズ５０への熱影響の緩和を考慮すると、耐熱性の高い樹脂材料、より好適には、レンズ５０よりも耐熱性の高い樹脂材料を用いることが望ましい。

レンズ５０及びシェード６０は、取付け部５５，６５を重ね合わせた状態でガイド挿入穴５６，６６をガイド３６に通した後、雄ねじ部材２１をねじ挿入穴５７，６７に通して雌ねじ穴３７にねじ込むことにより、脚部搭載部３５に締結される。

（開口６１の形状）
続いて、シェード６０の開口６１の形状を図４〜図６に基づいて詳細に説明する。

図４に示すように、開口６１は、シェード本体６２の中央に形成され、光源４０からレンズ５０に向かう光を通過させる。開口６１は、レンズ５０の配光面５３（図３参照）を投影した形状に形成されており、車両幅方向に対向する左辺７１Ｌ及び右辺７１Ｒ（本発明にいう「左右辺」に相当）と、車両上下方向に対向する上辺７２Ｕ及び下辺７２Ｄ（本発明にいう「上下辺」に相当）とにより囲われる穴である。

この開口６１では、左辺７１Ｌ及び右辺７１Ｒの車両幅方向の中央及び上辺７２Ｕ及び下辺７２Ｄの車両上下方向の中央が、開口６１の中央側に向けて突出しており、これにより、開口６１の中央の開口幅が狭くされている。この例では、左辺７１Ｌ、右辺７１Ｒ、上辺７２Ｕ及び下辺７２Ｄのそれぞれが、正面視において開口６１の中央側に向けて略円弧状に膨らむ曲線部により形成される。同時に、開口６１では、左辺７１Ｌ及び右辺７１Ｒのそれぞれと上辺７２Ｕ及び下辺７２Ｄとが略鋭角状に交わる上側隅部７３Ｕ及び下側隅部７３Ｄの先端まで、シェード本体６２を開口させている。

さらに、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、開口６１は、その内周面７５が光源４０側から離れる方向に広がるように、光源４０に近い側の後方開口縁部７６Ｂより光源４０より遠い側の前方開口縁部７６Ｆが広くされている。

加えて、図６に示すように、前方開口縁部７６Ｆ及び後方開口縁部７６Ｂを結ぶ線７７Ｆと光源４０の光軸４０ａとがなす角度θ１は、後方開口縁部７６Ｂ及び光源４０を結ぶ線７７Ｂと光軸４０ａとがなす角度θ２よりも大きく設定される。これにより、光軸４０ａを中心とした内周面７５の開き角θ３（＝θ１×２）が、光軸４０ａを中心とした線７７Ｂの開き角θ４（＝θ２×２）よりも大きくなる。この例では、開き角θ４よりも２°以上大きく開き角θ３を設定する。

（実施形態の効果）
以上、説明した実施形態の効果について述べる。
車両用灯具１０では、光源４０とレンズ５０の間にシェード６０を設け、レンズ５０の配光面５３を投影した形状の開口６１をシェード６０に設けた。

仮に、図７（ａ）に示すように、シェードを設けない場合、光源４０からレンズ５０の外側に向かう光（図中、符号Ｐで示される範囲に向かう光）Ｌ１がグレア光となる恐れがある。

この点、本実施形態では、配光面５３を投影した形状の開口６１をシェード６０に設けたので、光源４０からの光のうち、レンズ５０の配光面５３に向かう光Ｌ２は開口６１を介してレンズ５０に入射する一方、レンズ５０の外側に向かう光Ｌ１はシェード６０によって遮光される（図５（ｂ）参照）。結果、グレア光の発生を抑制することができる。

また、車両用灯具１０では、前方開口縁部７６Ｆが後方開口縁部７６Ｂよりも光源４０側から離れる方向に広がるように開口６１の内周面７５（厚み部分）を形成した。

これに対して、図７（ｂ）に示すように、開口６１の内周面７５を光軸４０ａと略平行に形成することも可能である。しかし、この場合、光源４０からの光が内周面７５で反射し、この反射した光Ｌ３がグレア光となる恐れがある。特に、樹脂材料からなるシェード６０では、厚みが大きくなり易いことから内周面７５の幅（厚み）が大きくなる。このため、光が内周面７５で反射し易い。

一方、本実施形態によれば、光源４０側から離れる方向に広がるように開口６１の内周面７５を形成したので、光源４０から内周面７５付近に向かう光が内周面７５に沿うようになる。このため、厚くなり易い樹脂製のシェード６０であっても、光源４０からの光が内周面７５で反射することを良好に防止でき、グレア光の発生を抑制することができる。さらに、角度θ１を角度θ２よりも大きく設定すれば（図６参照）、内周面７５で光が反射することをより確実に防止でき、グレア光の発生をより一層抑制することができる。

加えて、車両用灯具１０によれば、溝３８（図２参照）によって、光源４０側から受けるシェード６０やレンズ５０への熱影響を抑制することができる。すなわち、光源４０が発光すると、熱が発生し、光源搭載部３３から脚部搭載部３５へと熱伝導する。このとき、この溝３８の部分にある空気が暖められ、溝３８に沿った上昇気流が生まれる。そうすると、この上昇気流の流れに引かれる形で、溝３８の車両下方側からは冷たい空気が溝３８に沿って吸い込まれるので、効率よく溝３８の部分が冷却される。このような溝３８の冷却効果によって、樹脂製のシェード６０の取付け部６５や、樹脂製のレンズ５０の取付け部５５の熱による変形や熱劣化を効率よく抑制することができる。

（シェードの変形例）
次に、シェードの変形例を図９、図１０に基づいて説明する。なお、前述した光源ユニット２０（図３参照）と共通する要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。

前述したシェード６０（図３参照）では、略鋭角状の上側隅部７３Ｕ及び下側隅部７３Ｄの先端まで開口した開口６１（図３参照）を設けたが、本発明にいう「開口」の形状は、開口６１に格別に限定されるものではない。

例えば、図８に示すように、この光源ユニット８０では、前述したシェード６０（図３参照）とは異なる形状の開口９１を有するシェード９０を用いる。

すなわち、図９（ａ）に示すように、このシェード９０の開口９１では、車両下方側の左右端部よりも内側まで遮光するように、車両上方側の左右端部に遮光部９２を設ける。より具体的には、図９（ｂ）に示すように、上側隅部７３Ｕの先端まで開口した開口６１の代わりに、左右の上側隅部７３Ｕを遮光部９２により埋めた開口９１を採用する。

一方、図１０（ａ）に示すように、レンズ５０においては、遮光部９２に対向する角部９３を除く部分で配光面５３を形成し、配光制御に影響しない角部９３の肉厚を比較的厚く形成する。

これに対し、図１０（ｂ）に示すように、上側隅部７３Ｕの先端まで開口６１を開口させ、かつ、レンズ５０の角部９５の際まで配光面５３を形成すると、レンズ５０の外周の角部９５が薄くなる場合がある。このような場合、レンズ５０の角部９５の肉厚が不足する恐れがある。

この点、図１０（ａ）に示すシェード９０では、配光制御に影響しないレンズ５０の角部９３の肉厚を厚く形成できるので、角部９３の肉厚を十分に確保することができ、レンズ５０の強度（特に角部９３の強度）を高めることができる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０ 車両用灯具
１１ 車両
２０ 光源ユニット
３０ ヒートシンク
３１ 部材配置面
３３ 光源搭載部（光源を取り付ける部分）
３５ 脚部搭載部（レンズ及びシェードを取り付ける部分）
３８ 溝
４０ 光源
５０ レンズ
６０ シェード
６１ 開口
７１Ｌ 左辺
７１Ｒ 右辺
７２Ｕ 上辺
７２Ｄ 下辺
７６Ｆ 前方開口縁部
７６Ｂ 後方開口縁部
８０ 光源ユニット
９０ シェード
９１ 開口
９２ 遮光部

Claims (5)

1. ヒートシンクの部材配置面に取り付けられる光源と、
   前記光源の前方に配置されるように前記部材配置面に取り付けられるレンズと、
   前記光源と前記レンズとの間に配置されるように前記部材配置面に取り付けられ、前記光源から前記レンズに向かう光の一部を遮光するシェードと、を備え、
   前記シェードが、前記光源から前記レンズに向かう光を通過させる開口を有し、
   前記開口が、前記開口の車両幅方向の左右辺の中央、及び、車両上下方向の上下辺の中央がともに前記開口の中央側に突出することで、前記開口の中央の開口幅が狭くされていることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記開口は、さらに、前記車両上方側の左右端部に遮光部が設けられ、車両下方側の左右端部よりも内側まで遮光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. 前記開口は、前記光源側から離れる方向に前記開口が広がるように、前記光源に近い側の後方開口縁部より前記光源より遠い側の前方開口縁部が広くされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具。
4. 前記シェードが樹脂材料からなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
5. 前記部材配置面が、前記光源を取り付ける部分と前記レンズ及び前記シェードを取り付ける部分との間に溝を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用灯具。

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