JP6368992B2 - 車両用導光部材、車両用灯具 - Google Patents

Description

この発明は、１個の入射面と複数個の出射面とを備える車両用導光部材に関するものである。また、この発明は、１個の入射面と複数個の出射面とを備える車両用導光部材を使用する車両用灯具に関するものである。

車両用導光部材、車両用導光部材を使用する車両用灯具（以下、単に「車両用灯具」と称する）は、従来からある（たとえば、特許文献１）。従来の車両用灯具は、第１導光体と、その第１導光体の導光方向と直交する方向に第１導光体から延出形成されている複数体の第２導光体と、を備え、第１導光体の外側面のうち、第２導光体に対向する箇所に内面反射部を形成したものである。ＬＥＤからの光が第１導光体の光入射端部から第１導光体内に入射し、その入射光が第１導光体内を導かれると共に、内面反射部で複数体の第２導光体内にそれぞれ入射し、その入射光が第２導光体内を導かれると共に、複数体の第２導光体から灯具外方に出射する。このように、１個もしくは少ないＬＥＤで複数体を発光させることができる。

特開２０１２−１９０７６１号公報

かかる車両用灯具においては、見栄え上、複数体の第２導光体がほぼ均等に発光することが重要である。

この発明が解決しようとする課題は、見栄え上、複数体の第２導光体がほぼ均等に発光することが重要である、という点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、光を入射させる１個の入射面と、光を出射させる複数個の出射面と、入射面と出射面との間の導光部と、を備え、導光部が、入射面が設けられている幹部と、出射面がそれぞれ設けられている複数本の枝部と、から構成されていて、幹部と枝部との間には、幹部中の光を複数本の枝部中にほぼ均等に分岐して導くガイド部が設けられ、枝部は、入射面から入射した光の進行方向に沿って幹部から分岐され、断面円形の円柱形状であり、出射面は、円柱形状の一側面に形成され、ガイド部は、枝部の幹部との付根部分のうち、光の進行方向と反対側の付根部分に凹部を設けて、幹部の枝部との付根部分のうち、光の進行方向と反対側の付根部分であって、凹部に対応する付根部分の反射部からなり、ガイド部の凹部の底の深さは、入射面から離れている枝部よりも入射面に近い枝部のほうが大きい、ことを特徴とする。

この発明（請求項２にかかる発明）は、光を入射させる１個の入射面と、光を出射させる複数個の出射面と、入射面と出射面との間の導光部と、を備え、導光部が、入射面が設けられている幹部と、出射面がそれぞれ設けられている複数本の枝部と、から構成されていて、幹部と枝部との間には、幹部中の光を複数本の枝部中にほぼ均等に分岐して導くガイド部が設けられ、枝部は、入射面から入射した光の進行方向に沿って幹部から分岐され、断面円形の円柱形状であり、出射面は、円柱形状の一側面に形成され、ガイド部が、幹部の枝部との付根部分のうち、光の進行方向と反対側の付根部分の幹部側に設けられている段部からなり、ガイド部の段部の底の深さが、入射面から離れている枝部よりも入射面に近い枝部のほうが大きい、ことを特徴とする。

この発明（請求項３にかかる発明）は、灯室を区画するランプハウジングおよびランプレンズと、灯室内に配置されている光源および前記の請求項１または２に記載の車両用導光部材と、を備える、ことを特徴とする。

この発明の車両用導光部材、車両用灯具は、幹部と枝部との間に設けられているガイド部により、幹部中の光を複数本の枝部中にほぼ均等に分岐して導くことができる。この結果、複数本の枝部をほぼ均等に光らせることができる。

図１は、この発明にかかる車両用導光部材、車両用灯具の実施形態を示す断面図である。 図２は、車両用導光部材を示す正面図（図１におけるＩＩＡ矢視図）および背面図（図１におけるＩＩＢ矢視図）である。 図３は、車両用導光部材中の光路を示す説明図である。 図４は、車両用導光部材の第１ガイド部を示す一部拡大断面図（図２におけるＩＶ部の拡大断面図）である。 図５は、車両用導光部材の第２ガイド部を示す一部拡大断面図（図２におけるＶ部の拡大断面図）である。 図６は、車両用導光部材の第３ガイド部を示す一部拡大断面図（図４、図５に対応する拡大断面図）である。

以下、この発明にかかる車両用導光部材の実施形態（実施例）の１例およびこの発明にかかる車両用灯具の実施形態（実施例）の１例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。なお、図３において、第１ガイド部および第２ガイド部の図示を省略する。また、図４、図５、図６において、車両用導光部材のハッチングを省略する。

（実施形態の構成の説明）
以下、この実施形態における車両用導光部材の構成およびこの実施形態における車両用灯具の構成について説明する。図１中、符号１は、この実施形態における車両用灯具である。前記車両用灯具１は、たとえば、テールランプ、クリアランスランプ、ポジションランプ、ターンシグナルランプ、ストップランプ、テール・ストップランプ、室内ランプなどの自動車用灯具である。

（車両用灯具１の説明）
前記車両用灯具１は、図１に示すように、ランプハウジング２と、ランプレンズ３と、１個の光源４と、１個の導光部材（車両用導光部材）５と、を備える。

前記ランプハウジング２および前記ランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）３は、全周縁において、シール材でシールされていて、灯室６を水密に画成する。前記光源４および前記導光部材５は、前記灯室６内に配置されている。なお、前記灯室６内に図示しないインナーパネル（インナーハウジング）を配置して、前記光源４を覆い隠しても良い。

前記光源４および前記導光部材５は、ブラケットなどの適宜手段により、前記ランプハウジング２に取り付けられている。前記光源４は、半導体型光源あるいはバルブ光源から構成されている。前記光源４は、光を前記導光部材５側に放射する（図１中の実線矢印を参照）。

（導光部材５の説明）
前記導光部材５は、前記光源４からの光を導く。前記導光部材５は、この例では、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル、メタクリル樹脂）などの透明樹脂材から構成されている。前記導光部材５は、金型成形により成形される。

前記導光部材５は、光を入射させる１個の入射面５０と、光を出射させる複数個この例では４個の出射面５１と、前記入射面５０と前記出射面５１との間の導光部５２と、を備える。

前記導光部５２は、前記入射面５０が設けられている幹部５３と、前記出射面５１がそれぞれ設けられている複数本この例では４本の枝部５４と、から構成されている。前記幹部５３および前記枝部５４は、断面円形の円柱形状をなす。

前記幹部５３の一端面（前記光源４と対向する端面）には、前記入射面５０が設けられている。この結果、前記入射面５０は、円形の平面（もしくは円形の曲面）からなる。前記枝部５４の一側面（前記ランプレンズ３と対向する側面）には、前記出射面５１が設けられている。この結果、前記出射面５１は、長方形の湾曲面からなる。

前記枝部５４の他側面（前記出射面５１と反対側の側面）には、前記枝部５４中に導かれた光を前記出射面５１側に反射させる反射面素子群（プリズム素子群）５５が設けられている。前記反射面素子群５５の反射面の角度を調整することにより、前記出射面５１から光が外部に出射する方向を調整することができる。

前記出射面５１は、意匠部５６（図３中の破線にて囲まれている範囲の部分）を構成する。前記導光部材５の前記意匠部５６以外の部分を前記インナーパネルにより、前記光源４と共に覆い隠しても良い。

前記枝部５４は、前記入射面５０から入射した光の進行方向に沿って前記幹部５３から分岐されている。前記枝部５４は、図示されていないが、分岐部分と、出射部分と、湾曲部分と、から一体に構成されている。前記分岐部分は、直線状の円柱形状をなし、前記幹部５３から任意の角度（約３０°〜約５０°の範囲の角度）で分岐されている。前記出射部分は、直線状の円柱形状をなし、一側面には前記出射面５１が設けられていて、他側面には前記反射面素子群５５が設けられている。前記湾曲部分は、円弧状の円柱形状をなし、前記分岐部分と前記出射部分との間に一体に設けられている。

（ガイド部の説明）
前記幹部５３と前記枝部５４との間には、前記幹部５３中の光を４本の前記枝部５４中にほぼ均等に分岐して導くガイド部が設けられている。前記ガイド部としては、第１ガイド部、第２ガイド部、第３ガイド部がある。

前記第１ガイド部は、図４に示すように、前記幹部５３の前記枝部５４との付根部分のうち、光の進行方向側の前記付根部分に凹部５７を設ける。前記第１ガイド部は、前記枝部５４の前記幹部５３との付根部分のうち、光の進行方向側の前記付根部分であって、前記凹部５７に対応する前記付根部分の反射部５７０（前記枝部５４の側面の一部）からなる。前記幹部５３中の光は、図４中の実線矢印に示すように、前記第１ガイド部の前記反射部５７０で反射して、前記枝部５４中に導かれるようにガイドされる。なお、前記第１ガイド部の前記凹部５７を設けなかった場合には、前記幹部５３中の光は、図４中の二点鎖線矢印に示すように、前記枝部５４中に導かれずに（ガイドされずに）前記幹部５３中を進む。

前記第１ガイド部は、４本の前記枝部５４のうち、前記光源４あるいは前記入射面５０から離れている２本の前記枝部５４に設けられている。前記第１ガイド部の前記凹部５７の底の深さは、前記光源４あるいは前記入射面５０に近い前記枝部５４（第３枝部５４）よりも前記光源４あるいは前記入射面５０から離れている前記枝部５４（第４枝部５４）のほうが大きい。このために、前記第１ガイド部の前記反射部５７０の面積は、前記枝部５４（第３枝部５４）よりも前記枝部５４（第４枝部５４）のほうが大きい。

前記第２ガイド部は、図５に示すように、前記枝部５４の前記幹部５３との付根部分のうち、光の進行方向と反対側の前記付根部分に凹部５８を設ける。前記第２ガイド部は、前記幹部５３の前記枝部５４との付根部分のうち、光の進行方向と反対側の前記付根部分であって、前記凹部５８に対応する前記付根部分の反射部５８０（前記幹部３の側面の一部）からなる。前記幹部５３中の光は、図５中の実線矢印に示すように、前記第２ガイド部の前記反射部５８０で反射して、前記幹部５３中を進むようにガイドされる。なお、前記第２ガイド部の前記凹部５８を設けなかった場合には、前記幹部５３中の光は、図５中の二点鎖線矢印に示すように、前記幹部５３中を進まずに（ガイドされずに）前記枝部５４中に導かれる。

前記第２ガイド部は、４本の前記枝部５４のうち、前記光源４あるいは前記入射面５０に近い２本の前記枝部５４に設けられている。前記第２ガイド部の前記凹部５８の底の深さは、前記光源４あるいは前記入射面５０から離れている前記枝部５４（第２枝部５４）よりも前記光源４あるいは前記入射面５０に近い前記枝部５４（第１枝部５４）のほうが大きい。このために、前記第２ガイド部の前記反射部５８０の面積は、前記枝部５４（第２枝部５４）よりも前記枝部５４（第１枝部５４）のほうが大きい。すなわち、前記幹部５３と前記枝部５４との接続部分５８１の面積は、前記枝部５４（第２枝部５４）よりも前記枝部５４（第１枝部５４）のほうが小さい。

前記第３ガイド部は、図６に示すように、前記幹部５３の前記枝部５４との付根部分のうち、光の進行方向と反対側の前記付根部分の前記幹部５３側に設けられている段部５９からなる。前記幹部５３中の光は、図６中の実線矢印に示すように、前記第３ガイド部の前記段部５９で幅（前記段部５９に沿った前記幹部５３の断面積）５９０が狭められた前記幹部５３の側面で反射して、前記幹部５３中を進むようにガイドされる。なお、前記第３ガイド部の前記段部５９を設けなかった場合には、前記幹部５３中の光は、図６中の二点鎖線矢印に示すように、前記幹部５３中を進まずに（ガイドされずに）前記枝部５４中に導かれる。

前記第３ガイド部は、前記第２ガイド部と同様に、４本の前記枝部５４のうち、前記光源４あるいは前記入射面５０に近いほうの前記枝部５４に設けることが好ましい。前記第３ガイド部の前記段部５９の底の深さは、前記光源４あるいは前記入射面５０から離れている前記枝部５４（下流側枝部５４）よりも前記光源４あるいは前記入射面５０に近い前記枝部５４（上流側枝部５４）のほうが大きい。このために、前記第３ガイド部の前記幹部５３の幅（前記段部５９に沿った前記幹部５３の断面積）５９０は、前記枝部５４（下流側枝部５４）よりも前記枝部５４（上流側枝部５４）のほうが小さい。

（実施形態の作用の説明）
この実施形態における車両用導光部材（導光部材５）およびこの実施形態における車両用灯具１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。

光源４を点灯する。すると、光源４から放射された光は、図１、図３中の実線矢印に示すように、導光部材５の入射面５０から導光部材５の導光部５２の幹部５３中に入射する。導光部５２の幹部５３中に入射した光は、幹部５３中を、全反射を繰り返しながら、入射面５０と反対側に導かれる。幹部５３中を導かれた光は、幹部５３中から４本の枝部５４中に導かれる。

枝部５４中に導かれた光は、枝部５４の分岐部分から湾曲部分を経て出射部分中に導かれる。出射部分中に導かれた光は、反射面素子群５５で出射面５１側に反射して、その出射面５１から外部に出射する。これにより、４本の光のラインが得られる。

ここで、光源４あるいは入射面５０に近い２本の枝部５４（第１枝部５４、第２枝部５４）において、幹部５３中の光は、図５中の実線矢印に示すように、第２ガイド部の反射部５８０で反射して、幹部５３中を進むようにガイドされ、枝部５４中に導かれない。しかも、第２ガイド部の反射部５８０の面積は、枝部５４（第２枝部５４）よりも枝部５４（第１枝部５４）のほうが大きい。すなわち、幹部５３と枝部５４との接続部分５８１の面積は、枝部５４（第２枝部５４）よりも枝部５４（第１枝部５４）のほうが小さい。このために、枝部５４（第２枝部５４）中に導かれる光の量の比率は、枝部５４（第１枝部５４）中に導かれる光の量の比率より大きい。

一方、光源４あるいは入射面５０から離れている２本の枝部５４（第３枝部５４、第４枝部５４）において、幹部５３中の光は、図４中の実線矢印に示すように、第１ガイド部の反射部５７０で反射して、枝部５４中に導かれるようにガイドされ、幹部５３中に導かれない。しかも、第１ガイド部の反射部５７０の面積は、枝部５４（第３枝部５４）よりも枝部５４（第４枝部５４）のほうが大きい。このために、枝部５４（第４枝部５４）中に導かれる光の量の比率は、枝部５４（第３枝部５４）中に導かれる光の量の比率より大きい。

このように、４本の枝部５４において、枝部５４（第２枝部５４）中に導かれる光の量の比率は、枝部５４（第１枝部５４）中に導かれる光の量の比率より大きく、また、枝部５４（第４枝部５４）中に導かれる光の量の比率は、枝部５４（第３枝部５４）中に導かれる光の量の比率より大きい。このために、４本の枝部５４の４個の出射面５１から光がほぼ均等に出射する。これにより、４本の枝部５４の４個の出射面５１（４本の光のライン）において見栄え上の明暗差が小さくなりほぼ一定の明るさで見える。

なお、第３ガイド部において、幹部５３中の光は、図６中の実線矢印に示すように、第３ガイド部の段部５９で幅５９０が狭められた幹部５３の側面で反射して、幹部５３中を進むようにガイドされ、枝部５４中に導かれない。しかも、第３ガイド部の段部５９で幅５９０は、枝部５４（下流側枝部５４）よりも枝部５４（上流側枝部５４）のほうが小さい。このために、枝部５４（下流側枝部５４）中に導かれる光の量の比率は、枝部５４（上流側枝部５４）中に導かれる光の量の比率より大きい。

（実施形態の効果の説明）
この実施形態における車両用導光部材（導光部材５）およびこの実施形態における車両用灯具１は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。

この実施形態における車両用導光部材（導光部材５）およびこの実施形態における車両用灯具１は、幹部５３と枝部５４との間に設けられているガイド部により、幹部５３中の光を４本の枝部５４中にほぼ均等に分岐して導くことができる。この結果、４本の枝部をほぼ均等に光らせることができる。

この実施形態における車両用導光部材（導光部材５）およびこの実施形態における車両用灯具１は、第１ガイド部が、図４に示すように、幹部５３の枝部５４との付根部分のうち、光の進行方向側の付根部分に凹部５７を設け、枝部５４の幹部５３との付根部分のうち、光の進行方向側の付根部分であって、凹部５７に対応する付根部分の反射部５７０からなる。第１ガイド部の凹部５７の底の深さが、光源４あるいは入射面５０に近い枝部５４よりも光源４あるいは入射面５０から離れている枝部５４のほうが大きい。このために、複数本の枝部５４の複数個の出射面５１をほぼ均等に光らせることができる。

この実施形態における車両用導光部材（導光部材５）およびこの実施形態における車両用灯具１は、第２ガイド部が、図５に示すように、枝部５４の幹部５３との付根部分のうち、光の進行方向と反対側の付根部分に凹部５８を設け、幹部５３の枝部５４との付根部分のうち、光の進行方向と反対側の付根部分であって、凹部５８に対応する付根部分の反射部５８０からなる。第２ガイド部の凹部５８の底の深さが、光源４あるいは入射面５０から離れている枝部５４よりも光源４あるいは入射面５０に近い枝部５４のほうが大きい。このために、複数本の枝部５４の複数個の出射面５１をほぼ均等に光らせることができる。

この実施形態における車両用導光部材（導光部材５）およびこの実施形態における車両用灯具１は、第３ガイド部が、図６に示すように、幹部５３の枝部５４との付根部分のうち、光の進行方向と反対側の付根部分の幹部５３側に設けられている段部５９からなる。第３ガイド部の段部５９の底の深さが、光源４あるいは入射面５０から離れている枝部５４よりも光源４あるいは入射面５０に近い枝部５４のほうが大きい。このために、複数本の枝部５４の複数個の出射面５１をほぼ均等に光らせることができる。

（実施形態以外の例の説明）
なお、この実施形態においては、幹部５３および枝部５４が断面円形の円柱形状をなすものである。ところが、この発明においては、幹部および枝部が断面三角形、断面四角形、断面多角形などの柱形状であっても良い。

また、この実施形態においては、枝部５４が、分岐部分と、出射部分と、湾曲部分と、から一体に構成されているものである。ところが、この発明においては、枝部が、出射部分のみでも良いし、分枝部分と出射部分とでも良いし、湾曲部分と出射部分とでも良い。

さらに、この実施形態においては、分岐部分が幹部５３から所定の角度（約３０°〜約５０°の範囲の角度）で分岐されているものである。ところが、この発明においては、分岐部分が幹部５３から約３０°以下の角度、あるいは、約５０°以上の角度で分岐されているものであっても良い。

さらにまた、この実施形態においては、枝部５４に反射面素子群５５を設けるものである。ところが、この発明においては、枝部に反射面素子群を設けなくても良い。この場合においては、枝部の全側面が出射面となる。

さらにまた、この実施形態においては、１個の光源４を使用するものである。ところが、この発明においては、光源を複数個使用しても良い。この場合においては、幹部が断面長方形、断面長円形、断面楕円形などの柱形状であって、入射面が長方形、長円形、楕円形などの形状をなすものに適している。

さらにまた、この実施形態においては、４本の枝部５４すなわち４個の出射面５１からなるものである。ところが、この発明においては、枝部すなわち出射面が２本２個、３本３個、５本以上５個以上であっても良い。

さらにまた、この実施形態においては、第１ガイド部を、４本の枝部５４のうち、光源４あるいは入射面５０から離れている２本の枝部５４に設け、第２ガイド部を、４本の枝部５４のうち、光源４あるいは入射面５０に近い２本の枝部５４に設けるものである。ところが、この発明においては、複数本の枝部に、第１ガイド部と第２ガイド部と第３ガイド部とを、あるいは、第１ガイド部と第３ガイド部とを、あるいは、第２ガイド部と第３ガイド部とを、あるいは、第１ガイド部のみを、あるいは、第２ガイド部のみを、あるいは、第３ガイド部のみを、設けても良い。

さらにまた、この実施形態においては、出射面５１が長方形をなしていて、光のラインが得られるものである。ところが、この発明においては、出射面を１個あるいは複数個の三角形、正方形、多角形などにして、光の点、あるいは、光の連続する点などが得られるものであっても良い。

１ 車両用灯具
２ ランプハウジング
３ ランプレンズ
４ 光源
５ 導光部材
５０ 入射面
５１ 出射面
５２ 導光部
５３ 幹部
５４ 枝部
５５ 反射面素子群
５６ 意匠部
５７ 凹部
５７０ 反射部
５８ 凹部
５８０ 反射部
５８１ 幹部と枝部との接続部分
５９ 段部
５９０ 第３ガイド部の幹部の幅
６ 灯室

Claims (3)

1. 光を入射させる１個の入射面と、
   光を出射させる複数個の出射面と、
   前記入射面と前記出射面との間の導光部と、
   を備え、
   前記導光部は、前記入射面が設けられている幹部と、前記出射面がそれぞれ設けられている複数本の枝部と、から構成されていて、
   前記幹部と前記枝部との間には、前記幹部中の光を複数本の前記枝部中にほぼ均等に分岐して導くガイド部が設けられ、
   前記枝部は、前記入射面から入射した光の進行方向に沿って前記幹部から分岐され、断面円形の円柱形状であり、
   前記出射面は、円柱形状の一側面に形成され、
   前記ガイド部は、前記枝部の前記幹部との付根部分のうち、光の進行方向と反対側の前記付根部分に凹部を設けて、前記幹部の前記枝部との付根部分のうち、光の進行方向と反対側の前記付根部分であって、前記凹部に対応する前記付根部分の反射部からなり、
   前記ガイド部の前記凹部の底の深さは、前記入射面から離れている前記枝部よりも前記入射面に近い前記枝部のほうが大きい、
   ことを特徴とする車両用導光部材。
2. 光を入射させる１個の入射面と、
   光を出射させる複数個の出射面と、
   前記入射面と前記出射面との間の導光部と、
   を備え、
   前記導光部は、前記入射面が設けられている幹部と、前記出射面がそれぞれ設けられている複数本の枝部と、から構成されていて、
   前記幹部と前記枝部との間には、前記幹部中の光を複数本の前記枝部中にほぼ均等に分岐して導くガイド部が設けられ、
   前記枝部は、前記入射面から入射した光の進行方向に沿って前記幹部から分岐され、断面円形の円柱形状であり、
   前記出射面は、円柱形状の一側面に形成され、
   前記ガイド部は、前記幹部の前記枝部との付根部分のうち、光の進行方向と反対側の前記付根部分の前記幹部側に設けられている段部からなり、
   前記ガイド部の前記段部の底の深さは、前記入射面から離れている前記枝部よりも前記入射面に近い前記枝部のほうが大きい、
   ことを特徴とする車両用導光部材。
3. 灯室を区画するランプハウジングおよびランプレンズと、
   前記灯室内に配置されている光源および前記の請求項１または２に記載の車両用導光部材と、
   を備える、
   ことを特徴とする車両用灯具。

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