JP6543075B2

JP6543075B2 - 車両用灯具

Info

Publication number: JP6543075B2
Application number: JP2015088184A
Authority: JP
Inventors: 将也塚田; 悠也高橋
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2015-04-23
Filing date: 2015-04-23
Publication date: 2019-07-10
Anticipated expiration: 2035-04-23
Also published as: JP2016207485A

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とする車両用灯具に関するものである。

車両の前部左右に配置されるヘッドランプ等の車両用灯具の光源には、発光効率が高くて長寿命、且つ、省電力である等の利点を有するＬＥＤが使用されつつある。このようなＬＥＤを光源とする車両用灯具に関して、特許文献１，２には、ＬＥＤからの直射光によるグレアの発生を防ぐ構成として図９〜図１１に示すものが提案されている。

即ち、図９は特許文献１において提案された車両用灯具の縦断面図、図１０は同車両用灯具の要部の拡大斜視図であり、図９に示す車両用灯具１０１においては、ハウジング１０２とその開口部を覆うアウタレンズ１０３によって画成される灯室１０４内の下部にランプユニット（ＤＲＬランプ）１０５が収容されている。そして、このランプユニット１０５は、光源であるＬＥＤ１０６と、該ＬＥＤ１０６を実装する基板１０７と、ＬＥＤ１０６から上方に向かって出射する光を反射させて車両前方へと出射させるリフレクタ１０８を備えている。ここで、図１０にも示すように、リフレクタ１０８の底板には、ＬＥＤ１０６から出射する光が通過するための略円孔状の開口部１０１０８ａが形成されており、この開口部１０８ａの一部には、中心に向かって突き出た舌部１０８ｂが形成されている。この舌部１０８ｂは、図９に示すように、ＬＥＤ１０６の中心とリフレクタ１０８の前端縁とを結ぶ直線Ｌまで延設されている。

斯かる車両用灯具１０１においては、ＬＥＤ１０６から出射する光のうち、リフレクタ１０８で反射しない直射光がリフレクタ１０８の開口部１０８ａに突出する舌部１０８ｂによって遮られるため、直射光によるグレアの発生が抑えられる。

又、図１１は特許文献２において提案された車両用灯具の要部拡大斜視図であり、図示の車両用灯具においては、リフレクタ２０１のＬＥＤ２０２，２０３に近い部分に、各ＬＥＤ２０２，２０３から出射する直射光を遮るための遮光部材２０４，２０５がそれぞれ設けられており、これらの遮光部材２０４，２０５によって直射光によるグレアの発生が抑えられている。

特開２０１３−１７５３３４号公報特開２００８−２４３４７６号公報

しかしながら、特許文献１において提案された図９及び図１０に示す車両用灯具１０１においては、リフレクタ１０８の開口部１０８ａに形成された舌部１０８ｂの縦壁が垂直面を構成しているため、図９に示すようにＬＥＤ１０３からの直射光が舌部１０８ｂ（図１０参照）の縦壁で反射してリフレクタ１０８の反射面１０８ｃに向かい、この反射面１０８ｃで反射して前方(図９の左方)へと出射し、この光によってグレアが発生するという問題がある。

又、特許文献２において提案された図１１に示す車両用灯具においては、遮光部材２０４，２０５によってグレアの発生を抑えても、リフレクタ２０１の反射面２０１ａによって直接反射する光の一部も遮光部材２０４，２０５によって遮られるため、反射光量が減殺されるという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、グレアの発生を抑えることができる車両用灯具を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、基板と、前記基板の下面に実装され、基板下方に光を発するように実装されたＬＥＤと、リフレクタと、を備え、前記リフレクタは、反射面と、開口部を備えた上壁を備え、前記リフレクタ上壁の上面に、前記ＬＥＤが開口部を介して前記反射面へ光を出射するように前記基板が固定され、前記開口部の内周壁であって前記反射面に対向する部分は凸状の曲面であり、前記ＬＥＤの側面は前記開口部の中央より前方側であって前記開口部の内周壁寄りに配置されており、かつ、前記ＬＥＤの前方側の側面は、前記開口部の内周壁の最端部分を超えないように配置されており、前記ＬＥＤの表面は、前記リフレクタ上壁の上面と略面一またはそれより上方に配置されており、前記基板の前記ＬＥＤが実装された面を低反射率面又は／及び高級収率面とした車両用灯具である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記基板の前記ＬＥＤが
実装された面に黒色のレジスト膜を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、ＬＥＤから出射する直射光がリフレクタに形成された開口部の内周壁の少なくとも一部（リフレクタの反射面に対向する部分）に形成された曲面で反射して基板のＬＥＤが実装された低反射率面（黒色のレジスト膜）又は／及び高吸収率面に向かい、該低反射率面又は/及び高吸収率面で吸収されるため、直射光によるグレアの発生が抑えられる。

本発明に係る車両用灯具要部の斜視図である。本発明に係る車両用灯具要部の分解斜視図である。本発明に係る車両用灯具要部の正面図である。本発明に係る車両用灯具要部の平面図である。図３のＡ−Ａ線断面図である。図５のＢ部拡大詳細図である。図４のＣ−Ｃ線断面図である。（ａ）は従来の車両用灯具の光度分布図、（ｂ）は本発明に係る車両用灯具の光度分布図である。特許文献１において提案された車両用灯具の縦断面図である。特許文献１において提案された車両用灯具の要部拡大斜視図である。特許文献２において提案された車両用灯具の要部拡大斜視図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る車両用灯具要部の斜視図、図２は同車両用灯具要部の分解斜視図、図３は同車両用灯具要部の正面図、図４は同車両用灯具要部の平面図、図５は図３のＡ−Ａ線断面図、図６は図５のＢ部拡大詳細図、図７は図４のＣ−Ｃ線断面図である。

本実施の形態に係る車両用灯具１は、車両の前部左右に配置されるヘッドランプとして使用されるものであって、左右のヘッドランプの基本構成は同じであるため、以下、一方の車両用灯具１についてのみ図示及び説明する。

本実施の形態に係る車両用灯具１は、図１〜図４に示すように、横方向に並設された３つの反射型の灯具ユニット２を備えている。ここで、各灯具ユニット２は、光源であるＬＥＤ３（図５及び図６参照）と、該ＬＥＤ３を下面に実装する矩形平板状の基板４と、ＬＥＤ３から下方に向かって出射する光を車両前方に反射させるリフレクタ５を備えている。尚、図示しないが、３つの灯具ユニット２は、ハウジングとその前面開口部を覆う透明なアウタレンズによって画成される灯室内に収容されている。

各灯具ユニット２において、基板４は、リフレクタ５の上面に位置決めされて固定されている。即ち、図１及び図２に示すように、リフレクタ５の上面の３箇所には位置決めピン６が一体に立設されており、基板４の３箇所（リフレクタ５の位置決めピン６に対応する３箇所）には円孔状の位置決め孔７（図２参照）が形成されている。従って、基板４に形成された３つの位置決め孔７にリフレクタ５の上面に立設された３つの位置決めピン６を嵌合させて基板４をリフレクタ５の上面に載置すれば、該基板４がリフレクタ５の上面に正確に位置決めされる。そして、この状態から基板４を熱伝導率の高い接着剤等によってリフレクタ５の上面に接着すれば、該基板４がリフレクタ５の上面に位置決めされた状態で固定される。尚、基板４の下面は低反射率面とされ、本実施の形態では、基板４の下面に黒色のレジスト膜１３が形成されている。そして、基板４の底面には、ＬＥＤ３が、その光出射方向が下向きとなるように実装されている。尚、基板４とリフレクタ５の固定は、接着剤による接着以外に、ネジや熱カシメによって行っても良い。又、本実施の形態においては、基板４の底面に反射率１０％以下の黒色のレジスト膜１３を形成した。ここで、基板４の底面には、レジスト膜１３以外に、反射率１０％以下の黒色系塗膜を形成しても良く、塗膜の厚みや反射材（例えば、カーボン粉）の濃度を適宜調節して反射率１０％以下になるように基板４の底面に形成すれば良い。又、カーボン粉は、光吸収性も持ち合わせているため、光吸収率９０％以上の高吸収面を有する黒色のレジスト膜を基板４の底面に形成しても良い。即ち、グレア光を抑える塗膜は、低反射率だけでなく、高吸収率のものであっても良い。

ここで、図６に示すように、車両の前後方向（図６の左右方向）に対して、ＬＥＤ３の側面３ａは、リフレクタ５の開口部５ｂの中央よりも前方側（図６の左側）で、且つ、リフレクタ５の内周壁５ｂ１寄りに配置されている。又、ＬＥＤ３の前方側の側面３ａは、リフレクタ５の内周壁５ｂ１の最端部分５ｂ２を越えないように設計されている。これは、ＬＥＤ３がリフレクタ５の内周壁５ｂ１に近づき過ぎると、ＬＥＤ３自体が、リフレクタ５の内周壁５ｂ１の曲面で反射した光が基板４へ向かうのを妨げるためである。車両の前後方向に対してＬＥＤ３を上記のように配置することにより、グレアの原因となるＬＥＤ３から車両前方に向かって出射する光を、リフレクタ５の内周壁５ｂ１で反射させ、その反射した光を基板４の底面に効率良く誘導することが可能になる。

又、図６に示すように、車両の上下方向に対して、ＬＥＤ３は、その表面３ｂがリフレクタ５の内周壁５ｂ１の上面５ｂ３と略面一となるように配置されているが、このＬＥＤ３の表面３ｂは、リフレクタ５の内周壁５ｂ１の上面５ｂ３よりも上方に位置していれば、リフレクタ５から外部へ漏れる光をより多く遮蔽することができることは言うまでもない。更に、リフレクタ５の内周壁５ｂ１の厚みを超えてＬＥＤ３の表面３ｂが下方に位置しないように配置している。この位置関係により、グレアの原因となるＬＥＤ３から車両前方へと出射される光を、リフレクタ５の内周壁５ｂ１の曲面で反射させ、その反射した光を基板４の底面へと効率良く誘導することが可能になる。

ところで、各リフレクタ５は、樹脂によって一体成形されており、回転放物面状に湾曲する反射部面５ａを備えている。そして、図５及び図６に示すように、各リフレクタ５の上壁の一部には、ＬＥＤ３から下方に向かって出射する光が通過するための開口部５ｂが形成されている。尚、リフレクタ５の反射面５ａには、アルミ蒸着等の反射処理が施されている。

ここで、本実施の形態では、図６に詳細に示すように、リフレクタの上壁に形成された前記開口部５ｂの内周壁５ｂ１の一部（具体的には、リフレクタ５の反射面５ａに対向する部分）は、凸状の曲面とされている、
又、各リフレクタ５は、樹脂にて矩形枠状に一体成形されたブラケット８の上面に回転可能に支持されている。即ち、図２及び図７に示すように、リフレクタ５の上壁の中心部には、円筒状の軸受部５Ａが一体に突設されており、この軸受部５Ａがブラケット８の上面に一体に立設された円筒状のボス８Ａの外周に上方から嵌合することによって、各リフレクタ５がブラケット８の上面にボス８Ａを中心として水平に回転可能に支持されている。

そして、図２、図４及び図７に示すように、各リフレクタ５の回転中心の左右両側には、逆Ｌ字状に屈曲するフック９が一体に形成されており、各フック９の先端には係合爪９ａが形成されている。又、図２及び図４に示すように、各リフレクタ５の後端一側部には、操作ピン１０が一体に立設されるとともに、円弧状のネジ挿通孔１１が形成されている。

他方、図２及び図７に示すように、前記ブラケット８の上面の各リフレクタ５が支持される部分の左右２箇所（各リフレクタ５の左右に形成されたフック９に対応する２箇所）には、長孔状のガイド孔１２が形成されている。又、図２に示すように、ブラケット８の上面の各リフレクタ５が支持される部分の奥側１箇所（ブラケット８のネジ挿通孔１１が形成された箇所）には、ネジボス８Ｂがそれぞれ一体に立設されており、各ネジボス８Ｂの中心部にはネジ孔８ａ（図４参照）がそれぞれ形成されている。そして、ブラケット８の各ガイド孔１２に各リフレクタ５の左右の各フック９が上方から通され、該フック９の先端の係合爪９ａが図７に示すように各ガイド孔１２に係合することによって、各フック９がガイド孔１２内を移動可能な範囲で、各リフレクタ５がブラケット８のボス８Ａを中心として何れかの方向に水平に回転することができる。

而して、以上のように構成された車両用灯具１において、各灯具ユニット２のＬＥＤ３にバッテリ等の不図示の電源から電流が供給されると、該ＬＥＤ３が起動されて発光し、その光は図５に示すように下向きに出射する。そして、ＬＥＤ３から下向きに出射する光の一部は、リフレクタ５の開口部５ｂを通過して反射面５ａで車両前方（図５の左方）へと反射し、この反射光Ｌ１が透明な不図示のアウタレンズを透過して車両前方へと照射されるため、当該車両用灯具１がヘッドランプとしての機能を果たす。

又、ＬＥＤ３から下方に向かって出射する光のうち、リフレクタ５の反射面５ａに到達しない直射光Ｌ２は、図６に示すように、リフレクタ５の上壁に形成された開口部５ｂの内周壁５ｂ１の一部の曲面で反射して基板４の底面に向かう。この場合、基板４の底面には、前述のように黒色のレジスト膜１３が形成されているため、リフレクタ５の開口部５ｂの内周壁５ｂ１の一部の曲面で反射した光Ｌ２は、基板４の底面のレジスト膜１３によって吸収されて反射することがない。従って、直射光Ｌ２によるグレアの発生が抑えられ、対向車のドライバや歩行者等に幻惑を与えることがない。

ここで、ブラケットに形成された開口部の内周壁が垂直な平面である従来の車両用灯具の光度分布を図８（ａ）に示すが、従来の車両用灯具においては、直射光による光度の高いグレアの発生（×印）が見られるが、本発明に係る車両用灯具１においては、図８（ｂ）に示すように高度は低くなり、グレアの発生（×印）は確認されない。

ところで、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、前述のように各リフレクタ５がブラケット８のボス８Ａを中心として回転可能に支持されているため、各リフレクタ５をブラケット８に対してボス８Ａを中心として回転させることによって、各灯具ユニット２の光軸調整を行うことができる。尚、各灯具ユニット２の光軸調整は、各リフレクタ５の奥側１箇所に立設された操作ピン１０を操作して各リフレクタ５をブラケット８のボス８Ａを中心として所定角度だけ回転させることによってなされる。

そして、各灯具ユニット２の光軸調整を行った後は、各リフレクタ５のネジ挿通孔１１に挿通する不図示のネジを、ブラケット８の奥側１箇所に立設されたネジボス８Ｂ（図２参照）のネジ孔８ａ（図４参照）にねじ込むことによって、各リフレクタ５がブラケット８にそれぞれ固定される。尚、このとき、図７に示すように、各リフレクタ５の左右のフック９の先端の係合爪９ａがブラケット８のガイド孔１２に係合しているため、各リフレクタ５のブラケット８からの脱落が確実に防がれる。

而して、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、横方向に並設された３つの灯具ユニット２の各リフレクタ５は、図３に示すように、隣接するもの同士の一部が左右方向に図示のｘだけ、高さ方向にｙだけそれぞれ互いにオーバーラップするように階段状に配置されている。又、３つの灯具ユニット２の各リフレクタ５は、図４に示すように、隣接するもの同士の一部が前後方向に図示のｚだけ互いにオーバーラップするように階段状に配置されている。この結果、車両用灯具１の幅寸法が縮小され、当該車両用灯具１の小型化が図られる。本実施の形態のように、幅寸法が縮小される多灯リフレクタタイプの灯具ユニット２は、リフレクタ５自体の前後・上下・左右方向の反射面形状をできるだけ縮小したいという要求があるが、反射面形状を縮小すればするほどグレアの原因となる光も漏れ易く、従来例のようにリフレクタ５内に遮蔽物を付加することは不可能になってくる。そこで、本発明のように、リフレクタ５の内周壁５ｂ１や基板４の底面の黒色のレジスト膜１３を多灯リフレクタに利用することにより、付加的な部材を用いることなくグレアの発生を抑えることができ、更に、リフレクタ５内に遮蔽物が存在しないためにリフレクタ５の光利用効率も高められる。

以上において、本実施の形態に係る車両用灯具１によれば、図６に示すように、ＬＥＤ３から出射する直射光Ｌ２がリフレクタ３に形成された開口部３ｂの内周壁３ｂの少なくとも一部（リフレクタ５の反射面５ａに対向する部分）に形成された曲面で反射して基板４の底面に向かい、基板４の底面に形成された黒色のレジスト膜１３によって吸収されるため、直射光Ｌ２によるグレアの発生が抑えられるという効果が得られる。

尚、以上は本発明をヘッドランプとして使用される車両用灯具に対して適用した形態について説明したが、本発明は、他の任意の用途に供せられる車両用灯具に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

１車両用灯具
２灯具ユニット
３ＬＥＤ（光源）
４基板
５リフレクタ
５ａリフレクタの反射面
５ｂリフレクタの開口部
５ｂ１開口部の内周壁
６位置決めピン
７位置決め孔
８ブラケット
９フック
９ａフックの係合爪
１０操作ピン
１１ネジ挿通孔
１２ガイド孔
１３レジスト膜
Ｌ１反射光
Ｌ２直射光

Claims

基板と、
前記基板の下面に実装され、基板下方に光を発するように実装されたＬＥＤと、
リフレクタと、を備え、
前記リフレクタは、反射面と、開口部を備えた上壁を備え、
前記リフレクタ上壁の上面に、前記ＬＥＤが開口部を介して前記反射面へ光を出射するように前記基板が固定され、
前記開口部の内周壁であって前記反射面に対向する部分は凸状の曲面であり、
前記ＬＥＤの側面は前記開口部の中央より前方側であって前記開口部の内周壁寄りに配置されており、かつ、
前記ＬＥＤの前方側の側面は、前記開口部の内周壁の最端部分を超えないように配置されており、
前記ＬＥＤの表面は、前記リフレクタ上壁の上面と略面一またはそれより上方に配置されており、
前記基板の前記ＬＥＤが実装された面を低反射率面又は／及び高吸収率面とした車両用灯具。
前記基板の前記ＬＥＤが実装された面に黒色のレジスト膜を形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。