JP6569882B2

JP6569882B2 - 車両用灯具

Info

Publication number: JP6569882B2
Application number: JP2018505361A
Authority: JP
Inventors: 尚之岡田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-03-17
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2019-09-11
Anticipated expiration: 2037-02-15
Also published as: US20190093847A1; US10436406B2; JPWO2017159189A1; CN108779904B; WO2017159189A1; CN108779904A

Description

本発明は、車両用灯具に関する。
本願は、２０１６年３月１７日に、日本に出願された特願２０１６−０５４３２８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

ドアミラーに設けられるサイドターンランプ装置の内部に設けた導光体で光源の光を導くことで、光照射部の前面の全体を発光させることが開示されている（特許文献１参照）。また、導光体内に設けた透孔で光を反射させて散乱させることが開示されている。

日本国特開２０１２−２０６５９７号公報

しかし、透孔の側面で全反射させる方法だと、透孔の前面（光照射部側の面）から出射する光が少なくなってしまい、特に複数の光源が間隔を空けて配列されるような場合に、光照射部の全体を同じ光量で発光させることが難しかった。

そこで本発明は、複数の光源の配列方向に延びる出光面の全体を同じ光量で発光させることができる車両用灯具を提供することを目的とする。

上記課題の解決手段として、本発明の態様は以下の構成を有する。
（１）本発明の態様に係る車両用灯具は、配列された複数の光源と、前記複数の光源の光が導入される導光体と、を備え、前記導光体は、前記複数の光源の光が入光する入光部と、前記複数の光源の配列方向に延びる出光面と、前記入光部と前記出光面との間に設けられるとともに前記配列方向に延びるステップ状の第一レンズカット部と、前記第一レンズカット部と前記出光面との間に設けられるとともに前記配列方向に延びるステップ状の第二レンズカット部と、前記第一レンズカット部が形成される第一凹部と、前記第二レンズカット部が形成される第二凹部と、を備え、前記第一凹部および前記第二凹部は、互いに離間するとともに互いに異なる方向に開放して、前記導光体は、上下幅を抑えた偏平状に形成され、前後方向において、前記入光部、前記第一レンズカット部、前記第二レンズカット部、前記出光面は、順に並べて配置され、前記第一凹部および前記第二凹部は、前記前後方向で互いに離間し、前記第一凹部および前記第二凹部は、上下方向で互いに異なる方向に開放している。

（２）上記（１）に記載の車両用灯具では、前記出光面は、車両左右方向の内側から外側に向かうほど前記車両左右方向に対する傾斜を強めるように湾曲して形成され、前記第一レンズカット部および第二レンズカット部は、互いに車両前後方向で対向する前後方向対向面を有し、前記前後方向対向面は、互いに略平行に形成されてもよい。

（４）上記（１）に記載の車両用灯具では、前記光源は、上方に光を照射し、前記入光部は、前記光源の上方に配置され、前記入光部は、前記光源から照射された光を前方および左右側方の三方に配光し、前記第一凹部は、下方に凹み、前記第二凹部は、上方に凹んでもよい。

本発明の上記（１）に記載の車両用灯具によれば、第一レンズカット部によって複数の光源からの光を拡散させた後、第二レンズカット部によって再び所望の方向に光を指向させることが可能となり、複数の光源間の光量が少なくなる部位をカバーしつつ、複数の光源の配列方向に延びる出光面の全体を同じ光量でかつ必要な方向に向けて良好に発光させることができる。また、第一凹部と第二凹部を異なる方向から個別に形成可能となり、各凹部のサイズを小さくするとともに導光体の剛性低下を抑制することができる。すなわち、第一凹部と第二凹部が同じ方向に開放すると、導光体が各凹部を開く側に撓みやすくなるが、各凹部が異なる方向に開放することで、上下方向の導光体の撓みを抑制することができる。

本発明の上記（２）に記載の車両用灯具によれば、光源の光が入光部から第一および第二レンズカット部を経る際に、前方を指向している光を大きく曲げることなく直線的に前方へ放出できるので、第一および第二レンズカット部が出光面の法線方向（出向面の湾曲によって車両前後方向に対して傾斜した方向）での対向面を形成する場合と比べて、前方への光量を増やすことができる。

本発明の上記（４）に記載の車両用灯具によれば、光源から上方に光を照射した後に、入光部で前後、左右に配光して、第一レンズカット部、第二レンズカット部で拡散することで、導光体の前後幅を短くしながら、左右方向に広く拡散することができる。また、光源の上方に入光部を配置した後、第一凹部を下方に、第二凹部を上方に凹ませることで、導光体全体の上下幅を短くすることができる。

本発明の実施形態におけるヘッドライトユニットの前面図である。ヘッドライトユニットのターンライトの前面図である。ヘッドライトユニットの上面図である。ターンライトの上面図である。図４の要部拡大図である。図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。本実施形態の作用を示す上面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、車両上方を示す矢印ＵＰが示されている。

図１、図３に示すように、本実施形態では、車両用灯具として、自動車のフロント側のターンライト（ウインカー）１０を示す。ターンライト１０は、ヘッドライト２を含むヘッドライトユニット１に一体的に備えられている。なお、ターンライト１０を含むヘッドライトユニット１は、車両左右中心に対して左右対称に構成されており、本実施形態では車両左側のユニットを図示して説明する。

図２を併せて参照し、ヘッドライトユニット１は、ハウジング５内にハイビーム３およびロービーム４等とともにターンライト１０を収容している。ターンライト１０は、ハウジング５における正面視で直線状の上縁部に沿うように左右方向に延びている。

ハウジング５は、ヘッドライト２のバルブおよびリフレクタ等を支持するハウジング本体６と、ハウジング本体６に前方から装着されるレンズカバー７と、を備えている。ハウジング本体６およびレンズカバー７は、バルブ等を収容する灯室８を形成している。

ハウジング５（レンズカバー７）は、平面視で左右外側ほど後側に位置するように傾斜するとともに前方かつ左右外側に凸となるよう膨出した湾曲形状のレンズ面７ａを形成している。レンズカバー７は、例えばレンズ面７ａを形成する透光部にレンズカットが施されないクリアレンズを形成している。

ターンライト１０は、ハウジング５内に収容されるレンズ体（導光体）１１を備えている。レンズ体１１は、上下幅を抑えた偏平状に形成され、ハウジング５の上面内側に沿うように配置されている。レンズ体１１は、平面視でハウジング５のレンズ面７ａと同様に平面視で傾斜しかつ湾曲するインナーレンズ面１１ａ（出光面）を形成している。すなわち、インナーレンズ面１１ａは、車両左右方向の内側から外側に向かうほど車両左右方向に対する傾斜を強めるように湾曲して形成されている。換言すれば、インナーレンズ面１１ａは、車両前面に面する前面部から車両側面に面する側面部にかけて湾曲している。なお、車両後部の灯体に適用する場合、インナーレンズ面１１ａは、車両後面に面する後面部から車両側面に面する側面部にかけて湾曲することとなる。
レンズ体１１の下面側には、ターンライト１０の光源としてのＬＥＤ（発光ダイオード）１２が複数配置されている（図５参照）。各ＬＥＤ１２の上方にはプリズムカット部１５（入光部）が配置されている。

図４を併せて参照し、複数のＬＥＤ１２およびプリズムカット部１５は、平面視でインナーレンズ面１１ａの傾斜および湾曲に沿うように段差状に並んで配置されている。複数のＬＥＤ１２は、左右方向では個々に等間隔となるように配置され、前後方向ではインナーレンズ面１１ａの湾曲によって左右外側ほど個々の間隔を広げるように配置されている。

レンズ体１１は、インナーレンズ面１１ａに沿うように延びる拡散配光部１３を備えている。拡散配光部１３の後方には、複数のＬＥＤ１２およびプリズムカット部１５が離間して配置されている。拡散配光部１３の後方には、各ＬＥＤ１２の上方（プリズムカット部１５）に向けて複数の配光部１４が突出している。レンズ体１１は、拡散配光部１３の後側から各ＬＥＤ１２（プリズムカット部１５）に向けて複数の配光部１４を突出させた態様をなしている。

図４〜図６に示すように、各配光部１４は、対応するＬＥＤ１２の上方に位置する（上面視で重なる）プリズムカット部１５と、プリズムカット部１５の左右に位置する左右反射面１６，１７と、を形成している。

プリズムカット部１５は、平面視でＬＥＤ１２の周囲三方（前方および左右側方）に平面状の配光面１５ａ，１５ｂ，１５ｃを形成している。具体的に、プリズムカット部１５は、平面視で前後方向と略直交する前方配光面１５ａと、平面視で左右方向と略直交する左右側方配光面１５ｂ，１５ｃと、を形成している。これら三つの配光面１５ａ，１５ｂ，１５ｃにより、ＬＥＤ１２から上方（プリズムカット部１５側）に照射されたＬＥＤ１２の光が、前方および左右側方の三方に配光される。

拡散配光部１３は、プリズムカット部１５とインナーレンズ面１１ａとの間に設けられて複数のＬＥＤ１２の配列方向に延びるステップ状の第一レンズカット部２１と、第一レンズカット部２１とインナーレンズ面１１ａとの間に設けられるとともに上記配列方向に延びるステップ状の第二レンズカット部２２と、を備えている。

プリズムカット部１５の前方配光面１５ａから車両前方に向けて配光された光は、第一レンズカット部２１におけるプリズムカット部１５の前方に位置する前方配光領域Ｒ１に配光される（図５中矢印ｋ１参照）。

プリズムカット部１５の左側方配光面１５ｂから左側方に配光された光は、プリズムカット部１５の左側方の左右反射面１６の立壁反射面で反射し、車両前方に向けて配光される（図５中矢印ｋ２参照）。これにより、第一レンズカット部２１における前方配光領域Ｒ１の左側に隣接する左側配光領域Ｒ２にも配光がなされる。

プリズムカット部１５の右側方配光面１５ｃから右側方に配光された光は、プリズムカット部１５の右側方の左右反射面１７の後壁反射面で反射し、車両前方に向けて配光される（図５中矢印ｋ３参照）。これにより、第一レンズカット部２１における前方配光領域Ｒ１の右側に隣接する右側配光領域Ｒ３にも配光がなされる。

左右反射面１７の後壁反射面のさらに右側には、前後方向と略平行な配光部側面１８が形成されている。配光部側面１８は、前後方向と略平行をなすことで、左右反射面１７の後壁反射面から車両前方へ反射する光を遮らない。

第一および第二レンズカット部２１，２２の各々は、平面視で階段状をなすようにジグザグに形成されている。第一および第二レンズカット部２１，２２の各々は、車両前後方向と略直交する複数の前後方向対向面２１ａ，２２ａと、各前後方向対向面２１ａ，２２ａの左右外側端から車両前後方向と略平行をなして後方に起立するとともに左右外側に隣接する前後方向対向面２１ａ，２２ａの左右内側端に至る複数の起立面２１ｂ，２２ｂと、を形成している。前後方向対向面２１ａ，２２ａは、上下方向および左右方向に延びる面であり、起立面２１ｂ，２２ｂは、上下方向および前後方向に延びる面である。

図６を参照し、レンズ体１１の長手方向（上記配列方向）と交差する断面において、レンズ体１１の前側に位置する拡散配光部１３は、互いに略平行な上下一般面１３ａ，１３ｂを形成している。拡散配光部１３の後方の各配光部１４は、拡散配光部１３に対して傾斜部２３を介して上方に変位している。各配光部１４は、互いに略平行な後部上下面１４ａ，１４ｂを形成している。

各配光部１４の下側には、後部下面１４ｂよりも下方に突出する突出部１９が形成されている。突出部１９の下面側には、チップ状のＬＥＤ１２が設置されている。ＬＥＤ１２は、指向方向（主発光方向）を上方に向けている。ＬＥＤ１２の指向方向への光は、プリズムカット部１５に照射されて適宜配光される（図６中矢印ｋ４，ｋ５参照）。

傾斜部２３は、互いに略平行な上下傾斜面２３ａ，２３ｂを形成している。上下傾斜面２３ａ，２３ｂには、第一レンズカット部２１を構成する上段レンズカット部２４および下段レンズカット部２５がそれぞれ形成されている。上段レンズカット部２４および下段レンズカット部２５は、例えば互いに僅かに角度を異ならせた上下の前後方向対向面２１ａを形成している。
図７を併せて参照し、上段レンズカット部２４および下段レンズカット部２５は、プリズムカット部１５から直接または左右反射面１６，１７を介して配光された光を、傾斜部２３内で適宜屈曲、反射させて拡散させる（図６、図７中矢印ｋ６参照）。

図６を参照し、拡散配光部１３の上部後側には、上一般面１３ａに対して下方に凹む比較的浅い第一凹部２６が形成されている。拡散配光部１３の下部前側には、下一般面１３ｂに対して上方に凹む比較的深い第二凹部２７が形成されている。

第一凹部２６の前内面は上下方向と略平行な起立面２６ａとされ、第一凹部２６の後内面は傾斜部２３の上傾斜面２３ａの下部を延長して形成された傾斜面２６ｂとされている。すなわち、傾斜部２３の上傾斜面２３ａ（換言すれば第一レンズカット部２１の上段レンズカット部２４）は、少なくとも一部が第一凹部２６によって形成されている。

第二凹部２７の前後内面は上側ほど第二凹部２７の前後幅を狭めるように傾斜した前後傾斜面２７ａ，２７ｂとされている。第二凹部２７の後傾斜面２７ｂには第二レンズカット部２２が形成されている。第二凹部２７の前傾斜面２７ａにはレンズ面の長手方向と交差して上下方向と略平行に延びる縦溝状の拡散レンズカット部（フルートカットレンズ、拡散面、縦溝部）２８が形成されている。

図６、図７を参照し、第一レンズカット部２１を経た光は、拡散配光部１３内を透過しつつさらに拡散され（図６、図７中矢印ｋ７参照）、レンズ体１１外（第二凹部２７内）に放出する（図６、図７中矢印ｋ８参照）。その際、光が第二レンズカット部２２によって車両前方へ配光し直される。その後、光が拡散レンズカット部２８を経ることでさらにインナーレンズ面１１ａの長手方向に拡散され（図６、図７中矢印ｋ９参照）、その後にインナーレンズ面１１ａより車両前方へ配光される（図６、図７中矢印ｋ１０参照）。

次に、作用について説明する。
ＬＥＤ１２から上方（プリズムカット部１５側）に照射された光は、プリズムカット部１５の各配光面１５ａ，１５ｂ，１５ｃで前方および左右側方へ配光される。前方配光面１５ａで車両前方へ配光された光は、第一レンズカット部２１におけるプリズムカット部１５前方の前方配光領域Ｒ１へ配光される。左右側方配光面１５ｂ，１５ｃで左右側方へ配光された光は、左右反射面１６，１７によって車両前方へ配光された後、第一レンズカット部２１における前方配光領域Ｒ１左右の配光領域Ｒ２，Ｒ３へ配光される。第一レンズカット部２１に配光された光は、第一レンズカット部２１によってさらに拡散されて配光領域を広げる。

第一レンズカット部２１で拡散された光は、レンズ体１１の谷部（第二凹部２７）では第二レンズカット部２２の前後方向対向面２２ａによって前方を指向する光路を形成する（図６、図７中矢印ｋ８参照）。
第二凹部２７で前方を指向した光は、フルートカットレンズでインナーレンズ面１１ａの長手方向に拡散されて、インナーレンズ面１１ａを長手方向で均一に発光させる。
このように、ＬＥＤ１２の光は、ＬＥＤ１２間のレンズ面の発光を補完するように十分拡散した後、車両前方を指向した均一な発光を可能とする。

すなわち、ＬＥＤ１２の光は、ＬＥＤ１２上方のプリズムカット部１５および左右反射面１６，１７により、第一レンズカット部２１における配光領域を広げた上で、第一レンズカット部２１によってさらに拡散され、その後に第二レンズカット部２２によって車両前方へ配光し直されるので、第一レンズカット部２１による光の拡散が効果的に行われる。このため、複数のＬＥＤ１２間の配光を補完して配光不足を抑止し、インナーレンズ面１１ａの均一な発光が可能となる。

また、レンズ体１１の下面に設置したＬＥＤ１２が、プリズムカット部１５並びに複数のレンズカット部２１，２２を介してインナーレンズ面１１ａを発光させるので、インナーレンズ面１１ａから見てもＬＥＤ１２が視認し難くなって外観性を向上させるとともに、ＬＥＤ１２からの直接光を抑えてインナーレンズ面１１ａを均等に発光させることができる。また、レンズ体１１の厚さ方向（上下方向）でＬＥＤ１２を設置することで、特に配光方向である前後方向においてレンズ体１１の小型化を図ることができる。また、レンズ体１１が上下方向に延びる光路を形成するので、光路長を効率よく確保して拡散、配光を良好に行うことができる。

また、平面視でレンズ体１１を全体的に傾斜した形状とし、これに応じて階段状のレンズカット部２１，２２を形成することで、レンズカット部２１，２２の複数段の前後方向対向面２１ａ，２２ａから車両前方を指向する光によって、インナーレンズ面１１ａを均等に発光させることができる。
このように、指向性の強いＬＥＤ１２の光をコンパクトなレンズ体１１で広範囲で拡散しかつ車両前方へ配光可能とし、インナーレンズ面１１ａの発光面積を効果的に広げることができる。

以上説明したように、上記実施形態における車両用灯具は、配列された複数のＬＥＤ１２と、複数のＬＥＤ１２の光が導入されるレンズ体１１と、を備え、レンズ体１１は、複数のＬＥＤ１２の光が入光するプリズムカット部１５と、複数のＬＥＤ１２の配列方向に延びるインナーレンズ面１１ａと、プリズムカット部１５とインナーレンズ面１１ａとの間に設けられるとともに上記配列方向に延びるステップ状の第一レンズカット部２１と、第一レンズカット部２１とインナーレンズ面１１ａとの間に設けられるとともに上記配列方向に延びるステップ状の第二レンズカット部２２と、を備えている。
この構成によれば、第一レンズカット部２１によって複数のＬＥＤ１２からの光を拡散させた後、第二レンズカット部２２によって再び所望の方向に光を指向させることが可能となり、複数のＬＥＤ１２間の光量が少なくなる部位をカバーしつつ、複数のＬＥＤ１２の配列方向に延びるインナーレンズ面１１ａの全体を同じ光量でかつ必要な方向に向けて良好に発光させることができる。

また、上記車両用灯具では、インナーレンズ面１１ａが、車両左右方向の内側から外側に向かうほど上記車両左右方向に対する傾斜を強めるように湾曲して形成され、第一レンズカット部２１および第二レンズカット部２２は、互いに車両前後方向で対向する前後方向対向面２１ａ，２２ａを有し、前後方向対向面２１ａ，２２ａは、互いに略平行に形成されている。
この構成によれば、ＬＥＤ１２の光がプリズムカット部１５から第一および第二レンズカット部２１，２２を経る際に、前方を指向している光を大きく曲げることなく直線的に前方へ放出できるので、第一および第二レンズカット部２１，２２がインナーレンズ面１１ａの法線方向での対向面を形成する場合と比べて、前方への光量を増やすことができる。

また、上記車両用灯具では、レンズ体１１が、第一レンズカット部２１が形成される第一凹部２６と、第二レンズカット部２２が形成される第二凹部２７と、を備え、第一凹部２６および第二凹部２７は、互いに離間するとともに互いに異なる方向に開放している。
この構成によれば、第一凹部２６と第二凹部２７を異なる方向から個別に形成可能となり、各凹部２６，２７のサイズを小さくするとともにレンズ体１１の剛性低下を抑制することができる。すなわち、第一凹部２６と第二凹部２７が同じ方向に開放すると、レンズ体１１が各凹部２６，２７を開く側に撓みやすくなるが、各凹部２６，２７が異なる方向に開放することで、レンズ体１１の撓みを抑制することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、ターンライト以外にもヘッドライト、テールライト、フォグライトおよびバックライト等のいずれの車両用灯具に適用してもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１０ターンライト（車両用灯具）
１１レンズ体（導光体）
１１ａインナーレンズ面（出光面）
１２ＬＥＤ（光源）
１５プリズムカット部（入光部）
２１第一レンズカット部
２１ａ前後方向対向面
２２第二レンズカット部
２２ａ前後方向対向面
２６第一凹部
２７第二凹部

Claims

配列された複数の光源と、前記複数の光源の光が導入される導光体と、を備え、
前記導光体は、
前記複数の光源の光が入光する入光部と、
前記複数の光源の配列方向に延びる出光面と、
前記入光部と前記出光面との間に設けられるとともに前記配列方向に延びるステップ状の第一レンズカット部と、
前記第一レンズカット部と前記出光面との間に設けられるとともに前記配列方向に延びるステップ状の第二レンズカット部と、
前記第一レンズカット部が形成される第一凹部と、前記第二レンズカット部が形成される第二凹部と、
を備え、
前記第一凹部および前記第二凹部は、互いに離間するとともに互いに異なる方向に開放して、
前記導光体は、上下幅を抑えた偏平状に形成され、
前後方向において、前記入光部、前記第一レンズカット部、前記第二レンズカット部、前記出光面は、順に並べて配置され、
前記第一凹部および前記第二凹部は、前記前後方向で互いに離間し、
前記第一凹部および前記第二凹部は、上下方向で互いに異なる方向に開放していることを特徴とする車両用灯具。
前記出光面は、車両左右方向の内側から外側に向かうほど前記車両左右方向に対する傾斜を強めるように湾曲して形成され、
前記第一レンズカット部および第二レンズカット部は、互いに車両前後方向で対向する前後方向対向面を有し、
前記前後方向対向面は、互いに略平行に形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記光源は、上方に光を照射し、
前記入光部は、前記光源の上方に配置され、
前記入光部は、前記光源から照射された光を前方および左右側方の三方に配光し、
前記第一凹部は、下方に凹み、
前記第二凹部は、上方に凹むことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。