JP6622557B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

本発明は、光源にＬＥＤ（発光ダイオード）を使用する車両用前照灯に関するものである。

自動二輪車等の車両の前部に配置される前照灯（ヘッドランプ）の光源には、近年、発光効率が高くて高輝度、省電力等の利点を有するＬＥＤが使用されつつある。斯かるＬＥＤを光源とする前照灯として、特許文献１，２には自動二輪車用の前照灯に関する提案がなされている。

即ち、特許文献１には、ロービーム用ランプとハイビーム用ランプを一体とした自動二輪車用前照灯において、ロービーム用ＬＥＤをハイビーム用ＬＥＤの左右両側で且つハイビーム用ＬＥＤよりも前方に配置し、ハイビーム用リフレクタをロービーム用リフレクタよりも前後方向に長くするとともに、ロービーム用リフレクタの前下端部をハイビーム用リフレクタよりも前方に配置する構成が提案されている。斯かる前照灯によれば、ハイビーム用ランプの点灯如何に関わらずロービーム用ランプの発光イメージを強調することができるとともに、前照灯として必要な配光特性を得ることができる。

又、特許文献２には、左右に配置されたＬＥＤから出射する光をリフレクタで反射させ、反射した光をレンズを透過させて車両前方へと照射させる自動二輪車用前照灯において、冷却風を取り入れる入口部を前記リフレクタに設けるとともに、前記リフレクタの前記入口部の上方且つ前方の前記レンズに近接した箇所に、冷却風を吐き出す出口部を設ける構成が提案されている。このような前照灯によれば、特別な装置を用いることなく、安価に冷却効率を向上させることができる。

特許第５７４８９０２号公報 特開２０１４−１９８５４７号公報

しかしながら、特許文献１，２において提案された自動二輪車用前照灯においては、各ＬＥＤを実装するＬＥＤ基板がそれぞれ独立に複数設けられているため、部品点数が増えて構造の複雑化とコストアップを招くという問題がある。又、特許文献１，２において提案された自動二輪車用前照灯を含む従来の前照灯においては、各ＬＥＤを駆動制御するための点灯回路を実装した制御基板がＬＥＤ基板とは別に設けられるとともに、発熱によって高温となるＬＥＤを冷却するための放熱手段としてヒートシンクも設けられているため、部品点数の増加とコストアップの他、重量の増加を招くという問題もある。

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、構造を単純化して部品点数の削減と軽量化及びコストダウンを図ることができる車両用前照灯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に記載の発明は、ハウジングとその前面開口部を覆うアウタレンズによって画成された灯室内に、光源であるＬＥＤとこれを実装する基板、前記ＬＥＤから出射する光を車両前方に向けて反射させるリフレクタを収容して成る車両用前照灯において、前記ＬＥＤとこれを駆動制御する点灯回路とを１枚の共通の前記基板上に実装し、前記リフレクタの天面の前記各ＬＥＤからの光が通過する透光孔の周囲であって前記ＬＥＤの配置領域と前記点灯回路の配置領域との間に遮光リブを立設し境界としたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記基板を前記リフレクタの上面に水平に配置し、該基板の下面に、前記ＬＥＤをその光出射方向が下向きとなるように幅方向に複数配置するとともに、前記リフレクタに、各ＬＥＤに対応する反射面を幅方向に複数形成したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、複数の前記ＬＥＤと各ＬＥＤに対応する前記リフレクタの複数の反射面は、ロービーム用ランプとハイビーム用ランプをそれぞれ構成し、前記点灯回路として、前記ロービーム用ランプを駆動制御するものと、前記ハイビーム用ランプを駆動制御するものをそれぞれ独立に備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記ロービーム用ランプを駆動制御する点灯回路と、前記ハイビーム用ランプを駆動制御する点灯回路を前記基板の左右両端部の二辺に面する位置にそれぞれ配置したことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２〜４の何れかに記載の発明において、前記基板を前記リフレクタの天面から浮かして配置するとともに、前記リフレクタの天面の前記各ＬＥＤからの光が通過する透光孔の周囲に遮光リブを立設したことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、従来は別々の基板にそれぞれ実装されていたＬＥＤと点灯回路を１枚の共通の基板上に実装したため、部品点数を削減して構造の単純化とコストダウン及び軽量化を図ることができる。尚、当該車両用前照灯に対して適用される規格を満足することができる程度の低い電流を各ＬＥＤに流すことによって各ＬＥＤの発熱量を低く抑えることができれば、従来必要であったヒートシンクを省略することができ、更なる部品点数の削減とこれに伴う構造単純化とコストダウン及び軽量化を図ることができる。更に、１枚の共通の基板を採用することによって、基板サイズを大きくすることができ、これによって基板の寄与による放熱効果を高めることができる。

請求項２及び３に記載の発明によれば、ハイビーム用ＬＥＤとこれに対応するリフレクタの反射面を含むハイビーム用ランプと、ロービーム用ＬＥＤとこれに対応するリフレクタの反射面を含むロービーム用ランプとを幅方向に複数配置し、これらのハイビーム用ランプとロービーム用ランプの点灯を点灯回路によって個別に制御して当該車両用灯具の配光をハイビーム又はロービームに切り換えることができる。

請求項４に記載の発明によれば、ロービーム用ランプを駆動制御する点灯回路と、ハイビーム用ランプを駆動制御する点灯回路を基板の熱源であるＬＥＤから離れた左右両端部の二辺に面する位置にそれぞれ配置したため、各点灯回路がＬＥＤから受ける熱的影響を抑制することができるとともに、各点灯回路の放熱性を高めてそれらの温度上昇を抑えることができる。

請求項５に記載の発明によれば、基板をリフレクタの天面から浮かして配置したため、該基板の放熱性が高められる。又、リフレクタの天面の各ＬＥＤからの光が通過する透光孔の周囲に遮光リブを立設したため、各ＬＥＤから出射する光の各透光孔からの漏れが抑制されて光の利用効率が高められる。

本発明に係る車両用前照灯の正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 図１のＣ−Ｃ線断面図である。 図１のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明に係る車両用前照灯のリフレクタの斜視図である。 本発明に係る車両用前照灯の電子部品を実装した基板の正面図である。 本発明に係る車両用前照灯の電子部品を実装した基板の裏面図である。 本発明に係る車両用灯具の基板が取り付けられた状態のリフレクタの斜視図である。

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前照灯の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、図４は図１のＣ−Ｃ線断面図、図５は図１のＤ−Ｄ線断面図、図６は本発明に係る車両用前照灯のリフレクタの斜視図、図７は同車両用前照灯の電子部品を実装した基板の裏面図、図８は同基板の正面図、図９は本発明に係る車両用灯具の基板が取り付けられた状態のリフレクタの斜視図である。

本実施の形態に係る車両用前照灯１は、自動二輪車の前部に配置されるコンビネーションタイプの灯具であって、図２〜図５に示すように、ハウジング２とその前面開口部を覆うアウタレンズ３によって画成された灯室４内に、機能の異なる複数のランプユニットとして、左右一対のハイビーム用ランプ５とロービーム用ランプ６、左右のターンシグナルランプ７及びポジションランプ８を収容して構成されている（図１参照）。尚、図２〜図５の左方を車両前方とする。

図１に示すように、左右一対の前記ハイビーム用ランプ５は、灯室４内の幅方向内側に配置されており、これらの外側に左右の前記ロービーム用ランプ６がそれぞれ配置されている。そして、灯室４内の左右のロービーム用ランプ６の上方の左右両端には、前記ターンシグナルランプ７がそれぞれ配置されており、各ターンシグナルランプ７は、光源としてバルブ（電球）９を備えている。又、灯室４内の下部の左右には、前記ポジションランプ８がそれぞれ配置されており、各ポジションランプ８は、基板１０（図２及び図９参照）の左右に実装された各２つのＬＥＤ１１（図９参照）と、各ＬＥＤ１１から入射する光によって発光する棒状の導光体１２（図３及び図５参照）をそれぞれ備えている。

ところで、前記ハウジング２は、光を通さない不透明樹脂によって一体成形されており、図１に示すように、その上部外周には４つのブラケット１３、下部両側部には各１つのブラケット１４が外側に向かって一体に突設されている。又、ハウジング２の外周縁には、前方に向かって開口する嵌合溝２ａが全周に亘って形成されている。尚、当該車両用灯具１は、各ブラケット１３，１４にそれぞれ挿通するネジ１５（図３及び図４参照）によって不図示の車体に取り付けられる。

又、前記アウタレンズ３は、光を通す透明樹脂によって一体成形されており、その外周縁には、リブ状の脚部３ａが後方に向かって一体に突設されている。そして、アウタレンズ３は、その外周縁に突設された前記脚部３ａをハウジング２の前記嵌合溝２ａに前方から嵌め込み、両者をホットメルト等の接着剤１６によって接着することによってハウジング２の周縁に取り付けられ、該アウタレンズ３とハウジング２によって前記灯室４が画成されている。

ここで、左右一対の前記ハイビーム用ランプ５と前記ロービーム用ランプ６の構成の詳細について説明する。

図２〜図５に示すように、灯室４内には、図６に示すリフレクタ１７とその周囲を覆うエクステンション１８が収容されている。尚、これらのリフレクタ１７とエクステンション１８は、光を透過しない不透明樹脂によって一体成形されている。

リフレクタ１７は、図６に示すように、平坦で水平な天面１７Ａを有しており、幅方向中央に形成された凹部１７Ｂを挟んでその両側の内側には左右一対のハイビーム用反射面１７ａ、外側には左右一対のロービーム用反射面１７ｂがそれぞれ形成されている。これらのハイビーム用反射面１７ａとロービーム用反射面１７ｂは、天面１７Ａから下方に向かって車両前方へと湾曲する凹曲面を形成しており、その表面にはアルミ蒸着等の反射処理が施されている。

又、図６に示すように、リフレクタ１７の天面１７Ａの左右一対のハイビーム用反射面１７ａとロービーム用反射面１７ｂの各上方位置には、光を透過させる透光孔１７ｃがそれぞれ横方向に適当な間隔で形成されている。そして、このリフレクタ１７の天面１７Ａの幅方向中央部と左右両端部の３箇所には、ネジボス１７ｄが一体に突設されている。又、リフレクタ１７の天面１７Ａの中央部の左右２箇所には、ボス状の受け部１７ｅが一体に立設され、左右両端部の２箇所（ネジボス１７ｄが設けられた２箇所）には、形状が異なる位置決めピン１７ｆ，１７ｇがそれぞれ一体に立設されている。尚、図３及び図６に示すように、リフレクタ１７の天面１７Ａの各透光孔１７ｃの周囲には、遮光リブ１７ｈが一体に立設されている。

而して、リフレクタ１７の天面１７Ａには、図７及び図８に示す１枚の基板１９が水平に載置されて固定されるが、この基板１９の下面（裏面）の内側２箇所（ハイビーム用反射面１７ａに対応する２箇所）には、ハイビーム用ＬＥＤ２０が実装されており、左右両端部の外側２箇所（ロービーム用反射面１７ｂに対応する２箇所）にはロービーム用ＬＥＤ２１が実装されている（図８参照）。又、この基板１９の下面（裏面）の左右両端部であって、二辺に面する位置には、ハイビーム用ＬＥＤ２０とロービーム用ＬＥＤ２１をそれぞれ独立に駆動制御するための点灯回路２２が実装されている。尚、各点灯回路２２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電子部品を含んで構成されている。

更に、図８に示すように、基板１９の中央部と左右両端部の３箇所（リフレクタ１７の天面１７Ａに立設されたネジボス１７ｄに対応する３箇所）には、円孔状のネジ挿通孔１９ａがそれぞれ形成されており、左右両端部の２箇所（リフレクタ１７の天面１７Ａに立設された位置決めピン１７ｆ，１７ｇに対応する２箇所）には、円孔状の位置決め孔１９ｂと長孔状の位置決め孔１９ｃが形成されている。

以上のように各２つのハイビーム用ＬＥＤ２０とロービーム用ＬＥＤ２１及び点灯回路２２が実装された１枚の基板１９は、図９に示すように、リフレクタ１７の天面１７Ａ上に水平に載置されて固定される。具体的には、基板１９は、各２つのネジボス１７ｄと受け部１７ｅによって水平に支持されて載置されるが、このとき、該基板１９の左右両端部に形成された位置決め孔１９ｂ，１９ｃにリフレクタ１７の天面１７Ａの左右両端部に立設された位置決めピン１７ｆ，１７ｇがそれぞれ挿通嵌合することによって、当該基板１９がリフレクタ１７に対して正確に位置決めされる。このように基板１９がリフレクタ１７に対して正確に位置決めされると、該基板１９の幅方向中央と左右両端部の３箇所に形成されたネジ挿通孔１９ａがリフレクタ１７の天面１７Ａの３箇所に立設されたネジボス１７ｄに合致するとともに、基板１９の下面に実装された各２つのハイビーム用ＬＥＤ２０とロービーム用ＬＥＤ２１は、リフレクタ１７の天面１７Ａに形成された計４つの各透光孔１７ｃの上方に位置する。尚、各２つのハイビーム用ＬＥＤ２０とロービーム用ＬＥＤ２１は、基板１９の下面に、その光出射方向が下向きとなるように実装されている。

以上のように基板１９がリフレクタ１７の天面１７Ａ上に位置決めされて水平に載置されると、該基板１９の幅方向中央部と左右両端部の計３箇所に形成されたネジ挿通孔１９ａに挿通するネジ２３（図２及び図５参照）をリフレクタ１７の天面１７Ａの３箇所に立設されたネジボス１７ｄにねじ込むことによって、当該基板１９がリフレクタ１７に固定され、この基板１９の固定状態においては、図２、図３及び図５に示すように、該基板１９とリフレクタ１７の天面１７Ａとの間には所定の隙間δが形成されており、基板１９は、リフレクタ１７の天面１７Ａから隙間δだけ浮いた状態で水平に固定されている。

而して、図１に示すように、車両用灯具１の灯室４内の幅方向内側２箇所に配置された左右一対の各ハイビーム用ランプ５は、基板１９に実装された各ハイビーム用ＬＥＤ２０とリフレクタ１７の幅方向内側に形成された各ハイビーム用反射面１７ａを含んで構成されている。又、車両用灯具１の灯室４内のハイビーム用ランプ５の外側２箇所に配置された左右一対の各ロービーム用ランプ６は、基板１０に実装された各ロービーム用ＬＥＤ２１とリフレクタ１７の幅方向外側に形成された各ロービーム用反射面１７ｂを含んで構成されている。

ところで、内側２つのハイビーム用ランプ５と外側２つのロービーム用ランプ６は、当該車両用灯具１の幅方向中央に配置されたエーミング機構によって光軸が調整される。即ち、リフレクタ１７とこれに固定された基板１９は、図６に示す左右一対のピボット２４によって上下に揺動可能に支持されており、エーミング機構は、図２に示すように、ハウジング２の幅方向中央に水平に挿通支持された調整ボルト２５をリフレクタ１７の幅方向中央に固定されたナット２６に螺合挿通させることによって構成されている。

従って、ハウジング２の背面側から調整ボルト２５を回すと、該調整ボルト２５に螺合するナット２６が固定されたリフレクタ１７が基板１９と共に左右のピボット２４を中心として上下に揺動するため、内側２つのハイビーム用ランプ５と外側２つのロービーム用ランプ６の上下方向の光軸調整がなされる。

而して、以上のように構成された車両用灯具１において、バッテリ等の不図示の電源から図９に示すコネクタ２７及び複数のコード２８を経て基板１９の各２つのハイビーム用ＬＥＤ２０とロービーム用ＬＥＤ２１に電流がそれぞれ供給されると、各ＬＥＤ２０，２１が起動されて発光する。

ところで、基板１９に実装された点灯回路２２は、前述のようにハイビーム用ＬＥＤ２０とロービーム用ＬＥＤ２１を個別に駆動制御するが、車両の走行状態によってロービーム用配光を形成する場合には、ロービーム用ＬＥＤ２１を駆動する。すると、各ロービーム用ＬＥＤ２１から下向きに出射する光は、リフレクタ１７の天面１７Ａに形成された透光孔１７ｃを通過してリフレクタ１７の左右の各ロービーム用反射面１７ｂで反射して車両前方へと向かい、透明なアウタレンズ３を透過して車両前方へと照射されることによってロービーム用配光を形成する。

又、ハイビーム用配光を形成する場合には、ハイビーム用ＬＥＤ２０とロービーム用ＬＥＤ２１が同時に駆動される。すると、各ハイビーム用ＬＥＤ２０と各ロービーム用ＬＥＤ２１からそれぞれ下向きに出射する光は、リフレクタ１７の天面１７Ａに形成された各透光孔１７ｃをそれぞれ通過してリフレクタ１７の左右内側の各ハイビーム用反射面１７ａと左右外側の各ロービーム用反射面１７ｂでそれぞれ反射して車両前方へと向かい、透明なアウタレンズ３を透過して車両前方へと照射されることによってハイビーム用配光を形成する。

以上のように、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、従来は別々の基板にそれぞれ実装されていたハイビーム用ＬＥＤ２０とロービーム用ＬＥＤ２１及び点灯回路２２を１枚の共通の基板１９上に実装したため、部品点数を削減して構造の単純化とコストダウン及び軽量化を図ることができる。尚、当該車両用前照灯１に対して適用される規格（例えば、ＪＩＳ規格）を満足することができる程度の低い電流を各ＬＥＤ２０，２１に流すことによって、各ＬＥＤ２０，２１の発熱量を低く抑えることができるため、従来必要であったヒートシンクを省略することができ、更なる部品点数の削減とこれに伴う構造単純化とコストダウン及び軽量化を図ることができる。

又、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、ハイビーム用ＬＥＤ２０とこれに対応するリフレクタ１７の反射面１７ａを含むハイビーム用ランプ５と、ロービーム用ＬＥＤ２１とこれに対応するリフレクタ１７の反射面１７ｂを含むロービーム用ランプ６とを幅方向に計４つ並設し、これらのハイビーム用ランプ５とロービーム用ランプ６の点灯を点灯回路２２によって個別に制御するようにしたため、当該車両用灯具１の配光をハイビーム又はロービームに切り換えることができる。

更に、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、基板１９をリフレクタ１７の天面１７Ａから隙間δだけ浮かせた状態で設置するとともに、ハイビームランプ５とロービーム用ランプ６をそれぞれ独立して個別に駆動制御する点灯回路２２を基板１９の熱源であるＬＥＤ２０，２１から離れた左右両端部の二辺に面する位置にそれぞれ配置したため、各点灯回路２２がＬＥＤ２０，２１から受ける熱的影響を抑制することができるとともに、各点灯回路２２の放熱性を高めてそれらの温度上昇を抑えることができる。

その他、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、基板１９をリフレクタ１７の天面１７Ａから浮かせて配置したため、該基板１９の放熱性が高められる。又、リフレクタ１７の天面１７Ａの各ＬＥＤ２０，２１からの光が通過する透光孔１７ｃの周囲に遮光リブ１７ｈを立設したため（図３参照）、各ＬＥＤ２０，２１から出射する光の各透光孔１７ｃからの漏れが抑制されて光の利用効率が高められるという効果も得られる。又、リブ１７ｈを各ＬＥＤ２０の配置領域と各点灯回路２２の配置領域との間に設けて境界としたため、各ＬＥＤ２０と各点灯回路２２のそれぞれにおいて発生する熱が相互に影響し合う不具合を軽減することができる。

尚、以上は本発明を自動二輪車用の前照灯に対して適用した形態について説明したが、本発明は、自動車の前部左右に配置される前照灯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 ハウジング
３ アウタレンズ
４ 灯室
５ ハイビーム用ランプ
６ ロービーム用ランプ
７ ターンシグナルランプ
８ ポジションランプ
９ バルブ
１０ 基板
１１ ＬＥＤ
１２ 導光体
１７ リフレクタ
１７Ａ リフレクタの天面
１７ａ リフレクタのハイビーム用反射面
１７ｂ リフレクタのロービーム用反射面
１７ｃ リフレクタの透光孔
１７ｈ リフレクタの遮光リブ
１８ エクステンション
１９ 基板
２０ ハイビーム用ＬＥＤ
２１ ロービーム用ＬＥＤ
２２ 点灯回路
δ 基板とリフレクタの天面との間の隙間

Claims (5)

1. ハウジングとその前面開口部を覆うアウタレンズによって画成された灯室内に、光源であるＬＥＤとこれを実装する基板、前記ＬＥＤから出射する光を車両前方に向けて反射させるリフレクタを収容して成る車両用前照灯において、
   前記ＬＥＤとこれを駆動制御する点灯回路とを１枚の共通の前記基板上に実装し、
   前記リフレクタの天面の前記各ＬＥＤからの光が通過する透光孔の周囲であって前記ＬＥＤの配置領域と前記点灯回路の配置領域との間に遮光リブを立設し境界としたことを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記基板を前記リフレクタの上面に水平に配置し、該基板の下面に、前記ＬＥＤをその光出射方向が下向きとなるように幅方向に複数配置するとともに、前記リフレクタに、各ＬＥＤに対応する反射面を幅方向に複数形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 複数の前記ＬＥＤと各ＬＥＤに対応する前記リフレクタの複数の反射面は、ロービーム用ランプとハイビーム用ランプをそれぞれ構成し、前記点灯回路として、前記ロービーム用ランプを駆動制御するものと、前記ハイビーム用ランプを駆動制御するものをそれぞれ独立に備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
4. 前記ロービーム用ランプを駆動制御する点灯回路と、前記ハイビーム用ランプを駆動制御する点灯回路を前記基板の左右両端部の二辺に面する位置にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項３に記載の車両用前照灯。
5. 前記基板を前記リフレクタの天面から浮かして配置することを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の車両用前照灯。

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