JP6716406B2 - 灯具ユニット - Google Patents

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Description

本願発明は、光源からの出射光を第1および第2光学部材で順次制御するように構成された灯具ユニットに関するものである。
従来より、車両用灯具等の灯具ユニットとして、光源を支持する基台と、光源からの出射光を制御する第1光学部材と、この第1光学部材で制御された光をさらに制御する第2光学部材とを備えたものが知られている。
「特許文献1」の図8には、このような灯具ユニットにおいて、光源を支持する基台(6)に対して、第1光学部材(4)がその段付きボス(38)の先端面を基台(6)の下面に当接させた状態で支持されており、その際、段付きボス(38)の先端部(39)に嵌め込まれた第2光学部材(12)が、第1光学部材(4)と基台(6)とによって挟持された構成が記載されている。
仏国特許第3021459号明細書
上記「特許文献1」に記載された灯具ユニットにおいては、基台(6)の下面に第1光学部材(4)および第2光学部材(12)が当接しているので、この基台(6)の下面を、光源と第1光学部材(4)と第2光学部材(12)との共通の光学基準面とすることができ、これにより灯具ユニットの配光機能を高めることが可能となる。
しかしながら、第2光学部材(12)を挟み込むために第1光学部材(4)に形成された段付きボス(38)の先端部(39)の高さと第2光学部材(12)の肉厚とが、それぞれの寸法精度のバラツキによって一致していない場合には、基台(6)の下面が共通の光学基準面とはならないので、灯具ユニットの配光機能を高めることができなくなってしまう。
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、光源からの出射光を第1および第2光学部材で順次制御するように構成された灯具ユニットにおいて、その配光機能を高めることができる灯具ユニットを提供することを目的とするものである。
本願発明は、第1および第2光学部材のうち基台側に位置する光学部材の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
すなわち、本願発明に係る灯具ユニットは、
光源を支持する基台と、上記光源からの出射光を制御する第1光学部材と、この第1光学部材で制御された光をさらに制御する第2光学部材と、を備えた灯具ユニットにおいて、
上記基台に、上記第1光学部材を支持するための第1支持面と上記第2光学部材を支持するための第2支持面とが、所要方向に関して互いに異なる位置に形成されており、
上記第1および第2光学部材は、上記所要方向に重ね合わされた状態で、かつ上記第1および第2支持面にそれぞれ当接した状態で、固定具によって上記基台に固定されており、
上記第1および第2光学部材のうち上記基台側に位置する光学部材における上記基台側の表面に、上記固定具による上記所要方向の押圧力によって潰れる脆弱部が形成されている、ことを特徴とするものである。
上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば発光ダイオードやレーザダイオード等の発光素子あるいは白熱バルブ等が採用可能である。
上記「第1および第2光学部材」の各々の種類は特に限定されるものではなく、例えばリフレクタやレンズあるいはシェード等が採用可能である。
上記「所要方向」の具体的な方向は特に限定されるものではなく、例えば上下方向や左右方向等が採用可能である。
上記「第1および第2支持面」は、所要方向に関して互いに異なる位置に形成されていれば、その各々の具体的な配置や形状は特に限定されるものではない。
上記「固定具」は、所要方向の押圧力によって第1および第2光学部材を基台に固定可能なものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。
上記「脆弱部」は、固定具による所要方向の押圧力によって潰れるものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば縞状や網目状に形成された凹凸部等が採用可能である。
本願発明に係る灯具ユニットは、光源を支持する基台に第1光学部材を支持するための第1支持面と第2光学部材を支持するための第2支持面とが所要方向に関して互いに異なる位置に形成されるとともに、第1および第2光学部材が所要方向に重ね合わされた状態でかつ第1および第2支持面にそれぞれ当接した状態で固定具によって基台に固定された構成となっているが、第1および第2光学部材のうち基台側に位置する光学部材における基台側の表面には固定具による所要方向の押圧力によって潰れる脆弱部が形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、第1および第2光学部材を基台に固定するために固定具によって両者に所要方向の押圧力を加えたとき、基台側に位置する光学部材の脆弱部が潰れることにより、たとえ各部材の寸法精度にバラツキがあったとしても、基台とは反対側に位置する光学部材が第1または第2支持面に当接したとき、この光学部材と基台とによって基台側に位置する光学部材を確実に挟持することができる。
その際、基台側に位置する光学部材における基台とは反対側の表面は、基台の第1または第2支持面と面一となり、また、基台とは反対側に位置する光学部材における基台側の表面とも面一となるので、この第1または第2支持面を、光源ならびに第1および第2光学部材の共通の光学基準面として設定することができる。そしてこれにより灯具ユニットの配光機能を高めることができる。
このように本願発明によれば、光源からの出射光を第1および第2光学部材で順次制御するように構成された灯具ユニットにおいて、その配光機能を高めることができる。
上記構成において、固定具として、第1および第2光学部材を基台に対して共締め可能なネジで構成されたものとすれば、所要方向の押圧力を容易かつ確実に作用させることができる。
上記構成において、第1および第2支持面が互いに同心状に形成された構成とすれば、第1および第2光学部材の各々に対して所要方向の押圧力を均等に作用させることができる。
上記構成において、基台に、第1および第2支持面よりも所要方向に突出する突出部が形成された構成とした上で、第1および第2光学部材のうち基台とは反対側に位置する光学部材における基台とは反対側の表面に、固定具による所要方向の押圧力によって潰れる第2の脆弱部が形成された構成とし、これを脆弱部よりも潰れにくい構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、第1および第2光学部材を基台に固定する際、仮に所要方向の押圧力が過大に作用してしまったような場合においても、基台側に位置する光学部材の脆弱部が潰れた後、基台とは反対側に位置する光学部材の第2の脆弱部が潰れることにより、その余分な押圧力を吸収することができる。そしてこれにより、基台とは反対側に位置する光学部材の本体部分(すなわち第2の脆弱部以外の部分)が不用意に変形してしまうのを未然に防止することができる。
本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す側面図 (a)は図1のIIa部断面詳細図、(b)は(a)の図を各構成要素に分解して示す図 上記実施形態の要部をその第1〜第3変形例と共に示す底面図 上記実施形態の第4変形例を示す、図2と同様の図
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
図1は、本願発明の一実施形態に係る車両用灯具10を示す側面図である。
同図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具10は、ランプボディ12とその前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー14とで形成される灯室内に灯具ユニット20が収容された構成となっている。
灯具ユニット20は、ハイビーム照射用のヘッドランプユニットであって、ブラケット40に支持された状態で、ランプボディ12に対してピボット42およびエイミングスクリュウ44を介して上下方向および左右方向に回動可能に支持されている。
灯具ユニット20は、車両前後方向に延びる光軸Axを有する投影レンズ22と、この投影レンズ22の後側焦点Fよりも後方側に配置された光源24と、この光源24を上方側から覆うように配置され、該光源24からの光を投影レンズ22へ向けて反射させるリフレクタ26とを備えたプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されている。
光源24は、白色発光ダイオードであって、ブロック状に形成された基台30の上面30aに支持されている。この基台30は、ヒートシンクとしての機能を有するダイカスト成形品であって、灯具ユニット20はこの基台30の部分においてブラケット40に支持されている。
リフレクタ26は基台30に支持されており、投影レンズ22はレンズホルダ28を介して基台30に支持されている。リフレクタ26およびレンズホルダ28は、いずれも樹脂成形品として構成されている。
リフレクタ26には、その下端周縁部の前端部に左右1対のタブ部26aが形成されており、また、その下端周縁部の後端部にタブ部26bが形成されている。左右1対のタブ部26aおよびタブ部26bは、いずれも水平面に沿って平板状に延びるように形成されている。そして、リフレクタ26は、左右1対のタブ部26aおよびタブ部26bの3箇所において上方側からネジ50を締め付けることによって基台30に固定されている。
一方、レンズホルダ28は、投影レンズ22を支持する円環部28Aと、この円環部28Aの両側部から後方へ向けて延びる左右1対の第1板状部28Bと、両第1板状部28Bの後端部同士を連結する第2板状部28Cとを備えている。
左右1対の第1板状部28Bおよび第2板状部28Cは、いずれも光軸Axのやや下方において水平面に沿って平板状に延びるように形成されているが、上記3箇所に対応する部分は上下両方向へ突出する厚肉部28Ba、28Caとして形成されている。
このレンズホルダ28は、左右1対の第1板状部28Bおよび第2板状部28Cの3箇所において基台30に対してリフレクタ26と共締めされている。
基台30の上面30aにおける上記3箇所に対応する部分には、ネジ50の締付けを行うための段付きボス部30b、30cが形成されている。
上記3箇所におけるリフレクタ26およびレンズホルダ28の基台30への固定構造はいずれも同様である。そこで、以下においてはリフレクタ26の左前端部における固定構造について説明する。
図2(a)は、図1のIIa部断面詳細図であって、リフレクタ26の左前端部における固定構造を示す図である。また、図2(b)は、この固定構造を各構成要素に分解して示す図である。
図2(a)、(b)に示すように、段付きボス部30bは、基台30の上面30aから円筒状に突出する大径部30bAとこの大径部30bAの上面から円筒状に突出する小径部30bBとが同心状に形成された構成となっている。そして、この段付きボス部30bにおいては、その小径部30bBの上面がリフレクタ26のタブ部26aを支持するための第1支持面30b1を構成しており、その大径部30bAの上面がレンズホルダ28の厚肉部28Baを支持するための第2支持面30b2を構成している。
レンズホルダ28の厚肉部28Baは、段付きボス部30bの大径部30bAよりも僅かに小さい外径を有しており、その中央部には、段付きボス部30bの小径部30bBよりも僅かに大きい内径で上下方向に延びる貫通孔28Bbが形成されている。
この厚肉部28Baの上面28Ba1および下面28Ba2は水平面に沿って延びるように形成されているが、その下面28Ba2には上下方向の押圧力によって潰れる脆弱部28Bcが形成されている。この脆弱部28Bcは、図2(b)に示すように、下面28Ba2から下方へ突出する複数の突起部によって構成されている。
図3(a)は、レンズホルダ28の第1板状部28Bにおける厚肉部28Baの部分を示す底面図である。
図3(a)にも示すように、脆弱部28Bcを構成する各突起部は、三角形の断面形状で左右方向に直線状に延びるように形成されている。
図2(b)に示すように、組付け前のレンズホルダ28の厚肉部28Baは、段付きボス部30bの小径部30bBの高さと略同じ厚さで形成されているが、その下面28Ba2からの脆弱部28Bcの下方突出量分だけ小径部30bBの高さよりも厚肉になっている。
ネジ50は、タッピングスクリュウとして構成されている。リフレクタ26のタブ部26aには、ネジ50を挿通させるためのネジ挿通孔26cが形成されている。また、基台30の段付きボス部30bにはネジ穴30dが形成されている。このネジ穴30dは、その下部領域がやや小径に形成されており、途中まで挿入されたネジ50の回転によってタッピングされるように構成されている。
基台30に対するリフレクタ26およびレンズホルダ28の固定は、段付きボス部30bの小径部30bBにレンズホルダ28の厚肉部28Baを上方側から嵌め込んで、その下面28Ba2を第2支持面30b2に当接させた後、リフレクタ26のタブ部26aを厚肉部28Baの上面28Ba1に当接させ、その後、ネジ50をタブ部26aのネジ挿通孔26cを介して段付きボス部30bのネジ穴30dに挿入してネジ締めすることにより行われるようになっている。
その際、レンズホルダ28の厚肉部28Baは、ネジ締めによって上下方向の押圧力を受けるので、その下面28Ba2に形成された脆弱部28Bcが潰れ、この厚肉部28Baの上面28Ba1に当接していたリフレクタ26のタブ部26aが段付きボス部30bの第1支持面30b1にも当接する。基台30はダイカスト成形品であるので、リフレクタ26のタブ部26aが段付きボス部30bの第1支持面30b1に当接した時点で脆弱部28Bcの潰れは停止する。
そしてこのとき、基台30の段付きボス部30bの第1支持面30b1と、レンズホルダ28の厚肉部28Baの上面28Ba1と、リフレクタ26のタブ部26aの下面26a1とが面一となる。
これにより、基台30の第1支持面30b1が、該基台30に支持された光源24と、リフレクタ26と、レンズホルダ28に支持された投影レンズ22とに対する共通の光学基準面RPとして設定されるようになっている。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態に係る灯具ユニット20は、光源24を支持する基台30にリフレクタ26(第1光学部材)を支持するための第1支持面30b1とレンズホルダ28を介して投影レンズ22(第2光学部材)を支持するための第2支持面30b2とが上下方向の異なる位置に形成されるとともに、リフレクタ26およびレンズホルダ28が上下方向(所要方向)に重ね合わされた状態でかつ第1および第2支持面30b1、30b2にそれぞれ当接した状態でネジ50(固定具)によって基台30の上面30aに固定された構成となっているが、レンズホルダ28の厚肉部28Baの下面28Ba2には、ネジ50の締付けによる上下方向の押圧力によって潰れる脆弱部28Bcが形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、リフレクタ26およびレンズホルダ28を基台30に固定するためにネジ50の締付けによって両者に上下方向の押圧力を加えたとき、レンズホルダ28の脆弱部28Bcが潰れることにより、たとえ各部材の寸法精度にバラツキがあったとしても、リフレクタ26のタブ部26aが第1支持面30b1に当接したときリフレクタ26と基台30とによってレンズホルダ28を確実に挟持することができる。
その際、基台30の第1支持面30b1は、レンズホルダ28の厚肉部28Baの上面28Ba1と面一となり、また、リフレクタ26のタブ部26aの下面26a1とも面一となるので、この第1支持面30b1を、基台30に支持された光源24ならびにリフレクタ26およびレンズホルダ28に支持された投影レンズ22の共通の光学基準面RPとして設定することができる。そしてこれにより、光源24、リフレクタ26および投影レンズ22の位置関係精度を高めることができるので、灯具ユニット20の配光機能を高めることができる。
このように本実施形態によれば、光源24からの出射光をリフレクタ26および投影レンズ22で順次制御するように構成された灯具ユニット20において、その配光機能を高めることができる。
特に本実施形態においては、リフレクタ26およびレンズホルダ28を基台30に固定するための固定具が、リフレクタ26およびレンズホルダ28を基台30に対して共締め可能なネジ50で構成されているので、上下方向の押圧力を容易かつ確実に作用させることができる。
また本実施形態においては、第1および第2支持面30b1、30b2が互いに同心状に形成されているので、リフレクタ26およびレンズホルダ28の各々に対して上下方向の押圧力を均等に作用させることができる。
上記実施形態においては、レンズホルダ28の厚肉部28Baの下面28Ba2に形成された脆弱部28Bcが、三角形の断面形状で左右方向に直線状に延びる複数の突起部によって構成されているものとして説明したが、これ以外の構成(例えば図3(b)〜(d)に示す第1〜第3変形例の構成)を採用することも可能である。
すなわち、図3(b)に示す脆弱部128Bc(第1変形例)のように、三角形の断面形状で格子状に延びるように形成された複数の突起部によって構成されたものや、図3(c)に示す脆弱部228Bc(第2変形例)のように、三角形の断面形状で放射状に延びるように形成された複数の突起部によって構成されたもの等が採用可能である。また、図3(d)に示す脆弱部328Bc(第3変形例)のように、厚肉部28Baの下面28Ba2の全領域ではなく、その複数箇所に形成された複数の突起部によって構成されたもの等が採用可能である。
上記実施形態においては、リフレクタ26およびレンズホルダ28が、左右1対の第1板状部28Bおよび第2板状部28Cの3箇所において基台30に取り付けられているものとして説明したが、それ以外の箇所において基台30に取り付けられた構成とすることも可能である。
上記実施形態においては、リフレクタ26およびレンズホルダ28がネジ締めによって基台30に固定されているものとして説明したが、ネジ50以外の固定具を用いた固定方法(例えば圧入やカシメ固定等)によって固定された構成とすることも可能である。
上記実施形態においては、リフレクタ26を支持するための第1支持面30b1が、レンズホルダ28を介して投影レンズ22を支持するための第2支持面30b2に対して上方側に形成されているものとして説明したが、第1支持面30b1が第2支持面30b2に対して下方側に形成された構成とすることも可能である。
上記実施形態においては、灯具ユニット20がハイビーム照射用のヘッドランプユニットであるものとして説明したが、ロービーム照射用のヘッドランプユニットやフォグランプ用ユニット等である場合においても、上記実施形態と同様の構成を採用することにより上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
次に、上記実施形態の第4変形例について説明する。
図4は、本変形例に係る灯具ユニットの要部を示す、図2と同様の図である。
本変形例においては、基台430およびリフレクタ426の構成の一部が、上記実施形態の場合と異なっている。
すなわち、本変形例の基台430は、段付きボス部430bの小径部430bBの第1支持面430b1に、該小径部430bBよりもさらに小径の突出部430eが追加形成された構成となっている。
また、本変形例のリフレクタ426は、そのタブ部426aが突出部430eを囲むように形成されている。その際、このタブ部426aは、突出部430eの周辺部分が他の部分よりも上方側に膨らんだ厚肉部426aAとして形成されている。この厚肉部426aAの上面426aA1には第2の脆弱部426cが形成されており、この第2の脆弱部426cにネジ50の頭部50aが当接するようになっている。
この第2の脆弱部426cは、図4(b)に示すように、台形状の断面形状で左右方向に直線状に延びる複数の突起部によって構成されている。これにより、この第2の脆弱部426cは、レンズホルダ28の厚肉部28Baの下面28Ba2に形成された脆弱部28Bcよりも潰れにくい構成となっている。このため、ネジ50の締付けによる上下方向の押圧力が作用したとき、レンズホルダ28の脆弱部28Bcが段付きボス部430bの大径部430bAの第2支持面430b2との当接によって潰れた後に、第2の脆弱部426cがネジ50の頭部50aとの当接によって潰れるようになっている。
リフレクタ426のタブ部426aの厚肉部426aAは、段付きボス部430bの突出部430eの高さと略同じ厚さで形成されているが、その上面426aA1からの第2の脆弱部426cの上方突出量分だけ突出部430bの高さよりも厚肉になっている。
このため、タブ部426aの厚肉部426aAは、その上面426aA1に当接したネジ50の締付けによって上下方向の押圧力を受けるので、その上面426aA1に形成された第2の脆弱部426cが潰れる。そして、この厚肉部426aAの上面426aA1に当接していたネジ50の頭部50aは段付きボス部430bの突出部430eの上面430e1に当接する。基台430はダイカスト成形品であるので、ネジ50の頭部50aが突出部430eの上面430e1に当接した時点で第2の脆弱部426cの潰れは停止する。
本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
その上で、本変形例の構成を採用することにより、リフレクタ426およびレンズホルダ28を基台430に固定する際、仮に上下方向の押圧力が過大に作用してしまったような場合においても、レンズホルダ28の脆弱部28Bcが潰れた後、リフレクタ426の第2の脆弱部426cが潰れることにより、その余分な押圧力を吸収することができる。そしてこれにより、リフレクタ426における第2の脆弱部426c以外の部分が不用意に変形してしまうのを未然に防止することができる。
なお、上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。
また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。
10 車両用灯具
12 ランプボディ
14 透光カバー
20 灯具ユニット
22 投影レンズ(第2光学部材)
24 光源
26、426 リフレクタ(第1光学部材)
26a、26b、426a タブ部
26a1、28Ba2 下面
26c ネジ挿通孔
28 レンズホルダ
28A 円環部
28B 第1板状部
28Ba、28Ca、426aA 厚肉部
28Ba1、30a、426aA1、430e1 上面
28Bb 貫通孔
28Bc、128Bc、228Bc、328Bc 脆弱部
28C 第2板状部
30、430 基台
30b、30c、430b 段付きボス部
30bA、430bA 大径部
30bB、430bB 小径部
30b1、430b1 第1支持面
30b2、430b2 第2支持面
30d ネジ穴
40 ブラケット
42 ピボット
44 エイミングスクリュウ
50 ネジ(固定具)
50a 頭部
430e 突出部
426c 第2の脆弱部
Ax 光軸
F 後側焦点
RP 光学基準面

Claims (4)

  1. 光源を支持する基台と、上記光源からの出射光を制御する第1光学部材と、この第1光学部材で制御された光をさらに制御する第2光学部材と、を備えた灯具ユニットにおいて、
    上記基台に、上記第1光学部材を支持するための第1支持面と上記第2光学部材を支持するための第2支持面とが、所要方向に関して互いに異なる位置に形成されており、
    上記第1および第2光学部材は、上記所要方向に重ね合わされた状態で、かつ上記第1および第2支持面にそれぞれ当接した状態で、固定具によって上記基台に固定されており、
    上記第1および第2光学部材のうち上記基台側に位置する光学部材における上記基台側の表面に、上記固定具による上記所要方向の押圧力によって潰れる脆弱部が形成されている、ことを特徴とする灯具ユニット。
  2. 上記固定具は、上記第1および第2光学部材を上記基台に対して共締め可能なネジによって構成されている、ことを特徴とする請求項1記載の車両用灯具。
  3. 上記第1および第2支持面は、互いに略同心状に形成されている、ことを特徴とする請求項1または2記載の灯具ユニット。
  4. 上記基台に、上記第1および第2支持面よりも上記所要方向に突出する突出部が形成されており、
    上記第1および第2光学部材のうち上記基台とは反対側に位置する光学部材における上記基台とは反対側の表面に、上記固定具による上記所要方向の押圧力によって潰れる第2の脆弱部が形成されており、
    上記第2の脆弱部は、上記脆弱部よりも潰れにくい構成となっている、ことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の灯具ユニット。
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