JP7267077B2 - 車両用灯具 - Google Patents

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本発明は自動車の前照灯(ヘッドランプ)に適用して好適な車両用灯具に関するものである。
自動車のヘッドランプは、自動車の車体に組み込んだ状態でランプ光軸を所定の方向に合せるためのエイミング調整を行っている。このエイミング調整は、ランプの後面側に配設したエイミング調整部において行っているが、ランプを組み込んだ状態ではランプ後方のスペースが狭くなるため、エイミング調整を容易にするための技術が提案されている。特許文献1はエイミング調整用の治具、例えばドライバー(ねじ回し)を案内するためのガイドを設けており、ガイドに沿ってドライバーを挿入すればエイミング調整部での調整を行うことができるように構成されている。
特許文献2は、ランプの上部領域からエイミング調整部にわたって可撓性のあるワイヤで構成されたワイヤ回転体を延設し、ワイヤ回転体の先端部をエイミング調整部に係合させている。ワイヤ回転体の基端部を治具により操作することによりエイミング調整部での調整を行うことができる構成とされている。
特開2003-31006号公報 特開2008-243604号公報
特許文献1の技術では、光源モジュールを異なる種類のモジュールに交換したとき、例えば、バルブ光源モジュールをLED(発光ダイオード)光源モジュールに交換したときに、ガイドに沿って挿通させたドライバーが光源モジュールと干渉してエイミング調整部を操作することができなくなることがある。すなわち、LED光源モジュールの後方部位には通常ヒートシンクが設けられるため、このヒートシンクがドライバーに干渉してしまう。
特許文献2の技術は、ワイヤ回転体を別部品として備える必要があり、ランプの部品点数が増加してランプのコスト高の原因となる。また、ワイヤ回転体をランプの後面側部位に配設するためのスペースが必要であり、ランプの小型化の妨げとなる。
本発明の目的は光源モジュールを交換した場合でも好適なエイミング調整が可能な車両用灯具を提供する。
本発明の車両用灯具は、ランプに着脱可能に設けられる光源と、ランプの光軸を調整するためのエイミング調整手段を備え、ランプはエイミング調整手段を操作するための治具をエイミング調整手段まで挿通させるガイド部を備える、光源は発光部とヒートシンクを有する光源として構成され、ヒートシンクは前記治具と干渉しない形状に構成される。
本発明において、光源は、ランプに装着されるベース部と、このベース部の一方の面に形成された発光部と、他方の面に形成されたヒートシンクを備えており、ヒートシンクに治具が挿通される部位に干渉回避部が形成され、治具はこの干渉回避部を挿通されてエイミング調整手段に係合される。
本発明における干渉回避部は、例えば、ヒートシンクは放熱要素が内装されたヒートシンクケースを備えており、ランプとヒートシンクケースとの間に形成されるスペースが干渉回避部として構成される。又は、ヒートシンクケースはベース部に対して変位して配置され、この変位により形成される側方のスペースが干渉回避部として構成される。あるいは、ヒートシンクの一部に設けられた傾斜面により形成されるスペースが干渉回避部として構成される。
本発明によれば、ヒートシンクを有する光源に交換した場合でも、ヒートシンクにより構成された干渉回避部により、ガイド部を通して挿通された治具が光源に干渉することが防止され、好適なエイミング調整が可能になる。
本発明を適用したヘッドランプを備える自動車の一部の概略正面図。 ヘッドランプの一部を拡大した後面図。 図2のIII-III線に沿った拡大断面図。 ヘッドランプの後面の一部を模式的に示す斜視図。 標準仕様のヘッドランプのエイミング調整を説明する後面図とそのb-b線断面図。 LED光源の概略斜視図。 LED光源を装着したときの課題を説明する、(a)後面図と、(b)そのb-b線断面図。 実施形態1のLED光源を装着したときの、(a)後面図と、(b)そのb-b線断面図。 実施形態2のLED光源を装着したときの、(a)後面図と、(b)そのb-b線断面図。 実施形態3のLED光源を装着したときの、(a)後面図と、(b)そのb-b線断面図。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明が適用されるヘッドランプHLを備えた自動車CARの一部の正面図である。図1では右ヘッドランプHLを示しており、自動車CARの車体の右前部に配設されている。この右ヘッドランプHLは、ランプボディ11と透光カバー12で構成されたランプハウジング1内に、ヘッドランプユニット2とターンシグナルランプユニット3が配設されており、本発明はこのヘッドランプユニット2に適用されている。
図2は前記ランプハウジング1の一部を拡大した後面図であり、前記ヘッドランプユニット(以下、単にランプユニットと称する)2の後方に位置されている前記ランプボディ11の後面の一部には、後述するようにランプユニット2に対して光源4を着脱するための開口窓13が開口されている。
図3は図2のIII-III線に沿った拡大断面図である。前記ランプユニット2は、所要の曲面形状、ここでは回転放物面形状をしたリフレクタ21を有している。このリフレクタ21の後部には光源取付穴22が開口されており、この光源取付穴22に光源4が装着されるようになっている。光源取付穴22にはバヨネット溝22aが設けられており、後述するように光源4に設けたバヨネット片42a,44aが係合可能とされている。そして、ランプボディ11の後面側から前記開口窓13を通して光源取付穴22に対して光源4が着脱できるようになっている。
このランプユニット2では、標準装備の光源4としてハロゲンバルブを用いたバルブ光源4Aが用いられている。このバルブ光源4Aはバルブソケット42にハロゲンバルブ41が装着されており、このバルブソケット42は後面側にコネクタ43が一体的に形成されている。また、バルブソケット42の周面にはバヨネット片42aが設けられ、このバヨネット片42aが前記リフレクタ21の光源取付穴22に設けられたバヨネット溝22aに嵌合されることにより、リフレクタ21に対してバルブ光源4Aの着脱が可能とされている。
前記ランプユニット2は、例えば、バルブ光源4Aの発光するフィラメントを切り替えることによりハイビーム配光とロービーム配光の切り替えが行われる。なお、この種のランプユニットは、既に知られている構成であるので、これらについての詳細な説明は省略する。
一方、前記ランプユニット2はエイミング機構5によりランプ光軸の傾きが上下、左右の各方向に調整できるように前記ランプボディに支持されている。このエイミング機構5は、前記リフレクタ21の外周縁部の3個所に配設された2つのエイミング部51,52と、1つのピボット部53とで構成されている。ランプボディ11の開口窓13と、リフレクタ21との間の隙間は柔軟性のある防水カバー14により封止されている。
図2に示したように、ランプハウジング1の後面側から見て、前記リフレクタ21の左下位置にピボット部53が配設されている。図3に示すように、ピボット部53はランプボディ11に支持されたピボット軸531を有しており、このピボット軸531の先端球部532は、前記リフレタク21に設けられた球軸部533に嵌合されている。これにより、このピボット部53はランプユニット2が上下、左右に傾動される際の支点として構成される。
また、図2に示したように、ランプハウジング1の後面側から見て、前記リフレクタ21の左上位置に上下エイミング部51が配設され、右下位置に左右エイミング部52が配設されている。これら上下と左右の各エイミング部51,52は同じ構成であるので、図3に左右エイミング部52を示している。左右エイミング部52はエイミングスクリュー521を有しており、このエイミングスクリュー521はランプボディ11を内外に貫通した状態で軸支されており、その先端側のスクリュー部522は前記リフレクタ21に設けられた傾動ナット523に螺合されている。これにより、エイミングスクリュー521が軸転されると傾動ナット523がスクリュー部522の軸方向に移動され、リフレクタ21はピボット部53を支点にして左右方向に傾動される。
前記ランプボディ11の外部に突出されている前記エイミングスクリュー521の基端にはクラウンギヤ524が連結されている。このクラウンギヤ524には所定の治具、例えばプラスドライバー(十字ドライバー)PDを係合させることができ、係合させたプラスドライバーPDによりクラウンギヤ524を回転してエイミングスクリュー521を軸転させ、前記したようにリフレクタ21を左右方向に傾動し、左右のエイミング調整が可能になる。
上下エイミング部51は左右エイミング部52と同じ構成であるので、説明は省略する。この上下エイミング部51においても、クラウンギヤ514にプラスドライバーPDを係合させて回転させることにより、ランプユニット2の上下のエイミング調整が可能になる。
このような2つのエイミング部51,52と、1つのピボット部53とで構成されるエイミング機構5では、ランプユニット2を上下、左右に傾動させるためには、少なくとも一方のエイミング部をランプユニット2の下方領域に配設させることが必要になる。また、近年のヘッドランプは小型化が進められており、ヘッドランプを前方から見たときには、図1に示したように、車幅方向の外側に向かって上下寸法が徐々に大きくなる三角形のデザインが採用されることが多い。そのため、この実施形態でも、ランプユニット2は必然的に上下寸法が大きくされているランプハウジング1の車幅方向の外側に偏った位置に内装される。
ランプハウジング1にランプユニット2を内装すると、ランプハウジング1における車幅方向外側領域のスペースの余裕が少なくなり、前記したエイミング機構5を配設する際にも制約を受けるようになる。そのため、ピボット部53と上下エイミング部51を車幅方向内側領域の下部と上部に配設し、左右エイミング部52を車幅方向外側領域の下部に配設する構成を採らざるを得なくなる。
このヘッドランプHLにおいてエイミング調整を行う際に、上下エイミング部51はランプハウジング1の上部に配設されているので、エンジンルーム内の部品に邪魔されることなくヘッドランプHLの上方からプラスドライバーPDをクラウンギヤ514に係合させ、上下エイミング調整を容易に行うことができる。一方、左右エイミング部52はランプハウジング1の下部に配設されているので、エンジンルーム内の部品に邪魔されて、ヘッドランプHLの後方からプラスドライバーPDをクラウンギヤ524に係合させることが難しくなり、左右エイミング調整が困難になる。このような課題を解決するために特許文献2ではワイヤ回転体を用いており、ランプ構造が複雑化かつ大型化する要因となる。
そこで、図2に示したように、ランプボディ11の後面の上部にガイド部6が配設されている。図4はこのガイド部6を説明する概略斜視図であり、ガイド部6はランプボディ11の後面から突出され、その突出面にU字型のガイド溝61を有する突片として形成されている。このガイド溝61の溝幅はプラスドライバーPDの径寸法にほぼ等しい幅寸法に形成されている。したがって、ヘッドランプHLの上方からプラスドライバーPDをこのガイド溝61に沿って挿通させれば、エンジンルーム内の部品に干渉することなくその先端部をクラウンギヤ524に係合でき、左右エイミング部52でのエイミング調整を行うことが可能とされている。
このガイド部6は、ガイド溝61に内挿されるプラスドライバーPDがバルブ光源4Aのバルブソケット43や、エンジンルーム内の部品と干渉しないように配設位置を設定する必要がある。そのため、図5(a)の後面図と、図5(b)のb-b線断面図に示すように、ガイド溝61に内挿されてクラウンギヤ524に係合されるプラスドライバーPDは、バルブソケット42とは干渉しない範囲で当該バルブソケット42のなるべく近傍を挿通するようにガイド部6の位置が設定されている。
一方で、この種のバルブ光源を有するヘッドランプHLにおいては、自動車のユーザの要望によりバルブ光源をLED光源に交換することが可能とされている。LED光源4Bは、図6に示すように、周面に複数のバヨネット片44aが設けられた円柱状のベース部44を有しており、このベース部44の柱軸方向の一方の面に発光部45が設けられ、他方の面にヒートシンク46が設けられた構成である。
発光部45は円筒状のスリーブ451を有しており、このスリーブ451の周面の互いに反対側の面に光出射窓452が形成されている。また、スリーブ451内には各光出射窓452に対応して発光素子としてのLED素子454を搭載したLED基板453が内装支持されており、光出射窓を通してLED素子454で発光した光を各光出射窓452から出射するように構成されている。
前記ヒートシンク46は、前記ベース部44から延長された円筒状のヒートシンクケース461を有している。このヒートシンクケース461の内部には回転駆動される放熱モータファン462が配設されている。また、このヒートシンクケース461の外周面には放熱フィン463が形成されるとともに、その一部には車載電源につながる電源側コネクタ7が嵌合されるコネクタ464が一体に設けられている。
このLED光源4Bは、コネクタ464に嵌合された電源側コネクタ7から給電されることによりLED素子454が発光され、同時に放熱モータファン462が回転される。図には表れない発光制御手段によって複数のLED素子454の発光を制御することにより、ロービーム配光とハイビーム配光を切り替えることができる。LED素子454の発光に伴って発生した熱は発光部45からベース部44に伝熱され、さらにヒートシンク46に伝熱されてここから放熱される。
このようにLED光源4Bは、LED素子454が発光したときの特性低下を防止するためのヒートシンク46を備えているので、前記バルブ光源4Aよりもランプボディ11の後方への突出寸法が大きくなる。すなわち、ヒートシンク46の高さ寸法、すなわちベース部44から後面側から突出されているヒートシンクケース461の高さ寸法は、バルブ光源4Aのバルブソケット43の高さ寸法よりも大きくなっている。
バルブ光源4AをLED光源4Bに交換する際には、ランプボディ11の開口窓13内において、ランプユニット2の光源取付穴22に取り付けられているバルブ光源4Aを取り外す。その上で、LED光源4Bのバヨネット片44aを利用して光源取付穴22に取り付ける。この後にコネクタ464に電源側コネクタ7を接続する。あるいは先に電源側コネクタ7を接続しておいてもよい。
LED光源4Bに交換した後、このLED光源4Bを取着したランプユニット2に対してエイミング調整を行う。この際はバルブ光源4Aの場合と同様にプラスドライバーPDをガイド部6のガイド溝61に内挿し、その先端を左右エイミング部52のクラウンギヤ524に係合すればよい。
しかし、図7(a),(b)に示すように、ランプボディ11の後面方向から見ると、ガイド溝61と左右エイミング部52のクラウンギヤ524を結ぶ直線、すなわち内挿されるプラスドライバーPDが延在される領域は、破線で示すように、LED光源4Bのヒートシンクケース461と重なる。そのため、LED光源4Bをランプユニット2に装着したときには、プラスドライバーPDはヒートシンクケース461と干渉してクラウンギヤ524に対して係合できなくなることが考えられ、左右エイミング調整ができなくなる懸念がある。
実施形態1のLED光源4Cは、図8(a),(b)に示すように、ベース部44の柱軸方向の長さを所定の長さ寸法に長くしている。すなわち、エンジンルーム内の他部品と干渉しない範囲でバヨネット片44aとヒートシンクケース461との間の長さを大きくしている。これにより、ランプボディ11とヒートシンクケース461との間に所要のスペースSが形成され、プラスドライバーPDはこのスペースSを挿通されることによりヒートシンク46と干渉しなくなる。
また、このスペースSは、エイミング調整時やレベリングの作動時において想定されるランプの作動範囲内で、干渉しない大きさ(空間)とされるものである。ガイド溝61を通してプラスドライバーPDを内挿させることにより、プラスドライバーPDはスペースS、すなわち干渉回避部を挿通されてヒートシンク46と干渉することなくクラウンギヤ524に係合させることができ、左右エイミング部52によるエイミング調整が可能になる。
実施形態1のLED光源4Cはランプボディ11とヒートシンクケース461との間にプラスドライバーPDが挿通される干渉回避部を確保しているため、ベース部44の長さ寸法の増大に伴ってLED光源4Cがランプボディ11の後方に突出する寸法が大きくなる。すなわち、自動車の車種等の違いにより、ヒートシンクケース461が後方に突出してエンジンルーム内の部品と干渉することも考えられる。実施形態2,3はこのような懸念を防止するためのものである。
実施形態2のLED光源4Dは、図9(a),(b)に示すように、ベース部44の長さ寸法は大きく設計しておらず、ヒートシンク46の後方への突出寸法を低減している。その一方で、ヒートシンク46、すなわちヒートシンクケース461をベース部44に対して径方向の一方向に変位させた構成がとられている。したがって、ヒートシンク46を変位させた方向と反対側では、ヒートシンク46の側方にスペースSが形成されることになり、このスペースSが干渉回避部として構成されることになる。
これにより、ガイド溝61を通してプラスドライバーPDを内挿させたときに、プラスドライバーPDはヒートシンク46と干渉することなく、その側方のスペースS、すなわち干渉回避部を挿通されてクラウンギヤ524に係合させることができ、左右エイミング部52によるエイミング調整が可能になる。
実施形態2のLED光源4Dでは、ガイド溝61と左右エイミング部52のクラウンギヤ524を結ぶ線上に位置する側のヒートシンク46の側部に干渉回避部が形成されるので、ヒートシンク46の突出寸法が小さくなり、LED光源4Dがランプボディ11の後方に突出する寸法を低減してヘッドランプの薄型化を図ることができる。また、エンジンルーム内の部品との干渉が防止できる。
実施形態3のLED光源4Eは、図10(a),(b)に示すように、ベース部44の長さ寸法は実施形態2と同様であり、ヒートシンク46の後方への突出寸法を低減している。その一方で、ヒートシンク46の側面の一部、すなわちヒートシンクケース461の周面一部に干渉回避面461aを設け、この干渉回避面461aに沿ったスペースSにおいてプラスドライバーPDを挿通させる構成がとられている。
すなわち、実施形態3では、ヒートシンクケース461の周側面の一部をテーパ状に削成して干渉回避面461aが形成されている。この干渉回避面461aは、ガイド溝61にプラスドライバーPDが挿通されたときに、このプラスドライバーPDに沿って延長される面として形成されている。この干渉回避面461aはヒートシンクケース461内の放熱モータファン462と干渉しないように放熱フィン463の一部が削成されている。
実施形態3のLED光源4Eでは、ガイド溝61を通してプラスドライバーPDを内挿させたときに、プラスドライバーPDは干渉回避面461aに沿ったスペースSを挿通されるので、ヒートシンク46と干渉することなくクラウンギヤ524に係合させることができ、左右エイミング部52によるエイミング調整が可能になる。
実施形態3においても、ヒートシンク46の突出寸法を小さくし、LED光源4Eがランプボディ11の後方に突出する寸法を低減してヘッドランプの薄型化を図る上で有利になる。
この実施形態3では、図示は省略するが、ヒートシンクケース461の側面の一部に、プラスドライバーPDが挿通される干渉回避孔を貫通状態に形成してもよい。この干渉回避光は放熱モータファン462と干渉しない位置に設定される。ガイド溝61に内挿されたプラスドライバーPDはこの干渉回避孔を挿通されてクラウンギヤ524に係合されるので、左右エイミング部52におけるエイミング調整が可能になる。
本発明にかかる発光素子光源は、発光素子としてLEDに代えて、LD(レーザーダイオード)素子や有機EL素子で発光部が構成された光源に適用することができる。
本発明にかかるエイミング調整部は、治具によりエイミングスクリューを軸転する構成であればよく、治具に係合されるクラウンギヤを有していないエイミングスクリューとして構成されてもよい。
1 ランプハウジング
2 ランプユニット(ヘッドランプユニット)
3 ターンシグナルランプユニット
4 光源
4A バルブ光源
4B LED光源(発光素子光源)
4C~4E LED光源(本発明にかかる発光素子光源)
5 エイミング機構(エイミング調整手段)
6 ガイド部
7 電源側コネクタ
11 ランプボディ
12 透光性カバー
21 リフレクタ
44 ベース部
45 発光部
46 ヒートシンク
51,52 エイミング部
53 ピボット部
61 ガイド溝
461 ヒートシンクケース
514,524 クラウンギヤ
HL ヘッドランプ(ランプ)
PD プラスドライバー(治具)
S スペース(干渉回避部)

Claims (5)

  1. ランプに着脱可能に設けられる光源と、前記ランプの光軸を調整するためのエイミング調整手段を備えており、前記ランプはエイミング調整手段を操作するための治具をエイミング調整手段まで挿通させるガイド部を備える車両用灯具であって、
    前記光源は、ランプに装着されるベース部と、このベース部の一方の面に形成された発光部と、他方の面に形成されたヒートシンクを備え、
    前記ヒートシンクは、放熱要素が内装されたヒートシンクケースを備えており、
    前記ベース部は、前記ランプと前記ヒートシンクケースとの間に形成されるスペースが、前記治具と前記ヒートシンクとの干渉を回避するための干渉回避部として構成することができる長さ寸法に設定され、
    前記治具はこの干渉回避部を挿通されて前記エイミング調整手段に係合される
    ことを特徴とする車両用灯具。
  2. ランプに着脱可能に設けられる光源と、前記ランプの光軸を調整するためのエイミング調整手段を備えており、前記ランプはエイミング調整手段を操作するための治具をエイミング調整手段まで挿通させるガイド部を備える車両用灯具であって、
    前記光源は、ランプに装着されるベース部と、このベース部の一方の面に形成された発光部と、他方の面に形成されたヒートシンクを備え、
    前記ヒートシンクは、放熱要素が内装された所要の外形状をしたヒートシンクケースを備えており、
    前記ヒートシンクケースは前記ベース部に対して前記ガイド部に挿通される前記治具と干渉しない側に変位して配置され、この変位により形成される当該ヒートシンクケースの側方のスペースが前記治具と前記ヒートシンクとの干渉を回避するための干渉回避部として構成され、
    前記治具はこの干渉回避部を挿通されて前記エイミング調整手段に係合されることを特徴とする車両用灯具。
  3. ランプに着脱可能に設けられる光源と、前記ランプの光軸を調整するためのエイミング調整手段を備えており、前記ランプはエイミング調整手段を操作するための治具をエイミング調整手段まで挿通させるガイド部を備える車両用灯具であって、
    前記光源は、ランプに装着されるベース部と、このベース部の一方の面に形成された発光部と、他方の面に形成されたヒートシンクを備え、
    前記ヒートシンクは、放熱要素が内装された所要の外形状をしたヒートシンクケースを備えており、
    前記ヒートシンクケースの周側面の一部を削成して前記ガイド部に挿通される前記治具に沿って延長される傾斜面で構成されるスペースが前記治具と前記ヒートシンクとの干渉を回避するための干渉回避部として構成され、
    前記治具はこの干渉回避部を挿通されて前記エイミング調整手段に係合されることを特徴とする車両用灯具。
  4. 前記光源の発光部は半導体発光素子を備えており、前記ヒートシンクはこの半導体発光素子で発生した熱を放熱する請求項1ないし3のいずれかに記載の車両用灯具。
  5. 前記ランプは、バルブ(電球)を発光部とするバルブ光源と、半導体発光素子を発光部とする発光素子光源を交換して着脱可能である請求項に記載の車両用灯具。
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