特許 5767853 車両用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5767853

(24)【登録日】2015年6月26日

(45)【発行日】2015年8月19日

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/10 20060101AFI20150730BHJP

   F21Y 101/02 20060101ALN20150730BHJP

【ＦＩ】

   F21S8/10 381

   F21Y101:02

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-107265(P2011-107265)

(22)【出願日】2011年5月12日

(65)【公開番号】特開2012-238501(P2012-238501A)

(43)【公開日】2012年12月6日

【審査請求日】2014年4月3日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100109047

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 雄祐

(74)【代理人】

【識別番号】100109081

【弁理士】

【氏名又は名称】三木 友由

(72)【発明者】

【氏名】田中 秀忠

(72)【発明者】

【氏名】井上 貴司

(72)【発明者】

【氏名】八木 隆之

(72)【発明者】

【氏名】加藤 建

(72)【発明者】

【氏名】時田 主

(72)【発明者】

【氏名】曽根 秀倫

【審査官】 柿崎 拓

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１４６８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２０９５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００３９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９８９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１３４３４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ８／１０−８／１２

Ｆ２１Ｖ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＥＤを載置するためのＬＥＤ載置部と、
前記ＬＥＤを前記ＬＥＤ載置部に固定するためのアタッチメントと、
前記ＬＥＤに給電するための給電部と、
前記ＬＥＤから出射された光を制御する第１光学部材と、
前記第１光学部材からの光を制御する第２光学部材と、
を備え、
前記給電部と、前記第１光学部材とが、前記アタッチメントに設けられ、
前記第１光学部材は、前記ＬＥＤから出射された光を反射して前記第２光学部材に向かわせるリフレクタであり、
前記第２光学部材は、前記リフレクタからの光を灯具前方に投影する投影レンズであり、
前記リフレクタと前記アタッチメントが一体成形され、
前記ＬＥＤは、長方形状の発光面を有し、
前記リフレクタは、前記アタッチメントの一部に設けられた開口部の内壁面を反射面に形成したものであり、
前記開口部の前記ＬＥＤ側の開口形状は、前記ＬＥＤの発光面と略同一の形状および大きさとされており、
前記開口部の前記投影レンズ側の開口形状は、所定のカットオフラインを有する配光パターンに対応した形状に形成されている、
ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

ＬＥＤを載置するためのＬＥＤ載置部と、
前記ＬＥＤを前記ＬＥＤ載置部に固定するためのアタッチメントと、
前記ＬＥＤに給電するための給電部と、
前記ＬＥＤから出射された光を制御する第１光学部材と、
前記第１光学部材からの光を制御する第２光学部材と、
を備え、
前記給電部と、前記第１光学部材とが、前記アタッチメントに設けられ、
前記第１光学部材は、前記ＬＥＤから出射された光を反射して前記第２光学部材に向かわせるリフレクタであり、
前記リフレクタからの光の一部を遮蔽するシェードをさらに備え、
前記リフレクタと、前記アタッチメントと、前記シェードとが一体成形されたことを特徴とする車両用灯具。

【請求項3】

ＬＥＤを載置するためのＬＥＤ載置部と、
前記ＬＥＤを前記ＬＥＤ載置部に固定するためのアタッチメントと、
前記ＬＥＤに給電するための給電部と、
前記ＬＥＤから出射された光を制御する第１光学部材と、
前記第１光学部材からの光を制御する第２光学部材と、
を備え、
前記給電部と、前記第１光学部材とが、前記アタッチメントに設けられ、
前記第１光学部材は、前記ＬＥＤから出射された光を反射して前記第２光学部材に向かわせるリフレクタであり、
前記アタッチメントは、前記ＬＥＤを前記ＬＥＤ載置部に付勢する付勢部材を備え、
前記付勢部材と、前記リフレクタとが一体に形成されたことを特徴とする車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用灯具に関し、特にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いた車両用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、ＬＥＤを光源として使用した車両用灯具が知られている。例えば、特許文献１には、アタッチメントと呼ばれる樹脂成形部品を用いてＬＥＤを固定した車両用灯具が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−１９２１３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような車両用灯具は、ＬＥＤ、ＬＥＤを取り付けるためのアタッチメント、リフレクタ、投影レンズなどの複数の部品から構成される。安価な車両用灯具を実現するためには、部品点数はできるだけ少ないことが望ましい。

【0005】

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を低減できるできる車両用灯具を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、ＬＥＤを載置するためのＬＥＤ載置部と、ＬＥＤをＬＥＤ載置部に固定するためのアタッチメントと、ＬＥＤに給電するための給電部と、ＬＥＤから出射された光を制御する第１光学部材と、第１光学部材からの光を制御する第２光学部材とを備える。給電部と、第１光学部材とがアタッチメントに設けられている。

【0007】

この態様によると、給電部と、第１光学部材と、アタッチメントとが一体に形成されているので、部品点数が低減され、安価な車両用灯具を実現できる。

【0008】

第１光学部材は、ＬＥＤから出射された光を反射して第２光学部材に向かわせるリフレクタであり、リフレクタとアタッチメントが一体成形されてもよい。

【0009】

リフレクタからの光の一部を遮蔽するシェードをさらに備え、リフレクタと、アタッチメントと、シェードとが一体成形されてもよい。

【0010】

第１光学部材は、ＬＥＤから出射された光を反射して第２光学部材に向かわせるリフレクタであり、給電部と、リフレクタとが一体に形成されてもよい。

【0011】

第１光学部材は、ＬＥＤから出射された光を反射して第２光学部材に向かわせるリフレクタであり、アタッチメントは、ＬＥＤをＬＥＤ載置部に付勢する付勢部材を備え、付勢部材と、リフレクタとが一体に形成されてもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、部品点数を低減できるできる車両用灯具を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る車両用灯具の断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係るＬＥＤモジュールの分解斜視図である。

【図3】本発明の別の実施形態に係る車両用灯具の要部分解斜視図である。

【図4】本発明のさらに別の実施形態に係る車両用灯具の要部平面図である。

【図5】図４に示す車両用灯具のＸ−Ｘ断面図である。

【図6】図４に示す車両用灯具のＹ−Ｙ断面図である。

【図7】本発明のさらに別の実施形態に係る車両用灯具の要部平面図である。

【図8】図７に示す車両用灯具のＸ−Ｘ断面図である。

【図9】図７に示す車両用灯具のＹ−Ｙ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

【0015】

図１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具の断面図である。車両用灯具１００は、投影レンズを有する所謂プロジェクタ型の車両用前照灯である。

【0016】

車両用灯具１００は、図１に示すように、灯具前方に開口された凹部を有するランプボディ１２と、該ランプボディ１２の開口面を閉塞するカバー１４とを備え、ランプボディ１２とカバー１４によって形成された内部空間が灯室１６として形成されている。

【0017】

灯室１６内には、灯具ユニット１０が配置されている。図１に示すように、灯具ユニット１０は、アルミニウム等の金属で形成されたブラケット１８の略中央部に取り付けられている。ブラケット１８の上部には第１エイミングスクリュー２１が取り付けられており、ブラケット１８の下部には第２エイミングスクリュー２２が取り付けられている。ブラケット１８は、第１エイミングスクリュー２１および第２エイミングスクリュー２２によってランプボディ１２に傾動自在に支持されている。下方の第２エイミングスクリュー２２には、エイミングアクチュエータ２４が設けられている。そして、エイミングアクチュエータ２４が駆動されると、ブラケット１８の傾動に伴って灯具ユニット１０が傾動されて、照明光の光軸調整（エイミング調整）が行われる。

【0018】

灯具ユニット１０は、ＬＥＤモジュール２０と、投影レンズ３０と、レンズ支持部３２と、ヒートシンク２６と、ファン２８とを備える。

【0019】

ＬＥＤモジュール２０は、ブラケット１８の前面側に設けられている。ＬＥＤモジュール２０は、白色ＬＥＤを備え、投影レンズ３０に向けて白色光を出射する。ＬＥＤモジュール２０の詳細な構造については後述する。

【0020】

投影レンズ３０は、ＬＥＤモジュール２０からの光を前方に投影する。投影レンズ３０は、入射面が平面に形成され、出射面が凸面に形成された平凸非球面レンズである。投影レンズ３０は、レンズ支持部３２によりＬＥＤモジュール２０の前方に支持されている。投影レンズ３０の光軸Ａｘは、車両の前後方向と略平行となっている。

【0021】

ヒートシンク２６は、ブラケット１８の背面側に設けられている。ヒートシンク２６は、アルミ等の高熱伝導率の金属によって形成され、ＬＥＤモジュール２０で発生した熱を放熱する。ファン２８は、ヒートシンク２６の後方に設けられており、ヒートシンク２６を強制空冷する。

【0022】

図２は、本発明の実施形態に係るＬＥＤモジュールの分解斜視図である。図２に示すように、ＬＥＤモジュール２０は、アルミダイキャストによりブラケット１８と一体成形されたＬＥＤ搭載部２７の略中央部にＬＥＤパッケージ２３が載置され、その上にＬＥＤパッケージ２３をＬＥＤ搭載部２７に固定するためのアタッチメント４４が設けられる構造になっている。アタッチメント４４は、ねじ２９によりＬＥＤ搭載部２７に固定される。

【0023】

ＬＥＤパッケージ２３は、ＬＥＤ基板３６と、ＬＥＤ３７とを備える。ＬＥＤ３７は、長方形状の発光面を有する白色ＬＥＤである。ＬＥＤ３７は、１ｍｍ四方程度の大きさの４つの青色ＬＥＤチップがＬＥＤ基板３６上に一列に並べられ、その上に蛍光体層が設けられた構成となっている。蛍光体層は、青色光を黄色光に変換する黄色蛍光体をセラミック化して長方形板状にしたものである。または蛍光体層は、黄色蛍光体をガラスに封入することにより形成されてもよい。青色ＬＥＤチップを発光させると、蛍光体層を透過した青色光と、蛍光体層により変換された黄色光とが混合され、白色光が得られる。

【0024】

ＬＥＤ基板３６は、窒化アルミ等で形成され、ＬＥＤ３７に電流を供給する。ＬＥＤ基板３６の左右両端には、面状電極４８が設けられている。

【0025】

アタッチメント４４は、Ｌ字状に成形された樹脂成形部品であり、第１基部４４ａと、第２基部４４ｂとから構成されている。

【0026】

第１基部４４ａの略中央部には、ＬＥＤ３７からの光を制御するためのリフレクタ４９が形成されている。リフレクタ４９は、ＬＥＤ３７から出射された光を反射して、投影レンズ３０に向かわせる機能を有する。このリフレクタ４９は、第１基部４４ａの略中央部に開口部５０を設け、該開口部５０の内壁面に光反射性材料を塗布したものである。開口部５０の内壁面には、断面放物線状の４つの反射面が形成されている。開口部５０のＬＥＤパッケージ２３側の開口形状は、ＬＥＤ３７の発光面と略同一の形状および大きさとされている。一方、開口部５０の投影レンズ３０側の開口形状は、所定のカットオフラインを有するロービーム配光パターンに対応した形状に形成されている。言い換えると、開口部５０の投影レンズ３０側の開口形状は、ロービーム配光パターンの反転形状に形成されている。従って、リフレクタ４９から出射される光の像は、ロービーム配光パターンの反転形状となる。投影レンズ３０によりこの像の反転像が投影されることで、ロービーム配光パターンが照射される。

【0027】

また、第１基部４４ａのＬＥＤパッケージ２３側には、２つのばね端子４５が設けられている。アタッチメント４４がＬＥＤパッケージ２３上に設けられると、ばね端子４５はＬＥＤ基板３６の面状電極４８と電気的に接続され、これによりＬＥＤ３７が給電される。また、ばね端子４５は、ＬＥＤパッケージ２３をＬＥＤ搭載部２７に付勢しており、この付勢力により、ＬＥＤパッケージ２３がＬＥＤ搭載部２７上に固定される。

【0028】

ばね端子４５には、アタッチメント４４の第１基部４４ａおよび第２基部４４ｂ内に埋め込まれた導電部５１の一方の端部に接続されている。導電部５１は、第１基部４４ａから第２基部４４ｂまで延設されており、導電部５１の他方の端部はコネクタ端子４６とされている。図２では、アタッチメント４４内に埋め込まれた導電部５１を破線で図示している。このコネクタ端子４６には、給電用のコネクタ４７が接続される。ばね端子４５、導電部５１、コネクタ端子４６は、ＬＥＤ３７に給電するための給電部を構成している。

【0029】

このように、本実施形態においては、ＬＥＤ３７をＬＥＤ搭載部２７に固定するためのアタッチメント４４に、ＬＥＤ３７からの光を制御して投影レンズ３０に向かわせるためのリフレクタ４９と、ＬＥＤ３７に給電するための給電部とを設けた。すなわち、アタッチメント４４と、リフレクタ４９と、給電部とを一体化した。これにより、部品点数を低減できるので、安価な車両用灯具を実現できる。

【0030】

また、本実施形態のようにＬＥＤ３７の直近に小型のリフレクタ４９を設けることにより、ＬＥＤ３７から出射された光の進行方向を好適に制御して、効率的に投影レンズ３０に入射させることができる。すなわち、光利用効率を向上できる。

【0031】

図３は、本発明の別の実施形態に係る車両用灯具の要部分解斜視図である。なお、以下に示す実施形態において、図１および図２に示す車両用灯具と同一または対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

【0032】

図３に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１００の灯具ユニット１０は、ＬＥＤパッケージ２３と、ＬＥＤ搭載部２７と、ＬＥＤパッケージ２３をＬＥＤ搭載部２７に固定するためのアタッチメント４４と、ＬＥＤ３７からの光を灯具前方へ反射するリフレクタ４９と、投影レンズ３０とを備える。

【0033】

本実施形態において、ＬＥＤパッケージ２３は、ＬＥＤ３７の光出射面を上方に向けてＬＥＤ搭載部２７上に載置される。ＬＥＤパッケージ２３上には、アタッチメント４４が設けられる。アタッチメント４４は、ねじ２９によりＬＥＤ搭載部２７に固定される。

【0034】

アタッチメント４４の基部５５のＬＥＤパッケージ２３側（下面側）には、２つのばね端子４５が設けられている。アタッチメント４４がＬＥＤパッケージ２３上に設けられると、ばね端子４５はＬＥＤ基板３６の面状電極４８と電気的に接続され、これによりＬＥＤ３７が給電される。また、ばね端子４５の付勢力により、ＬＥＤパッケージ２３がＬＥＤ搭載部２７上に固定される。ばね端子４５とコネクタ端子４６とをつなぐ導電部５１は、基部５５内に埋め込まれている。

【0035】

また、基部５５には、ＬＥＤ３７からの光を灯具前方へ反射するリフレクタ４９が設けられる。本実施形態において、リフレクタ４９は、鉛直断面形状が略楕円形状であり、水平断面形状が楕円をベースとした自由曲面形状に形成されている。リフレクタ４９は、その第１焦点がＬＥＤ３７の発光部近傍となるように配置されている。なお、図３では、基部５５とリフレクタ４９とを分解して図示しているが、基部５５とリフレクタ４９とを樹脂により一体に形成してもよい。

【0036】

また、基部５５のリフレクタ４９側（上面側）には、リフレクタ４９で反射した光の一部を遮蔽して、ロービーム配光パターンの反転像を形成するためのシェード５２が形成されている。このシェード５２は、リフレクタ４９の第２焦点近傍に位置するよう形成される。

【0037】

また、基部５５の先端部には、投影レンズ３０を支持するためのレンズ支持部３２が形成されている。レンズ支持部３２に支持された投影レンズ３０の後方側焦点は、リフレクタ４９の第２焦点と略一致している。投影レンズ３０は、後方焦点面上に形成された像の反転像、すなわち、ロービーム配光パターンを車両用灯具１００の前方に投影する。

【0038】

このように、本実施形態においては、ＬＥＤ３７をＬＥＤ搭載部２７に固定するためのアタッチメント４４に、ＬＥＤ３７に給電するための給電部と、ＬＥＤ３７からの光を灯具前方に反射するためのリフレクタ４９と、リフレクタ４９で反射した光の一部を遮蔽するためのシェード５２と、投影レンズ３０を支持するためのレンズ支持部３２とを設けた。すなわち、アタッチメント４４と、給電部と、リフレクタ４９と、シェード５２と、レンズ支持部３２とを一体化した。これにより、部品点数を低減できるので、安価な車両用灯具を実現できる。

【0039】

また、本実施形態によれば、リフレクタ４９と、シェード５２と、レンズ支持部３２とを一体化したことにより、これらの部品を位置合わせする作業が不要となる。これは、製造コストの低減をもたらす。

【0040】

図４は、本発明のさらに別の実施形態に係る車両用灯具の要部平面図である。また、図５は、図４に示す車両用灯具のＸ−Ｘ断面図である。また、図６は、図４に示す車両用灯具のＹ−Ｙ断面図である。図４〜図６は、アタッチメント４４の周辺部を図示している。本実施形態に係るアタッチメント４４は、図１に示す車両用灯具のアタッチメントと置き換えることができる。

【0041】

図４〜図６に示すように、ＬＥＤ搭載部２７上には、ＬＥＤパッケージ２３が搭載されている。ＬＥＤパッケージ２３は、ＬＥＤ基板３６上に一列に配置された４つの青色ＬＥＤチップ５３と、青色ＬＥＤチップ５３の発光面上に設けられた蛍光体層５４とを備える。ＬＥＤパッケージ２３は、ＬＥＤ基板３６に設けられた面状電極４８を金属製のばね端子４５により押さえつけることにより、ＬＥＤ搭載部２７上に固定されている。

【0042】

また、ＬＥＤパッケージ２３の上方には、ＬＥＤ３７からの光を反射して投影レンズ（図示せず：図１参照）に向かわせるためのリフレクタ４９が設けられている。本実施形態において、リフレクタ４９は金属板により形成されている。

【0043】

ここで、本実施形態においては、ばね端子４５、導電部５１およびコネクタ端子４６からなる給電部と、リフレクタ４９とが金属板により形成されている。給電部およびリフレクタ４９は、金属板をインサート成形した後、プレス加工することにより形成されている。給電部の導電部５１と、リフレクタ４９の支持部は、樹脂で形成されたアタッチメント４４の基部５５内に埋め込まれている。すなわち本実施形態において、アタッチメント、給電部およびリフレクタ４９は、一体に形成されている。これにより、部品点数を低減できるので、安価な車両用灯具を実現できる。

【0044】

図７は、本発明のさらに別の実施形態に係る車両用灯具の要部平面図である。また、図８は、図７に示す車両用灯具のＸ−Ｘ断面図である。また、図９は、図７に示す車両用灯具のＹ−Ｙ断面図である。図７〜図９は、アタッチメント４４の周辺部を図示している。本実施形態に係るアタッチメント４４は、図１に示す車両用灯具のアタッチメントと置き換えることができる。

【0045】

図７〜図９に示すように、ＬＥＤ搭載部２７上には、ＬＥＤパッケージ２３が搭載されている。ＬＥＤパッケージ２３は、ＬＥＤ基板３６上に一列に配置された４つの青色ＬＥＤチップ５３と、青色ＬＥＤチップ５３の発光面上に設けられた蛍光体層５４とを備える。ＬＥＤパッケージ２３は、ＬＥＤ基板３６に設けられた面状電極４８を金属製のばね端子４５で押さえつけるとともに、ＬＥＤ基板３６の短手方向の両端部を金属製の固定用ばね端子５６で押さえつけることにより、ＬＥＤ搭載部２７上に固定されている。ばね端子４５、固定用ばね端子５６、導電部５１、およびコネクタ端子４６は、金属板をインサート成形した後、プレス加工することにより一体に形成されている。

【0046】

また、ＬＥＤパッケージ２３の上方には、ＬＥＤ３７からの光を反射して投影レンズ（図示せず：図１参照）に向かわせるためのリフレクタ４９が設けられている。本実施形態において、リフレクタ４９は金属板により形成されている。

【0047】

ここで、本実施形態においては、ばね端子４５および固定用ばね端子５６と、リフレクタ４９とが金属板により一体に形成されている。より具体的には、ばね端子４５および固定用ばね端子５６の端部が延長されて、リフレクタが形成されている。ばね端子４５および固定用ばね端子５６は、アタッチメント４４の基部５５により支持されている。

【0048】

このように、本実施形態においては、アタッチメント、給電部およびリフレクタ４９が一体に形成されていることにより、部品点数を低減できるので、安価な車両用灯具を実現できる。

【0049】

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0050】

例えば、上述の実施形態では、リフレクタから出射された光を制御して前方に出射する光学部材として、投影レンズを例示したが、該光学部材はこれに限定されず、例えばリフレクタ等であってもよい。

【符号の説明】

【0051】

１０ 灯具ユニット、 １２ ランプボディ、 １４ カバー、 １６ 灯室、 １８ ブラケット、 ２０ ＬＥＤモジュール、 ２３ ＬＥＤパッケージ、 ２６ ヒートシンク、 ２７ ＬＥＤ搭載部、 ２８ ファン、 ２９ ねじ、 ３０ 投影レンズ、 ３２ レンズ支持部、 ３６ ＬＥＤ基板、 ３７ ＬＥＤ、 ４４ アタッチメント、 ４５ ばね端子、 ４６ コネクタ端子、 ４８ 面状電極、 ４９ リフレクタ、 ５０ 開口部、 ５１ 導電部、 ５２ シェード、 ５３ 青色ＬＥＤチップ、 ５４ 蛍光体層、 ５５ 基部、 ５６ 固定用ばね端子、 １００ 車両用灯具。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】