特許 6793519 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】6793519

(24)【登録日】2020年11月12日

(45)【発行日】2020年12月2日

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/145 20180101AFI20201119BHJP

   F21S 41/30 20180101ALI20201119BHJP

   F21W 103/35 20180101ALN20201119BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20201119BHJP

【ＦＩ】

   F21S41/145

   F21S41/30

   F21W103:35

   F21Y115:10

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-207467(P2016-207467)

(22)【出願日】2016年10月24日

(65)【公開番号】特開2018-73459(P2018-73459A)

(43)【公開日】2018年5月10日

【審査請求日】2019年8月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(72)【発明者】

【氏名】青木 潤二

【審査官】 大橋 俊之

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１４−５１１０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０４７２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−１０６０４３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１３−１７１７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００６７７８４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ４１／１４５

Ｆ２１Ｓ ４１／３０

Ｆ２１Ｗ １０３／３５

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングとその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、少なくとも光源と、該光源から出射する光を反射させるリフレクタを収容して成る車両用灯具において、
前記光源を、前記アウタレンズの発光範囲内に、その光出射方向が前記アウタレンズからの光出射方向とは反対となるように配置するとともに、前記リフレクタの反射面に、該反射面への光の入射角によって光を１回反射又は２回反射させる反射カットを形成したことを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

前記リフレクタに第１〜第４反射面を設け、前記第３反射面に、前記光源から出射する光のうち、前記第１反射面で反射して該第３反射面に入射する光を前記アウタレンズに向けて２回反射させ、前記第２反射面で反射して該第３反射面に入射する光を前記第４反射面に向けて１回反射させる同一形状及び同一寸法の１種類の反射カットを形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。

【請求項3】

前記光源を正面側から覆う前記第４反射面を前記灯室内に配置したことを特徴とする請求項２記載の車両用灯具。

【請求項4】

前記光源を実装する実装面を備えた光源実装基板を有し、前記実装面を反射面としたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等を光源として使用する車両用灯具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、ヘッドランプやテールランプ等の車両用灯具の光源として、高輝度で長寿命であるＬＥＤが使用されつつあるが、このＬＥＤから出射する光は強い指向性を示すため、この指向性の強い光をそのまま使用することができない。このため、ＬＥＤから出射する指向性の強い光を導光体に入射させ、導光体内で光を導く過程で反射させて外部に出射させることによって導光体の全体を発光させることが行われている。例えば、特許文献１には、図８に示すような車両用灯具が提案されている。

【0003】

即ち、図８は特許文献１において提案された車両用灯具の平断面図であり、図示の車両用灯具（テール＆ストップランプ）１０１においては、光源であるＬＥＤ１０５から出射する光を導光体１１２に入射させ、この導光体１１２に入射した光が該導光体１１２内を導かれる過程で該光を種々の方向に反射させ、その反射光を導光体１１２の出射面から出射させることによって導光体１１２の全体を発光させることが行われている。

【0004】

しかしながら、このような車両用灯具１０１においては、導光体１１２が必要である他、導光体１１２のＬＥＤ１０５の近傍が明るく発光し、ＬＥＤ１０５から遠ざかるに従って暗くなるという問題がある。又、非点灯時にＬＥＤ１０５が透明な透明カバー（アウタレンズ）１０３を介して外部から見えるため、当該車両用灯具１０１の見栄えが悪いという問題もある。

【0005】

又、特許文献２には、導光体を使用しない図９に示すような車両用灯具が提案されている。

【0006】

即ち、図９は特許文献２において提案された車両用灯具（コンビネーションランプ）の縦断面図であり、図示の車両用灯具２０１においては、光源であるＬＥＤ２０５をランプボディ（ハウジング）２０２の下方の膨出部（下方部）２０２Ａによって形成された空間内に配置し、該ＬＥＤ２０５から斜め上方に出射する光をリフレクタ２０６の反射面に形成された拡散ステップ２０６ａによって種々の方向に拡散反射させ、その反射光をインナレンズ２０９を透過させ、インナレンズ２０９に表裏面に形成された拡散ステップ２０９ａ，２０９ｂによって更に拡散させることが行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００４−１０３３７９号公報

【特許文献2】特開２０１５−０７６２４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献２において提案された図９に示す車両用灯具２０１においては、ランプボディ２０１の下部に膨出部（下方部）２０２Ａを形成し、この膨出部２０２Ａの内部にＬＥＤ２０５が配置されているため、車両用灯具２０１が大型化するという問題がある。

【0009】

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、導光体を用いることなく均一発光を実現しつつ、小型コンパクト化を図ることが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】

【0010】

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ハウジングとその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、少なくとも光源と、該光源から出射する光を反射させるリフレクタを収容して成る車両用灯具において、前記光源を、前記アウタレンズの発光範囲内に、その光出射方向が前記アウタレンズからの光出射方向とは反対となるように配置するとともに、前記リフレクタの反射面に、該反射面への光の入射角によって光を１回反射又は２回反射させる反射カットを形成したことを特徴とする。

【0011】

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記リフレクタに第１〜第４反射面を設け、前記第３反射面に、前記光源から出射する光のうち、前記第１反射面で反射して該第３反射面に入射する光を前記アウタレンズに向けて２回反射させ、前記第２反射面で反射して該第３反射面に入射する光を前記第４反射面に向けて１回反射させる同一形状及び同一寸法の１種類の反射カットを形成したことを特徴とする。

【0012】

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記光源を正面側から覆う前記第４反射面を前記灯室内に配置したことを特徴とする。

【0013】

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記光源を実装する実装面を備えた光源実装基板を有し、前記実装面を反射面としたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

請求項１記載の発明によれば、アウタレンズの発光範囲内に光源を配置したため、当該車両用灯具の小型コンパクト化が図られる。又、リフレクタの反射面に、該反射面への光の入射角によって光を１回反射又は２回反射させる反射カットを形成したため、光源から出射する光を反射カットによって種々の方向に反射拡散させることができ、導光体を用いることなく均一発光を実現することができる。

【0015】

請求項２記載の発明によれば、第３反射面に同一形状及び同一寸法の１種類の反射カットを形成し、該第３反射面に入射する光を、その入射角度に応じて１回反射又は２回反射させて拡散させるようにしたため、反射カットを低コストで簡単且つ高精度に形成することができる。

【0016】

請求項３記載の発明によれば、光源が第４反射面の裏に隠れて非点灯時に正面側から見えることがないため、車両用灯具の非点灯時の見栄えが高められる。

【0017】

請求項４記載の発明によれば、光源から出射する光の利用効率を光源実装基板の実装面に形成された反射面によって高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る車両用灯具のアウタレンズを取り外した状態の正面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図3】図２のＢ部拡大詳細図である。

【図4】図２のＣ部拡大詳細図である。

【図5】図２のＤ部拡大詳細図である。

【図6】図５のＥ−Ｅ線断面図である。

【図7】（ａ）は縦フルートカット、（ｂ）は横フルートカットをそれぞれ示す図である。

【図8】特許文献１において提案された車両用灯具の平断面図である。

【図9】特許文献２において提案された車両用灯具の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

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。

【0020】

図１は本発明に係る車両用灯具のアウタレンズを取り外した状態の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図２のＢ部拡大詳細図、図４は図２のＣ部拡大詳細図、図５は図２のＤ部拡大詳細図、図６は図５のＥ−Ｅ線断面図、図７（ａ）は縦フルートカットを示す図、図７（ｂ）は横フルートカットを示す図である。

【0021】

本実施の形態に係る車両用灯具１は、車両の後部左右に配置されるテールランプとして機能するものであって、左右のテールランプの基本構成は同じであるため、以下、一方の車両用灯具１についてのみ図示及び説明する。

【0022】

テールランプとして使用される本実施の形態に係る車両用灯具１は、ハウジング２（図１参照）と、該ハウジング２の開口部を覆う透明なアウタレンズ３（図２参照）によって画成された灯室４（図２参照）内に、光源であるＬＥＤ５と、該ＬＥＤ５から出射する光を反射させる第１リフレクタ６と第２リフレクタ７及び第３リフレクタ８と、２つの透明な第１インナレンズ９及び第２インナレンズ１０と、ＬＥＤ実装基板１１を収容して構成されている。尚、ＬＥＤ実装基板１１のＬＥＤ５を実装する実装面は、反射面を構成している。

【0023】

上記ＬＥＤ５は、図２に示すように、当該車両用灯具１（アウタレンズ３）の発光範囲内に、その光出射方向がアウタレンズ３からの光出射方向（車両後方）とは反対の車両前方（図２の上方）となるように配置されている。そして、このＬＥＤ５は、第３リフレクタ８によって正面側から覆われており、当該車両用灯具１の非点灯時に該ＬＥＤ５がアウタレンズ３及び第１及び第２インナレンズ９，１０を介して正面から見えないようなっている。

【0024】

前記第１リフレクタ６と前記第２リフレクタ７は、ＬＥＤ５からの光出射方向前方（図２の上方）に互いに連結された状態で車幅方向に沿って斜めに配置されており、前記第３リフレクタ８は、ＬＥＤ５に対して車両後方（図２の下方）において車幅方向に沿って斜めに配置されている。そして、この第３リフレクタ８と第１リフレクタ６との間に前記ＬＥＤ実装基板１１が配置されており、このＬＥＤ実装基板１１の裏側の正面から見えない面にＬＥＤ５が配置されている。

【0025】

ここで、第１リフレクタ６の内面は、略直角に屈曲する凹曲面状の第１反射面６ａと第２反射面６ｂを構成し、第２リフレクタ７と第３リフレクタ８の各内面は、凹曲面状の第３反射面７ａと第４反射面８ａをそれぞれ構成している。そして、これらの第１〜第４反射面６ａ，６ｂ，７ａ，８ａには、反射率を高めるためのアルミ蒸着等の反射処理が施されており、第２リフレクタ７の第３反射面７ａには、図３及び図４に示すように、これに入射する光をその入射角によって２回反射又は１回反射させる同一形状（鋸刃状）及び同一寸法の１種類の反射カット７ａ１が全面に亘って形成されている。

【0026】

又、前記第１インナレンズ９の裏面（後面）には、図５に示すように、該第１インナレンズ９に入射する光を上下及び左右方向に拡散させる魚眼レンズ状のクロスカット９ａが形成されている。そして、図５及び図６に示すように、前記第２インナレンズ１０の表面（前面）には、当該第２インナレンズ１０に入射する光を左右方向に拡散させるための図７（ａ）に示す複数の縦フルートカット１０ａが形成され、裏面（後面）には、当該第２インナレンズ１０から出射する光を上下方向に拡散させるための図７（ｂ）に示す複数の横フルートカット１０ｂが形成されている。

【0027】

次に、以上のように構成された車両用灯具１の作用を説明する。

【0028】

夜間等において光源であるＬＥＤ５が起動されてこれが発光すると、図２に示すように、その光のうち、第１リフレクタ６の第１反射面６ａへと向かう光は、この第１反射面６ａで第２リフレクタ７の第３反射面７ａに向けて反射する。そして、この反射光は、図３に示すように、第３反射面７ａを基準に比較的大きな入射角で入射し、該第３反射面７ａに形成された反射カット７ａ１で２回反射して第１及び第２インナレンズ９，１０へと向かい、これらの第１及び第２インナレンズ９，１０を透過する過程で、第１インナレンズ９の裏面（後面）に形成されたクロスカット９ａと第２インナレンズ１０の表裏面（前後面）にそれぞれ形成された縦フルートカット１０ａ及び横フルートカット１０ｂによって上下及び左右方向に拡散する。そして、このように第１及び第２インナレンズ９，１０によって上下及び左右方向に拡散した光は、最後にアウタレンズ３を通過して外部に出射する。尚、前記比較的大きな入射角とは、２回反射する場合の１回目の反射面の成す角度よりも大きな角度（約１°〜１０°の大きな角度）を言う。

【0029】

又、ＬＥＤ５から出射して第１リフレクタ６の第２反射面６ｂへと向かう光は、図２に示すように、この第２反射面６ｂで第２リフレクタ７の第３反射面７ａに向かって反射する。そして、この反射光は、図４に示すように、第３反射面７ａを基準に比較的小さな入射角で入射し、第３反射面７ａに形成された反射カット７ａ１で１回反射して第３リフレクタ８の第４反射面８ａへと向かう。そして、この光は、第３リフレクタ８の第４反射面８ａで反射して第１及び第２インナレンズ９，１０へと向かい、これらの第１及び第２インナレンズ９，１０を透過する過程で前記と同様に上下及び左右方向に拡散し、最終的にアウタレンズ３を通過して外部に出射する。尚、前記比較的小さな角度とは、２回反射する場合の１回目の反射面の成す角度よりも小さな角度（約１°〜５°の小さな角度）を言う。

【0030】

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、第２リフレクタ７の第３反射面７ａに、該第３反射面７ａへの光の入射角によって光を１回反射又は２回反射させる反射カット７ａ１を形成したため、ＬＥＤ５から出射する指向性の強い光を反射カット７ａ１によって種々の方向に反射拡散させることができ、その反射光は、第１及び第２インナレンズ９，１０によって上下及び左右方向に更に拡散するため、導光体を用いることなくＬＥＤ５による均一発光を実現することができる。ここで、第２リフレクタ７の第３反射面７ａに同一形状及び同一寸法の１種類の反射カット７ａ１を形成したため、この反射カット７ａ１を低コストで簡単且つ高精度に形成することができる。

【0031】

又、本実施の形態では、図２に示すように、当該車両用灯具１（アウタレンズ３）の発光範囲内にＬＥＤ５を配置したため、当該車両用灯具１の小型コンパクト化が図られる。

【0032】

更に、本実施の形態では、ＬＥＤ５を正面側から覆う第３リフレクタ８を灯室４内に配置したため、このＬＥＤ５が第３リフレクタ８の裏に隠れて非点灯時に正面側から見えることがなく、当該車両用灯具１の非点灯時の見栄えが高められるという効果も得られる。

【0033】

そして、本実施の形態では、ＬＥＤ５から出射する光の利用効率を光源実装基板１１の実装面に形成された反射面によって高めることができるという効果も得られる。

【0034】

尚、以上は本発明をテールランプとして使用される車両用灯具に対して適用した形態について説明したが、本発明は、他の任意のランプに使用される車両用灯具に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

【0035】

又、以上の実施の形態では、光源として赤色ＬＥＤを使用し、第１インナレンズと第２インナレンズには透明色のものを使用したが、光源にはランプの機能に応じてファイバー光源、レーザー光源等を使用しても良く、光源の発光色やインナレンズの色は自由に選択することができる。

【符号の説明】

【0036】

１ 車両用灯具
２ ハウジング
３ アウタレンズ
４ 灯室
５ ＬＥＤ（光源）
６ 第１リフレクタ
６ａ 第１反射面
６ｂ 第２反射面
７ 第２リフレクタ
７ａ 第３反射面
７ａ１ 反射カット
８ 第３リフレクタ
８ａ 第４反射面
９ 第１インナレンズ
９ａ クロスカット
１０ 第２インナレンズ
１０ａ 縦フルートカット
１０ｂ 横フルートカット
１１ ＬＥＤ実装基板（光源実装基板）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】