(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明に係る車両用灯具の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【0017】
以下の説明において、前後方向、上下方向、左右方向の各方向は、水平面に平行な面に配置された車両に車両用灯具が取り付けられた状態(車両搭載状態)における方向であって、運転席から正面を見た場合における方向を示す。したがって、本実施形態では、上下方向は鉛直方向であり、前後方向(一方向)及び左右方向は水平面に平行な方向(水平方向)となる。
【0018】
図1及び
図2は、本実施形態に係る車両用灯具100の一例を示す斜視図である。
図1は左前方から見た状態、
図2は左後方から見た状態を示している。
図3は、車両用灯具100を前方から見た状態を示す図(正面図)である。
図4は、車両用灯具100を後方から見た状態を示す図(背面図)である。
図5は、車両用灯具100を上方から見た状態を示す図(平面図)である。
【0019】
図1から
図5に示すように、車両用灯具100は、例えば車両の前照灯として用いられる。車両用灯具100は、車両の前部において、左右に1つずつ配置される。本実施形態では、車両の前部左側に配置された車両用灯具100を例に挙げて説明する。なお、車両の前部右側に配置された車両用灯具は、本実施形態において説明する車両用灯具100に対して、左右対称の構成である。車両用灯具100は、第1光源ユニット10と、第2光源ユニット20と、ブラケット30とを備えている。
【0020】
第1光源ユニット10は、ロービームのパターンを例えば車両搭載状態の前方に照射する。第1光源ユニット10は、第1光源11と、リフレクタ12と、投影レンズ13と、ヒートシンク14と、コネクタ15とを有している。
【0021】
第1光源11は、本実施形態において、例えばLED(Light Emitting Diode)やOEL(Organic Electroluminescence)、OLED(Organic Light Emitting Diode)などの半導体型光源である。第1光源11は、発光面からランバーシアン分布を形成するように光を出射する。第1光源11は、不図示の回路基板等に実装される。回路基板には、コネクタ15及び配線を介して電源が供給される。
【0022】
リフレクタ12は、第1光源11の鉛直方向の上方に配置される。リフレクタ12は、例えばヒートシンク14に支持される。リフレクタ12は、内側に反射面を有している。反射面は、第1光源11からの光を車両の前方に反射する。反射面は、例えば楕円を基調とする自由曲面からなる反射面、あるいは、回転楕円面からなる反射面とすることができる。
【0023】
投影レンズ13は、リフレクタ12に対して車両の前方に配置される。投影レンズ13は、ヒートシンク14に支持される。投影レンズ13は、レンズ焦点(図示せず)と、レンズ軸(図示せず)とを有する。投影レンズ13のレンズ焦点は、リフレクタ12の基準焦点と一致もしくはほぼ一致する。投影レンズ13のレンズ軸は、リフレクタ12の基準光軸と一致もしくはほぼ一致する。投影レンズ13は、反射面12aからの反射光であって、投影レンズ13とリフレクタ12との間に配置される不図示のシェードにより遮蔽された反射光以外の反射光を車両の前方に照射する。
【0024】
ヒートシンク14は、第1光源11で生じる熱を外部に放熱する。ヒートシンク14は、例えば金型成形等を用いて製造可能である。ヒートシンク14は、基部14aと、複数のフィン14bと、固定片14c、14d、14e(
図4参照)とを有する。基部14aは、板状であり、第1光源11を支持する。複数のフィン14bは、板状であり、基部14aから下方に向けて延びている。固定片14c、14d、14eは、後述するように、基部14aの左右両端に配置され、ネジ等の固定部材を介してブラケット30の後面側に固定される(
図4参照)。
【0025】
第2光源ユニット20は、ハイビームのパターンを例えば車両搭載状態の前方に照射する。第2光源ユニット20は、第2光源21と、リフレクタ(光照射部)22と、ヒートシンク24と、コネクタ25と、を有している。
【0026】
第2光源21は、本実施形態において、第1光源11と同様に、例えばLEDやOEL、OLED等の半導体型光源である。第2光源21は、発光面からランバーシアン分布を形成するように光を出射する。第2光源21は、不図示の回路基板等に実装される。回路基板には、コネクタ25及び配線を介して電源が供給される。
【0027】
リフレクタ22は、第2光源21からの光を前方に照射する光照射部である。リフレクタ22は、第2光源21からの光の進行方向上に配置される。リフレクタ22は、ヒートシンク24に支持される。リフレクタ22は、反射面22aを有している。反射面22aは、第2光源21からの光を車両の前方に反射する。反射面22aは、例えば楕円を基調とする自由曲面からなる反射面、あるいは、回転楕円面からなる反射面とすることができる。
【0028】
ヒートシンク24は、第2光源21及びリフレクタ22を支持し、第2光源21で生じる熱を外部に放熱する。ヒートシンク24は、支持部24aと、壁部24bと、フィン24c、24dと、固定片24e、24f、24gとを有する。ヒートシンク24は、例えば金型成形等により製造可能である。
【0029】
支持部24aは、例えば板状であり、第2光源21及びリフレクタ22を支持する。壁部24bは、支持部24aの下面に配置され、例えばリフレクタ22からの光の出射方向に直交して配置される。フィン24c、24dは、例えば板状である。フィン24cは、壁部24bから前方に向けて延びている。フィン24dは、壁部24bから後方に向けて延びている。壁部24bから後方に向けて延びるフィン24dは、後述するブラケット30の上部フレーム34の下側から後方に突出する。フィン24c、24dの上下方向の寸法及び前後方向(突出方向)の寸法については、図示された構成に限定されず、適宜変更等してもよい。
【0030】
固定片24eは、壁部24bから下方に突出している。固定片24fは、壁部24bから左方に突出している。固定片24gは、基部24aから右方に突出している。固定片24e、24f、24gは、後述するように、ネジ等の固定部材を介してブラケット30の前面側に固定される(
図3参照)。
【0031】
第2光源ユニット20は、全体が下部から上部にかけて右側に傾斜した状態で配置される。このため、第2光源ユニット20では、第2光源21の発光面が右斜め上方を向くように水平方向に対して傾いた状態で配置される。したがって、第2光源21から出射する光は、右斜め上方に進行する。リフレクタ22は、第2光源21から右斜め上方に進行する光を前方に向けて反射するように位置及び姿勢が設定される。
【0032】
このように第2光源ユニット20を傾けて配置することにより、当該第2光源ユニット20は、リフレクタ22が右方つまり投影レンズ13側にずれた状態で配置され、ヒートシンク24が左方、つまり投影レンズ13側とは反対側にずれた状態で配置される。このため、リフレクタ22を投影レンズ13に近づけて配置することが可能となり、省スペース化を図ることができる。なお、第2光源ユニット20は、鉛直方向に対して傾いていなくてもよい。
【0033】
ブラケット30は、第1光源ユニット10及び第2光源ユニット20を支持する。ブラケット30は、車両搭載状態における前方から見て、第1光源ユニット10を内側に囲う環状に形成される。ブラケット30は、外枠部51と、内枠部52と、仕切り部53と、環状リブ部54、55とを有する。
【0034】
外枠部51は、環状に形成され、ブラケット30の外周面を構成する。内枠部52は、環状に形成され、ブラケット30の内周面を構成する。仕切り部53は、外枠部51と内枠部52との間に配置され、外枠部51と内枠部52とで挟まれた空間を前後に仕切っている。環状リブ部54は、仕切り部53の前面に配置され、例えば正六角形状の複数の環状リブ同士が連結された構成を有する。環状リブ部55は、仕切り部53の後面に配置され、例えば正六角形状の複数の環状リブ同士が連結された構成を有する。環状リブ部54及び環状リブ部55が設けられることにより、仕切り部53ひいてはブラケット30が補強される。外枠部51、内枠部52、仕切り部54及び環状リブ部54、55は、それぞれPBT−2(ポリブチレンテレフタレート)等の樹脂により形成されている。
【0035】
図6は、ブラケット30の一部を拡大して示す図である。
図6では、一例として、側部フレーム32を拡大して示しており、環状リブ部54と環状リブ部55との位置関係を示している。
図6に示すように、環状リブ部54、55は、正六角形状の環状リブ同士が辺を共有するように複数連結された構成である。環状リブ部54の各環状リブは、上下方向に平行な2つのリブ辺54aと、リブ辺54aに対して前方から見て反時計回りに60°傾いた方向に平行な2つのリブ辺54bと、リブ辺54aに対して前方から見て時計回りに60°傾いた方向に平行な2つのリブ辺54cとを有している。同様に、環状リブ部55の各環状リブは、上下方向に平行な2つのリブ辺55aと、リブ辺55aに対して前方から見て反時計回りに60°傾いた方向に平行な2つのリブ辺55bと、リブ辺55aに対して前方から見て時計回りに60°傾いた方向に平行な2つのリブ辺55cとを有している。リブ辺54a、54b、54c、及びリブ辺55a、55b、55cは、長さが等しい。
【0036】
環状リブ部54と環状リブ部55とは、例えば上下方向に延びるリブ辺54aとリブ辺55aとが左右方向にずれた位置に配置されている。本実施形態では、上下方向に平行なリブ辺54aは、左右方向に距離d1を空けて等ピッチで配置される。これに対して、リブ辺55aは、リブ辺54aに対して距離d1の半分の距離d2だけ左右方向にずれて配置される。このような配置により、リブ辺54aとリブ辺55aとが重なる位置に配置される場合に比べて、ブラケット30の強度が向上することになる。なお、環状リブ54と環状リブ55との位置関係については、上記に限定されない。例えば、環状リブ54と環状リブ55とは、上下方向にずれて配置される構成であってもよいし、左右方向及び上下方向にそれぞれずれて配置される構成であってもよい。
【0037】
図7は、車両用灯具100の分解斜視図である。上記のように構成されたブラケット30は、
図1から
図7に示すように、下部フレーム31と、側部フレーム32、33と、上部フレーム34とを含んだ構成である。下部フレーム31は、第1光源ユニット10の下方に配置される。下部フレーム31は、左右方向に延びている。下部フレーム31は、左側端部が右側端部よりも後方に配置されており、左右方向の途中の部分が湾曲した形状である。
【0038】
側部フレーム32は、第1光源ユニット10の右方に配置される。側部フレーム32は、下部フレーム31の右側端部から上方に延びている。側部フレーム32は、例えば鉛直方向に平行に配置されるが、これに限定されず、鉛直方向に対して傾いて配置されてもよい。
【0039】
側部フレーム32の上側部分には、軸部32aが配置される。軸部32aは、側部フレーム32から右方に突出している。軸部32aは、左右方向に平行な仮想直線軸AXを中心とした円柱状又は円筒状に形成される。軸部32aは、後述のハウジング40に対して仮想直線軸AXの軸回り方向に回動可能に支持される。つまり、ブラケット30は、仮想直線軸AXの軸回り方向に回動可能に設けられる。ブラケット30を仮想直線軸AXの軸回り方向に回動させることにより、ロービーム及びハイビームの照射方向の調整が可能である。
【0040】
側部フレーム33は、第1光源ユニット10の左方に配置される。側部フレーム33は、下部フレーム31の左側端部から上方に延びている。側部フレーム33は、第1直線部33aと、第2直線部33bと、第3直線部33cとを有する。第1直線部33aは、下部フレーム31の左側端部から上方に延びており、第2直線部33bに接続される。第2直線部33bは、第1直線部33aから左斜め上方かつ後方に延びており、第3直線部33cに接続される。第2直線部33bは、第2光源ユニット20のヒートシンク24の下端部に沿って配置される。第3直線部33cは、第2直線部33bから上方に延びており、上部フレーム34に接続される。なお、第1直線部33aと第2直線部33bとを接続する接続部分、及び第2直線部33bと第3直線部33cとを接続する接続部分は、それぞれ例えば湾曲した形状であるが、これに限定されず、角部を有する形状であってもよい。また、側部フレーム33の構成により、ブラケット30の左下部分を省スペース化することができる。
【0041】
上部フレーム34は、側部フレーム32と側部フレーム33との間に配置される。上部フレーム34は、第1直線部34a、第2直線部34b、第3直線部34c、第4直線部34d、及び第5直線部34eを有する。第1直線部34aは、側部フレーム32から左方に延びている。第2直線部34bは、第1直線部34aから左斜め後方に延びている。
【0042】
第3直線部34cは、第2直線部34bから左方に延びている。第3直線部34cは、第1直線部34aに平行である。また、第3直線部34cは、第1直線部34aに対して後方に配置される。第3直線部34cは、ヒートシンク24の後方に配置される。第3直線部34cは、寸法公差を考慮し、ヒートシンク24に対して隙間を空けて配置される。なお、第3直線部34cは、ヒートシンク24に接触させた状態で配置されてもよい。
【0043】
第4直線部34dは、第3直線部34cから左斜め前方に延びている。第5直線部34eは、第4直線部34dから左方に延びており、側部フレーム33に接続される。第5直線部34eは、第1直線部34a及び第3直線部34cと平行である。第5直線部34eは、第3直線部34cに対して前方に配置される。なお、第4直線部34dは、第2直線部34bよりも直線方向の長さが短い。したがって、第5直線部34eは、第1直線部34aに対して後方に配置される。つまり、第5直線部34eは、前後方向について、第1直線部34aの後方かつ第3直線部34cの前方に配置される。
【0044】
上部フレーム34は、第1直線部34aから第5直線部34eにかけて、第2光源ユニット20のヒートシンク24を後方に迂回するように凹状に湾曲している。つまり、上記の第2直線部34b、第3直線部34c及び第4直線部34dにより、後方に凹状に湾曲した湾曲部34fが形成されている。また、湾曲部34fによって形成される凹部34gには、第2光源ユニット20のヒートシンク24が配置される。
【0045】
湾曲部34fが設けられることにより、上部フレーム34をリフレクタ22の上側に配置しなくてもよいため、ブラケット30全体の上下方向の寸法が抑制される。また、ブラケット30は、上部フレーム34に湾曲部34fが設けられることで、側部フレーム32、33の上端部同士が連結された構成を実現できる。この場合、ブラケット30は、例えば上部フレーム34のうち湾曲部34fに相当する部分が取り除かれて隙間が形成された構成に比べて、強度が高くなる。
【0046】
また、湾曲部34fは、第2光源ユニット20のヒートシンク24に対して後方に配置され、ヒートシンク24とほぼ等しい高さ位置となる。この場合、リフレクタ22は、ブラケット30で囲まれる領域、つまり、下部フレーム31、側部フレーム32、33、及び上部フレーム34によって囲まれる領域に対して、外側に配置される。具体的には、リフレクタ22は、ヒートシンク24の上部に配置されるため、ブラケット30の上部フレーム34に対して上方に配置される。
【0047】
本実施形態では、投影レンズ13がブラケット30で囲まれる領域の内側に配置され、リフレクタ22がブラケット30で囲まれる領域の外側に配置される。また、投影レンズ13及びリフレクタ22は、上部フレーム34に対して上下方向の両側に配置される。このため、投影レンズ13及びリフレクタ22を安定して支持しつつ、コンパクトに配置することが可能となる。
【0048】
上部フレーム34は、湾曲部34fから後方に突出する突出片35を有する。突出片35は、湾曲部34fのうち例えば第3直線部34cに配置される。突出片35は、板状であり、水平面に平行に配置される。第2光源ユニット20では、第2光源21で生じた熱が、ヒートシンク24から第3直線部34cに伝達される。第3直線部34cは、第2光源21の後方であって第2光源21の近傍に配置されるため、第2光源21からの熱が伝わりやすい部分となる。これに対して、第3直線部34cに突出片35が配置されることにより、第2光源21から第3直線部34cに伝達される熱を効率的に放出可能である。このように、突出片35は、第2光源ユニット20における放熱機能の一部を担っている。突出片35が設けられることにより、その分、ヒートシンク24側からの放熱を低減させることができる。このため、ヒートシンク24の寸法を抑制できる。突出片35は、車両搭載状態において上記の仮想直線軸AXとほぼ等しい高さ位置に配置される。
【0049】
ここで、第1ユニット10、第2ユニット20と、ブラケット30との固定構造について説明する。
図4に示すように、第1ユニット10は、固定片14c、14d、14eがネジ等の固定部材を介して、ブラケット30の後面側に固定される。具体的には、固定片14cは、下部フレーム31の後面側に固定される。また、固定片14dは、側部フレーム32の後面側に固定される。また、固定片14eは、第1直線部33aと第2直線部33bとの接続部分の後面側に固定される。このように、第1光源ユニット10は、ブラケット30の後面側に固定される。
【0050】
また、
図3及び
図7に示すように、第2ユニット20は、固定片24e、24f、24gがネジ等の固定部材を介して、ブラケット30の前面側に固定される。具体的には、固定片24eは、第1直線部33aと第2直線部33bとの接続部分の前面側に固定される。また、固定片24fは、第3直線部33cの前面側に固定される。また、固定片24gは、上部フレーム34の第2直線部34bの前面側に設けられる固定部34h(
図7参照)に固定される。このように、第2光源ユニット20は、ブラケット30の前面側に固定される。
【0051】
また、
図3に示すように、車両用灯具100は、ハウジング40を備える。ハウジング40は、第1光源ユニット10、第2光源ユニット20及びブラケット30を収容する。ハウジング40には、他の光源ユニット(不図示)等が収容されてもよい。ハウジング40は、例えば右側(車両内側)の端辺40aが下部から上部にかけて左側(車両外側)に傾斜した形状である。ハウジング40の形状は、例えば車両搭載状態における車両用灯具100のデザイン等に応じて設定される。本実施形態において、車両用灯具100は、投影レンズ13とリフレクタ22とが端辺40aに沿った位置に配置される。つまり、投影レンズ13の左斜め上方にリフレクタ22が配置される。
【0052】
図8は、
図3におけるA−A断面に沿った構成を示す図である。
図8に示すように、ハウジング40は、突出片35を収容する収容部41を有する。収容部41は、突出片35を収容して突出片35の上方及び下方への移動を規制する。収容部41は、突出片35が挿入された状態で突出片35の上方に配置される壁部42と、突出片35の下方に配置される壁部43とを有する。
【0053】
例えばブラケット30が振動等により仮想直線軸AXの軸回り方向に回動する場合、回動により突出片35が上方又は下方に移動する。この場合、壁部42、43は、突出片35に当接して、当該突出片35の上方又は下方への移動を規制する。壁部42、43が突出片35の移動を規制することにより、仮想直線軸AXの軸回り方向におけるブラケット30の回動が抑制される。本実施形態では、突出片35が車両搭載状態において水平面に平行に配置されているため、壁部42と壁部43との間隔を狭くすることができる。また、本実施形態では、突出片35が車両搭載状態において上記の仮想直線軸AXと等しい高さ位置に配置されるため、仮想直線軸AXの軸回り方向への突出片35の回動が抑制される。
【0054】
次に、上記のように構成された車両用灯具100の動作を説明する。車両用灯具100において、第1光源ユニット10の第1光源11を点灯させると、発光面から光が放射され、リフレクタ12の反射面によって投影レンズ13側に反射される。リフレクタ12によって反射された光は、投影レンズ13の入射面に入射し、レンズ内を透過して出射面から出射される。投影レンズ13から出射された光は、ロービームのパターンとして車両の前方に照射される。
【0055】
また、車両用灯具100において、第2光源ユニット20の第2光源21を点灯させると、発光面から光が放射され、リフレクタ22の反射面22aによって車両の前方に反射される。リフレクタ22によって反射された光は、ハイビームのパターンとして車両の前方に照射される。
【0056】
以上のように、本実施形態に係る車両用灯具100は、車両搭載状態における前後方向の前方に光を照射する第1光源ユニット10と、前方に光を照射する光照射部であるリフレクタ22を有する第2光源ユニット20と、第1光源ユニット10及び第2光源ユニット20を支持し、前方から見て第1光源ユニット10を内側に囲う環状のブラケット30と、を備え、リフレクタ22は、前方から見て、ブラケット30によって囲まれる領域の外側に配置される。
【0057】
この構成によれば、ブラケット30をリフレクタ22の外側まで配置しない構成であるため、ブラケット30の寸法を抑制できる。これにより、第1光源ユニット10、第2光源ユニット20及びブラケット30をコンパクトに配置することができる。また、光照射部としてリフレクタ22を用いることにより、前後方向についてもコンパクト化することが可能となる。
【0058】
また、本実施形態に係る車両用灯具100において、ブラケット30は、後方に凹状に湾曲した湾曲部34fを有し、第2光源ユニット20は、湾曲部34fによって形成される凹部34gに配置される。この構成によれば、ブラケット30(上部フレーム34)を第2光源ユニット20の上部に配置することなく、第2光源ユニット20の後方を迂回させる構成とすることができる。これにより、ブラケット30の上下方向の寸法を抑制できる。また、ブラケット30は、湾曲部34fが設けられることで、例えば湾曲部34fに相当する部分が取り除かれて隙間が形成された構成に比べて、強度が高くなる。
【0059】
また、本実施形態に係る車両用灯具100において、第2光源ユニット20は、リフレクタ22に向けて光を出射する第2光源21と、第2光源21及びリフレクタ22を支持するヒートシンク24とを有し、ヒートシンク24は、凹部34gに配置され、ブラケット30は、湾曲部34fから後方に突出する突出片35を有する。この構成によれば、突出片35が設けられることにより、ヒートシンク24から湾曲部34fに伝達される熱を効率的に放出可能となる。
【0060】
また、本実施形態に係る車両用灯具100は、第1光源ユニット10、第2光源ユニット20及びブラケット30を収容するハウジング40を更に備え、ハウジング40は、突出片35を収容して突出片35の上方及び下方への移動を規制する収容部41を有する。この構成によれば、突出片35の上方又は下方への移動が規制されるため、ブラケット30の回動を抑制できる。
【0061】
また、本実施形態に係る車両用灯具100において、ブラケット30は、車両搭載状態で水平面に平行な仮想直線軸AXの軸回り方向に回動可能に設けられ、突出片35は、車両搭載状態で仮想直線軸AXと等しい高さ位置に配置される。これにより、仮想直線軸AXの軸回り方向への突出片35の回動が抑制される。
【0062】
また、本実施形態に係る車両用灯具100において、リフレクタ22は、前方から見て、ブラケット30に対して上方に配置される。これにより、第1光源ユニット10の投影レンズ13とリフレクタ22とが上下方向に並んだ状態で配置される構成において、各部をコンパクトに配置することができる。
【0063】
また、本実施形態に係る車両用灯具100において、第1光源ユニット10は、光を照射する投影レンズ13を有し、リフレクタ22は、前方から見て、投影レンズ13の斜め上方に配置される。このように、投影レンズ13に対してリフレクタ22が斜め上方に配置される構成において、投影レンズ13とリフレクタ22とがブラケット30(上部フレーム34)の両側に配置されるため、コンパクトな配置が可能となる。
【0064】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、リフレクタ22がブラケット30の上方に配置された構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。リフレクタ22は、例えばブラケット30の側方(右方、左方)又は下方に配置されてもよい。
【0065】
また、上記実施形態では、湾曲部34fがヒートシンク24の後方に湾曲する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。湾曲部34fがヒートシンク24の前方、側方、上方又は下方に迂回する構成であってもよい。
【0066】
また、上記実施形態では、突出片35が後方に突出し、形状が板状であり、水平面に平行に配置される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。突出片35は、湾曲部34fの迂回方向と同一方向に突出する構成とすることができる。また、突出片35は、例えば角柱状、円柱状、円筒状等、他の形状であってもよい。また、突出片35は、水平面に対して傾いて配置されてもよい。
【0067】
また、上記実施形態では、光照射部として、リフレクタ22が用いられる構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、光照射部として、第2光源21からの光が直接入射する入射面と、入射面に入射した光を前方に出射する出射面とを有するレンズが用いられる構成であってもよい。このように、第2光源ユニット20をいわゆる直射型の構成とする場合、第2光源ユニット20の前後方向についてもコンパクト化することが可能となる。