(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023130789
(43)【公開日】2023-09-21
(54)【発明の名称】灯具ユニット
(51)【国際特許分類】
F21S 41/39 20180101AFI20230913BHJP
F21S 41/143 20180101ALI20230913BHJP
F21S 41/19 20180101ALI20230913BHJP
F21V 19/00 20060101ALI20230913BHJP
F21W 102/14 20180101ALN20230913BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20230913BHJP
F21Y 103/10 20160101ALN20230913BHJP
【FI】
F21S41/39
F21S41/143
F21S41/19
F21V19/00 610
F21V19/00 150
F21V19/00 170
F21W102:14
F21Y115:10
F21Y103:10
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022035277
(22)【出願日】2022-03-08
(71)【出願人】
【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】110004060
【氏名又は名称】弁理士法人あお葉国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100077986
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 太一
(74)【代理人】
【識別番号】100139745
【弁理士】
【氏名又は名称】丹波 真也
(74)【代理人】
【識別番号】100187182
【弁理士】
【氏名又は名称】川野 由希
(74)【代理人】
【識別番号】100207642
【弁理士】
【氏名又は名称】簾内 里子
(72)【発明者】
【氏名】山本 照亮
【テーマコード(参考)】
3K013
【Fターム(参考)】
3K013BA01
3K013CA05
3K013EA01
(57)【要約】
【課題】光源基板をリフレクタで共締めする灯具ユニットにおいて、組付け時のリフレクタの回転を防ぐことを目的とする。
【解決手段】上記目的のために、灯具ユニット(100)は、光源(42)を搭載した光源基板(40)と、前記光源の光を反射するリフレクタ(30)と、前記光源基板と前記リフレクタが固定される固定部(50)と、を備え、前記光源基板(40)は、前記リフレクタ(30)と前記固定部(50)の間に挟み込まれ、前記リフレクタ(30)は、前記光源基板(40)との位置決め部(34)によって前記光源基板(40)に対して位置決めされ、かつ、前記リフレクタの長手方向両側の締結部(36)で前記固定部(50)に固定され、前記リフレクタ(30)は、前記固定部(50)のある方向に突形状の回転抑制部(38)を有し、前記回転抑制部(38)は、前記位置決め部(34)より外側に形成される。
【選択図】
図7
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源を搭載した光源基板と、前記光源の光を反射するリフレクタと、前記光源基板と前記リフレクタが固定される固定部と、を備え、
前記光源基板は、前記リフレクタと前記固定部の間に挟み込まれ、
前記リフレクタは、前記光源基板との位置決め部によって前記光源基板に対して位置決めされ、かつ、前記リフレクタの長手方向両側の締結部で前記固定部に固定され、
前記リフレクタは、前記固定部のある方向に突形状の回転抑制部を有し、
前記回転抑制部は、前記位置決め部より外側に形成されていることを特徴とする灯具ユニット。
【請求項2】
前記回転抑制部は、前記長手方向両側にある前記締結部を結ぶ締結軸と同軸に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の灯具ユニット。
【請求項3】
前記回転抑制部は、前記締結軸を一部に含む面形状に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の灯具ユニット。
【請求項4】
前記回転抑制部は、前記長手方向両側のうち、製造工程で先に締結する側に、少なくとも一つ形成されていることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の灯具ユニット。
【請求項5】
前記回転抑制部は、前記リフレクタの最も外側に形成されていることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の灯具ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車などの車両に用いられる灯具ユニットに関し、特に、光源とリフレクタが近接配置して固定される灯具ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
近年のADB(Adaptive Driving Beam)技術などのために、複数の光源を二次元的に基板に搭載し、光源とリフレクタを近接配置させた灯具ユニットがある。このような灯具ユニットでは、光源基板と、リフレクタと、これらの固定部を備え、リフレクタを光源基板に対して位置決めし、光源基板をリフレクタと固定部で挟み込み、リフレクタの長手方向両側を固定して、光源基板をリフレクタで共締めする構成が考えられる(例えば特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、このような構成では、リフレクタの両側を固定部に組み付ける際に、片側を固定すると、リフレクタの長手方向が回転して傾き、リフレクタが、灯具ユニットの前後方向に誤った位置関係で組み付くおそれがあった。
【0005】
そこで本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、光源基板をリフレクタで共締めする灯具ユニットにおいて、組付け時のリフレクタの回転を防ぐことを目的とする。
【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灯具ユニットは、光源を搭載した光源基板と、前記光源の光を反射するリフレクタと、前記光源基板と前記リフレクタが固定される固定部と、を備え、前記光源基板は、前記リフレクタと前記固定部の間に挟み込まれ、前記リフレクタは、前記光源基板との位置決め部によって前記光源基板に対して位置決めされ、かつ、前記リフレクタの長手方向両側の締結部で前記固定部に固定され、前記リフレクタは、前記固定部のある方向に突形状の回転抑制部を有し、前記回転抑制部は、前記位置決め部より外側に形成されていることを特徴とする。
【0007】
上記態様において、前記回転抑制部は、前記長手方向両側にある前記締結部を結ぶ締結軸と同軸に形成されているのも好ましい。
【0008】
上記態様において、前記回転抑制部は、前記締結軸を一部に含む面形状に形成されているのも好ましい。
【0009】
上記態様において、前記回転抑制部は、前記長手方向両側のうち、製造工程で先に締結する側に、少なくとも一つ形成されているのも好ましい。
【0010】
上記態様において、前記回転抑制部は、前記リフレクタの最も外側に形成されているのも好ましい。
【発明の効果】
【0011】
本発明では、光源基板をリフレクタで共締めする灯具ユニットにおいて、組付け時のリフレクタの回転を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】第1の実施の形態に係る灯具ユニット100の正面斜視図である。
【
図3】第1の実施の形態に係るヒートシンク50の正面図である。
【
図4】第1の実施の形態に係るリフレクタ30の背面図である。
【
図5】第1の実施形態における三要素の組付けの様子を説明するための斜視図である。
【
図6】回転抑制部38を形成しない場合の、三要素の組付けの様子を説明するための模式的な端面図である。
【
図7】第1の実施形態における三要素の組付けの様子を説明するための断面図である。
【
図9】第2の実施形態に係るリフレクタ30の背面図である。
【
図10】第3の実施形態に係るリフレクタ30の背面図である。
【
図11】第4の実施形態に係るヒートシンク50の正面図である。
【
図12】第4の実施形態における組付けの様子の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態らは、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。また、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」、「表」、「裏」、「正面」、「背面」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは灯具ユニットが車両に装着されたときの姿勢における方向を意味するものとする。
【0014】
1.第1の実施形態
1-1.全体の構成
図1は第1の実施の形態に係る灯具ユニット100の正面斜視図、
図2は同灯具ユニット100の分解斜視図である。灯具ユニット100は、例えば車両の右前に装着される前照灯である。灯具ユニット100は、レンズ10と、レンズホルダ20と、リフレクタ30と、光源基板40と、ヒートシンク50と、冷却ファン60を備える。
【0015】
レンズ10は、透光性材料で構成されて、光源基板40に搭載された光源(後述する)からの光を所定の配光分布となるように前方に照射する。レンズホルダ20は、レンズ10を保持するための部材であり、ヒートシンク50に固定される。リフレクタ30は、左右両側に、ヒートシンク50との当接部311・312を備える。リフレクタ30の表側は、当接部311・312の間に、光源からの光の一部をレンズ10に向けて反射する、第一反射部321と、一対の第二反射部322を備える。リフレクタ30の裏側の構成は
図4で後述する。
【0016】
光源基板40は、
図2に示すように、表面に、LEDアレイ42を備える(本実施形態では、LEDアレイ42が請求項の「光源」である)。LEDアレイ42は、ロービーム配光とADB配光のための、複数のLED(発光素子)を備えている。本実施形態では、LEDらは上下二列かつ左右方向に並べられており、上側の一列がロービーム配光、下側の一列がADB配光を担うものとして構成されている。LEDアレイ42とその配線パターンが形成されている領域を、点灯制御領域として、符号43で示す。光源基板40の左右端面には、それぞれ、光源基板40とヒートシンク50との間の位置決めのための、切り欠き45が形成されている。
【0017】
ヒートシンク50は、例えばアルミダイカストなどの熱伝導性の良好な部材で形成され、光源基板40の裏面に接触し、LEDアレイ42の発光に伴う熱を空気中に放出する。ヒートシンク50には、光源基板40とリフレクタ30が固定される。この構成の詳細は
図3で後述する。冷却ファン60は、ヒートシンク50の後ろに配置され、ヒートシンク50からの熱を送風によって冷却する。
【0018】
1-2.ヒートシンク50の構成
図3は第1の実施の形態に係るヒートシンク50の正面図である。ヒートシンク50の表側は、外側周方向に固定面511,512,513,514を備え、その内側に、基板収容部52を備えている。ヒートシンク50には、レンズ10を装着したレンズホルダ20と、リフレクタ30と、光源基板40が固定される。
【0019】
基板収容部52は、下側が上側よりも前方向になるように前後傾斜しており、光源基板40が収容されるようになっている(
図2も参照)。基板収容部52は、光源基板40とヒートシンク50との間の位置決めのための、半円突起53を備えている。半円突起53は光源基板40の切り欠き45と係合し、半円突起53の高さに、LEDアレイ42が配置されるよう位置決めされる。
【0020】
固定面511,512,513,514は、それぞれ、上下方向に亘って平面的に形成されており、上側固定面511、下側固定面512、左側固定面513、および右側固定面514に分割されている。上側固定面511および下側固定面512は、車両に灯具ユニット100を固定するための部分である。左側固定面513および右側固定面514が、レンズホルダ20とリフレクタ30を固定するための部分である。
【0021】
左側固定面513と右側固定面514は、略左右対称の構成となっている。左側固定面513と右側固定面514には、それぞれ、レンズホルダ20を固定するためのレンズ締結孔54が形成されている。レンズ締結孔54より内側には、レンズホルダ20およびリフレクタ30とヒートシンク50との間の位置決めのための柱状突起55が形成されている(
図2も参照)。柱状突起55には、後述するリフレクタ30の係合孔35が係合し、リフレクタ30が上吊り配置される。半円突起53の高さ付近には、リフレクタ30を固定するための第二締結孔56が形成されている。
【0022】
1-3.リフレクタ30の構成
リフレクタ30は、
図2で前述した、当接部311,312と、第一反射部321と、第二反射部322を備え、これらが、後述するリフレクタ30の裏側の要素と一体的に形成されている。本実施形態では、LEDアレイ42からの光は、レンズ10に直接入射するよう構成されているが、上下方向への漏れ光が第一反射部321および第二反射部322で反射され、前述のロービームおよびADB配光を補うようにレンズ10に入射するよう構成されている。LEDアレイ42上ではLEDらが左右方向に長く並べられているため、この形態に合わせて、リフレクタ30も、左右方向を長手方向とする形状に構成されている。
【0023】
図4は第1の実施の形態に係るリフレクタ30の背面図である。リフレクタ30の裏側は、左側当接部311と右側当接部312の間に、光取出用開口部331、332が、上下二列に形成されている。そして、光取出用開口部331、332の高さに、それぞれ、ロービームとADB配光のLEDらが配置されるようにLEDアレイ42を位置決めするために、リフレクタ30には、光源基板40とリフレクタ30との間の位置決めのための、位置決め部34が形成されている。
【0024】
位置決め部34は、後ろ方向に(ヒートシンク50のある方向に)突となる形状であり、頂部は光源基板40と面接触するよう平面的に形成されている。位置決め部34は、光源基板40の点灯制御領域43(
図4に破線で示す)を避けるように、点灯制御領域43の外側に、かつ、点灯制御領域43の周囲に形成されている。本実施形態では、位置決め部34は、点灯制御領域43に近接した四隅に形成されている。位置決め部34によって、リフレクタ30は、光源基板40(特にLEDアレイ42)に対し、位置決めされる。
【0025】
左側当接部311および右側当接部312は、上下方向に亘って平面的に形成されており、点灯制御領域43をまたぐように形成されている。左側当接部311はヒートシンク50の左側固定面513に当接し、右側当接部312はヒートシンク50の右側固定面514に当接する。左側当接部311と右側当接部312は、略左右対称の構成となっている。左側当接部311と右側当接部312には、それぞれ、ヒートシンク50の柱状突起55が係合する、リフレクタ30とヒートシンク50との間の位置決めのための、係合孔35が形成されている。また、光源の位置決めに関連する半円突起53の高さに形成されたヒートシンク50の第二締結孔56と位置対応して、第一締結孔36が形成されている。左右の第一締結孔36・36を結ぶ横軸を「締結軸37」と称する。そして、締結軸37上には、「回転抑制部38」が形成されている。
【0026】
回転抑制部38は、後ろ方向に(ヒートシンク50のある方向に)突となる形状を有し、形状のどこかが締結軸37上にあるように、かつ、位置決め部34よりも外側に、形成されている。本実施形態では、回転抑制部38は、締結軸37と直交する方向に長辺を持つ矩形状を有し、その面形状の一部が締結軸37上にあり、かつ、左側当接部311と右側当接部312の外縁(最も外側)に、形成されている。
【0027】
1-4. 組付け
以上の構成からなる、リフレクタ30、光源基板40、およびヒートシンク50の三要素の組付けを説明する。
図5は、第1の実施形態における、リフレクタ30、光源基板40、およびヒートシンク50の三要素の組付けの様子を説明するための斜視図である。まず、光源基板40が、ヒートシンク50に対し、切り欠き45と半円突起53によって位置決めされて、配置される。この状態で、次に、リフレクタ30が、ヒートシンク50(左側固定面513および右側固定面514)に対し、係合孔35と柱状突起55によって位置決めされて、光源基板40の前に配置される。このとき、リフレクタ30は、リフレクタ30に形成された位置決め部34によって、光源基板40に対して位置決めされる。次に、ねじ70を、リフレクタ30側から、第一締結孔36を介して、ヒートシンク50の第二締結孔56に羅合させると、リフレクタ30の長手方向両側が、ヒートシンク50に固定される。この結果、光源基板40は、LEDアレイ42が光取出用開口部33に極めて近接配置した状態で、リフレクタ30とヒートシンク50の間に挟み込まれ、リフレクタ30とともに、ヒートシンク50に共締めされる。
【0028】
光源基板40とリフレクタ30が固定されるヒートシンク50(特に、左側固定面513と右側固定面514)が、請求項の「固定部」である。リフレクタ30の長手方向両側(左側当接部311と右側当接部312)にそれぞれ形成された、第一締結孔36が、請求項の「締結部」である。
【0029】
ここで、リフレクタ30に「回転抑制部38」を形成しない場合の、リフレクタ30、光源基板40、およびヒートシンク50の三要素の組付けを説明する。
図6は、回転抑制部38を形成しない場合の、三要素の組付けの様子を説明するための模式的な端面図である。なお、
図6は、後述する
図7と同様の視点からみた場合の端面図である。
【0030】
リフレクタ30、光源基板40、およびヒートシンク50の三要素を組み付ける工程は、
図5で説明した通りである。
図6は、リフレクタ30をヒートシンク50に固定するときの様子を示したものである。リフレクタ30の長手方向両側をヒートシンク50に固定する際に、まず左の(1)側を固定すると、リフレクタ30の左側が沈み込み、リフレクタ30の長手方向が回転して、リフレクタ30の左側当接部311よりも右側当接部312が前に出る形態で、リフレクタ30が傾く。この状態で、右の(2)側を固定すると、右側当接部312が正規の固定位置よりも前に出た状態で固定されるおそれがあり、リフレクタ30に、傾きやガタが生じるおそれがある。また、仮に、リフレクタ30が光源基板40に対して、灯具の前後方向に誤った位置関係で組み付くと、配光設計に影響が生じるおそれがあり、リフレクタ30がLEDアレイ42に接触する懸念も生じる。
【0031】
この問題に対し、本実施形態では、リフレクタ30に「回転抑制部38」が形成されている。
図7は、第1の実施形態における、リフレクタ30、光源基板40、およびヒートシンク50の三要素の組付けの様子を説明するための断面図であり、
図1のVII-VII線から三要素を見た断面図である。
図8は、
図7の要部拡大断面図であり、左側の回転抑制部38の付近を拡大した断面図である。
【0032】
図7も、リフレクタ30をヒートシンク50に固定するときの様子を示したものである。
図6と同様に、まず左の(1)側を固定すると、
図8に示すように、回転抑制部38が形成されているため、リフレクタ30の左側の沈み込みが回転抑制部38で係止され、リフレクタ30の回転が抑制される。この状態で、続けて右の(2)側をねじ固定すると、リフレクタ30に多少の回転が生じていても、その量は微量であるため、両側を締め付けることで補正され、左側当接部311を正規の固定位置におさめることができる。
【0033】
以上、本実施形態の灯具ユニット100によれば、光源基板40と、リフレクタ30と、これらの固定部であるヒートシンク50を備え、光源基板40をリフレクタ30とヒートシンク50で挟み込み、リフレクタ30を光源基板40に対して位置決めして、リフレクタ30の長手方向両側を固定(締結)して、光源基板40をリフレクタ30で共締めする構成において、この三要素を組み付ける際に、リフレクタ30の回転を抑制することができる。この結果、リフレクタ30に傾きやガタが生じるのを防ぐことができる。また、リフレクタ30が誤った位置で組み付くのを避けられるので、配光精度の低下や、光源との接触の懸念も回避することができる。
【0034】
また、本実施形態の回転抑制部38は、リフレクタ30の締結軸37上(締結軸37を一部に含む)に形成されているため、リフレクタ30が灯具の上下方向に回転するのも抑制できる。また、本実施形態の回転抑制部38は、リフレクタ30の最も外側に形成されているため、リフレクタ30の前後方向の回転量が最も微量になる。また、本実施形態の回転抑制部38は、回転抑制部38は左側当接部311だけではなく右側当接部312にも形成されているので、先に右の(2)側を固定し、後に左の(1)側を固定する場合でも、同様の効果が得られる。
【0035】
2.第2の実施形態
図9は、第2の実施形態に係るリフレクタ30の背面図である。第2の実施形態では、回転抑制部38は、締結軸37に形状中心を合わせた円形状であり、かつ、右側当接部312にのみ形成されている。このように、締結軸37上に回転抑制部38の中心を配置すれば、より、リフレクタ30が灯具の上下方向に回転するのを抑制できる。また、回転抑制部38は、灯具ユニット100の製造工程で先に締結する側が確定していれば、その側に少なくとも一つ形成されていれば、充足する。
【0036】
3.第3の実施形態
図10は、第3の実施形態に係るリフレクタ30の背面図である。第3の実施形態では、回転抑制部38は、締結軸37と同軸ではない位置に、右側当接部312と左側当接部311に2つずつ(計4つ)、台形状に形成されている。このように、回転抑制部38は、固定部であるヒートシンク50側に突形状を備えれば、面形状は限定されない。また、形成される個数も限定されない。また、本実施形態の回転抑制部38は、リフレクタ30の最も外側ではない位置に形成されている。このように、回転抑制部38は、光源基板40とリフレクタ30との間の位置決め部34より外側であれば、形成される位置は限定されない。但し、回転抑制部38は、第一締結孔36(「締結部」)より外側に形成されていると、回転抑制部38が第一締結孔36よりも内側にある構成と比べると、リフレクタ30が前後方向に回転する量を微量にすることができるため、好ましい。
【0037】
4.第4の実施形態
図11は、第4の実施形態に係るヒートシンク50の正面図である。第4の実施形態では、ヒートシンク50に、リフレクタ30の回転抑制部38と位置対応する、対応抑制部58が形成されている。対応抑制部58は、ヒートシンク50の左側固定面513および右側固定面514に形成され、前方向に(レンズ10のある方向に)突形状である。
【0038】
図12は、第4の実施形態における組付けの様子の要部拡大断面図である。
図12も、
図7と同様に、リフレクタ30、光源基板40、およびヒートシンク50の三要素の組み付けの様子を示したものであって、
図8と同様に、左側の回転抑制部38の付近を拡大した断面図である。
【0039】
第4の実施形態において、まず左の(1)側を固定すると、ヒートシンク50に、回転抑制部38に位置対応する対応抑制部58が形成されているため、回転抑制部38が対応抑制部58で係止され、リフレクタ30の回転が抑制される。
【0040】
リフレクタ30の位置精度は、光源基板40との位置決め部34によって実現されるため、回転抑制部38とヒートシンク50との間はクリアランスを積極的に取ることにより、リフレクタ30の製造精度の基準を緩めることができる。回転抑制部38は、クリアランスをとると必然的に生じるリフレクタ30の回転を抑制するのである。ここで、第4の実施形態では、リフレクタ30側の回転抑制部38とヒートシンク50側の対応抑制部58で、回転を抑制する。リフレクタ30とヒートシンク50に互いに突形状を設けることにより、リフレクタ30の製造精度をさらに緩めることができる。
【0041】
以上、本発明の好ましい実施形態らについて述べたが、上記の実施形態は本発明の一例であり、これらを当業者の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0042】
100 灯具ユニット
10 レンズ
20 レンズホルダ
30 リフレクタ
311 左側当接部
312 右側当接部
321 第一反射部
322 第二反射部
331、332 光取出用開口部
34 位置決め部
35 係合孔
36 第一締結孔(締結部)
37 締結軸
38 回転抑制部
40 光源基板
42 LEDアレイ(光源)
43 点灯制御領域
45 切り欠き
50 ヒートシンク(固定部)
511 上側固定面
512 下側固定面
513 左側固定面
514 右側固定面
52 基板収容部
53 半円突起
54 レンズ締結部
55 柱状突起
56 第二締結孔
58 対応抑制部
60 冷却ファン
70 ねじ