特開 2023-164074 発光エンブレム

(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】P2023164074

(43)【公開日】2023-11-10

(54)【発明の名称】発光エンブレム

(51)【国際特許分類】

   F21S 43/20 20180101AFI20231102BHJP

   F21S 43/14 20180101ALI20231102BHJP

   F21S 43/241 20180101ALI20231102BHJP

   F21S 43/242 20180101ALI20231102BHJP

   F21V 8/00 20060101ALI20231102BHJP

   G09F 13/00 20060101ALI20231102BHJP

   G09F 13/08 20060101ALI20231102BHJP

   F21W 104/00 20180101ALN20231102BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20231102BHJP

【ＦＩ】

F21S43/20

F21S43/14

F21S43/241

F21S43/242

F21V8/00 310

G09F13/00 B

G09F13/08

F21W104:00

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022075387

(22)【出願日】2022-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000241463

【氏名又は名称】豊田合成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野田 吉秀

【テーマコード（参考）】

3K244

5C096

【Ｆターム（参考）】

3K244AA06

3K244AA09

3K244BA08

3K244BA16

3K244BA31

3K244BA48

3K244CA02

3K244DA01

3K244EA01

3K244EA08

3K244EA16

5C096AA05

5C096BA01

5C096CB02

5C096CC06

5C096CF07

5C096CF09

5C096FA05

5C096FA11

5C096FA20

(57)【要約】

【課題】カバーに含まれる導光体の内側の面の折れ部に起因する発光の輝度ムラを抑えた発光エンブレムを提供することにある。
【解決手段】光源としての発光素子１３と、発光素子１３を収容するハウジングと１４、エンブレム１２が表面に施され、発光素子１３から発せられる光を取り出すための導光体からなる透光部１１ｂを有し、発光素子１３を覆うようにハウジング１４に取り付けられるカバー１０と、を備え、透光部１１ｂの外側の面の少なくとも一部が、カバー１０の発光領域として外部に露出し、透光部１１ｂの内側の面が、向きの異なる平面と平面の境界線である折れ部１１４ａ、１１４ｂを含み、折れ部１１４ａ、１１４ｂに入射する光の屈折を含む原因により透光部１１ｂの内側の面以外の面に現れる線状の明度の低い領域である低明度線が、全て発光領域以外の領域に現れる、発光エンブレム１を提供する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源としての発光素子と、
前記発光素子を収容するハウジングと、
エンブレムが表面に施され、前記発光素子から発せられる光を取り出すための導光体からなる透光部を有し、前記発光素子を覆うように前記ハウジングに取り付けられるカバーと、
を備え、
前記透光部の外側の面の少なくとも一部が、前記カバーの発光領域として外部に露出し、
前記透光部の内側の面が、向きの異なる平面と平面の境界線である折れ部を含み、
前記折れ部に入射する光の屈折を含む原因により前記透光部の内側の面以外の面に現れる線状の明度の低い領域である低明度線が、全て前記発光領域以外の領域に現れる、
発光エンブレム。

【請求項2】

前記透光部が、外側の面が前記発光領域に含まれる第１の平板部と、前記第１の平板部から前記ハウジング側に折れ曲がって延び、外側の面の少なくとも一部が前記発光領域に含まれない第２の平板部とを含み、
前記折れ部としての前記第１の平板部の内側の面と前記第２の平板部の内側の面の境界線に入射する光の屈折を含む原因により生じる前記低明度線が、前記第２の平板部の外側の面の前記発光領域に含まれない領域に現れる、
請求項１に記載の発光エンブレム。

【請求項3】

前記第１の平板部の厚さが、前記第２の平板部の厚さの２倍以上である、
請求項２に記載の発光エンブレム。

【請求項4】

前記第２の平板部の厚さが０．５ｍｍ以上である、
請求項２に記載の発光エンブレム。

【請求項5】

前記第２の平板部の外側の面の幅が３ｍｍ以上である、
請求項２に記載の発光エンブレム。

【請求項6】

前記透光部が、前記発光素子から発せられる光を拡散する拡散材を含む、
請求項１～５のいずれか１項に記載の発光エンブレム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光エンブレム、特に自動車などの車両に設置される発光エンブレムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、発光機能を有する車両用エンブレムが知られている（特許文献１を参照）。特許文献１に記載のエンブレムにおいては、ケース内に光源としての複数のＬＥＤが収容され、ＬＥＤが発した光を導光体で導光して出射することにより、エンブレムが発光する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６１０１５３７号公報

【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、特許文献１に記載のエンブレムのように、導光体の内側の面に、向きの異なる平面と平面の境界線である折れ部が存在する場合、光が取り出される導光体の外側の面に、内側の面の折れ部に入射する光の屈折などに起因する、線状の明度の低い領域である低明度線が現れる。この低明度線がエンブレムの外部から視認される位置にある場合、エンブレムの発光に輝度ムラが生じ、見栄えに悪影響を及ぼすおそれがある。

【0005】

本発明の目的は、カバーに含まれる導光体の内側の面の折れ部に起因する発光の輝度ムラを抑えた発光エンブレムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］～［６］の発光エンブレムを提供する。

【0007】

［１］光源としての発光素子と、前記発光素子を収容するハウジングと、エンブレムが表面に施され、前記発光素子から発せられる光を取り出すための導光体からなる透光部を有し、前記発光素子を覆うように前記ハウジングに取り付けられるカバーと、を備え、前記透光部の外側の面の少なくとも一部が、前記カバーの発光領域として外部に露出し、前記透光部の内側の面が、向きの異なる平面と平面の境界線である折れ部を含み、前記折れ部に入射する光の屈折を含む原因により前記透光部の内側の面以外の面に現れる線状の明度の低い領域である低明度線が、全て前記発光領域以外の領域に現れる、発光エンブレム。
［２］前記透光部が、外側の面が前記発光領域に含まれる第１の平板部と、前記第１の平板部から前記ハウジング側に折れ曲がって延び、外側の面の少なくとも一部が前記発光領域に含まれない第２の平板部とを含み、前記折れ部としての前記第１の平板部の内側の面と前記第２の平板部の内側の面の境界線に入射する光の屈折を含む原因により生じる前記低明度線が、前記第２の平板部の外側の面の前記発光領域に含まれない領域に現れる、上記［１］に記載の発光エンブレム。
［３］前記第１の平板部の厚さが、前記第２の平板部の厚さの２倍以上である、上記［２］に記載の発光エンブレム。
［４］前記第２の平板部の厚さが０．５ｍｍ以上である、上記［２］に記載の発光エンブレム。
［５］前記第２の平板部の外側の面の幅が３ｍｍ以上である、上記［２］に記載の発光エンブレム。
［６］前記透光部が、前記発光素子から発せられる光を拡散する拡散材を含む、上記［１］～［５］のいずれか１項に記載の発光エンブレム。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、カバーに含まれる導光体の内側の面の折れ部に起因する発光の輝度ムラを抑えた発光エンブレムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る発光エンブレムの正面図である。図１（ｂ）は、カバーを外した状態の発光エンブレムの正面図である。

【図2】図２（ａ）は、図１（ａ）に示される切断線Ａ－Ａで切断された発光エンブレムの垂直断面図である。図２（ｂ）は、図１（ｂ）に示される切断線Ｂ－Ｂで切断された発光エンブレムの部分的な垂直断面図である。

【図3】図３（ａ）、（ｂ）は、カバーの透光部及びその周辺を拡大した垂直断面図である。

【図4】図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図３（ａ）、（ｂ）に示される断面を含む透光部の一部の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

〔発光エンブレムの構成〕
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る発光エンブレム１の正面図である。図１（ｂ）は、カバー１０を外した状態の発光エンブレム１の正面図である。図２（ａ）は、図１（ａ）に示される切断線Ａ－Ａで切断された発光エンブレム１の垂直断面図である。図２（ｂ）は、図１（ｂ）に示される切断線Ｂ－Ｂで切断された発光エンブレム１の部分的な垂直断面図である。

【0011】

発光エンブレム１は、光源としての発光素子１３と、発光素子１３を収容するハウジング１４と、エンブレム１２が表面に施され、発光素子１３から発せられる光を取り出すための導光体からなる透光部１１ｂを含み、発光素子１３を覆うようにハウジング１４に取り付けられるカバー１０と、を備える。

【0012】

発光素子１３は、プリント基板１５上に実装された発光素子であり、典型的には、ＬＥＤが用いられる。プリント基板１５は、例えば、発光素子１３が実装された面がカバー１０を向くようにハウジング１４に固定される。プリント基板１５の表面の光の反射率を大きくして光取出効率を大きくするため、プリント基板１５は、ＦＲ－４、ＣＥＭ３などを基材とする白色の基板や、表面の露出孔１５３内に露出する部分が白色に塗装された基板であることが好ましい。

【0013】

ハウジング１４は、例えば、ＡＳＡ（アクリロニトリル－スチレン－アクリル酸エステル）からなる。ハウジング１４は、車両のフロントグリルなどの発光エンブレム１の取り付け対象にハウジング１４を固定するための固定部１４１を有する。例えば、固定部１４１に設けられたネジ止め用の孔を通してネジを締め込むことにより、ハウジング１４を発光エンブレム１の取り付け対象に固定することができる。

【0014】

カバー１０は、発光素子１３が発する光を透過しない非透光部１１ａと、発光素子１３が発する光を通す透光部１１ｂを有するカバー本体１１と、カバー本体１１の表面に設置されるエンブレム１２と、を有する。カバー本体１１を構成する非透光部１１ａと透光部１１ｂは、一体に成形されてもよいし、別部品であってもよいが、典型的には、二色成形により一体に成形される。

【0015】

非透光部１１ａは、例えば、ＡＳＡなどの樹脂からなる。非透光部１１ａは、光を通さないようにするために、例えば、黒色などに着色された樹脂を成形することにより形成されてもよいし、表面に塗装やめっきを施されてもよい。

【0016】

導光体である透光部１１ｂは、例えば、発光素子１３から発せられる光を透過するＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル）、ＰＣ（ポリカーボネート）などの樹脂からなる。透光部１１ｂは、取り出される光の均一性を向上させるため、ＴｉＯ_２粒子などの拡散材を含むことが好ましい。また、透光部１１ｂの内側の面、すなわち発光素子１３側の面にレンズカットが設けられていてもよい。

【0017】

図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、透光部１１ｂの外側の面の一部は外部に露出しており、カバー１０の発光領域として機能する。すなわち、発光素子１３から発せられて透光部１１ｂに取り込まれた光が、その露出部分から外部に取り出される。図１（ａ）、（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）に示される例では、透光部１１ｂ及びその露出部分はエンブレム１２の内側の輪郭に沿うように設けられており、発光素子１３を点灯させると、エンブレム１２の内側の輪郭に沿って発光する。

【0018】

なお、透光部１１ｂが発光素子から発せられた光を効率的に取り込むため、図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、透光部１１ｂの平面形状に沿って、複数の発光素子１３が透光部１１ｂの真下に位置していることが好ましい。

【0019】

エンブレム１２は、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン）などの樹脂からなり、表面にめっき処理が施される。エンブレム１２は、車両のフロントグリルなどの発光エンブレム１の取り付け対象にエンブレム１２を固定するための固定部１２１を有する。例えば、固定部１２１に設けられたネジ止め用の孔を通してネジを締め込むことにより、エンブレム１２を発光エンブレム１の取り付け対象に固定することができる。また、図２（ｂ）に示されるように、エンブレム１２は、両面テープ１２２によりカバー本体１１に固定されてもよい。

【0020】

なお、カバー１０においては、専用部品であるエンブレム１２を用いてエンブレムを表現しているが、エンブレムの表現方法はこれに限られず、例えば、発光領域としての透光部１１ｂの一部や非透光部１１ａの一部をエンブレムの表現に用いてもよい。すなわち、カバー１０にエンブレムを施す方法は限定されない。

【0021】

〔透光部の形状〕
図３（ａ）、（ｂ）は、カバー１０の透光部１１ｂ及びその周辺を拡大した垂直断面図である。図３（ａ）と図３（ｂ）では、後述する第２の平板部１１２の厚さＴ_２が異なる。図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図３（ａ）、（ｂ）に示される断面を含む透光部１１ｂの一部の斜視図である。

【0022】

透光部１１ｂは、発光エンブレム１の平面方向に対して傾斜する第１の平板部１１１と、第１の平板部１１１の平面方向の内側に位置し、第１の平板部１１１からハウジング１４側に折れ曲がって延びる第２の平板部１１２と、第１の平板部１１１の平面方向の外側に位置し、第１の平板部１１１から発光エンブレム１の平面方向に沿うように折れ曲がって延びる第３の平板部１１３を含む。第２の平板部１１２は、第１の平板部１１１よりも発光エンブレム１の平面方向に対して垂直に近い傾きを有し、第３の平板部１１３は、第１の平板部１１１よりも発光エンブレム１の平面方向に対して平行に近い傾きを有する。

【0023】

第１の平板部１１１、第２の平板部１１２、及び第３の平板部１１３は、同じ材料から一体に成形され、界面なく連続している。また、第１の平板部１１１、第２の平板部１１２、及び第３の平板部１１３は、それぞれ環状の平板状の部材である。第２の平板部１１２の外側の面１１２ａと、第３の平板部１１３の平面方向の端面１１３ｃには、非透光部１１ａが接合されている。

【0024】

第１の平板部１１１の外側の面１１１ａは、外部に露出しており、カバー１０の発光領域に含まれる。面１１１ａは、その全ての領域が外部に露出していてもよい。第２の平板部１１２の外側の面１１２ａは、少なくとも下側の一部、すなわちハウジング１４側の一部が非透光部１１ａに覆われており、非透光部１１ａに覆われていない部分は発光領域に含まれるが、非透光部１１ａに覆われている部分は発光領域に含まれない。第３の平板部１１３の外側の面１１３ａは、ほぼ全ての部分がエンブレム１２に覆われており、発光領域に含まれない。

【0025】

第１の平板部１１１と第２の平板部１１２は連続しており、向きの異なる第１の平板部１１１の内側の面１１１ｂと第２の平板部１１２の内側の面１１２ｂの境界線は折れ部１１４ａを形成している。また、第１の平板部１１１と第３の平板部１１３は連続しており、向きの異なる第１の平板部１１１の内側の面１１１ｂと第３の平板部１１３の内側の面１１３ｂの境界線は折れ部１１４ｂを形成している。

【0026】

ここで、第１の平板部１１１、第２の平板部１１２、及び第３の平板部１１３の内側、外側とは、それぞれ発光素子１３が設置されているハウジング１４とカバー１０で囲まれた空間の内側、外側を意味する。すなわち、第１の平板部１１１、第２の平板部１１２、及び第３の平板部１１３の内側は、主に発光素子１３から発せられる光を取り込む側であり、外側は、光を射出する発光エンブレム１の外部の空間側である。

【0027】

折れ部１１４ａや折れ部１１４ｂのような、透光部１１ｂの内側の面に含まれる向きの異なる平面と平面の境界線である折れ部が存在すると、発光素子１３から発せられてその折れ部に入射する光の屈折を含む原因、具体的には、折れ部に入射する光の屈折や、透光部１１ｂ内の折れ部での光の散乱、透光部１１ｂが拡散材を含む場合は拡散材の分散の偏りなどの原因により、線状の明度の低い領域である低明度線が透光部１１ｂの内側の面以外の面に現れる。低明度線の現れる位置は、透光部１１ｂの屈折率や、透光部１１ｂが拡散材を含む場合は拡散材の分散の偏り方などに影響を受ける。

【0028】

例えば、図３（ａ）に示される例では、折れ部１１４ａ、折れ部１１４ｂに入射する光の屈折を含む原因により、それぞれ第１の平板部１１１の外側の面１１１ａにおける位置Ｐａ、第３の平板部１１３の外側の面１１３ａにおける位置Ｐｂに低明度線が現れる。このとき、折れ部１１４ａに入射する光の屈折を含む原因による低明度線は、発光領域に含まれる外側の面１１１ａに現れるために外部から視認されるが、位置Ｐｂはエンブレム１２に覆われているために外部に露出しておらず、発光領域に含まれないため、折れ部１１４ｂに入射する光の屈折を含む原因による低明度線は、外部から視認されない。

【0029】

低明度線は、折れ部の折れ角、すなわち、折れ部を境界線とする平面と平面のなす角度が、９０±１０°及び２７０±１０°の範囲にない場合、すなわち０°以上、８０°以下の範囲、１００°以上、２６０°以下の範囲、又は２８０°以上、３６０°以下の範囲にあるときに現れる。

【0030】

透光部１１ｂにおいては、第２の平板部１１２の内側の面１１２ｂと第２の平板部１１２の端面１１２ｃとの境界線は折れ部１１４ｃを形成し、第３の平板部１１３の内側の面１１３ｂと第３の平板部１１３の端面１１３ｃとの境界線は折れ部１１４ｄを形成しているが、折れ部１１４ｃ及び折れ部１１４ｄの折れ角は２７０±１０°の範囲内にあるため、折れ部１１４ｃ及び折れ部１１４ｄに入射する光の屈折を含む原因による低明度線は現れない。

【0031】

折れ部１１４ａに入射する光の屈折を含む原因による低明度線は、第１の平板部１１１の厚さＴ_１と第２の平板部１１２の厚さＴ_２の比によって、現れる位置Ｐ_ａが変わる。

【0032】

第１の平板部１１１の厚さＴ_１が、第２の平板部１１２の厚さＴ_２の２倍に満たない場合（Ｔ_１／Ｔ_２＜２）、折れ部１１４ａに入射する光の屈折を含む原因による低明度線は、図３（ａ）に示されるように、発光領域に含まれる第１の平板部１１１の外側の面１１１ａに現れる。この場合、Ｔ_１／Ｔ_２が２に近いほど、位置Ｐａが面１１１ａと面１１２ａの境界に近くなる。

【0033】

そして、第１の平板部１１１の厚さＴ_１が、第２の平板部１１２の厚さＴ_２の２倍以上である場合（２≦Ｔ_１／Ｔ_２）、折れ部１１４ａに入射する光の屈折を含む原因による低明度線は、図３（ｂ）に示されるように、第２の平板部１１２の外側の面１１２ａに現れる。面１１２ａには非透光部１１ａが接合されるため、外側の面１１２ａの低明度線が現れる部分を非透光部１１ａで覆って発光領域外に置くことができる。

【0034】

このように、第１の平板部１１１の厚さＴ_１が、第２の平板部１１２の厚さＴ_２の２倍以上である透光部１１ｂにおいては、内側の面に含まれる折れ部に入射する光の屈折を含む原因により生じる低明度線の全てを、発光領域以外の領域に発生させることができる。これにより、全ての低明度線が外部から視認されず、発光エンブレム１の発光の輝度ムラが抑えられる。

【0035】

第１の平板部１１１の典型的な厚さＴ_１は、例えば、３．０ｍｍである。この場合、透光部１１ｂが拡散材を含み、かつ第２の平板部１１２の厚さＴ_２が３．０ｍｍであるときには、第１の平板部１１１の外側の面１１１ａ上の、第２の平板部１１２の外側の面１１２ａとの境界線から平面方向に１．５ｍｍの位置に、折れ部１１４ａに入射する光の屈折を含む原因による低明度線が現れる。そして、第２の平板部１１２の厚さＴ_２が１．５ｍｍ以下であるときには、第２の平板部１１２の外側の面１１２ａに、折れ部１１４ａに入射する光の屈折を含む原因による低明度線が現れる。

【0036】

なお、第２の平板部１１２の厚さＴ_２が０．５ｍｍに満たない場合、透光部１１ｂの成形に用いる金型の溝が細かすぎて樹脂をうまく流し込めないおそれがある。このため、第２の平板部１１２の厚さＴ_２は０．５ｍｍ以上であることが好ましい。また、このことから、第１の平板部１１１の厚さＴ_１が３．０ｍｍである場合には、第１の平板部１１１の厚さＴ_１が、第２の平板部１１２の厚さＴ_２の６倍以下（Ｔ_１／Ｔ_２≦６）であることが好ましいといえる。

【0037】

非透光部１１ａと透光部１１ｂを二色成形により一体に成形する場合、第１の平板部１１１からハウジング１４側に折れ曲がって延びる第２の平板部１１２を透光部１１ｂに設けることにより、透光部１１ｂの外側の非透光部１１ａと透光部１１ｂの接合部の幅を確保しやすくなる。非透光部１１ａと透光部１１ｂの接合部の強度を確保するため、接合部幅は３ｍｍ以上であることが求められる。そのため、第２の平板部１１２の外側の面１１２ａの幅Ｗが３ｍｍ以上であることが好ましい。

【0038】

透光部１１ｂが、発光素子１３から発せられる光を拡散する拡散材を含む場合、透光部１１ｂの内側の面に含まれる折れ部に入射する光の屈折を含む原因による低明度線が現れる位置は、透光部１１ｂが内側からどのような角度で光を取り込むかに依存しない、すなわち、透光部１１ｂと発光素子１３の平面方向の位置関係に依存しないことが確認されている。

【0039】

透光部１１ｂが拡散材を含まない場合は、低明度線が現れる位置が透光部１１ｂと発光素子１３の平面方向の位置関係に依存するが、この場合も、第１の平板部１１１の厚さＴ_１と第２の平板部１１２の厚さＴ_２の比によって低明度線の現れる位置を制御し、発光領域に含まれない位置に置くことができる。

【0040】

（実施の形態の効果）
上記の本発明の実施の形態によれば、折れ部に入射する光の屈折を含む原因による低明度線が発光領域以外の領域に現れるような形状に、導光体からなる透光部１１ｂを形成することにより、発光エンブレム１の発光の輝度ムラを抑えることができる。

【0041】

なお、透光部１１ｂの形状が上記実施の形態に示したものと異なる場合であっても、内側の面に上記の折れ角の条件を満たす折れ部が含まれる場合、その折れ部に入射する光の屈折を含む原因による低明度線が内側の面以外の面に現れる。その場合も、上記実施の形態で説明したように、透光部１１ｂを構成する平板部の厚さの比を調整するなどにより、低明度線の発生する位置を制御し、発光領域の外に置くことができる。

【0042】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。また、発明の主旨を逸脱しない範囲内において上記実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることができる。

【0043】

また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【符号の説明】

【0044】

１ 発光エンブレム
１０ カバー
１１ カバー本体
１１ａ 非透光部
１１ｂ 透光部
１２ エンブレム
１３ 発光素子
１４ ハウジング
１５ プリント基板
１１１ 第１の平板部
１１１ａ 外側の面
１１１ｂ 内側の面
１１２ 第２の平板部
１１２ａ 外側の面
１１２ｂ 内側の面
１１２ｃ 端面
１１３ 第３の平板部
１１３ａ 外側の面
１１３ｂ 内側の面
１１３ｃ 端面
１１４ａ～１１４ｄ 折れ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】