特開 2023-183110 車両用灯具のアウターレンズに配設されるヒーターの配設構造

(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】P2023183110

(43)【公開日】2023-12-27

(54)【発明の名称】車両用灯具のアウターレンズに配設されるヒーターの配設構造

(51)【国際特許分類】

   F21S 45/60 20180101AFI20231220BHJP

   F21S 41/20 20180101ALI20231220BHJP

   F21V 29/90 20150101ALI20231220BHJP

   F21V 3/00 20150101ALI20231220BHJP

   F21W 102/155 20180101ALN20231220BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20231220BHJP

【ＦＩ】

F21S45/60

F21S41/20

F21V29/90

F21V3/00 340

F21W102:155

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022096556

(22)【出願日】2022-06-15

(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】100136630

【弁理士】

【氏名又は名称】水野 祐啓

(74)【代理人】

【識別番号】100201514

【弁理士】

【氏名又は名称】玉井 悦

(72)【発明者】

【氏名】近江 武史

(72)【発明者】

【氏名】渥美 樹

(57)【要約】

【課題】車両用灯具のアウターレンズに配設されるヒーターにおいて、配光性能を改善させる配設構造を提供する。
【解決手段】アウターレンズ２は、インナーレンズ３３と対向する第１領域２１と、第１領域以外の第２領域２２を含む。第１領域２１は、インナーレンズ３３の中心部と対向する第３領域２３を含む。ヒーター１１は、通電により発熱する熱線１２を備え、熱線１２は、第１領域２１に配設される第１部分１３と、第２領域２２に配設される第２部分１４と、を含む。第１部分１３が第３領域２３に配設される面密度が、第２部分１４が第２領域２２に配設される面密度よりも小さくなるように配設する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用灯具のアウターレンズに配設されるヒーターの配設構造であって、
前記ヒーターが、通電により発熱する熱線を含み、
前記車両用灯具が、光源光を配光する配光手段を含み、
前記アウターレンズが、前記配光手段と対向する第１領域と、前記第１領域以外の第２領域と、を含み、
前記第１領域が、前記配光手段の中心部と対向する第３領域を含み、
前記熱線が、前記第１領域に配設される第１部分と、前記第２領域に配設される第２部分と、を含み、
前記第２部分同士は、互いに平行に配設され、
前記第１部分が前記第３領域に配設される面密度は、前記第２部分が前記第２領域に配設される面密度よりも小さいことを特徴とするヒーターの配設構造。

【請求項2】

前記車両用灯具が、ランプユニットを含み、
前記配光手段は、前記ランプユニットのインナーレンズであり、
前記インナーレンズ及び前記第３領域は、前記車両用灯具の正面視において円形に設けられ、
前記第３領域の半径は、前記インナーレンズの半径の１／２以下である請求項１に記載のヒーターの配設構造。

【請求項3】

前記第１部分が、前記第３領域を迂回する湾曲部を含む、請求項１又は２に記載のヒーターの配設構造。

【請求項4】

前記第１部分は、前記第２部分よりも幅狭に設けられた請求項１又は２に記載のヒーター配設構造。

【請求項5】

前記第１部分は、前記第２部分よりも幅狭かつ肉厚に設けられた請求項１又は２に記載のヒーターの配設構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両用灯具のアウターレンズにおいて、融雪ヒーターとして機能する熱線の配設構造に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、車両用灯具の構成要素として、赤外線を放出しないＬＥＤ光源が多く採用されている。ＬＥＤ光源やＰＥＳレンズは、灯具の温度上昇を抑制できるという利点があるが、反面、灯具表面に積もった雪が溶けにくいという難点があった。

【0003】

この難点を解消すべく、アウターレンズ全域に熱線を這い回し、通電により熱線を発熱させ、アウターレンズに積もった雪を融雪する融雪ヒーターの技術が知られている。例えば、特許文献１には、レンズの内側に略透明な熱可撓性基板を設け、該熱可撓性基板に導電性インク回路（熱線）を配設し、該導電性インク回路に通電してレンズを加熱するレンズヒーターの技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開特開２０２０－２０５２３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、図６に示すように、従来の技術によれば、ヒーターの熱線１２により光源からの光Ｌが遮光されたり、熱線１２の縁部１２ａ付近で光の散乱が生じたりし、図７に示すように、特に、領域Ｘにおいて、Ｌｏビームのカットオフ・ラインＣ付近でグレアが増加するという問題があった。また、熱線１２により遮光され、Ｌｏ／Ｈｉビーム共に、遠方の視認性が低下するという問題もあった。図８に、熱線無しの場合（破線）と、熱線有りの場合（実線）とを比較した「Ｌｏビームの路面等照度曲線シミュレーション」のグラフを示す。この比較結果によれば、明らかに、熱線による遮光によって遠方視認性が低下していることがわかる。

【0006】

そこで、本開示の目的は、配光性能を改善可能なヒーターの配設構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本開示のヒーターの配設構造は、以下の特徴を備える。
（１）車両用灯具のアウターレンズに配設されるヒーターの配設構造であって、ヒーターが、通電により発熱する熱線を含み、車両用灯具が、光源光を配光する配光手段を含み、アウターレンズが、配光手段と対向する第１領域と、第１領域以外の第２領域と、を含み、第１領域が、配光手段の中心部と対向する第３領域を含み、熱線が、第１領域に配設される第１部分と、第２領域に配設される第２部分と、を含み、第２部分同士は、互いに平行に配設され、第１部分が第３領域に配設される面密度は、第２部分が第２領域に配設される面密度よりも小さいこと。

【0008】

（２）（１）の特徴を備えたヒーターの配設構造であって、車両用灯具が、ランプユニットを含み、配光手段は、ランプユニットのインナーレンズであり、インナーレンズ及び第３領域は、車両用灯具の正面視において円形に設けられ、第３領域の半径は、インナーレンズの半径の１／２以下であること。

【0009】

（３）（１）又は（２）の特徴を備えたヒーターの配設構造であって、第１部分が、第３領域を迂回する湾曲部を含むこと。

【0010】

（４）（１）又は（２）の特徴を備えたヒーターの配設構造であって、第１部分は、第２部分よりも幅狭に設けられたこと。

【0011】

（５）（４）の特徴を備えたヒーターの配設構造であって、第１部分は、第２部分よりも幅狭かつ肉厚に設けられたこと。

【発明の効果】

【0012】

本開示のヒーターの配設構造によれば、第１部分が第３領域に配設される面密度を、第２部分が第２領域に配設される面密度よりも小さくなるように構成したため、言い換えると、第３領域の光の遮蔽率は第２領域の光の遮蔽率が低くなるように配設した。このため、配光に寄与し得る範囲、特に、配光に寄与する主要な範囲において、車両用灯具の配光性能の低下を防止できるいう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の一実施形態を示すヘッドランプの（ａ）正面図、（ｂ）Ａ－Ａ線端面図である。

【図2】アウターカバーのヒーターの配設構造を示す図１の要部を拡大した模式図である。

【図3】アウターカバーのヒーターの配設構造を示す図１の要部を拡大した模式図である。

【図4】アウターカバーのヒーターの配設構造を示す図１の要部を拡大した模式図である。

【図5】アウターカバーのヒーターの配設構造の変形例を示す図１の要部を拡大した模式図である。

【図6】従来のヒーターの配設構造を示す図１の要部を拡大した模式図である。

【図7】ヘッドランプのグレアが発生する可能性のある視野を示す模式図である。

【図8】Ｌｏビームの路面等照度曲線シミュレーション結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示をヘッドランプに具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すヘッドランプ１は、主にトラック等の大型車両５１（図７参照）に採用されるヘッドランプであって、車体に取り付けられる灯具ボディ６と、透明樹脂材料からなるアウターレンズ２と、を備える。アウターレンズ２と灯具ボディ６とは周縁部で密封され、両者の内側には灯室７が形成されている。

【0015】

灯室７内には、ＨＬ（ヘッドランプ）ユニット３と、ＳＬ（シグナルランプ）ユニット４と、フォグランプユニット５と、が配置されている。ＨＬユニット３は、ＨＬ用のＬＥＤ光源３１、リフレクタ３２、インナーレンズ３３、ソケット（図示なし）等を備え、エイミング機構（図示なし）を介して灯具ボディ６に傾動可能に支持されている。インナーレンズ３３は、ＰＥＳ（ポリカーボネート）材からなり、ＬＥＤ光源３１の光Ｌを車両外部に配光する配光手段として機能する。なお、インナーレンズ３３には、他の透明樹脂材料を採用することも可能である。

【0016】

アウターレンズ２は、灯室内側に配設されたヒーター１１（１２，１５）を備える。ヒーター１１は、導電性インク回路であり、熱線１２と、熱線１２に電力を供給するコネクタ１５と、を備える。熱線１２は、通電により発熱する導電性インク等を好ましく採用できる。ヒーター１１の製法としては、例えば、アウターレンズ２の灯室内側面に銀ペーストをディスペンサーで塗布し、その後に熱硬化させる方式等を採用できる。熱線１２は、アウターレンズ２の所定の範囲を這い回すように配設され、熱線１２の両端部は、コネクタ１５と接続されている。ヒーターを配設する範囲は、適宜変更可能である。

【0017】

図２～４に示すように、アウターレンズ２は、インナーレンズ３３と対向する第１領域２１と、第１領域以外の領域である第２領域２２と、を備える。第１領域２１は、インナーレンズ３３の中心部と対向する第３領域２３を含む。ここで、第１領域２１は、配光に寄与し得る範囲であり、第２領域２２は、配光に寄与しない範囲である。また、第３領域２３は、配光に寄与する主要な範囲である。第３領域２３は、特に配光性能の低下を抑制したい領域である。例えば、第３領域２３を、インナーレンズ３３の半径１／２以下の大きさとした場合には、発熱性能と配光性能の両立を図ることができる。

【0018】

熱線１２は、第１領域２１に配設される第１部分１３と、第２領域２２に配設される第２部分１４と、を備える。第２部分１４は、第２領域２２の端部で折り返され、互いに平行に配設されている。熱線１２の間隔（ピッチ）は、熱線１２の太さが１ｍｍ程度の場合は１０～１２ｍｍ程度が好ましく、熱線１２の太さが０．５ｍｍ程度の場合は６～８ｍｍ程度が好ましい。熱線１２をこのように配設することで、４０～６０度の温度上昇を実現している。

【0019】

熱線１２の第１部分１３は、第３領域２３を迂回するように湾曲する湾曲部１３ａを有する。湾曲部１３ａの頂点と水平位置との間の距離ｄは、４．５ｍｍ（図２参照）～６ｍｍ（図３参照）程度とすることができる。湾曲部１３ａの曲率はインナーレンズ３３の曲率と同じ程度に設けることが好ましく、例えば、Ｒ３０ｍｍが好適である。さらなる配光性能を確保したい場合には、図４に示すように、第１領域２１の周縁部のみに熱線１２を設けることも可能である。

【0020】

以上の構成のヒーター１１の配設構造によれば、第１部分１３を、第３領域２３を迂回するように配設したため、第３領域２３に配設される熱線１２（第１部分１３）の面密度は、第２領域２２に配設される熱線１２（第２部分１４）の面密度よりも小さくなる。このため、第３領域２３において、熱線１２による遮光、熱線表面による光の散乱が抑制され、Ｌｏビームのカットオフ・ライン付近のグレアを低減することができる。

【0021】

続いて、本開示のヒーターの配設構造の変形例について説明する。図５に示すように、熱線１２の第１部分１３の幅ｗ１を、第２部分１４の幅ｗ２と比べて幅狭に設けることができる。例えば、第２部分１４が太さ１ｍｍの熱線１２である場合、第１部分１３をｗ２の１／２の太さ０．５ｍｍとすることができる。第１部分１３を幅狭に設けたため、第１領域２１に配設される熱線１２（第１部分１３）の面密度は、第２領域２２に配設される熱線１２（第２部分１４）の面密度よりも小さくなる。このため、第１領域２１において、インナーレンズ３３を経た光Ｌの透過を阻害せず、配光性能を改善することができる。

【0022】

このとき、さらに、第１部分１３の厚みｈを肉厚に設けることが好ましい。ここで、「肉厚」とは、灯室７の内側に向けて嵩高となる状態を言う。例えば、第１部分１３の厚みｈ１を第２部分１４の厚みｈ２の２倍とすることができる。第１部分１３と第２部分１４との間で断面積に偏りがあると、通電時の抵抗値に偏りが生じ、幅狭の第１部分１３において高負荷がかかり、断線するおそれがある。第１部分１３を幅狭かつ肉厚に配設することにより、第１部分１３と第２部分１４との間の抵抗値を均一化し、異常発熱や熱線１２の断線を防止するとともに、熱線１２の耐久性を向上させることができる。

【0023】

なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状や構成を適宜に変更して実施することも可能である。例えば、ヘッドランプ１の非点灯時にも、ヒーター１１をＯＮにすることも可能である。

【符号の説明】

【0024】

１ ヘッドランプ
２ アウターレンズ
３ ＨＬユニット
４ ＳＬユニット
５ フォグランプユニット
６ 灯具ボディ
７ 灯室
１１ ヒーター
１２ 熱線（ａ：縁部）
１３ 第１部分（ａ：湾曲部）
１４ 第２部分
１５ コネクタ
２１ 第１領域
２２ 第２領域
２３ 第３領域
３１ ＬＥＤ光源
３２ リフレクタ
３３ インナーレンズ
５１ 車両
Ｌ 光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】