特開 2024-108692 車両用照明装置

(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】P2024108692

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】車両用照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 45/60 20180101AFI20240805BHJP

   F21S 41/141 20180101ALI20240805BHJP

   F21S 41/16 20180101ALI20240805BHJP

   F21S 41/20 20180101ALI20240805BHJP

   F21W 102/00 20180101ALN20240805BHJP

【ＦＩ】

F21S45/60

F21S41/141

F21S41/16

F21S41/20

F21W102:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023013191

(22)【出願日】2023-01-31

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100122426

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 清志

(72)【発明者】

【氏名】古川 寿也

(57)【要約】

【課題】アウターレンズ部２００に付着した雪を、効率よく融解させる。
【解決手段】ＬＥＤを用いた光源部１００と、反射光ＲＬを発生させるリフレクタ部２０と、前照光ＦＬを遮光するシェード部と、前照光ＦＬを車両前方側に照射させる投影レンズ部４０と、透光部２１０とスラット部２２０と、を有するアウターレンズ部２００と、を備え、シェード部３０は、車両前部上方側に向かう前照光ＦＬを遮光し、さらに、スラット部２２０の車両下面側に前照光ＦＬを照射させる高さに配設され、スラット部２２０は、車両前方側に向かって車両下方側に下がる傾斜ＴＩを有し、スラット部２２０の車両上面側には反射層ＲＦが形成され、車両下面側には吸熱層ＥＴが形成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＥＤを光源として照射光を出射する光源部と、
前記照射光を反射させることによって反射光を発生させるリフレクタ部と、
前記照射光および前記反射光を遮光するシェード部と、
前記照射光および前記反射光を車両前方側に照射させる投影レンズ部と、
前記照射光および前記反射光を車両前方側に透過させる透光部と、車両上下方向を板厚方向とする平板状に形成され車幅方向に延在するスラット部と、を有するアウターレンズ部と、
を備え、
前記シェード部は、車両前部上方側に向かう前記照射光および前記反射光を遮光し、さらに、前記スラット部の車両下方面側に前記照射光および前記反射光を照射させる高さに配設され、
前記スラット部は、車両前方側に向かって車両下方側に下がる傾斜を有し、前記スラット部の車両上方面側には反射層が形成され、車両下方面側には吸熱層が形成されていることを特徴とする車両用照明装置。

【請求項2】

前記アウターレンズ部は、前記透光部と前記スラット部とが、車両上下方向に複数積層されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用照明装置。

【請求項3】

前記吸熱層が、黒色アルマイト処理あるいは黒色塗装によって形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車などの車両における前照灯は、高機能化および低電力化を目的に、光源には発光ダイオード（ＬＥＤ）が広く用いられている。一方で、ＬＥＤは、従来の白熱灯と比べ同照度の場合には、照射光に含まれる熱量が少ないという特性がある。そのため、車両用照明装置の光源としてＬＥＤを使用する場合には、降雪時に車両用照明装置の照射方向に付着した雪が融けずに照度が低下してしまう虞がある。

【0003】

そのため、例えば、特許文献１においては、灯室内に、ＬＥＤからの出射光をリフレクタによって灯具前方へ向けて反射させる灯具ユニットが配置された構成とする。その上で、リフレクタの前端縁と透光カバー（アウターレンズ）との間に、可視光に対して光吸収性を有する光吸収部材が配置されるとともに、ＬＥＤの灯具前方側に、該ＬＥＤからの出射光を光吸収部材へ向けて集光させる集光レンズが配置された構成とする。これにより、ＬＥＤからの出射光のうち光吸収部材に到達する光の割合を多くする。そして、この光吸収部材に到達した光によって該光吸収部材に蓄えられた熱を灯室内に放出させ、アウターレンズをその内面側から加熱する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１３３８９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、光吸収部材に到達した光により蓄えられた熱を灯室内に放出させることにより、アウターレンズをその内面側から加熱するため、アウターレンズへの温度伝導効率が低く、アウターレンズに付着した雪あるいは霜を融解させる時間が長くなってしまう虞があるという課題があった。

【0006】

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、アウターレンズに付着した雪を、効率よく融解させる車両用照明装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

形態１；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、光源にＬＥＤを用いて照射光を出射する光源部と、前記照射光を反射させることによって反射光を発生させるリフレクタ部と、前記照射光および前記反射光を遮光するシェード部と、前記照射光および前記反射光を車両前方側に照射させる投影レンズ部と、前記照射光および前記反射光を車両前方側に透過させる透光部と、車両上下方向を板厚方向とする平板状に形成され車幅方向に延在するスラット部と、を有するアウターレンズ部と、を備え、前記シェード部は、車両前部上方側に向かう前記照射光および前記反射光を遮光し、さらに、前記スラット部の車両下方面側に前記照射光および前記反射光を照射させる高さに配設され、前記スラット部は、車両前方側に向かって車両下方側に下がる傾斜を有し、前記スラット部の車両上方面側には反射層が形成され、車両下方面側には吸熱層が形成されている車両用照明装置を提案している。

【発明の効果】

【0008】

本発明の１またはそれ以上の実施形態によれば、アウターレンズに付着した雪を、効率よく融解させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る車両用照明装置を車両Ｖの上方側から見た概要図である。

【図2】図１に示された車両用照明装置を矢印Ａ方向から見たＡ―Ａ線に沿う断面図である。

【図3】図２に示されたＭＳ部を拡大し側方側から見た断面図である。

【図4】図３に示されたアウターレンズ部を車両後方側から見た背面図である。

【図5】図２に示された車両用照明装置に照射光および反射光を示した断面図である。

【図6】図３に示されたＭＳ部における熱の移動を示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図１から図６を用いて、車両Ｖに適用された本実施形態に係る車両用照明装置１について説明する。なお、図面に適宜示される矢印ＦＲは、車両Ｖの車両前方（正面）を示し、矢印ＵＰは正面視上方を示し、矢印ＬＨは正面視左方を示している。また、以下の説明において、上下、前後、左右の方向を用いて説明するときには、特に断りのない限り、正面視での上下方向、正面視での前後方向、正面視での左右方向を示すものとする。

【0011】

＜実施形態＞
図１から図４を用いて、本実施形態に係る車両用照明装置１の構成について説明する。

【0012】

＜車両Ｖの構成＞
車両Ｖは、例えば、内燃エンジンあるいはモータを駆動源とした自動車である。なお、車両Ｖは、例えば、内燃エンジンとモータとの複数の駆動源を有するハイブリッド自動車であってもよい。

【0013】

＜車両用照明装置１の構成＞
図１に示すように、車両用照明装置１は、車両Ｖの車両前方部に備えられた車両前方側を照らす照明装置である。なお、以下では、車両Ｖの正面視において左方側に装着されるすれ違い用配光（ロービーム）用の車両用照明装置１を例示して説明する。

【0014】

車両用照明装置１は、図２に示すように、カバー部１０と、リフレクタ部２０と、シェード部３０と、投影レンズ部４０と、ブラケット部５０と、光源部１００と、アウターレンズ部２００と、を含んで構成されている。車両用照明装置１は、カバー部１０とアウターレンズ部２００とによって外殻が形成され、内部に空間Ｓが形成されている。空間Ｓには、リフレクタ部２０と、シェード部３０と、投影レンズ部４０と、ブラケット部５０と、光源部１００と、が設けられている。

【0015】

カバー部１０は、車両用照明装置１の車両後方側の外殻を形成している。カバー部１０は、金属あるいは高耐熱樹脂等の部材により形成され、車両前方側には、開口部ＯＰを有している。開口部ＯＰには、後述するアウターレンズ部２００が、開口部ＯＰを塞ぐように嵌合されている。
カバー部１０は、空間Ｓに設けられた部材等をカバー部１０に固定し、車両用照明装置１を車両Ｖに固定するリブおよびボルト孔等が形成されている。車両用照明装置１は、カバー部１０に設けられたボルト孔等を介して、ボルト等によって車両Ｖに固定されている。

【0016】

リフレクタ部２０は、光源１１０からの照射光ＤＬを反射させることによって反射光ＲＬを発生させる。リフレクタ部２０は、その内部側がアルミ蒸着等により鏡面加工が施されている。また、リフレクタ部２０は、反射光ＲＬを車両前方側に向けて光の進行方向を修正する反射角度が複数個所に設けられている。リフレクタ部２０の各箇所の反射角度は、反射光ＲＬの焦点部ＦＣが、後述するシェード部３０の車両上方側となるようにそれぞれ設定されている。
そして、照射光ＤＬと反射光ＲＬとによって、車両前方側を照射する前照光ＦＬが出射される。

【0017】

シェード部３０は、照射光ＤＬおよび反射光ＲＬとしての前照光ＦＬを遮光する。シェード部３０は、リフレクタ部２０の車両前方側、かつ投影レンズ部４０の車両後方側に配設されている。シェード部３０は、グレア光を遮光し、さらに、後述するアウターレンズ部２００におけるスラット部２２０の車両下面側に前照光ＦＬを照射させる高さに配設されている。具体的には、シェード部３０は、グレア光を含む前照光ＦＬを、スラット部２２０の車両下面側に照射させ、スラット部２２０よりも車両上方側は遮光するような高さに配設されている。

【0018】

投影レンズ部４０は、前照光ＦＬを車両前方側に照射させる。具体的には、投影レンズ部４０は、光源部１００からの照射光ＤＬおよびリフレクタ部２０によって反射された光源部１００からの反射光ＲＬを、車両前方側に照射させるものであり、例えば、アクリル、ポリカーボネート等の樹脂あるいはガラス等の透明な部材によって形成されている。投影レンズ部４０は、車両前方側に突出した凸レンズであり、例えば、車両前方側に突出した曲面が形成され、車両後方側は、略平面が形成された非球面レンズであることを例示することができる。

【0019】

ブラケット部５０は、カバー部１０に形成されたリブあるいはボルト孔とともに、内部空間Ｓに構成されているリフレクタ部２０、シェード部３０、投影レンズ部４０および後述する光源部１００をカバー部１０に固定する。ブラケット部５０は、金属あるいは樹脂によって形成されている。

【0020】

（光源部１００について）
光源部１００は、ＬＥＤを光源１１０として照射光ＤＬを出射する。光源部１００は、光源１１０と、光源駆動部１２０と、を含んで構成されている。光源１１０は、光源部１００の車両上方部先端側に単数あるいは複数配設され、光源駆動部１２０から電力が供給されることによって、照射光ＤＬを出射する。
光源１１０は、例えば、白色光を発するＬＥＤを用いることが例示できる。光源部１００には、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＤ（Ｌａｓｅ ｒ Ｄｉｏｄｅ）、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの半導体発光素子等を用いることができる。
光源駆動部１２０は、光源１１０に光源１１０を駆動する電力を供給する。光源駆動部１２０には、光源１１０を駆動する際に発生する熱を放熱させる図示しないヒートシンクが、車両後方側に設けられている。

【0021】

（アウターレンズ部２００について）
アウターレンズ部２００には、前照光ＦＬを車両前方側に透過させる透光部２１０と、車両上下方向を板厚方向とする平板状に形成され、車幅方向に延在するスラット部２２０と、が車両上下方向に複数積層されている。アウターレンズ部２００は、透光性を有するポリカーボネート等の樹脂部材によって形成され、カバー部１０の開口部ＯＰを塞ぐようにカバー部１０の車両前方側に嵌合され、ボルト等によってカバー部１０に固定されている。
図３に示すように、アウターレンズ部２００には、アウターレンズ部２００を形成させる樹脂の内部に、透光部２１０の車両上下方向にスラット部２２０が設けられ、透光部２１０とスラット部２２０とが、交互に車両上下方向に積層されている。

【0022】

透光部２１０は、透光性を有するポリカーボネート等の樹脂部材によって形成され、前照光ＦＬを車両前方側に透過させる。透光部２１０の車両上下方向の幅は、スラット部２２０における車両上下方向の幅よりも広く設けられている。透光部２１０は、スラット部２２０が設けられていない箇所を、アウターレンズ部２００を形成させる樹脂と一体に形成させることによって、透光部２１０として形成させてもよい。

【0023】

スラット部２２０は、車両前方側に向かって車両下方側に下がる傾斜ＴＩを有し、前記スラット部の車両上方面側には反射層が形成され、車両下方面側には吸熱層が形成されている。
具体的には、スラット部２２０は、透光性を有するポリカーボネート等の樹脂部材によって、車両上下方向を板厚方向とする平板状に形成され、その平板の車両上方側面に、前照光ＦＬを反射させる反射層ＲＦが形成されている。また、その平板の車両下方側面には、前照光ＦＬからの熱を吸収させる吸熱層ＥＴが形成されている。そして、反射層ＲＦおよび吸熱層ＥＴの車両上下方向には、透光部２１０が密接し、スラット部２２０の車両前後方向には、アウターレンズ部２００を形成する樹脂が密接している。
反射層ＲＦは、例えば、スラット部２２０の車両上方側面にアルミ蒸着処理を施すことによって設けられることを例示できる。また、吸熱層ＥＴは、例えば、黒色アルマイト処理がなされたアルミ層の形成あるいは黒色塗装を施すことによって設けられることを例示できる。黒色アルマイト処理あるいは黒色塗装は、前照光ＦＬに含まれる赤外線および熱源からの輻射熱を効率よく吸収し、吸収された赤外線および輻射熱を効率よく熱に変換することが知られている。
また、スラット部２２０が有する傾斜ＴＩは、車両前方側に向かって車両下方側に下がり、水平線ＨＬに対して角度ＡＬをなしている。図４に示すように、傾斜ＴＩは、車両後方側から見た場合に、前照光ＦＬが、吸熱層ＥＴに照射可能となる角度ＡＬをなしている。

【0024】

＜作用・効果＞
以下、図５および図６を用いて、車両用照明装置１の作用について説明する。
なお、以下説明においては、融解させる対象を雪ＳＮとして説明しているが、霜および氷も融解させる対象に含まれる。

【0025】

図５に示すように、光源１１０が点灯されると、光源１１０の出射面側から、実線矢印で示す照射光ＤＬが出射される。出射された照射光ＤＬは、光源１１０の周囲を囲んで配設されているリフレクタ部２０によって反射され、２点鎖線で示す反射光ＲＬが発生する。照射光ＤＬおよび反射光ＲＬは、光源１１０からの前照光ＦＬとして車両前方側に出射される。

【0026】

光源１１０から出射された前照光ＦＬは、リフレクタ部２０を介して、シェード部３０の車両上方側に設定されている焦点部ＦＣを透過し、投影レンズ部４０に到達する。このとき、シェード部３０は、グレア光を含む前照光ＦＬを、スラット部２２０の車両下面側には照射させ、スラット部２２０よりも車両前部上方側を向く前照光ＦＬは遮光するような高さに配設されている。そのため、矢印ＡＲ１に示すように、リフレクタ部２０の車両下方側において反射した前照光ＦＬにおいて、スラット部２２０よりも車両前部上方側を向いた前照光ＦＬは、シェード部３０によって遮光される。また、例えば、矢印ＡＲ２～ＡＲ５に示すように、シェード部３０によって遮光されない車両前部上方側を向いた前照光ＦＬは、スラット部２２０の車両下方側面に設けられた吸熱層ＥＴに照射される。吸熱層ＥＴに照射された前照光ＦＬは、吸熱層ＥＴに吸収されるとともに、スラット部２２０によって遮光される。そして、例えば、矢印ＡＲ６～ＡＲ８に示すように、車両前方側を向いた前照光ＦＬは、透光部２１０を透過し車両Ｖの前方に照射される。

【0027】

また、アウターレンズ部２００の車両前方側が雪ＳＮによって塞がれている場合には、例えば、矢印ＡＲ６～ＡＲ８に示すように、透光部２１０を透過した前照光ＦＬは、雪ＳＮに反射し、さらにスラット部２２０の車両上方側面に設けられた反射層ＲＦによって車両上方側に反射する。そして、反射層ＲＦから吸熱層ＥＴに照射された前照光ＦＬは、吸熱層ＥＴに吸収される。

【0028】

一方、光源１１０には、白色光が用いられているため、前照光ＦＬには、赤外線が含まれている。そのため、赤外線を含む前照光ＦＬが、吸熱層ＥＴに照射されることによって、吸熱層ＥＴは熱を発生させる。
図６の矢印ＢＲ１に示すように、吸熱層ＥＴによって発生した熱は、スラット部２２０の周囲に密接している、アウターレンズ部２００を構成する樹脂に伝導される。このとき、吸熱層ＥＴが黒色アルマイト処理あるいは黒色塗装によって形成されている場合には、吸熱層ＥＴは、前照光ＦＬによる照射熱の吸収効率が向上する。また、さらに輻射熱の吸収効率が向上することによって、吸熱層ＥＴは、車両後方側に設けられたヒートシンクによる輻射熱を吸収し、吸収した熱を効率よく周囲の樹脂に伝導させる。
また、アウターレンズ部２００の車両前方側が雪ＳＮによって塞がれている場合には、透光部２１０を透過した前照光ＦＬは、雪ＳＮに向けて直進するとともに、雪ＳＮにより反射される。雪ＳＮにより反射された前照光ＦＬは、スラット部２２０の反射層ＲＦにおいて反射し吸熱層ＥＴに照射され、さらに熱に変換される。
そして、アウターレンズ部２００の車両前方側における雪ＳＮは、アウターレンズ部２００に伝導された熱によって、アウターレンズ部２００と接触している雪ＳＮが融解し、自重により車両下方側に落下する。

【0029】

以上、説明したように、本実施形態に係る車両用照明装置１は、光源１１０にＬＥＤを用いて照射光ＤＬを出射する光源部１００と、照射光ＤＬを反射させることによって反射光ＲＬを発生させるリフレクタ部２０と、前照光ＦＬとしての照射光ＤＬおよび反射光ＲＬを遮光するシェード部３０と、前照光ＦＬを車両前方側に照射させる投影レンズ部４０と、前照光ＦＬを車両前方側に透過させる透光部２１０と、車両上下方向を板厚方向とする平板状に形成され車幅方向に延在するスラット部２２０を有するアウターレンズ部２００と、を備え、シェード部３０は、車両前部上方側に向かう前照光ＦＬを遮光し、さらに、スラット部２２０の車両下面側に前照光ＦＬを照射させる高さに配設され、スラット部２２０は、車両前方側に向かって車両下方側に下がる傾斜ＴＩを有し、スラット部２２０の車両上面側には反射層ＲＦが形成され、車両下面側には吸熱層ＥＴが形成されている。
つまり、前照光ＦＬをアウターレンズ部２００に設けられたスラット部２２０の車両下方側に照射させることによって、前照光ＦＬは、スラット部２２０の車両下方側に設けられた吸熱層ＥＴを発熱させる。そして、吸熱層ＥＴが発生する熱をアウターレンズ部２００に伝導させることによって、前照光ＦＬは、アウターレンズ部２００に付着している雪ＳＮを融解させ、雪ＳＮの自重によって車両下方側に落下させることができる。そして、シェード部３０の高さが、車両前部上方側を向いた前照光ＦＬを吸熱層ＥＴに照射させるように配設されていることによって、車両前方に向かって照射させる前照光ＦＬの照度は減少しない。
また、アウターレンズ部２００の車両前方側に雪ＳＮが付着している場合には、前照光ＦＬは、アウターレンズ部２００の透光部２１０を透過した前照光ＦＬが付着している雪ＳＮによって反射する。前照光ＦＬは、スラット部２２０の反射層ＲＦによる反射によって吸熱層ＥＴに照射され、さらに熱に変換される。そして、吸熱層ＥＴが発生させる熱をアウターレンズ部２００に伝導させることによって、さらにアウターレンズ部２００に付着している雪ＳＮを融解させることができる。
そのため、アウターレンズ部２００に付着した雪ＳＮを、効率よく融解させることができる。

【0030】

また、本実施形態に係る車両用照明装置１は、アウターレンズ部２００が、透光部２１０とスラット部２２０とが、車両上下方向に複数積層されている。
つまり、スラット部２２０を複数設け、前照光ＦＬからの吸熱層ＥＴが増やされることによって、前照光ＦＬに含まれる熱源を効率よく熱に変換させることができる。また、透光部２１０が複数設けられることによって、車両前方に向かって照射させる前照光ＦＬの照度は減少しない。
そのため、アウターレンズ部２００に付着した雪ＳＮを、効率よく融解させることができる。

【0031】

また、本実施形態に係る車両用照明装置１は、吸熱層ＥＴが、黒色アルマイト処理あるいは黒色塗装によって形成されている。
つまり、吸熱層ＥＴが黒色アルマイト処理あるいは黒色塗装によって形成されている場合には、黒色アルマイト処理あるいは黒色塗装が、赤外線を効率的に吸収し熱に変換することができることによって、吸熱層ＥＴは、前照光ＦＬによる照射熱の吸収効率を向上させることができる。また、さらに、輻射熱の吸収効率が向上することによって、車両後方側に設けられたヒートシンクによる輻射熱を吸収し、吸収した熱を効率よく周囲の樹脂に伝導させることができる。
そのため、アウターレンズ部２００に付着した雪ＳＮを、効率よく融解させることができる。

【0032】

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【符号の説明】

【0033】

１；車両用照明装置
１０；カバー部
２０；リフレクタ部
３０；シェード部
４０；投影レンズ部
１００；光源部
１１０；光源
２００；アウターレンズ部
２１０；透光部
２２０；スラット部
ＤＬ；照射光
ＥＴ；吸熱層
ＦＬ；前照光
ＲＦ；反射層
ＲＬ；反射光
Ｓ；内部空間
Ｖ；車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】