(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】P2024095238
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】車両用灯具
(51)【国際特許分類】
F21S 45/00 20180101AFI20240703BHJP
F21W 102/13 20180101ALN20240703BHJP
【FI】
F21S45/00
F21W102:13
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022212374
(22)【出願日】2022-12-28
(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】100168088
【弁理士】
【氏名又は名称】太田 悠
(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】戸塚 貴丈
(72)【発明者】
【氏名】奥村 亜耶
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 隆一
(72)【発明者】
【氏名】瀧澤 葵
(57)【要約】
【課題】ランプボディの剛性向上に灯具内構造物を利用する。
【解決手段】
前面が開口する容器状のランプボディ(2)と、前記ランプボディ(2)の前面開口部に組付けられて、内側に灯室(S)を画成する前面カバー(4)と、前記灯室(S)内に配置される灯具内構造物(50)を備え、前記ランプボディ(2)の背面壁(6)には、該背面壁(6)の一部で構成する横断面略円弧状の複数の梁(61~67)がトラス状に延在し、前記梁(61~67)の少なくとも一つにより、前記灯具内構造物(50)が支持される車両用灯具(1)を提供する。灯具内構造物を支持する梁では、灯具内構造物の剛性が梁の剛性の一部となって梁を補強する。
【選択図】
図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
前面が開口する容器状のランプボディと、前記ランプボディの前面開口部に組付けられて、内側に灯室を画成する前面カバーと、前記灯室内に配置される灯具内構造物と、を備え、
前記ランプボディの容器面には、該容器面の一部で構成する、横断面略円弧状の複数の梁がトラス状に延在し、
前記梁の少なくとも一つにより、前記灯具内構造物が支持される、
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項2】
前記灯具内構造物は、前記梁のうち圧縮方向の軸力が作用する梁に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
【請求項3】
前記灯具内構造物は長尺であり、前記灯具内構造物の長尺方向を、前記梁の軸方向に合わせて配置する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
【請求項4】
前記灯具内構造物を支持する梁の近傍の前記容器面には、前記灯具内構造物の長尺方向に、少なくとも一つのうねりを形成する
ことを特徴とする請求項3に記載の車両用灯具。
【請求項5】
前記灯具内構造物は、前記灯具内構造物を支持する梁を備える前記容器面とは別の前記容器面とも結合するように固定する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は、ランプボディと前面カバーを備えた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、制御部など、灯室内に配置される構造物(灯具内構造物)は、ランプボディの空きスペースに配置されていた。例えば特許文献1では、スイブル駆動のための制御部は、箱状に形成されたランプボディの空きスペースに固定されている。また近年、カーボンニュートラルの観点から、ランプボディの軽量化に向けた動きがあるが、単純にランプボディの肉厚を薄くするとボディの剛性が低下する恐れがあるため、ランプボディの剛性維持が課題である。
【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】
ランプボディの剛性向上のためには補強リブを設けることが考えられるが、補強リブを設けると、ランプボディはその分重量化する。
【0005】
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、空きスペースに配置されていた灯具内構造物を、ランプボディの剛性向上に利用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記問題を解決するため、本発明の第1の態様の車両用灯具は、前面が開口する容器状のランプボディと、前記ランプボディの前面開口部に組付けられて、内側に灯室を画成する前面カバーと、前記灯室内に配置される灯具内構造物と、を備え、前記ランプボディの容器面には、該容器面の一部で構成する、横断面略円弧状の複数の梁がトラス状に延在し、前記梁の少なくとも一つにより、前記灯具内構造物が支持される。この態様によれば、灯具内構造物は、ランプボディに形成されたトラス構造の梁の少なくとも一つによって支持されるから、灯具内構造物の剛性が梁の剛性の一部となって梁を補強し、トラス構造の強度が向上する。トラス構造の剛性が上がる分、ランプボディの薄肉・軽量化を図ることができる。
【0007】
第2の態様の車両用灯具では、第1の態様において、前記灯具内構造物は、前記梁のうち圧縮方向の軸力が作用する梁に配置されるのも好ましい。この態様によれば、トラス構造の圧縮材において変形および座屈への耐性を上げることができるから、トラス構造の剛性をより高めることができる。
【0008】
第3の態様の車両用灯具では、第1または2の態様において、前記灯具内構造物は長尺であり、前記灯具内構造物の長尺方向を、前記梁の軸方向に合わせて配置するのも好ましい。この態様によれば、灯具内構造物を支持する梁において、灯具内構造物が柱のように機能するため、トラス構造の剛性をより高めることができる。
【0009】
第4の態様の車両用灯具では、第1~3のいずれかの態様において、前記灯具内構造物を支持する梁の近傍の前記容器面には、前記灯具内構造物の長尺方向に、少なくとも一つのうねりを形成するのも好ましい。この態様によれば、灯具内構造物を支持する梁の近傍の容器面から伝わる応力が、うねりの湾曲で分散される。結果、灯具内構造物を支持する梁の面強度を高められ、トラス構造の剛性をより高めることができる。
【0010】
第5の態様の車両用灯具では、第1~4のいずれかの態様において、 前記灯具内構造物は、前記灯具内構造物を支持する梁を備える前記容器面とは別の前記容器面とも結合するように固定するのも好ましい。この態様によれば、灯具内構造物を介して、灯具内構造物を支持する梁の剛性を別の容器面の剛性にも頼ることができるので、トラス構造の剛性をより高めることができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、空きスペースに配置されていた灯具内構造物を、ランプボディの剛性向上に利用することで、ランプボディの軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】本発明の実施形態に係る車両用灯具1の概略正面図である。
【
図2】同灯具1のランプボディ2の概略正面図である。
【
図3】
図2のランプボディ2の端面図であって、(A)A-A線に沿う端面図、(B)B-B線に沿う端面図、(C)C-C線に沿う端面図、(D)D-D線に沿う端面図、(E)E-E線に沿う端面図、(F)F-F線に沿う端面図、(G)G-G線に沿う端面図である。
【
図4】
図2のランプボディ2に形成されるトラス構造を説明する図である。
【
図6】
図5のH部にLDM50を配置した図である。
【
図8】実施形態の一つ目の変形例に係る車両用灯具110を示す図である。
【
図9】実施形態の二つ目の変形例に係る車両用灯具120を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の具体的な実施形態を、図面を参照しながら説明する。実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施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、以下の実施形態および変形例の説明において、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【0014】
(車両用灯具)
図1は、本発明の好適な実施形態に係る車両用灯具1の概略的な正面図である。車両用灯具1は車両の前方の左右の角部に装着される前照灯である。
図1に示すように、車両用灯具1は、前方が開口した容器状のランプボディ2と、ランプボディ2の前面開口部2´(後述する
図2参照)に組み付けられる前面カバー4とを備える。前面カバー4は例えばポリカーボネイトなどの透光性を有する樹脂やガラスなどで構成され、前面カバー4がランプボディ2の前面開口部2´に取付けられることで、内側に灯室Sが画成される。
【0015】
画成された灯室S内には、ハイビーム用のランプユニットHiおよびロービーム用のランプユニットLoが収容される。ハイビーム用のランプユニットHiおよびロービーム用のランプユニットLoは、光源からの出射光を車両前方に照射して、それぞれハイビーム配光/ロービーム配光を形成するよう構成された光学ユニットである。各ランプユニット(Hi,Lo)には、従来周知の構成、例えば反射型、プロジェクタ型などのランプユニットが用いられて良く、その種類は問わない。
【0016】
(ランプボディの全体形状)
ランプボディ2の形状について詳しく説明する。
図2は、ランプボディ2の概略正面図である。
【0017】
ランプボディ2は、硬質の合成樹脂材料を用いて射出成形により形成される。ランプボディ2の前面開口部2´の周縁には、前面カバー4の周縁に設けられたシール脚と係合するためのシール溝3が周設されている。ランプボディ2の前面開口部2´の周縁部外表面には、車体に取付けるための車体取付部5が、車体側の取付部分の形状に対応させて突設されている。車体取付部5は、ランプボディ2の外表面に、上方に3か所、左方に2か所、合計5か所に設けられている。
【0018】
ランプボディ2は、構成面として、背面壁6、天井面7、底面8、左右の側面9,9を有し、背面壁6が後方に膨らみ、隣接する天井面7、底面8、および側面9,9と稜線を介して(曲線的に)連続的に接続されている。
【0019】
底面8は、背面壁6の下方縁部から前方に向かって延出して形成され、ランプボディ2の前面開口部2´の縁部に設けられたシール溝3に接続する。側面9,9は、背面壁6の左右縁部からそれぞれの側方かつやや前方に向かって延出して形成され、シール溝3に接続する。天井面7は、延出量が小さく、シール溝3の縁部から緩やかに背面下方に向かって湾曲しながら延在して背面壁6と接続し、背面壁6と略一体的に形成されている。
【0020】
このため、背面壁6、天井面7、底面8、および側面9,9は、主として平面ではなく曲率半径の大きな湾曲面で構成され、かつ、ランプボディ2は全体として、背面壁6を底部とみる容器状に形成され、背面壁6、天井面7、底面8、および側面9,9のそれぞれが、互いの曲面同士がなめらかに連続した容器面を形成している。
【0021】
ランプボディ2には、第1ユニット取付孔31、第2ユニット取付孔32、および第3ユニット取付孔33が形成されている。第1ユニット取付孔31は、ハイビーム用のランプユニットHiを取付けるための孔で、背面壁6の左上方に形成されている。第2ユニット取付孔32は、バックカバー(図示せず)を取り付けるための孔で、背面壁6の右上方に形成されている。第3ユニット取付孔33は、ランプユニット(Hi,Lo)の点灯を制御するライトドライバモジュール50(後述する。以降、LDMと称する。)を取り付けるための孔で、背面壁6の中央下部に形成されている。
【0022】
また、ランプボディ2には、第1エイミング部材取付孔41、第2エイミング部材取付孔42、および第3エイミング部材取付孔43が、第3ユニット取付孔33の回りに形成されている。各エイミング部材取付孔41,42,43には、従来周知の構成のエイミング部材(図示略)が取付けられる。第1エイミング部材取付孔41は、第3ユニット取付孔33および第1ユニット取付孔31の間に配置されるように、背面壁6の左方の下縁部に設けられている。第2エイミング部材取付孔42は、第3ユニット取付孔33から第1エイミング部材取付孔41までの距離と略等距離だけ、第1エイミング部材取付孔41と反対方向にオフセットされるように、背面壁6の右方の下縁部に設けられている。第3エイミング部材取付孔43は、第2エイミング部材取付孔42の略鉛直上方に配置されるように、背面壁6の右方の上端部に形成されている。
【0023】
(ランプボディの梁構造)
ランプボディ2の背面壁6には、該背面壁6の一部で構成する、第1梁61、第2梁62、第3梁63、第4梁64、第5梁65、第6梁66、および第7梁67が、背面壁6の略全体に亘り延在している。第1梁61は、第1エイミング部材取付孔41と第1ユニット取付孔31を端点として両者を結ぶようにして延在しており、左方に傾く梁として形成されている。第2梁62は、第1エイミング部材取付孔41からおおむね上方に向かって背面壁6の上端部まで延在しており、略鉛直方向に延びる梁として形成されている。第3梁63は、第1エイミング部材取付孔41と背面壁6の上中央端部を端点として両者を結ぶようにして延在しており、右方に傾く梁として形成されている。第4梁64は、背面壁6の上記上中央端部と第2エイミング部材取付孔42を端点として両者を結ぶようにして延在しており、左方に傾く梁として形成されている。第5梁65は、第1エイミング部材取付孔41と第2エイミング部材取付孔42を端点として両者を結ぶようにして延在しており、略水平方向に延びる梁として形成されている。第6梁66は、第2エイミング部材取付孔42と第3エイミング部材取付孔43を端点として両者を結ぶようにして延在しており、略鉛直方向に延びる梁として形成されている。第7梁67は、第2エイミング部材取付孔42と、第2ユニット取付孔32を端点として両者を結ぶようにして延在しており、右方に傾く梁として形成されている。
【0024】
図3は、
図2に示す切断線に沿った、各梁61~67の端面図である。
図3(A)はA-A線に沿った端面図で、第1梁61の断面形状である。
図3(B)はB-B線に沿った端面図で、第2梁62の断面形状である。
図3(C)はC-C線に沿った端面図で、上方が第3梁63の断面形状であり、下方が第5梁65の左端部の断面形状である。
図3(D)はD-D線に沿った端面図で、上方が第4梁64の断面形状であり、下方が第5梁65の右端部の断面形状である。
図3(E)はE-E線に沿った端面図で、第6梁66の断面形状である。
図3(F)はF-F線に沿った端面図で、第7梁67の断面形状である。
図3(G)はG-G線に沿った端面図で、上方が第4梁64の断面形状であり、下方が第5梁65の中央部の断面形状である。第5梁65の中央部には、第3ユニット取付孔33が形成されている。このように、各梁61~67は、その延在方向に直交した横断面形状が略円弧状に構成されている。各梁61~67の湾曲面の突出方向は、灯室Sの方向(前方)または灯室Sの外方向(後方)のいずれに形成されていてもよい。本形態では、各梁61~67は灯室Sの方向(前方)に湾曲する梁として形成されている。
【0025】
ここで、
図4はランプボディ2の正面図であり、ランプボディ2に形成されるトラス構造を薄墨で示したものである。前述の通り、天井面7のシール溝3は、天井面7は背面壁6と略一体的に構成されているため、トラスの上弦材のように延在する。ランプボディ2では、着力点を各梁61~67と天井面7のシール溝3で繋ぐことよって、
図4に示すトラス構造が形成される。
【0026】
このため本形態のランプボディ2は、このようなトラス構造を有さないランプボディに比して、剛性の高い構造となっている。
【0027】
(灯具内構造物の利用)
上記のトラス構造の剛性が上がるほど、ランプボディ2は従来よりも薄肉化が可能となり、軽量化を図ることができる。このための構造について、
図5~
図7を用いて詳しく説明する。
【0028】
図5は
図2のH部の拡大図、
図6はH部にLDM50を配置した図であり、
図7は
図6を平面視した図である。第5梁65は、
図3(C),
図3(D),および
図3(G)で示されているように、灯室S方向(前方)に凸の湾曲面で構成されており、
図5にも示されるように、第5梁65の中央部には、第3ユニット取付孔33が形成されている。第3ユニット取付孔33には、
図6に示されるようにLDM50が固定される。
【0029】
LDM(ライトドライバモジュール)50は、灯具内構造物の一つである。本明細書では、灯具内構造物とは、灯室S内に配置される構造物であって、LDM50のようなランプユニットの点灯制御部や、ランプユニットのスイブル駆動制御部やレベリング駆動制御部など、灯室S内に配置する必要があり、所定の大きさと強度を持つ部品,部材,またはユニットを言うものとする。
【0030】
LDM50は、基板(図示略)上に点灯制御回路とECU(Electronic Control Unit)を備え、基板を囲う金属ケース52を備えている。金属ケース52は直方体形状で、固定状態において、下面が上面よりもやや延出し、前方は開口している。金属ケース52の背面側はコネクタ挿入口54(
図7参照)となっている。コネクタ挿入口54は、周部に第3ユニット取付孔33に形成された凹凸形状に対応した形状を備え、第3ユニット取付孔33に嵌合する。LDM50は、コネクタ挿入口54を第3ユニット取付孔33に嵌め込むことで、第5梁65に支持される。
【0031】
さらに金属ケース52の左右側面には、ケース上面の前端部付近に、金属ケース52と一体的に形成された固定部53を備える。固定部53は、左右側面から水平方向に延出したプレートが折り曲げられて上にオフセットするように段状に形成された第1押さえプレート531と、第1押さえプレート531の前方を鉛直下方向に折り曲げて形成された第2押さえプレート532を備えており、少なくとも第2押さえプレート532には、ねじ挿通孔(図示せず)が形成されている。
【0032】
一方、第3ユニット取付孔33の左右には、LDM50を保持するための一対の保持アーム81,82が形成されている。保持アーム81,82は、LDM50の左右方向長さ分離間して形成され、第3ユニット取付孔33の中心からの距離がそれぞれ等距離となるように形成されている。保持アーム81,82は、背面壁6から柱状に前方に延出するとともに下端部は底面8に接続して、底面8と一体的に形成されている。保持アーム81,82の前面83は鉛直平面で、LDM50の第2押さえプレート532に一致する位置まで前方に延出し、ねじ穴84を備えている。
【0033】
LDM50は、コネクタ挿入口54を第3ユニット取付孔33に嵌め込むことで、第5梁65に片持ち支持されるとともに、固定部53の第2押さえプレート532を保持アーム81,82の前面83にねじ止め固定することで、第3ユニット取付孔33,保持アーム81,保持アーム82で三点固定される。
【0034】
(作用効果)
従来、LDMのような灯具内構造物は、ランプボディのどこかに付けられればよい、という考えのもと、ランプボディの空きスペースに、例えばLDMのケースを支持するために箱形の収容空間を形成するなどして、配置されていた。これに対し、本形態では、LDM50(灯具内構造物)は、ランプボディ2の第5梁65(トラス構造)によって支持されているため、LDM50(灯具内構造物)の剛性が第5梁65の剛性の一部となって、第5梁65の強度を補強する。
【0035】
特に、本形態のランプボディ2に形成されたトラス構造では、梁61~67のうち、第5梁65は圧縮材となるため、より高い剛性を備えることが好ましい。これに対し、本形態では、LDM50の剛性が第5梁65の剛性の一部となり、トラス構造の圧縮材において剛性を高めることができるから、ランプボディ2に形成されたトラス構造の変形および座屈への耐性を上げることができる。
【0036】
また、灯具内構造物は、梁の軸方向に沿わせて延在させることで、梁の剛性を灯具内構造物の剛性に頼ることができるため好ましい。これに対し、本形態では、LDM50の金属ケース52は、固定状態において、左右・前後・上下方向のうち、左右方向が最も長尺となっており、第5梁65の軸方向となる左右方向に金属ケース52の長尺の辺が配置されていることから、第5梁65においてLDM50が柱のように機能するため、ランプボディ2に形成されたトラス構造の剛性をより高めることができる。
【0037】
また、灯具内構造物は、灯具内構造物を支持する梁を備える容器面とは別の容器面とも結合させることで、灯具内構造物を介して、灯具内構造物を支持する梁の剛性を別の容器面の剛性にも頼ることができるため好ましい。これに対し、本形態では、LDM50は、LDM50を支持する第5梁65がある背面壁6(容器面)だけでなく、その近傍の底面8(別の容器面)に形成された保持アーム81,82とも結合した三点固定となっている。ため、第5梁65の剛性が底面8の剛性で補強される。このため、第5梁65の剛性が強化され、ランプボディ2に形成されたトラス構造の変形および座屈への耐性をより上げることができる。
【0038】
(変形例)
次に、上記実施の形態の好ましい変形例について説明する。
【0039】
図8は、一つ目の変形例に係る車両用灯具110を示すものであって、同灯具110を
図5と同様に拡大した図である。LDM50が配置される第5梁65は、他の梁61~64,66~67において相対的に長い梁となっている。このような長い梁には、実施の形態で示したように灯具内構造物が配置されるとともに、本変形例で示すように、該梁の近傍の容器面に、灯具内構造物の長尺方向に少なくとも一つのうねりを形成し、灯具内構造物を支持する梁にかかる応力を分散することが好ましい。本変形例では、第5梁65の近傍にある底面8(容器面)に、ビード部80を形成している。ビード部80は、LDM50の下方略中央において、背面壁6からシール溝3まで延在するとともに、ビード部80の下端部は底面8に接続して、底面8と一体的に形成されている。ビード部80を形成することにより、第5梁65の近傍の底面8(容器面)に、LDM50(灯具内構造物)の長尺方向となる左右方向に一つのうねりが形成されるため、底面8から第5梁65に伝わる応力がビード部80の湾曲で分散され、結果、第5梁65の面強度を高める構成となる。このため、第5梁65の剛性が強化され、ランプボディ2に形成されたトラス構造の変形および座屈への耐性をより上げることができる。なお、ビード部80の湾曲の突出方向は、灯室Sの方向(上方)または灯室Sの外方向(下方)のいずれに形成されていてもよい。うねりの数も、一つに限らず、複数形成されてもよい。
【0040】
図9は、二つの変形例に係る車両用灯具120を示すものであって、同灯具120を
図2と同様に正面視した図である。実施の形態のランプボディ2に形成されたトラス構造では、梁61~67のうち、第6梁66も圧縮材となるため、第6梁66も、変形や座屈を防ぐため高い剛性を備えることが好ましい。このため、本変形例では、第3エイミング部材取付孔43を備える第6梁66に、エイミングドライバモジュール90を配置している。エイミングドライバモジュール90で駆動制御されるエイミング部材は従来周知の構成でよく、第3エイミング部材取付孔43に配置されたエイミングスクリュウ102(またはエイミングロッド)を、ランプユニット(Hi,Lo)を支持するランプブラケット101(破線で示す)に接続する。エイミングドライバモジュール90は、エイミングスクリュウ102を前後方向に動かす駆動機構およびその制御部を備え(図示略)、該駆動機構および制御部を収容する金属ケース92を備えている。金属ケース92は第6梁66の軸方向となる鉛直方向にケースの長尺が配置されるように、例えば上下の固定部93によって第6梁66にねじ固定されている。このように、特に、トラス構造の圧縮材となる梁は、積極的に灯具内構造物を支持することにより、ランプボディ2のトラス構造の剛性をより高めることが可能となり、その分ランプボディ2の薄肉・軽量化を図ることができる。なお、実施の形態においても、灯具内構造物の外形は金属ケースとして記載したが、ケースの素材は例えば樹脂であってもよく、また、直方体形状に限定するものでもない。灯具内構造物の外形は、ケース形状から逸脱した形状のものであっても、梁を補強できる程度の大きさと強度を備える構造物であれば、外形は好適に変形されてよい。
【0041】
以上、本発明の好ましい実施形態について述べたが、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。特に、本明細書で開示した各梁の延在方向や形態は一例にすぎず、三角形を基本としたトラス構造が形成されれば、他の形態のトラス構造が用いられてよい。これに伴い、本明細書で開示した灯具内構造物の配置は一例にすぎず、ランプボディに形成されたトラス構造に応じて、灯具内構造物の配置も好適に変更されてよい。
【符号の説明】
【0042】
1 :車両用灯具
2 :ランプボディ
3 :シール溝
4 :前面カバー
6 :背面壁(容器面)
7 :天井面(容器面)
8 :底面(容器面)
9 :側面(容器面)
31~32 :ユニット取付孔
41~43 :エイミング部材取付孔
61~67 :梁
50 :ライトドライバモジュール(灯具内構造物)
80 :ビード部(うねり)
90 :エイミングドライバモジュール(灯具内構造物)
S :灯室