JP7020259B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

従来から、ヘッドランプ等の車両用灯具に導光体（ライトガイド）を接続し、光源から出射された光の一部によって導光体を発光させることで、意匠性（装飾性）を高めるものが知られている。

例えば特許文献１では、リフレクタによって、光源の配光の指向性が変換され（例えば光源から出射された光の照射範囲を拡げられ）、変換後の光が光軸方向前方に出射される。このリフレクタの側方、つまり左右方向端部に導光体の導入部が設けられる。そして、リフレクタから出射された光の一部が導入部に入射される。また特許文献２では、リフレクタに切欠部を設けて、当該切欠部からの漏れ光を導光体に送っている。

特開２０１５－１０３３６２号公報 特開２００２－３２４４１８号公報

ところで、リフレクタはそもそも光源の光を光軸方向前方に照射するように反射面の形状が定められており、リフレクタの側方への漏れ光が抑えられるように設計されている。このため、当該側方への漏れ光の光量が十分に確保されず、導光部全体に光が行き届かないおそれがある。

そこで本発明は、光源から出射された光を、従来よりも確実に導光体に行き渡らせることの可能な、車両用灯具を提供することを目的とする。

本発明は、光軸が車長方向に沿って設けられる光源を備える、車両用灯具に関する。当該車両用灯具は、第一導光体及び第二導光体を備える。第一導光体は、光源の光軸方向前方に配置され、光軸方向後端に光源と対向するレンズ面が形成され光軸方向前端に出射面が形成される。第二導光体は、第一導光体の車幅方向外側の側面に接続される接続端を備え、当該接続端から車幅方向外側に延設され、車長方向後方に反射面が形成され車長方向前方が出射面となる。第一導光体には、光源からの入射光の一部を第二導光体の接続端に向けて反射する反射面が形成される。

上記発明によれば、第一導光体内の光が反射面で反射されて第二導光体に入射される。このように反射面を設けて積極的に第二導光体に光を入射させることで、確実に第二導光体に光を行き渡らせることが可能となる。

また上記発明において、反射面は、第一導光体の車幅方向側端から当該第一導光体の内部に埋設されてよい。

例えば反射面が第一導光体の車幅方向中央に設けられた場合、第一導光体の出射面から出射される光は、反射面から二股に分かれて出射されるおそれがあるが、第一導光体の車幅方向側端から内部に反射面を埋設させることで、出射面から一本の光束を出射させることができる。

また上記発明において、第二導光体は、第一導光体の側面の、レンズ面側に接続されてよい。

第二導光体を、第一導光体のレンズ面側、すなわち後方に配置することで、第一導光体の側面からの漏れ光が第二導光体に入射されずに済む。その結果、第二導光体が、反射面からの光と漏れ光とで発光する領域と、反射面からの光のみで発光する領域とに分かれることが防止され、全体としてムラのない発光が可能となる。

また上記発明において、第二導光体は、第一導光体の側面の、出射面側に接続されてよい。

第二導光体を、第一導光体の出射面側、すなわち前方に配置することで、より車両前方で第二導光体が発光されることになり、高い光意匠効果が得られる。

本発明によれば、光源から出射された光を、従来よりも確実に導光体に行き渡らせることが可能となる。

本実施形態に係る車両用灯具を搭載した車両を例示する前方斜視図である。 本実施形態に係る車両用灯具を搭載したヘッドランプユニットを例示する斜視図である。 本実施形態に係る車両用灯具を例示する斜視図である。 図２のＡ－Ａ断面図である。 光源点灯時の様子を例示するＡ－Ａ断面図である。 第一導光体の出射面の形状について説明する図である。 本実施形態の別例に係る車両用灯具を例示するＡ－Ａ断面図である。

図１～図７を参照して、本実施形態に係る車両用灯具を説明する。なお図１～図７において、車両前後方向（以下適宜、車長方向と記載する）を記号ＦＲで表される軸で示し、車両幅方向（以下適宜、車幅方向と記載する）を記号ＬＷで表される軸で示し、鉛直方向（以下適宜、車高方向と記載する）を記号ＵＰで表される軸で示す。記号ＦＲはＦｒｏｎｔの略であり、車長方向軸ＦＲは車両前方を正方向とする。記号ＬＷはＬｅｆｔ Ｗｉｄｔｈの略であり、車幅方向軸ＬＷは車幅左方向を正方向とする。また車高方向軸ＵＰは上方向を正方向とする。

図１には、本実施形態に係る車両用灯具が搭載された車両の前方斜視図が例示される。本実施形態に係る車両用灯具は、車両の前照灯ユニットである、ヘッドランプユニット２０の一部として構成される。

図２に、ヘッドランプユニット２０が例示される。なお、図２に例示されるヘッドランプユニット２０は、車両正面視右側のものであるが、車両意匠の対称性により、車両正面視左側のヘッドランプユニット２０も図２と同様の構造を備える。

ヘッドランプユニット２０は、ハイビームヘッドランプ２２、ロービームヘッドランプ２４、クリアランスランプ２６を備える。さらにヘッドランプユニット２０は、本実施形態の車両用灯具１０である、フロントターンシグナルランプを備える。これらのランプは、車長方向後方に設けられたハウジング２８及び車長方向前方に設けられたアウタレンズ３０に収容される。

なお、本実施形態に係る車両用灯具１０は、フロントターンシグナルランプの他にも適用可能である。しかしながら、後述する車幅方向外側に延設される第二導光体１３を備えることで、車両の回頭方向が明確になることから、フロントターンシグナルランプとして本実施形態に係る車両用灯具１０を用いることは特に好適である。以下では、フロントターンシグナルランプとして搭載された車両用灯具１０を、「Ｆｒターンランプ１０」と記載する。

ハイビームヘッドランプ２２（走行用前照灯）及びロービームヘッドランプ２４（すれ違い用前照灯）は、例えば車幅方向にそれぞれ３個設けられる。例えばハイビームヘッドランプ２２の光源として３個のＬＥＤ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ（発光ダイオード）が搭載され、またロービームヘッドランプ２４の光源として同じく３個のＬＥＤ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃが搭載される。

ハイビームヘッドランプ２２及びロービームヘッドランプ２４の車幅方向内側から車高方向下方に掛けて、略Ｌ字型のクリアランスランプ２６（車幅灯）が設けられる。クリアランスランプ２６の光源として例えばＬＥＤが搭載される。

クリアランスランプ２６の下方には、Ｆｒターンランプ１０（車両用灯具）が設けられる。図３に、Ｆｒターンランプ１０の斜視図が例示される。また、図２の、Ｆｒターンランプ１０周辺のＡ－Ａ断面図が図４に例示される。Ｆｒターンランプ１０は、光源１１、第一導光体１２、第二導光体１３、及びソケット１４を備える。

ソケット１４は、ハウジング２８に固定され、光源１１が差し込まれる給電部材である。ソケット１４の車長方向後方には、図示しない配線が引き出され、車両のバッテリに接続される。ソケット１４の差込み口は例えば一個であってよい。

光源１１は、その光軸Ｃ１が車長方向（ＦＲ軸）に沿って（平行に）設けられる。光源１１は、例えばＬＥＤバルブ（Ｂｕｌｂ、電球）から構成される。環境負荷軽減の観点から、光源１１は例えば単一のＬＥＤチップから構成される一灯ソケットのＬＥＤバルブが用いられる。また光源１１は、図示しないステアリングコラムに設けられたターンシグナルレバー（ウインカーレバー）の操作に応じて点滅可能となっている。

光源１１として一灯ソケットのＬＥＤバルブを用いることで、環境負荷の低減が可能となる。例えば米国の燃費基準であるＣＡＦＥ（Ｃｏｒｐｏｒａｔｅ Ａｖｅｒａｇｅ Ｆｕｅｌ Ｅｃｏｎｏｍｙ：企業平均燃費）によると、一企業が販売した車両全体の平均燃費が算出され、これが規制の基準となる。ここで、環境負荷の低い技術である、アイドリングストップ機能や高効率のＬＥＤ等を搭載した車両に「クレジット」と呼ばれる値が付与され、その合計値に応じてＣＡＦＥの値を下げることができる。

例えばＦｒターンランプの場合、片側の消費電力を６．９Ｗ以下に抑えることができれば、クレジットが付与されることが知られている。そこで、光源１１として、６．９Ｗ以下の一灯ソケットのＬＥＤバルブが用いられることが好適である。

ハロゲンランプ等の、発光範囲が３６０°に亘る、つまり指向性のない光源と異なり、ＬＥＤはその素子自体が光軸Ｃ１を中心にして強い指向性を持つ。言い換えると、照明中心である光軸Ｃ１からの拡がりが小さい。ここで、法規等により、Ｆｒターンランプ１０は、ある程度面的に拡がりを持って照射されることが要求されており、これを満たすために、光源１１の光軸Ｃ１方向前方には第一導光体１２が設けられる。

第一導光体１２は、レンズ面１２Ａが設けられた導光体、つまりレンズ付きライトガイドと捉えてもよく、例えばアクリルや石英等の透光性材料から構成される。図３を参照して、例えば第一導光体１２は円柱と円錐台形とを継ぎ足したような形状に構成される。

第一導光体１２は、光軸Ｃ１方向後端にレンズ面１２Ａが形成される。レンズ面１２Ａは光軸Ｃ１に沿って光源１１と対向する。したがって光源１１から出射された光はレンズ面１２Ａに入射する。レンズ面１２Ａは例えば凹レンズであってよい。レンズ面１２Ａに入射した光は第一導光体１２内に拡散される。なお、このレンズ面１２Ａに着目すると、ヘッドランプユニット２０のアウタレンズ３０と関連させて、第一導光体１２をインナレンズと呼ぶこともできる。

また第一導光体１２は、レンズ面１２Ａと対向して、光軸Ｃ１方向前端に出射面１２Ｂが形成される。出射面１２Ｂは凹凸のない平面であってよい。この出射面１２Ｂから、第一導光体１２内で拡散された光が出射される。

レンズ面１２Ａと出射面１２Ｂとが側面で繋がれる。図３に例示するように、第一導光体１２は円柱と円錐台形とを継ぎ足した形状であることから、側面はその円柱及び円錐台形の外周面となる。

第一導光体１２には反射面１５が設けられる。反射面１５は、光源１１から第一導光体１２に入射された入射光の一部を第二導光体１３の接続端１３Ｃに向けて反射する。例えば反射面１５は、第一導光体１２に埋設され、図４に例示されるように、車幅方向内側面１２Ｄから、反射面１５が延設される。具体的には図４に例示されるように、車幅方向内側面１２Ｄの出射面１２Ｂ側、つまり前方から出射面１２Ｂに掛けて反射面１５が延設される。

例えば表面がめっき処理され鏡面化された板材が第一導光体１２内に埋設され、当該表面が反射面１５となる。例えば反射面１５に入射した光は全反射される。

反射面１５は、第二導光体１３の、第一導光体１２との接続端１３Ｃに向けられる。したがって、反射面１５に反射された光は接続端１３Ｃから第二導光体１３に入射される。このように本実施形態では、第一導光体１２内の光を反射面１５を用いて積極的に第二導光体１３に入射させている。その結果、第二導光体１３の全幅に亘って、光を行き渡らせることが可能となる。

また仮に、反射面１５を出射面１２Ｂの車幅方向中心、つまり光軸Ｃ１付近に配置すると、その両脇から光が出射されるので、出射光が二股に分かれる。これに対して本実施形態に係るＦｒターンランプ１０（車両用灯具）では、反射面１５を第一導光体１２の車幅方向側端の、車幅方向内側面１２Ｄを起点として延設（埋設）させている。したがって、第一導光体１２側面からの漏れ光を無視すると、出射面１２Ｂから１本に纏まった光束を出射できる。

なお、出射面１２Ｂの一部が反射面１５に遮られることで、図６に例示するように、正面視で円形の出射面１２Ｂから、一部円が欠けた「Ｄ字」形の主光束４０が出射される場合がある。このような照射パターンであっても法規を満足するように、第一導光体１２が形成されることが好適である。

例えばＦｒターンランプに関する法規として、照明中心（光軸Ｃ１）から所定角θの測定点Ｐにおける光度［ｃｄ］が所定の値以上であることが求められる。そこで、上記Ｄ字の光束が測定点Ｐを含むように、反射面１５の配置及び出射面１２Ｂの直径等が定められる。例えば図４に例示するように、Ａ－Ａ断面視で、出射面１２Ｂの直径Ｒ１に対して、出射面１２Ｂの有効出射幅Ｗ１と、反射面１５による遮断幅Ｗ２とが２：１程度となるように、それぞれの配置が定められる。

第一導光体１２の、反射面１５が設けられた車幅方向内側面１２Ｄと車幅方向に対向する車幅方向外側面１２Ｃから、第二導光体１３が車幅方向に延設される。第二導光体１３は、第一導光体１２と同様に、アクリルや石英等の透光性材料から構成されるライトガイドである。

第二導光体１３は、図３に例示するように細長い円筒状の部材である。図４を参照して、第二導光体１３は、車長方向後方に設けられた反射面１３Ａ、車長方向前方に設けられた出射面１３Ｂ、第一導光体１２の車幅方向外側面１２Ｃに接続される接続端１３Ｃ、及び、車幅方向の延設端である終端面１３Ｄ（図３参照）が形成される。第二導光体１３は、接続端１３Ｃから終端面１３Ｄに至るまで、車幅方向外側に延設される。

反射面１３Ａは第二導光体１３の車幅方向全長（全幅）に亘って形成される。反射面１３Ａは図４に例示されるように波型形状であってもよく、またサンドブラスト等が施された粗面であってもよい。反射面１３Ａに入射した光がその対向面である出射面１３Ｂに向かい、出射面１３Ｂへの入射角が臨界角を超過する光が第二導光体１３に戻されずに（反射されずに）出射面１３Ｂから出射される。反射面１３Ａが全幅に亘って形成されるので、第二導光体１３は全幅に亘って発光される。

また、第二導光体１３は、第一導光体１２の、車幅方向外側面１２Ｃのレンズ面１２Ａ側、つまり後方に接続される。このような配置を取ることで、ヘッドランプユニット２０の最前面であるアウタレンズ３０から後方に離間されるため、アウタレンズ３０近傍に配置される場合と比較して、外部から見て発光量が小さく（暗めに）見えるというデメリットがある。その一方で、図５に例示するような、第一導光体１２からの漏れ光４２に第二導光体１３が重ならないために、第二導光体１３の車幅方向全幅に亘って均等に（ムラなく）発光するというメリットが得られる。

図５には、本実施形態に係るＦｒターンランプ１０の点灯時の様子が例示される。光源１１から照射された光はレンズ面１２Ａによって拡散されながら第一導光体１２に入射される。第一導光体１２に入射された光の一部が反射面１５に反射されて接続端１３Ｃから第二導光体１３に入射される。第二導光体１３では反射面１３Ａにて反射された光が出射面１３Ｂから出射される。反射面１３Ａが第二導光体１３の車幅方向全幅に亘り形成されているので、第二導光体１３は車幅方向全幅に亘って発光される。

一方、反射面１５に入射しなかった光は第一導光体１２の出射面１２Ｂから主光束４０として車長方向前方に出射される。また、第一導光体１２の側面から出射された漏れ光４２も車長方向前方に出射される。

＜本実施形態の別例＞
図７には、本実施形態に係るＦｒターンランプ１０（車両用灯具）の別例が例示される。図４との違いは、第二導光体１３が、第一導光体１２の車幅方向外側面１２Ｃの、出射面１２Ｂ側、つまり前方に接続される点にある。

上述したように、上記配置では、第二導光体１３の根元、つまり側面１２Ｃ寄りの部分に、反射面１５からの光と、側面１２Ｃからの漏れ光４２とが重複して入射される重複領域Ｌ１が形成される。また、この重複領域Ｌ１から車幅方向外側は、反射面１５からの光が専ら入射される単独領域Ｌ２となる。このように、第二導光体１３の光度が車幅方向位置によってばらつきが出るというデメリットがあるものの、ヘッドランプユニット２０の最前面であるアウタレンズ３０に近接して第二導光体１３が設けられることで、それより後方に設けられた場合と比較して、外部から見て、第二導光体１３がより明るく見えるというメリットが得られる。

１０ Ｆｒターンランプ（車両用灯具）、１１ 光源、１２ 第一導光体、１２Ａ 第一導光体のレンズ面、１２Ｂ 第一導光体の出射面、１２Ｃ 第一導光体の車幅方向外側面、１２Ｄ 第一導光体の車幅方向内側面、１３ 第二導光体、１３Ａ 第二導光体の反射面、１３Ｂ 第二導光体の出射面、１３Ｃ 第二導光体の接続端、１３Ｄ 第二導光体の終端面、１４ ソケット、１５ 反射面、２０ ヘッドランプユニット、２２ ハイビームヘッドランプ、２４ ロービームヘッドランプ、２６ クリアランスランプ、２８ ハウジング、３０ アウタレンズ、４０ 主光束、４２ 漏れ光。

Claims (3)

1. 光軸が車長方向に沿って設けられる光源を備える、車両用灯具であって、
   前記光源の光軸方向前方に配置され、光軸方向後端に前記光源と対向するレンズ面が形成され、光軸方向前端に出射面が形成される第一導光体と、
   前記第一導光体の車幅方向外側の側面に接続される接続端を備え、当該接続端から車幅方向外側に延設され、車長方向後方に反射面が形成され車長方向前方が出射面となる第二導光体と、
   を備え、
   前記第一導光体には、前記光源からの入射光の一部を前記第二導光体の前記接続端に向けて反射する反射面が形成され、
   前記第一導光体の前記反射面は、前記第一導光体の車幅方向内側の側面から当該第一導光体の内部に埋設される、
   車両用灯具。
2. 請求項１に記載の車両用灯具であって、
   前記第二導光体は、前記第一導光体の側面の、前記レンズ面側に接続される、
   車両用灯具。
3. 請求項１または２に記載の車両用灯具であって、
   前記第二導光体は、前記第一導光体の側面の、前記出射面側に接続される、
   車両用灯具。

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