JP6235791B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される灯具に関する。

従来、発光素子と発光素子の点灯を制御する制御回路部とが一体的に構成された発光モジュール、リフレクタ、投影レンズ等をユニット化して灯室内に配置した車両用前照灯が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−２０９３５号公報 特開２０１３−１６２６１号公報

特許文献１に記載の車両用前照灯においては、配光パターンを正確に形成するため、発光素子、リフレクタおよび投影レンズは高い位置決め精度が要求されている。そのため、ユニット化されたこれらの部品のうちいずれかが故障した場合には、ユニット全体を交換する必要があった。

そこで、本発明は、光源や光学部材をユニット化したままの状態で光源制御回路部だけを交換可能な車両用灯具を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するために、本発明に係る車両用灯具は、
光源と光学部材とが取付部に取り付けられてユニット化された光学ユニットと、
光源制御回路部と、
を備え、
前記光源制御回路部は、前記光学ユニットがユニット化された状態で、前記取付部に対して前記光源および前記光学部材が配置されていない方向に取り付け可能であることを特徴とする。

（２）前記光学部材は、前記光源に対して灯具前方に配置されたレンズと、前記光源の上部を覆うように配置されたリフレクタと、を含み、
前記取付部の前記光源が取り付けられた面とは反対側にヒートシンクが設けられ、
前記光源制御回路部は、前記ヒートシンクに対して灯具前方側に隣接して配置されている構成としてもよい。

（３）前記光学ユニットおよび前記光源制御回路部は、ランプボディと透光カバーとにより形成される灯室内に配置され、
前記ランプボディは、前記光源および前記光学部材が配置されていない前記方向に相当する箇所が開閉可能である構成としてもよい。

（４）前記ランプボディは、その灯具下方側が開閉可能である構成としてもよい。

本発明に係る車両用灯具によれば、光源制御回路部を、取付部に対して光源および光学部材が配置されていない方向に着脱することができるため、光源制御回路部が故障した場合等に光学ユニットを分解することなく光源制御回路部だけを交換することができる。

本発明の実施形態に係る車両用灯具の断面図である。 図１の車両用灯具を示すブロック図である。 図１の車両用灯具を示す分解斜視図である。 図１の車両用灯具が備える光源制御回路部の取付状態を示す分解斜視図である。 本発明の変形例に係る車両用灯具の断面図である。 本発明の別の変形例に係る車両用灯具の断面図である。

添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態例について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。また以降の説明に用いる「右」および「左」は、運転席から見た左右の方向を示している。

図１は、前照灯装置１（車両用灯具の一例）の一部を、垂直面で切断して側方から見た状態を示す図である。前照灯装置１は、車両の前部に搭載され、前方を照明するためのいわゆるＰＥＳ型の車両用灯具である。前照灯装置１は、ランプボディ２と、当該ランプボディ２に装着されて灯室３を区画形成する透光カバー４とを備えている。ランプボディ２の灯具下方側には、開閉可能な開閉部５が設けられている。灯室３内には、本発明の実施形態に係る灯具ユニット１０（光学ユニットの一例）が配置されている。

灯具ユニット１０は、灯室３の内側からランプボディ２に対して組み付けられる。灯具ユニット１０は、光源ユニット１１、レンズホルダ１２、投影レンズ１３（光学部材の一例）、配光制御ユニット１６、およびエイミング機構１７を備えている。上記各部材がユニット化された灯具ユニット１０に、光源制御回路部１４およびファン１５が取り付けられている。

光源ユニット１１は、光源２１、リフレクタ２２（光学部材の一例）およびヒートシンク２３を備えている。光源２１は、光源ユニット１１の取付部２４に固定されている。ドーム形状を呈するリフレクタ２２は、光源２１の上部を覆うように配置されている。リフレクタ２２の内面２２ａは反射面とされており、光源２１に対向するように配置されている。

配光制御ユニット１６は、光源ユニット１１の灯具前方側に配置されている。配光制御ユニット１６の前方側にはレンズホルダ１２が配置され、レンズホルダ１２には投影レンズ１３が固定される。投影レンズ１３は、出射面が凸面で入射面が平面の平凸非球面レンズである。光源２１から出射された光はリフレクタ２２の内面２２ａにより前方へ反射され、その少なくとも一部が投影レンズ１３を通過する。投影レンズ１３を通過した光は、透光カバー４を通じて灯具前方を照明する。

灯具ユニット１０は、エイミング機構１７を介してランプボディ２に対して傾動可能に取り付けられている。エイミング機構１７は、灯室３内の上方および下方にそれぞれ設けられており、その先端が配光制御ユニット１６に組み付けられている。また、図示は省略するが、エイミング機構１７の他端は、ランプボディ２側に固定されている。このエイミング機構１７は、ランプボディ２に対して灯具ユニット１０の取り付け角度を微調整するためのものであり、灯具ユニット１０の取り付け角度が微調整されることにより、灯具ユニット１０が出射する光の光軸の向きが調整される。

光源制御回路部１４は、光源ユニット１１のヒートシンク２３に対して灯具前方側に隣接して配置されている。また、ファン１５は、光源制御回路部１４の灯具下方側であって、光源ユニット１１により形成される空間内に設けられている。

図２は、光源制御回路部１４を中心とした前照灯装置１のブロック図である。
図２に示すように、光源制御回路部１４は、前照灯装置１の内部あるいは外部に設けられるバッテリ４０と電気的に接続されるとともに、グランド（ＧＮＤ）４１に接地されている。また、光源制御回路部１４は、光源２１およびファン１５と電気的に接続され、光源２１の点消灯やファン１５の駆動を制御する。さらに、バッテリ４０と光源制御回路部１４との間には、配光制御ユニット１６が備える後述のソレノイド３２が電気的に接続されている。

図３は、灯具ユニット１０を灯具前方の上方側から見た分解斜視図である。
図３に示すように、レンズホルダ１２は、レンズ保持部１２ａを備えている。レンズ保持部１２ａは環状の枠であり、その前面に投影レンズ１３が固定される。レンズホルダ１２は、レンズ保持部１２ａとは反対側の面に、右上側腕部１２ｂ、右下側腕部１２ｃ、左上側腕部１２ｄ、左下側腕部１２ｅを備えている。右上側腕部１２ｂは、レンズホルダ１２の上部後面の右寄り部分から後方に延び、右下側腕部１２ｃは、レンズホルダ１２の下部後面の右寄り部分から後方に延びている。また、左上側腕部１２ｄは、レンズホルダ１２の上部後面の左寄り部分から後方に延び、左下側腕部１２ｅは、レンズホルダ１２の下部後面の左寄り部分から後方に延びている。各腕部１２ｂ〜１２ｅの先端部にはそれぞれ係合孔１２ｆが設けられている。

配光制御ユニット１６は、複数の係合孔３０と、可動シェード３１と、ソレノイド３２とを備えている。複数の係合孔３０は、配光制御ユニット１６の外周部に設けられている。可動シェード３１は、灯具ユニット１０の光軸Ａｘ上であって投影レンズ１３の後方焦線ｆ近傍（図１参照）のやや前方に配置されている。この可動シェード３１は、リフレクタ２２からの反射光の一部を遮蔽するように構成されている。ソレノイド３２は可動シェード３１の下方に配置されている。このソレノイド３２は、図示しないビーム切換えスイッチ等の操作が行われたときに駆動して、可動シェード３１を移動させて可動シェード３１の遮光位置を変更させるようになっている。

リフレクタ２２の車両左右方向の両端には、光源ユニット１１と係合する一対の係合孔２２ｂが設けられている。
光源ユニット１１の取付部２４は、上壁２５と、前壁２６とを備えている。
上壁２５の後方側中央部には、光源２１が搭載されている。光源２１の左右両側には、リフレクタ２２の一対の係合孔２２ｂと係合される一対の突起部２５ａが設けられ、一対の突起部２５ａが一対の係合孔２２ｂにそれぞれ係合することにより光源ユニット１１の上方にリフレクタ２２が固定される。上壁２５の下面における左右両側には光源制御回路部１４を固定するための一対の係合部２５ｃが設けられている。ヒートシンク２３は、上壁２５の光源２１が取り付けられる面とは反対側の面に設けられている。ヒートシンク２３は下方に延在する複数の放熱板２３ａから構成されている。
前壁２６は、上壁２５の前面側から下方側に延在している。前壁２６の外周部には複数の係合部２６ａが設けられている。これらの係合部２６ａに、レンズホルダ１２の各腕部１２ｂ〜１２ｅの係合孔１２ｆと配光制御ユニット１６の各係合孔３０とが係合されてそれぞれネジ止めされることにより、レンズホルダ１２と配光制御ユニット１６とが光源ユニット１１に固定される。

光源制御回路部１４は、回路部１４ａと、放熱部１４ｂとを備えている。回路部１４ａは、光源制御回路部１４の上部に設けられており、その内部に光源２１やファン１５等を制御する不図示の回路基板が収納されている。放熱部１４ｂは、回路部１４ａから下方に向かって複数延在しており、回路部１４ａから発生する熱を放熱する。光源制御回路部１４の灯具左右方向の両側において回路部１４ａと放熱部１４ｂとの間には、光源ユニット１１の一対の係合部２５ｃと係合される一対の係合孔１４ｃが設けられている。放熱部１４ｂの後方側の左右端にはファン１５を固定するための一対の係合部１４ｄが設けられている。

ファン１５は、放射状に複数設けられた羽部１５ａを備えている。光源制御回路部１４によりファン１５を駆動させて羽部１５ａを回転させることで、ヒートシンク２３の放熱板２３ａおよび光源制御回路部１４の放熱部１４ｂに冷風を吹き付けて放熱効率を向上させることができる。羽部１５ａを挟んだ左右両側には、ファン１５を光源制御回路部１４に固定するための一対の係合孔１５ｂが設けられている。

図４は、光源制御回路部１４の取付状態を示す分解斜視図である。
図４に示すように、光源制御回路部１４の一対の係合孔１４ｃが取付部２４の一対の係合部２５ｃにそれぞれネジ止めされることにより、光源制御回路部１４が取付部２４に対して灯具下方側から固定される。また、ファン１５の一対の係合孔１５ｂが光源制御回路部１４の一対の係合部１４ｄにそれぞれネジ止めされることにより、ファン１５が光源制御回路部１４に対して灯具下方から固定される。すなわち、光源制御回路部１４およびファン１５は、灯具下方側から光源ユニット１１の取付部２４に取り付け可能となっている。

図１に示すように、光源２１、リフレクタ２２および投影レンズ１３を備えたＰＥＳ型の前照灯装置１においては、光源制御回路部１４に対して、灯具前方側には投影レンズ１３が配置されるとともに、灯具上方側には光源２１およびリフレクタ２２を備えた光源ユニット１１が配置されている。また、光源制御回路部１４に対して、灯具後方側にはヒートシンク２３が配置されている。しかし、本実施形態によれば、光源制御回路部１４は、光源２１、リフレクタ２２および投影レンズ１３（光学部材の一例）、ヒートシンク２３等が配置されていない方向である灯具下方側から光源ユニット１１の取付部２４に取り付け可能であるため、光源制御回路部１４の着脱の際に光源２１、リフレクタ２２および投影レンズ１３と干渉することがない。そのため、光源制御回路部１４が故障した場合にも、高い位置決め精度が要求されている光源２１、リフレクタ２２および投影レンズ１３を灯具ユニット１０から取り外すことなくユニット化されたままの状態で、光源制御回路部１４（およびファン１５）のみを交換することができる。これにより、光源制御回路部１４の交換や修理のために灯具ユニット１０を分解したり灯具ユニット１０全体を前照灯装置１から取り外したりする必要がなく、光源制御回路部１４の交換や修理に係るコストを削減するとともに作業効率を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、ランプボディ２は、光源２１、リフレクタ２２、投影レンズ１３およびヒートシンク２３等の灯具ユニット１０を構成する部材が配置されていない方向に相当する箇所（ここでは、灯具下方側）が開閉部５により開閉可能であるため、灯具ユニット１０をランプボディ２内に固定したままの状態で光源制御回路部１４（およびファン１５）のみを容易に交換することができる。

なお、灯具ユニット１０を構成する部材が配置されていない方向として、灯具下方側からではなく灯具左右方向側から光源制御回路部１４（およびファン１５）が着脱可能な構成を採用してもよい。このとき、ランプボディ２の灯具左右側の箇所に開閉可能な開閉部が設けられることが好ましい。

次に、図５を参照しつつ、本発明の変形例に係る灯具ユニット１１０について説明する。図１に示した第１の実施形態に係る灯具ユニット１０が備えるものと同一または同等の構成要素については同一の参照番号を付与し、繰返しとなる説明は割愛する。

図５に示すように、灯具ユニット１１０は、いわゆるモノフォーカス式プロジェクタ型灯具ユニットであって、光源ユニット１１１、レンズホルダ１２および投影レンズ１３を備えている。灯具ユニット１１０は、図１に示した灯具ユニット１０と同様に、灯室の内側から不図示のランプボディに対して組み付けられる。ユニット化された灯具ユニット１１０に、光源制御回路部１４およびファン１５が取り付けられている。

光源ユニット１１１は、光源２１、およびヒートシンク２３を備えている。図１に示す実施形態とは異なり、本変形例においては、光源ユニット１１１の光源２１は、灯具ユニット１１０の光軸Ａｘ上であって投影レンズ１３の後方焦線ｆ近傍に配置され、灯具前方側に向けて光を出射するため、リフレクタ２２は不要である。ヒートシンク２３は、取付部２４の上壁２５において光源２１が取り付けられる面とは反対側の面に設けられて、灯具後方側に延在している。なお、レンズホルダ１２および投影レンズ１３の構成は図１に示す実施形態と同様である。また、図示は省略するが、上記の実施形態と同様に、光源ユニット１１１とレンズホルダ１２との間に複数の配光パターンを形成する配光制御ユニット１６を設けてもよい。

光源制御回路部１４は、光源ユニット１１１のヒートシンク２３に対して灯具下方側に隣接して配置されている。また、ファン１５は、光源制御回路部１４の灯具後方側であって、光源ユニット１１１の前壁２６とヒートシンク２３により形成される空間内に設けられている。

本変形例によれば、光源制御回路部１４は、光源２１や投影レンズ１３が配置されていない方向である灯具後方（図５における右方向）から取付部２４に対して取り付け可能となっている。そのため、上記の実施形態と同様に、光源制御回路部１４が故障した場合等に、灯具ユニット１１０を分解することなく光源制御回路部１４のみを取り外して交換または修理することができる。本変形例に係る灯具ユニット１１０においては、光源制御回路部１４（およびファン１５）のみを着脱可能とするため、不図示のランプボディの灯具後方側に、開閉可能な開閉部が設けられていることが好ましい。
なお、上記の実施形態と同様に、灯具ユニット１１０を構成する部材が配置されていない方向として、灯具後方側からだけではなく灯具左右方向から光源制御回路部１４（およびファン１５）が着脱可能な構成を採用してもよい。このとき、ランプボディの灯具左右側の箇所に開閉可能な開閉部が設けられることが好ましい。

次に、図６を参照しつつ、本発明の別の変形例に係る灯具ユニット２１０について説明する。図１に示した第１の実施形態に係る灯具ユニット１０が備えるものと同一または同等の構成要素については同一の参照番号を付与し、繰返しとなる説明は割愛する。

図６に示すように、灯具ユニット２１０は、いわゆるパラボラ型灯具ユニットであって、光源ユニット２１１を備えている。灯具ユニット２１０は、図１に示した灯具ユニット１０と同様に、灯室の内側から不図示のランプボディに対して組み付けられる。光源ユニット２１１から構成される灯具ユニット２１０に、光源制御回路部１４およびファン１５が取り付けられている。

光源ユニット２１１は、光源２１、リフレクタ２２２およびヒートシンク２３を備えている。光源ユニット２１１の構成は、図１に示す光源ユニット１１とほぼ同一であるが、光源ユニット２１１は、光源２１が灯具下方側に光Ｌを照射し、光源２１の下部を覆うように設けられたリフレクタ２２２によりこの光Ｌを灯具前方に反射するように配置されている。ヒートシンク２３は、取付部２４の上壁２５において光源２１が取り付けられる面とは反対側の面に設けられて、灯具上方側に延在している。なお、図１に示す実施形態とは異なり、灯具ユニット２１０においては、光源２１から出射されてリフレクタ２２２で反射された光Ｌは不図示の透光カバーを通過して灯具前方に直接照射されるため、レンズホルダや投影レンズは不要である。

光源制御回路部１４は、光源ユニット２１１のヒートシンク２３に対して灯具前方側に隣接して配置されている。また、ファン１５は、光源制御回路部１４の灯具上方側であって、光源ユニット２１１の前壁２６とヒートシンク２３との間に形成される空間内に設けられている。

本変形例によれば、光源制御回路部１４は、光源２１やリフレクタ２２２が配置されていない方向である灯具上方から取付部２４に対して取り付け可能となっている。そのため、上記の実施形態と同様に、光源制御回路部１４が故障した場合等に、灯具ユニット２１０を分解することなく光源制御回路部１４のみを取り外して交換または修理することができる。本変形例に係る灯具ユニット２１０においては、光源制御回路部１４（およびファン１５）のみを着脱可能とするため、不図示のランプボディの灯具上方側に、開閉可能な開閉部が設けられていることが好ましい。
なお、上記の実施形態と同様に、灯具ユニット２１０を構成する部材が配置されていない方向として、灯具上方側からだけではなく灯具左右方向から光源制御回路部１４（およびファン１５）が着脱可能な構成を採用してもよい。このとき、ランプボディの灯具左右側の箇所に開閉可能な開閉部が設けられることが好ましい。

上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。

上記の実施形態においては、可動シェード３１を含む配光制御ユニット１６が設けられているが、単一の光源２１を用いて複数の配光パターンを形成する必要がないのであれば、必ずしも配光制御ユニット１６を設けることを要しない。
すなわち本発明に係る灯具ユニット１０、１１０、２１０が搭載される照明装置は、前照灯装置１に限られるものではなく、適宜の車両用照明装置に搭載される灯具に対して本発明を適用可能である。

１：前照灯装置（車両用灯具の一例）１０：灯具ユニット（光学ユニットの一例）、１１：光源ユニット、１２：レンズホルダ、１３：投影レンズ（光学部材の一例）、１４：光源制御回路部、１５：ファン、１６：配光制御ユニット、１７：エイミング機構、２１：光源、２２：リフレクタ（光学部材の一例）、３１：可動シェード、３２：ソレノイド

Claims (3)

1. 光源と光学部材とが取付部に取り付けられてユニット化された光学ユニットと、
   光源制御回路部と、
   を備え、
   前記光源制御回路部は、前記光学ユニットがユニット化された状態で、前記取付部に対して前記光源および前記光学部材が配置されていない方向に取り付け可能であり、
   前記光学部材は、前記光源に対して灯具前方に配置されたレンズと、前記光源の上部を覆うように配置されたリフレクタと、を含み、
   前記取付部は、前記光源が搭載されている上壁と、前記光源制御回路部を固定するために前記上壁に設けられた係合部と、を有し、
   前記上壁の前記光源が取り付けられた面とは反対側にヒートシンクが設けられ、
   前記光源制御回路部は、前記ヒートシンクに対して灯具前方側に隣接して配置されていることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記光学ユニットおよび前記光源制御回路部は、ランプボディと透光カバーとにより形成される灯室内に配置され、
   前記ランプボディは、前記光源および前記光学部材が配置されていない前記方向に相当する箇所が開閉可能であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記ランプボディは、その灯具下方側が開閉可能であることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。