JP5223120B2 - 車両用コンソールランプ - Google Patents

Description

本発明は、車両用収納部（コンソールボックス）の照明装置（コンソールランプ）に関するものである。

車両用収納部の開口内部（ボックス内）の照明手法として、特許文献１に示すよう、ＬＥＤなどの照明用ランプを蓋体内面に設置し、ボックス内部を上方の点状光源により照明し、ボックス内部の視認性を向上させる技術が提案されている。またこれに類似する技術として、特許文献２のよう、蓋体を透明なＥＬ部材で構成することで、蓋体そのものを面状発光させる技術も提案されている。このような構成によれば、ボックス内部を広範囲にわたって照明することが可能となり、ボックス側面から照明する形態と比べ視認性が向上する。

またコンソールランプの別形態として特許文献３には、光源を壁部に配置することで壁部の表裏、即ちコンソールボックスの内外をそれぞれ単一の光源により照明する技術が開示されている。このような構成によれば、光源を共通化できるなどのメリットが考えられる。

特開２００６−０３６０９１号公報 特開２００７−１３７２３４号公報 実用新案登録第２５４１３０４号公報

上記従来技術では、光源を直接蓋体に配置するため、配線などハーネスを、蓋体の回動軸やスライド機構などの可動部を介して引き回す必要があり、ハーネスの断線など信頼性に欠ける他、ハーネスの係止、挿通部材などの部品点数がかさみコストが膨らんでしまう。また一方で省エネや軽量化のために、光源としてＬＥＤを採用する場合、光源が配置される壁部の内外を照明することは容易でない。これはＬＥＤの指向性（配光性）が半値幅で〜１２０°程度と、白熱灯などのバルブ電球に対し非常に狭いことに起因する。このため、ＬＥＤの側方に導光体の光入射面を配置し、ＬＥＤから側方に放射される光を所定部位まで導光し発光表示する、という特許文献３の技術を適用し難い。

そこで本発明では、可動部にハーネスを配置することなく蓋体からボックス内部への照明を可能とし、且つ、ボックス外部をも照明可能な、ＬＥＤを用いた車両用コンソールランプを提供する。

前記目的を達成するため、本発明では、
収納部と、該収納部の開口を開閉するよう配置される蓋体と、該収納部の壁部に配置されるＬＥＤからなる光源と、を備える車両用コンソールランプにおいて、
前記蓋体の内部には、導光体が配置されており、
前記導光体は、前記光源の放出光が照射される光入射面と、前記収納部の外部を照明する第１発光部と、及び前記収納部の開口内部を照明する第２発光部と、がそれぞれ表出するよう配置されており、
前記導光体は、前記光入射面と対向する部位に、前記光入射面から入射した光を前記第１発光部に向けて反射するＶ状溝の側面からなる第１反射面を有しており、
前記光源は、少なくとも前記蓋体が閉じた第１の状態において、その光軸が前記光入射面及び前記第１反射面と交差して配置される
ように構成したことを主な特徴とする。

本発明によれば、蓋体の開閉時にハーネスに負荷がかからず、また単一のＬＥＤによりボックス内外の照明が可能となる。さらに制御回路などを必要とせずに、蓋体の開閉にあわせてボックス内外の照度を可変とすることができる。

蓋体の閉状態を示す外観説明図である。 蓋体の開状態を示す外観説明図である。 閉状態における側面断面説明図である。 光源をモジュール化した状態を示す説明図である。 ＬＥＤと反射面の関係を示す部分拡大説明図である。

図１及び図２は本発明の一実施形態を示し、図１は蓋体の閉じた状態における発光状態を示す外観説明図、図２は蓋体の開いた状態における発光状態を示す外観説明図である。尚、説明のため、夫々の形態において照明される領域をハッチングにより示している。

本実施例における車両用コンソールランプ１は、蓋体２がヒンジで取付けられることで回動可能に開閉する形態であり、運転席と助手席の間に配置される（図面では一方の座席を省略している）。
蓋体２が閉じた第１の状態（閉状態）において、後席近傍の足元を照明する第１発光部４１１が、蓋体２の後端である後部座席側に線状に表出している。また、蓋体２の開いた第２の状態（開状態）において、収納部３（ボックス）の内部を照明する第２発光部４１２が、蓋体２の収納部３側の内面に面状に表出している。さらに、蓋体２の前端には第３発光部４１３が線状に表出しており、これにより第１及び第２の両状態において、蓋体２を開閉するための、図示しない蓋体２前端の取っ手（ノブ）を発光表示する。

本実施例では、後席足元の細長い照明範囲を照明可能なよう、第１発光部４１１を線状としている。また光量が多いため、発光部を線状とすることで点状光源を採用する場合と比べ、発光部によるグレアを防止する効果をも奏する。

また収納部３内には、ＣＤや飲食物など様々な物品が収容される。このため第２発光部４１２が点状では、収容物や伸ばした腕により光が遮られ影を生じやすく、ボックス内部の視認性が低下してしまう。本実施例においては収納部３を照明する第２発光部４１２を面状に広く拡大することで、ボックス内部の視認性を高めている。

本実施例における車両用コンソールランプ１の内部構造を、図３の側面断面説明図を用いて説明する。紙面左方向が車両前方方向であり、紙面右方向が車両後方方向に相当する。

蓋体２は合成樹脂により形成され、その表面には革張りなど、意匠性や触感を高める公知の手段が採用できる。

蓋体２内部には反射部材６を挟持して導光体４が配置されており、第１発光部４１１、第２発光部４１２、第３発光部４１３、及び光入射面４３が表出している。
光入射面４３と対向する導光体４の裏面には、光入射面４３から入射した光を車両前後方向に反射する、Ｖ状溝からなる第１反射面４２１と第２反射面４２２が形成されている。また蓋体２が開いた第２の状態において、導光体４内部を導光してきた光を第２発光部４１２に向け反射する第３反射面が、第２発光部４１２と対向する部位に形成されている。

導光体はアクリルやポリカーボネートなど、公知の透光性樹脂により形成される。本実施例においては、その透光性や屈折率、加工容易性など考慮し、アクリルにより形成している。

収容部３の開口を形成する壁部のうち、一辺を構成する後席側の壁部内には、ＬＥＤ５１を有する光源５が配置されている。ＬＥＤ５１は、その光軸が光入射面４３及び第１反射面４２１と交差するよう、光入射面４３と対向して配置されている。ＬＥＤ５１の背面側には点灯回路５３が接続・収容されており、ハーネス５４により供給される電力を、所定の電流電圧に変換し、ＬＥＤ５１に出力する。

ＬＥＤ５１としては、表面実装型（ＳＭＤ）や砲弾ランプ型、ＣＯＢ（チップオンボード）型など様々な形態を採用することができる。また発光色も、その目的とする意匠性にあわせ、適宜選択することができる。

光軸上にはレンズ５２が配置されており、蓋体２の開閉時に光源５内に埃など異物が侵入しないよう保護することができる。このようなレンズ５２としては、フレネルレンズやシリンドリカルレンズなどの光学制御レンズ、及び／または発光色を変更するための色ガラスや蛍光体含有部材などを適用することも可能である。またＬＥＤ５１自身に上記機能を付加することによって、レンズ５２を省略することも可能である。

図３においては、点灯回路５３を最奥部に配置し、レンズ５２及びＬＥＤ５１を、収容部３の壁内に設けられた段差により位置決めする構成としている。しかし、これら構成部品をケースにより一体化し、収納部３に配置することもできる。このような構成により汎用性が向上し、製品の組付けも容易となる。図４にモジュール化した光源５の一例を示す。

本形態においては、ＬＥＤ５１が点灯回路５３と共に基板上に実装されている。この基板は、その側面が下側ケースと当接して位置決めされ、下側ケースと共にレンズ５２で覆われている。また基板裏面から引出されるようハーネス５４が基板に半田付けされており、下側ケースに設けられた開口から導出されている。またレンズ５２のＬＥＤ５１との対向部位にはフレネルレンズが形成されている。
レンズ５２で下側ケースの４方を覆う構成としたことで、光源５内への異物の侵入を防ぐことができ、簡易的な防水効果も得られ、また組付け性が向上する。

次に、本発明の車両用コンソールランプ１において、蓋体２の開閉時における光の導光・発光態様を、図５を引用しつつ説明する。図５は図３の光源５と第１反射面４２１・第２反射面４２２の位置関係を図示した部分拡大説明図である。図中において、図５（ａ）は蓋体２が閉状態である第１の状態を示し、図５（ｂ）は蓋体２が開状態である第２の状態を示している。
なお、光源５の形状は本発明の要部ではないため、黒円（●）で省略し示している。また図中のＸは光源５の光軸であり、蓋体２の回転軸７を記号（円付きの×）で示している。

第１反射面４２１、第２反射面４２２は、導光体４に形成されたＶ状溝により形成されており、第１の状態における光軸Ｘに対する開き角は、第１反射面４２１のほうが鈍角となるよう構成されている。言い換えれば、第１反射面４２１が第２反射面４２２よりも広くなるよう構成される。
Ｖ状溝からなる夫々の反射面は凹凸のない平面状に加工されており、その界面において、光が散乱しないよう構成されている。反射界面において、光は、その屈折率差に伴う界面反射、及び全反射により、所定の方向に反射される。

なお、Ｖ状溝はその先端（溝底面）が鋭角である必要はなく、平面やＲ状に面取りされていても良い。しかし、溝底面に照射される光は拡散・散乱されやすく光学制御が困難であり、また溝底面の形状によっては、第１反射面４２１及び第２反射面４２２の面積が狭まってしまい望ましくない。このため溝底面は、その先端が鋭角となるよう形成することが好ましい。
（第１の状態について）

本実施例における第１の状態において、光源５の光軸Ｘは、光入射面４３と垂直に交差し、且つ第１反射面４２１と交差している。即ち、ＬＥＤ５１から放射される光の大部分（ａ１、ｂ１）が第１反射面４１１に到達するよう構成されている。全反射角を超える角度で第１反射面４１１に到達した光（ｂ１）は、その界面で全反射され、後席側（紙面右方向）に配置されている第１発光部４１１から放射される。光源５から光軸上に放射された光（ａ１）は、第１反射面４２１に対する入射角が小さいため、その光の一部が透過する（ａ１’）。しかしこの際、Ｖ状溝内の空気と導光体５との屈折率差により光ａ１’が屈折し、車両後方側へ向かう光となる。従って、この光を反射するよう、蓋体２と導光体５との間に反射部材６を設け、再度導光体に入射・導光させることにより、光軸Ｘ上の光をロスなく車両後方側へ反射することが可能となる。

一方、光軸Ｘから車両前方方向にそれた光（ｃ１）は、第２反射面４１２で全反射され、蓋体前端に設けられた第２発光部４１２、第３発光部４１３から放射される。この際、第２反射面４２２は第１反射面４２１と比べ光軸Ｘとの開き角が狭いため、第２反射面４２２に到達する光のほとんどが全反射されることとなる。これにより、界面での光のロスが最小限に抑制されるため、光源５から照射される第２反射面４２２に到達する少量の光であっても、有効に活用することが可能となる。

上述のよう、蓋体２の閉じた第１状態においては、ボックス内を照明する第２発光部４１２からの放出光はさほど必要でなく、第２反射面４２２で反射された光は主として、蓋体２前端に配置された第３発光部を発光表示するために用いられる。第３発光部４１３は、蓋体２を開閉するために搭乗者が手をかける蓋体２の前端、取っ手やノブの位置を、その光により表示できればよく、取っ手やノブ自体を照明によりライトアップするような光量は必要とされない。一方、ボックス外の後席足元近傍を照明する第１発光部４１１は大きな光量を必要とするため、第２反射面４２２が光軸Ｘと交差しない上述の形態により、指向角の狭いＬＥＤ５１を用いた光源５から放射される光を、第１反射面４２１・第２反射面４２２により、有効に分配することができる。
（第２の状態について）

次に、第２の状態における光の分配について説明する。第２の状態において、蓋体２がヒンジの回転軸７を中心に回転することで、光軸Ｘが第１反射面４２１と交差せずに、第２反射面４２２と交差している。本状態よりも蓋体２を大きく開いた場合においては、光軸Ｘは第２反射面４２２とも交差せず、導光体４の裏面に設けられた反射部材６と交差するようになる。なお導光体４内への入射効率を高めるため、入射面４３の車両前方側（光ｃ２が照射される側）において第２反射面と対向する部位には、導光体４と一体の膨出部４４（図３では省略）が形成されており、その側面も入射面４３として機能するよう構成している。図中において光入射面４３と連続して描写された点線は、膨出部４４の膨出の程度を示すための模式的なものである。

このような開状態において、光源５から光軸上（ａ２）、及び車両前方側に放出される光（ｃ２）は、第２反射面４２２及び反射部材６によって、蓋体２前端方向へ反射・導光される。また、車両後方側へ放出される光は蓋体２後端の第１発光部４１１に向け反射・導光される。従って本第２状態においては、光の大部分が蓋体２前端の第２発光部４２２・第３発光部４２３まで導光されることとなり、収納部３内を照明する光量が増大する。足元照明などは常時点灯が必要となるものではなく、且つ蓋体２の開閉は収容物を取り出すなどの一時的なものであるため、第２の状態において、第１発光部４１１からの放射光強度が低下することは、さほど問題ではない。

上記のよう開・閉状態、特に開状態における光学設計においては、光入射面４３での屈折が問題となることが多いため、本実施例では膨出部４４を形成することで、光源５から放射される光の入射効率を高めている。さらに入射光率を高めるため、光入射面４３を透過する際に光が極力屈折しないよう、光入射面４３及び膨出部４４の側面を蓋体２の回転軸７を軸とする円弧曲面状に成形しても良い。

また当業者であれば明らかなよう、図５（ｂ）における第２反射面４２２と交差する状態は、回転軸７の位置、及び第２反射面４２２の傾斜角によっては発現しない。この場合における導光作用については、導光体４界面および反射部材６によって反射されることで同様の効果を奏する為、さほど問題ではない。
しかし蓋体２の回動など考慮すると、蓋体２の回転軸７は、光源５よりも車両後方側となることが好ましい。蓋体２の開閉時に、膨出部４４や光源５との緩衝が問題となるためである。

以上のよう光源５、及び第１反射面４２１、第２反射面４２２を配置、構成することで、蓋体２が閉じた第１状態では第１発光部４１１の光放出量を増加させ、蓋体２が開いた第２状態では第２発光部４１２の光放出量を増加させることができる。これにより、単一の光源により、開閉時における収納部３内外を適切な光量で照明することが可能となる。さらに光源を蓋体２に設置するのではなく、発光部を蓋体２に配置するようにし、光源から放出される光によって光学的に接続するよう構成したため、開閉時にハーネスに負荷がかかることを抑止でき、信頼性が向上する。

本発明は、車両に設けられるコンソールボックス、オーバーヘッドコンソール、グラブボックスなど、または車両以外における蓋付収納箱に用いることができる。

１ 車両用コンソールランプ
２ 蓋体
３ 収納部
４ 導光体
４１１〜４１３ 第１〜第３発光部
４２１〜４２３ 第１〜第３反射面
４３ 光入射面
４４ 膨出部
５ 光源
５１ ＬＥＤ
５２ レンズ
５３ 点灯回路
５４ ハーネス
６ 反射部材
７ 回転軸

Claims (7)

1. 収納部と、該収納部の開口を開閉するよう配置される蓋体と、該収納部の壁部に配置されるＬＥＤからなる光源と、を備える車両用コンソールランプにおいて、
   前記蓋体の内部には、導光体が配置されており、
   前記導光体は、前記光源の放出光が照射される光入射面と、前記収納部の外部を照明する第１発光部と、及び前記収納部の開口内部を照明する第２発光部と、がそれぞれ表出するよう配置されており、
   前記導光体は、前記光入射面と対向する部位に、前記光入射面から入射した光を前記第１発光部に向けて反射するＶ状溝の側面からなる第１反射面を有しており、
   前記光源は、少なくとも前記蓋体が閉じた第１の状態において、その光軸が前記光入射面及び前記第１反射面と交差して配置される
   ことを特徴とする車両用コンソールランプ。
2. 前記導光体は、前記光入射面と対向する部位に、前記第２発光部に向けて反射する前記Ｖ状溝の他側面からなる第２反射面をさらに有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用コンソールランプ。
3. 前記第１反射面と前期第２反射面は、前記蓋体の開閉と共に回転し、
   前記蓋体が閉じた第１の状態において、前記第１発光部から放射される光量が前記第２発光部から放射される光量と比べ大きく、
   前記蓋体が開いた第２の状態において、前記第２発光部から放射される光量が前記第１発光部から放射される光量と比べ大きい、
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用コンソールランプ。
4. 前記第１の状態において、前記第１反射面は、前記光軸に対する開き角が、前記第２反射面よりも鈍角に形成される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用コンソールランプ。
5. 前記蓋体は、その一端が回転軸を介して前記収容部の一辺の壁部に取付けられており、
   前記光源は、該一辺の壁部内に配置される、
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両用コンソールランプ。
6. 前記一辺の壁部は車両後部側の壁部であり、
   前記第１発光部は、前記蓋体の後端に表出し、後席足元を照明する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の車両用コンソールランプ。
7. 前記蓋体の前端に表出する第３発光部をさらに有する、
   ことを特徴とする請求項４〜６いずれか１項に記載の車両用コンソールランプ。

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