JP6510330B2

JP6510330B2 - 車両用照明装置

Info

Publication number: JP6510330B2
Application number: JP2015117720A
Authority: JP
Inventors: 照亮山本
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-06-10
Filing date: 2015-06-10
Publication date: 2019-05-08
Anticipated expiration: 2035-06-10
Also published as: DE102016209882A1; US9964276B2; FR3037379B1; CN106247251A; CN106247251B; US20160363283A1; JP2017004767A; FR3037379A1

Description

本発明は、車両に搭載される照明装置に関する。

特許文献１に記載された照明装置は、光源、光学部材、ロータリーシェード、駆動源、および給電部材を備えている。光学部材は、光源から出射された光を所定の方向に照射する。ロータリーシェードは、光源と光学部材の間に配置されている。ロータリーシェードは、軸を中心として回転されることにより、光源から出射された光の一部を遮ることが可能に構成されている。駆動源は、ロータリーシェードを回転させる力を生成する。給電部材は、駆動源に電力を供給する。

特開２０１４−０１０９６９号公報

光学部材は、前述の通り光源から出射された光を所定の方向に照射するように配置されている。しかしながら、車両と太陽の位置関係によっては、太陽光が光学部材を通過し、照明装置内に集光される場合がありうる。このようにして集光された太陽光が照明装置の構成要素を損傷しないように対策を講じる必要がある。

本発明は、太陽光による照明装置の構成要素の損傷を回避できる構成を、低コストで提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第一の態様は、車両に搭載される照明装置であって、
光源と、
前記光源から出射された光を所定の方向へ照射する光学部材と、
前記光学部材を支持する樹脂製のホルダと、
前記光源から出射された光の一部を前記光学部材に向けて反射する第一リフレクタと、
前記光源と前記光学部材の間に配置され、軸を中心として回転あるいは回動されることにより、前記光源から出射された光の一部を遮ることが可能な第一シェードと、
前記第一シェードを回転あるいは回動させる力を生成する駆動源と、
前記駆動源に電力を供給する樹脂製の給電部材と、
前記光学部材と前記第一シェードの間に配置され、前記第一リフレクタに反射された光の一部を前記光学部材に向けて反射する第二リフレクタと、
前記光学部材と前記第一シェードの間において、前記第一シェードに遮られなかった光の一部を遮るように配置された第二シェードと、
前記光学部材を通過して前記ホルダと前記給電部材の少なくとも一方に至る太陽光を遮るように配置された第三シェードと、
を備えており、
前記第二リフレクタ、前記第二シェード、および前記第三シェードは、同一の材料から形成されたワンピース部品の一部である。

光学部材と第一シェードの間に配置されることを要する第二リフレクタや第二シェードと一体のワンピース部品として、相対的に熱損傷を受けやすい樹脂製部品を保護する第三シェードを設けることにより、太陽光による照明装置の構成要素の損傷を回避できる構成を低コストで提供できる。

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第二の態様は、車両に搭載される照明装置であって、
車両に搭載される照明装置であって、
光源と、
前記光源から出射された光を所定の方向へ照射する光学部材と、
前記光学部材を支持する樹脂製のホルダと、
前記光源から出射された光の一部を前記光学部材に向けて反射する第一リフレクタと、
前記光源と前記光学部材の間に配置され、軸を中心として回転あるいは回動されることにより、前記光源から出射された光の一部を遮ることが可能な第一シェードと、
前記第一シェードを回転あるいは回動させる力を生成する駆動源と、
前記駆動源に電力を供給する樹脂製の給電部材と、
前記光学部材と前記第一シェードの間に配置され、前記第一リフレクタに反射された光の一部を前記光学部材に向けて反射する第二リフレクタと、
前記光学部材と前記第一シェードの間において、前記第一シェードに遮られなかった光の一部を遮るように配置された第二シェードと、
前記光学部材を通過して前記ホルダと前記給電部材の少なくとも一方に至る太陽光を遮るように配置された第三シェードと、
を備えており、
前記第二リフレクタは、第一材料により形成された第一部材の一部であり、
前記第二シェードおよび前記第三シェードの少なくとも一方は、前記第一材料と異なる第二材料により形成された第二部材の一部であり、
前記第一部材と前記第二部材は、接合により一体とされている。

このような構成によれば、主としてリフレクタ機能を担う第一部材を主として遮光機能を担う第二部材と別体とすることにより、それぞれについて最適な材料選択の自由度が高まる。例えば、第一部材をステンレス材により形成することにより、安定した反射面を得るために表面処理を行なう必要がない。したがって、太陽光による照明装置の構成要素の損傷を回避できる構成をより低コストで提供できる。

上記各態様に係る照明装置は、以下のように構成されうる。
前記第一シェードは、ロータリーシェードである。

原理的に光学部材側への漏光を避けにくいロータリーシェードを第一シェードとして用いる場合、上記第二シェードの効果が顕著となる。

上記各態様に係る照明装置は、以下のように構成されうる。
前記ホルダ、前記第一シェード、および前記駆動源を支持する支持部材を備えており、
前記支持部材は、前記第一シェードと前記第二リフレクタの間に配置される部分を有している。

すなわち、第一シェードの軸と第二リフレクタが支持部材を挟んで互いに反対側に配置されている。このような構成によれば、第一シェードの軸と第二リフレクタがともに支持部材の前方に配置されている構成と比較すると、第二リフレクタの形状選択・配置自由度を確保しつつ、第一シェード、支持部材、および第二リフレクタが並ぶ方向における構造の大型化を抑制しやすい。

この場合、上記各態様に係る照明装置は、以下のように構成されうる。
前記支持部材は、スイブル軸を中心に回動可能とされており、
前記スイブル軸は、前記第一シェードと前記第二リフレクタの間を延びている。

このような構成によれば、光学部材を通じた光の照射方向をスイブル軸に直交する面内で変化させるスイブル制御が可能とされる。

一実施形態に係る照明装置の外観を一部断面視で示す斜視図である。図１の照明装置の構成を示す分解斜視図である。図１の照明装置におけるシェードユニットの構成を示す分解斜視図である。図１の照明装置の構成を示す図である。図１の照明装置における多機能部材の別例を示す図である。

添付の図面を参照しつつ、実施形態の例について以下詳細に説明する。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。

図１は、一実施形態に係る照明装置１の外観を一部断面視で示す斜視図である。図２は、当該照明装置１の構成を示す分解斜視図である。照明装置１は、例えば、車両に搭載される前照灯装置である。これらの図に示されるように、照明装置１は、光源ユニット２、レンズユニット３、リフレクタ４、およびシェードユニット５を備えている。

光源ユニット２は、光源２１、ヒートシンク２２、駆動制御部２３、空冷ファン２４を備えている。光源２１は、白熱灯やハロゲンランプなどのバルブ光源、発光ダイオード、レーザダイオード、有機ＥＬ素子などの半導体発光素子が適宜に採用されうる。ヒートシンク２２は、光源２１を支持している。ヒートシンク２２は、金属などの熱伝導性の高い材料で形成されており、光源２１の発光に伴う熱を放散する。駆動制御部２３は、外部の制御装置（不図示）から制御信号を受信し、光源２１の点消灯を制御する回路を備えている。空冷ファン２４は、ヒートシンク２２に送風し、熱の放散効果を高める。

レンズユニット３は、投影レンズ３１（光学部材の一例）とレンズホルダ３２（ホルダの一例）を備えている。投影レンズ３１は、透光材料により形成されている。投影レンズ３１は、光源２１から出射された光を所定方向に照射するように構成されている。レンズホルダ３２は、投影レンズ３１を支持している。レンズホルダ３２は、樹脂により形成されている。

リフレクタ４は、光源ユニット２に固定される。リフレクタ４は、光源２１から出射された光を投影レンズ３１へ向けて反射するように構成されている。

図３は、シェードユニット５の構成を示す分解斜視図である。シェードユニット５は、ロータリーシェード５１、軸受部材５２、モータ５３、伝達ギア５４、およびモータコネクタ５５を備えている。

ロータリーシェード５１は、回転軸５１ａと入力ギア５１ｂを備えている。軸受部材５２は、軸受腕部５２ａを備えている。回転軸５１ａは、軸受腕部５２ａにより、回転軸５１ａを中心として回転可能に支持される。モータ５３（駆動源の一例）は、ピニオンギアが装着された出力軸５３ａを備えている。出力軸５３ａの回転は、ピニオンギアと伝達ギア５４を介してロータリーシェード５１の入力ギア５１ｂに伝達される。すなわち、モータ５３は、ロータリーシェード５１を回転させる力を生成する。モータコネクタ５５（給電部の一例）は、モータ５３を駆動する電力を供給するために設けられている。モータコネクタ５５は、樹脂製のハウジングを備えている。

図１と図２に示されるように、シェードユニット５は、給電コネクタ５６（給電部の一例）を備えている。給電コネクタ５６は、第一ハウジング５６ａ、給電線５６ｂ、および第二ハウジング５６ｃを備えている。給電線５６ｂの一端は、第一ハウジング５６ａ内に設けられた端子と電気的に接続されている。給電線５６ｂの他端は、第二ハウジング５６ｃ内に設けられた端子と電気的に接続されている。第一ハウジング５６ａは、不図示の相手側コネクタと接続され、モータ５３の駆動を制御するための信号を受信する。第二ハウジング５６ｃは、モータコネクタ５５と接続される。第一ハウジング５６ａ、給電線５６ｂの外被、および第二ハウジング５６ｃは、樹脂製である。

図４の（Ａ）は、照明装置１の外観を示す正面図である。図４の（Ｂ）は、図４の（Ａ）における線IVA−IVAに沿って矢印方向から見た断面を示している。

ロータリーシェード５１（第一シェードの一例）は、光源２１と投影レンズ３１の間に配置されている。ロータリーシェード５１は、回転軸５１ａを中心とする周方向の角度位置によって形状が異なる複数種の端面５１ｃ、５１ｄ、５１ｅを有している。ロータリーシェード５１は、光源２１から出射された光の一部を遮ることが可能に構成されている。

例えば、図４の（Ｂ）に示されるように端面５１ｃが上方に配置されている場合、当該端面５１ｃの上方を通過する光Ｌ１は、ロータリーシェード５１に遮られることなく投影レンズ３１に到達する。投影レンズ３１を通過した光Ｌ１は、車両の前方に例えばロービームパターンを形成する。端面５１ｃの端縁形状は、車両の前方にカットオフラインとして投影される。他方、同状態において、光Ｌ２はロータリーシェードに遮られる。モータ５３によりロータリーシェード５１が回転され、端面５１ｄが上方を向く回転角度位置とされると、破線で示されるように、光Ｌ２はロータリーシェード５１に遮られることなく投影レンズ３１に到達する。投影レンズ３１を通過した光Ｌ２は、車両の前方に例えばハイビームパターンの一部を形成する。

図３と図４の（Ｂ）に示されるように、シェードユニット５は、多機能部材５７を備えている。多機能部材５７は、付加反射部５７ａ、漏光シールド部５７ｂ、第一太陽光シールド部５７ｃ、および第二太陽光シールド部５７ｄを備えている。

リフレクタ４（第一リフレクタの一例）は、前述の光Ｌ１、Ｌ２を反射する反射面４１に加え、光Ｌ３を反射する付加反射面４２を有している。付加反射部５７ａ（第二リフレクタの一例）は、投影レンズ３１とロータリーシェード５１の間に配置されている。付加反射面４２に反射された光Ｌ３（すなわち、リフレクタ４に反射された光の一部）は、付加反射部５７ａにより、投影レンズ３１へ向けて反射される。投影レンズ３１を通過した光Ｌ３は、車両の前方に例えばオーバーヘッドサイン照明用の付加配光パターンを形成する。オーバーヘッドサインとは、高速道路等において頭上に位置する標識を意味する。

ロータリーシェード５１は、原理的に前方への漏光を避けにくい回転角度位置が存在する場合がある。図４の（Ｂ）に示される例において、ロータリーシェード５１が回転されて端面５１ｅが上方を向くと、光源２１から出射された光Ｌ４は、下方を向く端面５１ｄの下方を通過する。漏光シールド部５７ｂ（第二シェードの一例）は、投影レンズ３１とロータリーシェード５１の間において、そのような光Ｌ４（すなわち、ロータリーシェード５１に遮られなかった光の一部）を遮るように配置されている。これにより、ロータリーシェード５１の回転角度位置によらず、前方への漏光が防止される。

車両と太陽の位置関係によっては、太陽光が投影レンズ３１を通過し、照明装置１内に集光される場合がありうる。第一太陽光シールド部５７ｃ（第三シェードの一例）は、投影レンズ３１を通過して内部反射等によりレンズホルダ３５に至る太陽光を遮るように配置されている。これにより、相対的に熱損傷を受けやすい樹脂製のレンズホルダ３５を、集光された太陽光から保護できる。また、第二太陽光シールド部５７ｄ（第三シェードの一例）は、投影レンズ３１を通過して内部反射等によりモータコネクタ５５や給電コネクタ５６に至る太陽光を遮るように配置されている。これにより、相対的に熱損傷を受けやすい樹脂製のモータコネクタ５５や給電コネクタ５６を、集光された太陽光から保護できる。

本実施形態においては、付加反射部５７ａ、漏光シールド部５７ｂ、第一太陽光シールド部５７ｃ、および第二太陽光シールド部５７ｄは、同一の材料から形成されたワンピース部品である多機能部材５７の一部である。多機能部材５７は、例えばダイキャストにより形成される。

投影レンズ３１とロータリーシェード５１の間に配置されることを要する付加反射部５７ａや漏光シールド部５７ｂと一体のワンピース部品として、相対的に熱損傷を受けやすい樹脂製部品を保護する第一太陽光シールド部５７ｃと第二太陽光シールド部５７ｄを設けることにより、太陽光による照明装置の構成要素の損傷を回避できる構成を低コストで提供できる。

図５の（Ａ）は、変形例に係る多機能部材５７０を示している。多機能部材５７０は、第一部材５７１と第二部材５７２を備えている。第一部材５７１は、ステンレス板やメッキされた鋼板（第一材料の一例）により形成されている。第一部材５７１は、付加反射部５７ａと第一接合部５７ｅを含んでいる。第二部材５７２は、鋼板やアルミ板（第二材料の一例）により形成されている。第二部材５７２は、第一太陽光シールド部５７ｃ、第二太陽光シールド部５７ｄ、および第二接合部５７ｆを含んでいる。

図５の（Ｂ）に示されるように、多機能部材５７０は、第一部材５７１と第二部材５７２が接合されることにより、一体とされている。具体的には、第一部材５７１の第一接合部５７ｅと第二部材５７２の第二接合部５７ｆが接合される。接合は、溶接、溶着、接着、締結部材（加締めやリベットなど）の使用などを通じて行なわれる。接合された第一接合部５７ｅと第二接合部５７ｆは、漏光シールド部５７ｂとして機能する。

なお、漏光シールド部５７ｂとして機能する部分は、必ずしも第一接合部５７ｅと第二接合部５７ｆの双方により形成されることを要しない。いずれか一方のみが漏光シールド部５７ｂとして機能してもよい。

前述の多機能部材５７の場合、形状が複雑であるためにダイキャスト等により製造される。しかしながら、付加反射部５７ａの反射率を安定させるためにメッキ等の表面処理が必要になる。本変形例の場合、主としてリフレクタ機能を担う第一部材５７１を主として遮光機能を担う第二部材５７２と別体とすることにより、それぞれについて最適な材料選択の自由度が高まる。例えば、第一部材５７１をステンレス材により形成することにより、安定した反射面を得るために表面処理を行なう必要がない。したがって、太陽光による照明装置の構成要素の損傷を回避できる構成をより低コストで提供できる。

図１から図４に示されるように、照明装置１は、支持部材５８を備えている。支持部材５８は、開口部５８ａが形成された板部５８ｂを備えている。図３に示されるように、軸受部材５２は、基部５２ｂを有している。基部５２ｂは、支持部材５８の板部５８ｂにおける前面（投影レンズ３１に対向する側の面）に装着される。このとき、ロータリーシェード５１を回転可能に支持している軸受腕部５２ａは、支持部材５８の開口部５８ａを通過して背面側（光源２１に対向する側）へ延びる。これにより、ロータリーシェード５１は、支持部材５８の板部５８ｂの背面側に配置される。光源ユニット２は、板部５８ｂの背面側に固定される。

モータ５３と多機能部材５７は、軸受部材５２の基部５２ｂに装着される。これにより、モータ５３と多機能部材５７は、支持部材５８により支持される。また、図１に示されるように、レンズホルダ３２は、支持部材５８の板部５８ｂに装着される。これにより、レンズホルダ３２は、支持部材５８により支持される。結果として、支持部材５８の板部５８ｂは、ロータリーシェード５１と付加反射部５７ａの間に配置される。

すなわち、付加反射部５７ａとロータリーシェード５１の回転軸５１ａが支持部材５８の板部５８ｂを挟んで互いに反対側に配置されている。このような構成によれば、ロータリーシェード５１の回転軸５１ａが付加反射部５７ａとともに板部５８ａの前方に配置されている構成と比較すると、付加反射部５７ａの形状選択・配置自由度を確保しつつ、照明装置１の前後方向の寸法が大きくなることを抑制しやすい。

図１、図３、および図４の（Ｂ）に示されるように、支持部材５８の板部５８ｂ上下端には、スイブル軸部５８ｃが設けられている。支持部材５８は、スイブル軸部５８ｃを通るスイブル軸Ａを中心として、当該スイブル軸Ａに直交する面内で回動可能とされている。すなわち、スイブル軸Ａは、ロータリーシェード５１と付加反射部５７ａの間を延びている。これにより、投影レンズ３１を通じた光の照射方向を車両の左右方向に変化させるスイブル制御が可能とされる。

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。また、等価物が本発明の技術的範囲に含まれることは明らかである。

第一シェードの一例としてのロータリーシェード５１は、回動軸を中心として回動することにより遮光状態と非遮光状態を切り替えるシャッタ式のシェードで置き換えられうる。この場合、駆動源の一例としてのモータは、ソレノイド等を用いるアクチュエータで置き換えられうる。

投影レンズ３１は、必ずしもレンズ機能を有することを要しない。光源２１から出射された光の一部を通過させ、所定の方向に照射することができれば、散乱機能等が適宜に付与されうる。

多機能部材５７あるいは多機能部材５７０において、第一太陽光シールド部５７ｃと第二太陽光シールド部５７ｄのいずれか一方は、照明装置１の仕様に応じて省略されうる。

１：照明装置、２１：光源、３１：投影レンズ、３２：レンズホルダ、４：リフレクタ、５１：ロータリーシェード、５１ａ：回転軸、５３：モータ、５５：モータコネクタ、５６：給電コネクタ、５７：多機能部材、５７ａ：付加反射部、５７ｂ：漏光シールド部、５７ｃ：第一太陽光シールド部、５７ｄ：第二太陽光シールド部、５７０：多機能部材、５７１：第一部材、５７２：第二部材、５８：支持部材、５８ｂ：板部、Ａ：スイブル軸

Claims

車両に搭載される照明装置であって、
光源と、
前記光源から出射された光を所定の方向へ照射する光学部材と、
前記光学部材を支持する樹脂製のホルダと、
前記光源から出射された光の一部を前記光学部材に向けて反射する第一リフレクタと、
前記光源と前記光学部材の間に配置され、軸を中心として回転あるいは回動されることにより、前記光源から出射された光の一部を遮ることが可能な第一シェードと、
前記第一シェードを回転あるいは回動させる力を生成する駆動源と、
前記駆動源に電力を供給する樹脂製の給電部材と、
前記光学部材と前記第一シェードの間に配置され、前記第一リフレクタに反射された光の一部を前記光学部材に向けて反射する第二リフレクタと、
前記光学部材と前記第一シェードの間において、前記第一シェードに遮られなかった光の一部を遮るように配置された第二シェードと、
前記光学部材を通過して前記ホルダと前記給電部材の少なくとも一方に至る太陽光を遮るように配置された第三シェードと、
を備えており、
前記第二リフレクタ、前記第二シェード、および前記第三シェードは、同一の材料から形成されたワンピース部品の一部である、
照明装置。
車両に搭載される照明装置であって、
光源と、
前記光源から出射された光を所定の方向へ照射する光学部材と、
前記光学部材を支持する樹脂製のホルダと、
前記光源から出射された光の一部を前記光学部材に向けて反射する第一リフレクタと、
前記光源と前記光学部材の間に配置され、軸を中心として回転あるいは回動されることにより、前記光源から出射された光の一部を遮ることが可能な第一シェードと、
前記第一シェードを回転あるいは回動させる力を生成する駆動源と、
前記駆動源に電力を供給する樹脂製の給電部材と、
前記光学部材と前記第一シェードの間に配置され、前記第一リフレクタに反射された光の一部を前記光学部材に向けて反射する第二リフレクタと、
前記光学部材と前記第一シェードの間において、前記第一シェードに遮られなかった光の一部を遮るように配置された第二シェードと、
前記光学部材を通過して前記ホルダと前記給電部材の少なくとも一方に至る太陽光を遮るように配置された第三シェードと、
を備えており、
前記第二リフレクタは、第一材料により形成された第一部材の一部であり、
前記第二シェードおよび前記第三シェードの少なくとも一方は、前記第一材料と異なる第二材料により形成された第二部材の一部であり、
前記第一部材と前記第二部材は、接合により一体とされている、
照明装置。
前記第一シェードは、ロータリーシェードである、
請求項１または２に記載の照明装置。
前記ホルダ、前記第一シェード、および前記駆動源を支持する支持部材を備えており、
前記支持部材は、前記第一シェードと前記第二リフレクタの間に配置される部分を有している、
請求項１から３のいずれか一項に記載の照明装置。
前記支持部材は、スイブル軸を中心に回動可能とされており、
前記スイブル軸は、前記第一シェードと前記第二リフレクタの間を延びている、
請求項４に記載の照明装置。