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JP6902354B2 - 光源ソケットとライトガイドを備えた灯具 - Google Patents

光源ソケットとライトガイドを備えた灯具 Download PDF

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Description

本発明は、光源ソケット上の半導体発光素子に対してライトガイドの入光部を位置決めする構造を備えた灯具に関する。
従来、半導体発光素子の出射光をライトガイドに入射させる灯具では、両者の相対位置が変化しないように、半導体発光素子がライトガイドにユニット化され、単一の光学部品として灯具ハウジングに組み付けられていた。例えば、特許文献１の車両用灯具では、ＬＥＤが支持部材によりライトガイドの入光部（端面）と対向する位置に固定され、ライトガイドの両端が別の支持部材で灯具ハウジングに支持され、ライトガイドが全長にわたって均一な光を発生できるように構成されている。
特開２０１３−１９１４０６号公報
ところが、半導体発光素子が光源ソケット上に設けられ、光源ソケットが灯具ハウジングに着脱自在に取り付けられる灯具では、ライトガイドが光源ソケットと別の組付部材で灯具ハウジングに組み付けられるため、光源ソケットとライトガイドの相対位置を一定に保つことが困難であった。このため、例えば車両用灯具の場合、車体の振動によって光源ソケット上の半導体発光素子とライトガイドの入光部との相対位置に変化が生じ、半導体発光素子が出射した光の一部が入光部の周囲から予期しない領域へ漏れ出てしまうなどの問題点があった。
そこで、本発明の目的は、光源ソケット上の半導体発光素子に対してライトガイドの入光部を常に一定の位置に保持し、ソケット付き灯具の信頼性を高めることにある。
上記課題を解決するために、本発明の灯具は、灯具ハウジングと、灯具ハウジングに着脱自在に取り付けられる光源ソケットと、光源ソケット上の半導体発光素子が出射した光を導くライトガイドと、ライトガイドを灯具ハウジングの所定位置に保持する保持部材とを備え、ライトガイドが半導体発光素子の出射光を入射する入光部を含み、保持部材が入光部に接触し該入光部を半導体発光素子に対する定位置に保持するための位置決め部を備えたことを特徴とする。
また、本発明の灯具は、保持部材が光源ソケット上の半導体発光素子を取り囲む遮光壁を備えるとともに、遮光壁の近傍にライトガイドの入光部を位置決めするための位置決め部を含む。好ましくは、半導体発光素子から入光部の周囲に出射された光を入光部に戻すために、遮光壁の内面に反射膜が設けられる。
入光部を位置決めするための位置決め部は、特定の構成に限定されないが、本発明の一実施形態では、保持部材が２つの部品でライトガイドの入光部を挟み込むように構成される。具体的には、保持部材が入光部を介して相対する一対の保持片を含み、位置決め部が各保持片の相対面に入光部を挟み込むように形成される。
ライトガイドについても、その形状は特に限定されない。例えば、車両用灯具に用いられるライトガイドは、半導体発光素子が出射した光を入射する入光部と、略直線状または緩やかな曲線状に延びる棒状の発光部と、入光部が入射した光を発光部に導く略Ｕ字形の導光部とから構成される。そして、保持部材が棒状の発光部に被さる鞘部を備え、鞘部の内面に発光部が出射した光を集める反射膜が設けられる。
この場合、灯具ハウジング内の限られたスペースで長尺のライトガイドを光源ソケット上の半導体発光素子に接続できるように、ライトガイドの入光部を発光部から離間する方向へ湾曲させるのが望ましい。また、半導体発光素子の出射光を限られた太さのライトガイドに効率よく入射させるために、ライトガイドの入光部を半導体発光素子に接近するほど大径となるテーパ状に形成するのが好ましい。
本発明の灯具によれば、光源ソケット上の半導体発光素子に対してライトガイドの入光部を常に一定の位置に保持し、ソケット付き灯具の信頼性を高めることができるという効果がある。
本発明の一実施形態を示す車両用灯具の正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 ライトガイドの位置決め構造を示す分解斜視図である。 遮光壁の反射膜による光学作用を示す平面図である。 鞘部の反射膜による光学作用を示す断面図である。 位置決め構造の別の実施例を示す分解斜視図である。
以下、本発明を車両用灯具に具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、アウターレンズおよびインナーレンズを取り外して車両用灯具１１の内部を示す。この車両用灯具１１はハウジング１２を備え、灯具ハウジング１２の内側にリフレクタ１３が設けられ、リフレクタ１３の背後に光源ソケット１４が配置されている。リフレクタ１３の上にはライトガイド１５が設置され、保持部材１６によって灯具ハウジング１２の所定位置に保持されている。そして、光源ソケット１４に半導体発光素子としてのＬＥＤ１７が装着され、ライトガイド１５にＬＥＤ１７が出射した光を入射する入光部１８と、入光部１８から導かれた光で発光する発光部１９とが設けられている。
図２に示すように、光源ソケット１４は灯具ハウジング１２の後壁２１にパッキン２２を介して着脱自在に取り付けられている。灯具ハウジング１２の内側には灯室２３が形成され、灯室２３の前面がアウタレンズ２４で覆われている。アウターレンズ２４の内側にはインナーレンズ２５が配置され、インナーレンズ２５の上にエクステンション２６が設けられ、エクステンション２６によってライトガイド１５と保持部材１６が灯具前方から遮蔽されている。インナーレンズ２５およびリフレクタ１３は適宜の手段により灯具ハウジング１２に固定的に組み付けられ、保持部材１６がネジ２７によってリフレクタ１３の上に組み付けられている。
図３に示すように、ライトガイド１５は、全体が棒状の透明材料で細長く延びるように成形されている。ライトガイド１５の入光部１８と発光部１９の間にはＵ字形の導光部２９が設けられ、導光部２９によってＬＥＤ１７の出射光が入光部１８から発光部１９に導かれる。入光部１８は発光部１９から離間する方向へ湾曲するとともに、ＬＥＤ１７に接近するほど徐々に大径となるテーパ状に形成され（図４のＤ１＞Ｄ２）、入光部１８の最大径部に入射面１８ａが設けられている。棒状の発光部１９はリフレクタ１３の上方を緩やかな弧状または直線状に延び、ライトガイド１５の内部の光が発光部１９の上部に列設された多数のステップ３０によりリフレクタ１３に向けて出射され、リフレクタ１３からの反射光Ｌ１（図２参照）がインナーレンズ２５とアウターレンズ２４を通して灯具前方へ照射される。
保持部材１６はライトガイド１５を介して相対する第１保持片３１と第２保持片３２を備えている。第１保持片３１はライトガイド１５の全体を上側から覆うように形成され、第２保持片３２がライトガイド１５の入光部１８と導光部２９の一部を下側から受け入れるように形成されている。各保持片３１，３２にはＬＥＤ１７を取り囲むように遮光壁３３，３４が形成され、その端面は後壁２１の係止部４０（図２参照）により灯具ハウジング１２に係止されている。そして、遮光壁３３，３４の近傍に位置決め部３５，３６が形成され、保持片３１，３２が組み付けられた状態で、位置決め部３５，３６の間に入光部１８を挟み込み、接触により入光部１８をＬＥＤ１７に対する定位置に保持するようになっている。
第１および第２保持片３１，３２の内面には、それぞれ略全域にわたって反射膜３７，３８がアルミ蒸着によって形成されている。遮光壁３３，３４と対応する部分の反射膜３７，３８は、図４に示すように、ＬＥＤ１７から入射面１８ａの周囲に出射された光Ｌ２を反射して入光部１８に入射させる反射要素として機能する。また、図５に示すように、第１保持片３１は発光部１９に被さる半円形の鞘部３９を備え、鞘部３９と対応する長さ範囲の反射膜３７が、発光部１９のステップ３０から出射された光Ｌ３を集めて、発光部１９より下側のリフレクタ１３に向けて反射するようになっている。
上記構成の車両用灯具１１においてライトガイド１５を組み付ける際には、図３に示すように、リフレクタ１３のボス部４１に第２保持片３２の組付孔４２を挿通し、ネジ２７を第１保持片３１の組付孔４３に通してボス部４１のネジ穴４４に締め付ける。同時に、第２保持片３２のボス部４５にライトガイド１５の組付孔４６を挿通し、ネジ４７を第１保持片３１の組付孔４８に通してボス部４５のネジ穴４９に締め付ける。そして、インナーレンズ２５の位置決めピン５０にライトガイド１５の位置決め穴５１を挿通する。これにより、保持片３１，３２がリフレクタ１３を介して灯具ハウジング１２の所定位置に保持され、入光部１８が位置決め部３５，３６の間に挟み込まれ、入射面１８ａがＬＥＤ１７に対する定位置に保持されるとともに、発光部１９がインナーレンズ２５を介して灯具ハウジング１２の所定位置に保持される。
したがって、この実施形態の車両用灯具１１によれば、保持部材１６をライトガイド１５の組み付けおよび位置決めに兼用し、ライトガイド１５の入光部１８を位置決め部３５，３６との接触により光源ソケット１４上のＬＥＤ１７に確実に位置決めすることができる。このため、車体と共に灯具１１が振動したときでも、ＬＥＤ１７と入射面１８ａの相対位置を一定に保持し、遮光壁３３，３４からの光漏れを防止することができる。特に、遮光壁３３，３４が反射膜３７，３８で入射部１８の周囲に出射された光Ｌ２を入光部１８に戻すとともに、その入光部１８が先広がりのテーパ状に形成されているため、比較的広い出射角度を有するＬＥＤ１７からの光を棒状のライトガイド１５に効率よく入射させることができる。
また、保持部材１６が第１保持片３１と第２保持片３２の２部品で構成されているので、曲がりくねったライトガイド１５を灯具ハウジング１２の所定位置に容易に保持し、入光部１８をＬＥＤ１７の光軸上に正確に位置決めすることができる。そのうえ、入光部１８は発光部１９から離間する方向へ湾曲しているため、灯具ハウジング１４の後壁２１に光源ソケット１４を装備した車両用灯具１１において、限られたスペースの灯具ハウジング１２内に長尺のライトガイド１５を整然と配置することができる。一方、発光部１９が出射した光Ｌ３は鞘部３９の反射膜３７によって発光部１９の円周方向に集められ、発光部１９の長手方向に均一な光量でリフレクタ１３に供給され、リフレクタ１３の反射光Ｌ１によって車両用灯具１１の前方に見栄えの良い配光パターンが形成される。
なお、上記実施形態では、保持部材１６の第２保持片３２に専用部品が用いられているが、図６に示すように、リフレクタ５３を第２保持片として機能させることもできる。リフレクタ５３の縁部には位置決め部としてのリブ５４が突設され、一対のリブ５４の間にライトガイド１５の入光部１８が位置決めされる。保持片５５は一端に遮光壁５６を備え、遮光壁５６の内側に上記実施形態と同様の位置決め部と反射膜（図示略）が設けられている。そして、保持片５５の位置決め部とリフレクタ５３のリブ５４との間に入光部１８が挟持され、接触により入光部１８がＬＥＤ１７に対する定位置に保持されるようになっている。
したがって、この実施形態によっても、リフレクタ５３上のボス部５７にライトガイド１５の組付孔５８を挿通し、ネジ５９を保持片５５の組付孔６０に通してボス部５７のネジ穴６１に締め付け、ライトガイド１５を保持片５５によりリフレクタ５３を介して灯具ハウジング（図示略）の所定位置に組み付け、この状態でライトガイド１５の入光部１８を保持片５５の位置決め部とリブ５４により光源ソケット１４上のＬＥＤ１７に確実に位置決めすることができる。その他、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成や形状を任意に変更して実施することも可能である。
１１ 車両用灯具
１２ 灯具ハウジング
１３ リフレクタ
１４ 光源ソケット
１５ ライトガイド
１６ 保持部材
１７ ＬＥＤ（半導体発光素子）
１８ 入光部
１９ 発光部
２４ アウタレンズ
２５ インナーレンズ
２９ 導光部
３０ ステップ
３１ 第１保持片
３２ 第２保持片
３３，３４ 遮光壁
３５，３６ 位置決め部
３７，３８ 反射膜
３９ 鞘部

Claims (6)

  1. 灯具ハウジングと、灯具ハウジングに着脱自在に取り付けられる光源ソケットと、光源ソケット上の半導体発光素子が出射した光を導くライトガイドと、ライトガイドを灯具ハウジングの所定位置に保持する保持部材とを備え、前記ライトガイドが半導体発光素子の出射光を入射する入光部を含み、前記保持部材が入光部に接触し該入光部を半導体発光素子に対する定位置に保持するための位置決め部を備え、
    前記ライトガイドが前記入光部と、棒状の発光部と、入光部が入射した光を発光部に導く略Ｕ字形の導光部とを含み、前記保持部材が発光部に被さる長尺の鞘部を備えたことを特徴とする灯具。
  2. 前記保持部材が半導体発光素子を取り囲む遮光壁を備え、該遮光壁の近傍に前記位置決め部が形成されている請求項１記載の灯具。
  3. 前記遮光壁に、半導体発光素子の出射光の一部を入光部に入射させる反射要素が設けられている請求項２記載の灯具。
  4. 前記保持部材が入光部を介して相対する一対の保持片を含み、前記位置決め部が入光部を挟み込むように各保持片の相対面に形成されている請求項１〜３の何れか一項に記載の灯具。
  5. 前記鞘部の内面に発光部が出射した光を集める反射膜が設けられている請求項１〜４の何れか一項に記載の灯具。
  6. 前記ライトガイドの入光部が発光部から離れる方向へ湾曲するとともに、半導体発光素子に接近するほど大径となるテーパ状に形成されている請求項１〜５の何れか一項に記載の灯具。
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