(57)【要約】【課題】簡単な構成により、低コストでレンズ面の曇りを低減できると共に、灯具上方の熱上昇を低減することができるようにする。【解決手段】発熱源である光源（２）と、該光源（２）からの光を所定方向に向けて反射させる反射面（３）と、前記光源の前方に配置されるレンズ（６）と、前記レンズ周囲と接合するハウジング（５）と、を備えた車両用灯具（１）であって、前記内側空間に前記光源が配置された光源室（１２）以外に、光源室（１２）の上方に光源室（１２）より容積が小さい排気室（１１）を設ける。光源室（１２）と排気室（１１）の間は連通路（１４）を設けた隔壁（１０）にて空間的に結合されている。連通路（１４）はハウジング（５）から前方に伸びた隔壁（１０）とレンズ（６）との間に位置し隔壁（１０）の前端形状が凹凸形状とされている。これにより排気室（１１）にて外側空間と熱交換および空気交換を行う。【選択図】図２
2010212040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源からの光を所定方向に向けて反射させる反射面と、前記光源の前方に配置されるレンズと、前記レンズ周囲と接合するハウジングと、を備え、前記レンズと前記ハウジングからなる内側空間に前記光源と前記反射面とを収容された車両用灯具であって、
前記内側空間には、前記光源が配置された光源室と、前記光源室より容積が小さい排気室を隔てる隔壁を光源上方に備え、
前記隔壁は、レンズ側に前記光源室と前記排気室を結ぶ連通路が設けられており、該連通路を成す隔壁前端がレンズに向かって凹凸形状とされていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記隔壁前端領域の凹凸形状が、凹部と凸部の面積が同等であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用灯具であって、
前記レンズは、前記光源室側が排気室よりも前方に突出した段差部を備え、隔壁が当該段差部にと隙間をあけて対向しており、
前記排気室のレンズ前方は、車両に設けるフロントカバーで覆われていることを特徴とする車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、灯室の容積の小さな車両用灯具、特に好ましくは自動二、三輪車用の前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両には、ヘッドライトやフォグライト等、種々の車両用灯具が装備されている。車両用灯具は、一般的に、車体に固定されるハウジングの前面開口にレンズを装着して内部に灯室を形成し、この灯室内に、光源としてのバルブと、バルブを包囲するように設けられた反射板とを配置して構成されており、バルブから出射した光を反射板で前方へ反射させて、レンズの前方へ出射する。
【０００３】
この車両用灯具では、点灯時に灯室内において、バルブの熱によって空気が暖められ、暖められた空気が灯室内を上昇することから灯室内に対流が生じる。この暖められた空気が光の照射されていない冷えた部分に流れ込むと、その部分のレンズに空気中の水分が結露してレンズを曇らせる場合がある。
【０００４】
このレンズの曇り対策として、前記ハウジングの一部に、灯室を外気に連通させるための呼吸孔を設け、暖められ水分を多く含む空気を呼吸孔から外気に排出するようにした車両用灯具が開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
また、レンズを２つ備え、バルブを包囲する反射板の前面開口にインナーレンズを装着し、ハウジングの前面開口にアウターレンズを装着し、ハウジングとアウターレンズによって包囲された空間（以下、外側空間という）内に、前記バルブ、反射板、インナーレンズを配置し、反射板とインナーレンズによって包囲された空間（以下、内側空間）と前記外側空間とを連通する連通孔を反射板に設け、内側空間と外側空間の間で空気が流れるようにしてインナーレンズの曇りを防止する車両用灯具も開発されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２６５８０３号公報
【特許文献２】実開平５−４５８０８号公報
【特許文献３】特開平１０−１２００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示された技術のように灯室と外気とを連通する呼吸孔を設けたものでは、点灯時に水分を多く含む空気を呼吸孔から排出することができても、消灯時などに水分を多く含む外気が呼吸孔を通って灯室内に流入する場合も十分に考えられ、レンズの曇り防止に対する灯内環境が逆に悪化する場合があり得る。
また、特許文献３に開示された技術のように反射板に内側空間と外側空間とを連通する連通孔を設けたものでは、インナーレンズに対する曇止め効果はあっても、アウターレンズに対する曇止め効果は高くない。
また、灯具上方における光源点灯に伴う熱上昇の低減についての知見はない。
【０００８】
本発明は、以上の点から、簡単な構成により、低コストでレンズ面の曇りを低減できると共に、灯具上方の熱上昇を低減することができるようにした車両用灯具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、次の実施の態様により、達成される。
請求項１に係る発明は、光源（２）と、該光源（２）からの光を所定方向に向けて反射させる反射面（３）と、前記光源の前方に配置されるレンズ（６）と、前記レンズ周囲と接合するハウジング（５）と、を備え、前記レンズ（６）と前記ハウジング（５）からなる内側空間に前記光源（２）と前記反射面（３）とを収容された車両用灯具（１）であって、前記内側空間には、前記光源が配置された光源室（１２）と、前記光源室（１２）より容積が小さい排気室（１１）を隔てる隔壁（１０）を光源上方に備え、前記隔壁（１０）は、レンズ（６）側に前記光源室（１２）と前記排気室（１１）を結ぶ連通路（１４）が設けられており、該連通路（１４）を成す隔壁前端（１０ａ）がレンズ（６）に向かって凹凸形状とされていることを特徴とする車両用灯具（１）、である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記隔壁前端領域の凹凸形状が、凹部（１０ｃ）と凸部（１０ｂ）の面積が同等であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の車両用灯具であって、前記レンズ（６）は、前記光源室（１２）側が排気室（１１）よりも前方に突出した段差部（１３）を備え、隔壁（１０）が当該段差部（１３）にと隙間をあけて対向しており、前記排気室（１１）のレンズ前方は、車両に設けるフロントカバー（１４）で覆われていることを特徴とする車両用前照灯（１）、である。
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、光源により暖められた空気は光源室内を上昇し隔壁に到達する。隔壁に到達した温められた空気の一部は、連通路を通って、より上方の排気室に向かい、他の一部は光源室内を対流する。これにより、排気室にはより温度の高い空気、すなわち、水分量の多い空気が集められる。排気室にて灯具の外側空間との間で空気が流れるようにしているので、光源室は排気室に比べて相対的に曇りが生じにくくなる。これにより、簡単な構成により、低コストでレンズ面の曇りを低減できると共に、灯具上方の熱上昇を低減することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、連通路の形状を決定する隔壁前端領域の凹凸形状が、凹部と凸部の面積を同等とすることで、同一面積の連通路で単純に同じ幅の連通路とした場合に比べて、暖められた空気の対流を、よりレンズ面に近づけることができる。また、よりレンズ面に近い対流を設けることができながらも、排気室への暖められた空気の流入を確保することができ、より、効果的に上記した目的を達成することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明によれば、熱交換および空気交換を担う箇所を排気室とし、また、フロントカバーにて排気室が覆われているので、外観上排気室を設けない灯具と変わりがないものとなる。更に、曇りが排気室にて生じたとしても排気室を外部からを直接に視認できないものとしており、曇りが目立たない車両用前照灯を低コストで得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、簡単な構成により、低コストでレンズ面の曇りを低減できると共に、灯具上方の熱上昇を低減することができるようにした車両用灯具が提供され得ることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は車両用灯具１０を前面照射方向から見た正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の車両用灯具の隔壁前端を説明する要部拡大図である。
【図４】図３の車両用灯具の隔壁前端の変形例を説明する要部拡大図である。（他の実施形態）
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図４を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１８】
図１は車両用灯具１を前面照射方向から見た正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。この実施形態における車両用灯具１は、二輪車用の前照灯であって、二輪車前部、好適には小型二輪車前部中央のハンドルもしくはフロントアームに取り付けられる。なお、以後の説明において特別の断りがない限り、前方とは車両用灯具の照射方向、二輪車に前照灯として取り付けた場合においては車両進行方向を表し、上方とは車両に取り付けた際における上方を表す。
また、図１、図２および図３において、それらの対応関係を理解し易くするために直交座標系を併記した。ｚ方向が上方向、ｘ方向が車両用灯具の照射方向、すなわち前照灯を車両取り付けた場合における車両進行方向、ｙ方向がｘ方向から見た右方向である。
【００１９】
車両用灯具１は、前方が開口したハウジング５と、ハウジング開口部を覆うレンズ６と、ハウジング５に設けたバルブ取付孔５ａに取り付けられた光源２を備える。また、ハウジング５内には、光源２から放射された光を車両用灯具１前方に向かって、所定の配光状態にて反射する反射面３が形成されている。
ここまでの構成は公知の車両用前照灯と同一であるが、本実施の形態においては、簡単な構成により、低コストでレンズ面の曇りを低減できるようにした車両用灯具を提供するため、具体的には次のようにしている。
【００２０】
ハウジング５は、黒色ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料により形成され、前方が開放した函体である。ハウジング前端にはレンズ６を接着固定するためのシールリブ５ｂが設けてある。ハウジング５の後方壁面にはバルブ取付孔５ａが形成されている。また、バルブ取付孔５ａよりも上方には後述する隔壁１０が一体に形成されている。
【００２１】
レンズ６は、透明なポリカーボネート樹脂もしくはアクリル樹脂等の樹脂材料により形成されている。レンズ周囲にはシール脚６cが設けられており、シール脚６cとシールリブ５ｂとを接着剤にて接着固定することで、光源２が配設された内側空間を形成する。また、レンズ６上方には段差部１３が設けられており、段差部１３により後述する光源室１２が排気室１１よりも前方に突出する形状とされている。レンズ６内面には所定の配光を形成せうるためのレンズカットを設けても良い。なお、符号６ａが光源室側レンズ面、符号６ｂが排気室側レンズ面である。
【００２２】
光源２は、光と熱を同時に発するハロゲンバルブ、放電灯などの光源を用いることができ、図２はハロゲンバルブを用いた例を示す。ハロゲンバルブ２には車両のバッテリー等の電源と電気的に接続するための給電端子２ａがソケット９に設けられている。また、ソケット９にはソケットベース９ａが設けられており、ソケットベース９ａが前記バルブ取付孔５ａに接して所定位置に取り付けられるようになっている。図２においては、光源２は−ｘ方向、すなわち、灯具後方側からバルブ取付孔５ａに挿入して取り付けている。なお、符号８にて示すものはゴム製のソケットカバーであり、光源２を取り付けた後にソケット９およびハウジング５間から水分等が侵入しないように覆っており、給電端子２ａは車両用灯具後方に露出している。
【００２３】
反射面３は、光源２から照射された光を所定方向に制御して反射させるべく、レンズ６とハウジング５とで囲まれた内側空間内に設けられる。本実施の形態においては、リフレクタ４がハウジング５と兼用のものとされている。よって、リフレクタ４表面に設ける反射面３はハウジング５の表面に形成される。反射面３は、ハウジング５内面に図示しないアンダーコート膜を設け、その上にアルミニウム蒸着により反射率を高めた反射面が形成されている。また、反射面を保護するため図示しない保護膜がアルミニウム膜の上に形成されることもある。アルミニウム膜は、反射面４に限らず、灯具を外部から観視した際にレンズ６ａを介して観視される箇所に設けることで、灯具全体の統一感および高級感を演出している。
【００２４】
レンズ６とハウジング５とで囲まれた内側空間には、光源２が設けられた光源室１２と、光源室１２の上方に位置する排気室１１が設けられている。光源室１２には、光源２および反射面３が設けられている。排気室１１は、光源室１２より小さな容積、具体的には光源室の１／５（５分の１）から１／１０の範囲の容積を備える。この範囲より大きいものだと排気室１１が大型化し、車両用灯具１全体の大きさを大きくするから好ましくなく、また、この範囲より小さいものだと曇り低減の効果が小さくなり実用的ではないからである。
【００２５】
排気室１１は、ハウジング５と隔壁１０とレンズ６とで囲われた空間であって、内部に光源を備えていない。また、排気室の後方には、呼吸キャップ７がハウジング５に設けた呼吸孔５ｃ取付けられている。呼吸キャップ７は空気および空気内部に含まれる水分は通過可能だが、ごみおよび水滴は通過できないように内部にスポンジ等のフィルタを設けたものである。呼吸キャップ７をハウジング５に設けた呼吸孔５ｃに取り付けることで排気室１１を外側空間と空気の流入、流出を可能なものとする。これにより車両用灯具１内の圧力を光源２による加熱、自然放冷によっても変動しないようにすることができる。
なお、車両用灯具１が小型のものの場合には、内側空間の容積が小さいので、図１に点線にて示すように排気室レンズ面６ｂの前方に小さな呼吸孔６ｄを設けたものとすることもできる。その場合にはフロントカバー１５等で覆い、呼吸キャップ７を省略しても良い。
【００２６】
排気室１１と光源室１２との間には、両室を隔てる隔壁１０がハウジング５と一体に形成されている。隔壁１０はハウジング５を射出成形にて成形する際に一体に形成される。隔壁１０は、ハウジングの函体周囲の壁面および底面（バルブ取付孔５ａを設けた面）とほぼ同一の厚みを有し、バルブ取付孔５ａの上方に位置する。隔壁１０の後方（−ｘ方向）は、図２に示すようにハウジング５の外形が窪んだ形状とされている。
窪み５ｅを設けることで、この部分の隔壁１０の厚みを厚くし、および／または排気室１１と光源室１２との間に空気層を設けることができる。これにより排気室１１と光源室１２との間、特に灯具後方側における断熱性を高めることができる。
【００２７】
隔壁１０の前端領域には図３に要部を拡大して示した凹凸形状が形成されている。隔壁前端１０ａはレンズ６と僅かな隙間を隔てており、この隙間および凹部１０ｃが連通路１４を形成する。連通路１４はレンズ６に沿って排気室１１と光源室１２との間を結ぶ空間であって、連通路１４を通して光源２により暖められた空気が光源室１２から排気室１１に移動することを可能としている。
【００２８】
連通路１４における隔壁前端１０ａとレンズ６間の隙間１４ａの距離は、凸部１０ｂの長さよりも短いものとされている。隔壁１０は前方に突出した形状となるため、車両の走行により振動が生じたときに上下方向に振れるものとなる。そこで、振動した場合において、スラントしているレンズ６にぶつかることのないようにレンズ６に到達しない長さに設定している。また、光源２により暖められた空気の一部が光源室１２内において効率的に対流するように、隔壁前端１０ａを通った後にレンズ面６に到達した後にスムーズに下方に進むべく、隙間１４ａを小さくして光源室１２内における温度の均一性を高めることができ得る。
【００２９】
また、連通路１４となる隔壁凹部１０ｃの箇所における隙間１４ｃは、上記隙間１４ａの２倍以上の隙間となる。よって、光源２により暖められた空気の一部は、前記した対流を生じることなく、主に隙間１４ｃを介して排気室１１に向かう。排気室１１内に溜まった暖められた空気（水分を含む空気）は、呼吸孔５ｃを通って外側空間に流出し、外側空間から冷たい空気が排気室に入る。このようにして空気の交換および熱交換を排気室１１が担うことになる。
【００３０】
排気室側レンズ面６ｂは、光源室側レンズ面６ａよりも後方側に位置するものとされ、両者の間には段差部１３が形成されている。段差部１３は隔壁前端１０ａと対向する位置に設けられている。また、排気室側レンズ面６ｂの前方（ｘ方向）は車両に固定されたフロントカバー１５が設けられ、排気室１１が外部から直接に観視されないようにしている。
【００３１】
このように構成された車両用灯具１においては、光源２を点灯している間に、光源２から放射される熱によって光源室１２内の空気が暖められ、暖められた空気は水分を多く含んだ状態で光源室１２内を上昇していき、隔壁１０に到達した後、灯具前方のレンズ６の段差部１３付近に到達する。
【００３２】
段差部１３付近に到達した暖められた空気は、大別して上下に分かれて流れる。一方の流れは、光源室レンズ面６ａ内面に沿うように下降し、光源室１２の下端部近傍で後方方向に流れを変えてハウジング５に沿うように流れ、光源２の下方（すなわち。出発点）に戻る対流である。
他方の流れは、段差部１３近傍の連通路１４を通って排気室に向かう。連通路１４を通った暖められた空気は、排気室レンズ面６ｂに沿って排気室上方に向かい、灯具上部近傍にて後方方向に流れを変えてレンズ４およびハウジング５に沿うように流れ、呼吸孔５ｃを通って外側空間に流出する。また、同時に呼吸孔５ｃを通って外側空間から流入する冷たい空気は排気室１１内にて暖められ、一部は連通路１４を通って光源室１２に向かい、前記した対流により暖められる。
【００３３】
ここで、一方の流れである光源室内の対流は、流れの向きが鋭角的に変わる所がないので淀みは殆ど発生しない。したがって、光源２が設けられた光源室１２内では、そのほぼ全域において常に空気が循環している状態となり、これによってレンズ６の内面温度も上昇するので、空気中の水分がレンズ６の光源側レンズ面６ａの内面に結露し、レンズ６ａを曇らせることは殆どない。
【００３４】
これに対して、他方の流れである排気室側においては、隔壁１０により限られた狭い連通路１４を介して温められた空気が流入するものとされているため、空気が滞留すやすい構造となっている。また、排気室には呼吸孔５ｃが設けられている。
これにより、排気室内においては、水分を含む空気の交換がスムーズに実施される。同時に排気室レンズ面６ｂの内面温度が光源側レンズ面６ａに比べて上昇せず、且つ、空気が冷やされる。よって、結露の発生が低減される。また、空気中の水分が結露する場合には、排気室１１内にて最初に生じるものとされる。
【００３５】
また、同時に排気室に温度の高い空気を集め、排気室にて速やかに排気可能とすることで、温度の高い気体を分離することが可能となる。よって、排気室１１においては速やかな外気との交換が可能となる。これにより光源室１２内全体の温度上昇を低減することができ得る。従って、レンズ６として耐熱性に優れたガラスレンズを用いることなく、軽量な樹脂レンズを用いることが可能となり、同じ大きさの車両用灯具をガラスレンズにて製造した場合に比べ軽量化を図ることができ得る。
【００３６】
この車両用灯具１においては、隔壁１０を設け、連通路１４をレンズ６に沿った位置に特定し、且つ、その隙間を狭いものとしているので、水分を多く含む空気を排気室１１に排出しながら、光源室１２内の空気を水分の少ない空気にすることができる。
また、隔壁１０にて排気室１１と光源室１２とに分離し、また、レンズ６から離れたハウジング５後方に窪み５ｅを設けているので、両室の熱分離を高めている。これにより、レンズ６の光源室レンズ面６ａの内面全域を曇り難くすることができる。したがって、車両用灯具１の商品性が向上する。
更に、段差部１３を設け、連通路１４を光源２寄りの位置にすることで、暖められた空気が排気室１１により流入し易いものとしている。これにより、熱交換をより一層スムーズに行うことができ、また、車両に取り付けた際の外観を損なうこともない。
【００３７】
＜＜他の実施形態＞＞
図４は、隔壁１０の前端領域の凹凸形状を変えたものである。図４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はいずれもが、隔壁１０の前端領域を示す要部平面図である。図４（ａ）は凹凸形状を半円形状を繋いだ繰り返し形状としたもの、図４（ｂ）の凹凸形状は、先端を丸めた三角形状を繰り返した形状としたもの、図４（ｃ）の凹凸形状は、台形状を繰り返した形状としたものである。これらの隔壁を用いた以外は、先の実施形態と全て同一とする。隔壁１０の前端領域の凹凸形状を変えた場合においても、簡単な構成により、低コストでレンズ面、特に光源側レンズ面６ａの曇りを低減できるようにした車両用灯具が提供され得る。特に灯具の容積が小さなバルブ光源を用いた前照灯において、効果的である。
【００３８】
このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、低コストでレンズ面の曇りを低減できると共に、灯具上方の熱上昇を低減することができるようにした車両用灯具を提供することができる。
なお、この発明は前述した実施形態に限られるものではない。例えば、前述した光源２の前方にバルブカバーを設けたり、別体のリフレクタを設ける場合も本発明に包含される。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
自動二、三輪車用の前照灯に限らず、自動車や作業用機械など、発熱光源を用いた車両用灯具に適用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１    車両用灯具
２    光源
３    反射面
４    リフレクタ
５    ハウジング
６    レンズ
７    呼吸キャップ
８    ソケットカバー
９    光源ソケット
１０    隔壁
１１    排気室
１２    光源室
１３    段差部
１４    連通路
１５    フロントカバー
【図１】
2010212040.tif 000003
【図２】
2010212040.tif 000004
【図３】
2010212040.tif 000005
【図４】
2010212040.tif 000006