(57)【要約】【課題】改善された棒状導光体、導光体製造用金型、および車両用灯具を提供する。【解決手段】導光体は、周面２４を備える導光体本体２１と、導光体本体２１の長手方向に沿って周面２４に形成され、光を全反射する複数のステップ２６と、周面２４上でステップ２６とは異なる位置に形成され、ステップ２６の稜線を越えて突出しているリブ２２と、を備える。リブ２２は、ステップ２６と周方向に隣接してもよい。リブ２２は、ステップ２６の両側に形成されていてもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面を備える導光体本体と、
前記導光体本体の長手方向に沿って前記周面に形成され、光を全反射する複数のステップと、
前記周面上で前記ステップとは異なる位置に形成され、前記ステップの稜線を越えて突出しているリブと、を備えることを特徴とする棒状導光体。
【請求項２】
前記リブは、前記ステップと周方向に隣接することを特徴とする請求項１に記載の棒状導光体。
【請求項３】
前記リブは、前記ステップの両側に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の棒状導光体。
【請求項４】
前記リブは、前記周面から第１突出高さを有する第１リブ部分と、前記周面から前記第１突出高さと異なる第２突出高さを有する第２リブ部分と、を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の棒状導光体。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の棒状導光体を成形するための導光体製造用金型であって、
前記ステップを成形する第１金型面および前記リブを成形する第２金型面を有する単一の金型部品を備えることを特徴とする導光体製造用金型。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載の棒状導光体と、
前記リブの先端面との接触により前記棒状導光体を支持するベース部材と、を備えることを特徴とする車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状導光体、導光体製造用金型、および車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光源を搭載するための光源搭載部と、光源からの光を導光する柱状の導光体と、を備える車両用灯具が知られている。柱状の導光体は、一端面に配置され光源からの光を入射する入射面と、延出方向に沿って後面側に配置され導光体内部を進む光の一部を全反射する複数のステップと、延出方向に沿って前面側に配置されステップで全反射した光を前方に出射する出射面と、を有する（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２３２５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
棒状の導光体の位置決めのために、導光体周面の一部領域が、隣接する支持部材に接触して支持される場合がある。そうした接触支持点は通例、全反射ステップを避けた場所に定められる。ステップからの反射光によって接触支持点が発光しうるが、このような発光点の存在は望まれない。
【０００５】
導光体は典型的に、樹脂の押出成形または射出成形で製造される。導光体が有するステップの形状によっては、導光体を成形する金型の製作時に加工工具の可動範囲が狭くなり、直彫り式の金型では必要な形状精度を保証し難い場合がある。これに対処するために入れ子式の金型が用いられてもよいが、製作コストの観点からは、より単純な構造である直彫り式の金型で導光体を製造できることが望ましい。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、改善された棒状導光体、導光体製造用金型、および車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の棒状導光体は、周面を備える導光体本体と、導光体本体の長手方向に沿って周面に形成され、光を全反射する複数のステップと、周面上でステップとは異なる位置に形成され、ステップの稜線を越えて突出しているリブと、を備える。
【０００８】
この態様によると、導光体本体の周面を直に接触支持する代わりに、導光体本体を、リブを介してステップと非接触に支持することができる。そのため、周面に仮に接触支持点が存在したとすると当該支持点またはその近傍に生じうる不所望の局所的発光を、防止または緩和することができる。また、導光体製造用金型ではリブは凹部に対応する。そのため、リブが存在しない場合に比べて、リブすなわち対応する凹部は、金型において導光体に対応する空洞を広げる効果をもつ。空洞の広さに応じて金型加工時の加工工具の可動範囲も広くなるから、リブは、導光体を製造するための金型の加工性の向上に役立つ。
【０００９】
リブは、ステップと周方向に隣接してもよい。
【００１０】
リブは、ステップの両側に形成されていてもよい。
【００１１】
リブは、周面から第１突出高さを有する第１リブ部分と、周面から第１突出高さと異なる第２突出高さを有する第２リブ部分と、を備えてもよい。
【００１２】
棒状導光体を成形するための導光体製造用金型は、ステップを成形する第１金型面およびリブを成形する第２金型面を有する単一の金型部品を備えてもよい。
【００１３】
車両用灯具は、棒状導光体と、リブの先端面との接触により棒状導光体を支持するベース部材と、を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、改善された棒状導光体、導光体製造用金型、および車両用灯具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態に係る車両用灯具を説明するための概略正面図である。
【図２】図１に示す車両用灯具のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示す車両用灯具のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】比較例に係る導光体およびその支持部材を示す概略断面図である。
【図５】実施の形態に係る導光体の他の例を説明するための図である。
【図６】実施の形態に係る導光体の他の例を説明するための図である。
【図７】実施の形態に係る導光体の他の例を説明するための図である。
【図８】実施の形態に係る導光体の他の例を説明するための図である。
【図９】図９（ａ）、図９（ｂ）、および図９（ｃ）は、実施の形態に係る導光体２０の他の例を説明するための図である。
【図１０】実施の形態に係る導光体製造用金型を概略的に示す図である。
【図１１】図１０に示すコア側金型が加工される際の様子を示す図である。
【図１２】比較例に係る金型部品が加工される際の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。
【００１７】
図１は、実施の形態に係る車両用灯具１０を説明するための概略正面図である。図２は、図１に示す車両用灯具１０のＡ−Ａ断面図である。図３は、図１に示す車両用灯具１０のＢ−Ｂ断面図である。車両用灯具１０は、例えば、車両前部に搭載されるクリアランスランプとして用いられてもよい。なお、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは車両用灯具が車両に装着されたときの姿勢における方向を意味する。
【００１８】
図１乃至図３に示すように、車両用灯具１０は、ランプボディ１２と、ランプボディ１２の前面開口部を覆う透明なアウターカバー１４とを備える。ランプボディ１２とアウターカバー１４は、灯室１５を形成しており、該灯室１５内には、光源としてのＬＥＤ１６と、ＬＥＤ１６を搭載するとともにＬＥＤ１６に電流を供給する基板１８と、入射した光を内部で導光しながら、延出方向（長手方向）に沿った出射面から前方に出射する棒状導光体（以下では単に導光体ともいう）２０とが設けられている。導光体２０の長手方向は、図１および図３においては左右方向、図２においては紙面に垂直な方向にあたる。
【００１９】
導光体２０は、アクリルなどの透明樹脂の押出成形または射出成形により形成されている。図示される導光体２０は直線形状であるが、導光体２０の形状は特に限定されず、例えばランプボディ１２およびアウターカバー１４の形状に沿って曲がった曲線形状であってもよい。導光体２０の長手方向に垂直な断面は例えば図２に示すように円形状であるが、導光体２０は他の断面形状を有してもよい。
【００２０】
導光体２０は、本体（以下では導光体本体ともいう）２１と、少なくとも１つのリブ２２とを備える。リブ２２は、詳しくは後述するように、ランプボディ１２に対し導光体２０を位置決めするために導光体本体２１に一体形成されている。
【００２１】
導光体本体２１の一方の端面は、ＬＥＤ１６からの光を入射する入射面２３とされている。導光体本体２１は、入射面２３から他端２７へと導光体本体２１の側面として延びる周面２４を備える。導光体本体２１の周面２４のうち前面側は、光を出射する出射面２５とされている。導光体本体２１の周面２４のうち後面側には、導光体内部を進む光を全反射する複数のステップ２６が導光体本体２１の長手方向に沿って帯状に形成されている。
【００２２】
図３には、導光体２０から出射される光線の一例が図示されている。ＬＥＤ１６に電流が供給されると、ＬＥＤ１６から光が出射される。ＬＥＤ１６から出射された光は、入射面２３より導光体２０内に入射する。導光体２０内に入射した光は、全反射を繰り返しながら導光体本体２１内を進行する。導光体本体２１内を進行する間に後面側のステップ２６に入射した光は、該ステップ２６により前面側の出射面２５に向けて反射され、該出射面２５から灯具前方に出射される。
【００２３】
本実施形態において、各ステップ２６の形状は三角柱状であり、その長手方向に沿った断面は図３に示すように直角三角形状である。三角柱状のステップ２６の高さ方向は、導光体２０の長手方向に対して垂直である。各ステップ２６の表面は、導光体内を進行する光を内面反射すべく鏡面加工されている。この鏡面加工は、ステップ２６の表面の平坦度を高めることにより為されてもよいし、アルミ蒸着等の処理を施すことにより為されてもよい。図３において複数のステップ２６は互いに密接した状態で配置されているが、多少の間隔をおいて離散的に配置されていてもよい。ステップ２６の形状、間隔等を適切に設計することにより、導光体２０の配光特性を制御することができる。
【００２４】
リブ２２は、周面２４上でステップ２６とは導光体本体２１の周方向に異なる位置に形成されている。リブ２２は、基本的には、導光体本体２１の長手方向に沿って延びる周面２４上の細長い突起部である。リブ２２は、導光体本体２１の一端（すなわち入射面２３）から他端２７まで連続して延びていてもよい。あるいは、リブ２２は、導光体本体２１の長手方向に不連続でもよく、例えば、リブ２２は周面２４上で導光体本体２１の長手方向に間隔をもって並ぶ複数の凸部であってもよい。この場合、個々の凸部は長手方向に細長く延びていてもよい。また、リブ２２は、図示されるように導光体本体２１の長手方向に直線状に延びている。しかし、これに限られず、リブ２２は、湾曲部を有してもよい。あるいは、リブ２２は、周面２４上をらせん状またはその他の曲線状に延びていていもよい。
【００２５】
導光体２０は、ランプボディ１２に設けられたベース部材２８により固定支持される。ベース部材２８は例えば、ランプボディ１２と一体形成されたランプボディ１２の一部分である。あるいは、ベース部材２８は、ランプボディ１２に任意の取付手段により取り付けられランプボディ１２に固定されたランプボディ１２とは別体の部材であってもよい。ベース部材２８は、リブ２２の先端面２２ａとの接触により導光体２０を支持する。
【００２６】
リブ２２は、ステップ２６の稜線２６ａを越えて突出している。すなわち、導光体２０は、ステップ２６より高さの高い位置決めリブを有する。リブ２２の先端面２２ａは、ステップ２６の稜線２６ａよりも、導光体本体２１の半径方向に外側に位置する。よって、導光体２０は、ステップ２６およびその他の周面２４の部位がベース部材２８と接触しないようにして、リブ２２を介してベース部材２８に支持されることができる。
【００２７】
リブ２２は、ステップ２６と周方向に隣接して周面２４上に形成されている。これは、後述するように、導光体２０を製造するための金型の加工性の向上に役立つ。なお、リブ２２は、ステップ２６との間に周方向に間隔を有して形成されていてもよい。その場合、リブ２２は、周方向においてステップ２６と出射面２５との間で周面２４上に形成されていてもよい。
【００２８】
リブ２２は、ステップ２６の両側に形成されている。これは、後述するように、導光体２０を製造するための金型の加工性の向上に役立つ。なお、本例においては導光体２０は２本のリブを備えるが、これに限られず、導光体２０は、１本のリブ、または３本以上のリブを備えてもよい。１本のリブの場合には、当該リブは、ステップ２６の片側でステップ２６と周方向に隣接して周面２４上に形成されていてもよい。
【００２９】
図４は、比較例に係る導光体３０およびその支持部材３１を示す概略断面図である。図示されるように、支持部材３１は、導光体３０のステップ３２以外の場所（例えばステップ３２の両側）で導光体３０の周面３３に直に接触して導光体３０を位置決めする。接触位置には接触支持点３４が形成される。この場合、矢印で図示するように、ステップ３２からの反射光の一部が接触支持点３４から導光体３０の外に漏れうる。そうすると、接触支持点３４が発光しているようにみえる。このように、導光体３０の出射面３５とは異なる場所に発光点が生じるのは望ましくない。
【００３０】
実施の形態に係る導光体２０によると、上述のように、導光体２０がリブ２２を介してベース部材２８に支持される。そのため、導光体２０は、導光体本体２１がベース部材２８と非接触であるようにして、ベース部材２８に支持される。したがって、出射面２５から外れた周面２４上の点または領域からの不所望の局所的発光を防止または緩和することができる。
【００３１】
図５から図８は、実施の形態に係る導光体２０の他の例を説明するための図である。図５、図６、および図７はそれぞれ、導光体２０の一部分の正面視側面図、裏面視側面図、下側視側面図である。図８は、図５に示す導光体２０のＣ−Ｃ断面を示す概略図である。
【００３２】
図１から図３を参照して説明した導光体２０においてはリブ２２の高さが導光体２０の長手方向に一定であるが、以下に説明するように、リブ２２は、長手方向に異なる高さをもつ複数のリブ部分を有してもよい。
【００３３】
図５から図７には、導光体２０の長手方向における中央部４０が示されており、導光体２０の両端部の図示は省略されている。中央部４０は直線状に延びており、中央部４０の両側には湾曲部４１が形成されている。このように、導光体２０は曲線形状を有してもよい。
【００３４】
リブ２２は、周面２４上でステップ２６とは異なる位置に形成されている。リブ２２は、ステップ２６と周方向に隣接し、ステップ２６の両側に形成されている。リブ２２は、ステップ２６の稜線２６ａを越えて突出している。
【００３５】
ステップ２６の両側のうち一方のリブ２２は、第１突出高さＨ１を有する第１リブ部分４２と、第２突出高さＨ２を有する第２リブ部分４４と、を備える。第２突出高さＨ２は、第１突出高さＨ１と異なり、具体的には第１突出高さより高い。第１リブ部分４２と第２リブ部分４４は長手方向に異なる位置にあり、互いに隣接しかつ連続して延びている。
【００３６】
第２リブ部分４４のようにリブ２２のうち高さが大きい拡張部分は、例えば長手方向における中央部４０に形成され、この拡張部分は、エクステンションなど導光体の支持部材への固定、支持に利用されうる。こうした支持部材は、例えば、図２に示すベース部材２８であってもよい。
【００３７】
また、図８に示すように、導光体２０の長手方向に同じ位置において、複数（例えば２本）のリブ２２は、高さが異なっていてもよい。一方のリブ２２は上述の第２リブ部分４４に相当する。他方のリブ２２は第２リブ部分４４より高さが低く、例えば第１リブ部分４２と同じ高さを有してもよい。
【００３８】
このようにリブ２２の高さを導光体２０の長手方向または周方向に異ならせることによって、導光体２０を様々な形状の支持部材に設置することができる。こうして、様々な形状の車両用灯具に適合する導光体２０を提供することができる。
【００３９】
なお、リブ２２は、導光体２０を位置決めするという用途を必ずしも有していなくてもよい。リブ２２は、例えば、導光体２０の構造上の補強のため、あるいはその他の用途のために設けられていてもよい。
【００４０】
図９（ａ）、図９（ｂ）、および図９（ｃ）は、実施の形態に係る導光体２０の他の例を説明するための図である。図３に示される導光体２０は、各ステップ２６が導光体本体２１の周面２４に対し同じ高さに位置するが、図９（ａ）に示される導光体２０は、そうではない点で異なる。図９（ｂ）および図９（ｃ）はそれぞれ、図９（ａ）に示す導光体２０のＤ−Ｄ断面図およびＥ−Ｅ断面図である。
【００４１】
図９（ｂ）に示されるように、多数のステップ２６のうち一部が周面２４上に形成された溝の底部に形成されていてもよい。また、図９（ｃ）に示されるように、多数のステップ２６のうち一部が周面２４から突出して形成されていてもよい。いずれにしても、リブ２２の高さは、ステップ２６の稜線２６ａを越えて高くなっている。
【００４２】
図１０は、実施の形態に係る導光体製造用金型５０を概略的に示す図である。導光体製造用金型５０は、実施の形態に係る導光体２０を成形するよう構成されており、キャビティ側金型５２およびコア側金型５４を備え、キャビティ側金型５２およびコア側金型５４は両者間に、導光体２０を成形するための空洞５６を形成する。
【００４３】
コア側金型５４は、導光体２０のステップ２６を成形する第１金型面５８と、リブ２２を成形する第２金型面６０とを有する。第１金型面５８は、ステップ２６に対応する表面形状を有し、第２金型面６０は、リブ２２に対応する凹部６１を形成する。リブ２２はステップ２６の両側に隣接しているので、これに対応して、第２金型面６０は第１金型面５８の両側に隣接している。上述のようにリブ２２はステップ２６よりも高さがあるので、この凹部６１は第１金型面５８よりも深くなっている。このようにして、コア側金型５４は、導光体２０のステップ２６、リブ２２、およびその周囲を成形する単一の金型部品として構成されている。
【００４４】
なお、キャビティ側金型５２がステップ２６を成形する第１金型面５８およびリブ２２を成形する第２金型面６０を有する単一の金型部品として構成されていてもよい。
【００４５】
図１１は、図１０に示すコア側金型５４が加工される際の様子を示す。カッターなどの加工工具６２によって第１金型面５８および第２金型面６０がコア側金型５４に加工される。矢印６４で図示されるように、第１金型面５８が加工されるとき、加工工具６２は、ステップ２６に対応する表面形状を彫り込むために一方向（図において上下方向）に往復移動する。このとき、第２金型面６０が第１金型面５８の両側に隣接しているので、第２金型面６０が定める凹部６１は、加工工具６２の可動範囲の両端に位置する。
【００４６】
図１２は、比較例に係る金型部品６６が加工される際の様子を示す。金型部品６６は、図４に例示されるようなリブ無しの導光体３０を成形するために使用される。図１０および図１１に示す導光体製造用金型５０とは異なり、図１２に示される金型部品６６においては、ステップ３２に対応する表面形状６７の両側には加工工具６２を受け入れ可能な凹部が存在しない。そのため、加工工具６２がステップ３２に対応する表面形状を彫り込む際、矢印６８で示すように、加工工具６２は二方向（図において上下方向および左右方向）の往復移動を要する。この場合、ステップ３２に要求される加工精度を満たすことが必ずしも容易でない。そのため、図示のような無垢からの直彫りではなく、ステップ３２に対応する表面形状を有する入れ子を別に製作し、入れ子式の金型を用いて導光体３０を製造しなければならないかもしれない。
【００４７】
実施の形態に係る導光体製造用金型５０によると、リブ２２を成形する第２金型面６０によって得られる凹部６１は、空洞５６を広くする。とくに、この凹部６１は、ステップ２６を成形する第１金型面５８の両側に位置するので、第２金型面６０は、金型加工時の加工工具６２の可動範囲を拡張することができる。このようにして、導光体２０にリブ２２を設けることにより、導光体２０を製造するための金型の加工性を向上することができる。
【００４８】
また、導光体２０にリブ２２を設けることにより、図９（ａ）、図９（ｂ）、および図９（ｃ）に示されるようなステップ形状を有する導光体２０についても、入れ子を用いることなく成形することができる。
【００４９】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることが可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。
【００５０】
上述の実施の形態では、車両用灯具としてクリアランスランプを例示した。しかしながら、車両用灯具はクリアランスランプに限定されず、ターンシグナルランプ、ストップランプ、デイタイムランニングランプ、コーナーリングランプ、ハザードランプ、ポジションランプ、バックランプ、フォグランプ、ヘッドランプ等の各種の車両用灯具に広く適用することができる。また、車両用灯具の光源は、ＬＤ（レーザーダイオード）、有機または無機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）等の他の半導体発光素子や、白熱球、ハロゲンランプ、放電球等であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０  車両用灯具、  ２０  導光体、  ２１  導光体本体、  ２２  リブ、  ２２ａ  先端面、  ２４  周面、  ２６  ステップ、  ２６ａ  稜線、  ２８  ベース部材、  ４２  第１リブ部分、  ４４  第２リブ部分、  ５０  導光体製造用金型、  ５８  第１金型面、  ６０  第２金型面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2018045859.tif 000013
【図１２】
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