(57)【要約】  【課題】  リフレクタ本体の前端外周縁部に前方へ延びる周面壁が形成されたリフレクタを有する車両用灯具において、周面壁の内周面で反射した光源からの光により透光カバーが局部的に加熱されて熱変形を生じてしまうのを効果的に抑制する。  【解決手段】  リフレクタ１４の周面壁１４Ｂの内周面が、その全周にわたって光軸Ａｘを中心とする円形の光軸直交断面形状を有する略円筒状領域１４ｂとして設定されている場合において、この略円筒状領域１４ｂの上記光軸Ａｘを含む平面に沿った断面形状を、該光軸Ａｘへ向けて凸の曲線形状に設定する。これにより、略円筒状領域１４ｂに入射した光源１２ａから光を灯具前後方向に拡散させて、透光カバー１６への光入射位置がその光軸近傍領域Ａに集中してしまうのを未然に回避する。  【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
灯具前後方向に延びる光軸上に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて反射させる反射面を有するリフレクタと、このリフレクタの前方に配置された透光カバーとを備えてなり、
上記リフレクタが、上記反射面を形成するリフレクタ本体の前端外周縁部から前方へ延びる周面壁を有しており、この周面壁の内周面における半周以上の領域が、上記光軸を中心とする略円形の光軸直交断面形状を有する略円筒状領域として設定された車両用灯具において、
上記略円筒状領域の上記光軸を含む平面に沿った断面形状が、該光軸へ向けて凸の曲線形状に設定されている、ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
上記略円筒状領域における各点の上記光軸からの半径が、灯具前方側へ向けて単調増加となるように設定されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
【請求項３】
上記略円筒状領域に光拡散構造が設けられている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用灯具。
【請求項４】
上記光拡散構造が、灯具前後方向に延びる複数の溝部により構成されている、ことを特徴とする請求項３記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、リフレクタ本体の前端外周縁部に前方へ延びる周面壁が形成されたリフレクタを有する車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用灯具は、灯具前後方向に延びる光軸上に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて反射させる反射面を有するリフレクタと、このリフレクタの前方に配置された透光カバーとを備えた構成となっている。
【０００３】
その際、例えば「特許文献１」に記載されているように、リフレクタの反射面を形成するリフレクタ本体の前端外周縁部に、前方へ延びる周面壁が形成された車両用灯具も知られている。
【０００４】
【特許文献１】実開平５−９７００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような車両用灯具において、周面壁の内周面における半周以上の領域が、光軸を中心とする略円形の光軸直交断面形状を有する略円筒状領域として設定されている場合には、この略円筒状領域に入射した光源からの光は該略円筒状領域で光軸へ向けて反射するので、光源との位置関係によっては、該略円筒状領域で反射した光源からの光は、透光カバーの光軸近傍領域に集光するようにして該透光カバーに入射することとなる。このため、灯具点灯時に透光カバーが局部的に加熱されて熱変形を生じやすくなってしまう、という問題がある。
【０００６】
これに対し、上記略円筒状領域に、上記「特許文献１」に記載されているような灯具前後方向に延びる複数の溝部を形成するようにすれば、光源から略円筒状領域に入射した光を周方向に拡散反射させることができるので、これにより透光カバーの光軸近傍領域への集光度合をある程度緩和することができる。
【０００７】
しかしながら、この場合の拡散反射は周方向に関して行われるので、略円筒状領域全体では、この拡散反射光が略円筒状領域の形成角度範囲にわたって重畳されることとなり、このため光軸近傍領域への集光度合を十分に緩和することができない、という問題がある。
【０００８】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、リフレクタ本体の前端外周縁部に前方へ延びる周面壁が形成されたリフレクタを有する車両用灯具において、周面壁の内周面で反射した光源からの光により透光カバーが局部的に加熱されて熱変形を生じてしまうのを効果的に抑制することができる車両用灯具を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明は、周面壁の内周面自体の形状に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【００１０】
すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
灯具前後方向に延びる光軸上に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて反射させる反射面を有するリフレクタと、このリフレクタの前方に配置された透光カバーとを備えてなり、
上記リフレクタが、上記反射面を形成するリフレクタ本体の前端外周縁部から前方へ延びる周面壁を有しており、この周面壁の内周面における半周以上の領域が、上記光軸を中心とする略円形の光軸直交断面形状を有する略円筒状領域として設定された車両用灯具において、
上記略円筒状領域の上記光軸を含む平面に沿った断面形状が、該光軸へ向けて凸の曲線形状に設定されている、を特徴とするものである。
【００１１】
上記「周面壁」は、その内周面における半周以上の領域が略円筒状領域として設定されていれば、この「周面壁」自体は必ずしも全周にわたって形成されていなくてもよい。
【００１２】
上記「光軸直交断面形状」とは、上記光軸と直交する平面に沿った断面形状を意味するものである。
【００１３】
上記「略円筒状領域」の光軸を含む平面に沿った断面形状（以下「含軸断面形状」ともいう）は、光軸へ向けて凸の曲線形状に設定されたものであれば、その具体的な曲線形状や曲率等は特に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用灯具は、光源からの光を前方へ向けて反射させる反射面を有するリフレクタが、その反射面を形成するリフレクタ本体の前端外周縁部から前方へ延びる周面壁を有しており、この周面壁の内周面における半周以上の領域が略円筒状領域として設定されているが、この略円筒状領域は、その含軸断面形状が光軸へ向けて凸の曲線形状に設定されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１５】
すなわち、上記略円筒状領域は光軸を中心とする略円形の光軸直交断面形状を有しているので、この略円筒状領域に入射した光源から光は該略円筒状領域で光軸へ向けて反射することとなるが、この略円筒状領域の含軸断面形状は光軸へ向けて凸の曲線形状に設定されているので、該略円筒状領域で反射した光源からの光は灯具前後方向に拡散することとなり、これにより透光カバーへの光入射位置がその光軸近傍領域に集中してしまうのを未然に回避することができる。
【００１６】
その際、この拡散反射は周方向と直交する灯具前後方向に関して行われるので、略円筒状領域全体としても、拡散反射光が略円筒状領域の形成角度範囲にわたって重畳されて透光カバーの光軸近傍領域に集光してしまうおそれをなくすことができる。
【００１７】
このように本願発明によれば、リフレクタ本体の前端外周縁部に前方へ延びる周面壁が形成されたリフレクタを有するリフレクタを備えた車両用灯具において、周面壁の内周面で反射した光源からの光により透光カバーが局部的に加熱されて熱変形を生じてしまうのを効果的に抑制することができる。そしてこれにより、透光カバーに耐熱構造を設けたり耐熱処理を施す必要をなくすことができる。また、従来のように周面壁の内周面に灯具前後方向に延びる複数の溝部を形成するようにした場合に比して、リフレクタの金型構造を簡素化することができる。
【００１８】
このような作用効果は、周面壁の内周面における半周以上の領域が略円筒状領域として設定されている場合に得ることができるが、その際、周面壁の内周面がその全周にわたって略円筒状領域として設定されている場合には、透光カバーの光軸近傍領域に入射する略円筒状領域からの反射光の光量が最も多くなるので、本願発明の構成を採用することが特に効果的である。
【００１９】
上記「略円筒状領域」の含軸断面形状が特に限定されないことは上述したとおりであるが、該略円筒状領域における各点の光軸からの半径が灯具前方へ向けて単調増加となるように設定された構成とすれば、リフレクタを成形する際にアンダーカットが生じないようにすることができるので、その金型構造にスライド機構等を設ける必要をなくすことができる。
【００２０】
上記構成において、略円筒状領域に光拡散構造を設けるようにすれば、略円筒状領域の形状自体による光拡散作用に加えて光拡散構造による光拡散作用を得ることができるので、この略円筒状領域で反射した光源からの光により透光カバーが局部的に加熱されてしまうのを一層効果的に抑制することができる。
【００２１】
この場合において、上記「光拡散構造」の具体的構成は特に限定されるものではなく、例えばシボ加工やフロスト加工等が施された構成とすることも可能であるが、これを、灯具前後方向に延びる複数の溝部により構成するようにすれば、略円筒状領域で反射した光源からの光を、リフレクタの成形性に支障を来たすことなく、灯具前後方向および周方向へ効率良く拡散させることができ、これにより透光カバーが局部的に加熱されてしまうのをより一層効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す正面図であり、図２および３は、その側断面図である。
【００２４】
これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、車両後端部に配置されるバックアップランプであって、光源バルブ１２とリフレクタ１４と透光カバー１６とを備えてなり、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。
【００２５】
光源バルブ１２は、光源１２ａとしてフィラメントを有する白熱バルブであって、その光源１２ａが光軸Ａｘ上に位置するようにしてリフレクタ１４のバルブ挿入孔１４ｃに嵌合固定されている。
【００２６】
リフレクタ１４は、略椀状のリフレクタ本体１４Ａと、このリフレクタ本体１４Ａの前端外周縁部から前方（車両用灯具１０としての前方であって、車両としては後方、以下同様）へ延びる周面壁１４Ｂとからなっている。
【００２７】
リフレクタ本体１４Ａは、光源１２ａからの光を前方へ向けて反射させる反射面１４ａを有している。この反射面１４ａの前端外周縁部は、その形状が光軸Ａｘを中心とする円形に設定されており、その直径は６０〜６５ｍｍ程度の値に設定されている。この反射面１４ａは、光軸Ａｘ上における光源１２ａの位置を焦点とする回転放物面上に複数の反射素子１４ｓが同心円状に形成されてなっている。そして、これら各反射素子１４ｓは、図２に示すように、光源１２ａからの光を径方向に所定の拡散角で拡散反射させるようになっている。
【００２８】
周面壁１４Ｂは、灯具前方へ向けて略円筒状に延びており、その内周面は全周にわたって光軸Ａｘを中心とする円形の光軸直交断面形状を有する略円筒状領域１４ｂとして設定されている。この略円筒状領域１４ｂは、光軸Ａｘを含む平面に沿った断面形状が、該光軸Ａｘへ向けて凸の曲線形状に設定されている。本実施形態においては、この含軸断面形状は単一円弧状に設定されている。そしてこれにより、略円筒状領域１４ｂは、図３において実線の光路で示すように、光源１２ａからの光を灯具前後方向に所定の拡散角で拡散反射させるようになっている。
【００２９】
その際、略円筒状領域１４ｂにおける各点の光軸Ａｘからの半径は、灯具前方側へ向けて単調増加となるように設定されている。そして、この略円筒状領域１４ｂの後端位置における抜き勾配（すなわち光軸Ａｘを含む平面内において該光軸Ａｘとなす角度）は、３°程度の値に設定されている。
【００３０】
この略円筒状領域１４ｂには、光拡散構造として、灯具前後方向に延びる複数の溝部１４ｇが全周にわたって形成されている。これら各溝部１４ｇは、その表面形状が凸状円筒面に設定されており、略円筒状領域１４ｂの後端位置からその前端位置のやや後方位置までの範囲にわたって形成されている。そしてこれにより、各溝部１４ｇは、図１に示すように、光源１２ａからの光を周方向に所定の拡散角で拡散反射させるようになっている。
【００３１】
透光カバー１６は、素通し状に形成されており、その外周縁部において周面壁１４Ｂの前端外周縁部に超音波溶着等により固定されている。
【００３２】
図４は、本実施形態に係る車両用灯具１０の構成を採用することの有効性を確認するために行った試験の結果を示すグラフである。
【００３３】
この試験は、車両用灯具１０を５０℃の雰囲気中に配置して１時間にわたって点消灯を繰り返したときに、灯具各部の温度がどのように変化するのかを調べるために行ったものである。
【００３４】
その際、車両用灯具１０への印加電圧は１３．５Ｖとし、１回当たりの点灯時間および消灯時間は各々５分とした。温度測定は、図３に示すＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の４つのポイントで行った。測定ポイントＰ１は、透光カバー１６の内面における光軸Ａｘ上の位置であり、測定ポイントＰ２は、周面壁１４Ｂの内周面における光源１２ａの直上位置であり、測定ポイントＰ３は、リフレクタ本体１４Ａの反射面１４ａの内周縁位置であり、測定ポイントＰ４は、リフレクタ本体１４Ａのバルブ挿入孔１４ｃの上端位置である。
【００３５】
図４に示すグラフから明らかなように、灯具各部の温度は、点消灯を繰り返すことにより徐々に上昇していったが、その上昇率は次第に小さくなっていった。そして、１時間の測定時間内では、６回目の点灯が終了する５５分後の時点で、灯具各部の温度が最も高くなり、測定ポイントＰ１で９１．６℃、測定ポイントＰ２で９８．９℃、測定ポイントＰ３で８４．８℃、測定ポイントＰ４で７４．７℃であった。
【００３６】
図５は、同様の試験を、比較例に係る車両用灯具について行った結果を示すグラフである。
【００３７】
この比較例に係る車両用灯具は、本実施形態に係る車両用灯具１０と基本的な構成は同様であるが、そのリフレクタの周面壁の構成が異なっている。すなわち、この比較例に係る車両用灯具は、図３に２点鎖線で示すように、その周面壁の内周面１４ｂ´が光軸Ａｘを中心とする円錐面として構成されている。その際、この内周面１４ｂ´は、その前後両端縁の位置が略円筒状領域１４ｂの前後両端縁の位置と一致するように設定されている。また、この内周面１４ｂ´には、略円筒状領域１４ｂに形成されている複数の溝部１４ｇのような光拡散構造は形成されていない。
【００３８】
なお、この比較例に係る車両用灯具に対しては、図３に示すＰ１、Ｐ２、Ｐ３の３つのポイントで温度測定を行った。
【００３９】
同５に示すグラフから明らかなように、比較例に係る車両用灯具においても、点消灯の繰り返しにより灯具各部の温度が徐々に上昇し、その上昇率は次第に小さくなり、５５分後の時点で灯具各部の温度が最も高くなった。その際、測定ポイントＰ２、Ｐ３では、それぞれ１０１℃、９１．４℃となり、本実施形態に係る車両用灯具１０の測定結果とさほど大きな差はなかったが、測定ポイントＰ１に関しては、１２５．９℃となり、本実施形態に係る車両用灯具１０の測定結果９１．６℃に対して著しく高い値となった。
【００４０】
このように測定ポイントＰ１の温度測定値が本実施形態に係る車両用灯具１０の測定結果に対して著しく高い値になったのは、周面壁の内周面１４ｂ´には灯具前後方向にも周方向にも光拡散作用がなく、図３において破線の光路で示すように、この内周面１４ｂ´に入射した光源１２ａから光が透光カバー１６に対してその光軸近傍領域（図３においてＡで示す領域）に多く入射することによるものと考えられる。
【００４１】
以上詳述したように本実施形態に係る車両用灯具１０は、そのリフレクタ１４の周面壁１４Ｂの内周面が全周にわたって略円筒状領域１４ｂとして設定されており、この略円筒状領域１４ｂは光軸Ａｘを中心とする円形の光軸直交断面形状を有しているので、この略円筒状領域１４ｂに入射した光源１２ａから光は該略円筒状領域１４ｂで光軸Ａｘへ向けて反射することとなるが、この略円筒状領域１４ｂの含軸断面形状は光軸Ａｘへ向けて凸の曲線形状に設定されているので、該略円筒状領域１４ｂで反射した光源１２ａからの光は灯具前後方向に拡散することとなり、これにより透光カバー１６への光入射位置がその光軸近傍領域Ａに集中してしまうのを未然に回避することができる。
【００４２】
その際、この拡散反射は周方向と直交する灯具前後方向に関して行われるので、略円筒状領域１４ｂ全体としても、拡散反射光が略円筒状領域１４ｂの形成角度範囲にわたって重畳されて透光カバー１６の光軸近傍領域Ａに集光してしまうおそれをなくすことができる。
【００４３】
このように本実施形態によれば、周面壁１４Ｂの内周面で反射した光源１２ａからの光により透光カバー１６が局部的に加熱されて熱変形を生じてしまうのを効果的に抑制することができる。そしてこれにより、透光カバー１６に耐熱構造を設けたり耐熱処理を施す必要をなくすことができる。
【００４４】
その際、本実施形態に係る車両用灯具１０のように、周面壁１４Ｂの内周面がその全周にわたって略円筒状領域１４ｂとして設定されている場合には、透光カバー１６の光軸近傍領域Ａに入射する略円筒状領域１４ｂからの反射光の光量が多くなるので、本実施形態の構成を採用することが特に効果的である。
【００４５】
また本実施形態に係る車両用灯具１０は、略円筒状領域１４ｂにおける各点の光軸Ａｘからの半径が灯具前方へ向けて単調増加となるように設定されているので、リフレクタ１４を成形する際にアンダーカットが生じないようにすることができ、これによりリフレクタ１４を成形するための金型構造にスライド機構等を設ける必要をなくすことができる。特に本実施形態においては、略円筒状領域１４ｂの後端位置における抜き勾配が３°程度の値に設定されているので、リフレクタ１４の成形性を十分に高めることができる。
【００４６】
さらに本実施形態に係る車両用灯具１０においては、略円筒状領域１４ｂに光拡散構造として灯具前後方向に延びる複数の溝部１４ｇが形成されているので、略円筒状領域１４ｂの形状自体による灯具前後方向の光拡散作用に加えて、これら溝部１４ｇによる周方向の光拡散作用を得ることができるので、この略円筒状領域１４ｂで反射した光源１２ａからの光により透光カバー１６が局部的に加熱されてしまうのを極めて効果的に抑制することができる。
【００４７】
ところで上記実施形態においては、リフレクタ１４を構成するリフレクタ本体１４Ａと周面壁１４Ｂとが一体成形品として構成されているものとして説明したが、図６に示すように、リフレクタ本体１４Ａの前端外周縁部に周面壁１４Ｂの後端外周縁部が超音波溶着等によって固定された構成を採用することも可能である。このようにした場合においても上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、このようにリフレクタ本体１４Ａと周面壁１４Ｂとが連結固定されていない場合であっても、これらリフレクタ本体１４Ａおよび周面壁１４Ｂが他の部材（例えばランプボディ等）に各々固定された状態で所定の位置関係に保持されるように構成することも可能であり、このようにした場合においても上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４８】
上記実施形態においては、リフレクタ１４の周面壁１４Ｂの内周面がその全周にわたって略円筒状領域１４ｂとして設定されているものとして説明したが、例えば図７に示すように、周面壁１４Ｂの内周面における半周以上の領域が略円筒状領域１４ｂとして設定されている場合には、該略円筒状領域１４ｂの表面形状を上記実施形態と同様の表面形状に設定することにより、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４９】
また上記実施形態においては、リフレクタ本体１４Ａの反射面１４ａが、同心円状に形成された複数の反射素子１４ｓを有する構成となっているが、これとは異なる形状の複数の反射素子が形成されている場合あるいはこのような反射素子が形成されていない場合においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５０】
さらに上記実施形態においては、透光カバー１６が素通し状に形成されているものとして説明したが、該透光カバー１６にレンズ素子が形成されている場合においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５１】
なお上記実施形態においては、車両用灯具１０がバックアップランプであるものとして説明したが、他の種類の車両用灯具（例えば、テールランプ、ターンシグナルランプ、フォグランプ、ヘッドランプ等）である場合においても、上記実施形態と同様の構成を採用することにより上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す正面図
【図２】上記車両用灯具を示す側断面図であって、リフレクタ本体の反射面で反射した光の光路を示す図
【図３】上記車両用灯具を示す側断面図であって、周面壁の内周面で反射した光の光路を示す図
【図４】上記実施形態に係る車両用灯具の構成を採用することの有効性を確認するために行った試験の結果を示すグラフ
【図５】同様の試験を、比較例に係る車両用灯具について行った結果を示すグラフ
【図６】上記実施形態の変形例を示す、図３と同様の図
【図７】上記実施形態の他の変形例を示す、図１と同様の図
【符号の説明】
【００５３】
１０  車両用灯具
１２  光源バルブ
１２ａ  光源
１４  リフレクタ
１４Ａ  リフレクタ本体
１４Ｂ  周面壁
１４ａ  反射面
１４ｂ  略円筒状領域
１４ｃ  バルブ挿入孔
１４ｇ  溝部
１４ｓ  反射素子
１６  透光カバー
Ａ  光軸近傍領域
Ａｘ  光軸
【図１】
2005085653.tif 000003
【図２】
2005085653.tif 000004
【図３】
2005085653.tif 000005
【図４】
2005085653.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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