(57)【要約】【課題】入射面を通じて棒状導光体が熱ダメージを受けるのを抑制する。【解決手段】車両用灯具１０は、光の入射面１２を端面に有する透明な棒状導光体１１と、棒状導光体１１の入射面１２に対向させられた状態で配置され、かつ棒状導光体１１の軟化点以上に発熱する光源１３とを備える。車両用灯具１０は、光源１３が発する光を入射面１２から棒状導光体１１に入射させて、同棒状導光体１１を線状に発光させる。このような車両用灯具１０にあって、光源１３と棒状導光体１１の入射面１２との間に透明な断熱部１８を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の入射面を端面に有する透明な棒状導光体と、前記棒状導光体の前記入射面に対向させられた状態で配置され、かつ前記棒状導光体の軟化点以上に発熱する光源とを備え、前記光源が発する光を前記入射面から前記棒状導光体に入射させて、同棒状導光体を線状に発光させるようにした車両用灯具であって、
前記光源と前記棒状導光体の前記入射面との間に透明な断熱部が配置されている車両用灯具。
【請求項２】
前記断熱部は、前記棒状導光体よりも高い軟化点を有する材料により形成されている請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記断熱部は、前記光源の熱が空気を介して伝熱した温度以上の軟化点を有する材料により形成されている請求項１又は２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記棒状導光体の前記入射面を含む端部を位置決めした状態に保持する保持部をさらに備え、
前記断熱部は前記保持部に一体に設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状に発光する棒状導光体を備える車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の内外を照明する車両用灯具として、例えば図４に示すものが知られている。この車両用灯具５０は、棒状導光体５１、光源５３及びガイドケース５５を備えている。棒状導光体５１は、透明樹脂により棒状に形成され、かつ光の入射面５２を端面に有する。光源５３は、例えば、基板５４上に搭載された発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体素子によって構成されている。この光源５３は、棒状導光体５１の入射面５２に対向させられた状態で配置されている。ガイドケース５５は、両端が開放された筒状の保持部５６を備えており、棒状導光体５１の端部５１ａが保持部５６に挿入されることで同端部５１ａの位置決めがなされている。そして、光源５３が点灯されると、その光源５３の発する光が入射面５２を通じて棒状導光体５１に入射される。この光が棒状導光体５１内を伝播することで、棒状導光体５１が線状に発光し、周囲を照明する。
【０００３】
この車両用灯具５０では、棒状導光体５１が光源５３から遠ざかるに従い、光源５３が発した光のうち、入射面５２を通じて棒状導光体５１に入射される光の量が少なくなって、棒状導光体５１の発光効率が低下する。そのため、発光効率の低下を抑制する観点からは、光源５３と棒状導光体５１とを近接させることが好ましい。
【０００４】
上記棒状導光体５１としては、複数の部材からなり、それらが同心円上に積層された層構造を有するものと、単一の部材からなり、層構造を有しないものとがある。
また、上記後者の棒状導光体５１は、大きくは２つのタイプに分けられる。一方のタイプの棒状導光体５１は、特許文献１に記載されているように、透明樹脂の成形体の外部に、溝等の反射面からなる反射構造を設けたものである。このタイプの棒状導光体５１は、入射面から入射された光が溝の反射面によって反射散乱され、別の面から出射されることで、線状に発光する。
【０００５】
他方のタイプの棒状導光体５１は、特許文献２に記載されているように、光散乱微粒子が分散されたものである。このタイプの棒状導光体５１は、入射面５２から入射された光が光散乱微粒子によって散乱されることで、線状に発光する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４４６３２４６号公報
【特許文献２】特許第５３４１３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記構成の車両用灯具５０は、近年では、比較的暗いイルミネーションだけでなく、車両の外部を照らすために明るさが要求される車両用灯具にも適用されるようになってきている。これに伴い、光源５３に印加される電圧が増え、光源５３の発熱量が増加する傾向にある。そのため、光源５３と棒状導光体５１とを近接させるといっても、それらの間隔によっては、光源５３の熱が入射面５２を通じ棒状導光体５１に伝達されると、同棒状導光体５１が熱ダメージを受けるおそれがある。例えば、層構造を有しない棒状導光体５１の場合には、その棒状導光体５１が軟化する。また、層構造を有する棒状導光体５１の場合には、熱で層間剥離を起こすおそれがある。この場合には、剥離部分とそれ以外の部分とで光散乱性や透明性に相違が生ずる。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、入射面を通じて棒状導光体が熱ダメージを受けるのを抑制することのできる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】
【０００９】
上記課題を解決する車両用灯具は、光の入射面を端面に有する透明な棒状導光体と、前記棒状導光体の前記入射面に対向させられた状態で配置され、かつ前記棒状導光体の軟化点以上に発熱する光源とを備え、前記光源が発する光を前記入射面から前記棒状導光体に入射させて、同棒状導光体を線状に発光させるようにした車両用灯具であって、前記光源と前記棒状導光体の前記入射面との間に透明な断熱部が配置されている。
【００１０】
ここで、上記透明には、無色透明のほかに着色透明も含まれる。
上記の構成によれば、光源が光を発すると、その光の一部は断熱部を透過する。ここで、断熱部は光が透過する際に少なからずその光を吸収する。しかし、断熱部は透明であることから、同断熱部が吸収する光の量は少ない。
【００１１】
断熱部を透過した光は、入射面を通じて棒状導光体に入射される。この光が棒状導光体内を伝播することで、同棒状導光体が線状に発光する。
ところで、光源が光を発する際には発熱を伴う。光源は、棒状導光体の軟化点以上に発熱する。しかし、光源の熱は、その光源と棒状導光体との間に配置された断熱部によって遮られる。棒状導光体に伝わる熱は、断熱部がなく、空気を介して直接棒状導光体に伝わる場合よりも少なくなる。そのため、棒状導光体の温度は軟化点以上になりにくく、入射面を通じて棒状導光体が熱ダメージを受ける現象が抑制される。
【００１２】
また、上記のように棒状導光体の熱ダメージが抑制されることから、光源と棒状導光体とを近接させることが可能となる。光源と棒状導光体とが近づくと、光源が発した光のうち、入射面から棒状導光体に入射されずに漏れる光の量が少なくなり、棒状導光体の発光効率の低下が抑制される。
【００１３】
上記車両用灯具において、前記断熱部は、前記棒状導光体よりも高い軟化点を有する材料により形成されていることが好ましい。
上記の構成によるように、断熱部として、軟化点が棒状導光体よりも高い材料により形成されたものが用いられることで、その断熱部は、棒状導光体と同じ材料によって形成された場合よりも高い耐熱性を発揮する。
【００１４】
上記車両用灯具において、前記断熱部は、前記光源の熱が空気を介して伝熱した温度以上の軟化点を有する材料により形成されていることが好ましい。
上記の構成によれば、光源の熱が空気を介して断熱部に伝熱することで、同断熱部の温度は光源の温度よりも低くなり、同断熱部の軟化点以上になりにくい。従って、断熱部は断熱効果を有効に発揮する。
【００１５】
上記車両用灯具において、前記棒状導光体の前記入射面を含む端部を位置決めした状態に保持する保持部をさらに備え、前記断熱部は前記保持部に一体に設けられていることが好ましい。
【００１６】
棒状導光体の入射面を含む端部を位置決めした状態に保持する保持部が車両用灯具に設けられている場合には、上記の構成によるように、断熱部が保持部に一体に設けられてもよい。このようにすれば、保持部を形成する際に、断熱部を一緒に形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
上記車両用灯具によれば、入射面を通じて棒状導光体が熱ダメージを受けるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】車両用灯具の一実施形態を示す部分断面図。
【図２】光源から断熱部までの距離と、棒状導光体の温度上昇幅との関係を示す特性図。
【図３】断熱部の厚みと、棒状導光体の温度上昇幅との関係を示す特性図。
【図４】従来の車両用灯具の部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、車両用灯具の一実施形態について、図１を参照して説明する。
車両用灯具１０は、車両の内外を照明するためのものであり、例えば、車両前面のフロントグリルの縁部を発光させるアクセサリランプに適用される。車両用灯具１０は、棒状導光体１１、光源１３、基板１４、ガイドケース１５及び断熱部１８を備えている。
【００２０】
棒状導光体１１は、透明な樹脂材料、ここではアクリル樹脂の一形態であるＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）によって棒状に形成されている。棒状導光体１１の断面形状は、ここでは円形であるが、矩形であってもよい。棒状導光体１１は、光の入射面１２を端面に有している。
【００２１】
棒状導光体１１としては、入射面１２から入射した光が伝播して線状に発光するものであればよい。従って、棒状導光体１１は、背景技術の項で説明したように、複数の部材からなり、それらが同心円上に積層された層構造を有するものであってもよいし、単一の部材からなり、層構造を有しないものであってもよい。
【００２２】
後者の場合には、同じく背景技術の項で説明したいずれのタイプ、すなわち、外部に、溝等の反射面からなる反射構造を設けたタイプが採用されてもよいし、光散乱微粒子が分散されたものが採用されてもよい。そのほかにも、棒状導光体１１として、側面に白色印刷を施されたものや、同じく側面にエッチング又はサンドブラストがかけられたものが採用されてもよい。
【００２３】
基板１４は、棒状導光体１１の入射面１２に近接した箇所に配置されている。基板１４の棒状導光体１１側の面には、光源１３として、半導体光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）が搭載されている。基板１４には、光源１３のほかにも、プリント導体、回路要素等が形成されている。光源１３は、棒状導光体１１の入射面１２に対向させられた状態で、同入射面１２に近接した箇所に配置されている。光源１３は、発光に伴い棒状導光体１１の軟化点（約１００℃）以上に発熱する。光源１３のジャンクション温度は最大で約１４０℃である。
【００２４】
ガイドケース１５は、基部１６及び保持部１７を備えている。基部１６は、棒状導光体１１の長さ方向については、入射面１２と光源１３との間に配置されている。保持部１７は円筒状をなしており、上記基部１６から棒状導光体１１側へ突出している。そして、棒状導光体１１の入射面１２を有する側の端部１１ａが保持部１７に挿入されることで、入射面１２での棒状導光体１１の光軸が光源１３の光軸に合致するように、棒状導光体１１の端部１１ａが位置決めされた状態に保持されている。
【００２５】
断熱部１８は、光源１３と棒状導光体１１の入射面１２との間に配置されており、上記保持部１７（ガイドケース１５）に一体に設けられている。すなわち、図４に示す従来の車両用灯具５０における保持部５６は、棒状導光体５１の長さ方向の両端が開放された構造を採っていたが、本実施形態では、断熱部１８が設けられることで、保持部１７のうち光源１３側の開放部分が塞がれて有底筒状をなしている。
【００２６】
これらのガイドケース１５及び断熱部１８は、透明で、かつ棒状導光体１１の軟化点よりも高く、しかも光源１３の熱が空気を介して伝熱した温度、すなわち、空気を介することでジャンクション温度よりも低くなった温度以上の軟化点を有する樹脂材料によって形成されている。本実施形態では、上記の条件を満たす樹脂材料として、約１３０℃の軟化点を有するＰＣ（ポリカーボネート）が採用されている。断熱部１８は、ガイドケース１５を射出成形等によって形成する際にそのガイドケース１５と一緒に形成される。
【００２７】
さらに、本実施形態では、光源（ＬＥＤ）１３と断熱部１８との間隔、表現を変えると、両者１３，１８の間の空気の層の厚みが１０ｍｍに設定されている。また、断熱部１８の厚みは１５ｍｍに設定されている。
【００２８】
上記棒状導光体１１、光源１３、基板１４、ガイドケース１５及び断熱部１８は、図１において二点鎖線で示すケース１９内に配置されている。ケース１９は、不透明な樹脂材料によって形成されたアウタケースと、透明な樹脂材料によって形成されたアウタレンズとを備えている。これらのアウタケース及びアウタレンズは、防水用のシール材を挟み込んだ状態で、相互に機械的に締結されている。
【００２９】
次に、上記のように構成された本実施形態の車両用灯具１０の作用について説明する。
光源１３が点灯されて光を発すると、その光の一部は断熱部１８を透過する。ここで、断熱部１８は光が透過する際に少なからずその光を吸収する。しかし、断熱部１８は透明であることから、同断熱部１８が吸収する光の量は少ない。
【００３０】
断熱部１８を透過した光は、入射面１２を通じて棒状導光体１１に入射される。この光が棒状導光体１１内を伝播することで、同棒状導光体１１が線状に発光する。この光は、ケース１９のアウタレンズを透過し、その周辺部分を照明する。
【００３１】
ところで、光源１３が光を発する際には発熱を伴う。光源１３は、棒状導光体１１の軟化点以上に発熱する。しかし、光源１３の熱は、その光源１３と棒状導光体１１との間に配置された断熱部１８によって遮られる。棒状導光体１１に伝わる熱は、断熱部１８が設けられず、空気を介して直接棒状導光体１１に伝わる場合（図４に示す従来のものがこれに該当する）よりも少なくなる。そのため、棒状導光体１１の温度は自身の軟化点以上になりにくく、入射面１２を通じて棒状導光体１１が熱ダメージを受ける現象が抑制される。
【００３２】
層構造を有しない棒状導光体１１の場合には、熱により同棒状導光体１１が、軟化する現象が抑制される。層構造を有する棒状導光体１１の場合には、熱で層間剥離が起こる現象が抑制される。剥離部分とそれ以外の部分とで光散乱性や透明性に相違が生ずることが抑制される。
【００３３】
特に、可撓性を有する棒状導光体１１では、湾曲させたときに、端部となる入射面１２に応力（ストレス）が加わりやすい。棒状導光体１１が層構造を有する場合、応力と熱とにより、さらに層間剥離が起こりやすくなる。しかし、断熱部１８を設けることで、層間剥離を起こりにくくすることができ、層構造を有する棒状導光体１１でも車両用灯具１０に好適に用いることが可能である。
【００３４】
なお、断熱部１８は、軟化点が棒状導光体１１の軟化点よりも高い材料によって形成されていることから、棒状導光体１１と同じ材料によって形成された場合よりも高い耐熱性を発揮する。
【００３５】
また、断熱部１８は、光源１３の熱が空気を介して伝熱した温度、すなわち、空気を介することで光源１３の温度（ジャンクション温度）よりも低くなった温度以上である軟化点を有する材料によって形成されている。そのため、光源１３の熱が断熱部１８に伝熱しても、断熱部１８の温度は光源１３の温度（ジャンクション温度）よりも低くなり、同断熱部１８の軟化点以上になりにくい。従って、断熱部１８は断熱効果を有効に発揮する。
【００３６】
また、上記のように熱ダメージが抑制されることから、光源１３と棒状導光体１１とを従来よりも近接させることが可能となる。
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
【００３７】
（１）光の入射面１２を端面に有する透明な棒状導光体１１と、入射面１２に対向させられた状態で配置され、かつ棒状導光体１１の軟化点以上に発熱する光源１３とを備える車両用灯具１０において、光源１３と入射面１２との間に透明な断熱部１８を配置している。
【００３８】
そのため、棒状導光体１１の温度が軟化点以上になるのを抑制し、入射面１２を通じて棒状導光体１１が熱ダメージを受けるのを抑制することができる。
また、光源１３と棒状導光体１１とを近接させ、光源１３が発した光のうち、入射面１２から棒状導光体１１に入射されず漏れる光の量を少なくして、棒状導光体１１の発光効率の低下を抑制することができる。
【００３９】
このように、断熱部１８を設けるといった簡単な構成を採用することで、光源１３と棒状導光体１１とを近づけることと、棒状導光体１１の熱ダメージを低減することといった背反する事項を両立させることができる。
【００４０】
（２）断熱部１８を、棒状導光体１１よりも高い軟化点を有する材料（ＰＣ）によって形成している。
そのため、断熱部１８が棒状導光体１１と同じ材料（ＰＭＭＡ）によって形成された場合よりも同断熱部１８の耐熱性を高め、光源１３の熱によって断熱部１８自体が軟化したり、層間剥離を起こしたりするのを抑制し、断熱部１８を透過して入射面１２に入射する光の量が少なくなるのを抑制することができる。
【００４１】
（３）断熱部１８を、光源１３の熱が空気を介して伝熱した温度以上の軟化点を有する材料（ＰＣ）により形成している。
そのため、光源１３の熱が断熱部１８に伝熱しても、その断熱部１８が軟化したり、層間剥離を起こしたりするのを抑制し、断熱部１８に、光源１３の熱を棒状導光体１１に伝わりにくくする効果（断熱効果）を有効に発揮させることができる。
【００４２】
（４）棒状導光体１１の入射面１２を含む端部１１ａを位置決めした状態に保持する保持部１７がさらに設けられた車両用灯具１０において、断熱部１８を保持部１７（ガイドケース１５）に一体に設けている。
【００４３】
そのため、射出成形等により、断熱部１８を保持部１７（ガイドケース１５）と一緒に形成することができる。その結果、断熱部１８を保持部１７（ガイドケース１５）等に組付ける作業が不要となる。また、断熱部１８の追加によって車両用灯具１０の部品点数が増えるのを抑制することができる。
【００４４】
なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。
・図２は、光源１３から断熱部１８までの距離Ｄｉと、棒状導光体１１の温度上昇幅ΔＴｅとの関係を示している。距離Ｄｉが採り得る最小値のとき、すなわち、断熱部１８が光源１３に対し、採り得る最も接近した箇所に位置するとき、同断熱部１８の断熱効果が最小となり、温度上昇幅ΔＴｅが最大となる。そして、上記距離Ｄｉが大きくなるに従い断熱効果が増加し（温度上昇幅ΔＴｅが減少し）、距離Ｄｉがある値αを越えると断熱効果（温度上昇幅ΔＴｅ）はほとんど変化しなくなる。一方、既述したように、光源１３から棒状導光体１１が遠ざかるほど、同棒状導光体１１の発光効率が低下する。光源１３から棒状導光体１１までの距離は、上記距離Ｄｉが大きくなるに従い大きくなる。
【００４５】
そのため、断熱部１８の位置は、上記図２に示す距離Ｄｉ及び断熱効果（温度上昇幅ΔＴｅ）の関係と、上記光源１３から棒状導光体１１までの距離及び棒状導光体１１の発光効率の関係との両者が考慮されて決定されることが好ましい。
【００４６】
・図３は、断熱部１８の厚みＴｈと、棒状導光体１１の温度上昇幅ΔＴｅとの関係を示している。厚みＴｈが採り得る最小値のとき、断熱部１８の断熱効果が最小となり、温度上昇幅ΔＴｅが最大となる。そして、上記厚みＴｈが大きくなるに従い断熱効果が増加（温度上昇幅ΔＴｅが減少）する。一方、既述したように、光源１３から棒状導光体１１が遠ざかるほど、同棒状導光体１１の発光効率が低下する。光源１３から棒状導光体１１までの距離は、厚みＴｈが大きくなるに従い大きくなる。
【００４７】
そのため、断熱部１８の厚みＴｈは、図３に示す断熱効果（温度上昇幅ΔＴｅ）との関係と、上記光源１３から棒状導光体１１までの距離及び棒状導光体１１の発光効率の関係との両者が考慮されて決定されることが好ましい。
【００４８】
・棒状導光体１１の端部１１ａに、射出成形等により位置決め部が形成された車両用灯具では、保持部１７が省略されてもよい。
・断熱部１８は、保持部１７（ガイドケース１５）とは別の部材によって構成されてもよい。ただし、この場合には、断熱部１８を保持部１７（ガイドケース１５）等に組付ける構造や作業が別途必要となる。
【００４９】
・棒状導光体１１及び断熱部１８の少なくとも一方は、着色透明であってもよい。
・光源１３としては、上記実施形態のようにＬＥＤが代表的であるが、ＬＥＤとは異なるものが用いられてもよい。
【００５０】
・上記車両用灯具１０は、車両内部の各部、例えばインストルメントパネル回り、ドアパネル、コンソールボックス等を照明するために、それらの近くに組込まれてもよい。
また、上記車両用灯具１０は、カーテシーランプ、マップランプ、ルームランプ等として用いられてもよい。
【００５１】
また、車両用灯具１０は、車両の外部を照明するために、上記実施形態で説明した箇所とは異なる箇所に組込まれてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０…車両用灯具、１１…棒状導光体、１１ａ…端部、１２…入射面、１３…光源、１７…保持部、１８…断熱部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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