(57)【要約】【課題】光束の損失を伴うことなくアウタレンズに付着した雪を溶かして除去することができる車両用前照灯を提供すること。【解決手段】ハウジング２とその前面開口部を覆うアウタレンズ３によって画成された灯室４内に、走行ビーム用ランプ５又はすれ違いビーム用ランプ６の少なくとも何れか一方を収容して成る車両用前照灯１において、前記アウタレンズ３の外面の前記走行ビーム用ランプ５又は前記すれ違いビーム用ランプ６の少なくとも何れか一方の光軸ｘよりも上又は下或いは上下に、車両前方に向かって光軸と略平行に突出するフィン状の発熱体１４を幅方向に沿って配置する。ここで、前記発熱体１４は、形状記憶材料から成る基材１４ａの上面に面状のヒータ１４ｂを配置して構成される。尚、前記発熱体１４の後端面と前記アウタレンズ３の外面との間に、幅方向に沿う隙間δを形成しても良い。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングとその前面開口部を覆うアウタレンズによって画成された灯室内に、走行ビーム用ランプ又はすれ違いビーム用ランプの少なくとも何れか一方を収容して成る車両用前照灯において、
前記アウタレンズの外面の前記走行ビーム用ランプ又は前記すれ違いビーム用ランプの少なくとも何れか一方の光軸よりも上又は下或いは上下に、車両前方に向かって光軸と略平行に突出するフィン状の発熱体を幅方向に沿って配置したことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記発熱体は、形状記憶材料から成る基材の上面に面状のヒータを配置して構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記発熱体の後端面と前記アウタレンズの外面との間に、幅方向に沿う隙間を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
車体に固設された左右２つの固定受部に、車両前方に向かって略水平に突出する固定ピンをそれぞれ固定し、左右の固定ピンによって前記発熱体の幅方向両端を裏面側から支持するとともに、該固定ピンを前記発熱体への給電経路として使用することを特徴とする請求項３に記載の車両用前照灯。
【請求項５】
前記発熱体の温度を測定する温度検知センサを設け、該温度検知センサによって検出される温度に基づいて前記発熱体をＯＮ／ＯＦＦする制御手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車両用前照灯。
【請求項６】
前記アウタレンズの外面をフッ素樹脂でコーティングしたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アウタレンズに付着した雪や氷を溶かして除去するようにした車両用前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１１に示すように、降雨や降雪下において車両５０の前照灯１０１のアウタレンズ１０３に雪が付着すると、前照灯１０１から出射する光束が低下したり、配光が乱れ、前照灯１０１の正常な機能が損なわれるという問題が発生する。
【０００３】
上記問題を解決するために、例えば特許文献１，２には、導電パターンが印刷された透明な電気絶縁性のシート状部材をアウタレンズ面にインモールド等によって固着し、このシート状部材の前記導電パターンに給電することによって該導電パターンを発熱させ、この熱によってアウタレンズを加熱することによって、該アウタレンズの表面に付着した雪や氷を溶かして除去する構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０２６９８９号公報
【特許文献２】特開２００８−０５２９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２において提案された構成では、アウタレンズに固着したシート状部材が前照灯からの光束の損失を招き、前照灯の照度が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、光束の損失を伴うことなくアウタレンズに付着した雪を溶かして除去することができる車両用前照灯を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ハウジングとその前面開口部を覆うアウタレンズによって画成された灯室内に、走行ビーム用ランプ又はすれ違いビーム用ランプの少なくとも何れか一方を収容して成る車両用前照灯において、前記アウタレンズの外面の前記走行ビーム用ランプ又は前記すれ違いビーム用ランプの少なくとも何れか一方の光軸よりも上又は下或いは上下に、車両前方に向かって光軸と略平行に突出するフィン状の発熱体を幅方向に沿って配置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記発熱体は、形状記憶材料から成る基材の上面に面状のヒータを配置して構成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記発熱体の後端面と前記アウタレンズの外面との間に、幅方向に沿う隙間を形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、車体に固設された左右２つの固定受部に、車両前方に向かって略水平に突出する固定ピンをそれぞれ固定し、左右の固定ピンによって前記発熱体の幅方向両端を裏面側から支持するとともに、該固定ピンを前記発熱体への給電経路として使用することを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記発熱体の温度を測定する温度検知センサを設け、該温度検知センサによって検出される温度に基づいて前記発熱体をＯＮ／ＯＦＦする制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記アウタレンズの外面をフッ素樹脂でコーティングしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、発熱体に付着した雪を該発熱体が発生する熱によって溶かして融雪水を生成し、アウタレンズに付着した雪を融雪水によって溶かして除去することができるため、アウタレンズへの雪の付着による前照灯の光束の低下が防がれる。そして、車両の走行時においては、融雪水が走行風によって発熱体からアウタレンズへと移動又は飛散してアウタレンズに付着した雪を溶かす。ここで、発熱体は、フィン状を成しているために車両の空力性能を阻害することがなく、又、アウタレンズの外面の光軸よりも上又は下或いは上下に配置されているため、当該発熱体によって前照灯の光束が阻害されることがなく、前照灯には所要の照度が確保される。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、形状記憶材料から成る基材の上面に面状のヒータを配置して発熱体を構成したため、該発熱体が外力によって変形しても、発熱体が元の形状に復帰することができ、発熱体の機能が変形によって低下することがない。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、発熱体によって生成された融雪水が発熱体の後端面とアウタレンズの外面との間に形成された隙間を通過して自重によってアウタレンズの外面に沿って落下するため、アウタレンズの外面に付着した雪が融雪水によって効率良く溶ける。このため、車両の停車時或いは低速走行時においても融雪が可能となるとともに、融雪水や融解途中のシャーベット状の雪のアウタレンズからの排出が隙間によって可能となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、発熱体を左右の固定ピンによって車体に支持することによって、該発熱体とアウタレンズとの間に所定の隙間を形成することができるとともに、固定ピンを発熱体への給電経路として使用することによって給電構造を簡素化することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、温度検知センサによって検出される温度に基づいて発熱体をＯＮ／ＯＦＦ制御することによって、発熱体の温度を所定値以下に抑えて該発熱体の過昇温を防ぐことができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、アウタレンズ３の外面をフッ素樹脂でコーティングしたため、該外面への汚れの付着を防ぐことができるとともに、着雪の防止や、着雪への融雪水の凝集による融雪効率の向上を図ることができ、融雪水やシャーベット状の雪の排出性も高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る車両用前照灯を備える車両の半裁正面図である。
【図２】本発明に係る車両用前照灯を備える車両前部の側面図である。
【図３】本発明に係る車両用前照灯を備える車両前部の半裁平面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】アウタレンズ表面での融雪メカニズムを説明する部分側面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は発熱体の配置例を示す前照灯の斜視図である。
【図７】本発明に係る車両用前照灯の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る車両用前照灯の制御手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の別形態を示す車両用前照灯の部分側断面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】車両用前照灯のアウタレンズへの着雪による光束の低下を説明する車両前部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は本発明に係る車両用前照灯を備える車両の半裁正面図、図２は同車両前部の側面図、図３は同車両前部の半裁平面図、図４は図１のＡ−Ａ線断面図、図５はアウタレンズ表面での融雪メカニズムを説明する部分側面図、図６（ａ），（ｂ）は発熱体の配置例を示す前照灯の斜視図である。
【００２２】
図１〜図３に示す車両５０は、車体の前部左右に本発明に係る前照灯１（図１〜図３には一方のみ図示）を備えている。ここで、左右の各前照灯１の基本構成は同じであるため、以下、一方の前照灯１についてのみ図示及び説明する。
【００２３】
各前照灯１は、図４に示すハウジング２とその前面開口部を覆う透明なアウタレンズ３によって画成される灯室４内に、図１及び図２に示すように、車幅方向外側に配置された走行ビーム（ハイビーム）用ランプ５と、その内側に配置されたすれ違いビーム（ロービーム）用ランプ６等を収容して構成されている。
【００２４】
ここで、すれ違いビーム用ランプ６の具体的な構成を図４に示すが、該すれ違いビーム用ランプ６においては、固体光源（例えば、半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザー等）７がヒートシンク８に取り付けられており、このレーザー光源７の前方（図４の左方）には、蛍光体９と投影レンズ１０が順次配置されている。そして、このすれ違いビーム用ランプ６の周囲にはエクステンション１１が配置されており、固体光源７は、ハウジング２の下面上に配置された電源１２に給電用配線１３を介して電気的に接続されている。
【００２５】
而して、本実施の形態においては、図４に示すように、前照灯１のアウタレンズ３の外面の走行ビーム用ランプ５とすれ違いビーム用ランプ６の光軸ｘの上下には、車両前方（図４の左方）に向かって光軸ｘと略平行に突出するフィン状の発熱体１４が幅方向に沿ってそれぞれ配置されている。ここで、上下の各発熱体１４は、図５に示すように、形状記憶材料から成る基材１４ａの上面に面状のヒータ１４ｂを配置して構成されている。ここで、基材１４ａを構成する形状記憶材料としては、ニッケル・チタン系合金や銅・亜鉛・アルミ系の形状記憶合金、形状復元性の高いカーボン繊維やガラス繊維を含む強化プラスチック（ＣＦＲＰ、ＧＦＲＰ等）、透明性の高いアクリルやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等が使用される。又、面状のヒータ１４ｂは、通電によって発熱するものであって、例えばニッケル・クロム系合金やカーボンの薄膜又は線材、インジウム錫酸化物の薄膜等が使用される。尚、各発熱体１４のヒータ１４ｂは、不図示の給電用配線を介して前記電源１２に電気的に接続されている。
【００２６】
ここで、上下の発熱体１４のアウタレンズ３への配置例を図６（ａ），（ｂ）に示すが、これらの発熱体１４は、図６（ａ）に示すようにアウタレンズ３の外面形状に沿って上下略平行に配置されたり、図６（ｂ）に示すようにアウタレンズ３の外側方に向かって上下に互いに開くように配置される。尚、車両の走行中に溶けた雪や氷をアウタレンズ３から効率良く飛散させる空力特性の点からは図６（ｂ）に示す配置が有利である。
【００２７】
次に、本発明に係る前照灯１の制御システムの構成を図７に基づいて説明する。
【００２８】
図７は本発明に係る前照灯１の制御システムを示すブロック図であり、制御手段であるＥＣＵ１５には記憶部１５ａが内蔵されており、このＥＣＵ１５の入力側には、融雪スイッチ１６と、温度検知センサ１７及び降雪センサ１８が接続され、出力側には、発熱体１４が接続されている。尚、融雪スイッチ１６は、乗員が自らの意思によってＯＮ／ＯＦＦ操作するものである。又、降雪センサ１８は、例えばレーザー光線による反射の有無によって降雪を検知するものである。
【００２９】
次に、本発明に係る前照灯１の作用を図８に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。
【００３０】
例えば、降雪下での車両の走行時、或いは駐車中の車両５０の前照灯１のアウタレンズ３に雪や氷の付着が確認された場合には、車両５０に乗り込んだ乗員が融雪スイッチ１６をＯＮする（図８のステップＳ１：Ｙｅｓ）。すると、ＥＣＵ１５は、温度検知センサ１７によって検出される発熱体１４の温度が４０℃以下であるか否かを判定する（図８のステップＳ２）。この判定の結果、発熱体１４の温度が４０℃以下である場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、電源１２から不図示の給電用配線を介して発熱体１４に通電してこれをＯＮする（ステップＳ３）。
【００３１】
上述のように発熱体１４に通電されると該発熱体１４のヒータ１４ｂが発熱し、図５に示すように、発熱体１４上に堆積した雪（着雪）が熱によって溶けて融雪水が生成され、アウタレンズ３に付着した雪（着雪）が融雪水によって溶けて除去される。このため、アウタレンズ３への雪の付着による前照灯１の光束の低下が防がれる。そして、車両５０の走行時においては、融雪水が走行風によって発熱体１４からアウタレンズ３へと移動又は飛散してアウタレンズ３に付着した雪を溶かす。ここで、発熱体１４は、フィン状を成しているために車両５０の空力性能を阻害することがなく、又、アウタレンズ３の外面の光軸ｘに対して上下に配置されているため、当該発熱体１４によって前照灯１の光束が阻害されることがなく、前照灯１には所要の照度が確保される。
【００３２】
尚、アウタレンズ３の外面をフッ素樹脂でコーティングすると、該外面への汚れの付着を防ぐことができるとともに、着雪の防止や、着雪への融雪水の凝集による融雪効率の向上を図ることができ、融雪水やシャーベット状の雪の排出性も高められる。ここで、フッ素樹脂は、例えばスプレー塗布と加熱硬化処理によってコーティングすることができる。
【００３３】
更に、本実施の形態では、形状記憶材料から成る基材１４ａの上面に面状のヒータ１４ｂを配置して発熱体１４を構成したため、該発熱体１４が外力によって変形しても、発熱体１４が元の形状に復帰することができ、発熱体１４の機能が変形によって低下することがない。
【００３４】
ところで、アウタレンズ３に付着した雪の水分量が３５％以上になると雪の構造が維持できなくなり、雪は自重によってアウタレンズ３の表面に沿って滑落することが知られている。ここで、雪の水分含有率は、通常は１５％程度であるため、アウタレンズ３の表面に付着した雪の２０％以上を溶かせば、この雪を自重によって滑落させることができる。但し、実際には、アウタレンズ３に付着した雪に、車体で雪が溶けて水となった分が加わるために、融雪率が２０％未満であっても、雪をアウタレンズ３の表面に沿って滑落させることが可能になる。
【００３５】
そして、ＥＣＵ１５は、発熱体１４に通電してこれをＯＮした後、温度検知センサ１７によって検出される発熱体１４の温度が所定値（例えば、６０℃）を超えたか否かを判定する（図８のステップＳ５）。この判定の結果、発熱体１４の温度が所定値（６０℃）を超えた場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）には、該発熱体１４への通電を遮断してこれをＯＦＦし（ステップＳ６）、以後、以上説明した各処理を繰り返す（ステップＳ７）。このため、発熱体１４の温度は所定値（６０℃）以下に抑えられ、該加熱体１４の過昇温が防がれる。因みに、発熱体１４の基材１４ａの材質がアクリルである場合、アクリルの変形歪緩和温度は８０℃であるため、発熱体１４の温度が本実施の形態のように６０℃を超えないようにすることが必要である。
【００３６】
次に、本発明の別形態を図９及び図１０に従って以下に説明する。
【００３７】
図９は本発明の別形態を示す車両用前照灯の部分側断面図、図１０は図９のＢ−Ｂ線断面図であり、本実施の形態では、上下の各発熱体１４の後端面とアウタレンズ３の外面との間に、幅方向に沿う２〜１０ｍｍ程度の隙間δを形成したことを特徴とする。具体的には、車両５０の車体に固設された左右２つの固定受部１９に、車両前方に向かって略水平に突出する固定ピン２０をそれぞれ固定し、左右の固定ピン２０によって発熱体１４の幅方向両端を裏面側から支持することによって、上下の各発熱体１４の後端面とアウタレンズ３の外面との間に、幅方向に沿う隙間δを形成することができる。この場合、左右の固定ピン２０を発熱体１４への給電経路として使用している。尚、本実施の形態では、固定ピン２０の内部に給電配線を通している。
【００３８】
而して、本実施の形態によれば、発熱体１４によって生成された融雪水が該発熱体１４の後端面とアウタレンズ３の外面との間に形成された隙間δを通過して自重によってアウタレンズ３の外面に沿って落下するため、アウタレンズ３の外面に付着した雪が融雪水によって効率良く溶ける。このため、車両５０の停車時或いは低速走行時においても融雪が可能となるとともに、融雪水や融解途中のシャーベット状の雪のアウタレンズ３からの排出が隙間δによって可能となる。
【００３９】
又、本実施の形態では、発熱体１４を左右の固定ピン２０によって車体に支持することによって、該発熱体１４とアウタレンズ３との間に所定の隙間δを形成することができるとともに、固定ピン２０を発熱体１４への給電経路として使用することによって給電構造を簡素化することができるという効果が得られる。
【００４０】
尚、以上の実施の形態では、上下２つの発熱体１４を光軸ｘの上下に配置したが、１つの発熱体１４を光軸ｘの上又は下に配置しても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１        車両用前照灯
２        ハウジング
３        アウタレンズ
４        灯室
５        走行ビーム用ランプ
６        すれ違いビーム用ランプ
７        固体光源
８        ヒートシンク
９        蛍光体
１０      投影レンズ
１１      エクステンション
１２      電源
１３      給電用配線
１４      発熱体
１４ａ    発熱体の基材
１４ｂ    発熱体のヒータ
１５      ＥＣＵ（制御手段）
１６      融雪スイッチ
１７      温度検知センサ
１８      降雪センサ
１９      固定受部
２０      固定ピン
５０      車両
ｘ        光軸
δ        発熱体とアウタレンズとの隙間
【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】
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