(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や氷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と、裏面に熱伝導性の高い反射部１７が設けられた導光レンズ１５を備えるＤＲＬ（導光式ランプ）７を収容して成る車両用前照灯１において、前記ＤＲＬ７の導光レンズ１５をその出射面が前記アウタレンズ３の内面に沿うように配置するとともに、該導光レンズ１５の裏面側に発熱体１８を配置する。ここで、発熱体１８は、例えば電気加熱式ヒータであって、前記導光レンズ１５の反射部１７の裏面に密着して配置される。【選択図】図３
2017111936.tif 000002
【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と、裏面に熱伝導性の高い反射部が設けられた導光レンズを備える導光式ランプを収容して成る車両用前照灯において、
前記導光式ランプの導光レンズをその出射面が前記アウタレンズの内面に沿うように配置するとともに、該導光レンズの裏面側に発熱体を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、電気加熱式ヒータであって、前記導光レンズの反射部の裏面に密着して配置されてい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】
前記発熱体は、赤外線放射ヒータであって、前記導光レンズと前記反射部との間に介装されてい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４】
前記発熱体は、その一部が前記導光レンズの上部に回り込んで配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか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。
【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１２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に付着した水滴が凍ったり、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や氷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と、裏面に熱伝導性の高い反射部が設けられた導光レンズを備える導光式ランプを収容して成る車両用前照灯において、前記導光式ランプの導光レンズをその出射面が前記アウタレンズの内面に沿うように配置するとともに、該導光レンズの裏面側に発熱体を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、電気加熱式ヒータであって、前記導光レンズの反射部の裏面に密着して配置されてい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に記載の発明において、前記発熱体は、赤外線放射ヒータであって、前記導光レンズと前記反射部との間に介装されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記発熱体は、その一部が前記導光レンズの上部に回り込んで配置されていることを特徴とする。
【００１１】
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。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜３に記載の発明によれば、導光式ランプの導光レンズをその出射面がアウタレンズの内面に沿うように配置するとともに、該導光レンズの裏面側に発熱体（電気加熱式ヒータや赤外線放射ヒータ）を配置したため、この発熱体が発生する熱が導光レンズを経てアウタレンズに伝導して該アウタレンズが加熱されるとともに、発熱体によって加熱された熱気の灯室内での対流によってもアウタレンズが内面側から加熱されるため、該アウタレンズに付着した雪や氷が溶けて除去される。この場合、発熱体は、導光式ランプの導光レンズの裏面側に配置されて同行四季ランプの光束を低下させることがないため、前照灯の光束の損失による照度低下が防がれて該前照灯の正常な機能が確保される。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、発熱体は、その一部が導光レンズの上部に回り込んで配置されているため、発熱体が発生する熱が灯室内の上部へと対流し易くなり、この熱の対流によってアウタレンズが効率良く加熱され、該アウタレンズの表面に付着した雪や氷を効果的に溶かすことができる。
【００１４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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２】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３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３のＢ部拡大詳細図である。
【図５】本発明の別形態を示す図４と同様の図である。
【図６】電気加熱式ヒータ（アッセイ部材）の構成を示す図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両用前照灯のＤＲＬの平面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る車両用前照灯のＤＲＬの配置例を示す正面図である。
【図９】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１０】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１１】本発明の別形態を示す図４と同様の図である。
【図１２】車両用前照灯のアウタレンズへの着雪や着氷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】
【００１６】
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。
【００１７】
図１は本発明に係る車両用前照灯を備える車両前部の側面、図２は同車両の半裁正面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図３のＢ部拡大詳細図、図５は本発明の別形態を示す図４と同様の図、図６は電気加熱式ヒータ（アッセイ部材）の構成を示す図、図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両用前照灯のＤＲＬの平面図、図８（ａ）〜（ｃ）は同ＤＲＬの配置例を示す正面図である。
【００１８】
図１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及び図２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。
【００１９】
各前照灯１は、図３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、機能が異なるランプとして、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、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、走行ビーム用ランプ５とすれ違いビーム用ランプ６に跨って幅方向に配置された正面視逆Ｚ状を成す導光式ランプとしてのＤＲＬ（Day Running Lamp）７等を収容して構成されている。
【００２０】
ここで、すれ違いビーム用ランプ６の具体的な構成を図３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）８がヒートシンク９に取り付けられており、この固体光源８の前方（図３の左方）には、蛍光体１０と投影レンズ１１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１２が配置されており、固体光源８は、ハウジング２の底面上に配置された複合電源１３に給電配線１４を介して電気的に接続されている。
【００２１】
而して、ＤＲＬ７は、アウタレンズ３の内面に沿って配置されているが、このＤＲＬ７のすれ違いビーム用ランプ６の前方に位置する部位は、アウタレンズ３の下部内面に沿って配置されている。ここで、ＤＲＬ７は、図７（ａ），（ｂ）に示すようにアウタレンズ３の内面形状に沿って平面視弓状に成形された導光レンズ１５と、該導光レンズ１５の長手方向一端近傍（図７（ａ）参照）又は長手方向両端近傍（図７（ｂ）参照）に配置されたＬＥＤ（発光ダイオード）１６を備えており、導光レンズ１５の裏面には熱伝導性の高い反射部１７が一体的に設けられている。ここで、導光レンズ１５は、アクリル等の導光性を有する透明樹脂によって構成されており、各ＬＥＤ１６は、その光出射方向が導光レンズ１５の長手方向端面（入射面）に対して垂直になるように配置されている。
【００２２】
以上のように構成されたＤＲＬ７において、各ＬＥＤ１６に電流が供給されて該ＬＥＤ１６が発光すると、その光は、図７（ａ）に示す例では、導光レンズ１５の長手方向一端面（入射面）から該導光レンズ１５内に入射し、図７（ｂ）に示す例では、導光レンズ１５の長手方向両端面（入射面）から該導光レンズ１５内に入射する。そして、導光レンズ１５内に入射した光は、導光レンズ１５内を全反射しながら長手方向に沿って進む過程で、反射部１７によって反射して前面（出射面）から出射し、アウタレンズ３を透過して車両前方へと照射されるために導光レンズ１５の全体が発光し、これによってＤＲＬ７が点灯してその本来の機能を果たす。
【００２３】
尚、本実施の形態では、ＤＲＬ７（導光レンズ１５）を図８（ａ）に示すように正面視逆Ｚ状を成すように配置したが、ＤＲＬ７（導光レンズ１５）を図８（ｂ）に示すように走行ビーム用ランプ５とすれ違いビーム用ランプ６の上下に横方向に直線状に配置したり、図８（ｃ）に示すように走行ビーム用ランプ５とすれ違いビーム用ランプ６の周囲を囲むように正面視コの字状に配置しても良い。
【００２４】
而して、本実施の形態においては、図４に示すように、導光レンズ１５の反射部１７の裏面には、通電によって発熱する発熱体１８が密着して配置されている。ここで、本実施の形態では、発熱体１８として電気加熱式ヒータが使用されており、この電気加熱式ヒータは、ニッケルクロム系合金、鉄クロム系合金、アルミ鉄クロム系合金等の金属系材料、カーボン等の炭素系材料、インジウム錫酸化物等の酸化物材料等を膜状（シート状）に成膜して構成されている。この電気加熱式ヒータの成膜は、導光レンズ１５の反射部１７を蒸着やスパッタ等によって成膜した後、この反射部１７の裏面に蒸着やスパッタ等によってなされる。
【００２５】
或いは、電気加熱式ヒータは、図６に示すように、アルミシート、シリコーン系やアラミド系等の耐熱性の高いシート基材１９に、ニッケルクロム系熱線２０を埋設して成るアッセイ部材２１を使用しても良い。このアッセイ部材２１は、導光レンズ１５の反射部１７の裏面に熱伝導性の高い接合部材（例えば、銀フィラー又はグラファイトフィラー入りの光硬化性又は熱硬化性シリコンベース接合部材）によって接合される。
【００２６】
そして、電気加熱式ヒータによって構成された発熱体１８は、図３に示すように、エクステンション１２とハウジング２との間に通されたヒータ給電配線２２によって前記複合電源１３に電気的に接続されている。ここで、ＤＲＬ７とエクステンション１２との間には隙間δが形成されている。尚、隙間δに代えてエクステンション１２に孔を形成しても良い。
【００２７】
ここで、本発明に係る前照灯の制御システムの構成を図９に基づいて説明する。
【００２８】
図９は本発明に係る前照灯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ＥＣＵ２３には記憶部２３ａが内蔵されており、このＥＣＵ２３の入力側には、融雪スイッチ２４と、温度検知センサ２５及び降雪センサ２７が接続され、出力側には、発熱体１８が接続されている。尚、融雪スイッチ２４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２６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１０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２４をＯＮする（図１０のステップＳ１：Ｙｅｓ）。すると、ＥＣＵ２３は、温度検知センサ２５によって検出される発熱体１８の温度が４０℃以下であるか否かを判定する（図１０のステップＳ２）。この判定の結果、発熱体１８の温度が４０℃以下である場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、複合電源１３からヒータ給電配線２２を介して発熱体１８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１８に通電されると該加熱体１８が発熱し、その熱は、ＤＲＬ７の反射部１７と導光レンズ１５を経てアウタレンズ３へと伝導し、該アウタレンズ３が内面側から加熱される。又、導光レンズ１５は、その前面（出射面）がアウタレンズ３の内面に沿うように密着して配置されている。このため、導光レンズ１５とアウタレンズ３との間に隙間が空いている場合に比べて発熱体１８の熱が合うテレンズ３に伝わり易い。更に、発熱体１８によって加熱された熱気がＤＲＬ７とエクステンション１２との間の隙間δ（図３参照）を通過して灯室４内で対流することによってもアウタレンズ３が内面側から加熱されるため、該アウタレンズ３に付着した雪や氷が溶けて除去される。この場合、発熱体１８は、ＤＲＬ７の導光レンズ１５の裏面側に配置されてＤＲＬ７の光束を低下させることがないため、前照灯１の光束の損失による照度低下が防がれて該前照灯１の正常な機能が確保される。
【００３２】
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。
【００３３】
図５に本発明の別形態を示すが、同図に示すように、発熱体１８を、その一部が導光レンズ１５と反射部１７の上部に回り込むように配置すれば、該発熱体１８が発生する熱が灯室４内の上部へと対流し易くなり、この熱の対流によってアウタレンズ３が効率良く加熱され、該アウタレンズ３の表面に付着した雪や氷を効果的に溶かすことができる。
【００３４】
他方、乗員によって融雪スイッチ２４がＯＮされていない場合（図１０のステップＳ１：Ｎｏ）であっても、降雪センサ２６によって降雪が検知された場合（図１０のステップＳ４：Ｙｅｓ）には、降雪センサ２６からの信号を受信したＥＣＵ２３は、融雪の必要性があるものと判断して加熱体１８の温度を判定し（ステップＳ２）、発熱体１８の温度が４０℃以下の場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、発熱体１８に通電してこれをＯＮする（ステップＳ３）。
【００３５】
そして、ＥＣＵ２３は、発熱体１８に通電してこれをＯＮした後、温度検知センサ２５によって検出される発熱体１８の温度が所定値（例えば、６０℃）を超えたか否かを判定する（図１０のステップＳ５）。この判定の結果、発熱体１８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１８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１８の温度は所定値（６０℃）以下に抑えられ、該発熱体１８の過昇温が防がれる。因みに、アウタレンズ３と導光レンズ１５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１８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】
ところで、以上の実施の形態では、発熱体１８として電気加熱式ヒータを使用したが、これに代えて図１１に示すように赤外線放射ヒータを用い、これをＤＲＬ７の導光レンズ１５と反射部１７との間に介装するようにしても、前記と同様に前照灯１の光束の損失を伴うことなくアウタレンズ３に付着した雪や氷を溶かして除去することができるという効果が得られる。この場合、赤外線放射ヒータが放射する波長を、ＤＲＬ７の導光レンズ１５及びアウタレンズ３を透過して雪や氷に吸収される値に設定すると、融雪を効率良く行うことができる。尚、この場合も発熱体１８を、その一部が導光レンズ１５と反射部１７の上部に回り込むように配置すれば、該発熱体１８が発生する熱が灯室４内の上部へと対流し易くなり、この熱の対流によってアウタレンズ３が内面側から効率良く加熱され、該アウタレンズ３の表面に付着した雪や氷を効果的に溶かすことができる。
【符号の説明】
【００３７】
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        ＤＲＬ（導光式ランプ）
８        固体光源
９        ヒートシンク
１０      蛍光体
１１      投影レンズ
１２      エクステンション
１３      複合電源
１４      給電配線
１５      導光レンズ
１６      ＬＥＤ
１７      反射部
１８      発熱体
１９      シート基材
２０      ニッケルクロム系熱線
２１      アッセイ部材（発熱体）
２２      ヒータ給電配線
２３      ＥＣＵ（制御手段）
２４      融雪スイッチ
２５      温度検知センサ
２６      降雪センサ
δ        アウタレンズと発熱体との隙間
【図１】
2017111936.tif 000003
【図２】
2017111936.tif 000004
【図３】
2017111936.tif 000005
【図４】
2017111936.tif 000006
【図５】
2017111936.tif 000007
【図６】
2017111936.tif 000008
【図７】
2017111936.tif 000009
【図８】
2017111936.tif 000010
【図９】
2017111936.tif 000011
【図１０】
2017111936.tif 000012
【図１１】
2017111936.tif 000013
【図１２】
2017111936.tif 000014