(57)【要約】【課題】車両の少なくともボンネット上及びサイドパネル上に堆積した雪を簡単な構成で溶かして機能の低下を防ぐ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１２とその前面開口部を覆うアウタレンズ２３によって画成された灯室２４内に、走行ビーム用ランプ２５又はすれ違いビーム用ランプ２６の少なくとも何れか一方を収容して成る車両用前照灯７において、前記ハウジング１２の上面にヒータ１４を配置し、該ヒータ１４を前記ハウジング１２の上面に対向して位置する車体パネル（ボンネット３夜サイドパネル４）の裏面に接触させる。又、前記ハウジング１２の上面に断熱材１３を介して前記ヒータ１４を配置する。ここで、前記断熱材１３は、弾性部材によって構成されている。【選択図】図５
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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、
前記ハウジングの上面にヒータを配置し、該ヒータを前記ハウジングの上面に対向して位置する車体パネルの裏面に接触させたことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記ハウジングの上面に断熱材を介して前記ヒータを配置した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】
前記断熱材が弾性部材から成ることを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
前記ヒータの温度を測定するヒータ温度検知センサを設け、該ヒータ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ヒータをＯＮ／ＯＦＦする制御手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３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、車両の外形を形成する車体パネルの一部である少なくともボンネット上及びサイドパネル上に堆積した雪をハウジングの上面に配置したヒータから発生する熱によって溶かすようにした融雪構造を備える車両用前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
降雪下において車両が停車、駐車或いは徐行している場合等には、図１２に示すように車両１０１のボンネット１０３上に雪が堆積し、この堆積した雪が前照灯１０７の前方へと垂れ下がり、この垂れ下がった雪（雪庇）が前照灯１０７からの出射光を遮るという不具合が発生する。
【０００３】
ところで、特許文献１には、フロントガラスに積もった雪によってワイパーの動作が阻害されないように、エンジン及び排気マニホールドの略上方のボンネット裏面に集熱器を配置するとともに、フロントガラスの下方に配置されたパネルヒータと集熱器及びタンクとを配管で接続して閉ループを構成し、集熱器においてエンジンと排気マニホールドの熱によって冷却水を加熱し、この加熱された冷却水をパネルヒータに導いてフロントガラスを加熱し、フロントガラス上に堆積した雪を冷却水の熱によって溶かすようにした融雪構造が提案されている。
【０００４】
又、特許文献２には、車両のボンネットや屋根に配管を取り回し、ラジエータからの温水を小型ポンプによって配管に循環させることによって、ボンネットや屋根に堆積した雪を溶かす融雪構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３０４４２５号公報
【特許文献２】特開２００７−０８５１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２において提案された融雪構造は、エンジンやラジエータ等の熱源からの熱によって雪を溶かすものであるが、何れも熱媒体として冷却水を用いるため、この冷却水を循環させる配管や循環ポンプが必要となり、このために構造が複雑化してコストアップを招くという問題がある。
【０００７】
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、車両の少なくともボンネット上及びサイドパネル上に堆積した雪を簡単な構成で溶かして機能の低下を防ぐ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】
【０００８】
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、前記ハウジングの上面にヒータを配置し、該ヒータを前記ハウジングの上面に対向して位置する車体パネルの裏面に接触させたことを特徴とする。
【０００９】
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、前記ハウジングの上面に断熱材を介して前記ヒータを配置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記断熱材が弾性部材から成ることを特徴とする。
【００１１】
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、前記ヒータの温度を測定するヒータ温度検知センサを設け、該ヒータ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ヒータを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に記載の発明によれば、車両用前照灯のハウジングの上面に配置されたヒータによって車両の車体パネル（少なくともボンネット及びサイドパネル）が裏面側から加熱され、これらのボンネット上及びサイドパネル上に堆積した雪が溶けて落下する。このため、ボンネット上及びサイドパネル上に堆積した雪が前照灯の前方へと垂れ下がって前照灯からの出射光を遮ることがなく、前照灯の機能が阻害されるという不具合の発生が防がれる。そして、本発明では、熱媒体として冷却水等の液体を使用しないため、配管や循環ポンプ等が不要となり、車両用前照灯のハウジングの上面にヒータを配置するだけの簡単な構成で前記効果を得ることができ、構造の複雑化や大幅なコストアップを招くことがない。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、ヒータが発生する熱の前照灯のハウジングへの伝導は、該ヒータと前照灯のハウジングとの間に介在する断熱材によって遮断されるため、ハウジングの熱変形が防がれる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、断熱材を弾性部材によって構成したため、車両走行中の振動によってヒータと車体パネル（ボンネットやサイドパネル）の裏面との間に隙間が発生することを防ぐことができ、車両走行中の振動の影響を受けることなく車体パネル上に積もった雪を安定して溶かすことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、該ヒータ温度検知センサによって検出される温度に基づいてヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御することによって、ヒータの温度を所定値以下に抑えて該ヒータの過昇温を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る融雪構造を備える車両の半裁正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明に係る車両用前照灯を備える車両前部の部分平面図である。
【図４】本発明に係る車両用前照灯を備える車両のエンジンルームの半裁平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図５のＣ部拡大詳細図である。
【図７】電気加熱式ヒータの構成を示す図である。
【図８】本発明に係る車両用前照灯におけるヒータの具体的な配置を示す平面図である。
【図９】本発明に係る車両用前照灯に設けられた融雪構造の制御システム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に設けられた融雪構造の制御手順を示すフローチャートである。
【図１１】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１２】ボンネット上への積雪状態を示す車両前部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は同車両前部の部分平面図、図４は同車両のエンジンルームの半裁平面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図、図６は図５のＣ部拡大詳細図、図７は電気加熱式ヒータの構成を示す図、図８は本発明に係る車両用前照灯におけるヒータの具体的な配置を示す平面図である。
【００１９】
図１に示す車両１は、車体の前部左右に本発明に係る前照灯７（図１には一方のみ図示）を備えている。ここで、左右の各前照灯７の基本構成は同じであるため、以下、一方の前照灯７についてのみ図示及び説明する。
【００２０】
各前照灯７は、図２に示すように、ハウジング１２とその前面開口部を覆う透明なアウタレンズ２３によって画成された灯室２４内に、図１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２５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２６等を収容して構成されている。
【００２１】
ここで、すれ違いビーム用ランプ２６の具体的な構成を図２に示すが、該すれ違いビーム用ランプ２６においては、固体光源（半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザー等）２７がヒートシンク２８に取り付けられており、この固体光源２７の前方には、蛍光体２９と投影レンズ３０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２６の周囲にはエクステンション３１が配置されており、固体光源２７は、ハウジング１２の下面上に配置された電源３２に給電用配線３３を介して電気的に接続されている。
【００２２】
ところで、本発明に係る前照灯７を備える車両１は、図１に示すように、車体前部にエンジンルーム２（図４参照）を開閉するボンネット３を備え、車体のボンネット３の両側にはサイドパネル４が配置されている。又、車両１の前端下部には、横方向に延びるバンパー５が配置され、車体前部中央に配されたフロントグリル６の左右には、前照灯７（図１には一方のみ図示）がそれぞれ配置されている。ここで、エンジンルーム２は、その上部が開閉可能な前記ボンネット３によって覆われているが、このエンジンルーム２内には、図３に示すように、前方からラジエータ８、ラジエータフード９、ラジエータファン１０、エンジン１１が順次配置されている。
【００２３】
ところで、本実施の形態では、左右の各前照灯７の上方に位置するボンネット３及びサイドパネル４の図１及び図３に示す領域Ｒ１，Ｒ２（図１及び図３には一方のみ図示）と、バンパー５の各前照灯７の前方に突出する部分の領域Ｒ３には融雪構造が設けられている。ここで、一例としてボンネット３及びサイドパネル４の領域Ｒ１，Ｒ２に設けられた融雪構造を図５及び図６に示すが、この融雪構造は、左右の各前照灯７のハウジング１２の上面に断熱材１３を介してヒータ１４を配置し、該ヒータ１４をボンネット３及びサイドパネル４の各裏面にそれぞれ接触させることによって構成されている。
【００２４】
上記ヒータ１４には、電気加熱式ヒータが用いられているが、このヒータ１４は、図７に示すように、シリコーンゴム製の基材１５にニクロム線等の熱線１６を埋設して構成されており、その内部には、測温抵抗体や熱電対等のヒータ温度検知センサ１７が設けられている。このヒータ１４の熱線１６に電極１８を介して通電されると該熱線１８が発熱し、後述のようにボンネット３やサイドパネル４を裏面側から加熱する。尚、本実施の形態では、ヒータ１４として電気加熱式ヒータを用いたが、これに代えて赤外線放射ヒータ等を用いても良い。
【００２５】
又、前記断熱材１３は、スポンジ、発泡ゴム、高変形ゴム等の断熱性の高い弾性部材によって構成されており、その上面に平面状の前記ヒータ１４が接着されており、上面にヒータ１４が接着された断熱材１３は、前照灯７のハウジング１２の上面に取り付けられている。従って、ヒータ１４や断熱材１３がボンネット３の開閉を阻害することがなく、開いたボンネット３を閉めれば、該ボンネット３の裏面にヒータ１４が密着する。
【００２６】
而して、前記断熱材１３を弾性部材によって構成することによって、車両走行中の振動によってヒータ１４と車体パネル（ボンネット３やサイドパネル４）の裏面との間に隙間が生じることを防ぐことができる。このため、車両走行中の振動の影響を受けることなく、ボンネット３やサイドパネル４等の車体パネル上に積もった雪を安定して溶かすことができる。
【００２７】
ここで、ヒータ１４の配置の具体例を図８に示すが、ヒータ１４は、３つの分割片１４ａ，１４ｂ，１４ｃに分割されており、分割片１４ａはボンネット３の領域Ｒ１、分割片１４ｂはサイドパネル４の領域Ｒ２、細長い分割片１４ｃは両領域Ｒ１，Ｒ２（図１及び図３参照）に跨ってそれぞれ配置されている。
【００２８】
尚、本実施の形態では、バンパー５の前照灯７の前端よりも前方へ突出している領域Ｒ３にも前記と同様の融雪構造が設けられている。
【００２９】
又、本実施の形態では、図３に示すように、ハウジング１２の上面における融雪構造を構成するヒータ１４の近傍、具体的には領域Ｒ１，Ｒ２の車両後方には加振装置１９がそれぞれ配置されている。ここで、加振装置１９としては、平面スピーカ等の音響振動装置等が用いられるが、雪は空間を多く含んで衝撃を吸収し易いため、加振装置１９としては、超音波よりも低周波（例えば、１０〜３００Ｈｚ程度）で、音圧レベルが数１０ｄＢ以上の振動を発生するものが好ましい。
【００３０】
ここで、本発明に係る前照灯７における融雪構造の制御システムの構成を図９に基づいて説明する。
【００３１】
図９は融雪構造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ＥＣＵ２０には記憶部２０ａが内蔵されており、このＥＣＵ２０の入力側には、融雪スイッチ２１と、ヒータ温度検知センサ１７及び降雪センサ２２が接続され、出力側には、ヒータ１４が接続されている。尚、融雪スイッチ２１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２２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。
【００３２】
次に、本実施の形態における融雪構造の作用を図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。
【００３３】
例えば、駐車中の車両１のボンネット３上やサイドパネル４上に雪が堆積している場合には、車両１に乗り込んだ乗員が融雪スイッチ２１をＯＮする（図１０のステップＳ１：Ｙｅｓ）。すると、ＥＣＵ２０は、ヒータ温度検知センサ１７によって検出されるヒータ１４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、ヒータ１４の温度が４０℃以下である場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、ヒータ１４に通電してこれをＯＮする（ステップＳ３）。
【００３４】
而して、前述のようにヒータ１４に通電されると該ヒータ１４が発熱し、これに接するボンネット３とサイドパネル４が裏面側からそれぞれ加熱される。このように、車両１のボンネット３とサイドパネル４がヒータ１４によって裏面側からそれぞれ加熱されると、これらのボンネット３上とサイドパネル４上に堆積した雪（正確には、ボンネット３とサイドパネル４の各表面に接する雪）が溶けるため、この堆積した雪が図１１に示すようにボンネット３とサイドパネル４に沿って滑り落ちる。このため、ボンネット３上及びサイドパネル４上に堆積した雪が前照灯７の前方へと垂れ下がって該前照灯７からの出射光を遮ることがなく、前照灯７の機能が阻害されるという不具合の発生が防がれる。
【００３５】
ところで、ボンネット３上やサイドパネル４上への積雪量が数ｃｍ〜数１０ｃｍであっても、雪のボンネット３やサイドパネル４の表面に接している部分が融解して水の層となれば、堆積した雪の全体が自重によって滑落する。ここで、氷の融解熱は３３３．５Ｊ／ｇであり、湿った雪の比重は０．１程度であるため、数Ｊ／ｃｍ２程度の熱量を雪に加えれば、堆積した雪を滑り落とすことができる。
【００３６】
又、ヒータ１４によるボンネット３やサイドパネル４の加熱に加えて、加振装置１９によって雪に振動を加えることによって、ボンネット３上やサイドパネル４上に堆積した雪を効果的に落下させて取り除くことができる。
【００３７】
而して、本実施の形態では、前照灯７のハウジング１２の上面に断熱材１３を介してヒータ１４を配置し、該ヒータ１４をボンネット３及びサイドパネル４の各裏面にそれぞれ接触させたため、ヒータ１４の熱が断熱材１３側に放散されることなく、ボンネット３及びサイドパネル４に直接伝導し、ボンネット３とサイドパネル４が裏面側から効率良く加熱される。そして、ヒータ１４が発生する熱の前照灯７のハウジング１２への伝導は、該ヒータ１４と前照灯７のハウジング１２との間に介在する断熱材１３によって遮断されるため、ハウジング１２の熱変形が防がれる。
【００３８】
そして、本実施の形態では、熱媒体として冷却水等の液体を使用しないため、配管や循環ポンプ等が不要となり、少なくとも車両１のボンネット３及びサイドパネル４と前照灯７との間にヒータ１４を介設するだけの簡単な構成で前記効果を得ることができ、構造の複雑化や大幅なコストアップを招くことがない。
【００３９】
他方、乗員によって融雪スイッチ２１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２２によって降雪が検知された場合（図７のステップＳ４：Ｙｅｓ）には、降雪センサ２２からの信号を受信したＥＣＵ２０は、融雪の必要性があるものと判断してヒータ１４の温度を判定し（ステップＳ２）、ヒータ１４の温度が４０℃以下の場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、ヒータ１４に通電してこれをＯＮする（ステップＳ３）。
【００４０】
そして、ハウジング１２内に設けられたＥＣＵ２０は、ヒータ１４に通電してこれをＯＮした後、ヒータ温度検知センサ１７によって検出されるヒータ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１０のステップＳ５）。この判定の結果、ヒータ１４の温度が所定値（６０℃）を超えた場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）には、該ヒータ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、ヒータ１４の温度は所定値（６０℃）以下に抑えられ、該ヒータ１４の過昇温が防がれる。尚、温度の所定値は、前照灯７のハウジング１２の耐熱温度以下であれば良い。
【００４１】
尚、車両１において、図３に示すように、バンパー５が前照灯７の前端よりも前方へ突出している場合には、このバンパー５上に雪が堆積して前記と同様の問題が発生するが、このような場合においては領域Ｒ３に配置された同様の融雪構造によってバンパー５を裏面側から加熱し、該バンパー５上に堆積した雪を溶かして除去することができる。
【００４２】
ところで、以上の実施の形態では、ヒータ１４を前照灯７のハウジング１２の上面に配置する構成について説明したが、変形例として、ヒータ１４を車体パネル（ボンネット３とサイドパネル４）の裏面に直接配置する（例えば、貼り付ける）構成も考えられる。この場合におけるヒータ１４を配置する領域は、左右の各前照灯７の上方に位置するボンネット３及びサイドパネル４の図１及び図３に示す領域Ｒ１，Ｒ２（図１及び図３には一方のみ図示）と、バンパー５の各前照灯７の前方に突出する部分の領域Ｒ３である。
【００４３】
上記構成においても、図３に示すように、融雪構造を有するヒータ１４の近傍、具体的には、領域Ｒ１，Ｒ２の車両後方に加振装置１９をそれぞれ配置し、ヒータ１４によって溶けた雪に加振装置１９によって振動を加えることによって、車両１のボンネット３上やサイドパネル４上に堆積した雪を効果的に落下させて取り除くことができる。この場合も、加振装置１９としては、平面スピーカ等の音響振動装置等が用いられるが、雪は空間を多く含んで衝撃を吸収し易いため、加振装置１９としては、超音波よりも低周波（例えば、１０〜３００Ｈｚ程度）で、音圧レベルが数１０ｄＢ以上の振動を発生するものが好ましい。
【符号の説明】
【００４４】
１        車両
２        エンジンルーム
３        ボンネット（車体パネル）
４        サイドパネル（車体パネル）
５        バンパー
６        フロントグリル
７        前照灯
８        ラジエータ
９        ラジエータフード
１０      ラジエータファン
１１      エンジン
１２      前照灯のハウジング
１３      断熱材
１４      ヒータ
１５      ヒータの基材
１６      ヒータの熱線
１７      ヒータ温度検知センサ
１８      ヒータの電極
１９      加振装置
２０      ＥＣＵ（制御手段）
２１      融雪スイッチ
２２      降雪センサ
２３      アウタレンズ
２４      灯室
２５      走行ビーム用ランプ
２６      すれ違いビーム用ランプ
２７      固体光源
２８      ヒートシンク
２９      蛍光体
３０      投影レンズ
３１      エクステンション
３２      電源
３３      給電用配線
【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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【図１２】
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