JP2017111908A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の外形を形成する車体パネルの一部を構成するボンネットや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２２によって画成された灯室２３内に、走行ビーム用ランプ２４又はすれ違いビーム用ランプ２５の少なくとも何れか一方を収容して成る車両用前照灯４において、前記ハウジング１２には該ハウジング１２と一体的に構成された送気ダクト１１を配設し、該送気ダクト１１の吸気口１１ａを車両１のエンジンルーム２内の熱源（ラジエータ７やエンジン１０）に向けて開口させ、同送気ダクト１１の排気口１１ｂ，１１ｃを当該車両用前照灯４の上方に位置する車体パネル（ボンネット５やサイドパネル１７）の裏面に向けて開口させる。【選択図】図４

Description

本発明は、車両の外形を形成する車体パネルの一部を構成するボンネットやサイドパネル上に堆積した雪をエンジンルーム内のエンジンやラジエータ等の熱源から発生する熱によって溶かすようにした融雪構造を有する車両用前照灯に関するものである。

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１３に示すように車両１０１のボンネット１０５上に雪が堆積し、この堆積した雪が前照灯１０４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１０４からの出射光を遮るという不具合が発生する。

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。

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。

特開平７−３０４４２５号公報 特開２００７−０８５１５４号公報

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。

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、車両の外形を形成する車体パネルの一部を構成するボンネットや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。

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、前記ハウジングには該ハウジングと一体的に構成された送気ダクトを配設し、該送気ダクトの吸気口を車両のエンジンルーム内の熱源に向けて開口させ、同送気ダクトの排気口を当該車両用前照灯の上方に位置する車体パネルの裏面に向けて開口させたことを特徴とする。

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、前記車体パネルの一部はボンネットとして構成されており、前記送気ダクトの排気口を前記ボンネットとその裏面に設けられた遮熱材との間の空間に向けて開口させたことを特徴とする。

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、前記送気ダクトの吸気口を車両のエンジンの近傍に開口させるとともに、該送気ダクト内に送気ファンを設けたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載に発明において、前記送気ダクトの吸気口を車両のラジエータファンに向けて開口させたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記送気ダクトの吸気口を車両のラジエータフード内に開口させるとともに、該送気ダクト内に送気ファンを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、熱源としてエンジンルーム内のエンジンやラジエータを用い、この熱源によって加熱された空気を送気ダクトの吸気口から該送気ダクト内に取り込んで排気口から車体パネル（ボンネットやサイドパネル）の裏面に向けて吹き付けるようにしたため、車体パネル（ボンネットやサイドパネル）が裏面側から加熱され、該車体パネル（ボンネットやサイドパネル）上に堆積した雪が溶けて落下する。このため、車体パネル（ボンネットやサイドパネル）上に堆積した雪が車両用前照灯の前方へと垂れ下がって該車両用前照灯からの出射光を遮ることがなく、車両用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ではなく、気体としての空気を用いるために配管や循環ポンプが不要となり、車両用前照灯に送気ダクトを一体的に設け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。そして、送気ダクトを車両用前照灯のハウジングと一体化したため、より一層の構造単純化とコストダウンを図ることができる。

本発明の実施の形態１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１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の実施の形態１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３のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の実施の形態１に係る車両用前照灯における送気ダクトの吸気口と排気口の開口状態を示す部分斜視図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る車両用前照灯の送気ダクトの構成例を示す部分断面図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る車両用前照灯の送気ダクトの別構成例を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態１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。 本発明の実施の形態１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。 本発明の実施の形態１に係る車両用前照灯を備える車両前部の側面図である。 本発明の実施の形態２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。 本発明の実施の形態３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。 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。

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。

＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１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は同車両のエンジンルームの半裁平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は本発明の実施の形態１に係る車両用前照灯における送気ダクトの吸気口と排気口の開口状態を示す部分斜視図、図６（ａ），（ｂ）は送気ダクトの構成例を示す部分断面図、図７（ａ），（ｂ）は同送気ダクトの別構成例を示す部分断面図である。

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４（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４の基本構成は同じであるため、以下、一方の前照灯４についてのみ図示及び説明する。

各前照灯４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２２によって画成された灯室２３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２４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２５等を収容して構成されている。

ここで、すれ違いビーム用ランプ２５の具体的な構成を図２に示すが、該すれ違いビーム陽ランプ２５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）２６がヒートシンク２７に取り付けられており、この固体光源２６の前方には、蛍光体２８と投影レンズ２９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２５の周囲にはエクステンション３０が配置されており、固体光源２６は、ハウジング１２の下面上に配置された電源３１に給電用配線３２を介して電気的に接続されている。

ところで、本発明に係る前照灯４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を備えるとともに、フロントグリル３の左右に前照灯４（図１には一方のみ図示）を備えている。ここで、エンジンルーム２は、その上部が開閉可能なボンネット５（図１は開放状態を示す）によって覆われているが、このボンネット５の裏面には遮熱材６が設けられている。

而して、図３に示すように、車両１のエンジンルーム２内には、前方からラジエータ７、ラジエータフード８、ラジエータファン９、エンジン１０が順次配置されるとともに、左右の前照灯４（図３には一方のみ図示）の背面側には送気ダクト１１がそれぞれ配置されている。ここで、左右の各送気ダクト１１は、融雪構造を構成するものであって、図６に示すように、各前照灯４の樹脂製のハウジング１２と一体化して構成されている。即ち、ハウジング１２の外面の一部には、左右の縦リム１２ａが図６の紙面垂直方向に沿って互いに平行に一体に突設されており、図６（ａ）に示すように樹脂によってハウジング１２とは別体に成形されたダクトカバー１１Ａを図６（ｂ）に示すようにハウジング１２の左右の縦リム１２ａに被せ、これをフック方式によって左右の縦リム１２ａに結合することによって送気ダクト１１がハウジング１２と一体的に形成される。ここで、ハウジング１２の外面には、図７に示すように、縦リム１１ａに直交する横リム１２ｂが立設されているが、この横リム１２ｂが送気ダクト１１内での空気（熱気）の流れを阻害しないように、図７（ａ）示すように、横リム１２ｂの送気ダクト１１内に臨む部位に複数（図示例では３つ）の孔１３を形成したり、図７（ｂ）に示すように、横リム１２ｂの高さを縦リム１２ａの高さよりも低く（図示例では、縦リム１２ａの高さの１／２程度）にしている。

そして、本実施の形態においては、図３及び図４に示すように、左右の各送気ダクト１１（図３及び図４には一方のみ図示）に開口する吸気口１１ａは、熱源であるエンジン１０の下部側方に向かって開口しており、各送気ダクト１１内の吸気口１１ａに近い箇所には、図４に示すように、電磁ソレノイド１４によって開閉される遮断弁１５が設けられている。又、図４に示すように、各送気ダクト１１の内部には送気ファン１６がそれぞれ設けられている。

他方、図４及び図５に示すように、各送気ダクト１１の上部には２つの排気口１１ｂ，１１ｃがそれぞれ開口しており、一方の排気口１１ｂは、ボンネット５とその裏面に設けられた遮熱材６との間に形成された空間Ｓに向かって開口し、他方の排気口１１ｃは、サイドパネル１７の裏面に向かって開口している。

ここで、本発明にッ駆る車両用前照灯４に設けられた融雪構造の制御システムの構成を図８に基づいて説明する。

図８は本実施の形態に係る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ＥＣＵ１８には記憶部１８ａが内蔵されており、このＥＣＵ１８の入力側には、融雪スイッチ１９と降雪センサ２０が接続され、出力側には、遮断弁１５を駆動する電磁ソレノイド１４と送気ファン１６が接続されている。尚、融雪スイッチ１９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２０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。

次に、本実施の形態に係る融雪構造の作用を図９に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。

車両１に乗り込んだ乗員がエンジン１０を始動し、そのとき、ボンネット５上やサイドパネル１７上に雪が堆積している場合には、融雪スイッチ１９をＯＮする（図９のステップＳ１：Ｙｅｓ）。すると、ＥＣＵ１８は、融雪スイッチ１９からの信号を受信して電磁ソレノイド１４を駆動して遮断弁１５を開くとともに、送気ファン１６を駆動する（図９のステップＳ２）。このように遮断弁１５が開かれて送気ファン１６が駆動されると、熱源であるエンジン１０の周囲の温度の高い空気（熱気）が送気ダクト１１の吸気口１１ａから該送気ダクト１１内に吸引される。そして、送気ダクト１１内に吸引された温度の高い空気（熱気）は、送気ファン１６によって排気口１１ｂ，１１ｃへと送られ、一方の排気口１１ｂから流出する空気（熱気）は、ボンネット５と遮熱材６との間の空間Ｓを流れる過程でボンネット５を裏面側から加熱し、他方の排気口１１ｃから流出する空気（熱気）は、サイドパネル１７の裏面に吹き付けられて該サイドパネル１７を裏面側から加熱する。

上述のように、車両１のボンネット５とサイドパネル１７が裏面側からそれぞれ加熱されることによって、これらのボンネット５上とサイドパネル１７上に堆積した雪（正確には、ボンネット５とサイドパネル１７の各表面に接する雪）が溶けるため、この堆積した雪が図１０に示すようにボンネット５とサイドパネル１７に沿って流れ落ちる。このため、ボンネット５上及びサイドパネル１７上に堆積した雪が前照灯４の前方へと垂れ下がって該前照灯４からの出射光を遮ることがなく、前照灯４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、本実施の形態では、熱媒体として冷却水等の液体ではなく、気体としての空気を用いるために配管や循環ポンプが不要となり、エンジンルーム２内に送気ダクト１１を設け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。尚、エンジン１０の周囲の雰囲気温度は、７７℃程度である。

又、本実施の形態では、送気ダクト１１を前照灯４のハウジング１２と一体化したため、より一層の構造単純化とコストダウンを図ることができる。そして、図７に示すように、送気ダクト１１の一部を構成する縦リム１２ａを前照灯４のハウジング１２に一体に立設すれば、該縦リム１２ａによってハウジング１２の強度と剛性が高められるという効果も得られる。

他方、乗員によって融雪スイッチ１９がＯＮされていない場合（図９のステップＳ１：Ｎｏ）であっても、降雪センサ２０によって降雪が検知された場合（図９のステップＳ３：Ｙｅｓ）には、降雪センサ２０からの信号を受信したＥＣＵ１８は、融雪の必要性があるものと判断して電磁ソレノイド１４を駆動して遮断弁１５を開くとともに、送気ファン１６を駆動する（図９のステップＳ２）。すると、前述と同様に車両１のボンネット５とサイドパネル１７が裏面側からそれぞれ加熱され、これらのボンネット５上とサイドパネル１７上に堆積した雪が溶けて落下する。

尚、車両１において、図３に示すように、バンパー２１が前照灯４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２１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送気ダクト１１の排出口（不図示）をバンパー２１の上部裏面に向けて開口させることによってバンパー２１を裏面側から加熱し、該バンパー２１上に堆積した雪を溶かすことができる。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図１１に基づいて説明する。

図１１は本発明の実施の形態２に係る車両用前照灯に設けられた融雪構造を示す車両のエンジンルームの半裁平面図であり、本図においては、図３に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、これらについての再度の説明は省略する。

本実施の形態は、送気ダクト１１の吸気口１１ａをラジエータファン９に向けて開口させたことを特徴としており、他の構成は前記実施の形態１のそれと同じである。但し、本実施の形態では、実施の形態１における送気ファン１６は不要である。

而して、本実施の形態においては、ラジエータ７で高温のエンジン冷却水との間で熱交換して温度の高くなった空気（熱気）が送気ダクト１１の吸気口１１ａから該送気ダクト１１内に吸引され、前記実施の形態１と同様に、送気ダクト１１から排出される温度の高い空気（熱気）によってボンネット５とサイドパネル１７が裏側からそれぞれ加熱されるため、これらのボンネット５上とサイドパネル１７上に堆積した雪が溶けて図１０に示すように落下する。このため、ボンネット５上及びサイドパネル１７上に堆積した雪が前照灯４の前方へと垂れ下がって該前照灯４からの出射光を遮ることがなく、前照灯４の機能が阻害されるという不具合の発生が防がれる。尚、ラジエータファン９を通過する空気の温度は、８２℃程度の高い値を示す。

＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図１２に基づいて説明する。

図１２は本発明の実施の形態３に係る車両用前照灯に設けられた融雪構造を示す車両のエンジンルームの半裁平面図であり、本図においても、図３に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、これらについての再度の説明は省略する。

本実施の形態は、送気ダクト１１をラジエータフード８に接続し、該送気ダクト１１の吸気口１１ａをラジエータフード８内に開口させたことを特徴としており、他の構成は前記実施の形態１のそれと同じである。

而して、本実施の形態においては、ラジエータ７で高温のエンジン冷却水との間で熱交換して温度の高くなった空気（熱気）がラジエータフード８内に開口する送気ダクト１１の吸気口１１ａから該送気ダクト１１内に吸引され、前記実施の形態１と同様に、送気ダクト１１から排出される温度の高い空気（熱気）によってボンネット５とサイドパネル１７が裏側からそれぞれ加熱されるため、これらのボンネット５上とサイドパネル１７上に堆積した雪が溶けて図１０に示すように落下する。このため、前記実施の形態１，２と同様に、ボンネット５上及びサイドパネル１７上に堆積した雪が前照灯４の前方へと垂れ下がって該前照灯４からの出射光を遮ることがなく、前照灯４の機能が阻害されるという不具合の発生が防がれる。

１ 車両
２ エンジンルーム
３ フロントグリル
４ 前照灯
５ ボンネット（車体パネル）
６ 遮熱材
７ ラジエータ（熱源）
８ ラジエータフード
９ ラジエータファン
１０ エンジン（熱源）
１１ 送気ダクト
１１Ａ ダクトカバー
１１ａ 送気ダクトの吸気口
１１ｂ，１１ｃ 送気ダクトの排気口
１２ 前照灯のハウジング
１２ａ ハウジングの縦リム
１２ｂ ハウジングの横リム
１３ 横リムの孔
１４ 電磁ソレノイド
１５ 遮断弁
１６ 送気ファン
１７ サイドパネル（車体パネル）
１８ ＥＣＵ
１９ 融雪スイッチ
２０ 降雪センサ
２１ バンパー
２２ アウタレンズ
２３ 灯室
２４ 走行ビーム用ランプ
２５ すれ違いビーム用ランプ
２６ 固体光源
２７ ヒートシンク
２８ 蛍光体
２９ 投影レンズ
３０ エクステンション
３１ 電源
３２ 給電用配線
Ｓ ボンネットと遮熱材との間の空間

Claims (5)

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、
   前記ハウジングには該ハウジングと一体的に構成された送気ダクトを配設し、該送気ダクトの吸気口を車両のエンジンルーム内の熱源に向けて開口させ、同送気ダクトの排気口を当該車両用前照灯の上方に位置する車体パネルの裏面に向けて開口させたことを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記車体パネルの一部はボンネットとして構成されており、前記送気ダクトの排気口を前記ボンネットとその裏面に設けられた遮熱材との間の空間に向けて開口させたことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記送気ダクトの吸気口を車両のエンジンの近傍に開口させるとともに、該送気ダクト内に送気ファンを設け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。
4. 前記送気ダクトの吸気口を車両のラジエータファンに向けて開口させ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。
5. 前記送気ダクトの吸気口を車両のラジエータフード内に開口させるとともに、該送気ダクト内に送気ファンを設け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。
   

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