JP7762086B2

JP7762086B2 - 車両用灯具

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Publication number: JP7762086B2
Application number: JP2022013496A
Authority: JP
Inventors: 貴丈戸塚; 悠介福田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2022-01-31
Filing date: 2022-01-31
Publication date: 2025-10-29
Anticipated expiration: 2042-01-31
Also published as: EP4474693A1; EP4474693A4; JP2023111582A; KR20240131396A; WO2023145947A1; CN118633000A; US20250164096A1; US12331905B2; KR102958061B1

Description

本願発明は、ランプボディと前面カバーを備えた車両用灯具に関する。

近年、カーボンニュートラルの観点から、ランプの軽量化が求められている。軽量化のために、単純にランプボディの肉厚を薄くすると、ボディの剛性が低下する恐れがある。また、収容するランプユニット数の増加や、安全性能向上のためのセンサ類の増加などにより、車両用灯具に搭載される部品点数が増大しており、部品が取付けられるランプボディに負荷が増大して、変形や干渉の不具合が発生することが懸念されている。これらを抑制するために、ランプボディの剛性を向上させる必要がある。例えば、特許文献１では、ランプボディに補強リブが設けられている。

特開２０１０－１２３２９２号

しかし、ランプボディの剛性向上のために補強リブを設けると、今度はランプボディの重量化を招いてしまう。

本発明は、これを鑑みてなされたものであり、軽量化、および剛性の向上を図ることができる車両用灯具を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本開示のある構成においては、前面が開口する容器状のランプボディと、前記ランプボディの前面開口部に組付けられて、内側に灯室を画成する前面カバーと、を備え、前記ランプボディの背面壁には、該背面壁の一部を構成する横断面略円弧状の複数の梁が、前記背面壁の上縁部から下縁部に亘り、トラス状に延在している、ことを特徴とする車両用灯具を提供する。

この態様によれば、梁によるトラス構造により背面壁の剛性が向上する。梁は横断面形状が略円弧状の湾曲面で構成されるため、平面で構成される場合よりも、応力が分散される。これによりランプボディの剛性が向上し、リブ補強が削減でき、軽量化を図ることができる。

また、ある態様においては、前記ランプボディの前記背面壁は、前記ランプボディの天井面、底面、左右の側面の少なくとも一面と、稜線を介して接続されるように構成した。この態様によれば、面同士の接続部として、応力が集中する角部が形成されることが抑制され、ランプボディの剛性が向上する。

また、ある態様においては、前記ランプボディの前記前面開口部の周縁には、前記前面カバーのシール脚と係合するためのシール溝が周設されており、前記シール溝の少なくとも一部が、前記ランプボディに形成される前記複数の梁とともにトラス構造を構成するものとした。この態様により、他部品と係合する性質上、剛性の高いシール溝を上述のトラス構造の梁の一部とすることで、背面壁ひいてはランプボディの剛性をより向上させた。

また、ある態様においては、前記ランプボディの前記背面壁には、部品取付用の孔が複数個設けられており、前記孔の少なくとも１つが、前記梁の端部に設けられているように構成した。シール溝同様、他の部品と係合する取付孔は剛性が高く、これを梁の一部に用いることで、上述のトラス構造を強化した。

また、ある態様においては、前記背面壁に設けられた突出部において、前記突出部の突出端部の少なくとも一部が前記突出部の基端部側へ延在して前記背面壁の一部を構成しているものとした。突出部も背面壁の一部を構成するようにして剛性を高めた。また、突出部から延在して背面壁の一部を構成する部分にはリブを設ける必要がなく、軽量化を図ることができる。

以上の説明から明らかなように、軽量化、および剛性の向上を図ることができる車両用灯具を提供できる。

好適な実施形態に係る車両用灯具の概略構成を示す正面図である。ランプボディの正面図である。ランプボディの斜視図である。ランプボディの端面図である。図２に示す各指示線（切断面）に沿っている。梁によるトラス構造を説明する説明図である。図２に対応する。ランプボディ形状の説明図である。図６（Ａ）が比較のための従来構成を有するランプボディ１０２の鉛直端面図である。図６（Ｂ）がランプボディ２の鉛直端面図である。図２のＦ部の拡大図である。図７（Ａ）が正面斜視図、図７（Ｂ）が背面斜視図である。図２のＦ部の拡大図である。図８（Ａ）が正面図、図（Ｂ）が図８（Ａ）のＧ－Ｇ線に沿った水平端面図、図８（Ｃ）が図８（Ａ）のＨ－Ｈ線に沿った端面図である。

以下、本発明の具体的な実施形態を、図面を参照しながら説明する。実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。また、以下の実施形態および変形例の説明において、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

（車両用灯具１）
図１は、本発明の好適な実施形態に係る車両用灯具１の正面図である。車両用灯具１は車両の前方の左右の角部に装着される前照灯である。

図１に示すように、車両用灯具１は、前方側が開口した容器状のランプボディ２と、ランプボディ２の前面開口部に組付けられる前面カバー４とを備える。前面カバー４は例えばポリカーボネイトなどの透光性を有する樹脂やガラスなどで構成され、前面カバー４がランプボディ２の開口部に取付けられることで、内側に灯室Ｓが画成される。

画成された灯室Ｓ内には、ハイビーム用のランプユニットＨｉおよびロービーム用のランプユニットＬｏが収容されている。

ハイビーム用のランプユニットＨｉおよびロービーム用のランプユニットＬｏは、光源からの出射光を車両前方に照射して、ハイビーム配光／ロービーム配光を形成するよう構成された光学ユニットである。各ランプユニット（Ｈｉ，Ｌｏ）には、従来周知の構成、例えば反射型、プロジェクタ型などのランプユニットが用いられており、その種類は問わない。

（ランプボディ２）
ランプボディ２の形状について詳しく説明する。図２は、ランプボディ２の正面図である。図３は、ランプボディ２の正面斜視図である。

ランプボディ２は、硬質の合成樹脂材料を用いて射出成形により成形される。ランプボディ２の前方開口部の周縁には、前面カバー４の周縁に設けられたシール脚と係合するためのシール溝３が周設されている。ランプボディ２の前方開口部の周縁部外表面には、車体に取付けるための車体取付部５が、車体側の取付部分の形状に対応させて突設されている。車体取付部５は、ランプボディ２の外表面に、上方に３か所、左方に２か所、合計５か所に設けられている。

ランプボディ２は、構成面として、背面壁６、天井面７、底面８、左右の側面９，９を有し、背面壁６が背面側に膨らみ、隣接する天井面７、底面８、および側面９，９と稜線を介して接続されている。また、天井面７、底面８、および側面９，９は基本としてランプボディ２の外側に向かって緩やかに膨らむ凸状の湾曲形状となっており、互いの縁部で緩やかに湾曲して、屈曲部や段差なく連続して連結されている。このため、ランプボディ２は全体として丸みを帯びた容器状に形成されている。本実施形態においては、天井面７は、ランプボディ２の開口部から背面にむかって延出して形成されるが、その延出量も小さく、開口部の縁部から緩やかに背面下方に向かって湾曲しながら延在して背面壁６と接続しており、背面壁６と一体的に構成されている。このように、ランプボディ２の構成面は主として平面ではなく曲率半径の大きな湾曲面で構成される。

ランプボディ２には、ロービーム用のランプユニットＬｏを装着するための第１ユニット取付用孔３１が、背面壁６の中央の上方に形成されている。また、ハイビーム用のランプユニットＨｉを取付けるための第２ユニット取付用孔３２が、背面壁６の左方の上方に形成されている。

加えて、ランプボディ２には、第１エイミング部材取付用孔４１、第２エイミング部材取付用孔４２、および第３エイミング部材取付用孔４３が、第１ユニット取付用孔３１の回りに形成されている。各エイミング部材取付用孔４１，４２，４３には、不図示のエイミング部材が取付けられる。

第１エイミング部材取付用孔４１は、左右方向には、第１ユニット取付用孔３１および第２ユニット取付用孔３２の間に配置され、上下方向には背面壁６の下縁部に設けられている。第２エイミング部材取付用孔４２は、第１ユニット取付用孔３１を基準として、第１エイミング部材取付用孔４１に対しておおむね左右対称の位置に設けられている。このため、第２エイミング部材取付用孔４２は、第１ユニット取付用孔３１から第１エイミング部材取付用孔４１までの距離と略等距離だけ、第１ユニット取付用孔３１から第１エイミング部材取付用孔４１の設けられた左方とは逆方向の右方向にオフセットされた、背面壁６の下縁部に設けられている。第３エイミング部材取付用孔４３は、第２エイミング部材取付用孔４２の上方で、背面壁６の上端部に形成されている。

さらに、ランプボディ２には、第３エイミング部材取付用孔４３の右方の、背面壁６の最も右方寄りの領域に呼吸孔５０が形成されている。この呼吸孔５０により、ランプユニットＨｉ，Ｌｏの光源の点灯による発熱や気温の変化などに伴う灯室Ｓ内の空気の膨張・収縮が許容されるとともに、灯室Ｓ内の湿気が外部へと逃がされ、灯室Ｓ内に湿気が溜まることが防止される。これにより、灯室Ｓ内の水分が灯室Ｓの内側から前面カバー４に付着することで生じる灯室Ｓ内の曇りが防止される。

（背面壁と梁）
背面壁６には、該背面壁６の一部を構成する、第１梁６１、第２梁６２、第３梁６３、第４梁６４、および第５梁６５が、背面壁６の上端部から下端部に亘り延在している。ここで、背面壁６の梁６１～６５の構成部分以外の部分を背面壁本体６９と称する。

第１梁６１は、背面壁６の下端部に設けられた第１エイミング部材取付用孔４１から、正面視しておおむね上方に向かって、まっすぐに背面壁６の上端部まで延在している。

第２梁６２は、下方の第１エイミング部材取付用孔４１と、上方の第２ユニット取付用孔３２を端点として、両者を結ぶようにして延在している。このため、第２梁６２は、正面視して、右方に傾いて形成されている。

第３梁６３は、下方の第２エイミング部材取付用孔４２と、上方の第１ユニット取付用孔３１を端点として、両者を結ぶようにして延在している。このため、第３梁６３は、正面視して、第２梁６２とは逆方向の左方に傾いて形成されてている。

第４梁６４は、下方の第２エイミング部材取付用孔４２と、上方の第３エイミング部材取付用孔４３を端点として、両者を結ぶようにして延在している。このため、第４梁６４は、正面視して、ほぼ鉛直に形成されている。

第５梁６５は、下方の第２エイミング部材取付用孔４２と、上方の呼吸孔５０を起点として、両者を結ぶように延在している。このため、第５梁は、正面視して、右方に傾いて形成されている。

図４は、図２に示す切断線に沿った端面図である。図４（Ａ）は図２のＡ－Ａ線に沿った端面図であり、主として第１梁６１の断面形状を示す。図４（Ｂ）は、図２のＢ－Ｂ線に沿った端面図であり、主として第２梁６２の断面形状を示す。図４（Ｃ）は、図２のＣ－Ｃ線に沿った端面図であり、主として第３梁６３の断面形状を示す。図４（Ｄ）は、図２のＤ－Ｄ線に沿った端面図であり、主として第４梁６４の断面形状を示す。図４（Ｅ）は、図２のＥ－Ｅ線に沿った端面図であり、主として第５梁６５の断面形状を示す。

図５（Ａ）～図５（Ｅ）に示すように、各梁６１～６５は、その延在方向に直行した横断面形状が、それぞれの曲率半径や幅、および突出量は異なるものの、全て略円弧状に構成される。梁６１，６２，６３，６５は、その湾曲面の突出方向が、灯室Ｓ方向（前方）となるように形成されている。梁６４は、その湾曲面と突出方向が、灯室Ｓ外方向（背面方向）となるように形成されている。

各梁は６１～６５は、突出方向に関わらず、背面壁本体６９とは稜線を介して滑らかに接続されており、ランプボディ２の該当断面形状は、一定の肉厚を保ったまま、屈曲部なく連続して構成されている。

例えば、第２梁６２を含む背面壁６の縦断面形状について、図４（Ｂ）を詳しく説明する。図４（Ｂ）に示すように、ランプボディ２の開口部上方の縁部にはシール溝３が設けられており（図２も参照のこと）、ここから天井面７と一体化した背面壁本体６９が背面の下方に向かって延在し、第２梁６２との境界部では、前方に向かって湾曲して、滑らかに第２梁６２と接続される。第２梁６２は下方へ延在しつつ前方に湾曲してのちに背面へ再び湾曲することで、前方に向かって膨らむ略円弧状に形成される。第２梁６２は下縁部で、前方下方に湾曲して、背面壁本体６９と再び滑らかに接続される。背面壁本体６９は前方下方に延在して、灯室Ｓ内側に湾曲して、同曲率で湾曲した底面８の縁部と接続される。底面８はそのまま前方に向かって延在して、ランプボディ２の開口部下方の縁部に設けられたシール溝３に接続される。このように、天井面７と背面壁本体６９、背面壁本体６９と第２梁６２、背面壁本体６９と底面８が、それぞれその接続部において、屈曲部や段差を形成しないように、同曲率で湾曲して滑らかに接続されている。

図５（Ａ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）に示すように、第１梁６１、第３梁６３、第４梁６４（梁部分の凸方向は逆方向）、および第５梁６５も、同様にして背面壁本体６９と稜線を介して接続される。このように、各梁６１～６５は、それぞれ延在方向の断面形状を略円弧状に保ちつつ、背面壁６の上端部からか下端部まで延在し、かつ背面壁本体６９とは、隣接する面同士として端部で、段差や角部を形成せずに、連続して滑らかに接続される。

上記のように構成されるランプボディ２の断面形状は、複雑なカーブが連続とした波状に構成される。さらに、背面壁６と天井面７、底面８、側面９，９も同様に稜線を介して接続されており、境界部分で両者は同曲率に湾曲してなめらかに連続して接続される。背面壁６と天井面７、底面８、側面９，９自体も概ね曲率半径の大きな、緩やかに外側に膨らんだ曲面であり、隣接する曲面同士が滑らかに連続している。このため、ランプボディ２自体が、主として湾曲面で構成されて、角部の形成が削減され、肉厚はおおむね一定に保たれる。

（作用効果）
上記のように構成される背面壁６およびランプボディ２の作用効果を、図５および図６を用いて説明する。図５は、ランプボディ２の正面図であり、ランプボディ２の各梁６１～６５を薄墨で示した。

図５に示すように、各梁６１～６５は、背面壁６の上端部から下端部まで延在し、かつある梁の端部から他の梁が斜めに延出するなど、三角形を単位としたトラス構造となっている。このため、背面壁６を含むランプボディ２は、荷重に対して変形しにくい構造となっている。また、梁６１～６５自体が応力を分散させる横断面略円弧状の湾曲面であることから、より変形に強い剛性の高い構造となっている。これによりランプボディ２の剛性が向上し、剛性の向上により薄肉化も可能であり、軽量化を図ることができる。

本実施形態においては、各梁６１～６５の端部には、背面壁６に設けられた第１ユニット取付用孔３１およびエイミング部材取付用孔４１，４２，４３が形成されている。これは、取付用孔は、他部品を取付ける性質上、背面壁６の他箇所よりも肉厚で剛性が高い構成となっていることから、これら構造上必要な構成要素を梁の一部、とくに重要な梁の接合点となる箇所に利用することで、背面壁６ひいてはランプボディ２の剛性を向上させた。なお、呼吸孔５０には、呼吸孔５０を囲うように防水壁が周設されているため、取付用孔と同様に剛性の高い箇所となっている。

また、開口部のシール溝３の一部も、トラス構造の一部を構成している。取付孔同様に、開口部のシール溝３は、他部品が係合する性質上、他箇所よりも肉厚で、剛性が高く構成されており（図４参照）、シール溝３の少なくとも一部を用いて、梁６１～６５と共にトラス構造に構成させることで、ランプボディ２の剛性を向上させた。

次に、ランプボディ２の形状の作用効果について説明する。図６（Ａ）は比較用の従来構成のランプボディ１０２の概略図を示す鉛直断面図である。図６（Ｂ）は、ランプボディ２の鉛直断面図である。

図６（Ａ）に示すように、従来構成のランプボディ１０２は、おおむね平面状の背面壁１０６、天井面１０７、底面１０８を有し、鉛直配置される背面壁１０６の上下の端部に、水平面である天井面１０７，底面１０８が、接続される。このため、接続部には９０度に曲がった角部が形成される。このように平面と平面とがぶつかり形成される角部は、応力集中が発生しやすい。応力集中による変形を抑制して剛性を確保するために、角部にはリブ１１０が設けられる。

これに対し、図６（Ｂ）に示すように、ランプボディ２においては、背面壁６、天井面７、底面８は、互いに稜線を介して接続されている。このように、ランプボディ２は主として湾曲面で構成されており、隣接する面同士が、境界で同曲率に湾曲して接続する。構成面同士が滑らかに連続しており、接続部に屈曲部を形成せず、応力集中による角部が形成されていない。応力が集中する角部の形成を抑制することにより、応力が分散され、変形に強い、剛性の高い構造となっている。本実施形態においては、構成面全てが稜線で接続されたが、少なくとも背面壁６が、天井面７、底面８、側面９，９のいずれかの一面と稜線を介して接続していればよい。

同様に、梁６１～６５は、背面壁本体６９とは稜線を介して接続されており、接続部でも滑らかに連続している。このため、背面壁６の断面形状は、屈曲部を持たない波型に構成され、角部への応力集中が抑制され、剛性が向上する。この場合、平面でなければ、各梁６１～６５が延在方向に対して湾曲する方向（略円弧状断面の突出方向）は、前方／後方（背面方向）のどちらであっても構わない。

また厚肉になりがちな面との接続部でも肉厚をおおむね一定に保つことができることから、軽量化を図ることできる。加えて、リブなどの補強部材の接続個所や、角部は、肉厚になり熱がこもりやすいことから、樹脂成型時に成形不良が発生しやすい箇所であったが、これを削減できることで、成形不具合も抑制できる。

（ボス形状）
ランプボディ２は屈曲部を設けないように、主として湾曲面の連続として構成されており、この構造は、背面壁６に設けられる孔やボスなどにも、同等に適用される。これを、図７および図８を用いて説明する。図７および図８は、図２のＦ部であり、主として第３エイミング部材取付用孔４３を示す。図７（Ａ）が正面斜視図、図７（Ｂ）が背面斜視図を示す。図８（Ａ）はＦ部の正面図を示す。図８（Ｂ）は図８（Ａ）に示すＧ－Ｇ線に沿った端面図である。図８（Ｃ）は図８（Ａ）に示すＨ－Ｈ線に沿った端面図である。

図７および図８に示すように、第３エイミング部材取付用孔４３は、筒状のボス周壁７１およびボス底面７２により構成されて、背面壁６より前方に突出して設けられている。第３エイミング部材取付用孔４３は、貫通孔ではなく底面のあるボス状に設けられており、ここにピポッド部材の軸が挿入される。

ボス周壁７１は、背面壁６に突出して設けられているが、上述した梁の構造と同様に、背面壁６の一部を構成して、稜線を介して背面壁６と接続される。さらに、肉厚部を抑制するため、ボス周壁７１の先端の開口部から少なくとも一部が基端部側へ延在して背面壁６に接続される。

この構造を、図を用いて詳しく説明する。ボス周壁７１の周囲の背面壁６においては、正面視して、ボス周壁７１の上方領域７５および下方領域７６が背面へ窪んだ凹状に形成され、相対的に、ボス周壁７１の左方領域７３および右方領域７４は凸状に形成される（図７（Ａ）参照）。ボス周壁７１は他部品が係合することから肉厚に形成されるが、背面壁６の肉厚はおおむね一定に保たれることから、背面視すると、上方領域７５および下方領域７６は凸状に形成され、左方領域７３および右方領域７４は凹状に形成される（図７（Ｂ）参照）。これによりボス周壁７１の上下領域においては、ボス周壁７１は背面壁６に凸設され（図８（Ｃ）参照）、左右領域においては背面壁６に凹設された構造となっている（図８（Ｂ）参照）。

ボス周壁７１は先端開口部の左右方向領域の縁部で背面へ向かって緩やかに延在して背面壁６に接続されて背面壁６の一部を構成している。ボス底面７２は上下方向の縁部で背面壁本体６９に段差なく連続して、これと一体化した構造となっている。突出部（ボス周壁７１）の先端部の一部および基端部の一部が背面壁６と直接に接続されるため、剛性が高い。従来は、突出部の着地部（基端部）には剛性向上のためにリブを設ける必要があり、リブ接続部が肉厚となってしまっていたが、本実施形態においては、上記構造により、いわゆる肉盗みの構成で、厚肉部を発生させずにボス形状を補強することができる。

本開示の構成は、梁を背面壁に設けたが、天井面や底面、側面にも同様に梁を設けてもよい。また、各梁の延在方向や形態は一例にすぎず、三角形を基本としたトラス構造が形成されれば、他の種類のトラス形態を用いてもよい。また梁の接合部には、取付用孔に限られず、突出部、取付部、呼吸孔などの剛性の高い部分を用いてもよい。梁の途中に取付孔や突出部が設けられた構造でもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について述べたが、上記の実施形態は本発明の一例であり、これらを当業者の知識に基づいて組合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。

１：車両用灯具
２：ボディ
２：ランプボディ
３：シール溝
４：前面カバー
６：背面壁
７：天井面
８：底面
９：側面
３１～３２：ユニット取付用孔
４１～４３：エイミング部材取付用孔
６１～６５：梁
Ｓ：灯室

Claims

前面が開口する容器状のランプボディと、
前記ランプボディの前面開口部に組付けられて、内側に灯室を画成する前面カバーと、を備え、
前記ランプボディの背面壁には、該背面壁の一部を構成する横断面略円弧状の複数の梁が、前記背面壁の上縁部から下縁部に亘り、トラス状に延在している、
ことを特徴とする車両用灯具。
前記ランプボディの前記背面壁は、前記ランプボディの天井面、底面、左右の側面の少なくとも一面と、稜線を介して接続される、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記ランプボディの前記前面開口部の周縁には、前記前面カバーのシール脚と係合するためのシール溝が周設されており、前記シール溝の少なくとも一部が、前記ランプボディに形成される前記複数の梁とともにトラス構造を構成する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用灯具。
前記ランプボディの前記背面壁には、部品取付用の孔が複数個設けられており、
前記孔の少なくとも１つが、前記梁の端部に設けられている、
ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
前記背面壁に設けられた突出部において、前記突出部の突出端部の少なくとも一部が前記突出部の基端部側へ延在して前記背面壁の一部を構成している、
ことを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の車両用灯具。