プロジェクター型灯具及びそのレンズ取付構造

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【発明の名称】	プロジェクター型灯具及びそのレンズ取付構造
【発明者】	【氏名】松崎真希雄【氏名】石津元康
【要約】	【課題】従来のプロジェクター型灯具の投影レンズ取付構造では、レンズホルダーをネジにより反射鏡に螺着して取り付ける構造のため、部品点数が多く、その取付作業が煩雑等の問題点がある。【解決手段】投影レンズを反射鏡開口部に設置し、投影レンズ前方からレンズホルダーにて反射鏡に押し付けるようにして投影レンズを挟持固定する取付構造において、レンズホルダーには孔と切片を設け、切片は金属片を三角形状に折り曲げるなどにより弾性を付与したものとする。また、反射鏡には前記孔および切片に対応した突起部および嵌合部を設け、突起部および嵌合部には段差を設けてレンズホルダーが外れないものとする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】プロジェクター型灯具の投影レンズをレンズホルダーにて反射鏡または中継部材に挟み込んで固定する取付構造において、前記レンズは、外周にフランジ部を有し、前記レンズホルダーは、前記レンズフランジ部を当接する押さえ部と、該押え部に略直交する周辺部と、切片とからなり、前記周辺部には孔が形成されており、前記切片は、前記周辺部の前記孔近傍以外の個所に弾性を有するように１個所以上形成され、且つ該切片には嵌合孔が形成されており、前記反射鏡または中継部材の前記投影レンズを取り付ける開口部近傍の外周には、前記レンズホルダー周辺部に形成した孔に対応する突起部と、前記レンズホルダー切片に対応する嵌合部が形成されており、前記突起部は、該灯具照射方向と反対側となる突起部側面に段差が設けられており、前記嵌合部は、嵌合部先端で照射方向と反対側となる嵌合部側面に段差を有すると共に、照射側から嵌合部先端部の間の該嵌合部表面が傾斜面となるように設けられており、前記投影レンズフランジ部を前記レンズホルダー押え部と前記反射鏡または中継部材で挟み込むように取り付けた際に、前記レンズホルダー周辺部に形成した孔と前記突起部が、前記レンズホルダー切片と前記嵌合部とが夫々掛着して固定されていることを特徴とするプロジェクター型灯具のレンズ取付構造。
【請求項２】前記レンズホルダーは、１枚の金属板からなり、且つ、前記切片は折り曲げて弾性を付与しているものであることを特徴とする請求項１記載のプロジェクター型灯具のレンズ取付構造。
【請求項３】光源と、反射鏡と、前記反射鏡による反射光の光路中に配置した投影レンズとを有し、前記投影レンズにて光源の発光を投影するプロジェクター型灯具において、前記レンズは、外周にフランジ部を有し、該フランジ部をレンズホルダーにて前記反射鏡または中継部材に挟み込んで固定するものとされ、前記レンズホルダーは、前記レンズフランジ部を当接する押さえ部と、該押え部に略直交する周辺部と、切片とからなり、前記周辺部には孔が形成されており、前記切片は、前記周辺部の前記孔近傍以外の個所に弾性を有するように１個所以上形成され、且つ該切片には嵌合孔が形成されており、前記反射鏡または中継部材の前記投影レンズを取り付ける開口部近傍の外周には、前記レンズホルダー周辺部に形成した孔に対応する突起部と、前記レンズホルダー切片に対応する嵌合部が形成されており、前記突起部は、該灯具照射方向と反対側となる突起部側面に段差が設けられており、前記嵌合部は、嵌合部先端で照射方向と反対側となる嵌合部側面に段差を有すると共に、照射側から嵌合部先端部の間の該嵌合部表面が傾斜面となるように設けられており、前記投影レンズフランジ部を前記レンズホルダー押え部と前記反射鏡または中継部材で挟み込むように取り付けた際に、前記レンズホルダー周辺部に形成した孔と前記突起部が、前記レンズホルダー切片と前記嵌合部とが夫々掛着して固定されていることを特徴とするプロジェクター型灯具。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車用の前照灯、フォグランプ等に用いられるプロジェクター型灯具と称される灯具に関するもので、詳細にはプロジェクター型灯具に使用されるレンズの取付構造およびこれを用いた灯具に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のプロジェクター型灯具の例を示すものが図８に示した車両用のプロジェクター型灯具７０である。例えば回転楕円面とした反射鏡７１の第１の焦点に光源７２を配設し、他の一方の焦点である第２焦点に投影レンズ７３を配設したものであり、光源７２からの光は回転楕円面反射鏡７１にて第２焦点に収束して反射され、その際のスポット形状を投影レンズ７３にて投影することで所定の配光特性を得るものである。前照灯においては、反射鏡７１にて反射した光が投影レンズ７３に向かい収束する光路中に所望の配光特性に合わせた形状とした遮光板（図示せず）を配設して、不要部分の光を遮光し、遮光板にて遮蔽された形状が投影レンズ７３により前方の照射方向に投射されるものとなる。
【０００３】投影レンズ７３はレンズ部７３ａと該レンズ部７３ａより外方に突出したフランジ部７３ｂを有する略半球上の形状の非球面レンズとされており、レンズ部７３ａが前方側に位置し、かつ反射鏡７１の第２焦点とその焦点が一致するようにして配設されている。投影レンズ７３を反射鏡７１に取り付ける際には、略円筒状としたレンズホルダー７４の一方端部側の押え部７４ａと反射鏡７１とで投影レンズのフランジ部７３ｂを挟み込むようにして取付け、レンズホルダー７４の他方の端部側に形成した取付部７４ｂにてネジ７６を用いて反射鏡に設けた螺着部７５と複数個所にて固定することで取り付けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記した従来の投影レンズ取付構造では、レンズホルダー７４をネジ７６にて取り付けて固定するものであるので、部品点数が多く組み立てが煩雑であった。また、灯具の外形寸法を小さくするべく小さなネジ７６にて取付るようにした場合には、取り付け作業が難しくなり、取付の際に投影レンズ７３に傷を付けることもあった。そのため、総じてコストがかかり、コスト低減が図られないものとなっていた。
【０００５】本発明は前記した課題を解決し、部品点数を減らし、組み立て作業を容易なものとし、かつ信頼性に優れたプロジェクター型灯具のレンズ取付構造を提供することを目的とする。
【０００６】さらに、前記取付構造を用いることで軽量化を図ったプロジェクター型灯具を提供することを他の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明により、プロジェクター型灯具の投影レンズをレンズホルダーにて反射鏡または中継部材に挟み込んで固定する取付構造において、前記レンズは、外周にフランジ部を有し、前記レンズホルダーは、前記レンズフランジ部を当接する押さえ部と、該押え部に略直交する周辺部と、切片とからなり、前記周辺部には孔が形成されており、前記切片は、前記周辺部の前記孔近傍以外の個所に弾性を有するように１個所以上形成され、且つ該切片には嵌合孔が形成されており、前記反射鏡または中継部材の前記投影レンズを取り付ける開口部近傍の外周には、前記レンズホルダー周辺部に形成した孔に対応する突起部と、前記レンズホルダー切片に対応する嵌合部が形成されており、前記突起部は、該灯具照射方向と反対側となる突起部側面に段差が設けられており、前記嵌合部は、嵌合部先端で照射方向と反対側となる嵌合部側面に段差を有すると共に、照射側から嵌合部先端部の間の該嵌合部表面が傾斜面となるように設けられており、前記投影レンズフランジ部を前記レンズホルダー押え部と前記反射鏡または中継部材で挟み込むように取り付けた際に、前記レンズホルダー周辺部に形成した孔と前記突起部が、前記レンズホルダー切片と前記嵌合部とが夫々掛着して固定されているプロジェクター型灯具のレンズ取付構造が提供される。
【０００８】さらに、前記レンズ取付構造を用いて投影レンズを固定したプロジェクター灯具が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図に示す実施例に基づいて詳細に説明する。なお、本明細書中において、プロジェクター型灯具とは、光源と、反射鏡と、前記反射鏡による反射光の光路中に配置した投影レンズとを有し、前記投影レンズにて光源の発光を拡大投影または縮小投影する灯具をいう。図１は、本発明にかかるプロジェクター型灯具１０の概略図であり、図２は図１のプロジェクター型灯具１０の取付状態を示す分解斜視図である。回転楕円面からなる反射面を内面に有す反射鏡１と、該反射鏡の第１焦点に配設された光源２と、前記反射鏡１のもう一方の焦点である第２焦点と略焦点が一致するように配設した非球面投影レンズ３とからなる。前記光源２は光源取付リング８にて反射鏡１に取付けられ、前記投影レンズ３は反射鏡１とレンズホルダー４にて挟み込んで固定されるものとしている。ここまでの点は従来例のものと同様であるが、本発明においては、投影レンズ３の取付構造に特徴を有し、従来のようにネジにて螺着する取付構造ではなく、レンズホルダー４を嵌合させるのみで投影レンズ３の取り付けが完了するものとされている。
【００１０】図３は本実施例におけるレンズホルダー４の断面図を、図４は該レンズホルダー３に投影レンズ３を嵌め込んだ際の切片５の部分を拡大して示す斜視図である。レンズホルダー４は金属等の弾性部材からなり、反射鏡１の投影レンズ側開口部１ａの外径より少し大きな内径とした円筒部４ｂと、投影レンズ３の外周に均一な厚みで形成されているフランジ部３ｂに当接し、かつレンズ部３ａが嵌合するように円筒部４ｂと略直交するように折り曲げて形成した押え部４ａと、円筒部４ｂの後方側で円筒部を延長する方向に設けられた切片５が一体のものとして形成されている。円筒部４ｂには、後に説明する反射鏡１に形成した突起部６に掛着するためのフック孔４ｃが形成されており、切片５は中央に嵌合孔５ａを形成すると共に三角形状等となるように外側に折り曲げてバネ性を付与したものとされている。
【００１１】反射鏡１の前記レンズ側開口部１ａ近傍には突起部６と嵌合部７とが形成されている。本実施例では灯具取り付け状態において下方となる位置に突起部６を、上方となる位置に嵌合部７を設けている。突起部６は図５に拡大して示したように反射鏡１から外側に突出したものとされ、後方側には段差６ａが形成されている。図６には嵌合部７の断面を拡大して示す。嵌合部７は先端部７ａが後方に突出すると共に、反射鏡１と先端部７ａとの間に段差７ｂが設けられている。また、反射鏡１のレンズ側開口部１ａの内側には投影レンズ３を固定するためのレンズ固定溝１ｂが形成されており、該溝に前記投影レンズのフランジ部３ｂの背面が当接するものとされている。
【００１２】投影レンズ３を反射鏡１に取付る際には、投影レンズ３が反射鏡１のレンズ固定溝１ｂに嵌まるようにして配設すると共に、前方からレンズホルダー４を取り付けることで固定する。レンズホルダー４は、反射鏡突起部６の段差６ａにフック孔４ｃが掛着するようにし、その状態で該レンズホルダー４の反対側に設けた切片５を反射鏡１の嵌合部７に押し込むことで、反射鏡１のレンズ固定溝１ｂとレンズホルダー４の押え部４ａとで投影レンズを挟持して固定するものとされている。
【００１３】レンズホルダー４に設けた切片５には、反射鏡嵌合部７の先端部７ａが貫通可能な大きさの嵌合孔５ａが設けられている。反射鏡嵌合部７に切片５を押し込んで固定する際にスムーズな嵌合が行われるべく、切片５の先端である嵌合片５ｂは外側に向けた折り返しを設けて丸みを帯びたものとすると共に、切片５をばね性部材により形成しており、また、反射鏡嵌合部７には嵌合部先端７ａから反射鏡１のレンズ側開口部１ａ側にかけて、適宜な長さで且つ先端部７ａ側が前記反射鏡レンズ開口部１ａ側の外径よりも大きくなるようにした傾斜面７ｃが形成されている。また、反射鏡１と先端部７ａとの間に段差７ｂが設けられている。
【００１４】このようにすることで、レンズホルダー４のフック孔４ｃを突起部６に掛着させるとレンズホルダー４の切片５が嵌合部７の傾斜面７ｃに当接する状態となる。その後、その状態のまま後方に押し込むことで、切片５の先端が該傾斜面７ｃに沿って移動し、該嵌合部７の先端部７ａと切片５の嵌合孔５ａが一致する位置になると、嵌合部段差７ｂにて切片５に設けた嵌合片５ｂが掛着して確実に嵌合するものとされている。また、嵌合部７の先端部７ａ側の方が外径が大きなものとし、且つ段差７ｂを設けているので強固に固定するものとされている。
【００１５】このとき、レンズホルダー４の押え部４ａから切片の嵌合片５ｂまでの距離Ｌを、レンズフランジ部３ｂの厚さ、反射鏡１の形成精度のバラツキなどを考慮して、反射鏡に取り付けていない単品状態における距離Ｌが、レンズホルダー４を反射鏡に取り付けた状態における距離Ｌよりも小さくなるように設定することで、切片５が上記寸法差のバラツキを吸収して、ガタツキを生じないようにしている。なお、切片５を弾性部材により形成し、しかも、その形状を外側に折り曲げた三角形状として形成することでばね性を付与しており、距離Ｌを、切片５に形成した嵌合孔５ａの大きさや切片５の折り曲げ量などを適宜調整することで、投影レンズ３を反射鏡１に押し付けて固定する際の強さを調整できる。
【００１６】レンズホルダー４は弾性を有する金属を所定の形状に打ち抜き、切片を折り曲げて形成した一体のものとすると、低コストにて形成できるものとなり好適であるが、切片５をレンズホルダー円筒部４ｂに接着したものや、樹脂により成形したもの等で形成してもよい。切片５は前記したようにバラツキの吸収が可能なように弾性を有するようにして形成していれば他のものでも良く、板状の金属を三角形状に折り曲げた本実施例に限定されるものではない。例えば、Ｍ字状や蛇腹状に折り曲げたものとしたり、反射鏡の横方向にくの字状に変形させて形成したものとして、主として形状でバラツキを吸収可能なものとしたり、弾性を有するゴムや樹脂により形成して材質的に弾性を付与したりするものでも、形状と材質の双方の働きで弾性を付与したりするものとしても良い。
【００１７】図７に他の実施例に係るプロジェクター型灯具２０の取付状態を説明する概略分解斜視図を示す。先の実施例では投影レンズ３を反射鏡１に直接取り付けたものとしたが、本実施例では、投影レンズ２３を反射鏡２１ではなく中継部材３０を介して取り付けるものとしている。すなわち、反射鏡２２の後方側には光源取付リング２８により光源２２を取付け、照射側となる前方には中継部材３０を取り付けるものとして、該中継部材３０の前方開口部３０ａに投影レンズ２３をレンズホルダー２４にて取り付けるものとしている。
【００１８】また、レンズホルダー２４は、先の実施例のレンズホルダー４と同様に押え部２４ａ、円筒状の周辺部２４ｂ、フック孔２４ｃおよび切片２５とからなるが、本実施例においては、フック孔２４ｃを円筒状の周辺部２４ｂの１個所に設け、切片２５、２５を円筒状の周辺部２４ｂにおける前記フック孔の略反対側の２個所に設けたものとしている。これに対応して前記中継部材３０においても、該レンズホルダー２４と対応する位置に突起部２６を１個所形成し、前記切片２５、２５に対応する位置に嵌合部２７、２７を２個所形成したものとしている。さらに、押え部２４ａを図に示したように波状の形状に折り曲げたものとして、投影レンズ３と接触する部分の面積を減じたものとしている。なお、他の部分の構成は第１の実施例と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００１９】本実施例においては、切片２５を２個所設けることにより中継部材３０との固定をより強固なものとしている。その際、フック孔２４ｃ及び切片２５、２５を設ける位置は、それらを偏った側に設けると固定する効果が乏しくなるので、切片２５、２５はフック孔２４ａの側方もしくは該フック孔を形成した位置から離れた場所、好ましくは略反対側の個所に設けるものとして形成している。
【００２０】また、本実施例においては、押え部２４ａを波状に折り曲げたものとすることで、投影レンズ２３を中継部材３０に押し付ける力が前方開口部３０の全周において均一化するものとしている。これは、押え部２４ａがレンズフランジ部２３ｂを押え込むようにしてレンズホルダー２４を取り付けると、強く押さえつけている部分は押え部２４ａの波形の形状が変形し、これにより弱い力で押さえつける部分の押え部２４ａもレンズフランジ部２３ｂに確実に当接して投影レンズ２３を押え込むものとなる。したがって強固に投影レンズ２３が中継部材３０に押し付けられたものとされ、投影レンズ２３およびレンズホルダー２４の形成時の精度にバラツキがあっても、容易に吸収することができる。よって、先の実施例の場合に比べて、より一層ガタツキ防止を可能としたものである。
【００２１】車両用灯具として使用する場合のように、車両の走行中における振動対策をより考慮しなければならない際には、実施例１及び実施例２のレンズホルダー４、２４の押え部４ａ、２４ａの投影レンズ３、２３とが当接する個所および又は投影レンズ３、２３と反射鏡もしくは中継部材とが当接する個所に、衝撃吸収のためのゴム、樹脂、繊維、軟性金属等の材料からなる衝撃吸収部材を挟持するものとして、投影レンズ３にかかる衝撃をより一層吸収させるものしても良い。
【００２２】なお、前記した実施形態においては、反射鏡もしくは中継部材のいずれかの前方開口部に投影レンズを、後方に光源を取り付けてなるプロジェクター型前照灯の例にて説明したが、光源からの光が反射鏡にて反射した後に投影レンズに向かって進む光路中に遮蔽板を設けて所定形状の配光が得られるようにしたり、インナーレンズや反射部材を前記光路中に設けるなどの変更や、反射鏡および又は投影レンズに複合反射面、複合レンズカット等の公知の配光処理を施したり、前照灯ではなく、フォグランプや、プロジェクター型の画像等の投影機に利用するなどの各種の灯具に適用可能である。また、投影レンズの形状は半球状のものに限らず、楕円球状のものや、凸形状ではなく凹形状のものでもよく、外周形状を円形のものに限らず、楕円形や、多角形状のものでもよく、要はレンズホルダーの押え部により押さえることが可能な形状の投影レンズならば適用できるものである。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の取付構造によれば、従来のようにネジによる螺着作業が不要となり、部品点数の減少と組み立て工程の簡略化が図られ、総じて低コストな取付け構造を得ることができる。また、本発明の取付構造を用いた灯具は、ネジ固定のための螺着部を反射鏡に設けておく必要もないので、プロジェクター型灯具の外形寸法を小さくできると共に、その軽量化を図ることができる等の優れた効果を奏する。

【出願人】	【識別番号】０００００２３０３【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社
【出願日】	平成１０年８月７日（１９９８．８．７）
【代理人】
【公開番号】	特開２０００－５７８１３（Ｐ２０００－５７８１３Ａ）
【公開日】	平成１２年２月２５日（２０００．２．２５）
【出願番号】	特願平１０－２２４５６５