車両用灯具

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【発明の名称】	車両用灯具
【発明者】	【氏名】二見隆
【要約】	【課題】従来の複数の非球面レンズを使用するプロジェクタ型灯具においては、点灯などによる温度変化により非球面レンズと配光形成用シェードとに位置ズレを生じ易く、使用中に配光特性に変化を生じる問題点があった。【解決手段】本発明により、非球面レンズ４はそれぞれが個別若しくは一体に形成され、レンズホルダ５は非球面レンズ４の形成状態に対応する形態とされると共に、非球面レンズ４とレンズホルダ５とには芯出し手段が設けられて相互の取付けが行われている車両用灯具としたことで、レンズ４とレンズホルダ５とに熱望超係数の差があり、周囲温度の変化により両者間に寸法変化を生じたときにも、同芯の外面テーパー４ａと内面テーパー５ｂなどによる芯出し手段により両者間の移動量を低減させ課題を解決するものである。

【特許請求の範囲】
【請求項１】非球面レンズの複数をレンズホルダにより所定位置として取付けるプロジェクタ型とした車両用灯具において、前記非球面レンズはそれぞれが個別若しくは一体に組合わされて形成され、前記レンズホルダは前記非球面レンズの形成状態に対応する形態とされると共に、前記非球面レンズと前記レンズホルダとには芯出し手段が設けられて相互の取付けが行われていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】前記芯出し手段が、個別の非球面レンズの外周若しくは複数が一体化された組合せ非球面レンズ中の中心にある非球面レンズと同芯に設けた円弧状の外周に設けられたテーパー面と、前記レンズホルダに前記テーパー面に対応して設けられたテーパー受け面であることを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
【請求項３】前記芯出し手段が、複数が一体化された組合せ非球面レンズ中の中心に位置する非球面レンズに対してのみ前記レンズホルダに対して位置決めを行うように圧接するリテーナであり、該リテーナの他の非球面レンズに対応する部分は熱膨張に対する適宜な逃げ代が設けられて前記レンズホルダへの圧接が行われていることを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
【請求項４】前記芯出し手段が、複数が一体化された組合せ非球面レンズ中の中心に位置する非球面レンズの中心を通る直線上で前記レンズホルダとの位置決めを行い止着したことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
【請求項５】前記芯出し手段が、複数が一体化された組合せ非球面レンズと前記レンズホルダとが径方向での弾性を介する係合であることを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
【請求項６】前記組合せ非球面レンズと前記レンズホルダとの間には、この組合せ非球面レンズとレンズホルダとを径方向に沿い少なくとも一方向に平行移動させる調整機構が設けられていることを特徴とする請求項５記載の車両用灯具。
【請求項７】前記レンズホルダの前記非球面レンズに対応する位置には、配光形成用シェードが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一に記載の車両用灯具。
【請求項８】前記レンズホルダを金属部材の注型手段で形成し前記リテーナ、反射鏡などの灯具構成部材をこのレンズホルダを基準として取付ける構成としたことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一に記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はヘッドランプ、フォグランプなど主として照明目的に用いられる車両用灯具に関するものであり、詳細には楕円系の反射面と非球面の投影レンズとが用いられ、一般的にプロジェクタ型と称されている車両用灯具の構成に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の車両用灯具９０の構成の例を示すものが図１１であり、楕円系の複合反射面として形成された反射面９１の各反射面９１ａ～９１ｃに対応しては、それぞれに非球面レンズ９２ａ～９２ｃが配置され、加えて前記非球面レンズ９２ａ～９２ｃの略焦点の位置には、例えばすれ違い配光を形成するための配光形成用シェード９３ａ～９３ｃが配置されている。
【０００３】このときに、前記非球面レンズ９２ａ～９２ｃおよび配光形成用シェード９３ａ～９３ｃは前記反射面９１（ａ～ｃ）を含みこれらを内部に収納するように形成されたハウジング９４に適宜に取付けられるものとされている。尚、前記非球面レンズ９２ａ～９２ｃにおいては樹脂部材により図示のように複数個が一体成形されて組合せ非球面レンズとされる場合もあり、また、ここでの図示は省略するがガラス部材などで個別に形成される場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記した従来の構成においては、プロジェクタ型の灯具が正確な配光特性を実現するためには非球面レンズ９２と配光形成用シェード９３との間の相互の位置関係に高い精度が要求されるものであるので、光源９５の点灯時の発熱などによる熱膨張により寸法変化を生じて配光特性に狂いを生じ易いという問題点を生じている。
【０００５】特に、前記非球面レンズ９２を複数個採用する車両用灯具９０においては、非球面レンズ９２と配光形成用シェード９３とのそれぞれの組合せが全て異なる方向にズレるものと成るなどの事態を生じ易く、一層に温度変化による配光特性の狂いが顕著となり、この点の解決が課題とされるものとなっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、非球面レンズの複数をレンズホルダにより所定位置として取付けるプロジェクタ型とした車両用灯具において、前記非球面レンズはそれぞれが個別若しくは一体に形成され、前記レンズホルダは前記非球面レンズの形成状態に対応する形態とされると共に、前記非球面レンズと前記レンズホルダとには芯出し手段が設けられて相互の取付けが行われていることを特徴とする車両用灯具を提供することで課題を解決するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１および図２に符号１で示すものは本発明に係る車両用灯具の第一実施形態であり、この車両用灯具１は一つの光源２に対して、例えば７面とした楕円系の複合反射面３を有し、これに応じて非球面レンズ４も７個が配置されるものである点は従来例のものと同様である。尚、この第一実施形態では前記非球面レンズ４は全てが個別に形成されているときの例で説明する。
【０００８】ここで、本発明においては前記非球面レンズ４を取付けるためのレンズホルダ５を形成するものであり、このレンズホルダ５は、例えばアルミダイキャスト、マグネシウムチクソモールドなど金属部材を金型に注型する手段で形成され、前記非球面レンズ４の数に応じる略円筒状としたレンズ取付部５ａが設けられている。
【０００９】本発明では、前記非球面レンズ４とレンズ取付部５ａとの嵌合に工夫を凝らすものであり、先ず、前記非球面レンズ４の外径を外面テーパー４ａとして仕上げる。そして、前記レンズ取付部５ａの内径部分には非球面レンズ４の外面テーパー４ａに対応する傾斜とした内面テーパー５ｂを設け、両者を嵌合させ、前面から適宜な強度を有するリテーナ６で押さえるものである。
【００１０】このようにすることで、非球面レンズ４が形成された部材と、レンズ取付部５ａが形成された部材とに熱膨張係数の差があり、周囲温度に変化を生じたときには、両者に生じる寸法差は、前記外面テーパー４ａと内面テーパー５ｂとが摺動することで吸収されるものとなる。
【００１１】このときに、非球面レンズ４と外面テーパー４ａの中心、および、レンズ取付部５ａと内面テーパー５ｂとの中心を一致させておけば、上記の摺動により非球面レンズ４とレンズ取付部５ａとに芯ズレを生じることはなく、従って、前記レンズ取付部５ａに一体化して配光形成用シェード５ｃを設けておけば、周囲温度の変化による非球面レンズ４と配光形成用シェード５ｃとの位置ズレは生じないものとなる。
【００１２】図３および図４は本発明の第二実施形態であり、上記のように複合反射面３とすると一つの光源２からの光は、例えば７個の非球面レンズ４に分配されるものと成るので、非球面レンズ４の１個あたりの透過光量は減じ熱的負担も減少し樹脂化も可能となり、この樹脂化により７個を一体化して組合せ非球面レンズ４１として形成することも可能なものとなる。
【００１３】この第二実施形態は上記組合せ非球面レンズ４１としたときに対応するものであり、上記の第一実施形態と同様に組合せ非球面レンズ４１の外径には外面テーパー４１ａを設け、レンズホルダ５１に設けるレンズ取付部５１ａの内径部分には内面テーパー５１ｂを設け両テーパー４１ａ、５１ｂを嵌合させ組合せ非球面レンズ４１とレンズホルダ５１との取付けをリテーナ６１で行うものである。
【００１４】このときに、前記組合せ非球面レンズ４１の外面テーパー４１ａは、この組合せ非球面レンズ４１の中心にある非球面レンズ４Ａ若しくはこの組合せ非球面レンズ４１の物理的中心を基準として形成され、内面テーパー５１ｂも同様にして形成されている。尚、このように複数の非球面レンズ、例えば非球面レンズ４Ａ～４Ｇが一体化されて組合せ非球面レンズ４１とされている場合、レンズホルダ５１との組合せを正しい位置とするように外面テーパー４１ａの一部に突起を設けるなどは自在である。
【００１５】以上の構成とすることで、組合せ非球面レンズ４１とレンズホルダ５１との相互位置は温度変化を生じても確実に保持されるものとなる。また、組合せ非球面レンズ４１とレンズホルダ５１とに温度膨張係数の差がある場合でも移動方向および移動量が予めに予測可能であるので対応を行うのも容易である。よって、レンズホルダ５１に配光形成用シェード５ｃを設ける場合であっても、その影響を予測し、予めに対策を行うことが可能である。
【００１６】図５は本発明の第三実施形態であり、この第三実施形態も上記第二実施形態と同様な形状の組合せ非球面レンズ４２が採用されているが、この組合せ非球面レンズ４２の外周には上記した第一、第二実施形態のように外面テーパーは設けられない。また、レンズホルダ５２も第二実施形態とほぼ同様な形状とされているが内面テーパーは設けられていない。
【００１７】そして、組合せ非球面レンズ４２のレンズホルダ５２への止着はリテーナ６２で行うものであり、このリテーナ６２には、組合せ非球面レンズ４２中に設けられた非球面レンズ４Ａ～４Ｇに対応する開口部６２ａ～６２ｇが設けられているが、組合せ非球面レンズ４２の中心に位置する非球面レンズ４Ａに対応する開口部６２ａのみ固定を行う形状とされ、他の非球面レンズ４Ｂ～４Ｇに対しては、それぞれが非球面レンズ４Ａを中心とする軸を有する長穴状などとして形成されている。
【００１８】また、前記リテーナ６２のレンズホルダ５２への取付部６２ｈには、切り込みなどにより弾性部６２ｉが設けられ、前記組合せ非球面レンズ４２のレンズホルダ５２への圧接止着に適宜の弾性を与えている。このようにすることで、組合せ非球面レンズ４２に熱膨張を生じるときには、中心に位置する非球面レンズ４Ａは位置を保持するものとなるが、他の非球面レンズ４Ｂ～４Ｇは開口部４２ｂ～４２ｇ内で移動し加わる応力は緩和される。尚、この実施形態においてもレンズホルダ５２へ配光形成用シェード５２ｃを設けるのは自在である。
【００１９】図６は本発明の第四実施形態であり、この第四実施形態も上記第二実施形態、第三実施形態と同様な形状の組合せ非球面レンズ４３が採用されている。また、レンズホルダ５３も前の第三実施形態などとほぼ同様な形状とされているが、この第四実施形態においては組合せ非球面レンズ４３とレンズホルダ５３との止着にリテーナは用いない。
【００２０】そして、前記組合せ非球面レンズ４３の外径には、この組合せ非球面レンズ４３の中央に位置する非球面レンズ４Ａの直径の延長線Ｘ上にタブ状とした一対の取付脚４３ｂが設けられ、前記レンズホルダ５３にも取付脚４３ｂに対応するレンズ受部５３ｄが設けられ、取付脚４３ｂとレンズ受部５３ｄとを螺着させるなどで、組合せ非球面レンズ４３とレンズホルダ５３との止着を行う。尚、このときに、取付脚４３ｂとレンズ受部５３ｄとの何れか一方にボスを設け、他方に穴を設けるなどして位置決めを一層明確にするなどは自由である。
【００２１】このときに、前記延長線Ｘが非球面レンズ４Ａと共に他の非球面レンズ、例えば非球面レンズ４Ｂ、４Ｃの中心も通過するものとして設定しておけば、これら延長線Ｘが中心を通過するものとなる非球面レンズ４Ｂ、４Ｃは温度変化が生じたときの移動方向を前記延長線Ｘに沿う一方向に限定できるものとなる。
【００２２】図７は本発明の第五実施形態であり、この第五実施形態も組合せ非球面レンズ４４が採用されている。また、レンズホルダ５４との止着はリテーナ６４により行われるものとされているが、この第五実施形態では前記リテーナ６４とレンズホルダ５４との係合に工夫を凝らすものとし、熱膨張による寸法差を吸収するものとしている。
【００２３】前記リテーナ６４には、例えば、組合せ非球面レンズ４４の中心を通り直交する２直線が外径に接する４個所には、このリテーナ６４を径方向に向かい押すことを可能とする構成としたスプリング６４ｊが形成されている。一方、レンズホルダ５４には、前記スプリング６４Ｊを外側から支えるスプリングホルダ５４ｅが設けられ、このスプリングホルダ５４ｅにスプリング６４ｊを挿入することで組合せ非球面レンズ４４はリテーナ６４を介しレンズホルダ５４に取付けられる。
【００２４】このようにすると、前記組合せ非球面レンズ４４は４個所のスプリング６４ｊにより四方向から押され、スプリング６４ｊ以外の場所が触れていない状態でレンズホルダ５４に取付けられているものとなり、そのときの保持力は各スプリング６４ｊの反発力により生じているものとなる。
【００２５】この状態で、温度変化により組合せ非球面レンズ４４とレンズホルダ５４とに寸法差を生じると、上記４個所のスプリング６４ｊが変形して寸法差を吸収するものとなり、このときに、それぞれのスプリング６４ｊを同一形状、即ち、同一のスプリング特性として形成しておけば、全てのスプリング６４ｊの変形量は同一となり、組合せ非球面レンズ４４とレンズホルダ５４とに相互の位置の変動は生じないものとなる。
【００２６】図８は上記した第五実施形態を更に改良した第六実施形態であり、上記の説明でも明らかなように前記組合せ非球面レンズ４４の直径方向に対峙する一対のスプリング６４ｊ同士は常に同じ変形量となる。この第六実施形態は前記した原理を利用して組合せ非球面レンズ４４にレンズホルダ５４に対する位置調整機能を持たせようとするものであり、前記レンズホルダ５４のスプリングホルダ５４ｅにはスプリング６４ｊを外側から圧縮する調整螺子５４ｆが設けられている。
【００２７】以上の構成としたことで、この第五実施形態においては、前記調整螺子５４ｆを押し込む方向に回動させると、その位置にあるスプリング６４ｊを圧縮するものとなると同時に、直径を挟んで対峙するスプリング６４ｊも圧縮されるものとなり、このときの２つのスプリング６４ｊの変形量は同一となる。このことは、前記調整螺子５４ｆが移動した寸法の半分の寸法だけ組合せ非球面レンズ４４は押された方向に移動するものであり、即ち、レンズホルダ５４に対する位置調整が行われるものとなる。
【００２８】そして、位置調整が行われた後にも上記した直径を挟んで対峙する２つのスプリング６４ｊの組合せ非球面レンズ４４を支える力は同一であるので、例え組合せ非球面レンズ４４に寸法変化を生じても、一旦、レンズホルダ５４に対して設定された位置が狂うことはないものとすることができるのである。
【００２９】図９、図１０に示すものは本発明の第七実施形態であり、図９中に符号４５で示すものは組合せ非球面レンズであり、符号５５はレンズホルダである。そして、この第七実施形態においては、組合せ非球面レンズ４５には外周を４等分する位置には、略Ｕ字状とし開口を外周側とするスライド溝４５ａ～４５ｄが設けられている。従って、各スライド溝４５ａ～４５ｄの中心線は組合せ非球面レンズ４５の中心で交わるものとなっている。
【００３０】また、図１０は組合せ非球面レンズ４５に設けるスライド溝をスライド溝４５ｅ～４５ｇの３個所とした例であり、このときにも前記スライド溝４５ｅ～４５ｇは外周を３等分する位置として設けられ、各スライド溝４５ｅ～４５ｇの中心線は組合せ非球面レンズ４５の中心で交わるものとされている。
【００３１】一方、レンズホルダ５５の側には、図９においても図１０においてもスライド溝４５ａ～４５ｇに対応する位置にガイドボス５５ａ～５５ｇが設けられ、このガイドボス５５ａ～５５ｇは、幅Ｗ方向では前記スライド溝４５ｅ～４５ｇに略嵌合し、深さＤ方向ではスライド溝４５ｅ～４５ｇに対し適宜の間隙を生じるものとされている。
【００３２】このようにすることで、環境温度の変化などにより組合せ非球面レンズ４５の側に寸法変化を生じたときには、前記スライド溝４５ｅ～４５ｇ内でガイドボス５５ａ～５５ｇが摺動し、レンズホルダ５５との寸法差を吸収するものとなるが、この吸収時には組合せ非球面レンズ４５とレンズホルダ５５とに中心のズレを生じることがなく、よって、配光特性への影響は最小限のものとすることができる。
【００３３】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、非球面レンズはそれぞれが個別若しくは一体に形成され、レンズホルダは前記非球面レンズの形成状態に対応する形態とされると共に、前記非球面レンズと前記レンズホルダとには芯出し手段が設けられて相互の取付けが行われている車両用灯具としたことで、レンズとレンズホルダとに熱望超係数の差があり、周囲温度の変化により両者間に寸法変化を生じたときにも、例えば同芯の外面テーパーと内面テーパーとによる芯出し手段により両者間の移動量を低減させ、以て、配光特性に生じる変化を低減させて、この種の車両用灯具の性能の向上に極めて優れた効果を奏するものである。

【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１２年１月２１日（２０００．１．２１）
【代理人】	【識別番号】１０００６２２２５【弁理士】【氏名又は名称】秋元輝雄
【公開番号】	特開２０００－３２２９１３（Ｐ２０００－３２２９１３Ａ）
【公開日】	平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４）
【出願番号】	特願２０００－１３２１８（Ｐ２０００－１３２１８）