JP2001229707A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】配光切り替え手段を持つ車両用前照灯は、重量
物を動かす配光制御のものには不適用、これを解決。 【解決手段】ホイールギア６４と、電磁石６５と、出力
軸６５ａと、リターンスプリング６６と、ホイールギア
６４と電磁石６５とを一定の間隔をとり対峙させるバネ
部材とを備えて成り、電磁石６５への非通電時には、出
力軸６５ａは第一の位置で止められており、電磁石６５
への通電時には、出力軸６５ａを第一の位置から第二の
位置へと回動し、その後、電磁石６５を非通電状態とす
ると、出力軸６５ａを回動し、出力軸６５ａの第一の位
置と第二の位置との間の回動に連動させて反射鏡可動部
を動かすことで配光の切り替えが行われる車両用前照灯
としたことで、モータ６２が動力源として用いられてい
るため反射面の一部や複数の反射面といった重量物を動
かす配光の制御が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用の前照灯に関
するものであり、詳細にはメタルハライドランプなどの
１つの光源で、走行ビーム配光とすれ違いビーム配光と
の切り替え等の配光制御を可能とした車両用前照灯に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の車両用前照灯９０は、例
えば図９及び図１０に示すように構成されており、図９
はこの車両用前照灯９０の走行ビーム配光形成時の状態
の要部を示す垂直断面図であり、図１０はこの車両用前
照灯９０のすれ違いビーム配光形成時の状態の要部を示
す垂直断面図である。

【０００３】これらの図において前照灯９０は、メタル
ハライドランプ等の光源９１と、この光源９１の位置に
焦点ｆ１を有する第一反射面９２ａと光源９１の光軸Ｚ
方向後方の位置に焦点ｆ２を有する第二反射面９２ｂと
から成る反射鏡９２とが組み合わされている。

【０００４】また、光源９１前方には光源９１からの直
射光を遮蔽する固定フード９３と光軸Ｚ方向前後に移動
する移動フード９４とが設けられている。このとき移動
フード９４は、図９に示すようにソレノイド９５により
固定フード９３と重なる収納位置Ｐと、図１０に示すよ
うに重ならない展開位置Ｑとに移動される。

【０００５】このようにすることで、まず図９では上記
移動フード９４が収納位置Ｐとされ、光源９１からの光
は第一反射面９２ａと第二反射面９２ｂの双方に達する
ものとなり、第一反射面９２ａは光源９１の位置に焦点
ｆ１を有するものであるので略水平方向の反射光を生
じ、第二反射面９２ｂは光源９１の位置よりも後方に焦
点ｆ２を有するものであるので下向きの反射光を生じる
ものとなり、これら第一反射面９２ａの反射光と第二反
射面９２ｂの反射光との合成により走行ビーム配光が形
成されるものである。

【０００６】図１０では上記移動フード９４が展開位置
Ｑとされ、これにより移動フード９４は第一反射面９２
ａを光源９１から遮蔽する位置に設置されるため、光源
９１からの光は第二反射面９２ｂのみに達するものとな
って、第二反射面９２ｂからの下向きの反射光によって
すれ違いビーム配光が形成されるものである。なお、反
射鏡９２は必ずしも上記の構成でなくとも良く、要は走
行ビーム配光を構成する水平光を生じる部分が移動フー
ド９４を展開位置としたときに覆われれば良いものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の車両用前照灯９０の場合、ソレノイド９５を使
用しているため、フードや遮光板程度の軽量のものしか
動かすことができず、反射面の一部や複数の反射面等の
重量物を動かして配光を制御する構成のものには適用で
きず用途が限られてしまうといった問題点を生じ、この
点の解決が課題とされるものとなっている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した従来の
課題を解決するための具体的手段として、光源と、少な
くとも一部に可動部を備えた反射鏡と、該反射鏡の可動
部を動かす駆動装置とを備え、該駆動装置によって前記
反射鏡の可動部を動かすことで配光を切り替えて成る車
両用前照灯において、前記駆動装置は、動力源としての
モータと、該モータの駆動によって回転する金属製のホ
イールギアと、該ホイールギアと同じ中心軸で回転する
略円盤状の電磁石と、該電磁石の回転の中心軸に沿って
設けられ電磁石と共に回転する出力軸と、前記電磁石に
設けられ前記ホイールギアが回転する方向とは反対の方
向に対し力を加えるリターンスプリングと、前記ホイー
ルギアと電磁石とを一定の間隔を空けて対峙させるバネ
部材とを備えて成り、前記電磁石への非通電時には、前
記出力軸はリターンスプリングの力によって第一の位置
で止められており、前記電磁石への通電時には、電磁石
の磁力によって前記バネ部材の力に反して電磁石とホイ
ールギアとが引き合った状態で固定され、モータによる
駆動がホイールギアと電磁石を介して出力軸へと伝達さ
れ、前記リターンスプリングの力に反して出力軸を前記
第一の位置から第二の位置へと回動し、その後前記電磁
石を非通電状態とすると、前記バネ部材の力によってホ
イールギアと電磁石とが離れ再びリターンスプリングの
力によって前記第二の位置から第一の位置に戻るように
出力軸を回動し、前記出力軸の第一の位置と第二の位置
との間の回動に連動させて前記反射鏡の可動部を動かす
ことで配光の切り替えが行なわれることを特徴とする車
両用前照灯を提供することで課題を解決するものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】次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。

【００１０】図１に符号１で示すものは本発明に係る車
両用前照灯であり、この車両用前照灯１は、灯具ハウジ
ング２の前面開口部にレンズ３が配設されて形成された
灯室内に収納されていて、メタルハライドランプ等の光
源４を略回転楕円面を呈する主反射鏡５の第一焦点位置
に配設し、主反射鏡５の第二焦点位置近傍にはシェード
１１が設けられていて、さらに前方には同じくこの第二
焦点位置近傍に焦点を有する非球面レンズ１０が設けら
れている。そして、シェード１１によって上向き光がカ
ットされてすれ違いビーム配光が形成されるものであ
る。なお、９は主反射鏡５と非球面レンズ１０とを一体
的に支持、固定すると共にシェード１１の位置も支持、
固定しているフレームであり、こうしてプロジェクタ型
のランプユニットが形成されている。ここまでは従来よ
り周知のプロジェクタ型前照灯と同様の構成である。

【００１１】ここで本発明では、主反射鏡５は可動反射
鏡５ａと固定反射鏡５ｂとから成っていて、可動反射鏡
５ａは固定反射鏡５ｂに形成された開口を開閉自在に移
動する構成となっている。このとき、可動反射鏡５ａの
駆動は駆動装置６とその駆動力を伝達する連結アーム７
とによって行なわれ、可動反射鏡５ａが図１のすれ違い
配光位置Ｓのときは、光源４からの光は全て主反射鏡５
によって反射され、上記のようにシェード１１によって
上向き光がカットされてすれ違いビーム配光が形成され
るものである。

【００１２】次に、可動反射鏡５ａが図１の走行配光位
置Ｍのときは、固定反射鏡５ｂの開口部が可動反射鏡５
ａによって覆われていないため、光源４からの光はこの
開口部を通り抜けて、主反射鏡５の外側の灯室内に別途
設けられた回転放物面状の副反射面８によって略平行光
線として前方に向けて反射され、走行ビーム配光が形成
されるものである。

【００１３】ここで、副反射鏡８は同じ光源４を略焦点
位置とし高さ方向に異なる位置に設置された４つの回転
放物面反射鏡即ち第一反射鏡８ａ、第二反射鏡８ｂ、第
三反射鏡８ｃ、第四反射鏡８ｄによって構成されてお
り、第一反射鏡８ａには開口部８０が形成され、この開
口部８０を通り抜けた光が最も高い位置に設置された第
四反射鏡８ｄによって略平行光線として前方に反射され
る構成となっている。これは、前照灯１が車体に取り付
けられる際にデザイン上の制約を受ける場合に副反射鏡
８を複数に分割して設定し、スペースを有効に活用して
明るく遠方視認性の良い走行ビーム配光パターンを得る
ための構成の一例であって、特にこの構成に限定される
ものではない。

【００１４】図２乃至図４は本発明の駆動装置６を示し
ており、図２は斜視図であり、全体がケース６１内に収
納されており、出力軸６５ａのみがケース６１の開口部
から突出している。図３は図２において出力軸６５ａの
延びる方向に水平な面で切断した状態を示す垂直断面図
であり、図４は図２において出力軸６５ａの延びる方向
に垂直な面で切断した状態を示す垂直断面図である。こ
れら図に沿って本発明の駆動装置６の構成について以下
に詳細に説明する。

【００１５】本発明の駆動装置６は、図３乃至図４に示
すように、ケース６１内に動力源としてのモータ６２が
設置され、モータ６２の出力軸６２ａにはウォームギア
６３が取り付けられている。そして、ウォームギア６３
に噛み合うように金属製のホイールギア６４が取り付け
られていて、モータ６２が駆動されるとウォームギア６
３が回転し、その回転によってホイールギア６４が回転
するようになっている。なお、このとき、ホイールギア
６４からウォームギア６３に対しては動力が伝わらない
ようになっている。また、図示は省略するがモータ６２
はケース６１外部のバッテリーに接続されて駆動電源が
供給されていて、例えば運転席に設置されたスイッチ、
レバー等によってＯＮ、ＯＦＦが制御されるようになっ
ている。

【００１６】さらに、ケース６１内にはホイールギア６
４と平行に略円盤状の電磁石６５が設けられていて、ホ
イールギア６４と中心軸が一致するように回転する構成
となっている。

【００１７】電磁石６５には、回転の中心軸に沿って出
力軸６５ａが一体に形成されていると共に、円周側面に
は放射状に１本のアーム６５ｂが一体に形成されてい
る。なお、出力軸６５ａは電磁石６５と一体でなくても
別体で作成したものを組み付けても良く、要は電磁石６
５の回転と共に中心軸上で回転する構成であれば良いも
のである。

【００１８】また、電磁石６５にはリターンスプリング
６６が取り付けられており、モータ６２の駆動によって
回転するホイールギア６４の回転方向とは反対の方向に
力が加えられている。そして、ケース６１内には係止部
６７が設けられていて、この係止部６７に対し電磁石６
５のアーム６５ｂが当接することにより、電磁石６５の
リターンスプリング６６の反発力によって回転が止めら
れ固定されている。

【００１９】そして、この電磁石６５に通電が行なわれ
ると、電磁石６５とホイールギア６４とは電磁石６５の
磁力によって引き合った状態で固定され、ホイールギア
６４の回転と一緒に電磁石６５も回転するようになって
いる。なお、電磁石６５が非導通状態では図６に示すよ
うに、ケース６１内に組み込まれたバネ部材６９とバネ
受け６９ａとによって電磁石６５はホイールギア６４と
は一定の間隔を空けた状態で押し上げられている。

【００２０】このようにして駆動装置６は、モータ６２
及び電磁石６５への通電状態によって電磁石６５の回転
即ち出力軸６５ａの回転を制御し、その駆動力を連結ア
ーム７を介して可動反射鏡５ａに伝達して可動反射鏡５
ａを移動させることで、前述のようにすれ違いビーム配
光と走行ビーム配光との切り替えが行なわれるものであ
る。

【００２１】次に、本発明の車両用前照灯１の配光パタ
ーンの切り替えが上記駆動装置６の動作によってどのよ
うに行なわれるかについてより具体的に説明する。

【００２２】まず、すれ違いビーム配光時は、駆動装置
６のモータ６２及び電磁石６５は非導通状態となってお
り、出力軸６５ａに回転を伝える電磁石６５は、リター
ンスプリング６６の反発力によって電磁石６５に設けら
れたアーム６５ｂが係止部６７に当接され、回転しない
第一の位置で止められている。即ち、この第一の位置を
可動反射鏡５ａの図１のすれ違い配光位置Ｓに対応させ
れば、光源３からの光は全て主反射鏡５によって反射さ
れ、すれ違いビーム配光が形成されるものである。

【００２３】次に、すれ違いビーム配光から走行ビーム
配光への切り替え時は、電磁石６５が通電され、電磁石
６５の磁力によって電磁石６５とホイールギア６４とが
引き合った状態で固定され、同時にモータ６２に通電さ
れてモータ６２が駆動し、モータ６２の出力軸６２ａの
回転がウォームギア６３、ホイールギア６４、電磁石６
５を介して伝達され、出力軸６５ａが回転を始める。こ
れにより、図４に示したように、電磁石６５のアーム６
５ｂが矢印Ａの方向に回転を始める。

【００２４】そして、電磁石６５に設けられたアーム６
５ｂはＡ方向に回転していき、図５の第二の位置とな
り、この第二の位置を図１の可動反射鏡５ａの走行配光
位置Ｍと対応させれば走行ビーム配光となる。ここで、
電磁石６５のアーム６５ｂは、図５に示すようにリミッ
トスイッチ６８を押すことによってモータ６２への通電
が切られるようになっていて、省電力化が図られてい
る。このとき、電磁石６５は通電状態なのでホイールギ
ア６４と磁力によって固定されており、また、ホイール
ギア６４はウォームギア６３と反転しないように噛み合
っているので、走行ビーム配光の状態は保たれている。

【００２５】次に、走行ビーム配光からすれ違いビーム
配光への切り替え時は、電磁石６５への通電を切ること
によって、電磁石６５とホイールギア６４が離れ、リタ
ーンスプリング６６の反発力によって出力軸６５ａが図
４の矢印Ｂの方向に反転し、すれ違いビーム配光の状態
に戻るようになっている。

【００２６】なお、全ての電源の供給が断たれた場合に
すれ違いビーム配光の状態に戻ることが必要とされるフ
ェールセーフ機構については、本実施形態の場合では、
上記走行ビーム配光からすれ違いビーム配光への切り替
え時の状態と同様であり、リターンスプリング６６の反
発力によってすれ違いビーム配光の状態に戻ることがで
きる。

【００２７】図７は、本発明の駆動装置６の他の実施形
態を示す断面図であり、先の実施形態では、出力軸６５
ａは電磁石６５の片側の面のみに設けられていたが、こ
の実施形態では電磁石６５の両側の面に出力軸６５ａが
設けられていて、ケース６１からは２本の出力軸６５ａ
が突出されている。これにより、１つのモータで２つの
反射面を同時に動かすことが可能であり、また、すれ違
いビーム配光と走行ビーム配光との配光パターンの切り
替えだけに限らず、１つのモータで異なる反射面を動か
すことも可能であり、例えばコーナリングランプのよう
に反射面の一部をコーナリングと連動させて動かす機能
を追加することも可能である。

【００２８】図８は、先の実施形態と構成上は同じであ
るが、動作の異なる例であり、モータ６２が段階的に止
められて制御される。すなわち、図８のＣ位置からＤ位
置、Ｄ位置からＥ位置へと段階的にアーム６５ｂが制御
されるものであり、反射面の一部分を動かしてより細か
な配光制御を行なう前照灯への応用も可能である。

【００２９】なお、上記実施例では反射鏡を３段階に分
けて制御する例で説明したが、必要に応じてさらに細か
く複数段階に分けて制御しても良い。また、反射鏡の可
動部は反射面の一部分のみとしたが、反射鏡全体を動か
すものとしても良い。

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両用前照灯の反射鏡可動部の駆動装置の動力源としてモ
ータを用い、該モータの駆動によって回転する金属製の
ホイールギアと、該ホイールギアと同じ中心軸で回転す
る略円盤状の電磁石と、該電磁石の回転の中心軸に沿っ
て設けられ電磁石と共に回転する出力軸と、前記電磁石
に設けられ前記ホイールギアが回転する方向とは反対の
方向に対し力を加えるリターンスプリングと、前記ホイ
ールギアと電磁石とを一定の間隔を空けて対峙させるバ
ネ部材とを備えて成り、前記電磁石への非通電時には、
前記出力軸はリターンスプリングの力によって第一の位
置で止められており、前記電磁石への通電時には、電磁
石の磁力によって前記バネ部材の力に反して電磁石とホ
イールギアとが引き合った状態で固定され、モータによ
る駆動がホイールギアと電磁石を介して出力軸へと伝達
され、前記リターンスプリングの力に反して出力軸を前
記第一の位置から第二の位置へと回動し、その後、前記
電磁石を非通電状態とすると、前記バネ部材の力によっ
てホイールギアと電磁石とが離れ再びリターンスプリン
グの力によって前記第二の位置から第一の位置に戻るよ
うに出力軸を回動し、これら出力軸の第一の位置と第二
の位置との間の回動に連動させて前記反射鏡の可動部を
動かすことで配光の切り替えが行なわれる車両用前照灯
としたことで、モータが動力源として用いられているた
め反射面の一部や複数の反射面といった重量物を動かし
て配光を制御することが可能となり、様々な構成の車両
用前照灯に対して適用が可能となり用途が広がるといっ
た優れた効果を奏するものである。また、電磁石への非
導通の場合、リターンスプリングの反発力によって第一
の位置に戻るようになっているため、例えば、第一の位
置をすれ違い配光位置と対応させることで、全ての電源
の供給が断たれた場合にすれ違いビーム配光の状態に戻
ることが必要とされるフェールセーフ機構が備わった構
造の車両用前照灯とすることができるといった優れた効
果をも奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用前照灯の実施形態を示す断
面図である。

【図２】同じ実施形態の駆動装置を示す斜視図である。

【図３】図２の出力軸の延びる方向に沿った面で切断し
た状態を示す垂直断面図である。

【図４】図２の出力軸の延びる方向に垂直な面で切断し
た状態を示す垂直断面図である。

【図５】図４の走行ビーム配光時の状態を示す図であ
る。

【図６】図３の要部を拡大して示す断面図である。

【図７】駆動装置の他の実施形態を示す断面図である。

【図８】駆動装置の他の動作例を示す説明図である。

【図９】従来例における車両用前照灯の走行ビーム配光
時の状態を示す説明図である。

【図１０】従来例における車両用前照灯のすれ違いビー
ム配光時の状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１……車両用前照灯 ２……ハウジング ３……レンズ ４……光源 ５……主反射鏡 ５ａ……可動反射鏡 ５ｂ……固定反射鏡 ６……駆動装置 ６１……ケース ６２……モータ ６２ａ……モータ出力軸 ６３……ウォームギア ６４……ホイールギア ６５……電磁石 ６５ａ……出力軸 ６５ｂ……アーム ６６……リターンスプリング ６７……係止部 ６８……リミットスイッチ ６９……バネ部材 ６９ａ……バネ受け ７……連結アーム ８……副反射鏡 ８ａ……第一反射鏡 ８ｂ……第二反射鏡 ８ｃ……第三反射鏡 ８ｄ……第四反射鏡 ８０……開口部 ９……フレーム １０……非球面レンズ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、少なくとも一部に可動部を備えた
   反射鏡と、該反射鏡の可動部を動かす駆動装置とを備
   え、該駆動装置によって前記反射鏡の可動部を動かすこ
   とで配光を切り替えて成る車両用前照灯において、前記
   駆動装置は、動力源としてのモータと、該モータの駆動
   によって回転する金属製のホイールギアと、該ホイール
   ギアと同じ中心軸で回転する略円盤状の電磁石と、該電
   磁石の回転の中心軸に沿って設けられ電磁石と共に回転
   する出力軸と、前記電磁石に設けられ前記ホイールギア
   が回転する方向とは反対の方向に対し力を加えるリター
   ンスプリングと、前記ホイールギアと電磁石とを一定の
   間隔を空けて対峙させるバネ部材とを備えて成り、前記
   電磁石への非通電時には、前記出力軸はリターンスプリ
   ングの力によって第一の位置で止められており、前記電
   磁石への通電時には、電磁石の磁力によって前記バネ部
   材の力に反して電磁石とホイールギアとが引き合った状
   態で固定され、モータによる駆動がホイールギアと電磁
   石を介して出力軸へと伝達され、前記リターンスプリン
   グの力に反して出力軸を前記第一の位置から第二の位置
   へと回動し、その後、前記電磁石を非通電状態とする
   と、前記バネ部材の力によってホイールギアと電磁石と
   が離れ再びリターンスプリングの力によって前記第二の
   位置から第一の位置に戻るように出力軸を回動し、前記
   出力軸の第一の位置と第二の位置との間の回動に連動さ
   せて前記反射鏡の可動部を動かすことで配光の切り替え
   が行なわれることを特徴とする車両用前照灯。
2. 【請求項２】前記電磁石には、円周側面に放射状に一本
   のアームが設けられていると共に、該アームを前記第一
   の位置で係止する係止部と、該アームが前記第二の位置
   となったときに前記モータの電源をオフするリミットス
   イッチが設置されていることを特徴とする請求項１記載
   の車両用前照灯。
3. 【請求項３】前記出力軸が第一の位置のときは、すれ違
   いビーム配光が形成され、前記出力軸が第二の位置のと
   きは、走行ビーム配光が形成されることを特徴とする請
   求項１または請求項２記載の車両用前照灯。
4. 【請求項４】前記電磁石には出力軸が複数設けられてい
   ることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の車両用
   前照灯。
5. 【請求項５】前記出力軸は、第一の位置と第二の位置と
   の間を複数段階に分けて制御することを特徴とする請求
   項１乃至請求項４記載の車両用前照灯。