【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車等の車両の前照灯装置に関し、特に走行状況に対応して前照灯の照射方向や照射範囲を追従変化させる配光制御手段、例えば適応型照明システム（以下、ＡＦＳ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｏｎｔ−ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ））を備える前照灯装置において前照灯の光軸を偏向するアクチュエータの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の走行安全性を高めるために提案されているＡＦＳは、図１に概念図を示すように、自動車ＣＡＲの走行状況を示す情報をセンサ１により検出してその検出出力を電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２に出力する。この、センサ１としては例えば自動車ＣＡＲのステアリングホイールＳＷの操舵角を検出するステアリングセンサ１Ａと、自動車ＣＡＲの車速を検出する車速センサ１Ｂと、自動車ＣＡＲの水平状態（レベリング）を検出するために前後の車軸のそれぞれの高さを検出する車高センサ１Ｃ（後部車軸のセンサのみ図示）が設けられており、これらのセンサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃが前記ＥＣＵ２に接続される。前記ＥＣＵ２は入力されたセンサ１の各出力に基づいて自動車の前部の左右にそれぞれ装備されたスイブルランプ３Ｒ，３Ｌ、すなわち照射方向を左右方向に偏向制御してその配光特性を変化することが可能な前照灯３を制御する。このようなスイブルランプ３Ｒ，３Ｌとしては、例えば前照灯内に設けられているリフレクタやプロジェクタランプを水平方向に回動可能な構成として駆動モータ等の駆動力源によって回転駆動する回転駆動手段を備えたものがあり、この回転駆動手段を含む機構をここではアクチュエータと称している。この種のＡＦＳによれば、自動車がカーブした道路を走行する際には、当該自動車の走行速度に対応してカーブ先の道路を照明することが可能になり、走行安全性を高める上で有効である。
【０００３】
ところで、前記アクチュエータとして、ケース内に駆動力源としての駆動モータと、回転駆動手段としての歯車機構を内装した構成が考えられている。また、駆動モータを回転制御するための回路手段を同じケース内に内装することも考えられている。このようなアクチュエータでは、ケースの軽量化、低価格化を図ってランプ内への搭載性を高める一方で、内装する歯車機構の動作の信頼性を高めるために、ケースの材料として曲げ剛性が高く、耐熱性が良く、比較的に安価なガラスファイバ入りＰＢＴ樹脂材が用いられている。また、ケース内に内装される歯車機構を構成する複数の歯車は通常では金属材で形成されているが、同じくアクチュエータの軽量化、低価格化を目的として、これらの歯車を樹脂材で形成することも考えられており、高精度に成形可能なフェノール等の熱硬化樹脂やポリアセタール等の樹脂が用いられる。そして、各歯車間での潤滑性を得るためにグリースを塗布している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のＡＦＳのアクチュエータでは、ケース及び歯車機構の各歯車を樹脂で形成することが考えられているが、ケースに用いて好適なガラスファイバ入りＰＢＴ樹脂は樹脂成形後に反りが生じ易いため、内装した歯車機構の歯車列の軸間ピッチのずれにつながり、当該歯車列の噛み合い悪化、異音、噛み合い飛び等の歯車機構での正常な動作が阻害されるという問題がある。このようなケースでの反りを防止するためには、ケースの周縁部に沿って外面に突出された状態の折れ曲がりと反対方向に立設されたリブ（カウンタリブ）を一体に形成することが考えられるが、このカウンタリブはケースの外面から数ｍｍ程度の寸法で突出した形状に形成されるため、このカウンタリブによってケースの外形寸法が大きくなり、アクチュエータが大型化し、ランプ内への搭載性が悪くなるという問題が生じる。
【０００５】
また、歯車間での潤滑性を得るために用いるグリースにより、互いに噛合する各歯車での耐磨耗性を確保しているが、ランプ内に搭載したアクチュエータがランプ熱によって昇温されると、グリースが蒸発してケース外に飛散され、飛散されたグリースがランプのレンズ面に付着して凝固し、レンズを曇らせてしまうという、いわゆるグリースフォギングの問題が生じる。特に、近年のランプでは前面に素通しレンズ（アウターカバー）を採用するものが多いため、このようなグリースによるフォギングはランプの品質を低下させる要因になってしまう。
【０００６】
本発明の目的は、以上述べたようなアクチュエータを樹脂化した場合における種々の問題を解消した車両用前照灯装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光源からの光の照射方向又は照射範囲を制御する配光制御手段と、配光制御手段を駆動するためのアクチュエータとを備える車両用前照灯装置において、アクチュエータは樹脂製のケース内に歯車機構、基板等の構成部品が内装され、当該ケースの周縁部は、内面側に構成部品を内装支持するための段状リブを備えて厚肉に形成されるとともに、外面側には段状リブに向けて凹設された凹溝に沿って相対リブが形成されていることを特徴とする。また、本発明においては、歯車機構を構成する複数の歯車の少なくとも一部の歯車が自己潤滑性のある樹脂で形成されることが好ましい。
【０００８】
本発明によれば、アクチュエータのケースを樹脂成形によって形成することで軽量化、低価格化が実現できるとともに、ケースの内面側に段状リブを設けるとともに、外面側から凹溝を設けて相対リブを形成しているので、ケースを樹脂成形する際の周縁部における樹脂の流れの偏りを防止し、結果としてケースにおける反りの発生を抑制することができる。また、段状リブは構成部品を支持し、相対リブはケースの外面から突出されることがないため、構成部品の支持部材を別途設ける必要がなく、ケースで直接基板を固定できるため、また、カウンタリブによるケースの外形寸法の増大を防止できるため、ケースの小型化が可能になる。また、歯車機構の歯車を自己潤滑性のある樹脂で形成することで、歯車機構にグリースを備える必要がなく、グリースが要因となるランプでのフォギングの発生を防止することが可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図２は図１に示した本発明のランプ偏向角度制御手段としてのＡＦＳの構成要素のうち、照射方向を左右に偏向可能なスイブルランプで構成した前照灯の内部構造の縦断面図、図３はその主要部の部分分解斜視図である。灯具ボディ１１の前部開口にはレンズ１２が、後部開口には後カバー１３がそれぞれ取着されて灯室１４が形成されており、当該灯室１４内にはプロジェクタランプ３０が配設されている。前記プロジェクタランプ３０はスリーブ３０１、リフレクタ３０２、レンズ３０３及び光源３０４が一体化されており、既に広く使用されているものであるのでここでは詳細な説明は省略するが、ここでは光源３０４には放電バルブを用いたもの使用している。前記プロジェクタランプ３０は概ねコ字状をしたブラケット３１に支持されている。また、前記灯具ボディ１１内のプロジェクタランプ３０の周囲にはレンズ１２を通して内部が露呈しないようにエクステンション１５が配設されている。さらに、この実施形態では、前記灯具ボディ１１の底面開口に取着される下カバー１６を利用してプロジェクタランプの放電バルブを点灯させるための点灯回路７が内装されている。
【００１０】
前記プロジェクタランプ３０は、前記ブラケット３１の垂直板３１１からほぼ直角に曲げ形成された下板３１２と上板３１３との間に挟さまれた状態で支持されている。前記下板３１２の下側には後述するアクチュエータ４がネジ３１４により固定されており、当該アクチュエータ４の回転出力軸４４８は下板３１２に開口された軸穴３１５を通して上側に突出されている。ネジ３１４は下板３１２の下面に突出されたボス３１８にネジ止めされる。そして、前記プロジェクタランプ３０の上面に設けられた軸部３０５が上板３１３に設けられた軸受３１６に嵌合され、プロジェクタランプ３０の下面に設けられた連結部３０６が前記アクチュエータ４の回転出力軸４４８に嵌合して連結されており、これによりプロジェクタランプ３０はブラケット３１に対して左右方向に回動可能とされ、かつ後述するようにアクチュエータ４の動作によって回転出力軸４４８と一体に水平方向に回動動作されるようになっている。
【００１１】
ここで、前記ブラケット３１は正面から見て左右の各上部にエイミングナット３２１，３２２が一体的に取着されており、右側の下部にレベリング軸受３２３が一体的に取着されている。前記各エイミングナット３２１，３２２にはそれぞれ灯具ボディ１１に軸転可能に支持された水平エイミングスクリュ３３１、垂直エイミングスクリュ３３２が螺合される。また、前記レベリング軸受３２３には灯具ボディ１１に支持されたレベリング機構５のレベリングボール５１が嵌合される。この構成により、水平エイミングスクリュ３３１を軸転操作することでブラケット３１は右側のエイミングナット３２２とレベリング軸受３２３を結ぶ線を支点にして水平方向に回動することが可能である。また、水平エイミングスクリュ３３１と垂直エイミングスクリュ３３２を同時に軸転操作することでブラケット３１をレベリング軸受３２３を支点にして上下方向に回動することが可能である。さらに、レベリング機構５を動作させることで、レベリングポール５１が軸方向に前後移動され、ブラケット３１を左右の各エイミングナット３２１，３２２を結ぶ線を支点として上下方向に回動することが可能である。これにより、プロジェクタランプ３０の光軸を左右方向及び上下方向に調整するためのエイミング調整、及び自動車の車高変化に伴うレベリング状態に対応してプロジェクタランプの光軸を上下方向に調整するレベリング調整が可能になる。なお、プロジェクタランプ３０のリフレクタ３０２の下面には突起３０７が突出されており、またこれに対向するブラケット３１の下板３１２には左右位置にそれぞれ一対のストッパ３１７が切り起こし形成されており、プロジェクタランプ３０の回動に伴って突起３０７がいずれか一方のストッパ３１７に衝接することで、当該プロジェクタ３０の回動範囲が規制されるようになっている。
【００１２】
図４は前記スイブルランプ３Ｒ，３Ｌをスイブル動作するための前記アクチュエータ４の要部の分解斜視図、図５はその組み立て状態の平面構成図、図６は縦断面図である。ケース４１はそれぞれ五角形に近い皿状をした下ハーフ４１Ｄと上ハーフ４１Ｕとで構成され、ガラスファイバ入りＰＢＴ樹脂により成形されている。これら下ハーフ４１Ｄと上ハーフ４１Ｕは、前記下ハーフ４１Ｄの周面に突設された複数の突起４１０と、前記上ハーフ４１Ｕの周面から下方に垂下された複数の嵌合片４１１とが互いに嵌合される構成とされている。そのため、上ハーフ４１Ｕを下ハーフ４１Ｄ上に被せた上で上ハーフ４１Ｕを下ハーフ４１Ｄ側に押圧すると、図７（ａ），（ｂ）にそれぞれケース４１の組立状態の上面側から及び下面側からの各外観斜視図を示すように、嵌合片４１１がそれぞれ突起４１０に嵌合され、両ハーフは強固に一体化されて内部にケース室が形成されることになり、同時にケース４１の組み立てをワンタッチ作業で容易に行うことが可能になる。
【００１３】
また、図８にケース４１の組み立て状態の側面図を示すように、前記上ハーフ４１Ｕと下ハーフ４１Ｄの両側面にはそれぞれ支持片４１２，４１３が両側に向けて突出形成されており、ケース４１を前記したようにブラケット３１のボス３１８にネジ３１４により固定するために利用される。また、このようにネジ３１４によって両支持片４１２，４１３が結合してボス３１８に固定することで、前記した嵌合片４１１と突起４１０との嵌合状態を同時に保持することができ、ケース４１の全体強度を向上する。さらに、前記ケース４１の五角形の頂点側の上面にはスプライン構成をした回転出力軸４４８が突出されて前記プロジェクタランプ３０の底面の連結部３０６に結合される。また、前記ケース４１の五角形の底辺側の背面にはコネクタ４５１が配設され、前記ＥＣＵ２に接続された外部コネクタ２１（図２参照）が嵌合されるようになっている。これにより、支持片４１２，４１３においてケース４１をブラケット３１に固定したときに回転出力軸４４８とコネクタ４５１を結ぶ線に沿った方向のほぼ中間位置においてケース４１を固定することになり、回転出力軸４４８に回転駆動力が加えられた場合やコネクタ４５１に外部コネクタ２１との嵌合力が加えられた場合等においても、ケース４１の安定な姿勢を確保でき、特に回転出力軸４４８におけるプロジェクタランプ３０の円滑かつ正確な回動動作が確保できる。
【００１４】
図４に示したように、前記ケース４１の下ハーフ４１Ｄの内底面には所要位置にそれぞれ４本の中空ボス４１４，４１５，４１６，４１７が立設されており、第１中空ボス４１４には駆動モータとしての後述するブラシレスモータ４２が組み立てられる。また、第２ないし第４中空ボス４１５，４１６，４１７には後述するように歯車機構４４の各シャフトが挿入支持されている。また、前記下ハーフ４１Ｄの内底面の周縁に沿って段状に設けられたリブ（段状リブ）４１８が一体に形成されており、この段状リブ４１８上にプリント基板４５がその周縁部において当接された状態で載置され、上ハーフ４１Ｕに設けられた図には表れない下方に向けられたリブと前記段状リブ４１８との間に挟持された状態でケース４１内に内装支持されている。このプリント基板４５は前記第１中空ボス４１４が貫通されるとともに、当該プリント基板４５上に組み立てられるブラシレスモータ４２が電気接続され、かつ後述する制御回路４３としての図には表れない各種電子部品と前記コネクタ４５１が搭載されている。
【００１５】
ここで、図６に示されるとともに図９にケース４１の一部を破断した斜視図を示すように、前記段状リブ４１８を設けることにより前記下ハーフ４１Ｄの周縁部４１ａは厚肉に形成されることになるが、この周縁部４１ａの底面には前記段状リブ４１８に沿って細幅の凹溝４１ｂが形成され、この凹溝４１ｂによってその外側領域には、前記段状リブ４１８に対向するリブ（相対リブ）４１９が形成されている。この相対リブ４１９は前記下ハーフ４１Ｄの肉厚にほぼ等しい肉厚に形成される。なお、この実施形態では前記段状リブ４１８のうちプリント基板４５を支持する領域の凹溝４１ｂは比較的に深く形成されているが、プリント基板４５を支持していない領域、すなわち図７（ｂ）のＲ領域においては凹溝４１ｂはそれよりも浅く形成されている。このように凹溝４１ｂによって周縁部４１ａの厚肉状態を緩和するとともにその一部で相対リブ４１９を形成することで、金型において下ハーフ４１Ｄを樹脂成形する際の周縁部４１ａにおける樹脂の流れの偏りを防止し、結果として下ハーフ４１Ｄの周縁部４１ａにおける反りが抑制されるようになる。また、相対リブ４１９は凹溝４１ｂを形成することで下ハーフ４１Ｄの底面に相対的な高さのリブとして形成されているため、前述したカウンタリブのように下ハーフ４１Ｄの外面からリブを突出させることがなく、下ハーフ４１Ｄの外形寸法の増大を防止し、下ハーフ４１Ｄ、すなわちケース４１の小型化が可能になる。因みに、凹溝４１ｂが存在していないと、樹脂成形時に下ハーフ４１Ｄの周縁部４１ａの厚肉の部分に樹脂の流れが集中して樹脂の流れの偏りが生じ、成形後の下ハーフ４１Ｄに反りが生じ易くなるとともにその表面に「ひけ」が生じ易いものとなる。
【００１６】
前記ブラシレスモータ４２は、図１０に一部を破断した斜視図を示すように、前記下ハーフ４１Ｄの第１中空ボス４１４にスラスト軸受４２１及びスリーブ軸受４２２によって回転シャフト４２３が軸転可能に支持されている。また、第１中空ボス４１４には円周方向に等配された３対のコイルを含むステータコイル４２４が固定的に支持されており、当該ステータコイル４２４は前記プリント基板４５に電気接続されて給電されるようになっている。ここではステータコイル４２４はコアベース４２５と一体的に組み立てられており、このコアベース４２５に設けられたターミナル４２５ａを利用して前記プリント基板４３に対して電気接続する構成がとられている。そして、前記回転シャフト４２３の上端部には前記ステータコイル４２４を覆うように円筒容器状のロータ４２６が固定的に取着されている。前記ロータ４２６は樹脂成形された円筒容器型のヨーク４２７と、このヨーク４２７の内周面に取着されて円周方向にＳ極、Ｎ極が交互に着磁された円環状のロータマグネット４２８とで構成されている。
【００１７】
このように構成されるブラシレスモータ４２では、前記ステータコイル４２４の３つのコイルに対して位相の異なるＵ，Ｖ，Ｗの交流を供給することによって前記ロータマグネット４２８との間の磁力方向を変化させ、これにより前記ロータ４２６及び回転シャフト４２３を回転駆動させるものである。さらに、図１０に示されるように、前記プリント基板４５には前記ロータ４２６の円周方向に沿って所要の間隔で並んだ複数個、ここでは３個のホール素子又はホールＩＣ（ここではホールＩＣ）Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が配列支持されており、前記ロータ４２６と共にロータマグネット４２８が回転されたときに各ホールＩＣＨ１，Ｈ２，Ｈ３における磁界が変化され、各ホールＩＣＨ１，Ｈ２，Ｈ３のオン、オフ状態が変化されてロータ４２６の回転周期に対応したパルス信号を出力するように構成されている。
【００１８】
図４ないし図６において、前記ロータ４２６のヨーク４２７に一体に樹脂成形された前記第１歯車４４１は歯車機構４４の一部として構成され、前記回転出力軸４４８を減速回転駆動するように構成されている。すなわち、前記歯車機構４４は、前記第１歯車４４１に加えて、前記第２中空ボス４１５に支持された第１固定シャフト４４２に回転可能に支持された第２歯車４４３と、前記第３中空ボス４１６に支持された第２固定シャフト４４４に回転可能に支持された第３歯車４４５と、前記第４中空ボス４１７に支持された第３固定シャフト４４６に回転可能に支持されて前記回転出力軸４４８に一体に形成されたセクタ歯車４４７とを含んで構成され、それぞれ樹脂により成形されている。図５及び図６に示すように、前記第２歯車４４３は第２大径歯車４４３ａと第２小径歯車４４３ｂが軸方向に一体化されており、第２大径歯車４４３ａは前記第１歯車４４１に噛合される。また、前記第３歯車４４５は第３大径歯車４４５ａと第３小径歯車４４５ｂが軸方向に一体化されており、第３大径歯車４４５ａは前記第２小径歯車４４３ｂに噛合される。さらに、第３小径歯車４４５ｂは前記セクタ歯車４４７に噛合される。なお、これらの各歯車の噛み合わせでは、最前段の第１歯車４１１から最終段のセクタ歯車４４７に向けて各シャフトの軸方向の一方向、ここでは下ハーフ４１Ｄを基準にしたときに上側から下側に向けて順序的に噛み合うように各歯車の軸方向位置が設定されている。したがって、これらの歯車をそれぞれのシャフトに挿通してケース４１内に組み込む際には、各歯車を順序的に組み込めばよく、アクチュエータの組み立て作業を容易に行うことが可能になる。
【００１９】
このような歯車機構４４の構成により、ブラシレスモータ４２のロータ４２７と一体に回転される第１歯車４４１の回転力は第２歯車４４３、第３歯車４４５及びセクタ歯車４４７を介して減速されて回転出力軸４４８に伝達されることになる。また、前記セクタ歯車４４７の回転方向の両側の前記下ハーフ４１Ｄの内面には、それぞれ当該セクタ歯車４４７の各端部に衝接されるストッパ４１９が突出形成されており、これらのストッパ４１９により前記セクタ歯車４４７の全回動角度範囲、換言すれば回転出力軸４４８の全回動角度範囲を規制するようになっている。
【００２０】
ここで、前記第１歯車４４１ないし第３歯車４４５、及び前記セクタ歯車４４７はそれぞれ樹脂によって形成されているが、ここでは次のように各歯車の材料を設定する。
（ａ）第１歯車４４１（ヨーク４２７と一体）：フェノール樹脂
（ｂ）第２歯車４４３：摺動剤入りポリアセタール
（ｃ）第３歯車４４５：標準ポリアセタール
（ｄ）セクタ歯車４４７（回転出力軸４４８と一体）：ナイロン
【００２１】
第１歯車４４１を高精度に成形可能な熱硬化樹脂のフェノール樹脂で形成することで、最も小径の第１歯車４４１を高い寸法精度で形成することができ、ブラシレスモータ４２によって生じる回転駆動力を高い歯車比、すなわち減速比で歯車機構４４に向けて伝達することが可能になる。また、第２歯車４４３を自己潤滑性のある摺動剤入りポリアセタールで形成することで、第１歯車４４１と第３歯車４４５との噛み合いにおける潤滑性を高める。また、プロジェクタランプ３０を直接的に回動する回転出力軸４４８と一体のセクタ歯車４４７を耐熱性の高いナイロンで形成することで、第３歯車４４５との噛み合いにおける円滑性を高めることができるとともに、回動に際して生じる熱による熱変形を防止して回転駆動力を適切にプロジェクタランプ３０に伝達することが可能になる。したがって、歯車機構４４の各歯車の噛み合わせにグリースを用いる必要がなくなり、グリースが要因となるランプのレンズ等におけるフォギングを未然に防止することも可能になる。
【００２２】
なお、前記第１歯車ないしセクタ歯車にわたる各歯車の樹脂材料は一例を示したものであり、自己潤滑性がある樹脂、耐熱性のある樹脂、寸法精度の高い樹脂を適宜に組み合わせることで、同様に潤滑性が高く、動作の信頼性の高い歯車機構を構成することが可能になる。
【００２３】
図１１は前記ＥＣＵ２及びアクチュエータ４を含む照明装置の電気回路構成を示すブロック回路図である。なお、アクチュエータ４は自動車の左右のスイブルランプ３Ｒ，３Ｌに装備されたものであり、ＥＣＵ２との間で双方向通信が可能とされている。前記ＥＣＵ２内には前記センサ１からの情報により所定のアルゴリズムでの処理を行なって所要の制御信号Ｃ０を出力するメインＣＰＵ２０１と、当該メインＣＰＵ２０１と前記アクチュエータ４との間で前記制御信号Ｃ０を入出力するためのインターフェース（以下、Ｉ／Ｆと称する）回路２０２とを備えている。また、前記ＥＣＵ２には自動車に設けられた照明スイッチＳ１のオン、オフ信号が入力可能とされ、この照明スイッチＳ１のオン・オフに基づいて制御信号Ｎにより図外の車載電源に接続されてプロジェクタランプ３０の放電バルブ３０４に電力を供給するための点灯回路７を制御して前記両スイブルランプ３Ｒ，３Ｌの点灯、消灯が切替可能とされている。また、ＥＣＵ２は、プロジェクタランプ３０を支持しているブラケット３１の光軸を上下方向に調整するためのレベリング機構５を制御するためのレベリング制御回路６をレベリング信号ＤＫによって制御し、自動車の車高変化に伴なうプロジェクタランプ３０の光軸調整を行うようになっている。なお、これらの電気回路は自動車に設けられた電気系統をオン、オフするためのイグニッションスイッチＳ２により電源との接続状態がオン、オフされるものであることは言うまでもない。
【００２４】
また、自動車の左右の各スイブルランプ３Ｒ，３Ｌにそれぞれ設けられた前記アクチュエータ４内に内装されているプリント基板４５上に構成される制御回路４３は、前記ＥＣＵ２との間の信号を入出力するためのＩ／Ｆ回路４３２と、前記Ｉ／Ｆ回路４３２から入力される信号及び前記ホールＩＣＨ１，Ｈ２，Ｈ３から出力されるパルス信号Ｐに基づいて所定のアルゴリズムでの処理を行うサブＣＰＵ４３１と、回転駆動手段としての前記ブラシレスモータ４２を回転駆動するためのモータドライブ回路４３４とを備えている。ここで、前記ＥＣＵ２からは前記制御信号Ｃ０の一部としてスイブルランプ３Ｒ，３Ｌの左右偏向角度信号ＤＳが出力され前記アクチュエータ４に入力される。
【００２５】
図１２は前記アクチュエータ４内の前記制御回路４３のモータドライブ回路４３４及びブラシレスモータ４２を模式的に示す回路図である。前記モータドライブ回路４３４は、前記制御回路４３のサブＣＰＵ４３１から制御信号として速度制御信号Ｖ、スタート・ストップ信号Ｓ、正転・逆転信号Ｒがそれぞれ入力され、かつ前記３つのホールＩＣＨ１，Ｈ２，Ｈ３からのパルス信号が入力されるスイッチングマトリクス回路４３５と、このスイッチングマトリクス回路４３５の出力を受けて前記ブラシレスモータ４２のステータコイル４２４の３対のコイルに供給する三相の電力（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の位相を調整する出力回路４３６とを備えている。このモータドライブ回路４３４では、ステータコイル４２４に対しＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各電力を供給することによりマグネットロータ４２８が回転し、これと一体のヨーク４２７、すなわちロータ４２６及び回転シャフト４２３が回転する。マグネットロータ４２８が回転すると磁界の変化を各ホールＩＣＨ１，Ｈ２，Ｈ３が検出しパルス信号Ｐを出力し、このパルス信号Ｐはスイッチングマトリクス回路４３５に入力され、スイッチングマトリクス回路４３５においてパルス信号のタイミングにあわせて出力回路４３６でのスイッチング動作を行うことによりロータ４２６の回転が継続されることになる。
【００２６】
前記スイッチングマトリクス回路４３５はサブＣＰＵ４３１からの速度制御信号Ｖ、スタート・ストップ信号Ｓ、正転・逆転信号Ｒに基づいて所要の制御信号Ｃ１を出力回路４３６に出力し、出力回路４３６はこの制御信号Ｃ１を受けてステータコイル４２４に供給する三相の電力の位相を調整し、ブラシレスモータ４２の回転動作の開始と停止、回転方向、回転速度を制御する。また、サブＣＰＵ４３１には前記各ホールＩＣＨ１，Ｈ２，Ｈ３から出力されるパルス信号Ｐの各一部がそれぞれ入力され、ブラシレスモータ４２の回転状態を認識する。ここでは、サブＣＰＵ４３１内にはアップ・ダウンカウンタ４３７が内蔵されており、ホールＩＣＨ１，Ｈ２，Ｈ３からのパルス信号をカウントすることで、そのカウント値をブラシレスモータ４２の回転位置に対応させている。
【００２７】
以上の構成によれば、イグニッションスイッチＳ２をオンし、かつ照明スイッチＳ１をオンした状態では、図１に示したように自動車に配設されたセンサ１から、当該自動車のステアリングホイールＳＷの操舵角、自動車の速度、自動車の車高等の情報がＥＣＵ２に入力されると、ＥＣＵ２は入力されたセンサ出力に基づいてメインＣＰＵ２０１で演算を行い、自動車のスイブルランプ３Ｒ，３Ｌにおけるプロジェクタランプ３０の左右偏向角度信号ＤＳを算出し両スイブルランプ３Ｒ，３Ｌの各アクチュエータ４に入力する。アクチュエータ４では入力された左右偏向角度信号ＤＳによりサブＣＰＵ４３１が演算を行い、当該左右偏向角度信号ＤＳに対応した信号を算出してモータドライブ回路４３４に出力し、ブラシレスモータ４２を回転駆動する。ブラシレスモータ４２の回転駆動力は減速歯車機構４４により減速して回転出力軸４４８に伝達されるため、回転出力軸４４８に連結されているプロジェクタランプ３０が水平方向に回動し、スイブルランプ３Ｒ，３Ｌの光軸方向が左右に偏向される。このプロジェタクランプ３０の回動動作に際しては、ブラシレスモータ４２の回転角からプロジェタクランプ３０の偏向角を検出する。すなわち、図１１に示したように、ブラシレスモータ４２に設けられた３つのホールＩＣＨ１，Ｈ２，Ｈ３から出力されるパルス信号Ｐ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）に基づいてサブＣＰＵ４３１が検出する。さらに、サブＣＰＵ４３１は検出した偏向角の検出信号をＥＣＵ２から入力される左右偏向角度信号ＤＳと比較し、両者が一致するようにブラシレスモータ４２の回転角度をフィードバック制御してプロジェクタランプ３０の光軸方向、すなわちスイブルランプ３Ｒ，３Ｌの光軸方向を左右偏向角度信号ＤＳにより設定される偏向位置に高精度に制御することが可能になる。
【００２８】
このようなプロジェクタランプ３０の偏向動作により、両スイブルランプ３Ｒ，３Ｌでは出射される偏向された光が自動車の直進方向から偏向された左右方向に向いた領域を照明し、自動車の走行中において自動車の直進方向のみならず操舵された方向の前方を照明することが可能になり、安全運転性を高めることが可能になる。
【００２９】
なお、前記実施形態では、本発明にかかるアクチュエータによりプロジェクタランプを回動する構成例を示したが、リフレクタを回動してランプの照射光軸を偏向する構成のＡＦＳに適用できることは言うまでもない。同様にスイブルランプの構成一部を回動制御することで当該ランプの照射範囲を制御する方式のＡＦＳについても本発明を同様に適用することが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、アクチュエータのケースを樹脂成形によって形成することで軽量化、低価格化が実現できるとともに、ケースの周縁部の内面側に設けた段状リブを備えた厚肉の部分に、ケースの外面側から凹溝を設けて相対リブを形成しているので、ケースを樹脂成形する際の周縁部における樹脂の流れの偏りを防止し、結果としてケースの周縁部における反りの発生を抑制することができる。また、段状リブを設けることで構成部品の支持部材を別途設ける必要がなく、ケースで直接基板を固定でき、また相対リブはケースの外面から突出されることがないため、ケースの外形寸法の増大を防止し、ケースの小型化が可能になる。また、ケース内に内装される歯車機構の歯車を自己潤滑性のある樹脂で形成することで、歯車機構にグリースを備える必要がなく、グリースが要因となるランプでのフォギングの発生を防止することが可能になる。これにより、アクチュエータの軽量化、小型化、低価格化が実現できるとともに、組み立て性を改善することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＦＳの概念構成を示す図である。
【図２】スイブルランプの縦断面図である。
【図３】スイブルランプの内部構造の分解斜視図である。
【図４】アクチュエータの部分分解斜視図である。
【図５】アクチュエータの平面図である。
【図６】アクチュエータの縦断面図である。
【図７】ケースの上面側及び下面側の各外観斜視図である。
【図８】ケースの側面図である。
【図９】ケースの一部の破断斜視図である。
【図１０】ブラシレスモータの分解斜視図である。
【図１１】ＡＦＳの回路構成を示すブロック回路図である。
【図１２】アクチュエータの回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１ センサ
２ ＥＣＵ
３ 前照灯
３Ｌ，３Ｒ スイブルランプ
４ アクチュエータ
５ レベリング機構
７ 点灯回路
４１ ケース
４１Ｕ 上ハーフ
４１Ｄ 下ハーフ
４１ａ 周縁部
４１ｂ 凹溝
４２ ブラシレスモータ
４４ 歯車機構
４５ プリント基板
４１０ 突起
４１１ 嵌合片
４１２，４１３ 支持片
４１８ 段状リブ
４１９ 相対リブ
４４１ 第１歯車
４４３ 第２歯車
４４５ 第３歯車
４４７ セクタ歯車
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ ホールＩＣ
Ｓ１ イグニッションスイッチ
Ｓ２ 照明スイッチ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a headlight device for a vehicle such as an automobile, and in particular, to a light distribution control unit that changes the irradiation direction and irradiation range of a headlight according to running conditions, for example, an adaptive lighting system (hereinafter, AFS (Adaptive)). The present invention relates to a structure of an actuator that deflects the optical axis of a headlight in a headlight device including a front-lighting system).
[0002]
[Prior art]
As shown in the conceptual diagram of FIG. 1, an AFS proposed to improve the driving safety of an automobile detects information indicating the traveling state of the automobile CAR with a sensor 1 and outputs the detection output to an electronic control unit (hereinafter, referred to as an electronic control unit). , An ECU (Electronic Control Unit) 2. The sensors 1 include, for example, a steering sensor 1A that detects a steering angle of a steering wheel SW of an automobile CAR, a vehicle speed sensor 1B that detects a vehicle speed of the automobile CAR, and an automobile CAR. A vehicle height sensor 1C (only a rear axle sensor is shown) for detecting the height of each of the front and rear axles is provided to detect the horizontal state (leveling) of the vehicle, and these sensors 1A, 1B, 1C The ECU 2 is connected to an ECU 2 based on each output of the sensor 1 that is input to the front of the vehicle. The swivel lamps 3R and 3L provided on the left and right of the headlamp, that is, the headlamp 3 capable of changing the light distribution characteristics by controlling the irradiation direction in the left and right directions are controlled. As the 3L, for example, there is a 3L that includes a rotary driving unit that rotates a reflector or a projector lamp provided in a headlight by a driving force source such as a driving motor as a configuration capable of rotating horizontally. According to this type of AFS, when a vehicle travels on a curved road, a mechanism that illuminates the curved road according to the traveling speed of the vehicle is referred to as an actuator. It is possible to improve the driving safety.
[0003]
By the way, as the actuator, a configuration in which a drive motor as a driving force source and a gear mechanism as a rotary drive unit are provided inside a case has been considered. It has also been considered that circuit means for controlling the rotation of the drive motor are provided in the same case. In such an actuator, the case is made of a material with high bending stiffness in order to reduce the weight and cost of the case and improve the mountability in the lamp, while increasing the reliability of the operation of the gear mechanism inside the case. A PBT resin material containing glass fiber, which has good heat resistance and is relatively inexpensive, is used. A plurality of gears constituting a gear mechanism housed in the case are usually formed of a metal material. However, these gears are formed of a resin material for the purpose of reducing the weight and cost of the actuator. It is also considered that a thermosetting resin such as phenol or a resin such as polyacetal that can be molded with high precision is used. Grease is applied to obtain lubricity between the gears.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional AFS actuator, it is considered that the gears of the case and the gear mechanism are formed of resin. However, a glass fiber-containing PBT resin suitable for the case is likely to be warped after resin molding. This leads to a shift in the pitch between the axes of the gear train of the gear mechanism provided therein, which causes a problem that normal operation of the gear mechanism such as deterioration of meshing of the gear train, abnormal noise, meshing jump, etc. is hindered. In order to prevent such warping in the case, it is conceivable to integrally form a rib (counter rib) that stands in the direction opposite to the bent state that is projected to the outer surface along the peripheral edge of the case. However, since the counter rib is formed in a shape protruding from the outer surface of the case with a size of about several mm, the outer size of the case is increased by the counter rib, the actuator is enlarged, and the mountability in the lamp is improved. The problem of worsening occurs.
[0005]
In addition, the grease used to obtain lubrication between the gears ensures wear resistance of each gear meshing with each other, but when the actuator mounted in the lamp is heated by the lamp heat, The grease evaporates and is scattered out of the case, and the scattered grease adheres to the lens surface of the lamp and solidifies, causing a problem of so-called grease fogging. In particular, since many recent lamps employ a transparent lens (outer cover) on the front surface, fogging due to such grease causes deterioration of lamp quality.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vehicle headlight device that solves various problems when the above-described actuator is made of resin.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is directed to a vehicle headlight device including a light distribution control unit that controls an irradiation direction or an irradiation range of light from a light source, and an actuator for driving the light distribution control unit. The components such as the gear mechanism and the substrate are housed therein, and the peripheral portion of the case is formed thick with a stepped rib on the inner surface side for internally supporting the components, and is formed on the outer surface side. A relative rib is formed along a concave groove formed in the stepped rib. Further, in the present invention, it is preferable that at least a part of the plurality of gears constituting the gear mechanism is formed of a self-lubricating resin.
[0008]
According to the present invention, by forming the case of the actuator by resin molding, weight reduction and cost reduction can be realized, and a stepped rib is provided on the inner surface side of the case, and a concave groove is provided from the outer surface side to form a relative rib. Is formed, it is possible to prevent the resin flow from being biased at the peripheral portion when the case is molded with resin, and as a result, it is possible to suppress the occurrence of warpage in the case. In addition, the stepped rib supports the component, and the relative rib does not protrude from the outer surface of the case, so that there is no need to separately provide a support member for the component, and the substrate can be directly fixed by the case, Since the outer dimensions of the case can be prevented from increasing due to the counter rib, the case can be made smaller. Further, by forming the gears of the gear mechanism with a self-lubricating resin, it is not necessary to provide grease in the gear mechanism, and it is possible to prevent fogging from occurring in the lamp due to grease.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a vertical sectional view of the internal structure of a headlamp constituted by a swivel lamp capable of deflecting the irradiation direction right and left among the components of the AFS as the lamp deflection angle control means of the present invention shown in FIG. 3 is a partially exploded perspective view of the main part. A lamp 12 is formed by attaching a lens 12 to a front opening of the lamp body 11 and a rear cover 13 to a rear opening thereof, and a projector lamp 30 is disposed in the lamp room 14. I have. The projector lamp 30 has a sleeve 301, a reflector 302, a lens 303, and a light source 304 integrated therein and is already widely used. Therefore, a detailed description is omitted here. Uses a valve. The projector lamp 30 is supported by a generally U-shaped bracket 31. An extension 15 is provided around the projector lamp 30 in the lamp body 11 so that the inside is not exposed through the lens 12. Further, in this embodiment, a lighting circuit 7 for lighting a discharge bulb of a projector lamp using a lower cover 16 attached to a bottom opening of the lamp body 11 is provided.
[0010]
The projector lamp 30 is supported by being sandwiched between a lower plate 312 and an upper plate 313 which are formed by bending the vertical plate 311 of the bracket 31 at substantially right angles. An actuator 4 described below is fixed to the lower side of the lower plate 312 by a screw 314, and a rotation output shaft 448 of the actuator 4 projects upward through a shaft hole 315 opened in the lower plate 312. The screw 314 is screwed to a boss 318 protruding from the lower surface of the lower plate 312. A shaft portion 305 provided on the upper surface of the projector lamp 30 is fitted to a bearing 316 provided on the upper plate 313, and a connecting portion 306 provided on the lower surface of the projector lamp 30 serves as a rotation output shaft of the actuator 4. The projector lamp 30 is rotatable in the left-right direction with respect to the bracket 31, and is integrated with the rotation output shaft 448 by the operation of the actuator 4 as described later. The rotary operation is performed.
[0011]
Here, the bracket 31 has aiming nuts 321 and 322 integrally attached to upper parts on the right and left sides when viewed from the front, and a leveling bearing 323 is integrally attached to a lower part on the right side. A horizontal aiming screw 331 and a vertical aiming screw 332, which are rotatably supported by the lamp body 11, respectively, are screwed into the aiming nuts 321 and 322, respectively. The leveling ball 51 of the leveling mechanism 5 supported by the lamp body 11 is fitted into the leveling bearing 323. With this configuration, by operating the horizontal aiming screw 331 to rotate, the bracket 31 can be rotated in the horizontal direction about the line connecting the right aiming nut 322 and the leveling bearing 323 as a fulcrum. In addition, by simultaneously rotating the horizontal aiming screw 331 and the vertical aiming screw 332, the bracket 31 can be rotated vertically with the leveling bearing 323 as a fulcrum. Further, by operating the leveling mechanism 5, the leveling pole 51 is moved back and forth in the axial direction, and the bracket 31 can be turned up and down about the line connecting the left and right aiming nuts 321 and 322 as a fulcrum. . Thereby, aiming adjustment for adjusting the optical axis of the projector lamp 30 in the left-right direction and up-down direction, and leveling adjustment for adjusting the optical axis of the projector lamp in the up-down direction corresponding to the leveling state accompanying a change in the height of the automobile. Becomes possible. A projection 307 protrudes from the lower surface of the reflector 302 of the projector lamp 30, and a pair of stoppers 317 are cut and raised at left and right positions on the lower plate 312 of the bracket 31 opposed to the projection 307. When the projection 307 abuts on one of the stoppers 317 as the lamp 30 rotates, the rotation range of the projector 30 is restricted.
[0012]
FIG. 4 is an exploded perspective view of an essential part of the actuator 4 for swiveling the swivel lamps 3R and 3L, FIG. 5 is a plan view of an assembled state thereof, and FIG. 6 is a longitudinal sectional view. The case 41 is composed of a lower half 41D and an upper half 41U each having a dish shape close to a pentagon, and is formed of PBT resin containing glass fiber. In the lower half 41D and the upper half 41U, a plurality of projections 410 protruding from the peripheral surface of the lower half 41D and a plurality of fitting pieces 411 hanging downward from the peripheral surface of the upper half 41U are mutually connected. It is configured to be fitted. Therefore, when the upper half 41U is pressed on the lower half 41D side after the upper half 41U is put on the lower half 41D, the upper and lower sides of the case 41 in the assembled state of the case 41 are respectively shown in FIGS. As shown in the respective external perspective views, the fitting pieces 411 are respectively fitted to the projections 410, the halves are firmly integrated to form a case chamber inside, and at the same time, the case 41 is assembled. Can be easily performed by one-touch operation.
[0013]
As shown in a side view of the assembled state of the case 41 in FIG. 8, support pieces 412 and 413 are formed on both side surfaces of the upper half 41U and the lower half 41D so as to protrude toward both sides, respectively. Is used to fix the boss 318 of the bracket 31 with the screw 314 as described above. Further, since the two support pieces 412 and 413 are connected to each other by the screw 314 and fixed to the boss 318 in this manner, the fitting state of the fitting piece 411 and the protrusion 410 can be simultaneously held, and the case 41 Improve overall strength. A spline-shaped rotary output shaft 448 protrudes from an upper surface of the pentagonal side of the case 41 and is coupled to the connecting portion 306 on the bottom surface of the projector lamp 30. A connector 451 is provided on the rear surface of the case 41 on the bottom side of the pentagon so that the external connector 21 (see FIG. 2) connected to the ECU 2 is fitted. Accordingly, when the case 41 is fixed to the bracket 31 on the support pieces 412 and 413, the case 41 is fixed at a substantially intermediate position in a direction along a line connecting the rotation output shaft 448 and the connector 451, and the rotation output shaft Even when a rotational driving force is applied to the connector 451 or a fitting force with the external connector 21 is applied to the connector 451, a stable posture of the case 41 can be ensured. A smooth and accurate turning operation can be ensured.
[0014]
As shown in FIG. 4, four hollow bosses 414, 415, 416, and 417 are respectively provided at required positions on the inner bottom surface of the lower half 41 </ b> D of the case 41, and the first hollow boss 414 has A brushless motor 42 described later as a drive motor is assembled. The shafts of the gear mechanism 44 are inserted and supported by the second to fourth hollow bosses 415, 416, and 417 as described later. Further, a rib (step rib) 418 provided stepwise along the periphery of the inner bottom surface of the lower half 41D is integrally formed, and the printed circuit board 45 is formed on the step rib 418 at the periphery thereof. It is placed in a contact state and is supported inside the case 41 in a state of being sandwiched between the stepped rib 418 and a downwardly directed rib not shown in the figure provided on the upper half 41U. ing. The printed circuit board 45 is penetrated by the first hollow boss 414, is electrically connected to a brushless motor 42 assembled on the printed circuit board 45, and is connected to various electronic components not shown in the figure as a control circuit 43 described later. The connector 451 is mounted.
[0015]
Here, as shown in FIG. 6 and FIG. 9 is a perspective view in which a part of the case 41 is cut away, and by providing the step-shaped ribs 418, the peripheral portion 41a of the lower half 41D is formed to be thick. In other words, a narrow groove 41b is formed on the bottom surface of the peripheral portion 41a along the step rib 418, and the groove 41b faces the step rib 418 in an outer region thereof. The rib (relative rib) 419 is formed. The relative rib 419 is formed to have a thickness substantially equal to the thickness of the lower half 41D. In this embodiment, the concave groove 41b of the step-shaped rib 418 in the area supporting the printed board 45 is formed relatively deep, but the area not supporting the printed board 45, that is, FIG. In the region R), the concave groove 41b is formed shallower than that. As described above, by reducing the thickness of the peripheral portion 41a by the concave groove 41b and forming the relative rib 419 in a part thereof, the flow of the resin in the peripheral portion 41a when the lower half 41D is resin-molded in the mold. Is prevented, and as a result, the warp in the peripheral portion 41a of the lower half 41D is suppressed. Further, since the relative rib 419 is formed as a rib of a relative height on the bottom surface of the lower half 41D by forming the concave groove 41b, the rib protrudes from the outer surface of the lower half 41D like the above-described counter rib. This prevents the outer half of the lower half 41D from increasing in size, and allows the lower half 41D, that is, the case 41, to be reduced in size. By the way, if the concave groove 41b does not exist, the resin flow is concentrated on the thick portion of the peripheral portion 41a of the lower half 41D during resin molding, and the flow of the resin is biased. Warpage is likely to occur and "sink" is likely to occur on the surface.
[0016]
In the brushless motor 42, as shown in a partially cutaway perspective view in FIG. 10, a rotary shaft 423 is rotatably supported by a first hollow boss 414 of the lower half 41D by a thrust bearing 421 and a sleeve bearing 422. ing. The first hollow boss 414 fixedly supports a stator coil 424 including three pairs of coils equally arranged in the circumferential direction. The stator coil 424 is electrically connected to the printed circuit board 45 to supply power. It is supposed to be. Here, the stator coil 424 is assembled integrally with the core base 425, and is configured to be electrically connected to the printed circuit board 43 using terminals 425 a provided on the core base 425. A rotor 426 having a cylindrical container shape is fixedly attached to the upper end of the rotating shaft 423 so as to cover the stator coil 424. The rotor 426 includes a resin-molded cylindrical container-type yoke 427, and an annular rotor magnet 428 attached to the inner peripheral surface of the yoke 427 and alternately magnetizing S and N poles in the circumferential direction. It is composed of
[0017]
In the brushless motor 42 configured as described above, by supplying alternating currents of U, V, and W having different phases to the three coils of the stator coil 424, the magnetic force direction between the rotor magnet 428 and the rotor coil 428 is changed. Thus, the rotor 426 and the rotating shaft 423 are driven to rotate. Further, as shown in FIG. 10, a plurality of, here three, Hall elements or Hall ICs (here, Hall ICs) (here, Hall ICs) arranged at required intervals along the circumferential direction of the rotor 426 are provided on the printed circuit board 45. H1, H2, H3 are arranged and supported, and when the rotor magnet 428 is rotated together with the rotor 426, the magnetic field in each of the halls ICH1, H2, H3 is changed, and the on / off of each of the halls ICH1, H2, H3 is changed. The state is changed and a pulse signal corresponding to the rotation cycle of the rotor 426 is output.
[0018]
4 to 6, the first gear 441 resin-molded integrally with the yoke 427 of the rotor 426 is configured as a part of a gear mechanism 44, and is configured to drive the rotation output shaft 448 at a reduced speed. ing. That is, the gear mechanism 44 includes, in addition to the first gear 441, a second gear 443 rotatably supported by a first fixed shaft 442 supported by the second hollow boss 415, and a third hollow boss. A third gear 445 rotatably supported by a second fixed shaft 444 supported by 416; and a rotary output shaft 448 rotatably supported by a third fixed shaft 446 supported by the fourth hollow boss 417. And a sector gear 447 formed integrally therewith, and each is formed of resin. As shown in FIGS. 5 and 6, the second gear 443 has a second large-diameter gear 443a and a second small-diameter gear 443b integrated in the axial direction, and the second large-diameter gear 443a is connected to the first gear 441. To be engaged. The third gear 445 has a third large-diameter gear 445a and a third small-diameter gear 445b integrated in the axial direction, and the third large-diameter gear 445a is meshed with the second small-diameter gear 443b. Further, the third small diameter gear 445b is meshed with the sector gear 447. In the meshing of these gears, in the axial direction of each shaft from the first gear 411 at the foremost stage to the sector gear 447 at the last stage, here, from the upper side when the lower half 41D is used as a reference. The axial position of each gear is set so that the gears are sequentially meshed downward. Therefore, when these gears are inserted into the respective shafts and incorporated into the case 41, the gears may be incorporated in order, and the assembling work of the actuator can be easily performed.
[0019]
With such a configuration of the gear mechanism 44, the rotational force of the first gear 441 rotated integrally with the rotor 427 of the brushless motor 42 is reduced and rotated via the second gear 443, the third gear 445, and the sector gear 447. It will be transmitted to the output shaft 448. In addition, stoppers 419 that are in contact with the respective ends of the sector gear 447 are formed on the inner surfaces of the lower half 41D on both sides in the rotation direction of the sector gear 447 so as to protrude therefrom. The entire rotation angle range of the sector gear 447, in other words, the entire rotation angle range of the rotation output shaft 448 is regulated.
[0020]
Here, the first to third gears 441 to 445 and the sector gear 447 are formed of resin, respectively. Here, the material of each gear is set as follows.
(A) First gear 441 (integral with yoke 427): phenolic resin (b) Second gear 443: polyacetal containing a sliding agent (c) Third gear 445: standard polyacetal (d) Sector gear 447 (rotation output shaft 448) And one): Nylon [0021]
By forming the first gear 441 from a thermosetting resin phenol resin that can be molded with high precision, the first gear 441 having the smallest diameter can be formed with high dimensional precision, and the rotational driving force generated by the brushless motor 42 can be reduced. It is possible to transmit to the gear mechanism 44 at a high gear ratio, that is, a reduction ratio. In addition, by forming the second gear 443 from a polyacetal containing a self-lubricating sliding agent, lubricity in meshing between the first gear 441 and the third gear 445 is enhanced. Further, by forming the sector gear 447 integral with the rotation output shaft 448 that directly rotates the projector lamp 30 from nylon having high heat resistance, smoothness in meshing with the third gear 445 can be improved. In addition, it is possible to prevent the thermal deformation due to the heat generated at the time of rotation and appropriately transmit the rotational driving force to the projector lamp 30. Therefore, it is not necessary to use grease for meshing the respective gears of the gear mechanism 44, and it is possible to prevent fogging in a lens of a lamp or the like due to grease.
[0022]
In addition, the resin material of each gear ranging from the first gear to the sector gear is an example, and a resin having self-lubricating properties, a resin having heat resistance, and a resin having high dimensional accuracy are appropriately combined. Therefore, it is possible to configure a gear mechanism having high lubricity and high operation reliability.
[0023]
FIG. 11 is a block circuit diagram showing an electric circuit configuration of a lighting device including the ECU 2 and the actuator 4. The actuator 4 is mounted on the left and right swivel lamps 3R and 3L of the automobile, and is capable of bidirectional communication with the ECU 2. In the ECU 2, a main CPU 201 that performs a process according to a predetermined algorithm based on information from the sensor 1 and outputs a required control signal C0, and receives the control signal C0 between the main CPU 201 and the actuator 4. An interface (hereinafter, referred to as an I / F) circuit 202 for outputting is provided. An on / off signal of an illumination switch S1 provided in an automobile can be input to the ECU 2. The ECU 2 is connected to an on-vehicle power source (not shown) by a control signal N based on the on / off of the illumination switch S1. The lighting circuit 7 for supplying power to the discharge bulb 304 of the lamp 30 is controlled to switch between turning on and off the two swivel lamps 3R and 3L. Further, the ECU 2 controls a leveling control circuit 6 for controlling a leveling mechanism 5 for adjusting the optical axis of the bracket 31 supporting the projector lamp 30 in the vertical direction by a leveling signal DK, and the vehicle height of the automobile is controlled. The optical axis of the projector lamp 30 is adjusted according to the change. It is needless to say that these electric circuits are turned on and off by an ignition switch S2 for turning on and off an electric system provided in the automobile.
[0024]
Further, a control circuit 43 configured on a printed circuit board 45 provided in the actuator 4 provided in each of the left and right swivel lamps 3R and 3L of the automobile inputs and outputs signals to and from the ECU 2. I / F circuit 432 and a sub-CPU 431 for performing processing with a predetermined algorithm based on a signal input from the I / F circuit 432 and a pulse signal P output from the halls ICH1, H2, and H3. A motor drive circuit 434 for rotatingly driving the brushless motor 42 as a rotation driving means. Here, the ECU 2 outputs a left / right deflection angle signal DS of the swivel lamps 3R, 3L as a part of the control signal C0 and inputs the same to the actuator 4.
[0025]
FIG. 12 is a circuit diagram schematically showing the motor drive circuit 434 of the control circuit 43 and the brushless motor 42 in the actuator 4. The motor drive circuit 434 receives a speed control signal V, a start / stop signal S, and a forward / reverse rotation signal R as control signals from the sub CPU 431 of the control circuit 43, respectively, and receives the three holes ICH1, H2, H3. And a three-phase power (U-phase, V-phase) supplied to the three pairs of stator coils 424 of the brushless motor 42 upon receiving the output of the switching matrix circuit 435 to which the pulse signal is input. , W phase). In the motor drive circuit 434, the magnet rotor 428 rotates by supplying the U-phase, V-phase, and W-phase powers to the stator coil 424, and the yoke 427 integrated with the magnet rotor 428, that is, the rotor 426 and the rotating shaft 423 are rotated. Rotate. When the magnet rotor 428 rotates, each of the Halls ICH1, H2, and H3 detects a change in the magnetic field, and outputs a pulse signal P. The pulse signal P is input to the switching matrix circuit 435. In addition, by performing the switching operation in the output circuit 436, the rotation of the rotor 426 is continued.
[0026]
The switching matrix circuit 435 outputs a required control signal C1 to an output circuit 436 based on the speed control signal V, the start / stop signal S, and the forward / reverse rotation signal R from the sub CPU 431. The phase of the three-phase power supplied to the stator coil 424 in response to C1 is adjusted, and the start and stop, the rotation direction, and the rotation speed of the brushless motor 42 are controlled. The sub CPU 431 receives a part of the pulse signal P output from each of the halls ICH1, H2, and H3, and recognizes the rotation state of the brushless motor 42. Here, an up / down counter 437 is built in the sub CPU 431, and counts pulse signals from the halls ICH1, H2, and H3, and makes the count value correspond to the rotational position of the brushless motor 42. .
[0027]
According to the above configuration, in a state where the ignition switch S2 is turned on and the lighting switch S1 is turned on, the steering angle of the steering wheel SW of the vehicle is obtained from the sensor 1 disposed on the vehicle as shown in FIG. When information such as the speed of the vehicle, the height of the vehicle, and the like are input to the ECU 2, the ECU 2 performs an operation in the main CPU 201 based on the input sensor output, and the lateral deflection of the projector lamp 30 in the swivel lamps 3R, 3L of the vehicle. An angle signal DS is calculated and input to each actuator 4 of both swivel lamps 3R, 3L. In the actuator 4, the sub CPU 431 performs an operation based on the input left / right deflection angle signal DS, calculates a signal corresponding to the left / right deflection angle signal DS, outputs the signal to the motor drive circuit 434, and drives the brushless motor 42 to rotate. Since the rotational driving force of the brushless motor 42 is reduced by the reduction gear mechanism 44 and transmitted to the rotation output shaft 448, the projector lamp 30 connected to the rotation output shaft 448 rotates in the horizontal direction, and the swivel lamps 3R and 3R are rotated. The 3L optical axis direction is deflected to the left and right. When the projector clamp 30 rotates, the deflection angle of the projector clamp 30 is detected from the rotation angle of the brushless motor 42. That is, as shown in FIG. 11, the sub CPU 431 detects based on the pulse signals P (P1, P2, P3) output from the three halls ICH1, H2, H3 provided in the brushless motor 42. Further, the sub CPU 431 compares the detected signal of the detected deflection angle with the left / right deflection angle signal DS input from the ECU 2 and performs feedback control of the rotation angle of the brushless motor 42 so that the two coincide with each other. The direction, that is, the optical axis direction of the swivel lamps 3R and 3L, can be controlled with high precision to the deflection position set by the left / right deflection angle signal DS.
[0028]
Due to such a deflection operation of the projector lamp 30, the deflected light emitted from the two swivel lamps 3R and 3L illuminates a region directed in the left-right direction deflected from the straight traveling direction of the vehicle, and the vehicle is driven while the vehicle is running. It is possible to illuminate not only the straight traveling direction but also the front in the steered direction, thereby improving safe driving.
[0029]
In the above embodiment, the configuration example in which the projector lamp is rotated by the actuator according to the present invention has been described. However, it is needless to say that the present invention can be applied to an AFS in which the reflector is rotated to deflect the irradiation optical axis of the lamp. Similarly, the present invention can be similarly applied to an AFS in which the irradiation range of the swivel lamp is controlled by controlling the rotation of a part of the configuration of the swivel lamp.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, the present invention can realize weight reduction and cost reduction by forming the case of the actuator by resin molding, and has a thick wall having a stepped rib provided on the inner surface side of the peripheral portion of the case. Since the relative rib is formed by forming a concave groove from the outer surface side of the case in the portion, it is possible to prevent the resin flow from being biased in the peripheral portion when the case is molded with resin, and as a result, to prevent the warp in the peripheral portion of the case. Generation can be suppressed. In addition, by providing the stepped ribs, it is not necessary to separately provide a support member for the component parts, the substrate can be directly fixed by the case, and the relative ribs do not protrude from the outer surface of the case. This prevents the case from increasing and allows the case to be reduced in size. In addition, by forming the gears of the gear mechanism housed in the case with a resin having self-lubricating properties, it is not necessary to provide grease in the gear mechanism, thereby preventing the occurrence of fogging on the lamp due to grease. Becomes possible. This makes it possible to reduce the weight, size, and price of the actuator, and also improve the assemblability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a conceptual configuration of AFS.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a swivel lamp.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the internal structure of the swivel lamp.
FIG. 4 is a partially exploded perspective view of the actuator.
FIG. 5 is a plan view of the actuator.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the actuator.
FIG. 7 is an external perspective view of each of an upper surface side and a lower surface side of the case.
FIG. 8 is a side view of the case.
FIG. 9 is a partially cutaway perspective view of a case.
FIG. 10 is an exploded perspective view of the brushless motor.
FIG. 11 is a block circuit diagram showing a circuit configuration of the AFS.
FIG. 12 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an actuator.
[Explanation of symbols]
1 sensor 2 ECU
3 Headlights 3L, 3R Swivel lamps 4 Actuator 5 Leveling mechanism 7 Lighting circuit 41 Case 41U Upper half 41D Lower half 41a Peripheral portion 41b Concave groove 42 Brushless motor 44 Gear mechanism 45 Printed circuit board 410 Projection 411 Fitting pieces 412, 413 Support Piece 418 stepped rib 419 relative rib 441 first gear 443 second gear 445 third gear 447 sector gears H1, H2, H3 Hall IC
S1 Ignition switch S2 Lighting switch
