JP2004288415A

JP2004288415A - 車両用前照灯

Info

Publication number: JP2004288415A
Application number: JP2003077029A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Suzuki; 恭史鈴木
Original assignee: Ichikoh Industries Ltd
Current assignee: Ichikoh Industries Ltd
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】車両用前照灯の照射範囲を形成するシェードを可動させて照射時範囲を変化させる際の、シェードの可動手段をコンパクトにする。
【解決手段】シェード２０が固定されるシェード固定軸４０とモーター軸３２とを、軸の回転方向には固定し、軸方向には自由に動くようにして連結する。また、シェード固定軸４０に作動規制部５０を介して作動規制ピン５３を設ける。また、これらを覆う可動部ケース７０に、回転方向作動範囲７８と軸方向作動範囲７９とからなる作動規制溝７７を形成する。作動規制ピン５３は、この作動規制溝７７内に入る。モーター３１を回転させると、作動規制ピン５３が回転方向作動範囲７８内にある場合は、シェード２０はシェード固定軸４０の回転方向に動き、軸方向作動範囲７９にある場合は、軸方向に動く。これにより、駆動手段はモーター３１が１つだけとなるので、コンパクトにできる。
【選択図】図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プロジェクタ式の車両用前照灯に係るものある。特に、この発明は、走行環境に応じて自動的に、若しくは車両の運転手の動作により照射範囲を変化させることができる車両用前照灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用前照灯では、前照灯全体の小ささによってデザインの自由度が増す等の利点により、プロジェクタ式の車両用前照灯が多用されている。これは回転楕円状のリフレクタの焦点の一方に光源を設け、このリフレクタで光源からの光を反射し、その後、他方の焦点を通過した光を、レンズによって所定の方向に向けて照射するものである。この車両用前照灯は車両の走行時に使用するものであるため、対向車線の運転手に対して直接照射したり、前方を走行中の車両のバックミラーを直接照射してそれらのドライバーに眩しさを与えないために、所定の範囲のみ照射している。その方法は、前記のリフレクタを形成する回転楕円の、光源が設けられていない方の焦点付近に、所定の範囲のみ照射できる形状に形成した遮光部を設けることにより実現している。さらに、この車両用前照灯をより実用的にすべく、照射範囲を変化できるように遮光部を移動可能に構成したものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−２９２５０１（第３−５頁、第６図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記車両用前照灯の遮光部は、その可動にモーターを２つ使用しているため、構造及び制御が複雑になっている。また、近年では、運転時の安全性、運転手の快適性、便利性などにより、車両各部の自動化が進んでおり、車両用前照灯も、走行環境に応じて自動的にその環境に沿った照射ができれば、よりいっそう便利になる。
【０００５】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、可動する遮光部の構造を従来と比較して簡単なものとすることを第１の目的とし、またその可動が、走行環境に応じて自動的に可動するものとすることを第２の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、車両の旋回方向に光を照射するプロジェクタタイプの車両用前照灯において、光源と、前記光源からの光を反射させるリフレクタと、前記リフレクタからの反射光を所定の方向に照射するレンズと、前記リフレクタと前記レンズとの間に設けられ、すれ違い用の配光パターンのカットラインを形成する遮光部と、前記遮光部を、回転軸回りに左右に回転させ、また、前記回転軸方向に上下に移動させる可動手段と、を備え、前記可動手段は、前記遮光部に前記回転軸方向に固定した軸と、１個の駆動手段と、前記駆動手段の駆動により、前記軸を左右に回転させるガイドと上下に移動させるガイドとを有するガイド手段と、から構成されていることを特徴とする。
【０００７】
この結果、請求項１にかかる発明は、可動手段で遮光部を上に位置させると、この遮光部によりリフレクタの反射面からの反射光の一部が遮断されるので、すれ違い用の配光パターンが得られる。また、可動手段で遮光部を下に位置させると、リフレクタの反射面からの反射光がほとんど通過するので、走行用の配光パターンが得られる。さらに、可動手段で上に位置する遮光部を左右に回転させると、すれ違い用の配光パターンのカットラインにおける光照射範囲が左右に変化する。このように、請求項１にかかる発明は、１台の車両用前照灯で、配光パターンをすれ違い用と走行用とに切り替える機能と、すれ違い用の配光パターンのカットラインにおける光照射範囲を左右に変化させる機能とが得られる。このために、請求項１にかかる発明は、各機能ごとの灯具が不要となり、その分、製造コストが安価となり、かつ、設置スペースを小さくすることができ、その分、車両用前照灯をコンパクトにまとめることができる。さらに、前記の機能を、可動手段に設けたガイド手段により、１個の駆動手段で軸を介して遮光部を左右に回転させたり上下に移動させたりするによって得られるので、可動手段の構造が簡単になる。また、請求項１にかかる発明は、すれ違い用の配光パターンのカットラインにおける光照射範囲が左右に変化するので、すれ違い用の配光パターン全体が左右に変化する車両用前照灯の不具合（路面の凹凸による配光パターンのムラ感が左右に動くような違和感）を軽減することができる。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明は、前記可動手段の軸は、前記遮光部に固定された第１軸部と、前記駆動手段に設けられた第２軸部とからなり、前記第１軸部と前記第２軸部とは、回転方向に一体に固定され、軸方向に伸縮可能に連結されており、前記ガイド手段は、前記駆動手段に固定された固定部と、前記固定部および前記第１軸部に設けられ、相互に係合する溝部、および突起部とから構成されており、前記溝部は、所定の範囲の左右回転方向に形成された第１溝部と、前記第１溝部の端部から続いて斜め方向に形成された第２溝部とからなる、ことを特徴とする。
【０００９】
この結果、請求項２にかかる発明は、第１軸部および第２軸部および第１溝部および第２溝部および突起部により、１個の駆動手段で遮光部を左右に回転させたり上下に移動させたりすることができるので、前記の請求項２にかかる発明と同様に、可動手段の構造が簡単であり、その分、製造コストが安価となる。
【００１０】
また、請求項３にかかる発明は、前記遮光部は、伸縮可能に連結された前記第１軸部と前記第２軸部とが伸びた状態の場合には上に位置して前記すれ違い用の配光パターンを形成し、また、前記第１軸部と前記第２軸部とが縮んだ状態の場合には下に位置して走行用の配光パターンを形成し、前記第１軸部と前記固定部との間には、前記第１軸部と前記第２軸部とが伸びる方向の付勢力を有する弾性部材が設けられている、ことを特徴とする。
【００１１】
この結果、請求項３にかかる発明は、前記の伸縮可能に連結された軸を、伸びた状態、つまり、遮光部が光源からの光を遮光する状態になる方向に、弾性部材によって付勢力が付されている。この結果、遮光する状態での遮光部が安定し、且つ、この状態での弾性部材の付勢力は弱いものであるため、遮光部を回転方向に可動させる際の弾性体の付勢力による抵抗は弱く、滑らかな可動とすることができる。さらに、遮光していない状態から遮光状態への可動は、伸縮可能に連結された軸が伸びる方向の可動となるが、この方向へは弾性体により付勢力が付されている。この結果、遮光していない状態から遮光状態へ、素早く可動させることができる。
【００１２】
また、請求項４にかかる発明は、前記可動手段には、前記遮光部を左右に回転させたり上下に移動させたりするための車両走行時の情報処理手段およびまたは、前記遮光部を左右に回転させるための車両の方向転換手段と、前記遮光部を上下に移動させるための照射範囲の切替え手段とが、設けられている、ことを特徴とする。
【００１３】
この結果、請求項４にかかる発明は、車両走行時の情報処理手段により、前記遮光部を左右に回転させたり上下に移動させたりして、配光パターンをすれ違い用と走行用とに自動的に切り替えることができ、しかも、すれ違い用の配光パターンのカットラインにおける光照射範囲を左右に自動的に変化させることができる。また、車両の方向転換手段により、前記遮光部を左右に回転させて、すれ違い用の配光パターンのカットラインにおける光照射範囲を左右に自動的に変化させることができる。さらに、照射範囲の切替え手段により、前記遮光部を上下に移動させて、配光パターンをすれ違い用と走行用とに自動的に切り替えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。尚、車両用前照灯の光源として、放電灯、ハロゲン電球、及び白熱電球があるが、実施の形態として放電灯について説明する。
【００１５】
以下の説明は、本発明の車両用前照灯を車両に装着した場合と同様、車両用前照灯が照射する方向を前方として説明し、また、図面上の上下方向を実際の車両用前照灯の上下方向として説明する。図１は、発明の実施の形態に係る車両用前照灯の正面図である。図２は、図１に示した車両用前照灯の断面ＶＶ図である。図３は、図２に示した車両用前照灯のシェードを軸方向に作動させた図である。図４は、図１に示した車両用前照灯の断面ＨＨ図である。図５は、図４に示した車両用前照灯のシェードを回転方向に作動させた図である。この車両用前照灯１は、リフレクタ４と、光源としての放電灯２と、リフレクタ４の前方に設けられている集光レンズ８と、放電灯２と集光レンズ８との間に設けられたシェード２０及び可動ユニット２８と、これらを一体に固定するフレーム６とから形成されている。リフレクタ４の内面には、アルミ蒸着等によって反射面５が形成されている。また、当該リフレクタ４の後端付近には、放電灯２用の挿通孔９が形成されている。さらに、前記放電灯２は、当該挿通孔９より挿通して固定部材１０によって固定することにより、リフレクタ４に固定される。また、この放電灯２には、電源（図示省略）と電気的に接続されているコネクタ１１が接続される。
【００１６】
前記反射面５の形状は、２つの焦点を有する回転楕円面状の形状の一部となっている。前記放電灯２の発光部３は、第１焦点Ｆ１付近に位置する。第２焦点Ｆ２付近には、遮光部としてシェード２０が設けられている。このシェード２０は、可動手段の第１軸部としてのシェード固定軸４０に固定されている。リフレクタ４の前方にはフレーム６が設けられており、その前端、つまり、第２焦点Ｆ２の前方には集光レンズ８が設けられている。また、フレーム６の下部には、前記可動ユニット２８を固定する可動ユニット取付部７が設けられている。また、集光レンズ８は透明の物質、例えばガラス等から形成している。その形状は、ほぼ円形の凸レンズ状の形状となっており、凸側の面を前方に向けて設けられている。
【００１７】
図６の（Ａ）は、シェード及び可動部の詳細図、（Ｂ）は、可動部ケースの詳細図である。図７の（Ａ）は、図６に示したモーター軸及びシェード固定軸の断面ＳＳ図である。図８は、図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示したシェード及び可動部ユニットの組立図である。前記可動ユニット２８は、駆動手段としてのモーター３１を有する可動部３０と、固定部となる可動部ケース７０とから形成されている。また、可動部３０は、モーター３１と、シェード固定軸４０と、シェード固定軸４０に固定された作動規制部５０と、モーターケース３４と、弾性部材として設けられたスプリング６０とから形成されている。モーター３１は第２軸部となるモーター軸３２を露出してモーターケース３４に覆われている。また、モーター軸３２とシェード固定軸４０とは回転方向には一体に固定され、軸方向には伸縮可能に連結されている。さらに、シェード固定軸４０に固定された作動規制部５０とモーターケース３４との間には、スプリング６０が設けられている。可動部ケース７０は、シェード固定軸４０の一部を露出して可動部を覆っている。
【００１８】
前記シェード２０は、薄い金属板等から形成した前部シェード２１と後部シェード２２を前後に２枚重ねて形成している。２枚共上方から見ると後方に凸となった湾曲を形成している。その湾曲の大きさが、前部シェード２１よりも後部シェード２２の方が大きいため、前部シェード２１及び後部シェード２２は、それぞれの間に空間を有して形成している。この２枚のシェードは、２枚とも両端にカシメ部２３が設けられており、２枚を重ねてカシメ部２３をカシメることにより、前部シェード２１と後部シェード２２とは、一体となって形成される。
【００１９】
また、後部シェード２２には、その下方で湾曲の内側の部分に、軸固定部２４が形成されている。さらにこのシェード２０は、前方から見た場合は、当該シェード２０を形成する前部シェード２１及び後部シェード２２が共に、上部の形状が、中央部付近から左側の方が右側よりも高く形成されている。左右の段差の中央部分には斜めに形成する傾斜部２５が設けられており、この傾斜部２５により、左右の段差をつないでいる。このシェード２０の上部の形状は、すれ違い用の配光パターンのカットラインを形成している。また、前方から見た場合のシェード２０の下部の形状は、左右にかけてほぼ水平に形成しており、両端のカシメ部２３もその外側の端が垂直に形成しているので、このシェード２０を前方から見た場合は、上部が前記の様に形成された、矩形状に近い形状となっている。
【００２０】
可動ユニット２８は、その駆動手段としてモーター３１を使用している。図６（Ａ）に示すモーター３１は、モーター軸３２の軸方向が上下方向となる向きで、且つ、モーター軸３２が上方になる向きにしてモーターケース３４に収められている。モーターケース３４は、円筒形状の一方の端が閉塞され、その閉塞された面のほぼ中心にモーター軸挿通孔３５を有する形状となっている。また、他方の端には、その外周に径方向に所定の幅を有した取付部３６が設けられている。この取付部３６には、さらにその外側に２つの固定孔３７が設けられており、２つの固定孔３７は円筒形の円の中心を中心として点対称となる位置に設けられている。前記の閉塞された面に設けられたモーター軸挿通孔３５にモーター軸３２を挿通し、モーターケース３４の円筒形内にモーター３１が入る向きとなって、モーターケース３４はモーター３１に被せられている。
【００２１】
モーター３１のモーター軸３２には、図７（Ａ）に示すように切欠き部３３が形成されており、丸棒状の形状の一部が平面となった形状になっている。つまり、モーター軸３２をその端部から軸方向に見た場合、円形の一部が平らとなった形状となっており、この平らな部分が、切欠き部３３となっている。このモーター軸３２にはシェード固定軸４０が連結される。シェード固定軸４０の一方の端には前記シェード２０が固定され、他方の端がモーター軸３２と連結される。シェード固定軸４０のモーター３１に連結される側はモーター軸連結部４１として形成しており、その形状は、内径がモーター軸３２に外形よりも若干大きくなった円筒形状となっている。さらに、モーター軸連結部４１とモーター軸３２とは、回転方向に固定できるよう、このモーター軸連結部４１を形成する円筒形の内部の一部が、モーター軸３２の前記切欠き部３３に合わせて平面となった、平面部４２が形成されている。
【００２２】
図６（Ａ）に示すように、シェード固定軸４０のシェード２０固定側とモーター軸連結部４１側との間には、作動規制部５０が設けられている。この作動規制部５０は、円筒形状の一方の端が閉塞され、その閉塞された面のほぼ中心にシェード固定軸挿通孔５１を有する形状となっている。このシェード固定軸挿通孔５１に、円筒形の開口部５２側がモーター軸連結部４１側となる向きでシェード固定軸４０を挿通固定することにより、この作動規制部５０とシェード固定軸４０とは、一体となって形成されている。なお、この作動規制部５０を形成する円筒形の外径と、前記モーターケース３４を形成する円筒形の外径とは、ほぼ同程度となっている。
【００２３】
また、この作動規制部５０には、ガイド手段のうち、遮光部側と固定関係である突起部として、作動規制ピン５３がその外周に設けられている。この作動規制ピン５３は円柱状のピンから形成されており、円柱状の一方の円形が、作動規制部５０の円筒形の径方向の外側方向を向く向きに形成されている。この作動規制ピン５３の内側には弾性部材、例えば、スプリング等が設けられており、そのスプリングによってこの作動規制ピン５３は、通常は作動規制部５０の円筒形の径方向のおける外側方向に付勢力が与えられている（図示省略）。この付勢力によって作動規制ピン５３は、通常は作動規制部５０の外周から突出して設けられている。またこの付勢力のため、外側から、作動規制部５０を形成する円筒形の中心方向に力が加えられると作動規制ピン５３は縮み、この力が除去されると元通りに突出する構造になっている。また、この作動規制ピン５３は、作動規制部５０の外周面に所定の間隔を開けて２つ設けられている。なお、作動規制ピン５３の形状は、円柱状に限らず、角柱状など、その他の形状でもよい。
【００２４】
シェード固定軸４０のシェード２０固定側には、シェード固定部４３が設けられている。シェード２０は、このシェード固定部４３と、シェード２０の軸固定部２４とを着脱可能に固定することにより、シェード固定軸４０に固定される。シェード２０をシェード固定軸４０に固定する向きは、シェード２０の傾斜部２５と、シェード固定軸４０のモーター軸連結部４１とが、互いに外側になる向きにして固定する。なお、その固定方法は、スクリューによる固定やピンによる固定など、固定方法は着脱可能に固定出来れば、どのような方法を用いても構わない。
【００２５】
作動規制部５０の開口部５２側に、当該作動規制部５０を形成する円筒形の内径よりも若干小さい径から成るスプリング６０を、前記開口部５２に挿入するようにして設ける。このスプリング６０は、スプリング６０が作動規制部５０の開口部５２から露出している部分の高さが、シェード固定軸４０が作動規制部５０の開口部５２から露出している部分の高さより高くなるような全長を有している。このスプリング６０の作動規制部５０から露出している側の端を、前記モーターケース３４の、モーター軸挿通孔３５が形成されている面に接するようにして、モーター軸３２と、シェード固定軸４０のモーター軸連結部４１とを連結する。その連結は、図７（Ａ）のように、モーター軸３２とシェード固定軸４０とを、双方の平面となった部分の向きを合わせてモーター軸３２を挿入すると、シェード固定軸４０とモーター軸３２とは軸方向には自由に動き、軸の回転方向には固定される。このシェード固定軸４０、作動規制部５０、スプリング６０、モーター３１、モーターケース３４とから可動部３０は形成されている。
【００２６】
図６（Ｂ）の可動部ケース７０は、円筒形状の一方の端が閉塞され、その閉塞された面のほぼ中心にシェード固定軸挿通孔７１を有する形状となっている。円筒形の径は、その内径が前記可動部３０の作動規制部５０を形成する円筒形及びモーターケース３４を形成する円筒形の外径よりも、若干大きく形成されている。また、可動部ケース７０は、可動部３０の前記のスプリング６０が縮んでいない状態、若しくは若干縮んだ状態での、モーターケース３４の取付部３６から作動規制部５０のシェード２０側の端までの高さよりも、高く形成されている。
【００２７】
この可動部ケース７０の開口部７２側の端には、可動部ケース７０を形成する円筒形の円形の中心を中心として２つの可動部固定部７３が形成されており、この可動部固定部７３には、前記モーターケース３４と対応する位置に２つの可動部固定孔７４が形成されている。また、当該可動部ケース７０の閉塞している側の端には、前記の可動部固定部７３及び可動部固定孔７４と同様に、可動部ケース７０を形成する円筒形の円形の中心を中心として２つの可動ユニット固定部７５が形成されており、さらに、２つの可動ユニット固定部７５には、それぞれ可動ユニット固定孔７６が形成されている。
【００２８】
また、当該可動部ケース７０には、ガイド手段のうち、駆動手段と固定関係にある溝部である作動規制溝７７がその外周に形成されている。この作動規制溝７７は、前記作動規制ピン５３の外形よりも若干大きい幅を有し、さらに、当該可動部ケース７０を形成する円筒形の板を貫通する溝から形成されている。この作動規制溝７７は、２つの範囲から形成されており、第１溝部となる回転方向作動範囲７８と、第２溝部となる軸方向作動範囲７９とから形成されている。回転方向作動範囲７８は、外周の周方向に所定の長さを有して形成されている。軸方向作動範囲７９は、この回転方向作動範囲７８の端部に続いて所定の長さで、回転方向作動範囲７８に対して斜めの方向に形成されている。その斜めの方向は、回転方向作動範囲７８の端と軸方向作動範囲７９の端とが接する部分から、周方向では回転方向作動範囲７８の外側の方向に、高さ方向では開口部７２側の端の方向に向かって形成されている。
【００２９】
この作動規制溝７７の位置は、可動部固定部７３が形成されている側の端から回転方向作動範囲７８までの高さが、可動部３０のスプリング６０が縮んでない状態、若しくは若干縮んだ状態での、可動部３０のモーターケース３４の取付部３６から前記作動規制ピン５３までの高さとほぼ同等の高さとなって形成されている。また、作動規制溝７７は作動規制ピン５３と同様に２つ設けられており、その間隔はそれぞれの作動規制溝７７の同じ部位、例えば、それぞれの回転方向作動範囲７８の軸方向作動範囲７９側の端が、前記の２つ作動規制ピン５３の間隔とほぼ同じに開けられて形成されている。
【００３０】
可動部ケース７０は、シェード２０が固定されていない状態の前記可動部３０に被せられる。その方向は、可動部ケース７０の可動部固定孔７４が設けられている側を、シェード固定軸４０のシェード固定部４３側から被せる。その際に、前記作動規制ピン５３は作動規制部５０よりも突出しているため、可動部ケース７０が当該作動規制ピン５３に引っ掛かって止まらないよう、作動規制ピン５３を押し縮める。またさらに、可動部ケース７０に形成されたシェード固定軸挿通孔７１にシェード固定軸４０を挿通する。そこからさらに、可動部ケース７０の可動部固定孔７４とモーターケース３４の固定孔３７とが重なる位置まで被せ、作動規制溝７７と作動規制ピン５３とが重なる位置になると、押し縮められていた作動規制ピン５３が作動規制溝７７内に突出する。ガイド手段は、この作動規制ピン５３と、作動規制溝７７から形成されている。この状態で、可動部ケース７０の可動部固定孔７４とモーターケース３４の固定孔３７とをスクリュー（図示省略）等で固定することにより、可動部ケース７０は可動部３０に固定される。この可動部３０と可動部ケース７０の組合せにより、可動ユニット７０は形成されている（図８）。
【００３１】
その後、シェード２０の上部が上側になる向きで、シェード２０の軸固定部２４とシェード固定軸４０のシェード固定部４３とをスクリュー（図示省略）等で固定することにより、シェード２０はシェード固定軸４０に固定される。このシェード２０を固定した可動ユニット２８は、シェード２０が形成する湾曲の凸側が後方になる向きにして、可動部ケース７０に形成された可動ユニット固定部７５を、フレーム６に形成された可動ユニット取付部７にスクリュー（図示省略）等で固定する。
【００３２】
なお、前記の作動規制ピン５３と作動規制溝７７とは、それぞれ２つ以上でも構わない。それぞれの位置が相対する位置に形成されていれば、その数は問わない。また、本実施の形態では、軸方向作動範囲７９は、回転方向作動範囲７８に対して左側に形成されているが、回転方向作動範囲７８に対して右側に形成しても構わない。また、前記の可動部ケース７４の可動部固定孔７４と、モーターケース３４の固定孔３７も、それぞれ３つ以上でも良く、可動部固定孔７４と固定孔３７が相対する位置に形成されて、可動部ケース７０と可動部３０とを確実固定できれば、その数は問わない。また、可動部固定孔７４と固定孔３７とをスクリューで固定する構造以外の構造でも、可動部ケース７０と可動部３０とを確実に固定出来る構造であれば、どのような構造でも構わない。また同様に、可動ユニット固定部７５と可動ユニット取付部７の数や構造も、確実に固定できる構造であれば、その構造は実施の形態にとらわれない。
【００３３】
図１２は、発明の実施の形態に係る車両用前照灯の制御の構成図である。また、可動部３０が有するモーター３１は、情報処理手段として設けられている制御装置９０に接続されている。この制御装置９０には、方向転換手段として設けられているステアリング（図示省略）に設けられた舵角センサー９３や、車両用前照灯１の照射範囲を走行ビーム、または、すれ違いビームに切替える切替え手段として設けられた、切替えスイッチ９５が接続されている。さらに制御装置９０には、車速センサー９４や、方向指示器スイッチ９６、さらには、カーナビゲーションシステム９７も接続されている。また、制御装置９０には、インターフェイス９１、ＣＰＵ９２及びモータードライバ９８が備えられている。
【００３４】
前記の各種センサー等の情報はインターフェイス９１に入力され、それらの情報をインターフェイス９１からＣＰＵ９２に入力し、ＣＰＵ９２でそれらの情報を総合的に処理する。その処理した情報をモータードライバ９８に出力し、モータードライバ９８はＣＰＵ９２からの情報を元に実際にモーター３１を作動させる電気的な信号に変換し、モーター３１に出力してモーター３１を作動させる。なお、このモーター３１は、制御の容易さを鑑みて、ステッピングモーターを使用することが好ましいが、モーター軸３２を任意の角度だけ回転できる機構が備わっていれば、それ以外のモーターを使用しても構わない。
【００３５】
図９は、図８のシェード、シェード固定軸及び作動規制部を軸方向に作動させた図である。図１０及び図１１は、作動規制溝における作動規制ピンの各状態での、当該車両用前照灯の照射範囲を示す図である。以上の車両用前照灯１は、コネクタ１１は各電気部品を通じて当該車両用前照灯１を装着する車両内のランプスイッチ（図示省略）と電気的に接続されており、ランプスイッチを通電側にすると、当該コネクタ１１を通じて電気が供給されて、放電灯２の発光部３は発光する。発光部３が発光した光は、リフレクタ４の反射面５で、第２焦点Ｆ２に向けて反射する。第２焦点Ｆ２に付近にはシェード２０が設けられており、光の一部はシェード２０で遮られる。シェード２０で遮られなかった光はそのまま集光レンズ８の方向に進み、集光レンズ８で所定の方向に向きを変えられて所定の範囲を照射する。
【００３６】
前記作動規制ピン５３が作動規制溝７７の回転方向作動範囲７８内にある場合には、モーター３１を駆動させると、モーター軸３２と回転方向には固定して連結されたシェード固定軸４０が同様に回転し、さらに、シェード固定軸４０に固定されたシェード２０が回転する。シェード２０が回転すると、当該シェード２０が前記の反射面５で反射した光を遮光する範囲の形状も、シェード２０の回転方向、つまり、左右に変化し、これにより集光レンズ８で照射する照射範囲１００の形状も左右に変化する。
【００３７】
また、作動規制ピン５３が作動規制溝７７の軸方向作動範囲７９側の方向に移動する方向にモーター３１を回転させ、作動規制ピン５３が回転方向作動範囲７８を超えると、作動規制ピン５３は軸方向作動範囲７９に入る。作動規制溝７７の軸方向作動範囲７９は、可動部ケース７０の周方向及びシェード固定軸４０の軸方向の両方向を合わせた方向である斜め方向に形成されている。
【００３８】
前記シェード固定軸４０とモーター軸３２との連結は、回転方向には固定されているが、軸方向には自由に動くようになっている。作動規制ピン５３が軸方向作動範囲７９に入った状態でモーター３１が回転すると、作動規制ピン５３に作動規制溝７７の軸方向規制範囲７９に対して回転方向に動こうとするが、作動規制ピン５３は作動規制溝７７に沿って動くので、軸方向規制範囲７９の方向に動く。このため、作動規制ピン５３が設けられている作動規制部５０が固定され、軸方向には自由に動くようにモーター軸３２と連結されたシェード固定軸４０が、軸方向に動く。斜めに形成されている軸方向作動範囲７９は、回転方向作動範囲７８と接している部分から見ると、軸方向に形成している方向は、回転方向作動範囲７８よりもモーター３１側、つまり、下側の方向に形成されている。
【００３９】
このため、作動規制ピン５３が回転方向作動範囲７８の軸方向作動範囲７９側の端にある場合に、さらにモーター３１を作動規制ピン５３が軸方向作動範囲７９方向に動く方向に回転させると、作動規制ピン５３が軸方向作動範囲７９に沿って下方に動くことにより、シェード固定軸４０も同様に同方向に回転しつつ、軸方向においては下側に動く（図９）。これにより、これらの場合は、シェード固定軸４０に固定されたシェード２０が下方に移動するので、当該シェード２０は前記の反射面５で反射した光を遮光しなくなり、反射面５で反射した光はそのまま集光レンズ８で所定の範囲に照射される。この結果、シェード２０が上方にある場合は遮光していた範囲である追加範囲１０２がそれまでの照射範囲１００に追加され、照射範囲１００は広がることとなる。
【００４０】
前記のシェード２０は、当該車両用前照灯１をすれ違いビーム用として使用する場合に使用し、前方の上方を照射しないように当該シェード２０で、所定の範囲を遮光する。このシェード２０の上部には、その中央付近に傾斜部２５が形成され、これにより段差が設けられている。シェード２０のこのような形状により、照射範囲１００にも傾斜部１０１が形成され、段差が生じるので、運転者から見た場合の照射範囲１００の上部が、左側よりも右側の方が低くなったカットラインが形成される。この結果、対向車に眩しさを与えることの無いすれ違い用の配光パターンを得ることができる。
【００４１】
また当該車両用前照灯１は、前記作動規制ピン５３が前記作動規制溝７７の回転方向作動範囲７８の中央部付近に位置している場合に（図１０（Ａ））、すれ違いビームで、且つ、直進走行中用の照射範囲１００となっている。この場合の照射範囲１００の形状は、照射範囲１００の傾斜部１０１により段差が付いている上部の、高い方の上部が車両用前照灯１の前方の上下方向の中心付近に位置している。照射範囲１００は、全体がこの位置よりも下方を照射している。また、前記のように作動規制ピン５３が回転作動範囲７８の中央部付近に位置している場合は、前記シェード２０の傾斜部２５が中央部付近に位置するので、このため、照射範囲１００の傾斜部１０１も左右方向の中央部付近に位置する。図１１（Ａ）で説明すると、照射範囲１００は、車両用前照灯１の照射方向における上下方向の中心であるＨ−Ｈ線よりも下方を照射し、傾斜部１００は、照射方向の横方向の中心であるＶ−Ｖ線付近に位置している。
【００４２】
この車両用前照灯１の可動ユニット２８を回転させ、作動規制ピン５３が作動規制溝７７の回転方向作動範囲７８内で横方向に動くと、シェード２０が回転し、シェード２０の上部の傾斜部２５が横方向に動く。これにより、遮光する範囲が変わるので、車両用前照灯１の照射範囲１００も同様に変わり、照射範囲１００の傾斜部１０１も同様に横方向に移動する。例えば、図１０（Ｂ）の方向に作動規制ピン５３が移動するように可動ユニット２８を回転させると、照射範囲１００の全体の位置は変化せずに、図１１（Ｂ）のように、照射範囲１００の上部の形状が変化し、傾斜部１０２が横方向に移動する。同様に、図１０（Ｃ）の状態になるように、可動ユニット２８を上記と反対方向に回転させると、図１１（Ｃ）のように照射範囲１００の変化も、傾斜部１０１が反対方向に移動する。
【００４３】
また、作動規制ピン５３を回転方向作動範囲７８の中央部付近から軸方向作動規制範囲７９方向に向かう方向にシェード固定軸４０を回転させ、作動規制ピン５３が回転方向作動範囲７８を超えて軸方向規作動範囲７９に入った場合は、作動規制ピン５３は軸方向作動範囲７８に沿って動くことになり、軸方向作動範囲７９の下端方向に動く（図１０（Ｄ））。これにより、これに合わせてシェード２０も下方に動く。このため、シェード２０は反射面５で反射した光を遮光しなくなり、作動規制ピン５３が回転方向作動範囲７８にある場合には、シェード２０で遮光していた部分である追加範囲１０２が、それまでの照射範囲１００に追加される。この追加範囲１０２は、図１１（Ｄ）のＨ−Ｈ線の上方であり、これにより、照射範囲１００は上方に広がる。換言すると、この場合は、反射面５で反射してそれを集光レンズ８で照射する、本来の範囲を照射することとなる。この反射面５は、当該車両用前照灯１を走行ビームとして使用した場合に、適当な範囲を照射できるように形成されているので、作動規制ピン５３が軸方向作動範囲７８の一番下側に位置した場合は、走行用の配光パターンを得ることができる。
【００４４】
図１２に示すように、この車両用前照灯１の可動ユニット２８のモーター３１は、制御装置９０に接続されている。この制御装置９０はステアリングに設けられた舵角センサー９３や、車速センサー９４、または、カーナビゲーションシステム９７等から、車両の走行時の各種情報が入力される。この情報を元にして、モーター３１の回転角度を決め、モーター３１に出力している。例えば、車両用前照灯１のすれ違いビーム及び走行用ビームの切替えスイッチ９５をすれ違いビームに切替えて、ステアリングを左方向に回転させると、その回転に応じて制御装置９０に接続されたモーター３１が回転し、車両用前照灯１の照射範囲１００の傾斜部１０１が左方向に移動する。また、方向指示器スイッチ９６を、左折若しくは右折方向とした場合でも、同様にその方向に合わせて制御装置９０に接続されたモーター３１が回転し、照射範囲１００の傾斜部１０１が方向指示器スイッチ９６で指示している方向に移動する。
【００４５】
また、車速センサー９４によって検出された当該車両の速度や、カーナビゲーションシステム９７から検出される、当該車両の走行方向のカーブの大きさ等も元にして制御装置９０内のＣＰＵ９２によって演算し、車両用前照灯１の照射範囲１００の傾斜部１０１の横方向の位置を決定する。また、すれ違いビーム及び走行用ビームの切替えスイッチ９５を走行ビームに切替えた場合は、制御装置９０を介してモーター３１が回転し、作動規制ピン５３が作動規制溝７７の軸方向作動範囲７９の、回転方向作動範囲７８側の端と反対側の端に位置するようになる。このため、シェード固定軸４０及びシェード２０が下方に移動し、シェード２０が反射面５で反射した光を遮光しなくなる。
【００４６】
これにより、当該車両用前照灯１の照射範囲１００が、すれ違いビーム用と比較して上方にまで拡大され、走行用ビームとして問題なく使用できる。また、すれ違いビーム及び走行用ビームの切替えスイッチ９５をすれ違いビームに切替えていた場合でも、現在走行している道路がカーナビゲーションシステム９７により、高速道路など中央分離帯がある道路や対向車線が離れている道路など、対向車との間に壁などがあるか、或いは、対向車が離れている道路を走行していることを認知し、且つ、車速センサー９４により、車速が一定以上の速度となっており、前車との車間距離が離れていると思われる場合は、制御装置で判断してモーターを回転させ、走行用ビームとなる。
【００４７】
上記のように、この車両用前照灯１は、照射範囲１００を横方向に可変させる場合に、照射範囲１００の上部の傾斜部１０１のみを横方向に変化させている。この結果、この車両用前照灯１は、カーブなど進行方向が車両の前後方向から曲がった位置を照射する場合に、照射範囲１００全体が移動せずに、照射範囲１００の上部の左右の段差のみを横方向に移動するので、照射範囲１００全体が動いた時のような違和感が存在せず、自然で良好に照射範囲を変えることができる。
【００４８】
また、シェード２０の全ての動作は、１本のシェード固定軸４０の回転方向及び軸方向の動きによって実現している。また、このシェード固定軸４０が設けられている可動ユニット２８は、１つのモーター３１と、作動規制ピン５３及び作動規制溝７７等により可動している。このため、シェード２０の可動手段がコンパクトになり、さらに、駆動手段が１つなので、車両用前照灯の照射範囲を可変させる場合の制御が容易になる。この結果、照射範囲１００可動させるための可動手段がコンパクトで、且つ、構造が簡単になり、さらに制御が容易な車両用前照灯とすることができる。
【００４９】
また、モーター３１を回転させるために制御装置９０を設け、この制御装置９０の入力には、ステアリングに設けられた舵角センサー９３や車速センサー９４、カーナビゲーションシステム９７等を使用し、これらからの情報を制御装置９０に入力している。これらの情報は、制御装置９０内にＣＰＵ９２によって演算をして、その後、適当な電気信号を、モータードライバ９８を介してモーター３１へ出力している。この結果、当該車両用前照灯１を備えた車両の走行環境や走行状況に合わせて、自動的に最適な照射範囲１００を照射する車両用前照灯１とすることができる。
【００５０】
また、可動部３０の作動規制部５０とモーターケース３４との間には、作動規制部５０が上方に向かう方向に、スプリング６０によって付勢力が与えられている。このため、作動規制ピン５３が回転方向作動範囲７８から軸方向作動範囲７９に移動、つまり、すれ違いビームから走行ビームへの移動はスプリング６０の付勢力によりゆっくり動き、これとは逆に、走行ビームからすれ違いビームへの移動は、素早い動きとなる。この結果、走行ビームで走行中に、不意に対向車が現れた場合でも、すれ違いビームに素早く動かせるので、対向車に迷惑をかけることの無い車両用前照灯１とすることができる。
【００５１】
また、前記スプリング６０は、シェード２０をすれ違いビームとして使用する方向である、作動規制部５０が上方に向かう方向にスプリング６０の付勢力が与えられている。このため、作動規制ピン５３が回転方向規制範囲７８にある場合は、当該スプリング６０が伸びた状態であるため、付勢力は小さいものとなっている。これにより、当該車両用前照灯１をすれ違いビーム用として使用し、照射範囲２０の左右の段差を横方向に移動するためにモーター３１を回転させる場合でも、付勢力が小さいので抵抗にならず、モーター３１を小さいものにすることができる。この結果、可動部３０をさらに小さくでき、よりコンパクト可動手段とすることができる。また、すれ違いビーム用とする場合のスプリング６０の付勢力は小さいが、それでも小さいながら付勢力が与えられている。この結果、すれ違いビーム用として使用する場合のシェード２０を安定させることができる。
【００５２】
なお、実施の形態では、制御装置９０を設け、各種センサーからの情報の入力により、自動的に車両の走行状況に適した照射範囲１００になる車両用前照灯１としているが、制御装置９０を使用せず、ステアリングの舵角センサー９３や方向指示器９６、及びすれ違いビームと走行ビームとの切替えスイッチ９５のみを使用して可動ユニット２８を可動させる車両用前照灯１としてもよい。この場合は、ステアリングの回転や方向指示器の作動により、照射範囲の１００傾斜部１０１が、それに合わせて横方向に移動し、すれ違いビームと走行ビームとの切替えスイッチ９５の切替えにより、すれ違いビームと走行用ビームとを切り替える。このように、照射範囲１００は自動的には変化しないが、運転者の動作により変化させることができ、車両用前照灯１の照射範囲１００を可変させる場合に、その構成が単純になり、コストを抑えることができる。
【００５３】
また、作動規制ピン５３は、その内側にスプリングを設け、可動部ケース７０を可動部３０に被せる際に、それを押し縮めることによって可動ユニット２８を組立てているが、作動規制ピン５３の位置に、螺刻した孔を設け、可動部ケース７０を可動部３０に被せた後に、その孔に螺刻したピン等を螺合させてもよい。最終的に、作動規制溝７７内に、作動規制部５０に固定された突起部が入るガイド手段となっていれば、その構造はどのようなものでも構わない。また、モーター軸３２とシェード固定軸４０との連結は、切欠き部３３及び平面部４２を設けることにより、軸方向には自由に動き、軸の回転方向には固定されて連結されるが、図７（Ｂ）に示すように、モーター軸３２にキー溝３３ａを設け、同様にシェード固定軸４０にキー溝４２ａを設けて、キー４４を双方にキー溝に挿入して、モーター軸３２とシェード固定軸４０とを連結してもよい。また、それ以外の構造でも、モーター軸３２とシェード固定軸４０が軸方向には自由に動き、軸の回転方向には固定される構造ならば、どのような構造でも構わない。
【００５４】
また、反射面５は２つの焦点を有する回転楕円面状の形状の一部から形成されているが、反射面５はこのようなものに限定されない。例えば、楕円面と放物面の複合曲面から成り、シェード２０の光カット縁近傍に線状に反射光を集光させるようなもの、或いは、もっと複雑な複合面から成るようなもの、または自由曲面、及びその他のものでも良い。要は、シェード２０の上部、つまりカットラインを形成する部分の近傍に点状、或いは線状に反射光を集光させることができる反射面であれば良い。これらの形状で反射面５を形成することにより、放電灯２で発光した光を、より正確に任意の方向に反射させることができ、理想の照射範囲とすることができる。また、実施の形態では放電灯を説明したが、電球は放電灯以外の、ハロゲン電球または白熱電球でもよい。また、この発明は、車両用の前照灯に限らず、一方向に照射する灯具ならば、その用途は問わない。
【００５５】
【発明の効果】
以上から明らかように、この発明にかかる車両用前照灯（請求項１）によれば、遮光部を回転方向に可動させることによって、すれ違い用の配光パターンのカットラインにおける光照射範囲が左右に変化する。また、軸方向に可動させることによって、すれ違い用の配光パターンと走行用の配光パターンとを切り替えることができる。この結果、各機能ごとの灯具が不要となるので設置スペースを小さくすることができ、その分、車両用前照灯をコンパクトにまとめることができる。さらに、上記の遮光部は可動手段が有する軸に固定されており、この軸は、軸の左右方向の回転のガイド及び上下方向の動きのガイドをするガイド手段と、１個の駆動手段とによって動かされている。この結果、遮光部の全ての動きを、１本の軸で実現できるので、照射範囲を変化させる車両用前照灯とする場合に、その変化させる構造を簡単にすることができる。
【００５６】
また、この発明にかかる車両用前照灯（請求項２）によれば、第１軸部および第２軸部の連結により回転方向及び上下方向に動く軸を実現し、第１溝部および第２溝部および突起部により上記のように軸を動かすガイド手段を実現している。この結果、可動手段の構造が簡単となり、その分、製造コストが安価となる。
【００５７】
また、この発明にかかる車両用前照灯（請求項３）によれば、弾性部材の付勢力によって、すれ違いビームから走行ビームへの切替えを素早く行うことができる。この結果、対向車の運転者に必要以上に眩しさを与えない車両用前照灯とすることができる。
【００５８】
また、この発明にかかる車両用前照灯（請求項４）によれば、前記駆動手段を情報処理手段によって可動させることにより、車両の走行環境に適した照射範囲に変化する車両用前照灯とすることができ、より実用的な車両用前照灯とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる車両用前照灯の実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１の断面ＶＶ図である。
【図３】図２のシェードを軸方向に作動させた図である。
【図４】図１の断面ＨＨ図である。
【図５】図４のシェードを回転方向に作動させた図である。
【図６】（Ａ）は、シェード及び可動部の詳細図、（Ｂ）は、可動部ケースの詳細図である。
【図７】（Ａ）は、図６の断面ＳＳ図、（Ｂ）は、（Ａ）の変形例である。
【図８】シェード及び可動部ユニットの組立図である。
【図９】図８のシェードを軸方向に作動させた図である。
【図１０】（Ａ）は、作動規制ピンが作動規制溝の回転方向作動範囲の中央部付近にある図、（Ｂ）は、作動規制ピンが作動規制溝の回転方向作動範囲の右端にある図、（Ｃ）は、作動規制ピンが作動規制溝の回転方向作動範囲の左端にある図、（Ｄ）は、作動規制ピンが作動規制溝の軸方向作動範囲の下端にある図である。
【図１１】（Ａ）は、図１０の（Ａ）の場合の照射範囲を示す図、（Ｂ）は、図１０の（Ｂ）の場合の照射範囲を示す図、（Ｃ）は、図１０の（Ｃ）の場合の照射範囲を示す図、（Ｄ）は、図１０の（Ｄ）の場合の照射範囲を示す図である。
【図１２】実施の形態の車両用前照灯の制御の構成図である。
【符号の説明】
１車両用前照灯
２放電灯
３発光部
５反射面
２０シェード
２８可動ユニット
３０可動部
３１モーター
３２モーター軸
３４モーターケース
３５モーター軸挿通孔
４０シェード固定軸
４１モーター軸連結部
４３シェード固定部
５０作動規制部
５３作動規制ピン
６０スプリング
７０可動部ケース
７７作動規制溝
７８回転方向作動範囲
７９軸方向作動範囲
９０制御装置
１００照射範囲
Ｆ１第１焦点
Ｆ２第２焦点

Claims

車両の旋回方向に光を照射するプロジェクタタイプの車両用前照灯において、
光源と、
前記光源からの光を反射させるリフレクタと、
前記リフレクタからの反射光を所定の方向に照射するレンズと、
前記リフレクタと前記レンズとの間に設けられ、すれ違い用の配光パターンのカットラインを形成する遮光部と、
前記遮光部を、回転軸回りに左右に回転させ、また、前記回転軸方向に上下に移動させる可動手段と、
を備え、
前記可動手段は、
前記遮光部に前記回転軸方向に固定した軸と、
１個の駆動手段と、
前記駆動手段の駆動により、前記軸を左右に回転させるガイドと上下に移動させるガイドとを有するガイド手段と、
から構成されていることを特徴とする車両用前照灯。
前記可動手段の軸は、前記遮光部に固定された第１軸部と、前記駆動手段に設けられた第２軸部とからなり、前記第１軸部と前記第２軸部とは、回転方向に一体に固定され、軸方向に伸縮可能に連結されており、
前記ガイド手段は、前記駆動手段に固定された固定部と、前記固定部および前記第１軸部に設けられ、相互に係合する溝部、および突起部とから構成されており、
前記溝部は、所定の範囲の左右回転方向に形成された第１溝部と、前記第１溝部の端部から続いて斜め方向に形成された第２溝部とからなる、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
前記遮光部は、伸縮可能に連結された前記第１軸部と前記第２軸部とが伸びた状態の場合には上に位置して前記すれ違い用の配光パターンを形成し、また、前記第１軸部と前記第２軸部とが縮んだ状態の場合には下に位置して走行用の配光パターンを形成し、
前記第１軸部と前記固定部との間には、前記第１軸部と前記第２軸部とが伸びる方向の付勢力を有する弾性部材が設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
前記可動手段には、前記遮光部を左右に回転させたり上下に移動させたりするための車両走行時の情報処理手段およびまたは、前記遮光部を左右に回転させるための車両の方向転換手段と、前記遮光部を上下に移動させるための照射範囲の切替え手段とが、設けられている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用前照灯。