JP2006049315A - ビームのシールドを有する自動車用の楕円形の光学的モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】シールドを備える楕円形の光学的モジュールの信頼性を高める。
【解決手段】本発明は、自動車用の楕円形の光学的モジュール（１）に関する。光学的モジュール（１）は、光源（３）を嵌合するリフレクタ（２）を備えている。また、光学的モジュール（１）は、少なくとも１つの支持フラップ（６）と光学的に作用する能動フラップ（１０）とを備えるシールド（５）を有している。能動フラップ（１０）は、光源（３）により発生されたビームの少なくとも一部を遮断する。さらに、光学的モジュール（１）は、ビームの少なくとも一部が入射される凸型レンズ（４）を備えている。この光学的モジュール（１）は、シールド（５）を支持片（８）に保持する弾性固定手段（７）を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学シールドを有する、自動車用の楕円形の光学的モジュールに関する。

より一般的に言うと、本発明は、自動車のヘッドランプに関する。この分野におけるヘッドランプは、例えば側方ライト、下向きライト、主走行ライト、日中走行ライト等、種々の信号及び照明機能を発揮する。

２種類の照明及び信号モジュール、すなわち、従来型の光学的モジュールと楕円形の光学的モジュールとは公知であり、それぞれ異なる構造となっている。

従来の光学的モジュールは、基本的には、光源と関連付けられた鏡面リフレクタからなっている。

楕円形の光学的モジュールは、必須のものとして、光源、リフレクタ、及び凸型レンズを備えている。光源、リフレクタ、及び凸型レンズは、所定の光学的特性を有するビームを発生するようになっている。例えば、主走行ビームの場合、楕円形の光学的モジュールを自動車に取り付けると、光源からのビームは、おおむね水平方向に照射する。

特定の光学的特性を有しない中間部材により、凸型レンズがリフレクタに取り付けられている。

楕円形の光学的モジュールは、リフレクタと中間部材との間に、シールドまたはカバーを備えている。シールドは、ビームの一部を遮断する。この型式の光学的モジュールにより、例えば下向きビームが発生される。

一方、楕円形の光学的モジュールにおいて、シールドが用いられない場合には、比較的高輝度のビームが発生される。この種の光学的モジュールは、例えば主走行ビーム機能を発揮する。

シールドを固定して、楕円形の光学的モジュールに単一の機能を発揮させたり、シールドを可動として、光学的モジュールに、いくつかの機能を発揮させたりすることができる。

シールドは、通常、支持フラップと光学的能動フラップとを備えている。

光学的能動フラップは、ビームの少なくとも一部を遮断する。光学的能動フラップは、ビームのカットオフ線をなす上縁である能動縁を備えている。能動縁は、特に、フォグランプ機能を発揮するために、おおむね水平となっているが、ヨーロッパ、アメリカ、及び日本における現在の規則に従った形状とすることもできる。光学的能動フラップは、おおむね平坦であるか、やや湾曲している。

固定シールドの場合、支持フラップと光学的能動フラップとは合体して、光源により発生されたビームの少なくとも一部を遮断するように作用する単一の固定部材とされる。

可動シールドの場合、光学的能動フラップは、支持フラップに対して移動可能となっている。支持フラップは、光学的能動フラップの支持部として作用し、ビームの少なくとも一部を、効率的に遮断するようになっている。

従来、可動シールドの支持フラップは、おおむね平坦でＵ状である。支持フラップは、支持片であるリフレクタに固定されており、そのため、支持フラップの面は、楕円形の光学的モジュールの光軸とおおむね直交している。

光学的能動フラップは、例えば、アクチュエータにより直接的または間接的に回転軸の周りを旋回させられるようになっている。光学的能動フラップを、伝動軸に固定して、アクチュエータと接触させることもできる。アクチュエータは、自動車の運転者により制御される。例えば、下向きビームから主走行ビームへ切り替える場合、運転者によりアクチュエータが制御され、光学的能動フラップは下げられる。この際、可動シールドは、ビームを遮断せず、ビームは比較的高輝度となる。

アクチュエータは、リフレクタまたは可動シールドの支持フラップに、直接的に固定されている。

しかし、可動または固定にかかわらず、シールドの能動フラップの能動縁により、ビームは回折させられる。このような回折は、ビームの波長によるものであり、色収差が発生する。

色収差調節手段を用いて、色収差を解消することは公知である。シールドの少なくとも一部を、色収差調節ねじにより、レンズの方向へ押圧する。通常、楕円形の光学的モジュールを自動車に取り付ける前の設定段階において、色収差を調節する。

しかし、シールドされる楕円形の光学的モジュールを自動車に取り付け、自動車を駆動すると、シールドは、支持片であるリフレクタ、中間部材、または色収差調節ねじにおける外部振動によって揺れる。このような揺れにより、固定シールドにより発生されたビーム、または、上方を向いた、または旋回する能動フラップを有する可動シールドにより発生されたビームは振れ、また、シールドが損傷する場合がある。

本発明の目的は、シールドを備える楕円形の光学的モジュールの信頼性を高めることにある。

本発明は、光源が設けられるリフレクタと、少なくとも１つの支持フラップ、及び、光源により発生されたビームの少なくとも一部を遮断するように、光学的に作用する能動フラップとを備えるシールドと、ビームの少なくとも一部が入射される凸型レンズとを備える自動車用の楕円形の光学的モジュールにおいて、シールドを支持片に保持または位置させる弾性固定手段と、シールドの少なくとも一部の位置を調節する色収差調節手段とを備え、弾性固定手段は、色収差調節手段と協動し、色収差を調節している間、位置調節によるシールドの動きを弾性的に吸収するようになっていることを特徴としている。

楕円形の光学的モジュールが外部振動を受けた時、弾性固定手段により、シールドの揺れは防止される。すなわち、本発明による楕円形の光学的モジュールを自動車に取り付けて、自動車を駆動すると、光源により発生されたビームは、一定に保持される。また、従来の楕円形の光学的モジュールのシールドに比べ、本発明におけるシールドは、揺れが吸収されるので、損傷するおそれは小さい。

通常、光源は、ハロゲン型またはキセノン型のランプ、または少なくとも１つのＬＥＤである。

支持片は、シールドの支持フラップとおおむね平行であるのが好ましい。弾性固定手段は、支持フラップを支持片に好適に保持するようになっている。

弾性固定手段は、支持フラップの揺れにより発生されたエネルギーの少なくとも一部を、支持フラップの面とおおむね直交する方向に吸収する。

また、光学的に作用する能動フラップは、固定手段により、支持片に保持するのがよい。

本発明は、弾性固定手段により支持片に保持されるシールドの一部のみに限定されるものではない。

また、本発明は、支持片と支持フラップとの相対位置について、限定されるものではない。

さらに、弾性固定手段により、支持片の面とおおむね平行な方向、例えば、楕円形の光学的モジュールが自動車に取り付けられた時には、垂直または横方向における揺れを防止または最小限とすることができる。

弾性固定手段は、色収差調節手段と協動し、色収差している間、位置調節によるシールドの動きを弾性的に吸収することができる。従って、弾性固定手段は、同時に２つの機能を実現する。

すなわち、シールドに可動フラップが用いられている場合、可動フラップの振動を防止するとともに、可動フラップが非動作位置/後退位置から能動位置へ移動するのを防止する。また、ヘッドランプが外部振動を受けた時（悪路等）、固定/可動型のフラップにかかわらず、シールドの振動を防止でき、また、色収差のためにシールドの位置が調節されている時に、弾性固定手段を例えば撓ませることにより、シールドの僅かな動きを吸収できるようになっている。

色収差調節手段は、タッピングねじを備えているのが好ましい。

タッピングねじは、ねじ留めすると、回転に対して高い抵抗を発揮するため、ねじロック部材が不要となる。従って、本発明による楕円形の光学的モジュールの製造方法は、若干簡単となる。

タッピングねじは、凸型レンズをリフレクタや他の部材へ取り付けるための中間部材により支持される。

しかし、本発明は、色収差調節手段の使用や特性により限定されるものではない。例えば、通常のねじを、色収差調節手段として用いてもよい。

タッピングねじによると、シールドの支持フラップの位置を調節できるので有利である。

タッピングねじにより、シールドの支持フラップを、楕円形の光学的モジュールの光軸方向へ押圧することができる。

また、タッピングねじにより、シールドを、他の方向へ移動させることもできる。

さらに、タッピングねじにより、シールドの他の部分の位置を調節することもできる。

タッピングねじは、シールドの支持フラップに対して、おおむね直交して設けてあるのが好ましい。弾性固定手段により、支持フラップをタッピングねじに対して戻すことができるので好ましい。

このように、支持フラップは、タッピングねじと弾性固定手段との間において、支持片に保持される。

しかし、本発明は、弾性固定手段と色収差調節手段との相対位置により限定されるものではない。

リフレクタは、支持片を備えているのが好ましい。弾性固定手段は、リフレクタと一体化された少なくとも１つのタングを備えている。

支持片は、リフレクタ内に設けられ、タングは、リフレクタと一体化されている。支持片及び弾性固定手段を、追加的部材を用いることなく取り付けることができ、それにより、楕円形の光学的モジュールの製造方法が、より複雑になることはない。

リフレクタは、光源が設けられる孔を有し、かつ、他端側に、シールドとおおむね平行な平面を備えている。この平面は支持片として作用し、シールドを保持する。リフレクタと一体をなし、かつ各側方に設けられている２つのタングにより、シールドを保持することができ、凸型レンズの方向へのシールドの揺れを減衰できる。

また、タングを、１個または３個以上とすることもできる。

さらに、支持片をリフレクタの外部に設けてもよい。支持片を、例えば中間部材と一体とすることもできる。この場合、弾性固定手段は、例えば中間部材と一体化された２つのタングを備えている。タングにより、リフレクタの孔の方向へのシールドの揺れを抑えることができる。

支持片を、リフレクタ及び中間部材とは別体とすることもできる。

弾性固定手段を、リフレクタや中間部材と一体としなくてもよい。一般的には、本発明は、弾性固定手段により限定されるものではない。

光学的に作用する能動フラップは、支持フラップに対して移動できるのが好ましい。楕円形の光学的モジュールは、能動フラップを旋回させるアクチュエータを備えているのが好ましい。

シールドは可動シールドである。支持フラップは、従来のように能動フラップの支持部として作用し、ビームの少なくとも一部を効率的に遮断することができるようになっている。

支持フラップは、例えばＵ型の平坦な形状となってる。

支持フラップの一部は、支持片に固着されており、例えば、支持フラップの底部は、リフレクタと中間部材との間に固着されている。

タッピングねじにより、シールドの支持フラップ上部の位置を調節することができる。この上部は、弾性固定手段により支持片に保持されている。

可動シールドを有するこのような楕円形の光学的モジュールは、少なくとも２つの機能、すなわち、例えば、能動フラップが下げられた時の主走行ビーム機能と、能動フラップが光源により発生されたビームの一部を遮断する時の下向きビーム機能とを発揮する。

本発明は、上記の例示に限定されるものではない。

また、主走行ビームと能動フラップを、一体化してもよい。

この種の固定シールドを備える楕円形の光学的モジュールは、単一の機能、例えば下向きビーム機能を発揮する。本発明による固定シールドを有する光学的モジュールは、固定シールドを支持片に保持する弾性固定手段を備えている。さらに、この光学的モジュールは、固定シールドの位置を調節することができる色収差調節手段を備えている。

本発明は、シールドの形状や特性に限定されるものではない。

アクチュエータ支持部により、リフレクタにアクチュエータが固定されているのが好ましい。

中間部材及びリフレクタは、薄鉄板、またはアルミニウムのような材料により形成される。

薄鉄板は、軽量で高い機械的強度を有するという利点がある。所定の機械的強度を有する薄鉄板製のリフレクタは、アルミニウム製のリフレクタに比べてより薄くかつ軽くなる。アルミニウムは、薄鉄板よりも金型成型しやすい材料である。

本発明による楕円形の光学的モジュールは、アクチュエータをリフレクタへ間接的に固定するアクチュエータ支持部を備えている。従来技術による楕円形の光学的モジュールは、リフレクタへ直接的に固定されたアクチュエータを備えている。

アクチュエータ支持部により、金型成型することなく、アクチュエータをリフレクタに固定することができる。これは、リフレクタが薄鉄板製である場合に、特に有利である。

アクチュエータ支持部を、プラスチック材料やその他の材料で形成することができる。

アクチュエータ支持部を、リフレクタの右側方または左側方に固定することができる。

また、アクチュエータ支持部を特定の形状とし、リフレクタの一側方だけに固定可能としてもよい。

アクチュエータを、リフレクタの材料にかかわらず、リフレクタに直接取り付けてもよい。

また、本発明は、取り付けられた光学的能動フラップがどのように動くかについて限定を有するものではない。光学的能動フラップは、駆動手段により、例えば垂直方向にスライドさせられたり、並進運動させられる。

リフレクタは、少なくとも１つの折り曲げ可能な固定ラグを備えているのが好ましい。アクチュエータ支持部は、固定ラグが嵌合される少なくとも１つの固定スロットを備えているのが好ましい。それにより、アクチュエータ支持部をリフレクタに固定することができる。

このように、追加的な固定部材を用いることなく、アクチュエータ支持部をリフレクタに簡単に固定することができ、アクチュエータ支持部の固定を容易に実現できる。すなわち、折り曲げ可能な固定ラグを、アクチュエータの固定スロットでスライドさせ、アクチュエータ支持部において折り曲げるだけでよい。

リフレクタが薄鉄板製の場合、この種の固定ラグを容易に形成することができる。

リフレクタは、複数、例えば２つの折り曲げ可能な固定ラグを備えているのが好ましい。アクチュエータ支持部は、複数の固定スロットを備えているのが好ましく、リフレクタの各固定ラグを、アクチュエータ支持部の固定スロットに挿入して折り曲げることができる。

本発明は、アクチュエータ支持部をリフレクタにどのように固定するのかにより限定されるものではない。アクチュエータ支持部をリフレクタに、例えばねじ留めしたり、スナップ留めしたり、金型成型したりすることができる。アクチュエータは、アクチュエータ支持部に金型成型されるのが好ましい。

このように、少ない部材により、アクチュエータがリフレクタに固定される。

しかし、本発明は、アクチュエータをアクチュエータ支持部にどのように固定するのかにより限定されるものではない。アクチュエータをアクチュエータ支持部に、例えばねじ留めしたり、スナップ留めしたりしてもよい。

本発明の他の目的は、本発明による楕円形の光学的モジュールを備える自動車用のヘッドランプを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、自動車用の楕円形の光学的モジュールを提供することにある。楕円形の光学的モジュールは、光源が取り付けられるリフレクタとシールドとを備えている。シールドは、少なくとも１つの支持フラップと光学的に作用する光学的能動フラップとを備えている。

光学的能動フラップは、光源により発生されるビームの少なくとも一部を遮断する。また、光学的モジュールは、ビームの少なくとも一部が入射される凸型レンズを備え、かつ、色収差調節手段を備えている。それにより、シールドの支持フラップの位置を調節することができる。

色収差調節手段を、支持フラップを支持片に保持する弾性固定手段に関連付けることができる。可動シールドの場合、支持フラップは、支持片に保持されるとともに、光学的能動フラップが、支持フラップに対して移動する間に調節可能とされる。

また、楕円形の光学的モジュールは、色収差調節手段を備えており、それにより、支持フラップの位置を調節できるが、支持フラップは、支持片に弾性的に保持されていない。

次に、本発明の好ましい実施例を、図面を参照して説明する。

図面において、同一の部材や部品には、同一符号を付してある。

第１の実施例による楕円形の光学的モジュール（１）は、自動車（図示しない）のヘッドランプ（図示しない）に用いられるものである。光学的モジュール（１）は、リフレクタ（２）、光源（３）及び凸型レンズ（４）を備えている。

中間部材（１５）により、凸型レンズ（４）がリフレクタ（２）に取り付けられている。

また、光学的モジュール（１）は、支持フラップ（６）及び光学的に作用する能動フラップ（１０）を備えるシールド（５）を有している。第１の実施例において、シールド（５）は可動シールドであり、光学的能動フラップ（１０）は、支持フラップ（６）に対して移動することができるようになっている。

光学的能動フラップ（１０）は、アクチュエータ（１１）により旋回させられる。光学的能動フラップ（１０）は、アクチュエータ（１１）と接触して、伝動軸（１６）に固定されている。

支持フラップ（６）の底部（１７）は、リフレクタ（２）と中間部材（１５）との間に固着されている。しかし、色収差調節ねじ、例えばタッピングねじにより、支持フラップ（６）の上部（１８）の位置を調節することができ、それにより、シールド（５）の能動縁での光回折による色収差を改善することができる。

色収差を調節すると、ねじロック部材のような補助的部材を必要としないタッピングねじ（９）は、外部振動により僅かに動かされる。

弾性固定手段（７）により、シールド（５）の支持フラップ（６）の上部（１８）は、支持片（８）に保持されている。弾性固定手段（７）は、光学的モジュール（１）の各側方において、リフレクタ（２）内で一体化されたタングを備えている。

また、リフレクタ（２）は、支持片（８）を備えている。

シールド（５）の支持フラップ（６）を保持する支持片（８）は、支持フラップ（６）とおおむね平行である。タッピングねじ（９）は、シールド（５）の支持フラップ（６）とおおむね直交している。タッピングねじ（９）により、支持フラップ（６）を、矢印Ｆで示す前方へ押圧することができる。

光学的モジュール（１）を自動車に取り付け、自動車を駆動している時に、弾性固定手段（７）により、シールド（５）の支持フラップ（６）の揺れは防止される。

第１の実施例では、アクチュエータ（１１）は、少なくとも１つの固定ねじ（１９）により、アクチュエータ支持部（１２）に固定されている。アクチュエータ支持部（１２）は、リフレクタ（２）に固定されており、タッピングねじ（９）が嵌合されるねじ孔を備えている。

図示しない実施例においては、アクチュエータは、リフレクタに直接固定されている。

アクチュエータ支持部（１２）により、アクチュエータ用の取り付け面を、リフレクタ（２）に設ける必要がなくなる。これは、リフレクタ（２）が金属製である場合に特に利点となる。

図３Ａ及び図３Ｂは、本発明による楕円形の光学的モジュールの第２の実施例を示す。

光学的モジュール（１）は、リフレクタ（２）及びシールド（５）を備えている。また、シールド（５）は、支持フラップ（６）と、アクチュエータ（１１）により、回転軸の周りを旋回させられ、光学的に作用する能動フラップ（１０）とを備えている。

本発明の第２の実施例において、アクチュエータ（１１）は、アクチュエータ支持部（１２）に固定されている。アクチュエータ支持部（１２）は、耐熱性のプラスチック材料で形成されており、図３Ａ及び図３Ｂには示していない光源の熱に対して、耐性を有している。

第２の実施例において、アクチュエータ（１１）は、アクチュエータ支持部（１２）に金型成型されている。

本発明の第２の実施例による楕円形の光学的モジュールは、アクチュエータ（１１）をアクチュエータ支持部（１２）に固定する固定ねじが不要であるので、本発明の第１の実施例による光学的モジュールよりも簡単に製造することができる。

アクチュエータ（１１）を、アクチュエータ支持部（１２）に金型成型することにより、伝動軸（１６）に対するアクチュエータ（１１）の精度及び位置再現性が改善される。また、光学的モジュールの信頼性が増す。

本発明の第２の実施例においては、リフレクタ（２）は薄鉄板製である。リフレクタ（２）は、折り曲げ可能な固定ラグ（１３）を備えている。アクチュエータ支持部（１２）は、固定スロット（１４）を備えている。リフレクタ（２）の固定ラグ（１３）は、固定スロット（１４）に挿入されて折り曲げられる。それにより、アクチュエータ支持部（１２）をリフレクタ（２）に、比較的簡単に固定できるようになる。

また、本発明の第２の実施例による光学的モジュール（１）は、支持フラップ（６）を支持片（８）に弾性固定可能とする２つのタングを備えている。リフレクタ（２）は、支持片（８）を備えている。タング（７）は、リフレクタ（２）と一体化され、そのため、追加的な部材は不要である。

また、本発明の第２の実施例による光学的モジュール（１）は、支持フラップ（６）とおおむね直交するタッピングねじ（９）を備えている。

図示しない代替的な実施例においては、支持フラップの位置は、タッピングねじにより調節されるが、支持フラップは、弾性固定手段により支持片には保持されない。

図面に示す実施例は、代替可能なものであり、また、組み合わせることもできるものである。

本発明による楕円形の光学的モジュールの第１の実施例を示す斜視図である。 図１の部分縦断面図である。 本発明による楕円形の光学的モジュールの第２の実施例を示す前方斜視図である。 第２の実施例による光学的モジュールの後方斜視図である。

符号の説明

１ 光学的モジュール
２ リフレクタ
３ 光源
４ 凸型レンズ
５ シールド
６ 支持フラップ
７ 弾性固定手段
８ 支持片
９ タッピングねじ
１０ 能動フラップ
１１ アクチュエータ
１２ アクチュエータ支持部
１３ 固定ラグ
１４ 固定スロット
１５ 中間部材
１６ 伝動軸
１７ 底部
１８ 上部
１９ 固定ねじ

Claims (13)

1. −光源（３）を取り付けるようになっているリフレクタ（２）と、
   −少なくとも１つの支持フラップ（６）と、光源（３）により発生されたビームの少なくとも一部を遮断するように、光学的に作用する能動フラップ（１０）とを備えるシールド（５）と、
   −ビームの少なくとも一部が入射されるようになっている凸型レンズ（４）とを備える自動車の楕円形の光学的モジュールにおいて、
   シールド（５）を支持片（８）に保持または位置させる弾性固定手段（７）と、シールド（５）の少なくとも一部の位置を調節する色収差調節手段とを備え、前記弾性固定手段（７）は、色収差調節手段と協動し、色収差を調節している間、位置調節によるシールド（５）の動きを弾性的に吸収するようになっていることを特徴とする光学的モジュール（１）。
2. 光学的能動フラップ（１０）を、固定してあるか、または支持フラップ（６）に対して移動できるようにしてあることを特徴とする、請求項１記載の光学的モジュール（１）。
3. 支持片（８）は、シールド（５）の支持フラップ（６）とおおむね平行であり、弾性固定手段（７）は、支持片（８）を支持フラップ（６）に保持するようになっていることを特徴とする、請求項１または２記載の光学的モジュール（１）。
4. シールド（５）の少なくとも一部の位置を調節する色収差調節手段を備えていることを特徴とする、請求項３記載の光学的モジュール（１）。
5. 色収差調節手段は、タッピングねじ（９）を備えていることを特徴とする、請求項１記載の光学的モジュール（１）。
6. タッピングねじ（９）により、シールド（５）の支持フラップ（６）の位置を調節できるようになっていることを特徴とする、請求項５記載の光学的モジュール（１）。
7. タッピングねじ（９）を、シールド（５）の支持フラップ（６）とおおむね直交して設け、弾性固定手段（７）により、タッピングねじ（９）に対して支持フラップ（６）を戻すことができるようになっている、請求項６記載の光学的モジュール（１）。
8. リフレクタ（２）は、支持片（８）を備え、弾性固定手段（７）は、リフレクタ（２）と一体化された少なくとも１つのタングを備えていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の光学的モジュール（１）。
9. 光学的能動フラップ（１０）は、支持的フラップ（６）に対して移動することができ、光学的能動フラップ（１０）を旋回させるアクチュエータ（１１）を備えていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の光学的モジュール（１）。
10. アクチュエータ（１１）を、アクチュエータ支持部（１２）により、リフレクタ（２）に固定してあることを特徴とする、請求項８記載の光学的モジュール（１）。
11. リフレクタ（２）は、少なくとも１つの折り曲げ可能な固定ラグ（１３）を備え、アクチュエータ支持部（１２）は、固定ラグ（１３）が嵌合される少なくとも１つの固定スロット（１４）を備え、それにより、リフレクタ（２）にアクチュエータ支持部（１２）を固定できるようになっていることを特徴とする、請求項８記載の光学的モジュール（１）。
12. アクチュエータ（１１）を、アクチュエータ支持部（１２）にモールドしてあることを特徴とする、請求項１０または１１記載の光学的モジュール（１）。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の光学的モジュール（１）を備える自動車のヘッドランプ。

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