JP2006147426A - 自動車用ヘッドライト装置のランプユニットとそのランプシェード - Google Patents

Abstract

【課題】 ランプが高温に加熱されるのを防止することによってランプ性能の低下を防止する。
【解決手段】 自動車用ヘッドライト装置のランプユニット１４は、リフレクター１２の中央部に配置されるランプ１８と、ランプ１８を収納し、ランプ１８から出射された光の一部Ｌをリフレクター１２に向けて出光するロービーム用出光窓４６およびロービーム用出光窓４６の反対側に穿設され、ハイビーム用の光Ｈをリフレクター１２に向けて出光するハイビーム用出光窓４８を有するランプシェード１６とを備えており、ランプ１８の発光部２８に対向するランプシェード１６の面が断面非円弧状である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ランプから出射された光の内、ランプシェードで反射された光がランプにできる限り戻らないようにすることで、ランプの温度およびランプシェード内の温度の上昇を抑制するようにした自動車用ヘッドライト装置およびランプシェードに関する。

自動車用ヘッドライト装置においては、ランプを軸方向に移動させてハイビームとロービームとに配光パターンを切り換える機能を有するものが一般に知られているが、その切換方式の代表的なものとして、ランプシェードを用いる方式が存在する（特許文献１，２）。この方式は、ランプを収納するランプシェードに、ハイビームを構成する光が出光する出光窓とロービームを構成する光が出光する出光窓とを設け、これらの出光窓に対応させてランプを移動させることによって、ハイビームとロービームとを切り換えるようにしたものである。

そして、この従来のランプシェードは円筒状に形成され、ランプに対向する面が断面円弧状に形成されており、この面には、光の乱反射を防止するために黒色の耐熱塗料が塗布されていた。
特開２００１−３５２１１号公報 特開２００３−１５７７０４号公報

従来の自動車用ヘッドライト装置に用いられるランプシェード（特許文献１，２）では、ランプに対向する面が断面円弧状に形成され、ランプ収納位置がその面の中心軸に一致していたので、ランプに対向する面で反射した光の殆どがランプに戻されるようになっていた。そのため、所定電力をランプに供給して定常点灯した場合には、ランプがランプシェードに取り囲まれていることと相俟って、供給電力に対応した温度以上にランプ温度が上昇してしまい、異常昇温による弊害が生じていた。特に、ランプの封止部に埋設されたモリブテン箔がこの付加的な加熱により酸化温度（３５０℃）以上に加熱され、特に外部に連通している外部側が酸化されて劣化を引き起こし、ランプ寿命を著しく短くするというランプシェードを用いた場合の特有の問題があった。

この発明の主たる目的は、前記従来例の問題、即ち、ランプシェードを用いた場合において発生するランプの異常昇温の解消にあり、所定電力を供給したとしてもランプの異常昇温を阻止することができて、ランプ寿命の低下をきたさないようにすることのできる、自動車用ヘッドライト用ランプ装置およびランプシェードを提供することである。

請求項１に記載した発明は、「リフレクター１２の中央部に配置されるランプ１８と、前記ランプ１８を収納し、ランプ１８から出射された光の一部Ｌをリフレクター１２に向けて出光するロービーム用出光窓４６および前記ロービーム用出光窓４６の反対側に穿設され、ハイビーム用の光Ｈをリフレクター１２に向けて出光するハイビーム用出光窓４８を有するランプシェード１６とを備える自動車用ヘッドライト装置のランプユニット１４において、前記ランプ１８の発光部２８に対向するランプシェード１６の面が断面非円弧状であることを特徴とする自動車用ヘッドライト装置のランプユニット１４」である。

請求項２に記載した発明は、「リフレクター１２の中央部に配置されるランプ１８を収納し、ランプ１８から出射された光の一部Ｌをリフレクター１２に向けて出光するロービーム用出光窓４６および前記ロービーム用出光窓４６の反対側に穿設され、ハイビーム用の光Ｈをリフレクター１２に向けて出光するハイビーム用出光窓４８を有し、前記ランプ１８の発光部２８に対向する面が断面非円弧状であることを特徴とするランプシェード１６」である。

請求項１および２に記載した発明によれば、ランプと対向し、ランプシェードの遮光部となる面が断面非円弧状であるため、その断面非円弧状の面で反射した光がランプへ戻されることがなく、ランプが反射光によって過剰に高温に加熱されるのを防止できる。その結果、封止部に埋設されたモリブテン箔の過剰加熱による酸化を防止でき、ランプ寿命の低下を防止できる。

本発明が適用された自動車用ヘッドライト装置１０は、図１に示すように、リフレクター１２と、ランプユニット１４と、ランプシェード１６とによって構成されている。

リフレクター１２は、ランプユニット１４のランプ１８から出射された光を前方へ反射させるものであり、凹状の反射面１２ａを有する碗状に形成されている。そして、リフレクター１２の中央部には、ランプユニット１４が取り付けられるランプ取付孔２０が形成されている。

ランプユニット１４は、ハイビームＨとロービームＬとに配光パターンを切り換える機能を有する光源装置であり、光源となるランプ１８と、ソケット（図示省略）と、ランプ１８の位置を切り換えるランプ進退装置２２とによって構成されている。

ランプ１８は、図３に示すように、インナーランプ２４とアウターエンベロープ２６とを有しており、全体が石英ガラスによって透明に形成されている。インナーランプ２４は、略球状の発光部２８と、発光部２８の両側に設けられた封止部３０と、一方の封止部３０から長手方向へ延びて設けられた脚部３２（図２）とを有しており、封止部３０の内部にはモリブデン箔３４が埋設されている。また、モリブデン箔３４の一端には、発光部２８内に配設された電極３６が溶接されており、モリブデン箔３４の他端には、封止部３０から外部へ延びたリード線３８が溶接されている。そして、このインナーランプ２４がアウターエンベロープ２６の内側に配置された状態でこれに接合されている。

なお、この実施例では、インナーランプ２４として放電ランプを用いた場合を示したが、放電ランプに代えてハロゲンランプ等が用いられてもよい。

ソケット（図示省略）は、ランプ１８を保持するとともに、これをランプ進退装置２２に取り付けるものである。ランプ進退装置２２は、ランプ１８を前後方向へ移動させることによって、ランプ１８のランプシェード１６に対する位置(換言すれば、ハイビーム位置／ロービーム位置)を切り換えるものであり、ソケットを前方へ押し出すコイルバネ（図示省略）と、後方へ引き込む電磁ソレノイド（図示省略）とを有している。
ランプシェード１６は、図４に示すように、ランプ１８を収納する遮光部本体４０と、ランプ１８から前方へ出射された光を遮蔽するキャップ４２と、遮光部本体４０の基端部に設けられた取付鍔４４とによって構成された先端閉塞・基端有鍔の筒状部材であり、その上面に設けられた広いロービーム用出光窓４６と、その反対側の下面に設けられた狭いハイビーム用出光窓４８とを有している。

遮光部本体４０は、図４および図５に示すように、略長方形の底板５０ａと、底板５０ａの２つの長辺から立ち上がって形成された２つの側板５０ｂとを有する断面略コ状の遮光部５０と、遮光部５０の基端部に設けられたアーチ状の取付部５２とによって構成されており、遮光部本体４０の全体は、金属（ステンレス等）や耐熱プラスチック等のような不透明材料によって形成されている。

そして、遮光部５０の上面開口部がロービーム用出光窓４６として構成されており、ロービーム用出光窓４６の反対側に位置する底板５０ａの中央部には、ランプ１８がハイビーム位置に移動したとき、当該ランプ１８から下方へ出射された光の一部を通すための窓、すなわちハイビーム用出光窓４８が穿設されており、底板５０ａおよび側板５０ｂのランプ１８と対向する面(内面)には、光の乱反射を防止するための黒色の耐熱塗料が塗布されている。

さらに、底板５０ａの上面には、ランプ１８がロービーム位置に移動したとき、当該ランプ１８から下方へ出射された光を遮断するための遮光板５４が、ハイビーム用出光窓４８の前端縁から上方へ突出して形成されている。

なお、この実施例では、遮光部５０の内面を底板５０ａと側板５０ｂとで略コ状に形成した場合を示したが、遮光部５０の内面形状は反射光の大部分がランプ１８に戻らないような形状、即ち、断面非円弧状であればよく、上面にロービーム用出光窓４６を有する断面楕円形や、低次の断面多角形（Ｖ形、三角形、四角形、六角形等）であってもよい。つまり、遮光部５０の内面形状は、反射した光をランプ１８以外の方向へ散乱させ得る形状であればよい。

なお、ハイビームＨの場合は、ロービーム用出光窓４６およびハイビーム用出光窓４８の両方から出光されるが、ロービームＬの場合は、ハイビーム用出光窓４８からの出光が遮光板５４によって遮断され、ロービーム用出光窓４６から出光された光のみがリフレクター１２で前方へ反射されることになる。したがって、ロービームＬは、ロービーム用出光窓４６から出光された光をリフレクター１２で反射することによって得られるが、ハイビームＨは、ロービーム用出光窓４６およびハイビーム用出光窓４８の両方から出光された光をリフレクター１２で反射することによって得られることになる。

自動車用ヘッドライト装置１０を組み立てる際には、図２に示すように、ランプシェード１６の取付鍔４４の中央開口から遮光部本体４０の内側へランプ１８が挿入され、取付鍔４４の内面にランプユニット１４の挿入端外面が嵌合される。また、図１に示すように、ランプシェード１６の取付鍔４４がリフレクター１２のランプ取付孔２０に挿入され、取付鍔４４とランプ取付孔２０の内周部とが、嵌合または溶接等によって接合される。嵌合の場合には、取付鍔４４が背後からリフレクター１２にバネ５６にて押圧固定される。

自動車用ヘッドライト装置１０をロービームＬで点灯させる際には、図１に示すように、ランプ進退装置２２のコイルバネ（図示省略）によって、ランプ１８がロービーム位置(リフレクター１２の焦点)まで前方へ押し出され、ランプ１８から上方へ出射された光は、ロービーム用出光窓４６から出光されてリフレクター１２によって前方へ反射される。一方、ランプ１８から下方へ出射された光は、遮光部５０の底板５０ａおよび遮光板５４（図４）で遮蔽される。したがって、ハイビーム用出光窓４８から下方へ出射される光はわずかであり、全体として所定前方に所定配光状態で集光したシャープなロービームＬがリフレクター１２から出射されることになる。

一方、自動車用ヘッドライト装置１０をハイビームＨで点灯させる際には、ランプ進退装置２２の電磁ソレノイド（図示省略）によって、ランプ１８がハイビーム位置(リフレクター１２の焦点から外れた位置)まで後方に引き戻され、前述同様、ランプ１８から上方へ出射された光は、ロービーム用出光窓４６から出てリフレクター１２によって前方へ反射される。一方、ランプ１８から下方へ出射された光の一部は、ハイビーム用出光窓４８からリフレクター１２の下部の反射面１２ａに照射され、前方へ出射される。そして、前述のランプ１８から上方へ出射され、リフレクター１２によって前方に照射された光Ｌと重なり合い、ロービームＬの場合に比べて光量が大幅に増大されて、前方へ照射されるハイビームＨを構成する。なお、ハイビーム位置はリフレクター１２の焦点から外れた位置となるので、ハイビームＨはロービームＬと異なり、前方に丸く拡散した光となる。
ここで、ランプシェード１６内の状態について説明すると、図５に示すように、ランプ１８から下方へ出射された光は、遮光部５０によって反射されることになるが、ランプシェード１６のランプ１８と対向する面が断面非円弧状であるため、反射された光は、ごく一部を除いてランプ１８へ戻されることはなく、ランプ１８が反射光により再加熱されることはない。それ故、定常点灯時に所定の電力をランプ１８に供給した場合には、供給電力によって昇温する温度を大幅に超える温度にまでランプ１８が異常昇温することはなく、封止部３０内に封止されたモリブデン箔３４の、特に、外部側の酸化・劣化を防止でき、ランプシェード１６による弊害を防止してランプ１８そのものの寿命が損なわれるのを防止できる。

自動車用ヘッドライト装置を示す一部断面図 ランプユニットおよびランプシェードを示す側面図 ランプを示す部分拡大図 ランプシェードを示す斜視図 ランプシェードを示す断面図

符号の説明

１０… 自動車用ヘッドライト装置
１２… リフレクター
１４… ランプユニット
１６… ランプシェード
１８… ランプ
２２… ランプ進退装置
２４… インナーランプ
２６… アウターエンベロープ
２８… 発光部
３０… 封止部
３４… モリブデン箔
３６… 電極
３８… リード線
４０… 遮光部本体
４６… ロービーム用出光窓
４８… ハイビーム用出光窓
５０… 遮光部

Claims (2)

1. リフレクターの中央部に配置されるランプと、前記ランプを収納し、前記ランプから出射された光の一部を前記リフレクターに向けて出光するロービーム用出光窓および前記ロービーム用出光窓の反対側に穿設され、ハイビーム用の光を前記リフレクターに向けて出光するハイビーム用出光窓を有するランプシェードとを備える自動車用ヘッドライト装置のランプユニットにおいて、
   少なくとも前記ランプの発光部に対向する前記ランプシェード１６の面が断面非円弧状であることを特徴とする自動車用ヘッドライト装置のランプユニット。
2. リフレクターの中央部に配置されるランプを収納し、前記ランプから出射された光の一部を前記リフレクターに向けて出光するロービーム用出光窓および前記ロービーム用出光窓の反対側に穿設され、ハイビーム用の光を前記リフレクターに向けて出光するハイビーム用出光窓を有し、少なくとも前記ランプの発光部に対向する面が断面非円弧状であることを特徴とするランプシェード。

Images