JP2010009766A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】奥行を取らない可動型シェード機構を備えたプロジェクタ型の灯具ユニットを有する全長の短い車両用灯具１の提供。
【解決手段】車両前後方向に延びる光軸Ａと直交する略水平方向に延出した遮蔽縁（１３ａ，１３ｂ）がリフレクタ７の第二焦点Ｆ２近傍に配置され、リフレクタ７から投影レンズ９へ向かう光の一部を遮蔽する可動型シェード１３により、ロービーム配光パターンとその他の配光パターンを切り替え可能に構成したプロジェクタ型の灯具ユニット４を備える車両用灯具１において、遮蔽縁（１３ａ，１３ｂ）を略水平に保持しつつ可動型シェード１３を光軸Ａと略直交する方向に昇降可能な状態で支持する複数のリンク（１４，１５）を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、リフレクターからの反射光を投影レンズによって前方に投射配光するプロジェクタ型の灯具ユニットを備えた車両用灯具であって、リフレクターと投影レンズ間に配光制御用の可動型の遮光シェードを配置することによって配光パターンを切り替えることが出来る車両用灯具に関する技術である。

車両用灯具に採用されるプロジェクタ型の灯具ユニットは、一般に車両前後方向に延びる光軸上に配置した放電バルブの光をリフレクタで前方の投影レンズへ反射させ、この反射光の一部を前記リフレクタの第二焦点近傍に配置した遮光シェードで遮ることによって配光パターンを形成する。下記特許文献１（特開２００３―２５７２１８号公報）は、灯室内にプロジェクタ型の灯具ユニットを備えた従来の車両用前照灯であり、灯具ユニット内の前記遮光シェードを可動型として構成することによって、反射光の遮光範囲を変化させ、配光パターンの形状を変更可能に構成したものである。

即ち、特許文献１の灯具ユニットは、リフレクタと投影レンズを支持するホルダに対して前記光軸と直交する方向（車両左右方向）にシャフトが固定され、前記可動型シェードが前記シャフトに回動可能な状態で支持されている。また、前記可動型シェードは、下部に設けた係合ブラケットが車両前後方向に進退動作をするソレノイドのプランジャと係合し、このプランジャが車両前後方向に進退動作することによって前記シャフトの周りを揺動する。

前記灯具ユニットは、前記プランジャを稼働させることより、前記可動型シェードの配置を反射光の遮蔽を行うリフレクタの第二焦点近傍位置、または反射光を遮光しない光軸下方位置のいずれかに切り替えることが出来るため、前記可動型シェードの配置によって配光パターンの形状を変更可能に構成している。

特開２００３−２５７２１８号

特許文献１の灯具ユニットは、可動型シェードが光軸と直交する左右方向に延びるシャフトを中心に回動することによって車両前後方向に揺動するため、車両前後方向（光軸方向）に前記シェードを揺動させるためのスペースを確保する必要がある。また、前記可動型シェードは、車両前後方向に進退動作するプランジャによって揺動するため、前記プランジャの動作スペースも車両前後方向に確保する必要がある。従って、特許文献１の車両用前照灯は、灯具ユニットの奥行きが長くなり車両用前照灯の全長を薄型に形成しにくい点で問題があった。

本願発明は、前記問題に鑑み、奥行きを取らない可動型シェードの機構をプロジェクタ型の灯具ユニットに備えることにより、全長の短い車両用灯具を提供するものである。

前記目的を達成するために、請求項１に係る車両用灯具は、車両前後方向に延びる光軸と直交する略水平方向に延出した遮蔽縁がリフレクタの第二焦点近傍に配置され、前記リフレクタから投影レンズへ向かう光の一部を遮蔽するシェードを可動型とすることにより、ロービーム配光パターンとその他の配光パターンを切り替え可能に構成したプロジェクタ型の灯具ユニットを備える車両用灯具において、前記遮蔽縁を略水平に保持しつつ前記可動型シェードを前記光軸と略直交する方向に昇降可能な状態で支持する複数のリンクを備えた。

（作用）本願の可動型シェードは、複数のリンクにより、リフレクタの反射光を遮蔽する上端の遮蔽縁を水平に保ちつつ、光軸に直交する方向に移動させ、前記反射光の遮光範囲を変更する。従って、前記可動型シェードは、光軸方向に揺動することがないため、遮光範囲の変更動作に必要な奥行きが不要になる。また、可動シェードの駆動機構も、光軸方向へ動作する構成を特に必要としないため奥行きを狭くできる。即ち、本願の灯具ユニットは、奥行き寸法を短く抑えることが出来る。

また、可動型シェードは、光軸に直交する平板部材とリンクを連結した簡単な構成となるため、容易に製造することが出来る。

また、請求項２は、請求項１記載の車両用灯具であって、前記複数のリンクをロービーム配光パターンの形成時に略鉛直方向に向けて配置するように構成する。

（作用）車両がロービームで走行している際には、リンクが鉛直方向を向いているため、走行時に車両が上下に振動してもリンクに回転トルクが発生しにくくなる。従って、前記振動によってリンクが回動し、シェードが動いてしまうことが防止される。

また請求項３は、請求項１または２に記載の車両用灯具であって、前記複数のリンクを平行リンクとして構成した。

（作用）可動型シェードの上端の遮蔽縁は、複数のリンクを平行リンクとして構成することにより、水平を保ちつつ、光軸に直交する方向に移動する。従って、灯具ユニットの奥行き寸法は、短く抑えられる。

以上の説明から明らかなように、請求項１の車両用灯具によれば、灯具ユニットの奥行き寸法を短く形成できるため、車両用灯具の全長をコンパクトに形成することが出来る。また、シェードの可動構造が単純であるため、安価かつ容易に形成することができる。

また、請求項２の車両用灯具によれば、ロービームで走行している際に車両の振動によって可動型シェードが動いてしまうことがないため、振動による配光パターンの形状変化が発生しない。

また、請求項３の車両用灯具によれば、車両用灯具の全長をコンパクトに形成することが出来る。また、シェードの可動構造が単純であるため、安価かつ容易に形成することができる。

次に、本発明の公的な実施形態を説明する。

図１〜図４は、本発明の実施例を示すもので、図１は、本発明の実施例に係る車両用灯具を示す車両前後方向の断面図、図２は、可動型シェードユニットの機構を示す斜視図（ロービーム配置）、図３は、可動型シェードユニットの機構を示す斜視図（ハイビーム配置）。図４は、配光スクリーンに対する可動型シェードユニットの配置毎の照射配光パターンを示す図であって、（ａ）図は、図２のロービーム配置時の配光パターン、（ｂ）図は、図３のハイビーム配置時の配光パターンを示す図である。

図１に示す通り、本実施例の車両用灯具１は、ランプボディ２とその前面開口部を覆う前面レンズ３の内側に灯室Ｓが形成され、灯室Ｓの内部にプロジェクタ型の灯具ユニット４を内蔵することによって構成されている。灯具ユニット４は、エイミング機構５（正面視３カ所、一部図示せず）に取り付けられることによって上下及び左右に傾動可能な状態でランプボディ２に保持される。

灯具ユニット４は、放電バルブ６、リフレクタ７，ホルダ８，投影レンズ９、ベース１０、可動型シェードユニット１１によって構成されている。

リフレクタ７は、椀型に形成され、その内側に反射面７ａを備えている。反射面７ａは、車両前後方向に延びる光軸Ａを中心軸とした略回転楕円面形状に形成されている。リフレクタ７の後端部には、光軸Ａ上に放電バルブ６（メタルハライドバルブ等を使用）が取り付けられ、その光源（発光中心）６ａは、リフレクタ７の第１焦点Ｆ１の近傍に配置されている。ホルダ８は、円筒状に形成され、その後端部が間に挟んだベース１０と共にリフレクタ７の前端部と一体化されている。ホルダ８の前端開口部には、投影レンズ９が取り付けられている。

次に図２及び図３によってベース１０と可動型シェードユニット１１について説明する。可動型シェードユニット１１は、リフレクタ７とホルダ８の間に挟持されたベース１０の前面に取り付けられる。ベース１０は、放電バルブ６と投影レンズ９との間で配置され、前面が光軸Ａに垂直な板状部材から構成されており、光軸Ａの方向に貫通し、リフレクタの反射光を通過させるスリット１０ａ、エイミング機構５の固定ブラケット５ａとネジ止め等によって連結するための取り付け孔（１０ｂ〜１０ｅ）が設けられている。ベース１０の両側には、後述する可動型シェード１１のストッパ（１０ｆ，１０ｇ）が設けられ、後部には、可動型シェードユニット１１の駆動源となるモーター１２の取付部１０ｈが設けられている。

可動型シェードユニット１１は、可動型シェード１３、平行リンク（１４，１５）、第一回動軸（１６，１７）、第二回動軸（１８，１９）によって構成される。

本実施例における平行リンク（１４，１５）は、モーター１２の駆動力を受けるモーター側リンク１４と、トーションスプリング２０によってモーター１２の駆動力と逆方向の付勢トルクを与えられるバネ側リンク１５によって構成される。

モーター側リンク１４は、中央に第一回動軸１６の軸受部１４ａ、上端部に第二回動軸１８の軸受部１４ｂを備える。またリンク１４は、下端部が側方に延出した正面視略Ｌ字状に形成され、円弧状に形成された下端Ｌ字状部分１４ｃの下面に歯車１４ｄを備える。バネ側リンク１５は、中央に第一回動軸１７の軸受部１５ａ、上端部に第二回動軸１９の軸受部１５ｂを備える。また、モーター側リンク１４における軸受部（１４ａ，１４ｂ）の中心間距離とバネ側リンク１５における軸受け部（１５ａ，１５ｂ）の中心間距離は、同一となるよう各リンク（１４，１５）を形成する。

第一及び第二回動軸（１６〜１９）は、シャフト等によって構成する。また、第一回動軸（１６，１７）は、軸中心が同一の高さとなるようにベース１０に取り付ける。リンク（１４，１５）は、それぞれ軸受部（１４ａ，１５ａ）を介し、第一回動軸（１６，１７）に対して回動可能な状態で取り付けられることにより、ベース１０に支持される。

一方、第二回動軸（１８，１９）は、軸の中心間距離が第一回動軸（１６，１７）の軸の中心間距離と同一になるように可動型シェード１３に取り付ける。リンク（１４，１５）は、それぞれ軸受部（１４ｂ，１５ｂ）を介して、回動可能な状態で第二回動軸（１８，１９）に取り付けることにより、可動型シェード１３を支持する。尚、可動型シェード１３における第二回動軸（１８，１９）の取付位置は、リンク（１４，１５）を取り付けた際に可動型シェード１３の上端縁、即ち水平カットオフライン形成部（１３ａ，１３ｂ）が水平を保つ位置とする。

以上の構成により、モーター側リンク１４とバネ側リンク１５は、いずれか一方が前記第一回動軸を中心に回動すると、リンク間を平行に保ちつつ他方が前記第一回動軸を中心に回動する平行リンクとして構成され、平行リンク（１４，１５）は、可動型シェード１３の水平カットオフライン形成部（１３ａ，１３ｂ）を水平に保ちつつ、光軸Ａに対して略垂直に昇降させる。

一方、平行リンク（１４，１５）は、モーター１２とトーションスプリング２０を駆動源として回動する。ベース１０の後方に取り付けられたモーター１２は、モータ回転軸（図示せず）の先端がベース１０の前方に貫通し、その先端で回転する歯車１２ａを有する。モーター１２から回転トルク（本実施例では、正面視時計回りＤ１方向の回転トルク）を受けた歯車１２ａは、モーター側リンク１４の歯車１４ｄと螺合し、モーター側リンク１４にトルク（本実施例では、正面視反時計回りＤ２方向の回転トルク）を与えることによってリンク１４を回動中心軸１６を中心として回転させ、併せてバネ側リンク１５を回動中心軸１７を中として回転させる。

トーションスプリング２０は、軸受部１５ａの周囲に配置し、一端をベース１０のバネ受け部１０ｉに取り付け、他端をバネ側リンク１５のバネ受け部１５ｃに取り付ける。トーションスプリング２０は、モーター１２によるトルクと逆方向のトルク（本実施例では、正面視時計回りＤ１方向の回転トルク）をバネ側リンク１５に対して常時付勢するように取り付ける。モーター１２の駆動を停止した際には、スプリング２０がバネ側リンク１５を回動中心軸１７を中心としてモータと逆方向に回転させ、併せてモーター側リンク１４をモータと逆方向に回転させる。

尚、前記平行リンクは、リンク間を平行に保った状態で、可動型シェード１３の水平カットオフライン形成部（１３ａ，１３ｂ）を水平に保ちつつ、光軸Ａに垂直に略昇降させるものであれば、二つのリンク（１４，１５）に限らず、三つ以上のリンクから構成してもよい。また、トーションスプリング２０は、モーター側リンク１４に取り付けることも可能であるが、リンク１５側に取り付けることによってリンク１５のガタ付きを低減させることが出来るため、リンク１５に取り付ける方が望ましい。

次に、配光パターン切替時における可動型シェードユニット１１の動作を説明する。本実施例の車両用灯具１は、以下に示す構成により、モーター１２を駆動させない場合、常にロービーム配光パターンを形成し、モーター１２を駆動させると可動型シェード１３が移動してハイビーム配光パターンに切り替わる構成にしている。

可動型シェードユニット１１は、モーター１２を駆動させない場合、図２のロービーム配光パターン形成位置（初期位置）に配置される。初期配置においては、平行リンク（１４，１５）は、鉛直方向に向けて配置し、可動型シェード１３の水平カットオフライン形成部（１３ａ，１３ｂ）は、最も高い位置であるリフレクタ７の第二焦点Ｆ２の近傍に配置する。ベース１０の右側方には、可動型シェード１３の右端１３ｃが初期配置時に当接するロービーム用ストッパ１０ｆを前方に突出させる。

初期配置時に可動型シェード１３は、リンク（１４，１５）が正面視時計回りＤ１方向の回転トルクをスプリング２０から受けることによって右端１３ｃがストッパ１０ｆに押し付けられる。従って、リンク（１４，１５）は、初期配置の状態で回動不能に固定される。

放電バルブ６の光源６ａ（リフレクタ７の第一焦点Ｆ１近傍）から出射した光は、リフレクタ７により、光軸Ａに沿って第二焦点Ｆ２の近傍に反射され、投影レンズ９から車両用灯具１の外部へ照射される。初期配置において可動型シェード１３は、リフレクタ７からの反射光の一部を第二焦点Ｆ２の近傍で遮光し、図４（ａ）図に示すロービーム配光パターンを形成する。図１の光線表記中、二点鎖線部分は、可動型シェード１３によって遮光された反射光を示すものである。図４（ａ）図の水平カットオフラインＣ１は、水平カットオフライン形成部１３ａに対応して形成され、カットオフラインＣ２は、水平カットオフライン形成部１３ｂに対応して形成された部分である。

一方、可動型シェードユニット１１は、モーター１２が駆動するとリンク（１４，１５）が回転し、図３に示すハイビーム配光パターンの形成位置に配置される。即ち、モーター１２の回転トルクがスプリング２０による逆向きの付勢トルクを超えると、平行リンク（１４，１５）は、それぞれ正面視反時計回りＤ２方向に回転する。その際、可動型シェード１３の水平カットオフライン形成部（１３ａ，１３ｂ）は、水平を保ちつつ、光軸Ａの近傍からリフレクタ７の反射光に緩衝しない位置（ハイビーム配光パターン形成位置）まで下降する。ベース１０には、ハイビーム配光パターン形成位置において可動型シェード１３の左端１３ｄが当接するハイビーム用ストッパ１０ｇを前方に突出させる。可動型シェードユニット１１は、可動型シェード１３のハイビームパターン形成位置まで移動すると左端１３ｄがストッパ１０ｇに押し付けられるため、ハイビーム配光パターン形成用の配置で固定される。その際、リフレクタ７からの反射光は、初期配置時と異なり、図１の光線表記中の二点鎖線部分が可動型シェード１３によって遮光されずに投影レンズ９から前方に出射し、図４（ｂ）図のハイビーム配光パターンを形成する。

また、リンク（１４，１５）は、モーター１２の通電を切ると、トーションスプリング２０により、第一回動軸（１６，１７）の周りを正面視時計回りＤ１方向に回転し、可動型シェード１３の右端１３ｃがロービーム用ストッパ１０ｆに当接することによって再び初期配置まで戻される。

以上の構成により、可動型シェード１３は、車両前後方向ではなく光軸Ａと垂直な方向にスライドするため、灯具ユニット４の奥行きを狭く出来、車両用灯具１を車両前後方向に薄くすることが出来る。また、ベース１０と可動型シェードユニット１１は、複雑な曲げを伴わない平板部材を中心に構成した結果、比較的加工が容易で単純な構成となっている。

尚、リンク（１４，１５）は、ロービームで走行する際に鉛直方向を向いているため、車両の上下振動によってリンク（１４，１５）が回転トルク（回動中心軸１６，１７周りの回転モーメント）を受けにくい。従って、本実施例の車両用灯具１は、リンク（１４，１５）が前記振動によって回転しにくく、ロービーム走行中の配光パターンが崩れにくい構成になっている。従って、前記振動によるリンク（１４，１５）の回転は、付勢トルクの弱いトーションスプリング２０を採用しても防止することが出来る。従って、モーター１２は、回転トルクの小さなものを採用してもスプリング２０のトルクに対抗してリンク（１４，１５）を回転させることが出来るため、本実施例の車両用灯具１は、モーター１２に小型のものを採用することが出来る。

また、本実施例の可動型シェードユニット１１は、車両前後方向に薄く作られているため、別の新たな可動シェードユニットを車両前後方向に重ねて配置することにより、ロービーム及びハイビーム配光以外の配光パターンを形成可能にしても良い。その場合、可動シェードは、光軸と直交する上下方向にスライドする構成であるため、モーター１２と追加した可動シェードユニットのモーターは、光軸Ａに対して左右対称になる位置に配置することが望ましい。

また、本実施例の車両用灯具１は、動作不良時を含めてモーター１２の通電が切れた場合、可動型シェード１３が必ずハイビームからロービーム配置に戻る、フェールセーフ機能を実現する構成になっている。

尚、本実施例では複数のリンクを平行リンク（１４，１５）としているが、前記複数のリンクは、１自由度のリンク機構であれば、平行リンク以外のリンクを採用してもよい。

本発明の実施例に係る車両用灯具を示す車両前後方向の断面図。 可動型シェードユニットの機構を示す斜視図（ロービーム配置）。 可動型シェードユニットの機構を示す斜視図（ハイビーム配置）。 配光スクリーンに対する可動型シェードユニットの配置毎の照射配光パターンを示す図。（ａ）図２のロービーム配置に有る際の配光パターン、（ｂ）図３のハイビーム配置に有る際の配光パターンを示す図である。

符号の説明

１ 車両用灯具
４ 灯具ユニット
７ リフレクタ
９ 投影レンズ
１１ 可動型シェードユニット
１３ 可動型シェード
１３ａ，１３ｂ 水平カットオフライン形成部（遮蔽縁）
１４ モータ側リンク（平行リンク）
１５ バネ側リンク（平行リンク）
Ａ 光軸
Ｆ２ リフレクタの第二焦点

Claims (3)

1. 車両前後方向に延びる光軸と直交する略水平方向に延出した遮蔽縁がリフレクタの第二焦点近傍に配置され、前記リフレクタから投影レンズへ向かう光の一部を遮蔽する可動型シェードにより、ロービーム配光パターンとその他の配光パターンを切り替え可能に構成したプロジェクタ型の灯具ユニットを備える車両用灯具において、
   前記遮蔽縁を略水平に保持しつつ前記可動型シェードを前記光軸と略直交する方向に昇降可能な状態で支持する複数のリンクを備えたことを特徴とした車両用灯具。
2. 前記複数のリンクは、ロービーム配光パターンの形成時に略鉛直方向に向けて配置することを特徴とする、請求項１記載の車両用灯具。
3. 前記複数のリンクは、平行リンクであることを特徴とした請求項１または２に記載の車両用灯具。

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