JP2011100662A - 車両用前照灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の可動式のシェードを採用する場合でも各シェードに対応するアクチュエータ設けることなくシェードの数に対してアクチュエータの数を低減できる構造を提供する。
【解決手段】駆動シェード３００，３０２は従動シェード３０４の両側に配置され、駆動モータ３１０および連動部材３０６は駆動シェード３００，３０２に接続される。従動シェード３０４は、駆動シェード３００，３０２の両方が駆動モータ３１０により移動させられたときに連動部材３０６により追従を許容される。駆動シェード３００，３０２には駆動モータ３１０が設けられているので、単独で進出位置と退避位置との間を移動できる。一方、従動シェード３０４はいずれか一方の駆動シェード３００，３０２が進出位置に位置すれば、連動部材３０６によって拘束される。その結果、他方の駆動シェードが退避位置に移動しても従動シェード３０４は進出位置で姿勢が保持される。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用前照灯装置、特に移動可能な複数のシェードを有する車両用前照灯装置の構造に関する。

従来、光源からの光をシェードにより遮光することによりロービームを形成し、シェードにより遮光しない場合にハイビームを形成する配光可変タイプの車両用前照灯装置がある。また、近年の車両の高性能化に伴い前照灯も周囲の状況に応じて標準的なロービームやハイビームとは形状の異なる配光パターンを形成する前照灯装置が提案されている。例えば、特許文献１には、複数の可動シェードを有し、それぞれの可動シェードをモータ等のアクチュエータで移動させている。複数の可動シェードを持つことで形成できる配光パターンの数を増やしている。

特開２００３−１００１２１号公報

上述したように、可動シェードの数を増やすことにより形成できる配光パターンの数を増やすことができるが、可動シェードの数と同数のアクチュエータが必要になる。例えば可動シェードの数を３個にすれば、アクチュエータの数も３個になる。コスト低減が大きな課題となる昨今では、アクチュエータの数はできるだけ減らしたいという要望がある。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の可動式のシェードを採用する場合でも各シェードに対応するアクチュエータを設けることなくシェードの数に対してアクチュエータの数を低減できる構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用前照灯装置は、投影レンズを介して車両前方へ光を照射可能な光源と、光源の光軸に対して進退可能であり、上縁部が投影レンズの後方焦点面と重なる進出位置で光を遮光して配光パターンのカットオフラインの少なくとも一部を形成し、進出位置よりも光軸方向の前方または後方の退避位置で非遮光領域の少なくとも一部の形成を許容する第１シェードと、第１シェードに対して光軸方向と直交する方向に隣接して配置され、光軸に対して進退して進出位置でカットオフラインの少なくとも一部を形成し、退避位置で非遮光領域の少なくとも一部の形成を許容する第２シェードと、第１シェードを進出位置または退避位置へ移動させるアクチュエータと、アクチュエータにより移動する第１シェードが移動するときに第２シェードが追従して進出位置または退避位置へ移動することを許容する連動部材と、を含む。

連動部材は第１シェードの一面側に取り付けることが可能で、その一部が第２シェードに係合可能に第２シェード側に突出した形状を有することができる。第１シェードが進出位置または退避位置のいずれか一方に移動するとき連動部材により第２シェードは第１シェードの移動に追従することが許容され移動する。例えば、連動部材が第１シェードの退避位置側の面に設けられている場合、第１シェードの退避位置への移動に伴い第２シェードは連動部材の実質的な拘束から解放される。その結果、第２シェードはフリー状態になり第１シェードの移動に追従して移動可能となる。逆に、第１シェードがアクチュエータの動作により進出位置側に移動すれば、第２シェードは連動部材と係合し実質的に拘束されて第１シェードと共に進出位置へ移動する。したがって、アクチュエータの数がシェードの数より少ない場合でも第１シェードを進出位置または退避位置へ移動させることにより第２シェードを同様に移動させること可能になる。

第１シェードは第２シェードの両側に配置され、アクチュエータおよび連動部材は各第１シェードにそれぞれ接続され、第２シェードは、第１シェードの両方がアクチュエータの動作により移動させられたときに連動部材により追従を許容されてもよい。アクチュエータは、それぞれの第１シェードに設けられているので、各第１シェードは単独で進出位置と退避位置との間を移動できる。一方、第２シェードはいずれか一方の第１シェードが例えば進出位置に位置すれば、連動部材によって拘束される。その結果、他方の第１シェードが退避位置に移動しても第２シェードは進出位置で姿勢が保持される。この場合例えば、ハイビームの一部の領域が遮光された、いわゆる「片ハイビーム」が形成できる。同様に、一方の第１シェードが退避位置に移動し、他方側が進出位置に移動する場合は、逆パターンの「片ハイビーム」が形成できる。また、左右両方の第１シェードが同様な姿勢、例えは退避位置に移動すれば、第２シェードも退避位置への移動が許容され、実質的に遮光が行われない「ハイビーム」が形成できる。なお、左右の第１シェードが進出位置に移動している場合、第２シェードも連動部材の拘束により進出位置に移動することになり、全てのシェードにより遮光が行われる「ロービーム」が形成できる。

第１シェードを挟み第２シェードの対向側に配置される第３シェードと、第３シェードを進出位置に対して光軸方向前方または後方のいずれか一方に移動させる単動アクチュエータと、を有してもよい。第１シェードに接続されたアクチュエータは、当該第１シェードを進出位置に対して光軸方向前方および後方に移動させる複動アクチュエータであり、連動部材は第２シェードに接続され、第１シェードが光軸方向前方または後方の一方の方向に移動させられるときに第２シェードを追従させ、第１シェードが他方の方向に移動させられたときに第２シェードを非追従としてもよい。この場合、第３シェードは第１シェード、第２シェードの動作にかかわりなく進出位置または退避位置に移動できる。したがって、第３シェードが単独で退避位置に移動することにより「片ハイビーム」が形成できる。一方、第２シェードの連動部材が形成された側に向かう駆動により第１シェードが退避位置に移動する場合、連動部材よって第１シェードに追従して第２シェードが移動する。このとき、第３シェードが進出位置に位置していれば、第３シェードのみにより遮光されて照射範囲の広い「片ハイビーム」が形成できる。また、第２シェードの連動部材が形成された側とは逆方向に向かう動作により第１シェードが退避位置に移動する場合、第１シェードは単独で退避位置に移動できる。このとき、第２シェードおよび第３シェードが進出位置に位置している場合、第１シェードが対応する中央部分のみが非遮光となり光を車両前方に照射するセンタービームが形成できる。なお、全てのシェードが退避位置に移動すれば、ハイビームが形成され、全てのシェードが進出位置に移動すればロービームが形成できる。

第１シェードと第３シェードとの隣接境界領域を覆い両方のシェードが進出位置に移動しているときに隣接境界領域からの漏光を防止する漏光防止部材が配置されていてもよい。また、連動部材は、第１シェードと第２シェードとの隣接境界領域を覆い両方のシェードが進出位置に移動しているときに隣接境界領域からの漏光を防止してもよい。この態様によれば、シェードを複数の分割しても漏光が生じることがなく、高品質の配光パターンを形成できる。

本発明の車両用前照灯装置によれば、複数の可動式のシェードを採用する場合でも各シェードに対応するアクチュエータを設ける必要がなくシェードの数に対してアクチュエータの数を低減できる構造が提供できる。

本実施形態の車両用前照灯装置の内部構造を説明する概略断面図である。 本実施形態の車両用前照灯装置に含まれるシェード機構を説明する組立斜視図である。 図２のシェード機構の分解斜視図である。 図３のシェード機構で形成するシェードパターンと配光パターンを説明する説明図である。 本実施形態の車両用前照灯装置に含まれる他の構成のシェード機構を説明する分解斜視図である。 図５のシェード機構で形成するシェードパターンと配光パターンを説明する説明図である。 図５のシェード機構に採用する漏光防止部材を説明する説明図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態の車両用前照灯装置２１０の内部構造を説明する概略断面図である。車両用前照灯装置２１０は車両の車幅方向の左右に１灯ずつ配置される配光可変式前照灯であり、その構造は実質的に左右同等なので代表して車両右側に配置される車両用前照灯装置２１０Ｒの構造を説明する。車両用前照灯装置２１０Ｒは、ランプボディ２１２と透明カバー２１４を含む。ランプボディ２１２は、車両前方方向に開口部を有し、後方側にはバルブ１４の交換時等に取り外す着脱カバー２１２ａを有する。そして、ランプボディ２１２の前方の開口部には、透明カバー２１４が接続されて灯室２１６が形成される。灯室２１６には、光を車両前方方向に照射する灯具ユニット１０が収納されている。灯具ユニット１０の一部には、当該灯具ユニット１０の揺動中心となるピボット機構２１８ａを有するランプブラケット２１８が形成されている。ランプブラケット２１８はランプボディ２１２の壁面に回転自在に支持されたエイミング調整ネジ２２０と螺合している。したがって、灯具ユニット１０はエイミング調整ネジ２２０の調整状態で定められた傾動可能な状態で灯室２１６内の所定位置に支持されることになる。

また、灯具ユニット１０の下面には、スイブルアクチュエータ２２２の回転軸２２２ａが固定され灯具ユニット１０が水平方向に回動可能とされている。

スイブルアクチュエータ２２２は、ユニットブラケット２２４に固定されている。ユニットブラケット２２４には、ランプボディ２１２の外部に配置されたレベリングアクチュエータ２２６が接続され灯具ユニット１０が鉛直方向に傾動可能とされている。

灯室２１６の内壁面、例えば、灯具ユニット１０の下方位置には、灯具ユニット１０の点消灯制御や配光パターンの形成制御を実行する照射制御部２２８が配置されている。この照射制御部２２８は、スイブルアクチュエータ２２２、レベリングアクチュエータ２２６等の制御も実行する。

灯具ユニット１０は、可動シェードユニット１２を含むシェード機構１８、光源としてのバルブ１４、リフレクタ１６を内壁に支持する灯具ハウジング１７、投影レンズ２０で構成される。バルブ１４は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能である。本実施形態では、バルブ１４をハロゲンランプで構成する例を示す。リフレクタ１６はバルブ１４から放射される光を反射する。そして、バルブ１４からの光及びリフレクタ１６で反射した光は、その一部がシェード機構１８を構成する可動シェードユニット１２を経て投影レンズ２０へと導かれる。

可動シェードユニット１２は後述するが車両の車幅方向に配列された複数の分割シェードで構成され、それぞれがバルブ１４の光の一部を遮光する進出位置と遮光しない退避位置に移動可能に回動軸１２ａを中心に回動するように構成されている。なお、図１は、可動シェードユニット１２の各シェードが進出位置に移動している状態を示している。シェード機構１８は、可動シェードユニット１２を回動させるアクチュエータを含む。また、各シェードにはアクチュエータによる移動に反してシェードを所定の姿勢、例えば進出位置に復帰させる付勢部材が備えられている。図１の場合、付勢部材としてスプリングが示されている。

図２（ａ）、図２（ｂ）は、分割シェードで構成される第１シェードおよび第２シェードを含む可動シェードユニット１２の組立斜視図である。図２（ａ）、図２（ｂ）の構成の場合、配光パターンを形成するシェードは３分割され、モータ等のアクチュエータが接続された第１シェードとして機能する駆動シェード３００，３０２とモータ等のアクチュエータが接続されていない第２シェードとして機能する従動シェード３０４で構成されている。つまり、光軸Ｏ（図１参照）方向と直交する方向に隣接する状態で第２シェードの両側に第１シェードが配置されている。なお、図２（ａ）、図２（ｂ）は、車両用前照灯装置２１０の投影レンズ２０側から可動シェードユニット１２を見た状態が図示されている。

第１シェードである駆動シェード３００，３０２は、バルブ１４の光軸Ｏに対して進退可能であり、上縁部が投影レンズ２０の後方焦点面と重なる進出位置で光を遮光して配光パターンのカットオフラインの少なくとも一部を形成する。また、進出位置よりも光軸Ｏ方向の前方または後方の退避位置、図２の場合、光軸Ｏの前方に定義される退避位置で非遮光領域の少なくとも一部の形成を許容する。また、第２シェードである従動シェード３０４は、光軸Ｏに対して進退して進出位置でカットオフラインの少なくとも一部を形成し、退避位置、図２の場合、光軸Ｏの前方に定義される退避位置で非遮光領域の少なくとも一部の形成を許容する。

駆動シェード３００，３０２の一面側、例えば投影レンズ２０側である前面側には、モータ等のアクチュエータにより駆動シェード３００，３０２が移動するときに従動シェード３０４が追従して進出位置または退避位置へ移動することを許容する連動部材３０６が固定されている。この連動部材３０６は、その一部が従動シェード３０４側に突出した形状を有している。したがって、従動シェード３０４は駆動シェード３００または駆動シェード３０２いずれか一方が例えば進出位置に位置すれば、従動シェード３０４は連動部材３０６の拘束を受けて進出位置で姿勢が保持される。なお、駆動シェード３００，３０２および従動シェード３０４は共通の回動軸１２ａに回動自在に接続されて、進出位置と退避位置との間を移動するように構成されている。

図２（ａ）の場合、連動部材３０６を有する駆動シェード３００および駆動シェード３０２が進出位置に移動した状態を示している。この場合、両方の連動部材３０６により従動シェード３０４の退避位置への移動は制限され進出位置での姿勢が保持される。その結果、３個のシェードが進出位置に移動してロービームを形成するカットオフラインを完成させてる。つまり、バルブ１４からの光の一部を遮光してロービーム用の配光パターンが形成可能となる。

図２（ｂ）は、アクチュエータにより駆動する駆動シェード３０２が連動部材３０６の形成された側に定義された退避位置に移動している状態を示している。この場合、駆動シェード３０２に固定された連動部材３０６は従動シェード３０４から離れるので従動シェード３０４の拘束を解放する。しかし、駆動シェード３００は進出位置に移動したままであるので、従動シェード３０４は駆動シェード３００の連動部材３０６によって拘束されたままであり、進出位置での姿勢が維持されることになる。この場合、駆動シェード３０２の退避位置への移動により光が通過するのでロービームの一部がハイビーム状態になった「片ハイビーム」が形成できる。

また、図２（ｂ）の状態で、駆動シェード３００が退避位置に移動すれば、従動シェード３０４の退避位置への移動も許容するので、全てのシェードが退避位置に移動可能となる。その結果、シェードによる遮光が行われない「ハイビーム」が形成できる。

図３を用いて、駆動シェード３００，３０２および従動シェード３０４の駆動の仕組みを詳細に説明する。
駆動シェード３００には、ギア機構３０８を介してアクチュエータとして駆動モータ３１０が接続されている。駆動シェード３００は、駆動モータ３１０の駆動により矢印Ａ方向に移動してシェードによる遮光を行わない退避位置に移動可能となる。この駆動モータ３１０は、電力の供給により矢印ａ方向に回転する単動制御のモータであり、電力供給が遮断された場合には、フリー状態になる。また、駆動シェード３００には、駆動モータ３１０の駆動により回動する方向（矢印Ａ方向）とは逆の方向に付勢力を発生する付勢部材としてスプリング３１２が係合している。したがって、駆動モータ３１０への電力供給が絶たれてフリー状態になった場合、ギア機構３０８は逆回転して駆動シェード３００を逆矢印Ａ方向に回動させて進出位置に移動させる。なお、図３では図示を省略しているが、スプリング３１２によって進出位置に向かい移動する駆動シェード３００，３０２および従動して進出位置に向かい移動する従動シェード３０４を定義された進出位置で正確に停止させるためのストッパが回動軸１２ａや周囲に構造物に設けられている。スプリング３１２は、このストッパに駆動シェード３００，３０２を付勢するのに十分な付勢力を有するものを選択することが望ましい。各シェードをストッパに十分に付勢することにより、各シェードの上縁部が投影レンズ２０の後方焦点面と重なる進出位置に正確に位置して、配光パターンのカットオフラインを鮮明に形成する。

図３は付勢状態を理解し易くするために付勢部材としてコイル状のスプリング３１２を示しているが、配置スペースの縮小のために回動軸１２ａに巻回配置するトーションスプリングを採用することが望ましい。

駆動シェード３０２にも同様にギア機構３０８を介して駆動モータ３１０が接続され、駆動モータ３１０の通電時には駆動シェード３０２を矢印Ａ方向に回動させ退避位置に移動させる。また、駆動モータ３１０の非通電時にはスプリング３１２の付勢により駆動シェード３０２は逆矢印Ａ方向に回動して進出位置に移動させる。

前述したように従動シェード３０４には、矢印Ａ方向に回動させるためのモータ等のアクチュエータは接続されていないが、矢印Ａ方向に付勢力を発生する付勢部材としてスプリング３１４が配置されている。この場合も理解の容易化のためにスプリング３１４を示しているが、実際の構造の場合はトーションスプリングとすることが望ましい。前述したように、従動シェード３０４には、駆動シェード３００，３０２の連動部材３０６が係合している。したがって、駆動シェード３００，３０２のいずれか一方が進出位置に移動している場合は、連動部材３０６がスプリング３１４の付勢力により移動しようとする従動シェード３０４を拘束して進出位置に位置させる。一方、駆動シェード３００，３０２の両方が駆動モータ３１０への通電により退避位置に移動した場合は、従動シェード３０４は連動部材３０６の拘束から実質的に解放された状態となりスプリング３１４の付勢力により退避位置に移動する。

また、駆動シェード３００，３０２のいずれか一方の駆動モータ３１０に対する通電が絶たれた場合、その駆動シェードがスプリング３１２の付勢力によって進出位置に移動すると共に、連動部材３０６の拘束力によりスプリング３１４の付勢力に逆らって従動シェード３０４も進出位置に移動する。

なお、各駆動モータ３１０への通電が絶たれた場合、駆動シェード３００，３０２および従動シェード３０４は進出位置に優先的に移動してロービームを形成することになる。つまり、何らかの理由により駆動モータ３１０の制御ができなくなった場合は、優先的にグレアを与えないロービーム状態にするフェールセーフ機能を実現することができる。

図４は、図３で示す構成のシェード機構１８により形成されるシェードパターンとそのときに照射される配光パターンを示している。
駆動モータ３１０への通電制御は、図１の示す照射制御部２２８により行うことができる。この場合、照射制御部２２８は車両側に設けられた車載カメラやレーダ装置、ナビゲーションシステム、車速センサなど車両の周囲の状況や車両走行状態を検出可能なセンサからの信号に基づいて、自動的に照射する配光パターンを選択する。そして、その配光パターンに対応するシェードパターンを形成するように駆動モータ３１０への通電制御を実施する。なお、照射制御部２２８は、ステアリングの周辺に配置されたランプスイッチを介して運転者が希望する配光パターンを照射するように駆動モータ３１０への通電制御を実施してもよい。

図４には、図３のシェード機構１８で形成できるシェードパターンとして、「ベーシックロービームＬｏ」、「左片ハイビームＬ−Ｈｉ」、「右片ハイビームＲ−Ｈｉ」、「ハイビームＨｉ」が一例として示されている。なお、図４に示すシェードパターンは、図１においてバルブ１４側からシェードを見た状態が図示されている。

「ベーシックロービームＬｏ」は、交通法規で左側通行が定められた地域において市街地走行のように、対向車や前走車、歩行者などが存在する可能性の高い走行状態での利用に適した配光パターンである。現在の走行状態にベーシックロービームＬｏが適しているか否かは前述したように、車載カメラやレーダ装置等によって対向車や前走車、歩行者等を検出することにより判定できる。また、ナビゲーションシステムにより走行地域を認識することにより市街地判定をしてもよい。ベーシックロービームＬｏの場合、照射制御部２２８は、駆動シェード３００，３０２に接続された駆動モータ３１０への通電は行わない。つまり、駆動シェード３００，３０２および従動シェード３０４は進出位置に移動した状態を維持する。ベーシックロービームＬｏは、前走車、対向車、歩行者等自車の周囲に存在するものにグレアを与えないように配慮された配光パターンである。

「左片ハイビームＬ−Ｈｉ」は、交通法規で左側通行が定められた地域において対向車線側に対向車や歩行者がいるものの自車線側の前走車が存在しない場合に適した配光パターンである。この場合、現在の走行状態に左片ハイビームＬ−Ｈｉが適しているか否かは、車載カメラやレーダ装置等によって対向車や前走車、歩行者等を検出することにより判定できる。左片ハイビームＬ−Ｈｉの場合、照射制御部２２８は、駆動シェード３００に接続された駆動モータ３１０に通電する。その結果、駆動シェード３００のみが退避位置に移動し、通電が行われない駆動モータ３１０が接続された駆動シェード３０２および駆動シェード３０２の連動部材３０６によって拘束された従動シェード３０４は進出位置での姿勢を維持する。左片ハイビームＬ−Ｈｉは、対向車や対向車線側の歩行者へのグレア付与を抑制しつつ、自車線側の照射範囲を広げて運転者の視界を向上させるのに適した配光パターンである。

「右片ハイビームＲ−Ｈｉ」は、交通法規で左側通行が定められた地域において自車線側の前走車が存在するものの、対向車線側に対向車や歩行者が存在しない場合に適した配光パターンである。この場合も、現在の走行状態に右片ハイビームＲ−Ｈｉが適しているか否かは、車載カメラやレーダ装置等によって対向車や前走車、歩行者等を検出することにより判定できる。右片ハイビームＲ−Ｈｉの場合、照射制御部２２８は、駆動シェード３０２に接続された駆動モータ３１０に通電する。その結果、駆動シェード３０２のみが退避位置に移動し、通電が行われない駆動モータ３１０が接続された駆動シェード３００および駆動シェード３００の連動部材３０６によって拘束された従動シェード３０４は進出位置での姿勢を維持する。右片ハイビームＲ−Ｈｉは、自車線側の前走車に対するグレアを抑制しつつ、対向車線側の照射範囲を広げて運転者の視界を向上させるのに適した配光パターンである。

「ハイビームＨｉ」は、交通法規で左側通行が定められた地域において自車線側および対向車線側に対向車や前走車、歩行者等が存在しない場合に適した配光パターンである。この場合も、現在の走行状態にハイビームＨｉが適しているか否かは、車載カメラやレーダ装置等によって対向車や前走車、歩行者等が検出されないことにより判定できる。ハイビームＨｉの場合、照射制御部２２８は、駆動シェード３００，３０２に接続された駆動モータ３１０に通電する。その結果、駆動シェード３００，３０２が退避位置に移動すると共に、実質的に従動シェード３０４への連動部材３０６による拘束が解放されるので、従動シェード３０４がスプリング３１４の付勢力により退避位置に移動する。ハイビームＨｉは、自車前方の広い範囲を照射するので運転者の視界を向上させるのに適した配光パターンである。

なお、「ベーシックロービームＬｏ」、「左片ハイビームＬ−Ｈｉ」、「右片ハイビームＲ−Ｈｉ」、「ハイビームＨｉ」の切り替えは、運転者自身のランプスイッチの操作により任意に実施できる。

図５は、他の実施形態のシェード機構１８０を説明する分解斜視図である。図５のシェード機構１８０を構成する各シェードの形状は図３で説明したシェード機構１８と実質的に同じであるが、アクチュエータが接続されているシェードが異なる。図５のシェード機構１８０の場合、照射制御部２２８により制御される駆動モータ３１６が図３のシェード機構１８における従動シェード３０４に相当するシェードに接続されて、駆動シェード３１８を形成している。駆動シェード３１８はラック機構３２０およびギア機構３２２を介して駆動モータ３１６に接続されている。駆動モータ３１６は電力の供給により正逆回転の切り替えが可能な複動アクチュエータを構成している。したがって、ラック機構３２０が矢印ｂ方向に移動するように駆動モータ３１６を回転させることにより駆動シェード３１８は矢印Ｂ方向に回動して、車両前方に定義された退避位置に移動する。また、ラック機構３２０が矢印ｃ方向に移動するように駆動モータ３１６を回転させることにより駆動シェード３１８は矢印Ｃ方向に回動して、車両後方に定義された退避位置に移動する。また、ラック機構３２０を所定の基準位置で停止することにより、駆動シェード３１８を進出位置に移動させることができる。したがって、シェード機構１８０の場合、駆動シェード３１８が第１シェードに相当する。

駆動シェード３１８に隣接して当該駆動シェード３１８の動作によって拘束される第２シェードとして従動シェード３２４が配置されている。従動シェード３２４には、モータ等のアクチュエータは接続されず、当該従動シェード３２４を前方の退避位置から進出位置に復帰させる付勢力を発生する付勢部材としてスプリング３１２が配置されている。また、図示を省略しているが、スプリング３１２の付勢力により進出位置に向かって移動する従動シェード３２４が正確に進出位置で停止するようにストッパが回動軸１２ａや周囲に構造物に設けられている。スプリング３１２は、このストッパに従動シェード３２４を付勢するのに十分な付勢力を有するものを選択することが望ましい。各シェードをストッパに十分に付勢することにより、各シェードの上縁部が投影レンズ２０の後方焦点面と重なる進出位置に正確に位置して、配光パターンのカットオフラインを鮮明に形成する。また、スプリング３１２は配置スペースを考慮してトーションスプリングを採用することが望ましい。

従動シェード３２４は、駆動シェード３１８が前方の退避位置に移動するときに追従して移動するように形成された連動部材３２６を有している。この連動部材３２６は、駆動シェード３１８が前方の退避位置に移送するときに係合できる突起であればよいが、駆動シェード３１８が後方の退避位置に移動したときにバルブ１４からの光を遮光しないような形状または遮光しない位置に配置されることが望ましい。例えば、図５に示すように、連動部材３２６の突出部Ｐの形状を駆動シェード３１８の側面部Ｑと実質的に同じ形状として、突出部Ｐが僅かに側面部Ｑに係合するようにする。このような形状とすることで、例えば、駆動シェード３１８が後方の退避位置に移動した場合に、進出位置に位置している従動シェード３２４により形成される遮光形状が連動部材３２６の存在の影響を実質的に受けないようにできる。また別の実施形態では、連動部材を駆動シェード３１８の移動による光の通過を妨げない位置に配置するようにしてもよい。例えば、駆動シェード３１８および従動シェード３２４において、バルブ１４の光路に影響しない部分にフランジを形成して、そこで連動部材を介して係合するようにすることもできる。

シェード機構１８０において、駆動シェード３１８を挟み従動シェード３２４の対向側には第３シェードとして機能する駆動シェード３２８が配置されている。この駆動シェード３２８には、図３に示す駆動シェード３００と同様に、ギア機構３０８を介してアクチュエータとして駆動モータ３１０が接続されている。駆動シェード３２８は、駆動モータ３１０の駆動により矢印Ａ方向に回動して前方の退避位置に移動可能となる。この駆動モータ３１０は、電力の供給により矢印ａ方向に回転する単動制御のモータであり、電力供給が遮断された場合には、フリー状態になる。また、駆動シェード３２８には、駆動モータ３１０の駆動により回動する方向（矢印Ａ方向）とは逆の方向に付勢力を発生する付勢部材としてスプリング３１２が係合している。したがって、駆動モータ３１０への電力供給が絶たれてフリー状態になった場合、ギア機構３０８は逆回転して駆動シェード３２８を逆矢印Ａ方向に回動させて進出位置に移動させる。なお、図示を省略しているが、スプリング３１２によって進出位置に向かい移動する駆動シェード３２８を定義された進出位置で正確に停止させるためのストッパが回動軸１２ａや周囲に構造物に設けられている。スプリング３１２は、このストッパに駆動シェード３２８を付勢するのに十分な付勢力を有するものを選択することが望ましい。駆動シェード３２８をストッパに十分に付勢することにより、駆動シェード３２８の上縁部が投影レンズ２０の後方焦点面と重なる進出位置に正確に位置して、配光パターンのカットオフラインを鮮明に形成する。

駆動シェード３２８が駆動シェード３００と異なる点は、連動部材を持たない点であり、駆動シェード３１８および従動シェード３２４の動作に関係なく単独で進出位置と前方の退避位置との間を移動可能になっている。したがって、駆動シェード３２８が単独で前方の退避位置に移動することにより「片ハイビーム」が形成できる。一方、従動シェード３２４の連動部材３２６が形成された側に向かう駆動、つまり前方に向かう駆動により駆動シェード３１８が退避位置に移動する場合、連動部材３２６よって駆動シェード３１８に追従して従動シェード３２４が移動する。このとき、駆動シェード３２８が進出位置に位置していれば、駆動シェード３２８のみにより遮光されて照射範囲の広い「片ハイビーム」が形成できる。また、従動シェード３２４の連動部材３２６が形成された側とは逆方向に向かう動作により駆動シェード３１８が退避位置に移動する場合、駆動シェード３１８単独で退避位置に移動できる。このとき、従動シェード３２４および駆動シェード３２８が進出位置に位置している場合、駆動シェード３１８が対応する中央部分のみが非遮光となり光を車両前方に照射するセンタービームが形成できる。なお、全てのシェードが退避位置に移動すれば、ハイビームが形成され、全てのシェードが進出位置に移動すればロービームが形成できる。

図６は、図５で示す構成のシェード機構１８０により形成されるシェードパターンとそのときに照射される配光パターンを示している。
駆動モータ３１０、駆動モータ３１６への通電制御は、図１の示す照射制御部２２８により行うことができる。この場合、照射制御部２２８は車両側に設けられた車載カメラやレーダ装置、ナビゲーションシステム、車速センサなど車両の周囲の状況や車両の走行状態を検出可能なセンサからの信号に基づいて、自動的に照射する配光パターンを選択する。そして、その配光パターンに対応するシェードパターンを形成するように駆動モータ３１０、３１６への通電制御を実施する。なお、照射制御部２２８は、ステアリングの周辺に配置されたランプスイッチを介して運転者が希望する配光パターンを照射するように駆動モータ３１０、３１６への通電制御を実施してもよい。

図６には、図５のシェード機構１８０で形成できるシェードパターンとして、「ベーシックロービームＬｏ」、「右片ハイビームＲ−Ｈｉ」、「センタービームＣｅ」、「ハイビームＨｉ」が一例として示されている。なお、図４に示すシェードパターンは、図１においてバルブ１４側からシェードを見た状態が図示されている。いずれの配光パターンを照射するかは、図４で説明した場合と同様に照射制御部２２８が車載カメラやレーダ装置等により自車周囲の車両や歩行者等の存在を確認して決定することができる。また、運転者のランプスイッチの操作によっても照射制御部２２８の制御が可能である。

ベーシックロービームＬｏの場合、照射制御部２２８は、駆動シェード３１８，３２８に接続された駆動モータ３１６，３１０への通電は行わない。つまり、駆動シェード３１８，３２８および従動シェード３２４は進出位置に移動した状態を維持してロービーム用のシェードパターンを形成する。

右片ハイビームＲ−Ｈｉの場合、照射制御部２２８は、ラック機構３２０が矢印ｂ方向に移動するように駆動モータ３１６に通電して駆動シェード３１８を前方の退避位置に移動させる。その結果、駆動シェード３１８に連動部材３２６を介して係合する従動シェード３２４が前方の退避位置に移動する。一方、通電が行われない駆動モータ３１０が接続された駆動シェード３２８は進出位置での姿勢を維持する。シェード機構１８０の場合、右片ハイビームＲ−Ｈｉを形成する場合、中央に位置する駆動モータ３１６が従動シェード３２４を伴って，前方の退避位置に移動するため配光パターンの中央部分を越えた領域まで照射領域を広げることが可能になる。その結果、自車線側の前走車に対するグレアを抑制しつつ、中央領域および対向車線側を含む広い照射範囲の確保が可能になる。その結果、シェード機構１８０は、図３のシェード機構１８で形成する右片ハイビームＲ−Ｈｉに比べて運転者の視界をさらに向上できる右片ハイビームＲ−Ｈｉを形成できる。

なお、シェード機構１８０の場合、駆動シェード３２８は駆動シェード３１８および従動シェード３２４の移動状態に影響されることなく退避位置に移動することができる。したがって、駆動シェード３１８および従動シェード３２４を進出位置に移動させた状態で、駆動シェード３２８を退避位置に移動させることが可能で、左片ハイビームＬ−Ｈｉを形成できる。ただし、この場合は駆動シェード３１８が進出位置に留まるので、図４に示す左片ハイビームＬ−Ｈｉと同様に、遮光領域が配光パターンの中央領域を越えて自車線側に形成される。交通法規で左側通行が定められた地域において運転者は、自車線側の自車前方を走行する車両の接近を認識できれば十分である。一方、対向車線側は遠方より近づく車両や歩行者の情報を迅速かつ多く取得することを望むことが多い。したがって、シェード機構１８０のように右片ハイビームの照射領域が広がることは有利である。別の実施形態では、駆動モータ３１０を駆動シェード３１８を挟んで逆側のシェードに接続して、照射領域の広い左片ハイビームＬ−Ｈｉを形成することも可能である。

「センタービームＣｅ」は、高速走行中など、運転者の視線が遠方に向く場合に適した配光パターンである。この場合、現在の走行状態にセンタービームＣｅが適しているか否かは、速度センサやナビゲーションシステムによって現在の車速や高速道路走行中であることを検出することにより判定できる。センタービームＣｅの場合、照射制御部２２８は、ラック機構３２０が矢印ｃ方向に移動するように駆動モータ３１６を回転させて、駆動シェード３１８を後方の退避位置に移動させる。この場合、駆動シェード３１８は、従動シェード３２４に形成された連動部材３２６との係合から離れる方向の移動になるので、駆動シェード３１８は単独で後方の退避位置に移動ができる。その結果、駆動シェード３１８のみが退避位置に移動して中央部分のみを非遮光とするセンタービームＣｅ用のシェードパターンが形成できる。センタービームＣｅは、前方から接近する車両や前方の標識やサインボードを迅速に確認できる配光パターンである。

ハイビームＨｉの場合、照射制御部２２８はラック機構３２０が矢印ｂ方向に移動するように駆動モータ３１６に通電して駆動シェード３１８を前方の退避位置に移動させる。その結果、駆動シェード３１８に連動部材３２６を介して係合する従動シェード３２４が前方の退避位置に移動する。同様に、照射制御部２２８は駆動モータ３１０に通電して駆動シェード３２８を矢印Ａ方向に回動させて退避位置に移動させる。その結果、全てのシェードが退避位置に移動してハイビームＨｉ用のシェードパターンが形成できる。

ところで、図３に示すシェード機構１８と図５に示すシェード機構１８０の場合、シェードを３分割すると共に、互いに独立してスムーズに退避位置と進出位置へ移動できるように構成する必要がある。つまり、隣接するシェード同士は、端面が僅かに隙間を有して配置されることが望ましい。もし、隙間なく組み合わされていた場合、互いの移動の妨げになり動作不良の原因になったり摩耗の原因になる。

この点において、図３に示すシェード機構１８の場合、連動部材３０６は駆動シェード３００，３０２の表面に配置されるので、駆動シェード３００と従動シェード３０４との間の隣接境界領域および駆動シェード３０２と従動シェード３０４との間の隣接境界領域を覆う遮光部材として機能することができる。つまり、隣接するシェードの移動を容易にするために両者間に隙間を形成していたも、隣接するシェードが進出位置に移動しているときにその隣接するシェードの接続部分である隣接境界領域からの漏光を漏光防止部材としても機能する連動部材３０６により防止できる。図３の場合、連動部材３０６を駆動シェード３００，３０２で遮光機能を果たす部分に対応して、縦方向半分程度の領域を覆う長さにする場合を図示しているが、縦方向の全てを覆ってもよい。また、連動部材３０６の形状や大きさは、連動機能を果たすと共に遮光機構を果たすものであれば適宜選択できる。

一方、図５に示すシェード機構１８０の駆動シェード３２８は、単独で退避位置と進出位置との間を移動するので、駆動シェード３１８との間に連動部材を配置できない。そこで、図７（ａ）に示すような漏光防止部材３３０を配置することができる。漏光防止部材３３０は、図７（ｂ）に示すように、係合部Ｐ１の形状と駆動シェード３１８の側面部Ｑ１とが実質的に同じ形状であり、係合部Ｐ１が僅かに側面部Ｑ１に係合するようになっている。また、漏光防止部材３３０の駆動シェード３２８側は十分に駆動シェード３２８に覆い被さる面積を有することができる。したがって、駆動シェード３１８と駆動シェード３２８との隣接境界領域は完全に覆われて、この部分からバルブ１４の光が漏れることが防止され、形成する配光パターンの品質が向上できる。なお、漏光防止部材３３０は付勢部材であるスプリング３３２によって、駆動シェード３１８と接する方向、つまり後方の退避位置側に付勢されている。このスプリング３３２は、トーションスプリングでもよい。

例えば、駆動シェード３１８または駆動シェード３２８が前方の退避位置に移動する場合、漏光防止部材３３０も駆動シェード３１８または駆動シェード３２８に追従して退避位置に移動する。したがって、ハイビームＨｉや左片ハイビームＬ−Ｈｉの形成時に漏光防止部材３３０の存在が遮光領域に影響を与えることはない。一方、駆動シェード３１８が後方の退避位置に移動する場合、漏光防止部材３３０は進出位置に位置するが、係合部Ｐ１と側面部Ｑ１は実質的に同じ形状であり、僅かに重なるのみなので、駆動シェード３２８により形成される遮光形状が漏光防止部材３３０の存在による実質的な影響を受けることがない。したがって、右片ハイビームＲ−Ｈｉの形成品質を維持することができる。なお、図６示すように、シェード機構１８０で形成する右片ハイビームＲ−Ｈｉは図３のシェード機構１８に比べて中央領域まで照射領域を広げることのできる構造である。したがって、係合部Ｐ１と側面部Ｑ１との係合幅を広めにとって組み立て作業を容易にしたり係合安定性を向上する構成としても右片ハイビームＲ−Ｈｉの品質は維持可能である。

なお、駆動シェード３１８と従動シェード３２４との間には、従動シェード３２４に固定される連動部材３２６が存在可能なので、連動部材３２６を漏光防止部材として機能させることができる。

なお、上述した各実施形態では、ロービームを形成するシェードを３分割する構成を説明したが、シェードの分割数は適宜選択可能であり、分割するシェードの数より少ないアクチュエータにより各シェードの移動が可能で低コスト化が容易な構造が提供できる。また、本実施形態では、アクチュエータの一例としてモータを説明した。モータの場合、軽量化や小型化が容易である点で有利である。アクチュエータとして例えばソレノイドを用いてロッドを進退させるものを利用してもよい。ソレノイドタイプの場合、耐久性があり制御が容易である点、また安価である点で有利である。

図４や図６に示した配光パターンは一例であり、必要に応じたシェードパターンを形成できるように、各シェードの形状やアクチュエータの位置選択することにより、所望の配光パターンを形成して、本実施形態と同様な効果を得ることができる。

また、本実施形態では付勢部材の例としてコイル状のスプリングやトーションスプリングを示したが、所定の付勢力が発生できれば、スプリング以外の構成でも同様な効果を得ることができる。また、図３、図５の構造では、車両前方側の退避位置にシェードが主として移動する例を説明したが、灯具ユニット１０内の配置スペースや機構との関係で、車両後方側の退避位置にシェードが主として移動する構成としてもよく、同様の効果を得ることができる。

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。

１０ 灯具ユニット、 １２ 可動シェードユニット、 １４ バルブ、 ２０ 投影レンズ、 ２１０ 車両用前照灯装置、 ２２８ 照射制御部、 ３００，３１８，３２８ 駆動シェード、 ３０４，３２４ 従動シェード、 ３０６，３２６ 連動部材、 ３０８，３２２ ギア機構、 ３１０，３１６ 駆動モータ、 ３１２，３１４ スプリング、 ３２０ ラック機構、 ３３０ 漏光防止部材。

Claims (5)

1. 投影レンズを介して車両前方へ光を照射可能な光源と、
   前記光源の光軸に対して進退可能であり、上縁部が前記投影レンズの後方焦点面と重なる進出位置で光を遮光して配光パターンのカットオフラインの少なくとも一部を形成し、前記進出位置よりも光軸方向の前方または後方の退避位置で非遮光領域の少なくとも一部の形成を許容する第１シェードと、
   前記第１シェードに対して前記光軸方向と直交する方向に隣接して配置され、前記光軸に対して進退して前記進出位置で前記カットオフラインの少なくとも一部を形成し、前記退避位置で前記非遮光領域の少なくとも一部の形成を許容する第２シェードと、
   前記第１シェードを前記進出位置または前記退避位置へ移動させるアクチュエータと、
   前記アクチュエータにより移動する前記第１シェードが移動するときに前記第２シェードが追従して前記進出位置または前記退避位置へ移動することを許容する連動部材と、
   を含むことを特徴とする車両用前照灯装置。
2. 前記第１シェードは前記第２シェードの両側に配置され、
   前記アクチュエータおよび前記連動部材は前記各第１シェードにそれぞれ接続され、
   前記第２シェードは、前記第１シェードの両方が前記アクチュエータにより移動させられたときに前記連動部材により追従を許容されることを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯装置。
3. 前記第１シェードを挟み前記第２シェードの対向側に配置される第３シェードと、
   前記第３シェードを前記進出位置に対して光軸方向前方または後方のいずれか一方に移動させる単動アクチュエータと、を有し、
   前記第１シェードに接続されたアクチュエータは、当該第１シェードを前記進出位置に対して光軸方向前方および後方に移動させる複動アクチュエータであり、
   前記連動部材は前記第２シェードに接続され、前記第１シェードが前記光軸方向前方または後方の一方の方向に移動させられるときに前記第２シェードを追従させ、前記第１シェードが他方の方向に移動させられたときに前記第２シェードを非追従とすることを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯装置。
4. 前記第１シェードと前記第３シェードとの隣接境界領域を覆い両方のシェードが進出位置に移動しているときに前記隣接境界領域からの漏光を防止する漏光防止部材が配置されていることを特徴とする請求項３記載の車両用前照灯装置。
5. 前記連動部材は、前記第１シェードと前記第２シェードとの隣接境界領域を覆い両方のシェードが進出位置に移動しているときに前記隣接境界領域からの漏光を防止することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用前照灯装置。

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