JP2011187305A - 車両用灯具ユニット及び車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べて簡易な構成で、すれ違い配光パターンを右側通行用と左側通行用とに好適に変更する。
【解決手段】車両用灯具ユニット１は、車両前方へ向いた光軸Ａｘを有する発光素子光源６０と、光軸Ａｘ上に配設された投影レンズ３０と、発光素子光源６０及び投影レンズ３０の間に配設されて、発光素子光源６０から投影レンズ３０へ出射される光の一部を遮光するシェード４０と、を備える。シェード４０は、すれ違い配光パターンのカットオフラインを形成するための、光軸Ａｘに垂直な面内で屈曲された屈曲エッジ４１を有し、屈曲エッジ４１の屈曲部４１ａを中心に光軸Ａｘに垂直な面内で回動可能に構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用灯具ユニット及びこれを備える車両用前照灯に関する。

従来、ＬＥＤ等の発光素子を光源として用いたダイレクトプロジェクション方式の車両用灯具ユニットとして、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１に記載の車両用灯具ユニットにおいては、発光素子光源から出射された光が投影レンズを通じて車両前方へ投影される。このとき、発光素子光源と投影レンズとの間に配設されたシェードによって、投影レンズへ入射する光が部分的に遮光されることにより、眩惑防止のために対向車線側の上向き光が抑えられた、すれ違い用ビームの配光パターン（以下、すれ違い配光パターンという）が形成される。

ところで、英国と欧州大陸諸国とは、ドーバー海峡を通じて車両（自動車）での行き来が可能となっているものの、車両の通行区分が左側通行と右側通行とで互いに異なっている。そのため、英国と欧州大陸諸国のいずれか一方の国の通行区分に適した車両を他方の国で走行させる場合には、当該他方の国の通行区分に対応するように、すれ違い配光パターンを変更させる必要が生じる。

そこで、すれ違い配光パターンを変化させる新たな投影レンズを取り付けることで、本来対応していない通行区分における対向車線側の上向き光を抑える技術（例えば、特許文献２参照）や、各通行区分に対応した２枚のシェードを摺動可能に設け、車両を走行させる国の通行区分に応じて遮光に用いるシェードを切り替える技術（例えば、特許文献３参照）が提案されている。

特許第４１３８５８６号公報 特開平７−２９６６０４号公報 特許第４１８１５３１号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載の技術では、新たな投影レンズを設ける必要があることに加え、すれ違い配光パターンを変更した場合に、対向車線側の上向き光とともに自車線側の上向き光も遮光されてしまうため、路側帯の標識等を照らすことができない。
また、上記特許文献３に記載の技術では、２枚のシェードを摺動させる機構が複雑なため、部品点数が多くなってしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、従来に比べて簡易な構成で、すれ違い配光パターンを右側通行用と左側通行用とに好適に変更することのできる車両用灯具ユニット及びこれを備える車両用前照灯の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
車両前方へ向いた光軸を有する発光素子光源と、
前記光軸上に配設された投影レンズと、
前記発光素子光源及び前記投影レンズの間に配設されて、前記発光素子光源から前記投影レンズへ出射される光の一部を遮光するシェードと、
を備える車両用灯具ユニットにおいて、
前記シェードは、
すれ違い配光パターンのカットオフラインを形成するための、前記光軸に垂直な面内で屈曲された屈曲エッジを有し、
前記屈曲エッジの屈曲部を中心に前記光軸に垂直な面内で回動可能に構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用灯具ユニットにおいて、
前記発光素子光源は、前記シェードと一体的に回動可能に構成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、車両用前照灯において、
請求項１又は２に記載の車両用灯具ユニットを備えることを特徴とする。

本発明によれば、シェードは、すれ違い配光パターンのカットオフラインを形成するための、光軸に垂直な面内で屈曲された屈曲エッジを有するとともに、屈曲エッジの屈曲部を中心に光軸に垂直な面内で回動可能に構成されているので、カットオフライン上のエルボー点に対応する屈曲部を中心にシェードを回動させることにより、右側通行用と左側通行用とにカットオフラインを変更することができ、ひいては、すれ違い配光パターンを変更することができる。
したがって、１枚のシェードを回動させるだけで、従来のように新たな投影レンズや摺動可能な２枚のシェードを設ける必要なく、両通行区分において対向車線側の上向き光を抑えるとともに自車線側の必要な上向き光を確保することができる。すなわち、従来に比べて簡易な構成で、すれ違い配光パターンを左側通行用と右側通行用とに好適に変更することができる。

実施形態における車両用灯具ユニットの斜視図である。 実施形態における車両用灯具ユニットの分解斜視図である。 実施形態におけるシェードの回動動作を説明するための図である。 実施形態における左側通行用のすれ違い配光パターンの形成を説明するための図である。 実施形態における右側通行用のすれ違い配光パターンの形成を説明するための図である。 実施形態の変形例における車両用灯具ユニットの斜視図である。 実施形態の変形例における車両用灯具ユニットの分解斜視図である。 実施形態の変形例における回動部材の回動動作を説明するための図である。 実施形態の変形例における左側通行用のすれ違い配光パターンの形成を説明するための図である。 実施形態の変形例における右側通行用のすれ違い配光パターンの形成を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態における車両用灯具ユニット１の斜視図であり、図２は、車両用灯具ユニット１の分解斜視図である。
これらの図に示すように、車両用灯具ユニット１は、ユニット本体２０と、投影レンズ３０と、シェード４０と、アクチュエータ５０とを備えており、すれ違い用ビームの配光パターン（以下、すれ違い配光パターンという）のうち、右側通行用と左側通行用とで異なる上向き光部分を形成するためのものである。そして、この車両用灯具ユニット１を備えて、車両用前照灯が構成されている。

ユニット本体２０は、略方形板状に形成され、車両左右方向に沿って立設されている。このユニット本体２０は、後面に放熱フィン２１を有しており、ヒートシンクとしての機能を具備している。ユニット本体２０の前面には、車両前後方向に沿った光軸Ａｘを有する横長の発光素子光源６０が、基板６１に実装された状態で取り付けられている。また、ユニット本体２０の前面には、光軸Ａｘを中心とした円弧状のガイド溝２２が、発光素子光源６０の下方に形成されている。なお、ユニット本体２０と基板６１との間には、発光素子光源６０の温度上昇を抑制するために、熱伝導グリスを塗布しておくことが好ましい。

投影レンズ３０は、光軸Ａｘ上に配設され、発光素子光源６０から出射された光を車両前方へ反転投影する凸レンズである。この投影レンズ３０は、光軸Ａｘと略一致する光軸を有しており、当該投影レンズ３０の焦点近傍に発光素子光源６０及びシェード４０が位置するように配置されている。また、投影レンズ３０は、略円筒状のレンズホルダー７０に保持され、レンズホルダー７０は、３つのネジ部材７１，…によってユニット本体２０に締結固定されている。

シェード４０は、発光素子光源６０から投影レンズ３０へ出射される光の一部を遮光するものであり、略長方形板状に形成されて、発光素子光源６０と投影レンズ３０との間で車両左右方向に沿いつつ上下方向へ延在するように配設されている。このシェード４０は、後面の略中央位置に突設された突起４２を有しており、当該突起４２をユニット本体２０のガイド溝２２に係合させた状態で、光軸Ａｘに垂直な面内で移動可能なように保持板８０によってユニット本体２０の前面に保持されている。シェード４０の上辺は、すれ違い配光パターンのカットオフラインを形成するためのものであって、光軸Ａｘに垂直な面内で屈曲された屈曲エッジ４１を構成している。この屈曲エッジ４１は、中央の屈曲部４１ａを中心に２つのエッジ片４１ｂ，４１ｃが１６５°の角度をなす凸状に形成されており、屈曲部４１ａを光軸Ａｘに略一致させている。
このような構成により、シェード４０は、突起４２をガイド溝２２に沿って案内させつつ、光軸Ａｘに垂直な面内で当該光軸Ａｘを中心に、つまり屈曲エッジ４１の屈曲部４１ａを中心に回動可能に構成されている。

アクチュエータ５０は、車両左右方向へ伸縮可能な駆動軸５１を有するソレノイド式のものであり、ユニット本体２０の前面に固定されている。駆動軸５１の先端には、リンク板５２を介してシェード４０の下端と連結されており、この駆動軸５１の伸縮によってシェード４０が回動するように構成されている。

続いて、すれ違い配光パターンを形成する際の車両用灯具ユニット１及びこれを備える車両用前照灯の動作について、図３〜図５を参照して説明する。
図３は、シェード４０の回動動作を説明するための図であり、図４及び図５は、左側通行用及び右側通行用のすれ違い配光パターンの形成を説明するための図である。

まず、左側通行用のすれ違い配光パターンＰ_Lを形成する場合には、図３（ａ）に示すように、アクチュエータ５０の駆動軸５１を伸ばして、屈曲エッジ４１の車両左側（図中の右側）のエッジ片４１ｂが水平となる位置までシェード４０を回動させる。

すると、図４（ａ）に示すように、発光素子光源６０によって本来照射される全範囲のうち、図中のハッチングで示す遮光領域Ｂ_Lがシェード４０によって遮光され、エッジ片４１ｂにより対向車線側の水平カットオフラインＬ₁が形成されるとともに、エッジ片４１ｃにより自車線側の傾斜カットオフラインＬ₂が形成される。こうして、図中の実線の範囲で示すように、対向車線側の上向き光を抑えつつ自車線側の上向き光を適切に確保した配光パターンＳ_Lが形成される。

そして、図示しない拡散配光ユニットにより、図中の破線の範囲で示す拡散配光パターンＤを形成させ、配光パターンＳ_Lに重ねることによって、図４（ｂ）に示すように、左側通行用のすれ違い配光パターンＰ_Lが形成される。

次に、左側通行用のすれ違い配光パターンＰ_Lを右側通行用のすれ違い配光パターンＰ_Rに変更する場合には、図３（ｂ）に示すように、アクチュエータ５０の駆動軸５１を縮めて、屈曲エッジ４１の車両右側（図中の左側）のエッジ片４１ｃが水平となる位置までシェード４０を回動させる。つまり、シェード４０を左側通行用の回動位置から１５°回動させる。

すると、両カットオフラインが交差するエルボー点Ｅに対応する屈曲部４１ａを中心にシェード４０が回動されるため、図５（ａ）に示すように、発光素子光源６０によって本来照射される全範囲のうち、図中のハッチングで示す遮光領域Ｂ_Rがシェード４０によって遮光され、エッジ片４１ｃにより対向車線側の水平カットオフラインＬ₁が形成されるとともに、エッジ片４１ｂにより自車線側の傾斜カットオフラインＬ₂が形成される。こうして、図中の実線の範囲で示すように、対向車線側の上向き光を抑えつつ自車線側の上向き光を適切に確保した配光パターンＳ_Rが形成される。

そして、図示しない拡散配光ユニットにより、図中の破線の範囲で示す拡散配光パターンＤを形成させ、配光パターンＳ_Rに重ねることによって、図５（ｂ）に示すように、右側通行用のすれ違い配光パターンＰ_Rが形成される。
こうして、左側通行用のすれ違い配光パターンＰ_Lが右側通行用のすれ違い配光パターンＰ_Rに変更される。なお、右側通行用のすれ違い配光パターンＰ_Rを左側通行用のすれ違い配光パターンＰ_Lに変更する場合には、上記と逆の動作が行われる。

以上のように、車両用灯具ユニット１及びこれを備える車両用前照灯によれば、エルボー点Ｅに対応する屈曲部４１ａを中心にシェード４０を回動させることにより、右側通行用と左側通行用とに水平カットオフラインＬ₁及び傾斜カットオフラインＬ₂を変更することができ、ひいては、すれ違い配光パターンを変更することができる。
したがって、１枚のシェード４０を回動させるだけで、従来のように新たな投影レンズや摺動可能な２枚のシェードを設ける必要なく、両通行区分において対向車線側の上向き光を抑えるとともに自車線側の必要な上向き光を確保することができる。すなわち、従来に比べて簡易な構成で、すれ違い配光パターンを左側通行用と右側通行用とに好適に変更することができる。

［変形例］
続いて、上記実施形態における車両用灯具ユニット１の変形例について説明する。なお、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図６は、本変形例における車両用灯具ユニット１Ａの斜視図であり、図２は、車両用灯具ユニット１Ａの分解斜視図である。
車両用灯具ユニット１Ａは、上記実施形態の車両用灯具ユニット１において発光素子光源６０をシェード４０と一体的に回動可能なように構成したものであり、図６及び図７に示すように、上記実施形態におけるユニット本体２０及びシェード４０に代えて、ユニット本体２０Ａ及びシェード４０Ａを備えている。

ユニット本体２０Ａは、穴開き方形板状の支持部材２３Ａと、略円板状の回動部材２４Ａとから構成されている。このうち、支持部材２３Ａには、投影レンズ３０，レンズホルダー７０及びアクチュエータ５０が固定されている。但し、アクチュエータ５０の駆動軸５１は、リンク板５２Ａを介して回動部材２４Ａの下端と連結されている。一方、回動部材２４Ａは、支持部材２３Ａ中央の穴に嵌合され、光軸Ａｘを中心に回動可能なように取付部材２５Ａ，２５Ａによって支持部材２３Ａに取り付けられている。また、回動部材２４Ａには、後面に放熱フィン２１が設けられ，発光素子光源６０及び基板６１が取り付けられている。

シェード４０Ａは、上記実施形態におけるシェード４０のうち屈曲エッジ４１を含む上部のみからなるように短尺に形成され、横長の発光素子光源６０に対して左右対称に配置されるように基板６１に固定されている。したがって、シェード４０Ａは、回動部材２４Ａの回動に伴って発光素子光源６０と一体的に回動するように構成されている。

続いて、すれ違い配光パターンを形成する際の車両用灯具ユニット１Ａ及びこれを備える車両用前照灯の動作について、図８〜図１０を参照して説明する。
図８は、回動部材２４Ａの回動動作を説明するための図であり、図９及び図１０は、車両用灯具ユニット１Ａによる左側通行用及び右側通行用のすれ違い配光パターンの形成を説明するための図である。

まず、左側通行用のすれ違い配光パターンＰ_LAを形成する場合には、図８（ａ）に示すように、アクチュエータ５０の駆動軸５１を伸ばして、屈曲エッジ４１の車両左側（図中の右側）のエッジ片４１ｂが水平となる位置まで回動部材２４Ａを回動させる。

すると、図９（ａ）に示すように、発光素子光源６０によって本来照射される全範囲のうち、図中のハッチングで示す遮光領域Ｂ_LAがシェード４０Ａによって遮光され、エッジ片４１ｂにより対向車線側の水平カットオフラインＬ₁が形成されるとともに、エッジ片４１ｃにより自車線側の傾斜カットオフラインＬ₂が形成される。こうして、図中の実線の範囲で示すように、対向車線側の上向き光を抑えつつ自車線側の上向き光を適切に確保した配光パターンＳ_LAが形成される。

そして、図示しない拡散配光ユニットにより、図中の破線の範囲で示す拡散配光パターンＤを形成させ、配光パターンＳ_LAに重ねることによって、図９（ｂ）に示すように、左側通行用のすれ違い配光パターンＰ_LAが形成される。

次に、左側通行用のすれ違い配光パターンＰ_LAを右側通行用のすれ違い配光パターンＰ_RAに変更する場合には、図８（ｂ）に示すように、アクチュエータ５０の駆動軸５１を縮めて、屈曲エッジ４１の車両右側（図中の左側）のエッジ片４１ｃが水平となる位置まで回動部材２４Ａを回動させる。つまり、回動部材２４Ａを左側通行用の回動位置から１５°回動させる。

すると、両カットオフラインが交差するエルボー点Ｅに対応する屈曲部４１ａを中心にシェード４０Ａが発光素子光源６０とともに回動されるため、図１０（ａ）に示すように、発光素子光源６０によって本来照射される全範囲とシェード４０Ａによる遮光部分とがそのまま回動する結果、図中のハッチングで示す遮光領域Ｂ_RAがシェード４０Ａによって遮光され、エッジ片４１ｃにより対向車線側の水平カットオフラインＬ₁が形成されるとともに、エッジ片４１ｂにより自車線側の傾斜カットオフラインＬ₂が形成される。こうして、図中の実線の範囲で示すように、対向車線側の上向き光を抑えつつ自車線側の上向き光を適切に確保した配光パターンＳ_RAが形成される。

そして、図示しない拡散配光ユニットにより、図中の破線の範囲で示す拡散配光パターンＤを形成させ、配光パターンＳ_RAに重ねることによって、図１０（ｂ）に示すように、右側通行用のすれ違い配光パターンＰ_RAが形成される。
こうして、左側通行用のすれ違い配光パターンＰ_LAが右側通行用のすれ違い配光パターンＰ_RAに変更される。なお、右側通行用のすれ違い配光パターンＰ_RAを左側通行用のすれ違い配光パターンＰ_LAに変更する場合には、上記と逆の動作が行われる。

以上のように、車両用灯具ユニット１及びこれを備える車両用前照灯によれば、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
但し、本変形例におけるすれ違い配光パターンＰ_LA，Ｐ_RAは、上記実施形態におけるすれ違い配光パターンＰ_L，Ｐ_Rとは異なり、回動部材２４Ａの回動に伴って傾斜した配光パターンＰ_LA，Ｐ_RAが拡散配光パターンＤと重なるため、これらが重なった領域においては上記実施形態におけるすれ違い配光パターンＰ_L，Ｐ_Rと若干異なる配光が形成される。したがって、拡散配光パターンＤを上記実施形態におけるものから変えることで、この違いを解消できるようにすることが好ましい。

なお、本発明は上記実施形態及びその変形例に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。

例えば、車両用灯具ユニット１，１Ａは、シェード４０，４０Ａを所定範囲だけ回動させることによってすれ違い配光パターンを変更可能としているが、当該シェード４０，４０Ａを発光素子光源６０の照射範囲外まで回動可能に構成することで、すれ違い配光パターン（ロービーム）と走行用配光パターン（ハイビーム）とを切り替え可能なように構成してもよい。

また、アクチュエータ５０は、駆動軸５１が伸縮するものとしたが、回動するものであってもよい。
また、発光素子光源６０の光軸Ａｘは、説明を容易にするために車両前後方向に沿ったものとしたが、実際には車両用灯具ユニット１，１Ａ全体として下方へ僅かに傾いている。

１，１Ａ 車両用灯具ユニット
３０ 投影レンズ
４０，４０Ａ シェード
４１ 屈曲エッジ
４１ａ 屈曲部
６０ 発光素子光源
Ａｘ 光軸
Ｄ 拡散配光パターン
Ｅ エルボー点
Ｌ₁ 水平カットオフライン
Ｌ₂ 傾斜カットオフライン
Ｐ_L，Ｐ_LA 左側通行用のすれ違い配光パターン
Ｐ_R，Ｐ_RA 右側通行用のすれ違い配光パターン
Ｓ_L，Ｓ_LA 左側通行用の配光パターン
Ｓ_R，Ｓ_RA 右側通行用の配光パターン

Claims (3)

1. 車両前方へ向いた光軸を有する発光素子光源と、
   前記光軸上に配設された投影レンズと、
   前記発光素子光源及び前記投影レンズの間に配設されて、前記発光素子光源から前記投影レンズへ出射される光の一部を遮光するシェードと、
   を備える車両用灯具ユニットにおいて、
   前記シェードは、
   すれ違い配光パターンのカットオフラインを形成するための、前記光軸に垂直な面内で屈曲された屈曲エッジを有し、
   前記屈曲エッジの屈曲部を中心に前記光軸に垂直な面内で回動可能に構成されていることを特徴とする車両用灯具ユニット。
2. 前記発光素子光源は、前記シェードと一体的に回動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具ユニット。
3. 請求項１又は２に記載の車両用灯具ユニットを備えることを特徴とする車両用前照灯。

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