JP2012104351A - 車両用灯具及びシェードの付勢装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性のある付勢装置及びそれを用いた車両用灯具を提供する。
【解決手段】車両用灯具１は、バルブ５と、リフレクタ２と、投影レンズ６と、左右に移動するとともに、軸線５１の回りの周方向に回転する回転シェード５０と、回転シェード５０に設けられた螺旋状のカム面１６１と、カム面１６１に摺接するとともに位置が固定されたころ１６２と、回転シェード５０を回転させる回転駆動部１７０と、軸線５１上において軸線５１に交差するよう固定された磁性体盤１８４と、磁性体盤１８４の径方向外側において回転シェード５０に取り付けられた磁石片１８１と、を備える。磁石片１８１が、軸線５１に対して傾斜した傾斜面１８２を有する。磁性体盤１８４の周縁１８５が渦巻き状に形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用灯具及びシェードの付勢装置に関する。

従来のプロジェクタ型車両用灯具では、シェードが投影レンズの焦点近傍に配置され、バルブが楕円面系リフレクタの第一焦点近傍に配置され、楕円面系リフレクタの第二焦点が投影レンズの焦点近傍に配置されている。バルブから発した光が楕円面系リフレクタによって前方に反射され、その反射光の一部がシェードによって遮光され、遮光されない反射光が投影レンズによって前方に投射される。シェードによって遮光されるから、対向車の運転手は眩惑しない。

遮光範囲を変化させるべく、シェードが可動式となっているものがある。特許文献１に記載のプロジェクタ型車両用灯具では、パターン形成用シェード（１５）が左右方向に延びた軸線の回りに回転可能となっており、パターン形成用シェード（１５）の周面には、複数の遮光板（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）が凸設されている。これら遮光板の径外方向端部の縁の形状が遮光板ごとに異なっており、シェードが回転することによって、最上位に位置する遮光板が切り替わる。これにより、遮光範囲が変化して、配光パターンが変化する。

パターン形成用シェード（１５）とは別に可動シェード（１２）が回転可能に設けられ、その可動シェード（１２）が付勢ばね（１４）によって引っ張られている。付勢ばね（１４）は、可動シェード（１２）を下に向けて付勢する。可動シェード（１２）が付勢ばね（１４）の付勢力によって下に回転した場合には、パターン形成用シェード（１５）が可動シェード（１２）によって隠れていない。そのため、配光パターンは、パターン形成用シェード（１５）によって形成される。一方、可動シェード（１２）が付勢ばね（１４）の付勢力に抗して上に回転した場合には、パターン形成用シェード（１５）が可動シェード（１２）の裏に隠れる。そのため、配光パターンは、可動シェード（１２）によって形成される。

特開２０１０−０４０４８３号公報

しかし、ばねの作動耐久回数には限度がある。そのため、特許文献１の技術では、可動シェード（１２）の上下動が繰り返されると、付勢ばね（１４）の付勢力が低下し、可動シェード（１２）が下に回転することができなくなってしまう。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、耐久性のある付勢装置及びそれを用いた車両用灯具を提供することである。

本発明に係る車両用灯具は、
光源と、
前記光源からの光を前方に反射させるリフレクタと、
前記リフレクタからの反射光を前方に投射する投影レンズと、
前記投影レンズの後ろ側焦点の近傍で左右に延在し、左右に延びた軸線方向に移動可能に設けられるとともに、前記軸線の回りの周方向に回転可能に設けられる回転シェードと、
前記軸線の回りの螺旋状に形成されたカム面と、
前記カム面に摺接する摺動子と、
前記回転シェードを回転させる回転駆動部と、
前記軸線に交差するよう配置され、位置が固定された盤と、
前記盤の径方向外側において前記回転シェードに取り付けられた片と、を備え、
前記カム面と前記摺動子のどちらか一方の位置が前記回転シェードの周辺で固定され、他方が前記回転シェードの周面に設けられ、
前記片と前記盤のどちらか一方が磁石であり、他方が磁性体であり、
前記片が、前記盤の径方向外側において前記盤の周縁に向いているとともに、前記軸線に対して傾斜した傾斜面を有し、
前記盤の周縁が前記軸線の回りを渦巻くように形成されている。

本発明に係る車両用灯具は、
光源と、
前記光源からの光を前方に反射させるリフレクタと、
前記リフレクタからの反射光を前方に投射する投影レンズと、
前記投影レンズの後ろ側焦点の近傍で左右に延在し、左右に延びた軸線方向に移動可能に設けられるとともに、前記軸線の回りの周方向に回転可能に設けられる回転シェードと、
前記軸線の回りの螺旋状に形成されたカム面と、
前記カム面に摺接する摺動子と、
前記回転シェードを回転させる回転駆動部と、
前記軸線に交差するよう配置され、位置が固定された盤と、
前記盤の径方向外側において前記回転シェードに取り付けられた片と、を備え、
前記カム面と前記摺動子のどちらか一方の位置が前記回転シェードの周辺で固定され、他方が前記回転シェードの周面に設けられ、
前記片と前記盤のどちらか一方が磁石であり、他方が磁性体であり、
前記片が、前記盤の径方向外側において前記盤の周縁に向いているとともに、前記軸線に対して傾斜した傾斜面を有する。

本発明に係る車両用灯具は、
光源と、
前記光源からの光を前方に反射させるリフレクタと、
前記リフレクタからの反射光を前方に投射する投影レンズと、
前記投影レンズの後ろ側焦点の近傍で左右に延在し、左右に延びた軸線方向に移動可能に設けられるとともに、前記軸線の回りの周方向に回転可能に設けられる回転シェードと、
前記軸線の回りの螺旋状に形成されたカム面と、
前記カム面に摺接する摺動子と、
前記回転シェードを回転させる回転駆動部と、
前記軸線に交差するよう配置され、位置が固定された盤と、
前記盤の径方向外側において前記回転シェードに取り付けられた片と、を備え、
前記カム面と前記摺動子のどちらか一方の位置が前記回転シェードの周辺で固定され、他方が前記回転シェードの周面に設けられ、
前記片と前記盤のどちらか一方が磁石であり、他方が磁性体であり、
前記盤の周縁が前記軸線の回りを渦巻くように形成されている。

好ましくは、
前記回転シェードの前記軸線方向の端面に収容穴が形成され、
前記片が前記収容穴内で前記回転シェードに取り付けられ、
前記盤が前記収容穴内に配置されている。

本発明に係るシェードの付勢装置は、
軸線方向に移動可能に設けられるとともに前記軸線の回りの周方向に回転可能に設けられるシェードを付勢する付勢装置において、
軸線方向に移動可能に設けられるシェードを付勢する付勢装置において、
前記軸線に交差するよう配置され、位置が固定された盤と、
前記盤の径方向外側において前記回転シェードに取り付けられた片と、を備え、
前記片と前記盤のどちらか一方が磁石であり、他方が磁性体であり、
前記片が、前記盤の径方向外側において前記盤の周縁に向いているとともに、前記軸線に対して傾斜した傾斜面を有し、
前記盤の周縁が前記軸線の回りを渦巻くように形成されている。

本発明に係るシェードの付勢装置は、
軸線方向に移動可能に設けられるシェードを付勢する付勢装置において、
前記軸線に交差するよう配置され、位置が固定された盤と、
前記盤の径方向外側において前記回転シェードに取り付けられた片と、を備え、
前記片と前記盤のどちらか一方が磁石であり、他方が磁性体であり、
前記片が、前記盤の径方向外側において前記盤の周縁に向いているとともに、前記軸線に対して傾斜した傾斜面を有する。

本発明に係るシェードの付勢装置は、
軸線の回りの周方向に回転可能に設けられるシェードを付勢する付勢装置において、
前記軸線に交差するよう配置され、位置が固定された盤と、
前記盤の径方向外側において前記回転シェードに取り付けられた片と、を備え、
前記片と前記盤のどちらか一方が磁石であり、他方が磁性体であり、
前記盤の周縁が前記軸線の回りを渦巻くように形成されている。

本発明によれば、盤又は片の何れか一方が磁石であり、他方が磁性体であり、その磁力によってシェードを付勢しているから、耐久性が向上する。

本発明の実施の形態に係る車両用灯具の分解斜視図である。 同実施形態に係る車両用灯具の要部の前方斜視図である。 同実施形態に係る遮光装置の右部分を示した部分断面図である。 同実施形態に係る回転シェードの右部分を示した斜視図である。 同実施形態に係る回転シェードを示した側面図である。 Ａ部の拡大図である。 Ｂ部の拡大図である。 軸線方向に沿った片の位置と、片から盤までの距離との関係を示した説明図である。 周方向に沿った片の位置と、片から盤までの距離との関係を示した説明図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、それぞれ、車両用灯具１が装備された車両の「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」である。従って、車両の後ろから前に向かって見て(いわゆる運転手の視点で見て)、「左」、「右」を定める。

図１は、車両用灯具１の斜め後ろから車両用灯具１を見て示した分解斜視図である。図２は、車両用灯具１の斜め前から車両用灯具１を見て示した概略斜視図である。図２では、回転シェード５０を詳細に図示するため、各種の部品の図示を省略する。

この車両用灯具１は、リフレクタ２、バルブ５、投影レンズ６及び遮光装置２０等を備える。

リフレクタ２が略椀状に設けられ、そのリフレクタ２が前方に向けて開口している。リフレクタ２の内面は、楕円面系の反射面３である。つまり、反射面３は、前後方向に延びた中心軸を回転軸とした回転楕円面若しくはその回転楕円面を上下（又は左右）につぶした扁平楕円面又はこれらを基調とした自由曲面をいう。また、反射面３は、これらの回転楕円面、扁平楕円面又は自由曲面を組み合わせた複合楕円面であってもよい。

反射面３が楕円面に形成されているので、その楕円面の頂点よりも前方に第一焦点Ｆ１が設定され、その第一焦点Ｆ１よりも前方に第二焦点Ｆ２が設定される。なお、反射面３の第二焦点Ｆ２は焦線の中心点をいう。焦線は水平左右方向に延びるとともに、左右方向の中央部が後ろに凸となるよう湾曲している。

リフレクタ２には、バルブ５が装着されている。具体的には、リフレクタ２の頂点部分には装着孔４が前後に貫通するように形成され、バルブ５が装着孔４に差し込まれて、そのバルブ５がリフレクタ２の内側にまで突き出て、そのバルブ５がリフレクタ２に固定されている。バルブ５の発光源（例えば、発光管又はフィラメント）が反射面３の第一焦点Ｆ１又はその近傍に配置されている。なお、バルブ５がリフレクタ２の頂点部分から左、下又は右にずれた位置でリフレクタ２を貫通し、そのバルブ５の長手方向が前後方向に対して交差するようバルブ５が配置されていてもよい。

光源がバルブ５ではなく、発光ダイオード、無機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子その他の発光素子であってもよい。光源として発光素子を用いた場合、発光素子が第一焦点Ｆ１又はその近傍に配置されている。

バルブ５の発光部から発した光が反射面３によって前方に反射される。バルブ５の発光部が反射面３の第一焦点Ｆ１又はその近傍に配置されているから、バルブ５から発して反射面３で反射した光が第二焦点Ｆ２に集光する。

リフレクタ２の前には、投影レンズ６が配設されている。この投影レンズ６は、凸レンズである。投影レンズ６がレンズ枠７内に取り付けられ、そのレンズ枠７が遮光装置２０の基体２１の前側に取り付けられている。その基体２１がリフレクタ２の開口部の縁部分に取り付けられ、投影レンズ６がリフレクタ２の開口部を前側から塞ぐように配置されている。投影レンズ６の後ろ側焦点Ｆ３が反射面３の第二焦点Ｆ２又はその近傍に設定され、投影レンズ６の光軸Ａｘが焦点Ｆ３を通って前後方向に延びるように設定されている。投影レンズ６の光軸Ａｘが反射面３の中心軸に揃っていてもよいし、反射面３の中心軸から僅かにずれていてもよい。投影レンズ６は、第二焦点Ｆ２に集光した反射光を前方に投射する。更に、投影レンズ６は、バルブ５からの光を前方に投射する。

遮光装置２０は、基体２１、軸受３２，３３、回転シェード５０、シェード駆動装置１６０等を備える。

基体２１は、リフレクタ２とレンズ枠７との間に挟まれた状態でリフレクタ２及びレンズ枠７に固定されている。基体２１が枠状に形成され、この基体２１に半円形状の開口２２が設けられている。その開口２２の円弧状の縁が上側に位置し、開口２２の直線状の縁２３が下側に位置するように基体２１が配置されている。光軸Ａｘは、開口２２内を前後に通っている。

この基体２１の後ろ側には、回転シェード５０が配置されている。回転シェード５０の基本的構成態様は左右方向に延びた棒状である。回転シェード５０は左右方向に延びた軸線５１を有する。回転シェード５０は、左右両側に回転軸５２，５３をそれぞれ備える。また、回転シェード５０は、左右中央部に第一扇形柱部５４、大径部５５及び小径部５６を備える。大径部５５が第一扇形柱部５４の右側に連なり、小径部５６が大径部５５の右側に連なる。また、回転シェード５０は、第一扇形柱部５４と回転軸５２との間に第二扇形柱部５７を備えるとともに、小径部５６と回転軸５３との間に第三扇形柱部５８を備える。

小径部５６及び大径部５５は半円柱状に設けられ、小径部５６の半径が大径部５５の半径よりも大きい。小径部５６と大径部５５の間の境界部分が段差面５９となっており、その段差面５９は軸線５１の回りに形成された左ねじ（左手）の螺旋面である。

第一扇形柱部５４の半径と第二扇形柱部５７の半径が等しい。第一扇形柱部５４及び第二扇形柱部５７の半径が大径部５５の半径よりも小さいか、又は大径部５５の半径に等しい。第二扇形柱部５７の断面扇形の中心角が小径部５６及び大径部５５の断面扇形の中心角よりも小さく、第一扇形柱部５４の断面扇形の中心角が第二扇形柱部５７の断面扇形の中心角よりも小さい。軸線５１の方向に見て、小径部５６及び大径部５５の中心角が占める範囲と、第二扇形柱部５７の中心角が占める範囲が一部重なっており、その重なった部分の範囲は第一扇形柱部５４の中心角が占める範囲に等しい。

第三扇形柱部５８の半径は、大径部５５の半径よりも小さい。第三扇形柱部５８の半径は、小径部５６の半径に等しい。第三扇形柱部５８の断面扇形の中心角は、小径部５６及び大径部５５の断面扇形の中心角よりも大きい。第一扇形柱部５４、大径部５５、小径部５６及び第二扇形柱部５７の中心角が占める範囲は、第三扇形柱部５８の中心角が占める周方向の範囲内に含まれている。

回転シェード５０のうち少なくとも回転軸５３が非磁性体である。回転シェード５０全体が非磁性体であってもよい。なお、回転シェード５０が磁性体であってもよい。

回転シェード５０の回転軸５２，５３がそれぞれ軸受３２，３３に挿入されて、回転シェード５０が軸受３２，３３によって支持されている。回転軸５２，５３のラジアル荷重が軸受３２，３３に受けられ、回転軸５２，５３が軸受３２，３３に対して軸方向（軸線５１の方向）にスライドするとともに、軸線５１を中心にした周方向に回転する。これら軸受３２，３３は、それぞれ固定部材３４，３５によって基体２１の後ろ側に固定されている。軸受３２が開口２２の左脇に配置され、軸受３３が開口２２の右脇に配置され、回転シェード５０が開口２２の下部を左右に横切っている。回転シェード５０は、投影レンズ６の後ろ側焦点Ｆ３の近傍で左右に延在しており、回転シェード５０の軸線５１は、水平になっている。

軸線５１の上下方向の位置は、光軸Ａｘを通る水平面よりもわずかに下である。具体的には、軸線５１と基準水平面の間の間隔が、小径部５６の半径に等しいか、又はその小径部５６の半径よりも狭い。

シェード駆動装置１６０は、回転シェード５０を軸線５１の回りの周方向に回転させるとともに、回転シェード５０を軸線５１の方向に直動させるものである。以下、シェード駆動装置１６０の構成について具体的に説明する。

シェード駆動装置１６０は、回転駆動部１７０、変換機構１６９及び付勢装置１８０を備える。回転駆動部１７０は、回転シェード５０を軸線５１の回りに回転させる。変換機構１６９は、軸線５１の回りの回転シェード５０の回転運動を軸線５１に沿った回転シェード５０の直動運動に変換して、回転シェード５０の回転運動から回転シェード５０の直動運動を生じさせる。また、変換機構１６９は、回転シェード５０の直動運動を回転シェード５０の回転運動に変換して、回転シェード５０の直動運動から回転シェード５０の回転運動を生じさせる。付勢装置１８０は、磁力によって左方に向けて回転シェード５０を付勢するとともに、磁力によって、右から左に向かって見て反時計回りに回転シェード５０を付勢する。

回転駆動部１７０は、動力源となるモータ１７１と、ギア列（ピニオン１７２、二段ギア１７３及び出力ギア１７４）と、ギアボックス１７６と、フェイルセーフ用ばね１７７を有する。ピニオン１７２がモータ１７１の出力軸に直結されている。このピニオン１７２が二段ギア１７３の大歯車に噛み合い、二段ギア１７３の小歯車が出力ギア１７４に噛み合っている。ピニオン１７２、二段ギア１７３及び出力ギア１７４は、ギアボックス１７６内に収容されているとともに、それぞれの中心軸の回りに回転可能となっている。また、モータ１７１は、ギアボックス１７６に取り付けられている。このギアボックス１７６は、基体２１の左端部に固定されている。

出力ギア１７４の中心には、円形以外の形状（例えば、半円形）の嵌合孔１７５が形成されている。一方、回転シェード５０の回転軸５２の先端部分の断面も円形以外の形状（例えば、半円形）であり、その先端部分が嵌合孔１７５内に差し込まれている。回転シェード５０は、出力ギア１７４に対して相対的に、軸線５１回りの周方向の回転を拘束されているが、軸線５１の方向の直動を許容されている。なお、回転軸５２の基端部分の断面が円形であり、その基端部分が軸受３２に差し込まれている。

また、ギアボックス１７６内であって出力ギア１７４の左側には、フェイルセーフ用ばね１７７が収容されている。モータ１７１の故障等が発生した場合に、モータ１７１と出力ギア１７４を切断すると、フェイルセーフ用ばね１７７はその弾性力によって回転シェード５０を回転させて、大径部５５、小径部５６、第一扇形柱部５４、第二扇形柱部５７及び第三扇形柱部５８の周面（円柱面）を上に向けるためのものである。モータ１７１の故障等が発生した場合に、ロービームの配光が形成される。

変換機構１６９は、カム面１６１及びころ（摺動子）１６２等を有する。回転軸５３の半径が第三扇形柱部５８の半径よりも大きく、回転軸５３の周面と第三扇形柱部５８とを繋ぐ段差面がカム面１６１となっている。カム面１６１は、軸線５１の回りに形成された螺旋面である。カム面１６１のピッチ（１周当たりの軸線５１の方向の長さ）と段差面５９のピッチが等しく、カム面１６１と段差面５９が平行である。一方、ころ１６２が段ねじ１６３によって、基体２１の後面であってその右寄り部分に取り付けられて、ころ１６２の位置が固定されている。段ねじ１６３の軸が前後方向に延びており、ころ１６２が段ねじ１６３の軸の回りに回転可能に設けられている。ころ１６２がカム面１６１に摺接している。

なお、基体２１の後面にカム面が形成され、回転シェード５０（特に、回転軸５２又は回転軸５３）の周面にころが設けられ、そのころが基体２１の後面のカム面に摺接するものとしてもよい。その場合、基体２１に形成されたカム面の位置が固定され、そのカム面が軸線５１の回りに形成された左ねじの螺旋面であり、そのカム面のピッチが段差面５９のピッチに等しい。

図３〜図７を参照して、付勢装置１８０について説明する。図３は、回転シェード５０の右部分を上から下に向かって見て示した部分断面図である。図４は、回転シェード５０を右から左に向かって見て示した側面図である。図５は、回転シェード５０の右部分の斜視図である。図６は、図３に示されたＡ部を拡大して示した拡大図である。図７は、図５に示されたＢを拡大して示した拡大図である。

図３〜図７に示すように、付勢装置１８０は、磁石片１８１、磁性体盤１８４及び支軸１８７等を有する。

磁石片１８１は、回転シェード５０の回転軸５３に固定されている。支軸１８７は、基体２１に固定されている。磁性体盤１８４は、支軸１８７を介して基体２１に固定されている。

ここで、回転軸５３の右端面には、収容穴１６５が開けられている。磁石片１８１が、この収容穴１６５内で、回転軸５３に固定されている。磁石片１８１は、軸線５１に関する径方向に沿うように配置されているとともに、軸線５１の方向に沿うように配置されている。磁石片１８１の軸線５１寄りの部分には、傾斜面１８２が形成されている。傾斜面１８２は軸線５１に向いているとともに、軸線５１に対して傾斜している。具体的には、傾斜面１８２は、傾斜面１８２と軸線５１の距離は右に向かって漸増するよう、軸線５１に対して傾斜している。
磁石片１８１は、永久磁石又は電磁石である。傾斜面１８２が磁極であることが好ましい。

支軸１８７が左右に延び、支軸１８７の軸線が軸線５１に重なっている。支軸１８７が収容穴１６５内に差し込まれ、支軸１８７と回転軸５３が同軸である。支軸１８７は磁性体又は非磁性体である。支軸１８７が磁性体である場合には、支軸１８７が円柱状であり、支軸１８７の周面が軸線５１を中心とした円柱面であることが好ましい。

支軸１８７には延出部１８８が設けられ、支軸１８７と延出部１８８が一体形成されている。延出部１８８は、支軸１８７から支軸１８７の径外方向に突出している。具体的には、延出部１８８は、支軸１８７の右側の基端寄り部分、特に支軸１８７の右側の基端から径外方向に延び出ている。

支軸１８７には磁性体盤１８４が設けられ、支軸１８７と磁性体盤１８４が一体となり、磁性体盤１８４の位置が固定されている。磁性体盤１８４は支軸１８７の左側の先端寄り部分、特に支軸１８７の左側の先端に設けられている。磁性体盤１８４が軸線５１に対して交差するように配置されている。磁性体盤１８４は、軸線５１及び支軸１８７に対して垂直に設けられている。軸線５１の方向に見て、磁性体盤１８４の周縁１８５が、軸線５１の回りを渦巻くように形成されている。磁性体盤１８４の周縁１８５の渦巻は、軸線５１の回りで一周分の渦巻である。また、磁性体盤１８４の周縁１８５は、軸線５１を回転軸とするとともに回転軸５３の右方を頂点とした円錐面の母線を、軸線５１を中心とした渦巻線に沿って移動させて得られる渦巻面である。図５に示すように、右から左に向かって見て、磁性体盤１８４の周縁１８５の渦巻きは、中心から外側に向かう際、反時計回りに巻く。

磁性体盤１８４は収容穴１６５内に配置されている。磁石片１８１の傾斜面１８２が磁性体盤１８４の周縁１８５に向き、磁性体盤１８４の周縁１８５と磁石片１８１の傾斜面１８２が離れている。磁石片１８１の傾斜面１８２は、軸線５１を中心とした円柱面の接平面に対して傾斜している。具体的には、右から左に向かって見て、磁石片１８１の傾斜面１８２は、軸線５１を中心とした渦巻線（中心から外側に向かう際、反時計回りに巻いている）の接線に沿うように、軸線５１を中心とした円柱面の接平面に対して傾斜している。そのため、傾斜面１８２は、磁性体盤１８４の周縁１８５の接平面と平行である。従って、傾斜面１８２の法線は、軸線５１を中心とした円の接線方向に対しても、軸線５１方向に対しても、更に、軸線５１に関する半径方向に対しても傾斜している。

図６、図７に示すように、磁性体盤１８４の周縁１８５と磁石片１８１の傾斜面１８２との間の磁力によって、引力ｆ１が磁石片１８１に作用する。ここで、磁性体盤１８４の周縁１８５と磁石片１８１の傾斜面１８２が軸線５１に対して傾斜しているので、引力ｆ１の向きは、軸線５１を中心とした円の接線方向、軸線５１に関する半径方向及び軸線５１方向の何れに対しても傾斜している。つまり、引力ｆ１の向きは、傾斜面１８２の法線の向きである。

引力ｆ１は、軸線５１に沿った左向きの分力ｆ２と、軸線５１に関する半径に沿った内向きの分力ｆ３と、軸線５１を中心とした円の接線に沿った反時計回り（右から左に向かって反時計回り）の分力ｆ４と、に分けられる。特に、傾斜面１８２と軸線５１の距離は右に向かって漸増するように傾斜面１８２が軸線５１に対して傾斜しているから、左向きの分力ｆ２が発生する。また、磁性体盤１８４の周縁１８５が渦巻き状に形成されているから、接線方向の分力ｆ４が発生する。

左向きの分力ｆ２が回転シェード５０に作用することで、回転シェード５０が左向きに移動する。左向きの分力ｆ２がころ１６２に受けられ、ころ１６２がカム面１６１に当接した状態が保たれる。
また、接線方向の分力ｆ４が回転シェード５０に作用し、右から左に向かって見て、回転シェード５０が反時計回りに回転する。接線方向の分力ｆ４がギア列（ピニオン１７２、二段ギア１７３及び出力ギア１７４）の歯に受けられ、ギア列のガタつきが抑えられる。
なお、内向きの分力ｆ３は、軸受３２，３３に受けられるので、内向きの分力ｆ３によって回転シェード５０は移動しない。

引力ｆ１は、磁性体盤１８４の周縁１８５から磁石片１８１の傾斜面１８２までの距離ｇ（の２乗）に反比例する。
図８は、軸線５１方向に沿った回転シェード５０及び磁石片１８１の位置と、磁性体盤１８４の周縁１８５から磁石片１８１の傾斜面１８２までの距離ｇとの関係を示した説明図である。図８に示すように、軸線５１方向に沿った回転シェード５０の位置が左に寄るにつれて、磁性体盤１８４の周縁１８５から磁石片１８１の傾斜面１８２までの距離ｇが漸増し、軸線５１方向に沿った回転シェード５０の位置が右に寄るにつれて、磁性体盤１８４の周縁１８５から磁石片１８１の傾斜面１８２までの距離ｇが漸減する。そのため、軸線５１方向に沿った回転シェード５０の位置が左に寄るにつれて、左向きの分力ｆ２が漸減し、軸線５１方向に沿った回転シェード５０の位置が右に寄るにつれて、左向きの分力ｆ２が漸増する。従って、左向きの分力ｆ２が一定ではなく、軸線５１方向に沿った回転シェード５０の位置に応じて、左向きの分力ｆ２を変化させることができる。
図９は、周方向に沿った回転シェード５０及び磁石片１８１の位置と、磁性体盤１８４の周縁１８５から磁石片１８１の傾斜面１８２までの距離ｇとの関係を示した説明図である。図９に示すように、磁性体盤１８４の周縁１８５から磁石片１８１の傾斜面１８２までの距離ｇは、図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）の順に小さい。従って、接線方向の分力ｆ４は、図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）の順に大きい。従って、接線方向の分力ｆ４が一定ではなく、軸線５１回りの回転シェード５０の回転角度に応じて、接線方向の分力ｆ４を変化させることができる。

付勢装置１８０が磁力によって回転シェード５０を付勢しているので、付勢装置１８０の寿命が長い。つまり、回転シェード５０が付勢装置１８０による付勢に抗して、回転・直動を繰り返しても、付勢装置１８０による付勢力が低下しにくい。

また、付勢装置１８０を小型化することができる。例えば、分力ｆ２，ｆ４と同じような付勢力を発生させるためにばねを用いると、ばねが大きくなってしまう。それに対して、磁石片１８１が小さくても、磁石片１８１の磁力が十分に強ければ、分力ｆ２，ｆ４を十分な大きさにすることができる。
また、磁石片１８１及び磁性体盤１８４が回転シェード５０の収容穴１６５内に収容されているから、付勢装置１８０を小型化することができる。
また、付勢装置１８０が磁力によって回転シェード５０を付勢するから、ばねを用いた場合と比較しても、車両用灯具１の各部品の形状の自由度が広がり、設計の自由共広がる。
また、磁石片１８１に傾斜面１８２が形成され、磁性体盤１８４の周縁１８５が螺旋状に形成されているから、一組の磁石片１８１及び磁性体盤１８４によって回転シェード５０を左向き及び反時計回りの両方の向きに付勢することができる。

この車両用灯具１は、回転駆動部１７０を駆動するべく、不図示の制御部を備える。制御部は、マイコン及びモータドライバ等を備え、回転駆動部１７０のモータ１７１を制御するものである。
また、この車両用灯具１は、不図示の他車検出センサ及び配光選択スイッチ等を備える。他車検出センサは、電子カメラ及び画像処理回路等を有し、車両の前方にある他車（対向車や先行車）の位置を検出するものである。配光選択スイッチは、ハンドル近傍に設けられている。

続いて、車両用灯具１の動作について説明する。
ころ１６２がカム面１６１に摺接しているので、モータ１７１の動力がギア列によって回転シェード５０に伝達して回転シェード５０が接線方向の分力ｆ４に抗して回転すると、回転シェード５０が軸線５１の方向に移動する。具体的には、右から左に向かって見て、回転シェード５０が時計回りに回転すると、カム面１６１がころ１６２から反力を受けて、回転シェード５０が左向きの分力ｆ２に抗して右へ移動する。一方、右から左に向かって見て、回転シェード５０がモータ１７１の動力及び接線方向の分力ｆ４によって反時計回りに回転すると、左向きの分力ｆ２によってカム面１６１がころ１６２に当たった状態で、回転シェード５０が左に移動する。

回転シェード５０の左右方向の位置や回転位置が変化することによって、配光パターン（照射範囲）が変化する。また、回転シェード５０が回転する際には、ころ１６２が転動するので、回転シェード５０が滑らかに動く。

この車両用灯具１では、一つのモータ１７１によって回転シェード５０の回転と直動を実現することができる。そのため、車両用灯具１の製造コストや部品の削減を図ることができる。

軸線５１に沿った回転シェード５０の位置が図８（ａ）に示す位置である場合、周方向に沿った回転シェード５０の回転位置は図９（ａ）に示す位置である。ころ１６２がストッパに当接することによって、左向きの分力ｆ２がそのストッパに受けられ、回転シェード５０がそれ以上左に移動できない。そのストッパは、カム面１６１の端に設けられている。

回転シェード５０の位置が図８（ａ）及び図９（ａ）に示す位置である場合、第一扇形柱部５４、大径部５５、小径部５６、第二扇形柱部５７及び第三扇形柱部の円柱周面が上を向いている。バルブ５から発して反射面３で前方へ反射した光が第一扇形柱部５４、大径部５５、小径部５６、第二扇形柱部５７及び第三扇形柱部によって遮光されることによって、ロービームの配光が形成される。

軸線５１に沿った回転シェード５０の位置が図８（ｄ）に示す位置である場合、周方向に沿った回転シェード５０の回転位置は図９（ｄ）に示す位置である。この際、第一扇形柱部５４、大径部５５及び小径部５６の円柱周面が下を向いている。バルブ５から発して反射面３で前方へ反射した光が、第一扇形柱部５４、大径部５５及び小径部５６によって遮光されないから、ハイビームの配光が形成される。

この車両用灯具１はロービーム・ハイビームの配光のみならず、ＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）の配光も形成する。ＡＤＢの配光時には、車両の前方であって光軸Ａｘを通る水平線よりも上に明部が形成されるが、その明部は他車（対向車等）を避ける。具体的には、制御部が他車検出センサによって検出された他車の位置情報を他車検出センサから入力した後、制御部がモータ１７１を駆動することによって、回転シェード５０が回転するとともに直動する。モータ１７１の駆動に際しては、制御部は、位置情報に相当する位置に配光パターンの暗部が重なるような位置にまで回転シェード５０が移動するように、モータ１７１を制御する。以後、制御部は、このような処理を繰り返す。そうすることで、他車の位置にかかわらず、常に、配光パターンの暗部が他車に重なる。なお、回転シェード５０の段差面５９が螺旋面であるので、回転シェード５０が回転・直動をしても、車両の前方中央部に形成される斜めカットオフライン（明暗境界線）の位置は左右に移動しない。そのため、自車の運転手は明るい部分の見え方に違和感を覚えず、対向車の運転手は眩惑しない。

ＡＤＢの配光時において、回転シェード５０が図８（ｂ）に示す位置に直動すると、周方向に沿った回転シェード５０の回転位置が図９（ｂ）に示す位置になる。また、ＡＤＢの配光時において、回転シェード５０が図８（ｃ）に示す位置に直動すると、周方向に沿った回転シェード５０の回転位置が図９（ｃ）に示す位置になる。

〔変形例〕
本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。以下、幾つかの変形例を挙げる。以下に挙げる変形例は、可能な限り組み合わせてもよい。

〔変形例１〕
上記実施形態では、磁石片１８１が磁石であり、磁性体盤１８４が磁性体であった。それに対して、片１８１が磁性体であり、盤１８４が磁石であってもよい。盤１８４が磁石である場合、周縁１８５が磁極であることが好ましい。

〔変形例２〕
上記実施形態では、磁石片１８１が回転シェード５０の回転軸５３の内側に取り付けられていた。それに対して、磁石片１８１の取付位置は配光パターンに影響を与えない位置であれば、回転軸５３に限るものではない。例えば、磁石片１８１を回転軸５２に取り付けてもよい。磁石片１８１の取付位置を変更した場合、磁性体盤１８４の固定位置もそれに合わせて変更する。

〔変形例３〕
付勢装置１８０による付勢の向きが左向き及び接線方向の両方であったが、左向きと接線方法のどちらか一方だけでもよい。
磁性体盤１８４の周縁１８５の形状が渦巻き形状ではなく、軸線５１を中心とした円柱面であれば、接線方向の分力ｆ４が回転シェード５０に作用しない。
一方、磁石片１８１の軸線５１に向いた面１８２が軸線５１に対して傾斜しているのではなく、軸線５１に対して平行であれば、左向きの分力ｆ２が回転シェード５０に作用しない。

〔変形例４〕
上述の車両用灯具１は左側通行用の右の前照灯であるが、右側通行用の左の前照灯やその回転シェードは、この車両用灯具１を左右に反転させたものである。つまり、車両用灯具１の鏡像体が、右側通行用の左の前照灯である。

〔変形例５〕
段差面５９が右ねじ（右手）の螺旋面であってもよい。段差面５９が右ねじの螺旋面である場合、カム面１６１も右ねじの螺旋面である。その場合、右から左に向かって見て、磁性体盤１８４の周縁１８５の渦巻きは、中心から外側に向かう際、時計回りに巻いている。

〔変形例６〕
上記実施形態では、シェード駆動装置１６０が、ＡＤＢ用の前照灯に用いられたものであるが、ＡＦＳ（Adaptive Front-Lighting System）用の前照灯に用いられてもよい。この場合、回転シェードは、小径部、円錐部及び大径部を同軸となるように設けたものである。大径部及び小径部はともに円柱状であり、大径部の径が小径部の径よりも大きい。円錐部は小径部と大径部の間を繋ぎ、円錐部の径が大径部から小径部にむけて縮径する。例えば、特開平７−２１８０３号公報に記載された回転シェードを用いることができる。

このような回転シェードは、回転シェード５０と同様に、軸線方向に移動可能に設けられているとともに、軸線の回りの周方向に回転可能に設けられている。また、このような回転シェードの端部には、回転シェード５０と同様に、螺旋面であるカム面１６１が形成され、その回転シェードはシェード駆動装置１６０や付勢装置１８０によって回転しながら、直動する。回転シェードが左右方向に直動することによって、円錐部の上側の接平面によって形成される斜めカットオフラインが左右に移動する。斜めカットオフラインの左右の動きは、車両の進行方向に合わせられている。つまり、車両が左に曲がっている場合には、斜めカットオフラインが左に動き、車両が右に曲がっている場合には、斜めカットオフラインが左に動く。これにより、進行方向が明るくなる。

１ 車両用灯具
２ リフレクタ
５ バルブ
６ 投影レンズ
５０ 回転シェード
５１ 軸線
１６１ カム面
１６２ ころ（摺動子）
１６５ 収容穴
１７０ 回転駆動部
１８０ 付勢装置
１８１ 磁石片（片）
１８２ 傾斜面
１８４ 磁性体盤（盤）
１８５ 周縁

Claims (7)

1. 光源と、
   前記光源からの光を前方に反射させるリフレクタと、
   前記リフレクタからの反射光を前方に投射する投影レンズと、
   前記投影レンズの後ろ側焦点の近傍で左右に延在し、左右に延びた軸線方向に移動可能に設けられるとともに、前記軸線の回りの周方向に回転可能に設けられる回転シェードと、
   前記軸線の回りの螺旋状に形成されたカム面と、
   前記カム面に摺接する摺動子と、
   前記回転シェードを回転させる回転駆動部と、
   前記軸線に交差するよう配置され、位置が固定された盤と、
   前記盤の径方向外側において前記回転シェードに取り付けられた片と、を備え、
   前記カム面と前記摺動子のどちらか一方の位置が前記回転シェードの周辺で固定され、他方が前記回転シェードの周面に設けられ、
   前記片と前記盤のどちらか一方が磁石であり、他方が磁性体であり、
   前記片が、前記盤の径方向外側において前記盤の周縁に向いているとともに、前記軸線に対して傾斜した傾斜面を有し、
   前記盤の周縁が前記軸線の回りを渦巻くように形成されていることを特徴とする車両用灯具。
2. 光源と、
   前記光源からの光を前方に反射させるリフレクタと、
   前記リフレクタからの反射光を前方に投射する投影レンズと、
   前記投影レンズの後ろ側焦点の近傍で左右に延在し、左右に延びた軸線方向に移動可能に設けられるとともに、前記軸線の回りの周方向に回転可能に設けられる回転シェードと、
   前記軸線の回りの螺旋状に形成されたカム面と、
   前記カム面に摺接する摺動子と、
   前記回転シェードを回転させる回転駆動部と、
   前記軸線に交差するよう配置され、位置が固定された盤と、
   前記盤の径方向外側において前記回転シェードに取り付けられた片と、を備え、
   前記カム面と前記摺動子のどちらか一方の位置が前記回転シェードの周辺で固定され、他方が前記回転シェードの周面に設けられ、
   前記片と前記盤のどちらか一方が磁石であり、他方が磁性体であり、
   前記片が、前記盤の径方向外側において前記盤の周縁に向いているとともに、前記軸線に対して傾斜した傾斜面を有することを特徴とする車両用灯具。
3. 光源と、
   前記光源からの光を前方に反射させるリフレクタと、
   前記リフレクタからの反射光を前方に投射する投影レンズと、
   前記投影レンズの後ろ側焦点の近傍で左右に延在し、左右に延びた軸線方向に移動可能に設けられるとともに、前記軸線の回りの周方向に回転可能に設けられる回転シェードと、
   前記軸線の回りの螺旋状に形成されたカム面と、
   前記カム面に摺接する摺動子と、
   前記回転シェードを回転させる回転駆動部と、
   前記軸線に交差するよう配置され、位置が固定された盤と、
   前記盤の径方向外側において前記回転シェードに取り付けられた片と、を備え、
   前記カム面と前記摺動子のどちらか一方の位置が前記回転シェードの周辺で固定され、他方が前記回転シェードの周面に設けられ、
   前記片と前記盤のどちらか一方が磁石であり、他方が磁性体であり、
   前記盤の周縁が前記軸線の回りを渦巻くように形成されていることを特徴とする車両用灯具。
4. 前記回転シェードの前記軸線方向の端面に収容穴が形成され、
   前記片が前記収容穴内で前記回転シェードに取り付けられ、
   前記盤が前記収容穴内に配置されていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の車両用灯具。
5. 軸線方向に移動可能に設けられるとともに前記軸線の回りの周方向に回転可能に設けられるシェードを付勢する付勢装置において、
   前記軸線に交差するよう配置され、位置が固定された盤と、
   前記盤の径方向外側において前記回転シェードに取り付けられた片と、を備え、
   前記片と前記盤のどちらか一方が磁石であり、他方が磁性体であり、
   前記片が、前記盤の径方向外側において前記盤の周縁に向いているとともに、前記軸線に対して傾斜した傾斜面を有し、
   前記盤の周縁が前記軸線の回りを渦巻くように形成されていることを特徴とするシェードの付勢装置。
6. 軸線方向に移動可能に設けられるシェードを付勢する付勢装置において、
   前記軸線に交差するよう配置され、位置が固定された盤と、
   前記盤の径方向外側において前記回転シェードに取り付けられた片と、を備え、
   前記片と前記盤のどちらか一方が磁石であり、他方が磁性体であり、
   前記片が、前記盤の径方向外側において前記盤の周縁に向いているとともに、前記軸線に対して傾斜した傾斜面を有することを特徴とするシェードの付勢装置。
7. 軸線の回りの周方向に回転可能に設けられるシェードを付勢する付勢装置において、
   前記軸線に交差するよう配置され、位置が固定された盤と、
   前記盤の径方向外側において前記回転シェードに取り付けられた片と、を備え、
   前記片と前記盤のどちらか一方が磁石であり、他方が磁性体であり、
   前記盤の周縁が前記軸線の回りを渦巻くように形成されていることを特徴とするシェードの付勢装置。

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