JP2013097874A - 車両用照明灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】シェードを備えたプロジェクタ型の車両用照明灯具において、灯具コストを抑えた上で、車両前方路面の近距離領域の視認性を高める。
【解決手段】シェード２０として、その上端縁２０ａ１を内周縁の一部として形成された開口部２０ａを有する構成とする。これにより、上端縁２０ａ１から上方に大きく離れた位置を通過するリフレクタ１４からの反射光を、開口部２０ａの上方部分２０ｄにおいて遮蔽して、車両前方路面の近距離領域の正面部分が明るくなり過ぎないようにする。また、リフレクタ１４として、その反射面１４ａにおける左右両端部１４ａ１が、シェード２０の開口部２０ａを貫通して該シェード２０よりも前方まで延びるように延長形成された構成とする。これにより、左右両端部１４ａ１からの反射光もロービーム用配光パターンを形成するための光として利用して、車両前方路面の近距離領域における左右両側の部分を明るく照射するようにする。
【選択図】図４

Description

本願発明は、シェードを備えたプロジェクタ型の車両用照明灯具に関するものである。

一般に、プロジェクタ型の車両用照明灯具は、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源からの光をリフレクタにより投影レンズへ向けて反射させるように構成されている。

このようなプロジェクタ型の車両用照明灯具において、上端部にカットオフラインを有する配光パターンを形成する際には、例えば「特許文献１」〜「特許文献３」に記載されているように、上端縁が投影レンズの後側焦点またはその近傍を通るように配置されたシェードにより、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する構成となっている。

その際、「特許文献１」に記載された車両用照明灯具のシェードは、その上端縁を内周縁の一部として形成された開口部を有する構成となっている。

一方、「特許文献２」に記載された車両用照明灯具は、そのシェードの上方前方に左右１対の第２リフレクタが配置された構成となっている。

特開２０００−１５６１０６号公報 特開２００９−１０４７９０号公報 特開２０１０−３３７４０号公報

一般に、プロジェクタ型の車両用照明灯具からの照射光により形成される配光パターンは、車両前方路面の近距離領域の正面部分が明るくなり過ぎる一方、その左右両側部分が暗くなってしまう傾向にある。

これに対し、上記「特許文献１」に記載されたシェードのように、その上端縁を内周縁の一部として形成された開口部を有する構成とすれば、リフレクタからの反射光のうちシェードの上端縁から上方に大きく離れた位置を通過する光を、その開口部の上方部分において遮蔽することが可能となる。そしてこれにより、車両前方路面の近距離領域の正面部分が明るくなり過ぎないようにすることができるので、その左右両側部分が相対的に見えにくくなってしまうのを未然に防止することができる。

しかしながら、このような構成を採用した場合においても、車両前方路面の近距離領域における左右両側部分の明るさを積極的に増大させることはできない、という問題がある。

一方、上記「特許文献２」に記載された車両用照明灯具のように、シェードの上方前方に左右１対の第２リフレクタが配置された構成とすれば、リフレクタからの反射光に第２リフレクタからの反射光が付加されるので、車両前方路面の近距離領域の左右両側部分の明るさを積極的に増大させることが可能となる。

しかしながら、このような構成を採用した場合においては、シェードの上端縁から上方に大きく離れた位置を通過するリフレクタからの反射光によって車両前方路面の近距離領域の正面部分が明るくなり過ぎてしまうのを阻止することはできない、という問題がある。

しかも、このような構成を採用した場合には、リフレクタの他に左右１対の第２リフレクタが必要となるので、その分だけ灯具コストが上昇してしまう、という問題がある。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、シェードを備えたプロジェクタ型の車両用照明灯具において、灯具コストを抑えた上で、車両前方路面の近距離領域の視認性を高めることができる車両用照明灯具を提供することを目的とするものである。

本願発明は、リフレクタの反射面の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用照明灯具は、
投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源と、この光源からの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、上端縁が上記投影レンズの後側焦点またはその近傍を通るように配置され、上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードと、を備えてなる車両用照明灯具において、
上記シェードが、該シェードの上端縁を内周縁の一部として形成された開口部を有しており、
上記リフレクタの反射面における左右両端部が、上記開口部を貫通して上記シェードよりも前方まで延びるように延長形成されている、ことを特徴とするものである。

上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、放電バルブの発光部やハロゲンバルブのフィラメント等が採用可能である。

上記「シェード」は、その上端縁を内周縁の一部として形成された開口部を有していれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。また、この「シェード」は、固定シェードとして構成されていてもよいし、その一部が可動シェードとして構成されていてもよい。

上記「リフレクタ」は、その反射面における左右両端部が、シェードの開口部を貫通して該シェードよりも前方まで延びるように延長形成されていれば、そのシェードからの前方突出量や前方突出形状等の具体的な構成は特に限定されるものではない。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用照明灯具は、プロジェクタ型の車両用照明灯具として構成されており、そのリフレクタからの反射光の一部を、上端縁が投影レンズの後側焦点またはその近傍を通るように配置されたシェードにより遮蔽する構成となっているが、このシェードは、その上端縁を内周縁の一部として形成された開口部を有しているので、リフレクタからの反射光のうちシェードの上端縁から上方に大きく離れた位置を通過する光を、その開口部の上方部分において遮蔽することができる。そしてこれにより、車両前方路面の近距離領域の正面部分が明るくなり過ぎないようにすることができるので、その左右両側部分が相対的に見えにくくなってしまうのを未然に防止することができる。

また、本願発明に係る車両用照明灯具は、そのリフレクタの反射面における左右両端部が、シェードの開口部を貫通して該シェードよりも前方まで延びるように延長形成されているので、このリフレクタの反射面における左右両端部からの反射光についても、これらを配光パターンを形成するための光として利用することができる。その際、このリフレクタの反射面における左右両端部からの反射光は、投影レンズを透過した後、左右両側へ向かう光となるので、車両前方路面の近距離領域における左右両側の部分を明るく照射することができる。しかもこれを、従来のように左右１対の第２リフレクタを新たに配置することなく実現することができる。

このように本願発明によれば、シェードを備えたプロジェクタ型の車両用照明灯具において、灯具コストを抑えた上で、車両前方路面の近距離領域の視認性を高めることができる。

上記構成において、シェードが板状部材で構成されたものとすれば、これをプレス加工等により安価に製作することができる。その上で、このシェードが、その開口部の周囲においてリフレクタまたは投影レンズを保持するレンズホルダに固定された構成とすれば、その剛性を十分に確保することができる。

上記構成において、投影レンズ、光源、リフレクタおよびシェードを収容するランプボディを備えた構成とした上で、シェードが、その開口部の上下両側においてランプボディに対して左右方向に回動可能に支持された構成とすれば、シェードを利用した安価なスイブル機構を実現することができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具が組み込まれたヘッドランプを示す側断面図 図１のII−II線断面図 図２のIII 方向矢視図 上記車両用照明灯具の主要構成要素を示す斜視図 上記車両用照明灯具から前方へ照射される光により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンを透視的に示す図

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具１０が組み込まれたヘッドランプ５０を示す側断面図である。

同図に示すように、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、ランプボディ５２と、このランプボディ５２の前端開口部に取り付けられた透光カバー５４とで形成される灯室内に配置されている。

図２は、車両用照明灯具１０を示す図１のII−II線断面図であり、図３は、そのIII
方向矢視図である。また、図４は、車両用照明灯具１０の主要構成要素を示す斜視図である。

これらの図にも示すように、車両用照明灯具１０は、光源バルブ１２と、リフレクタ１４と、レンズホルダ１６と、投影レンズ１８と、シェード２０とを備えた構成となっている。

投影レンズ１８は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズであって、その光軸Ａｘが車両前後方向に延びるようにして配置されている。そして、この投影レンズ１８は、その後側焦点面（すなわち投影レンズ１８の後側焦点Ｆを含む焦点面）上に形成される光源像を、灯具前方に配置された仮想鉛直スクリーン上に反転像として投影するようになっている。

光源バルブ１２は、放電発光部を光源１２ａとする放電バルブであって、リフレクタ１４の後頂部に形成された開口部１４ｂに後方側から挿入固定されている。この光源バルブ１２の光源１２ａは、光軸Ａｘと略同軸で延びる線分光源として構成されており、投影レンズ１８の後側焦点Ｆよりも後方側に配置されている。

リフレクタ１４は、光源１２ａからの光を投影レンズ１８へ向けて反射させる反射面１４ａを有している。

この反射面１４ａは、光軸Ａｘを含む平面に沿った断面形状が略楕円形に設定されており、その離心率は鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。そしてこれにより、この反射面１４ａで反射した光源１２ａからの光を、鉛直断面内においては後側焦点Ｆ近傍に略収束させるとともに、水平断面内においてはその収束位置を後側焦点Ｆの前方側へ変位させるようになっている。

このリフレクタ１４には、その反射面１４ａの前端縁から前方へ向けて延びる４つのアーム部１４ｃが、周方向に所定間隔をおいて形成された構成となっており、これら各アーム部１４ｃの前端部には、径方向外方へ折れ曲がるようにしてフランジ部１４ｄが形成されている。

レンズホルダ１６は、リフレクタ１４の前方に配置されており、その前端部において投影レンズ１８を固定支持している。このレンズホルダ１６は、その前端部から後方へ向けて延びる４つのアーム部１６ａが周方向に所定間隔をおいて形成された構成となっており、これら各アーム部１６ａの後端部には、径方向外方へ折れ曲がるようにしてフランジ部１６ｂが形成されている。

シェード２０は、その上端縁２０ａ１が投影レンズ１８の後側焦点Ｆの上方近傍を通るように配置されており、リフレクタ１４からの反射光の一部を遮蔽するようになっている。

このシェード２０は、金属製の板状部材からなるプレス加工品として構成されており、投影レンズ１８の後側焦点Ｆにおいて光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って配置されている。

このシェード２０の上端縁２０ａ１は、光軸Ａｘよりも左側（灯具正面視では右側、以下同様）に位置する部分が、光軸Ａｘを含む水平面よりもやや上方において光軸Ａｘから左方向へある程度水平に延びた後、斜め下方へ延びるように形成されており、一方、光軸Ａｘよりも右側に位置する部分が、光軸Ａｘから右方向へ向けて斜め下方へ僅かに延びた後、ある程度水平に延び、さらに斜め下方へ延びるように形成されている。

このシェード２０は、その上端縁２０ａ１を内周縁の一部として形成された開口部２０ａを有している。これを実現するため、このシェード２０は、その上端縁２０ａ１の左右両側から上方側に延長形成されており、その開口部２０ａの上方において互いに連結された構成となっている。その際、この開口部２０ａの上方に位置する上方部分２０ｄは、その下端縁が光軸Ａｘを含む水平面から所定距離（例えば１５〜２５ｍｍ程度）上方において水平方向に延びるように形成されている。

また、このシェード２０は、略横長矩形状の外周縁形状を有しており、その外周縁部には後方へ折れ曲がるようにしてフランジ部２０ｂが全周にわたって形成されている。

このシェード２０は、その開口部２０ａの周囲において、リフレクタ１４およびレンズホルダ１６に固定されている。具体的には、このシェード２０は、光軸Ａｘを中心にして、その開口部２０ａの左右斜め上方および左右斜め下方の４箇所において、リフレクタ１４における各アーム部１４ｃのフランジ部１４ｄと、レンズホルダ１６における各アーム部１６ａのフランジ部１６ｂとで挟まれた状態で、それぞれネジ３０によって共締めされている。これを実現するため、シェード２０には４箇所にネジ挿通孔２０ｃが形成されており、また、レンズホルダ１６の各フランジ部１６ｂにも図示しないネジ挿通孔が形成されており、そして、リフレクタ１４の各フランジ部１４ｄには、図示しないネジ孔が形成されている。

車両用照明灯具１０は、そのシェード２０における開口部２０ａの上下両側において、ランプボディ５２に対して左右方向に回動可能に支持されている。

これを実現するため、このシェード２０の前面における開口部２０ａの上下両側の位置には、回動支持部材３２、３４がそれぞれ取り付けられている。これら回動支持部材３２、３４は、ランプボディ５２の上下両面壁に取り付けられた受け具５６およびアクチュエータ５８に対して、光軸Ａｘを通るようにして鉛直方向に延びる鉛直軸線Ａｘ１を中心にして回動可能に支持されている。

なお、回動支持部材３２の上面には、受け具５６に挿入されるピン３２ａが形成されており、また、回動支持部材３４の下面には、アクチュエータ５８の出力軸（図示せず）と係合する係合穴（図示せず）が形成されている。

そして、車両用照明灯具１０は、アクチュエータ５８の駆動により左右方向に回動するようになっており、これによりスイブル機構が構成されている。

リフレクタ１４は、その反射面１４ａにおける左右両端部１４ａ１が、シェード２０の開口部２０ａを貫通してシェード２０よりも前方まで延びるように延長形成されている。その際、これら左右両端部１４ａ１は、シェード２０に対して５〜２０ｍｍ程度（例えば１０ｍｍ程度）前方へ突出するように形成されている。

これら左右両端部１４ａ１で反射して投影レンズ１８に入射した光源１２ａからの光は、投影レンズ１８から左右両方向へ大きい偏向角度で出射することとなる。

図５は、車両用照明灯具１０から前方へ照射される光により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム配光パターンＰＬを透視的に示す図である。

このロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを鉛直方向に通るＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延びるように形成されている。その際、Ｖ−Ｖ線よりも右側の対向車線側カットオフラインＣＬ１は、その略全長にわたって水平方向に延びるように形成されており、一方、Ｖ−Ｖ線よりも左側の自車線側カットオフラインＣＬ２は、対向車線側カットオフラインＣＬ１の左端位置から傾斜部を介して段上がりになった後に水平方向に延びるように形成されている。

このロービーム用配光パターンＰＬは、リフレクタ１４の反射面１４ａで反射した光源１２ａからの光によって投影レンズ１８の後側焦点面上に形成された光源１２ａの像を、投影レンズ１８により上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影像として投影することにより形成され、その左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、可動シェード２０の上端縁２０ａ１の反転投影像として形成されるようになっている。

このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、対向車線側カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。これは、シェード２０の上端縁２０ａ１における光軸Ａｘよりも左側に位置する部分が、光軸Ａｘを含む水平面よりもやや上方において光軸Ａｘから左方向へ水平に延びていることによるものである。そして、このロービーム用配光パターンＰＬにおいては、エルボ点Ｅを囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺが形成されている。

なお、同図において、２点鎖線で輪郭を示すロービーム用配光パターンＰＬ´は、仮に、シェード２０として、その上端縁２０ａ１よりも上方に位置する部分を有していない構成であるとした場合で、かつ、リフレクタ１４の反射面１４ａに、シェード２０よりも前方へ突出する左右両端部１４ａ１が形成されていないとした場合に形成される配光パターンである。

このロービーム用配光パターンＰＬ´は、その下端縁がＶ−Ｖ線の近傍部分においてはかなり低い位置まで膨らむように形成されているので、車両前方路面の近距離領域の正面部分が明るくなり過ぎてしまい、一方、その下端縁におけるＶ−Ｖ線の近傍部分の左右両側に位置する部分は上方側に抉れているので、車両前方路面の近距離領域の左右両側部分が暗いものとなっている。

これに対し、ロービーム用配光パターンＰＬは、その下端縁がさほど低くない位置において略水平方向に延びるように形成されているので、そのＶ−Ｖ線の近傍部分の下方への膨らみがなくなり、これにより車両前方路面の近距離領域の正面部分が明るくなり過ぎてしまうことはなく、一方、その下端縁におけるＶ−Ｖ線の近傍部分の左右両側に位置する部分は、ロービーム用配光パターンＰＬ´の場合に比して左右斜め下方に膨らむように形成されており、上方側への抉れが解消されているので、車両前方路面の近距離領域の左右両側部分は明るいものとなっている。

その際、このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、その下端縁がさほど低くない位置において略水平方向に延びているのは、シェード２０の上方部分２０ｄの下端縁が水平方向に延びるように形成されており、この上方部分２０ｄにおいてリフレクタ１４からの反射光のうちシェード２０の上端縁２０ａ１から上方に大きく離れた位置を通過する光が遮蔽されることによるものである。

また、このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、その下端縁におけるＶ−Ｖ線の近傍部分の左右両側に位置する部分が左右斜め下方に膨らんでいるのは、リフレクタ１４の反射面１４ａにおける左右両端部１４ａ１で反射した光源１２ａからの光が、投影レンズ１８から左右両方向へ大きい偏向角度で出射することによるものである。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されており、そのリフレクタ１４からの反射光の一部を、上端縁２０ａ１が投影レンズ１８の後側焦点Ｆの上方近傍を通るように配置されたシェード２０により遮蔽する構成となっているが、このシェード２０は、その上端縁２０ａ１を内周縁の一部として形成された開口部２０ａを有しているので、リフレクタ１４からの反射光のうちシェード２０の上端縁２０ａ１から上方に大きく離れた位置を通過する光を、その開口部２０ａの上方部分２０ｄにおいて遮蔽することができる。そしてこれにより、車両前方路面の近距離領域の正面部分が明るくなり過ぎないようにすることができるので、その左右両側部分が相対的に見えにくくなってしまうのを未然に防止することができる。

また、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、そのリフレクタ１４の反射面１４ａにおける左右両端部１４ａ１が、シェード２０の開口部２０ａを貫通して該シェード２０よりも前方まで延びるように延長形成されているので、このリフレクタ１４の反射面１４ａにおける左右両端部１４ａ１からの反射光についても、これらをロービーム用配光パターンＰＬを形成するための光として利用することができる。その際、このリフレクタ１４の反射面１４ａにおける左右両端部１４ａ１からの反射光は、投影レンズ１８を透過した後、左右両側へ向かう光となるので、車両前方路面の近距離領域における左右両側の部分を明るく照射することができる。しかもこれを、従来のように左右１対の第２リフレクタを新たに配置することなく実現することができる。

このように本実施形態によれば、シェード２０を備えたプロジェクタ型の車両用照明灯具１０において、灯具コストを抑えた上で、車両前方路面の近距離領域の視認性を高めることができる。

その際、本実施形態においては、シェード２０が板状部材で構成されているので、これをプレス加工等により安価に製作することができる。そして、このシェード２０は、その開口部２０ａの周囲においてリフレクタ１４および投影レンズ１８を保持するレンズホルダ１６に固定されているので、その剛性を十分に確保することができる。

しかも、このシェード２０は、その開口部２０ａの上下両側においてランプボディ５２に対して左右方向に回動可能に支持されているので、シェード２０を利用した安価なスイブル機構を実現することができる。

上記実施形態においては、車両用照明灯具１０が、ロービーム用配光パターンＰＬとして、左配光のロービーム用配光パターンを形成するように構成されているものとして説明したが、右配光のロービーム用配光パターンを形成するように構成されている場合においても、上記実施形態と同様の構成を採用することにより同様の作用効果を得ることができ、さらに、フォグランプ用の配光パターン等を形成するように構成されている場合においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、上記実施形態において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

１０ 車両用照明灯具
１２ 光源バルブ
１２ａ 光源
１４ リフレクタ
１４ａ 反射面
１４ａ１ 左右両端部
１４ｂ、２０ａ 開口部
１４ｃ、１６ａ アーム部
１４ｄ、１６ｂ、２０ｂ フランジ部
１６ レンズホルダ
１８ 投影レンズ
２０ シェード
２０ａ１ 上端縁
２０ｃ ネジ挿通孔
２０ｄ 上方部分
３０ ネジ
３２、３４ 回動支持部材
３２ａ ピン
５０ ヘッドランプ
５２ ランプボディ
５４ 透光カバー
５６ 受け具
５８ アクチュエータ
Ａｘ 光軸
Ａｘ１ 鉛直軸線
ＣＬ１ 対向車線側カットオフライン
ＣＬ２ 自車線側カットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＨＺ ホットゾーン
ＰＬ ロービーム用配光パターン

Claims (3)

1. 投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源と、この光源からの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、上端縁が上記投影レンズの後側焦点またはその近傍を通るように配置され、上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードと、を備えてなる車両用照明灯具において、
   上記シェードが、該シェードの上端縁を内周縁の一部として形成された開口部を有しており、
   上記リフレクタの反射面における左右両端部が、上記開口部を貫通して上記シェードよりも前方まで延びるように延長形成されている、ことを特徴とする車両用照明灯具。
2. 上記シェードが、板状部材で構成されており、上記開口部の周囲において、上記リフレクタおよび／または上記投影レンズを保持するレンズホルダに固定されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用照明灯具。
3. 上記投影レンズ、光源、リフレクタおよびシェードを収容するランプボディを備えており、
   上記シェードが、上記開口部の上下両側において、上記ランプボディに対して左右方向に回動可能に支持されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用照明灯具。

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