JP2013211099A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】 オーバーヘッドサイン照射配光を形成するプロジェクタ型ランプにおいて、光源からの光を有効に利用し最適なオーバーヘッドサイン照射の配光パターンを形成するプロジェクタ型ランプを提供する。
【解決手段】 プロジェクタ型ランプ１の固定シェード１６には第２反射面７が形成されており、投影レンズ２側が可動シェード６側よりも水平方向で幅広に形成されている。これにより、反射面５からの光が第２反射面７に効率的に入射され、その反射光が投影レンズ２を通って前方に照射されることにより、光源からの光を有効に利用したオーバーヘッドサイン照射の配光パターンＯＰを形成することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の走行状況に応じて複数の配光パターンを切り替え照射する配光切替型のプロジェクタ型ランプを具備する車両用前照灯に関するものである。

たとえば車両のヘッドランプとして用いられる車両用前照灯は、車両の前方に開口が形成されたハウジングと、このハウジングの開口を閉塞する前面レンズによって構成される灯室を備え、この灯室内にプロジェクタ型ランプを配置させて構成されている。

プロジェクタ型ランプは、少なくとも、バルブからなる光源と、前記光源からの光を前方へ照射させるための反射面を有するリフレクタと、この反射面の前方に配置される投影レンズと、前記投影レンズの後側焦点近傍に位置するシェードと、で構成され、該投影レンズから照射されるプロジェクタ型ランプからの光は、前記灯室の前面レンズを通して車両の前方に照射されるようになっている。

たとえば下記特許文献１に開示されているように、可動シェードの上縁により配光パターンのカットオフラインを形成する。可動シェードは配光切替手段によって上下方向に移動可能に支持されており、さらに、前記投影レンズと可動シェードの間にある固定シェードの前方にはオーバーヘッドサイン照射用の反射面が形成されている。

下記特許文献１に開示されているオーバーヘッドサイン照射用の反射面は、固定シェードの切欠部から入射する本来使用しない光の一部を上側へ向けて反射させ、ロービーム配光パターンの際もオーバーヘッドサインを照射することができる。また、反射面における水平方向中央部に前後方向に沿う溝部を形成し、光量が集中し易い水平方向中央部分の光量を抑制することができる。

特開2008-004456号公報

先行技術文献１のような構成では、オーバーヘッドサイン照射用の反射面は突起部の上面に形成されており、固定シェードの切欠部から入射する光の一部をオーバーヘッドサイン照射として利用する形状となっているため、プロジェクタ型ランプにおいてもすれ違い用配光パターンの光量を減少させることなく、オーバーヘッドサイン照射を配光することが可能であった。

また、オーバーヘッドサイン照射用の反射面には水平方向中央部に前後方向に沿う溝部が形成されており、光量が集中し易い水平方向中央部分の光量を抑制し、視認性の優れたオーバーヘッドサイン照射を配光することが可能であった。

しかしながら、先行技術文献１のオーバーヘッドサイン照射用の反射面は、突起部の上面に設けられ、切欠部を通った光をただ単に反射するのみの構成となっていた。

したがって、固定シェードの切欠部を通った光を効率良くオーバーヘッド照射用の反射面に入射させる形状とはなっていなかった。また、固定シェードの切欠部を通った光をそのまま上側に照射するのみであり、オーバーヘッドサイン照射の配光パターンを最適な配光パターンとして照射する構成とはなっていなかった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、光源からの光を効率良く利用し、オーバーヘッドサイン照射として視認性に優れた最適な配光パターンを照射することができる車両用前照灯を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、光源と、前記光源からの光を車両前方へ反射させる反射面を有するリフレクタと、前記反射面からの反射光を透過して前方へ照射する投影レンズと、前記リフレクタと前記投影レンズとの間に配置され、前記反射面からの反射光の一部を遮光してすれ違い用配光パターンと走行用配光パターンとを切り替える可動シェードと、前記可動シェードを可動させる配光切替手段と、を備えた車両用前照灯において、前記投影レンズと前記可動シェードとの間には、前記反射面からの反射光のうち前記可動シェードによって遮光されない光を遮光する固定シェードが配置されており、前記固定シェードの表面には前記可動シェード側から前記投影レンズ側に向けて幅広となるよう形成された第２反射面が設けられている、ことを特徴とする

前記第２反射面は灯具光軸に沿って中央に溝部が設けられることにより、二つに分割されており、分割されたそれぞれの反射面は前記投影レンズ側が幅広となり、前記可動シェード側が幅狭となるよう形成されていること、を特徴とする。

前記固定シェードの上端縁は前記配光切替手段の上面よりも上方に位置しており、前記固定シェードの上端縁は車両下側に湾曲した円弧形状に形成され、前記第２反射面は前記固定シェードの上端縁から下端縁まで形成されている、ことを特徴とする。

前記可動シェードは前記光源側に形成された第１シェードと、前記投影レンズ側に形成された第２シェードからなり、前記第１シェードはほぼ垂直に設けられ、前記第２シェードは下端縁が上端縁よりもレンズ側に配置されており、前記第１シェードと前記第２シェードの向かい合う面には付加反射面が形成されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、オーバーヘッドサイン照射用の反射面に効率良く光を入射させることができ、オーバーヘッドサイン照射の配光パターンを視認性の優れた配光パターンとして形成することができるプロジェクタ型ランプを具備する車両用前照灯を実現する。

本発明に係わるプロジェクタ型ランプ１を示す正面図。 図１におけるＡ−Ａ断面を表す断面図。 本発明に係わるプロジェクタ型ランプ１の内部を示す拡大斜視図。 本発明のすれ違い用配光パターンおよびオーバーヘッドサイン照射の配光パターンを示す図。 本発明の第２反射面に溝部を設けた場合におけるすれ違い用配光パターンおよびオーバーヘッドサイン照射の配光パターンを示す図。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

〈全体の構成〉
図１におけるプロジェクタ型ランプ１は、（図示しない）アウターレンズと、ハウジングによって形成される車両用前照灯の灯室内に配置され、すれ違い配光パターン及び走行用配光パターンを切り替えて形成するプロジェクタ型ランプ１である。車両用前照灯は、車両の前方端部であって左右両側に設けられている。

図２は、本発明のプロジェクタ型ランプの実施態様１の概略を示す断面図である。図２中、ｘ、ｙ、ｚ方向は、プロジェクタ型ランプを車両に取り付けた場合に、それぞれ、車両の幅方向、高さ方向、前後方向に一致させて示している。

プロジェクタ型ランプ１は、投影レンズ２と、光源３と、リフレクタ４と、可動シェード６と、固定シェード１６と、配光切替手段１０と、を備えている。

光源３は、放電灯、いわゆる、メタルハライドランプなどの高輝度放電灯（HID）などからなる。光源３は、リフレクタ４にソケット１２を介して着脱可能に取り付けられている。光源３の発光部分には、リフレクタ４の第１焦点Ｆ１が位置するように設定されている。

リフレクタ４の内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などにより、光源３の発光部分を第１焦点Ｆ１とし、投影レンズ２の後側焦点の近傍に第２焦点Ｆ２を有する、楕円を基本とする自由曲面からなる反射面５が形成されている。リフレクタ４は、フレーム９の車両後方側に固定保持されている。

またリフレクタ４の後方部分には、光源３を保持固定するための開口部が設けられており、光源３（例えば放電灯バルブなど）が後方側から挿入固定されている。

投影レンズ２は、車両前方側が前方に凸形状であって、車両後方側が平面形状からなり、投影レンズ２の後側焦点近傍には前記反射面５の第２焦点Ｆ２が位置するように形成されている。また、投影レンズ２は自由曲面から形成されるレンズであっても良い。また、投影レンズ２は、フレーム９の車両前方側に固定保持されている。

可動シェード６は、反射面５により反射された光源３からの光を遮光し、図４に示す所定のすれ違い配光パターンＬＰを形成する。なお、図４は、この実施例における車両用前照灯から１０ｍ先のスクリーンに投影された配光パターンの説明図である。図４におけるＨ線はスクリーンの水平線を示し、符号Ｖ線は、同じく、スクリーンの上下垂直線を示す

また、可動シェード６は、配光切替手段としてのソレノイドおよびバネ部材１４によって、上端縁が上下動することにより、すれ違い配光パターンＬＰと、（図示しない）走行用配光パターンとに切り替えられる構成となっている。

可動シェード６は、第１シェード６aおよび第２シェード６ｂとからなり、ＳＵＳ（バネ鋼板）などの弾性を有する薄板構造からなり、第１シェード６aと第２シェード６ｂとバネ部材１４は、一体構造をなす。第１シェード６aと第２シェード６ｂは、かしめ又はリベット止めやスポット溶接などにより固定されており、第１シェード６aと第２シェード６ｂとの間には、所定の間隔の隙間が設けられている。また、この２枚のシェードの上端縁は、隙間を挟んでほぼ平行に対向している。

第１シェード６aは、光源３側に位置しており、上端縁には、すれ違い配光パターンＬＰのカットオフラインを形成する形状を有し、光軸Ｚ−Ｚと直交するように設けられている。第１シェード６aの下端側は、固定部１５が設けられ、配光切替手段１０の進退ロッド１１に固定されている。

第２シェード６ｂは、投影レンズ２側に位置しており、上端縁には、すれ違い配光パターンＬＰのカットオフラインを形成する形状を有し、光軸Ｚ−Ｚと直交するように設けられている。また、第２シェード６ｂの下端縁が上端縁よりも投影レンズ２側に位置するように設けられている。

第１シェード６aは、ほぼ垂直に設置されており、第２シェード６ｂは、下端縁が上端縁よりも投影レンズ２側に配置されている構成となっているため、第２シェード６ｂが傾斜するように配置されることにより、第１シェード６aと第２シェード６ｂの隙間は、上端縁から下端縁に向かうにつれて大きくなるように形成されている。

第１シェード６aの光源３側の面と、第２シェード６ｂの投影レンズ２側の面にはお互い向かい合うように付加反射面６ｃが形成されている。

（固定シェード）
図１に示すように、固定シェード１６は、可動シェード６と投影レンズ２の間に位置しており、フレーム９の下側にフレーム９と一体に設けられている。固定シェード１６の投影レンズ２側の表面に蒸着または塗装等を施すことにより、第２反射面７が形成されている。

固定シェード１６は、図３に示すように、上端縁１６ａおよび下端縁１６ｂが円弧形状をしており、上端縁１６ａは配光切替手段１０よりも上側に位置しており、下端縁１６ｂにおいてフレーム９と一体に形成されている。下端縁１６ｂは、上端縁１６ａよりも長くなるよう構成されている。固定シェード１６は正面視で扇形となるよう形成されている。なお、図３は、プロジェクタ型ランプ１の内部を示す拡大斜視図である。

図３に示すように、上端縁１６ａは、プロジェクタ型ランプ１の光軸Ｚ−Ｚの略鉛直断面上に中央部１６ａ１を有しており、中央部１６ａ１の車幅方向側方には側方端部１６ａ２が形成されている。

上端縁１６ａの中央部１６ａ１は、上端縁１６ａのうち最も下方に形成され、最も配光切替手段１０の近傍に設けられている。

上端縁１６ａの側方端部１６ａ２は、中央部１６ａ１よりも車両前方であって上側に設けられており、側方端部１６ａ２から固定シェード１６の下端縁まで側方に広がるように形成されている。また、側方端部１６ａ２は、中央部１６ａ１の鉛直軸を中心に線対称に設けられている。

固定シェード１６の投影レンズ２側の表面に設けられている第２反射面７は、固定シェード１６の上端縁１６ａに近づくにつれて水平方向の幅が狭く形成されており、固定シェード１６の下端縁１６ｂに近づくにつれて水平方向の幅が広く形成されている。

第２反射面７の中央部には灯具光軸に沿って第２反射面７を二つに分割するように溝部８形成されている。溝部８によって分割された第２反射面７はそれぞれの反射面が上端縁１６ａ側においては水平方向の幅が狭く、下端縁１６ｂ側においては水平方向の幅が広く形成されている。

（配光切替手段）
配光切替手段１０は、たとえばソレノイド等の駆動装置であり、可動シェード６をすれ違い配光パターンを形成する第１位置と、走行用配光パターンを形成する第２位置とに移動（回転、回動）切替可能に位置させるものである。配光切替手段１０は、進退ロッド１１と、固定部１５とを有している。

配光切替手段１０には、進退ロッド１１が備えられており、配光切替手段１０は、フレーム９の下側に固定ピン１３により固定されている。

進退ロッド１１の先端部には可動シェード６が固定部１５を介して取り付けられており、この結果、配光切替手段１０の無通電時においては、可動シェードのバネ部材１４のバネ力により、進退ロッド１１が伸びることにより、可動シェード６が第１位置に位置する。配光切替手段１０の通電時においては、進退ロッド１１がバネ部材１４のバネ力に抗して縮むことにより、可動シェード６が第２位置に位置する。

（実施例の作用の説明）
この実施例におけるプロジェクタ型ランプ１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。

まず、光源３を点灯する。すると、光源３からの光は、リフレクタ４の反射面５により反射される。その反射光は、反射面５の第２焦点Ｆ２に集光され、第２焦点Ｆ２近傍に設置されている可動シェード６にて遮光され、遮光されなかった光が投影レンズ２を通って前方に照射される。その照射光は、図４に示す所定のすれ違い用配光パターンＬＰが得られるロービームとして、または、（図示しない）所定の走行用の配光パターンが得られるハイビームとして、それぞれ前方に照射される。

次に、プロジェクタ型ランプ１の配光パターンの切替手段について説明する。配光切替手段１０は、固定ピン１３により、フレーム９の下側に組み付けられている。配光切替手段１０が無通電時においては、バネ部材１４のバネ力により、配光切替手段１０の進退ロッド１１が前進状態（伸びた状態）にあり、可動シェード６が遮光位置に位置することで、すれ違い用配光パターンＬＰを形成される。また、通電時においては、進退ロッド１１がバネ部材１４のバネ力に抗して後退状態（縮んだ状態）となる。それにより、可動シェード６は、回避位置に位置し、走行用配光パターンが形成されるようになっている。

また、その際に可動シェード６の近傍には配光切替手段１０が位置しており、反射面５からの反射光が配光切替手段１０の上面部に入射し乱反射した場合においても、固定シェード１６の上端縁１６ａが配光切替手段１０の上方に位置しており、固定シェード１６の上端縁１６ａは車両下側に湾曲した円弧形状をしているため、配光切替手段１０の上面で反射した光が投影レンズ２に入射することがない。

固定シェード１６は投影レンズ２に向かって下側に傾斜して配置され、下端縁１６ｂの長さは上端縁１６ａよりも長く形成され、下端縁１６ｂは投影レンズ２のフレーム９に沿って一体に設けられているため、投影レンズ２側における固定シェード１６の遮光量を増やすことができ、フレーム９の下部で乱反射した光が遮光される。

固定シェード１６の上端縁１６ａの側方端部１６ａ２は、上端縁１６ａの中央部１６ａ１よりも車両前方であって、中央部１６ａ１よりも上方に設けられているため、すれ違い用配光パターンＬＰを形成するために必要な光は極力遮光せず、配光切替手段１０の上面、または、フレーム９等で乱反射した光を遮光する構成となっている。

固定シェード１６の第２反射面７は、固定シェード１６の投影レンズ２側の表面に形成されており、可動シェード６の近傍においてはリフレクタ４の反射面５の第２焦点近傍となり、反射面５からの光が比較的狭い範囲に照射されるため、第２反射面７の水平方向の幅が狭く形成され、また、投影レンズ２の近傍においてはリフレクタ４の反射面５の第２焦点から離れているため反射面５からの光が広がりをもって照射されるため、第２反射面７の水平方向の幅が広く形成されている。図２の光線Ｌ１に示すように、反射面５からの反射光のうち第２焦点Ｆ２近傍を通った光は、第２焦点Ｆ２から離れるに従って広い範囲に照射されるため、第２反射面７以外の部分に入射することなく、ほぼ全ての反射光が前方に照射され、オーバーヘッドサイン照射の配光パターンＯＰ１が照射される。

また、第２反射面７は、灯具光軸に沿って中央に溝部８が設けられることにより、スクリーン上のＶ線付近の照射光が減光されるようになっている。さらに、第２反射面７は、溝部８によって二つに分割されており、分割されたそれぞれの反射面は投影レンズ２側が幅広となり、可動シェード６側が幅狭となるよう形成されているため、図５に示すように、それぞれの反射面により反射された反射光が前方に照射され、Ｖ線付近が減光されたオーバーヘッドサイン照射の配光パターンＯＰ１が照射される。

固定シェード１６の上端縁１６ａは配光切替手段１０の上面よりも上方に位置しており、車両下側に湾曲した円弧形状に形成することにより、第２反射面７に入射する光のうち側方から入射する不要な光が側方端部１６ａ２により遮光され、中央部１６ａ１により光を第２反射面７に入射させる構成となっている。また、第２反射面７を固定シェード１６の上端縁１６ａから下端縁１６ｂまで形成することにより、中央部１６ａ１を通過した光をオーバーヘッドサイン照射の配光パターンＯＰ１として最大限利用することができる。

可動シェード６の第１シェード６ａと第２シェード６ｂの向かい合う面には付加反射面６ｃが形成されており、図２の光線Ｌ２に示されるように、リフレクタ４の反射面５によって反射された光源３からの光の一部が第１シェード６ａと第２シェード６ｂの間に入射した際、その向かい合う付加反射面６ｃにより複数回反射され、第２シェード６ｂの反射により投影レンズ２を通って車両前方にオーバーヘッドサイン照射の付加配光パターンＯＰ２として照射される。これにより、オーバーヘッドサイン照射の視認性をさらに向上させることができる。

（実施例の効果の説明）
以上説明したように、本実施例では、オーバーヘッドサイン照射用の第２反射面７に効率良く光を入射させることができ、オーバーヘッドサイン照射の配光パターンＯＰを視認性の優れた配光パターンとして形成することができる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１……プロジェクタ型ランプ、２……投影レンズ、３……光源、４……リフレクタ、５……反射面、６……可動シェード、６ａ……第１シェード、６ｂ……第２シェード、６ｃ……付加反射面、７……第２反射面、８……溝部、９……フレーム、１０……配光切替手段、１１……進退ロッド、１２……ソケット、１３……固定ピン、１４……バネ部材、１５……固定部、１６……固定シェード、Ｚ−Ｚ……光軸、Ｆ１……第１焦点、Ｆ２……第２焦点、ＬＰ……すれ違い用配光パターン、ＯＰ１……オーバーヘッドサイン照射の配光パターン、ＯＰ２……オーバーヘッドサイン照射の付加配光パターン、Ｌ……光線。

Claims (4)

1. 光源と、前記光源からの光を車両前方へ反射させる反射面を有するリフレクタと、前記反射面からの反射光を透過して前方へ照射する投影レンズと、前記リフレクタと前記投影レンズとの間に配置され、前記反射面からの反射光の一部を遮光してすれ違い用配光パターンと走行用配光パターンとを切り替える可動シェードと、前記可動シェードを可動させる配光切替手段と、を備えた車両用前照灯において、前記投影レンズと前記可動シェードとの間には、前記反射面からの反射光のうち前記可動シェードによって遮光されない光を遮光する固定シェードが配置されており、前記固定シェードの表面には前記可動シェード側から前記投影レンズ側に向けて幅広となるよう形成された第２反射面が設けられている、ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記第２反射面は灯具光軸に沿って中央に溝部が設けられることにより、二つに分割されており、分割されたそれぞれの反射面は前記投影レンズ側が幅広となり、前記可動シェード側が幅狭となるよう形成されていること、を特徴とする車両用前照灯。
3. 前記固定シェードの上端縁は前記配光切替手段の上面よりも上方に位置しており、前記固定シェードの上端縁は車両下側に湾曲した円弧形状に形成され、前記第２反射面は前記固定シェードの上端縁から下端縁まで形成されていること、を特徴とする車両用前照灯。
4. 前記可動シェードは前記光源側に形成された第１シェードと、前記投影レンズ側に形成された第２シェードからなり、前記第１シェードはほぼ垂直に設けられ、前記第２シェードは下端縁が上端縁よりもレンズ側に配置されており、前記第１シェードと前記第２シェードの向かい合う面には付加反射面が形成されている、ことを特徴とする請求項１から３に記載の車両用前照灯。
   

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