JP2014082048A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】プロジェクタ型の車両用灯具において、その全長を短くした上で、光源バルブのリフレクタへの挿入固定用のスペースを容易に確保可能とする。
【解決手段】光源バルブ１２がリフレクタ１４に対してその下方側から挿入固定された構成とする。これにより、従来のように光源バルブ１２がリフレクタ１４に対してその後方側から挿入固定された構成となっている場合に比して灯具の全長を短くする。また、このように光源バルブ１２がリフレクタ１４に対してその下方側から挿入固定された構成とすることにより、光源バルブ１２がリフレクタ１４に対してその側方側から挿入固定された構成となっている場合に比して、光源バルブ１２を挿入固定するためのスペースを確保することを容易に可能とする。
【選択図】図１

Description

本願発明は、プロジェクタ型の車両用灯具に関するものである。

従来より、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源バルブ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たプロジェクタ型の車両用灯具が知られている。

このような車両用灯具においては、光源バルブがリフレクタに対してその後方側から挿入固定された構成となっているのが一般的である。

これに対し「特許文献１」に記載されたプロジェクタ型の車両用灯具は、光源バルブがリフレクタに対してその側方側から挿入固定された構成となっている。

特開２００４−１２７８３０号公報

上記「特許文献１」に記載された灯具構成を採用することにより、プロジェクタ型の車両用灯具において、その全長を短くすることができる。

しかしながら、車両の構造等によっては、光源バルブをリフレクタに対してその側方側から挿入固定するためのスペースを確保することが困難な場合がある。

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、プロジェクタ型の車両用灯具において、その全長を短くした上で、光源バルブのリフレクタへの挿入固定用のスペースを容易に確保することができる車両用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、光源バルブのリフレクタへの挿入固定構造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バルブと、この光源バルブ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、を備えてなる車両用灯具において、
上記光源バルブが、上記リフレクタに対して該リフレクタの下方側から挿入固定されている、ことを特徴とするものである。

上記「光源バルブ」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、ハロゲンバルブや放電バルブ等が採用可能である。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用灯具は、プロジェクタ型の灯具として構成されているが、光源バルブがリフレクタに対してその下方側から挿入固定された構成となっているので、従来のように光源バルブがリフレクタに対してその後方側から挿入固定された構成となっている場合に比して、灯具の全長を短くすることができる。

また、このように光源バルブがリフレクタに対してその下方側から挿入固定された構成とすることにより、光源バルブがリフレクタに対してその側方側から挿入固定された構成となっている場合に比して、光源バルブを挿入固定するためのスペースを確保することが容易に可能となる。

このように本願発明によれば、プロジェクタ型の車両用灯具において、その全長を短くした上で、光源バルブのリフレクタへの挿入固定用のスペースを容易に確保することができる。

特に二輪車等においては、ランプボディや車体がリフレクタの上側および左右両側に近接して配置されることが多いので、本願発明の灯具構成を採用することが特に効果的である。

本願発明に係る車両用灯具の具体的な構成として、投影レンズと光源バルブとの間に、リフレクタからの反射光の一部を遮光し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ためのシェードが配置された構成とすることも可能である。

このようなシェードが配置された構成となっている場合において、光源バルブとして、その発光部がシェードの上端縁よりも下方側に位置するように配置された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、本願発明に係る車両用灯具のように、光源バルブがリフレクタに対してその下方側から挿入固定されている場合には、光源バルブから前方へ向かう直射光が投影レンズを透過して前方へ出射することにより、車両前方路面の正面部分に光溜りを形成してしまい、これにより配光パターンに配光ムラが発生してしまうおそれがある。

これに対し、光源バルブとして、その発光部がシェードの上端縁よりも下方側に位置するように配置された構成とすれば、この光源バルブから前方へ向かう直射光がシェードによって遮光される割合を大きくすることができ、これにより車両前方路面の正面部分に光溜りを形成してしまう原因となる光の量を低減させることができる。そしてこれにより配光パターンに配光ムラが発生してしまうおそれを最小限に抑えることができる。

また、シェードと光源バルブとの間に、光源バルブからの直射光の一部を遮光するための第２シェードが、その上端縁を光源バルブの前方位置においてシェードの上端縁よりも上方まで突出させるようにして配置された構成とすれば、光源バルブからシェードの上端縁の上方近傍を通って投影レンズへ向かう直射光を第２シェードによって遮光することができ、これにより車両前方路面の正面部分に光溜りを形成してしまう原因となる光の量を低減させることができる。そしてこれにより配光パターンに配光ムラが発生してしまうおそれを最小限に抑えることができる。

その際、第２シェードはシェードの後方側に配置されているので、リフレクタからの反射光に対するシェードの遮光機能が第２シェードの存在によって損なわれてしまうのを効果的に抑制することができる。そしてこれにより配光パターンのカットオフラインの鮮明度を維持することができる。

上記構成において、投影レンズの前面および／または後面における中央領域に光拡散処理が施された構成とすれば、車両前方路面の正面部分に光溜りを形成してしまう原因となる光を拡散させることができる。そしてこれにより配光パターンに配光ムラが発生してしまうおそれを最小限に抑えることができる。

その際、上記「中央領域」の具体的な範囲は特に限定されるものではない。

本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す側断面図 図１のII−II線断面図 上記車両用灯具を示す正面図 上記車両用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 上記実施形態の第１変形例を示す、図１と同様の図 上記実施形態の第２変形例を示す、図２と同様の図

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灯具１０を示す側断面図である。また、図２は、図１のII−II線断面図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、二輪車用のヘッドランプユニットであって、図３において２点鎖線で示すランプボディ５０に組み込まれた状態で用いられるようになっている。

この車両用灯具１０は、光源バルブ１２と、リフレクタ１４と、投影レンズ１６と、シェード１８と、ホルダ２０と、第２シェード２２を備えてなり、二輪車用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。

投影レンズ１６は、前が凸面で後面が平面の平凸非球面レンズであって、その後側焦点面（すなわち投影レンズ１６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、ハロゲンバルブであって、そのバルブ中心軸に沿って延びるフィラメントを発光部１２ａとして有している。この光源バルブ１２は、リフレクタ１４に対してその下方側（具体的には真下の方向）から挿入固定されている。そして、この光源バルブ１２は、リフレクタ１４に挿入固定されたとき、その発光部１２ａが鉛直方向に延びた状態で、かつその発光中心（すなわち発光部１２ａの上下方向の中心位置）が投影レンズ１６の光軸Ａｘ上に位置した状態で配置されるようになっている。

リフレクタ１４は、光源バルブ１２からの光（正確には発光部１２ａからの光）を投影レンズ１６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、その光軸Ａｘを含む平面に沿った断面形状が楕円形に近い形状に設定されており、該反射面１４ａで反射した光源バルブ１２からの光を、鉛直断面内においては後側焦点Ｆの前方近傍において略収束させるとともに、水平断面内においては光源バルブ１２をその収束位置をより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は、合成樹脂成形品であって、水平面に沿って延びる下端壁１４ｂを有しており、この下端壁１４ｂの後部には、その下方側から光源バルブ１２を挿入固定するための開口部１４ｃが形成されている。

ホルダ２０は、投影レンズ１６とリフレクタ１４との間に配置された筒状の部材であって、その前端部において投影レンズ１６を支持している。そして、このホルダ２０は、その後端部においてシェード１８を介してリフレクタ１４に固定されている。

シェード１８は、金属板で構成されており、光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びるように配置されている。

このシェード１８は、水平方向に延びる上端縁１８ａを有しており、この上端縁１８ａが投影レンズ１６の後側焦点Ｆを通るように配置されている。そして、このシェード１８によりリフレクタ１４の反射面１４ａからの反射光の一部を遮蔽して、投影レンズ１６から前方へ出射する上向き光を除去するようになっている。

このシェード１８は、その上端縁１８ａの左右両端部から上方側へ向けて環状に延長形成されており、その外周部においてホルダ２０とリフレクタ１４とによって挟持されている。

第２シェード２２は、光源バルブ１２からの直射光の一部を遮光するためのシェードであって、シェード１８と光源バルブ１２との間に配置されている。

この第２シェード２２は、金属板で構成されており、シェード１８と光源バルブ１２との間の中央位置よりもシェード１８寄りの位置において光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びるように配置されている。

この第２シェード２２は、その上端縁２２ａを光源バルブ１２の前方位置においてシェード１８の上端縁１８ａよりも上方まで突出させるようにして形成されている。その際、この第２シェード２２は、光源バルブ１２のガラス管１２ｂの外径寸法と同程度の左右幅で形成されており、その上端縁１８ａは略半円形状に形成されている。この第２シェード２２の上端縁１８ａの、シェード１８の上端縁１８ａからの上方突出量は、光源バルブ１２のガラス管１２ｂの外径寸法と同程度の値に設定されている。そして、この第２シェード２２は、その下端部に形成された水平フランジ部においてリフレクタ１４の下端壁１４ｂに固定されている。

本実施形態に係る車両用灯具１０は、車両前後方向に延びる軸線に対して光軸Ａｘが僅かに前下がりの角度で延びるように配置された状態で用いられるようになっている。

図４は、本実施形態に係る車両用灯具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用配光パターン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、二輪車用のロービーム用配光パターンであって、その上端部にカットオフラインＣＬを有している。このカットオフラインＣＬは、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖのやや下方において左右方向に水平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で反射した光源バルブ１２からの光によって投影レンズ１６の後側焦点面上に形成されたその発光部１２ａの像を、投影レンズ１６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、そのカットオフラインＣＬは、シェード１８の上端縁１８ａの反転投影像として形成されるようになっている。

同図において、２点鎖線で輪郭を示す直射配光パターンＰａは、仮に第２シェード２２が存在しなかったとした場合に、光源バルブ１２から投影レンズ１６に到達する直射光によりロービーム用配光パターンＰＬに対して重畳的に形成される配光パターンである。

この直射配光パターンＰａは、ロービーム用配光パターンＰＬの左右方向中央部においてカットオフラインＣＬの位置から下方へ向けて縦長に延びるように形成されている。これは、光源バルブ１２の発光部１２ａが上下方向に延びるフィラメントで構成されていることによるものである。

このような直射配光パターンＰａがロービーム用配光パターンＰＬに対して重畳的に形成されると、車両前方路面の正面部分に光溜りが形成されてしまい、これによりロービーム用配光パターンＰＬに配光ムラが発生してしまうこととなる。

しかしながら、実際には、シェード１８と光源バルブ１２との間に、光源バルブ１２からの直射光の一部を遮光するための第２シェード２２が、その上端縁２２ａを光源バルブ１２の前方位置においてシェード１８の上端縁１８ａよりも上方まで突出させるようにして配置されているので、光源バルブ１２からシェード１８の上端縁１８ａの上方近傍を通って投影レンズ１６へ向かう直射光が第２シェード２２によって遮光されることとなり、これにより直射配光パターンＰａの明るさは大幅に減少することとなる。

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灯具１０は、プロジェクタ型の灯具として構成されているが、光源バルブ１２がリフレクタ１４に対してその下方側から挿入固定された構成となっているので、従来のように光源バルブ１２がリフレクタ１４に対してその後方側から挿入固定された構成となっている場合に比して灯具の全長を短くすることができる。

また、このように光源バルブ１２がリフレクタ１４に対してその下方側から挿入固定された構成とすることにより、光源バルブ１２がリフレクタ１４に対してその側方側から挿入固定された構成となっている場合に比して、光源バルブ１２を挿入固定するためのスペースを確保することが容易に可能となる。

このように本実施形態によれば、プロジェクタ型の車両用灯具１０において、その全長を短くした上で、光源バルブ１２のリフレクタ１４への挿入固定用のスペースを容易に確保することができる。

特に本実施形態においては、ランプボディ５０がリフレクタ１４の上側および左右両側に近接して配置されているので、本実施形態の灯具構成を採用することが特に効果的である。

また本実施形態においては、投影レンズ１６と光源バルブ１２との間にリフレクタ１４からの反射光の一部を遮光するシェード１８が配置されているので、ロービーム用配光パターンＰＬを形成することができる。

そして本実施形態においては、このシェード１８と光源バルブ１２との間に、光源バルブ１２からの直射光の一部を遮光するための第２シェード２２が、その上端縁２２ａを光源バルブ１２の前方位置においてシェード１８の上端縁１８ａよりも上方まで突出させるようにして形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、本実施形態に係る車両用灯具１０のように、光源バルブ１２がリフレクタ１４に対してその下方側から挿入固定されている場合には、光源バルブ１２から前方へ向かう直射光が投影レンズ１６を透過して前方へ出射することにより、車両前方路面の正面部分に光溜りを形成してしまい、これによりロービーム用配光パターンＰＬに配光ムラが発生してしまうおそれがある。

これに対し、本実施形態のように、光源バルブ１２から前方へ向かう直射光の一部を第２シェード２２によって遮光することにより、車両前方路面の正面部分に光溜りを形成してしまう原因となる光の量を低減させることができる。そしてこれによりロービーム用配光パターンＰＬに配光ムラが発生してしまうおそれを最小限に抑えることができる。

その際、第２シェード２２はシェード１８の後方側に配置されているので、リフレクタ１４からの反射光に対するシェード１８の遮光機能が第２シェード２２の存在によって損なわれてしまうのを効果的に抑制することができる。そしてこれによりロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬの鮮明度を維持することができる。

上記実施形態においては、車両用灯具１０が、ロービーム用配光パターンＰＬ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、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。

上記実施形態においては、車両用灯具１０が、二輪車用の灯具である場合について説明したが、四輪車等の灯具として用いることも可能である。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。

図５は、本変形例に係る車両用灯具１１０を示す、図１と同様の図である。

同図に示すように、この車両用灯具１１０の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、光源バルブ１２の位置が上記実施形態の場合と異なっており、これに伴って、リフレクタ１１４および第２シェード１２２の構成が上記実施形態の場合と多少異なっている。

すなわち、本変形例においても、光源バルブ１２がリフレクタ１１４に対してその下方側から挿入固定された構成となっているが、その際、光源バルブ１２は、その発光部１２ａをシェード１８の上端縁１８ａよりも下方側に位置させるようにして配置されている。

これに伴い、本変形例のリフレクタ１１４は、その下端壁１１４ｂおよび開口部１１４ｃが上記実施形態の場合よりも下方に変位しており、その反射面１１４ａの形状も上記実施形態の場合とは多少異なっている。

また、本変形例の第２シェード１２２も、上記実施形態の第２シェード２２と同様、その上端縁１２２ａを光源バルブ１２の前方位置においてシェード１８の上端縁１８ａよりも上方まで突出させるようにして配置されているが、その上方突出量は上記実施形態の場合よりも小さくなっている。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

しかも本変形例においては、光源バルブ１２の発光部１２ａがシェード１８の上端縁１８ａよりも下方側に位置しているので、光源バルブ１２から前方へ向かう直射光の第２シェード１２２による遮光量を多くすることができる。

このため本変形例においては、第２シェード１２２の上端縁１２２ａの上方突出量が上記実施形態の場合よりも小さいにもかかわらず、所要の遮光量を確保することができる。そして、このように第２シェード１２２の上端縁１２２ａの上方突出量を小さくすることにより、第２シェード１２２によって遮光されてしまうリフレクタ１１４からの反射光をその分だけ少なくすることができる。そしてこれによりロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬの鮮明度を維持することが一層容易に可能となる。

なお、本変形例のように、光源バルブ１２が、その発光部１２ａをシェード１８の上端縁１８ａよりも下方側に位置させるようにして配置された構成とした上で、第２シェード１２２が配置されていない構成を採用することも可能である。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図６は、本変形例に係る車両用灯具２１０を示す、図２と同様の図である。

同図に示すように、この車両用灯具２１０の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、上記実施形態の第２シェード２２に相当する部材は配置されておらず、その代わりに、投影レンズ２１６の後面２１６ｂの中央領域に光拡散処理が施された構成となっている。

この光拡散処理は、投影レンズ２１６の後面２１６ｂの中央領域に複数のシリンドリカルレンズ素子２１６ｓを縦縞状に形成することにより行われている。そしてこれにより、光源バルブ１２から前方へ向かう直射光の多くを複数のシリンドリカルレンズ素子２１６ｓによって左右方向に拡散させた後に投影レンズ２１６から前方へ出射させるようになっている。

その際、リフレクタ１４からの反射光のうち、投影レンズ１６の後側焦点Ｆの近傍を通る光は、投影レンズ２１６の後面２１６ｂに対してその中央領域から左右両側に外れた位置に到達し、投影レンズ１６の後側焦点Ｆから左右両側に離れた位置を通る光が、投影レンズ２１６の後面２１６ｂに対してその中央領域に到達することとなる。

このため、投影レンズ２１６の後面２１６ｂの中央領域に複数のシリンドリカルレンズ素子２１６ｓが形成されているにもかかわらず、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬは、その左右方向中央部分の鮮明度が確保されることとなる。

本変形例の構成を採用することにより、車両前方路面の正面部分に光溜りを形成してしまう原因となる光を拡散させることができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬに配光ムラが発生してしまうおそれを最小限に抑えることができる。

しかも本変形例においては、複数のシリンドリカルレンズ素子２１６ｓによって投影レンズ２１６からの出射光を左右方向に拡散させるようになっているので、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬの上方へ向かうグレア光の発生を最小限に抑えることができる。

なお、本変形例のように、投影レンズ２１６の後面２１６ｂの中央領域に複数のシリンドリカルレンズ素子２１６ｓが形成された構成とする代わりに、またはこれに加えて、投影レンズ２１６の前面２１６ａの中央領域に複数のシリンドリカルレンズ素子が縦縞状に形成された構成とすることも可能であり、また光拡散処理としてシボ加工やフロスト加工等が施された構成とすることも可能である。

なお、上記実施形態およびその変形例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。

また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。

１０、１１０、２１０ 車両用灯具
１２ 光源バルブ
１２ａ 発光部
１２ｂ ガラス管
１４、１１４ リフレクタ
１４ａ、１１４ａ 反射面
１４ｂ、１１４ｂ 下端壁
１４ｃ、１１４ｃ 開口部
１６、２１６ 投影レンズ
１８ シェード
１８ａ、２２ａ、１２２ａ 上端縁
２０ ホルダ
２２、１２２ 第２シェード
２２ｂ 下端フランジ部
５０ ランプボディ
２１６ａ 前面
２１６ｂ 後面
２１６ｓ シリンドリカルレンズ素子
Ａｘ 光軸
ＣＬ カットオフライン
Ｆ 後側焦点
ＰＬ ロービーム用配光パターン
Ｐａ 直射配光パターン

Claims (5)

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バルブと、この光源バルブ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、を備えてなる車両用灯具において、
   上記光源バルブが、上記リフレクタに対して該リフレクタの下方側から挿入固定されている、ことを特徴とする車両用灯具。
2. 上記投影レンズと上記光源バルブとの間に、上記リフレクタからの反射光の一部を遮光し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ためのシェードが配置されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 上記光源バルブが、該光源バルブの発光部を上記シェードの上端縁よりも下方側に位置させるようにして配置されている、ことを特徴とする請求項２記載の車両用灯具。
4. 上記シェードと上記光源バルブとの間に、該光源バルブからの直射光の一部を遮光するための第２シェードが、該第２シェードの上端縁を上記光源バルブの前方位置において上記シェードの上端縁よりも上方まで突出させるようにして配置されている、ことを特徴とする請求項２または３記載の車両用灯具。
5. 上記投影レンズの前面および／または後面における中央領域に光拡散処理が施されている、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車両用灯具。

Images