JP2509507Y2 - ビ―ム切替装置を有する車両用前照灯 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、運転状況に応じて照射ビームを切り替える
ことができるビーム切替装置を有する車両用前照灯に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来より自動車の運転状況（一般走行とすれ違い走行
の別）に応じて照射パターンを変更することができる前
照灯が使用されており、走行の別によって照射するビー
ムの方向を切り替える構造に成っている。

即ち、第12図に示すように、この種の前照灯における
照射ビームの切替機構は、リフレクタ50の前方に位置し
た点灯用のバルブ51と前面レンズ52間に起伏自在に制御
駆動する補助レンズ53を枢設し、該補助レンズ53の平伏
位置と起立位置によってリフレクタ50からの反射光束を
屈折制御したものである。

ここで、一般走行ビームは補助レンズ53が平伏位置し
ており、第13図（ａ）に示すように、リフレクタ50によ
って反射されたａゾーンとｂゾーンの配光によって水平
ラインＨと垂直ラインＶを中心とする照射パターンを形
成する。また、すれ違い走行ビームでは補助レンズ53が
起立位置しており、該補助レンズによってリフレクタ50
の一部光束を屈折（下方へ８°）し、第13図（ｂ）に示
すように、ｂゾーンの配光が水平ラインＨ下に平行移動
した照射パターンを形成している。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の切替機構の構成では、 （１）ｂゾーンの配光を移動するための大きい面積を有
する補助レンズ53を起伏制御駆動する構造に成るため、
駆動制御部の負荷が大きくなり、装置が大型化する。

（２）補助レンズ53を点灯バルブ51と干渉しないように
起伏駆動しなければならなく成り、灯具の奥行きが増大
する。

（３）バルブ51に近接して補助レンズ53を設けなければ
ならないため、熱に対する設計からレンズをガラス製に
しなければならず、駆動荷重が大きく成り、駆動制御部
の負荷が大きくなると共に、組付部の構成が複雑に成
る。

（４）配光設計上、すれ違いビーム時にｂゾーンの光束
を側方に拡散させる必要が生じ、遠方の視認性が改善さ
れない。

といった問題を有するものであった。

そして更に、第13図（ｃ）に示すように、ランプの構
造上、ｂゾーンの光束は中心軸の近傍が高照度HLと成る
ため、補助レンズ53によって光束を下降移動したとき、
前照灯の5m程度前方位置がこの高照度位置に該当し、そ
の部分が異常に輝光するように成る。その結果、 （５）灯具の近傍が明るく成りすぎ、その輝光のため遠
方の視認性が阻害され、自動車の安全性に重大な問題を
生じるものであった。

本考案は、上記問題に鑑みて創案されたものであり、
補助レンズの駆動負荷を小さくして装置を小型化すると
共に、充分な視認性を確保することができる適正な配光
が得られ、自動車の安全運行を実現することができるビ
ーム切替装置を有する車両用前照灯を提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案に係るビーム切替
装置を有する車両用前照灯は、リフレクタの光軸上に縦
張りした単一のフィラメントを有するバルブと前面レン
ズを設け、該前面レンズとバルブ間にリフレクタの開口
部を部分的に覆うような補助レンズを備え、前記リフレ
クタの反射鏡面を、前記バルブのフィラメントの後端よ
りリフレクタ側に焦点位置を有する略上半部を形成して
成る第一放物反射鏡面と、前記バルブのフィラメントの
前端より前面レンズ側に焦点位置を有する略下半部を形
成して成る第二放物反射鏡面によって区画構成すると共
に、前記前面レンズとバルブ間に、軸受を介して光軸と
直交するように回転軸を回動自在に横架設し、該回転軸
の両端部それぞれに、上半面と下半面に光束屈折方向に
傾斜したプリズムステップを区画構成して成る補助レン
ズを固設し、前記回転軸を回転制御可能なモータ等のレ
ンズ姿勢制御駆動機構によって回動変位せしめ前記補助
レンズをリフレクタの光軸と平行する姿勢と、光軸と直
交する姿勢に切替変位することにより一般走行時とすれ
違い走行時の照射光束の配光を切り替え得るように構成
することを要旨とするものである。

〔作用〕

上記構成によれば、リフレクタの光軸上に縦張りした
単一のフィラメントを有するバルブに対して、略上半部
の焦点位置が該フィラメントの後端よりリフレクタ側に
位置する第一放物反射鏡面と、また略下半部が該フィラ
メントの前端より前面レンズ側に焦点位置を有する第二
放物反射鏡面によって、リフレクタの反射鏡面を区画構
成しているため、第一放物反射鏡面の照射光束は下向き
になって第二放物反射鏡面からの照射光束と略重合す
る。また、上記両放物反射鏡面から反射された補助レン
ズと対向する部分の光束は、該補助レンズの光学特性に
よって直進焦光又は偏向集光する。

この補助レンズは、その上半面と下半面に光束屈折方
向に傾斜したプリズムステップを有するものであり、光
軸と略直交するように横架設した回転軸の両端部それぞ
れに軸着し、該回転軸を回転制御可能なモータ等のレン
ズ姿勢制御駆動機構によって回動変位せしめてレンズ面
と直交方向に駆動し、リフレクタの光軸と平行する姿勢
と、光軸と直交する姿勢に切替変位するものであるか
ら、照射光束は、補助レンズによる光学特性を含まない
パターン（一般走行時の配光パターン）と、補助レンズ
による光学特性を含むパターン（すれ違い走行時の配光
パターン）との二種を形成する。

このとき、補助レンズはレンズ面の中央に軸着した回
転軸を回転駆動するものであるため、駆動負荷が小さく
成り、駆動機構部を小型化することができる。

〔実施例〕

以下、本考案に係るビーム切替装置を有する車両用前
照灯の一実施例を図面に従って説明すると、第１図乃至
第５図は前照灯全体の構成を示すものである。

図面において、１は灯具ボディ２の開口端に前面開口
部を一致させて固設したリフレクタであり、該リフレク
タ１の光軸Ｌ上に単一フィラメントを光軸上に沿って縦
張りしたフィラメント3aを有する点灯用のバルブ３を固
設して成る。このリフレクタ１は、上半部と下半部に分
割した第一放物反射鏡面1aと第二放物反射鏡面1bを構成
し、第一放物反射鏡面1aは前記バルブ３のフィラメント
3aの後端よりリフレクタ１側に位置した焦点F1を、また
第二放物反射鏡面1bは前記バルブ３のフィラメント3aの
前端より前記灯具ボディ２の開口端に嵌合固着した前面
レンズ４側に位置した焦点F2を構成している。また、５
は前記前面レンズ４とバルブ３間に位置して、軸受６を
介して光軸Ｌと直交するように、回動自在に横架設した
回転軸であり、該回転軸５の両端部に適宜屈折角度を有
するプリズムステップをもった補助レンズ7a,7bを固設
してある。これら補助レンズ7a,7bは、回転軸５の両端
部にそれぞれ1/3〜1/4量長の幅を有して構成されるもの
で、該両補助レンズ7a,7bの上半面と下半面にそれぞれ
光束屈折方向に傾斜した鋸歯状（第４図参照）プリズム
ステップ14a,14b,14c,14dを区画構成する。また、上記
回転軸５の一端は、灯具ボディ２に固着したブラケット
８に臨み、その軸端に軸着した歯車９を直流モータ10の
駆動軸とウォーム等の減速歯車11を介して回動連結し、
レンズ姿勢制御駆動機構12を構成する。このレンズ姿勢
制御駆動機構12は、灯具ボディ２に固設したストッパ13
a,13bが一方の補助レンズ7a又は7bと矢印Ａによって示
す光軸Ｌと平行する姿勢と、光軸Ｌと直交する姿勢範囲
を限界として当接するようになり、モータ10を制御駆動
して両姿勢に変更制御し得るように成っている。

尚、補助レンズ7a,7bの回転軸５は、反射を防止する
黒色に塗着することが望ましい。

以下、上記構成になるビーム切替装置を有する車両用
前照灯による配光制御をリフレクタ１及び補助レンズ7
a,7bの具体的な実施例に従って説明する。

第５図（ａ）及び（ｂ）は、リフレクタ１の第一の実
施例を示すものである。

リフレクタ１、焦点F1を有する略上半部の第一放物反
射鏡面1aと、焦点F2を有する略下半部の第二放物反射鏡
面1bが、光軸Ｌから延びる水平ラインＨから斜め下方
に、15°の区画ライン15によって区画されたａゾーンと
ｂゾーンを形成し、補助レンズ7a,7bと対応する位置に
あるｃゾーンとｄゾーンと重複したゾーンを形成してい
る。

ここで上記重複したゾーンは、ａ＆ｃゾーン,a＆ｄゾ
ーン,b＆ｃゾーン及びｂ＆ｄゾーンと称する。

従って、リフレクタ１の基本配光は、両放物反射鏡面
1a,1bの中央からの焦点F1,F2までの距離f1,f2が f1＜f2 の関係にあるため、ａゾーンによって反射されたバルブ
３からの光束は水平線レベルＨより下側に向かい、ｂゾ
ーンによって反射された光束は平行光束となるから、第
６図（ａ）に示すようなリフレクタ１による基本配光を
形成する。このとき、ｃゾーンとｄゾーンに対応するａ
＆c,a＆d,b＆ｃ及びｂ＆ｄの各ゾーンによる配光は第６
図（ｂ）に示すように成る。

第６図（ｂ）は、レンズ姿勢制御駆動機構12により補
助レンズ7a,7bを水平に位置した場合のａ＆c,a＆d,b＆
ｃ及びｂ＆ｄの各ゾーンからの照射光束を示すものであ
り、実際には光源が円筒状であるため境界線上で僅かに
重なり合う。従って、第６図（ａ）の基本配光と重ねた
状態では、第６図（ｅ）に示すような水平レベルＨから
下で広がりを有し、対向車線と反対側において水平ライ
ンＨから上に照射光域を形成した、すれ違い走行時の配
光パターンを形成する。

また、第６図（ｃ）はレンズ姿勢制御駆動機構12によ
り補助レンズ7a,7bを垂直姿勢にし、光束の一部を透過
させるようにした場合のａ＆c,a＆d,b＆ｃ及びｂ＆ｄの
各ゾーンからの照射光束を示すものである。補助レンズ
7a,7bはそれぞれプリズムステップ14a,14b,14c,14dを光
束が右上，左上又は左下に屈折し、光軸Ｌ位置に集光す
るような屈折プリズムを構成しているため、第６図
（ａ）の基本配光と重ねた状態では、第６図（ｅ）に示
すような水平レベルＨから下で広がりを有し、垂直位置
Ｖにおいて水平レベルＨから上にスポットに近い高照度
照射光域を形成した、一般走行時の対称な配光パターン
を形成する。

次に第７図（ａ）及び（ｂ）は、前記第６図（ａ）及
び（ｂ）に示すリフレクタ１について、補助レンズ7a,7
bのプリズムステップ14a,14b,14c,14dを変更し、ａ＆c,
a＆d,b＆ｃ及びｂ＆ｄの各ゾーンからの光束を振った他
の例を示すものである。

（ａ）は、対向車が存在するとき、眩光の原因となる
ａ＆ｃゾーンの光束を自車線側に振った配光を示す。

（ｂ）は、走行時の配光に対応してａ＆c,a＆d,b＆ｃ
及びｂ＆ｄの各ゾーンの光束を振った状態を示すもので
あり、該配光と基本配光を重ねた後前面レンズ４によっ
て配光調整し、適正な走行時の配光を得ることができ
る。

第８図（ａ）及び（ｂ）は、リフレクタ１の第二の例
を示すものである。

この実施例のリフレクタ１は、前述した第一の実施例
における15°の区画ライン15を廃止し、水平レベルＨに
よって区画した焦点F1を有する上半部の第一放物反射鏡
面1aと、焦点F2を有する下半部の第二放物反射鏡面1bに
よってａゾーンとｂゾーンを形成し、補助レンズ7a,7b
のｃゾーンとｄゾーンに対応する重複したゾーンを形成
したものである。

この場合リフレクタ１の基本配光を第９図（ａ）、ａ
＆c,a＆d,b＆ｃ及びｂ＆ｄの各ゾーンからの配光は第９
図（ｂ）に示すように成る。

従って、補助レンズ7a,7bを使用しない状態では、第
９図（ｂ）の配光を第９図（ａ）の基本配光と重ねた配
光となり、前面レンズ４のレンズステップによって第９
図（ｄ）に示すような水平レベルＨから下で広がりを有
し、対向車線と反対側において水平レベルＨから上に照
射光域を形成した、すれ違い走行時の配光パターンを形
成する。

また、補助レンズ7a,7bを使用した状態では、第９図
（ｃ）に示すａ＆c,a＆d,b＆ｃ及びｂ＆ｄの各ゾーンか
らの照射光束を形成する。即ち、補助レンズ7a,7bはそ
れぞれプリズムステップ14a,14b,14c,14dを光束が右
上，左上又は左下に屈折し、光軸Ｌ位置に集光するよう
な屈折プリズムを構成しているため、第９図（ａ）の基
本配光と重ねた状態では、第９図（ｅ）に示すような水
平レベルＨから下で広がりを有し、垂直位置Ｖと対称に
水平レベルＨから上にスポットに近い高照度照射光域を
形成した、一般走行時の配光パターンを形成する。

第10図（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は、リフレクタ１の
第三の例を示すものである。

この実施例のリフレクタ１は、リフレクタ１の中央部
を光軸Ｌを含む鉛直断面では放物曲面、水平断面では楕
円曲面となるパラエリプソイド形状の反射鏡面を構成し
たものである。従って該部の反射光は、鉛直断面内では
上下に略平行となり、水平断面内では左右に拡散する配
光を形成する。また補助レンズ7a,7bと対応する制御変
更可能なゾーンは、ｄゾーン,eゾーン,hゾーン及びｉゾ
ーンである。

この場合、リフレクタ１の基本配光は第11図（ａ）の
ように成り、ｄゾーン,eゾーン,hゾーン及びｉゾーンか
ら成る可変部の配光を含んでいる。

従って、補助レンズ7a,7bを使用しない状態では、前
面レンズ４のレンズステップによって第11図（ｂ）に示
すような水平レベルＨから下で広がりを有し、対向車線
と反対側において水平レベルＨから上に照射光域を形成
した、すれ違い走行時の配光パターンを形成する。

また、補助レンズ7a,7bを使用した状態では、第11図
（ｃ）に示すｄゾーン,eゾーン,hゾーン及びｉゾーンに
よる照射光束を形成する。即ち、補助レンズ7a,7bはそ
れぞれプリズムステップ14a,14b,14c,14dを光束が右
上，左上又は左下に屈折し、光軸Ｌ位置に集光するよう
な屈折プリズムを構成しているため、基本配光と重ねた
状態では、第11図（ｄ）に示すような水平レベルＨから
下で広がりを有し、垂直位置Ｖと対称に水平レベルＨか
ら上にスポットに近い高照度照射光域を形成した、一般
走行時の配光パターンを形成する。

〔考案の効果〕

本考案に係るビーム切替装置を有する車両用前照灯
は、以上のように構成したから、点灯用のバルブの光軸
上の縦張りしたフィラメントに対して焦点位置を異にす
る第一放物反射鏡面と第二放物反射鏡面によて区画する
リフレクタを構成すると共に、焦点の前方に光軸に対し
て開放又は閉止するように上記リフレクタの開口部を部
分的に覆うような補助レンズを構成してリフレクタから
の反射光束の一部を制御することによって一般走行時の
配光とすれ違い走行時の配光を変更することができる。
そして、該補助レンズがレンズ面の中央に軸着した回転
軸を回転駆動するものであるため、駆動負荷を小さくす
ることができ、灯具を小型化することができる等の特徴
を有するものであり、本考案実施後の実用的効果は極め
て大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るビーム切替装置を有する車両用前
照灯の一実施例を示す一部分解した斜視図、 第２図は同前面レンズを除去した状態の正面図、 第３図は同側断面図、 第４図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ補助レンズのプリズ
ムステップの実施例を示す正面及び断面図、 第５図（ａ）はリフレクタの第一の実施例を示す正面
図、 （ｂ）は同縦断面図、 第６図（ａ）は第５図のリフレクタによる基本配光図、 （ｂ）は補助レンズ相当部の基本配光図、 （ｃ）は補助レンズ透過後の配光図、 （ｄ）はすれ違い走行時の照射パターン図、 （ｅ）は一般走行時の照射パターン図、 第７図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ補助レンズのプリズ
ムステップの他の実施例を示す配光説明図、 第８図（ａ）はリフレクタの第二の実施例を示す正面
図、 （ｂ）は同縦断面図、 第９図（ａ）は第８図のリフレクタによる基本配光図、 （ｂ）は補助レンズ相当部の基本配光図、 （ｃ）は補助レンズ透過後の配光図、 （ｄ）はすれ違い走行時の照射パターン図、 （ｅ）は一般走行時の照射パターン図、 第10図（ａ）はリフレクタの第三の実施例を示す正面
図、 （ｂ）は同縦断面図、 （ｃ）は同横断面図、 第11図（ａ）は第10図のリフレクタによる基本配光図、 （ｂ）はすれ違い走行時の照射パターン図、 （ｃ）は補助レンズ透過後の配光図、 （ｄ）は一般走行時の照射パターン図、 第12図は従来の照射ビームの切替機構を示す前照灯の縦
断面図、 第13図（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は同照射パターン図で
ある。 １…リフレクタ、３…点灯バルブ 3a…フィラメント、４…前面レンズ ５…回転軸、7a,7b…補助レンズ ９…歯車、10…直流モータ 11…減速歯車 12…レンズ姿勢制御駆動機構

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−243239（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−253102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−55801（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−222505（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−17001（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−144001（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−14602（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−41403（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−2082（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−54201（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭35−31864（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】リフレクタの光軸上に縦張りした単一のフ
   ィラメントを有するバルブと前面レンズを設け、該前面
   レンズとバルブ間にリフレクタの開口部を部分的に覆う
   ような補助レンズを備え、 前記リフレクタの反射鏡面を、前記バルブのフィラメン
   トの後端よりリフレクタ側に焦点位置を有する略上半部
   を形成して成る第一放物反射鏡面と、前記バルブのフィ
   ラメントの前端より前面レンズ側に焦点位置を有する略
   下半部を形成して成る第二放物反射鏡面によって区画構
   成すると共に、 前記前面レンズとバルブ間に、軸受を介して光軸と直交
   するように回転軸を回動自在に横架設し、該回転軸の両
   端部それぞれに、上半面と下半面に光束屈折方向に傾斜
   したプリズムステップを区画構成して成る補助レンズを
   固設し、 前記回転軸を回転制御可能なモータ等のレンズ姿勢制御
   駆動機構によって回動変位せしめ前記補助レンズをリフ
   レクタの光軸と平行する姿勢と、光軸と直交する姿勢に
   切替変位することにより一般走行時とすれ違い走行時の
   照射光束の配光を切り替え得るように構成したことを特
   徴とするビーム切替装置を有する車両用前照灯。