JP4153364B2 - 車両用前照灯 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットにより、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し得るように構成された車両用前照灯に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、プロジェクタ型の灯具ユニットにより車両前方へ向けて光照射を行うように構成された車両用前照灯が知られている。
【0003】
このプロジェクタ型の灯具ユニットは、車両前後方向に延びる光軸上近傍に配置された光源からの光を、リフレクタにより前方へ向けて光軸寄りに集光反射させ、この反射光をリフレクタの前方に設けられた投影レンズを介して灯具前方へ照射するように構成されている。そして、この灯具ユニットにより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場合には、投影レンズの後方側焦点近傍にシェードを設け、このシェードによりリフレクタからの反射光の一部を遮蔽してカットオフラインを形成するようになっている。
【0004】
その際「特許文献1」には、車幅方向に延びる水平軸線回りに回動し得るように構成されたシェードを、車両走行状況に応じて回動させることにより、灯具ユニットからの光照射によって形成される配光パターンとして、左配光ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンを有する配光パターンとのいずれかを選択し得るように構成されたものが記載されている。さらに、この「特許文献1」には、変形例として右配光ロービーム用配光パターンも選択し得る旨が示唆されている。
【0005】
また「特許文献2」には、車幅方向に延びる水平軸線回りに回動し得るように構成された回動軸部材からなるシェードの外周面における周方向の2箇所が、左配光ロービーム用配光パターンを生成する部分と右配光ロービーム用配光パターンを生成する部分として構成されたものが記載されている。
【0006】
【特許文献1】
特公平6−48601号公報
【特許文献2】
欧州特許出願公開第1033528号公報
【発明が解決しようとする課題】
上記「特許文献1」に記載されたシェードは、回動軸部材に対してその周方向に所定間隔をおいて複数枚のブレードが固定された構成となっているので、このシェードにより上端部にカットオフラインを有する配光パターンを生成するためには、ブレードが所定の回動角度位置で正確に停止する構成とする必要がある。そしてそのためには、シェードの回動制御を精度良く行うことが必要になる。
【0007】
これに対し、上記「特許文献2」に記載されたシェードは、回動軸部材の外周面において左配光ロービーム用配光パターンあるいは右配光ロービーム用配光パターンを生成するようになっているので、シェードの回動角度位置が多少ずれてもカットオフライン形状はほとんど変化せず、したがってシェードの回動制御をさほど精度良く行うことは必要でなくなる。
しかしながら、この「特許文献2」に記載されたシェードでは、ハイビーム用配光パターンを形成することができない、という問題がある。
【0008】
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、回動式のシェードを備えたプロジェクタ型の灯具ユニットにより、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し得るように構成された車両用前照灯において、シェードの回動制御を簡素化した上で、ロービームでの左配光と右配光との配光切換えおよびロービームとハイビームとの配光切換えを行う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ものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、シェード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前照灯は、
車両前後方向に延びる光軸上近傍に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに集光反射させるリフレクタと、このリフレクタの前方に設けられた投影レンズと、この投影レンズの後方側焦点近傍に設けられ、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、を備えてなる灯具ユニットにより、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し得るように構成された車両用前照灯において、
上記シェードが、上記光軸の下方近傍において車幅方向に延びる水平軸線に沿って配置されるとともに該水平軸線回りに回動し得るように構成された回動軸部材からなり、
上記シェードの外周面における周方向の一部に、車幅方向に延びる凹部が形成されており、
上記シェードの外周面における周方向の2箇所が、左配光ロービーム用配光パターンを生成するための第1配光生成部と右配光ロービーム用配光パターンを生成するための第2配光生成部として構成されるとともに、上記シェードの凹部が、ハイビーム用配光パターンを生成するための第3配光生成部として構成されており、
上記シェードの外周面における上記第1配光生成部と上記第2配光生成部との間に、これら第1および第2配光生成部の各々において上記水平軸線から上記シェードの外周面までの径方向距離が最長となる部位の径方向距離以上の径方向距離を有する配光切換え部が形成されており、
上記第1および第2配光生成部間における回動切換えが、上記配光切換え部を経由して回動することにより行われるように構成されている、ことを特徴とするものである。
【0010】
上記「車両前後方向に延びる光軸上近傍に配置された」とは、該光軸上に正確に配置されている態様のみならず、該光軸から多少ずれた位置に配置されている態様をも含む概念である。
上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、放電バルブの放電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。
【0011】
上記「カットオフライン」は、配光パターンの上端部に形成されるものであれば、その具体的形状は特に限定されるものではない。
【0012】
上記「シェード」は、車幅方向に延びる水平軸線に沿って配置されるとともに該水平軸線回りに回動し得るように構成された回動軸部材であって、その外周面における周方向の一部に車幅方向に延びる凹部が形成されたものであれば、その材質、外周面形状等の具体的構成は特に限定されるものではない。
【0013】
上記「凹部」は、シェードの外周面に対して凹んだ状態で車幅方向に延びるように形成されたものであれば、その具体的形状は特に限定されるものではない。
【0014】
上記「シェード」の回動は、所定のシェード駆動機構を用いて行われることとなるが、このシェード駆動機構の駆動制御は、切換えスイッチ操作等の手動操作によって行われる構成としてもよいし、車両走行状況に応じて自動的に行われる構成としてもよいし、両者を併用して行われる構成としてもよい。この場合において、上記「車両走行状況」とは、車両走行に関連する各種の状態量や外部情報を意味するものであって、例えば、車速、舵角、車両姿勢、前走車との車間距離、天候、ナビゲーション情報等が該当する。
【0015】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、回動式のシェードを備えたプロジェクタ型の灯具ユニットにより、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し得るように構成されているが、上記シェードは、灯具ユニットの光軸の下方近傍において車幅方向に延びる水平軸線に沿って配置されるとともに該水平軸線回りに回動し得るように構成された回動軸部材からなり、その外周面における周方向の一部には車幅方向に延びる凹部が形成されており、そして、このシェードの外周面における周方向の2箇所が、左配光ロービーム用配光パターンを生成するための第1配光生成部と右配光ロービーム用配光パターンを生成するための第2配光生成部として構成されるとともに、このシェードの凹部がハイビーム用配光パターンを生成するための第3配光生成部として構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【0016】
すなわち、シェードを回動させて、その第1配光生成部を上部に配置すれば、そのリフレクタ反射光遮蔽作用により左配光ロービーム用配光パターンを生成することができ、また、その第2配光生成部を上部に配置すれば、そのリフレクタ反射光遮蔽作用により右配光ロービーム用配光パターンを生成することができ、さらに、その凹部を上部に配置すれば、シェードによるリフレクタ反射光遮蔽作用の解除または大幅緩和によりハイビーム用配光パターンを生成することができる。
【0017】
しかも上記シェードは、その外周面において左配光ロービーム用配光パターンおよび右配光ロービーム用配光パターンを生成するようになっており、その第1および第2配光生成部はいずれも周方向に所定角度範囲にわたって形成されることとなるので、シェードの回動角度位置が多少ずれても、左配光ロービーム用配光パターンおよび右配光ロービーム用配光パターンのカットオフライン形状をほとんど変化させないようにすることができ、これによりシェードの回動制御を厳密に行う必要をなくすことができる。
【0018】
このように本願発明によれば、回動式のシェードを備えたプロジェクタ型の灯具ユニットにより、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し得るように構成された車両用前照灯において、シェードの回動制御を簡素化した上で、ロービームでの左配光と右配光との配光切換えおよびロービームとハイビームとの配光切換えを行うことができる。
【0019】
上記構成において、シェードの外周面を上記水平軸線に関して中心角略180°の角度範囲にわたって形成するようにすれば、第1および第2配光生成部の周方向の形成範囲を十分に確保することができるとともに、第3配光生成部を構成する凹部を、シェードの外周面から十分に凹んだ形状にして、そのリフレクタ反射光遮蔽作用の解除または大幅緩和の実効を図ることができる。
【0020】
上記「シェード」の具体的構成が特に限定されないことは上述したとおりであるが、これを板状部材で構成すれば、これをブロック状部材等で構成した場合に比してシェードの軽量化を図ることができ、またシェードをプレス成形等により低コストで製造することができる。
【0021】
また上記構成において、第1および第2配光生成部の各々における周方向の少なくとも一部を、周方向の角度位置が変化するに従って上記水平軸線からシェードの外周面までの径方向距離が徐変するように形成すれば、カットオフラインの位置を車両走行状況等に応じて上下方向に無段階で変位させることができ、これにより対向車ドライバ等に与えるグレアを抑えた上で自車ドライバの前方視認性を一層高めることができる。
【0022】
さらに上記構成において、シェードの外周面における第1配光生成部と第2配光生成部との間の部分に、これら第1および第2配光生成部の各々において上記水平軸線からシェードの外周面までの径方向距離が最長となる部位の径方向距離以上の径方向距離を有する配光切換え部が形成された構成とすれば、ロービームでの左配光と右配光との配光切換えを、グレア光を発生させることなく行うことができる。
【0023】
また上記構成において、第1および第2配光生成部間における回動切換えが車両の位置情報に基づいて行われる構成とすれば、ロービームでの左配光と右配光との配光切換えを地理的条件に応じて的確に行うことができ、これにより手動操作での切換え忘れにより対向車ドライバ等に不用意にグレアを与えてしまうのを未然に防止することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
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。
【0025】
図1は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す側断面図であり、図2および3は、その灯具ユニットを詳細に示す側断面図および平断面図である。
【0026】
これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯10は、素通し状の透明カバー12とランプボディ14とで形成される灯室内に、車両前後方向に延びる光軸Axを有する灯具ユニット20が、エイミング機構50を介して上下方向および左右方向に傾動可能に収容されてなっている。
【0027】
エイミング機構50は、ランプボディ14の複数箇所に回転可能に取り付けられたエイミングスクリュウ52に、灯具ユニット20のブラケット26aがエイミングナット54を介して連結されてなり、このエイミング機構50により灯具ユニット20のエイミング調整が行われようになっている。そして、このエイミング調整が完了した段階では、ランプボディ14の光軸Axは、車両前後方向に対して0.5〜0.6°程度下向きの方向に延びるようになっている。
【0028】
灯具ユニット20は、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、放電バルブ22と、リフレクタ24と、ホルダ26と、投影レンズ28と、リテーニングリング30と、シェード32と、補助シェード34と、シェード駆動機構36とを備えてなっている。
【0029】
放電バルブ22は、メタルハライドバルブであって、その放電発光部により構成される光源22aが、光軸Ax上において該光軸Axと同軸で配置されるようにして、リフレクタ24に取り付けられている。
【0030】
リフレクタ24は、光軸Axを中心軸とする略楕円球面状の反射面24aを有している。この反射面24aは、光軸Axを含む断面形状が光源22aの中心位置を第1焦点F1とする略楕円形に設定されており、光源22aからの光を前方へ向けて光軸Ax寄りに集光反射させるようになっている。この反射面24a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。
【0031】
ホルダ26は、リフレクタ24の前端開口部から前方へ向けて略筒状に延びるように形成されており、その後端部においてリフレクタ24を固定支持している。そして、このホルダ26は、その前端部においてリテーニングリング30を介して投影レンズ28を固定支持して、該投影レンズ28を光軸Ax上に配置するようになっている。
【0032】
投影レンズ28は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズからなり、その後方側焦点F2を含む後方側焦点面上に形成される光源22aの像を、反転像として前方へ投影するようになっている。
シェード32および補助シェード34は、ホルダ26の内部空間に配置されており、リフレクタ24からの反射光の一部を遮蔽するようになっている。
【0033】
シェード32は、ホルダ26に回動可能に支持されており、補助シェード34は、ホルダ26と一体的に形成されている。
【0034】
シェード32は、投影レンズ28の後方側焦点F2の下方近傍において車幅方向に延びる水平軸線Ax1に沿って配置されるとともに該水平軸線Ax1回りに回動し得るように構成された回動軸部材からなっている。すなわち、このシェード32は、水平軸線Ax1上に配置された断面小判型の金属製の芯材40を略半円筒状に囲む金属製の板状部材からなり、その両端部に形成された壁面部32aにおいて芯材40に固定されている。そして、このシェード32は、その外周面32Aが水平軸線Ax1に関して略中心角180°の角度範囲にわたって形成されるとともに、残りの略中心角180°の角度範囲が凹部32Bとして形成されるようになっている。
芯材40は、その両端部近傍において1対のカラー42を介してホルダ26に回動可能に支持されており、その一端部にはギヤ44が固定されている。
【0035】
補助シェード34は、シェード32の回動位置にかかわらず、該シェード32の下方を通過しようとするリフレクタ反射光を遮蔽するとともに、投影レンズ28に入射しようとする迷光を遮蔽するようになっている。
【0036】
シェード駆動機構36は、ステップモータ46と、このステップモータ46の出力軸に固定されたギヤ48と、このギヤ48と噛み合う上記ギヤ44とからなっている。そして、このシェード駆動機構36は、図示しないコントロールユニットにより車両走行状況あるいはビーム切換えスイッチ操作に応じて駆動制御されるようになっている。
【0037】
図4は、シェード32を単品で示す図であって、同図(a)は平面図であり、同図(b)は水平軸線Ax1に沿った断面図である。また、図5は、シェード32をさらに詳細に示す図であって、同図(a)は図4(b)のVa−Va線断面図であり、同図(b)は図4(b)のVb−Vb線断面図である。
【0038】
図5に示すように、シェード32の外周面32Aは、その周方向に関してα1〜α4およびβ1〜β4の8つの領域で構成されている。これら各領域の詳細は、以下のとおりである。すなわち、α1、β1は、シェード32の外周面32Aにおける周方向基準位置Oの両側各々22.5°の角度範囲の領域であり、α2、β2は、その両側各々22.5°の角度範囲の領域であり、α3、β3は、その両側各々20°の角度範囲の領域であり、α4、β4は、その両側各々約25°の外周面端縁までの角度範囲の領域である。
【0039】
水平軸線Ax1からシェード32の外周面32Aまでの径方向距離は、シェード32の右半部32Rと左半部32Lとで互いに異なる値に設定されている。なお、本実施形態において「右」・「左」の方向は、車両前方を向いた状態における方向である。
まず、シェード32の右半部32Rにおいては、次のように設定されている。
【0040】
すなわち、図5(a)に示すように、領域α1およびβ1〜β3における径方向距離R1は、最長かつ一定の値に設定されている。この径方向距離R1は、投影レンズ28の後方側焦点F2と水平軸線Ax1との間の鉛直距離に等しい値に設定されている。また、領域α3における径方向距離R3は、R3<R1の所定の一定値に設定されている。そして、領域α2における径方向距離R2は、周方向基準位置Oから離れるに従ってR1からR3に徐変している。さらに、領域α4における径方向距離R4は、周方向基準位置Oから離れるに従ってR3からR3よりもやや小さい値になるように徐変しており、領域β4における径方向距離R5は、周方向基準位置Oから離れるに従ってR1からR1よりもやや小さい値になるように徐変している。
一方、シェード32の左半部32Lにおいては、その周方向基準位置Oに関して右半部32Rと前後対称の形状となるように設定されている。
【0041】
すなわち、図5(b)に示すように、領域β1およびα1〜α3における径方向距離はR1、領域β3における径方向距離はR3、領域β2における径方向距離はR2、領域β4における径方向距離はR4、領域α4における径方向距離はR5に各々設定されている。
【0042】
シェード32の外周面32Aにおける領域α3、α4は、左配光ロービーム用配光パターンを生成するための第1配光生成部32A1として構成されている。また、シェード32の外周面32Aにおける領域β3、β4は、右配光ロービーム用配光パターンを生成するための第2配光生成部32A2として構成されている。そして、シェード32の外周面32Aにおける領域α1、β1は、左配光ロービーム用配光パターンと右配光ロービーム用配光パターンとの切換えを行う際の過渡的な配光パターンを生成するための配光切換え部32A3として構成されている。
【0043】
さらに、シェード32において外周面32Aが形成されていない凹部32Bは、ハイビーム用配光パターンを生成するための第3配光生成部として構成されている。
【0044】
図4に示すように、シェード32の左半部32Lと右半部32Rと境界部分には、その後方側に斜面部32D1が周方向に延びるように形成されるとともに、その前方側に斜面部32D2が周方向に延びるように形成されている。そして、これら斜面部32D1、32D2により、左半部32Lと右半部32Rとの間における径方向距離の差を補間するようになっている。その際、これら各斜面部32D1、32D2は、水平軸線Ax1に対して30°程度の傾斜角度で形成されている。
【0045】
本実施形態に係る車両用前照灯10においては、シェード駆動機構36の駆動制御により、シェード32を左配光形成角度位置、右配光形成角度位置およびハイビーム形成角度位置の3つの位置のいずれかに選択的に回動させるようになっている。
【0046】
図1〜3は、シェード32が左配光形成角度位置にある状態を示している。また図6および7は、シェード32が右配光形成角度位置およびハイビーム形成角度位置にある状態を各々示す、図2と同様の図である。さらに、図8および9は、灯具ユニット20の要部を各々示す正面図であって、図8(a)および(b)は、シェード32が左配光形成角度位置および右配光形成角度位置にある状態を各々示す図であり、図9(a)および(b)は、シェード32がハイビーム形成角度位置および左右配光切換え位置にある状態を各々示す図である。
【0047】
図2および図8(a)に示すように、シェード32が左配光形成角度位置にあるときには、第1配光生成部32A1が水平軸線Ax1の真上に位置するように回動制御が行われるようになっている。このとき投影レンズ28の後方側焦点F2の焦平面においては、シェード32の左半部32Lが光軸Axと同じ高さで水平方向に延びており、その右半部32Rは光軸Axよりもやや下方において水平方向に延びている。その際、左半部32Lの右端縁は後方側焦点F2上に位置しており、この後方側焦点F2から右半部32Rまで右下方へ斜面部32D1が延びている。そして、このようにシェード32が配置されることにより、リフレクタ24の反射面24aからの反射光の一部が遮蔽され、投影レンズ28から前方へ出射する上向き光の大半が除去されることとなる。
【0048】
図10(a)は、このとき灯具ユニット20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配光パターンを透視的に示す図である。
【0049】
同図に示すように、この配光パターンPLLは、上端部にカットオフラインCLLを有する左配光ロービーム用配光パターンであって、その上端中央部に高光度領域としてのホットゾーンHZLを有している。この左配光ロービーム用配光パターンPLLのカットオフラインCLLは、対向車線側に対して自車線側が一段高くなった段違い水平カットオフラインとして形成されている。また、対向車線側の水平カットオフラインとV−V線(すなわち灯具正面方向の消点H−Vを通る鉛直線)との交点であるエルボ点ELの位置は、H−Vのやや下方位置(具体的には0.5〜0.6°程度下方位置)に設定されている。そして、このエルボ点ELの位置から自車線側の水平カットオフラインへ向けて、短い斜めカットオフラインが30°程度の傾斜角度で形成されている。
【0050】
一方、図6および図8(b)に示すように、シェード32が右配光形成角度位置にあるときには、第2配光生成部32A2が水平軸線Ax1の真上に位置するように回動制御が行われるようになっている。このとき投影レンズ28の後方側焦点F2の焦平面においては、シェード32の右半部32Rが光軸Axと同じ高さで水平方向に延びており、その左半部32Lは光軸Axよりもやや下方において水平方向に延びている。その際、右半部32Rの左端縁は後方側焦点F2上に位置しており、この後方側焦点F2から左半部32Lまで左下方へ斜面部32D2が延びている。そして、このようにシェード32が配置されることにより、リフレクタ24の反射面24aからの反射光の一部が遮蔽され、投影レンズ28から前方へ出射する上向き光の大半が除去されることとなる。
【0051】
図10(b)は、このとき灯具ユニット20から前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図である。
【0052】
同図に示すように、この配光パターンPLRは、上端部にカットオフラインCLRを有する右配光ロービーム用配光パターンであって、その上端中央部にホットゾーンHZRを有している。この右配光ロービーム用配光パターンPLRのカットオフラインCLRは、対向車線側に対して自車線側が一段高くなった段違い水平カットオフラインとして形成されている。また、エルボ点ERの位置は、左配光ロービーム用配光パターンPLLのエルボ点ELと同じ位置に設定されている。そして、このエルボ点ERの位置から自車線側の水平カットオフラインへ向けて、斜めカットオフラインが30°程度の傾斜角度で形成されている。
【0053】
図7および図9(a)に示すように、シェード32がハイビーム形成角度位置にあるときには、その凹部32Bの周方向中心部が水平軸線Ax1の真上に位置するように回動制御が行われるようになっている。このとき投影レンズ28の後方側焦点F2の焦平面においては、シェード32は、補助シェード34の下部上端縁34aよりも下方に位置しており、該シェード32を支持する芯材40の略上半部が、補助シェード34の下部上端縁34aから露出して水平方向に延びた状態となっている。そして、このようにシェード32が配置されることにより、リフレクタ24の反射面24aからの反射光は、シェード32および芯材40によってほとんど遮蔽されることなく投影レンズ28に入射することとなる。
【0054】
図11(a)は、このとき灯具ユニット20から前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図である。
【0055】
同図に示すように、この配光パターンPHは、H−H線(すなわち灯具正面方向の消点H−Vを通る水平線)の上方にも大きく広がるハイビーム用配光パターンであって、その中央部に高光度領域としてのホットゾーンHZHを有している。
【0056】
本実施形態においては、シェード32の回動が左配光形成角度位置と右配光形成角度位置との間で行われる際、配光切換え部32A3を経由して回動制御が行われるようになっている。すなわち、左右配光切換え位置においては、図9(b)に示すように、シェード32は、その配光切換え部32A3が水平軸線Ax1の真上に位置するようになっている。このとき投影レンズ28の後方側焦点F2の焦平面においては、シェード32の右半部32Rおよび左半部32Lが光軸Axと同じ高さで水平方向に延びることとなる。このようにシェード32が配置されることにより、リフレクタ24の反射面24aからの反射光の一部が遮蔽され、投影レンズ28から前方へ出射する上向き光が完全に除去されるようになっている。
【0057】
図11(b)は、このとき灯具ユニット20から前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に過渡的に形成される配光パターンを透視的に示す図である。
【0058】
同図に示すように、この過渡的配光パターンPLoは、上端部にカットオフラインCLoを有する配光パターンとなっている。その際、この過渡的配光パターンPLoのカットオフラインCLoは、左配光ロービーム用配光パターンPLLのカットオフラインCLLおよび右配光ロービーム用配光パターンPLRのカットオフラインCLRにおいて下段に位置する水平カットオフラインと同じ高さで水平方向に延びる水平カットオフラインとして形成されることとなる。
【0059】
本実施形態において、左配光形成角度位置と右配光形成角度位置との間でのシェード32の回動は、車両の位置情報(例えばGPSを用いたナビゲーション情報等)に基づいて行われるようになっており、一方、左配光形成角度位置あるいは右配光形成角度位置とハイビーム形成角度位置との間でのシェード32の回動は、ビーム切換えスイッチ操作に基づいて行われるようになっている。
【0060】
また本実施形態においては、車速に応じてシェード駆動機構36の駆動制御が行われ、これによりカットオフラインCLL、CLRの位置を上下方向に移動させるようになっている。
【0061】
すなわち、シェード32が左配光形成角度位置にある場合において、通常走行時(例えば車速60km/h以下での走行時)には、その第1配光生成部32A1の領域α3(図5参照)を水平軸線Ax1の真上に位置させるように回動制御が行われるが、高速走行時(例えば車速60km/h超での走行時)には、その第1配光生成部32A1の領域α4を水平軸線Ax1の真上に位置させるように回動制御が行われるようになっている。そしてこれにより、高速走行時には、図12(a)において実線で示すように、カットオフラインCLLの位置を、同図において2点鎖線で示す通常走行時の位置に対して上方へ変位させ、これにより車両前方路面における遠距離領域の視認性を高めるようになっている。
【0062】
その際、第1配光生成部32A1の領域α4における径方向距離R4およびR5は、外周面32Aの端縁へ向けて領域α3における径方向距離R3およびR1よりもやや小さい値になるように徐変しているので、シェード32の回動位置を外周面32Aの端縁に近づければ、カットオフラインCLLの位置は徐々に上方へ変位することとなる。そこで本実施形態においては、車速が増大するのに伴ってシェード32の回動位置を外周面32Aの端縁に近づける回動制御を行うことにより、カットオフラインCLLの位置を徐々に上方へ変位させて、車両前方路面における遠距離領域の視認性を車速の増大に応じて一層高めるようになっている。
【0063】
一方、シェード32が右配光形成角度位置にある場合において、通常走行時には、第2配光生成部32A2の領域β3を水平軸線Ax1の真上に位置させるように回動制御が行われるが、高速走行時には、第2配光生成部32A2の領域β4を水平軸線Ax1の真上に位置させるように回動制御が行われるようになっている。そしてこれにより、高速走行時には、図12(b)において実線で示すように、カットオフラインCLRの位置を、同図において2点鎖線で示す通常走行時の位置に対して上方へ変位させ、これにより車両前方路面における遠距離領域の視認性を高めるようになっている。
【0064】
その際、第2配光生成部32A2の領域β4における径方向距離R4およびR5も、外周面32Aの端縁へ向けて領域β3における径方向距離R3およびR1よりもやや小さい値になるように徐変しているので、車速が増大するのに伴ってシェード32の回動位置を外周面32Aの端縁に近づける回動制御を行うことにより、カットオフラインCLRの位置を徐々に上方へ変位させて、車両前方路面における遠距離領域の視認性を車速の増大に応じて一層高めるようになっている。
【0065】
なお、高速走行時には前走車との車間距離は一般に十分長いので、カットオフラインCLL、CLRが多少上方へ変位していても、前走車ドライバ等に大きなグレアを与えてしまうことはない。
【0066】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯10は、回動式のシェード32を備えたプロジェクタ型の灯具ユニット20により、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し得るように構成されているが、上記シェード32は、灯具ユニット20の光軸Axの下方近傍において車幅方向に延びる水平軸線Ax1に沿って配置されるとともに該水平軸線Ax1回りに回動し得るように構成された回動軸部材からなり、その外周面32Aにおける周方向の一部には車幅方向に延びる凹部32Bが形成されており、そして、外周面32Aにおける周方向の2箇所が左配光ロービーム用配光パターンPLLを生成するための第1配光生成部32A1と右配光ロービーム用配光パターンPLRを生成するための第2配光生成部32A2として構成されるとともに、凹部32Bがハイビーム用配光パターンPHを生成するための第3配光生成部として構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【0067】
すなわち、シェード32を回動させて、その第1配光生成部32A1を上部に配置すれば、そのリフレクタ反射光遮蔽作用により左配光ロービーム用配光パターンPLLを生成することができ、また、その第2配光生成部32A2を上部に配置すれば、そのリフレクタ反射光遮蔽作用により右配光ロービーム用配光パターンPLRを生成することができ、さらに、その凹部32Bを上部に配置すれば、シェード32によるリフレクタ反射光遮蔽作用の解除または大幅緩和によりハイビーム用配光パターンPHを生成することができる。
【0068】
しかもシェード32は、その外周面32Aにおいて左配光ロービーム用配光パターンPLLおよび右配光ロービーム用配光パターンPLRを生成するようになっており、その第1および第2配光生成部32A1、32A2はいずれも周方向に所定角度範囲にわたって形成されているので、シェード32の回動角度位置が多少ずれても、左配光ロービーム用配光パターンPLLおよび右配光ロービーム用配光パターンPLRのカットオフラインCLL、CLRの形状をほとんど変化させないようにすることができ、これによりシェード32の回動制御を厳密に行う必要をなくすことができる。
【0069】
このように本実施形態によれば、シェード32の回動制御を簡素化した上で、ロービームでの左配光と右配光との配光切換えおよびロービームとハイビームとの配光切換えを行うことができる。
【0070】
その際、本実施形態においては、シェード32の外周面32Aが水平軸線Ax1に関して中心角略180°の角度範囲にわたって形成されているので、第1および第2配光生成部32A1、32A2の周方向の形成範囲を十分に確保するとともに、第3配光生成部を構成する凹部32Bをシェード32の外周面32Aから十分に凹んだ形状としてシェード32によるリフレクタ反射光遮蔽作用の解除または大幅緩和の実効を図ることができる。
【0071】
しかも本実施形態においては、シェード32が板状部材で構成されているので、これをブロック状部材等で構成した場合に比してシェード32の軽量化を図ることができ、またシェード32をプレス成形等により低コストで製造することができる。
【0072】
さらに本実施形態においては、第1配光生成部32A1の領域α4および第2配光生成部32A2の領域β4が、周方向の角度位置が変化するに従って水平軸線Ax1からシェード32の外周面32Aまでの径方向距離R4、R5が徐々に変化するように形成されているので、カットオフラインCLL、CLRの位置を車両走行状況等に応じて上下方向に無段階で変位させることができ、これにより対向車ドライバ等に与えるグレアを抑えた上で自車ドライバの前方視認性を一層高めることができる。
【0073】
特に本実施形態においては、第1配光生成部32A1の領域α3および第2配光生成部32A2の領域β3の径方向距離R3、R5が一定値に設定されているので、これら各領域α3、β3の角度範囲内においては、どの角度位置が水平軸線Ax1の真上に位置した場合においても、左配光ロービーム用配光パターンPLLおよび右配光ロービーム用配光パターンPLRのカットオフラインCLL、CLRの位置を一定の高さに保持することができる。
【0074】
また、第1配光生成部32A1の領域α4および第2配光生成部32A2の領域β4に関しても、これら各領域α4、β4での角度位置によってその径方向距離R4、R5は異なったものとなるが、その径方向距離は徐変しているので、シェード32の回動角度位置が多少ずれても、左配光ロービーム用配光パターンPLLおよび右配光ロービーム用配光パターンPLRのカットオフラインCLL、CLRの位置を略狙いどおりの高さに設定することができる。
【0075】
その際、本実施形態においては、各領域α3、β3の角度範囲が20°、各領域α4、β4の角度範囲が約25°に設定されているものとして説明したが、これら以外の値に設定することももちろん可能である。また、第1配光生成部32A1および第2配光生成部32A2を、その全角度範囲にわたって径方向距離が一定値となるように形成すること、あるいはその全角度範囲にわたって径方向距離が徐変するように形成することも可能である。
【0076】
さらに本実施形態においては、シェード32の外周面32Aにおける第1配光生成部32A1と第2配光生成部32A2との間の部分に、第1配光生成部32A1において水平軸線Ax1からシェード32の外周面32Aまでの径方向距離が最長となる領域α3および第2配光生成部32A2において水平軸線Ax1からシェード32の外周面32Aまでの径方向距離が最長となる領域β3の径方向距離R1と同じ径方向距離を有する配光切換え部32A3が形成されているので、ロービームでの左配光と右配光との配光切換えを、グレア光を発生させることなく行うことができる。
【0077】
また本実施形態においては、第1配光生成部32A1と第2配光生成部32A2との間における回動切換えが車両の位置情報に基づいて行われるようになっているので、ロービームでの左配光と右配光との配光切換えを地理的条件に応じて的確に行うことができ、これにより手動操作での切換え忘れにより対向車ドライバ等に不用意にグレアを与えてしまうのを未然に防止することができる。
次に、上記実施形態のシェード32の変形例について説明する。
【0078】
図13(a)は、第1変形例に係るシェード62を示す、図5(a)と同様の図である。
【0079】
上記実施形態のシェード32は金属製の板状部材で構成されているが、本変形例に係るシェード62は、金属製の芯材60を覆うようにして略半円柱状に形成された合成樹脂製のブロック状部材で構成されている。その際、芯材60は、上記実施形態の芯材40と同様、その両端部近傍においてホルダ26に回動可能に支持されることとなるが、この芯材60の全部または該芯材60の両端部分をシェード62の一部として合成樹脂で一体的に形成することも可能である。
図13(b)は、第2変形例に係るシェード72を示す、図5(a)と同様の図である。
【0080】
上記実施形態においては、シェード32の外周面32Aが水平軸線Ax1に関して中心角略180°の角度範囲にわたって形成されているものとして説明したが、本変形例に係るシェード72は、その外周面72Aの角度範囲が180°よりも小さい中心角に設定されている。具体的には、このシェード72は、上記実施形態のシェード32に対して第1配光生成部32A1の領域α4および第2配光生成部32A2の領域β4の角度範囲を合計した約50°分の角度範囲が除去された構成となっている。
【0081】
このように、シェード72の外周面72Aの角度範囲を180°よりも小さい中心角に設定することにより、その凹部72Bとなる部分の中心角を十分に確保することができるので、シェード72をハイビーム形成角度位置に回動させたときに、シェード72により遮蔽されてしまうリフレクタ反射光の量を小さく抑えることができ、これによりハイビーム用配光パターンを生成する際の利用光束をより多く確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す側断面図
【図2】上記車両用前照灯の灯具ユニットを詳細に示す側断面図であって、該灯具ユニットのシェードが左配光形成角度位置にある状態を示す図
【図3】上記灯具ユニットを詳細に示す平断面図
【図4】上記シェードを単品で示す図であって、同図(a)は平面図、同図(b)は水平軸線に沿った断面図
【図5】上記シェードをさらに詳細に示す図であって、同図(a)は図4(b)のVa−Va線断面図、同図(b)は図4(b)のVb−Vb線断面図である。
【図6】上記シェードが右配光形成角度位置にある状態を示す、図2と同様の図
【図7】上記シェードがハイビーム形成角度位置にある状態を示す、図2と同様の図
【図8】上記灯具ユニットの要部を示す正面図であって、同図(a)は上記シェードが左配光形成角度位置にある状態を示す図、同図(b)は上記シェードが右配光形成角度位置にある状態を示す図
【図9】上記灯具ユニットの要部を示す正面図であって、同図(a)は上記シェードがハイビーム形成角度位置にある状態を示す図、同図(b)は上記シェードが左右配光切換え位置にある状態を示す図
【図10】上記灯具ユニット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配光パターンを透視的に示す図であって、同図(a)は上記シェードが左配光形成角度位置にあるときの図、同図(b)は上記シェードが右配光形成角度位置にあるときの図
【図11】上記灯具ユニットから前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図であって、同図(a)は上記シェードがハイビーム形成角度位置にあるときの図、同図(b)は上記シェードが左右配光切換え位置にあるときの図
【図12】上記灯具ユニットから前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンの要部を透視的に示す図であって、同図(a)は上記シェードが左配光形成角度位置にあるときの図、同図(b)は上記シェードが右配光形成角度位置にあるときの図
【図13】上記シェードの変形例を示す図であって、同図(a)は第1変形例に係るシェードを示す図、同図(b)は第2変形例に係るシェードを示す図
【符号の説明】
10 車両用前照灯
12 透明カバー
14 ランプボディ
20 灯具ユニット
22 放電バルブ
22a 光源
24 リフレクタ
24a 反射面
26 ホルダ
26a ブラケット
28 投影レンズ
30 リテーニングリング
32、62、72 シェード
32a 壁面部
32A、72A 外周面
32A1 第1配光生成部
32A2 第2配光生成部
32A3 配光切換え部
32B、72B 凹部
32D1、32D2 斜面部
32L 左半部
32R 右半部
34 補助シェード
34a 下部上端縁
36 シェード駆動機構
40、60 芯材
42 カラー
44、48 ギヤ
46 ステップモータ
50 エイミング機構
52 エイミングスクリュウ
54 エイミングナット
Ax 光軸
Ax1 水平軸線
CLL、CLR、CLo カットオフライン
EL、ER エルボ点
F1 第1焦点
F2 後方側焦点
HZL、HZR、HZH ホットゾーン
O 周方向基準位置
PH ハイビーム用配光パターン
PLL 左配光ロービーム用配光パターン
PLR 右配光ロービーム用配光パターン
PLo 過渡的配光パターン
R1、R2、R3、R4、R5 径方向距離
α1、α2、α3、α4、β1、β2、β3、β4 領域
Claims (5)
- 車両前後方向に延びる光軸上近傍に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに集光反射させるリフレクタと、このリフレクタの前方に設けられた投影レンズと、この投影レンズの後方側焦点近傍に設けられ、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、を備えてなる灯具ユニットにより、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し得るように構成された車両用前照灯において、
上記シェードが、上記光軸の下方近傍において車幅方向に延びる水平軸線に沿って配置されるとともに該水平軸線回りに回動し得るように構成された回動軸部材からなり、
上記シェードの外周面における周方向の一部に、車幅方向に延びる凹部が形成されており、
上記シェードの外周面における周方向の2箇所が、左配光ロービーム用配光パターンを生成するための第1配光生成部と右配光ロービーム用配光パターンを生成するための第2配光生成部として構成されるとともに、上記シェードの凹部が、ハイビーム用配光パターンを生成するための第3配光生成部として構成されており、
上記シェードの外周面における上記第1配光生成部と上記第2配光生成部との間に、これら第1および第2配光生成部の各々において上記水平軸線から上記シェードの外周面までの径方向距離が最長となる部位の径方向距離以上の径方向距離を有する配光切換え部が形成されており、
上記第1および第2配光生成部間における回動切換えが、上記配光切換え部を経由して回動することにより行われるように構成されている、ことを特徴とする車両用前照灯。 - 上記シェードの外周面が、上記水平軸線に関して中心角略180°の角度範囲にわたって形成されている、ことを特徴とする請求項1記載の車両用前照灯。
- 上記シェードが、板状部材で構成されている、ことを特徴とする請求項1または2記載の車両用前照灯。
- 上記第1および第2配光生成部の各々における周方向の少なくとも一部が、周方向の角度位置が変化するに従って上記水平軸線から上記シェードの外周面までの径方向距離が徐変するように形成されている、ことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の車両用前照灯。
- 上記第1および第2配光生成部間における回動切換えが、車両の位置情報に基づいて行われるように構成されている、ことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の車両用前照灯。
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