JP4315434B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドランプなど車両用灯具に関するものであり、詳細には、ハロゲン電球など車両用灯具の光源に赤外線を透過し、可視光線を遮蔽する赤外フィルタを着脱自在として設けておき、赤外フィルタが外された状態ではヘッドランプなど可視光線の灯具として使用し、取付けられた状態では赤外線暗視装置（ナイトビジョン）用の投光器として使用する車両用灯具に係るものである。

近年においては、高速道路、郊外など対向車と遭遇する機会が少ないところを走行する場合を除いては、大半の場合、夜間はすれ違い配光で走行することが通常となっている。この場合、遠方に存在する障害物、歩行者などの確認が困難となるので、対向車に対して幻惑を生じさせることのない赤外線暗視装置（ナイトビジョン）の併用が提案され、実用化されてきている。

このように、赤外線暗視装置を採用するときには、赤外線の投光器が必要となるが、そのときの投光器の構成としては、例えば、赤外線発光ダイオードなど純粋に赤外線のみを発光する光源を採用する方法と、ハロゲン電球など赤外線と可視光線とを発光する光源に赤外線透過フィルタを組合わせ、不用となる可視光線部分をカットし赤外光のみを得る方法との何れかが採用されている。

ここで、白熱電球、あるいは、ハロゲン電球と、赤外フィルタとを使用する方法では、赤外フィルタを取付けない位置では前記光源からは可視光が得られるものとなり、即ち、灯具としては可視光を投射する部分と、赤外線を投射する部分とを併設することが可能となるので、白熱電球、ハロゲン電球の光源の一部に赤外フィルタを設け、可視光灯具と赤外線投光器とを兼用できるようにしたものが提案されている。

この場合、車両用灯具には、車両の正面方向に向かう照射光を生じる、いわゆる、走行用配光に類似する配光特性を形成させておき、その正面方向を照射する部分には赤外フィルタを設けて赤外光のみを照射されるものとしておき、車両に近い前方には可視光が照射されるものとしておくことで、車両に近い部分は可視光により目視で障害物などを確認し、遠方の部分は赤外光により照射されている遠方の部分は暗視装置により確認するものとして、対向車に幻惑を生じさせないようにしたものである。
特開２００２−１３５６２９号公報

また、可視光灯具と赤外線投光器とを兼用するときの別の方法としては、上記にも説明したように、近年では通常に夜間走行しているときには、すれ違い配光が使用され、これに伴い走行配光用の灯具はほとんど使用されていない状態であるので、図７に示すように、この走行配光用の灯具９０を利用し、その光源９１に赤外線を透過させる赤外フィルタ９２を着脱自在として設けておき、すれ違い配光用の灯具が点灯されているときには、走行配光用の灯具９０は赤外フィルタ９２を光源に被着した状態で点灯させ、反射鏡９３で反射し、車両の正面遠方を照射する赤外線投光器として機能させる方式としたものもある。

このときに、前記赤外フィルタ９２は、耐熱ガラスなどで管状（パイプ状）に形成された担体の外側表面に、それぞれが所定膜厚とされた透明な高屈折率膜と、低屈折率膜とを交互に複層に積層した干渉フィルタ層を形成したもの、あるいは、担体自体がフィルタ作用を有するように着色などが行われたものが採用される。

そして、前記赤外フィルタ９２は、この赤外フィルタ９２を光源９１に着脱を行わせるための機構部などに取付けられ、例えばソレノイド、モーターなどによる駆動が行われて、例えば、赤外フィルタ９２の前進、後退を行わせることで、前記光源９１に対する脱着が行われるものとなる。このときに、前記赤外フィルタ９２はガラス製であり、よって、前記した機構部などに取付けを行うための加工などは至難である。

従って、取付けは低精度と成りやすく、走行中の振動で音を生じて品質感を損なったり、あるいは、取付時に歪みを生じていて、走行中の振動で破損を生じるなどの不具合を生じやすい問題点があった。また、取付けが低精度である場合、例えば赤外線投光器として使用する際に往々にして可視光線が漏出するなどの問題も生じる。

本発明は、上記した従来の課題を解決するための具体的な手段として、ガラス管で円筒状に担体が形成された赤外フィルタを光源に対し駆動アームにより着脱自在に設けて成る車両用灯具において、前記駆動アームに対する前記担体の保持は厚み方向と長さ方向とで行われ、前記厚み方向の保持は、円筒状である担体の外表面に想定される軸方向に沿う線の中心点に対応する位置にある前記駆動アームから等距離の少なくとも２点で面接触して外表面側から支える突起状の座面と、前記座面が支えている位置を前記円筒の内面側から押圧し挟持する第一のスプリングにより行い、前記長さ方向の保持は、前記円筒状の担体の一方の端部に面接触して支える突起部と、反対側の端部から前記突起に向かい押圧する第二のスプリングにより行うことを特徴とする車両用灯具を提供することで、課題を解決するものである。

上記のように本発明により、駆動アームに対する担体の保持は厚み方向と長さ方向とで行われ、厚み方向の保持は円筒状である担体の外表面に想定される軸方向に沿う線の左右少なくとも各２点で外表面側から支える突起状の座面と、前記座面が支えている位置を円筒の内面側から押圧し挟持する第一のスプリングであり、長さ方向の保持は円筒状の担体の一方の端部に接して支える突起部と、反対側の端部から突起に向かい押圧する第二のスプリングである車両用灯具としたことで、第一には、ガラス管に対する穴開けという極めて困難な工程を行うことなく、駆動アームとガラス管との取付けを可能とするものである。

また、駆動アームとガラス管とをスプリングの圧接により取付けることで、例えばネジ止めなど相互のかみ合わせによる機械的結合を行わず取付け可能とするので、ガラス部材においても車両の走行中に生じる振動、衝撃での破損の恐れを生じることなく、確実な取付けを可能とする。

つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に符号１で示すものは、本発明に係る車両用灯具であり、この車両用灯具１は、例えばハロゲン電球などを光源２として採用しており、可視光と共に赤外光をも含む光を放射するものである。また、前記光源２に対応しては、この光源２を略焦点とする回転放物面とされた反射鏡３が設けられ、前記光源２からの光を車両の正面方向に反射するものとされている。

そして、前記光源２には円筒状とした赤外フィルタ４が設けられ、この赤外フィルタ４はソレノイド（図示は省略する）などの駆動装置により円弧運動を行う駆動アーム５に取付けられていて、前記光源２に対して赤外フィルタ４が脱着自在なものとされ、赤外フィルタ４の脱時には、車両用灯具１からは可視光が放射され走行用配光が得られるものとされ、着時には車両用灯具１からは、ほぼ同じ配光形状の赤外光が放射され、これをナイトビジョンで映像化することで、対向車の運転手に幻惑を生じさせることなく遠方の障害物の確認が行えるものとされている。

ここで、図２は、前記赤外フィルタ４の構成を示すものであり、この赤外フィルタ４は、大別して、無色透明な硬質ガラスなどで円筒状（パイプ状）に形成された担体４ａと、高屈折部材で１／２波長、１／４波長などカットオフ波長に対して所定膜厚とされた薄膜と、低屈折部材で同様に形成された薄膜とを交互に多層に積層した干渉フィルタ層４ｂとで構成されている。

従って、赤外フィルタ４全体が硬質で脆い部材で形成されているものであり、例えば穴開け加工、ネジ加工など、いわゆる機械加工は実質的に不可能であり、上記した駆動アーム５への取付けに当たっても適宜な取付構造を考慮する必要がある。加えて、この種の灯具１は車両の走行に伴い少なからぬ振動、衝撃を受けるものであるので、それに起因する破損に対しても充分に考慮する必要がある。

また、前記赤外フィルタ４が光源２に被着させられた状態では、前記車両用灯具１は可視光線を生じないことが原則であり、よって、赤外フィルタ４と駆動アーム５との取付けには、相応の精度が要求されるものとなる。また、光源２に対する赤外フィルタ４の脱着は、車両の使用課程において繰り返し行われるものであるので、長期間に渡る繰り返し精度の維持が要求されるものとなる。

図３〜図５は、本発明における赤外フィルタ４と駆動アーム５との取付状態を示すものであり、まず、駆動アーム５には、図３、図４に示すように赤外フィルタ４の外径の複数の位置に接する座面５ａが設けられ、この座面５ａはそれぞれが赤外フィルタ４の外面に密接するものとされている。

前記座面５ａは、例えば４点で前記赤外フィルタ４の外面に接するものであり、前記座面５ａと赤外フィルタ４とが接する位置を設定するに当たっては、円筒状として形成されている赤外フィルタ４の外面に軸方向に沿う直線を想定し、この想定され直線の中心点から等距離の二点を直線上に設定し、更にこの二点から前記直線と直交する方向に等距離の二点を設定すれば、直線の左右に各二点、都合、四点が設定できるものとなる。

そして、前記駆動アーム５の側に上記で四点を設定した位置で、且つ、頂面が前記赤外フィルタ４の外面と同じ円弧を有する突起状の座面５ａを形成すれば、上記した四箇所の座面５ａ上に赤外フィルタ４は、いささかの隙間もガタも生じることなく、密着した状態で載置されるものとなるのである。

このようにして、駆動アーム５上に載置が行われた赤外フィルタ４は、第一のスプリング６が取付けられて、駆動アーム５と第一のスプリング６とにより図５にも示すように挟持が行われる。よって、前記赤外フィルタ４は、駆動アーム５と第一のスプリング６とにより厚み方向には所定位置に保持されているものとなっている。尚、前記第一のスプリング６は前記駆動アーム５にネジ止めなどで所定位置に固定される。

上記の構成では確かに、前記赤外フィルタ４は厚み方向には保持が行われているが、長さ方向には充分な保持が行われていなく、振動などにより赤外フィルタ４は軸方向への移動を生じる可能性がある。そこで、本発明では上記に加えて長さ方向の保持も行うものであり、この実施形態では、前記第一のスプリング６を利用して第二のスプリング７を設けることで保持を行っている。

図６は、前記第二のスプリング７が赤外フィルタ４を保持している状態を示すものであり、まずは、赤外フィルタ４（担体４ａ）の軸方向の一方の端部が突起部７ａにより支持されている。尚、前記突起部７ａは前記赤外フィルタ４への突接により位置決めを行うものであるので、固定状態で良く、よって、図示のように座面５ａを設けた駆動アーム５の一部を利用して設けても良いものである。

そして、反対側の端部から前記突起部７ａに向けて圧接するように第二のスプリング７が設けられている。よって、前記赤外フィルタ４としては、板厚方向には座面５ａに圧接する第一のスプリング６のバネ圧で所定位置に固定されているものであり、軸方向には突起部７ａに圧接する第二のスプリング７のバネ圧で所定位置に固定されるものとなっている。

尚、上記構成を実施するときの発明者の試作、検討の結果によれば、前記座面５ａ、および、突起部７ａは、基本的には前記赤外フィルタ４に所定位置を与えれば良いものであるが、現実には、走行中の振動、衝撃などが前記赤外フィルタ４に伝達される場所となるので、極度に狭い面積で接していると応力の集中を生じ、傷付などの要因となる。

よって、発明者の検討によれば、前記座面５ａ、突起部７ａの面積としては、１mm〜１０mm角の面積を確保し、赤外フィルタ４に集中による過剰な応力が伝わらないように配慮することが好ましい。また、上記座面５ａ、突起部７ａの面積をある程度大きくしておくことで、例えば、金属部材などで形成された駆動アーム５の側に赤外フィルタ４からの熱伝導が行われ、可視光の遮蔽により蓄熱している赤外フィルタ４の冷却促進に相当の効果が認められるものとなる。

本発明により、赤外フィルタ４を駆動アーム５に取付けるに当たり、赤外フィルタ４を取付の基準位置となる座面５ａ、及び、突起部７ａに載置し、その状態で第一のスプリング６と、第二のスプリング７で圧接させることで、赤外フィルタ４に正しい取付位置が得られるものとしたことで、第一には、ガラス製であり、硬質で加工が困難で、且つ、破損を生じやすい赤外フィルタ４（担体４ａ）に取付のための加工を施すことなく、駆動アーム５への取付を可能とし、工程を簡素化すると共に歩留まりも向上させるものである。

また、上記のように赤外フィルタ４に対してネジ止めなど、機械的な係着を行わないので、車両の走行で生じる振動、衝撃などによる力が係着部分に集中することがなく、スプリング６、７の変形により緩和されるものとなる。よって、このような状態でも赤外フィルタ４に破損を生じることがない。また、スプリング６、７の変形は応力が除かれた後には直ちに復旧するものとなるので赤外フィルタ４も同時に位置を復旧し、取付位置に永久的な狂いを生じることはない。

更には、赤外フィルタ４はガラス部材、駆動アーム５は金属部材であることが通常であるが、光源２に近く点灯時には非常に急激に高温となる位置であるので、両者の熱膨張係数の相違により、機械的な固定を行った際には環境条件などにより、赤外フィルタ４側に破損発生の危険性が高いものとなる。そこで、本発明では、このような急激な温度変化時にもスプリング６、７の変形により破損を防止する。

本発明に係る車両用灯具の実施形態を示す断面図である。 本発明に係る車両用灯具の要部である赤外フィルタの構成を示す説明図である。 赤外フィルタと駆動アームの部分の構成を示す斜視図である。 赤外フィルタと、座面との位置関係を示す説明図である。 赤外フィルタと、座面と、第一のスプリングとの位置関係を示す説明図である。 赤外フィルタと、突起と、第二のスプリングとの位置関係を示す説明図である。 従来例を示す説明図である。

符号の説明

１…車両用灯具
２…光源
３…反射鏡
４…赤外フィルタ
４ａ…担体
４ｂ…干渉フィルタ層
５…駆動アーム
５ａ…座面
６…第一のスプリング
７…第二のスプリング
７ａ…突起部

Claims (1)

1. ガラス管で円筒状に担体が形成された赤外フィルタを光源に対し駆動アームにより着脱自在に設けて成る車両用灯具において、
   前記駆動アームに対する前記担体の保持は厚み方向と長さ方向とで行われ、
   前記厚み方向の保持は、円筒状である担体の外表面に想定される軸方向に沿う線の中心点に対応する位置にある前記駆動アームから等距離の少なくとも２点で面接触して外表面側から支える突起状の座面と、前記座面が支えている位置を前記円筒の内面側から押圧し挟持する第一のスプリングにより行い、
   前記長さ方向の保持は、前記円筒状の担体の一方の端部に面接触して支える突起部と、反対側の端部から前記突起に向かい押圧する第二のスプリングにより行うことを特徴とする車両用灯具。

Images