JP4445492B2 - 光軸調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の前照灯等の照明器具の光軸を調整する光軸調整装置に関するものである。

従来から、車両の前照灯等の照明器具の光軸を調整するための光軸調整装置が提供されている（例えば、特許文献１）。

以下に、このような光軸調整装置について図６を参照して説明する。図６に示す光軸調整装置１００は、前照灯２００に装着されている。ここで、前照灯２００は、前面にレンズ２１１が装着され、光源として図示しない放電灯（水銀ランプやメタルハライドランプ等のＨＩＤランプ）が収納されるハウジング２１０と、ハウジング２１０に回動自在に取り付けられるとともに、放電灯が放射する光を反射するリフレクタ２２０とを備えている。

光軸調整装置１００は、図６に示すように、ハウジング２１０に固定されるケース１１０と、ケース１１０に前後方向に移動自在（進退自在）に設けられ、一端がリフレクタ２２０に連結されたドライブロッド１２０と、減速歯車群（図示せず）を介してドライブロッド１２０に出力軸（図示せず）が連結され、出力軸の回転方向に応じてドライブロッド１２０を前後に移動させる駆動用モータ（図示せず）とを備えている。尚、光軸調整装置としては、減速歯車群等を用いずに、ステッピングモータのロータにドライブロッドを直接的に装着し、ロータの回転に応じてドライブロッドを変位させるものも提供されている（例えば、特許文献２）。

ところで、このような光軸調整装置では、光軸の調整を高精度に行えるようにすることが望まれている。そのため、特許文献１の光軸調整装置１００では、実際のドライブロッド１２０の位置を検出する位置センサ１３０を備えている。

そして、このような光軸調整装置１００では、与えられた制御信号に対応するドライブロッド１２０の位置と位置センサ１３０を用いて検出した実際のドライブロッド１２０の位置とを比較して、ドライブロッド１２０の位置が与えられた制御信号に対応する位置に位置するようにステッピングモータを駆動する、所謂自己完結型のフィードバック制御を行うように構成されている。

この位置センサ１３０は、ケース１１０に固定される固定板１３１と、ドライブロッド１２０に固定されたブラケット１４０によってドライブロッド１２０に平行して移動させられる（つまり、ドライブロッド１２０に連動して移動させられる）移動子１３２とを備えており、固定板１３１に対する移動子１３２の相対的な位置を検出するように構成されている。

また、このような光軸調整装置としては、上記のような固定板及び移動子を用いた位置センサではなく、コイル内への磁性体の挿入量によって位置を検出する非接触型の位置センサを採用したものも提供されている（例えば、特許文献３）。

特許文献３の光軸調整装置では、ドライブロッドにおいてリフレクタに連結される一端の反対側の他端に突設されたフェライトコアと、ドライブロッドの前記他端から突設されたフェライトコアが出没される位置検出用のコイルとを備えている。そして、特許文献３の光軸調整装置では、ドライブロッドの進退に応じて変化するフェライトコアのコイル内への挿入量によって、ドライブロッドの位置を検出するようになっている。

また、特許文献３の光軸調整装置では、フェライトコアのコイル内への挿入量の変化をコイルのインダクタンスの変化として検出し、このインダクタンス値に応じた幅を有する矩形波と、予め設定された幅の基準パルスとを比較し、前記矩形波の幅が、基準パルスの幅と等しくなるようにドライブロッドを進退させるように構成されている。
特許第３１６１２５９号公報（図１及び図２参照） 特開平１１−１７６２０６号公報（図２参照） 実開昭６０−３４０２９号公報（図３参照）

上述したように光軸調整装置では、従前から光軸の調整を高精度に行いたいという要求があり、これを実現するために、ドイラブロッドの位置を検出する位置センサが設けられている。

一方、近年では光軸調整装置を従来から利用されている大型車両等の比較的大きい前照灯（ヘッドランプ）や補助灯（フォグランプ、ドライビングランプ等）等の他に、小型車両や軽自動車等の比較的小さい前照灯や補助灯等にも利用することが望まれており、そのため、光軸調整装置の小型化も要求されている。

これに対して、特許文献１では、ドライブロッドの位置を検出するために、移動子及び固定板からなる位置センサに加えて、位置センサの移動子をドライブロッドに平行して移動させるためのブラケット等を付設しているので、光軸調整装置が比較的大型になってしまい、小型化の要求に応えることができていなかった。

一方、特許文献２では、ステッピングモータのロータに直接的にドライブロッドを取り付けているので、特許文献１のような減速歯車群等の歯車機構が必要なくなり、特許文献１のものよりも小型化を図ることは可能であったが、位置センサについては何ら考慮が為されていないため、結局、十分な小型化を図ることができていなかった。

また、特許文献３では、フェライトコアをドライブロッドに取り付け、このフェライトコアの位置検出用のコイル内への挿入量によってドライブロッドの位置を検出するようにしているので、位置センサの移動子をドライブロッドに平行して移動させるためのブラケット等を設ける必要はないが、フェライトコアと位置検出用コイルの分だけ、光軸調整装置が、ドライブロッドの長さ方向に長くなってしまい、これが小型化の妨げとなっていた。

以上述べたように従来の光軸調整装置では、ドライブロッドの位置を検出して、高精度な光軸調整を行えるように位置センサを設けた場合、十分な小型化を図ることができていなかった。

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、ドライブロッドの位置を検出することができるとともに、小型化を図ることができる光軸調整装置を提供することにある。

上述の課題を解決するために、請求項１の光軸調整装置の発明では、照明器具から照射される光の照射方向をドライブロッドの位置変化によって調整する光軸調整装置であって、照明器具に中心軸方向一端側が連結されるドライブロッドと、ドライブロッドの中心軸方向他端側に連結されてドライブロッドをその中心軸方向に移動させる駆動装置と、ドライブロッドの前記中心軸方向一端側と前記中心軸方向他端側との間に配置されて、ドライブロッドが中心軸方向に移動自在に貫装される中空の検出コイルとを備え、ドライブロッドは、透磁率が異なる部材を中心軸方向に継合してなり、ドライブロッドの継合部分は、ドライブロッドの移動範囲内において検出コイル内に位置していることを特徴とする。

請求項２の光軸調整装置の発明では、請求項１の構成に加えて、駆動装置は、回転軸がドライブロッドの中心軸に一致するとともにドライブロッドが中心軸方向に移動自在に螺合される出力軸部を有するステッピングモータであり、駆動装置の出力軸部の回転によるドライブロッドの回転を規制してドライブロッドを中心軸方向に移動させる回転規制部を備えていることを特徴とする。

請求項３の光軸調整装置の発明では、請求項１又は２の構成に加えて、検出コイルの外周面を覆う磁気シールド用のシールド部材を備えていることを特徴とする。

請求項４の光軸調整装置の発明では、請求項１〜３のいずれか１項の発明に加えて、検出コイルに所定の周波数及び振幅の定電流を出力する駆動回路と、定電流及び検出コイルのインピーダンスにより決まる電圧信号をドライブロッドの位置情報を示す出力信号に変換する信号処理回路とを備えていることを特徴とする。

請求項１の光軸調整装置の発明は、透磁率が異なる部材を中心軸方向に継合してなるドライブロッドの継合部分を検出コイル内に位置させているので、ドライブロッドが移動した際には、ドライブロッドの移動に伴って継合部分が検出コイル内において変位し、この変位量に応じて検出コイルのインピーダンスが変化するから、検出コイルのインピーダンス変化に基づいてドライブロッドの位置を検出できるという効果を奏し、その結果、光軸調整を高精度に行えるという効果を奏する。また、ドライブロッドの位置を検出する検出コイルが、ドライブロッドの前記中心軸方向一端側と前記中心軸方向他端側との間に配置されるとともに、検出コイル内にドライブロッドの接合部位が位置するようにしているので、従来とは異なりドライブロッドに連動して移動する移動子や、移動子をドライブロッドに連動させるための部材、歯車機構等のドライブロッドの位置を検出するための部品を付設しなくて済み、これによりドライブロッドの位置を検出するための構造を簡素化して構成部品を少なくすることができ、その結果、小型化（コンパクト化）を図ることができるという効果を奏し、また組立作業を迅速且つ容易に行うことができるようになって作業性が向上するという効果を奏し、さらに製造コストの削減を図ることができるという効果を奏する。

請求項２の光軸調整装置の発明は、駆動装置としてステッピングモータを用いているので精度の良い回転制御が行え、これによりドライブロッドの位置を高精度に制御できるという効果を奏し、また、ドライブロッドを駆動装置の出力軸部に直接的に取り付けるようにしているので、従来とは異なりドライブロッドを駆動装置に取り付けるための歯車機構（減速歯車機構）等が必要なくなって、さらに構造を簡素化して構成部品をすくなくすることができ、これにより、さらなる小型化（コンパクト化）を図ることができるという効果を奏し、また組立作業を迅速且つ容易に行うことができるようになって作業性が向上するという効果を奏し、さらに製造コストの削減を図ることができるという効果を奏する。

請求項３の光軸調整装置の発明は、シールド部材によって検出コイルを外部磁界から保護しているから、検出コイルの出力に外部磁界に起因するノイズが生じることを抑制でき、これによりドライブロッドの位置の検出精度を向上でき、その結果、光軸調整を高精度に行えるという効果を奏する。

請求項４の光軸調整装置の発明は、ドライブロッドの位置情報を示す出力信号を出力できるので、このような出力信号を車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）に入力するようにすれば、ＥＣＵにて出力信号より光軸の角度が適切かどうかを判断させることができて、光軸の角度が不適切であると判断した際には、ＥＣＵにより光軸調整装置に命令を与えて光軸の角度調整を行わせることが可能となる。また、ＥＣＵにより車両の他の制御機構（例えば、ハンドルの制御機構等）との連携を鑑みた命令を光軸調整装置に与えて光軸の角度調整を行わせることも可能となる。

以下に、図１〜図５を参照して本発明の光軸調整装置の一実施形態について説明する。

本実施形態の光軸調整装置１は、照明器具、例えば図５に示すような車両用の前照灯１０から照射される光の照射方向をドライブロッドの位置変化によって調整するものであって、図１（ａ）に示すように、前照灯１０の後述するリフレクタ１２に中心軸方向一端側（図１（ａ）における左端側）が連結されるドライブロッド２と、ドライブロッド２の中心軸方向他端側（図１（ａ）における右端側）に連結されてドライブロッド２をその中心軸方向（図１（ａ）における左右方向）に移動させる駆動装置３と、ドライブロッド２の前記中心軸方向一端側と前記中心軸方向他端側との間に配置されて、ドライブロッド２が中心軸方向に移動自在に貫装されるコイルボビン４と、コイルボビン４の外周面に巻装される中空の検出コイル５と、検出コイル５の外周面を覆う磁気シールド用のシールド部材６と、検出コイル５の出力を元にドライブロッド２の位置情報を示す出力信号を出力する検出回路部７と、ドライブロッド２、駆動装置３、コイルボビン４、検出コイル５、シールド部材６、及び検出回路部７が収納されるケース８とを備え、ドライブロッド２は、透磁率が異なる部材である軸部２０とコア２１とを中心軸方向に継合してなり、ドライブロッド２の継合部分Ｐは、ドライブロッド２の移動範囲内において検出コイル５内に位置している。

まず、車両用の前照灯１０について図５を参照して説明する。前照灯１０は、光源として放電灯（水銀ランプやメタルハライドランプ等のＨＩＤランプ）Ｌが収納されるハウジング１１と、凹面状の反射面を有し放電灯Ｌが放射する光を反射する前述のリフレクタ１２とを備えている。尚、前照灯１０の説明では、説明の簡略化のために、図５における上方を前照灯１０の上方、図５における下方を前照灯１０の下方、図５における左方を前照灯１０の前方、図５における右方を前照灯１０の後方と規定する。

ハウジング１１は、前面に開口１１ａを有する箱状に形成され、開口１１ａを覆うようにレンズ１３が装着されている。また、ハウジング１１の後面には、放電灯Ｌをハウジング１１内に挿入するためのランプ挿入孔１１ｂが形成されており、ハウジング１１の後面におけるランプ挿入孔１１ｂの周縁部には、ランプ挿入孔１１ｂを閉塞するランプ交換用キャップ（ハウジングキャップ）１４が着脱自在に取り付けられている。

さらに、ハウジング１１の下面には、放電灯Ｌに電力を供給するためのハーネス（電線）Ｈをハウジング１１内に導入するための電線挿入孔１１ｃが形成されている。加えて、ハウジング１１には、光軸調整装置１の後述する端子部７３をハウジング１１の外部に露出させる端子挿通孔１１ｄが形成されている。また、このようなハウジング１１には、リフレクタ１２を、前後方向に直交する方向（図５における紙面に垂直な方向）を回転軸方向として回動自在（回転自在）に支持するためのリフレクタ用軸部１１ｅが設けられている。

リフレクタ１２は、後面に放電灯Ｌをリフレクタ１２の内部に臨ませる開口１２ａを有するとともに、前面側に放電灯Ｌからの光を出射する出射口１２ｂを有して、後面側から前面側にいくにつれて拡径となる略椀状に形成されており、内側面には、放電灯Ｌからの光を反射して出射口１２ｂから外方へ出射させる反射面１２ｃが設けられている。

また、リフレクタ１２の外側面には、ハウジング１１のリフレクタ用軸部１１ｅに対応するハウジング用軸受孔１２ｄを有するリブ１２ｅが一体に突設されている。さらに、リフレクタ１２の外側面には、ハウジング１１における光軸調整装置１の取り付け位置と対向するようにボス部１２ｇが一体に突設されており、このボス部１２ｇには、光軸調整装置１のドライブロッド２をリフレクタ１２に連結するために、ドライブロッド２の連結部２０ａを回動自在に支持するドライブロッド用軸受孔１２ｆが設けられている。

上述したリフレクタ１２は、ハウジング用軸受孔１２ｄに、ハウジング１１のリフレクタ用軸部１１ｅを回動自在に支持させた状態で、ハウジング１１内に収納される。

一方、放電灯Ｌは、発光部分をリフレクタ１２の開口１２ａからリフレクタ１２の内部に臨ませた状態でリフレクタ１２に固定され、リフレクタ１２が回動された際には、放電灯Ｌはリフレクタ１２とともに回動するようになっている。

したがって、前照灯１０では、リフレクタ１２を回動させることで、前照灯１０から照射される光の照射方向、すなわち光軸の方向を変えることができるようになっている。尚、放電灯Ｌが回動された際には、ハーネスＨが撓むことによって何ら問題なく放電灯Ｌの回動が行えるようになっている。また尚、このような前照灯１０は、従来から周知のものを採用することができるため、詳細な説明は省略する。

次に、本実施形態の光軸調整装置１について説明する。光軸調整装置１は、図１（ａ）に示すように、ドライブロッド２と、駆動装置３と、コイルボビン４と、検出コイル５と、シールド部材６と、検出回路部７と、ケース８とを備えている。

ドライブロッド２は、図１及び図２に示すように、ドライブロッド２の中心軸方向一端側となる非磁性材料製の軸部２０と、中心軸方向他端側となる磁性材料製のコア２１とで構成されている。

軸部２０は、上述したように合成樹脂等の非磁性材料を用いて長棒状に形成されており、先端部となる中心軸方向一端側には、前照灯１０のリフレクタ１２のドライブロッド用軸受孔１２ｆに回動自在に取り付けられる略球形状の連結部２０ａが設けられ、基端部となる中心軸方向他端側には、コア２１を軸部２０に継合するためのねじ孔２０ｂが設けられている。

また、軸部２０は、中心軸方向に直交する断面が、非円形状（本実施形態では小判状）に形成されており、これによりドライブロッド２をケース８に取り付けた際に、ドライブロッド２が中心軸を回転軸として回転しないようにしている。さらに、軸部２０の外側面における中心軸方向一端側には、外方に突出するフランジ部２０ｃが設けられている。このフランジ部２０ｃは、ドライブロッド２が所定値以上ケース８内に没入しないように規制するために設けられている。

コア２１は、上述したように磁性材料（例えば、鉄やフェライト等）を用いて丸棒状に形成されており、先端部となる中心軸方向一端側（図１（ａ）における左端側）には、軸部２０のねじ孔２０ｂに対応するねじ部２１ａが形成されている。

また、コア２１の外周面には、ドライブロッド２を駆動装置３に取り付けるためのねじ溝２１ｂが形成されている。つまり、コア２１は、ドライブロッド２を駆動装置３に取り付けるための雄ねじとして用いられる。尚、図２では、ねじ溝２１ｂは省略している。

上述した軸部２０とコア２１は、軸部２０のねじ孔２０ｂにコア２１のねじ部２１ａを螺合させることで互いに継合され、これにより図１（ａ）に示すようなドライブロッド２が得られる。ここで、軸部２０のねじ孔２０ｂにコア２１のねじ部２１ａを螺合する際には、ネジロック剤等の接着剤を用いてねじが緩まないように固着してあり、これによりコア２１と軸部２０が一体となって回転するようにしている。

以上述べたようにドライブロッド２は、透磁率が異なる部材である軸部２０とコア２１を、中心軸方向に継合することで得られる。

そして、このようにして得られたドライブロッド２は、軸部２０とコア２１との継合部分Ｐがドライブロッド２の移動範囲内において検出コイル５内に位置するようにして、中空の検出コイル５に貫装される。

駆動装置３は、例えば遠方の制御装置（図示せず）が出力するパルス信号の回数と周期によって、出力軸部の回転角度と回転速度が遠隔制御されるステッピングモータ（パルスモータ）であり、回転軸がドライブロッド２の中心軸に一致されるとともにドライブロッド２が中心軸方向に移動自在に螺合される出力軸部となるロータ３０と、ロータ３０を囲繞してロータ３０を回転させるステータ３１とを有している。尚、図１（ａ），（ｂ）では、ロータ３０及びステータ３１は、図示を簡略化するために、内部構造を省略している。

ロータ３０は、中空の円柱状の筐体３０ａを備え、その中心軸方向一端側の面（図１（ａ）における左面）及び他端側の面（図１（ａ）における右面）には、ロータ３０の中心軸を回転軸としてロータ３０を回動させるための回転軸部３０ｂ，３０ｃがそれぞれ一体に突設されている。また、ロータ３０の筐体３０ａには、ロータ３０の回転軸（中心軸）がドライブロッド２の中心軸に一致するように、ドライブロッド２（ドライブロッド２のコア２１）が、ドライブロッド２の中心軸方向に移動自在に螺合されるねじ孔３０ｄ、すなわちドライブロッド２の雄ねじであるコア２１に対応する雌ねじが、ロータ３０（筐体３０ａ）の中心軸方向に貫設されている。さらに、ロータ３０の筐体３０ａの内部空間には、複数の磁石（図示せず）が周方向に所定間隔で並べられた状態で収納固定されている。

ステータ３１は、中空の円筒状の筐体３１ａを備え、筐体３１ａには、ロータ３０の外径と同程度の内径を有する孔部からなり、ロータ３０がステータ３１と中心軸と一致させた状態で回動自在に収納される収納部３１ｂが設けられている。また、筐体３１ａの内部空間には、複数の電磁石（図示せず）が周方向に所定間隔で並べられた状態で収納固定されており、筐体３１ａからは、筐体３１ａ内の各電磁石に励磁用の電力を供給するための電線（図示せず）が導出されている。

さらに、ステータ３１の軸方向一端側（図１（ａ）における左端側）の側周面には、後述するカバー８１にステータ３１を固定するためのフック３１ｃが側周面を周方向で３等分するように設けられている。尚、図２ではフックを省略している。

コイルボビン４は、例えば、絶縁性を有する樹脂材料を用いて形成されており、図１（ａ）に示すように、軸方向（図１（ａ）における左右方向）の両端が開口した円筒状の巻胴部４ａと、巻胴部４ａの両端側にそれぞれ形成される略円形状の鍔部４ｂ，４ｂとを一体に備えている。検出コイル５用の導線は、コイルボビン４の巻胴部４ａに、コイルボビン４の軸方向を巻軸方向として巻装され、これにより中空の検出コイル５が構成されている。

シールド部材６は、外部電線等により生じる磁界等の外部磁界によって、検出コイル５に誘導起電力が生じること、及びドライブロッド２のコア２１に外部磁界の影響がかかることを防止するためのものであり、例えば鉄等の強磁性材料（特に、後者の目的を達成するためには、コア２１よりも透磁率が大きい材料を用いることが好ましい）を用いて略円筒状に形成されている。尚、シールド部材６には、その外周面が周方向において不連続となるようにスリットを設けるようにしてもよく、このようにすれば、シールド部材６の外周面に渦電流（環状電流）が流れることを防止できるから、渦電流損を低減できるという効果を奏する。

検出回路部７は、プリント配線板７２に実装されたＩＣチップからなり、図４に示すように、検出コイル５に所定の周波数及び振幅の定電流を出力する駆動回路７０と、定電流及び検出コイル５のインピーダンスにより決まる電圧信号をドライブロッド２の位置情報を示す出力信号に変換する信号処理回路７１とを備えている。

以下、駆動回路７０及び信号処理回路７１について図４を参照して説明する。駆動回路７０は、検出コイル５に所定の周波数及び振幅の定電流を出力する定電流回路であり、車載のバッテリ等の直流電源Ｖからの電力供給により、所定の振幅の直流電圧に所定の周波数及び振幅の交流電圧を重畳した定電圧を発生する発振回路７０ａと、発振回路７０ａが出力する定電圧を定電流に変換するＶ−Ｉ回路（電圧−電流変換回路）７０ｂとで構成されている。

信号処理回路７１は、駆動回路７０が出力する定電流及び検出コイル５のインピーダンスにより決まる検出コイルの両端電圧（検出信号）のピーク値に応じて、ドライブロッド２（特に接合部分Ｐ）と検出コイル５との位置情報を示す出力信号Ｖｏｕｔを出力するものであり、ピークホールド回路７１ａと、ＡＤ変換回路７１ｂと、レベルシフト部７１ｃ１、温度補償部７１ｃ２、及び増幅部７１ｃ３を有するデジタル演算ブロック７１ｃとで構成されている。ピークホールド回路７１ａでは、検出コイル５の両端電圧のピーク値を抽出し、ＡＤ変換回路７１ｂでは、ピーク値をデジタル信号に変換するようになっている。そして、デジタル演算ブロック７１ｃでは、デジタル信号演算としてレベルシフト部７１ｃ１で所定のデジタル量を加算してレベルシフトを行ったデジタル信号を出力し、温度補償部７１ｃ２では、温度補償を実行する演算をデジタル信号に対して行い、増幅部７１ｃ３では、温度補償部７１ｃ２が出力するデジタル信号を増幅して、デジタル信号の出力信号Ｖｏｕｔを出力するようになっている。

このような検出回路部７は、図２に示すように、検出コイル５の両端がそれぞれ接続されるプリント配線板７２に実装され、プリント配線板７２に設けられた配線パターン（図示せず）によって検出コイル５と接続される。ここで、検出回路部７が実装されるプリント配線板７２には、駆動装置３のステータ３１の上記電線が接続され、プリント配線板７２は、検出回路部７と外部の制御装置（図示せず）との間での入出力を行うため、及び駆動装置３に外部の制御装置の制御信号（パルス信号）を与えるために用いられる複数（本実施形態では５つ）の端子部７３が設けられている。

ケース８は、主として駆動装置３が固定されるボディ８０と、主として検出コイル５が収納される前述のカバー（モータキャップ）８１と、ロータ３０用のベアリング８２，８３とを備え、ボディ８０及びカバー８１は、ともに絶縁性を有する樹脂材料を用いて形成された樹脂成形品である。尚、図２ではボディ８０の図示を省略している。

ボディ８０は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、駆動装置３のステータ３１に固定されるものであり、ステータ３１の軸方向他端側に固定される底壁部８０ａと、ステータ３１の側面に固定される側壁部８０ｂとを一体に備える略Ｌ字状に形成されている。ボディ８０の底壁部８０ａには、図１（ａ）に示すように、駆動装置３のロータ３０の軸部３０ｃを回転自在に支持するベアリング８２が収納される凹部８０ｃが形成されている。また、ボディの側壁部８０ｂには、検出回路部７をプリント配線板７２とともに収納する回路収納部８０ｄが設けられるとともに、回路収納部８０ｄに収納されたプリント配線板７２の端子部７３を外方に突出させるための端子用孔部８０ｅが設けられている。

カバー８１は、駆動装置３のステータ３１の軸方向一端側を覆うようにしてステータ３１に取り付けられるものであって、他面（図１（ａ）における右面）が開口した略円筒の箱状に形成され、このカバー８１の内部には、コイルボビン４、コイルボビン４に巻装される検出コイル５、及び検出コイル５を覆うシールド部材６と、駆動装置３のロータ３０の軸部３０ｂを回転自在に支持するベアリング８３とがカバー８１の一面側から順に収納される。

このカバー８１の一面（図１（ａ）における左面）には、ドライブロッド２においてフランジ部２０ｃより中心軸方向他端側の部位が挿通される挿通孔８１ａが設けられており、この挿通孔８１ａの形状は、軸部２０においてフランジ部２０ｃより中心軸方向他端側の部位の中心軸方向に直交する断面と略同形状に形成されている。したがって、この挿通孔８１ａに軸部２０が挿通している状態では、軸部２０は、中心軸を回転軸とした回転が規制される。つまり、カバー８１は、駆動装置３のロータ３０の回転によるドライブロッド２の回転を規制してドライブロッド２を中心軸方向に移動させる回転規制部として機能することになる。

また、カバー８１の側面には、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、一対のリブ８１ｂ，８１ｂが一体に突設されており、各リブ８１ｂには、光軸調整装置１を所定箇所（本実施形態では、前照灯１０）に取り付けるための取付ねじ（図示せず）が挿通されるねじ挿通孔８１ｃがそれぞれ設けられている。さらに、カバー８１の側面には、ステータ３１の３つのフック３１ｃにそれぞれ対応して、フック３１をカバー８１に引っ掛けるための係止部８１ｄが設けられている。

ベアリング８２，８３は、いずれも駆動装置３のロータ３０の軸受として用いられるものであり、ロータ３０の回転軸部３０ｃ，３０ｂにそれぞれ対応してボディ８０及びカバー８１に設けられる。

本実施形態の光軸調整装置１は、以上述べたドライブロッド２、駆動装置３、コイルボビン４、検出コイル５、シールド部材６、検出回路部７（及び検出回路部７が実装されたプリント配線板７２）、及びケース８とで構成されており、各構成部品は次のようにして取り付けられる。

ボディ８０は、ステータ３１の軸方向他面側（図１（ａ）における右面側）に、ステータ３１の収納部３１ｂにボディ８０の収納部８０ａを臨ませた状態で取り付けられ、凹部８０ｃには、ベアリング８２が収納される。一方、カバー８１には、カバー８１の軸方向一面側から順番に、検出コイル５が巻装されるとともに検出コイル５を覆うようにシールド部材６が被嵌されたコイルボビン４と、ベアリング８３とが収納される。

ドライブロッド２は、コア２１の中心軸方向他端側をカバー８１の挿通孔８１ａからカバー８１内に差し入れて、中空の検出コイル５及びベアリング８３を貫装させるとともに、軸部２０がカバー８１の挿通孔８１ａに嵌合した状態で、カバー８１に支持される。

ベアリング８３からカバー８１の他面側に突出されたドライブロッド２のコア２１の中心軸方向他端側には、ロータ３０が取り付けられる。この取り付け作業は、ドライブロッド２のコア２１の中心軸方向他端側を、ロータ３０のねじ孔３０ｄに螺合することで行われる。また、ドライブロッド２に取り付けられたロータ３０は、回転軸部３０ｂがベアリング８３に回動自在に支持される。

ここで、ドライブロッド２へのロータ３０の取り付け位置は、ロータ３０の回転軸部３０ｂをベアリング８３に回動自在に支持させた際に、ドライブロッド２における軸部２０とコア２１との継合部分Ｐが、ドライブロッド２の移動範囲内において検出コイル５内に位置した状態で、ドライブロッド２が検出コイル５を貫装できる位置とする。

カバー８１は、ロータ３０を回転軸部３０ｃがステータ３１の軸方向他端側から突出するようにステータ３１の収納部３１ｂに収納するとともに、ステータ３１の収納部３１ｂより突出させたロータ３０の回転軸部３０ｃを、ボディ８０の凹部８０ｃに収納されたベアリング８２に回動自在に支持させた状態で、ステータ３１の軸方向一端側（ボディ８０の一面側）に配置される。

これに並行して、ステータ３１の各電線及び検出コイル５の両端を、検出回路部７を実装したプリント配線板７２に接続するとともに、プリント配線板７２をボディ８０の回路収納部８０ｄに、端子部７３を端子用孔部８０ｅから突出させた状態で収納する。

そして、ステータ３１の３つのフック３１ｃを、カバー８１の３つの係止部８１ｄに、それぞれ引っ掛けることで、カバー８１をステータ３１に固定し、これにより図１（ａ）及び図３に示す光軸調整装置１が得られる。

この光軸調整装置１では、ドライブロッド２において前照灯１０のリフレクタ１２等に連結される中心軸方向一端側と、駆動装置３に連結される中心軸方向他端側との間の部位に検出コイル５を配置することで（すなわち一般に何の用途にも用いられていないドライブロッド２の前記中心軸方向一端側と他端側との間の部位を検出コイル５による位置検出用の部位として利用することで）、全体の小型化が図られている。

そして、本実施形態の光軸調整装置１は、図５に示すように、前照灯１０において、放電灯Ｌが放射する光の方向（光軸方向）を調整するために用いられる。ここで、光軸調整装置１は、図５に示すように、ドライブロッド２の中心軸方向を前照灯１０の前後方向に沿わせ、且つドライブロッド２の軸部２０の連結部２０ａを、リフレクタ１２のドライブロッド用軸受孔１２ｆに回動自在に支持させるとともに、端子部７３をハウジング１１の端子挿通孔１１ｄから外方に突出させた状態で、ハウジング１１に固定される。

ここで、光軸調整装置１の駆動装置３を制御するための制御装置としては、車両のＥＣＵ（ElectronicControl Unit）を用いている。すなわち、ＥＣＵに、検出回路部７より得られるドライブロッド２の位置が、入力された光軸の角度に対応する位置となるように、駆動装置３に制御信号を出力してドライブロッド２を移動させるようなフィードバック制御を行う光軸調整機能を設けている。

したがって、ハウジング１１から導出された端子部７３には、ＥＣＵに検出回路部７の出力信号を入力するため、及びＥＣＵが出力する制御信号を駆動装置３のステータ３１に入力するために用いられる接続線（図示せず）が接続される。

次に、光軸調整装置１の動作について説明する。この光軸調整装置１では、駆動装置３のロータ３０を回転させることで、ドライブロッド２がその中心軸方向に移動するようになっている。つまり、ドライブロッド２は、コア２１がロータ３０にその中心軸方向に移動自在に螺合され、軸部２０がカバー８１にドライブロッド２の中心軸方向に移動はできるが該中心軸を回転軸として回転できないように支持されているので、ロータ３０が回転された際には、ドライブロッド２は、ロータ３０とともに回転せずに、ロータ３０の回転方向に応じてドライブロッド２の中心軸方向に移動するのである。

例えば、ロータ３０をカバー８１側から見て時計回り方向に回転させた際には、ドライブロッド２は、コア２１がねじ孔３０ｄから退出する方向、すなわちドライブロッド２がケース８から突出する方向に移動することになる。逆にロータ３０をカバー８１側から見て反時計回り方向に回転させた際には、ドライブロッド２は、コア２１がねじ孔３０ｄに進入する方向、すなわちドライブロッド２がケース８に没入する方向に移動することになる。

このようにドライブロッド２がその中心軸方向、すなわち前照灯１０の前後方向に移動した際には、ドライブロッド２に連結されているリフレクタ１２が回動されることになる。ここで、ドライブロッド２がケース８から突出するように移動した際には、リフレクタ１２は、出射口１２ｂが前照灯１０の上方を向くように（すなわち放電灯Ｌの光軸が上方を向くように）回動される。一方、ドライブロッド２がケース８に没入するように移動した際には、リフレクタ１２は、出射口１２ｂが前照灯１０の下方を向くように（すなわち放電灯Ｌの光軸が下方を向くように）回動される。

また、光軸調整装置１では、上述したようにドライブロッド２がロータ３０の回転によって移動した際には、検出コイル５内における継合部分Ｐの位置が移動し、これにより検出コイル５内へのコア２１の挿入量が変化することになる。したがって、このようなコア２１の挿入量の変化が検出コイル５のインピーダンス変化として現れ、検出回路部７によって、このような検出コイル５のインピーダンス変化を元にして、ドライブロッド２の位置情報を示す出力信号が生成され、ＥＣＵに出力される。

以上述べた本実施形態の光軸調整装置１によれば、透磁率が異なる部材である軸部２０及びコア２１を中心軸方向に継合してなるドライブロッド２の継合部分Ｐを、ドライブロッド２が貫装される中空の検出コイル５内に位置させているので、ドライブロッド２が移動した際には、ドライブロッド２の移動に伴って継合部分Ｐが検出コイル５内において変位し、この変位量に応じて検出コイル５のインピーダンスが変化するから、ドライブロッド２の位置を検出できるという効果を奏し、その結果、光軸調整を高精度に行えるという効果を奏する。

また、ドライブロッド２の位置を検出する検出コイル５が、ドライブロッド２の前記中心軸方向一端側と前記中心軸方向他端側との間に配置されるとともに、検出コイル５内にドライブロッド２の接合部位Ｐが位置するようにしているので、従来とは異なりドライブロッド２に連動して移動する移動子や、移動子をドライブロッドに連動させるための部材、歯車機構等のドライブロッド２の位置を検出するための部品を付設しなくて済む。

これによりドライブロッド２の位置を検出するための構造を簡素化して構成部品を少なくすることができ、その結果、小型化（コンパクト化）を図ることができるという効果を奏し、また組立作業を迅速且つ容易に行うことができるようになって作業性が向上するという効果を奏し、さらに製造コストの削減を図ることができるという効果を奏する。

さらに、本実施形態の光軸調整装置１によれば、駆動装置３としてステッピングモータを用いているので精度の良い回転制御が行え、これによりドライブロッド２の位置を高精度に制御できるという効果を奏し、また、ドライブロッド２を駆動装置３の出力軸部となるロータ３０に直接的に取り付けるようにしているので、従来とは異なりドライブロッドを駆動装置に取り付けるための歯車機構（減速歯車機構）等が必要なくなって、さらに構造を簡素化して構成部品をすくなくすることができ、これにより、さらなる小型化（コンパクト化）を図ることができるという効果を奏し、その結果、組立作業をさらに迅速且つ容易に行うことができるようになって作業性が向上するという効果を奏し、製造コストのさらなる削減を図ることができるという効果を奏する。

加えて、シールド部材６によって検出コイル５及びコア２１を外部磁界から保護しているから、検出コイル５の出力に外部磁界に起因するノイズが生じること、及びコア２１が外部磁界によって歪んでしまうことを抑制でき、これによりドライブロッド２の位置の検出精度を向上でき、その結果、光軸調整を高精度に行えるという効果を奏する。

また、本実施形態の光軸調整装置１によれば、ドライブロッド２の位置情報を示す出力信号を出力できるので、このような出力信号を車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）に入力するようにすれば、ＥＣＵにて出力信号より光軸の角度が適切かどうかを判断させることができて、光軸の角度が不適切であると判断した際には、ＥＣＵにより光軸調整装置に命令を与えて光軸の角度調整を行わせることが可能となる。

一方、ＥＣＵにより車両の他の制御機構（例えば、ハンドルの制御機構等）との連携を鑑みた命令を光軸調整装置に与えて光軸の角度調整を行わせることも可能となる。つまり、ＥＣＵは、様々な自動車動作機構を制御するように構成されているので、ＥＣＵに前照灯の光軸調整機能を設けることによって、自動車の動作と、光軸調整機能とを連動させることが容易に行えるようになる。例えば、自動車のハンドルが操作されて自動車の進行方向が変更された際に、その進行方向側を照らすように前照灯から照射される光の照射方向（光軸方向）を変化させるといった制御が可能となる。

尚、上記の例では、ドライブロッド２を非磁性体の軸部２０と、磁性体のコア２１とで構成しているが、軸部２０は非磁性体に限られるものではなく、コア２１と透磁率が異なる材料であればよい。逆に、軸部２０を磁性体とするとともに、コア２１を非磁性体としてもよく、要は、軸部２０とコア２１とが互いに透磁率の異なる材料から形成されていれば、検出コイル５内における継合部位Ｐの変位を、検出コイル５のインピーダンス変化として検出することが可能となる。

また尚、上記の例では、ドライブロッド２のコア２１をロータ３０のねじ孔３０ｄに螺合するようにしているが、ドライブロッド２へのロータ３０の取り付け方法は上記の例に限られるものではなく、要は、ロータ３０の回転によってドライブロッド２がその中心軸方向に移動できるようなものであればよい。例えば、上述したような円筒状のロータ３０を用いる代わりに、外周面にねじ溝が形成されたねじ部を有する円柱状のロータを用いてもよく、この場合、ドライブロッドのコアにロータのねじ部に対応するねじ孔を形成して、このねじ孔にロータのねじ部を螺合することで、ドライブロッドへのロータの取り付けを行う。

一方、ドライブロッド２やケース８等の外形形状は、図示された形状に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変形するようにしてもよい。

（ａ）は、本発明の光軸調整装置の概略断面図であり、（ｂ）は、要部の拡大図である。 光軸調整装置の分解斜視図である。 （ａ）は、光軸調整装置の前面図であり、（ｂ）は、側面図であり、（ｃ）は、下面図である。 光軸調整装置の検出回路部のブロック図である。 光軸調整装置を設けた前照灯の概略説明図である。 従来例の光軸調整装置を示す概略説明図である。

符号の説明

１ 光軸調整装置
２ ドライブロッド
２０ 軸部
２１ コア
３ 駆動装置
５ 検出コイル
７ 検出回路部
Ｐ 継合部分

Claims (4)

1. 照明器具から照射される光の照射方向をドライブロッドの位置変化によって調整する光軸調整装置であって、照明器具に中心軸方向一端側が連結されるドライブロッドと、ドライブロッドの中心軸方向他端側に連結されてドライブロッドをその中心軸方向に移動させる駆動装置と、ドライブロッドの前記中心軸方向一端側と前記中心軸方向他端側との間に配置されて、ドライブロッドが中心軸方向に移動自在に貫装される中空の検出コイルとを備え、ドライブロッドは、透磁率が異なる部材を中心軸方向に継合してなり、ドライブロッドの継合部分は、ドライブロッドの移動範囲内において検出コイル内に位置していることを特徴とする光軸調整装置。
2. 駆動装置は、回転軸がドライブロッドの中心軸に一致するとともにドライブロッドが中心軸方向に移動自在に螺合される出力軸部を有するステッピングモータであり、駆動装置の出力軸部の回転によるドライブロッドの回転を規制してドライブロッドを中心軸方向に移動させる回転規制部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光軸調整装置。
3. 検出コイルの外周面を覆う磁気シールド用のシールド部材を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光軸調整装置。
4. 検出コイルに所定の周波数及び振幅の定電流を出力する駆動回路と、定電流及び検出コイルのインピーダンスにより決まる電圧信号をドライブロッドの位置情報を示す出力信号に変換する信号処理回路とを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光軸調整装置。

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