JP4486007B2 - ヘッドライト - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯具に関するものであり、詳細には、シャッターが可動とされて、複数の配光特性が得られるものとされた車両用灯具の構成に係る。

従来のプロジェクタ型ヘッドライトにおいては、シャッターの形状で、例えば、走行用配光、すれ違い用配光など配光形状が決定されるものであるので、前記シャッターを可動させることで、すれ違い用配光と走行用配光との双方を得られるようにしたものが、数々提案されている。

その１例を示すものが、図１１であり、ヘッドライト９０の主反射面である第一放物系反射面９１の第一焦点ｆ１の位置には電球のフィラメントなど光源９２が設置され、この光源９２からの光は第一前記放物系反射面９１の第二焦点ｆ２の位置に収束するものとなっている。

そして、前記第二焦点ｆ２に収束する光源像の不要部分を遮蔽するシャッタを設け、このシャッタにより成形された光源像に焦点を有する投影レンズ９４で照射方向Ｘに拡大投影し、例えばすれ違い配光を得るものとされている。このときに、照射光として利用できる光は、光源９２からの光の内の、前記第一放物系反射面９１に反射し、更にシャッタで不要部分を遮蔽された後に投影レンズ９４に入射可能なものであり、ヘッドライト９０としての光束補足率はそれ程に高い値は得られない。

この点を補足すべく、図１１では、長軸Ｙを下向きとする第二放物系反射面９５を、前記光源９２からの光が前記第一放物系反射面９１に達しない位置に形成し、その第二放物系反射面９５が第二焦点に集束した光を前記第一放物系反射面９１の下方に設けた放物系反射面９６で照射方向に投射し、光源に対する光束補足率を向上させている。

この場合、前記第二放物系反射面９５が、前記第一放物系反射面９１から第二焦点に向かう光を遮るものとなるので、第二放物系反射面９５の当該の部分に開口部９５ａを設け、前記第一放物系反射面９１から投影レンズ９４への光路を確保する。

このとき、前記開口部９５ａを、前記第一放物系反射面９１で反射する光源９２からの光のほぼ全てを通過するように形成すると、投影レンズ９４を介して投影される配光特性Ｈ９０の形状は、図１２に示すようにヘッドライト９０の中心線Ｘに対して上下左右全ての方向へ向かう光を含むものとなり、郊外、高速道路の走行に適する走行配光が得られるものとなる。

従って、市街地走行時には上向き光が対向車に眩惑を与えるものとなるので、照射方向Ｘの下半部を覆う可動シャッター９３を設置し、市街地走行時には可動シャッター９３で下半部を覆い、上向き光線を遮蔽し、図１３に配光特性Ｈ９１で示すように、すれ違い走行を得られるようにし、すれ違い配光と走行配光との２つの配光形状が得られるようにしている。
特開２００３−１３２７１２号公報

しかしながら、近来の交通量の増加などに伴い、上記したように単にすれ違い配光と、走行配光との２種類の切り換えのみでは複雑化した交通状態に対応できないものとなってきている。更に加えてＡＦＳなどと称される操舵装置と連動するヘッドライト、あるいは、貨物の積載量や、発進時の車両の姿勢変化を補正する光軸調整装置などが付加される場合が多く、上記したように単純な構成では満足する配光特性が得られないという問題点を生じるものとなっている。

本発明は上記した課題を解決するための具体的手段として、楕円系反射面と、この楕円系反射面の略第一焦点の位置に設置される光源と、前記楕円系反射面の第二焦点の近傍に前記楕円系反射面の長軸と直交方向に設置され、それぞれが支点を有して所定の範囲を回動自在とするように設けられる第一シャッター、第二シャッター、第三シャッターの３枚のシャッターと、前記シャッターの近傍に焦点を有する投影レンズとから成るヘッドライトであり、前記ヘッドライトには、このヘッドライトを車体に取付けた状態で上下方向に移動可能とされ、移動に応じてそれぞれのシャッターに設けられたピンに順次に当接し前記支点を中心として所定の位置への回動を生じさせるピン駆動アームが設けられた移動用ロッドが設けられており、この移動ロットを所定位置に設定することで前記シャッターのそれぞれを所定位置に設定し、目的の異なる形状とした配光特性が得られることを特徴とするヘッドライトを提供することで、課題を解決するものである。

本発明により、複数のシャッターを組合わせて配光特性の形状を形成する構成と、移動用ロッドにより暫進的に所定位置に前記シャッターを移動させる構成としたことで、例えば、上記した貨物の搭載による車両の前上がりのように定量でない変形状態にも対応可能となり、可変配光型とした車両用灯具の対応範囲を拡げるという優れた効果を奏するものとなる。

つぎに、本発明を図に示す実施形に基づいて詳細に説明する。図１に符号１で示すものは、本発明に係るヘッドライトであり、このヘッドライト１は、第一焦点ｆ１に光源２が設置された楕円系反射面３と、前記楕円系反射面３の第二焦点ｆ２の近傍に設けられられたシャッター４と、前記シャッター４の近傍に焦点を有する投影レンズ５とを基本として構成され、いわゆる、プロジェクター型とされている。

ここで、本発明ではシャッター４の構成に工夫を凝らすものであり、まず、シャッター４としては、第一シャッター４１、第二シャッター４２、第三シャッター４３の三枚が使用され、それぞれが可動とされて、それぞれを組合わせることで所望の配光形状が得られるものとされている。

図２は、それぞれの前記シャッター４の配置の状態の例を示すものであり、本発明では、まず、それぞれの前記シャッター４（４１〜４３）を所定の位置に保持し、且つ、必要に応じて可動を行わせるための保持枠６が設けられている。そして、前記第二シャッター４２と第三シャッター４３とは支点４ａで前記保持枠６に回動自在に取付けられている。

これに対して、第一シャッター４１は、前記第二シャッター４２の上端近傍に支点４ｃで取付けられて回動が行われ、第二シャッター４２に設けられた切欠部４ｂを開閉することで、上向き、若しくは、上向きに近い光を制御し、いわゆる、明暗境界線の形状を制御するものとされている。尚、それぞれのシャッター、例えば第一シャッター４１には、駆動が行われないときには、所定の位置を保つためのストッパー４１ａ、スプリング４１ｂが設けられているが、これらの動作については、後にそれぞれの配光特性の説明を行う際に行う。

そして、本発明では、上記シャッター４を可動させるために、ステッピングモーター７などにより上下方向に正確な位置として移動する移動用ロッド８が設置され、該移動用ロッド８には適宜な位置にピン駆動アーム８ａ〜ピン駆動アーム８ｃが突出させられていて、前記それぞれのシャッター４を順次に移動させ、この実施形態においては、市街地走行など低速走行に適する配光から、順次に高速走行に適する配光に配光形状を変化させて行く。

図３は、市街地、特に道幅の狭い裏道などを走行するときにも対向車に眩惑を与えないように、上向き光を一切に生じることのない配光を得るときの、各シャッター４（４１〜４３）の配置の例を示すものであり、このときには、前記移動用ロッド８のピン駆動アーム８ａが、第二シャッター４２に設けられた切欠部４ｂを閉止する位置に第一シャッタ４１を支点４ｃで回動させ、前記切欠部４ｂにより生じる上向き光の発生を遮蔽し停止させる。

尚、この実施形態では、この状態を初期位置とし、ステッピングモーター７の駆動は行われず、移動用ロッド８は移動範囲の最上方に位置する状態となっているが、本発明は、これを限定するものではない。また、この初期位置においては、第二シャッター４２、第三シャッター４３には、特にステッピングモーター７の駆動による移動は生じない。

図４は、各シャッター４を図３に示した状態としたときの、配光特性Ｈ１を示すものであり、この配光特性Ｈ１は上向き光線を全く発生しないものであるので、どのような状況ですれ違うときでも、対向車に対して眩惑を生じさせることはなく、よって、狭く入り組んだ裏道や繁華街などを走行するのに適した市街地配光が得られるものとなる。

図５は通常のすれ違い用配光に相当する配光特性Ｈ２を得るときの各シャッター４の状況を示すものであり、前記ステッピングモーター７の駆動が行われて、移動用ロッド８が予めに設定された量だけ下降する。よって、移動用ロッド８に付属するピン駆動アーム８ａも下降し、スプリング４２ｃの引っ張り力により第一シャッター４１は、第二シャッター４２に止められている支点４ｃを軸として回動し、前記第二シャッター４２の切欠部４ｂを露出させる。

尚、このときの前記第一シャッター４１の回動の角度は、前記第二シャッター４２の面上の適宜位置に取付けられたストッパー４２ａにより、前記切欠部４ｂが露出する量として設定されている。なお、このときに、ピン駆動アーム８ｂが第一シャッター４２に取付けられたスプリング４２ｃに当接し、僅かに圧縮力が加わることもあるが、この第二シャッター４２にはスプリング４２ｄも設けられ、スプリング４２ｄの強度がスプリング４２ｃよりも強くしてあるので、実質的に第一シャッター４２には位置の移動を生じることはない。

図６は、上記図５に示した各シャッター４の配置のときの配光特性Ｈ２を示すものであり、配光特性の左側半部には適宜な上向き光が放射されるものとなり路側にいる歩行者、あるいは、道路標識などの確認が容易となると共に、対抗車線側には、上向き光を生じないものであるので、いわゆる、すれ違い配光として適するものとなる。

図７は、郊外などにおける比較的高速での走行用に適する配光特性Ｈ３を得るときの、各シャッター４の状況を示すものであり、移動用ロッド８は更に所定の量だけ下降が行われる。これによって、スプリング４２ｃはピン駆動アーム８ｂに更に圧縮され、ついにはスプリング４２ｄの強さを上回り、第二シャッター４２を支点４ａにより回動させるものとなり、ストッパー４２ｂに当接させる。

よって、図８に示すように、配光特性Ｈ３はすれ違い配光特性Ｈ２が全般的に水平線Ｈに対して持ち上がったような形状となり、右半部にも適宜に上向き光を放射するものとなり、左右の視認性が高まり、いわゆる、走行配光として適するものとなる。

図９は、本発明により新たに設けられた霧、豪雨など悪天候に有効な悪天候配光Ｈ４を形成するときのそれぞれのシャッター４の配置を示すものであり、この実施形態では、更に移動用ロッド８が降下され、ピン駆動アーム８ｃが第三シャッター４３のピン４３ｃをスプリング４３ｂに抗して押し、第２シャッター４２の上方に、ほぼ水平位置として設定される。

このように、上方に設置されたシャッターは下向きの光を遮蔽するものとなるので、図示のように第一シャッター４２に対して、格段に高い位置に設定される第三シャッター４３は車両の正面直前を照射する光を遮蔽するものとなり、図１０に示すような配光形状となる。

このようにすることで、前記第三シャッター４３により、車両手前の光をカットして、濡れた路面による路面反射を減少させて、対向車への眩惑光を防止する、悪天候配光が得られるものとなる。

尚、本発明においては、シャッター４１〜４３の形状は、この実施形態で説明したものに限定するものではなく、また、シャッターの枚数も限定するものではない。要は、車両が使用される場所の道路状況、天候などに合わせて、最適なものとすればよいものである。

本発明に係るヘッドライトの構成を略示的に示す断面図である。 本発明に係るヘッドライトの要部であるシャッターの構成を示す正面図である。 本発明に係るヘッドライトにおいて市街地配光を得るときのシャッターの配置を示す説明図である。 本発明によって得られる市街地配光の形状を示す説明図である。 本発明に係るヘッドライトにおいてすれ違い配光を得るときのシャッターの配置を示す説明図である。 本発明によって得られるすれ違い配光の形状を示す説明図である。 本発明に係るヘッドライトにおいて走行配光を得るときのシャッターの配置を示す説明図である。 本発明によって得られる走行配光の形状を示す説明図である。 本発明に係るヘッドライトにおいて悪天候配光を得るときのシャッターの配置を示す説明図である。 本発明によって得られる悪天候配光の形状を示す説明図である。 従来例を示す断面図である。 同じ従来例で走行配光としたときの配光形状の例を示す説明図である。 同じ従来例でシャッターを移動しすれ違い配光としたときに配光形状の例を示す説明図である。

符号の説明

１…ヘッドライト
２…光源
３…楕円系反射面
４…シャッター
４ａ…支点
４ｂ…切欠部
４ｃ…支点
４１…第一シャッター
４１ａ、…ストッパー
４１ｂ…スプリング
４１ｃ…ピン
４２…第二シャッター
４２ａ、４２ｂ…ストッパー
４２ｃ、４２ｄ…スプリング
４３…第三シャッター
４３ａ…ストッパー
４３ｂ…スプリング
４３ｃ…ピン
５…投影レンズ
６…保持枠
７…ステッピングモーター
８…移動用ロッド
８ａ、８ｂ、８ｃ…ピン駆動アーム

Claims (5)

1. 楕円系反射面と、この楕円系反射面の略第一焦点の位置に設置される光源と、前記楕円系反射面の第二焦点の近傍に前記楕円系反射面の長軸と直交方向に設置され、それぞれが支点を有して所定の範囲を回動自在とするように設けられる第一シャッター、第二シャッター、第三シャッターの３枚のシャッターと、前記シャッターの近傍に焦点を有する投影レンズとから成るヘッドライトであり、前記ヘッドライトには、このヘッドライトを車体に取付けた状態で上下方向に移動可能とされ、移動に応じてそれぞれのシャッターに設けられたピンに順次に当接し前記支点を中心として所定の位置への回動を生じさせるピン駆動アームが設けられた移動用ロッドが設けられており、この移動ロットを所定位置に設定することで前記シャッターのそれぞれを所定位置に設定し、目的の異なる形状とした配光特性が得られることを特徴とするヘッドライト。
2. 前記第一シャッターは支点を第二シャッター上に設けられて、このヘッドライトが左側通行用であるときには、前記第二シャッターの右半部に設けられた下方への切欠部を閉鎖しており、前記移動用ロッドによる前記第一シャッターの駆動が行われないときには、前記第二シャッターの左半部との組合せで車両正面よりも下方を水平に照射する市街地走行配光を形成することを特徴とする請求項１記載のヘッドライト。
3. 前記第一シャッターが、前記移動用ロッドによる所定量の駆動が行われたときには、前記第二シャッターの前記切欠部から第一シャッターが退去し、すれ違い配光が形成されることを特徴とする請求項１記載のヘッドライト。
4. 前記第二シャッターは、前記楕円系反射面の第二焦点とほぼ直交する位置であり、且つ、前記楕円系反射面から生じる反射光の左外側に支点が設けられ、前記移動用ロッドを更に移動させると前記第二シャッターは左端側を所定位置まで下降させるものとなり、少なくとも左半部が水平線よりも上方を照射する走行配光が形成されることを特徴とする請求項１記載のヘッドライト。
5. 前記第三シャッターは、前記移動用ロッドを更に下降させたときには、前記第二焦点の位置に上方から突出し、車両直前を照射する下向き光を遮蔽する悪天候配光を形成することを特徴とする請求項１記載のヘッドライト。

Images