JP4962303B2 - 車両用前照灯のレベリング装置およびレベリング装置を備える車両用前照灯 - Google Patents

車両用前照灯のレベリング装置およびレベリング装置を備える車両用前照灯 Download PDF

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Description

この発明は、たとえば、ヘッドランプやフォグランプなどの車両用前照灯の光軸を調整するレベリング装置に関するものである。また、この発明は、光軸を調整するレベリング装置を備える、たとえば、ヘッドランプやフォグランプなどの車両用前照灯に関するものである。
この種の車両用前照灯のレベリング装置は、従来からある(たとえば、特許文献1)。以下、従来の車両用前照灯のレベリング装置について説明する。従来の車両用前照灯のレベリング装置は、ケース体と、そのケース体内に配置されているモータと、ケース体に樹脂製の保持体を介して回転可能にかつ軸方向に移動不可能に取り付けられている樹脂製のウォームホイールと、そのウォームホイールおよび保持体に回転不可能にかつ軸方向に移動可能に取り付けられている樹脂製の保持シャフトと、その保持シャフトに回転可能にかつ軸方向に移動不可能に支持されている金属製のアジャスティングシャフトと、を備えるものである。そして、モータを駆動させると、ウォームホイールが回転して、保持シャフトとアジャスティングシャフトとが一体でケース体およびウォームホイールおよび保持体に対して回転せずに軸方向に移動して、車両用前照灯の光軸が調整される。
ところが、従来の車両用前照灯のレベリング装置は、金属製のアジャスティングシャフトが樹脂製の保持シャフトに回転可能にかつ軸方向に移動不可能に支持されているので、金属製のアジャスティングシャフトにフランジを一体に形成し、このフランジからネジ部側を断面円形に形成し、フランジ部からネジ部と反対側を断面小判型に形成し、ネジ部と丸棒部との間にウエーブワッシャを介してフィックスワッシャを回転可能にかつ軸方向に移動不可能に係合させる係合溝を形成する必要がある。このために、従来の車両用前照灯のレベリング装置は、金属製のアジャスティングシャフトの構造や形状が複雑となるので、金属製のアジャスティングシャフトと樹脂製の保持シャフトとを高精度に組み付けるには、金属製のアジャスティングシャフトを高精度に製造する必要があり、その分、製造コストが高くなる傾向にある。また、従来の車両用前照灯のレベリング装置は、金属製のアジャスティングシャフトが樹脂製の保持シャフトに回転可能に支持されているので、金属製のアジャスティングシャフトと樹脂製の保持シャフトとの間においては回転による摩擦抵抗が大きく、樹脂製の保持シャフトが摩耗し易い傾向にある。この摩擦抵抗および耐摩耗性がレベリング装置の動作性能(耐久性、出力、作動速度、作動電流、その他)に影響を与える虞がある。
特許第2787420号公報
この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用前照灯のレベリング装置では、製造コストが高く、また、動作性能への影響があるなどの点にある。
この発明(請求項1にかかる発明)は、シャフトが、傾動部材に取り付ける金属製のスクリュー部と、駆動力伝達機構が取り付けられている樹脂製の軸部と、から一体に構成されていて、駆動力伝達機構が、シャフトの軸部に回転可能にかつシャフトの軸方向に移動不可能に取り付けられていて、モータの駆動によりシャフトと共にハウジングに対して進退する樹脂製の部品を備え、ハウジングには、回り止め用のアーム部が設けられていて、駆動力伝達機構の樹脂製の部品には、回り止め用の突起部が設けられていて、突起部がアーム部に係合して、駆動力伝達機構の樹脂製の部品がハウジングにシャフトの軸部回りに回転不可能に取り付けられている、ことを特徴とする。
また、この発明(請求項2にかかる発明)は、駆動力伝達機構が、モータの出力軸に設けられているギアもしくはギア群と、シャフトの軸部に回転可能にかつシャフトの軸方向の一方向に移動不可能に取り付けられていて、ギアもしくはギア群に噛み合っていて、ハウジングにシャフトの進退方向と同方向にねじ送り可能にねじ装着されている樹脂製の最終ギアと、シャフトの軸部に回転可能にかつシャフトの軸方向の他方向に移動不可能に取り付けられていて、最終ギアがシャフトの軸方向の他方向に移動するのを制動し、ハウジングにシャフトの軸方向に移動可能にかつシャフトの前記軸部回りに回転不可能に取り付けられていて、モータの駆動によりギアもしくはギア群を介して最終ギアおよびシャフトと共にシャフトの軸方向に移動する樹脂製のストッパ部材と、から構成されている、ことを特徴とする。
さらに、この発明(請求項3にかかる発明)は、ハウジングと駆動力伝達機構との間には位置センサが設けられていて、シャフトが、ハウジングに対して進退可能かつ回転可能に取り付けられていて、モータの駆動によりハウジングに対して進退して傾動部材を固定部材に対して傾動させて車両用前照灯の光軸を調整し、かつ、手動によりハウジングに対して回転して傾動部材を固定部材に対して傾動させて車両用前照灯の光軸を調整する、ことを特徴とする。
さらにまた、この発明(請求項4にかかる発明)は、固定部材と、その固定部材に傾動可能に取り付けられている傾動部材と、固定部材と傾動部材との間に配置されている前記の請求項1〜3のいずれか1項に記載のレベリング装置と、を備え、レベリング装置のハウジングが固定部材に取り付けられていて、レベリング装置のシャフトのスクリュー部が傾動部材に取り付けられていて、レベリング装置の作動により、傾動部材が固定部材に対して傾動して光軸が調整される、ことを特徴とする。
この発明(請求項1にかかる発明)の車両用前照灯のレベリング装置は、シャフトが、傾動部材に取り付ける金属製のスクリュー部と、駆動力伝達機構が取り付けられている樹脂製の軸部と、から一体に構成されていて、そのシャフトの樹脂製の軸部に駆動力伝達機構の樹脂製の部品を回転可能にかつシャフトの軸方向に移動不可能に取り付けるものである。このために、この発明(請求項1にかかる発明)の車両用前照灯のレベリング装置は、シャフトの軸部に駆動力伝達機構の部品を回転可能にかつシャフトの軸方向に移動不可能に取り付けるための構造や形状を、シャフトの樹脂製の軸部および駆動力伝達機構の樹脂製の部品に、設け、金属製のスクリュー部に従来の金属製のアジャスティングシャフトのようにフランジ、丸棒部、小判棒部、係合溝を形成する必要がない。この結果、この発明(請求項1にかかる発明)の車両用前照灯のレベリング装置は、金属製のスクリュー部が従来の金属製のアジャスティングシャフトと比較して構造や形状が簡単であり、しかも、金属製のスクリュー部と樹脂製の軸部とをただ単に一体に構成するものであるから、金属製のスクリュー部を従来の金属製のアジャスティングシャフトのように高精度に製造する必要が無く、その分、製造コストを安価にすることができる。
しかも、この発明(請求項1にかかる発明)の車両用前照灯のレベリング装置は、駆動力伝達機構の樹脂製の部品をシャフトの樹脂製の軸部に回転可能にかつシャフトの軸方向に移動不可能に取り付けるものであるから、金属製のアジャスティングシャフトが樹脂製の保持シャフトに回転可能に支持されている従来の車両用前照灯のレベリング装置と比較して、駆動力伝達機構の樹脂製の部品とシャフトの樹脂製の軸部との間においては回転による摩擦抵抗が小さく、樹脂製同士の部品と軸部とが摩耗し難い傾向にある。この小摩擦抵抗および高耐摩耗性がレベリング装置の動作性能(耐久性、出力、作動速度、作動電流、その他)を向上させることができる。
また、この発明(請求項2にかかる発明)の車両用前照灯のレベリング装置は、駆動力伝達機構がシャフトの樹脂製の軸部に回転可能にかつシャフトの軸方向に移動不可能に取り付けられている樹脂製の最終ギアと樹脂製のストッパ部材とから構成されているので、樹脂製の保持シャフトに金属製のアジャスティングシャフトをウエーブワッシャおよびフィックスワッシャを介して回転可能にかつ軸方向に移動不可能に取り付ける従来の車両用前照灯のレベリング装置と比較して、ウエーブワッシャおよびフィックスワッシャが不要な分、構成部品の点数を軽減することができ、かつ、製造コストを安価にすることができる。
さらに、この発明(請求項3にかかる発明)の車両用前照灯のレベリング装置は、ハウジングと駆動力伝達機構との間に設けられている位置センサにより、光軸調整を正確に制御することができる。しかも、この発明(請求項3にかかる発明)の車両用前照灯のレベリング装置は、シャフトが手動によりハウジングに対して回転して光軸を調整することができるので、モータの駆動による自動光軸調整に対して、初期設定を行うことができる。
さらにまた、この発明(請求項4にかかる発明)のレベリング装置を備える車両用前照灯は、前記の請求項1〜3のいずれか1項に記載のレベリング装置を備えるので、前記の請求項1〜3のいずれか1項に記載のレベリング装置と、ほぼ同様の効果を達成することができる。
以下に、この発明にかかる車両用前照灯のレベリング装置およびレベリング装置を備える車両用前照灯の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
以下、この実施例における車両用前照灯のレベリング装置およびレベリング装置を備える車両用前照灯の構成について説明する。図5において、符号1は、この実施例におけるレベリング装置を備える車両用前照灯であって、この例ではヘッドランプである。前記ヘッドランプ1は、灯室2を区画する固定部材としてのランプハウジング3およびランプレンズ4と、前記灯室2内に配置されている傾動部材としての取付ブラケット5と、前記ランプハウジング3と前記取付ブラケット5との間に配置されているこの実施例における車両用前照灯のレベリング装置6と、を備えるものである。
前記傾動部材は、1個もしくは複数個のランプユニット(図示せず)と、前記1個もしくは複数個のランプユニットを取り付けた前記取付ブラケット5と、から構成されている。前記ランプユニットは、たとえば、プロジェクタタイプやリフレクタタイプ(反射タイプ)や直射タイプなどある。前記ランプユニットは、光源(図示せず)からの光(図示せず)を所定の光軸(図示せず)に沿って前記ランプレンズ4を通して車両の前方に所定の配光パターン(図示せず)で照射する。なお、前記ランプユニットの構成部品たとえばリフレクタと前記取付ブラケット5とが兼用する場合がある。また、光源としては、たとえば、LEDなどの半導体型光源、HIDなどの放電灯、ハロゲンバルブ、白熱バルブなどがある。さらに、所定の配光パターンとしては、たとえば、すれ違い用配光パターン、高速道路用配光パターン、走行用配光パターンなどがある。
前記傾動部材の前記取付ブラケット5は、前記ランプハウジング3に前記レベリング装置6およびピボット機構7を介して前記ピボット機構7の球部8の中心を通る水平線H(ほぼ水平線も含む)回りに上下に回転可能に取り付けられている。なお、前記ランプハウジング3と前記取付ブラケット5との間に左右用の光軸調整機構(図示せず)を設け、前記傾動部材を前記ピボット機構7の球部8の中心を通る垂直線V(ほぼ垂直線も含む)回りに左右に光軸調整可能に構成しても良い。
前記レベリング装置6は、図4に示すように、筒部としての円筒部15を有するハウジング9、10と、駆動装置としてのモータ11および駆動力伝達機構13と、シャフト12と、前記円筒部15に設けられている係合爪50、51と、を備える。
前記ハウジング9、10は、図5に示すように、前記係合爪50、51により、前記ランプハウジング3にOリング形状のパッキン52を介して気密にもしくは水密に取り付けられている。前記ハウジングは、図1、図2、図4、図5に示すように、前記円筒部15を有する前側のハウジング9と、後側のハウジング10とに、垂直(ほぼ垂直も含む)に2分割されている。前記前側ハウジング9と前記後側ハウジング10とを着脱可能に一体にしまたは固定することにより前記ハウジングが構成される。
前記前側ハウジング9と、前記係合爪50、51を有する前記円筒部15とは、図1、図2、図4に示すように、別個の部品(別ピース)から構成されている。前記前側ハウジング9と前記円筒部15とには、相互に固定するための固定部がそれぞれ設けられている。前記前側ハウジング9の前面側(外面側)の上側のほぼ中央には、前記円筒部15が前記固定部を介して固定されている。なお、前記前側ハウジング9と前記円筒部15とが一体に構成されているものであっても良い。この場合、前記固定部は、不要となる。
前記円筒部15は、図1、図2、図4に示すように、大径で軸方向に短い外側の円筒部と、小径で軸方向に長い内側の円筒部との2重の円筒部からなる。外側円筒部と内側円筒部とは、同心上にあり、かつ、一端において連結されている。
前記円筒部15の内側円筒部の内周面には、ねじ孔16が設けられている。前記円筒部15の内側円筒部の一端(先端)の内周面には、ストッパ用の凸部17が一体に設けられている。前記凸部17は、前記シャフト12がシャフト12の軸方向V1の一方向(前側の方向、前記ランプレンズ4側の方向)に移動(前進)する際に、同方向の移動(前進)を制動するためのものである。
前記円筒部15の内側円筒部の外周面には、スプラインの前記固定部が設けられている。前記円筒部15の外側円筒部の外周面には、4個の前記係合爪50、51が十字方向にそれぞれ設けられている。4個の前記係合爪のうち、3個の係合爪50は、幅が狭く、1個の係合爪51は、幅が広い。
一方、前記ヘッドランプ1の前記ランプハウジング3には、図5に示すように、前記レベリング装置6を取り付けるための円形の透孔55が設けられている。前記透孔55の縁には、4個の溝部(図示せず)が十字方向にそれぞれ設けられている。4個の前記溝部のうち、3個の溝部は、幅が狭く、1個の溝部は、幅が広い。前記透孔55の内径は、前記円筒部15の外径よりも大きい。また、前記溝部の幅は、前記係合爪50、51の幅より広い。
前記前側ハウジング9の後面側(内面側)の中側には、モータ保持用の保持部18が一体に設けられている。また、前記前側ハウジング9の後面側(内面側)の上側と中側とには、軸受部19が設けられている。さらに、前記前側ハウジング9の後面側(内面側)の上側のほぼ中央であって、前記円筒部15の上縁に対応する箇所には、回り止め用の二股形状のアーム部20が一体に設けられている。
図1、図2、図4に示すように、前記前側ハウジング9の前面側(外面側)の上側のほぼ中央には、前記円筒部15を固定するための固定円筒部58が一体に設けられている。前記固定円筒部58の内周面には、スプラインの前記固定部が設けられている。前記固定円筒部58の外周面には、段部59が設けられている。前記固定円筒部58は、前記段部59を介して、前側の小径部と、後側の大径部と、からなる。
前記前側ハウジング9の前記固定円筒部58の内径は、前記円筒部15の内側円筒部の外径と同等かもしくは若干大きい。前記固定円筒部58の小径部の外径は、前記円筒部15の外側円筒部の内径と同等かもしくは若干小さい。前記固定円筒部58の大径部の外径は、前記円筒部15の外側円筒部の外径と同等である。
前記前側ハウジング9の前記固定円筒部58の前記固定部と前記円筒部15の前記固定部とをスプライン結合することにより、図1、図2、図5に示すように、前記前側ハウジング9と前記円筒部15とが固定される。このとき、前記前側ハウジング9の前記固定円筒部58の小径部が前記円筒部15の外側円筒部と内側円筒部との間に嵌合し、前記前側ハウジング9の前記固定円筒部58の前記段部59が前記円筒部15の外側円筒部の他端面に当接する。
前記前側ハウジング9の前面側(外面側)の上側の前記固定円筒部58の周囲に円環状でかつ小凸状の壁部60が一体に設けられている。前記壁部60は、前記パッキン52を保持するものである。
前記後側ハウジング10の後面側(外面側)の上側のほぼ中央には、小円筒部21が前記前側ハウジング10の前記円筒部15と同軸上に一体に設けられている。また、前記後側ハウジング10の後面側(外面側)の下側のほぼ中央には、コネクタ(図示せず)挿入用の凹部22が設けられている。
前記モータ11は、出力軸23を有する。前記モータ11は、前記前側ハウジング9の前記保持部18に保持されていて、前記ハウジング9、10内に配置されている。
前記シャフト12は、アジャストスクリューであって、前記前側ハウジング9の前記円筒部15および前記後側ハウジング10の前記小円筒部21内に、前記駆動力伝達機構13およびクラウンギア24を介して、前記ハウジング9、10および前記円筒部15に対して前後方向すなわち前記シャフト12の軸方向V1に進退(移動)可能にかつ回転可能に取り付けられている。
前記シャフト12は、前記傾動部材の前記取付ブラケット5に取り付ける金属製のスクリュー部25と、前記駆動力伝達機構13の最終ギア32およびストッパ部材34が取り付けられている樹脂製の軸部26と、から一体に構成されている。すなわち、はじめに、前記スクリュー部25を製造し、つぎに、前記スクリュー部25を金型中にインサートセットして前記スクリュー部25に前記軸部26をインサート成型により一体に成型するものである。なお、前記金属製のスクリュー部25と前記樹脂製の軸部26とをそれぞれ別個に製造して、前記金属製のスクリュー部25を前記樹脂製の軸部26中に超音波振動によりインサートしたり、あるいは、圧入固定したり、あるいは、接着固定したりなどしても良い。
前記金属製のスクリュー部25は、一端部がねじ部からなり、他端部が丸棒部からなる。前記シャフト12の前記金属製のスクリュー部25は、ナット部材(ナット、スクリューマウンティング)28中にタッピングにより前記シャフト12の軸方向V1(図5中の実線矢印方向であって、前後方向)にねじ送り可能にねじ装着されている。 前記ナット部材28は、前記取付ブラケット5に装着されている。これにより、前記シャフト12は、前記ナット部材28を介して前記傾動部材の前記取付ブラケット5に取り付けられている。また、前記のように、前記ハウジング9、10は、前記ランプハウジング3に取り付けられている。この結果、前記レベリング装置6は、前記固定部材としての前記ランプハウジング3と前記傾動部材としての前記取付ブラケット5との間に配置されていることとなる。
前記シャフト12が前記モータ11の駆動により前記ハウジング9、10および前記円筒部15に対して図5中の実線矢印方向(前記シャフト12の軸方向V1)に移動(進退)すると、前記ナット部材28が図5中の破線矢印方向に前記シャフト12の移動(進退)と一体に移動(進退)する。また、前記シャフト12が前記クラウンギア24の手動回転により前記ハウジング9、10および前記円筒部15に対して図5中の実線矢印方向に回転すると、前記ナット部材28が図5中の破線矢印方向にねじ送り作用で前記シャフト12に対して移動(進退)する。これにより、前記取付ブラケット5をはじめとする前記傾動部材が前記ランプハウジング3をはじめとする前記固定部材に対して前記水平線H回りに図5中の二点鎖線矢印方向に上下に傾動して、前記ヘッドランプ1の光軸が調整される。
前記樹脂製の軸部26は、一端部が断面円形の丸棒部27からなり、他端部が回り止め用の断面四角形の四角棒部33からなり、中間部が断面円形から断面四角形にあるいは断面四角形から断面円形に徐変する徐変棒部37からなる。なお、他端部は、断面が非円形であれば、断面四角形の四角棒部以外の棒部であっても良い。
前記樹脂製の軸部26の前記丸棒部27の中間部には、円環凸部38が一体に設けられている。前記円環凸部38は、前記シャフト12がシャフト12の軸方向V1の一方向に移動した際に、図1に示すように、前記円筒部15の前記凸部17に当接して、前記シャフト12の同方向の移動を制動するためのものである。また、前記円環凸部38は、前記最終ギア32のねじ部36側の端面が当接して、前記最終ギア32および前記ストッパ部材34が前記シャフト12の前記樹脂製の軸部26に前記シャフト12の軸方向V1の一方向に移動不可能に取り付けるためのものである。
前記樹脂製の軸部26の前記丸棒部27と前記徐変棒部37との間には、円環溝部39が設けられている。前記円環溝部39は、前記最終ギア32および前記ストッパ部材34が前記シャフト12の前記樹脂製の軸部26に前記シャフト12の軸方向V1の他方向(後側の方向、前記ランプハウジング3側の方向)に移動不可能に取り付けるためのものである。
前記駆動力伝達機構13は、図1〜図4に示すように、第1ギア29と、第2ギア30と、第3ギアのウォーム31と、前記最終ギアとしてのウォームホイール32と、前記ストッパ部材34と、から構成されている。前記駆動力伝達機構13は、前記ハウジング9、10内であって、前記モータ11と前記シャフト12との間に配置されていて、前記モータ11の駆動により前記シャフト12を前記ハウジング9、10および前記円筒部15に対して図5中の実線矢印方向(前記シャフト12の軸方向V1)に移動(進退)させる。
前記第1ギア29は、前記モータ11の前記出力軸23に固定されている。前記第2ギア30と前記ウォーム31とは、一体構造をなしていて、前記前側ハウジング9の前記軸受部19に回転可能に軸受されている。前記第1ギア29と前記第2ギア30とが噛み合っている。
前記ウォームホイール32は、樹脂製からなる。前記ウォームホイール32は、一端部(後端部)の大径部のウォームホイール部35と、他端部(前端部)の小径部の前記ねじ部36と、中間部の外側段部53および内側段部54と、からなる。すなわち、前記ウォームホイール32の大径部の一端部(後端部)の外周面には、ウォームホイール部35が設けられている。また、前記ウォームホイール32の小径部の他端部(前端部)の外周面には、前記ねじ部36が設けられている。なお、前記ねじ部36は、前記ウォームホイール32の小径部の他端部(前端部)の外周面に軸方向全体に亘って設ける必要がなく、軸方向の一部に設けても良い。
前記樹脂製のウォームホイール32は、前記シャフト12の前記樹脂製の軸部26に回転可能にかつ前記シャフト12の軸方向V1の一方向に移動不可能に取り付けられている。すなわち、前記樹脂製のウォームホイール32中には、前記シャフト12の前記樹脂製の軸部26が回転可能に挿入されている。また、前記ウォームホイール32の小径部の他端部(前端部)の前記ねじ部36の先端面が前記シャフト12の前記樹脂製の軸部26の前記円環凸部38に当接している。さらに、前記ウォームホイール32の前記ねじ部36が前記前側ハウジング9の前記ねじ孔16中に、前記シャフト12の進退方向と同方向にねじ送り可能にねじ装着されている。さらにまた、前記ウォームホイール32の前記ウォームホイール部35が前記ウォーム31に噛み合っている。
この結果、前記ウォームホイール32は、前記モータ11の駆動により、前記第1ギア29および前記第2ギア30および前記ウォーム31および前記ウォームホイール部35を介して、前記前側ハウジング9の前記ねじ孔16と前記ねじ部36とのねじ送り作用で前記ハウジング9、10および前記円筒部15に対して回転しながら前記シャフト12および前記ストッパ部材34と共に移動(進退)する。
前記ウォームホイール32の前記外側段部53は、前記ウォームホイール32が前記シャフト12と共にシャフト12の軸方向V1の一方向に移動(前進)した際に、図1に示すように、前記円筒部15の前記ねじ孔16の周縁部および前記前側ハウジング9の前記固定円筒部58の周縁部に当接して、前記シャフト12および前記ウォームホイール32の同方向の移動を制動するためのものである。すなわち、前記円筒部15の前記凸部17と前記前側ハウジング9の前記円環凸部38との制動作用と同じ制動作用をなすものである。なお、前記円筒部15の前記凸部17と前記前側ハウジング9の前記円環凸部38との制動手段、あるいは、前記ウォームホイール32の前記外側段部53と前記円筒部15の前記ねじ孔16の周縁部および前記前側ハウジング9の前記固定円筒部58の大径部の周縁部との制動手段、のうちの少なくともいずれか一方の制動手段を設けるだけでも良い。
前記ストッパ部材34は、樹脂製からなる。前記ストッパ部材34は、円筒形状をなす。前記ストッパ部材34の先端の外周面には、1本の回り止め用の突起部40が、前記ストッパ部材34の径方向にかつ前記前側ハウジング9の前記アーム部20に対応して一体に設けられている。前記突起部40は、正面視T字形状をなす。なお、回り止め用の前記ストッパ部材34の前記突起部40と前記前側ハウジング9の前記アーム部20は、一組からなるものであるが、複数組み設けても良い。
前記ストッパ部材34の先端の外周面には、1本の連結部41が、前記突起部40に対して任意の角度(この例では、90°)に開きかつ前記ストッパ部材34の径方向に設けられている。また、前記ストッパ部材34の中間の外周面には、段部56が設けられている。さらに、前記ストッパ部材34の内周面には、円環凸部57が一体に設けられている。
前記樹脂製のストッパ部材34中には、前記シャフト12の前記樹脂製の軸部26が回転可能に挿入されている。また、前記樹脂製のストッパ部材34の前記円環凸部57が前記シャフト12の前記樹脂製の軸部26の前記円環溝部39に回転可能に係合されている。この結果、前記樹脂製のストッパ部材34は、前記シャフト12の前記樹脂製の軸部26に回転可能にかつ前記シャフト12の軸方向V1の他方向に移動不可能に取り付けられている。
前記樹脂製のストッパ部材34の前記段部56が前記樹脂製のウォームホイール32の前記ウォームホイール部35側の端面に当接する。この結果、前記樹脂製のストッパ部材34は、最終ギアの前記樹脂製のウォームホイール32が前記シャフト12の軸方向V1の他方向に移動(後退)するのを制動する。
前記ストッパ部材34の前記突起部40が前記前側ハウジング9の前記アーム部20の二股の中間溝に係合する。この結果、前記樹脂製のストッパ部材34は、前記前側ハウジング9に前記シャフト12の軸方向V1に移動可能にかつ前記シャフト12の前記軸部回りに回転不可能に取り付けられている。
これにより、前記ストッパ部材34は、前記モータ11の駆動により前記第1ギア29、前記第2ギア30、前記ウォーム31を介して最終ギアの前記ウォームホイール32および前記シャフト12と共に前記シャフト12の軸方向に移動する。
前記クラウンギア24は、クラウンギア部42と、円筒形状をなす軸部43と、六角形状をなす頭部44と、から構成されている。前記クラウンギア部42の円板部の一面(前面)には、前記軸部43が一体に設けられている。また、前記クラウンギア部42の円板部の他面(後面)には、前記頭部44が一体に設けられている。前記軸部43の一端面(前端面)から前記頭部44の他端面(後端面)にかけて断面四角形の回り止め溝部45が設けられている。前記クラウンギア24の前記軸部43は、前記後側ハウジング10の前記小円筒部21中に、回転可能にかつ前記小円筒部21および前記軸部43の軸方向(前記シャフト12の軸方向V1)に移動不可能に取り付けられている。
前記クラウンギア24の前記回り止め溝部45中には、前記シャフト12の前記樹脂製の軸部26の前記四角棒部33が挿入されている。この結果、前記シャフト12は、前記クラウンギア24に対して回転不可能であり、かつ、軸方向V1に移動可能(進退可能)である。これにより、前記シャフト12は、前記クラウンギア24の手動回転により前記ハウジング9、10および前記円筒部15に対して前記クラウンギア24と共に回転する。前記クラウンギア24の前記回り止め溝部45の底面は、前記シャフト12がシャフト12の軸方向V1の他方向に移動した際に、図2に示すように、前記シャフト12の前記樹脂製の軸部26の前記四角棒部33の端面が当接して、前記シャフト12の同方向の移動を制動するためのものである。
前記シャフト12は、前記駆動力伝達機構13(前記ウォームホイール32および前記ストッパ部材34)および前記クラウンギア24を介して、前記ハウジング9、10および前記円筒部15に対して軸方向V1に進退可能にかつ回転可能に取り付けられている。この結果、前記シャフト12は、前記モータ11の駆動により前記ハウジング9、10および前記円筒部15に対して図5中の実線矢印方向(前記シャフト12の軸方向V1)に進退し、前記クラウンギア24の手動回転により前記ハウジング9、10および前記円筒部15に対して前記クラウンギア24と共に回転する。
図3に示すように、前記モータ11の前記出力軸23の軸方向V2と前記シャフト12の軸方向V1とは、直交(ほぼ直交を含む)している。前記モータ11は、前記シャフト12と3本の電源側給電端子14との間に配置されている。前記3本の電源側給電端子14は、2本のモータ側給電端子61と共に前記モータ11に給電する。前記3本の電源側給電端子14は、コネクタ(図示せず)を介して、図示しない電力(電源側、+側)線と、同じく図示しないGND(アース側、−側)線と、同じく図示しない信号線(図示せず)とに、それぞれ接続されている。また、前記2本のモータ側給電端子61は、前記モータ11にそれぞれ接続されている。
前記3本の電源側給電端子14および前記2本のモータ側給電端子61は、プリント配線基板46にそれぞれ取り付けられている。前記プリント配線基板46は、前記ハウジング9、10に取り付けられている。また、前記3本の電源側給電端子14は、図3に示すように、前記シャフト12の中心を通る垂直線(ほぼ垂直線を含む)V3に対して左右対称に配置されている。なお、前記プリント配線基板46には、図示されていないが、コンデンサやハイブリットICなどの電子部品が実装されている。
前記ハウジング9、10に取り付けられている前記プリント配線基板46と前記ストッパ部材34との間には、位置センサ47が設けられている。前記位置センサ47は、スライド抵抗からなり、抵抗器を内蔵する本体部48と、スライド部49と、から構成されている。前記本体部48が前記プリント配線基板46に取り付けられている。前記スライド部49は、前記ストッパ部材34の前記連結部41に連結されている。前記スライド部49が前記ストッパ部材34と共に移動することにより、前記本体部48中の抵抗器の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化で前記スライド部49の移動量、すなわち、前記ヘッドランプ1の光軸の上下方向の傾動角度を計測把握することができる。
前記位置センサ47と前記3本の端子14と前記モータ11とをオートレベリングシステムの制御装置(図示せず)に接続することにより、車両の姿勢の変化に応じて前記ヘッドランプ1の上下方向の光軸を自動的に調整することができる。
前記前側ハウジング9と前記後側ハウジング10との間には、シール部材62が介在されている。前記シール部材62は、環状形状をなし、前記前側ハウジング9と前記後側ハウジング10との間を、気密にもしくは水密に保持するものである。
この実施例における車両用前照灯のレベリング装置6は、以上のごとき構成からなり、以下、ヘッドランプ1への取付方について説明する。
まず、パッキン52を前側ハウジング9の壁部60内にセットして保持させる。つぎに、シャフト12をランプハウジング3の透孔55から外側から灯室2内に挿入する。それから、円筒部15の3個の幅狭の係合爪50および1個の幅広の係合爪51と、ランプハウジング3の透孔55の3個の幅狭の溝部および1個の幅広の溝部と、を合わせる。
前記の状態において、円筒部15およびその円筒部15の係合爪50、51を、ランプハウジング3の透孔55およびその透孔55の溝部から外側から灯室2内に挿入する。つづいて、シャフト12の軸方向V1を中心としてレベリング装置6を回転させる。すると、円筒部15の係合爪50、51がランプハウジング3の透孔55の縁に係合する。これにより、レベリング装置6のハウジング9、10および円筒部15がヘッドランプ1のランプハウジング3に取り付けられる。このとき、パッキン52は、ランプハウジング3に気密にもしくは水密に当接している。
この実施例における車両用前照灯のレベリング装置6およびそのレベリング装置6を備えるヘッドランプ1は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
まず、ヘッドランプ1の上下方向の光軸の初期設定について説明する。工具をクラウンギア24のクラウンギア部42または六角形の頭部44または頭部44の−溝に係合させて工具を介してクラウンギア24を手動により回転させる。
このとき、クラウンギア24の回り止め溝部45とシャフト12の軸部26の四角棒部33とが係合しているので、シャフト12(スクリュー部25および軸部26)がクラウンギア24と共に回転する。このシャフト12の回転時において、ウォームホイール32およびストッパ部材34は、シャフト12の軸部26の回転軸受となる。
ここで、シャフト12の軸部26の円環凸部38とウォームホイール32のねじ部36の端面とが相互に当接している。また、シャフト12の軸部26の円環溝部39とストッパ部材34の円環凸部57とが相互に嵌合されている。さらに、ウォームホイール32のウォームホイール部35側の端面とストッパ部材34の段部56とが相互に当接している。このために、シャフト12は、ウォームホイール32およびストッパ部材34により、軸方向V1の進退(移動)が制動されている。このとき、ウォームホイール32は、ウォーム31、第2ギア30、第1ギア29の減速機構により、回転が抑制されているので、回転しない。また、ストッパ部材34は、突起部40と前側ハウジング9のアーム部20との相互係合により、回転が抑制されているので、回転しない。この結果、シャフト12のみが軸方向V1の進退(移動)することなく回転するだけである。
シャフト12がクラウンギア24の手動回転によりハウジング9、10および円筒部15に対して図5中の実線矢印方向に回転すると、シャフト12のスクリュー部25にねじ込まれているナット部材28がねじ送り作用によりシャフト12の軸方向V1に進退する。このナット部材28の進退により、取付ブラケット5をはじめとする傾動部材がランプハウジング3をはじめとする固定部材に対して水平線H回りに図5中の二点鎖線矢印方向に上下に傾動して、ヘッドランプ1の上下方向の光軸の初期設定が行われる。
ヘッドランプ1の上下方向の光軸の初期設定が完了して、ヘッドランプ1のランプユニットの光源を点灯する。すると、光源からの光は、所定の光軸に沿ってランプレンズ4を通して車両の前方に所定の配光パターンで照射される。
ここで、車両の姿勢が変化すると、オートレベリングシステムの制御装置が車両の姿勢の変化を検知してモータ11を駆動させる。なお、手動スイッチによりモータ11を駆動させても良い。モータ11が駆動すると、モータ11の駆動力すなわちモータ11の出力軸23の回転力は、第1ギア29および第2ギア30およびウォーム31およびウォームホイール部35を介してウォームホイール32に伝達される。すると、ウォームホイール32は、ハウジング9、10および円筒部15およびシャフト12に対して回転する。このウォームホイール32の回転時において、シャフト12の軸部26は、ウォームホイール32の回転軸となる。また、ウォームホイール32は、回転すると、ウォームホイール32のねじ部36と前側ハウジング9の円筒部15のねじ孔16とのねじ送り作用により、ハウジング9、10および円筒部15およびシャフト12に対してシャフト12の軸方向V1に進退する。
ここで、ウォームホイール32のねじ部36側の端面とシャフト12の軸部26の円環凸部38とが相互に当接している。また、ウォームホイール32のウォームホイール部35側の端面とストッパ部材34の段部56とが相互に当接している。さらに、ストッパ部材34の円環凸部57とシャフト12の樹脂製の軸部26の円環溝部39とが相互に係合されている。このために、ストッパ部材34とシャフト12とは、ウォームホイール32と共にハウジング9、10および円筒部15に対してシャフト12の軸方向V1に進退する。このとき、ストッパ部材34は、突起部40と前側ハウジング9のアーム部20との相互係合により、回転が抑制されているので、回転しない。また、シャフト12は、軸部26の四角棒部33とクラウンギア24の回り止め溝部45との相互係合により、回転が抑制されているので、回転しない。この結果、ストッパ部材34とシャフト12とは、ハウジング9、10および円筒部15に対して回転せずにウォームホイール32と共に進退するだけである。なお、クラウンギア24は、後側ハウジング10にシャフト12の軸方向V1に進退不可能に取り付けられているので、シャフト12の進退(移動)に影響を受けない。
シャフト12のスクリュー部25にはナット部材28がねじ込まれている。このために、シャフト12がモータ11の駆動によりハウジング9、10および円筒部15に対して図5中の実線矢印方向(シャフト12の軸方向V1)に進退すると、ナット部材28が図5中の破線矢印方向にシャフト12の進退と一体に進退する。これにより、取付ブラケット5をはじめとする傾動部材がランプハウジング3をはじめとする固定部材に対して水平線H回りに図5中の二点鎖線矢印方向に上下に傾動して、ヘッドランプ1の光軸が車両の姿勢の変化に対応して自動的に調整される。
この実施例における車両用前照灯のレベリング装置6およびそのレベリング装置6を備えるヘッドランプ1は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
この実施例における車両用前照灯のレベリング装置6は、シャフト12が、傾動部材の取付ブラケット5の樹脂製のナット部材28に取り付ける金属製のスクリュー部25と、駆動力伝達機構13の樹脂製のウォームホイール32および樹脂製のストッパ部材34が取り付けられている樹脂製の軸部26と、から一体に構成されていて、そのシャフト12の樹脂製の軸部26に駆動力伝達機構13の樹脂製のウォームホイール32および樹脂製のストッパ部材34を回転可能にかつシャフト12の軸方向V1に移動不可能に取り付けるものである。このために、この実施例における車両用前照灯のレベリング装置6は、シャフト12の樹脂製の軸部26に駆動力伝達機構13の樹脂製のウォームホイール32および樹脂製のストッパ部材34を回転可能にかつシャフト12の軸方向V1に移動不可能に取り付けるための構造や形状を、シャフト12の樹脂製の軸部26および駆動力伝達機構13の樹脂製のウォームホイール32および樹脂製のストッパ部材34に、設け、シャフト12の金属製のスクリュー部25に従来の金属製のアジャスティングシャフトのようにフランジ、丸棒部、小判棒部、係合溝を形成する必要がない。この結果、この実施例における車両用前照灯のレベリング装置6は、シャフト12の金属製のスクリュー部25が従来の金属製のアジャスティングシャフトと比較して構造や形状が簡単であり、しかも、シャフト12の金属製のスクリュー部25と樹脂製の軸部26とをただ単に一体に構成するものであるから、シャフト12の金属製のスクリュー部25を従来の金属製のアジャスティングシャフトのように高精度に製造する必要が無く、その分、製造コストを安価にすることができる。
しかも、この実施例における車両用前照灯のレベリング装置6は、駆動力伝達機構13の樹脂製のウォームホイール32および樹脂製のストッパ部材34をシャフト12の樹脂製の軸部26に回転可能にかつシャフト12の軸方向V1に移動不可能に取り付けるものであるから、金属製のアジャスティングシャフトが樹脂製の保持シャフトに回転可能に支持されている従来の車両用前照灯のレベリング装置と比較して、駆動力伝達機構13の樹脂製のウォームホイール32および樹脂製のストッパ部材34とシャフト12の樹脂製の軸部26との間においては回転による摩擦抵抗が小さく、樹脂製同士のウォームホイール32および樹脂製のストッパ部材34と軸部26とが摩耗し難い傾向にある。この小摩擦抵抗および高耐摩耗性がレベリング装置の動作性能(耐久性、出力、作動速度、作動電流、その他)を向上させることができる。
また、この実施例における車両用前照灯のレベリング装置6は、駆動力伝達機構13がシャフト12の樹脂製の軸部26に回転可能にかつシャフト12の軸方向V1に移動不可能に取り付けられている樹脂製の最終ギアとしてのウォームホイール32と樹脂製のストッパ部材34とから構成されているので、樹脂製の保持シャフトに金属製のアジャスティングシャフトをウエーブワッシャおよびフィックスワッシャを介して回転可能にかつ軸方向に移動不可能に取り付ける従来の車両用前照灯のレベリング装置と比較して、ウエーブワッシャおよびフィックスワッシャが不要な分、構成部品の点数を軽減することができ、かつ、製造コストを安価にすることができる。
さらに、この実施例における車両用前照灯のレベリング装置6は、ハウジング9、10に取り付けられているプリント配線基板46と駆動力伝達機構13のストッパ部材34との間に設けられている位置センサ47により、光軸調整を正確に制御することができる。しかも、この実施例における車両用前照灯のレベリング装置6は、シャフト12が手動によりハウジング9、10に対して回転して光軸を調整することができるので、モータ11の駆動による自動光軸調整に対して、初期設定を行うことができる。
さらにまた、この実施例におけるレベリング装置6を備える車両用前照灯としてのヘッドランプ1は、この実施例におけるレベリング装置6を備えるので、この実施例におけるレベリング装置6と、ほぼ同様の効果を達成することができる。
なお、前記の実施例においては、車両用前照灯のレベリング装置としてヘッドランプ1について説明する。ところが、この発明においては、ヘッドランプ1以外の車両用前照灯のレベリング装置にも適用することができる。
また、前記の実施例においては、駆動力伝達機構13の樹脂製の部品としてウォームホイール32とストッパ部材34を使用するものである。この発明においては、駆動力伝達機構13の樹脂製の部品としてウォームホイール32とストッパ部材34以外の樹脂製の部品、すなわち、シャフト12の樹脂製の軸部26に回転可能にかつシャフト12の軸方向V1に移動不可能に取り付けられている樹脂製の部品を使用するものでも良い。
さらに、前記の実施例においては、位置センサ47を設けたものであるが、この発明においては、位置センサを設けなくても良い。
さらにまた、前記の実施例においては、クラウンギア24を用いてシャフト12を手動により回転させて光軸調整できるようにしたものである。ところが、この発明においては、シャフト12を手動により回転させて光軸調整を行わなくても良い。
さらにまた、前記の実施例においては、固定部材としてランプハウジング3を使用し、傾動部材としてランプユニットおよび取付ブラケット5を使用するものである。ところが、この発明においては、固定部材として車体を使用し、傾動部材として車両用前照灯全体を使用しても良い。
さらにまた、前記の実施例においては、前側ハウジング9の筒部が円筒部15であり、また、ランプハウジング3の透孔55が円形である。ところが、この発明においては、筒部が円筒以外の筒、また、透孔が円形以外の形状であっても良い。
さらにまた、前記の実施例においては、円筒部15の係合爪50、51およびランプハウジング3の透孔55の溝部56、57がそれぞれ4個ずつ設けるものである。ところが、この発明においては、係合爪および溝部の個数や形状など特に限定しない。
さらにまた、前記の実施例においては、駆動装置として、モータ11と、駆動力伝達機構13(第1ギア29と、第2ギア30と、第3ギアのウォーム31と、ウォームホイール32と、ストッパ部材34と、から構成されている)と、からなるものである。ところが、この発明においては、駆動装置を特に限定しない。
この発明にかかる車両用前照灯のレベリング装置の実施例を示し、シャフトが後退している状態のレベリング装置の縦断面図(垂直断面図)である。 同じく、シャフトが後退している状態を示すレベリング装置の縦断面図(垂直断面図)である。 同じく、レベリング装置の後側ハウジングおよびクラウンギアを除いた前側ハウジングの内部を示す背面図である。 同じく、レベリング装置の構成部品を示す分解斜視図である。 同じく、ヘッドランプの上下方向の光軸調整の状態を示すヘッドランプの縦断面図(垂直断面図)である。
符号の説明
1 ヘッドランプ(レベリング装置を備える車両用前照灯)
2 灯室
3 ランプハウジング(固定部材)
4 ランプレンズ
5 取付ブラケット(傾動部材)
6 レベリング装置
7 ピボット機構
8 球部
9 前側ハウジング
10 後側ハウジング
11 モータ(駆動装置)
12 シャフト
13 駆動力伝達機構(駆動装置)
14 電源側給電端子
15 円筒部(筒部)
16 ねじ孔
17 凸部(ストッパ)
18 保持部
19 軸受部
20 アーム部
21 小円筒部
22 凹部
23 出力軸
24 クラウンギア
25 スクリュー部
26 軸部
27 丸棒部
28 ナット部材
29 第1ギア
30 第2ギア
31 ウォーム
32 ウォームホイール(最終ギア)
33 四角棒部(回り止め)
34 ストッパ部材
35 ウォームホイール部
36 ねじ部
37 徐変棒部
38 円環凸部
39 円環溝部
40 突起部
41 連結部
42 クラウンギア部
43 軸部
44 頭部
45 回り止め溝部
46 プリント配線基板
47 位置センサ
48 本体部
49 スライド部
50 幅狭の係合爪
51 幅広の係合爪
52 パッキン
53 外側段部
54 内側段部
55 透孔
56 段部
57 円環凸部
58 固定円筒部
59 段部
60 壁部
61 モータ側給電端子
62 シール部材
H 水平線
V 垂直線
V1 シャフトの軸方向
V2 モータの出力軸の軸方向
V3 シャフトの中心を通る垂直線

Claims (4)

  1. 固定部材に対して傾動部材を傾動させることにより車両用前照灯の光軸を調整するレベリング装置において、
    前記固定部材に取り付けられるハウジングと、
    前記ハウジング内に配置されているモータと、
    前記ハウジングに対して進退可能に取り付けられていて、前記ハウジングに対して進退することにより前記傾動部材を前記固定部材に対して傾動させて前記車両用前照灯の光軸を調整するシャフトと、
    前記モータと前記シャフトとの間に配置されていて、前記モータの駆動により前記シャフトを前記ハウジングに対して前記シャフトの軸方向に進退させる駆動力伝達機構と、
    を備え、
    前記シャフトは、前記傾動部材に取り付ける金属製のスクリュー部と、前記駆動力伝達機構が取り付けられている樹脂製の軸部と、から一体に構成されていて、
    前記駆動力伝達機構は、前記シャフトの前記軸部に回転可能にかつ前記シャフトの軸方向に移動不可能に取り付けられていて、前記モータの駆動により前記シャフトと共に前記ハウジングに対して進退する樹脂製の部品を備え
    前記ハウジングには、回り止め用のアーム部が設けられていて、
    前記駆動力伝達機構の前記樹脂製の部品には、回り止め用の突起部が設けられていて、
    前記突起部が前記アーム部に係合して、前記駆動力伝達機構の前記樹脂製の部品が前記ハウジングに前記シャフトの前記軸部回りに回転不可能に取り付けられている、
    ことを特徴とする車両用前照灯のレベリング装置。
  2. 前記駆動力伝達機構は、
    前記モータの出力軸に設けられているギアもしくはギア群と、
    前記シャフトの前記軸部に回転可能にかつ前記シャフトの軸方向の一方向に移動不可能に取り付けられていて、前記ギアもしくはギア群に噛み合っていて、前記ハウジングに前記シャフトの進退方向と同方向にねじ送り可能にねじ装着されている樹脂製の最終ギアと、
    前記シャフトの前記軸部に回転可能にかつ前記シャフトの軸方向の他方向に移動不可能に取り付けられていて、前記最終ギアが前記シャフトの軸方向の他方向に移動するのを制動し、前記ハウジングに前記シャフトの軸方向に移動可能にかつ前記シャフトの前記軸部回りに回転不可能に取り付けられていて、前記モータの駆動により前記ギアもしくはギア群を介して前記最終ギアおよび前記シャフトと共に前記シャフトの軸方向に移動する樹脂製のストッパ部材と、
    から構成されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯のレベリング装置。
  3. 前記ハウジングと前記駆動力伝達機構との間には、位置センサが設けられていて、
    前記シャフトは、前記ハウジングに対して進退可能かつ回転可能に取り付けられていて、前記モータの駆動により前記ハウジングに対して進退して前記傾動部材を前記固定部材に対して傾動させて前記車両用前照灯の光軸を調整し、かつ、手動により前記ハウジングに対して回転して前記傾動部材を前記固定部材に対して傾動させて前記車両用前照灯の光軸を調整する、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用前照灯のレベリング装置。
  4. 光軸を調整するレベリング装置を備える車両用前照灯において、
    固定部材と、
    前記固定部材に傾動可能に取り付けられている傾動部材と、
    前記固定部材と前記傾動部材との間に配置されている前記請求項1〜3のいずれか1項に記載のレベリング装置と、
    を備え、
    前記レベリング装置の前記ハウジングは、前記固定部材に取り付けられていて、
    前記レベリング装置の前記シャフトの前記スクリュー部は、前記傾動部材に取り付けられていて、
    前記レベリング装置の作動により、前記傾動部材が前記固定部材に対して傾動して光軸が調整される、
    ことを特徴とするレベリング装置を備える車両用前照灯。
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