JP5112218B2 - 車輌用前照灯 - Google Patents

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Description

本発明は車輌用前照灯に関する。詳しくは、ランプユニットを左右方向へ回動させて配光パターンを切り替えることにより製造コストの低減等を図る技術分野に関する。
車輌用前照灯には、例えば、カバーとランプハウジングによって構成された灯具外筐の内部に、光源を有するランプユニットが配置されたものがある。
車輌用前照灯のランプユニットには、例えば、光源から出射された光を前方へ向けて投影する投影レンズと、光源から出射された光を投影レンズ側へ反射するリフレクターと、該リフレクターで反射された光の一部を遮蔽する可動シェードとが設けられ、投影レンズやリフレクター等によってプロジェクター型のランプユニットとして構成されているものがある。
車輌用前照灯におけるプロジェクター型のランプユニットには、可動シェードとして、例えば、車輌の幅方向（左右方向）に延びる軸を支点として回転可能な回転可動シェードが用いられているものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された車輌用前照灯のランプユニットにあっては、回転可動シェードが遮光位置と遮光緩和位置の間でモーターによって回転される。
また、車輌用前照灯におけるプロジェクター型のランプユニットには、車輌の走行方向に追従するように左右方向へ回動されるタイプが存在するが、このようなタイプの車輌用前照灯においては、ランプユニットが駆動モーターの駆動力によって左右方向へ回動される。
特開２００３−１００１２１号公報
ところが、上記した従来の車輌用前照灯にあっては、回転可動シェードの回転動作とランプユニットの回動動作とをそれぞれ各別のモーターの駆動力を用いて行っているため、その分、製造コストが高く重量も大きくなってしまうと言う問題がある。
また、複数のモーターを配置するために、大きな配置スペースが必要となり、車輌用前照灯が大型になってしまうと言う問題もある。
そこで、本発明車輌用前照灯は、上記した問題点を克服し、製造コストの低減等を図ることを課題とする。
車輌用前照灯は、上記した課題を解決するために、ランプユニットを左右方向へ回動させる駆動部と、前記駆動部を制御する駆動制御部と、前記ランプユニットが左右方向へ回動され前記可動シェードの当接部が当接されることにより前記可動シェードを移動させるシェード駆動部とを設け、前記可動シェードが移動されることにより前記光源から出射され前記投影レンズを介して投影される光の配光パターンが切り替えられ、前記駆動制御部が配光切替信号に応じて駆動部を制御して前記ランプユニットを左右方向へ回動させることにより前記配光パターンを切り替えるようにしたものである。
従って、車輌用前照灯にあっては、駆動部によってランプユニットが左右方向へ回動されて可動シェードの当接部がシェード駆動部に当接されることにより配光パターンが切り替えられる。
本発明車輌用前照灯は、光を前方へ向けて投影する投影レンズと、光を出射する光源と、前記光源から出射された光を前記投影レンズ側へ向けて反射するリフレクターと、前記光源から出射され前記リフレクターで反射された光の一部を遮蔽すると共に所定の方向へ移動可能とされ当接部が設けられた可動シェードとを有するランプユニットを備えた車輌用前照灯であって、前記ランプユニットを左右方向へ回動させる駆動部と、前記駆動部を制御する駆動制御部と、前記ランプユニットが左右方向へ回動され前記可動シェードの当接部が当接されることにより前記可動シェードを移動させるシェード駆動部とを備え、前記可動シェードが移動されることにより前記光源から出射され前記投影レンズを介して投影される光の配光パターンが切り替えられ、前記駆動制御部が配光切替信号に応じて駆動部を制御して前記ランプユニットを左右方向へ回動させることにより前記配光パターンを切り替えるようにしたことを特徴とする。
従って、ランプユニットを回動させる駆動部の駆動力によって可動シェードが移動されて配光パターンが切り替えられるため、ランプユニットの回動動作と可動シェードの移動動作を一つの駆動部によって行うことができ、車輌用前照灯の製造コストの低減、重量の低減及び配置スペースの低減による小型化を図ることができる。
請求項２に記載した発明にあっては、前記ランプユニットの一方の回動端において前記可動シェードの当接部が前記シェード駆動部に当接されるようにしたので、ランプユニットの最大回動範囲より小さい回動範囲では可動シェードが移動されてしまうことがなく、ランプユニットの回動動作時における不必要な配光パターンの切替を防止することができる。
請求項３に記載した発明にあっては、前記ランプユニットの左方への最大回動角度と右方への最大回動角度とが前後方向を基準として異なる角度とされ、左方又は右方のうち前記最大回動角度が小さい側の回動端において前記可動シェードの当接部が前記シェード駆動部に当接されるようにしたので、可動シェードによる配光パターンの切替を迅速かつ少ない消費電力で行うことができる。
請求項４に記載した発明にあっては、前記可動シェードを左右方向に延びる支軸を支点として回動可能としたので、簡素な構成によって可動シェードによる配光パターンの切替を行うことができる。
請求項５に記載した発明にあっては、前記光源から出射され前記リフレクターで反射された光の一部を遮蔽すると共に所定の方向へ移動可能とされ所定の配光パターンを形成するためのパターン形成用シェードを設けたので、パターン形成用シェードの動作不良時においても可動シェードによって配光パターンの切替を容易に行うことができる。
以下に、本発明車輌用前照灯を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
車輌用前照灯１、１は、それぞれ車体の前端部における左右両端部に取り付けられて配置されている。
車輌用前照灯１は、図１に示すように、前方に開口された凹部を有するランプハウジング２と該ランプハウジング２の開口面を閉塞するカバー３とを備えている。ランプハウジング２とカバー３によって灯具外筐４が構成され、該灯具外筐４の内部空間は灯室５として形成されている。
ランプハウジング２の後端部には前後に貫通された取付孔２ａが形成されている。取付孔２ａにはバックカバー６が取り付けられている。
灯室５にはランプユニット７が配置されている（図１及び図２参照）。ランプユニット７はレンズホルダー８と該レンズホルダー８の前端部に取り付けられた投影レンズ９とレンズホルダー８の後面に取り付けられたリフレクター１０と該リフレクター１０の後端部に取り付けられた光源１１とを有している。
ランプユニット７はランプハウジング２に図示しない光軸調整機構を介して支持されている。従って、光軸調整機構を動作させることによりランプユニット７をランプハウジング２に対して上下方向又は左右方向へ移動させて光源１１から出射される光の光軸調整（エイミング調整又はレベリング調整）を行うことが可能とされている。
レンズホルダー８は前後方向に貫通された略円筒状に形成されている。レンズホルダー８の一方の側部には左右に貫通された挿通孔８ａが形成されている。レンズホルダー８には、上端部に上方へ突出された被支持軸８ｂが設けられ、下端部に下方へ突出された連結軸８ｃが設けられている。
投影レンズ９は前方側の表面が凸面に形成され後方側の表面が後方を向く平面に形成されている。投影レンズ９は後側焦点を含む焦点面上の像を反転して前方へ投影する機能を有する。
リフレクター１０は内面が反射面１０ａとして形成され、該反射面１０ａは前端部を除き、例えば、略楕円球面に形成されている。反射面１０ａは、光源１１の後述する発光部に第１焦点が一致され投影レンズ９の後側焦点に第２焦点が一致されるように形成されている。
光源１１は、例えば、放電バルブであり、外管１１ａの内部に設けられた発光部１１ｂから光を出射する。発光部１１ｂから出射された光は前方へ向かうか又はリフレクター１０の反射面１０ａで反射され、投影レンズ９の後側焦点を含む焦点面上に集光され、投影レンズ９によって前方へ照明光として投影される。
ランプユニット７の内部には、投影レンズ９と光源１１の間に可動シェード１２が配置されている。可動シェード１２は支軸１３を支点としてレンズホルダー８に対して回動可能とされている。支軸１３は左右方向へ延びるように設けられ、両端部がレンズホルダー８に支持されている。
可動シェード１２の下端部には側方へ突出された当接部１２ａが設けられている。当接部１２ａはレンズホルダー８の挿通孔８ａから外方へ突出されている。
可動シェード１２とレンズホルダー８の下端部との間には、例えば、引張コイルバネである付勢バネ１４が支持されている。従って、可動シェード１２は付勢バネ１４によって上端部が略前方へ移動する方向へ付勢されている。可動シェード１２は付勢バネ１４に対する反力が付与されない状態においては前側に傾斜された状態で保持されており、可動シェード１２のこの位置が退避位置とされる（図１及び図２参照）。
ランプユニット７の内部には、可動シェード１２の直ぐ後側にパターン形成用シェード１５が配置されている。パターン形成用シェード１５は車輌の幅方向に長い形状に形成され、車輌の幅方向に延びる軸を支点として回転可能とされている。
パターン形成用シェード１５は略半円柱状に形成され、図３に示すように、外周面に周方向に離隔して、例えば、第１のパターン形成部１５ａと第２のパターン形成部１５ｂと第３のパターン形成部１５ｃと第４のパターン形成部１５ｄが設けられている。パターン形成用シェード１５の左右に延びる略平面状に形成された部分は第５のパターン形成部１５ｅとして設けられている。パターン形成用シェード１５が回転されることにより、走行状態に応じて配光パターンが切り替えられる。
配光パターンとしては、例えば、五つの配光パターンが形成される。五つの配光パターンは、例えば、左右切替用配光パターン、ロービーム用配光パターン、モーターウェイ用配光パターン、片側ハイビーム用配光パターン及びハイビーム用配光パターンである。
左右切替用配光パターンは、左側車線走行時と右側車線走行時の切替を行うために用いられるパターンであり、ロービーム用配光パターンは、例えば、一般道等における走行時に用いられるパターンであり、モーターウェイ用配光パターンは、例えば、高速道等における高速走行時に用いられるパターンである。片側ハイビーム用配光パターンは、片側車線のみ遠方を照射するときに用いられるパターンであり、ハイビーム用配光パターンは、遠方を照射するときに用いられるパターンである。これらの各パターンの切替は、例えば、運転者によるパターン切替スイッチに対する操作によって行われる。
図４は、片側ハイビーム用配光パターンの状態を示す配光図であり、図５は、ハイビーム用配光パターンの状態を示す配光図である。
ランプユニット７は灯室５に配置されたブラケット１６に水平方向（左右方向）へ回動自在に支持されている。このようなランプユニット７の左右方向への回動は所謂スイブル動作と称され、運転者のステアリング操作に連動し走行方向に追従するように行われる。
ブラケット１６は、図１及び図２に示すように、前後方向を向く平板状のベース部１７と該ベース部１７の上下両端寄りの位置からそれぞれ前方へ突出された支持突部１８、１９とを有している。
ベース部１７にはランプユニット７の外形より大きな配置孔１７ａが形成され、該配置孔１７ａにランプユニット７が挿通されている。ベース部１７はランプハウジング２に取り付けられている。
上側の支持突部１８の先端部にはレンズホルダー８に設けられた被支持軸８ｂが回動自在に支持されている。
下側の支持突部１９の先端部にはレンズホルダー８に設けられた連結軸８ｃが回動自在に支持されている。
ランプユニット７の下側には該ランプユニット７を水平方向へ回動させる駆動部として機能するアクチュエーター２０が配置されている。アクチュエーター２０には上方へ突出された駆動軸２０ａが設けられ、該駆動軸２０ａがランプユニット７の連結軸８ｃに連結されている。従って、アクチュエーター２０の駆動力により駆動軸２０ａが回転されると、連結軸８ｃを介してアクチュエーター２０の駆動力がランプユニット７に伝達され、該ランプユニット７が駆動軸２０ａの回転に伴って被支持軸８ｂ及び連結軸８ｃを支点として左右方向へ回動される。
アクチュエーター２０は駆動制御部（電子制御装置）２１によって制御される。従って、ランプユニット７のスイブル動作は、運転者のステアリング操作に応じて駆動制御部２１がアクチュエーター２０を制御することにより行われる。
以上のように構成された車輌用前照灯１において、点灯時には運転者のステアリング操作による車輌の走行方向に応じてランプユニット７のスイブル動作が行われ、該ランプユニット７が左右方向へ回動される。運転者のステアリング操作に応じたランプユニット７のスイブル動作は、ランプユニット７の最大回動範囲の一部を除いた範囲において行われる。
即ち、図６に示すように、ランプユニット７の最大回動範囲をＡとすると、運転者のステアリング操作に応じたランプユニット７のスイブル動作は、回動方向における両側の一定の回動範囲Ｂ、Ｃを除いた回動範囲Ｄにおいて行われる。回動範囲Ｄは前後方向に延びる線分を線分Ｈとすると、線分Ｈを含む範囲とされ、線分Ｈを基準として範囲Ｄ１と範囲Ｄ２によって形成されている。範囲Ｄ１は車輌の内側、即ち、右側に位置する車輌用前照灯１の場合には左側、左側に位置する車輌用前照灯１の場合には右側であり、範囲Ｄ２は車輌の外側、即ち、右側に位置する車輌用前照灯１の場合には右側、左側に位置する車輌用前照灯１の場合には左側である。範囲Ｄ１は範囲Ｄ２より小さくされている。
また、車輌の走行時には、上記したように、運転者によるパターン切替スイッチに対する操作によってパターン形成用シェード１５による配光パターンの切替が行われるが、断線等による動作不良によりパターン形成用シェード１５がパターン切替スイッチに対する操作によっても回転されず、配光パターンの切替が行われない可能性が生じ得る。このとき形成されている配光パターンが、片側ハイビーム用配光パターン（図４参照）又はハイビーム用配光パターン（図５参照）である場合には、対向車等の幻惑光の回避等のために、以下のような動作が行われる。
パターン形成用シェード１５の動作不良時に、形成されている配光パターンが、片側ハイビーム用配光パターン又はハイビーム用配光パターンであることが図示しない検出部によって検出されると配光切替信号が駆動制御部２１に送出され、配光切替信号に基づく駆動制御部２１の制御によってアクチュエーター２０が動作され、ランプユニット７が一方の回動端まで回動される。例として、配光パターンがハイビーム用配光パターンである場合を図７に示す。
一方の回動端は、例えば、図６に示す範囲Ｂ側の回動端であり、線分Ｈを基準とすると、回動範囲が小さい側の移動端である。
ランプユニット７が一方の回動端まで移動されると、可動シェード１２の当接部１２ａがブラケット１６のベース部１７に当接される。可動シェード１２の当接部１２ａがベース部１７に当接されると、可動シェード１２は下端部が略前方へ移動し上端部が略後方へ移動するように支軸１３を支点として退避位置から配光パターンを切り替えるパターン切替位置まで付勢バネ１４の付勢力に抗して回動される（図８参照）。従って、切替前の配光パターンが、例えば、ハイビーム用配光パターンであった場合に、図９に示すように、ハイビーム用配光パターンを形成している光の一部が可動シェード１２によって遮蔽され、ロービーム用配光パターンに切り替えられる。
上記のように、ブラケット１６のベース部１７は可動シェード１２の当接部１２ａが当接されたときに可動シェード１２を回動させるため、シェード駆動部として機能する。
上記には、パターン形成用シェード１５の動作不良時に、ランプユニット７を回動させることにより配光パターンを切り替える例を示したが、例えば、パターン形成用シェード１５が存在しない場合においても、ランプユニット７を回動させることにより可動シェード１２を回動させて該可動シェード１２の位置に応じて光の遮蔽量及び遮蔽範囲を変更することにより配光パターンを切り替えることも可能である。
以上に記載した通り、車輌用前照灯１にあっては、駆動制御部２１が配光切替信号に応じてアクチュエーター２０を制御してランプユニット７を左右方向へ回動させることにより配光パターンを切り替えるようにしている。
従って、ランプユニット７を回動させるアクチュエーター２０の駆動力によって可動シェード１２が回動されて配光パターンが切り替えられるため、ランプユニット７の回動動作（スイブル動作）と可動シェード１２の回動動作を一つのアクチュエーター２０によって行うことができ、車輌用前照灯１の製造コストの低減、重量の低減及び配置スペースの低減による小型化を図ることができる。
また、ランプユニット７の一方の回動端において可動シェード１２の当接部１２ａがシェード駆動部として機能するブラケット１６のベース部１７に当接されるため、ランプユニット７の最大回動範囲より小さい回動範囲では可動シェード１２が回動されてしまうことがなく、ランプユニット７のスイブル動作時における不必要な配光パターンの切替を防止することができる。
さらに、最大回動角度が小さい側の回動端、即ち、図６に示すＢ側の回動端において可動シェード１２の当接部１２ａがベース部１７に当接されるため、可動シェード１２による配光パターンの切替を迅速かつ少ない消費電力で行うことができる。
さらにまた、可動シェード１２を左右方向に延びる支軸を支点として回動可能としているため、簡素な構成によって可動シェード１２による配光パターンの切替を行うことができる。
加えて、ランプユニット７の内部に可動シェード１２とパターン形成用シェード１５を配置しているため、パターン形成用シェード１５の動作不良時においても可動シェード１２によって配光パターンの切替を容易に行うことができる。
尚、上記には、配光パターンとして、走行状態に応じた五つのパターンを例として示したが、配光パターンは五つのパターンに限られることはなく、配光パターンの数は任意に設定することが可能である。
上記した発明を実施するための最良の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
図２乃至図９と共に本発明車輌用前照灯の最良の形態を示すものであり、本図は、車輌用前照灯の概略縦断面図である。 ランプユニット等を示す概略斜視図である。 パターン形成用シェードの拡大側面図である。 片側ハイビーム用配光パターンを示す図である。 ハイビーム用配光パターンを示す図である。 ランプユニットの回動範囲を示す概念図である。 可動シェードが退避位置にある状態を示す概略縦断面図である。 可動シェードがパターン切替位置まで回動された状態を示す概略縦断面図である。 可動シェードによって配光パターンが切り替えられた状態を示す図である。
符号の説明
１…車輌用前照灯、７…ランプユニット、８…レンズホルダー、９…投影レンズ、１０…リフレクター、１１…光源、１２…可動シェード、１２ａ…当接部、１３…支軸、１５…パターン形成用シェード、１７…ベース部（シェード駆動部）、２０…アクチュエーター（駆動部）、２１…駆動制御部

Claims (5)

  1. 光を前方へ向けて投影する投影レンズと、光を出射する光源と、前記光源から出射された光を前記投影レンズ側へ向けて反射するリフレクターと、前記光源から出射され前記リフレクターで反射された光の一部を遮蔽すると共に所定の方向へ移動可能とされ当接部が設けられた可動シェードとを有するランプユニットを備えた車輌用前照灯であって、
    前記ランプユニットを左右方向へ回動させる駆動部と、
    前記駆動部を制御する駆動制御部と、
    前記ランプユニットが左右方向へ回動され前記可動シェードの当接部が当接されることにより前記可動シェードを移動させるシェード駆動部とを備え、
    前記可動シェードが移動されることにより前記光源から出射され前記投影レンズを介して投影される光の配光パターンが切り替えられ、
    前記駆動制御部が配光切替信号に応じて駆動部を制御して前記ランプユニットを左右方向へ回動させることにより前記配光パターンを切り替えるようにした
    ことを特徴とする車輌用前照灯。
  2. 前記ランプユニットの一方の回動端において前記可動シェードの当接部が前記シェード駆動部に当接されるようにした
    ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用前照灯。
  3. 前記ランプユニットの左方への最大回動角度と右方への最大回動角度とが前後方向を基準として異なる角度とされ、
    左方又は右方のうち前記最大回動角度が小さい側の回動端において前記可動シェードの当接部が前記シェード駆動部に当接されるようにした
    ことを特徴とする請求項２に記載の車輌用前照灯。
  4. 前記可動シェードを左右方向に延びる支軸を支点として回動可能とした
    ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用前照灯。
  5. 前記光源から出射され前記リフレクターで反射された光の一部を遮蔽すると共に所定の方向へ移動可能とされ所定の配光パターンを形成するためのパターン形成用シェードを設けた
    ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用前照灯。
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