JP5391041B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

本願発明は、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットを有する車両用前照灯に関するものであり、特に、その灯具ユニットがハイビーム用配光パターンとロービーム用配光パターンとを選択的に形成するように構成された車両用前照灯に関するものである。

従来より、ハイビーム用配光パターンとロービーム用配光パターンとを選択的に形成するように構成された灯具ユニットを備えた車両用前照灯が知られている。

このような車両用前照灯において、その灯具ユニットがプロジェクタ型の灯具ユニットである場合には、例えば「特許文献１」に記載されているような構成が採用されている。

すなわち、この灯具ユニットは、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源と、この光源からの光を投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、投影レンズの後側焦点面近傍においてリフレクタからの反射光の一部を遮蔽するためのシェードとを備えた構成となっている。そして、このシェードとして、その上端縁が投影レンズの後側焦点近傍を通るように配置される遮光位置と、このシェードによるリフレクタからの反射光の遮蔽を解除する遮光解除位置との間で移動し得るように構成された可動式のシェードが用いられている。

特開２００２−５６７０８号公報

上記「特許文献１」に記載されているような可動式のシェードを有する灯具ユニットを採用することにより、ハイビーム用配光パターンとロービーム用配光パターンとの選択的な形成が可能となるが、さらに多様な配光パターンを選択的に形成することはできない、という問題がある。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ハイビーム用配光パターンとロービーム用配光パターンとを選択的に形成するように構成された灯具ユニットを備えてなる車両用前照灯において、ハイビーム用配光パターンとロービーム用配光パターンとの中間的な配光パターンを選択的に形成することができる車両用前照灯を提供することを目的とするものである。

本願発明は、プロジェクタ型の灯具ユニットにおけるシェードとして、左右段違いの上端縁と側端縁とを有する構成した上で、これを左右方向に移動可能な構成とすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用前照灯は、
ハイビーム用配光パターンとロービーム用配光パターンとを選択的に形成するように構成された灯具ユニットを備えてなる車両用前照灯において、
上記灯具ユニットが、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源と、この光源からの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、上記投影レンズの後側焦点面近傍において上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するためのシェードと、このシェードを左右方向に移動させるアクチュエータとを備えており、
上記シェードが、上記車両用前照灯からの照射光により形成される配光パターンに左右段違いの水平カットオフラインを形成するための左右段違いの上端縁と、上記配光パターンに上記水平カットオフラインの延長線上の所定位置から上方へ延びる内向きの鉛直カットオフラインを形成するための側端縁とを有しており、
上記アクチュエータが、上記シェードを、該シェードの上端縁における上段部の下段部側の端点が上記投影レンズの後側焦点近傍に位置する遮光位置と、該シェードによる上記リフレクタからの反射光の遮蔽を解除する遮光解除位置と、これら遮光位置および遮光解除位置の間に位置する半遮光位置と、のいずれかの位置に選択的に移動させるように構成されている、ことを特徴とするものである。

上記「シェード」の左右方向の移動の態様は特に限定されるものではなく、例えば直線往復動あるいは回動等が採用可能である。

上記「半遮光位置」は、遮光位置と遮光解除位置との間の位置であれば、その具体的な位置は特に限定されるものではなく、その際、この「半遮光位置」は、一箇所のみに設定されていてもよいし、複数箇所に設定されていてもよい。

上記「水平カットオフラインの延長線上の所定位置」は、上段側の水平カットオフラインの延長線上の位置であってもよいし、下段側の水平カットオフラインの延長線上の位置であってもよく、また、その延長線上における具体的な位置は特に限定されるものではない。

上記「内向きの鉛直カットオフライン」とは、左右方向に関して水平カットオフラインが形成されている側を向いた鉛直カットオフラインであることを意味するものである。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、ハイビーム用配光パターンとロービーム用配光パターンとを選択的に形成するように構成されたプロジェクタ型の灯具ユニットを備えているが、その灯具ユニットのシェードが、車両用前照灯からの照射光により形成される配光パターンに左右段違いの水平カットオフラインを形成するための左右段違いの上端縁と、上記配光パターンに上記水平カットオフラインの延長線上の所定位置から上方へ延びる内向きの鉛直カットオフラインを形成するための側端縁とを有しており、そして、このシェードを左右方向に移動させるアクチュエータが、遮光位置と遮光解除位置とその間の半遮光位置とのいずれかの位置に選択的に移動させるように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、シェードが遮光位置に移動したときには、左右段違いの水平カットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成することができ、一方、シェードが遮光解除位置に移動したときには、ハイビーム用配光パターンを形成することができ、また、シェードが半遮光位置に移動したときには、このハイビーム用配光パターンの一部を上記水平カットオフラインの一部と上記鉛直カットオフラインとによって切除した中間的な配光パターンを形成することができる。

このように本願発明によれば、ハイビーム用配光パターンとロービーム用配光パターンとを選択的に形成するように構成された灯具ユニットを備えてなる車両用前照灯において、ハイビーム用配光パターンとロービーム用配光パターンとの中間的な配光パターンを選択的に形成することができる。

しかも、このような作用効果を、単一のシェードおよび単一のアクチュエータにより得ることができる。

上記構成において、シェードの左右方向の移動が、投影レンズの近傍において上下方向に延びる鉛直軸線を中心とする回動として行われるように構成した上で、シェードの上端縁が、上記鉛直軸線を中心とする円弧に略沿って延びるように形成された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、シェードの回動が、投影レンズの近傍において上下方向に延びる鉛直軸線を中心として行われることにより、その上端縁の軌跡を、投影レンズの後側焦点面の水平断面に略沿った円弧形状に設定することが可能となる。そして、このようにした上で、シェードの上端縁が、上記円弧に略沿って延びるように形成された構成とすることにより、ロービーム用配光パターンにおける水平カットオフラインの鮮明度を高めることができ、また、中間的な配光パターンにおける水平カットオフラインおよび鉛直カットオフラインについても、その鮮明度を高めることができる。

上記構成において、灯具ユニットに、シェードを遮光位置へ向けて付勢する付勢手段が設けられた構成とすれば、アクチュエータの故障等によりシェードが移動不能となったとき、この灯具ユニットからの照射光により形成される配光パターンをロービーム用配光パターンに固定することができる。そして、このような構成を採用することにより、シェードの作動異常が発生したときであっても、対向車のドライバ等にグレアを与えてしまわないようにすることができ、これによりフェイルセーフを図ることができる。

しかも、このような付勢手段が設けられた構成とすることにより、シェードを移動させる際にバックラッシュが発生するのを防止することも可能となる。そしてこれにより、中間的な配光パターンを形成する際に、その鉛直カットオフラインの位置精度を高めることができる。

上記構成において、灯具ユニットとして、１対の灯具ユニットを備えた構成とした上で、一方の灯具ユニットにおけるシェードを、その側端縁により路肩側を向いた鉛直カットオフラインを形成するように構成するとともに、他方の灯具ユニットにおけるシェードを、その側端縁により対向車線側を向いた鉛直カットオフラインを形成するように構成すれば、鉛直カットオフラインの向きが異なる１対の中間的な配光パターンを形成することができる。したがって、これら１対の中間的な配光パターンを合成した上で、これら各中間的な配光パターンにおける鉛直カットオフラインの位置を適宜設定することにより、対向車あるいは先行車の左右両側に鉛直カットオフラインを位置させることができる。そして、このような構成を採用することにより、対向車あるいは先行車のドライバにグレアを与えてしまうことなく、車両前方領域の視認性を十分に確保することができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す正面図 上記車両用前照灯における一方の灯具ユニットについて、その構成を詳細に示す正面図 図２のIII−III線断面図 図２のIV−IV線断面図 上記車両用前照灯から前方へ照射される光により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるハイビーム用配光パターンおよびロービーム用配光パターンを透視的に示す図 上記車両用前照灯から前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される２種類の中間的な配光パターンを透視的に示す図 上記車両用前照灯の各灯具ユニットから前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される複数種類の配光パターンを透視的に示す図 上記実施形態の変形例を示す、図３と同様の図

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯１０を示す正面図である。 同図に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、１対のプロジェクタ型の灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂが、図中２点鎖線で外形形状を示すランプボディ１２に、エイミング調整可能に組み込まれた構成となっている。そして、このエイミング調整が完了した段階では、各灯具ユニット２０Ａ、２０の光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びるようになっている。

１対の灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂは、いずれも、左配光のロービーム用配光パターンを形成するための光照射と、ハイビーム用配光パターンを形成するための光照射と、その中間的な配光パターンを形成するための光照射を選択的に行い得るように構成されている。

これら１対の灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂは、その基本的な構成はいずれも同様であるので、一方の灯具ユニット２０Ａについて説明した後、他方の灯具ユニット２０Ｂについて説明する。

図２は、一方の灯具ユニット２０Ａについて、その構成を詳細に示す正面図である。また、図３は、図２のIII−III線断面図であり、図４は、図２のIV−IV線断面図である。

これらの図に示すように、この灯具ユニット２０Ａは、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ２２と、この投影レンズ２２の後側焦点Ｆよりも後方側に配置された発光素子２４と、この発光素子２４からの光を投影レンズ２２へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるリフレクタ２６と、このリフレクタ２６からの反射光の一部を投影レンズ２２の後側焦点面近傍において遮蔽するためのシェード２８Ａと、このシェード２８Ａを左右方向に移動させるアクチュエータ３０と、ホルダ３２とを備えた構成となっている。

そして、この灯具ユニット２０Ａは、エイミング調整が完了した段階では、その光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びた状態で配置されるようになっている。

投影レンズ２２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、光軸Ａｘ上に配置された状態でホルダ３２に固定支持されている。そして、この投影レンズ２２は、その後側焦点面（すなわち投影レンズ２２の後側焦点Ｆを含む焦点面）上の像を、灯具前方に配置された鉛直仮想スクリーン上に反転像として投影するようになっている。

発光素子２４は、白色発光ダイオードであって、矩形状の発光面を有する発光チップ２４ａが光源として基板２４ｂに支持されてなり、その発光チップ２４ａの発光面を鉛直上向きにした状態で、ホルダ３２に固定支持されている。

リフレクタ２６は、発光素子２４を上方側から略半ドーム状に覆うようにして配置されており、その下端縁においてホルダ３２に固定支持されている。

このリフレクタ２６の反射面２６ａは、光軸Ａｘを含む平面に沿った断面形状が略楕円形に設定されており、その離心率は鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。そしてこれにより、この反射面２６ａで反射した発光素子２４からの光を、鉛直断面内においては後側焦点Ｆ近傍に略収束させるとともに、水平断面内においてはその収束位置を後側焦点Ｆの前方側へ変位させるようになっている。

シェード２８Ａは、正面視において略Ｔ字形に形成された板状部材であって、本体部２８Ａ１と支持部２８Ａ２とからなっている。本体部２８Ａ１は、投影レンズ２２の後側主点近傍において光軸Ａｘと直交するようにして上下方向に延びる鉛直軸線Ａｘ１を中心とする円筒面に沿って、左右方向に帯状に延びるように形成されている。支持部２８Ａ２は、本体部２８Ａ１における左右方向の中央部分から下方へ向けて延びた後、前方へ向けて水平に延びるように形成されている。そして、このシェード２８Ａは、その支持部２８Ａ２の前端位置において鉛直軸線Ａｘ１回りに回動可能な態様で、ホルダ３２から前方へ張り出した張出し部３２ａに支持されている。

このシェード２８Ａは、鉛直軸線Ａｘ１を中心にして回動することにより、遮光位置（図２〜４において実線で示す位置）と、遮光解除位置（図４において破線で示す）と、その中間の半遮光位置（図２、４において２点鎖線でその一例を示す位置）とを選択的に採り得るようになっている。

このシェード２８Ａの本体部２８Ａ１は、左右段違いの上端縁２８ａ１、２８ａ２と、対向車線側（すなわち右側）を向いた状態で上下方向に延びる側端縁２８ｂＡとを有している。その際、上端縁２８ａ１、２８ａ２は、鉛直軸線Ａｘ１を中心とする円弧に沿って延びることとなるが、同時に、この上端縁２８ａ１、２８ａ２は、投影レンズ２２の後側焦点面に略沿って延びることとなる。

そして、このシェード２８Ａは、遮光位置にあるときには、その上端縁２８ａ１、２８ａ２における上段部２８ａ１が、後側焦点Ｆの位置から路肩側（すなわち左側（灯具正面視では右側））へ水平に延びるように配置されるとともに、その下段部２８ａ２が、後側焦点Ｆの位置から対向車線側へ斜め下方に延びた後に水平に延びるように配置され、これによりリフレクタ２６からの反射光の一部を遮蔽するようになっている。

一方、このシェード２８Ａは、遮光解除位置にあるときには、投影レンズ２２の左側まで大きく回動して、リフレクタ２６からの反射光の遮蔽を解除するようになっている。

さらに、このシェード２８Ａは、半遮光位置にあるときには、リフレクタ２６からの反射光の遮蔽を緩和するようになっている。その際、このシェード２８Ａにおける上端縁２８ａ１、２８ａ２の一部と側端縁２８ｂＡとが、リフレクタ２６からの反射光の光線束内に位置することとなる。

アクチュエータ３０は、ステッピングモータで構成されており、投影レンズ２２の下方近傍において、ホルダ３２から前方へ張り出した張出し部３２ａに固定支持されている。そして、このアクチュエータ３０は、シェード２８Ａを、遮光位置と遮光解除位置との間で回動させるとともに、必要に応じて任意の半遮光位置で停止させるようになっている。このアクチュエータ３０の駆動は、図示しない制御手段からの駆動信号入力または手動のスイッチ操作により行われるようになっている。

ホルダ３２は、シェード２８Ａが遮光位置および遮光解除位置間において回動する際、これと干渉しない形状で前後方向に延びるように形成されている。そして、このホルダ３２における光軸Ａｘの右側部分には、シェード２８Ａが遮光位置まで回動したとき、その側端縁２８ｂＡと当接してシェード２８Ａを遮光位置に位置決めするストッパ壁面部３２ｂが形成されている。

また、アクチュエータ３０には、シェード２８Ａを遮光位置へ向けて付勢する付勢手段として、捩りコイルバネを内蔵するコイルバネユニット３４が設けられている。このコイルバネユニット３４は、アクチュエータ３０の駆動が正常に行われなくなったとき、そのバネ弾性力によりシェード２８Ａを遮光位置へ向けて移動させて、その側端縁２８ｂをストッパ壁面部３２ｂに当接させることにより、シェード２８Ａを遮光位置に位置決めするようになっている。

図１に示すように、他方の灯具ユニット２０Ｂは、一方の灯具ユニット２０Ａに対して、アクチュエータ３０、ホルダ３２およびコイルバネユニット３４が、光軸Ａｘに関して左右対称の構成となっており、また、シェード２８Ｂの側端縁２８ｂＢが、シェード２８Ａの側端縁２８ｂＡとは左右反対側に形成されているが、それ以外の構成は灯具ユニット２０Ａの場合と同様である。

図５および６は、車両用前照灯１０から前方へ照射される光により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図である。

図５（ａ）は、左配光のロービーム用配光パターンＰＬを示しており、同図（ｂ）は、ハイビーム用配光パターンＰＨを示している。また、図６（ａ）は、中間的な配光パターンＰＭ１を示しており、同図（ｂ）は、これとは異なる中間的な配光パターンＰＭ２を示している。

これら各配光パターンは、１対の灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂからの照射光により形成される配光パターンを重畳した合成配光パターンとして形成されるようになっている。その際、図７（ａ）〜（ｄ）は、灯具ユニット２０Ａから照射光により形成される配光パターンを示しており、図７（ｅ）〜（ｈ）は、灯具ユニット２０Ｂから照射光により形成される配光パターンを示している。

図５（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬは、各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂのシェード２８が遮光位置にある状態で形成される配光パターンであって、図７（ａ）、（ｅ）に示す同一形状のロービーム用配光パターンＰＬＡ、ＰＬＢを重畳した合成配光パターンとして形成されるようになっている。

このロービーム用配光パターンＰＬは、その上端縁に左右段違いの水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。この水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを鉛直方向に通るＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ−Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が下段側の水平カットオフラインＣＬ１として形成されるとともに、Ｖ−Ｖ線よりも左側の自車線側部分が上段側の水平カットオフラインＣＬ２として形成されている。その際、上段側の水平カットオフラインＣＬ２の右端部は、斜めカットオフラインＣＬ２ａとして形成されており、この斜めカットオフラインＣＬ２ａはＶ−Ｖ線において下段側の水平カットオフラインＣＬ１に繋がっている。

このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、下段側の水平カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。これは、各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂの光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びていることによるものである。

このロービーム用配光パターンＰＬは、リフレクタ２６で反射した発光チップ２４ａからの光により投影レンズ２２の後側焦点面上に形成される光源像の反転投影像として形成されるようになっている。そして、その下段側の水平カットオフラインＣＬ１は、各シェード２８Ａ、２８Ｂの上端縁２８ａ１、２８ａ２における上段部２８ａ１の反転投影像として形成され、また、上段側の水平カットオフラインＣＬ２は、各シェード２８Ａ、２８Ｂの上端縁２８ａ１、２８ａ２における下段部２８ａ２の反転投影像として、Ｈ−Ｖを鉛直方向に通るＨ−Ｈ線に略沿って形成されるようになっている。その際、上段側の水平カットオフラインＣＬ２における右端部の斜めカットオフラインＣＬ２ａは、下段部２８ａ２における路肩側の端部の傾斜部分の反転投影像として形成されるようになっている。

なお、図７（ａ）、（ｅ）において、破線で示す横長略矩形状の像ＩＡ、ＩＢは、各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂのシェード２８Ａ、２８Ｂが遮光位置にあるときの、その反転投影像を模式的に示すものである。図７（ｂ）〜（ｄ）、（ｆ）〜（ｈ）においても同様であるが、これら各反転投影像ＩＡ、ＩＢの形成位置は、各シェード２８Ａ、２８Ｂの移動位置に応じてそれぞれ異なったものとなっている。

図５（ｂ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨは、各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂにおいて、そのシェード２８Ａ、２８Ｂが遮光解除位置にある状態で形成される配光パターンであって、図７（ｄ）、（ｈ）に示す同一形状のハイビーム用配光パターンＰＨＡ、ＰＨＢを重畳した合成配光パターンとして形成されるようになっている。

このハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬに対して、その水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から上方へある程度拡がるように形成されている。これは、各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂのシェード２８Ａ、２８Ｂが遮光解除位置にあり、これによりリフレクタ２６からの反射光がそのまま投影レンズ２８に入射することによるものである。

なお、この遮光解除位置にあるとき、各シェード２８Ａ、２８Ｂの反転投影像ＩＡ、ＩＢはハイビーム用配光パターンＰＨＡ、ＰＨＢから外れた位置にあり、これらハイビーム用配光パターンＰＨＡ、ＰＨＢの形成には影響しない。

図６（ａ）、（ｂ）に示す中間的な配光パターンＰＭ１、ＰＭ２は、シェード２８が半遮光位置にある状態で形成される配光パターンである。

まず、図６（ｂ）に示す中間的な配光パターンＰＭ２について説明する。

この中間的な配光パターンＰＭ２は、図７（ｃ）に示す中間的な配光パターンＰＭ２Ａと、図７（ｇ）に示す中間的な配光パターンＰＭ２Ｂとを合成した配光パターンとして形成されるようになっている。

図７（ｂ）に示す中間的な配光パターンＰＭ２Ａは、灯具ユニット２０Ａからの照射光により形成される配光パターンであって、そのシェード２８Ａの側端縁２８ｂＡが、図１に示すように光軸Ａｘよりもやや対向車線側にあるときに形成される配光パターンである。

この中間的な配光パターンＰＭ２Ａは、上段側の水平カットオフラインＣＬ２と、Ｖ−Ｖ線よりもやや路肩側において対向車線側を向いた鉛直カットオフラインＣＬ３Ａとを有している。

その際、鉛直カットオフラインＣＬ３Ａが、Ｖ−Ｖ線よりもやや路肩側に形成されるのは、シェード２８Ａの側端縁２８ｂＡが光軸Ａｘよりもやや対向車線側に位置していることによるものである。

一方、図７（ｇ）に示す中間的な配光パターンＰＭ２Ｂは、灯具ユニット２０Ｂからの照射光により形成される配光パターンであって、そのシェード２８Ｂの側端縁２８ｂＢが、図１に示すように光軸Ａｘよりもやや路肩側にあるときに形成される配光パターンである。

この中間的な配光パターンＰＭ２Ｂは、下段側の水平カットオフラインＣＬ１と、Ｖ−Ｖ線よりもやや対向車線側において路肩側を向いた鉛直カットオフラインＣＬ３Ｂとを有している。

その際、鉛直カットオフラインＣＬ３Ｂが、Ｖ−Ｖ線よりもやや対向車線側に形成されるのは、シェード２８Ｂの側端縁２８ｂＢが光軸Ａｘよりもやや路肩側に位置していることによるものである。

図６（ｂ）に示すように、これら中間的な配光パターンＰＭ２Ａ、ＰＭ２Ｂを合成した中間的な配光パターンＰＭ２は、Ｈ−Ｈ線よりも上方側において、Ｖ−Ｖ線の左右両側に１対の鉛直カットオフラインＣＬ３Ａ、ＣＬ３Ｂが形成されるとともに、その間にＨ−Ｈ線に略沿った上段側の水平カットオフラインＣＬ２と、そのやや下方において水平に延びる下段側の水平カットオフラインＣＬ１とが形成された配光パターンとなっている。

このような中間的な配光パターンＰＭ２を形成することにより、先行車４が存在する場合であっても、その左右両側に１対の鉛直カットオフラインＣＬ３Ａ、ＣＬ３Ｂを位置させることにより、先行車４のドライバにグレアを与えてしまうことなく、その左右両側の領域を照射することができ、これにより車両前方領域の視認性を高めることができる。その際、自車と先行車４との車間距離に応じて、各鉛直カットオフラインＣＬ３Ａ、ＣＬ３Ｂの間隔を変化させることにより、先行車４のドライバにグレアを与えてしまうことなく、車両前方領域の視認性を最大限に高めることができる。

次に、図６（ａ）に示す中間的な配光パターンＰＭ１について説明する。

この中間的な配光パターンＰＭ１は、灯具ユニット２０Ａにおけるシェード２８Ａを図１に示す位置から路肩側へ移動させて、その側端縁２８ｂＡが光軸Ａｘよりもやや路肩側に位置したときに形成される中間的な配光パターンＰＭ１Ａ（図７（ｂ）参照）と、灯具ユニット２０Ｂにおけるシェード２８Ｂを図１に示す位置から路肩側へ移動させて、その側端縁２８ｂＢが光軸Ａｘからある程度路肩側に離れたときに形成される中間的な配光パターンＰＭ１Ｂ（図７（ｆ）参照）とを合成した配光パターンとして形成されるようになっている。

その際、図７（ｆ）に示す中間的な配光パターンＰＭ１Ｂは、鉛直カットオフラインＣＬ３ＢがＶ−Ｖ線から対向車線側にある程度離れた位置にあるので、下段側の水平カットオフラインＣＬ１のほかに上段側の水平カットオフラインＣＬ２の一部も有するものとなっている。

図６（ａ）に示すように、これら中間的な配光パターンＰＭ１Ａ、ＰＭ１Ｂを合成した中間的な配光パターンＰＭ１は、Ｈ−Ｈ線よりも上方側において、Ｖ−Ｖ線の右側に１対の鉛直カットオフラインＣＬ３Ａ、ＣＬ３Ｂが形成されるとともに、その間にＨ−Ｈ線に略沿った上段側の水平カットオフラインＣＬ２と、そのやや下方において水平に延びる下段側の水平カットオフラインＣＬ１とが形成された配光パターンとなっている。

このような中間的な配光パターンＰＭ１を形成することにより、対向車２が存在する場合であっても、その左右両側に１対の鉛直カットオフラインＣＬ３Ａ、ＣＬ３Ｂを位置させることにより、対向車２のドライバにグレアを与えてしまうことなく、その左右両側の領域を照射することができ、これにより車両前方領域の視認性を高めることができる。その際、対向車２の接近に伴って、各鉛直カットオフラインＣＬ３Ａ、ＣＬ３Ｂの形成位置を適宜変化させることにより、対向車２の位置にかかわらず、対向車２のドライバにグレアを与えてしまわないようにすることができる。

以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、ハイビーム用配光パターンＰＨとロービーム用配光パターンＰＬとを選択的に形成するように構成されたプロジェクタ型の灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂを備えているが、これら各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂのシェード２８Ａ、２８Ｂは、車両用前照灯１０からの照射光により形成される配光パターンに左右段違いの水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を形成するための左右段違いの上端縁２８ａ１、２８ａ２と、上記配光パターンに水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の延長線上の所定位置から上方へ延びる内向きの鉛直カットオフラインＣＬ３Ａ、ＣＬ３Ｂを形成するための側端縁２８ｂＡ、２８ｂＢとを有しており、そして、これら各シェード２８Ａ、２８Ｂを左右方向に移動させるアクチュエータ３０により、遮光位置と遮光解除位置とその間の半遮光位置とのいずれかの位置に選択的に移動させるように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂにおいて、そのシェード２８Ａ、２８Ｂが遮光位置に移動したときには、左右段違いの水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬを形成することができ、一方、各シェード２８Ａ、２８Ｂが遮光解除位置に移動したときには、ハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができ、また、各シェード２８Ａ、２８Ｂが半遮光位置に移動したときには、このハイビーム用配光パターンＰＨの一部を水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の一部と鉛直カットオフラインＣＬ３ＡまたはＣＬ３Ｂとによって切除した中間的な配光パターンＰＭ１、ＰＭ２等を形成することができる。

このように本実施形態によれば、ハイビーム用配光パターンＰＨとロービーム用配光パターンＰＬとを選択的に形成するように構成された灯具ユニットを備えてなる車両用前照灯０において、ハイビーム用配光パターンＰＨとロービーム用配光パターンＰＬとの中間的な配光パターンＰＭ１、ＰＭ２等を選択的に形成することができる。

しかも、このような作用効果を、各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂにおいて、単一のシェード２８Ａ、２８Ｂおよび単一のアクチュエータ３０により得ることができる。

本実施形態においては、各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂのシェード２８Ａ、２８Ｂの左右方向の移動が、投影レンズ２２の近傍において上下方向に延びる鉛直軸線Ａｘ１を中心とする回動として行われるように構成されており、また、各シェード２８Ａ、２８Ｂは、その上端縁２８ａ１、２８ａ２が鉛直軸線Ａｘ１を中心とする円弧に略沿って延びるように形成された構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、各シェード２８Ａ、２８Ｂの回動が、投影レンズ２２の近傍において上下方向に延びる鉛直軸線Ａｘ１を中心として行われることにより、その上端縁２８ａ１、２８ａ２の軌跡を、投影レンズ２２の後側焦点面の水平断面に略沿った円弧形状に設定することが可能となる。そして、このようにした上で、各シェード２８Ａ、２８Ｂを、その上端縁２８ａ１、２８ａ２が上記円弧に略沿って延びるように形成された構成とすることにより、ロービーム用配光パターンＰＬにおける水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の鮮明度を高めることができ、また、中間的な配光パターンＰＭ１、ＰＭ２等における水平カットオフラインＣＬ１またはＣＬ２および鉛直カットオフラインＣＬ３ＡまたはＣＬ３Ｂについても、その鮮明度を高めることができる。

また本実施形態においては、各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂに、そのシェード２８Ａ、２８Ｂを遮光位置へ向けて付勢する付勢手段としてコイルバネユニット３４が設けられているので、アクチュエータ３０の故障等によりシェード２８Ａ、２８Ｂが移動不能となったとき、これら各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂからの照射光により形成される配光パターンをロービーム用配光パターンＰＬに固定することができる。そして、このような構成を採用することにより、シェード２８Ａ、２８Ｂの作動異常が発生したときであっても、対向車２のドライバ等にグレアを与えてしまわないようにすることができ、これによりフェイルセーフを図ることができる。

しかも、このようなコイルバネユニット３４が設けられた構成とすることにより、シェード２８Ａ、２８Ｂを移動させる際にバックラッシュが発生するのを防止することも可能となる。そしてこれにより、中間的な配光パターンＰＭ１、ＰＭ２等を形成する際に、その鉛直カットオフラインＣＬ３ＡまたはＣＬ３Ｂの位置精度を高めることができる。

さらに本実施形態においては、上述したように、灯具ユニットとして、１対の灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂを備えた構成となっており、その上で、一方の灯具ユニット２０Ａにおけるシェード２８Ａが、その側端縁２８ｂＡにより路肩側を向いた鉛直カットオフラインＣＬ３Ａを形成するように構成されるとともに、他方の灯具ユニットにおけるシェード２０Ｂが、その側端縁２８ｂＢにより対向車線側を向いた鉛直カットオフラインＣＬ３Ｂを形成するように構成されているので、鉛直カットオフラインＣＬ３Ａ、ＣＬ３Ｂの向きが異なる１対の中間的な配光パターンＰＭ１Ａ、ＰＭ１ＢあるいはＰＭ２Ａ、ＰＭ２Ｂ等を形成することができる。したがって、これら１対の中間的な配光パターンＰＭ１Ａ、ＰＭ１ＢあるいはＰＭ２Ａ、ＰＭ２Ｂ等を合成した上で、これら各中間的な配光パターンＰＭ１Ａ、ＰＭ１ＢあるいはＰＭ２Ａ、ＰＭ２Ｂ等における鉛直カットオフラインＣＬ３Ａ、ＣＬ３Ｂの位置を適宜設定することにより、対向車２あるいは先行車４の左右両側に鉛直カットオフラインＣＬ３Ａ、ＣＬ３Ｂを位置させることができる。そして、このような構成を採用することにより、対向車２あるいは先行車４のドライバにグレアを与えてしまうことなく、車両前方領域の視認性を十分に確保することができる。

なお、上記実施形態においては、各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂのシェード２８Ａ、２８Ｂを遮光位置へ向けて付勢する付勢手段として、捩りコイルバネを内蔵するコイルバネユニット３４が設けられている場合について説明したが、これ以外の構成を採用することももちろん可能である。

また、上記実施形態においては、光源が発光素子２４の発光チップ２４ａである場合について説明したが、光源として放電バルブの発光部やハロゲンバルブのフィラメント等を採用した場合においても同様の作用効果を得ることが可能である。

さらに、上記実施形態においては、車両用前照灯１０が１対の灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂを備えているものとして説明したが、これらのうちの一方のみを備えた構成とすることも可能である。その際、一般に車両用前照灯１０は車両前端部の左右両側に１対配置されるので、そのうちの一方に灯具ユニット２０Ａを設けるとともに他方に灯具ユニット２０Ｂを設けるようにすれば、車両全体として上記実施形態と略同様の作用効果を得ることが可能である。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

図８は、本変形例に係る灯具ユニット１２０Ａを示す、図３と同様の図である。

同図に示すように、本変形例に係る灯具ユニット１２０Ａの基本的な構成は、上記実施形態の灯具ユニット２０Ａと同様であるが、そのシェード２８Ａを駆動するための構成が、上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例においても、ホルダ３２から前方へ張り出した張出し部３２ａに、シェード２８Ａの支持部２８Ａ２の前端位置が鉛直軸線Ａｘ１回りに回動可能に支持された構成となっているが、その駆動が、シェード２８Ａの支持部２８Ａ２の前端位置から後方へ向けて水平に延びるように配置されたセクタギヤ３６を介して行われるようになっている。

その際、アクチュエータ３０は、鉛直軸線Ａｘ１から後方に離れた位置においてホルダ３２に固定支持されており、その出力軸にはピニオン３８が取り付けられている。一方、セクタギヤ３６は、シェード２８Ａと一体で形成されており、その後端面においてアクチュエータ３０のピニオン３８と噛合している。

本変形例の構成を採用した場合においても、アクチュエータ３０の駆動により、シェード２８Ａを左右方向に回動させて、遮光位置と遮光解除位置とその間の半遮光位置とのいずれかの位置に選択的に移動させることができ、これにより上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

しかも、本変形例のようにアクチュエータ３０が鉛直軸線Ａｘ１から後方に離れた位置に配置された構成を採用することにより、灯具ユニット１２０Ａの上下方向の占有スペースを小さくすることが可能となる。

なお、上記実施形態および変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

２ 対向車
４ 先行車
１０ 車両用前照灯
１２ ランプボディ
２０Ａ、１２０Ａ 一方の灯具ユニット
２０Ｂ 他方の灯具ユニット
２２ 投影レンズ
２４ 発光素子
２４ａ 発光チップ
２４ｂ 基板
２６ リフレクタ
２６ａ 反射面
２８Ａ、２８Ｂ シェード
２８Ａ１ 本体部
２８Ａ２ 支持部
２８ａ１ 上端縁（の上段部）
２８ａ２ 上端縁（の下段部）
２８ｂＡ、２８ｂＢ 側端縁
３０ アクチュエータ
３２ ホルダ
３２ａ 張出し部
３２ｂ ストッパ壁面部
３４ コイルバネユニット
３６ セクタギヤ
３８ ピニオン
Ａｘ 光軸
Ａｘ１ 鉛直軸線
ＣＬ１ 下段側の水平カットオフライン
ＣＬ２ 上段側の水平カットオフライン
ＣＬ２ａ 斜めカットオフライン
ＣＬ３Ａ、ＣＬ３Ｂ 鉛直カットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＩＡ、ＩＢ 反転投影像
ＰＨ、ＰＨＡ、ＰＨＢ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ、ＰＬＡ、ＰＬＢ ロービーム用配光パターン
ＰＭ１、ＰＭ１Ａ、ＰＭ１Ｂ、ＰＭ２、ＰＭ２Ａ、ＰＭ２Ｂ 中間的な配光パターン

Claims (4)

1. ハイビーム用配光パターンとロービーム用配光パターンとを選択的に形成するように構成された灯具ユニットを備えてなる車両用前照灯において、
   上記灯具ユニットが、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源と、この光源からの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、上記投影レンズの後側焦点面近傍において上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するためのシェードと、このシェードを左右方向に移動させるアクチュエータとを備えており、
   上記シェードが、上記車両用前照灯からの照射光により形成される配光パターンに左右段違いの水平カットオフラインを形成するための左右段違いの上端縁と、上記配光パターンに上記水平カットオフラインの延長線上の所定位置から上方へ延びる内向きの鉛直カットオフラインを形成するための側端縁とを有しており、
   上記アクチュエータが、上記シェードを、該シェードの上端縁における上段部の下段部側の端点が上記投影レンズの後側焦点近傍に位置する遮光位置と、該シェードによる上記リフレクタからの反射光の遮蔽を解除する遮光解除位置と、これら遮光位置および遮光解除位置の間に位置する半遮光位置と、のいずれかの位置に選択的に移動させるように構成されている、ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 上記シェードの左右方向の移動が、上記投影レンズの近傍において上下方向に延びる鉛直軸線を中心とする回動として行われるように構成されており、
   上記シェードの上端縁が、上記鉛直軸線を中心とする円弧に略沿って延びるように形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
3. 上記灯具ユニットに、上記シェードを上記遮光位置へ向けて付勢する付勢手段が設けられている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用前照灯。
4. 上記灯具ユニットとして、１対の灯具ユニットを備えており、
   一方の上記灯具ユニットにおける上記シェードが、該シェードの側端縁により上記鉛直カットオフラインを路肩側を向いた鉛直カットオフラインとして形成するように構成されており、
   他方の上記灯具ユニットにおける上記シェードが、該シェードの側端縁により上記鉛直カットオフラインを対向車線側を向いた鉛直カットオフラインとして形成するように構成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用前照灯。

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