JP5589739B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は車両用灯具に係り、特に、従来の車両用灯具と比べ、ハイビーム時の光利用効率を向上させることが可能な車両用灯具に関する。

従来、車両用灯具の分野においては、可動シェード２１０を用いてロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンを切り替えるように構成されたプロジェクタ型の車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図８に示すように、特許文献１に記載の車両用灯具２００は、投影レンズ２１０、光源２２０、リフレクタ２３０、投影レンズ２１０と光源２２０との間に配置された可動シェード２４０等を備えている。

可動シェード２４０は、ロービーム用配光パターンを形成するためのロービーム位置Ａ又はハイビーム用配光パターンを形成するためのハイビーム位置Ｂに位置させられる可動部２４１と、シェード本体２４２と、を備えている。

特開２００７−２１３９３８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のプロジェクタ型の車両用灯具２００においては、可動部２４１をロービーム位置Ａ又はハイビーム位置Ｂに位置させることで、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとを１灯で切り替えることが可能であるものの、ハイビーム時に水平線よりも上に向かう光がシェード本体２４２で遮光されてしまうため、ハイビーム時の光利用効率が低下するという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来の車両用灯具と比べ、ハイビーム時の光利用効率を向上させることが可能な車両用灯具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、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、前記投影レンズの後方側焦点よりも車両後方側に配置された光源と、前記光源からの光を前記光軸寄りに集光するように反射する反射面と、上端縁が前記投影レンズの後方側焦点近傍に位置した状態で前記投影レンズと前記光源との間に配置されたシェードと、を備えた車両用灯具において、前記シェードは、固定シェードと、前記固定シェードに対し移動させられて、ロービーム用配光パターンを形成するためのロービーム位置又はハイビーム用配光パターンを形成するためのハイビーム位置に位置させられる可動シェードと、を備えており、前記固定シェード及び前記可動シェードにはそれぞれ、複数の開口が形成されており、前記複数の開口は、前記可動シェードが前記ロービーム位置に位置させられた場合には前記可動シェードが前記固定シェードに形成された開口を覆い、前記可動シェードが前記ハイビーム位置に位置させられた場合には前記可動シェードに形成された開口が前記固定シェードに形成された開口に対応し、前記反射面からの反射光が通過する通路が形成されるように構成されており、前記可動シェードの上端縁は、前記可動シェードが前記ロービーム位置に位置させられた場合には前記固定シェードの上端縁よりも上方に配置されており、前記可動シェードは、前記固定シェードに対し車両前方側に配置されるとともに前記固定シェードに対し移動させられて、ロービーム位置又はハイビーム位置に位置させられる第１可動シェードと、前記固定シェードに対し車両後方側に配置され、前記第１可動シェードに連結されるとともに前記固定シェードに対し移動させられて、ロービーム位置又はハイビーム位置に位置させられる第２可動シェードと、を備えていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ハイビーム時には、可動シェードに形成された開口が固定シェードに形成された開口に一致する。すなわち、可動シェードに形成された開口と固定シェードに形成された開口とが連通することで、反射面からの反射光が通過する通路が形成されるため、当該通路を通過する光を用いてより明るい遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンを形成することが可能となる。すなわち、当該通路を通過する光を用いることが可能となる分、ハイビーム時の光利用効率を向上させることが可能となる。

また、請求項１に記載の発明によれば、固定シェードを挟んだ状態で配置した第１及び第２可動シェード（すなわち厚みを持たせた可動シェード）の作用により、投影レンズの色収差による影響を防止又は軽減することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記可動シェードの上端縁は、ロービーム用配光パターン中の斜めカットオフラインを形成するための段差部を含んでおり、前記可動シェードの上端縁は、前記可動シェードが前記ロービーム位置に位置させられた場合には前記固定シェードの上端縁よりも上方に配置され、前記可動シェードが前記ハイビーム位置に位置させられた場合には前記固定シェードの上端縁よりも下方に配置されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、ロービーム時、固定シェードの上端縁よりも上方に配置される可動シェードの上端縁の作用により、反射面からの反射光のうち水平線よりも上に向かう光を遮光することが可能となるため、可動シェードの上端縁により規定される明暗差が大きい鮮明なカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成することが可能となる。一方、ハイビーム時、可動シェードの上端縁が固定シェードの上端縁よりも下方に配置されるため、可動シェードの上端縁で光源からの光が遮られることがなくなる。これにより、さらに明るい遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンを形成することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用灯具において、前記可動シェードには、当該可動シェードを前記ロービーム位置又は前記ハイビーム位置に移動させるための駆動機構が連結されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、駆動機構の作用により、可動シェードをロービーム位置又はハイビーム位置に移動させることが可能となる。

本発明によれば、従来の車両用灯具と比べ、ハイビーム時の光利用効率を向上させることが可能な車両用灯具を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態である車両用灯具２０の断面図である。 シェード１０の分解斜視図である。 ロービーム位置に位置させられた可動シェード１２を含むシェード１０の斜視図である。 （ａ）固定シェード１１と、ロービーム位置に位置させられた可動シェード１２との関係を説明するための図、（ｂ）固定シェード１１と、ハイビーム位置に位置させられた可動シェード１２との関係を説明するための図である。 ロービーム位置とハイビーム位置との間に位置させられた可動シェード１２を含むシェード１０の斜視図である。 ハイビーム位置に位置させられた可動シェード１２を含むシェード１０の斜視図である。 （ａ）ロービーム位置に位置させられた可動シェード１２により形成されるロービーム用配光パターンＰ１の例、（ｂ）ハイビーム位置に位置させられた可動シェード１２により形成されるハイビーム用配光パターンＰ２の例である。 従来の車両用灯具２００に用いられる可動シェードの例である。

以下、本発明の一実施形態である車両用灯具２０について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施形態の車両用灯具２０は、プロジェクタ型の車両用灯具であり、車両前部の左右両側にそれぞれ配置されて車両用前照灯（ヘッドランプ）を構成している。

車両用灯具２０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２１、投影レンズ２１の後方側焦点Ｆよりも車両後方側に配置されたハロゲン電球、ＨＩＤ等の光源２２、光源２２からの光を光軸ＡＸ寄りに集光するように反射する反射面を含むリフレクタ２３、上端縁が投影レンズ２１の後方側焦点Ｆ近傍に位置した状態で投影レンズ２１と光源２２との間に配置されたシェード１０等を備えている。

図２、図３に示すように、シェード１０は、リフレクタ２３等に固定される固定シェード１１、固定シェード１１に対し鉛直方向に往復移動させられて、ロービーム用配光パターンを形成するためのロービーム位置（図３、図４（ａ）参照）又はハイビーム用配光パターンを形成するためのハイビーム位置（図６、図４（ｂ）参照）に位置させられる可動シェード１２、可動シェード１２をロービーム位置又はハイビーム位置に移動させるための駆動機構１３等を備えている。

図２、図３、図４（ａ）に示すように、固定シェード１１は、シェード本体１１ａ、固定部１１ｂ等を備えている。

固定シェード１１は、固定部１１ｂをリフレクタ２３等に固定することで、その上端縁を投影レンズ２１の後方側焦点Ｆ近傍に位置させた状態で、投影レンズ２１と光源２２との間に配置されている（図１参照）。

シェード本体１１ａには、主にリフレクタ２３（反射面）からの反射光を通過させるための開口１１ａ１（図２、図４（ａ）中、水平方向に延びる三つの矩形の開口１１ａ１を例示）と遮光部１１ａ２が鉛直方向に交互に複数形成されている。開口１１ａ１及び遮光部１１ａ２の高さ及び幅寸法は、略同一に設定されている。開口１１ａ１は、可動シェード１２の位置（ロービーム位置又はハイビーム位置）に応じて開閉される。なお、開口１１ａ１の数は、三つに限定されず、一つ、二つ又は四つ以上であってもよい。また、開口１１ａ１の形状も矩形に限定されず、矩形以外の例えば円形その他の形状であってもよい。

図２に示すように、可動シェード１２は、固定シェード１１に対し車両前方側に配置された第１可動シェード１２ａ、固定シェード１１に対し車両後方側に配置された第２可動シェード１２ｂ等を備えている。

第１可動シェード１２ａと第２可動シェード１２ｂとは、固定シェード１１（シェード本体１１ａ）に形成された鉛直方向に延びる長穴１１ａ３（ガイド穴）に挿入されたガイドピン１２ｂ４により連結されている。

このように、固定シェード１１を挟んだ状態で配置した第１及び第２可動シェード１２ａ、１２ｂ（すなわち厚みを持たせた可動シェード１２）の作用により、投影レンズ２１の色収差による影響を防止又は軽減することが可能となる。なお、第１可動シェード１２ａ又は第２可動シェード１２ｂのいずれか一方を採用し、その厚みを厚くすることでも、同様の効果を得ることが可能である。

可動シェード１２は、駆動機構１３の作用により、長穴１１ａ３に沿ってガイドされる形で固定シェード１１に対し鉛直方向に往復移動させられて、ロービーム位置（図３、図４（ａ）参照）又はハイビーム位置（図６、図４（ｂ）参照）のいずれかに位置させられる。

第１及び第２可動シェード１２ａ、１２ｂには、主にリフレクタ２３（反射面）からの反射光を通過させるための開口１２ａ１、１２ｂ１（図２、図４（ａ）中、水平方向に延びる矩形の開口１２ａ１、１２ｂ１を例示）と遮光部１２ａ２、１２ｂ２が鉛直方向に交互に複数形成されている。開口１２ａ１、１２ｂ１及び遮光部１２ａ２、１２ｂ２の高さ及び幅寸法は、固定シェード１１（シェード本体１１ａ）に形成された開口１１ａ１と略同一に設定されている。

可動シェード１２（第１及び第２可動シェード１２ａ、１２ｂ）の上端縁は、ロービーム用配光パターン中の斜めカットオフラインを形成するためのＺ型の段差部１２ａ３、１２ｂ３を含んでいる（図４（ａ）参照）。可動シェード１２（本実施形態では第２可動シェード１２ｂ）の下端には、その両側から車両後方側に向かって略水平に延びる第１及び第２フランジ部１２ｂ５、１２ｂ６が形成されている（図２、図３参照）。

駆動機構１３は、可動シェード１２をロービーム位置又はハイビーム位置に移動させるための機構である。駆動機構１３としては、例えば、図２、図３に示すように、一端が第１フランジ部１２ｂ５の下方に配置され他端が第２フランジ部１２ｂ６の下方に配置された回転軸１３ａ、回転軸１３ａの両端に固定され、回転軸１３ａに直交する方向に延びる第１及び第２回転アーム１３ｂ１、１３ｂ２、第１回転アーム１３ｂ１に固定され、回転軸１３ａと同一方向に延びる第１シャフト１３ｃ１、第２回転アーム１３ｂ２に固定され、回転軸１３ａと同一方向に延びる第２シャフト１３ｃ２、第１回転アーム１３ｂ１に連結されたプランジャー（図示せず）を含むソレノイド等のアクチュエータ１３ｄ等を備えた機構を用いることが可能である。あるいは、回転軸１３ａに連結されたロータリーソレノイド等を用いてもよい。

可動シェード１２と駆動機構１３とは、第１フランジ部１２ｂ５の上方に配置された第１シャフト１３ｃ１と第２フランジ部１２ｂ６の下方に配置された第２シャフト１３ｃ２とが、第１及び第２フランジ部１２ｂ５、１２ｂ６を上下方向から挟み込む形で可動シェード１２（第１及び第２フランジ部１２ｂ５、１２ｂ６）に連結されている（図３参照）。これにより、可動シェード１２を上方又は下方へ移動させることが可能になるとともに、その移動に際して可動シェード１２等がばたつくのを防止又は低減することが可能となる。

図３は、アクチュエータ１３ｄの作用により（本実施形態ではリターンスプリングの作用によりプランジャーが車両前方側へ突出することで）、ロービーム位置に位置させられた可動シェード１２を表している。

図３、図４（ａ）に示すように、ロービーム位置においては、可動シェード１２に形成された遮光部１２ａ２、１２ｂ２が固定シェード１１（シェード本体１１ａ）に形成された開口１１ａ１に一致（完全一致又は部分一致）する。すなわち、可動シェード１２（遮光部１２ａ２、１２ｂ２）が固定シェード１１（シェード本体１１ａ）に形成された開口１１ａ１を覆う。これとともに、可動シェード１２の上端縁（Ｚ型の段差部１２ａ３、１２ｂ３）が固定シェード１１（シェード本体１１ａ）の上端縁よりも上方に配置される（図３、図４（ａ）参照）。

この固定シェード１１（シェード本体１１ａ）の上端縁よりも上方に配置される可動シェード１２（遮光部１２ａ２、１２ｂ２）の上端縁の作用により、リフレクタ２３（反射面）からの反射光のうち水平線よりも上に向かう光を遮光することが可能となるため、可動シェード１２の上端縁により規定される明暗差が大きい鮮明なカットオフラインを含むロービーム用配光パターンＰ１を形成することが可能となる（図７（ａ）参照）。

次に、車両運転手等がハイビーム・ロービーム切り替えスイッチ（図示せず）をハイビーム側へ切り替えると、アクチュエータ１３ｄの作用により（本実施形態ではプランジャーが車両後方側へ引っ込むことで）回転軸１３ａが図３中反時計回りに所定量回転させられる。これにより、可動シェード１２は、第１フランジ部１２ｂ５の上面に当接した第１シャフト１３ｃ１の作用により押し下げられ（すなわち、固定シェード１１に対し下方へ移動させられ。図５参照）、ハイビーム位置に位置させられる（図６、図４（ｂ）参照）。図６は、ハイビーム位置に位置させられた可動シェード１２を表している。

図６、図４（ｂ）に示すように、ハイビーム位置においては、可動シェード１２に形成された開口１２ａ１、１２ｂ１が固定シェード１１（シェード本体１１ａ）に形成された開口１１ａ１に一致する。すなわち、可動シェード１２に形成された開口１２ａ１、１２ｂ１と固定シェード１１に形成された開口１１ａ１とが連通することで、リフレクタ２３（反射面）からの反射光が通過する通路が形成される。なお、可動シェード１２の開口１２ａ１、１２ｂ１の位置は、固定シェード１１の位置と重なり合う部分があれば（シェード１０の光源側とレンズ側との連通がされていれば）よい。例えば、可動シェード１２の開口１２ａ１、１２ｂ１の位置は、固定シェード１１の開口１１ａ１の位置が一致せずずれていてもよい。

これにより、当該通路を通過する光を用いてより明るい遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンＰ２を形成することが可能となる（図７（ｂ）参照）。すなわち、当該通路を通過する光を用いることが可能となる分、ハイビーム時の光利用効率を向上させることが可能となる。

また、ハイビーム位置においては、可動シェード１２の上端縁が固定シェード１１（シェード本体１１ａ）の上端縁よりも下方に配置される（図６、図４（ｂ）参照）ため、可動シェード１２の上端縁でリフレクタ２３（反射面）からの反射光が遮られることがなくなる。これにより、さらに明るい遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンＰ２を形成することが可能となる。

一方、車両運転手等がハイビーム・ロービーム切り替えスイッチをロービーム側へ切り替えると、アクチュエータ１３ｄの作用により（本実施形態ではリターンスプリングの作用によりプランジャーが車両前方側へ突出することで）回転軸１３ａが図６中時計回りに所定量回転させられる。これにより、可動シェード１２は、第２フランジ部１２ｂ６の下面に当接した第２シャフト１３ｃ２の作用により持ち上げられ（すなわち、固定シェード１１に対し上方へ移動させられ。図５参照）、ロービーム位置に位置させられる（図３参照、図４（ａ）参照）。

以上説明したように、本実施形態の車両用灯具２０によれば、ハイビーム時には、可動シェード１２（第１及び第２可動シェード１２ａ、１２ｂ）に形成された開口１２ａ１、１２ｂ１が固定シェード１１に形成された開口１１ａ１に一致（完全一致又は部分一致）する（図６、図４（ｂ）参照）。すなわち、可動シェード１２（第１及び第２可動シェード１２ａ、１２ｂ）に形成された開口１２ａ１、１２ｂ１と固定シェード１１に形成された開口１１ａ１とが連通することで、リフレクタ２３（反射面）からの反射光が通過する通路が形成されるため、当該通路を通過する光を用いてより明るい遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンＰ２を形成することが可能となる（図７（ｂ）参照）。すなわち、当該通路を通過する光を用いることが可能となる分、ハイビーム時の光利用効率を向上させることが可能となる。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

１０…シェード、１１…固定シェード、１１ａ…シェード本体、１１ａ１…開口、１１ａ２…遮光部、１１ａ３…長穴、１１ｂ…固定部、１２…可動シェード、１２ａ…第１可動シェード、１２ａ１…開口、１２ａ２…遮光部、１２ａ３…段差部、１２ｂ…第２可動シェード、１２ｂ４…ガイドピン、１２ｂ５…第１フランジ部、１２ｂ６…第２フランジ部、１３…駆動機構、１３ａ…回転軸、１３ｂ１…第１回転アーム、１３ｂ２…第２回転アーム、１３ｃ１…第１シャフト、１３ｃ２…第２シャフト、１３ｄ…アクチュエータ、２０ 車両用灯具、２１…投影レンズ、２２…光源、２３…リフレクタ（反射面）、Ｐ１…ロービーム用配光パターン、Ｐ２…ハイビーム用配光パターン

Claims (3)

1. 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、
   前記投影レンズの後方側焦点よりも車両後方側に配置された光源と、
   前記光源からの光を前記光軸寄りに集光するように反射する反射面と、
   上端縁が前記投影レンズの後方側焦点近傍に位置した状態で前記投影レンズと前記光源との間に配置されたシェードと、を備えた車両用灯具において、
   前記シェードは、固定シェードと、前記固定シェードに対し移動させられて、ロービーム用配光パターンを形成するためのロービーム位置又はハイビーム用配光パターンを形成するためのハイビーム位置に位置させられる可動シェードと、を備えており、
   前記固定シェード及び前記可動シェードにはそれぞれ、複数の開口が形成されており、
   前記複数の開口は、前記可動シェードが前記ロービーム位置に位置させられた場合には前記可動シェードが前記固定シェードに形成された開口を覆い、前記可動シェードが前記ハイビーム位置に位置させられた場合には前記可動シェードに形成された開口が前記固定シェードに形成された開口に対応し、前記反射面からの反射光が通過する通路が形成されるように構成されており、
   前記可動シェードの上端縁は、前記可動シェードが前記ロービーム位置に位置させられた場合には前記固定シェードの上端縁よりも上方に配置されており、
   前記可動シェードは、前記固定シェードに対し車両前方側に配置されるとともに前記固定シェードに対し移動させられて、ロービーム位置又はハイビーム位置に位置させられる第１可動シェードと、前記固定シェードに対し車両後方側に配置され、前記第１可動シェードに連結されるとともに前記固定シェードに対し移動させられて、ロービーム位置又はハイビーム位置に位置させられる第２可動シェードと、を備えていることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記可動シェードの上端縁は、ロービーム用配光パターン中の斜めカットオフラインを形成するための段差部を含んでおり、
   前記可動シェードの上端縁は、前記可動シェードが前記ロービーム位置に位置させられた場合には前記固定シェードの上端縁よりも上方に配置され、前記可動シェードが前記ハイビーム位置に位置させられた場合には前記固定シェードの上端縁よりも下方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記可動シェードには、当該可動シェードを前記ロービーム位置又は前記ハイビーム位置に移動させるための駆動機構が連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。