JP5768632B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

本発明はプロジェクタタイプのヘッドランプに係わるものである。特に、製造コストが安価であり、また、配光パターンのカットライン付近および遠方の視認性を向上させることができ、かつ、対向車への迷光を与えない配光パターンを照射することが出来る車両用前照灯に関する。

車両用前照灯として、プロジェクタタイプのヘッドランプを使用し、薄板状の２枚のシェードを用い、それぞれのシェードにより形成される配光パターンを重ね合わせて、所定の配光パターンを形成するものは従来からある。

この場合、たとえば下記特許文献１に開示されているように、２枚のシェードのそれぞれの上縁により配光パターンのカットオフラインを形成する。その際、２枚のシェードをそれぞれ異なる高さに形成することが記載されている。

この従来例では、リフレクタからの反射光の一部で、前後に配置された２枚のシェードの間に入射した光を、相対した２枚のシェードの内側面で反射させ、後側シェードで反射した光が、前側シェードに形成された反射光取り出し部から、配光パターンのカットオフライン近傍に照射されるように形成されており、これにより、カットオフライン近傍に追加光を照射することができ、カットオフラインを暈して、カットオフラインの明暗差を緩和させ、視認性を向上させることができる。

特開2009-187722号公報

しかし、上述した車両用前照灯は、前側シェードに形成された反射光取り出し部から、配光パターンをカットオフライン近傍に追加光として照射する際、前側シェードの左側エッジは、後側シェードの左側エッジよりも高さが低く形成され、前側シェードの右側エッジは、後側シェードの右側エッジよりも高さが高く形成されている。

このため、２つのシェードから形成される配光パターンは、上側水平カットオフラインおよび下側水平カットオフラインのいずれもが暈された配光パターンが形成されることとなる。

したがって、カットオフライン上方の光量を増加させ、かつ、対向車への迷光を確実に防止する、という二つの課題を両立することが困難となっていた。さらに、近年では、右側走行帯と左側走行帯を追加機能なしで共用できる車両用前照灯が要望されている。

本発明の目的は、カットオフライン上方の光量を増加させることができ、かつ、対向車への迷光を確実に防止することができる車両用前照灯を提供することにある。

本発明（請求項１）の車両用前照灯によれば、光源と、光源からの光を反射させる反射面を有するリフレクタと、反射面からの光を前方に照射する投影レンズと、投影レンズの後側焦点近傍に設けられたシェードからなるプロジェクタ型の車両用前照灯において、シェードは、光源側に配置される第1シェードと、投影レンズ側に配置される第２シェードからなり、第１シェードおよび第２シェードは、上側エッジ部と傾斜エッジ部と下側エッジ部を有しており、第２シェードの下側エッジ部は、第１シェードの下側エッジ部に比べて下方に傾斜していること、を特徴とする。

また、本発明（請求項２）の車両用前照灯によれば、第２シェードの下側エッジ部の傾斜角は、第２シェードの傾斜エッジ部の傾斜角よりも緩やかに形成されていること、を特徴とする。

また、本発明（請求項３）の車両用前照灯によれば、シェードは、第１シェードがほぼ垂直に設置されており、第２シェードは、下端縁が上端縁よりもレンズ側に配置されている、ことを特徴とする。

これにより（請求項１）、第１シェードの下側エッジ部よりも第２シェードの下側エッジ部が下方に傾斜していることになり、第１シェードにより作られる自車線側のカットオフラインよりも、第２シェードにより作られる自車線側のカットオフラインが上方にズレることになり、大幅に光量を増加させずに自車線側の遠方視認性を向上させることが出来る。また、第１シェードの上側エッジ部および傾斜エッジ部と、第２シェードの上側エッジ部および傾斜エッジ部とは、同様の角度で形成されているため、対向車線側のカットオフラインと斜めカットオフラインの明暗差がはっきりした配光パターンを形成することが出来る。

これにより（請求項２）、第１シェードおよび第２シェードの傾斜エッジ部による斜めカットオフラインを明確に保ったまま、自車線側のカットオフラインを車両軸外側に向かって徐々に上方に傾斜するように形成することができ、遠方視認性を向上させることが出来る。

これにより（請求項３）、光源からの出射光のうちリフレクタの反射面により反射され、第１シェードと第２シェードの間に入射する光は、一部は第２シェードにより遮蔽され、その他の光は、第２シェードの下端縁がレンズ側に配置されていることにより、第２シェードによって遮蔽されずに投影レンズ側へ入射する。それにより、これまで第２シェードによって遮蔽されていた光を有効に利用することができ、光束利用効率を向上させることができる。

このように構成した車両用前照灯によれば、上側水平カットオフラインの上方への光量を上げることができ、かつ、下側水平カットオフラインを明暗差のはっきりとしたカットオフラインとして形成することにより対向車への迷光を確実に防止することができる。

本発明の車両用前照灯の正面図を示す図である。 図１のＩ―Ｉの断面図である。 （ａ）図１のＩ―Ｉのシェード構成を示す拡大図である。（ｂ）図４のＩＩ―ＩＩのシェード構成を示す拡大図である。 （ａ）本発明の第１シェードの形状を表す図である。（ｂ）本発明の第２シェードの形状を表す図である。 （ａ）本発明の第１シェードにより形成される配光パターンを表す図である。（ｂ）本発明の第２シェードにより形成される配光パターンを表す図である。 本発明の車両用前照灯の（ａ）すれ違い配光パターン（ｂ）走行用配光パターンを表す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

(実施態様１)
〈全体の構成〉
図１における車両用前照灯１は、（図示しない）アウターレンズと、ハウジングによって形成される灯室内に配置されるプロジェクタ型の車両用前照灯である。

プロジェクタ型の車両用前照灯１は、投影レンズ２と、光源３と、リフレクタ４と、シェード６とを備える。

前記光源３は、放電灯、いわゆる、メタルハライドランプなどの高輝度放電灯（HID）などからなる。前記光源３は、前記リフレクタ４にソケット１２を介して着脱可能に取り付けられている。前記光源３の発光部分には、前記リフレクタ４の第１焦点F1が位置するように設定されている。

前記リフレクタ４の内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などにより、前記光源３に第１焦点を有し、前記投影レンズ２の後側焦点の近傍に第２焦点F2を有する、楕円を基本とする自由曲面からなる反射面５が形成されている。前記リフレクタ４は、フレーム９に固定保持されている。

前記投影レンズ２は、非球面レンズからなり、前記投影レンズ２の後側焦点近傍には前記反射面５の第２焦点F2が位置するように形成されている。前記投影レンズ２は、フレーム９に固定保持されている。

前記シェード６は、反射面５により反射された光源３からの光を遮蔽し、図６に示す所定のすれ違い用配光パターンLPを形成する。なお、図５および図６は、この実施例における車両用前照灯から１０ｍ先のスクリーンに投影された配光パターンの説明図である。図におけるH線はスクリーンの水平線を示し、符号V線は、同じく、スクリーンの上下垂直線を示す。

また、前記シェード６は、配光切替手段としてのソレノイド１０およびバネ部材１４によって、すれ違い用配光パターンLPと、走行用配光パターンHPとに切り替えられる構成としても良い。

前記シェード６は、第１シェード７および第２シェード８とからなり、SUS（バネ鋼板）などの弾性を有する薄板構造からなり、前記第１シェード７と前記第２シェード８とバネ部材１４は、一体構造をなす。第１シェード７と第２シェード８は、かしめ又はリベット止めやスポット溶接などにより固定されており、前記第１シェード７と前記第２シェード８との間には、隙間Sが設けられている。また、この２枚のシェードの上端縁は、前記隙間Sを挟んでほぼ平行に対向している。

図４（a）に示すように、前記第１シェード７は、光源３側に位置しており、上端縁には、第１上側水平エッジ７aと第１傾斜エッジ７ｂと第１下側エッジ７ｃとが形成されており、光軸Z−Zと直交するように設けられている。前記第１上側水平エッジ７aと前記下側エッジ７cは光軸Z-Zに対し、水平となるように設けられている。前記傾斜エッジ７ｂは、約45°の傾斜角度となっている。前記第１シェード７の下端側は、固定部１５が設けられ、前記ソレノイド１０の前記進退ロッド１１に固定されている。

図４（ｂ）に示すように、前記第２シェード８は、投影レンズ２側に位置しており、上端縁には、第２上側水平エッジ８aと第２傾斜エッジ８ｂと第２下側エッジ８ｃが形成されており、光軸Z-Zと直交するように設けられている。前記第２上側水平エッジ８aは、光軸Z-Zに対し水平となるように設けられており、前記傾斜エッジ８ｂは、約45°の傾斜角度となっている。前記第２下側エッジ８ｃは、前記第１シェード７の第１下側エッジ７cに比べて下側に傾斜している。

前記第１シェードは、ほぼ垂直に設置されており、前記第２シェード８は、下端縁８ｄが上端縁よりも投影レンズ２側に配置されている構成となっているため、前記第２シェードが傾斜するように配置されることにより、前記第１シェード７と前記第２シェード８の前記隙間Sは、上端縁から下端縁に向かうにつれて大きくなるように形成されている。

（実施例１の作用の説明）
この実施例１における車両用前照灯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、光源３を点灯する。すると、光源３からの光は、リフレクタ４の反射面５により反射される。その反射光は、反射面５の第２焦点F2に集光され、第２焦点F2近傍に設置されているシェード６にて遮光され、遮光されなかった光が投影レンズ２を通って前方に照射される。その照射光は、図６に示す所定のすれ違い用配光パターンLPが得られるロービームとして、または、所定の走行用の配光パターンHPが得られるハイビームとして、それぞれ前方に照射される。

次に、車両用前照灯１の配光パターンの切替手段について説明する。ソレノイド１０は、固定ピン１３により、フレーム９の下側に組み付けられている。ソレノイド１０が無通電時においては、バネ部材１４のバネ力により、ソレノイド１０の進退ロッド１１が前進状態（伸びた状態）にあり、シェード６が遮光位置に位置することで、すれ違い用配光パターンLPを形成される。また、通電時においては、進退ロッド１１がバネ部材１４のバネ力に抗して後退状態（縮んだ状態）となる。それにより、シェード６は、回避位置に位置し、走行用配光パターンHPが形成されるようになっている。

反射面５の第２焦点F2は、シェード６の第１シェード７および第２シェード８の間に配置されており、すれ違い用配光パターンLPは、前記第１シェードの上端縁である第１上側水平エッジ７aと第１傾斜エッジ７bと第１下側エッジ７cとによって遮蔽され、投影レンズ２を通して照射される第１配光パターンFPと、前記第２シェード８の上端縁である第２上側水平エッジ８aと第２傾斜エッジ８bと第２下側エッジ８ｃによって遮蔽され、投影レンズ２を通して照射される第２配光パターンSPが合成されて形成されている。

図４および図５に示すように、前記第１シェードでは、前記第１シェードの上端縁に設けられている第１上側水平エッジ７aにより、下側水平カットラインFP３が形成され、第１傾斜エッジ７ｂにより、傾斜カットラインFP2が形成され、第１下側エッジ７cにより、上側水平カットラインFP１が形成される。これにより、すれ違い用配光パターンLPのベースとなる第１配光パターンFPが形成される。

つぎに、前記第２シェード８においては、前記第２シェード８の上端縁に設けられている第２上側水平エッジ８aにより、下側水平カットラインSP３が形成され、第２傾斜エッジ８bにより、傾斜カットラインSP２が形成され、第２下側エッジ８cにより、上側カットラインSP１が形成される。このとき、第２下側エッジ８ｃは、前記第１シェード７の第１下側エッジ７ｃよりも下側に傾斜しているため、図５の（ｂ）に示すように、第１配光パターンFPに対して、H線よりも上方に付加配光パターンAPを付加した、第２配光パターンSPが形成される。

（実施例の効果の説明）
図６に示すすれ違い用配光パターンLPは、第１配光パターンFPと第２配光パターンSPとの合成により得られる。第１配光パターンFPと第２配光パターンSPのカットラインが一致する部分（FP２−SP２、FP３―SP３）においては、明暗差のはっきりとしたカットラインが得られ、カットラインが一致しない部分（FP１−SP１）については、すれ違い用配光パターンのカットラインを保ちつつ、付加配光パターンAPにより遠方視認性を向上させることができる

（実施例２）
さらに、前記第２シェード８の前記第２下側エッジの傾斜角を、前記第２傾斜エッジの傾斜角よりも緩やかにすることにより、付加配光パターンAPの照射量を調整することができる。すなわち、自車線側の遠方視認性を調整することが出来、たとえば、対向車側へのグレアとならない照射量に抑えた場合、本発明の車両用前照灯１を左側走行帯において用いたとしても、迷光を抑えた配光パターンを形成することができ、右側走行帯と左側走行帯を追加機能なしで、共有することも可能となる。

（実施例３）
さらに、前記シェード６の前記第１シェード７がほぼ垂直に設置されており、前記第２シェードの下端縁８ｄが上端縁よりもレンズ側に配置される構成の場合、前記第２シェードが垂直に配置されていた際よりも、前記第２シェードの下端縁８ｄ側においては、隙間Sを大きくすることができ、光源３からの光を多く投影レンズ２に入射させることができるため、すれ違い用配光パターンLPおよび走行用配光パターンHPの光量を増加させることが出来る。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１……車両用前照灯、２……投影レンズ、３……光源、４……リフレクタ、５……反射面、６……シェード、７……第１シェード（光源側）、７a……第１上側水平エッジ、７b……第１傾斜エッジ、７c……第１下側エッジ、８……第２シェード、８a……第２上側水平エッジ、８b……第２傾斜エッジ、８c……第２下側エッジ、８d……第２シェード下端縁、９……フレーム、１０……ソレノイド、１１……進退ロッド、１２……ソケット、１３……固定ピン、１４……バネ部材、１５……固定部、S……隙間、Z−Z……光軸、F1……第１焦点、F２……第２焦点、
FP……第１配光パターン、FP1……上側水平カットライン、FP２……傾斜カットライン、FP３……下側水平カットライン、SP……第２配光パターン、SP１……上側水平カットライン、SP２……傾斜カットライン、SP３……下側傾斜カットライン、
LP……すれ違い用配光パターン、HP……走行用配光パターン、AP……付加配光パターン、L……光線

Claims (3)

1. 光源と、前記光源からの光を反射させる反射面を有するリフレクタと、前記反射面からの光を前方に照射する投影レンズと、前記投影レンズの後側焦点近傍に設けられたシェードからなるプロジェクタ型の車両用前照灯において、
   前記シェードは、前記光源側に配置される第１シェードと、前記投影レンズ側に配置される第２シェードからなり、
   前記第１シェードと前記第２シェードは間に隙間を設けて固定されており、
   前記反射面は前記光源に第１焦点を有し前記後側焦点近傍に第２焦点を有し、
   前記第２焦点は前記第１シェードおよび前記第２シェードの間に配置されており、
   前記第１シェードおよび前記第２シェードは、上側エッジ部と傾斜エッジ部と下側エッジ部を有しており、
   前記第１シェードの上側エッジ部および傾斜エッジ部と、前記第２シェードの上側エッジ部および傾斜エッジ部とは、同様の角度で形成されており、
   前記第２シェードの前記下側エッジ部は前記第１シェードの下側エッジ部に比べて下方に傾斜している、ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記第２シェードの下側エッジ部の傾斜角は、前記第２シェードの傾斜エッジ部の傾斜角よりも緩やかに形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記シェードは、前記第１シェードがほぼ垂直に設置されており、前記第２シェードは、下端縁が上端縁よりもレンズ側に配置されている、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用前照灯。

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