JP5859892B2 - 光学ユニット - Google Patents

Description

本発明は、光学ユニットに関し、特に車両用灯具に用いられる光学ユニットに関する。

従来、光源からの光をシェードにより遮光することによりロービーム用配光パターンを形成し、シェードにより遮光しない場合にハイビーム用配光パターンを形成する配光可変タイプの車両用前照灯装置がある。また、近年の車両の高性能化に伴い前照灯も周囲の状況に応じて標準的なロービームやハイビームとは形状の異なる特殊配光パターンを形成する車両用前照灯装置が提案されている。特にハイビームの場合、運転者の視界を向上させる一方で、対向車や歩行者へのグレアを考慮する必要がある。そこで、例えば、特許文献１に開示される車両用灯具は、歩行者、先行車、あるいは対向車の有無に応じてハイビームの照射領域を最適に設定できる構造を有している。

特開２００７−１７９９６９号公報

このような状況において、本発明者は以下の課題を認識するに至った。すなわち、車両用灯具における上述した配光パターンの切り替えを実現する光学ユニットとしては、例えば、光源光の一部を遮光する進出位置と光源光の一部を非遮光とする退避位置とに変位可能なシェードを複数設け、各シェードの位置を切り替えることで配光パターンを切り替える構成が考えられる。具体的には、例えば第１シェードを遮光位置に配置してロービーム用配光パターンを形成し、第２シェードを遮光位置に配置し、且つ第１シェードを非遮光位置に配置して特殊配光パターンを形成し、第１シェード及び第２シェードを非遮光位置に配置してハイビーム用配光パターンを形成する。シェードの変位にはＤＣモータ等のモータを用いることが考えられる。

ここで、車両用灯具の部品点数を削減したいという要求は常に存在している。そのため、上述の構成を有する光学ユニットについても、当然に部品点数の削減が求められる。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学ユニットの部品点数の削減を図るための技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は光学ユニットである。当該光学ユニットは、車両用灯具に用いられる光学ユニットであって、光源光の一部を遮光する進出位置と光源光の当該一部を非遮光とする退避位置とにそれぞれ変位可能な第１シェード及び第２シェードと、出力軸の回転により前記第１シェードを前記進出位置及び前記退避位置の一方から他方へ変位させる第１モータと、出力軸の回転により前記第２シェードを前記進出位置及び前記退避位置の一方から他方へ変位させる第２モータと、前記第１モータを収容する第１収容空間及び前記第２モータを収容する第２収容空間を有する単一のケースと、を備えることを特徴とする。

この態様によれば、２つのモータを別々のケースに収容する場合に比べて光学ユニットの部品点数を削減することができる。

上記態様において、前記第１モータ及び前記第２モータの長さ寸法、高さ寸法及び幅寸法について、出力軸の延在方向の寸法を長さ寸法としたとき、前記高さ寸法及び前記幅寸法は、一方が他方よりも大きく、前記第１モータ及び前記第２モータは、それぞれの前記出力軸が互いに平行で、且つそれぞれの前記一方の寸法の方向が前記第１収容空間と前記第２収容空間とが並ぶ方向に対して略垂直となるようにして前記第１収容空間及び前記第２収容空間に収容されてもよい。これにより、この光学ユニットを搭載した灯具ユニットの設置場所の自由度を高めることができる。

上記いずれかの態様において、前記ケースは、前記第１収容空間を形成する壁部と、前記第２収容空間を形成する壁部と、前記第１収容空間へ第１モータを挿入するための開口部と、前記第２収容空間へ第２モータを挿入するための開口部と、を有し、第１収容空間用の前記開口部と第２収容空間用の前記開口部とは、互いに反対方向を向いていてもよい。これにより、第１収容空間と第２収容空間との距離を近づけることができるため、光学ユニットを小型化することができる。

上記いずれかの態様において、第１収容空間用の前記開口部を塞ぐ第１カバーと、第２収容空間用の前記開口部を塞ぐ第２カバーと、をさらに備え、前記第１カバー及び前記第２カバーは、カバーの弾性を用いて前記ケースにスナップフィット結合されてもよい。これにより、第１収容空間と第２収容空間との距離を近づけることができるため、光学ユニットを小型化することができる。

上記いずれかの態様において、前記シェードを保持するベース部をさらに備え、前記ケースは、前記第１収容空間と前記第２収容空間との間に、前記ケースを前記ベース部に固定するための固定機構が設けられてもよい。これにより、光学ユニットの部品点数を削減することができる。

本発明によれば、光学ユニットの部品点数の削減を図るための技術を提供することができる。

実施の形態に係る光学ユニットを有する灯具ユニットが搭載された車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。 灯具ユニットの概略構造を示す斜視図である。 灯具ユニットの分解斜視図である。 実施の形態に係る光学ユニットの分解斜視図である。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、第１シェード及び第２シェードの動作を説明するための図である。 モータ、ケース及びカバーの概略構造を示す斜視図である。 図７（Ａ）は、比較例に係る光学ユニットを灯具後方側から見たときのシェード駆動部を模式的に示す図である。図７（Ｂ）は、本実施の形態に係る光学ユニットを灯具後方側から見たときのシェード駆動部を模式的に示す図である。 カバーのケースへの取付構造を説明するための模式図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、実施の形態に係る光学ユニットを有する灯具ユニットが搭載された車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。図２は、灯具ユニットの概略構造を示す斜視図である。図３は、灯具ユニットの分解斜視図である。なお、図２及び図３では、灯具ユニット１０の内部構造の理解を容易にするために、第２ヒートシンク１８、第２光源モジュール２２及びカバー部材３６の図示を省略している。また、図３では第２リフレクタ２６の図示を省略している。

本実施の形態において説明する車両用灯具１は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置である。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図１には車両用灯具１として車両右側に配置される前照灯ユニットの構造を示す。

図１に示すように、車両用灯具１は、車両前方側に開口部を有するランプボディ２と、ランプボディ２の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー４とを備える。透光カバー４は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成されている。ランプボディ２と透光カバー４とにより形成される灯室３内には、灯具ユニット１０及び制御部１２が収容されている。灯具ユニット１０は、ブラケット１４に取り付けられている。ブラケット１４は、支持機構（図示せず）によりランプボディ２に固定されている。灯室３の下部には、灯具ユニット１０の点消灯や後述するシェードの変位等を制御する制御部１２が配置されている。なお、制御部１２が設けられる位置は、特に限定されない。

図１〜図３に示すように、灯具ユニット１０は、第１ヒートシンク１６、第２ヒートシンク１８、第１光源モジュール２０、第２光源モジュール２２、第１リフレクタ２４、第２リフレクタ２６、レンズホルダ３２、投影レンズ３４、カバー部材３６、及び光学ユニット１００を備える。

第１ヒートシンク１６は、アルミなどの金属により多数のフィンを有する形状に形成され、ねじ等の締結部材５０によりブラケット１４に取り付けられている。第１ヒートシンク１６は、灯具ユニット１０の光軸に対して垂直方向略上方を向く光源モジュール搭載面１６ａを有する。光源モジュール搭載面１６ａには、第１光源モジュール２０が搭載されている。また、第１ヒートシンク１６の所定位置には、後述する締結部材５１が挿通される複数の挿通孔１６ｂが設けられている。本実施の形態の第１ヒートシンク１６は、灯具前方側から見て第１リフレクタ２４の左右上方と第２リフレクタ２６の下方とに、灯具前方側に突出するユニット支持部１６ｃが設けられており、ユニット支持部１６ｃに挿通孔１６ｂが形成されている。

なお、本実施の形態の車両用灯具１は、灯具ユニット１０に隣接する第２の灯具ユニット１１を有する。灯具ユニット１０の第１ヒートシンク１６は、第２の灯具ユニット１１のヒートシンク１１ａと一体的に形成されている。

第２ヒートシンク１８は、アルミなどの金属により多数のフィンを有する形状に形成され、第１ヒートシンク１６の上方で灯具前後方向に延在し、灯具後方側の端部が第１ヒートシンク１６に支持されている。第２ヒートシンク１８の灯具前方側の端部は、レンズホルダ３２の近傍に位置している。第２ヒートシンク１８は、光軸に対して垂直方向略下方を向く光源モジュール搭載面１８ａを有する。光源モジュール搭載面１８ａには、第２光源モジュール２２が搭載されている。

第１光源モジュール２０は、光出射面が垂直方向略上方を向くように配置されている。第２光源モジュール２２は、光出射面が垂直方向略下方を向くように配置されている。第１光源モジュール２０及び第２光源モジュール２２は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、発光素子と、発光素子を支持する基板とを有する。なお、灯具ユニット１０に用いられる光源は、白熱球やハロゲンランプ、放電球等であってもよい。

第１リフレクタ２４は、略ドーム状であり、第１光源モジュール２０の上方に配置されて第１ヒートシンク１６に固定されている。第１リフレクタ２４は、回転楕円面の一部で構成される反射面を内側に有する。この反射面は、第１焦点と、第１焦点よりも灯具前方側に位置する第２焦点とを有する。第１リフレクタ２４は、第１光源モジュール２０の発光部が第１リフレクタ２４の第１焦点と略一致するように、光源モジュール搭載面１６ａとの位置関係が定められている。

第２リフレクタ２６は、略ドーム状であり、第２光源モジュール２２の下方に配置されて第１ヒートシンク１６に固定されている。第２リフレクタ２６は、放物面の一部で構成される反射面を内側に有する。この反射面は、１つの焦点を有する。第２リフレクタ２６は、第２光源モジュール２２の発光面が第２リフレクタ２６の反射面の焦点と略一致するように、光源モジュール搭載面１８ａとの位置関係が定められている。

第１リフレクタ２４及び第２リフレクタ２６よりも灯具前方側には、光学ユニット１００を挟んでレンズホルダ３２が配置されている。レンズホルダ３２は、略筒状の部材であり、投影レンズ３４が嵌め込まれている。レンズホルダ３２の灯具後方側の端部には、第１ヒートシンク１６の挿通孔１６ｂに対応する位置に、貫通孔３２ａが設けられている。投影レンズ３４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、その後方焦点を含む後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。投影レンズ３４は、レンズホルダ３２により灯具ユニット１０の光軸上に、且つ後方焦点が第１リフレクタ２４の反射面の第２焦点と略一致する位置に配置されている。

光学ユニット１００は、全体的な形状が略板状であるベース部１１０を有する。ベース部１１０は、灯具前方から見て環状の枠部１１２と、枠部１１２の下方で主表面が灯具前後方向を向くように配置された略板状のプレート部１１４とを有する。また、ベース部１１０は、枠部１１２の内周縁で構成される開口部１１６を有する。開口部１１６は、その中心領域を灯具ユニット１０の光軸が通るように配置されており、開口部１１６によって光源光の投影レンズ３４への入光が許容される。

枠部１１２の下端側には、開口部１１６の周縁の一部を塞ぐことができる第１シェード１３０及び第２シェード１４０が連結されている。第１シェード１３０及び第２シェード１４０は、枠部１１２によりそれぞれ独立に揺動可能に保持されており、各シェードの上端縁が光軸に接近した位置と、退避した位置とを取ることができる。光学ユニット１００は、各シェードが光軸に接近した位置にあるとき、各シェードの上縁が第１リフレクタ２４の反射面の第２焦点と重なるように配置されている。枠部１１２及びプレート部１１４には、第１ヒートシンク１６の挿通孔１６ｂに対応する位置に、貫通孔１１８が設けられている。光学ユニット１００の構造については後に詳細に説明する。

レンズホルダ３２及び光学ユニット１００は、レンズホルダ３２の貫通孔３２ａ、光学ユニット１００の貫通孔１１８及び第１ヒートシンク１６の挿通孔１６ｂに、ねじ等の締結部材５１が挿通されることで、第１ヒートシンク１６に固定されている。

カバー部材３６は、灯具ユニット１０からの照射光を通すための開口部３６ａを有し、ねじ等の締結部材５２により第１ヒートシンク１６に固定されている。カバー部材３６は、灯具前方から見て、灯具ユニット１０における投影レンズ３４の存在領域を除く領域を覆っている。

続いて、実施の形態に係る光学ユニット１００の構造について詳細に説明する。図４は、実施の形態に係る光学ユニットの分解斜視図である。図４に示すように、本実施の形態に係る光学ユニット１００は、車両用灯具に用いられる光学ユニットであり、ベース部１１０、第１シェード１３０、第２シェード１４０、第１モータ１５０Ａ、第２モータ１５０Ｂ、ケース１７０、第１カバー１９０Ａ及び第２カバー１９０Ｂを有する。以下、第１モータ１５０Ａ及び第２モータ１５０Ｂを特に区別しない場合は、これらをモータ１５０と総称する。また、第１カバー１９０Ａ及び第２カバー１９０Ｂを特に区別しない場合は、これらをカバー１９０と総称する。

ベース部１１０は、上述のように枠部１１２、プレート部１１４、開口部１１６及び複数の貫通孔１１８を有する。さらに、ベース部１１０は、灯具前方から見て、枠部１１２の右側（車幅方向内側）の下端領域に、灯具前方に突出する第１シェード支持軸１２０Ａを有し、枠部１１２の左側（車幅方向外側）の下端領域に、灯具前方に突出する第２シェード支持軸１２０Ｂを有する。また、ベース部１１０は、プレート部１１４の車幅方向中央の領域に、単一のケース固定用貫通孔１２１を有する。また、ベース部１１０は、灯具前方から見てプレート部１１４の右側の領域に、位置決め用嵌合部１２２Ａ及び出力軸用貫通孔１２３Ａを有し、プレート部１１４の左側領域に、位置決め用嵌合部１２２Ｂ及び出力軸用貫通孔１２３Ｂを有する。本実施の形態において、位置決め用嵌合部１２２Ａ，１２２Ｂは、貫通孔である。また、位置決め用嵌合部１２２Ａが略真円形状であり、位置決め用嵌合部１２２Ｂが略長穴形状である。

また、ベース部１１０は、灯具前方から見て、プレート部１１４の右側の側端部に第１シェード用第２ストッパ１２４Ａを有し、プレート部１１４の左側の側端部に第２シェード用第２ストッパ１２４Ｂを有する。各ストッパは、灯具前方に突出している。さらに、ベース部１１０は、右側領域の所定位置に、復帰ばね第１係止部１２６Ａ及び復帰ばね第２係止部１２７Ａを有し、左側領域の所定位置に、復帰ばね第１係止部１２６Ｂ及び復帰ばね第２係止部１２７Ｂを有する。復帰ばね第２係止部１２７Ａ，１２７Ｂは、復帰ばね第１係止部１２６Ａ，１２６Ｂよりも上方に配置されている。

第１シェード１３０及び第２シェード１４０は、それぞれ略Ｌ字形状をしており、略水平方向に延在し、光源光を遮るための水平部１３２，１４２と、水平部１３２，１４２の一端から略垂直方向下方に延在し、モータ１５０の回転力を受けるための垂直部１３４，１４４とを有する。第１シェード１３０の水平部１３２の縁部１３２ａは、第１シェード１３０が後述する進出位置にあるときロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成するように加工されている。第２シェード１４０の水平部１４２の縁部１４２ａは、第２シェード１４０が後述する進出位置にあるとき片ハイ用配光パターンのカットオフラインを形成するように加工されている。垂直部１３４，１４４の下端には、モータ１５０の出力軸に設けられた後述する接続部１６０と噛み合う溝部１３５，１４５が設けられている。また、灯具前方から見て、垂直部１３４の右側の側端面には、灯具後方に突出する第１シェード用第１ストッパ１３６が設けられ、垂直部１４４の左側の側端面には、灯具後方に突出する第２シェード用第１ストッパ１４６が設けられている。

第１シェード１３０及び第２シェード１４０は、それぞれ水平部１３２，１４２と垂直部１３４，１４４とが交わる領域に、灯具前方に突出する筒部１３８，１４８を有する。第１シェード１３０は、第１シェード支持軸１２０Ａが筒部１３８に挿通されて、ベース部１１０に保持される。したがって、第１シェード１３０は車幅方向内側に配置される。水平部１３２は、第２シェード支持軸１２０Ｂに向けて延在する。灯具前方から見て、垂直部１３４は、第１シェード用第２ストッパ１２４Ａよりも左側に延在し、溝部１３５が出力軸用貫通孔１２３Ａの近傍に配置される。溝部１３５には、出力軸用貫通孔１２３Ａを介して灯具後方側から灯具前方側に突出する第１モータ１５０Ａの出力軸１５２が接続される。また、第１シェード用第１ストッパ１３６は、プレート部１１４の右側端面よりも右側、すなわちプレート部１１４の外側に配置される。

第２シェード１４０は、第２シェード支持軸１２０Ｂが筒部１４８に挿通されてベース部１１０に保持される。したがって、第２シェード１４０は、車幅方向外側に配置される。水平部１４２は、第１シェード支持軸１２０Ａに向けて延在する。灯具前方から見て、垂直部１４４は、第２シェード用第２ストッパ１２４Ｂよりも右側に延在し、溝部１４５が出力軸用貫通孔１２３Ｂの近傍に配置される。溝部１４５には、出力軸用貫通孔１２３Ｂを介して灯具後方側から灯具前方側に突出する第２モータ１５０Ｂの出力軸１５２が接続される。また、第２シェード用第１ストッパ１４６は、プレート部１１４の左側端面よりも左側、すなわちプレート部１１４の外側に配置される。

筒部１３８，１４８の外周には、それぞれ復帰ばね１０４Ａ，１０４Ｂが嵌め合わされている。復帰ばね１０４Ａ，１０４Ｂは、例えばねじりコイルばねで構成され、両端部がアーム状に延びるコイル部を有する。第１シェード１３０がベース部１１０に保持された状態で、復帰ばね１０４Ａは、一端が復帰ばね第１係止部１２６Ａにより係止され、他端が復帰ばね第２係止部１２７Ａにより係止される。また、第２シェード１４０がベース部１１０に保持された状態で、復帰ばね１０４Ｂは、一端が復帰ばね第１係止部１２６Ｂにより係止され、他端が復帰ばね第２係止部１２７Ｂにより係止される。

第１シェード１３０及び第２シェード１４０は、モータ１５０により回動される。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、第１シェード及び第２シェードの動作を説明するための図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、灯具前方から見た光学ユニット１００を示している。

第１シェード１３０及び第２シェード１４０は、それぞれ第１シェード支持軸１２０Ａ、第２シェード支持軸１２０Ｂを回動軸として、光源光の一部を遮光する進出位置と光源光の当該一部を非遮光とする退避位置とに変位可能である。各シェードが進出位置にあるとき、水平部１３２，１３４の縁部１３２ａ，１４２ａが第１リフレクタ２４の第２焦点の近傍に配置される。これにより、第１光源モジュール２０から照射された光の一部が遮光される。また、第２光源モジュール２２から照射された光の略全部が遮光される。一方、各シェードが退避位置にあるとき、進出位置にあるシェードによって遮光されていた第１光源モジュール２０の照射光の一部、及び第２光源モジュール２２の照射光の略全部が投影レンズ３４に入光される。

第１シェード１３０は、第１モータ１５０Ａ（図４参照）の出力軸１５２の回転により、進出位置及び退避位置の一方から他方へ変位される。第２シェード１４０は、第２モータ１５０Ｂ（図４参照）の出力軸１５２の回転により、進出位置及び退避位置の一方から他方へ変位される。また、各シェードは、モータ１５０がオフにされると、復帰ばね１０４Ａ，１０４Ｂの付勢力により前記他方から前記一方へ変位される。

本実施の形態において、第１シェード１３０は、第１モータ１５０Ａの出力軸１５２からの力が、出力軸１５２に設けられた接続部１６０を介して伝達され、出力軸１５２の回転により進出位置から退避位置へ変位する（図５（Ｂ）に示す状態）。退避位置に向けて変位する第１シェード１３０は、垂直部１３４が第１シェード用第２ストッパ１２４Ａに突き当たって退避位置で停止する。また、第１シェード１３０は、第１モータ１５０Ａがオフになると、復帰ばね１０４Ａの付勢力により退避位置から進出位置へ変位する（図５（Ａ）に示す状態）。進出位置に向けて変位する第１シェード１３０は、第１シェード用第１ストッパ１３６がプレート部１１４に突き当たって進出位置で停止する。このように、ロービーム用配光パターンを形成するための第１シェード１３０が復帰ばね１０４Ａにより進出位置へ戻るよう構成することで、光学ユニット１００がハイビーム用配光パターン又は片ハイ用配光パターンの形成姿勢で固定されてしまうことを確実に回避してフェールセーフ機能を実現できる。

一方、第２シェード１４０は、第２モータ１５０Ｂの出力軸１５２からの力が、出力軸１５２に設けられた接続部１６０を介して伝達され、出力軸１５２の回転により退避位置から進出位置へ変位する（図５（Ｂ）に示す状態）。進出位置に向けて変位する第２シェード１４０は、第２シェード用第１ストッパ１４６がプレート部１１４に突き当たって進出位置で停止する。また、第２シェード１４０は、第２モータ１５０Ｂがオフになると、復帰ばね１０４Ｂの付勢力により進出位置から退避位置へ変位する（図５（Ａ）に示す状態）。退避位置に向けて変位する第２シェード１４０は、垂直部１４４が第２シェード用第２ストッパ１２４Ｂに突き当たって退避位置で停止する。

図５（Ａ）に示すように、第１シェード１３０が進出位置、第２シェード１４０が退避位置にある状態で、灯具ユニット１０は、ロービーム用配光パターンを形成することができる。また、図５（Ｂ）に示すように、第１シェード１３０が退避位置、第２シェード１４０が進出位置にある状態で、灯具ユニット１０は、左側通行時に対向車線側のみにハイビーム領域を有する、いわゆる右片ハイ用配光パターンを形成することができる。また、第１シェード１３０及び第２シェード１４０が退避位置にある状態で、灯具ユニット１０は、ハイビーム用配光パターンを形成することができる。また、灯具ユニット１０がハイビーム用配光パターンの形成状態にあるとき、第２光源モジュール２２の照射光が灯具前方に照射される。これにより、ハイビーム用配光パターンの照度を増大させることができる。

なお、車両左側に配置される前照灯ユニットの灯具ユニットでは、灯具前方から見て第１シェード１３０が左側（車幅方向内側）に配置され、第２シェード１４０が右側（車幅方向外側）に配置される。そして、当該灯具ユニットは、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、左側通行時に自車線側のみにハイビーム領域を有する、いわゆる左片ハイ用配光パターンとを形成することができる。上述した各配光パターンの形状は公知であるため、詳細な説明は省略する。

モータ１５０は、ケース１７０に収容され、ケース１７０を介してベース部１１０に固定される。ケース１７０には、２つのモータ１５０が収容された状態で、カバー１９０が取り付けられる。カバー１９０により、ケース１７０からのモータ１５０の脱落が抑制される。モータ１５０、ケース１７０及びカバー１９０により、シェード駆動部が構成されている。

続いて、モータ１５０、ケース１７０及びカバー１９０の構造について詳細に説明する。図６は、モータ、ケース及びカバーの概略構造を示す斜視図である。図７（Ａ）は、比較例に係る光学ユニットを灯具後方側から見たときのシェード駆動部を模式的に示す図である。図７（Ｂ）は、本実施の形態に係る光学ユニットを灯具後方側から見たときのシェード駆動部を模式的に示す図である。図８は、カバーのケースへの取付構造を説明するための模式図である。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、出力軸１５２に対して垂直な平面に沿ったシェード駆動部の断面を模式的に示している。図８は、出力軸１５２に対して平行で且つカバー１９０の第１腕部１９０ｂ及び第２腕部１９０ｃを通る平面に沿ったシェード駆動部の断面を、模式的に示している。なお、図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図８では、モータ１５０の内部構造の図示を省略している。

図６〜図８に示すように、モータ１５０は、例えばＤＣモータで構成され、ハウジング１５１、出力軸１５２、及び端子接続部１５３Ａ，１５３Ｂを有する。ハウジング１５１は、出力軸１５２が突出する上面１５１ａと、上面１５１ａと対向する底面１５１ｂと、互いに対向する略平坦な第１側面１５１ｃ及び第２側面１５１ｄと、互いに対向する湾曲した第３側面１５１ｅ及び第４側面１５１ｆとを有する。上面１５１ａ及び底面１５１ｂには、それぞれ外方にやや突出し、内部に軸受を収容するボス部１５４ａ，１５４ｂが設けられている。

出力軸１５２には、平歯車等のギヤで構成される接続部１６０が設けられている。出力軸１５２は、接続部１６０を介して第１シェード１３０又は第２シェード１４０に接続される。給電用の端子接続部１５３Ａ，１５３Ｂは、ハウジング１５１の第１側面１５１ｃにおける底面１５１ｂの近傍に設けられている。端子接続部１５３Ａは、陽極及び陰極の一方に対応し、端子接続部１５３Ｂは、陽極及び陰極の他方に対応する。

モータ１５０は、ハウジング１５１の長さ寸法Ｌ、高さ寸法Ｈ及び幅寸法Ｗについて、出力軸１５２の延在方向の寸法を長さ寸法Ｌとしたとき、高さ寸法Ｈ及び幅寸法Ｗは、一方が他方よりも大きい。本実施の形態では、平面である第１側面１５１ｃと第２側面１５１ｄとが並ぶ方向を高さ寸法Ｈとし、曲面である第３側面１５１ｅと第４側面１５１ｆとが並ぶ方向を幅寸法Ｗ（長径寸法）としている。そのため、モータ１５０は、幅寸法Ｗが高さ寸法Ｈよりも大きい。なお、ここではハウジング１５１の寸法について説明しているが、出力軸１５２の延在方向の寸法を長さ寸法Ｌとした場合は、モータ１５０とハウジング１５１とで高さ寸法Ｈ及び幅寸法Ｗが一致するため、ハウジング１５１の高さ寸法Ｈ及び幅寸法Ｗをモータ１５０の高さ寸法Ｈ及び幅寸法Ｗに置き換えて説明することもできる。

ケース１７０は、第１モータ１５０Ａを収容する第１収容空間１７１Ａ及び第２モータ１５０Ｂを収容する第２収容空間１７１Ｂを有する。したがって、本実施の形態に係る光学ユニット１００では、第１モータ１５０Ａ及び第２モータ１５０Ｂが単一のケース１７０に収容される。そのため、本実施の形態によれば、第１モータ１５０Ａ及び第２モータ１５０Ｂをそれぞれ別個のケースに収容する場合に比べて、光学ユニット１００の部品点数を減らすことができる。

ケース１７０は、第１収容空間１７１Ａを形成する壁部１７２Ａと、第２収容空間１７１Ｂを形成する壁部１７２Ｂと、第１収容空間１７１Ａへ第１モータ１５０Ａを挿入するための開口部１７６Ａと、第２収容空間１７１Ｂへ第２モータ１５０Ｂを挿入するための開口部１７６Ｂとを有する。また、ケース１７０は、第１モータ１５０Ａ用のコネクタ１７８Ａ及び一対の端子部材１８０Ａと、第２モータ１５０Ｂ用のコネクタ１７８Ｂ及び一対の端子部材１８０Ｂとを有する。以下、第１収容空間１７１Ａ及び第２収容空間１７１Ｂを特に区別しない場合は、これらを収容空間１７１と総称する。また、壁部１７２Ａ及び壁部１７２Ｂを特に区別しない場合、これらを壁部１７２と総称する。また、開口部１７６Ａ及び開口部１７６Ｂを特に区別しない場合、これらを開口部１７６と総称する。

壁部１７２は、略長方形状の底壁部１７２ａと、第１壁部１７２ｂと、第２壁部１７２ｃと、第３壁部１７２ｄと、第４壁部１７２ｅとを含む。第１壁部１７２ｂと第２壁部１７２ｃとは互いに対向している。第３壁部１７２ｄと第４壁部１７２ｅとは、互いに対向するとともに第１壁部１７２ｂ及び第２壁部１７２ｃに対して略垂直に延在する。第１壁部１７２ｂ、第２壁部１７２ｃ、第３壁部１７２ｄ及び第４壁部１７２ｅは側壁部を構成し、この４つの側壁部と底壁部１７２ａとにより収容空間１７１が形成されている。４つの側壁部は、下端が底壁部１７２ａの周縁部に連結されているが、上端側には壁部１７２が設けられていない。すなわち、収容空間１７１を形成する４つの側壁部の上端側に開口部１７６が設けられている。

第２壁部１７２ｃの外側面には、外部電源の端子が接続されるコネクタ１７８Ａ，１７８Ｂが設けられている。一対の端子部材１８０Ａ，１８０Ｂは、コネクタ端子と、給電端子と、配線部とが一体的に形成されてなる部材である。一対の端子部材１８０Ａ，１８０Ｂは、一端側がコネクタ内に配置されてコネクタ端子として機能する。また、他端側が収容空間１７１において露出し、モータ１５０の端子接続部１５３Ａ，１５３Ｂに挿入される給電端子として機能する。また、一端側及び他端側を除く領域が、コネクタ１７８Ａ，１７８Ｂから収容空間１７１まで引き回されてコネクタ端子と給電端子とに接続される配線部として機能する。外部電源から送り出された電力は、コネクタ１７８Ａ、１７８Ｂから一対の端子部材１８０Ａ，１８０Ｂを介して、モータ１５０に供給される。

第１収容空間１７１Ａ用の開口部１７６Ａと第２収容空間１７１Ｂ用の開口部１７６Ｂとは、互いに反対方向を向いている。したがって、第１モータ１５０Ａは、第１収容空間１７１Ａを挟んで第２収容空間１７１Ｂが存在する領域とは反対側の領域から、第２収容空間１７１Ｂに近づく方向に押圧されて第１収容空間１７１Ａに挿入される。また、第２モータ１５０Ｂは、第２収容空間１７１Ｂを挟んで第１収容空間１７１Ａが存在する領域とは反対側の領域から、第１収容空間１７１Ａに近づく方向に押圧されて第２収容空間１７１Ｂに挿入される。したがって、本実施の形態のケース１７０では、モータ１５０を収容空間１７１へ挿入する際に必要となる、開口部１７６周りに確保すべき空間を、第１収容空間１７１Ａと第２収容空間１７１Ｂとの間に設ける必要がない。そのため、底壁部１７２Ａａと底壁部１７２Ｂａとの距離を近づけることができる。これにより、ケース１７０を小型化することができ、ひいては光学ユニット１００を小型化することができる。

モータ１５０は、第１側面１５１ｃが底壁部１７２ａと対向するように配置され、出力軸１５２の軸方向に対して略垂直の方向であって、第１側面１５１ｃと底壁部１７２ａとの距離が近づく方向に押圧されて、開口部１７６を介して収容空間１７１に挿入される。モータ１５０がケース１７０に収容された状態で、上面１５１ａと第１壁部１７２ｂ、底面１５１ｂと第２壁部１７２ｃ、第１側面１５１ｃと底壁部１７２ａ、第３側面１５１ｅと第３壁部１７２ｄ、第４側面１５１ｆと第４壁部１７２ｅがそれぞれ対向する。モータ１５０が収容空間１７１に挿入された状態で、一対の端子部材１８０Ａ，１８０Ｂが端子接続部１５３Ａ，１５３Ｂに挿入されている。

ケース１７０の第２壁部１７２ｃには、モータ１５０のボス部１５４ｂが挿入されるスリット１７２ｃ１が設けられている。また、第２壁部１７２ｃは、外側面から突出する２つの枠部１７２ｃ２を有する。２つの枠部１７２ｃ２は、第２壁部１７２ｃの外側面と直交する方向から見て、スリット１７２ｃ１を挟むように配置されている。第１壁部１７２ｂには、モータ１５０のボス部１５４ａが挿入されるスリット１７２ｂ１が設けられている。また、第１壁部１７２ｂには、外側面に２つの凹部１７２ｂ２が設けられている。２つの凹部１７２ｂ２は、第１壁部１７２ｂの外側面と直交する方向から見て、スリット１７２ｂ１を挟むように配置されている。また、第１壁部１７２ｂには、外側面の所定位置に位置決め用凸部１７２ｂ３が設けられている。

モータ１５０がケース１７０に挿入される際、ボス部１５４ｂが開口部１７６側から底壁部１７２ａ側に向けて、第２壁部１７２ｃのスリット１７２ｃ１内を摺動する。また、ボス部１５４ａが開口部１７６側から底壁部１７２ａ側に向けて、第１壁部１７２ｂのスリット１７２ｂ１内を摺動する。モータ１５０がケース１７０に収容された状態で、出力軸１５２は、スリット１７２ｂ１を介して収容空間１７１から外部に突出する。

図７（Ｂ）に示すように、第１モータ１５０Ａ及び第２モータ１５０Ｂは、それぞれの出力軸１５２が互いに平行となるようにして、第１収容空間１７１Ａ及び第２収容空間１７１Ｂに収容されている。また、第１モータ１５０Ａ及び第２モータ１５０Ｂは、それぞれの幅寸法Ｗの方向が第１収容空間１７１Ａと第２収容空間１７１Ｂとが並ぶ方向に対して略垂直となるようにして第１収容空間１７１Ａ及び第２収容空間１７１Ｂに収容されている。すなわち、第１モータ１５０Ａ及び第２モータ１５０Ｂは、出力軸１５２の軸方向に対して垂直な幅寸法Ｗ及び高さ寸法Ｈのうち、より大きい幅寸法Ｗの方向が車幅方向に対して垂直となり、より小さい高さ寸法Ｈが車幅方向に対して平行となるように配置されている。

図７（Ａ）に示す比較例の構造では、第１モータ１５０Ａ及び第２モータ１５０Ｂは、幅寸法Ｗの方向が第１収容空間３７１Ａ及び第２収容空間３７１Ｂの並ぶ方向に対して平行となる姿勢で、ケース３７０の各収容空間に収容されている。これに対し、本実施の形態では、より大きい寸法である幅寸法Ｗの方向が２つの収容空間が並ぶ方向に対して略垂直となるようにしてモータ１５０を収容している。これにより、シェード駆動部の２つのモータが並ぶ方向の寸法を、比較例の構造に比べて小さくすることができる。本実施の形態では、シェード駆動部の車幅方向の寸法を小さくすることができる。具体的には、幅寸法Ｗと高さ寸法Ｈとの差の２倍の長さ（２・（Ｗ−Ｈ））だけ、寸法を小さくすることができる。これにより、灯具ユニット１０の設置場所の自由度を高めることができる。

ケース１７０の開口部１７６には、カバー１９０が装着される。第１カバー１９０Ａは、壁部１７２Ａに係止されて、第１収容空間１７１Ａ用の開口部１７６Ａを塞ぐ。一方、第２カバー１９０Ｂは、壁部１７２Ｂに係止されて、第２収容空間１７１Ｂ用の開口部１７６Ｂを塞ぐ。

カバー１９０は、本体部１９０ａと、２本の第１腕部１９０ｂ（腕部）と、２本の第２腕部１９０ｃとを有する。本体部１９０ａは、カバー１９０がケース１７０に取り付けられた状態で、モータ１５０の第２側面１５１ｄと対向し、第２側面１５１ｄにおける上面１５１ａ側端部から底面１５１ｂ側端部まで延在する。したがって、開口部１７６は、主にカバー１９０の本体部１９０ａによって覆われる。

２本の第１腕部１９０ｂは、上面１５１ａ側の本体部１９０ａの端部から、本体部１９０ａの延在方向に対して略垂直な方向に突出している。２本の第１腕部１９０ｂは、第１壁部１７２ｂの外側面と直交する方向から見て、カバー１９０がケース１７０に取り付けられた状態でスリット１７２ｂ１を挟むように配置されている。第１腕部１９０ｂの先端部には、カバー１９０がケース１７０に取り付けられた状態でケース１７０側を向く面に、凸部１９０ｂ１が設けられている。

２本の第２腕部１９０ｃは、底面１５１ｂ側の本体部１９０ａの端部から、第１腕部１９０ｂの突出方向と同じ方向で第１腕部１９０ｂと平行に突出している。２本の第２腕部１９０ｃは、第２壁部１７２ｃの外側面と直交する方向から見て、カバー１９０がケース１７０に取り付けられた状態でスリット１７２ｃ１を挟むように配置されている。第２腕部１９０ｃの先端部には、カバー１９０がケース１７０に取り付けられた状態でケース１７０とは反対の方向を向く面に、係合爪部としての凸部１９０ｃ１が設けられている。

図８に示すように、カバー１９０がケース１７０に取り付けられる際、第２腕部１９０ｃが枠部１７２ｃ２内に挿通されて、凸部１９０ｃ１が枠部１７２ｃ２に係合する。これにより、カバー１９０の第２腕部１９０ｃ側がケース１７０に取り付けられる。カバー１９０がケース１７０に取り付けられた状態において、第２腕部１９０ｃは第２壁部１７２ｃの外側で第２壁部１７２ｃに沿って延在する。

続いて、カバー１９０の第１腕部１９０ｂ側がケース１７０に接近するように押し付けられる。このとき、第１腕部１９０ｂは、第１壁部１７２ｂの外側に回り込み、第１壁部１７２ｂに押圧されて第２腕部１９０ｃから離れる方向に弾性変形する。そして、カバー１９０の第１腕部１９０ｂ側がさらに押し込まれて、本体部１９０ａがモータ１５０の第２側面１５１ｄと平行となり、第１腕部１９０ｂがケース１７０の第１壁部１７２ｂと平行になる。第１腕部１９０ｂは、この過程で第１壁部１７２ｂによる押圧が解除され、弾性によって変形前の状態に戻る。そして、第１腕部１９０ｂの凸部１９０ｂ１が、第１壁部１７２ｂの凹部１７２ｂ２に嵌合して、カバー１９０の第１腕部１９０ｂ側がケース１７０に取り付けられる。カバー１９０がケース１７０に取り付けられた状態において、第１腕部１９０ｂは第１壁部１７２ｂの外側で第１壁部１７２ｂに沿って延在する。すなわち、カバー１９０は、第１腕部１９０ｂの弾性を用いてケース１７０にスナップフィット結合される。

このように、第１カバー１９０Ａ及び第２カバー１９０Ｂは、カバーの弾性を用いてケース１７０にスナップフィット結合されている。これによれば、ケース１７０に収容されたモータ１５０を、カバー１９０によって収容空間１７１内に固定することができる。したがって、抜け止めランス等のモータ１５０を固定するための構造を、ケース１７０側に形成する必要がない。そのため、ケース１７０側にモータ固定用の構造を形成する際に必要となる金型挿抜等のための空間を、第１収容空間１７１Ａと第２収容空間１７１Ｂとの間に設ける必要がなくなるため、第１収容空間１７１Ａと第２収容空間１７１Ｂとをより近づけることができる。その結果、光学ユニット１００の小型化が可能となる。また、スナップフィットによりカバー１９０をケース１７０に固定しているため、光学ユニット１００の製造工程を簡略化することができる。

図４、図６、図７に示すように、ケース１７０は、第１収容空間１７１Ａと第２収容空間１７１Ｂとの間に、ケース１７０をベース部１１０に固定するための固定機構１８２が設けられている。本実施の形態において、固定機構１８２は、ねじ等の締結部材が挿通される挿通孔である。固定機構１８２には、筒状部材１８４が嵌め込まれる。ケース１７０は、第１壁部１７２ｂが、ベース部１１０のプレート部１１４におけるケース取付面１１４ａ（図８参照）、すなわち灯具後方側の主表面と対向するように、ベース部１１０に取り付けられる。したがって、モータ１５０は、ケース取付面１１４ａに対して出力軸１５２が略垂直となるように配置される。ケース１７０は、貫通孔である固定機構１８２がプレート部１１４のケース固定用貫通孔１２１と位置合わせされて、ベース部１１０に取り付けられる。

ケース１７０がベース部１１０に取り付けられる際、第１モータ１５０Ａの出力軸１５２及び接続部１６０がプレート部１１４の出力軸用貫通孔１２３Ａに挿通され、歯車である接続部１６０の歯が第１シェード１３０の溝部１３５と噛み合わされる（図３参照）。また、第２モータ１５０Ｂの出力軸１５２及び接続部１６０がプレート部１１４の出力軸用貫通孔１２３Ｂに挿通され、接続部１６０の歯が第２シェード１４０の溝部１４５と噛み合わされる（図３参照）。

また、ケース１７０の位置決め用凸部１７２ｂ３がプレート部１１４の位置決め用嵌合部１２２Ａに嵌め込まれ、これによりベース部１１０に対するケース１７０の高精度な位置決めがなされる。ケース１７０は、ねじ等の締結部材１８６がケース１７０の固定機構１８２及びプレート部１１４のケース固定用貫通孔１２１に挿通されることで、ベース部１１０に固定される。本実施の形態では、固定機構１８２は、出力軸１５２と直交する面方向におけるシェード駆動部の重心位置に近い、第１収容空間１７１Ａと第２収容空間１７１Ｂとの間の領域に設けられている。そのため、１つの固定機構１８２で、ベース部１１０に対してシェード駆動部を安定的に固定することができる。したがって、光学ユニット１００の部品点数を削減することができる。

なお、本実施の形態では、ケース固定用貫通孔１２１Ａ及び固定機構１８２を貫通孔とし、締結部材１８６を用いてベース部１１０にケース１７０を固定しているが、従来公知の他の固定様式を採用してもよい。

図８に示すように、ケース１７０がベース部１１０に固定された状態で、第１腕部１９０ｂは、ケース１７０の第１壁部１７２ｂとプレート部１１４のケース取付面１１４ａとで挟まれている。そのため、第１腕部１９０ｂの凸部１９０ｂ１が第１壁部１７２ｂの凹部１７２ｂ２から退避する方向への第１腕部１９０ｂの変位が、プレート部１１４によって規制される。よって、ケース１７０からカバー１９０が外れることをより確実に防ぐことができ、その結果、モータ１５０がケース１７０から外れることをより確実に防ぐことができる。したがって、本実施の形態の光学ユニット１００によれば、定められたモータ１５０の取付姿勢を維持することができるため、光学ユニット１００の動作信頼性を向上させることができる。

以上説明したように、本実施の形態に係る光学ユニット１００は、第１モータ１５０Ａを収容する第１収容空間１７１Ａ及び第２モータ１５０Ｂを収容する第２収容空間１７１Ｂを有する単一のケース１７０を備えている。そのため、２つのモータを別々のケースに収容し、これらをベース部１１０に固定する場合に比べて、光学ユニット１００の部品点数を削減することができる。また、これにより、光学ユニット１００の製造コストの削減と、製造工程の簡略化とを図ることができる。

また、本実施の形態に係る光学ユニット１００において、カバー１９０は、ケース１７０に取り付けられた状態において第１壁部１７２ｂの外側で第１壁部１７２ｂに沿って延在する第１腕部１９０ｂを有し、第１腕部１９０ｂの弾性を用いて第１壁部１７２ｂにスナップフィット結合されている。そして、第１腕部１９０ｂは、ケース１７０がベース部１１０に固定された状態で、第１壁部１７２ｂとケース取付面１１４ａとで挟まれている。そのため、カバー１９０がケース１７０から外れることをより確実に抑制することができる。その結果、ケース１７０からのモータ１５０の脱落をより確実に抑制することができるため、光学ユニット１００の動作信頼性の向上を図ることができる。

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることが可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述の実施の形態に変形が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。

Ｈ 高さ寸法、 Ｌ 長さ寸法、 Ｗ 幅寸法、 １ 車両用灯具、 １００ 光学ユニット、 １１０ ベース部、 １３０ 第１シェード、 １４０ 第２シェード、 １５０ モータ、 １５０Ａ 第１モータ、 １５０Ｂ 第２モータ、 １５２ 出力軸、 １７０ ケース、 １７１ 収容空間、 １７１Ａ 第１収容空間、 １７１Ｂ 第２収容空間、 １７２，１７２Ａ，１７２Ｂ 壁部、 １７２ｂ 第１壁部、 １７２ｃ 第２壁部、 １７６，１７６Ａ，１７６Ｂ 開口部、 １８２ 固定機構、 １９０ カバー、 １９０Ａ 第１カバー、 １９０Ｂ 第２カバー、 １９０ｂ 第１腕部、 １９０ｃ 第２腕部。

Claims (5)

1. 車両用灯具に用いられる光学ユニットであって、
   光源光の一部を遮光する進出位置と光源光の当該一部を非遮光とする退避位置とにそれぞれ変位可能な第１シェード及び第２シェードと、
   出力軸の回転により前記第１シェードを前記進出位置及び前記退避位置の一方から他方へ変位させる第１モータと、
   出力軸の回転により前記第２シェードを前記進出位置及び前記退避位置の一方から他方へ変位させる第２モータと、
   前記第１モータを収容する第１収容空間及び前記第２モータを収容する第２収容空間を有する単一のケースと、
   を備えることを特徴とする光学ユニット。
2. 前記第１モータ及び前記第２モータの長さ寸法、高さ寸法及び幅寸法について、出力軸の延在方向の寸法を長さ寸法としたとき、前記高さ寸法及び前記幅寸法は、一方が他方よりも大きく、
   前記第１モータ及び前記第２モータは、それぞれの前記出力軸が互いに平行で、且つそれぞれの前記一方の寸法の方向が前記第１収容空間と前記第２収容空間とが並ぶ方向に対して略垂直となるようにして前記第１収容空間及び前記第２収容空間に収容される請求項１に記載の光学ユニット。
3. 前記ケースは、前記第１収容空間を形成する壁部と、前記第２収容空間を形成する壁部と、前記第１収容空間へ第１モータを挿入するための開口部と、前記第２収容空間へ第２モータを挿入するための開口部と、を有し、
   第１収容空間用の前記開口部と第２収容空間用の前記開口部とは、互いに反対方向を向いている請求項１又は２に記載の光学ユニット。
4. 第１収容空間用の前記開口部を塞ぐ第１カバーと、
   第２収容空間用の前記開口部を塞ぐ第２カバーと、をさらに備え、
   前記第１カバー及び前記第２カバーは、カバーの弾性を用いて前記ケースにスナップフィット結合される請求項３に記載の光学ユニット。
5. 前記第１シェード及び前記第２シェードを保持するベース部をさらに備え、
   前記ケースは、前記第１収容空間と前記第２収容空間との間に、前記ケースを前記ベース部に固定するための固定機構が設けられる請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学ユニット。

Images