JP5876273B2 - 車両用照明灯具 - Google Patents

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Description

本願発明は、シェードを備えたプロジェクタ型の車両用照明灯具に関するものである。
一般に、プロジェクタ型の車両用照明灯具は、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源からの光をリフレクタにより投影レンズへ向けて反射させるように構成されている。
このようなプロジェクタ型の車両用照明灯具において、ロービーム用配光パターンを形成する際には、例えば「特許文献1」に記載されているように、上端縁が投影レンズの後側焦点またはその近傍を通るように配置されたシェードにより、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽して、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構成となっている。
一方「特許文献2」には、投影レンズの後側焦点の前後両側に2枚のシェードが配置された車両用照明灯具が記載されている。
また「特許文献3」には、上端部が厚肉で形成されたシェードが、その上端面の前端縁および後端縁を投影レンズの後側焦点の前後両側に位置させるようにして配置された車両用照明灯具が記載されている。
特開2010−33740号公報 特開平11−283405号公報 特開2010−218689号公報
上記「特許文献2」や「特許文献3」に記載されているようなシェードを採用することにより、ロービーム用配光パターンが必要以上に明るくなってしまうのを防止することが可能である。
しかしながら、このような構成を採用した場合には、ロービーム用配光パターンにおける対向車線側のカットオフラインの下方近傍領域の明るさを減少させて、対向車ドライバ等に大きなグレアを与えてしまわないようにすることは可能であるが、ロービーム用配光パターンにおける自車線側部分のカットオフラインの下方近傍領域(すなわちホットゾーンとなるべき領域)についても、その明るさが減少してしまうので、車両前方路面における自車走行レーンや路肩部分の視認性を十分に確保することができない、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、シェードを備えたプロジェクタ型の車両用照明灯具において、ロービーム用配光パターンのホットゾーンの明るさを減少させることなく、その対向車線側のカットオフラインの下方近傍領域の明るさを減少させることができる車両用照明灯具を提供することを目的とするものである。
本願発明は、シェードの構成に工夫を施すことにより、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照明灯具は、
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、このリフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードと、を備えてなる車両用照明灯具において、
上記シェードは、上記後側焦点よりも対向車線側に位置する第1領域の上端縁が、上記投影レンズの後側焦点またはその近傍を通るように形成されるとともに、上記第1領域の自車線側に隣接する第2領域の上端縁が、上記第1領域の上端縁に対して後方側へ変位するようにして形成されており、
上記シェードの前方に、上端縁を有する第2シェードが配置されており、
上記第2シェードの上端縁は、上記シェードの第2領域の前方に位置する第2領域対応部の上端縁が、自車線側の端縁位置から対向車線側の端縁位置へ向けて前方側へ変位するように形成されている、ことを特徴とするものである。
上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、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が採用可能である。
上記「シェード」は、後側焦点よりも対向車線側に位置する第1領域の上端縁が、投影レンズの後側焦点またはその近傍を通るように形成されるとともに、第1領域の自車線側に隣接する第2領域の上端縁が、第1領域の上端縁に対して後方側へ変位するようにして形成されていれば、第2領域の上端縁の後方変位量や第2領域の形成範囲等の具体的な構成については特に限定されるものではない。また、この「シェード」は、固定シェードとして構成されていてもよいし、その一部または全部が可動シェードとして構成されていてもよい。
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用照明灯具は、プロジェクタ型の車両用照明灯具として構成されており、そのリフレクタからの反射光の一部をシェードにより遮蔽する構成となっているが、このシェードは、後側焦点よりも対向車線側に位置する第1領域の上端縁が、投影レンズの後側焦点またはその近傍を通るように形成されるとともに、第1領域の自車線側に隣接する第2領域の上端縁が、第1領域の上端縁に対して後方側へ変位するようにして形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、シェードの第1領域(すなわち投影レンズの後側焦点よりも対向車線側に位置する領域)は、その上端縁が投影レンズの後側焦点またはその近傍を通るように配置されているので、ロービーム用配光パターンにおける自車線側のカットオフラインを鮮明に形成して、その下方近傍領域(すなわちホットゾーンとなるべき領域)の明るさを十分に確保することができる。
一方、第1領域の自車線側に隣接する第2領域は、その上端縁が第1領域の上端縁に対して後方側へ変位するようにして形成されているので、ロービーム用配光パターンにおける対向車線側のカットオフラインは多少不鮮明になるが、その下方近傍領域の明るさを減少させることができる。
このように本願発明によれば、シェードを備えたプロジェクタ型の車両用照明灯具において、ロービーム用配光パターンのホットゾーンの明るさを減少させることなく、その対向車線側のカットオフラインの下方近傍領域の明るさを減少させることができる。
そしてこれにより、車両前方路面における自車走行レーンや路肩部分の視認性を十分に確保した上で、対向車ドライバ等に大きなグレアを与えてしまうのを未然に防止することができる。
しかも、本願発明に係る車両用照明灯具のシェードは、これを板状部材で構成することが容易に可能であるので、灯具コストを抑えた上で上記作用効果を得ることができる。
上記構成において、シェードの第2領域の前方に、該第2領域の上端縁と略同じ高さの上端縁を有する第2シェードが配置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、本願発明のシェードのように、第2領域の上端縁が第1領域の上端縁に対して後方側へ変位している場合には、上述したようにロービーム用配光パターンにおける対向車線側のカットオフラインが多少不鮮明になるが、この第2領域の前方に、その上端縁と略同じ高さの上端縁を有する第2シェードが配置された構成とすれば、投影レンズから対向車線側のカットオフラインの上方空間へ向かう光を無くすことができる。そしてこれにより、ロービーム用配光パターンにおける対向車線側のカットオフラインの鮮明度を確保した上で、その下方近傍領域の明るさを効果的に減少させることができる。
このような構成を採用した場合において、第2シェードが、斜め上後方を向くように形成された上端面を備えた構成とすれば、この上端面に入射したリフレクタからの反射光が、この上端面で反射した後に投影レンズに入射してしまわないようにすることが容易に可能となる。そしてこれにより、対向車ドライバ等にグレアを与えてしまう光が、車両用照明灯具から不用意に照射されてしまうのを未然に防止することができる。
その際、第2シェードが、斜め下前方へ向けて延びるように配置された板状部材で構成されたものとすれば、灯具コストを抑えた上で上記作用効果を得ることができる。
本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具を示す正面図 図1のII−II線断面図 図1のIII−III線断面図 上記車両用照明灯具の主要構成要素を示す斜視図 図2のV部詳細図 上記車両用照明灯具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ロービーム用配光パターンを透視的に示す図
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照明灯具10を示す正面図である。また、図2は、図1のII−II線断面図であり、図3は、図1のIII−III線断面図である。さらに、図4は、車両用照明灯具10の主要構成要素を示す斜視図である。
これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用照明灯具10は、車両用前照灯の灯具ユニットであって、図示しないランプボディ等に対して光軸調整可能に組み込まれた状態で用いられるようになっている。
この車両用照明灯具10は、光源バルブ12と、リフレクタ14と、レンズホルダ16と、投影レンズ18と、シェード20と、第2シェード22とを備えており、右配光のロービーム用配光パターン(これについては後述する)を形成するように構成されている。
投影レンズ18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であって、その光軸Axが車両前後方向に延びるようにして配置されている。そして、この投影レンズ18は、その後側焦点面(すなわち投影レンズ18の後側焦点Fを含む焦点面)上に形成される光源像を、灯具前方に配置された仮想鉛直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。
光源バルブ12は、放電発光部を光源12aとする放電バルブであって、リフレクタ14の後頂部に形成された開口部14bに後方側から挿入固定されている。この光源バルブ12の光源12aは、光軸Axと略同軸で延びる線分光源として構成されており、投影レンズ18の後側焦点Fよりも後方側に配置されている。
リフレクタ14は、光源12aからの光を投影レンズ18へ向けて反射させる反射面14aを有している。
この反射面14a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14aで反射した光源12a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。
このリフレクタ14には、その反射面14aの下部領域の前端縁から前方へ向けて延びる左右1対のアーム部14cが形成されており、これら各アーム部14cの前端部には、径方向外方へ折れ曲がるようにしてフランジ部14dが形成されている。
レンズホルダ16は、リフレクタ14の前方に配置されており、その前端部において投影レンズ18を固定支持している。このレンズホルダ16には、その前端部の下部領域から後方へ向けて延びる左右1対のアーム部16aが形成されており、これら各アーム部16aの後端部には、径方向外方へ折れ曲がるようにしてフランジ部16bが形成されている。
シェード20は、その上端縁20aが投影レンズ18の後側焦点Fの上方近傍を通るように配置されており、リフレクタ14からの反射光の一部を遮蔽するようになっている。
このシェード20は、金属製の板状部材からなるプレス加工品として構成されており、投影レンズ18の後側焦点Fにおいて光軸Axと直交する鉛直面に沿って配置されている。そして、このシェード20は、その左右両側の下端部においてリフレクタ14およびレンズホルダ16に固定されている。具体的には、このシェード20は、その2箇所において、リフレクタ14における各アーム部14cのフランジ部14dと、レンズホルダ16における各アーム部16aのフランジ部16bとで挟まれた状態で、それぞれネジ30によって共締めされている。これを実現するため、シェード20には2箇所にネジ挿通孔20bが形成されており、また、レンズホルダ16の各フランジ部16bにも図示しないネジ挿通孔が形成されており、そして、リフレクタ14の各フランジ部14dには、図示しないネジ孔が形成されている。
このシェード20は、光軸Axよりも対向車線側(すなわち左側(灯具正面視では右側、以下同様))に位置する第1領域20Aにおいては、その上端縁20Aaが、光軸Axから左方向へ向けて斜め下方へ僅かに延びた後、水平に延びるように形成されている。
一方、このシェード20は、光軸Axよりも自車線側(すなわち右側)に位置する第2および第3領域20B、20Cの上端縁20Ba、20Caにおいては、光軸Axを含む水平面よりもやや上方において光軸Axから右方向へ水平に延びるように形成されている。この場合において、第1領域20Aの自車線側に隣接する第2領域20Bは、その上端縁20Baが、第1領域20Aの上端縁20Aaに対して後方側へ変位するようにして形成されている。その際、この第2領域20Bの上端縁20Baの、第1領域20Aの上端縁20Aaに対する後方変位量は、1〜3mm程度(例えば2mm程度)の値に設定されている。
第2シェード22は、シェード20の前方に配置されている。この第2シェード22は、金属製の板状部材からなるプレス加工品として構成されている。
この第2シェード22は、その上端縁から下端縁へ向けて斜め下前方へ向けて延びる(具体的には、光軸Axと直交する平面に対して10〜30°程度(例えば20°程度)の傾斜角度で延びるように配置されており、その左右両端部には、光軸Axと直交する鉛直面に沿って延びるフランジ部22bが形成されている。そして、この第2シェード22は、その左右1対のフランジ部22bにおいて溶着等によりシェード20に固定されている。
この第2シェード22の上端縁22aは、シェード20の第2領域20Bの前方に位置する第2領域対応部22Bの上端縁22Baが、シェード20の第2領域20Bの上端縁20Baと略同じ高さで水平方向に延びるように形成されている。その際、この第2領域対応部22Bの上端縁22Baは、その自車線側の端縁位置から対向車線側の端縁位置へ向けて前方側へ変位するように形成されている。
この第2シェード22における第2領域対応部22Bの対向車線側に隣接する対向車線側隣接部22Aは、その上端縁20Aaが対向車線側へ向けて斜め下方へ延びた後、対向車線側へ向けて水平に延びるように形成されている。
一方、この第2シェード22における第2領域対応部22Bの自車線側に隣接する自車線側隣接部22Cは、その上端縁20Caが自車線側へ向けて斜め下方へ延びるように形成されている。
図5は、図2のV部詳細図である。
同図にも示すように、第2シェード22は板状部材で構成されているので、上端面22cを有しているが、この第2シェード22は斜め下前方へ向けて延びるように配置されているので、その上端面22cは斜め上後方を向くように形成された状態となっている。
この第2シェード22は、投影レンズ18の後側焦点Fよりも前方に配置されているので、リフレクタ14からの反射光が、その上端面22cで反射した後、光軸Axを含む水平面に比較的近い高さ位置で投影レンズ18に入射すると、投影レンズ18からやや上向きの光として出射して、対向車ドライバ等にグレアを与えてしまうこととなる。
その点、第2シェード22は、その上端面22cが斜め上後方を向くようにした状態で配置されているので、リフレクタ14からの反射光は、この上端面22cで反射した後、投影レンズ18よりも上方側の空間へ向かうか、投影レンズ18に入射したとしても、その上端領域に入射するので、投影レンズ18からは大角度の上向きの光として出射することとなり、対向車ドライバ等にグレアを与えてしまうおそれはない。
図5は、車両用照明灯具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ロービーム配光パターンPLを透視的に示す図である。
このロービーム用配光パターンPLは、右配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインCL1、CL2を有している。このカットオフライン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るように形成されている。その際、V−V線よりも左側の対向車線側のカットオフラインCL1は、その全長にわたって水平方向に延びるように形成されており、一方、V−V線よりも右側の自車線側のカットオフラインCL2は、対向車線側のカットオフラインCL1の右端位置から傾斜部を介して段上がりになった後に水平方向に延びるように形成されている。
このロービーム用配光パターンPLは、リフレクタ14の反射面14aで反射した光源12aからの光によって投影レンズ18の後側焦点面上に形成された光源12aの像を、投影レンズ18により上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影像として投影することにより形成され、その左右段違いのカットオフラインCL1、CL2は、可動シェード20の上端縁20aの反転投影像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において、対向車線側のカットオフライン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、シェード20の上端縁20aにおける光軸Axよりも左側に位置する部分が、光軸Axを含む水平面よりもやや上方において光軸Axから左方向へ水平に延びていることによるものである。そして、このロービーム用配光パターンPLにおいては、エルボ点Eを右寄りに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンHZが形成されている。
一方、このロービーム用配光パターンPLにおいて、対向車線側のカットオフラインCL1のエルボ点E寄りの部分の下方近傍領域Z1は、その周囲の領域よりも暗い領域となっている。
この下方近傍領域Z1が相対的に暗い領域となるのは、シェード20の上端縁20aのうち、光軸Axよりも対向車線側に位置する第1領域20Aの上端縁20Aaが、投影レンズ18の後側焦点Fにおいて光軸Axと直交する鉛直面に沿って延びているのに対して、この第1領域20Aの自車線側に隣接する第2領域20Bの上端縁20Baが、第1領域20Aの上端縁20Aaに対して後方側へ変位していることによるものである。
その際、対向車線側のカットオフラインCL1は、そのエルボ点E寄りの部分(すなわち下方近傍領域Z1の上端縁の部分)においても、明暗比は相対的に低くなるものの、明瞭なカットオフラインとして形成されている。これは、シェード20の前方に配置された第2シェード22における第2領域対応部22Bの上端縁22Baが、シェード20の第2領域20Bの上端縁20Baと略同じ高さで水平方向に延びるように形成されていることによるものである。
また、下方近傍領域Z1は、そのエルボ点E寄りの部分が相対的に下方へ拡がるようにして形成されている。これは、第2シェード22における第2領域対応部22Bの上端縁22Baが、その自車線側の端縁位置から対向車線側の端縁位置へ向けて前方側へ変位するように形成されていることによるものである。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態に係る車両用照明灯具10は、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されており、そのリフレクタ14からの反射光の一部を、シェード20により遮蔽する構成となっているが、このシェード20は、投影レンズ18の後側焦点Fよりも対向車線側に位置する第1領域20Aの上端縁20Aaが、投影レンズ18の後側焦点Fの上方近傍を通るように形成されるとともに、第1領域20Aの自車線側に隣接する第2領域20Bの上端縁20Baが、第1領域20Aの上端縁20Aaに対して後方側へ変位するようにして形成されているので、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20の第1領域(すなわち投影レンズ18の後側焦点Fよりも対向車線側に位置する領域)20Aは、その上端縁20Aaが投影レンズ18の後側焦点Fの上方近傍を通るように配置されているので、ロービーム用配光パターンPLにおける自車線側のカットオフラインCL2を鮮明に形成して、その下方近傍領域(すなわちホットゾーンHZとなるべき領域)の明るさを十分に確保することができる。
一方、第1領域20Aの自車線側に隣接する第2領域20Bは、その上端縁20Baが第1領域20Aの上端縁20Aaに対して後方側へ変位するようにして形成されているので、ロービーム用配光パターンPLにおける対向車線側のカットオフラインCL1は多少不鮮明になるが、その下方近傍領域Z1の明るさを減少させることができる。
このように本実施形態によれば、シェード20を備えたプロジェクタ型の車両用照明灯具10において、ロービーム用配光パターンPLのホットゾーンHZの明るさを減少させることなく、その対向車線側のカットオフラインCL1の下方近傍領域Z1の明るさを減少させることができる。
そしてこれにより、車両前方路面における自車走行レーンや路肩部分の視認性を十分に確保した上で、対向車ドライバ等に大きなグレアを与えてしまうのを未然に防止することができる。
しかも、本実施形態に係る車両用照明灯具10のシェード20は、板状部材で構成されているので、灯具コストを抑えた上で上記作用効果を得ることができる。
また、本実施形態に係る車両用照明灯具10は、そのシェード20の第2領域20Bの前方に、該第2領域20Bの上端縁20Baと略同じ高さの上端縁22Baを有する第2シェード22が配置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、本実施形態のシェード20のように、第2領域20Bの上端縁20Baが第1領域20Aの上端縁20Aaに対して後方側へ変位している場合には、上述したようにロービーム用配光パターンPLにおける対向車線側のカットオフラインCL1が多少不鮮明になるが、この第2領域20Bの前方には、その上端縁20Baと略同じ高さの上端縁22Baを有する第2シェード22が配置されているので、投影レンズ18から対向車線側のカットオフラインCL1の上方空間へ向かう光を無くすことができる。そしてこれにより、ロービーム用配光パターンPLにおける対向車線側のカットオフラインCL1の鮮明度を確保した上で、その下方近傍領域Z1の明るさを効果的に減少させることができる。
その際、第2シェード22は、斜め下前方へ向けて延びるように配置された板状部材で構成されているので、灯具コストを抑えた上で上記作用効果を得ることができる。
さらに、この第2シェード22は、斜め上後方を向くように形成された上端面22cを備えているので、この上端面22cに入射したリフレクタ14からの反射光が、この上端面22cで反射した後に投影レンズ18に入射してしまわないようにすることが容易に可能となる。そしてこれにより、対向車ドライバ等にグレアを与えてしまう光が、車両用照明灯具10から不用意に照射されてしまうのを未然に防止することができる。
上記実施形態においては、車両用照明灯具10が、ロービーム用配光パターンPLとして、右配光のロービーム用配光パターンを形成するように構成されているものとして説明したが、左配光のロービーム用配光パターンを形成するように構成されている場合においても、上記実施形態と同様の構成を採用することにより同様の作用効果を得ることができる。
なお、上記実施形態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。
10 車両用照明灯具
12 光源バルブ
12a 光源
14 リフレクタ
14a 反射面
14b 開口部
14c、16a アーム部
14d、16b フランジ部
16 レンズホルダ
18 投影レンズ
20 シェード
20a、20Aa、20Ba、20Ca 上端縁
20b ネジ挿通孔
20A 第1領域
20B 第2領域
20C 第3領域
22 第2シェード
22a、22Aa、22Ba、20Ca 上端縁
22b フランジ部
22c 上端面
22A 対向車線側隣接部
22B 第2領域対応部
22C 自車線側隣接部
30 ネジ
Ax 光軸
CL1 対向車線側のカットオフライン
CL2 自車線側のカットオフライン
E エルボ点
F 後側焦点
HZ ホットゾーン
PL ロービーム用配光パターン
Z1 下方近傍領域

Claims (5)

  1. 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、このリフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードと、を備えてなる車両用照明灯具において、
    上記シェードは、上記後側焦点よりも対向車線側に位置する第1領域の上端縁が、上記投影レンズの後側焦点またはその近傍を通るように形成されるとともに、上記第1領域の自車線側に隣接する第2領域の上端縁が、上記第1領域の上端縁に対して後方側へ変位するようにして形成されており、
    上記シェードの前方に、上端縁を有する第2シェードが配置されており、
    上記第2シェードの上端縁は、上記シェードの第2領域の前方に位置する第2領域対応部の上端縁が、自車線側の端縁位置から対向車線側の端縁位置へ向けて前方側へ変位するように形成されている、ことを特徴とする車両用照明灯具。
  2. 上記第2シェードの上端縁は、上記第2領域対応部の上端縁が上記シェードの第2領域の上端縁と略同じ高さに位置している、ことを特徴とする請求項1記載の車両用照明灯具。
  3. 上記第2シェードが、斜め上後方を向くように形成された上端面を備えている、ことを特徴とする請求項2記載の車両用照明灯具。
  4. 上記第2シェードが、斜め下前方へ向けて延びるように配置された板状部材で構成されている、ことを特徴とする請求項3記載の車両用照明灯具。
  5. 上記第2シェードの上端縁は、上記第2領域対応部の対向車線側に隣接する対向車線側隣接部の上端縁が、対向車線側へ向けて斜め下方へ延びた後、対向車線側へ向けて水平に延びるように形成されている、ことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の車両用照明灯具。
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