JP5953665B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

この発明は、半導体型光源を光源として、ロービーム用（すれ違い用）配光パターンとハイビーム用（走行用）配光パターンとを切り替えて照射する車両用前照灯に関するものである。

半導体型光源を光源とする車両用前照灯は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、従来の車両用前照灯について説明する。従来の車両用前照灯は、拡散レンズの切替によってＤＴＬ用の配光パターンと走行用の配光パターンとを切り替えて照射するものである。

また、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切り替えて照射する車両用前照灯は、従来からある（たとえば、特許文献２）。以下、従来の車両用前照灯について説明する。従来の車両用前照灯は、シェードをロービーム位置に位置させて放電灯からの光を第１反射面で反射させてロービームの配光パターンを得て、シェードをハイビーム位置に切り替えて位置させて放電灯からの光を第１反射面および第２反射面で反射させてハイビームの配光パターンを得るものである。

特開２０１０−１８１７８号公報 特開２０００−２００５１０号公報

ところが、従来の前者の車両用前照灯においては、すれ違い用の配光パターンと走行用の配光パターンとを切り替えて照射することができない。また、従来の後者の車両用前照灯は、光源として放電灯を使用するものであって、光源として半導体型光源を使用するものではない。

この発明が解決しようとする課題は、半導体型光源を光源として、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とを切り替えて照射する車両用前照灯を提供することにある。すなわち、半導体型光源を光源とする１個のランプユニット（１個の半導体型光源）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切り替えて照射する車両用前照灯を提供することにある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、半導体型光源と、第１反射面と第２反射面とを有するリフレクタと、第１位置と第２位置との間を移動可能に配置されていて、第１位置に位置するときには半導体型光源からの光の一部を遮蔽して残りの光を第１反射面に入射させ、第２位置に位置するときには半導体型光源からの光を第１反射面および第２反射面に入射させるシェードと、シェードを第１位置と第２位置とに移動させて切り替える駆動機構と、を備え、第１反射面が、半導体型光源に近接して設けられていて、半導体型光源からの光のうち入射した光をロービーム用配光パターンとして反射させて照射する反射面であり、第２反射面が、第１反射面の外側に半導体型光源から離れて設けられていて、半導体型光源からの光のうち入射した光をハイビーム用配光パターンとして反射させて照射する反射面であり、第１反射面と第２反射面との間には、第３反射面が設けられていて、第３反射面が、半導体型光源からの光のうち入射した光を補助用配光パターンとして反射させて照射する反射面であり、第３反射面が、シェードが第１位置に位置するときに、第３反射面のうち第２反射面側の部分が半導体型光源とシェードのシェード部のエッジとを結ぶ直線上に配置されている反射面である、ことを特徴とする。

この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、シェードを第１位置に位置させると、半導体型光源からの光の一部がシェードで遮蔽されて、シェードで遮蔽されなかった半導体型光源からの残りの光が第１反射面に入射し、その入射した光がロービーム用配光パターンとして反射して照射される。また、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、シェードを第２位置に移動させて切り替えて位置させると、半導体型光源からの光が第１反射面および第２反射面に入射し、その入射した光がハイビーム用配光パターンとして反射して照射される。このように、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、半導体型光源を光源として、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とを切り替えて照射することができる。すなわち、半導体型光源を光源とする１個のランプユニット（１個の半導体型光源）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切り替えて照射することができる。

この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、第１反射面と第２反射面との間に第３反射面を設けたものであるから、シェードの停止位置精度に許容公差が設定されている場合において、シェードが第１位置に位置するときに、半導体型光源からの光が第１反射面側から第２反射面側に漏れたとしても、第１反射面と第２反射面との間に設けられている緩衝用（光緩衝用）の第３反射面により、漏れ光を補助用配光パターンとして有効利用することができる。すなわち、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、シェードが第１位置に位置したときに、シェードの位置ずれにより漏れてしまった半導体型光源からの光がそのまま第２反射面に入射し、その入射した光がロービーム用配光パターンの照射時における迷惑光となるのを確実に防ぐことができる。

図１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態を示し、ヒートシンク部材を除いた状態のランプユニットを示す斜視図である。 図２は、ランプユニットを示す正面図である。 図３は、シェードが第１位置に位置するときの状態を示す図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、シェードが第２位置に位置するときの状態を示す図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図５は、リフレクタの第１反射面、第２反射面、第３反射面を示す図２におけるＶ−Ｖ線断面図である。 図６は、ロービーム用配光パターンとオーバーヘッドサイン用配光パターンとを示す説明図である。 図７は、ロービーム用配光パターンと手前側用配光パターンとを示す説明図である。 図８は、ハイビーム用配光パターンを示す説明図である。

以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態（実施例）のうちの１例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。この明細書において、前、後、上、下、左、右は、この発明にかかる車両用前照灯を車両に装備した際の前、後、上、下、左、右である。また、符号「ＶＵ−ＶＤ」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。

（実施形態の構成の説明）
以下、この実施形態における車両用前照灯の構成について説明する。図中、符号１は、この実施例における車両用前照灯（たとえば、ヘッドランプなど）である。前記車両用前照灯１は、車両の前部の左右両端部に搭載されている。

前記車両用前照灯１は、ランプハウジング（図示せず）と、ランプレンズ（図示せず）と、半導体型光源２と、リフレクタ３と、シェード４と、駆動機構５と、ヒートシンク部材６と、取付ブラケット７と、を備えるものである。

前記半導体型光源２および前記リフレクタ３および前記シェード４および前記駆動機構５および前記ヒートシンク部材６および前記取付ブラケット７は、ランプユニットを構成する。前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズは、灯室（図示せず）を画成する。前記ランプユニットは、前記灯室内に配置されていて、かつ、上下方向用光軸調整機構（図示せず）および左右方向用光軸調整機構（図示せず）を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。

前記半導体型光源２は、この例では、たとえば、ＬＥＤ、ＥＬ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源、すなわち、半導体型光源（この実施例ではＬＥＤ）を使用する。前記半導体型光源２は、１個もしくは複数個の発光チップ（図示せず）が設けられている発光部を有する。前記半導体型光源２は、基板（図示せず）と、前記基板に適宜に配置されて設けられている前記発光チップと、前記発光チップを封止する封止樹脂部材（図示せず）と、から構成されている。前記半導体型光源２は、取付部材８により前記ヒートシンク部材６に取り付けられている。前記半導体型光源２の前記発光部の発光面は、下側に鉛直方向に向いている。

前記リフレクタ３は、光不透過性の部材、この例では、樹脂部材から構成されている。前記リフレクタ３は、前記ヒートシンク部材６もしくは前記取付ブラケット７のうち少なくともいずれか一方に取り付けられている。前記リフレクタ３は、上側および前側の部分が開口していて、その他の部分が閉塞している。

前記リフレクタ３の前記閉塞部の内面には、パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる第１反射面９および第２反射面１０および第３反射面１１がそれぞれ設けられている。前記第１反射面９および前記第２反射面１０および前記第３反射面１１は、前記発光面に対向する側、すなわち、前記半導体型光源２の下側の空間に設けられている。

前記第１反射面９は、前記半導体型光源２に近接して設けられている。前記第１反射面９は、前記半導体型光源２からの光のうち入射した光をロービーム用配光パターンＬＰ（図６、図７を参照）として反射させて照射する反射面である。

前記第２反射面１０は、前記第１反射面９の外側に前記半導体型光源２から離れて設けられている。前記第２反射面１０は、前記半導体型光源２からの光のうち入射した光をハイビーム用配光パターンＨＰ（図８参照）として反射させて照射する反射面である。

前記第３反射面１１は、前記第１反射面９と前記第２反射面１０との間に設けられている。前記第３反射面１１は、前記半導体型光源２からの光のうち入射した光を補助用配光パターン、この例では、オーバーヘッドサイン用配光パターンＯＳＰ（図６参照）または手前側用配光パターンＢＰ（図７参照）として反射させて照射する反射面である。

前記オーバーヘッドサイン用配光パターンＯＳＰは、図６に示すように、前記ロービーム用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬよりも上側すなわち車両の頭上のオーバーヘッドサイン（図示せず）を照明するものである。また、前記手前側用配光パターンＢＰは、図７に示すように、前記ロービーム用配光パターンＬＰの下側の部分すなわち路面の手前側を照明するものである。前記オーバーヘッドサイン用配光パターンＯＳＰおよび前記手前側用配光パターンＢＰは、前記ロービーム用配光パターンＬＰの配光特性を乱すものではない。

図２に示すように、前記第２反射面１０は、この例では、左右に８個のセグメントからなる。なお、前記第１反射面９および前記第３反射面１１は、この例では、１個のセグメントからなる。前記第１反射面９と前記第３反射面１１との間、および、前記第３反射面１１と前記第２反射面１０との間には、段差１２、１３がそれぞれ設けられている。

前記シェード４は、底が浅い凹形状をなすスライドガイド部１４と、前記スライドガイド部１４の一端部（前側端部）に一体に設けた４分の１の球形形状のシェード部１５と、前記スライドガイド部１４の他端部（後側端部）に一体に設けた固定部１６と、から構成されている。前記スライドガイド部１４の中間部には、開口部１７が設けられている。

前記リフレクタ３の一面（上側の面）および前記取付ブラケット７には、固定ガイド部１８が設けられている。前記リフレクタ３および前記取付ブラケット７の前記固定ガイド部１８には、前記シェード４の前記スライドガイド部１４が一方向（前後方向）に移動（スライド）可能に取り付けられている。この結果、前記シェード４は、第１位置（図３に示す後側の位置）と第２位置（図４に示す前側の位置）との間を移動可能に配置されている。前記第１位置とは、図３に示すように、前記半導体型光源２と前記シェード４の前記シェード部１５のエッジ（開口縁）とを結ぶ直線上に前記第３反射面１１が配置されている位置である。

前記シェード４は、前記第１位置に位置するときには、図３に示すように、前記シェード４の前記シェード部１５により、前記半導体型光源２からの光の一部を遮蔽して残りの光を前記第１反射面９および前記第３反射面１１に入射させる。また、前記シェード４は、前記第２位置に位置するときには、図４に示すように、前記半導体型光源２からの光を前記第１反射面９および前記第３反射面１１にさらに前記第２反射面１０に入射させるものである。

前記駆動機構５は、この例では、ソレノイドである。前記駆動機構５は、前記シェード４を前記第１位置と前記第２位置とに移動させて切り替えるものである。前記駆動機構５は、ソレノイド本体部１９と、前記ソレノイド本体部１９に進退可能に設けられているプランジャ（進退ロッド）２０と、から構成されている。前記駆動機構５の前記ソレノイド本体部１９は、前記ヒートシンク部材６もしくは前記取付ブラケット７のうち少なくともいずれか一方に取り付けられている。前記駆動機構５の前記プランジャ２０は、前記シェード４の前記固定部１６に、Ｌ字形状の連結部材２１を介して取り付けられている。

前記駆動機構５は、通常状態すなわち前記ソレノイド本体部１９への無通電状態においては、図３に示すように、図示されていないスプリング（前記駆動機構５に内蔵されているスプリングあるいは別個に設けられているスプリング）のスプリング力により前記シェード４を第１位置に位置させる。前記ソレノイド本体部１９に通電すると、図４に示すように、前記スプリングのスプリング力に抗して前記プランジャ２０が前進して、前記シェード４を第１位置から第２位置に移動させて切り替える。前記ソレノイド本体部１９への通電を遮断すると、前記スプリングのスプリング力により、前記プランジャ２０が後退して、前記シェード４を第２位置から第１位置に移動させて切り替える。

前記ヒートシンク部材６は、水平板部２２と、前記水平板部２２の一面（上側の面）に一体に設けたフィン部２３と、から構成されている。前記ヒートシンク部材６の前記水平板部２２の他面（下側の面）には、前記半導体型光源２が前記取付部材８を介して取り付けられている。

前記取付ブラケット７は、板形状をなす。前記取付ブラケット７の中央部には、窓部２４が設けられている。前記取付ブラケット７の前記窓部２４の一縁（上側の縁）の中央には、前記固定ガイド部１８が設けられている。前記取付ブラケット７の一縁（上側の縁）は、前記ヒートシンク部材６の前記水平板部２２の他面（下側の面）に取り付けられている。なお、前記ヒートシンク部材６と前記取付ブラケット７とは、一体構造としても良い。

図６〜図８中において、符号「２５」は路面のセンターライン、符号「２６」は路面の自車の走行車線、符号「２７」は対向車線である。

（実施形態の作用の説明）
この実施形態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、ロービーム用配光パターンＬＰの照射時について説明する。この時には、ソレノイド本体部１９は無通電状態にある。このために、シェード４は第１位置に位置している。この時に、半導体型光源２を点灯する。すると、図３に示すように、半導体型光源２から放射される光の一部は、第１位置に位置するシェード４のシェード部１５により遮蔽される。遮蔽されなかった残りの光は、第１反射面９および第３反射面１１において反射される。

第１反射面９において反射された反射光Ｌ１は、カットオフラインＣＬを有するロービーム用配光パターンＬＰとして車両の前方に照射される（図６、図７参照）。第３反射面１１において反射された反射光Ｌ２は、図３中の実線矢印に示すように、補助用配光パターンのオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＳＰ（図６参照）として車両の前方に照明される。または、第３反射面１１において反射された反射光Ｌ２は、図３中の破線矢印に示すように、手前側用配光パターンＢＰ（図７参照）として車両の前方に照射される。

このように、ロービーム用配光パターンＬＰとして車両の前方（前側）の路面すなわち走行車線２６および対向車線２７を照明する。また、補助用配光パターンのオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＳＰ（図６参照）として車両の前方頭上のオーバーヘッドサイン（図示せず）を照明し、または、手前側用配光パターンＢＰ（図７参照）として車両の前方の路面すなわち手前側の路面を照明する。なお、図６において、ロービーム用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬと補助用配光パターンのオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＳＰとの間に、さらに別個のオーバーヘッドサイン用の配光パターン（図示せず）が配光される場合もある。

つぎに、ハイビーム用配光パターンＨＰの照射時について説明する。この時には、半導体型光源２を点灯している状態において、ソレノイド本体部１９に通電する。すると、第１位置に位置するシェード４が第２位置に移動して切り替わるので、今までシェード４のシェード部１５により遮蔽されていた光が第２反射面１０に入射して反射される。

第２反射面１０において反射された反射光Ｌ３は、図８に示すように、ハイビーム用配光パターンＨＰとして車両の前方に照射される。このとき、半導体型光源２からの光は、第１反射面９および第３反射面１１にも入射して反射される。このために、反射光Ｌ１（図４参照）により得られるロービーム用配光パターンＬＰは、ハイビーム用配光パターンＨＰの下側の半分に照射される。一方、反射光Ｌ２（図４中の実線矢印参照）により得られるオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＳＰ、または、反射光Ｌ２（図４中の破線矢印参照）により得られる手前側用配光パターンＢＰとは、ハイビーム用配光パターンＨＰの上側または下側とに照射される。ここで、ロービーム用配光パターンＬＰとオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＳＰまたは手前側用配光パターンＢＰとは、ハイビーム用配光パターンＨＰ中に包含されるので、図８中には図示されていない。なお、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＳＰの一部もしくは全部がハイビーム用配光パターンＨＰよりも少し上側（上方）に配光される場合もある。

（実施形態の効果の説明）
この実施形態における車両用前照灯１は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。

この実施形態における車両用前照灯１は、シェード４を第１位置に位置させると、半導体型光源２からの光の一部がシェード４で遮蔽されて、シェード４で遮蔽されなかった半導体型光源２からの残りの光が第１反射面９に入射し、その入射した光がロービーム用配光パターンＬＰとして反射して照射される。また、この実施形態における車両用前照灯１は、シェード４を第２位置に移動させて切り替えて位置させると、半導体型光源２からの光が第１反射面９および第２反射面１０に入射し、その入射した光がハイビーム用配光パターンＨＰとして反射して照射される。このように、この実施形態における車両用前照灯１は、半導体型光源２を光源として、ロービーム用配光パターンＬＰとハイビーム用配光パターンＨＰとを切り替えて照射することができる。すなわち、半導体型光源２を光源とする１個のランプユニット（１個の半導体型光源２）でロービーム用配光パターンＬＰとハイビーム用配光パターンＨＰとを切り替えて照射することができる。

この実施形態における車両用前照灯１は、第１反射面９と第２反射面１０との間に第３反射面１１を設けたものであるから、シェード４の停止位置精度に許容公差が設定されている場合において、シェード４が第１位置に位置するときに、半導体型光源２からの光が第１反射面９側から第２反射面１０側に漏れたとしても、第１反射面９と第２反射面１０との間に設けられている緩衝用（光緩衝用）の第３反射面１１により、漏れ光を補助用配光パターンとして有効利用することができる。すなわち、この実施形態における車両用前照灯１は、シェード４が第１位置に位置したときに、シェード４の位置ずれにより漏れてしまった半導体型光源２からの光がそのまま第２反射面１０に入射し、その入射した光がロービーム用配光パターンＬＰの照射時における迷惑光となるのを確実に防ぐことができる。

（実施形態以外の例の説明）
この実施形態においては、駆動機構５としてソレノイドを使用するものである。ところが、この発明においては、駆動機構５としてソレノイド以外の駆動機構、たとえば、モーターなどの駆動機構を使用しても良い。

１ 車両用前照灯
２ 半導体型光源
３ リフレクタ
４ シェード
５ 駆動機構
６ ヒートシンク部材
７ 取付ブラケット
８ 取付部材
９ 第１反射面
１０ 第２反射面
１１ 第３反射面
１２、１３ 段差
１４ スライドガイド部
１５ シェード部
１６ 固定部
１７ 開口部
１８ 固定ガイド部
１９ ソレノイド本体部
２０ プランジャ
２１ 連結部材
２２ 水平板部
２３ フィン部
２４ 窓部
２５ センターライン
２６ 走行車線
２７ 対向車線
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ スクリーンの上下の垂直線
ＬＰ ロービーム用配光パターン
ＣＬ カットオフライン
ＨＰ ハイビーム用配光パターン
ＯＳＰ オーバーヘッドサイン用配光パターン
ＢＰ 手前側用配光パターン
Ｌ１ 第１反射面からの反射光
Ｌ２ 第３反射面からの反射光
Ｌ３ 第２反射面からの反射光

Claims (1)

1. 半導体型光源と、
   第１反射面と第２反射面とを有するリフレクタと、
   第１位置と第２位置との間を移動可能に配置されていて、前記第１位置に位置するときには前記半導体型光源からの光の一部を遮蔽して残りの光を前記第１反射面に入射させ、前記第２位置に位置するときには前記半導体型光源からの光を前記第１反射面および前記第２反射面に入射させるシェードと、
   前記シェードを前記第１位置と前記第２位置とに移動させて切り替える駆動機構と、
   を備え、
   前記第１反射面は、前記半導体型光源に近接して設けられていて、前記半導体型光源からの光のうち入射した光をロービーム用配光パターンとして反射させて照射する反射面であり、
   前記第２反射面は、前記第１反射面の外側に前記半導体型光源から離れて設けられていて、前記半導体型光源からの光のうち入射した光をハイビーム用配光パターンとして反射させて照射する反射面であり、
   前記第１反射面と前記第２反射面との間には、第３反射面が設けられていて、
   前記第３反射面は、前記半導体型光源からの光のうち入射した光を補助用配光パターンとして反射させて照射する反射面であり、
   前記第１位置及び前記第２位置は、水平方向に並んで配置された位置であり、
   前記シェードは、前記第１位置と前記第２位置との間を前記水平方向に平行にスライドして移動可能であり、
   前記第３反射面は、前記シェードが前記第１位置に位置するときに、前記半導体光源からの光のうち前記シェードによって一部が遮蔽された残りの光が前記第２反射面に入射しないように前記第１反射面と前記第２反射面との間全体に配置され、前記第３反射面のうち前記第２反射面側の部分が前記半導体型光源と前記シェードのシェード部のエッジとを結ぶ直線上に配置されている反射面である、
   ことを特徴とする車両用前照灯。

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