JP6059884B2

JP6059884B2 - 車両用前照灯

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Publication number: JP6059884B2
Application number: JP2012105263A
Authority: JP
Inventors: 照亮山本; 芳男柴主
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-05-02
Also published as: EP2660506A2; CN103381771B; EP2660506A3; CN103381771A; EP2660506B1; JP2013235650A

Description

本発明は、車両用前照灯に関するものである。

車両用前照灯において、自車の視認性を向上させることと先行車や対向車（以下、併せて前方車両とも称する）の運転者にグレアを与えないこととを両立させるために、カットオフラインより上方の照射領域全域を照射するハイビーム用の配光パターンと、前方車両に対応する領域が遮光された部分遮蔽ハイビーム用の配光パターンとを切り替え可能な車両用前照灯が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１０−１６２９６０号公報

しかしながら、本発明者が様々な道路環境で視認性試験を行った結果、街路灯が少なく車両前方の周囲全体が暗い環境において、ハイビームの左側部分が遮蔽された右側ハイビーム配光パターンと、ハイビームの右側部分が遮蔽された左側ハイビーム配光パターンと、遮蔽された領域を持たない通常のハイビーム配光パターンと切り替えた場合、ハイビームの照射領域の上方付近に運転者が違和感を受けることがあった。

本発明の目的は、ハイビームの配光パターンを切り替えた際に運転者が感じる違和感を軽減することが可能な車両用前照灯を提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明の車両用前照灯は、光源と、前記光源の前方に配置され、前記光源からの光を前方に投影する投影レンズと、前記投影レンズの後方焦点の近傍に配置され、前記光源からの光が部分的に遮蔽された右側ハイビーム配光パターンと左側ハイビーム配光パターンの少なくとも一方と、前記光源からの光を遮蔽しない通常ハイビーム配光パターンとロービーム配光パターンの少なくとも一方とを切り替え可能な第１の遮蔽部材と、前記投影レンズの後方焦点から前方または後方に所定位置だけ離れた位置に配置され、ハイビームの上方領域を照射する光を遮蔽する第２の遮蔽部材と、を備えるものである。

また、本発明の車両用前照灯は、前記第１の遮蔽部材を保持するベースプレートを備え、前記第２の遮蔽部材は、前記ベースプレートに固定されていることが好ましい。

また、本発明の車両用前照灯は、前記投影レンズを保持するレンズホルダを備え、前記第２の遮蔽部材は、前記レンズホルダに固定されていることが好ましい。

また、本発明の車両用前照灯は、前記第２の遮蔽部材は、金属部材で構成され、撓められた状態で前記レンズホルダに取り付けられていることが好ましい。

本発明の車両用前照明灯によれば、第２の遮蔽部材によって、ハイビームの上方領域を照射する光がカットされる。また、投影レンズの後方焦点から前方または後方に所定距離だけ離れた位置に第２の遮蔽部材が配置されているため、ハイビームの上方領域において、照射領域と非照射領域との境界がぼやけた状態となる。従って、ハイビームの各配光パターンを切り替えた際に運転者がハイビームの上方領域に対して感じていた違和感が軽減される。

本発明に係る車両用灯具の第１実施形態を説明する縦断面図である。図１に示す車両用灯具の分解斜視図である。図１に示す第２のシェードユニットの斜視図である。図１に示す車両用灯具によって形成される配光パターンを示す模式図である。本発明に係る車両用灯具の第２実施形態を説明する斜視図である。本発明に係る車両用灯具の第３実施形態を説明する斜視図である。

以下において、添付図面を参照しながら、本発明の好適な複数の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る車両用灯具について、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は本発明に係る車両用灯具の第１実施形態を説明する縦断面図であり、図２は図１に示す車両用灯具の分解斜視図であり、図３は図１に示す第２のシェードユニットの斜視図であり、図４は図１に示す車両用灯具によって形成される配光パターンを示す模式図である。

本実施形態の車両用灯具１Ａは、車両用前照灯として用いられるものであり、図１に示すように、車両前方に開口部を有するランプボディ１００と、ランプボディ１００の開口部を覆う透明カバー１０１を備える。ランプボディ１００と透明カバー１０１によって、内部に後述する各部材が収容される灯室Ｓが形成される。

車両用灯具１Ａは、図１及び図２に示すように、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有し、光源１１を有する光源バルブ１０と、この光源１１の前方に配置され、光源１１からの光を灯具前方側に投影する投影レンズ３０と、光源１１からの光を光軸Ａｘ寄りに反射するリフレクタ２０と、投影レンズ３０及びリフレクタ２０を固定支持するホルダユニット２５と、光源１１からの光（リフレクタ２０で反射された反射光）を部分的に遮蔽する第１のシェードユニット４０（第１の遮蔽部材の一例）及び第２のシェードユニット５０（第２の遮蔽部材の一例）と、を備える。

光源バルブ１０は、その光源１１が灯室Ｓの内部に臨むように配置されており、メタルハライドバルブ等の放電バルブとして構成されている。光源バルブ１０は、灯具後方側にバルブソケット１５が一体的に取り付けられている。光源バルブ１０の光源１１は、投影レンズ３０の後方焦点Ｆ２よりも後方側に配置されている。

投影レンズ３０は、灯具前方側表面が凸面で灯具後方側表面が平面の平凸非球面レンズとなるように形成されおり、光軸Ａｘ上に配置される。この投影レンズ３０は、その後方焦点Ｆ２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。

リフレクタ２０は、光源バルブ１０のバルブソケット１５が取付可能なバルブソケット取付部２１と、バルブソケット取付部２１の灯具前方側にバルブソケット取付部２１と一体に設けられる反射面部２２と、を有する。図１に示すように、バルブソケット１５をバルブソケット取付部２１に取り付けると、光源バルブ１０の光源１１は、その発光部が車両用灯具１Ａの光軸Ａｘと概ね重なるようにバルブソケット取付部２１から灯具前方へ突出する。

反射面部２２は、光源１１の上方、側方、及び下方の一部を覆うように設けられる。そして、反射面部２２における光源１１に対向する内面２２Ａは、断面が略楕円形状をした滑らかな曲面に形成されており、光源１１からの光の一部を反射して投影レンズ３０の後方焦点Ｆ２近傍へ集光させる反射面として機能する。即ち、投影レンズ３０、ホルダユニット２５、リフレクタ２０、及び第１及び第２のシェードユニット４０，５０が組み立てられた状態において、反射面部２２の内面２２Ａの第１の焦点Ｆ１は、光源１１の発光中心の位置と略一致する。また、反射面部２２の内面２２Ａの第２の焦点Ｆ２は、投影レンズ３０の後方焦点と略一致する（以下、投影レンズ３０の後方焦点も後方焦点Ｆ２とも称する）。
なお、反射面部２２の内面２２Ａには、例えば入射する光を高効率で反射することができる材料が蒸着されている。

ホルダユニット２５は、リフレクタ２０の前方に取り付けられたホルダ本体２６と、リフレクタ２０の灯具前方側に配置され、投影レンズ３０を保持するレンズホルダ２９と、レンズホルダ２９とホルダ本体２６とを後述する第１のシェードユニット４０のフレーム４１を間に挟んで連結する第１及び第２の連結片２７，２８と、を有する。

ホルダ本体２６には、第１のシェードユニット４０のフレーム４１（ベースプレートの一例）を固定支持するための略フランジ状の固定部２６Ａが設けられる。レンズホルダ２９は、投影レンズ３０の外径よりも若干大きな略円筒状に形成され、車両用灯具１Ａの前端部の所定位置に投影レンズ３０を固定支持する。

第１の連結片２７は、レンズホルダ２９の上側でレンズホルダ２９に一体的に設けられる一対の板状部材であり、レンズホルダ２９の後端部上側から灯具後方へ延出するようにそれぞれ設けられる。第２の連結片２８は、レンズホルダ２９の下側でレンズホルダ２９に一体的に設けられる一対の板状部材であり、レンズホルダ２９の後端部下側から灯具後方へ延出するようにそれぞれ設けられる。また、一対の第２の連結片２８には、レンズホルダ２９側の基端部でレンズホルダ２９の径方向に延出する延出部２８Ａが形成される。

第１のシェードユニット４０は、投影レンズ３０の後方焦点の近傍に配置され、光源１１からの光の一部を遮光する（図１参照）。第１のシェードユニット４０は、図２に示すように、ホルダ本体２６の固定部２６Ａに固定支持される板状のフレーム４１と、モータなどのアクチュエータ４６に接続される一対のギアユニット４２，４２と、それぞれのギアユニット４２，４２と噛み合ってフレーム４１上に回転可能に保持される一対の遮蔽板部４３ａ（ロービーム用），４３ｂ（部分ハイビーム用）と、を備える。フレーム４１の上部には光源１１からの光を透過する第１の貫通孔４４が設けられる。光源１１からの光は第１の貫通孔４４を通過して投影レンズ３０に入射される。

また、フレーム４１の下部にも第２の貫通孔４５が形成されている。第１及び第２の貫通孔４４，４５の間には、フレーム４１の左右端部を直線状に架け渡す架橋部４７が形成される。架橋部４７には、その略中央下端部から灯具後方に延びる支持プレート４８が設けられる（図１参照）。

第１のシェードユニット４０の一対の遮蔽板部４３ａ，４３ｂのそれぞれが光軸Ａｘから視て第１の貫通孔４４の一部に重なるように独立に回動されることにより、光源１１からの光が部分的に遮蔽された右側ハイビーム配光パターンと左側ハイビーム配光パターンの少なくとも一方と、光源からの光を遮蔽しない通常ハイビーム配光パターンとロービーム配光パターンの少なくとも一方とが切り替えられる。

第２のシェードユニット５０は、図３に示すように、金属製の長細い薄板をプレスなどで屈曲させることにより一体的に形成されており、光源１１からの光の一部を遮光する遮蔽板部（第２の遮蔽部材の一例）５１と、取付部５２と、遮蔽板部５１と取付部５２とを連結する連結部５３と、を有する。遮蔽板部５１は、矩形板状に形成され、光軸Ａｘに対して垂直になるように設けられている。取付部５２は矩形状に形成され、その面が灯具内で水平方向に沿うように設けられている。また、取付部５２の略中央部には３箇所の貫通孔５２Ａが設けられている。連結部５３は中間部が屈曲されて側面視略Ｌ字状に形成され、その両先端部で遮蔽板部５１と取付部５２とに接続している。

第２のシェードユニット５０は、図１に示すように、取付部５２の貫通孔５２Ａにボルト５２Ｂが挿通しナットで締められることにより、フレーム４１の支持プレート４８に固定される。このため、第２のシェードユニット５０の遮蔽板部５１は投影レンズ３０の後方焦点Ｆ２から灯具前方に所定位置だけ離れた位置に固定支持される。この第２のシェードユニット５０の遮蔽板部５１は、投影レンズ３０の後方焦点Ｆ２から外れた位置で、灯具内で光源１１からの光のうち下方領域を遮蔽するため、結果的に、例えば鉛直仮想スクリーンにおいてハイビームの上方領域を照射する光を遮蔽することになる。

次に、図４を参照しながら、本実施形態の車両用灯具１Ａにより照射可能な配光パターンについて説明する。
なお、図４は、車両用灯具１Ａの前方２５ｍの位置に配置される仮想鉛直スクリーン上に投影される配光パターンを示している。仮想鉛直スクリーンは、光軸が通る点を原点Ｏと水平方向を規定するＨ軸（横軸）と垂直方向を規定するＶ軸（縦軸）とで規定したものである。

本実施形態の車両用灯具１Ａは、図４（ａ）〜（ｄ）に示す４つの配光パターンを形成することができる。
図４（ａ）は、通常のロービーム配光パターンＬｏＣを示している。この配光パターンＬｏＣでは、市街地走行時などに前方車両や歩行者にグレアを与えることはない。この配光パターンＬｏＣは、車両用灯具１Ａの第１のシェードユニット４０が、所定の制御ユニットによりロービーム照射モードに設定されことにより得られる。即ち、第１のシェードユニット４０において、ロービーム用の遮蔽板部４３ａが遮光姿勢（図２に図示される水平状態の姿勢）となり、部分ハイビーム用の遮蔽板部４３ｂが退避姿勢（図２に図示される水平から下方に少し回転した姿勢）となり、その結果、ロービーム用の遮蔽板部４３ａがフレーム４１の第１の貫通孔４４の下側部の一部に重なり、その部分で光源１１からの光が遮光されることにより、配光パターンＬｏＣが得られる。

図４（ｂ）は、通常のハイビーム配光パターンＨｉＣを示している。この配光パターンＨｉＣは、運転者の前方視界を最大まで確保できる配光パターンである。この配光パターンＨｉＣは、車両用灯具１Ａの第１のシェードユニット４０が、所定の制御ユニットによりハイビーム照射モードに設定されることにより得られる。即ち、第１のシェードユニット４０において、ロービーム用の遮蔽板部４３ａと部分ハイビーム用の遮蔽板部４３ｂとが共に退避姿勢となり、フレーム４１の第１の貫通孔４４に重ならず、これらの遮蔽板部４３ａ，４３ｂにより光源からの光が遮光されない。一方で、第１の貫通孔４４を通過した光は第２のシェードユニット５０の遮蔽板部５１によりその一部が遮光される。このとき、第２のシェードユニット５０の遮蔽板部５１は投影レンズ３０の後方焦点Ｆ２から灯具前方に外れているため、照射領域と非照射領域との境界がぼやけた状態でハイビームの上方領域ＦＡが遮蔽されることになる。

図４（ｃ）は左側ハイビーム配光パターンＨｉＣＬを示し、図４（ｄ）は右側ハイビーム配光パターンＨｉＣＲを示している。この配光パターンＨｉＣＬは、Ｈ-Ｖ領域のうち右上側領域以外が照射されており、自車線側に先行車や歩行者が存在せず、対向車側に対向車や歩行者が存在する場合に適した配光パターンであり、運転者の前方視認性を確保しつつ、対向車や対向車線の歩行者にグレアを与えないようにしたものである。

一方で、この配光パターンＨｉＣＲは、Ｈ-Ｖ領域のうち左上側領域以外が照射されており、自車線側に先行車や歩行者が存在し、対向車線側に対向車や歩行者が存在しない場合に適した配光パターンであり、配光パターンＨｉＣＬと同様に、運転者の前方視認性を確保しつつ、対向車や対向車線の歩行者にグレアを与えないようにしたものである。

これら配光パターンＨｉＣＬ，ＨｉＣＲは、車両用灯具１Ａの第１のシェードユニット４０が所定の制御ユニットにより、右側または左側ハイビーム照射モードに設定されことにより得られる。即ち、第１のシェードユニット４０において、一対の遮蔽板部４３ａ，４３ｂのうち部分ハイビーム用の遮蔽板部４３ｂのみが遮蔽姿勢となり、フレーム４１の第１の貫通孔４４の下側部のうち左右一方で重なり、その部分で光源からの光が遮光されることにより得られる。ここで、第１のシェードユニット４０の遮蔽板部４３により遮光されず、第１の貫通孔４４を通過した光は第２のシェードユニット５０の遮蔽板部５１により上方領域に向かう光の一部が遮光される。このとき、第２のシェードユニット５０の遮蔽板部５１は投影レンズ３０の後方焦点Ｆ２から灯具前方向に外れた位置に配置されている。このため、照射領域と非照射領域との境界がぼやけた状態でハイビームの上方左領域ＦＬ（図４（ｃ）参照）又は上方右領域ＦＲ（図４（ｄ）参照）が遮蔽される。
なお、以上説明した車両用灯具１Ａは、車両の車幅方向の左右に配置されるものであり、その構造は実質的に左右同等である。車両用灯具１Ａが車幅方向の左側に配置されるものである場合は、左側配光パターンＨｉＣＬを形成できるように遮蔽部材４３ａ，４３ｂの形状を設計し、車両用灯具１Ａが車幅方向の右側に配置されるものである場合は、右側配光パターンＨｉＣＲを形成できるように遮蔽部材４３ａ，４３ｂの形状を設計すれば良い。

以上のように、本実施形態の車両用灯具１Ａによれば、第２のシェードユニット５０によって、通常のハイビーム配光パターンＨｉＣや左側ハイビーム配光パターンＨｉＣＬや右側ハイビーム配光パターンＨｉＣＲのハイビームの上方領域を照射する光がカットされる。また、投影レンズ３０の後方焦点Ｆ２から前方に所定距離だけ離れた位置に第２のシェードユニット５０の遮蔽板部５１が配置されているため、照射領域と非照射領域との境界がぼやけた状態となる。したがって、ハイビームの各配光パターンを切り替えた際に運転者がハイビームの上方付近に対して感じていた違和感が軽減される。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る車両用灯具について、図５を参照しながら説明する。図５は、本発明に係る車両用灯具の第２実施形態を説明する斜視図である。
なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一或いは同等符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の第２のシェードユニット６０は、図５に示すように、金属製の薄板をプレス加工などで屈曲させることにより一体的に形成されており、光源１１からの光の一部を遮光する遮蔽板部（第２の遮蔽部材の一例）６１と、取付部６２と、遮蔽板部６１と取付部６２とを連結する連結部６３と、を有する。遮蔽板部６１は、矩形板状に形成され、光軸Ａｘに対して垂直になるように設けられている。取付部６２は、その面が光軸Ａｘに対し垂直になるように設けられている。また、取付部６２の左右両端部には貫通孔６２Ａがそれぞれ２箇所設けられている。連結部６３は取付部６２の略中央部の上縁部から灯具後方に延出するように設けられ、遮蔽板部６１の基端部に接続している。

本実施形態の第２のシェードユニット６０は、取付部６２の貫通孔６２Ａにボルト（不図示）が挿通されナットで締められることにより、レンズホルダ２９において一対の第２の連結片２８，２８の延出部２８Ａに固定される。そして、第２のシェードユニット６０の遮蔽板部６１は投影レンズ３０の後方焦点Ｆ２から灯具前方に所定位置だけ離れた位置に固定支持される。
それ以外の構成は、上記第１実施形態と同様である。

以上のように、本実施形態の車両用灯具１Ｂによれば、第２のシェードユニット（第２の遮蔽部材の一例）６０は、レンズホルダ２９に固定されているため、作業効率の向上を図ることができる。
それ以外の作用効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
更に、本発明の第３実施形態に係る車両用灯具について、図６を参照しながら説明する。図６は、本発明に係る車両用灯具の第３実施形態を説明する斜視図である。
なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一或いは同等符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。

また、本実施形態のレンズホルダ２９の外周面には、矩形状の貫通孔２９Ａが周方向で略等間隔に複数（本実施形態では４箇所）設けられる。また、第２のシェードユニット７０は、図６に示すように、金属製の薄板をプレス加工などで所望形状に打ち抜き、その後、湾曲又は屈曲させることにより一体的に形成されており、光源１１からの光の一部を遮光する遮蔽板部（第２の遮蔽部材の一例）７１と、取付部７２と、遮蔽板部７１と取付部７２とを連結する連結部７３と、を有する。遮蔽板部７１は、矩形板状に形成され、光軸Ａｘに対しその面が垂直になるように設けられている。、第２のシェードユニット７０は、丸められた状態で、拡径する方向に弾性力が作用している。取付部７２の外周面には矩形状の嵌合凸部７２Ａが周方向に等間隔（本実施形態では４箇所）設けられる。連結部７３は取付部７２の下部端面部から灯具後方に延出するように設けられ、遮蔽板部７１の基端部に接続している。

第２のシェードユニット７０の取付けについては、取付部７２の嵌合凸部７２Ａとレンズホルダ２９の貫通孔２９Ａとの位相を周方向で一致させた状態で、レンズホルダ２９内に第２のシェードユニット７０を挿入し、取付部７２の嵌合凸部７２Ａとレンズホルダの貫通孔２９Ａとを嵌合させる。これにより、本実施形態の第２のシェードユニット７０は、撓められた状態でその弾性力によってレンズホルダ２９に押し付けらた状態で取り付けられる。そして、第２のシェードユニット７０の遮蔽板部７１は投影レンズ３０の後方焦点Ｆ２から灯具前方に所定位置だけ離れた位置に固定支持される。
それ以外の構成は、上記第１実施形態と同様である。

以上のように、本実施形態の車両用灯具１Ｃによれば、第２のシェードユニット（第２の遮蔽部材の一例）７０は、金属部材で構成され、撓められた状態でレンズホルダ２９に取り付けられているため、ボルトによる固定を不要にして作業効率の向上、及び製造コストの軽減化を図ることができる。
それ以外の作用効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、第２のシェードユニットの遮蔽板部を投影レンズの後方焦点から灯具前方に所定位置だけ離れた位置に設けたが、その位置は後方焦点から外れていれば良く、灯具後方に設けても良い。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：車両用灯具、１０：光源バルブ、１１：光源、１５：バルブソケット、２０：リフレクタ、２１：バルブソケット取付部、２２：反射面部、２２Ａ：内面、２５：ホルダユニット、２６：ホルダ本体、２６Ａ：固定部、２７：第１の連結片、２８：第２の連結片、２８Ａ：延出部、２９：レンズホルダ、２９Ａ：貫通孔、３０：投影レンズ、４０：第１のシェードユニット（第１の遮蔽部材の一例）、４１：フレーム、４２：ギアユニット、４３ａ，４３ｂ：遮蔽板部、４４：第１の貫通孔、４５：第２の貫通孔、４６：アクチュエータ、４７：架橋部、４８：支持プレート（ベースプレートの一例）、５０，６０，７０：第２のシェードユニット（第２の遮蔽部材）、５１，６１，７１：遮蔽板部（第２の遮蔽部材の一例）、５２，６２，７２：取付部、５２Ａ，６２Ａ：貫通孔、５２Ｂ：ボルト、５３，６３，７３：連結部、７２Ａ：嵌合凸部

Claims

光源と、
前記光源の前方に配置され、前記光源からの光を前方に投影する投影レンズと、
前記投影レンズの後方焦点の近傍に配置され、前記光源からの光が部分的に遮蔽された右側ハイビーム配光パターンと左側ハイビーム配光パターンの少なくとも一方と、前記光源からの光を遮蔽しない通常ハイビーム配光パターンとロービーム配光パターンの少なくとも一方とを切り替え可能な第１の遮蔽部材と、
前記投影レンズの後方焦点から前方に所定位置だけ離れた位置に配置され、ハイビームの上方領域を照射する光を遮蔽する第２の遮蔽部材と、を備え、
前記上方領域は、前記右側ハイビーム配光パターンと前記左側ハイビーム配光パターンの境界を含み、
前記第２の遮蔽部材は、前記第１の遮蔽部材により遮光されずに通過した光のうち前記上方領域へ向かう光を遮蔽する、ことを特徴とする車両用前照灯。
前記第１の遮蔽部材を保持するベースプレートを備え、
前記第２の遮蔽部材は、前記ベースプレートに固定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。
前記投影レンズを保持するレンズホルダを備え、
前記第２の遮蔽部材は、前記レンズホルダに固定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。
前記第２の遮蔽部材は、金属部材で構成され、撓められた状態で前記レンズホルダに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の車両用前照灯。