WO2003046436A1

WO2003046436A1 - Projecteur de vehicule

Info

Publication number: WO2003046436A1
Application number: PCT/JP2002/011725
Authority: WO
Inventors: Jun Suzuki
Original assignee: Sun Automobile Corporation
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2003-06-05
Also published as: JP3763036B2; AU2002343881A1; TW200300835A; TW593922B; JP2003157704A

Description

明細書車両用へッドランプ技術分野

この発明は、高輝度放電管を使用する車両用ヘッドランプに関するもので、特に、従来公知の H 4型と称されるハロゲンランプと同様にハイビームと口一ビームの切り替えが可能な高輝度放電管を使用する車両用へッドランプに関するものである。背景技術

車両用へッドランプの主流を占めていたハロゲンランプに代わって、近時は、少ない電力で多くの光量が得られ、路面や障害物などが一層見やすい高輝度放電管（High Intens i ty Di scharge La即；以下、「H I Dランプ」という。）が使用され始めているが、この H I Dランプは、 H 4型のハロゲンランプのようにハイビームと口一ビームの切り替えを行うことができない。

そこで、 H I Dランプでも、 H 4型のハロゲンランプと同様にハイビームと口 —ビームの切り替えができる自動車の前照灯が特開 2 0 0 1 - 3 5 2 1 1号公報において提案されている。

この公報に開示された前照灯は、口金に配設された放電管の光源を遮蔽するシエードを、放電管の光軸方向に沿って前後にスライド移動させる駆動手段を備えた構造であって、前記シェードは、その脚部が口金 1貫通して口金の裏側にロッド等で配置固定されたソレノィドの可動鉄片に連結され、この可動鉄片はスプリングで常に付勢されていて、ソレノイドが非作動状態では、シェードの遮蔽面が光源の位置に在って放電管の光を一部遮蔽して口一ビームの配光となり、ソレノィドのコイルに通電して可動鉄片をスプリングの応力に抗して引き込み、シェ一ドをスライド移動させて放電管の光源の位置から遮蔽面がずらすと、光源から概ね全方位に光が放射されハイビームの配光がなされるよう構成されている。本来のハロゲンランプは、ハイビーム用のランプと、口一ビーム用の異なる 2 つのランプが、ガラス管内に高さ位置を変えて、すなわち、側面視でロービーム用のランプが、ハイビーム用のランプの位置よりも高い位置に配置され、いずれの場合でも照射される部位の配光のムラが生じないよう、安全走行のための検査基準が細かく定められている。

より詳しく述べると、従来の H 4型のハロゲンランプのハイビーム時における配光照度は、発明者の実験によれば、図 5に示すように光軸のほぼ中心に近い下方に最高照度点を有し、 5 0 0 1 Xの範囲は、左右方向に帯状にほぼ均等に拡散してムラが見られなかった。

これに対し、前記の構成からなる前照灯は、従来のハロゲンランプと異なり、光源は H I Dランプが一つのみで、この H I Dランプ（放電管）を中心部に設けた口金がリフレクタ（反射板）の中心部に配置され、光軸方向に沿って直線的に前進又は後退するよう構成されているので、その配光照度は、図 6に示すように最高照度点が中心軸から右下方向に大きく外れるとともに、 1 5 0 0 1 Xの範囲が、一つは中心軸の左側に、もう一つは前記最高照度点の左上側に分散し、配光照度にムラがあることが明らかとなった。

この発明はかかる実験結果に鑑み、車両用へッドランプにおいて、 H I Dランプを使用しても、夜間の走行時に使用されるハイビームの配光特性と、すれ違いの際に使用されるロービームの配光特性の両立させた H I Dランプについて、種々の角度から研究を重ね、ハイビーム時における光源を、口一ビーム時のポジションより斜め下方にスライド移動させることによって、照射範囲内の配光ムラをなくし、夜間前方 1 0 0 m前後の距離にある交通上の障害物等を明確に確認することを見出し、この発明を完成させたものである。発明の開示

すなわち、この発明の請求項 1に記載の車両用へッドランプは、

リフレクタの中心軸上に配置した高輝度放電灯の移動によってハイビームと口一ビームを切替えることのできるものであって、

前記高輝度放電灯を、口一ビーム時にはリフレクタの中心軸上に位置させ、 Λ イビ一ム時には、リフレクタの中心軸から下方側にスライド移動させるよう構成されていること

を特徴とするものである。

また、この発明の請求項 2に記載の発明は、

反射光を前方に配光するリフレクタと、このリフレクタに装着するランプ主体とから構成されるものであって、

前記ランプ主体は、

前記リフレクタの中心部に、その開口縁と平行状態で配置される口金と、この口金に係合保持されリフレクタの裏面側に配置される円筒状のホルダ主体からなるホルダと、

このホルダ主体内の基端部近傍に内装されるソレノィドと、

このソレノィドと係合し、前記口金から出没可能なようにホルダ主体内に係合保持される高輝度放電灯を有するスライダと、

半円弧状の板体の基端部側を切欠いて透光部を形成するとともに、一体的に付設された脚部を介して前記口金に直交状態で保持されるシェードと、

このシェードの先端部に装着されるキャップおよび前記スライダに付設され、ロービーム時にはシェードに形成された透光部を遮蔽し、ハイビーム時には開放することのできるシャツ夕とから構成され、

前記高輝度放電灯を、口一ビーム時にはリフレクタの中心軸上に位置させ、ハイビ一ム時には、リフレクタの中心軸から下方側にスライド移動させるよう構成されていることを特徴とする車両用へッドランプである。

また、この発明の請求項 3に記載の発明は、

前記請求項 2に記載の車両用へッドランプにおいて、

前記ホルダは、

その中心軸が、前記リフレクタの中心軸に対し、交差角が角度 3 ° 〜1 0 ° の範囲内となるよう前記口金に装着されること

を特徴とするものである。

また、この発明の請求項 4に記載の発明は、

前記請求項 2に記載の車両用へッドランプにおいて、

前記口金は、

その外周縁部には、口金をリフレクタの中央部に固定させるための複数の取付け片を有し、前面部には、前記シェードの脚部を直交状態で係合保持するための係合片が、各脚部と相対する位置に設けられていること

を特徴とするものである。

また、この発明の請求項 5に記載の発明は、

前記請求項 2に記載の車両用へッドランプにおいて、

前記スライダは、

有底の筒状体の基端部が前記ソレノィドの可動アームと係合し、ソレノィドが作動すると可動アームが伸びてスライダを前方に押出し、停止すると可動アームがソレノィド内に後退してスライダを、ホルダ内の所定の位置に復帰させるよう構成されたものであること

を特徴とするものである。

また、この発明の請求項 6に記載の発明は、

前記請求項 2に記載の車両用へッドランプにおいて、

前記スライダは、

その可動範囲が 5〜1 O mmの範囲に設定され、このスライダの先端開口部の中心部には高輝度放電灯の基端部が一体的に固定されているとともに、開口部の下緣側には、所要長さの半円弧状のシャツ夕が、高輝度放電灯がロービーム位置するときは、前記シェードの透光部をほぼ遮蔽するように、また、ハイビーム位置あるときは、前記透光部がほぼ開放されるように固定されていることを特徴とするものである。

また、この発明の請求項 7に記載の発明は、

前記請求項 2に記載の車両用へッドランプにおいて、

目 U 己シエードは、

耐熱樹脂又はステンレスや鉄などの金属材料で形成され、その内面の全面に黒色の耐熱塗料を塗布することによって、光の乱反射を防止するとともに、外面をクロムメツキもしくはサンディングしたこと

を特徴とするものである。

また、この発明の請求項 8に記載の発明は、

前記請求項 2に記載の車両用へッドランプにおいて、

前記ソレノイドは、

双方向自己保持夕イブであること

を特徴とするものである。

また、この発明の請求項 9に記載の発明は、

前記請求項 2に記載の車両用へッドランプにおいて、

前記ソレノイドとスライダの結合は、

ソレノィドの可動アームに装着した Eリングを、スライダの基端側に形成した溝に差し込む構造としたこと

を特徴とするものである。

また、この発明の請求項 1 0に記載の発明は、

前記請求項 2に記載の車両用へッドランプにおいて、

前記スライダと高輝度放電灯の結合は、スライダの開口部に高輝度放電灯の基端部を差し込み、その周囲および開口部全体にシリコン樹脂を充填し、高輝度放電灯の一次側及び二次側の配線は、スライダ内を這わせたのち、その先端部をそれぞれホルダ主体に配設した電源コ一ドに接続すること

を特徴とするものである。

また、この発明の請求項 1 1に記載の発明は、

前記請求項 2に記載の車両用へッドランプにおいて、

前記スライダは、

高輝度放電灯の一次側及び二次側の配線の先端に端子を装着させてスライダ内に這わせ、前記ホルダ主体の外周部から内側に電源供給用の電源コードの先端部に取付けた端子を差し込み、スライダ内の両側に配置した端子と接触するスライド接点方式にしたこと

を特徴とするものである。図面の簡単な説明

第 1図は、この発明に係る車両用へッドランプの口一ビーム時の状態を示す概略説明図である。

第 2図は、この発明に係る車両用へッドランプのハイビーム時の状態を示す概略説明図である。

第 3図は、車両用ヘッドランプを構成するランプ主体の分解斜視図である。第 4図は、ランプ主体の主要部の分解斜視図である。

第 5図は、ハロゲンランプのハイビーム時の配光照度分布図である。

第 6図は、従来の H I Dランプのハイビーム時の配光照度分布図である。第 7図は、この発明のハイビーム時の配光照度分布図である。

図中、 1は車両用ヘッドランプ、 2はリフレクタ、 3はランプ主体、 4はホルダ主体、 5は口金、 6はホルダ、 7は防水栓、 8はソレノイド、 9はスライダ、 1 0は透光部、 1 2はシェ一ド、 1 3はキヤップをそれぞれ示すものである。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明の車両用ヘッドランプの好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて具体的に説明すると、図 1はこの発明に係る車両用ヘッドランプ 1のロービーム時の状態を示す概略説明図、図 2は同じくハイビーム時の概略説明図であって、この発明の車両用ヘッドランプ 1は、基本的には、断面が円弧状のリフレク夕 2と、このリフレクタ 2に装着されるランプ主体 3から構成されるものである。

前記ランプ主体 3は、図 3に示されるように、円筒状のホルダ主体 4の一端開口部に口金 5を一体的に装着保持するホルダ 6と、このホルダ主体 4内の基端部に固定される防水栓 7と、基端部近傍に内装されるソレノイド 8と、このソレノィド 8と係合し、前記ホルダ 6の口金 5から出没可能なようにホルダ主体 4内に係合保持されるスライダ 9と、半円弧状の板体の基端部側を切欠いて透光部 1 0 を形成するとともに、該透光部 1 0の左右各端部に所要長さの脚部 1 1 , 1 1を一体的に付設したシェード 1 2と、このシェード 1 2に形成された前記透光部 1 0を開閉するシャツ夕 1 5および前記シェード 1 2の先端部に装着されるキヤップ 1 3の各部材から構成されるもので、前記構成部材中、防水栓 7は、ソレノィドに電力を供給するホルダ主体 4基端の電源コ一ド揷通部が、他の手段で防水処理され、内部に雨水などが浸入するおそれがなければ省略することができる。前記ホルダ 6は、ホルダ主体 4の先端部に一体的に保持する口金 5を、図 1乃至図 2に示すように、断面が円弧状のリフレクタ 2における中央部の中心軸〇に対して直交する状態で取付けたとき、ホルダ主体 4の中心軸 Xが、前記リフレクタ 2の中心軸 Oに対し、交差角 αが角度 3 ° から角度 1 0 ° の範囲、より好ましくは角度 6° 乃至 7 ° の範囲で交差するよう、前記口金 5の裏面側にホルダ主体 4の先端部を傾斜させた状態で装着されるもので、口金 5とホルダ主体 4との係合手段には特段の制限はない。

また、前記口金 5の外周縁部には、口金 5をリフレクタ 2の中央部に固定させるために 3つの取付け片 5 aが均等間隔で突出し、前面部には、前記シェード 1 2の脚部 1 1を直交状態で係合保持するための形状の異なる係合片 5 bが、各脚部 1 1と相対する位置に設けられている。

したがって、ランプ主体 3の口金 5をリフレクタ 2の中央部に前記のように装着固定したとき、前記シェード 1 2は、リフレクタ 2の中心軸 Oと平行状態に配置されるものである。

一方、前記スライダ 9は、有底の筒状体の基端部が前記ソレノイド 8の可動ァーム（プランジャ） 8 aと係合し、ソレノイド 8が作動すると可動アーム 8 aが伸びてスライダ 9を前方に押出し、停止すると可動アーム 8 aがソレノィド 8内に後退してスライダ 9を所定の位置に復帰させるよう構成されたもので、その可動範囲は 5〜1 0 mmの範囲、より好ましくは 6〜 7 mmの範囲に設定され、このスライダ 9の先端開口部の中心部には、 H I Dランプ 1 4の基端部が一体的に固定されているとともに、開口部の下縁側には、所要長さの半円弧状のシャツ夕 1 5が、口一ビ一ム時に H I Dランプ 1 4が位置するときは、前記シェード 1 2 の透光部 1 0をほぼ閉止するように、また、ハイビーム時に H I Dランプ 1 4が位置あるときは、前記透光部がほぼ開放されるように固定されている。

また、前記シェード 1 2を形成する材質については特段の制限はないが、耐熱樹脂又はステンレスや鉄などの金属材料を使用し、その内面の全面に黒色の耐熱塗料を塗布することによって、光の乱反射を防止するとともに、外面をクロムメツキもしくはサンディングすることによって、灯体に取付けた際の見栄えを向上させることができ好ましいものである。

また、このシェード 1 2の先端部には、キャップ 1 3が装着されるものであるが、このキャップ 1 2は、従来のハロゲンランプの先端部が耐熱塗料によって遮断され、ハロゲンランプを直視できないようになっているのと同様に、 H I Dランプ 1 4を直視できなくするためのもので、その取付け手段にはなんら制限はないが、たとえば、シェード 1 2と一体構造とするとか、キャップ 1 3の内側にシエード 1 2の先端縁と係合する溝を形成するなどして、ワンタッチで着脱できるように構成してもよい。

また、ホルダ 6を構成する口金 5は、公知の H 4型のハロゲンランプにおいて使用されていたものを転用し、ホルダ主体 4の成型時に口金 5をインサート成形することによって、 H I Dランプへの転換をきわめてスムーズに行うことができ好ましいものである。

さらに、ロービーム時（すれ違い時）あるいは八ィビーム時（通常走行時）の光源、 H I Dランプ 1 4をスライドさせる部分には、作動時に瞬間的にコイル通電し、スト口一ク後に永久磁石によりそのポジションをキープすることのできる双方向自己保持タイプのソレノィドを使用することによって、駆動部の省電力化を図ることができる。

特に、この双方向自己保持タイプのソレノイドは、作動時の作動音を小さくすることができ、吸引側のコイルに通電し、可動アーム（プランジャ）を動かす際に、もう一方のソレノイドにも通電させ、逆側の磁場を発生させる永久磁石の磁力を中和させ、小さい吸引力で作動させることができる。

なお、ソレノイド 8とスライダ 9の結合は、ソレノイド 8の可動アーム 8 aに溝を形成して Eリングを装着し、スライダ 9の基端側に形成した溝に差し込む構造とし、スライダ 9と H I Dランプ 1 4の結合は、スライダ 9の開口部に H I D ランプ 1 4の基端部を差し込み、その周囲および開口部全体にシリコン樹脂を充填し、振動に強い構造とし、一次側及び二次側の配線は、スライダ 9内を這わせたのち、その先端部をそれぞれホルダ主体 4には配設した電源コード 5 c， 5 c に接続するものである。

また、スライダ 9と前記電源コード 5 cの接点部分は、ロービーム、ハイビームの光源をスライドさせることによる抵抗にならないようにホルダ主体 4の外周部から内側に電源コード 5 cの先端部に取付けた端子を差し込み、スライダ 9内の両側に配置した端子と接触するスライド接点方式にすることが好ましい。上記構成からなる車両用ヘッドランプ 1は、図 1乃至図 2で明らかなようにリフレク夕 2の中心部に、このリフレクタ 2の中心軸〇と直交する状態で口金 5を固定し、リフレクタ 2の裏面側からホルダ 6の先端部を口金 5に係合させると、ホルダ 6は口金 5に対して、前記リフレクタ 2の中心軸 Xに対してホルダ 6の中心軸 Xが所定の交差角 α (たとえば交差角約 7 . 0 2度）で交差する状態で係合保持されるようあらかじめ構成されているので、ホルダ主体 4の基端側は中心軸 Οより下方側に位置し、また、前記口金 5に対しシェード 1 2は、その開口部を上方に向けて直交するよう固定されているので、シェード 1 2は、リフレクタ 2 の中心軸 Οと平行に配置されている。

かかる取付け状態において、この発明の車両用ヘッドランプ 1は、口一ビーム時（すれ違い走行時）には、図 1に示されるように、 H I Dランプ 1 4の先端部がシェード 1 2の先端部側に位置している。換言すれば、光源はリフレクタ 2の中心軸 O上に位置し、かつ H I Dランプ 1 4の中心部がシェード 1 2のほぼ中心部にあって、ソレノィド 8の可動アーム 8 aは伸びた状態を保持し、 H I Dランプ 1 4を保持するスライダ 9もホルダ 6から押出され、リフレクタ 2内に突出した状態を保持し、その結果、スライダ 9の下縁側に取付けられたシャツタ 1 5も前方に移動し、シェード 1 2に形成された透光部 1 0を遮蔽している。

したがって、 H I Dランプ 1 4から照射される光は、リフレクタ 2の上半分側に配光され、下半分側はシエード 1 2ならびにシャツタ 1 5によって遮られることになって、ロービーム状態が保持される。

このような状態において、ハイビーム（通常走行時）への切替え信号が発信されると、ソレノイド 8に通電されてソレノイド 8が作動し、可動アーム 8 aがソレノイド 8内の所定の位置まで後退すると、ソレノイド 8と一体のスライダ 9も後退し、その結果、 H I Dランプ 1 4も 6〜7 mm程度後退し、図 2に示す位置に停止すると同時に、シャツ夕 1 5も後退して遮蔽していたシェ一ド 1 2の透光部 1 0を開放するので、光源からの光は、上半部は勿論のこと、下半部にも透光部 1 0を介して照射され、ハイビームとなるものである。

特に、この発明の車両用ヘッドランプ 1は、ロービームからハイビームへの切替えに際し、 H I Dランプ 1 4の移動をリフレクタ 2の中心軸 Oに対し、所定の交差角を維持しながら行い、光源の位置を中心軸 0に対して上下方向において移動させるよう構成しているので、図 5に示すように、光源の中心（最高照度点）は、中心軸 Oと直交する軸のやや下方にあって、図 7のように光源がリフレクタ 2の中心軸と平行移動する H I Dランプに比較し、最高照度点の位置ズレゃ分割がほとんどなく、照射範囲も上下、左右ともにきわめて均衡の取れたものであるため、ハロゲンランプと同様な配光特性が得られ、より広い視認範囲を確保することができるものである。産業上の利用分野

この発明の車両用ヘッドランプは、ランプとして従来の H 4型のハロゲンランプに代えて高輝度放電管を採用しても、光源の位置をリフレクタの中心線を基準として上下方向にスライド移動させるというきわめて簡単な手段によって、ロービームからハイビームに、またその逆に簡単に切替えることができる。

特に、この発明の車両用ヘッドランプは、光源をリフレクタの中心線を基準として上下方向にスライド移動させることによって、光源を中心軸と平行にスライド移動させる公知の方式のものに比較して、 H 4型のハロゲンランプの配光特性に勝るとも劣らない配光特性を奏するもので、夜間の視認範囲を大幅に向上させることができる。

Claims

請求の範囲

1 . リフレクタの中心軸上に配置した高輝度放電灯の移動によってハイビームと口一ビームを切替えることのできるものであって、

前記高輝度放電灯を、口一ビーム時にはリフレクタの中心軸上に位置させ、ハィビーム時には、リフレクタの中心軸から下方側にスライド移動させるよう構成されていること

を特徴とする車両用へッドランプ。

2 . 前記近傍部は、

ィンテ一クマ二ホールド及び Z又はサ一ジタンクであること

を特徴とする請求項 1に記載の自動車の接地方法。

前記ランプ主体は、前記リフレクタの中心部に、その開口縁と平行状態で配置される口金と、この口金に係合保持されリフレクタの裏面側に配置される円筒状のホルダ主体からなるホルダと、このホルダ主体内の基端部近傍に内装されるソレノイドと、このソレノイドと係合し、前記口金から出没可能なようにホルダ主体内に係合保持される高輝度放電灯を有するスライダと、半円弧状の板体の基端部側を切欠いて透光部を形成するとともに、一体的に付設された脚部を介して前記口金に直交状態で保持されるシェードと、このシェードの先端部に装着されるキャップおよび前記スライダに付設され、口一ビーム時にはシェードに形成された透光部を遮蔽し、ハイビーム時には開放することのできるシャッ夕とから構成され、

前記高輝度放電灯を、ロービーム時にはリフレクタの中心軸上に位置させ、ハィビーム時には、リフレクタの中心軸から下方側にスライド移動させるよう構成されていること

を特徴とする車両用へッドランプ。

3 . 前記ホルダは、

を特徴とする請求項 2に記載の車両用へッドランプ。

4. 前記口金は、

を特徴とする請求項 2に記載の車両用へッドランプ。

5 . 前記スライダは、

を特徴とする請求項 2に記載の車両用へッドランプ。

6 . 前記スライダは、

その可動範囲が 5〜1 0 mmの範囲に設定され、このスライダの先端開口部の中心部には高輝度放電灯の基端部が一体的に固定されているとともに、開口部の下縁側には、所要長さの半円弧状のシャツ夕が、高輝度放電灯がロービーム位置するときは、前記シェードの透光部をほぼ遮蔽するように、また、ハイビーム位置あるときは、前記透光部がほぼ開放されるように固定されていることを特徴とする請求項 2に記載の車両用へッドランプ。

7 . 目 ij記シェードは、

耐熱樹脂又はステンレスや鉄などの金属材料で形成され、その内面の全面に黒色の耐熱塗料を塗布することによって、光の乱反射を防止するとともに、外面をを特徴とする請求項 2に記載の車両用へッドランプ

8 . 前記ソレノィドは、

双方向自己保持タイプであること

を特徴とする請求項 2に記載の車両用へッドランプ

9 . 前記ソレノイドとスライダの結合は、

を特徴とする請求項 2に記載の車両用へッドランプ。

1 0 . 前記スライダと高輝度放電灯の結合は、

スライダの開口部に高輝度放電灯の基端部を差し込み、その周囲および開口部全体にシリコン樹脂を充填し、高輝度放電灯の一次側及び二次側の配線は、スライダ内を這わせたのち、その先端部をそれぞれホルダ主体に配設した電源コードに接続すること

を特徴とする請求項 2に記載の車両用へッドランプ。

1 1 . 前記スライダは、高輝度放電灯の一次側及び二次側の配線の先端に端子を装着させてスライダ内に這わせ、前記ホルダ主体の外周部から内側に電源供給用の電源コードの先端部に取付けた端子を差し込み、スライダ内の両側に配置した端子と接触するスライド接点方式にしたこと

を特徴とする請求項 2に記載の車両用へッドランプ。