車両用前照灯
【課題】 車両の走行状況等に応じて自動的に配光を変化させると共に、アクチュエータの故障時にも自動でロービーム照射に戻すことができる車両用前照灯を提供する。
【解決手段】 リフレクタ１３からの反射光の一部を遮蔽するシェード機構１５を、光軸Ａｘの下方近傍において該光軸Ａｘと略垂直な平面に沿って併設され、カットオフラインを形成するための形状が相違する４枚のシェード２１，２３，２５，２７と、各シェードシェード２１，２３，２５，２７を遮蔽方向へ付勢する付勢部材４４と、弾性部材４３を介して制御時に各シェード２１，２３，２５，２７を付勢部材４４の付勢力に抗して退避方向へ移動させるソレノイド４０と、複数駆動位置において各シェード２１，２３，２５，２７の退避方向への移動ストロークを個別に規制するストローク調整機構２９と、ストローク調整機構２９の駆動位置を変更する回転モータ３０と、を備えた構成とする。
【解決手段】 リフレクタ１３からの反射光の一部を遮蔽するシェード機構１５を、光軸Ａｘの下方近傍において該光軸Ａｘと略垂直な平面に沿って併設され、カットオフラインを形成するための形状が相違する４枚のシェード２１，２３，２５，２７と、各シェードシェード２１，２３，２５，２７を遮蔽方向へ付勢する付勢部材４４と、弾性部材４３を介して制御時に各シェード２１，２３，２５，２７を付勢部材４４の付勢力に抗して退避方向へ移動させるソレノイド４０と、複数駆動位置において各シェード２１，２３，２５，２７の退避方向への移動ストロークを個別に規制するストローク調整機構２９と、ストローク調整機構２９の駆動位置を変更する回転モータ３０と、を備えた構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯に関し、特に車両の走行状況等に応じて前照灯の配光を変化させることができる可変配光機能を備えたプロジェクタ型の車両用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両前後方向に延びる光軸上に配置された光源バルブからの光をリフレクタにより前方へ向けて光軸寄りに集光反射させ、この反射光をリフレクタの前方に設けられた投影レンズを介して灯具前方へ照射するように構成されたプロジェクタ型の灯具ユニットを備えた車両用前照灯が知られている。
【０００３】
この様なプロジェクタ型の灯具ユニットを使用する場合、投影レンズとリフレクタとの間にリフレクタからの反射光の一部を遮蔽可能なシェードを設けて、例えばすれ違い配光パターン等の要求される配光パターンに合わせて不要部分を遮蔽することで、所望の配光パターンの上端部にカットオフラインを形成することができる。
ところが、単一のシェードを固定した構成では、形成できる配光パターンが単一となり、例えばシェードをすれ違い配光パターン（ロービーム用配光パターン）に設定したときには、この灯具ユニットはすれ違いビーム専用としてのみ使用可能なものとなり、走行ビーム（ハイビーム用配光パターン）との切換え使用が不可能であった。
【０００４】
そこで、図９に示すように、光源バルブ１８１から出射された光を投影レンズ１８２に向けて反射するリフレクタ１８３の前方で、投影レンズ１８２の後方側焦点Ｆ付近に、上端縁形状が相違する２枚のシェード１８５，１８６相互を略重ね合わせた状態で、且つ、個別に上下動可能にして、いずれか一方のシェードを所定高さまで上昇させて、そのシェードの上端縁によって配光パターンのカットオフラインを形成する構成の灯具ユニット１８８が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図９に例示の灯具ユニット１８８の場合は、２枚のシェード１８５，１８６はその一端側が枢軸１９０により回動自在に支持され、各シェード１８５，１８６の自由端側には、これらのシェード１８５，１８６を択一的に上下動させるカム機構１９２が装備された構成となっており、モータ１８７で駆動されるカム機構１９２により上方の所定位置に押し上げるシェードを切り換えることで、カットオフラインの形状を切り換えることができる。
【０００６】
従って、例えば、シェード１８６はすれ違い配光パターン用、シェード１８５は高速走行時の配光パターン用とすることで、走行状態に応じた配光パターンに切り換えて使用することができる。
また、重ねて装備するシェードの数を増やすことで、より多種の配光パターンを切り換え使用することが可能になり、多様な走行状態で視認性の向上を図ることが可能になる。
【０００７】
【特許文献１】欧州特許 ＥＰ １０７０９１１ Ａ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記特許文献１に開示された灯具ユニットでは、各シェード１８５，１８６を択一的に上下動させるカム機構１９２の駆動制御を車両走行状況に応じて自動的に行う場合、アクチュエータであるモータ１８７で選択的に駆動させなければならない。
そこで、モータ１８７自体や制御回路等に故障が発生してモータ１８７を駆動することができなくなった際には、各シェード１８５，１８６の上下動を行うことができなくなる可能性がある。特に、走行中のハイビーム照射時にモータ１８７が故障した場合には、自動でロービーム照射に戻せないので、対向車へのグレアとなる虞があった。
【０００９】
従って、本発明の目的は上記課題を解消すること係り、車両の走行状況等に応じて自動的に配光を変化させることができるとともに、アクチュエータの故障時にも自動でロービーム照射に戻すことで対向車へのグレアを防止することができる車両用前照灯を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、ランプボディとカバーで形成された灯室内に、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、前記投影レンズの後方側に配置された光源と、前記光源からの光を前方に向けて前記光軸寄りに反射するリフレクタと、前記投影レンズと前記光源との間に配置されて前記リフレクタからの反射光の一部及び前記光源からの直接光の一部を遮蔽して配光パターンのカットオフラインを形成するシェード機構と、を備えた車両用前照灯であって、
前記シェード機構は、
前記光軸の下方近傍において該光軸と略垂直な平面に沿って併設され、前記カットオフラインを形成するための形状が相違する複数枚のシェードと、
前記各シェードを遮蔽方向へ付勢する付勢部材と、
弾性部材を介して制御時に前記各シェードを前記付勢部材の付勢力に抗して退避方向へ移動させる第１アクチュエータと、
複数駆動位置において前記各シェードの退避方向への移動ストロークを個別に規制するストローク調整機構と、
前記ストローク調整機構の駆動位置を変更する第２アクチュエータと、
を備えることを特徴とする車両用前照灯により達成される。
【００１１】
上記構成の車両用前照灯によれば、付勢部材により遮蔽方向へ付勢された各シェードは、第１アクチュエータが弾性部材を介して各シェードを退避方向へ移動させると、第２アクチュエータにより駆動位置が変更されたストローク調整機構により個別に規制された移動ストロークに応じて、それぞれ退避方向へ移動する。
【００１２】
そこで、ストローク調整機構を制御し、少なくとも一つのシェードを遮蔽位置に位置させることにより、そのシェードの上端縁によって複数の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ことができ、全てのシェードを退避位置に位置させることにより、ハイビーム用配光パターンを生成することができる。
更に、走行中のハイビーム照射時に第１アクチュエータへの電力供給が途絶える等の故障が発生した場合、付勢部材により遮蔽方向へ付勢されている各シェードが遮蔽位置に移動するので、自動でロービーム照射に戻すことができる。
【００１３】
尚、上記構成の車両用前照灯において、前記第１アクチュエータが、前記第２アクチュエータの駆動時に非制御とされることが望ましい。
この様な構成の車両用前照灯によれば、ある配光パターンから他の配光パターンに切換える場合には、第１アクチュエータを一旦非制御状態として各シェードを遮蔽位置に移動させた後、第２アクチュエータを駆動してストローク調整機構の駆動位置を変更してから、再び第１アクチュエータを制御状態とする。
そこで、シェード機構による配光パターンの切換え中には、各シェードが遮蔽位置に一旦移動するので、切換え中のグレアの発生を防止することができる。
【００１４】
また、上記構成の車両用前照灯において、前記ストローク調整機構が、複数駆動位置における前記各シェードの移動ストロークに対応して前記各シェードに形成されたストッパ部と、複数駆動位置において前記ストッパ部に当接するストッパ部材と、を備えることが望ましい。
この様な構成の車両用前照灯によれば、各シェードの移動ストロークに応じたストッパ部をそれぞれ各シェードに一体成形することができると共に、単一のストッパ部材により各シェードの退避方向への移動ストロークを個別に規制することができる。
そこで、最小限の部品点数でストローク調整機構を構成することができる。
【００１５】
また、上記構成の車両用前照灯において、前記第１アクチュエータがソレノイド、前記第２アクチュエータが回転モータであることが望ましい。
この様な構成の車両用前照灯によれば、切り換え時間を短くしたいハイ／ロービーム用配光パターンの切り換えはソレノイドで行うことができ、ストローク調整機構の駆動位置を変更する回転モータは動作を遅くすることができる。そこで、第２アクチュエータはストローク調整機構による各駆動位置の精度向上が可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上に説明した本発明の車両用前照灯によれば、車両の走行状況等に応じて自動的に配光を変化させることができるとともに、アクチュエータの故障時にも自動でロービーム照射に戻すことで対向車へのグレアを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係る車両用前照灯を詳細に説明する。
図１乃至図４は本発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示したもので、図１は本発明の一実施形態に係る車両用前照灯の概略縦断面図、図２は図１の車両用前照灯における灯具ユニットのＡ−Ａ線に沿う断面図、図３及び図４は図２に示したシェード機構の要部分解斜視図及び概略正面図である。
【００１８】
本実施形態の車両用前照灯１は、素通し状の透明カバー（カバー）２とランプボディ３とで区画形成された灯室４内に、灯具ユニット５が収容されている。
灯具ユニット５は、エイミングスクリュウ６ａ及びエイミングナット６ｂとで構成されるエイミング機構６を介して、ランプボディ３に支持されている。エイミング機構６は、エイミングナット６ｂによる締め付けを調整することで灯具ユニット５の取付位置及び取付角度を微調整するための機構で、エイミング調整した段階では、灯具ユニット５の光軸Ａｘは、車両前後方向に対して０．５〜０．６度程度下向きの方向に延びるようになっている。
【００１９】
灯具ユニット５は、プロジェクタ型の灯具ユニットであり、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ８と、バルブ軸を光軸Ａｘに一致させて投影レンズ８の後方側焦点Ｆよりも後方に配置された放電バルブやハロゲンバルブ等の光源バルブ（光源）１０と、この光源バルブ１０が挿入固定されて光源バルブ１０から放射された光Ｌ１，Ｌ２を前方に向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるリフレクタ１３と、後方側焦点Ｆ近傍において光軸Ａｘ近傍に上端縁が位置するように配置されてリフレクタ１３からの反射光の一部及び光源バルブ１０からの直接光の一部を遮蔽して配光パターンのカットオフラインを形成するシェード機構１５と、投影レンズ８とリフレクタ１３の前端開口縁との間に介在して両者の連結手段となる略円筒状のホルダ１７とを備えている。
【００２０】
本実施形態において、ホルダ１７には、補助シェード３７が一体形成されている。この補助シェード３７は、ホルダ内空間の上部に位置する上部補助シェード３７ａと、ホルダ内空間の下部側で、光軸Ａｘよりも低い位置に設けられた下部補助シェード３７ｂとで構成されている。
この補助シェード３７は、シェード機構１５の下方を通過しようとするリフレクタ反射光を遮蔽するとともに、投影レンズ８に入射しようとする迷走光を遮蔽するようになっている。
【００２１】
投影レンズ８は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズからなり、その後方側焦点Ｆを含む焦点面上の像を反転像として前方へ投影するようになっている。
【００２２】
本実施形態の場合、光源バルブ１０は、放電により発光する発光部１０ａをバルブ軸（中心軸）上に有するメタルハライドバルブであって、バルブ軸を前記光軸Ａｘに一致させた状態で、光軸Ａｘの後方から前記リフレクタ１３に挿入固定されている。
【００２３】
リフレクタ１３は、図２に示すように、発光部１０ａを通る光軸Ａｘを中心軸とする略楕円球面状の反射面１３ａを有している。
この反射面１３ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が発光部１０ａの中心位置を第１焦点（Ｆ１）とすると共に投影レンズ８の後方側焦点Ｆ近傍を第２焦点とする略楕円形に設定されており、発光部１０ａからの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに集光反射させるようになっている。また、この反射面１３ａ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。
【００２４】
本実施形態のシェード機構１５は、図３及び図４に示すように、光軸Ａｘの下方近傍において該光軸Ａｘと略垂直な平面に沿って併設され、カットオフラインを形成するための形状が相違する複数枚（本実施形態では４枚）のシェード２１，２３，２５，２７と、各シェード２１，２３，２５，２７を遮蔽方向へ付勢する付勢部材４４と、弾性部材４３を介して制御時に各シェード２１，２３，２５，２７を付勢部材４４の付勢力に抗して退避方向へ移動させる第１アクチュエータとしてのソレノイド４０と、複数駆動位置（本実施形態では５つの位置）において各シェード２１，２３，２５，２７の退避方向への移動ストロークを個別に規制するストローク調整機構２９と、ストローク調整機構２９の駆動位置を変更する第２アクチュエータとしての回転モータ３０と、を備える。
【００２５】
本実施形態のシェード２１，２３，２５，２７は、光軸Ａｘと略垂直な平面に沿って重なるように併設された略矩形の板状部材からなる。
図５（ａ）に示したシェード２１は、主に左配光のモータウェイ用配光パターンのカットオフラインを得るように上端縁２１ａの形状が設定されている。
図５（ｂ）に示したシェード２３は、主に左配光のハイウェイ用配光パターンのカットオフラインを得るように上端縁２３ａの形状が設定されており、図５（ｄ）に示したシェード２７と組み合わせて用いることで、左配光のロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成できるように構成されている。
【００２６】
図５（ｃ）に示したシェード２５は、図５（ｄ）に示したシェード２７と組み合わせて用いることで、右配光のロービーム用配光パターンのカットオフラインを得るように上端縁２５ａの形状が設定されている。
図５（ｄ）に示したシェード２７は、シェード２３又はシェード２５と組み合わせて用いることで、左配光のロービーム用配光パターン又は右配光のロービーム用配光パターンのカットオフラインを得るように上端縁２７ａの形状が設定されている。
【００２７】
そして、図３及び図４に示したように、各シェード２１，２３，２５，２７の一端側には、光軸Ａｘと平行な支軸４５に貫通されて回動自在に軸支される軸穴２０ａと、付勢部材４４及び弾性部材４３の一端がそれぞれ掛止される掛止孔２０ｂ，２０ｃと、が形成されている。
また、各シェード２１，２３，２５，２７の下端縁には、後述するストローク調整機構２９の５つの駆動位置において各シェード２１，２３，２５，２７の移動ストロークを個別に規制するためのストッパ部２２，２４，２６，２８が設けられている。
【００２８】
本実施形態のストローク調整機構２９は、各シェード２１，２３，２５，２７の下端縁に形成されたストッパ部２２，２４，２６，２８と、５つの駆動位置においてストッパ部２２，２４，２６，２８に当接するストッパ部材３４と、を備える。
【００２９】
ストッパ部材３４は、一端が減速ギア機構１００の大ギア３３に固定されて他端が大ギア３３の半径方向外方に延びるアーム部３５と、アーム部３５の他端に垂設された円柱状の係合部３６と、を備えている。そして、回転モータ３０が減速ギア機構１００を介してストッパ部材３４の回転を制御し、５つの駆動位置においてストッパ部材３４をそれぞれ停止させる。
【００３０】
そこで、シェード２１，２３，２５，２７の下端縁と交差する係合部３６が、５つの駆動位置においてストッパ部２２，２４，２６，２８の対応部分とそれぞれ当接する。
これらストッパ部２２，２４，２６，２８は、各駆動位置において係合部３６と当接する対応部分の位置がそれぞれの移動ストロークに対応した形状に形成されている。
【００３１】
即ち、ストッパ部２２，２４，２６，２８は、図４及び図５に示すように、各シェード２１，２３，２５，２７が遮蔽位置において係合部３６に当接する対応部分２２ａ，２４ａ，２６ａ，２８ａと、退避位置において係合部３６に当接する対応部分２２ｂ，２４ｂ，２６ｂ，２８ｂと、を備えている。
【００３２】
減速ギア機構１００は、回転モータ３０の駆動軸に固定された小ギア３１と、支軸を介してホルダ１７に回転自在に支持されて小ギア３１に歯合する大ギア３３とを備える。大ギア３３の中心には、ストッパ部材３４の一端が固定されており、ストッパ部材３４を一体に回転させる。
【００３３】
本実施形態の付勢部材４４は、一端が各シェード２１，２３，２５，２７の掛止孔２０ｂに掛止され、他端が固定部４６に掛止された引張りコイルばねであり、各シェード２１，２３，２５，２７を遮蔽方向（図３中、時計回り方向）へ回転付勢している。尚、各シェード２１，２３，２５，２７は、遮蔽位置において上端縁に当接するストッパ３８によって、遮蔽位置に位置決めされる。
【００３４】
本実施形態の弾性部材４３は、一端が各シェード２１，２３，２５，２７の掛止孔２０ｃに掛止され、他端がソレノイド４０の可動鉄心４１に掛止された引張りコイルばねである。また、弾性部材４３は、ソレノイド４０のＯＮ時（制御時）に各シェード２１，２３，２５，２７を付勢部材４４の付勢力に抗して退避方向へ移動させることができる十分なバネ力を有している。尚、これら弾性部材４３及び付勢部材４４は、引張りコイルばねに限定されるものではなく、種々のバネや弾性ゴムなどの弾性体を用いることができる。
【００３５】
本実施形態の第１アクチュエータは、ソレノイド４０であり、弾性部材４３を介して各シェード２１，２３，２５，２７を退避方向へ回転駆動する。本実施形態の第２アクチュエータは、ステップモータ等の回転モータ３０から成り、ストローク調整機構２９の減速ギア機構１００を介してストッパ部材３４を回動させる。
そして、これら回転モータ３０及びソレノイド４０は、図示しないコントロールユニットにより車両走行状況或いはビーム切換えスイッチ操作に応じて駆動制御されるようになっている。
【００３６】
そして、回転モータ３０は、減速ギア機構１００を介してストッパ部材３４の回転を制御し、所定の駆動位置においてストッパ部材３４を停止させる。一方、ソレノイド４０は、ＯＮ時に弾性部材４３を介して各シェード２１，２３，２５，２７を退避方向へ回動させる。すると、ストッパ部材３４の係合部３６がストッパ部２２，２４，２６，２８にそれぞれ当接するので、各シェード２１，２３，２５，２７は退避方向への移動ストロークが個別に規制される。
【００３７】
そこで、回転モータ３０によりストッパ部材３４の回転を制御して５つの駆動位置を変更し、各シェード２１，２３，２５，２７の退避方向への移動ストロークを個別に規制することによって、遮蔽位置に位置させられるシェード２１，２３，２５，２７を適宜選択し、そのシェードの上端縁によって複数の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ことができる。
【００３８】
従って、ストローク調整機構２９によりストッパ部材３４の駆動位置を切換え、いずれかのシェード２１，２３，２５，２７を遮蔽位置に位置させることにより、その上端縁２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａを選択的に光軸Ａｘ近傍に配置すれば、そのリフレクタ反射光遮蔽作用により生成されたロービーム用配光パターンを切り換えることができる。また、全てのシェード２１，２３，２５，２７を退避位置に位置させることにより、その上端縁２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａを光軸Ａｘから離して配置すれば、そのリフレクタ反射光遮蔽作用の解除によりハイビーム用配光パターンを生成することができる。
【００３９】
例えば、図５及び図６（ａ）に示すように、左配光のモータウェイ用配光パターンの駆動位置Ｄ１にストッパ部材３４の係合部３６が位置するように回転モータ３０の回動制御が行われると、投影レンズ８の後方側焦点Ｆの焦平面にシェード２３の上端縁２３ａの一部及びシェード２５の上端縁２５ａの一部が配置される。すると、リフレクタ１３の反射面１３ａからの反射光の一部が遮蔽され、投影レンズ８から前方へ出射する上向き光の大半が除去されることとなる。
【００４０】
図７（ａ）に示すように、この配光パターンは、上端部にカットオフラインＣＰＬを有する左配光のロービーム用配光パターンＰＬであって、対向車線側に対して自車線側が一段高くなってＨ−Ｈ線に沿う段違い水平カットオフラインとして形成されている。
【００４１】
また、図６（ｂ）に示すように、左配光のモータウェイ用配光パターンの駆動位置Ｄ２にストッパ部材３４の係合部３６が位置するように回転モータ３０の回動制御が行われると、投影レンズ８の後方側焦点Ｆの焦平面にシェード２１の上端縁２１ａが配置される。すると、リフレクタ１３の反射面１３ａからの反射光の一部が遮蔽され、投影レンズ８から前方へ出射する上向き光の大半が除去されることとなる。
【００４２】
図７（ｂ）に示すように、この配光パターンは、上端部にカットオフラインＣＭＬを有する左配光のモータウェイ用配光パターンＰＭＬであって、対向車線側に対して自車線側が一段高くなってＨ−Ｈ線よりもやや上方において水平方向に延びる段違い水平カットオフラインとして形成されている。
【００４３】
また、図６（ｃ）に示すように、右配光のロービーム用配光パターンの駆動位置Ｄ３にストッパ部材３４の係合部３６が位置するように回転モータ３０の回動制御が行われると、投影レンズ８の後方側焦点Ｆの焦平面にシェード２５の上端縁２５ａの一部及びシェード２７の上端縁２７ａの一部が配置される。すると、リフレクタ１３の反射面１３ａからの反射光の一部が遮蔽され、投影レンズ８から前方へ出射する上向き光の大半が除去されることとなる。
【００４４】
図７（ｃ）に示すように、この配光パターンは、上端部にカットオフラインＣＰＲを有する右配光のロービーム用配光パターンＰＲであって、対向車線側に対して自車線側が一段高くなってＨ−Ｈ線に沿う段違い水平カットオフラインとして形成されている。
【００４５】
また、図６（ｄ）に示すように、左配光のハイウェイ用配光パターンの駆動位置Ｄ４にストッパ部材３４の係合部３６が位置するように回転モータ３０の回動制御が行われると、投影レンズ８の後方側焦点Ｆの焦平面にシェード２３の上端縁２３ａが配置される。すると、リフレクタ１３の反射面１３ａからの反射光の一部が遮蔽され、投影レンズ８から前方へ出射する上向き光の大半が除去されることとなる。
【００４６】
図７（ｄ）に示すように、この配光パターンは、自車線側のＨ−Ｈ線の上方に大きく広がる左配光のハイウェイ用配光パターンＰＨＬである。
【００４７】
また、ハイビーム用配光パターンの駆動位置Ｄ５にストッパ部材３４の係合部３６が位置するように回転モータ３０の回動制御が行われると、全てのシェード２１，２３，２５，２７が退避位置に位置させられる。すると、リフレクタ１３の反射面１３ａからの反射光は、シェード２１，２３，２５，２７によってほとんど遮蔽されることなく投影レンズ８に入射することとなる。
図７（ｅ）に示すように、この配光パターンは、Ｈ−Ｈ線の上方にも大きく広がるハイビーム用配光パターンＰＨである。
【００４８】
この様に、本実施形態の車両用前照灯１によれば、図示しないコントロールユニットにより車両走行状況或いはビーム切換えスイッチ操作に応じて回転モータ３０及びソレノイド４０を駆動制御し、シェード２１，２３，２５，２７を遮蔽位置に選択的に位置させることにより、灯具ユニット５からの光照射によって形成される配光パターンを変化させ、視認性の向上を図ることができる。
【００４９】
また、本実施形態のシェード機構１５は、走行中のハイビーム照射時にソレノイド４０への電力供給が途絶える等の故障が発生した場合、付勢部材４４により遮蔽方向へ付勢されている各シェード２１，２３，２５，２７が遮蔽位置に移動するので、自動でロービーム照射に戻すことができる。
従って、車両用前照灯１は、車両の走行状況に応じて自動的に配光を変化させることができるとともに、ソレノイド４０の故障時にも自動でロービーム照射に戻すことで対向車へのグレアを防止することができる。
【００５０】
更に、本実施形態のシェード機構１５においては、ソレノイド４０が、回転モータ３０の駆動時にＯＦＦ（非制御）となるように駆動制御される。
そこで、ある配光パターンから他の配光パターンに切換える場合には、ソレノイド４０を一旦ＯＦＦ状態として付勢部材４４の付勢力により各シェード２１，２３，２５，２７を遮蔽位置に移動させた後、回転モータ３０を駆動してストローク調整機構２９の駆動位置を変更してから、再びソレノイド４０をＯＮ状態とする。
従って、シェード機構１５による配光パターンの切換え中には、各シェード２１，２３，２５，２７が遮蔽位置に一旦移動するので、切換え中のグレアの発生を防止することができる。
【００５１】
更に、本実施形態の車両用前照灯１は、第１アクチュエータがソレノイド４０、第２アクチュエータが回転モータ３０で構成されている。
そこで、切り換え時間を短くしたいハイ／ロービーム用配光パターンの切り換えはソレノイド４０で行うことができ、ストローク調整機構２９の駆動位置を変更する回転モータ３０は動作を遅くすることができる。従って、第２アクチュエータである回転モータ３０はストローク調整機構２９による各駆動位置の精度向上が可能となる。
【００５２】
図８は本発明の車両用前照灯に係るストローク調整機構の変形例を示したものであり、ストローク調整機構の動作を説明するための概略正面図である。尚、本実施形態のストローク調整機構５０は、上記実施形態のストローク調整機構２９におけるストッパ部材３４に代えて回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７を用いた以外は、略同様の構成であるので、他の構成部分については詳細な説明を省略する。また、ストローク調整機構５０についても、ストローク調整機構２９と略同様の構成部材については同符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５３】
本実施形態のストローク調整機構５０は、図８に示すように、複数駆動位置（本実施形態では４つの位置）における各シェードシェード２１，２３，２５，２７の移動ストロークに応じた４つのストッパ位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を有する回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７を備える。これら回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７は、減速ギア機構１００の大ギア３３と一体回転可能に固定される。
【００５４】
各シェード２１，２３，２５，２７の下端縁には、対応する回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の外周端と当接する突起２１ｂ，２３ｂ，２５ｂ，２７ｂが形成されている。そして、回転モータ３０が減速ギア機構１００を介して回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の回転を制御し、４つの駆動位置において回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７を停止させる。
【００５５】
そこで、回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の外周端が、４つの駆動位置の対応部分においてシェード２１，２３，２５，２７の突起２１ｂ，２３ｂ，２５ｂ，２７ｂとそれぞれ当接する。
これら回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の外周端は、各駆動位置において突起２１ｂ，２３ｂ，２５ｂ，２７ｂと当接する対応部分が各シェード２１，２３，２５，２７の移動ストロークに対応した形状に形成されている。
【００５６】
即ち、回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７は、各シェード２１，２３，２５，２７の突起２１ｂ，２３ｂ，２５ｂ，２７ｂが遮蔽位置において外周端に当接する対応部分５１ａ，５３ａ，５５ａ，５７ａと、退避位置において外周端に当接する対応部分５１ｂ，５３ｂ，５５ｂ，５７ｂと、を備えている。
【００５７】
そして、回転モータ３０は、減速ギア機構１００を介して回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の回転を制御し、所定の駆動位置において回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７を停止させる。一方、ソレノイド４０は、ＯＮ時に弾性部材４３を介して各シェード２１，２３，２５，２７を退避方向へ回動させる。すると、突起２１ｂ，２３ｂ，２５ｂ，２７ｂが回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の外周端にそれぞれ当接するので、各シェード２１，２３，２５，２７は退避方向への移動ストロークが個別に規制される。
【００５８】
尚、本実施形態のシェード機構５０においても、上記実施形態のシェード機構１５と同様に、ソレノイド４０が、回転モータ３０の駆動時にＯＦＦとなるように駆動制御される。ここで、回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の外周端形状を連続して変化するカム状に形成し、ソレノイド４０がＯＮ状態のままで回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７を回転させて各シェード２１，２３，２５，２７を移動させることもできる。
【００５９】
そこで、回転モータ３０により回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の回転を制御して４つの駆動位置を変更し、各シェード２１，２３，２５，２７の退避方向への移動ストロークを個別に規制することによって、遮蔽位置に位置させられるシェード２１，２３，２５，２７を適宜選択し、そのシェードの上端縁によって複数の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ことができる。
【００６０】
従って、ストローク調整機構５０により回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の駆動位置を切換え、いずれかのシェード２１，２３，２５，２７を遮蔽位置に位置させることにより、その上端縁２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａを選択的に光軸Ａｘ近傍に配置すれば、そのリフレクタ反射光遮蔽作用により生成されたロービーム用配光パターンを切り換えることができる。
【００６１】
なお、本発明の前照灯を装備する車両の用途、走行環境等を考慮して、要求される配光パターン種に応じたシェードの枚数を設定すれば良いことは云うまでもない。
また、上記各実施形態におけるシェード、付勢部材、弾性部材、第１及び第２アクチュエータ、ストローク調整機構並びにシェード機構などの具体的な構成も、上記実施形態に限定するものではない。
【００６２】
例えば、ストローク調整機構が、複数駆動位置における各シェードの移動ストロークに対応したそれぞれの厚さを有するスペーサ部材を備え、複数駆動位置においてこのスペーサ部材の厚さを切換えることによって、各シェードの移動ストロークを個別に規制するように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用前照灯の概略縦断面図である。
【図２】図１の車両用前照灯における灯具ユニットのＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図２に示したシェード機構の要部分解斜視図である。
【図４】図２に示したシェード機構の動作を説明するための概略正面図である。
【図５】図３に示した各シェードの動作を説明するための説明図である。
【図６】図４に示したシェード機構の動作を説明するための概略正面図である。
【図７】車両用前照灯から前方へ照射される光により、路面上に形成される配光パターン例を示す図と、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配光パターン例を透視的に示す図である。
【図８】本発明の車両用前照灯に係るストローク調整機構の変形例を示したものであり、ストローク調整機構の動作を説明するための説明図である。
【図９】従来の車両用前照灯の要部の斜視図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 車両用前照灯
２ 透明カバー（カバー）
３ ランプボディ
５ 灯具ユニット
８ 投影レンズ
１０ 光源バルブ（光源）
１０ａ 発光部
１３ リフレクタ
１５ シェード機構
１７ ホルダ
２１，２３，２５，２７ シェード
２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ 上端縁
２２，２４，２６，２８ ストッパ部
２９ ストローク調整機構
３０ 回転モータ（第２アクチュエータ）
３１ 小ギア
３３ 大ギア
３４ ストッパ部材
３６ 係合部
４０ ソレノイド（第１アクチュエータ）
４３ 弾性部材
４４ 付勢部材
Ａｘ 光軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯に関し、特に車両の走行状況等に応じて前照灯の配光を変化させることができる可変配光機能を備えたプロジェクタ型の車両用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両前後方向に延びる光軸上に配置された光源バルブからの光をリフレクタにより前方へ向けて光軸寄りに集光反射させ、この反射光をリフレクタの前方に設けられた投影レンズを介して灯具前方へ照射するように構成されたプロジェクタ型の灯具ユニットを備えた車両用前照灯が知られている。
【０００３】
この様なプロジェクタ型の灯具ユニットを使用する場合、投影レンズとリフレクタとの間にリフレクタからの反射光の一部を遮蔽可能なシェードを設けて、例えばすれ違い配光パターン等の要求される配光パターンに合わせて不要部分を遮蔽することで、所望の配光パターンの上端部にカットオフラインを形成することができる。
ところが、単一のシェードを固定した構成では、形成できる配光パターンが単一となり、例えばシェードをすれ違い配光パターン（ロービーム用配光パターン）に設定したときには、この灯具ユニットはすれ違いビーム専用としてのみ使用可能なものとなり、走行ビーム（ハイビーム用配光パターン）との切換え使用が不可能であった。
【０００４】
そこで、図９に示すように、光源バルブ１８１から出射された光を投影レンズ１８２に向けて反射するリフレクタ１８３の前方で、投影レンズ１８２の後方側焦点Ｆ付近に、上端縁形状が相違する２枚のシェード１８５，１８６相互を略重ね合わせた状態で、且つ、個別に上下動可能にして、いずれか一方のシェードを所定高さまで上昇させて、そのシェードの上端縁によって配光パターンのカットオフラインを形成する構成の灯具ユニット１８８が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図９に例示の灯具ユニット１８８の場合は、２枚のシェード１８５，１８６はその一端側が枢軸１９０により回動自在に支持され、各シェード１８５，１８６の自由端側には、これらのシェード１８５，１８６を択一的に上下動させるカム機構１９２が装備された構成となっており、モータ１８７で駆動されるカム機構１９２により上方の所定位置に押し上げるシェードを切り換えることで、カットオフラインの形状を切り換えることができる。
【０００６】
従って、例えば、シェード１８６はすれ違い配光パターン用、シェード１８５は高速走行時の配光パターン用とすることで、走行状態に応じた配光パターンに切り換えて使用することができる。
また、重ねて装備するシェードの数を増やすことで、より多種の配光パターンを切り換え使用することが可能になり、多様な走行状態で視認性の向上を図ることが可能になる。
【０００７】
【特許文献１】欧州特許 ＥＰ １０７０９１１ Ａ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記特許文献１に開示された灯具ユニットでは、各シェード１８５，１８６を択一的に上下動させるカム機構１９２の駆動制御を車両走行状況に応じて自動的に行う場合、アクチュエータであるモータ１８７で選択的に駆動させなければならない。
そこで、モータ１８７自体や制御回路等に故障が発生してモータ１８７を駆動することができなくなった際には、各シェード１８５，１８６の上下動を行うことができなくなる可能性がある。特に、走行中のハイビーム照射時にモータ１８７が故障した場合には、自動でロービーム照射に戻せないので、対向車へのグレアとなる虞があった。
【０００９】
従って、本発明の目的は上記課題を解消すること係り、車両の走行状況等に応じて自動的に配光を変化させることができるとともに、アクチュエータの故障時にも自動でロービーム照射に戻すことで対向車へのグレアを防止することができる車両用前照灯を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、ランプボディとカバーで形成された灯室内に、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、前記投影レンズの後方側に配置された光源と、前記光源からの光を前方に向けて前記光軸寄りに反射するリフレクタと、前記投影レンズと前記光源との間に配置されて前記リフレクタからの反射光の一部及び前記光源からの直接光の一部を遮蔽して配光パターンのカットオフラインを形成するシェード機構と、を備えた車両用前照灯であって、
前記シェード機構は、
前記光軸の下方近傍において該光軸と略垂直な平面に沿って併設され、前記カットオフラインを形成するための形状が相違する複数枚のシェードと、
前記各シェードを遮蔽方向へ付勢する付勢部材と、
弾性部材を介して制御時に前記各シェードを前記付勢部材の付勢力に抗して退避方向へ移動させる第１アクチュエータと、
複数駆動位置において前記各シェードの退避方向への移動ストロークを個別に規制するストローク調整機構と、
前記ストローク調整機構の駆動位置を変更する第２アクチュエータと、
を備えることを特徴とする車両用前照灯により達成される。
【００１１】
上記構成の車両用前照灯によれば、付勢部材により遮蔽方向へ付勢された各シェードは、第１アクチュエータが弾性部材を介して各シェードを退避方向へ移動させると、第２アクチュエータにより駆動位置が変更されたストローク調整機構により個別に規制された移動ストロークに応じて、それぞれ退避方向へ移動する。
【００１２】
そこで、ストローク調整機構を制御し、少なくとも一つのシェードを遮蔽位置に位置させることにより、そのシェードの上端縁によって複数の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ことができ、全てのシェードを退避位置に位置させることにより、ハイビーム用配光パターンを生成することができる。
更に、走行中のハイビーム照射時に第１アクチュエータへの電力供給が途絶える等の故障が発生した場合、付勢部材により遮蔽方向へ付勢されている各シェードが遮蔽位置に移動するので、自動でロービーム照射に戻すことができる。
【００１３】
尚、上記構成の車両用前照灯において、前記第１アクチュエータが、前記第２アクチュエータの駆動時に非制御とされることが望ましい。
この様な構成の車両用前照灯によれば、ある配光パターンから他の配光パターンに切換える場合には、第１アクチュエータを一旦非制御状態として各シェードを遮蔽位置に移動させた後、第２アクチュエータを駆動してストローク調整機構の駆動位置を変更してから、再び第１アクチュエータを制御状態とする。
そこで、シェード機構による配光パターンの切換え中には、各シェードが遮蔽位置に一旦移動するので、切換え中のグレアの発生を防止することができる。
【００１４】
また、上記構成の車両用前照灯において、前記ストローク調整機構が、複数駆動位置における前記各シェードの移動ストロークに対応して前記各シェードに形成されたストッパ部と、複数駆動位置において前記ストッパ部に当接するストッパ部材と、を備えることが望ましい。
この様な構成の車両用前照灯によれば、各シェードの移動ストロークに応じたストッパ部をそれぞれ各シェードに一体成形することができると共に、単一のストッパ部材により各シェードの退避方向への移動ストロークを個別に規制することができる。
そこで、最小限の部品点数でストローク調整機構を構成することができる。
【００１５】
また、上記構成の車両用前照灯において、前記第１アクチュエータがソレノイド、前記第２アクチュエータが回転モータであることが望ましい。
この様な構成の車両用前照灯によれば、切り換え時間を短くしたいハイ／ロービーム用配光パターンの切り換えはソレノイドで行うことができ、ストローク調整機構の駆動位置を変更する回転モータは動作を遅くすることができる。そこで、第２アクチュエータはストローク調整機構による各駆動位置の精度向上が可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上に説明した本発明の車両用前照灯によれば、車両の走行状況等に応じて自動的に配光を変化させることができるとともに、アクチュエータの故障時にも自動でロービーム照射に戻すことで対向車へのグレアを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係る車両用前照灯を詳細に説明する。
図１乃至図４は本発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示したもので、図１は本発明の一実施形態に係る車両用前照灯の概略縦断面図、図２は図１の車両用前照灯における灯具ユニットのＡ−Ａ線に沿う断面図、図３及び図４は図２に示したシェード機構の要部分解斜視図及び概略正面図である。
【００１８】
本実施形態の車両用前照灯１は、素通し状の透明カバー（カバー）２とランプボディ３とで区画形成された灯室４内に、灯具ユニット５が収容されている。
灯具ユニット５は、エイミングスクリュウ６ａ及びエイミングナット６ｂとで構成されるエイミング機構６を介して、ランプボディ３に支持されている。エイミング機構６は、エイミングナット６ｂによる締め付けを調整することで灯具ユニット５の取付位置及び取付角度を微調整するための機構で、エイミング調整した段階では、灯具ユニット５の光軸Ａｘは、車両前後方向に対して０．５〜０．６度程度下向きの方向に延びるようになっている。
【００１９】
灯具ユニット５は、プロジェクタ型の灯具ユニットであり、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ８と、バルブ軸を光軸Ａｘに一致させて投影レンズ８の後方側焦点Ｆよりも後方に配置された放電バルブやハロゲンバルブ等の光源バルブ（光源）１０と、この光源バルブ１０が挿入固定されて光源バルブ１０から放射された光Ｌ１，Ｌ２を前方に向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるリフレクタ１３と、後方側焦点Ｆ近傍において光軸Ａｘ近傍に上端縁が位置するように配置されてリフレクタ１３からの反射光の一部及び光源バルブ１０からの直接光の一部を遮蔽して配光パターンのカットオフラインを形成するシェード機構１５と、投影レンズ８とリフレクタ１３の前端開口縁との間に介在して両者の連結手段となる略円筒状のホルダ１７とを備えている。
【００２０】
本実施形態において、ホルダ１７には、補助シェード３７が一体形成されている。この補助シェード３７は、ホルダ内空間の上部に位置する上部補助シェード３７ａと、ホルダ内空間の下部側で、光軸Ａｘよりも低い位置に設けられた下部補助シェード３７ｂとで構成されている。
この補助シェード３７は、シェード機構１５の下方を通過しようとするリフレクタ反射光を遮蔽するとともに、投影レンズ８に入射しようとする迷走光を遮蔽するようになっている。
【００２１】
投影レンズ８は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズからなり、その後方側焦点Ｆを含む焦点面上の像を反転像として前方へ投影するようになっている。
【００２２】
本実施形態の場合、光源バルブ１０は、放電により発光する発光部１０ａをバルブ軸（中心軸）上に有するメタルハライドバルブであって、バルブ軸を前記光軸Ａｘに一致させた状態で、光軸Ａｘの後方から前記リフレクタ１３に挿入固定されている。
【００２３】
リフレクタ１３は、図２に示すように、発光部１０ａを通る光軸Ａｘを中心軸とする略楕円球面状の反射面１３ａを有している。
この反射面１３ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が発光部１０ａの中心位置を第１焦点（Ｆ１）とすると共に投影レンズ８の後方側焦点Ｆ近傍を第２焦点とする略楕円形に設定されており、発光部１０ａからの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに集光反射させるようになっている。また、この反射面１３ａ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。
【００２４】
本実施形態のシェード機構１５は、図３及び図４に示すように、光軸Ａｘの下方近傍において該光軸Ａｘと略垂直な平面に沿って併設され、カットオフラインを形成するための形状が相違する複数枚（本実施形態では４枚）のシェード２１，２３，２５，２７と、各シェード２１，２３，２５，２７を遮蔽方向へ付勢する付勢部材４４と、弾性部材４３を介して制御時に各シェード２１，２３，２５，２７を付勢部材４４の付勢力に抗して退避方向へ移動させる第１アクチュエータとしてのソレノイド４０と、複数駆動位置（本実施形態では５つの位置）において各シェード２１，２３，２５，２７の退避方向への移動ストロークを個別に規制するストローク調整機構２９と、ストローク調整機構２９の駆動位置を変更する第２アクチュエータとしての回転モータ３０と、を備える。
【００２５】
本実施形態のシェード２１，２３，２５，２７は、光軸Ａｘと略垂直な平面に沿って重なるように併設された略矩形の板状部材からなる。
図５（ａ）に示したシェード２１は、主に左配光のモータウェイ用配光パターンのカットオフラインを得るように上端縁２１ａの形状が設定されている。
図５（ｂ）に示したシェード２３は、主に左配光のハイウェイ用配光パターンのカットオフラインを得るように上端縁２３ａの形状が設定されており、図５（ｄ）に示したシェード２７と組み合わせて用いることで、左配光のロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成できるように構成されている。
【００２６】
図５（ｃ）に示したシェード２５は、図５（ｄ）に示したシェード２７と組み合わせて用いることで、右配光のロービーム用配光パターンのカットオフラインを得るように上端縁２５ａの形状が設定されている。
図５（ｄ）に示したシェード２７は、シェード２３又はシェード２５と組み合わせて用いることで、左配光のロービーム用配光パターン又は右配光のロービーム用配光パターンのカットオフラインを得るように上端縁２７ａの形状が設定されている。
【００２７】
そして、図３及び図４に示したように、各シェード２１，２３，２５，２７の一端側には、光軸Ａｘと平行な支軸４５に貫通されて回動自在に軸支される軸穴２０ａと、付勢部材４４及び弾性部材４３の一端がそれぞれ掛止される掛止孔２０ｂ，２０ｃと、が形成されている。
また、各シェード２１，２３，２５，２７の下端縁には、後述するストローク調整機構２９の５つの駆動位置において各シェード２１，２３，２５，２７の移動ストロークを個別に規制するためのストッパ部２２，２４，２６，２８が設けられている。
【００２８】
本実施形態のストローク調整機構２９は、各シェード２１，２３，２５，２７の下端縁に形成されたストッパ部２２，２４，２６，２８と、５つの駆動位置においてストッパ部２２，２４，２６，２８に当接するストッパ部材３４と、を備える。
【００２９】
ストッパ部材３４は、一端が減速ギア機構１００の大ギア３３に固定されて他端が大ギア３３の半径方向外方に延びるアーム部３５と、アーム部３５の他端に垂設された円柱状の係合部３６と、を備えている。そして、回転モータ３０が減速ギア機構１００を介してストッパ部材３４の回転を制御し、５つの駆動位置においてストッパ部材３４をそれぞれ停止させる。
【００３０】
そこで、シェード２１，２３，２５，２７の下端縁と交差する係合部３６が、５つの駆動位置においてストッパ部２２，２４，２６，２８の対応部分とそれぞれ当接する。
これらストッパ部２２，２４，２６，２８は、各駆動位置において係合部３６と当接する対応部分の位置がそれぞれの移動ストロークに対応した形状に形成されている。
【００３１】
即ち、ストッパ部２２，２４，２６，２８は、図４及び図５に示すように、各シェード２１，２３，２５，２７が遮蔽位置において係合部３６に当接する対応部分２２ａ，２４ａ，２６ａ，２８ａと、退避位置において係合部３６に当接する対応部分２２ｂ，２４ｂ，２６ｂ，２８ｂと、を備えている。
【００３２】
減速ギア機構１００は、回転モータ３０の駆動軸に固定された小ギア３１と、支軸を介してホルダ１７に回転自在に支持されて小ギア３１に歯合する大ギア３３とを備える。大ギア３３の中心には、ストッパ部材３４の一端が固定されており、ストッパ部材３４を一体に回転させる。
【００３３】
本実施形態の付勢部材４４は、一端が各シェード２１，２３，２５，２７の掛止孔２０ｂに掛止され、他端が固定部４６に掛止された引張りコイルばねであり、各シェード２１，２３，２５，２７を遮蔽方向（図３中、時計回り方向）へ回転付勢している。尚、各シェード２１，２３，２５，２７は、遮蔽位置において上端縁に当接するストッパ３８によって、遮蔽位置に位置決めされる。
【００３４】
本実施形態の弾性部材４３は、一端が各シェード２１，２３，２５，２７の掛止孔２０ｃに掛止され、他端がソレノイド４０の可動鉄心４１に掛止された引張りコイルばねである。また、弾性部材４３は、ソレノイド４０のＯＮ時（制御時）に各シェード２１，２３，２５，２７を付勢部材４４の付勢力に抗して退避方向へ移動させることができる十分なバネ力を有している。尚、これら弾性部材４３及び付勢部材４４は、引張りコイルばねに限定されるものではなく、種々のバネや弾性ゴムなどの弾性体を用いることができる。
【００３５】
本実施形態の第１アクチュエータは、ソレノイド４０であり、弾性部材４３を介して各シェード２１，２３，２５，２７を退避方向へ回転駆動する。本実施形態の第２アクチュエータは、ステップモータ等の回転モータ３０から成り、ストローク調整機構２９の減速ギア機構１００を介してストッパ部材３４を回動させる。
そして、これら回転モータ３０及びソレノイド４０は、図示しないコントロールユニットにより車両走行状況或いはビーム切換えスイッチ操作に応じて駆動制御されるようになっている。
【００３６】
そして、回転モータ３０は、減速ギア機構１００を介してストッパ部材３４の回転を制御し、所定の駆動位置においてストッパ部材３４を停止させる。一方、ソレノイド４０は、ＯＮ時に弾性部材４３を介して各シェード２１，２３，２５，２７を退避方向へ回動させる。すると、ストッパ部材３４の係合部３６がストッパ部２２，２４，２６，２８にそれぞれ当接するので、各シェード２１，２３，２５，２７は退避方向への移動ストロークが個別に規制される。
【００３７】
そこで、回転モータ３０によりストッパ部材３４の回転を制御して５つの駆動位置を変更し、各シェード２１，２３，２５，２７の退避方向への移動ストロークを個別に規制することによって、遮蔽位置に位置させられるシェード２１，２３，２５，２７を適宜選択し、そのシェードの上端縁によって複数の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ことができる。
【００３８】
従って、ストローク調整機構２９によりストッパ部材３４の駆動位置を切換え、いずれかのシェード２１，２３，２５，２７を遮蔽位置に位置させることにより、その上端縁２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａを選択的に光軸Ａｘ近傍に配置すれば、そのリフレクタ反射光遮蔽作用により生成されたロービーム用配光パターンを切り換えることができる。また、全てのシェード２１，２３，２５，２７を退避位置に位置させることにより、その上端縁２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａを光軸Ａｘから離して配置すれば、そのリフレクタ反射光遮蔽作用の解除によりハイビーム用配光パターンを生成することができる。
【００３９】
例えば、図５及び図６（ａ）に示すように、左配光のモータウェイ用配光パターンの駆動位置Ｄ１にストッパ部材３４の係合部３６が位置するように回転モータ３０の回動制御が行われると、投影レンズ８の後方側焦点Ｆの焦平面にシェード２３の上端縁２３ａの一部及びシェード２５の上端縁２５ａの一部が配置される。すると、リフレクタ１３の反射面１３ａからの反射光の一部が遮蔽され、投影レンズ８から前方へ出射する上向き光の大半が除去されることとなる。
【００４０】
図７（ａ）に示すように、この配光パターンは、上端部にカットオフラインＣＰＬを有する左配光のロービーム用配光パターンＰＬであって、対向車線側に対して自車線側が一段高くなってＨ−Ｈ線に沿う段違い水平カットオフラインとして形成されている。
【００４１】
また、図６（ｂ）に示すように、左配光のモータウェイ用配光パターンの駆動位置Ｄ２にストッパ部材３４の係合部３６が位置するように回転モータ３０の回動制御が行われると、投影レンズ８の後方側焦点Ｆの焦平面にシェード２１の上端縁２１ａが配置される。すると、リフレクタ１３の反射面１３ａからの反射光の一部が遮蔽され、投影レンズ８から前方へ出射する上向き光の大半が除去されることとなる。
【００４２】
図７（ｂ）に示すように、この配光パターンは、上端部にカットオフラインＣＭＬを有する左配光のモータウェイ用配光パターンＰＭＬであって、対向車線側に対して自車線側が一段高くなってＨ−Ｈ線よりもやや上方において水平方向に延びる段違い水平カットオフラインとして形成されている。
【００４３】
また、図６（ｃ）に示すように、右配光のロービーム用配光パターンの駆動位置Ｄ３にストッパ部材３４の係合部３６が位置するように回転モータ３０の回動制御が行われると、投影レンズ８の後方側焦点Ｆの焦平面にシェード２５の上端縁２５ａの一部及びシェード２７の上端縁２７ａの一部が配置される。すると、リフレクタ１３の反射面１３ａからの反射光の一部が遮蔽され、投影レンズ８から前方へ出射する上向き光の大半が除去されることとなる。
【００４４】
図７（ｃ）に示すように、この配光パターンは、上端部にカットオフラインＣＰＲを有する右配光のロービーム用配光パターンＰＲであって、対向車線側に対して自車線側が一段高くなってＨ−Ｈ線に沿う段違い水平カットオフラインとして形成されている。
【００４５】
また、図６（ｄ）に示すように、左配光のハイウェイ用配光パターンの駆動位置Ｄ４にストッパ部材３４の係合部３６が位置するように回転モータ３０の回動制御が行われると、投影レンズ８の後方側焦点Ｆの焦平面にシェード２３の上端縁２３ａが配置される。すると、リフレクタ１３の反射面１３ａからの反射光の一部が遮蔽され、投影レンズ８から前方へ出射する上向き光の大半が除去されることとなる。
【００４６】
図７（ｄ）に示すように、この配光パターンは、自車線側のＨ−Ｈ線の上方に大きく広がる左配光のハイウェイ用配光パターンＰＨＬである。
【００４７】
また、ハイビーム用配光パターンの駆動位置Ｄ５にストッパ部材３４の係合部３６が位置するように回転モータ３０の回動制御が行われると、全てのシェード２１，２３，２５，２７が退避位置に位置させられる。すると、リフレクタ１３の反射面１３ａからの反射光は、シェード２１，２３，２５，２７によってほとんど遮蔽されることなく投影レンズ８に入射することとなる。
図７（ｅ）に示すように、この配光パターンは、Ｈ−Ｈ線の上方にも大きく広がるハイビーム用配光パターンＰＨである。
【００４８】
この様に、本実施形態の車両用前照灯１によれば、図示しないコントロールユニットにより車両走行状況或いはビーム切換えスイッチ操作に応じて回転モータ３０及びソレノイド４０を駆動制御し、シェード２１，２３，２５，２７を遮蔽位置に選択的に位置させることにより、灯具ユニット５からの光照射によって形成される配光パターンを変化させ、視認性の向上を図ることができる。
【００４９】
また、本実施形態のシェード機構１５は、走行中のハイビーム照射時にソレノイド４０への電力供給が途絶える等の故障が発生した場合、付勢部材４４により遮蔽方向へ付勢されている各シェード２１，２３，２５，２７が遮蔽位置に移動するので、自動でロービーム照射に戻すことができる。
従って、車両用前照灯１は、車両の走行状況に応じて自動的に配光を変化させることができるとともに、ソレノイド４０の故障時にも自動でロービーム照射に戻すことで対向車へのグレアを防止することができる。
【００５０】
更に、本実施形態のシェード機構１５においては、ソレノイド４０が、回転モータ３０の駆動時にＯＦＦ（非制御）となるように駆動制御される。
そこで、ある配光パターンから他の配光パターンに切換える場合には、ソレノイド４０を一旦ＯＦＦ状態として付勢部材４４の付勢力により各シェード２１，２３，２５，２７を遮蔽位置に移動させた後、回転モータ３０を駆動してストローク調整機構２９の駆動位置を変更してから、再びソレノイド４０をＯＮ状態とする。
従って、シェード機構１５による配光パターンの切換え中には、各シェード２１，２３，２５，２７が遮蔽位置に一旦移動するので、切換え中のグレアの発生を防止することができる。
【００５１】
更に、本実施形態の車両用前照灯１は、第１アクチュエータがソレノイド４０、第２アクチュエータが回転モータ３０で構成されている。
そこで、切り換え時間を短くしたいハイ／ロービーム用配光パターンの切り換えはソレノイド４０で行うことができ、ストローク調整機構２９の駆動位置を変更する回転モータ３０は動作を遅くすることができる。従って、第２アクチュエータである回転モータ３０はストローク調整機構２９による各駆動位置の精度向上が可能となる。
【００５２】
図８は本発明の車両用前照灯に係るストローク調整機構の変形例を示したものであり、ストローク調整機構の動作を説明するための概略正面図である。尚、本実施形態のストローク調整機構５０は、上記実施形態のストローク調整機構２９におけるストッパ部材３４に代えて回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７を用いた以外は、略同様の構成であるので、他の構成部分については詳細な説明を省略する。また、ストローク調整機構５０についても、ストローク調整機構２９と略同様の構成部材については同符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５３】
本実施形態のストローク調整機構５０は、図８に示すように、複数駆動位置（本実施形態では４つの位置）における各シェードシェード２１，２３，２５，２７の移動ストロークに応じた４つのストッパ位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を有する回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７を備える。これら回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７は、減速ギア機構１００の大ギア３３と一体回転可能に固定される。
【００５４】
各シェード２１，２３，２５，２７の下端縁には、対応する回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の外周端と当接する突起２１ｂ，２３ｂ，２５ｂ，２７ｂが形成されている。そして、回転モータ３０が減速ギア機構１００を介して回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の回転を制御し、４つの駆動位置において回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７を停止させる。
【００５５】
そこで、回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の外周端が、４つの駆動位置の対応部分においてシェード２１，２３，２５，２７の突起２１ｂ，２３ｂ，２５ｂ，２７ｂとそれぞれ当接する。
これら回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の外周端は、各駆動位置において突起２１ｂ，２３ｂ，２５ｂ，２７ｂと当接する対応部分が各シェード２１，２３，２５，２７の移動ストロークに対応した形状に形成されている。
【００５６】
即ち、回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７は、各シェード２１，２３，２５，２７の突起２１ｂ，２３ｂ，２５ｂ，２７ｂが遮蔽位置において外周端に当接する対応部分５１ａ，５３ａ，５５ａ，５７ａと、退避位置において外周端に当接する対応部分５１ｂ，５３ｂ，５５ｂ，５７ｂと、を備えている。
【００５７】
そして、回転モータ３０は、減速ギア機構１００を介して回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の回転を制御し、所定の駆動位置において回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７を停止させる。一方、ソレノイド４０は、ＯＮ時に弾性部材４３を介して各シェード２１，２３，２５，２７を退避方向へ回動させる。すると、突起２１ｂ，２３ｂ，２５ｂ，２７ｂが回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の外周端にそれぞれ当接するので、各シェード２１，２３，２５，２７は退避方向への移動ストロークが個別に規制される。
【００５８】
尚、本実施形態のシェード機構５０においても、上記実施形態のシェード機構１５と同様に、ソレノイド４０が、回転モータ３０の駆動時にＯＦＦとなるように駆動制御される。ここで、回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の外周端形状を連続して変化するカム状に形成し、ソレノイド４０がＯＮ状態のままで回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７を回転させて各シェード２１，２３，２５，２７を移動させることもできる。
【００５９】
そこで、回転モータ３０により回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の回転を制御して４つの駆動位置を変更し、各シェード２１，２３，２５，２７の退避方向への移動ストロークを個別に規制することによって、遮蔽位置に位置させられるシェード２１，２３，２５，２７を適宜選択し、そのシェードの上端縁によって複数の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ことができる。
【００６０】
従って、ストローク調整機構５０により回転ストッパ部材５１，５３，５５，５７の駆動位置を切換え、いずれかのシェード２１，２３，２５，２７を遮蔽位置に位置させることにより、その上端縁２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａを選択的に光軸Ａｘ近傍に配置すれば、そのリフレクタ反射光遮蔽作用により生成されたロービーム用配光パターンを切り換えることができる。
【００６１】
なお、本発明の前照灯を装備する車両の用途、走行環境等を考慮して、要求される配光パターン種に応じたシェードの枚数を設定すれば良いことは云うまでもない。
また、上記各実施形態におけるシェード、付勢部材、弾性部材、第１及び第２アクチュエータ、ストローク調整機構並びにシェード機構などの具体的な構成も、上記実施形態に限定するものではない。
【００６２】
例えば、ストローク調整機構が、複数駆動位置における各シェードの移動ストロークに対応したそれぞれの厚さを有するスペーサ部材を備え、複数駆動位置においてこのスペーサ部材の厚さを切換えることによって、各シェードの移動ストロークを個別に規制するように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用前照灯の概略縦断面図である。
【図２】図１の車両用前照灯における灯具ユニットのＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図２に示したシェード機構の要部分解斜視図である。
【図４】図２に示したシェード機構の動作を説明するための概略正面図である。
【図５】図３に示した各シェードの動作を説明するための説明図である。
【図６】図４に示したシェード機構の動作を説明するための概略正面図である。
【図７】車両用前照灯から前方へ照射される光により、路面上に形成される配光パターン例を示す図と、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配光パターン例を透視的に示す図である。
【図８】本発明の車両用前照灯に係るストローク調整機構の変形例を示したものであり、ストローク調整機構の動作を説明するための説明図である。
【図９】従来の車両用前照灯の要部の斜視図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 車両用前照灯
２ 透明カバー（カバー）
３ ランプボディ
５ 灯具ユニット
８ 投影レンズ
１０ 光源バルブ（光源）
１０ａ 発光部
１３ リフレクタ
１５ シェード機構
１７ ホルダ
２１，２３，２５，２７ シェード
２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ 上端縁
２２，２４，２６，２８ ストッパ部
２９ ストローク調整機構
３０ 回転モータ（第２アクチュエータ）
３１ 小ギア
３３ 大ギア
３４ ストッパ部材
３６ 係合部
４０ ソレノイド（第１アクチュエータ）
４３ 弾性部材
４４ 付勢部材
Ａｘ 光軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプボディとカバーで形成された灯室内に、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、前記投影レンズの後方側に配置された光源と、前記光源からの光を前方に向けて前記光軸寄りに反射するリフレクタと、前記投影レンズと前記光源との間に配置されて前記リフレクタからの反射光の一部及び前記光源からの直接光の一部を遮蔽して配光パターンのカットオフラインを形成するシェード機構と、を備えた車両用前照灯であって、
前記シェード機構は、
前記光軸の下方近傍において該光軸と略垂直な平面に沿って併設され、前記カットオフラインを形成するための形状が相違する複数枚のシェードと、
前記各シェードを遮蔽方向へ付勢する付勢部材と、
弾性部材を介して制御時に前記各シェードを前記付勢部材の付勢力に抗して退避方向へ移動させる第１アクチュエータと、
複数駆動位置において前記各シェードの退避方向への移動ストロークを個別に規制するストローク調整機構と、
前記ストローク調整機構の駆動位置を変更する第２アクチュエータと、
を備えることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記第１アクチュエータが、前記第２アクチュエータの駆動時に非制御とされることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記ストローク調整機構が、複数駆動位置における前記各シェードの移動ストロークに対応して前記各シェードに形成されたストッパ部と、複数駆動位置において前記ストッパ部に当接するストッパ部材と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
前記第１アクチュエータがソレノイド、前記第２アクチュエータが回転モータであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用前照灯。
【請求項１】
ランプボディとカバーで形成された灯室内に、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、前記投影レンズの後方側に配置された光源と、前記光源からの光を前方に向けて前記光軸寄りに反射するリフレクタと、前記投影レンズと前記光源との間に配置されて前記リフレクタからの反射光の一部及び前記光源からの直接光の一部を遮蔽して配光パターンのカットオフラインを形成するシェード機構と、を備えた車両用前照灯であって、
前記シェード機構は、
前記光軸の下方近傍において該光軸と略垂直な平面に沿って併設され、前記カットオフラインを形成するための形状が相違する複数枚のシェードと、
前記各シェードを遮蔽方向へ付勢する付勢部材と、
弾性部材を介して制御時に前記各シェードを前記付勢部材の付勢力に抗して退避方向へ移動させる第１アクチュエータと、
複数駆動位置において前記各シェードの退避方向への移動ストロークを個別に規制するストローク調整機構と、
前記ストローク調整機構の駆動位置を変更する第２アクチュエータと、
を備えることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記第１アクチュエータが、前記第２アクチュエータの駆動時に非制御とされることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記ストローク調整機構が、複数駆動位置における前記各シェードの移動ストロークに対応して前記各シェードに形成されたストッパ部と、複数駆動位置において前記ストッパ部に当接するストッパ部材と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
前記第１アクチュエータがソレノイド、前記第２アクチュエータが回転モータであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用前照灯。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−６１９８５（Ｐ２０１０−６１９８５Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２６３９４（Ｐ２００８−２２６３９４）
【出願日】平成２０年９月３日（２００８．９．３）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３日（２００８．９．３）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
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