説明

車両用前照灯

【課題】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。
【解決手段】この発明は、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、を備える。リフレクタ3は、第1反射面9と第2反射面10を有する。第1反射面9は、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として反射させて照射する反射面である。第2反射面10は、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として反射させて照射する反射面である。この結果、この発明は、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車両用前照灯を提供することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−18178号公報
【特許文献2】特開2000−200510号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【0006】
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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
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る、ことを特徴とする。
【0008】
この発明(請求項2にかかる発明)は、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る、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
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。
【0010】
この発明(請求項2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2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。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】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】図2は、ランプユニットを示す正面図である。
【図3】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】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】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】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】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】図8は、ハイビーム用配光パターンを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
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。
【0013】
(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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
(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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
(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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
(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。
【符号の説明】
【0042】
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

【特許請求の範囲】
【請求項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る、
ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項2】
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る、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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