車両用前照灯
【課題】駆動力伝達機構のラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、可動リフレクタの停止位置の位置精度を高精度に維持することができること。
【解決手段】この発明は、半導体型光源２Ｕ、２Ｄと、反射面１０Ｕ、１０Ｄを有する固定リフレクタ３と、反射面１２Ｕ、１２Ｄを有する可動リフレクタ４Ｕ、４Ｄと、ソレノイド５と、駆動力伝達機構６と、を備える。駆動力伝達機構６は、弾性変形するラック１４と、ピニオン１５Ｕ、１５Ｄと、から構成されている。この結果、この発明は、ラック１４とピニオン１５Ｕ、１５Ｄとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、可動リフレクタ４Ｕ、４Ｄの停止位置の位置精度を高精度に維持することができること。
【解決手段】この発明は、半導体型光源２Ｕ、２Ｄと、反射面１０Ｕ、１０Ｄを有する固定リフレクタ３と、反射面１２Ｕ、１２Ｄを有する可動リフレクタ４Ｕ、４Ｄと、ソレノイド５と、駆動力伝達機構６と、を備える。駆動力伝達機構６は、弾性変形するラック１４と、ピニオン１５Ｕ、１５Ｄと、から構成されている。この結果、この発明は、ラック１４とピニオン１５Ｕ、１５Ｄとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、可動リフレクタ４Ｕ、４Ｄの停止位置の位置精度を高精度に維持することができること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、少なくとも、第１配光パターン、たとえば、ロービーム用配光パターン（すれ違い用配光パターン）と、第２配光パターン、たとえば、ハイビーム用配光パターン（走行用配光パターン）とを切り替えて車両の前方に照射する車両用前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用前照灯は、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、半導体型光源と、固定リフレクタと、可動リフレクタと、駆動源と、ラックアンドピニオンから構成されている駆動力伝達機構と、を備えるものである。以下、従来の車両用前照灯の作用について説明する。可動リフレクタが第１位置に位置するときに、半導体型光源を点灯すると、ロービーム用配光パターンが得られる。その可動リフレクタを駆動源および駆動力伝達機構を介して第２位置に位置させると、ハイビーム用配光パターンが得られる。かかる車両用前照灯においては、駆動力伝達機構のラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持し、かつ、可動リフレクタの停止位置（第１位置および第２位置）の位置精度を高精度に維持することが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０８７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の車両用前照灯は、ラックおよびピニオンの熱膨張収縮の影響により、ラックとピニオンとの間のバックラッシュを「０」に設定すると、位置精度が高精度に維持されるが、熱膨張によりラックとピニオンとの間の負荷が増大する。一方、ラックとピニオンとの間のバックラッシュを大きく設定すると、ラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができるが、熱収縮によりバックラッシュがさらに大きくなって位置精度が低下する。
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、駆動力伝達機構のラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、可動リフレクタの停止位置の位置精度を高精度に維持することができ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】
【０００６】
この発明（請求項１にかかる発明）は、半導体型光源と、半導体型光源からの光を反射させる反射面を有する固定リフレクタと、半導体型光源からの光を反射させる反射面を有し、かつ、少なくとも第１位置と第２位置との間を回転可能に配置されている可動リフレクタと、駆動源と、駆動源と可動リフレクタとの間に設けられていて、駆動源の駆動力を可動リフレクタに伝達して、可動リフレクタを少なくとも第１位置と第２位置との間を移動させる駆動力伝達機構と、を備え、駆動力伝達機構が、弾性変形構造のラックと、ラックに噛み合うピニオンと、から構成されている、ことを特徴とする。
【０００７】
この発明（請求項２にかかる発明）は、ラックが、ピッチ線と平行なスリットが設けられていて、スリットに対して交差する方向に弾性変形する弾性変形構造のラックである、ことを特徴とする。
【０００８】
この発明（請求項３にかかる発明）は、ラックが、板部材から構成されていて、板部材に対して交差する方向に弾性変形する弾性変形構造のラックである、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、ラックが弾性変形構造のラックであるから、ラックおよびピニオンの熱膨張収縮の影響を吸収することができ、この結果、駆動力伝達機構のラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、可動リフレクタの停止位置の位置精度を高精度に維持することができる。すなわち、バックラッシュ（遊び、隙間）を「０」に設定した状態において、ラックとピニオンとが熱膨張してラックとピニオンとの間の負荷が増大すると、その負荷の増大による影響を吸収するために、ラックが弾性変形して熱膨張の影響を吸収し、ラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができる。これにより、駆動源の小型化、コストや質量や消費電力の軽減化を図ることができる。一方、ラックとピニオンとが熱収縮してラックとピニオンとの間のバックラッシュが増大すると、そのバックラッシュの増大による影響を吸収するために、ラックが弾性変形して熱収縮の影響を吸収するので、バックラッシュを「０」の状態に維持することができ、位置精度を高精度に維持することができる。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、駆動力伝達機構のラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができるので、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などとの切替を従来と比較してスムーズにかつ短時間に行うことができる。しかも、可動リフレクタの停止位置の位置精度を高精度に維持することができるので、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンなどの配光精度を従来と比較して向上させることができる。その上、駆動力伝達機構のラックとピニオンの材料として、線膨張係数（熱膨張率）が比較的小さい高価な材料を選定する必要が無く、その分、製造コストを安価にすることができる。
【００１０】
この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、ラックにピッチ線と平行（ほぼ平行も含む）なスリットを設けてなるものであるから、構造が簡単である。しかも、熱膨張収縮に対して確実に弾性変形することができるので、熱膨張収縮を確実に吸収することができ、駆動力伝達機構のラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、位置精度を高精度に維持することができる。
【００１１】
この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、ラックが、板部材から構成されていて、板部材に対して交差する方向に弾性変形するものであるから、構造が簡単である。しかも、熱膨張収縮に対して確実に弾性変形することができるので、熱膨張収縮を確実に吸収することができ、駆動力伝達機構のラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、位置精度を高精度に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態１を示したランプユニットの斜視図である。
【図２】図２は、図１におけるＩＩ矢視図（ランプユニットの側面図）である。
【図３】図３は、第１位置に位置する上側可動リフレクタおよび下側可動リフレクタを示す側面図（固定リフレクタを除いた状態の側面図）である。
【図４】図４は、第２位置に位置する上側可動リフレクタおよび下側可動リフレクタを示す側面図（固定リフレクタを除いた状態の側面図）である。
【図５】図５は、斜めカットオフラインと水平カットオフラインとを有するロービーム用配光パターンを示す説明図である。
【図６】図６は、ハイビーム用配光パターンを示す説明図である。
【図７】図７は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態２を示したランプユニットの側面図（第１位置に位置する上側可動リフレクタを示す側面図であって、固定リフレクタを除いた状態の側面図）である。
【図８】図８は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態３を示した要部（駆動源、駆動力伝達機構、第１位置に位置する上側可動リフレクタおよび下側可動リフレクタ）の斜視図である。
【図９】図９は、図８におけるＩＸ矢視図（要部の側面図）である。
【図１０】図１０は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態４を示した要部（駆動源、駆動力伝達機構、第１位置に位置する上側可動リフレクタ）の側面図である。
【図１１】図１１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態５を示し、デイタイムランニングライト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】
【００１３】
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態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。図面において、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。なお、この明細書および特許請求の範囲において、「上、下、前、後、左、右」とは、この発明にかかる車両用前照灯を車両（自動車）に取り付けた際の車両の「上、下、前、後、左、右」である。
【００１４】
（実施形態１の構成の説明）
図１〜図６は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態１を示す。以下、この実施形態１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、この実施形態１における車両用前照灯（自動車用前照灯）である。前記車両用前照灯１は、図５に示すロービーム用配光パターン（すれ違い用配光パターン）ＬＰと、図６に示すハイビーム用配光パターン（走行用配光パターン）、を切り替えて車両の前方に照射するものである。前記ロービーム用配光パターンＬＰは、エルボー点Ｅを境に、走行車線側（左側）に斜めカットオフラインＣＬ１を有し、かつ、対向車線側（右側）に水平カットオフラインＣＬ２を有する。前記斜めカットオフラインＣＬ１とスクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲとのなす角度は、約１５°である。前記ハイビーム用配光パターンは、第１ハイビーム用配光パターンＨＰ１および第２ハイビーム用配光パターンＨＰ２および第３ハイビーム用配光パターンＨＰ３および減光ロービーム用配光パターンＬＰ１を有する。
【００１５】
図１〜図４に示すように、前記車両用前照灯１は、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄと、固定リフレクタ３と、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄと、駆動源としてのソレノイド５と、駆動力伝達機構６と、光源取付部材（ＬＥＤベース）７と、取付ブラケット８と、ヒートシンク部材９と、図示しないランプハウジングおよびランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）と、から構成されている。
【００１６】
前記上側半導体型光源２Ｕおよび前記下側半導体型光源２Ｄおよび前記固定リフレクタ３および前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄおよび前記ソレノイド５および前記駆動力伝達機構６および前記光源取付部材７および前記取付ブラケット８および前記ヒートシンク部材９は、ランプユニットを構成する。前記ランプユニット２Ｕ、２Ｄ、３、４Ｕ、４Ｄ、５、６、７、８、９は、前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画されている灯室内に、たとえば光軸調整機構（図示せず）を介して配置されている。なお、前記灯室内には、前記ランプユニット２Ｕ、２Ｄ、３、４Ｕ、４Ｄ、５、６、７、８、９以外に、フォグランプ、コーナリングランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプなどの他のランプユニットが配置されている場合がある。
【００１７】
前記光源取付部材７および前記取付ブラケット８は、前記ヒートシンク部材９にそれぞれ相互に位置決めされた状態で固定されている。前記ヒートシンク部材９は、前記光軸調整機構を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。
【００１８】
前記半導体型光源２Ｕ、２Ｄ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、半導体型光源である。この実施形態では、ＬＥＤを使用する。前記上側半導体型光源２Ｕおよび前記下側半導体型光源２Ｄは、前記光源取付部材７の上下の取付面にそれぞれ取り付けられている。
【００１９】
前記固定リフレクタ３は、前記ヒートシンク部材９に固定されている。前記固定リフレクタ３は、パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる上側反射面１０Ｕおよび下側反射面１０Ｄを有する。前記上側反射面１０Ｕは、前記上側半導体型光源２Ｕからの光を反射させる。前記下側反射面１０Ｄは、前記下側半導体型光源２Ｄからの光を反射させる。
【００２０】
前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄの左右両側には、上側回転軸１１Ｕ、下側回転軸１１Ｄがそれぞれ左右水平に一体に設けられている。前記回転軸１１Ｕ、１１Ｄは、前記取付ブラケット８に回転可能に取り付けられている。この結果、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄは、前記取付ブラケット８に第１位置（図１および図３に示す位置）と第２位置（図４に示す位置）との間を回転可能に取り付けられている。なお、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄには、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄを第２位置から第１位置に自動復帰させるスプリング（図示せず）を設ける場合がある。
【００２１】
前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄは、パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる上側反射面１２Ｕ、下側反射面１２Ｄを有する。前記上側反射面１２Ｕは、前記上側半導体型光源２Ｕからの光を反射させる。前記下側反射面１２Ｄは、前記下側半導体型光源２Ｄからの光を反射させる。
【００２２】
前記ソレノイド５は、前記ヒートシンク部材９に固定されている。前記ソレノイド５は、プランジャ（進退ロッド）１３を有する。前記プランジャ１３は、前記ソレノイド５が無通電状態のときには、第１位置（図１〜図３に示す後退位置）に位置し、前記ソレノイド５が通電状態のときには、第２位置（図４に示す前進位置）に位置する。前記ソレノイド５には、前記プランジャ１３を第２位置から第１位置に自動復帰させるスプリング（図示せず）が設けられている。
【００２３】
前記駆動力伝達機構６は、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄの前記回転軸１１Ｕ、１１Ｄと、前記ソレノイド５の前記プランジャ１３との間に設けられている。前記駆動力伝達機構６は、前記ソレノイド５の駆動力を前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄに伝達して、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄを第１位置と第２位置との間を移動させるものである。
【００２４】
前記駆動力伝達機構６は、ラック１４と、前記ラック１４に上下から噛み合う上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄと、から構成されている。前記ラック１４は、前記プランジャ１３の一端（先端）に固定されている。前記上側ピニオン１５Ｕおよび前記下側ピニオン１５Ｄは、前記上側反射面１０Ｕ、前記下側反射面１０Ｄの一端にそれぞれ固定されている。前記駆動力伝達機構６は、前記ラック１４の直線運動を、前記上側ピニオン１５Ｕおよび前記下側ピニオン１５Ｄの回転運動に、変換する機構である。
【００２５】
前記ラック１４は、この例では、金属部材から構成されている。前記ラック１４は、上下に上側歯部１７Ｕおよび下側歯部１７Ｄがそれぞれ設けられていて、左右両側に平面の面取が設けられている。前記上側歯部１７Ｕおよび前記下側歯部１７Ｄは、前記プランジャ１３の中心軸（図示せず）を中心とする円形の一部の円弧形状をなす。なお、前記上側歯部１７Ｕおよび前記下側歯部１７Ｄは、平形状であってもよい。前記ラック１４の前記上側歯部１７Ｕと前記下側歯部１７Ｄとには、前記上側ピニオン１５Ｕと前記下側ピニオン１５Ｄとがそれぞれ噛み合っている。
【００２６】
前記ラック１４の前記上側歯部１７Ｕと前記下側歯部１７Ｄとの間の中間部には、ピッチ線（上下の円形歯部のピッチ線）と平行（ほぼ平行も含む）なスリット１６が設けられている。前記ラック１４は、前記上側歯部１７Ｕおよび前記下側歯部１７Ｄが前記スリット１６に対して交差する方向（図２、図３中の実線矢印方向）に弾性変形する弾性変形構造のラックである。
【００２７】
前記スリット１６の幅（上下方向の幅）は、熱膨張収縮により、前記上側歯部１７Ｕおよび前記下側歯部１７Ｄに作用する力に追従して弾性変形し得る程度の大きさとする。前記スリット１６は、前記ラック１４のうち前記プランジャ１３が固定されている側の端部と反対側の端部において開口している。
【００２８】
前記駆動力伝達機構６には、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄを第１位置に位置させるストッパと、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄを第２位置に位置させるストッパとがそれぞれ設けられている。
【００２９】
（実施形態１の作用の説明）
以下、この実施形態１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。
【００３０】
まず、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄを第１位置（図１、図３に示す状態の位置）に位置させる。すなわち、ソレノイド５への通電を遮断すると、スプリングの作用および図示しないストッパの作用により、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄが第１位置に位置する。また、上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄがラック１４の一端部（右端部）の上側歯部１７Ｕ下側歯部１７Ｄにそれぞれ噛み合っている。このときに、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄを点灯発光させる。すると、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄから光が放射される。
【００３１】
この光の一部は、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄにより遮蔽される。残りの光は、固定リフレクタ３の上側反射面１０Ｕおよび下側反射面１０Ｄのロービーム用反射面で反射される。この反射光は、図５に示す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。
【００３２】
つぎに、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄを第２位置（図４に示す状態の位置）に位置させる。すなわち、ソレノイド５に通電してソレノイド５を駆動させると、プランジャ１３を介してラック１４が第１位置から第２位置に前進移動し、それに伴って、上側ピニオン１５Ｕ、下側ピニオン１５Ｄが回転する。このように、駆動力伝達機構６のラック１４および上側ピニオン１５Ｕ、下側ピニオン１５Ｄを介して、ソレノイド５の駆動力が直線運動から回転運動に変換されて上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄに伝達される。この結果、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄが第１位置から第２位置に同期して回転し図示しないストッパの作用により第２位置に位置する。また、上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄがラック１４の他端部（左端部）の上側歯部１７Ｕ下側歯部１７Ｄにそれぞれ噛み合っている。このときに、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄを点灯発光させる。すると、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄから光が放射される。
【００３３】
この光は、上側可動リフレクタ４Ｕの上側反射面１２Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄの下側反射面１２Ｄで反射される。また、上側可動リフレクタ４Ｕの上側反射面１２Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄの下側反射面１２Ｄに入射しなかった残りの光は、固定リフレクタ３の上側反射面１０Ｕおよび下側反射面１０Ｄで反射される。この反射光は、図６に示すハイビーム用配光パターンＨＰ１、ＨＰ２、ＨＰ３、ＬＰ１が車両の前方に照射される。
【００３４】
ここで、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄの点灯消灯、ソレノイド５への通電や通電遮断、周囲環境の温度変化により、温度が変化すると、ラック１４および上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄが熱膨張して、ラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間の負荷が増大し、この負荷の増大による影響を吸収するために、ラック１４がスリット１６に対して交差する方向に弾性変形する。また、ラック１４および上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄが熱収縮して、ラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間のバックラッシュが増大し、このバックラッシュの増大による影響を吸収するために、ラック１４がスリット１６に対して交差する方向に弾性変形する。
【００３５】
（実施形態１の効果の説明）
この実施形態１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。
【００３６】
この実施形態１における車両用前照灯１は、ラック１４が弾性変形構造のラックであるから、ラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄの熱膨張収縮の影響を吸収することができ、この結果、駆動力伝達機構６のラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄの停止位置の位置精度を高精度に維持することができる。すなわち、バックラッシュを「０」に設定した状態において、ラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとが熱膨張してラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間の負荷が増大し、その負荷の増大による影響を吸収するために、ラック１４が弾性変形して熱膨張の影響を吸収するので、ラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間の負荷を小さく維持することができる。これにより、ソレノイド５の小型化、コストや質量や消費電力の軽減化を図ることができる。
【００３７】
一方、ラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとが熱収縮してラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間のバックラッシュが増大し、そのバックラッシュの増大による影響を吸収するために、ラック１４が弾性変形して熱収縮の影響を吸収するので、バックラッシュを「０」の状態に維持することができ、位置精度を高精度に維持することができる。このように、この実施形態１における車両用前照灯１は、駆動力伝達機構６のラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間の負荷を小さく維持することができるので、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ＨＰ１、ＨＰ２、ＨＰ３、ＬＰ１との切替を従来と比較してスムーズにかつ短時間に行うことができる。一方、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄの停止位置の位置精度を高精度に維持することができるので、ロービーム用配光パターンＬＰおよびハイビーム用配光パターンＨＰ１、ＨＰ２、ＨＰ３、ＬＰ１の配光精度を従来と比較して向上させることができる。その上、駆動力伝達機構６のラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの材料として、線膨張係数（熱膨張率）が比較的小さい高価な材料を選定する必要が無く、その分、製造コストを安価にすることができる。
【００３８】
この実施形態１における車両用前照灯１は、ラック１４にピッチ線と平行（ほぼ平行も含む）なスリット１６を設けてなるものであるから、構造が簡単である。しかも、熱膨張収縮に対して確実に弾性変形することができるので、熱膨張収縮を確実に吸収することができ、駆動力伝達機構６のラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、位置精度を高精度に維持することができる。
【００３９】
（実施形態２の説明）
図７は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態２を示す。以下、この実施形態２における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図６と同符号は、同一のものを示す。
【００４０】
前記の実施形態１における車両用前照灯１は、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄと、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄと、固定リフレクタ３の上側反射面１０Ｕおよび下側反射面１０Ｄと、上側回転軸１１Ｕおよび下側回転軸１１Ｄと、上側可動リフレクタ４Ｕの上側反射面１２Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄの下側反射面１２Ｄと、上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄと、ラック１４の上側歯部１７Ｕおよび下側歯部１７Ｄと、を備えるものである。すなわち、上側ユニットおよび下側ユニットを備えるものである。これに対して、この実施形態２における車両用前照灯１Ａは、上側半導体型光源（図示せず）と、上側可動リフレクタ４Ｕと、固定リフレクタ（図示せず）の上側反射面（図示せず）と、上側回転軸１１Ｕと、上側可動リフレクタ４Ｕの上側反射面１２Ｕと、上側ピニオン１５Ｕと、ラック１４の上側歯部１７Ｕと、を備えるものである。すなわち、上側ユニットのみを備えるものである。
【００４１】
この実施形態２における車両用前照灯１Ａは、前記の実施形態１における車両用前照灯１とほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施形態２における車両用前照灯１Ａは、一部の構成部品を半分にすることができるので、部品点数が軽減でき、かつ、組付工程が軽減でき、その分、製造コストを安価にすることができる。このように、この実施形態２における車両用前照灯１Ａは、半導体型光源の光量（光出力）が大きい場合には最適である。
【００４２】
（実施形態３の説明）
図８、図９は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態３を示す。以下、この実施形態３における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図７と同符号は、同一のものを示す。
【００４３】
前記の実施形態１、２における車両用前照灯１、１Ａは、金属部材から構成されているラック１４の中間部にピッチ線と平行なスリット１６を設けたものである。これに対して、この実施形態３における車両用前照灯１Ｂは、板部材この例では板ばねから構成されているラック１８を使用するものである。前記ラック１８は、上側板部材１８Ｕと下側板部材１８Ｄと中央板部材１８Ｃとから構成されている。前記ラック１８は、前記上側板部材１８Ｕおよび前記下側板部材１８Ｄが前記上側板部材１８Ｕおよび前記下側板部材１８Ｄに対して交差する方向（図９中実線矢印方向）に弾性変形するラックである。
【００４４】
前記上側板部材１８Ｕと下側板部材１８Ｄとには、上側歯部と下側歯部とがそれぞれ設けられている。前記上側板部材（上側歯部）１８Ｕと下側板部材（下側歯部）１８Ｄとには、上側ピニオン１５Ｕと下側ピニオン１５Ｄとがそれぞれ噛み合っている。前記中央板部材１８Ｃは、ソレノイド５のプランジャ１３に固定されている。
【００４５】
この実施形態３における車両用前照灯１Ｂは、前記の実施形態１、２における車両用前照灯１、１Ａとほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施形態３における車両用前照灯１Ｂは、ラック１８が、板部材（この例では、板ばね）１８Ｕ、１８Ｄ、１８Ｃから構成されていて、上側板部材１８Ｕおよび下側板部材１８Ｄが上側板部材１８Ｕおよび下側板部材１８Ｄに対して交差する方向に弾性変形するものであるから、構造が簡単である。しかも、熱膨張収縮に対して確実に弾性変形することができるので、熱膨張収縮を確実に吸収することができ、駆動力伝達機構６のラック１８とピニオン１５Ｕ、１５Ｄとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、位置精度を高精度に維持することができる。
【００４６】
（実施形態４の説明）
図１０は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態４を示す。以下、この実施形態４における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図９と同符号は、同一のものを示す。
【００４７】
前記の実施形態１、３における車両用前照灯１、１Ｂは、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄと、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄと、固定リフレクタ３の上側反射面１０Ｕおよび下側反射面１０Ｄと、上側回転軸１１Ｕおよび下側回転軸１１Ｄと、上側可動リフレクタ４Ｕの上側反射面１２Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄの下側反射面１２Ｄと、上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄと、ラック１４の上側歯部１７Ｕ、１８Ｕおよび下側歯部１７Ｄ、１８Ｄと、を備えるものである。すなわち、上側ユニットおよび下側ユニットを備えるものである。これに対して、この実施形態４における車両用前照灯１Ｃは、上側半導体型光源（図示せず）と、上側可動リフレクタ４Ｕと、固定リフレクタ（図示せず）の上側反射面（図示せず）と、上側回転軸１１Ｕと、上側可動リフレクタ４Ｕの上側反射面１２Ｕと、上側ピニオン１５Ｕと、ラック１４、１８の上側歯部１７Ｕ、１８Ｕと、を備えるものである。すなわち、上側ユニットのみを備えるものである。
【００４８】
この実施形態４における車両用前照灯１Ｃは、前記の実施形態１、２、３における車両用前照灯１、１Ａ、１Ｂとほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施形態４における車両用前照灯１Ｃは、前記の実施形態２における車両用前照灯１Ａと同様に、一部の構成部品を半分にすることができるので、部品点数が軽減でき、かつ、組付工程が軽減でき、その分、製造コストを安価にすることができる。このように、この実施形態４における車両用前照灯１Ｃは、前記の実施形態２における車両用前照灯１Ａと同様に、半導体型光源の光量（光出力）が大きい場合には最適である。
【００４９】
（実施形態５の説明）
図１１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態５を示す。以下、この実施形態５における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図１０と同符号は、同一のものを示す。
【００５０】
前記の実施形態１、２、３、４における車両用前照灯１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、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ＨＰ１、ＨＰ２、ＨＰ３、ＬＰ１とが得られるものである。これに対して、この実施形態５における車両用前照灯は、可動リフレクタ４Ｕ、４Ｄが第１位置に位置するときにはロービーム用配光パターンＬＰが得られ、可動リフレクタ４Ｕ、４Ｄが第２位置に位置するときにはハイビーム用配光パターンＨＰ１、ＨＰ２、ＨＰ３、ＬＰ１が得られ、可動リフレクタ４Ｕ、４Ｄが第３位置に位置するときには図１１に示すようにデイタイムランニングライト用配光パターンＤＰ１、ＤＰ２、ＤＰ３、ＤＰ４、ＤＰ５が得られるものである。
【００５１】
（実施形態１、２、３、４、５以外の例の説明）
なお、前記の実施形態１、２、３、４、５においては、第１配光パターンとして、ロービーム用配光パターンＬＰについて説明するものである。ところが、この発明おいては、第１配光パターンとして、ロービーム用配光パターンＬＰ以外の配光パターン、たとえば、高速道路用配光パターン、フォグランプ用配光パターンなど、エルボー点を境に、走行車線側に斜めカットオフラインを有し、かつ、対向車線側に水平カットオフラインを有する配光パターンであっても良い。
【００５２】
また、前記の実施形態１、２、３、４、５においては、左側走行車線用の車両用前照灯１について説明する。ところが、この発明においては、右側走行車線用の車両用前照灯についても適用することができる。
【００５３】
さらに、前記の実施形態１、２、３、４、５においては、上側ユニットおよび下側ユニットを備えるもの、あるいは、上側ユニットのみを備えるものである。ところが、この発明においては、下側ユニットのみを備える車両用前照灯、左側ユニットおよび右側ユニットを備える車両用前照灯、左側ユニットのみを備える車両用前照灯、右側ユニットのみを備える車両用前照灯、などであっても良い。
【００５４】
さらにまた、前記の実施形態１、２、３、４、５においては、駆動源としてソレノイド５を使用するものである。ところが、この発明においては、駆動源としてソレノイド５以外の駆動源、たとえば、モータを使用しても良い。この場合、モータの回転運動をラック１４、１８の直線運動に変換する機構が必要である。
【００５５】
さらにまた、前記の実施形態１、２、３、４においては、２個の配光パターンが得られるものであり、前記の実施形態５においては、３個の配光パターンが得られるものである。ところが、この発明においては、４個以上の配光パターンが得られるものであっても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 車両用前照灯
２Ｕ 上側半導体型光源
２Ｄ 下側半導体型光源
３ 固定リフレクタ
４Ｕ 上側可動リフレクタ
４Ｄ 下側可動リフレクタ
５ ソレノイド（駆動源）
６ 駆動力伝達機構
７ 光源取付部材
８ 取付ブラケット
９ ヒートシンク部材
１０Ｕ 上側反射面
１０Ｄ 下側反射面
１１Ｕ 上側回転軸
１１Ｄ 下側回転軸
１２Ｕ 上側反射面
１２Ｄ 下側反射面
１３ プランジャ
１４ ラック
１５Ｕ 上側ピニオン
１５Ｄ 下側ピニオン
１６ スリット
１７Ｕ 上側歯部
１７Ｄ 下側歯部
１８ ラック
１８Ｕ 上側板部材（上側歯部）
１８Ｄ 下側板部材（下側歯部）
１８Ｃ 中央板部材
Ｅ エルボー点
ＣＬ１ 斜めカットオフライン
ＣＬ２ 水平カットオフライン
ＬＰ ロービーム用配光パターン
ＬＰ１ 減光ロービーム用配光パターン（ハイビーム用配光パターン）
ＨＰ１ 第１ハイビーム用配光パターン
ＨＰ２ 第２ハイビーム用配光パターン
ＨＰ３ 第３ハイビーム用配光パターン
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
ＤＰ１ デイタイムランニングライト用配光パターン
ＤＰ２ デイタイムランニングライト用配光パターン
ＤＰ３ デイタイムランニングライト用配光パターン
ＤＰ４ デイタイムランニングライト用配光パターン
ＤＰ５ デイタイムランニングライト用配光パターン
【技術分野】
【０００１】
この発明は、少なくとも、第１配光パターン、たとえば、ロービーム用配光パターン（すれ違い用配光パターン）と、第２配光パターン、たとえば、ハイビーム用配光パターン（走行用配光パターン）とを切り替えて車両の前方に照射する車両用前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用前照灯は、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、半導体型光源と、固定リフレクタと、可動リフレクタと、駆動源と、ラックアンドピニオンから構成されている駆動力伝達機構と、を備えるものである。以下、従来の車両用前照灯の作用について説明する。可動リフレクタが第１位置に位置するときに、半導体型光源を点灯すると、ロービーム用配光パターンが得られる。その可動リフレクタを駆動源および駆動力伝達機構を介して第２位置に位置させると、ハイビーム用配光パターンが得られる。かかる車両用前照灯においては、駆動力伝達機構のラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持し、かつ、可動リフレクタの停止位置（第１位置および第２位置）の位置精度を高精度に維持することが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０８７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の車両用前照灯は、ラックおよびピニオンの熱膨張収縮の影響により、ラックとピニオンとの間のバックラッシュを「０」に設定すると、位置精度が高精度に維持されるが、熱膨張によりラックとピニオンとの間の負荷が増大する。一方、ラックとピニオンとの間のバックラッシュを大きく設定すると、ラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができるが、熱収縮によりバックラッシュがさらに大きくなって位置精度が低下する。
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、駆動力伝達機構のラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、可動リフレクタの停止位置の位置精度を高精度に維持することができ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】
【０００６】
この発明（請求項１にかかる発明）は、半導体型光源と、半導体型光源からの光を反射させる反射面を有する固定リフレクタと、半導体型光源からの光を反射させる反射面を有し、かつ、少なくとも第１位置と第２位置との間を回転可能に配置されている可動リフレクタと、駆動源と、駆動源と可動リフレクタとの間に設けられていて、駆動源の駆動力を可動リフレクタに伝達して、可動リフレクタを少なくとも第１位置と第２位置との間を移動させる駆動力伝達機構と、を備え、駆動力伝達機構が、弾性変形構造のラックと、ラックに噛み合うピニオンと、から構成されている、ことを特徴とする。
【０００７】
この発明（請求項２にかかる発明）は、ラックが、ピッチ線と平行なスリットが設けられていて、スリットに対して交差する方向に弾性変形する弾性変形構造のラックである、ことを特徴とする。
【０００８】
この発明（請求項３にかかる発明）は、ラックが、板部材から構成されていて、板部材に対して交差する方向に弾性変形する弾性変形構造のラックである、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、ラックが弾性変形構造のラックであるから、ラックおよびピニオンの熱膨張収縮の影響を吸収することができ、この結果、駆動力伝達機構のラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、可動リフレクタの停止位置の位置精度を高精度に維持することができる。すなわち、バックラッシュ（遊び、隙間）を「０」に設定した状態において、ラックとピニオンとが熱膨張してラックとピニオンとの間の負荷が増大すると、その負荷の増大による影響を吸収するために、ラックが弾性変形して熱膨張の影響を吸収し、ラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができる。これにより、駆動源の小型化、コストや質量や消費電力の軽減化を図ることができる。一方、ラックとピニオンとが熱収縮してラックとピニオンとの間のバックラッシュが増大すると、そのバックラッシュの増大による影響を吸収するために、ラックが弾性変形して熱収縮の影響を吸収するので、バックラッシュを「０」の状態に維持することができ、位置精度を高精度に維持することができる。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、駆動力伝達機構のラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができるので、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などとの切替を従来と比較してスムーズにかつ短時間に行うことができる。しかも、可動リフレクタの停止位置の位置精度を高精度に維持することができるので、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンなどの配光精度を従来と比較して向上させることができる。その上、駆動力伝達機構のラックとピニオンの材料として、線膨張係数（熱膨張率）が比較的小さい高価な材料を選定する必要が無く、その分、製造コストを安価にすることができる。
【００１０】
この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、ラックにピッチ線と平行（ほぼ平行も含む）なスリットを設けてなるものであるから、構造が簡単である。しかも、熱膨張収縮に対して確実に弾性変形することができるので、熱膨張収縮を確実に吸収することができ、駆動力伝達機構のラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、位置精度を高精度に維持することができる。
【００１１】
この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、ラックが、板部材から構成されていて、板部材に対して交差する方向に弾性変形するものであるから、構造が簡単である。しかも、熱膨張収縮に対して確実に弾性変形することができるので、熱膨張収縮を確実に吸収することができ、駆動力伝達機構のラックとピニオンとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、位置精度を高精度に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態１を示したランプユニットの斜視図である。
【図２】図２は、図１におけるＩＩ矢視図（ランプユニットの側面図）である。
【図３】図３は、第１位置に位置する上側可動リフレクタおよび下側可動リフレクタを示す側面図（固定リフレクタを除いた状態の側面図）である。
【図４】図４は、第２位置に位置する上側可動リフレクタおよび下側可動リフレクタを示す側面図（固定リフレクタを除いた状態の側面図）である。
【図５】図５は、斜めカットオフラインと水平カットオフラインとを有するロービーム用配光パターンを示す説明図である。
【図６】図６は、ハイビーム用配光パターンを示す説明図である。
【図７】図７は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態２を示したランプユニットの側面図（第１位置に位置する上側可動リフレクタを示す側面図であって、固定リフレクタを除いた状態の側面図）である。
【図８】図８は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態３を示した要部（駆動源、駆動力伝達機構、第１位置に位置する上側可動リフレクタおよび下側可動リフレクタ）の斜視図である。
【図９】図９は、図８におけるＩＸ矢視図（要部の側面図）である。
【図１０】図１０は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態４を示した要部（駆動源、駆動力伝達機構、第１位置に位置する上側可動リフレクタ）の側面図である。
【図１１】図１１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態５を示し、デイタイムランニングライト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】
【００１３】
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態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。図面において、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。なお、この明細書および特許請求の範囲において、「上、下、前、後、左、右」とは、この発明にかかる車両用前照灯を車両（自動車）に取り付けた際の車両の「上、下、前、後、左、右」である。
【００１４】
（実施形態１の構成の説明）
図１〜図６は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態１を示す。以下、この実施形態１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、この実施形態１における車両用前照灯（自動車用前照灯）である。前記車両用前照灯１は、図５に示すロービーム用配光パターン（すれ違い用配光パターン）ＬＰと、図６に示すハイビーム用配光パターン（走行用配光パターン）、を切り替えて車両の前方に照射するものである。前記ロービーム用配光パターンＬＰは、エルボー点Ｅを境に、走行車線側（左側）に斜めカットオフラインＣＬ１を有し、かつ、対向車線側（右側）に水平カットオフラインＣＬ２を有する。前記斜めカットオフラインＣＬ１とスクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲとのなす角度は、約１５°である。前記ハイビーム用配光パターンは、第１ハイビーム用配光パターンＨＰ１および第２ハイビーム用配光パターンＨＰ２および第３ハイビーム用配光パターンＨＰ３および減光ロービーム用配光パターンＬＰ１を有する。
【００１５】
図１〜図４に示すように、前記車両用前照灯１は、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄと、固定リフレクタ３と、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄと、駆動源としてのソレノイド５と、駆動力伝達機構６と、光源取付部材（ＬＥＤベース）７と、取付ブラケット８と、ヒートシンク部材９と、図示しないランプハウジングおよびランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）と、から構成されている。
【００１６】
前記上側半導体型光源２Ｕおよび前記下側半導体型光源２Ｄおよび前記固定リフレクタ３および前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄおよび前記ソレノイド５および前記駆動力伝達機構６および前記光源取付部材７および前記取付ブラケット８および前記ヒートシンク部材９は、ランプユニットを構成する。前記ランプユニット２Ｕ、２Ｄ、３、４Ｕ、４Ｄ、５、６、７、８、９は、前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画されている灯室内に、たとえば光軸調整機構（図示せず）を介して配置されている。なお、前記灯室内には、前記ランプユニット２Ｕ、２Ｄ、３、４Ｕ、４Ｄ、５、６、７、８、９以外に、フォグランプ、コーナリングランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプなどの他のランプユニットが配置されている場合がある。
【００１７】
前記光源取付部材７および前記取付ブラケット８は、前記ヒートシンク部材９にそれぞれ相互に位置決めされた状態で固定されている。前記ヒートシンク部材９は、前記光軸調整機構を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。
【００１８】
前記半導体型光源２Ｕ、２Ｄ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、半導体型光源である。この実施形態では、ＬＥＤを使用する。前記上側半導体型光源２Ｕおよび前記下側半導体型光源２Ｄは、前記光源取付部材７の上下の取付面にそれぞれ取り付けられている。
【００１９】
前記固定リフレクタ３は、前記ヒートシンク部材９に固定されている。前記固定リフレクタ３は、パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる上側反射面１０Ｕおよび下側反射面１０Ｄを有する。前記上側反射面１０Ｕは、前記上側半導体型光源２Ｕからの光を反射させる。前記下側反射面１０Ｄは、前記下側半導体型光源２Ｄからの光を反射させる。
【００２０】
前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄの左右両側には、上側回転軸１１Ｕ、下側回転軸１１Ｄがそれぞれ左右水平に一体に設けられている。前記回転軸１１Ｕ、１１Ｄは、前記取付ブラケット８に回転可能に取り付けられている。この結果、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄは、前記取付ブラケット８に第１位置（図１および図３に示す位置）と第２位置（図４に示す位置）との間を回転可能に取り付けられている。なお、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄには、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄを第２位置から第１位置に自動復帰させるスプリング（図示せず）を設ける場合がある。
【００２１】
前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄは、パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる上側反射面１２Ｕ、下側反射面１２Ｄを有する。前記上側反射面１２Ｕは、前記上側半導体型光源２Ｕからの光を反射させる。前記下側反射面１２Ｄは、前記下側半導体型光源２Ｄからの光を反射させる。
【００２２】
前記ソレノイド５は、前記ヒートシンク部材９に固定されている。前記ソレノイド５は、プランジャ（進退ロッド）１３を有する。前記プランジャ１３は、前記ソレノイド５が無通電状態のときには、第１位置（図１〜図３に示す後退位置）に位置し、前記ソレノイド５が通電状態のときには、第２位置（図４に示す前進位置）に位置する。前記ソレノイド５には、前記プランジャ１３を第２位置から第１位置に自動復帰させるスプリング（図示せず）が設けられている。
【００２３】
前記駆動力伝達機構６は、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄの前記回転軸１１Ｕ、１１Ｄと、前記ソレノイド５の前記プランジャ１３との間に設けられている。前記駆動力伝達機構６は、前記ソレノイド５の駆動力を前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄに伝達して、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄを第１位置と第２位置との間を移動させるものである。
【００２４】
前記駆動力伝達機構６は、ラック１４と、前記ラック１４に上下から噛み合う上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄと、から構成されている。前記ラック１４は、前記プランジャ１３の一端（先端）に固定されている。前記上側ピニオン１５Ｕおよび前記下側ピニオン１５Ｄは、前記上側反射面１０Ｕ、前記下側反射面１０Ｄの一端にそれぞれ固定されている。前記駆動力伝達機構６は、前記ラック１４の直線運動を、前記上側ピニオン１５Ｕおよび前記下側ピニオン１５Ｄの回転運動に、変換する機構である。
【００２５】
前記ラック１４は、この例では、金属部材から構成されている。前記ラック１４は、上下に上側歯部１７Ｕおよび下側歯部１７Ｄがそれぞれ設けられていて、左右両側に平面の面取が設けられている。前記上側歯部１７Ｕおよび前記下側歯部１７Ｄは、前記プランジャ１３の中心軸（図示せず）を中心とする円形の一部の円弧形状をなす。なお、前記上側歯部１７Ｕおよび前記下側歯部１７Ｄは、平形状であってもよい。前記ラック１４の前記上側歯部１７Ｕと前記下側歯部１７Ｄとには、前記上側ピニオン１５Ｕと前記下側ピニオン１５Ｄとがそれぞれ噛み合っている。
【００２６】
前記ラック１４の前記上側歯部１７Ｕと前記下側歯部１７Ｄとの間の中間部には、ピッチ線（上下の円形歯部のピッチ線）と平行（ほぼ平行も含む）なスリット１６が設けられている。前記ラック１４は、前記上側歯部１７Ｕおよび前記下側歯部１７Ｄが前記スリット１６に対して交差する方向（図２、図３中の実線矢印方向）に弾性変形する弾性変形構造のラックである。
【００２７】
前記スリット１６の幅（上下方向の幅）は、熱膨張収縮により、前記上側歯部１７Ｕおよび前記下側歯部１７Ｄに作用する力に追従して弾性変形し得る程度の大きさとする。前記スリット１６は、前記ラック１４のうち前記プランジャ１３が固定されている側の端部と反対側の端部において開口している。
【００２８】
前記駆動力伝達機構６には、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄを第１位置に位置させるストッパと、前記上側可動リフレクタ４Ｕおよび前記下側可動リフレクタ４Ｄを第２位置に位置させるストッパとがそれぞれ設けられている。
【００２９】
（実施形態１の作用の説明）
以下、この実施形態１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。
【００３０】
まず、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄを第１位置（図１、図３に示す状態の位置）に位置させる。すなわち、ソレノイド５への通電を遮断すると、スプリングの作用および図示しないストッパの作用により、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄが第１位置に位置する。また、上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄがラック１４の一端部（右端部）の上側歯部１７Ｕ下側歯部１７Ｄにそれぞれ噛み合っている。このときに、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄを点灯発光させる。すると、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄから光が放射される。
【００３１】
この光の一部は、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄにより遮蔽される。残りの光は、固定リフレクタ３の上側反射面１０Ｕおよび下側反射面１０Ｄのロービーム用反射面で反射される。この反射光は、図５に示す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。
【００３２】
つぎに、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄを第２位置（図４に示す状態の位置）に位置させる。すなわち、ソレノイド５に通電してソレノイド５を駆動させると、プランジャ１３を介してラック１４が第１位置から第２位置に前進移動し、それに伴って、上側ピニオン１５Ｕ、下側ピニオン１５Ｄが回転する。このように、駆動力伝達機構６のラック１４および上側ピニオン１５Ｕ、下側ピニオン１５Ｄを介して、ソレノイド５の駆動力が直線運動から回転運動に変換されて上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄに伝達される。この結果、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄが第１位置から第２位置に同期して回転し図示しないストッパの作用により第２位置に位置する。また、上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄがラック１４の他端部（左端部）の上側歯部１７Ｕ下側歯部１７Ｄにそれぞれ噛み合っている。このときに、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄを点灯発光させる。すると、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄから光が放射される。
【００３３】
この光は、上側可動リフレクタ４Ｕの上側反射面１２Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄの下側反射面１２Ｄで反射される。また、上側可動リフレクタ４Ｕの上側反射面１２Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄの下側反射面１２Ｄに入射しなかった残りの光は、固定リフレクタ３の上側反射面１０Ｕおよび下側反射面１０Ｄで反射される。この反射光は、図６に示すハイビーム用配光パターンＨＰ１、ＨＰ２、ＨＰ３、ＬＰ１が車両の前方に照射される。
【００３４】
ここで、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄの点灯消灯、ソレノイド５への通電や通電遮断、周囲環境の温度変化により、温度が変化すると、ラック１４および上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄが熱膨張して、ラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間の負荷が増大し、この負荷の増大による影響を吸収するために、ラック１４がスリット１６に対して交差する方向に弾性変形する。また、ラック１４および上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄが熱収縮して、ラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間のバックラッシュが増大し、このバックラッシュの増大による影響を吸収するために、ラック１４がスリット１６に対して交差する方向に弾性変形する。
【００３５】
（実施形態１の効果の説明）
この実施形態１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。
【００３６】
この実施形態１における車両用前照灯１は、ラック１４が弾性変形構造のラックであるから、ラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄの熱膨張収縮の影響を吸収することができ、この結果、駆動力伝達機構６のラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄの停止位置の位置精度を高精度に維持することができる。すなわち、バックラッシュを「０」に設定した状態において、ラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとが熱膨張してラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間の負荷が増大し、その負荷の増大による影響を吸収するために、ラック１４が弾性変形して熱膨張の影響を吸収するので、ラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間の負荷を小さく維持することができる。これにより、ソレノイド５の小型化、コストや質量や消費電力の軽減化を図ることができる。
【００３７】
一方、ラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとが熱収縮してラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間のバックラッシュが増大し、そのバックラッシュの増大による影響を吸収するために、ラック１４が弾性変形して熱収縮の影響を吸収するので、バックラッシュを「０」の状態に維持することができ、位置精度を高精度に維持することができる。このように、この実施形態１における車両用前照灯１は、駆動力伝達機構６のラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間の負荷を小さく維持することができるので、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ＨＰ１、ＨＰ２、ＨＰ３、ＬＰ１との切替を従来と比較してスムーズにかつ短時間に行うことができる。一方、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄの停止位置の位置精度を高精度に維持することができるので、ロービーム用配光パターンＬＰおよびハイビーム用配光パターンＨＰ１、ＨＰ２、ＨＰ３、ＬＰ１の配光精度を従来と比較して向上させることができる。その上、駆動力伝達機構６のラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの材料として、線膨張係数（熱膨張率）が比較的小さい高価な材料を選定する必要が無く、その分、製造コストを安価にすることができる。
【００３８】
この実施形態１における車両用前照灯１は、ラック１４にピッチ線と平行（ほぼ平行も含む）なスリット１６を設けてなるものであるから、構造が簡単である。しかも、熱膨張収縮に対して確実に弾性変形することができるので、熱膨張収縮を確実に吸収することができ、駆動力伝達機構６のラック１４と上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、位置精度を高精度に維持することができる。
【００３９】
（実施形態２の説明）
図７は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態２を示す。以下、この実施形態２における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図６と同符号は、同一のものを示す。
【００４０】
前記の実施形態１における車両用前照灯１は、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄと、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄと、固定リフレクタ３の上側反射面１０Ｕおよび下側反射面１０Ｄと、上側回転軸１１Ｕおよび下側回転軸１１Ｄと、上側可動リフレクタ４Ｕの上側反射面１２Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄの下側反射面１２Ｄと、上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄと、ラック１４の上側歯部１７Ｕおよび下側歯部１７Ｄと、を備えるものである。すなわち、上側ユニットおよび下側ユニットを備えるものである。これに対して、この実施形態２における車両用前照灯１Ａは、上側半導体型光源（図示せず）と、上側可動リフレクタ４Ｕと、固定リフレクタ（図示せず）の上側反射面（図示せず）と、上側回転軸１１Ｕと、上側可動リフレクタ４Ｕの上側反射面１２Ｕと、上側ピニオン１５Ｕと、ラック１４の上側歯部１７Ｕと、を備えるものである。すなわち、上側ユニットのみを備えるものである。
【００４１】
この実施形態２における車両用前照灯１Ａは、前記の実施形態１における車両用前照灯１とほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施形態２における車両用前照灯１Ａは、一部の構成部品を半分にすることができるので、部品点数が軽減でき、かつ、組付工程が軽減でき、その分、製造コストを安価にすることができる。このように、この実施形態２における車両用前照灯１Ａは、半導体型光源の光量（光出力）が大きい場合には最適である。
【００４２】
（実施形態３の説明）
図８、図９は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態３を示す。以下、この実施形態３における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図７と同符号は、同一のものを示す。
【００４３】
前記の実施形態１、２における車両用前照灯１、１Ａは、金属部材から構成されているラック１４の中間部にピッチ線と平行なスリット１６を設けたものである。これに対して、この実施形態３における車両用前照灯１Ｂは、板部材この例では板ばねから構成されているラック１８を使用するものである。前記ラック１８は、上側板部材１８Ｕと下側板部材１８Ｄと中央板部材１８Ｃとから構成されている。前記ラック１８は、前記上側板部材１８Ｕおよび前記下側板部材１８Ｄが前記上側板部材１８Ｕおよび前記下側板部材１８Ｄに対して交差する方向（図９中実線矢印方向）に弾性変形するラックである。
【００４４】
前記上側板部材１８Ｕと下側板部材１８Ｄとには、上側歯部と下側歯部とがそれぞれ設けられている。前記上側板部材（上側歯部）１８Ｕと下側板部材（下側歯部）１８Ｄとには、上側ピニオン１５Ｕと下側ピニオン１５Ｄとがそれぞれ噛み合っている。前記中央板部材１８Ｃは、ソレノイド５のプランジャ１３に固定されている。
【００４５】
この実施形態３における車両用前照灯１Ｂは、前記の実施形態１、２における車両用前照灯１、１Ａとほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施形態３における車両用前照灯１Ｂは、ラック１８が、板部材（この例では、板ばね）１８Ｕ、１８Ｄ、１８Ｃから構成されていて、上側板部材１８Ｕおよび下側板部材１８Ｄが上側板部材１８Ｕおよび下側板部材１８Ｄに対して交差する方向に弾性変形するものであるから、構造が簡単である。しかも、熱膨張収縮に対して確実に弾性変形することができるので、熱膨張収縮を確実に吸収することができ、駆動力伝達機構６のラック１８とピニオン１５Ｕ、１５Ｄとの間の負荷を小さく維持することができ、かつ、位置精度を高精度に維持することができる。
【００４６】
（実施形態４の説明）
図１０は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態４を示す。以下、この実施形態４における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図９と同符号は、同一のものを示す。
【００４７】
前記の実施形態１、３における車両用前照灯１、１Ｂは、上側半導体型光源２Ｕおよび下側半導体型光源２Ｄと、上側可動リフレクタ４Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄと、固定リフレクタ３の上側反射面１０Ｕおよび下側反射面１０Ｄと、上側回転軸１１Ｕおよび下側回転軸１１Ｄと、上側可動リフレクタ４Ｕの上側反射面１２Ｕおよび下側可動リフレクタ４Ｄの下側反射面１２Ｄと、上側ピニオン１５Ｕおよび下側ピニオン１５Ｄと、ラック１４の上側歯部１７Ｕ、１８Ｕおよび下側歯部１７Ｄ、１８Ｄと、を備えるものである。すなわち、上側ユニットおよび下側ユニットを備えるものである。これに対して、この実施形態４における車両用前照灯１Ｃは、上側半導体型光源（図示せず）と、上側可動リフレクタ４Ｕと、固定リフレクタ（図示せず）の上側反射面（図示せず）と、上側回転軸１１Ｕと、上側可動リフレクタ４Ｕの上側反射面１２Ｕと、上側ピニオン１５Ｕと、ラック１４、１８の上側歯部１７Ｕ、１８Ｕと、を備えるものである。すなわち、上側ユニットのみを備えるものである。
【００４８】
この実施形態４における車両用前照灯１Ｃは、前記の実施形態１、２、３における車両用前照灯１、１Ａ、１Ｂとほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施形態４における車両用前照灯１Ｃは、前記の実施形態２における車両用前照灯１Ａと同様に、一部の構成部品を半分にすることができるので、部品点数が軽減でき、かつ、組付工程が軽減でき、その分、製造コストを安価にすることができる。このように、この実施形態４における車両用前照灯１Ｃは、前記の実施形態２における車両用前照灯１Ａと同様に、半導体型光源の光量（光出力）が大きい場合には最適である。
【００４９】
（実施形態５の説明）
図１１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態５を示す。以下、この実施形態５における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図１０と同符号は、同一のものを示す。
【００５０】
前記の実施形態１、２、３、４における車両用前照灯１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、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ＨＰ１、ＨＰ２、ＨＰ３、ＬＰ１とが得られるものである。これに対して、この実施形態５における車両用前照灯は、可動リフレクタ４Ｕ、４Ｄが第１位置に位置するときにはロービーム用配光パターンＬＰが得られ、可動リフレクタ４Ｕ、４Ｄが第２位置に位置するときにはハイビーム用配光パターンＨＰ１、ＨＰ２、ＨＰ３、ＬＰ１が得られ、可動リフレクタ４Ｕ、４Ｄが第３位置に位置するときには図１１に示すようにデイタイムランニングライト用配光パターンＤＰ１、ＤＰ２、ＤＰ３、ＤＰ４、ＤＰ５が得られるものである。
【００５１】
（実施形態１、２、３、４、５以外の例の説明）
なお、前記の実施形態１、２、３、４、５においては、第１配光パターンとして、ロービーム用配光パターンＬＰについて説明するものである。ところが、この発明おいては、第１配光パターンとして、ロービーム用配光パターンＬＰ以外の配光パターン、たとえば、高速道路用配光パターン、フォグランプ用配光パターンなど、エルボー点を境に、走行車線側に斜めカットオフラインを有し、かつ、対向車線側に水平カットオフラインを有する配光パターンであっても良い。
【００５２】
また、前記の実施形態１、２、３、４、５においては、左側走行車線用の車両用前照灯１について説明する。ところが、この発明においては、右側走行車線用の車両用前照灯についても適用することができる。
【００５３】
さらに、前記の実施形態１、２、３、４、５においては、上側ユニットおよび下側ユニットを備えるもの、あるいは、上側ユニットのみを備えるものである。ところが、この発明においては、下側ユニットのみを備える車両用前照灯、左側ユニットおよび右側ユニットを備える車両用前照灯、左側ユニットのみを備える車両用前照灯、右側ユニットのみを備える車両用前照灯、などであっても良い。
【００５４】
さらにまた、前記の実施形態１、２、３、４、５においては、駆動源としてソレノイド５を使用するものである。ところが、この発明においては、駆動源としてソレノイド５以外の駆動源、たとえば、モータを使用しても良い。この場合、モータの回転運動をラック１４、１８の直線運動に変換する機構が必要である。
【００５５】
さらにまた、前記の実施形態１、２、３、４においては、２個の配光パターンが得られるものであり、前記の実施形態５においては、３個の配光パターンが得られるものである。ところが、この発明においては、４個以上の配光パターンが得られるものであっても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 車両用前照灯
２Ｕ 上側半導体型光源
２Ｄ 下側半導体型光源
３ 固定リフレクタ
４Ｕ 上側可動リフレクタ
４Ｄ 下側可動リフレクタ
５ ソレノイド（駆動源）
６ 駆動力伝達機構
７ 光源取付部材
８ 取付ブラケット
９ ヒートシンク部材
１０Ｕ 上側反射面
１０Ｄ 下側反射面
１１Ｕ 上側回転軸
１１Ｄ 下側回転軸
１２Ｕ 上側反射面
１２Ｄ 下側反射面
１３ プランジャ
１４ ラック
１５Ｕ 上側ピニオン
１５Ｄ 下側ピニオン
１６ スリット
１７Ｕ 上側歯部
１７Ｄ 下側歯部
１８ ラック
１８Ｕ 上側板部材（上側歯部）
１８Ｄ 下側板部材（下側歯部）
１８Ｃ 中央板部材
Ｅ エルボー点
ＣＬ１ 斜めカットオフライン
ＣＬ２ 水平カットオフライン
ＬＰ ロービーム用配光パターン
ＬＰ１ 減光ロービーム用配光パターン（ハイビーム用配光パターン）
ＨＰ１ 第１ハイビーム用配光パターン
ＨＰ２ 第２ハイビーム用配光パターン
ＨＰ３ 第３ハイビーム用配光パターン
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
ＤＰ１ デイタイムランニングライト用配光パターン
ＤＰ２ デイタイムランニングライト用配光パターン
ＤＰ３ デイタイムランニングライト用配光パターン
ＤＰ４ デイタイムランニングライト用配光パターン
ＤＰ５ デイタイムランニングライト用配光パターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１配光パターンと第２配光パターンとを切り替えて車両の前方に照射する車両用前照灯において、
半導体型光源と、
前記半導体型光源からの光を反射させる反射面を有する固定リフレクタと、
前記半導体型光源からの光を反射させる反射面を有し、かつ、少なくとも第１位置と第２位置との間を回転可能に配置されている可動リフレクタと、
駆動源と、
前記駆動源と前記可動リフレクタとの間に設けられていて、前記駆動源の駆動力を前記可動リフレクタに伝達して、前記可動リフレクタを少なくとも第１位置と第２位置との間を移動させる駆動力伝達機構と、
を備え、
前記駆動力伝達機構は、弾性変形構造のラックと、前記ラックに噛み合うピニオンと、から構成されている、
ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記ラックは、ピッチ線と平行なスリットが設けられていて、前記スリットに対して交差する方向に弾性変形する弾性変形構造のラックである、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記ラックは、板部材から構成されていて、前記板部材に対して交差する方向に弾性変形する弾性変形構造のラックである、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項１】
少なくとも第１配光パターンと第２配光パターンとを切り替えて車両の前方に照射する車両用前照灯において、
半導体型光源と、
前記半導体型光源からの光を反射させる反射面を有する固定リフレクタと、
前記半導体型光源からの光を反射させる反射面を有し、かつ、少なくとも第１位置と第２位置との間を回転可能に配置されている可動リフレクタと、
駆動源と、
前記駆動源と前記可動リフレクタとの間に設けられていて、前記駆動源の駆動力を前記可動リフレクタに伝達して、前記可動リフレクタを少なくとも第１位置と第２位置との間を移動させる駆動力伝達機構と、
を備え、
前記駆動力伝達機構は、弾性変形構造のラックと、前記ラックに噛み合うピニオンと、から構成されている、
ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記ラックは、ピッチ線と平行なスリットが設けられていて、前記スリットに対して交差する方向に弾性変形する弾性変形構造のラックである、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記ラックは、板部材から構成されていて、前記板部材に対して交差する方向に弾性変形する弾性変形構造のラックである、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−３８０２５（Ｐ２０１３−３８０２５Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７５３８７（Ｐ２０１１−１７５３８７）
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]