JP2010015693A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【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ができる車両用前照灯を提供する。
【解決手段】 シェード機構１５を、車体幅方向に延びる水平軸線Ｈｘ回りに回動し得るように構成された回動軸部材から成り、外周面の周方向に４種類のロービーム用配光パターンを生成する第１配光生成部とハイビーム用配光パターンを生成する第２配光生成部とが構成された回転シェード２０と、第１回動部材３２を介して回転シェード２０を回動させることにより、第１配光生成部Ａ１における複数の配光生成部を選択的に上部に配置する回転モータ３０と、制御時に回転シェード２０をねじりコイルバネ５５の回転付勢力に抗して回動させることにより、第２配光生成部Ｂ１を上部に配置するソレノイド４０と、を備えた構成とする。
【選択図】 図１

Description

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。

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。

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。

そこで、例えば特許文献１には、車幅方向に延びる水平軸線回りに回動し得るように構成された回動軸部材からなるシェード（回転シェード）を備えたプロジェクタ型の灯具ユニットが記載されている。
前記シェードは、外周面における周方向の２箇所が、左配光ロービーム用配光パターンを生成するための第１配光生成部と右配光ロービーム用配光パターンを生成するための第２配光生成部として構成されるとともに、外周面における周方向の一部に形成された凹部が、ハイビーム用配光パターンを生成するための第３配光生成部として構成されている。
そして、前記シェードを車両走行状況に応じて回動させることにより、灯具ユニット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。

特開２００４−３４９１２０号公報

ところで、上記特許文献１に開示された灯具ユニットの構成では、シェードの回動を行うシェード駆動機構の駆動制御を車両走行状況に応じて自動的に行う場合、シェードをモータ等のアクチュエータで選択的に駆動させなければならない。
そこで、モータ自体や制御回路等に故障が発生してモータを駆動することができなくなった際には、シェードの回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。

従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、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。

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車体幅方向に延びる水平軸線に沿って配置されると共に該水平軸線回りに回動し得るように構成された回動軸部材から成り、前記回動軸部材の外周面における周方向に、少なくとも２種類のロービーム用配光パターンを生成する為の複数の配光生成部を有する第１配光生成部とハイビーム用配光パターンを生成する為の第２配光生成部とが構成された回転シェードと、
前記回転シェードを一方向へ回転付勢する弾性部材と、
前記回転シェードに対して相対回転可能に配設された第1回動部材と、
前記第１回動部材の係合部を介して前記回転シェードを回動させることにより、前記第１配光生成部における複数の配光生成部を選択的に上部に配置する第1アクチュエータと、
制御時に前記回転シェードを前記弾性部材の回転付勢力に抗して他方向へ回動させることにより、前記第２配光生成部を上部に配置する第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。

上記構成の車両用前照灯によれば、弾性部材により一方向へ回転付勢された回転シェードは、第１アクチュエータが第１回動部材を回動させると、弾性部材の付勢力により第１回動部材の係合部に係合した状態で一体的に回転させられる。
そこで、第１アクチュエータが第１回動部材を介して回転シェードを回動させて、その第１配光生成部における複数の配光生成部を選択的に上部に配置すれば、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、第２アクチュエータが制御時に回転シェードを弾性部材の回転付勢力に抗して他方向へ回動させて、その第２配光生成部を上部に配置すれば、そのリフレクタ反射光遮蔽作用の解除または大幅緩和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。この際、回転シェードは第１回動部材の係合部から離れて非係合状態となる。

そして、本発明の車両用前照灯は、走行中のハイビーム照射時に第２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、弾性部材により一方向へ回転付勢されている回転シェードが第１回動部材の係合部に係合するまで回転して戻るので、自動でロービーム照射に戻すことができる。

尚、上記構成の車両用前照灯において、前記第１アクチュエータが回転モータ、前記第２アクチュエータがソレノイドであることが望ましい。
このよう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、ロービーム用配光パターンを切り換える回転モータは動作を遅くすることができる。そこで、第１アクチュエータは回転シェードの停止位置の精度向上が可能となる。

また、上記構成の車両用前照灯において、前記ソレノイドは、増速ギア機構を介して前記回転シェードを回転駆動することが望ましい。
このような構成の車両用前照灯によれば、ロービーム用配光パターンの数が多く、ロービーム用配光パターンからハイビーム用配光パターンへ切り換える際の回転シェードの回転角度が大きい場合でも、増速ギア機構を介することでソレノイドの直線運動をそのまま回転シェードの回転運動に変換することができる。

また、上記構成の車両用前照灯において、前記第２配光生成部は、前記回動軸部材の外周面における周方向に、少なくとも２種類のハイビーム用配光パターンを生成する為の複数の配光生成部を有し、
前記シェード機構は、前記回転シェードに対して相対回転可能に配設された第２回動部材と、
制御時の前記第２アクチュエータにより回動される前記回転シェードを前記第２回動部材の係合部を介して所定位置に係止することにより、前記第２配光生成部における複数の配光生成部を選択的に上部に配置する第３アクチュエータと、を備えることが望ましい。

このような構成の車両用前照灯によれば、第３アクチュエータが制御時の第２アクチュエータにより回動される回転シェードを第２回動部材の係合部を介して所定位置に係止して、その第２配光生成部における複数の配光生成部を選択的に上部に配置すれば、そのリフレクタ反射光遮蔽作用の解除または大幅緩和により生成されたハイビーム用配光パターンを切り換えることができる。

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。

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５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は図２に示したシェード機構の正面図、図４及び図５は図３に示したシェード機構の要部分解斜視図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本実施形態のシェード機構１５は、図３〜図５に示すように、光軸Ａｘの下方近傍において車体幅方向に延びる水平軸線Ｈｘに沿って配置されると共に該水平軸線Ｈｘ回りに回動し得るように構成された回動軸部材から成る回転シェード２０と、回転シェード２０を一方向へ回転付勢する弾性部材としてのねじりコイルバネ５５と、回転シェード２０に対して相対回転可能に配設された第１回動部材３２と、第１回動部材３２の係合部３３を介して回転シェード２０を回動させることにより、第１配光生成部Ａ１における複数の配光生成部α１，α２，α３，α４を選択的に上部に配置する第1アクチュエータとしての回転モータ３０と、制御時に回転シェード２０をねじりコイルバネ５５の回転付勢力に抗して他方向へ回動させることにより、第２配光生成部Ｂ１を上部に配置する第２アクチュエータとしてのソレノイド４０と、を備える。

回転シェード２０は、水平軸線Ｈｘ上に配置された支軸２１ａ，２１ｂを両端に有する略半円筒状の金属部材から成る。この回転シェード２０は、その外周面２０Ａが水平軸線Ｈｘに関して略中心角１８０度の角度範囲にわたって形成されると共に、残りの略中心角１８０度の角度範囲が凹部２０Ｂとして形成されている。

回転シェード２０の一端側に突設された支軸２１ａは、回転モータ３０のモータ軸に連結された第１回動部材３２の軸受部３２ａに相対回転可能に支持されている。また、第１回動部材３２は、対向する回転シェード２０の端部に形成された係止部２２に係合する係合部３３を有しており、該係合部３３が係止部２２に係合することによって第１回動部材３２と回転シェード２０との相対回転が規制される（図４参照）。

回転シェード２０の他端側に突設された支軸２１ｂは、ホルダ１７に回動可能に支持されており、その基端部には平ギア５１が設けられている。また、回転シェード２０の他端側には、ねじりコイルバネ５５が巻装されるバネ取付部２０ｂと、ねじりコイルバネ５５の一端５５ａを係止する係止孔２０ａとが設けられている（図５参照）。尚、ねじりコイルバネ５５の他端５５ｂは、図示しないホルダ１７の係止部に係止される。

本実施形態の第１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、第１回動部材３２の係合部３３を介して回転シェード２０を回動させる。本実施形態の第２アクチュエータはソレノイド４０であり、増速ギア機構５０を介して回転シェード２０を回転駆動する。
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。

増速ギア機構５０は、回転シェード２０の他端側に一体に設けられた平ギア５１と、支軸５３ｃを介してホルダ１７に揺動自在に支持された扇形ギア５３とを備える。扇形ギア５３は、一端側のギア歯５３ａが平ギア５１に歯合するとともに、他端側の係合部５３ｂがソレノイド４０の可動鉄心４１に形成された係止部４１ａに係合する。
そして、増速ギア機構５０は、ソレノイド４０の可動鉄心４１に係合する係合部５３ｂがギア歯５３ａよりも揺動中心となる支軸５３ｃに近くなるように構成されているので、ソレノイドの直線運動をそのまま回転角度が大きい回転シェード２０の回転運動に変換することができる。

図６に示すように、回転シェード２０の外周面２０Ａは、その周方向に関して４つのロービーム用配光パターンを生成する為の配光生成部α１，α２，α３，α４を有する第１配光生成部Ａ１として構成されている。
第１配光生成部Ａ１における配光生成部α１，α２，α３，α４は、それぞれ外周面２０Ａの所定角度領域において水平軸線Ｈｘから外周面２０Ａまでの径方向距離が変化する所定の外面形状を有している。更に、水平軸線Ｈｘから回転シェード２０の外周面２０Ａまでの径方向距離は、回転シェード２０の右半分と左半分とで互いに異なる値に設定されている。なお、本実施形態において、「右」・「左」の方向は、車両前方を向いた状態における方向である。

即ち、本実施形態の場合、回転シェード２０の第１配光生成部Ａ１は、配光生成部α１が右配光モータウェイ用配光パターンＰＭＲを生成し、配光生成部α２が右配光すれ違い用配光パターンＰＲを生成し、配光生成部α３が左配光すれ違い用配光パターンＰＬを生成し、配光生成部α４が左配光モータウェイ用配光パターンＰＭＬを生成するように構成されている（図１０参照）。尚、これら配光生成部α１，α２，α３，α４の各境界領域には、配光パターンを切り換える際の過渡的な配光パターンを生成するための配光切換え部を構成することもできる。
更に、回転シェード２０において外周面２０Ａが形成されていない凹部２０Ｂは、ハイビーム用配光パターンＰＨを生成する為の第２配光生成部Ｂ１として構成されている。

本実施形態の車両用前照灯１において、ねじりコイルバネ５５により一方向（図６中時計周り方向）へ回転付勢された回転シェード２０は、回転モータ３０が第１回動部材３２を回動させると、ねじりコイルバネ５５の付勢力により第１回動部材３２の係合部３３に係止部２２が係合した状態で一体的に回転させられるようになっている。

そして、回転モータ３０が第１回動部材３２を介して回転シェード２０を回動させて、その第１配光生成部Ａ１における複数の配光生成部α１，α２，α３，α４を選択的に上部に配置すれば、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。この際、回転シェード２０の平ギア５１に歯合している扇形ギア５３を介してソレノイド４０の可動鉄心４１が移動されるが、非制御時のソレノイド４０は大きな抵抗となることがないので、回転シェード２０の回転に支障をきたすことはない。

例えば、図６（ａ）に示すように、第１配光生成部Ａ１の配光生成部α１が水平軸線Ｈｘの上方に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の焦平面に配光生成部α１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。

図１０（ａ）は、このとき車両用前照灯１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。
同図に示すように、この配光パターンは、上端部にカットオフラインＣＭＲを有する右配光モータウェイ用配光パターンＰＭＲ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。

また、図６（ｂ）に示すように、第１配光生成部Ａ１の配光生成部α２が水平軸線Ｈｘの上方に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の焦平面に配光生成部α２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。

図１０（ｂ）は、このとき車両用前照灯１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。
同図に示すように、この配光パターンは、上端部にカットオフラインＣＰＲを有する右配光すれ違い用配光パターン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。

また、図６（ｃ）に示すように、第１配光生成部Ａ１の配光生成部α３が水平軸線Ｈｘの上方に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の焦平面に配光生成部α３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。

図１０（ｃ）は、このとき車両用前照灯１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。
同図に示すように、この配光パターンは、上端部にカットオフラインＣＰＬを有する左配光すれ違い用配光パターン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。

また、図６（ｄ）に示すように、第１配光生成部Ａ１の配光生成部α４が水平軸線Ｈｘの上方に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の焦平面に配光生成部α４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。

図１０（ｄ）は、このとき車両用前照灯１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。
同図に示すように、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。

一方、本実施形態の車両用前照灯１において、ねじりコイルバネ５５により一方向（図７中時計周り方向）へ回転付勢された回転シェード２０は、増速ギア機構５０を介して制御時のソレノイド４０により他方向（図７中反時計周り方向）へ回動させられるようになっている。
そして、図７に示すように、ソレノイド４０が増速ギア機構５０を介して回転シェード２０を直接回動させて、その第２配光生成部Ｂ１を上部に配置すれば、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ＰＨを生成することができる。この際、回転シェード２０の係止部２２は、第１回動部材３２の係合部３３から離れて非係合状態となる。

図６（ｅ）に示すように、第２配光生成部Ｂ１における凹部２０Ｂの周方向中心部が水平軸線Ｈｘの上方に位置するようにソレノイド４０の駆動制御が行われると、投影レンズ８の後方側焦点Ｆの焦平面に凹部２０Ｂが配置される。すると、リフレクタ１３の反射面１３ａからの反射光は、回転シェード２０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１０（ｅ）は、このとき車両用前照灯１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。
同図に示すように、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。

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、回転シェード２０を車両走行状況に応じて回動させることにより、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。

また、本実施形態の車両用前照灯１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、ねじりコイルバネ５５により一方向へ回転付勢されている回転シェード２０は第１回動部材３２の係合部３３に係止部２２が係合するまで回転して戻るので、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。

更に、本実施形態の車両用前照灯１は、第１アクチュエータが回転モータ３０、第２アクチュエータがソレノイド４０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、ロービーム用配光パターンを切り換える回転モータ３０は動作を遅くすることができる。そこで、第１アクチュエータである回転モータ３０は回転シェード２０の停止位置の精度向上が可能となる。

図８及び図９は本発明の他の実施形態に係る車両用前照灯を示したもので、図８は本発明の他の実施形態に係る車両用前照灯のシェード機構を示す概略平面図、図９は図８に示した回転シェードを説明するための横断面図である。尚、本実施形態の車両用前照灯は、上記実施形態の車両用前照灯１におけるシェード機構１５に代えてシェード機構６５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、シェード機構６５についても、シェード機構１５と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。

図８に示すように、本実施形態のシェード機構６５は、光軸Ａｘの下方近傍において車体幅方向に延びる水平軸線Ｈｘに沿って配置されると共に該水平軸線Ｈｘ回りに回動し得るように構成された回動軸部材から成る回転シェード７０と、回転シェード７０を一方向へ回転付勢するねじりコイルバネ５５と、回転シェード７０に対して相対回転可能に配設された第１回動部材３２と、第１回動部材３２の係合部３３を介して回転シェード７０を回動させることにより、第１配光生成部Ａ１における複数の配光生成部α１，α２，α３，α４を選択的に上部に配置する回転モータ３０と、回転シェード７０に対して相対回転可能に配設された第２回動部材８２と、制御時のソレノイド４０により回動される回転シェード７０を第２回動部材８２の係合部８３を介して所定位置に係止することにより、第２配光生成部Ｂ１における複数の配光生成部β１，β２を選択的に上部に配置する第３アクチュエータとしての回転モータ８０と、を備える。

回転シェード７０は、水平軸線Ｈｘ上に配置された支軸７１ａ，７１ｂを両端に有する略半円筒状の金属部材から成る。この回転シェード７０は、その外周面７０Ａが水平軸線Ｈｘに関して略中心角２２０度の角度範囲にわたって形成されると共に、残りの略中心角１４０度の角度範囲が凹部７０Ｂとして形成されている。

回転シェード７０の他端側に突設された支軸７１ｂは、ホルダ１７に回動可能に支持されており、ホルダ１７を貫通したその先端部には連結部材７３が設けられている。連結部材７３には、第２回動部材８２の係合部８３に係合する係止部７２が形成されており、該係止部７２が係合部８３に係合することによって第２回動部材８２と回転シェード７０との相対回転が規制される。

図９に示すように、回転シェード７０の外周面７０Ａは、その周方向に関して４つのロービーム用配光パターンを生成する為の配光生成部α１，α２，α３，α４を有する第１配光生成部Ａ１と、第１のハイビーム用配光パターンを生成する為の配光生成部β１を有する第２配光生成部Ｂ１の一部として構成されている。

第１配光生成部Ａ１における配光生成部α１，α２，α３，α４及び第２配光生成部Ｂ１における配光生成部β１は、それぞれ外周面７０Ａの所定角度領域において水平軸線Ｈｘから外周面７０Ａまでの径方向距離が変化する所定の外面形状を有している。更に、水平軸線Ｈｘから回転シェード７０の外周面７０Ａまでの径方向距離は、回転シェード７０の右半分と左半分とで互いに異なる値に設定されている。
更に、回転シェード７０において外周面７０Ａが形成されていない凹部７０Ｂは、第２のハイビーム用配光パターンを生成する為の第２配光生成部Ｂ１における配光生成部β２として構成されている。

即ち、本実施形態の場合、回転シェード７０の第１配光生成部Ａ１は、配光生成部α１が右配光モータウェイ用配光パターンＰＭＲを生成し、配光生成部α２が右配光すれ違い用配光パターンＰＲを生成し、配光生成部α３が左配光すれ違い用配光パターンＰＬを生成し、配光生成部α４が左配光モータウェイ用配光パターンＰＭＬを生成し、配光生成部β１が右配光ハイビーム用配光パターンＰＨＲを生成し、配光生成部β２がハイビーム用配光パターンＰＨを生成するように構成されている。尚、これら配光生成部α１，α２，α３，α４，β１の各境界領域には、配光パターンを切り換える際の過渡的な配光パターンを生成するための配光切換え部を構成することもできる。

本実施形態の第３アクチュエータは、ステップモータ等の回転モータ８０から成り、第２回動部材８２を回動させる。第２回動部材８２の係合部８３は、制御時のソレノイド４０により回動される回転シェード７０を所定位置に係止する。そして、これら回転モータ３０、ソレノイド４０及び回転モータ８０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。

そして、回転モータ３０が第１回動部材３２を介して回転シェード７０を回動させて、その第１配光生成部Ａ１における複数の配光生成部α１，α２，α３，α４を選択的に上部に配置すれば、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。

例えば、図９（ａ）に示すように、第１配光生成部Ａ１の配光生成部α１が水平軸線Ｈｘの上方に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の焦平面に配光生成部α１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。そこで、図１０（ａ）に示したように、上端部にカットオフラインＣＭＲを有する右配光モータウェイ用配光パターンＰＭＲが形成される。

また、図９（ｂ）に示すように、第１配光生成部Ａ１の配光生成部α２が水平軸線Ｈｘの上方に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の焦平面に配光生成部α２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。そこで、図１０（ｂ）に示したように、上端部にカットオフラインＣＰＲを有する右配光すれ違い用配光パターンＰＲが形成される。

また、図９（ｃ）に示すように、第１配光生成部Ａ１の配光生成部α３が水平軸線Ｈｘの上方に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の焦平面に配光生成部α３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。そこで、図１０（ｃ）に示したように、上端部にカットオフラインＣＰＬを有する左配光すれ違い用配光パターンＰＬが形成される。

また、図９（ｄ）に示すように、第１配光生成部Ａ１の配光生成部α４が水平軸線Ｈｘの上方に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の焦平面に配光生成部α４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。そこで、図１０（ｄ）に示したように、上端部にカットオフラインＣＭＬを有する左配光モータウェイ用配光パターンＰＭＬが形成される。

一方、ねじりコイルバネ５５により一方向へ回転付勢された回転シェード７０は、増速ギア機構５０を介して制御時のソレノイド４０により他方向へ回動させられるようになっている。
更に、回転モータ８０は、第２回動部材８２を回動し、回転シェード７０の係止部７２に係合する係合部８３を複数の所定位置に移動させることができる。そして、ソレノイド４０が増速ギア機構５０を介して回転シェード７０を直接回動させると、回転シェード７０は第２回動部材８２の係合部８３を介して所定回転位置に係止される。

そこで、回転モータ８０が第２回動部材８２の係合部８３を適宜所定位置に移動させることで、ソレノイド４０に回動された回転シェード７０は、第２配光生成部Ｂ１における複数の配光生成部β１，β２が選択的に上部に配置される。即ち、回転モータ８０及びソレノイド４０を適宜駆動制御すれば、回転シェード７０のリフレクタ反射光遮蔽作用の解除または大幅緩和により生成されたハイビーム用配光パターンを切り換えることができる。

例えば、図９（ｅ）に示すように、回転モータ８０により第２回動部材８２の係合部８３が右配光ハイビーム用配光パターンを形成する為の位置に移動された状態で、ソレノイド４０の駆動制御が行われると、投影レンズ８の後方側焦点Ｆの焦平面に配光生成部β１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対向車線側の上向き光の大半が除去されることとなる。

図１０（ｆ）は、このとき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。
同図に示すように、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右配光ハイビーム用配光パターンＰＨＲである。

また、図９（ｆ）に示すように、回転モータ８０により第２回動部材８２の係合部８３がハイビーム用配光パターンを形成する為の位置に移動された状態で、ソレノイド４０の駆動制御が行われると、投影レンズ８の後方側焦点Ｆの焦平面に配光生成部β２が配置される。すると、リフレクタ１３の反射面１３ａからの反射光は、回転シェード７０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。そこで、図１０（ｅ）に示したように、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を生成することができる。

この様に、本実施形態のシェード機構６５を備えた車両用前照灯によれば、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，ソレノイド４０及び回転モータ８０を駆動制御し、回転シェード７０を車両走行状況に応じて回動させることにより、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。

また、本実施形態の車両用前照灯でも、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、ねじりコイルバネ５５により一方向へ回転付勢されている回転シェード７０は第１回動部材３２の係合部３３に係止部２２が係合するまで回転して戻るので、自動でロービーム照射に戻すことができる。

なお、上記実施形態では、第２回動部材８２を回動させる為の第３アクチュエータとして回転モータ３０とは別の回転モータ８０を新たに設けたが、第１回動部材３２を回動させる為の第１アクチュエータを二軸出力として第２回動部材８２を回動させることにより、一つの回転モータを第１アクチュエータ及び第３アクチュエータとして兼用することもできる。

また、上記実施形態では、４つのロービーム用配光パターンと２つのハイビーム用配光パターンを切り換える構成としたが、回転シェードの切り換え数は、上記実施形態に限定するものではない。即ち、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て、回転シェードの外周面に形成される配光生成部の数を設定すれば良い。

また、上記実施形態における回転シェード、弾性部材、第１及び第２回動部材、第１〜第３アクチュエータ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。必要とされる回転動作が得られるなら、適宜に設計変更可能である。

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２に示したシェード機構の正面図である。 図３に示したシェード機構の要部分解斜視図である。 図３に示したシェード機構の要部分解斜視図である。 図３に示した回転シェードを説明するための横断面図である。 図３に示した第２アクチュエータを説明するための要部側面図である。 本発明の他の実施形態に係る車両用前照灯のシェード機構を示す概略平面図である。 図８に示した回転シェードを説明するための横断面図である。 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。

符号の説明

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
２０ 回転シェード
２０Ａ 外周面
２０Ｂ 凹部
３０ 回転モータ（第１アクチュエータ）
３２ 第１回動部材
３３ 係合部
４０ ソレノイド（第２アクチュエータ）
５０ 増速ギア機構
５５ ねじりコイルバネ（弾性部材）
α１，α２，α３，α４ 配光生成部
Ａ１ 第１配光生成部
Ｂ１ 第２配光生成部

Claims (4)

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車体幅方向に延びる水平軸線に沿って配置されると共に該水平軸線回りに回動し得るように構成された回動軸部材から成り、前記回動軸部材の外周面における周方向に、少なくとも２種類のロービーム用配光パターンを生成する為の複数の配光生成部を有する第１配光生成部とハイビーム用配光パターンを生成する為の第２配光生成部とが構成された回転シェードと、
   前記回転シェードを一方向へ回転付勢する弾性部材と、
   前記回転シェードに対して相対回転可能に配設された第1回動部材と、
   前記第１回動部材の係合部を介して前記回転シェードを回動させることにより、前記第１配光生成部における複数の配光生成部を選択的に上部に配置する第1アクチュエータと、
   制御時に前記回転シェードを前記弾性部材の回転付勢力に抗して他方向へ回動させることにより、前記第２配光生成部を上部に配置する第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。
2. 前記第１アクチュエータが回転モータ、前記第２アクチュエータがソレノイド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。
3. 前記ソレノイドは、増速ギア機構を介して前記回転シェードを回転駆動することを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
4. 前記第２配光生成部は、前記回動軸部材の外周面における周方向に、少なくとも２種類のハイビーム用配光パターンを生成する為の複数の配光生成部を有し、
   前記シェード機構は、前記回転シェードに対して相対回転可能に配設された第２回動部材と、
   制御時の前記第２アクチュエータにより回動される前記回転シェードを前記第２回動部材の係合部を介して所定位置に係止することにより、前記第２配光生成部における複数の配光生成部を選択的に上部に配置する第３アクチュエータと、を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用前照灯。

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