JP4103359B2 - 車両前照灯用リフレクタ構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ヘッドライトやフォグランプ等に適用される、反射面が複数のセグメントに分割して形成されている車両前照灯用リフレクタ構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両前照灯用リフレクタ構造100は、図6に示すように、反射面2が、中心部位にバルブ装着孔3を開設した自由曲面状に形成されると共に、バルブ装着孔3に装着された光源バルブ4の光の出射角度を異にする複数のセグメントに分割して形成されている。
【0003】
すなわち、反射面2を構成する複数のセグメントは、図7に示すように、水平方向の基準放物面Sの内面に沿って適宜の間隔で連続的に形成される複数の凸状反射面A〜Gにより形成されている。各セグメントの境界部位5は、隣接する凸状反射面同士の接合部位に形成される谷部で構成されており、リフレクタ構造100の正面視で垂直線になるように設計されている(図6参照)。
【0004】
このリフレクタ構造100によれば、光源バルブ4の点灯時に図8に示す配光パターンLを奏することができる。この配光パターンLは、具体的には遠方スクリーン上に映し出されるフォグランプのもので、凸状反射面A,Gの出射光により形成される配光パターンL1と、凸状反射面B,Fの出射光により形成される配光パターンL2と、凸状反射面C,Eの出射光により形成される配光パターンL3と、凸状反射面Dの出射光により形成される配光パターンL4とで構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リフレクタ構造100は、配光パターンLの水平方向の拡散幅を拡大するのに限界があり、このため側方視認性の向上に対する要望を達成することができない、という課題を有している。
【0006】
その上、リフレクタ構造100は、各セグメントの境界部位5が谷部を構成しているので、図9(a)に示すように、製造時に境界部位5を埋めるような液溜まり6が現出する虞がある、という課題をも有している。
【0007】
液溜まり6が現出した場合その拡散光範囲R2は、図9(a)、(b)に示すように、液溜まり6の生じないときの拡散光範囲R1の両側端を幅rだけ内側に戻して形成されるため、その分狭くなると共に、両側端部に該当する部分が光溜まりR(図9(b)参照)となって路面に照射されるため、視認性の低下を招く。その他、液溜まり6は、対向車側へ向かう光等制御されない光を出射する虞があり、好ましいものとはいえない。
【0008】
そこで本発明は、各セグメントの境界部位に起因する制御範囲外の出射光および光溜まりの発生を伴うことなく、配光パターンの水平方向の拡散幅の拡大により側方視認性の向上を図ることができる車両前照灯用リフレクタ構造を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するため、請求項1記載の発明は、反射面が、中心部位にバルブ装着孔を開設した自由曲面状に形成されると共に、前記バルブ装着孔に装着された光源バルブの光の出射角度を異にする複数のセグメントに分割して形成されている車両前照灯用リフレクタ構造であって、
前記複数のセグメントは、水平方向で交互に連続する複数の凸状反射面および凹状反射面で構成されており、
前記凸状反射面は、水平方向の基準放物面の内面に沿って適宜の間隔で間欠的に形成されており、
前記凹状反射面は、前記凸状反射面と前記基準放物面との交角よりも小さい交角で前記基準放物面の外面に沿って両側の凸状反射面を連結するように線引きすると共に、該線引きを後方へオフセットした位置で前記線引きに沿って形成されており、かつ
前記凸状反射面と凹状反射面との境界部位は、前記オフセット位置を中心とした左右方向のつなぎ幅を設定し、前記オフセット幅の略中間点を通り、かつ前記凸状反射面と前記基準放物面との交角よりも大きい交角で前記基準放物面と交差する緩やかな斜面を左右方向に延設して形成されるつなぎ反射面で、前記つなぎ幅間の前記凸状反射面と凹状反射面とを連続させて構成されていることを特徴とする。
【0010】
このため、請求項1記載の発明では、光源バルブの点灯により、凸状反射面からは、オープン拡散の出射光が得られると共に、凹状反射面からは、クロス拡散の出射光が得られる。
【0011】
また、凸状反射面と基準放物面との交角をαとし、凹状反射面と基準放物面との交角をβとし、かつつなぎ反射面と基準放物面との交角をγとしたとき、γ>α>βの関係が成立し、この関係に基づいてつなぎ反射面からの出射光は、凸状反射面および凹状反射面からの各出射範囲を超えた大拡散パターンとなる。
【0012】
また、凸状反射面と凹状反射面との境界部位は、緩やかな斜面を左右方向に延設して形成されるつなぎ反射面で、凸状反射面と凹状反射面とを連続させて構成されるものであるから、つなぎ反射面内には光を拡散させる突起部や、液溜まりを発生させる谷部や段部等が無く、このためこの部位からの出射光は、制御範囲外の出射光や光溜まりを伴うことなく、制御範囲以内のものとして確保することができる。
【0013】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の車両前照灯用リフレクタ構造であって、
前記境界部位は、前記反射面の正面視で垂直になるように設計されることを特徴とする。
【0014】
このため、請求項2記載の発明では、つなぎ反射面は、垂直の境界部位の左右両側に延設されて形成されるので、左右両側方向の出射角度の拡大を効率よく行うことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図6〜図9に示すものと同一の機能を示すものは同一符号を付して説明する。
【0016】
図1および図2は、本発明の一実施形態としての車両前照灯用リフレクタ構造1を示す。図1は、リフレクタ構造1の正面図であり、図2は、図1のII−II線に沿う概略断面図である。
【0017】
リフレクタ構造1は、フォグランプに適用されるものであって、反射面2が、中心部位にバルブ装着孔3を開設した自由曲面状に形成されると共に、バルブ装着孔3に装着された光源バルブ4の光の出射角度を異にする複数のセグメントに分割して形成されている。このときの自由曲面は、図2中に放物線を破線Sで示すように、回転放物面を基本として形成されている。
【0018】
複数のセグメントは、水平方向で交互に連続する縦長の凸状反射面A〜Gおよび凹状反射面a〜fで構成されている。すなわち、凹状反射面aは凸状反射面A,B間に、凹状反射面bは凸状反射面B,C間に、凹状反射面cは凸状反射面C,D間に、凹状反射面dは凸状反射面D,E間に、凹状反射面eは凸状反射面E,F間に、凹状反射面fは凸状反射面F,G間にそれぞれ形成されている。
【0019】
また、各凸状反射面と凹状反射面との境界部位は、つなぎ反射面7で構成されており、このつなぎ反射面7の両端が、それぞれ凸状反射面A(B,C,D,E,F,G)と凹状反射面a(b,c,d,e,f)に連続している。
【0020】
具体的には、複数のセグメントは次のようにして形成される。
【0021】
先ず、凸状反射面A,B,C,D,E,F,Gは、水平方向の基準放物面Sの内面に沿って適宜の間隔で間欠的に形成される。
【0022】
次に、凹状反射面a,b,c,d,e,fを、それぞれ該当する2個の凸状反射面間に形成する。この形成過程を、図4に示す凸状反射面Cと凹状反射面cとの関係で説明する。
【0023】
すなわち、凹状反射面cの設計第1段階は、図4(a)に示すように、凸状反射面Cと基準放物面Sとの交角αよりも小さい交角βで基準放物面Sの外面に沿って凸状反射面Cを連結するように線引きc1する。その設計第2段階は、図4(b)に示すように、線引きc1を後方へオフセット(オフセット幅h)する。そして凹状反射面cは、オフセットした位置で線引きc1に沿って形成される。
【0024】
また、このときの凸状反射面Cと凹状反射面cとの境界部位は、図4(c)に示すように、オフセット位置(直線oで示す)を中心とした左右方向のつなぎ幅Hを設定し、オフセット幅hの略中間点h1を通り、かつ凸状反射面Cと基準放物面Sとの交角αよりも大きい交角γで基準放物面Sと交差する緩やかな斜面を左右方向に延設して形成されるつなぎ反射面7で、つなぎ幅H間の凸状反射面Cと凹状反射面cとを連続させて構成される。すなわち、つなぎ反射面7は、その一端7aが凸状反射面Cに連続しており、その他端7bが凹状反射面cに連続している。つなぎ反射面7の交角γは、凸状反射面Cの交角αおよび凹状反射面cの交角βよりも大きく、γ>α>βの関係が成立する。
【0025】
このときの一設計例は次のようになる。すなわち、図3に示すように、凸状反射面Cは、水平基準の幅がM(=20mm)で、曲率半径R1(=100mm)で形成されており、凹状反射面cは、水平基準の幅がm(=8mm)で、曲率半径r(=15mm)で形成されており、かつ凸状反射面Dは、水平基準の幅がM(=20mm)で、曲率半径R2(=75mm)で形成されている。
【0026】
また、つなぎ反射面7は、図3および図4に示すように、オフセット幅hが0.5mm、およびつなぎ幅Hが3mmとして設計される。
【0027】
このように構成されたリフレクタ構造1によれば、光源バルブ4の点灯により、凸状反射面A,B,C,D,E,F,Gからは、オープン拡散の出射光が得られると共に、凹状反射面a,b,c,d,e,fからは、クロス拡散の出射光が得られる。すなわち、図3に示すように、凸状反射面Cの凹状反射面cよりの半部分からの出射光は、出射範囲LC(=31°)となり、凸状反射面Dの凹状反射面cよりの半部分からの出射光は、出射範囲LD(=37°)となり、かつ凹状反射面cからの出射光は、出射範囲Lc(=48°)となる。
【0028】
また、つなぎ反射面7からの出射光は、γ>α>βの関係に基づいて、凸状反射面A,B,C,D,E,F,Gおよび凹状反射面a,b,c,d,e,fからの各出射範囲を超えた大拡散パターンとなる。すなわち、図3に示すように、凹状反射面cの両側のつなぎ反射面7の内、凸状反射面D寄りのつなぎ反射面7Dの最大傾斜部分からの出射光は、出射範囲L7D(=63°)となり、かつ他側の凸状反射面C寄りのつなぎ反射面7Cの最大傾斜部分からの出射光は、出射範囲L7C(=56°)となる。
【0029】
また、リフレクタ構造1によれば、光源バルブ4の点灯時に図5に示す配光パターンLを奏することができる。この配光パターンLは、具体的には遠方スクリーン上に映し出されるフォグランプのもので、凸状反射面A,Gの出射光により形成される配光パターンL1と、凸状反射面B,Fの出射光により形成される配光パターンL2と、凸状反射面C,Eの出射光により形成される配光パターンL3と、凸状反射面Dの出射光により形成される配光パターンL4と、凹状反射面a,fの出射光により形成される配光パターンL5と、凹状反射面b,eの出射光により形成される配光パターンL6と、凹状反射面c,dの出射光により形成される配光パターンL7とで構成されている。
【0030】
この配光パターンLによれば、構成要素の配光パターンL1〜L7中、配光パターンL7が、各凹状反射面c,dの両側にそれぞれ形成されるつなぎ反射面7に起因して大拡散となり、これにより側方視認性の向上を図ることができる。
【0031】
また、構成要素の配光パターンL1〜L7中、配光パターンL5およびL6は、基本パターン(図8の配光パターンL参照)以内のものとして形成されるが、各凹状反射面a,f,b,eの両側にそれぞれ形成されるつなぎ反射面7に起因して、各凸状反射面A,G,B,Fとの境界部位の出射光が側方に伸ばされて光斑等をぼかすことができ、この点でも側方視認性の向上を図ることができる。
【0032】
また、凸状反射面(例えば、凸状反射面C)と凹状反射面(例えば、凹状反射面c)との境界部位は、緩やかな斜面を左右方向に延設して形成されるつなぎ反射面7で、凸状反射面Cと凹状反射面cとを連続させて構成されるものであるから、つなぎ反射面7内には光を拡散させる突起部や、液溜まりを発生させる谷部や段部等が無く、このためこの部位からの出射光は、制御範囲外の出射光や光溜まりを伴うことなく、制御範囲以内のものとして確保することができる。
【0033】
また、好ましくは、リフレクタ構造1では、本実施形態のように、凸状反射面A(B,C,D,E,F,G)と凹状反射面a(b,c,d,e,f)との境界部位は、反射面2の正面視(図1)で垂直になるように設計される。ここで境界部位は、オフセット位置oで示す。
【0034】
この構成では、つなぎ反射面7は、垂直の境界部位(オフセット位置o)の左右両側に延設されて形成されるので、左右両側方向の出射角度の拡大を効率よく行うことができ、これにより左右両側方向に大拡散した配光パターンLを容易に形成することができ、ひいては側方視認性の一層の向上を図ることができる。
【0035】
また、つなぎ反射面6は、必要に応じて種種設計される。例えば、オフセット幅hを固定した場合は、つなぎ幅Hを広げる程、反射面7の傾斜度合いは弱まり、これにつれて左右側への伸びも弱まるが、一方その範囲の立体角が増えるため光量が増大して、輝度の向上に寄与する。逆に、つなぎ幅Hを固定した場合は、オフセット幅hが大きくなる程、反射面7の傾斜度合いは強まり、これにつれて左右側への光の伸びが増大する。
【0036】
また、前記実施形態では、フォグランプについて述べたが、本発明はそれに限定されるものでなく、通常のヘッドランプについても適用されることは勿論のことである。ヘッドランプの場合、例えば、反射面は、大拡散制御面、中拡散制御面、15°カット制御面、水平カット制御面、および走行ビーム制御面に分割形成されており、かつ各制御面が複数のセグメントに分割形成されると共に、この複数のセグメントが、凸状反射面と凹状反射面とを交互に連続させて形成される。このときつなぎ反射面は、凸状反射面と凹状反射面との境界部位に形成される。
【0037】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項1記載の発明によれば、基準放物面との交角が凸状反射面や凹状反射面よりも大きい緩やかな斜面を左右方向に延設して形成されるつなぎ反射面で、凸状反射面と凹状反射面との境界部位を構成したので、各セグメントの境界部位に起因する制御範囲外の出射光および光溜まりの発生を伴うことなく、配光パターンの水平方向の拡散幅の拡大により側方視認性の向上を図ることができる車両前照灯用リフレクタ構造を提供することができる。
【0038】
また、請求項2記載の発明によれば、つなぎ反射面が、垂直の境界部位の左右両側に延設されて形成されるので、請求項1記載の発明の効果に加えて、左右両側方向の出射角度の拡大を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての車両前照灯用リフレクタ構造の正面図である。
【図2】図1のII−II線に沿う断面に基づく反射面の表面の軌跡を示す説明図である。
【図3】図2のP部分の拡大した光路追跡説明図である。
【図4】(a)、(b)、(c)は、本発明のつなぎ反射面の設計過程の説明図である。
【図5】本発明のすれ違い配光パターンを示すグラフである。
【図6】従来の車両前照灯用リフレクタ構造の正面図である。
【図7】図6のVII−VII線に沿う断面に基づく反射面の表面の軌跡を示す説明図である。
【図8】従来の車両前照灯用リフレクタ構造のすれ違い配光パターンを示すグラフである。
【図9】(a)、(b)は、従来の車両前照灯用リフレクタ構造の課題を説明する説明図である。
【符号の説明】
1 リフレクタ構造(車両前照灯用リフレクタ構造)
2 反射面
3 バルブ装着孔
4 光源バルブ
7 つなぎ反射面
A,B,C,D,E,F,G 凸状反射面
a,b,c,d,e,f 凹状反射面
H つなぎ幅
h オフセット幅
h1 中間点
o オフセット位置
S 基準放物面
α,β,γ 交角
Claims (2)
- 反射面が、中心部位にバルブ装着孔を開設した自由曲面状に形成されると共に、前記バルブ装着孔に装着された光源バルブの光の出射角度を異にする複数のセグメントに分割して形成されている車両前照灯用リフレクタ構造であって、
前記複数のセグメントは、水平方向で交互に連続する複数の凸状反射面および凹状反射面で構成されており、
前記凸状反射面は、水平方向の基準放物面の内面に沿って適宜の間隔で間欠的に形成されており、
前記凹状反射面は、前記凸状反射面と前記基準放物面との交角よりも小さい交角で前記基準放物面の外面に沿って両側の凸状反射面を連結するように線引きすると共に、該線引きを後方へオフセットした位置で前記線引きに沿って形成されており、かつ
前記凸状反射面と凹状反射面との境界部位は、前記オフセット位置を中心とした左右方向のつなぎ幅を設定し、前記オフセット幅の略中間点を通り、かつ前記凸状反射面と前記基準放物面との交角よりも大きい交角で前記基準放物面と交差する緩やかな斜面を左右方向に延設して形成されるつなぎ反射面で、前記つなぎ幅間の前記凸状反射面と凹状反射面とを連続させて構成されていることを特徴とする車両前照灯用リフレクタ構造。 - 請求項1記載の車両前照灯用リフレクタ構造であって、
前記境界部位は、前記反射面の正面視で垂直になるように設計されることを特徴とする車両前照灯用リフレクタ構造。
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