JP4103359B2 - 車両前照灯用リフレクタ構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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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