JP4204757B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、いわゆるH4ハロゲンバルブを備えた車両用前照灯に関するものであり、特に、フォグランプ配光パターンとハイビーム配光パターンとのビーム切換えを行い得るように構成された車両用前照灯に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
H4ハロゲンバルブは、その前部フィラメントの下方近傍に該前部フィラメントから下方へ向かう光を遮蔽するインナシェードが配置されているので、これを備えた車両用前照灯においては、ロービーム照射に適したカットオフライン(明暗境界線)を有する配光パターンを容易に形成することができる。また、H4ハロゲンバルブは前部フィラメントのほかに後部フィラメントをも備えているので、両フィラメントの点灯切換えを行うことにより、単一の光源バルブでロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンとのビーム切換えを行うことができる。
【0003】
このようなH4ハロゲンバルブの特性を生かして、フォグランプ配光パターンとハイビーム配光パターンとのビーム切換えを行う灯具構成を採用することも可能である。この場合、フォグランプ配光パターンは前部フィラメントの点灯により形成され、ハイビーム配光パターンは後部フィラメントの点灯により形成されることとなる。その際、フォグランプ配光パターンの形成には、インナシェードよりリフレクタの下部反射面へ向かう光が遮蔽されるので、リフレクタの上部反射面での反射光のみが使用されることとなり、一方、ハイビーム配光パターンの形成には、反射面の全領域が使用されることなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フォグランプ配光パターンは、左右方向に大きく拡散する略均一な配光パターンとする必要があるのに対し、ハイビーム配光パターンは、遠方視認性を高めるため中心光度が高い配光パターンとする必要がある。
【0005】
しかしながら、上部反射面での反射光をすべてフォグランプ配光パターンの形成に使用すると、ハイビーム配光パターンのホットゾーン(高光度領域)を形成するために使用することができるのは下部反射面のみとなり、その中心光度を十分に高めることが困難となる、という問題がある。
【0006】
一方、上部反射面の一部をハイビーム配光パターンのホットゾーン形成用に使用することも考えられるが、このようにした場合にはフォグランプ配光パターンを略均一な配光パターンとすることができなくなってしまう、という問題がある。
【0007】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、H4ハロゲンバルブを備え、フォグランプ配光パターンとハイビーム配光パターンとのビーム切換えを行い得るように構成された車両用前照灯において、フォグランプ配光パターンを略均一な配光パターンに維持した上で、ハイビーム配光パターンの中心光度を十分に高めることができる車両用前照灯を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、所定のアウタシェードを設けるとともにリフレクタの反射面形状に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【0009】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯は、
車両前後方向に延びる光軸に沿って前部フィラメントおよび後部フィラメントが配置されるとともに、上記前部フィラメントの下方近傍に該前部フィラメントから下方へ向かう光を遮蔽するインナシェードが配置されてなる光源バルブと、この光源バルブからの光を前方へ反射させる反射面を有するリフレクタとを備えてなり、
上記前部フィラメントの点灯によりフォグランプ配光パターンでビーム照射を行う一方、上記後部フィラメントの点灯によりハイビーム配光パターンでビーム照射を行うように構成された車両用前照灯において、
上記光源バルブの周囲に、上記前部フィラメントから上記インナシェードに遮蔽されずに上記反射面へ向かう光のうち上記反射面の周縁部へ向かう光を遮蔽するアウタシェードが設けられており、
上記反射面における上記アウタシェードの遮光作用で上記前部フィラメントからの光が入射しない光非入射周縁領域が、上記後部フィラメントからの光を上記ハイビーム配光パターンの中心部へ向けて反射させるように構成されている、ことを特徴とするものである。
【0010】
上記「反射面」は複数の反射素子からなる構成であってもよいし、滑らかな曲面からなる構成であってもよい。
【0011】
上記「アウタシェード」は、前部フィラメントからインナシェードに遮蔽されずに反射面へ向かう光のうち反射面の周縁部へ向かう光を遮蔽することができるものであれば、その具体的形状等は特に限定されるものではい。
【0012】
上記「光非入射周縁領域」は、反射面の周縁部であれば、その具体的な位置、範囲等は特に限定されるものではい。
【0013】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、光源バルブとしてH4ハロゲンバルブを備えており、その前部フィラメントの点灯によりフォグランプ配光パターンでビーム照射を行う一方、その後部フィラメントの点灯によりハイビーム配光パターンでビーム照射を行うように構成されているが、光源バルブの周囲には、前部フィラメントからインナシェードに遮蔽されずに反射面へ向かう光のうち反射面の周縁部へ向かう光を遮蔽するアウタシェードが設けられており、また反射面におけるアウタシェードの遮光作用で前部フィラメントからの光が入射しない光非入射周縁領域は、後部フィラメントからの光をハイビーム配光パターンの中心部へ向けて反射させるように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【0014】
すなわち、ハイビーム配光パターンのホットゾーンを形成するための反射領域として、インナシェードの遮光作用で前部フィラメントからの光が入射しない下部反射面だけでなく、アウタシェードの遮光作用で前部フィラメントからの光が入射しない上部反射面の光非入射周縁領域も使用することにより、ハイビーム配光パターンの中心光度を十分に高めることが可能となる。その際、反射面の周縁部に位置する光非入射周縁領域は、後部フィラメントの像を反射面の各部位のうちで最も小さい像として前方へ投射させることができるので、ハイビーム配光パターンの中心光度を効率よく高めることができる。
【0015】
また、上記光非入射周縁領域はフォグランプ配光パターン形成用としては使用されないので、該光非入射周縁領域をハイビーム配光パターンのホットゾーン形成用として使用しても、フォグランプ配光パターンが不均一になってしまうのを防止することができる。
【0016】
このように本願発明によれば、H4ハロゲンバルブを備え、フォグランプ配光パターンとハイビーム配光パターンとのビーム切換えを行い得るように構成された車両用前照灯において、フォグランプ配光パターンを略均一な配光パターンに維持した上で、ハイビーム配光パターンの中心光度を十分に高めることができる。
【0017】
上記構成において、反射面が複数の反射素子からなる場合には、光非入射周縁領域の境界線の位置を、これら複数の反射素子相互の区分線と略一致するように設定すれば、リフレクタの意匠を損なうことなくハイビーム配光パターン形成のための専用反射領域を形成することができる。
【0018】
上記「リフレクタ」は、光源バルブからの光を反射させる反射面のみを有する構成であってよいことはもちろんであるが、該反射面以外にこれと隣接する他の反射面を有する構成であってもよい。
【0019】
後者の場合には、H4ハロゲンバルブからの光を反射させる反射面と他の反射面とを有するリフレクタが1つの灯具に収容されることとなるため、H4ハロゲンバルブからの光を反射させる反射面の占有面積が小さいものとなってしまう。これに伴い、ハイビーム配光パターン形成のための専用反射領域も小さくなってしまうので、本願発明の構成を採用することが特に効果的である。
【0020】
その際、上記反射面と他の反射面とが上下に配置されている場合には、ハイビーム配光パターン形成のための専用反射領域がさらに小さくなってしまう傾向にあるので、本願発明の構成を採用することが一層効果的である。
【0021】
なお、上記「他の反射面」は、上記H4ハロゲンバルブ以外の光源バルブからの光を反射させるように構成された反射面であってもよいし、装飾用のダミー反射面であってもよい。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【0023】
図1は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す正面図であり、図2は、その側断面図である。
【0024】
これらの図に示すように、実施形態に係る車両用前照灯10は、素通し状の透明カバー12とランプボディ14とで形成される灯室内に、リフレクタユニット16が上下および左右方向に傾動可能に設けられてなっている。
【0025】
図3は、リフレクタユニット16を単品で示す正面図であり、図4は、その平断面図である。
【0026】
これらの図にも示すように、リフレクタユニット16は、H4ハロゲンバルブ18(光源バルブ)と、リフレクタ20と、このシェード22とを備えてなり、車両前後方向に延びる光軸Axを有している。
【0027】
H4ハロゲンバルブ18は、光軸Axに沿って前部フィラメント18aおよび後部フィラメント18bが配置されるとともに、前部フィラメント18aの下方近傍に該前部フィラメント18aから下方へ向かう光を遮蔽するインナシェード18cが配置されてなり、リフレクタ20の後頂部に挿着されている。
【0028】
前部フィラメント18aは、光軸Axと同軸で前後方向に延びており、後部フィラメント18bは、前部フィラメント18aの後方近傍における光軸Axに対して僅かに下方にオフセットした位置で前後方向に延びている。そして、インナシェード18cは、前部フィラメント18aを下方側から所定角度範囲(具体的には光軸Axを基準にして左右均等に中心角165°の範囲)にわたって囲むように形成されている。
【0029】
そして後述するように、実施形態に係る車両用前照灯10は、前部フィラメント18aの点灯によりフォグランプ配光パターンでビーム照射を行う一方、後部フィラメント18bの点灯によりハイビーム配光パターンでビーム照射を行うようになっている。
【0030】
リフレクタ20は、光軸Axを中心軸とする回転放物面上に複数の反射素子20sが形成されてなる反射面20aを有しており、この反射面20aによりH4ハロゲンバルブ18からの光を前方へ拡散偏向反射させるようになっている。
【0031】
前部フィラメント18aから下方へ向かう光はインナシェード18cによって遮蔽されるので、反射面20aには、光軸Axから左右両方向へ向かって7.5°下向きで延びる1対の明暗境界線Boが形成される。
【0032】
複数の反射素子20sは、灯具正面視において反射面20aを縦縞状に区分けするとともに両明暗境界線Boの下方近傍において、該明暗境界線Boと略平行に延びる1対の斜め境界線B1で上下に区分けされている。
【0033】
そして、この斜め境界線B1よりも上側の上部反射面20aUを構成する12本の反射素子20sのうち中央寄りの10本の反射素子20s(L1〜L5、R1〜R5)が、フォグランプ配光パターン形成用の反射素子20sとして使用されるようになっている。
【0034】
一方、ハイビーム配光パターン用には全反射素子20sが使用されるようになっている。その際、斜め境界線B1よりも下側の下部反射面20aLを構成する12本の反射素子20sと、上部反射面20aUにおける左右両側端部に位置する2本の反射素子20s(L6、R6)とが、ハイビーム配光パターンのホットゾーンを形成するための反射領域として設定されている。
【0035】
アウタシェード22は、キャップ状に形成されたシェード本体22aと、このシェード本体22aの下端部から後方へ延び、後端部においてリフレクタ20にネジ締め固定された取付ステー22bとからなっている。
【0036】
シェード本体22aは、前部フィラメント18aからインナシェード18cに遮蔽されずに反射面20aへ向かう光のうち反射面20aの周縁部(具体的には上部反射面20aUにおける左右両側端部に位置する2本の反射素子20s(L6、R6))へ向かう光を遮蔽するよう、その後端縁22a1の輪郭形状が設定されている。
【0037】
すなわち、図4に示すように、シェード本体22aの後端縁22a1は、前部フィラメント18aの後端位置と、反射素子20s(L6、R6)とその内側に隣接する反射素子20s(L5、R5)との区分線B2とを結ぶことにより形成される曲面との交線として、その輪郭形状が設定されている。
【0038】
これにより、前部フィラメント18aから反射素子20s(L6、R6)へ向かう光は、すべてアウタシェード22に遮蔽されてしまい、反射素子20s(L6、R6)に入射することはない。前部フィラメント18aから反射素子20s(L5、R5)へ向かう光は、前部フィラメント18aの前端寄りの部分からの光が部分的にアウタシェード22に遮蔽されるものの、それ以外の光はすべて反射素子20s(L5、R5)に入射する。前部フィラメント18aから反射素子20s(L1〜L4、R1〜R4)へ向かう光は、すべてアウタシェード22に遮蔽されることなく反射素子20s(L1〜L4、R1〜R4)に入射する。
【0039】
一方、後部フィラメント18bから反射素子20s(L6、R6)へ向かう光は、後部フィラメント18bの前端寄りの部分からの光が部分的にアウタシェード22に遮蔽されるものの、それ以外の光はすべて反射素子20s(L6、R6)に入射する。後部フィラメント18bから反射素子20s(L1〜L5、R1〜R5)へ向かう光は、すべてアウタシェード22に遮蔽されることなく反射素子20s(L1〜L5、R1〜R5)に入射する。
【0040】
図3において斜線で示す領域(すなわち、反射面20aにおいて1対の明暗境界線Boと1対の区分線B2とで囲まれた領域)20aFが、前部フィラメント18aからの光が入射する領域であり、この前部フィラメント光入射領域20aFからの反射光により、図5に示すようなフォグランプ配光パターンP(FOG)を形成するようになっている。
【0041】
このフォグランプ配光パターンP(FOG)は、左右方向に大きく拡散する略均一な配光パターンとなっている。これを実現するため、前部フィラメント光入射領域20aFに対応する反射素子20s(L1〜L5、R1〜R5)は、水平断面が凸状のシリンドリカル素子として形成されている。ただし、反射素子20s(L3、R3)の下部領域20s(L3a、R3a)は、水平断面の凸状の曲率が小さいシリンドリカル素子として形成されている。これにより、フォグランプ配光パターンP(FOG)の中央上部に小拡散配光パターンPa(FOG)を形成し、フォグランプ配光パターンP(FOG)の中央上端縁の明暗境界線をある程度明瞭なものとするようにしている。
【0042】
一方、図6に示すように、後部フィラメント18bの点灯により形成されるハイビーム配光パターンP(HIGH)は、反射面20aの全領域からの反射光により形成されるが、このハイビーム配光パターンP(HIGH)は、反射面20aにおいて1対の斜め境界線B1と1対の区分線B2とで囲まれた領域(前部フィラメント光入射領域20aFよりも僅かに広い領域)からの反射光により形成される大拡散配光パターンP1(反射素子20s(L3、R3)の下部領域20s(L3a、R3a)からの反射光により形成される小拡散配光パターンP1aを含む)と、下部反射面20aLを構成する12本の反射素子20sからの反射光により形成される集光配光パターンP2と、上部反射面20aUにおける左右両側端部に位置する2本の反射素子20s(L6、R6)からの反射光により形成される集光配光パターンP3との合成配光パターンとして形成される。
【0043】
その際、反射素子20s(L6、R6)は、後部フィラメント18bの像を反射面20aの各部位のうちで最も小さい像として前方へ投射させるので、集光配光パターンP3は、集光配光パターンP2よりもさらに小さい配光パターンとして形成される。これら集光配光パターンP2、P3は、ハイビーム配光パターンP(HIGH)の中心部に重畳されるように形成されており、これによりハイビーム配光パターンP(HIGH)の中心部にホットゾーンHZを形成するようになっている。
【0044】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯10は、H4ハロゲンバルブ18の前部フィラメント18aの点灯によりフォグランプ配光パターンP(FOG)でビーム照射を行う一方、後部フィラメント18bの点灯によりハイビーム配光パターンP(HIGH)でビーム照射を行うように構成されているが、H4ハロゲンバルブ18の周囲には、前部フィラメント18aからインナシェード18cに遮蔽されずに反射面20aへ向かう光のうち反射面20aの周縁部へ向かう光を遮蔽するアウタシェード22が設けられており、また反射面20aにおけるアウタシェード22の遮光作用で前部フィラメント18aからの光が入射しない光非入射周縁領域(20s(L6、R6))は、後部フィラメント18bからの光をハイビーム配光パターンP(HIGH)の中心部へ向けて反射させるように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【0045】
すなわち、ハイビーム配光パターンP(HIGH)のホットゾーンを形成するための反射領域として、インナシェードの遮光作用で前部フィラメント18aからの光が入射しない下部反射面20aLだけでなく、アウタシェード22の遮光作用で前部フィラメント18aからの光が入射しない上部反射面20aUの光非入射周縁領域(20s(L6、R6))も使用することにより、ハイビーム配光パターンP(HIGH)の中心光度を十分に高めることが可能となる。その際、反射面20aの周縁部に位置する光非入射周縁領域(20s(L6、R6))は、後部フィラメント18bの像を反射面20aの各部位のうちで最も小さい像として前方へ投射させることができるので、ハイビーム配光パターンP(HIGH)の中心光度を効率よく高めることができる。
【0046】
また、上記光非入射周縁領域(20s(L6、R6))はフォグランプ配光パターン形成用としては使用されないので、該光非入射周縁領域をハイビーム配光パターンP(HIGH)のホットゾーン形成用として使用しても、フォグランプ配光パターンP(FOG)が不均一になってしまうのを防止することができる。
【0047】
このように本実施形態によれば、H4ハロゲンバルブ18を備え、ハイビーム配光パターンP(HIGH)とフォグランプ配光パターンP(FOG)とのビーム切換えを行い得るように構成された車両用前照灯において、フォグランプ配光パターンP(FOG)を略均一な配光パターンに維持した上で、ハイビーム配光パターンP(HIGH)の中心光度を十分に高めることができる。
【0048】
しかも本実施形態においては、反射面20aが複数の反射素子20sからなり、光非入射周縁領域の境界線B2の位置が、上部反射面20aUにおける左右両側端部に位置する2本の反射素子20s(L6、R6)とその内側に隣接する2本の反射素子20s(L5、R5)との各区分線と略一致するように設定されているので、リフレクタ16の意匠を損なうことなくハイビーム配光パターン形成のための専用反射領域を形成することができる。
【0049】
なお本実施形態においては、透明カバー12とランプボディ14とで形成される灯室内にリフレクタユニット16が傾動可能に設けられてなる、いわゆるリフレクタ可動型の前照灯について説明したが、透明カバー12とリフレクタユニット16とが一体化されてユニットとして傾動する、いわゆるユニット可動型の前照灯についても、本実施形態と同様の構成を採用することにより本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0050】
ところで、上記実施形態に係る車両用前照灯10は、そのリフレクタ16が、H4ハロゲンバルブ18からの光を反射させる反射面20aのみを有する構成となっているが、該反射面20a以外に該反射面20aと隣接する他の反射面を有する構成とすることも可能である。
【0051】
例えば、図7に示す車両用前照灯110は、そのリフレクタ120が、上記実施形態と同様の反射面20aと、その上側に隣接する反射面120aとを備えた構成となっており、上側の反射面120aの後頂部にはH1ハロゲンバルブ118が挿着されている。この反射面120aは、車両前後方向に延びる光軸Ax´を中心軸とする回転放物面上に複数の反射素子120sが形成されてなり、該反射面120aによりH1ハロゲンバルブ118からの光を前方へ拡散偏向反射させてロービーム配光パターンを形成するようになっている。その際、H1ハロゲンバルブ118から反射面120a以外の方向へ向かう光は、該H1ハロゲンバルブ118の近傍に設けられたシェード122により遮蔽されるようになっている。
【0052】
この車両用前照灯110においては、反射面20a、120aを有する上下幅の広いリフレクタ120が、素通し状の透明カバー12とランプボディ14とで形成される灯室内に収容されることとなるため、反射面20aの占有面積を十分に確保することが困難となる。このため、図7に示す反射面20aの上下幅は、図1に示す反射面20aに比して狭くなっている。
【0053】
これに伴い、図7に示す反射面20aにおいては、ハイビーム配光パターン形成のための専用反射領域である下部反射面20aLもかなり小さくなってしまうので、上記実施形態と同様の構成を採用することが特に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す正面図
【図2】上記車両用前照灯を示す側断面図
【図3】上記車両用前照灯のリフレクタユニットを単品で示す正面図
【図4】上記リフレクタユニットを単品で示す平断面図
【図5】上記車両用前照灯からのビーム照射により形成されるフォグランプ配光パターンを、上記リフレクタユニットの後方から透視的に見て示す図
【図6】上記車両用前照灯からのビーム照射により形成されるハイビーム配光パターンを、上記リフレクタユニットの後方から透視的に見て示す図
【図7】上記実施形態の変形例を示す、図1と同様の図
【符号の説明】
10、110 車両用前照灯
12 透明カバー
14 ランプボディ
16 リフレクタユニット
18 H4ハロゲンバルブ(光源バルブ)
18a 前部フィラメント
18b 後部フィラメント
18c インナシェード
20、120 リフレクタ
20a、120a 反射面
20aF 前部フィラメント光入射領域
20aL 下部反射面
20aU 上部反射面
20s、120s 反射素子
20s(L1〜L5、R1〜R5) 反射素子
20s(L6、R6) 反射素子(光非入射周縁領域)
22、122 シェード
22a シェード本体
22a1 後端縁
22b 取付ステー
118 H1ハロゲンバルブ
Ax、Ax´ 光軸
Bo 明暗境界線
B1 斜め境界線
B2 区分線
HZ ホットゾーン
P(FOG) フォグランプ配光パターン
Pa(FOG) 小拡散配光パターン
P(HIGH) ハイビーム配光パターン
P1 大拡散配光パターン
P1a 小拡散配光パターン
P2、P3 集光配光パターン

Claims (4)

  1. 車両前後方向に延びる光軸に沿って前部フィラメントおよび後部フィラメントが配置されるとともに、上記前部フィラメントの下方近傍に該前部フィラメントから下方へ向かう光を遮蔽するインナシェードが配置されてなる光源バルブと、この光源バルブからの光を前方へ反射させる反射面を有するリフレクタとを備えてなり、
    上記前部フィラメントの点灯によりフォグランプ配光パターンでビーム照射を行う一方、上記後部フィラメントの点灯によりハイビーム配光パターンでビーム照射を行うように構成された車両用前照灯において、
    上記光源バルブの周囲に、上記前部フィラメントから上記インナシェードに遮蔽されずに上記反射面へ向かう光のうち上記反射面の周縁部へ向かう光を遮蔽するアウタシェードが設けられており、
    上記反射面における上記アウタシェードの遮光作用で上記前部フィラメントからの光が入射しない光非入射周縁領域が、上記後部フィラメントからの光を上記ハイビーム配光パターンの中心部へ向けて反射させるように構成されている、ことを特徴とする車両用前照灯。
  2. 上記反射面が複数の反射素子からなり、
    上記光非入射周縁領域の境界線の位置が、上記複数の反射素子相互の区分線と略一致するように設定されている、ことを特徴とする請求項1記載の車両用前照灯。
  3. 上記リフレクタが、上記反射面と隣接する他の反射面を有している、ことを特徴とする請求項1または2記載の車両用前照灯。
  4. 上記反射面と上記他の反射面とが上下に配置されている、ことを特徴とする請求項3記載の車両用前照灯。
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