JP5460225B2

JP5460225B2 - 車両用前照灯装置

Info

Publication number: JP5460225B2
Application number: JP2009235598A
Authority: JP
Inventors: 三千男塚本
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2029-10-09
Also published as: JP2011082117A; EP2309172A2; US20110085347A1; US8579486B2; EP2309172A3; EP2309172B1

Description

本発明は、車両用前照灯装置に関し、特に自動車などに用いられる車両用前照灯装置に関する。

従来、ランプボディと透光カバーとで形成される灯室内に、光源として半導体発光素子を有する灯具ユニットを収容した車両用前照灯装置が提案されている。例えば、特許文献１には、略円筒状あるいは略半球状の灯具ユニットの外周部に３つのＬＥＤを均等に配置した構成が開示されている。この構成では、第１の半導体発光素子で斜めカット部を形成し、第２の半導体発光素子で水平カットオフラインを有する拡散部を形成し、これらを組み合わせてロービーム用配光パターンを形成している。また、第３の半導体発光素子でハイビーム用配光パターンを形成している。このように、複数の半導体発光素子のそれぞれで異なる部分配光パターンを形成し、それらを組み合わせて配光パターンを形成することで、半導体発光素子の光量不足を補ったり、様々な形状の配光パターンを形成することができる。

特開２００８−２２６７０６号公報

近年、車両のデザインの変化にともなって、車両前後方向にスラントした形状の透光カバーを備えた車両用前照灯装置が多く採用されている。透光カバーがスラントした形状の車両用前照灯装置では、上述のような略円筒状あるいは略半球状の灯具ユニットを収容した場合、透光カバーのスラント面に対して灯具ユニットが車両本体方向に大きく突き出るようにして配置される。そのため、車両用前照灯装置における透光カバーのスラント面に略垂直な方向の寸法、すなわち奥行き方向の寸法が大きくなって、車両用前照灯装置が大型化してしまうという問題があった。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、スラント形状の透光カバーを備えた車両用前照灯装置の小型化を図ることができる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用前照灯装置は、車両前方側に開口部を有するランプボディと、開口部を覆うように取り付けられた透光カバーと、ランプボディと透光カバーにより形成される灯室内に設けられ、光源搭載部、光源としての半導体発光素子、および半導体発光素子から照射された光を車両前方へ反射するリフレクタを含む灯具ユニットと、を備え、透光カバーは、車両前後方向に延びる灯具ユニットの光軸と直交する平面に対して傾いたスラント部を有し、光源搭載部は、光軸と略平行な光源載置面を有し、半導体発光素子は、その照射軸が光軸と交わるようにして光源載置面に載置され、リフレクタは、光軸および照射軸を含む平面に沿った断面が略放物線形状の反射面を有し、反射面の一端が半導体発光素子よりも車両後方側に位置し、他端が光源搭載部の車両前方側端部よりも車両前方側に突出し、反射面のうち光源搭載部の車両前方側端部よりも車両前方側に突出した部分がスラント部と対向するように設けられ、反射面は、光軸および照射軸を含む平面と交わる部分を含む第１領域がロービーム用配光パターンの水平カットオフラインを形成し、第１領域に隣接する第２領域がロービーム用配光パターンの斜めカットオフラインを形成し、第２領域に隣接する第３領域がロービーム用配光パターンの拡散部を形成するように構成されたことを特徴とする。

この態様によれば、スラント形状の透光カバーを備えた車両用前照灯装置の小型化を図ることができる。

本発明によれば、スラント形状の透光カバーを備えた車両用前照灯装置の小型化を図ることができる。

実施形態に係る車両用前照灯装置の内部構造を説明する概略鉛直断面図である。灯具ユニットの形状と透光カバーとの位置関係を示す説明図である。図３（Ａ）は、灯具ユニットの概略正面図であり、図３（Ｂ）は、灯具ユニットによって形成される配光パターンの形状を示す説明図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

（実施形態）
図１は、実施形態に係る車両用前照灯装置の内部構造を説明する概略鉛直断面図である。図１に示すように、実施形態に係る車両用前照灯装置１００は、車両前方側に開口部を有するランプボディ２１２と、ランプボディ２１２の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー２１４とを備える。透光カバー２１４は、車両前後方向に傾斜したスラント部２１４ａを有する。ランプボディ２１２と透光カバー２１４とにより形成される灯室２１６内には、灯具ユニット１０と、灯具ユニット３０とが収容されている。また、灯室２１６内には、灯具ユニット１０および灯具ユニット３０を支持するブラケット５０が収容されている。

灯具ユニット１０は、ロービーム用配光パターンを形成可能な反射型の灯具ユニットであり、絶縁基板１１に搭載された光源としての半導体発光素子１２と、半導体発光素子１２が搭載される光源搭載部１４と、半導体発光素子１２から照射された光を車両前方へ反射するリフレクタ１６と、を含む。灯具ユニット１０は、光軸Ｏ１を有する。灯具ユニット１０の構造については後に詳細に説明する。

灯具ユニット３０は、ハイビーム用配光パターンを形成可能な反射型の灯具ユニットであり、絶縁基板３１に搭載された光源としての半導体発光素子３２と、半導体発光素子３２が搭載される光源搭載部３４と、半導体発光素子３２から照射された光を車両前方へ反射するリフレクタ３６と、を含む。灯具ユニット３０は、光軸Ｏ２を有する。

ブラケット５０は、辺縁部の所定位置に螺孔を有し、ランプボディ２１２を貫通して前方に延出するエイミングスクリュー６０、およびレベリングシャフト６４がこの螺孔に螺合している。これにより、ブラケット５０がランプボディ２１２に取り付けられている。レベリングシャフト６４は、レベリングアクチュエータ６６に接続されている。ブラケット５０には、光源搭載部１４および光源搭載部３４が車両前方に突出するようにして接続されている。本実施形態では、光源搭載部１４が光源搭載部３４の上方に配置されてブラケット５０に接続され、光源搭載部３４が光源搭載部１４の下方に配置されてブラケット５０と一体的に形成されている。車両用前照灯装置１００は、エイミングスクリュー６０、レベリングシャフト６４およびレベリングアクチュエータ６６によって、灯具ユニット１０の光軸Ｏ１および灯具ユニット３０の光軸Ｏ２を水平方向あるいは鉛直方向に調整できるように構成されている。ブラケット５０の車両後方側の面には、半導体発光素子１２または半導体発光素子３２で発生した熱を放散させるための放熱フィンが設けられていてもよい。また、灯室２１６内には、放熱フィンに向けて空気を送風し、放熱フィンを冷却するファンが設けられていてもよい。

次に、図２、図３（Ａ）、および図３（Ｂ）を参照して、灯具ユニット１０の構成について詳細に説明する。図２は、灯具ユニットの形状と透光カバーとの位置関係を示す説明図であり、図３（Ａ）は、灯具ユニットの概略正面図であり、図３（Ｂ）は、灯具ユニットによって形成される配光パターンの形状を示す説明図である。なお、図３（Ｂ）では、灯具前方の所定位置、例えば灯具前方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た配光パターンを示している。

半導体発光素子１２は、たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、略半球状のキャップ１３に覆われて、セラミックなどで形成された絶縁基板１１上に配置されている。半導体発光素子１２は、その照射軸Ｘが光軸Ｏ１と交わるようにして、光源搭載部１４の光軸Ｏ１と略平行な光源載置面１４ａに載置されている。具体的には、半導体発光素子１２は、光出射面が略鉛直下方に向けられ、照射軸Ｘが灯具ユニット１０の光軸Ｏ１と直交する状態で、絶縁基板１１を介して光源載置面１４ａに載置されている。

リフレクタ１６は、光軸Ｏ１および半導体発光素子１２の照射軸Ｘを含む平面に沿った断面が略放物線状の反射面１６ａを有する。本実施形態では、反射面１６ａは放物柱面で構成されている。リフレクタ１６は、その一端が光源搭載部１４に固定されている。ここで、透光カバー２１４のスラント部２１４ａは、車両前後方向に延びる灯具ユニット１０の光軸Ｏ１と直交する仮想平面Ａに対して角度αだけ傾いた形状を有する。そして、リフレクタ１６は、反射面１６ａの車両後方側端部１６ａ１（一端）が半導体発光素子１２よりも車両後方側に位置し、車両前方側端部１６ａ２（他端）が光源搭載部１４の車両前方側端部１４ｂよりも車両前方側に突出し、反射面１６ａのうち光源搭載部１４の車両前方側端部１４ｂよりも車両前方側に突出した突出部１６ａ３がスラント部２１４ａと対向するように配置されている。

図３（Ａ）に示すように、半導体発光素子１２は、光軸Ｏ１と直交する方向に並べられた複数の素子を含む。また、リフレクタ１６の反射面１６ａは、光軸Ｏ１および照射軸Ｘを含む平面と交わる部分を含む第１領域１６ａｐと、第１領域１６ａｐに隣接する第２領域１６ａｑと、第２領域１６ａｑに隣接する第３領域１６ａｒとを含む。反射面１６ａは、第１領域１６ａｐで反射された光によって、図３（Ｂ）に示す水平カットオフラインＣＬ１を含む水平カット部Ｌｏ１を形成するように構成されている。また、反射面１６ａは、第１領域１６ａｐに隣接する２つの第２領域１６ａｑの少なくとも一方で反射された光によって、図３（Ｂ）に示す斜めカットオフラインＣＬ２を含む斜めカット部Ｌｏ２を形成するように構成されている。また、反射面１６ａは、第２領域１６ａｑに隣接する第３領域１６ａｒで反射された光によって、図３（Ｂ）に示す拡散部Ｌｏ３を形成するように構成されている。半導体発光素子１２から照射された光は、反射面１６ａで反射されて車両前方に出射され、水平カット部Ｌｏ１と斜めカット部Ｌｏ２と拡散部Ｌｏ３とが合わさって、水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＬｏが形成される。このロービーム用配光パターンＬｏは、交通法規が左側通行の地域において、前方車両や歩行者にグレアを与えないように配慮された、左通行ロービーム用配光パターンである。

このような構成により、ロービーム用配光パターンＬｏを形成可能な灯具ユニット１０を備えた車両用前照灯装置１００において、透光カバー２１４と灯具ユニット１０を含む領域における、透光カバー２１４のスラント部２１４ａの表面に略垂直な方向の寸法、すなわち奥行き方向の寸法Ｄを小さくすることができる。その結果、車両用前照灯装置１００の奥行き方向の寸法を小さくすることができるため、車両用前照灯装置１００の小型化、薄型化を図ることができる。

なお、第２領域１６ａｑは、２つの第２領域１６ａｑのうち一方が左通行ロービーム用配光パターンの斜めカットオフラインＣＬ２を形成し、他方が、交通法規が右側通行である地域で利用する、いわゆる「ドーバーロービーム」と称される右通行ロービーム用配光パターンの斜めカットオフラインを形成するように構成されていてもよい。斜めカットオフラインＣＬ２は、例えば１５°カットオフラインである。

灯具ユニット３０についても、リフレクタ３６の反射面の形状を除いて、灯具ユニット１０と同様の形状を有する。すなわち、半導体発光素子３２は、その照射軸が灯具ユニット３０の光軸Ｏ２と交わるようにして、光軸Ｏ２と略平行な光源搭載部３４の光源載置面に載置されている。具体的には、半導体発光素子３２は、光出射面が略鉛直下方に向けられ、照射軸が光軸Ｏ２と直交する状態で、絶縁基板３１を介して光源載置面に載置されている。また、リフレクタ３６は、光軸Ｏ２および半導体発光素子３２の照射軸を含む平面に沿った断面が略放物線状の反射面を有し、その一端が光源搭載部３４に固定されている。そして、リフレクタ３６は、反射面の車両後方側端部が半導体発光素子３２よりも車両後方側に位置し、車両前方側端部が光源搭載部３４の車両前方側端部よりも車両前方側に突出し、反射面のうち光源搭載部３４の車両前方側端部よりも車両前方側に突出した突出部がスラント部２１４ａと対向するように配置されている。このような構成により、透光カバー２１４と灯具ユニット３０を含む領域における、奥行き方向の寸法を小さくすることができる。そのため、ハイビーム用配光パターンを形成可能な灯具ユニット３０を備えた場合であっても、車両用前照灯装置１００の奥行き方向の寸法を小さくすることができ、車両用前照灯装置１００の小型化を図ることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る車両用前照灯装置１００では、透光カバー２１４が灯具ユニット１０の光軸Ｏ１と直行する仮想平面Ａに対して傾いたスラント部２１４ａを有する。また、灯具ユニット１０の半導体発光素子１２は、その照射軸Ｘが光軸Ｏ１と交わるようにして光源載置面１４ａに載置されている。リフレクタ１６は、反射面１６ａの一端が半導体発光素子１２よりも車両後方側に位置し、他端が光源搭載部１４の車両前方側端部１４ｂよりも車両前方側に突出し、反射面１６ａのうち光源搭載部１４の車両前方側端部１４ｂよりも車両前方側に突出した突出部１６ａ３がスラント部２１４ａと対向するように設けられている。また、反射面１６ａは、第１領域１６ａｐが水平カットオフラインＣＬ１を形成し、第２領域１６ａｑが斜めカットオフラインＣＬ２を形成し、第３領域１６ａｒが拡散部Ｌｏ３を形成するように構成されている。そのため、ロービーム用配光パターンＬｏを形成可能な車両用前照灯装置１００において、透光カバー２１４と灯具ユニット１０を含む領域における、スラント部２１４ａの表面に略垂直な方向の寸法、すなわち奥行き方向の寸法Ｄを小さくすることができる。その結果、車両用前照灯装置１００の奥行き方向の寸法を小さくすることができるため、車両用前照灯装置１００の小型化を図ることができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれる。上述の実施形態と以下の変形例との組合せによって生じる新たな実施形態は、実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

例えば、上述の実施形態では、透光カバー２１４のスラント部２１４ａは車両下方から上方に行くにつれて車両後方に延びるスラント形状であるが、車幅方向内側から外側に行くにつれて車両後方に延びるスラント形状であってもよい。すなわち、上述の実施形態では、透光カバー２１４の鉛直断面形状がスラント形状であるが、透光カバー２１４の水平断面形状がスラント形状であってもよい。この場合、灯具ユニット１０は、半導体発光素子１２の光出射面が車幅方向内側に向けられ、照射軸Ｘが車幅方向に延びて光軸Ｏ１と直行するようにして、灯室２１６内に設けられる。

また、ロービーム用配光パターンＬｏを形成可能な灯具ユニット１０や、ハイビーム用配光パターンを形成可能な灯具ユニット３０に限らず、フォグランプ用配光パターンを形成可能な灯具ユニットなどの、他の灯具ユニットについても同様の構成とすることで、車両用前照灯装置１００の小型化を図ることができる。

ＣＬ１水平カットオフライン、ＣＬ２斜めカットオフライン、Ｌｏロービーム用配光パターン、Ｌｏ３拡散部、Ｏ１光軸、Ｘ照射軸、１０灯具ユニット、１２半導体発光素子、１４光源搭載部、１４ａ光源載置面、１６リフレクタ、１６ａ反射面、１６ａｐ第１領域、１６ａｑ第２領域、１６ａｒ第３領域、１００車両用前照灯装置、２１２ランプボディ、２１４透光カバー、２１４ａスラント部、２１６灯室。

Claims

車両前方側に開口部を有するランプボディと、
前記開口部を覆うように取り付けられた透光カバーと、
前記ランプボディと前記透光カバーにより形成される灯室内に設けられ、光源搭載部、光源としての半導体発光素子、および前記半導体発光素子から照射された光を車両前方へ反射するリフレクタを含む灯具ユニットと、を備え、
前記透光カバーは、車両前後方向に延びる前記灯具ユニットの光軸と直交する平面に対して傾いたスラント部を有し、
前記光源搭載部は、光軸と略平行な光源載置面を有し、
前記半導体発光素子は、その照射軸が光軸と交わるようにして前記光源載置面に載置され、
前記リフレクタは、光軸および照射軸を含む平面に沿った断面が略放物線形状の反射面を有し、反射面の一端が前記半導体発光素子よりも車両後方側に位置し、他端が前記光源搭載部の車両前方側端部よりも車両前方側に突出し、反射面のうち前記光源搭載部の車両前方側端部よりも車両前方側に突出した部分が前記スラント部に対して略平行に延在するように設けられ、
前記反射面は、光軸および照射軸を含む平面と交わる部分を含む第１領域がロービーム用配光パターンの水平カットオフラインを形成し、第１領域に隣接する第２領域がロービーム用配光パターンの斜めカットオフラインを形成し、第２領域に隣接する第３領域がロービーム用配光パターンの拡散部を形成するように構成されたことを特徴とする車両用前照灯装置。