JPH0115041Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、主に自動車に用いる角型車両用前照
灯に関するものである。

車両用前照灯は、遠方照射性を有するととも
に、対向車に対してグレアを与えないようにすれ
違い時にビームを下向きに変更できる構造である
ことが要求されており、一般に前面にレンズを設
置した反射鏡内に走行用フイラメント及びすれ違
い用フイラメントを有する電球を配置した構成と
し、走行用フイラメントとすれ違い用フイラメン
トを切換えることにより、走行配光パターンとす
れ違い配光パターンを得ている。

この場合、走行用フイラメントとすれ違い用フ
イラメントの配置関係によつて配光パターンに違
いがあり、第１図に示すようにレンズ１を前面に
配置した回転放物面反射鏡２の内部に走行用フイ
ラメントＭとすれ違い用フイラメントＳが共に灯
具軸と直角になる如く電球３を配置し、これによ
り、アメリカ型の配光を得るもの（一般にＣ−
６／Ｃ−６形式と呼称されているもの）、第２図
に示すように走行用フイラメントＭは機械軸と平
行に、すれ違い用フイラメントＳは機械軸と直角
になる如く電球３′を配置して走行ビームの光束
出力を増したもの（Ｃ−８／Ｃ−６形式）、ある
いは第３図に示すように走行用フイラメントＭ、
すれ違い用フイラメントＳを機械軸に沿つて配置
し、すれ違い用フイラメントＳの下方に遮光板
Dlを配置した電球３″を用いるH4と呼称される形
式のヨーロツパ型の配光のものがある。

Ｃ−６／Ｃ−６形式のものの走行ビームとすれ
違いビームの配光は第４図ａ，ｂのようになり、
その前面レンズの構成は第４図ｃのようになる。
Ｃ−８／Ｃ−６形式のものの走行ビームとすれ違
いビームの配光は第５図ａ，ｂのようになり、そ
の前面レンズの構成は第５図ｃのようになる。ま
た、H4形式のものの走行ビームとすれ違いビー
ムの配光は第６図ａ，ｂのようになり、その前面
レンズの構成は第６図ｃのようになる。

しかし、いずれの形式のものも、そのすれ違い
ビームにおいてフイラメントから発する光束を有
効に活用できず、前照灯としての効率を悪くして
いる。

それは、Ｃ−６／Ｃ−６形式及びＣ−８／Ｃ−
６形式では、フイラメントの光度はフイラメント
の軸に直角な方向が最大となるが、その方向には
電球封止部、ソケツト部、角型前照灯の上下の壁
があるので、その方向の光を活用できず、また、
H4形式では、すれ違い用フイラメントＳの下方
に遮光板Dlが位置し、これにより光が遮られる
からである。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、光
束を有効に活用でき、かつ遮光板を用いることな
く所望の配光パターンを得ることができる角型車
両用前照灯を提供することを目的とする。

本考案は、走行用フイラメント及びすれ違い用
フイラメントを、その軸が共に機械軸と平行にな
り、かつ走行用フイラメントは前記機械軸と一致
ししかもその中心が回転放物面反射鏡の略焦点に
位置するとともに、この走行用フイラメントの軸
の上方0.5〜3.0mm、左3.0mm〜右3.0mmの範囲に前
記すれ違い用フイラメントの軸が位置し、更にす
れ違い用フイラメントの中心が走行用フイラメン
トの中心の前方０〜5.0mmの範囲に位置する如く
配置する一方、前記反射鏡の前面に位置するレン
ズを、横割りによつて３分した上段および下段を
拡散レンズとし、中段を縦割りによつて３分した
中央部分が拡散レンズ、左右部分がプリズムとな
るように形成したことを特徴とする角型車両用前
照灯である。

以下、本考案を実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第７図〜第１２図は本考案の一実施例を示すも
ので、１１は前面レンズ、１２は回転放物面反射
鏡、１３は走行用フイラメントＭとすれ違い用フ
イラメントＳを有する電球である。この電球１３
は、その装着時に両フイラメントＭ，Ｓの軸が共
に機械軸と平行となるとともに、走行用フイラメ
ントＭの中心が前記反射鏡１２の略焦点に位置す
るようにフイラメントＭ，Ｓを継線している。ま
た、走行用フイラメントＭの軸の上方0.5〜３mm、
左右３mmの範囲にすれ違い用フイラメントＳの軸
を位置させるとともに、すれ違い用フイラメント
Ｓの中心を走行用フイラメントＭの中心の前方０
〜５mmの範囲に位置させている。

ここで、すれ違い用フイラメントＳの軸を走行
用フイラメントＭの上方0.5〜3.0mmとしたのは、
走行用フイラメントＭよりすれ違い用フイラメン
トＳに切り換えた際の照射光の下向き具合を適度
に保つためであり、0.5mmに満たない場合は、下
向きの程度が少なくて変化が得られず、3.0mmを
越えると下向きの程度が大きくなり過ぎるからで
ある。また、左右3.0mmとしたのは、この範囲を
越えると中間部分Ａ（第１２図参照）に位置する
プリズムレンズ（光を拡散させずに方向を変え
る）に到達する光量が不足するからである。

そして、すれ違い用フイラメントＳの中心を走
行用フイラメントＭの中心の前方０〜5.0mmの範
囲としたのは、走行用フイラメントＭからすれ違
い用フイラメントＳに切り換えた際に、5.0mmを
越えているとビームの変動が大きく、路面の左側
（左側通向の場合）に向き過ぎとなるからである。

このフイラメントＭ，Ｓは、その光度分布は第
１１図に示すように軸と直角な方向が最大とな
り、軸方向が最小となる。このため、両フイラメ
ントＭ，Ｓが機械軸と平行になるように電球１３
を取り付けた場合には、その発光は反射鏡１２の
有効反斜面への入射光束として有効に利用される
ことになる。

前記レンズ１１は、第１２図に示すように、縦
割りによつて３分した略Ｉ字形の中央部Ｃと、両
側部の横割りによつて３分した上下部分Ｂとが拡
散レンズとなり、両側部の中間部分Ａがプリズム
となるように形成している。

上記構成の前照灯は、電球１３の走行用フイラ
メントＭとすれ違い用フイラメントＳの配置関
係、回転放物面反射鏡１２内における両フイラメ
ントＭ，Ｓの位置及び状態を考慮するとともに、
前面レンズ１１の構成（拡散レンズとプリズム部
分の配置）に配慮したので、その走行ビームとす
れ違いビームの配光パターンは第１３図ａ，ｂに
示すように高照度ゾーンＡ、拡散ゾーンＢ、下方
拡散ゾーンＣの分布が良好となる。特に、高照度
ゾーンＡを横方向からの光束で形成できるため、
角型で薄型であつても所望の配光が得られる。第
１３図における配光パターンのＡ部分は、遠方を
確認するために必要な高照度ゾーンで、走行ビー
ムではほぼ正面（Ｈ−Ｖ）を中心に照射し、すれ
違いビームでは対向車の眩惑を避けるために左側
通行では、やや左よりの下向きを照射する必要が
ある。この目的のためには、前面のレンズを外し
た状態で照射される光の拡がりが小さく、かつ走
行ビームからすれ違いビームへと切り換えたとき
に照射方向が下方に変化するセクシヨンを使う。

例えば、第７図、第８図に示すフイラメント配
置例では、第１２図のＡセクシヨン内の微少部分
から出る光を投影したときその大部分は第１６図
のようなものになる。即ち、上下の光の拡がりが
少なく、切り換えの方向も下向きであり要件を満
たす。これらの光をプリズムレンズ（光を拡散さ
せずに方向を変える）を用い、合成光として第１
３図Ａ部分を得る。

第１３図における配光パターンのＢ部分は、標
識、カーブの行き先方向などを確認するために必
要な中照度ゾーンで、左右方向に拡がりを持ちそ
の上下方向の拡がりも中程度ある。また、すれ違
い時には上方への光は下方へ向かうようにしなけ
ればならない。従つて、レンズを外した状態では
光の拡がりは中程度で、走行→すれ違い切換時の
照度方向の移動がないものと下方のものとが必要
である。前の例と同様に、第７図、第８図のフイ
ラメント配置例では、第１２図Ｂセクシヨン内の
微少部分から出る光を投影したとき、その大部分
は第１７図のようなものになる。これらの光を水
平方向へ拡げ、上下方向に動かす拡散レンズを用
い合成光として第１３図Ｂ部分を得る。

一方、第１３図における配光パターンのＣ部分
は、車両から近い部分を確認する低照度ゾーン
で、Ｂ部分と重なりながらＢ部分の下まで照射す
る上下方向の拡がりの大きな部分である。従つ
て、レンズを外した状態で光の上下方向の拡がり
の大きな光が必要で、照射方向の移動については
大きな上方向への移動がなければ問題はない。前
二例と同様に、第７図、第８図のフイラメント配
置例では第１２図Ｃセクシヨン内の微少部分から
出る光を投影したとき、その大部分は第１８図ａ
のように左下向きとなり、一部分はｂのように右
上向きとなる。これらの光をＢセクシヨンと同様
な拡散レンズを用い、合成光として第１３図Ｃ部
分を得る。反射鏡１２の有効反射面への入射光束
は、フイラメントを機械軸と直角に配置した場合
（Ｃ−６形式）に比べて約20％増加する。

何故ならば、ある立体角の領域に放射される全
光束下は、フイラメントの軸に直角な方向の光度
をI_pとすれば、機械軸と同じ方向のフイラメント
形式（Ｃ−８）形式の場合は、 Ｆ＝I_p∫_a∫〓sin²adadθ 機械軸に直角な方向のフイラメント形式（Ｃ−
６形式）の場合は、 Ｆ＝I_p∫_a∫〓√１−^{2 2}・sin²adad
θ として求められる。ここで、∫θ、∫_aは反射鏡の軸
回りの積分、反射鏡の軸と直交する軸回りの積分
を示しており、θはθ＝０〜2π、ａは一般の反
射鏡ではａ＝π／６〜2π／３である。

従つて、Ｃ−８形式では Ｃ−６形式では Ｆ＝6.3I_p となり、Ｃ−８形式はＣ−６形式より約20％光出
力が多くなる。

特に、実施例のような角型反射鏡の場合に著し
い効果がある。例えば、上下及び左右の無効反射
面に放射される光束を除いて両形式を比較する
と、光出力の増加度合いは第１４図のようにな
り、角型、特に薄型（寸法Ｙが短いもの）で顕著
である。

また、電球後部入射光束（電球軸方向の光度）
の低下に伴つて散光が低減する。例えば、すれ違
いビームにおいては、前照灯軸より10゜から90゜上
方までの範囲では、上方散光を少なくすることが
望ましく、規格ではシールドビーム型が125cd、
電球交換式が500cd以下と定められている。この
点、本実施例では、50Wのフイラメントの場合、
Ｃ−６形式が170cd、Ｃ−８形式が80cdとなるこ
とが実験によつて確かめられており、フイラメン
トを灯具軸に沿つて配置した場合には、上方散光
が大幅に減少する。これは、フイラメントが灯具
軸と平行になることによつて、電球封止部のガラ
ス溜に向かう光が少なくなり、ガラス溜による反
射散乱光が減少したからであると推測される。

なお、前記実施例は電球１３を反射鏡１２に溶
接した場合であるが、第１５図に示すように電球
１３′を灯具（反射鏡）１２′に交換可能状態に取
り付けた電球交換式にも適用可能である。また、
第７図、第１５図に示すようにブラツクトツプコ
ーテイング（電球前方遮光膜）１３Ａをその左右
部分に半円状の欠落部１３A₁を有する如く形成
すると、左右の有効反射面に向かう光を遮ること
なく、不要な光を遮光できるようになり、散光防
止効果を高めることが可能である。

以上のように本考案によれば、走行用フイラメ
ント、すれ違い用フイラメントを共に機械軸と平
行に配置するとともに、その位置関係を適宜考慮
する一方、前面レンズをフイラメント配置に準拠
して構成したので、すれ違いフイラメントの下方
に遮光板を配置することなく所望の配光パターン
が得られるとともに、光束利用率を高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来の車両用前照灯の概略構
成図、第４図ａ，ｂ，ｃ〜第６図ａ，ｂ，ｃは各
形式の配光パターン及びレンズ構成図、第７図は
本考案に係る角型車両用前照灯の一実施例を示す
縦断側面図、第８図は同正面図、第９図及び第１
０図は同実施例における電球の側面図及び平面
図、第１１図は同実施例におけるフイラメントの
光度分布図、第１２図は同実施例における前面レ
ンズの構成説明図、第１３図ａ，ｂは同実施例の
走行ビームとすれ違いビームの配光パターン、第
１４図は角型反射鏡の縦寸法ＹとＣ−８の光束利
用率／Ｃ−６の光束利用率との関係を横寸法をパ
ラメータとして表わしたグラフ、第１５図は本考
案の他の実施例を示す斜視図、第１６図ａ，ｂ，
ｃ、第１７図ａ，ｂ，ｃ，ｄ、第１８図ａ，ｂは
いずれも走行ビームからすれ違いビームに切り換
えたときの照射方向の移動説明図である。 １１……前面レンズ、１２……回転放物面反射
鏡、１３……電球、１３Ａ……ブラツクトツプコ
ーテイング、１３A₁……欠落部、Ｍ……走行用
フイラメント、Ｓ……すれ違い用フイラメント。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 走行用フイラメント及びすれ違い用フイラメン
   トを、その軸が共に機械軸と平行になり、かつ走
   行用フイラメントは前記機械軸と一致ししかもそ
   の中心が回転放物面反射鏡の略焦点に位置すると
   ともに、この走行用フイラメントの軸の上方0.5
   〜3.0mm、左3.0mm〜右3.0mmの範囲に前記すれ違い
   用フイラメントの軸が位置し、更にすれ違い用フ
   イラメントの中心が走行用フイラメントの中心の
   前方０〜5.0mmの範囲に位置する如く配置する一
   方、前記反射鏡の前面に位置するレンズを、横割
   りによつて３分した上段および下段を拡散レンズ
   とし、中段を縦割りによつて３分した中央部分が
   拡散レンズ、左右部分がプリズムとなるように形
   成したことを特徴とする角型車両用前照灯。