JPH0624082Y2 - 自動車用ヘッドランプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は自動車用のヘッドランプに係り、特にバルブの
回りに光軸方向スライド可能に設けた屈折レンズを使っ
て、バルブの発する光を屈折させてリフレクターに導
き、リフレクターでの反射光を拡散光とすることによ
り、ランプの配光パターンを変えることができる自動車
用ヘッドランプに関する。

〔従来技術〕

自動車で走行する場合において、高速走行時にはヘッド
ランプの照射エリアは小さくされて遠くまで届く、いわ
ゆるスポット配光が望ましい。一方、市街地等における
低速走行時には歩行者や自転車走行者等への安全対策
上、左右方向に光の照射エリアが拡がったいわゆる拡散
配光が望ましい。このような観点から自動車用ヘッドラ
ンプにおいては光の照射エリアをスポット配光から拡散
配光まで自由に調整できるヘッドランプが望まれてい
る。

このような従来技術の一つとして米国特許第４３７３１
７８号が挙げられる。これは第１２図に示されるよう
に、外周面が光軸方向に円弧状とされた円筒形状レンズ
４をバルブ２の周りに光軸方向スライド可能に設け、バ
ルブ２をレンズ４で覆った状態とそうでない状態とによ
ってリフレクター７に向かうバルブ光の方向を異ならし
め、これによってランプの配光パターンを変えるように
したものである。なお符号６はランプボディで、ランプ
ボディ６の内周面にはリフレクター７が一体に形成され
ており、ランプボディ後頂部には円筒形状のレンズ収容
部８が形成されている。そしてレンズ４がレンズ収容部
８内に収容された状態、即ちバルブ２の回りにレンズ４
が位置しないときには、バルブ光は第１２図仮想線に示
されるようにリフレクター７で反射されて平行光とな
る。一方バルブ２の回りにレンズ４が位置すると、バル
ブ光は第１２図実線に示されるようにレンズ４で屈折し
てリフレクター７に導かれ、リフレクター７での反射光
は拡散光となる。

また他の従来技術としては、仏国特許第１３９６５２６
号を挙げることができる。これは第１３図に示されるよ
うに、バルブ１２の周りを覆う位置に、外周面にプリズ
ムの形成されたコップ状レンズ１４をリフレクター１７
内において光軸方向にスライドさせる構造とし、コップ
状レンズ１４の上方側面領域に形成したプリズム１４ａ
と下方側面側領域に形成したプリズム１４ｂとを異なら
しめることにより、レンズ１４がバルブ１２を覆ったと
きに、リフレクター１７での反射光が下向きとなるよう
にした技術が開示されている。

なお符号１６は内周面にリフレクター１７が一体に形成
されているランプボディ、符号１５はコップ状レンズ１
４のスライド機構、符号１８は前面レンズである。

〔考案の解決しようとする課題〕

しかし前記した第１の従来技術では、ランプボディ後頂
部にレンズ収容部８を形成する後方への突出部が形成さ
れ、それだけランプボディが大きく、かつ重くなるとい
う問題があった。またバルブ２周りをレンズ４で覆った
状態と、レンズ４で覆わない状態との２段階の切り換え
しかできず、ランプの配光パターンを自由に調節するこ
とができないという問題もあった。

また前記した第２の従来技術では、リフレクター１７内
においてレンズ１４をスライドさせる構造であるため、
第１の従来技術のようにランプボディが後方に大きく突
出するという問題はないが、前記第１の従来技術と同
様、ランプの配光パターンはやはり２段階のみの調整し
かできないという問題があった。

本考案は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、
その目的はランプの配光パターンをスポット配光から拡
散配光まで無段階に調整することのできる自動車用ヘッ
ドランプを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本考案に係る自動車用ヘッ
ドランプにおいては、ランプボディ内に形成された放物
面形状のリフレクターと、前記リフレクターの焦点近傍
位置に設けられたバルブと、前記バルブ周りにおいて光
軸方向前後スライド可能に配置され、バルブから出てリ
フレクターに向かう光を屈折させてリフレクターに導
き、リフレクターでの反射光を拡散光とする屈折レンズ
とを備えた自動車用ヘッドランプであって、前記屈折レ
ンズを、前記バルブを挾んで左右に対向し、前後長さが
バルブ長さに略等しい一対のレンズによって構成すると
ともに、レンズ前端側ほどバルブからの出射光の屈折度
が大となるようにレンズ表面を湾曲形成するようにした
ものである。

〔作用〕

屈折レンズの最前方位置にスライドさせた状態では、バ
ルブの前方に屈折レンズが位置し、バルブのフィラメン
トの発する光は屈折レンズを透過することなく直接リフ
レクターに向い、リフレクターでの反射光は光軸に平行
な光となり、前面レンズを介してランプ前方に出射され
て、照射エリアの最少であるスポット配光となる。この
状態からレンズを後方にスライドさせて行くと、屈折レ
ンズとバルブとの重なる領域が徐々に増え、即ちバルブ
のフィラメントに対峙するレンズ領域は徐々に先端側に
移行し、フィラメントに対峙するレンズ領域の光の屈折
度は徐々に大きくなる。従ってフィラメントの発する光
は屈折レンズを透過する時にレンズ領域の屈折度に応じ
て屈折されてリフレクターに向い、リフレクターでの反
射光は、レンズの後方へのスライド位置、即ちフィラメ
ントに対峙するレンズ領域の光の屈折度に応じた拡散角
をもつ光となり、前面レンズを介して前方に出射されて
照射エリアが左右に拡がった拡散配光となる。

〔実施例〕

次に、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第５図は本考案の一実施例を示すもので、第１
図は自動車用ヘッドランプの縦断面図、第２図はその水
平断面図、第３図はリフレクターに向かうバルブ光を屈
折させる屈折レンズの斜視図、第４図は本実施例のヘッ
ドランプの種々の配光パターンを示す図、第５図
（ａ），（ｂ）は屈折レンズをスライドさせる状態を説
明する断面図である。

これらの図において、符号２０は自動車用ヘッドランプ
の容器状ランプボディで、ランプボディ２０の湾曲する
内周面には放物面形状のリフレクター２２がランプボデ
ィ２０に一体形成されている。ランプボディの後頂部に
設けられたバルブ挿着孔２１にはバルブ２４が挿着さ
れ、リフレクター２２はこのバルブ２４のフィラメント
２５の発する光を反射して、第２図矢印₁で示すよう
に平行光として前方に導くようになっている。符号２４
ａは対向車のドライバー等に有害な光を出射しないため
のブラックトップと呼ばれる遮光塗装部である。符号２
６はランプボディ２０の前面開口部に係合された前面レ
ンズで、リフレクター２２からの反射光₁はこの前面
レンズ２６を介してランプ前方に配光される。またバル
ブ２４の前方位置には、バルブ２４を挾んで左右に対向
する一対の屈折レンズである凸レンズ３０，３０が配置
されており、この凸レンズ３０はランプボディ底面壁２
０ａに形成された前後溝２８に沿ってスライド可能なス
ライドユニット４０に支持されている。

スライドユニット４０は、ランプボディ底面壁２０ａの
裏側において前後方向に延設されたねじ棒４２と、この
ねじ棒４２にベアリング支承部４３を介し組み付けら
れ、ランプボディ底面壁２０ａに形成された前後溝２８
を貫通してランプボディ内に突出するスライドフレーム
４４とから構成されており、ねじ棒４２とベアリング支
承部４３とはボールねじを構成している。そしてねじ棒
４２の正逆回転により、スライドフレーム４４はねじ棒
４２、即ち前後溝２８に沿って摺動し、これによって凸
レンズ３０が光軸Ｌ方向前後にスライドするようになっ
ている。なお符号Ｍはねじ棒４２を回動させる減速機付
駆動モーター、符号４６はねじ棒４２の軸受け、符号４
７はモータ側のギヤ、符号４８はねじ棒側のギヤ、符号
４９はスライドフレーム駆動部のケーシングである。

また凸レンズ３０は、第２図及び第３図に示されるよう
に、横断面が円弧形状で、レンズ内側面３０ａは半径Ｒ
₁の真円筒内周面で、レンズ外側面３０ｂは半径Ｒ₂（＜
Ｒ₁）の回転体外周面で前端部ほど内側に湾曲した曲面
とされている。そして凸レンズ３０の前後長さはリフレ
クター２２からのバルブ２４の突出長さに略等しくされ
ており、前端側ほど薄厚（ｔ₁＜ｔ₂，ｔ₃＜ｔ₄）とされ
て、レンズ前端にいくほど透過光が光軸Ｌに直交する平
面から後方に屈折する度合（以下、これを後方への屈折
度という）が大きくなっている。即ち、バルブ２４のフ
ィラメント２５の位置はバルブ先端近傍にあり、リフレ
クター２２の焦点位置に一致している。そしてフィラメ
ント２５の発する光はこのリフレクター２２の焦点位置
から放射状に出射されるが、凸レンズ３０は光軸方向に
スライドされることにより、バルブ２４のフィラメント
２５を含み光軸Ｌに直交する平面領域にあるレンズ領域
（以下、これをフィラメント２５に対峙するレンズ領域
という）は第２図符号Ｐ₁（レンズ３０上には形成され
ない）→第５図(a)符号Ｐ₂→第５図(b)符号Ｐ₃のように
徐々に前方に移動していく。ところがこのフィラメント
に対峙するレンズ領域の光軸Ｌに対する傾斜はレンズ前
端側ほど大きく、従ってレンズ透過光は前端側ほど外側
面３０ｂの接線に近づき、即ちレンズ透過光の後方への
屈折度（θ₂＜θ₃）が大となる。このように凸レンズ３
０はスライドユニット４０と一体にスライドして、レン
ズ３０がバルブ先端部より前方に位置する態様（第２
図，第５図符号３０Ａで示す）から、レンズ先端がバル
ブ先端に略一致した位置となる態様（第２図，第５図符
号３０Ｃで示す）までの間を自由にスライドすることが
できる。

次ぎに、凸レンズ３０のスライド操作によってヘッドラ
ンプの配光パターンが変わる作用について説明する。

まず凸レンズ３０が符号３０Ａで示される位置にある
時、即ち凸レンズ３０がバルブ先端部より前方に位置す
る時には、フィラメント２５の光は第２図符号₁に示
されるように、レンズ３０を透過することなくリフレク
ター２２で反射され、平行光線となって前方に向い、前
面レンズ２６から出射して第４図符号５０で示されるス
ポット配光パターンが得られる。次ぎに凸レンズ３０を
後方にスライドさせて第２図，第５図（ａ）符号３０Ｂ
に示す位置とすると、フィラメント２５に対峙するレン
ズ領域Ｐ₂は光屈折度の比較的小さい領域であり、フィ
ラメント２５の光は第５図（ａ）に示されるように、レ
ンズ領域Ｐ₂近傍のレンズ後端部領域を透過し、レンズ
透過光は光軸Ｌに直交する平面に対しθ₂だけ傾斜した
状態となる。そしてリフレクター２２での反射光は符号
₂に示されるように光軸Ｌ側に傾いた方向に向かい、
前面レンズから出射して第４図符号５２に示されるよう
な左右にある程度拡がった拡散配光パターンが得られ
る。さらに凸レンズ３０を後方にスライドさせて第２
図，第５図（ｂ）符号３０Ｃに示す位置とすると、フィ
ラメント２５に対峙するレンズ領域Ｐ₃は光の屈折度の
大きい領域であり、フィラメント２５の光は第５図
（ｂ）に示されるようにレンズ領域Ｐ₃近傍のレンズ先
端部領域を透過し、レンズ透過光は光軸Ｌに直交する平
面に対しθ₃（＞θ₂）だけ傾斜した状態となる。そして
リフレクター２２での反射光は符号₃に示されるよう
に光軸Ｌ側に大きく傾いた方向に向い、前面レンズ２６
から出射して、第４図符号５４に示されるような左右方
向に大きく拡がった拡散配光パターンが得られる。この
ようにレンズ３０を光軸方向にスライドさせることによ
り、ランプの配光パターンを第４図符号５０で示すスポ
ット配光から符号５４で示す拡散配光まで自由に調整す
ることができる。

また凸レンズ３０をスライドさせるスライドユニット４
０の駆動制御用のスイッチは、車室内のドライバーから
手の届く所定位置に設けられており、運転席からこのス
イッチを操作することにより簡単にヘッドランプの配光
パターンを変えることができる。

また前記実施例では、リフレクター２２がランプボディ
２０の内周面に一体に形成されているヘッドランプ（ユ
ニット可動タイプ）の場合について説明したが、リフレ
クターがランプボディと別体のヘッドランプ（リフレク
ター可動タイプ）についても同様に適用できる。

第６図および第７図は、本考案の第２の実施例の要部で
ある屈折レンズ（凸レンズ）を示すもので、第６図は凸
レンズの水平断面図、第７図は凸レンズの拡大水平断面
図である。

この第２の実施例に示す凸レンズ１３０は、レンズの最
大厚さｔを前後方向に略一定とし、第７図に示されるよ
うに、前記第１の実施例に示すレンズ外側面３０ｂの形
状に整合する曲面形状を前後方向に例えば６分割し、レ
ンズ１３０の外側面を各分割曲面に相当する曲面３１ａ
〜３１ｆによって形成し、レンズ１３０の板厚を薄くす
るようにしたものである。

この実施例ではレンズの厚さｔが前記第１の実施例と比
べて薄いので、それだけレンズ１３０が軽量となってレ
ンズ駆動手段であるモーターの負荷が少なくて済む。

また凸レンズ１３０を透過する際の光のエネルギー損失
が少なく、ヘッドランプの照度の低下を抑える上で有効
である。特にスポット配光を形成する時に、リフレクタ
ーからの反射光はレンズ１３０が薄厚なためそれだけレ
ンズとの干渉が少なく光を有効に利用できる。

第８図〜第９図（ａ），（ｂ）は本考案の第３の実施例
を示すもので、第８図は屈折レンズの斜視図、第９図
（ａ），（ｂ）は屈折レンズをスライドさせる状態を説
明する断面図である。

前記実施例では、いずれの場合もレンズ３０の外側面形
状が前端側ほどの内側への湾曲度が大となる形状となっ
ているが、本実施例では、レンズ６０の外側面６０ｂの
形状が前端側ほど外側への湾曲度が大きく、且つ厚肉
（ｔ₅＞ｔ₆，ｔ₇＞ｔ₈）とされて、前端に行くほど透過
光の前方への屈折度が大きくなっている。なお符号６０
ａは一対のレンズの対向内側面を示す。

そして屈折レンズ６０は、第９図（ａ），（ｂ）符号６
０Ａに示す位置から第９図（ａ），（ｂ）符号６０Ｃに
示す位置までスライドすることができる。凸レンズが符
号６０Ａ位置にあるときには、フィラメント２５の光は
レンズを透過することなく、主にリフレクター２２のＯ
₄点で反射され、符号₄に示されるように平行光線とな
るのでスポット配光となる。凸レンズ６０が符号６０Ｂ
位置にあるときには、フィラメント２５の光はレンズ後
端部近傍のレンズ領域Ｐ₅を透過し、透過する際に屈折
されて主にリフレクター２２のＯ₅点（Ｏ₄点より前方に
位置する）で反射され、符号₅に示されるように左右
にある程度広がった拡散配光となる。さらに凸レンズ６
０が符号６０Ｃ位置にくると、フィラメント２５の光は
レンズ領域Ｐ₆を透過し、透過する際に大きく前方に屈
折されてリフレクター２２のＯ₆点（Ｏ₅点より前方に位
置する）で反射され、符号₆に示されるように左右に
大きく広がった拡散配光となる。このように本実施例に
おいても、凸レンズ６０をスライドさせることにより、
第４図符号５０で示すスポット配光パターンから符号５
４で示す拡散配光パターンまでを自由に調整することが
できる。

第１０図は本考案の第４の実施例を要部である屈折レン
ズ（凸レンズ）の水平断面図で、前記第２の実施例と同
様にレンズの最大厚さを前後方向に略一定とするように
したものである。第３の実施例に示すレンズ外側面１６
０ｂの形状に整合する形状を６分割し、レンズ１６０の
外側面を各分割外側曲面に相当する曲面６１ａ〜６１ｆ
によって形成したものである。

なお前記第１〜第４の実施例では屈折レンズ３０，６０
の対向内側面３０ａ，６０ａがいずれの場合も湾曲面と
なっているが、第１１図（ａ）符号３０_ａ１，第１１図
（ｂ）符号６０_ａ１に示されるように平面形状とするよ
うにしてもよい。

〔考案の効果〕

以上の説明から明かなように、本考案に係る自動車用ヘ
ッドランプにおいては、屈折レンズを光軸前後方向にス
ライドさせることにより、スポット配光から左右拡散配
光までの自由な配光パターンをとることができるので、
走行条件に適した配光パターンでの走行ができるという
大きな利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である自動車用ヘッドランプ
の縦断面図、第２図はその水平断面図、第３図はその要
部である屈折レンズの斜視図、第４図は本実施例のヘッ
ドランプの配光パターンを示す図、第５図（ａ），
（ｂ）は屈折レンズのスライドによって配光パターンが
変わる様子を説明する断面図、第６図は本考案の第２の
実施例の要部である屈折レンズの水平断面図、第７図は
その拡大断面図、第８図は本考案の第３の実施例の要部
である屈折レンズの斜視図、第９図（ａ），（ｂ）は屈
折レンズのスライドによって配光パターンが変わる様子
を説明する断面図、第１０図は本考案の第４の実施例の
要部である屈折レンズの拡大断面図、第１１図（ａ），
（ｂ）はそれぞれ本考案の他の実施例の要部である屈折
レンズの斜視図、第１２図及び第１３図は従来のヘッド
ランプの断面図である。 Ｌ…光軸、 ２０…ランプボディ、 ２２…リフレクター、 ２４…バルブ、 ２５…フィラメント、 ２６…前面レンズ、 ３０，６０…屈折レンズである凸レンズ、 ３０ｂ，６０ｂ…レンズ外側面、 ４０…スライドユニット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ランプボディ内に形成された放物面形状の
   リフレクターと、前記リフレクターの焦点近傍位置に設
   けられたバルブと、前記バルブ周りにおいて光軸方向前
   後スライド可能に配置され、バルブから出てリフレクタ
   ーに向かう光を屈折させてリフレクターに導き、リフレ
   クターでの反射光を拡散光とする屈折レンズとを備えた
   自動車用ヘッドランプであって、前記屈折レンズは、前
   記バルブを挾んで左右に対向し、前後長さがバルブ長さ
   に略等しい一対のレンズによって構成され、レンズ前端
   側ほどバルブからの出射光の屈折度が大となるようにレ
   ンズ表面が湾曲して形成されたことを特徴とする自動車
   用ヘッドランプ。