JPH0733282Y2 - プロジェクタヘッドライトの配光可変装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、車両のヘッドライトに関し、特に凸レンズと
リフレクタ間に遮光体を配設し、同遮光体の変化により
所要の配光を得ようとするプロジェクタヘッドライトに
関するものである。

従来技術 従来の自動二輪車におけるプロジェクタヘッドライトの
例（特開昭63-158701号公報）を第１図に示し説明す
る。

第１図は同プロジェクタヘッドライト01の縦断面図であ
り、ランプボディ02内前方に凸レンズ03が位置し、後方
に回転楕円形状をなすリフレクタ04が設けられ、リフレ
クタ04の頂部に前方に突出しバルブ05が取付けられてい
る。

この凸レンズ03とリフレクタ04との間の光路空間に傾動
自在に支持された遮光板06が配設されている。

遮光板06は一般的に鉄板またはアルミダイキャスト等の
部材からなり、光軸Ｘ−Ｘに対して垂直に配され、上端
縁が光軸Ｘ−Ｘを中心に鈍角に切除されて凸レンズ03と
リフレクタ04との間の投光空間の下方を覆い、さらに該
光路空間より下方へ延出して加担縁は光軸Ｘ−Ｘを中心
とした円弧に歯が形成され、一方において透光空間の下
方には駆動機構が配され、その駆動源のモータ07の駆動
軸に嵌着されたギア08に前記遮光板06の下端縁に形成さ
れた歯が噛合している。

したがってモータ07の駆動により遮光板06が傾動し遮光
板06の上端縁が光軸Ｘ−Ｘを中心に回動してリフレクタ
04により反射された光の下半部の遮光パターンを変え、
よって配光パターンを変化させることができる。

モータ07の駆動は、車体のバンク角を検出し、バンク角
に基づいて制御系により制御され、右折時に車体を右に
傾けると遮光板06を光の進行方向に対して反時計回りに
回動して進行右方向に多くの光が投射され、左折時には
逆に遮光板06を時計回りに回動して進行左方向に多くの
光が投射されるようになっている。

解決しようとする課題 以上のように従来のプロジェクタヘッドライトにおける
配光可変装置は、遮光板06を通常のサーボモータ07によ
ってギア08を介して傾動させて配光を変えているため、
通常のモータ07およびその他の大型の機械的駆動機構を
凸レンズ03とリフレクタ04との間の光路空間外に配設し
なければならず、ヘッドライト全体が大きくなるととも
に遮光板06の傾動機構も複雑でコスト高となっていた。

課題を解決するための手段および作用 本考案はかかる点に鑑みなされたもので、その目的とす
る処は、超音波モータを用い、小型軽量のヘッドライト
を安価に供する点にある。

すなわち本考案は、凸レンズとリフレクタ間に配光を決
定する遮光体を配設するプロジェクタヘッドライトにお
いて、前記遮光体の超音波モータにより駆動することに
より遮光体の姿勢（遮光パターン）を変えて配光を変化
させることができ、駆動機構を極めて小さくかつ簡素化
することが可能で、ヘッドライト全体の小型軽量化およ
び低コストを実現することができる。

実施例 以下第２図ないし第４図に図示した本考案に係る一実施
例について説明する。

第２図は本実施例のプロジェクタヘッドライトを搭載し
た自動二輪車の外観図である。

車体は、前方の前輪１の上方をアッパフェアリング２に
より、前輪１の後方車体側部をロワフェアリング３によ
り覆われ、ロワフェアリング３から後方へ、サイドカバ
ー４が延設され、後輪５の上方はリヤフエンダー６で覆
われている。

ハンドル７の前方でアッパフェアリング２より斜め後方
へウィンドスクリーン８が延設され、その左右基端部に
バックミラー９が立設されている。

アッパフェアリング２の前面はスモークレンズ10が斜め
込まれており、スモークレンズ10には左右に円孔が形成
され、その右側の円孔には普通のヘッドライト11が嵌装
され、左側の円孔には本考案に係るプロジェクタヘッド
ライト20が嵌装されている。

該プロジェクタヘッドライト20の断面構造を第３図に図
示する。

前方の凸レンズ40と後方のリフレクタ41とを円筒状の支
持金具43が連結しており、同支持金具43には、超音波モ
ータを利用した遮光装置44が装着されている。

遮光装置44はすなわち超音波モータそのものであり、そ
の構造を第４図の分解斜視図に基づき説明すると、中空
円板状の固定台45に偏平な円筒部46aにフランジ46bが形
成された保持部材46をそのフランジ46bを固定台45にね
じ52で螺着して固定し、保持部材46の円筒部46aの周縁
を内側に延出して、その延出部46cと固定台45との間に
ステータとロータとが内蔵される。

まず固定台45にステータとして２枚の円環状の圧電素子
47,48および弾性体49が固定され、次いでロータとして
ライニング材50が裏面に貼着された遮光板51が弾性体49
に当接され、保持部材46が被せられる。

遮光板51は、不透明な円板の一部を半円形にくり抜いた
形状をして他の半円部をもって遮光するものである。

２枚の圧電素子47,48は周方向に分極されており互いに
波長にして1/4波長ずれて重ね合わされ、両圧電素子47,
48にそれぞれ90度位相のずれた交流電圧を印加すること
により弾性体49に時間とともに進む進行波信号を生じさ
せることができ、弾性体49にライニング材50を介して接
する遮光板51を回動させることができる。

以上の超音波モータの駆動は、電子制御装置ECU55によ
り制御されるもので、制御系は第３図に示す。

超音波モータは最適な駆動周波数によって安定に駆動さ
れる必要があり、可変周波数発振回路56からの周波数信
号を信号処理回路57が処理し、位置決め指令信号を出力
する。

この信号処理回路57は、別途設けられたバンク角センサ
63からのバンク角検出信号に基づいて信号処理を行うも
ので、レギュレータ64によって駆動される。

位置決め指令信号は位置決めユニット58に入力されて目
標とする速度指令信号が出力される。

超音波モータの速度は印加する電圧により制御されるも
ので、速度指令に対応した直流電圧を与える直流電圧回
路59が設けられ、同回路59より駆動回路60に電圧が入力
され、同駆動回路60より直接圧電素子47,48に駆動信号
が出力される。

正確な速度制御を行なうため超音波モータにエンコーダ
を設け、同エンコーダによる検出速度をF/V回路61を介
してフィードバックしており、位置決めユニット58より
出力された目標速度に一致するように制御される。

なお位置決めユニット58にはエンコーダからの検出周波
数が直接入力されて信号処理に供され速度指令信号を出
力している。

また温度変化による周波数の変動の影響を回避すべく駆
動回路60の出力から周波数を自動追尾し可変周波数発振
回路56にフィードバック制御する周波数自動追尾回路62
が設けられている。

以上の制御系により、バンク角に対応して超音波モータ
が安定かつ正確に駆動制御され遮光板51を所要の角度回
動することができる。

バンク角に対する遮光板51の回動についての対応関係は
前記実施例と同様であり、コーナリング時に進行しよう
とする方向に光の投射量の割合が多くなる配光パターン
を得ることができる。

本実施例の場合も超音波モータを遮光装置そのものとし
て使用したことと超音波モータの低速かつ高トルクの特
性により別個機械的駆動機構を有しないのでプロジェク
タヘッドライトの全体の小型軽量化が図れる。

また超音波モータはトルクが大きく、ロータのイナーシ
ャが小さいため応答性も良い。

次に遮光板を２枚使用した例を第５図ないし第12図に基
づき説明する。

凸レンズ70とリフレクタ71との間の支持金具72に基端部
を枢支されて２枚の遮光板73,74が左右に若干前後にず
れをもって配設されている。

なおリフレクタ71の頂部にバルブ69が突設されている。

遮光板73,74は左右対称の形状をしており、そのうち左
側の遮光板73の斜視図を第７図に図示する。

基端円筒部73aより延出した腕部73bに対し直角方向に幅
広く遮光部73cが延出されており、基端の円筒部にはギ
ア73dが形成されている。

かかる遮光板73,74が、その基端部を支持金具72の左右
上部に枢支され、光の進行方向に向かって図示した第６
図において基端円筒部73a,74aのギア73d,74dにアイドル
ギア75,76がそれぞれ噛合し、左右に配置された超音波
モータ77,78の駆動軸に嵌着されたギア79,80が前記アイ
ドルギア75,76にそれぞれ噛合している。

両超音波モータ77,78は独立に駆動可能であり、遮光板7
3,74の回動角はポテンショメータ81,82により検出され
て、モータ77,78の駆動制御に供される。

かかる遮光板73,74は、第６図に実線で示す姿勢におい
て光路を全て開いた状態にあり、モータ77,78により回
動されて、その遮光部73c,74cを左右から中央へ移動す
ることで所要の遮光パターンを形成することができる。

なお遮光板73,74の遮光部73c,74cの上側縁73e,74eと先
端縁73f,74fは、所定位置まで回動すると、それぞれ光
軸より直角水平方向と斜め下方へ延びる位置に至る（第
６図２点鎖線参照）。

通常の定速走行時には、第８図（ａ）に示すように遮光
板73,74を回動し、光軸を通る水平線に遮光部73c,74cの
上側縁73e,74eが一致する標準状態にする。

凸レンズ70の前方に投影スクリーンを配置して同スクリ
ーンに投影された配光は、第８図（ｂ）に示すように遮
光パターンを上下左右反転したものとなり配光の上縁
（カットライン）が所定の水平線Ｈ−Ｈに略一致してそ
の下方を投射している。

防眩のためカットラインはこの水平線Ｈ−Ｈ以下にある
ことが必要である。

またこのとき第８図（ｃ）の鳥観図に示すように光は前
方の所定位置Ｌ−Ｌまで届くよう設定されている。

しかし加速時には、車体の後側が沈み込むのでヘッドラ
イトは上方を向き、その配光はカットラインを上方へ上
げ、前記水平線Ｈ−Ｈを越えることがある。

そこで第９図（ａ）に示すように遮光板73,74をその遮
光部73c,74cの上側縁73e,74eが山形状をなすよう回動す
ると、車体を水平に保ったときの配光は第９図（ｂ）
（ｃ）のようであり、カットラインは中央が水平線Ｈ−
Ｈより下方に下がり、光は所定位置Ｌ−Ｌに至らない。

したがって加速時に車体が後方へ傾いた状態ではカット
ラインが上昇して水平線Ｈ−Ｈに近づき、所定位置Ｌ−
Ｌまで光が届き、所要の配光を得ることができる。

また逆に減速時には、車体の前側が沈み込むので、第10
図（ａ）に示すように遮光板73,74の遮光部73c,74cの上
側縁73e,74eが谷形状をなすように回動し、車体を水平
に保ったときの配光を第10図（ｂ）（ｃ）のようにカッ
トラインが水平線Ｈ−Ｈより上にあり、所定位置Ｌ−Ｌ
より遠方へ届くようにすれば、低速時に車体が前方に傾
いたときに最適な配光を形成することができる。

また本例では左右の遮光板73,74を別個独立に回動でき
るので、右折時に第11図（ａ）に示すように右側遮光板
74は標準状態とし、左側遮光板73を回動し、その遮光部
73cを下方へ移動すると、第11図（ｂ）（ｃ）のように
カットラインが中央より右側の一部において上方に突出
するとともに右側の投光は一部所定位置Ｌ−Ｌより前方
にまで届く。

したがって進行右方向を照らす光の割合を増やすことが
できる。

この遮光板73,74の駆動は、前記実施例と同様にバンク
角センサより検出されたバンク角に基づいて制御され
る。

右折時のバンク角がさらに大きい場合は第12図（ａ）に
示すように左側遮光板73の遮光部73cを光路より退避さ
せる。

すると第12図（ｂ）（ｃ）に示すようにカットラインの
右側が右上がりの直線となり、かつ右側の投光は所定位
置Ｌ−Ｌよりもさらに前方へ突出し、進行右方向への光
量の割合を大幅に大きくすることができる。

なお左折時には左側遮光板73は標準状態のまま右側遮光
板74を、バンク角に応じてその遮光部74cを下方へ回動
するようにすればよい。

したがってあらゆる走行状態に対応して常に最適な配光
を自動的に得ることができる。

本実施例の場合も、前記実施例程ではないが超音波モー
タ77,78を使用しているので、小型軽量化が図れ、同超
音波モータの特性として低速かつ高トルクであり、応答
性も良い。

考案の効果 本考案は、遮光体を超音波モータにより駆動することに
より応答性を良くするとともに駆動機構を小型化し、プ
ロジェクタヘッドライトの小型軽量化およびコストの低
減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプロジェクタヘッドライトの縦断面図、
第２図は本考案に係る一実施例プロジェクタヘッドライ
トを搭載する自動二輪車の外観図、第３図は同プロジェ
クタヘッドライトの縦断面および駆動回路図、第４図は
超音波モータの構造を示す分解斜視図、第５図は２枚の
遮光板を有するプロジェクタヘッドライトの縦断面図、
第６図は遮光装置の後面図、第７図は遮光板の斜視図、
第８図ないし第12図は状態別の遮光板の位置と配光を示
す図である。 １……前輪、２……アッパフェアリング、３……ロワフ
ェアリング、４……サイドカバー、５……後輪、６……
リヤフエンダー、７……ハンドル、８……ウィンドスク
リーン、９……バックミラー、10……スモークレンズ、
11……ヘッドライト、40……凸レンズ、41……リフレク
タ、42……バルブ、43……支持金具、44……遮光装置、
45……固定台、46……保持部材、47,48……圧電素子、4
9……弾性体、50……ライニング材、51……遮光板、52
……ねじ、55……ECU、56……可変周波数発振回路、57
……信号処理回路、58……位置決めユニット、59……直
流電圧回路、60……駆動回路、61……F/V回路、62……
周波数自動追尾回路、63……バンク角センサ、64……レ
ギュレータ、69……バルブ、70……凸レンズ、71……リ
フレクタ、72……支持金具、73,74……遮光板、75,76…
…アイドルギア、77,78……超音波モータ、79,80……ギ
ア、81,82……ポテンショメータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 畑中 薫 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平１−244934（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−167039（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−158701（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−126008（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−7402（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】凸レンズとリフレクタ間に配光を決定する
   遮光体を配設するプロジェクタヘッドライトにおいて、
   前記遮光体の駆動を超音波モータにより行なうことを特
   徴とするプロジェクタヘッドライトの配光可変装置。
2. 【請求項２】前記超音波モータは中空円盤状であり、該
   中空部をヘッドライト光軸が貫通するように配置したこ
   とを特徴とする実用新案請求の範囲第１項記載のプロジ
   ェクタヘッドライトの配光可変装置。