JP4078151B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用前照灯に関するものであり、詳細には、二輪車、一部の三輪車など旋回時に車体が傾くものとなる車両に適する車両用前照灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の前照灯の構成としてプロジェクタ型の前照灯９０を例として図１０に示す。前照灯９０は、光源９１と、この光源９１の位置に第一焦点ｆ１を有する回転楕円などの楕円系反射面（ellipse group reflecting surface）９２と、この反射面９２の第二焦点ｆ２の近傍に設けられたシャッタ９３と、投影レンズ９４とから構成されている。
【０００３】
前記シャッタ９３は前記反射面９２から第二焦点に収束する断面略円形状の光束中に設けられる。シャッタ９３によりこの光束の下半部を遮蔽し、上弦の略半円形の反射光をえる。反射面９２からの光束は第二焦点で収束した後には上下、左右が反転するので、シャッタ９３により上弦の半円形となった光束の断面形状は下弦の半円形として投影レンズ９４により照射方向に投射される。よって、前照灯９０からの照射光には上向き光を含まないものとなり、図１１に示すような水平方向に長い略矩形のすれ違い配光Ｓが得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
二輪車においては、旋回を行う際には左カーブのときには左方向へと車体が傾く。このときに、前記前照灯９０は車体に固定されて取付けられているので、前記すれ違い配光Ｓも図１２に示すようにスクリーン上の水平軸２０に対し左下がりとなるように傾く。即ち、これから進行する左前方の方向を充分に照射できないという問題点を生じている。この問題点は運転席が旋回に伴い傾く三輪車などでも同様に生じる。
【０００５】
この解決策として、前照灯９０が、その中心軸周りを回動して、前記すれ違い配光Ｓを常に地表に対して傾かないようにする方法も提案されている。しかし、二輪車の旋回状態は様々である。
例えば、比較的に高速で走行しているときには車体を傾けるのみでハンドルはほとんど操作することなく旋回を行うが、低速のときは専らにハンドル操作で旋回を行う。そして、実際の運転においては、高速走行時に旋回することがほとんどであるから、前照灯の回動をハンドル操作と連動させることでは必ずしも全ての条件を満足させられるものとはならず、抜本的な解決策となり得ないのが実情である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決すべく、本発明の目的は、旋回時に車体の傾く二輪車などにおいて、所望の配光形状を所望の方向に得ることができる車両用前照灯を提供することである。また、本発明の目的は、旋回時にも所望の配光形状の水平ラインが常に地表と平行であることを可能とする車両用前照灯を提供することである。本発明は、前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、以下の構成の車両に搭載される車両用前照灯を提供する。すなわち、光源と、投影レンズと、少なくとも一部に可動部を有する第一楕円系反射面であって、該第一楕円系反射面は第一焦点を有し、該第一焦点は光源の位置にあり、該第一楕円系反射面からの反射光は、投影レンズに入射するよう設定されており、該可動部に少なくとも一つの開口部を有する第一楕円系反射面と、該第一楕円系反射面の可動部に設けられた該開口部の移動範囲をカバーする領域に対応して設けられている第二楕円系反射面であって、該第二楕円系反射面は第一焦点を有し、該第一焦点は光源の位置にあり、該第二楕円系反射面からの反射光は、投影レンズに入射するよう設定されている第二楕円系反射面と、前記第一楕円系反射面の可動部に接続する駆動部と、該第一楕円系反射面の可動部を回動可能に所定位置に保持する固定部材とを備え、投影レンズからの照射光の配光形状は、その長辺が水平方向に沿う略矩形となるようにされ、前記第一楕円系反射面可動部は駆動部の駆動により、該配光形状の長辺が灯具の傾斜に依らず、地表に対して水平を保つように回動が行われ、前記第一楕円系反射面の開口部を通った光は、第二楕円系反射面の少なくとも一部により反射され、所望の方向へ集束して照射されることを特徴とする車両用前照灯である。
従来旋回時には車体が傾き、これに伴い車両用前照灯も傾いて配光形状も傾くものとなるのを、本発明の車両用前照灯によれば、前記可動部を回動させることで、地表（路面）と常に平行な略矩形の配光形状を得る構成を提供して問題点を解決する。また、可動部と連動するシャッタ部を一体に設けることで、所望の配光形状を所望の方向に得ることが可能となる。さらに、前記第一楕円系反射面の開口部と第二楕円系反射面の位置の相対的移動を利用して旋回方向に向けて光を偏寄させることで一層に視認性を向上させる。よって、この種の車両用前照灯の性能向上に極めて優れた効果を奏するものである。
ここで、本発明による車両用前照灯は、更に前記第一楕円系反射面の可動部と連動のシャッタ部を有し、前記第一楕円系反射面の可動部は駆動部の駆動によりシャッタ部上端が地表に対して水平を保つように回動が行われることが好ましい。
また、車両用前照灯において、前記第一楕円系反射面の可動部とシャッタ部は一体に形成されていることが好ましい。
また、本発明の車両用前照灯において、車体が傾斜した時、開口部７ｃを通って第二楕円系反射面によって反射された光は、進行方向の前方を照射する。
本発明の車両用前照灯において、前記第二楕円系反射面の第二焦点は、投影レンズの焦点付近に位置することが好ましい。
本発明の車両用前照灯において、前記第一楕円系反射面は固定部を有し、前記第二楕円系反射面の開口部をカバーする部分は、前記第一楕円系反射面の固定部と段差部によってつながっていることが好ましい。
本車両用前照灯において、前記第一楕円系反射面は、さらに、可動部より後方に位置する固定部を有し、該固定部と可動部は連続した一つの面として機能することが好ましい。
本車両用前照灯においては、前記第一楕円系反射面は、第二楕円系反射面の内側に位置することが好ましい。
本車両用前照灯において、第一楕円系反射面の回動は、前記駆動部を介して、車体傾きセンサの出力、走行速度センサからの出力、あるいはハンドルの操作角センサ、からの出力に応じて行われることが好ましい。
本車両用前照灯において、前記駆動部はモータとかみ合わせ歯車から成ることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１、２に符号１で示すものは本発明に係る第一実施形態の車両用前照灯である。この車両用前照灯１は光源３と、投影レンズ５と、固定反射面部４（固定部とも称す）と、固定ヶ所２と、可動部７とから構成されている。固定反射面部４は、回転楕円面等の楕円系反射面とされた第一楕円系反射面の一部として機能し、その第一焦点ｆ１の位置に光源３を配置し、その第二焦点ｆ２の位置付近に投影レンズ５の焦点を配置する。固定ヶ所２は、第二楕円系反射面６と固定部材９とからなる。第二楕円系反射面６の第一焦点の位置に光源３を配置し、その第二焦点ｆ２の位置に投影レンズ５の焦点を配置する。この車両用前照灯１は基本的にはプロジェクタ型の前照灯である。固定部材９は、第二楕円系反射面６と嵌合して固定ヶ所２を構成する。固定部材９は同時に、第一楕円系反射面の固定反射面部４と共に可動部７を、車両用前照灯１の中心線Ｚを軸として回動可能に保持する機能を有している。第一楕円系反射面の固定反射面部４と第二楕円系反射面６とは、可動部７を所定位置に確実に保持するために段差部を設けて接続することが望ましい。可動部７側に突起部を、固定反射面部４側に円周方向に形成した溝部を設けることにより、固定反射面部４に対し可動部７を回転可能に確実に保持できるものとなる。図４の車両用前照灯１では、固定部材９は、投影レンズ５を所定位置に保持する機能も有しているが、固定部材９は、必ずしも、可動部７を所定位置に保持する機能と、投影レンズ５を保持する機能の両方を兼ね備えている必要はない。例えば、可動部７を所定位置に保持するための部材と、投影レンズを所定位置に保持するための部材が互いの境界部で接続されていてもよい。
【０００８】
可動部７は、前記第一楕円系反射面の一部を構成する可動反射面部７ａと、配光を形成するためのシャッタ部７ｂ（ロービーム用の場合）と、前記可動反射面部７ａの一部を切欠いて形成した開口部７ｃとから構成されている。可動部７は前記固定ヶ所２に対して、前記車両用前照灯１の中心線Ｚを軸として回動自在となるように取付けられている。なお、ハイビーム用として車両用前照灯１を使用する場合は、シャッタ部７ｂは無くても良い。また、前記第二楕円系反射面６は、前記第一楕円系反射面４の外側に位置し、可動する第一楕円系反射面に設けられた前記開口部７ｃの移動範囲をカバーする領域に設けられている。また、開口部７ｃの形状は所望のものであってよく、図６はその例を示す。
【０００９】
ここで、前記第一楕円系反射面の固定反射面部４と可動反射面部７ａとは、車両用灯具１として必要充分な大きさを有するように形成された一つの楕円系反射面を、前記中心線Ｚに直交する面で切断して形成されている。従って、前記固定反射面部４と可動反射面部７ａとが組合わされた状態では、上記した開口部７ｃの部分を除いては、光源３に対して一体の楕円反射面と同じ作用を行うものとなる。本発明において、「楕円系反射面」という用語は、全体として楕円叉は楕円に類似する曲面、例えば、回転楕円面、複合楕円面、楕円系自由曲面、あるいはその組み合わせを意味する。楕円系反射面の第一焦点に光源が位置している時、その光源から出た光は、その楕円系反射面の第二焦点に集束する。
【００１０】
そして、固定反射面部４と可動反射面部７ａとが組合わされて構成される第一楕円系反射面の第二焦点ｆ２及び前記シャッタ部７ｂは、投影レンズ５の焦点近傍に位置するように設けられている。また、上記のように組合わされた第一楕円系反射面の固定反射面部４と可動反射面部７ａとには初期位置が設定されている。この初期位置は、この車両用前照灯１を車体１０（図４（Ａ）（１）参照）に取付け、且つ、車体が傾いていない状態で前記シャッタ部７ｂが前記した楕円反射面４からの反射光を遮蔽することにより路面に対して水平な明暗境界線Ｈｈを与える位置（図４（Ａ）（２）参照）とされている。なお、シャッタ部７ｂ上端は、直線状としたが、実際には希望する配光パターンに合わせて種々の形状のカットラインに形成してもよい。例えば、左側通行用の自動車等四輪用灯具として車両用前照灯１を使用する場合は、配光パターンが左１５°上がり部分を含むように、運転席側から見た状態で、シャッタ部７ｂ上端右半分が、上端の中心から右下方へ１５度傾斜する一辺となるよう設定する。
【００１１】
前記可動部７には開口部７ｃが設けられる。本発明の第一実施形態では前記開口部７ｃは上記初期位置における反射面部７ａの上方となる位置に設けられる。前記固定ヶ所２側には前記開口部７ｃに対応して、後に説明するように車体１０の傾きに応じて所定方向に反射光を生じるものとした第二楕円系反射面６が設けられている。
【００１２】
前記可動部７には、例えば車体の傾斜を検出する傾斜センサ（図示せず）からの信号に応じて回転するモータ８ａと歯車８ｂとによる駆動部８が設けられ、車体１０が傾斜した場合に可動部７を本車両用前照灯１の中心線Ｚを軸として回動させる。
【００１３】
図４（１）は、前記可動部７の車体１０の傾斜に対する動作を模式的に示すものである。図４（Ａ）（１）は車体１０の直進時の状態を示し、このときには車体１０は傾いていないので、可動部７は固定反射面部４に対し初期位置の状態にある。この時、前記開口部７ｃは第二楕円系反射面６の中央部６ｃに位置する。尚、図４（Ａ）（１）から４（Ｃ）（１）においては車体１０、可動部７、第二楕円系反射面６などは運転席側から見る状態で示してある。
【００１４】
本発明においては、この直進状態においては、車両用前照灯１は、以後の進行方向である車体１０の正面方向を明るく照射するように構成されていればよい。ここで、前記第二楕円系反射面６の中央部６ｃはその第一焦点の位置に光源３が配置されている形状であり、前記固定反射面部４の第二焦点ｆ２の近傍に第二焦点が位置する回転楕円面などとして形成されている。この中央部６ｃからの反射光も図４（Ａ）（２）に補助配光Ｈ６Ｃで示すように、前記第一楕円系反射面の固定反射面部４、可動反射面部７の反射面部７ａ、および、シャッタ部７ｂにより形成される水平方向に長い略矩形の主配光Ｈｍと同様、車体１０の正面方向を水平な明暗境界線Ｈｈを有して照射する。
【００１５】
図４（Ｂ）（１）は車体１０が左旋回を行っているときの状態を示すものであり、このときには車体は進行方向に向かって左側に傾けられる。このように車体１０が傾くと、例えば車体傾きセンサ（図示せず）はその傾きを検出し、駆動部８により可動部７を固定反射面部４に対して回動する。例えば、左旋回時には、進行方向に向かって、時計回りに可動部７を回動することにより、前記シャッタ部７ｂを水平な明暗境界線Ｈｈを形成する位置とする。従って、前記第一楕円系反射面の固定反射面部４、可動部７の一部である第一楕円系反射面の可動反射面部７ａ、および、シャッタ部７ｂにより形成される主配光Ｈｍは、車体１０が傾いた状態においても、上記に説明した直進時と同じ形状の配光が得られる。
【００１６】
ここで、前記開口部７ｃと第二楕円系反射面６との位置関係について考察してみると、固定反射面部４は車体１０の傾斜につれて傾斜するのに対し、可動部７は駆動部８の作動により正立位置を保つ。したがって、前記開口部７ｃを基準として見れば補助反射面６側が移動するものとなる。
【００１７】
本発明では、前記第二楕円系反射面６に対して、車体１０が左に傾いたときに前記開口部７ｃを通った光は、第二楕円系反射面６の左対応部６ｌに到達する。左対応部６ｌからの反射光は、所定領域即ち左側前方を集中的に照射する。このようにすることで、この左対応部６ｌからの補助配光Ｈ６Ｌは図４（Ｂ）（２）に示すように主配光Ｈｍの垂直中心線Ｖに対して左側に位置する。即ち、これからの車体１０の進行方向を明るく照射する。
【００１８】
図４（Ｃ）（１）は車体１０が右旋回を行うときの状態を示すものである。上記で説明したのと同様な作用により車体１０が右に傾いたときには、前記開口部７ｃを通った光は第二楕円系反射面６の右対応部６ｒに到達する。右対応部６ｒからの反射光は、所定領域即ち右側前方を集中的に照射する。図４（Ｃ）（２）に示すように補助配光Ｈ６Ｒは主配光Ｈｍの垂直中心線Ｖに対して右側の所定領域を明るく照射する。
なお、第二楕円系反射面６の中央部６ｃ、左対応部６ｌ、右対応部６ｒは、単一の楕円系反射面として形成されてもよいし、異なる複数の楕円系反射面の組み合わせであってもよい。また、可動部の移動に伴い、第二楕円系反射面６からの反射光により構成される照射領域は、徐々に移動していくことが望ましいので、第二楕円系反射面６の各構成要素は、中央部６ｃ、左対応部６ｌ、右対応部６ｒの３つに限られるものではなく、適切な数で設けられ、或いは連続した一つの面の一部として構成される。複数の楕円系反射面を組み合わせる場合、第二楕円系反射面６の各構成要素の境界部は外見上目立たない程度の連続性を持つものとするのことが望ましい。
【００１９】
本発明の車両用前照灯１によれば、旋回時に車体１０が傾く二輪車などの車両にあっても、車体１０の傾きにつれて配光のカットオフラインが傾くことなく、常に路面と平行な状態を保つ。したがって、視認性が向上するばかりでなく、可動反射面７の開口部７ｃと第二楕円系反射面６との相互の位置関係を変化させることで旋回方向、言い換えれば、進路方向が明るく照射され、一層に視認性が向上するものとなる。
【００２０】
図５〜６に本発明の第二実施形態に係る車両用前照灯２０を示す。車両用前照灯２０は、光源３と、投影レンズ５と、第一楕円系反射面７（可動部あるいは可動反射面７とも称す）と、第二楕円系反射面６と、シャッタ部７ｂと、駆動部８と、固定部材９とで構成される。第一楕円系反射面７はその第一焦点ｆ１の位置に光源３が配置され、その第二焦点ｆ２を投影レンズ５の焦点付近に配置している。第一楕円系反射面７は可動反射面部７ａからなる。第二楕円系反射面６は、第一楕円系反射面７の外側に位置し、その第一焦点ｆ１の位置に光源３が配置され、その第二焦点ｆ２を投影レンズ５の焦点付近に配置している。シャッタ部７ｂは前記第一楕円系反射面７の可動反射面部７ａと一体として形成されている。駆動部８は第一楕円系反射面７に接続されそれを駆動する。第一実施形態と同一の個所については説明を省略する。本実施形態の車両用前照灯２０と第一実施形態の車両用前照灯１では、開口部７ｃの位置が異なっており、これに伴い第一楕円系反射面７、第二楕円系反射面６の構成が第１実施形態と異なっている。
【００２１】
本実施形態において、車両用前照灯２０の開口部７ｃは、第一楕円系反射面７の側方に一対すなわち両側方に１つずつ設けられている。また、第二楕円系反射面６は、開口部７ｃの可動範囲をカバーする位置に設けられるため、これに対応して車両用前照灯２０においては側方の両側に設けられている。また、第一楕円系反射面は、固定反射面部４を有さず、可動反射面部７ａのみから成っている。車両用前照灯２０において、固定ヶ所２は第二楕円系反射面６及び固定部材９である。
可動反射面部７ａは、シャッタ部７ｂと一体となっており、駆動部８の駆動により、固定部材９に対して、前記車両用前照灯２０の中心線Ｚを軸として回動する。
可動部７の開口部７ｃの大きさは、第二楕円系反射面６の反射光に要求される照射領域と照度分布に応じて適宜決定される。図６では、開口部７ｃを大きく取り、リム部分７ｄのみを残すものとして示している。しかし本発明においては、開口部７ｃの形状はこれに限られるものではない。
【００２２】
なお、第二楕円系反射面６は、全周に亘って設けられていても良いが、軽量化、コスト等の観点から、図６のように必要な部分にのみ設けられることが好ましい。また、固定部材９は、第二楕円系反射面６との間に可動部７を挟みこみ、可動部７を、前照灯２０の中心線Zを軸とする回動可能な状態で所定位置に保持している。第一楕円系反射面７のリム部７ｄが第二楕円系反射面６の光源側周縁部６ｄに押し当てられた状態で、固定部材９は、第二楕円系反射面６の投影レンズ側周縁部でネジ等で固定される。
【００２３】
図８は、前記可動部７の車体１０の傾斜に対する動作を模式的に示すものである。車体１０については、その垂直軸方向のみを示す。まず、図８（Ａ）は車体１０の直進時の状態を示す。このときには図８（Ａ）（１）に示すように、車体１０は傾いていないので、可動部７は固定部材９に対し初期位置の状態にある。図８（Ａ）（２）に示すように、前記開口部７ｃは第二楕円系反射面６の中央部６ｃ１、６ｃ２と向き合うように位置する。尚、図８においては可動部７、第二楕円系反射面６などは運転席側から見る状態で示してある。
【００２４】
本発明においては、この直進状態においては、車両用前照灯２０は、以後の進行方向である車体１０の正面方向を明るく照射するように構成されていればよい。ここで、前記第二楕円系反射面６の中央部６ｃ１、６ｃ２はその第一焦点の位置に光源３が配置され、前記投影レンズ５の焦点ｆ２の近傍に第二焦点が位置する回転楕円面などとして形成されている。よって、この中央部６ｃ１、６ｃ２からの反射光も図８（Ａ）（３）に補助配光Ｈ６Ｃで示すように、前記第一楕円系反射面７の可動反射面部７ａ、および、シャッタ部７ｂにより形成される主配光Ｈｍと同様、車体１０の正面方向を水平な明暗境界線Ｈｈを有して照射する。
【００２５】
図８（Ｂ）は車体１０が左旋回を行っているときの状態を示すものである。
このときには車体は進行方向に向かって左側に傾けられ、駆動部８により可動部７の固定部材９に対する回動が行われる。例えば、左旋回時には、進行方向に向かって、時計回りに可動部７を回動することにより、前記シャッタ部７ｂを水平な明暗境界線Ｈｈを形成する位置とする。従って、前記第一楕円系反射面７の可動反射面部７ａ、および、シャッタ部７ｂにより形成される主配光Ｈｍは、車体１０が傾いた状態においても、上記に説明した直進時と同じ形状の配光が得られるものとなる。
【００２６】
ここで、前記開口部７ｃと第二楕円系反射面６との位置関係について考察してみると、固定部材９は車体１０の傾斜につれて傾斜するのに対し、可動部７は駆動部８の作動により正立位置を保つものであるので、前記開口部７ｃは第二楕円系反射面６の左側上方部分６ｌ１及び右側下方部分６ｌ２と向き合う。
【００２７】
本発明では、前記第二楕円系反射面６に対して、車体１０が左に傾いたときに前記開口部７ｃを通った光が到達する第二楕円系反射面６の左対応部６ｌ１，６ｌ２からの反射光が、所定領域Ｈ６Ｌ即ち左側前方を集中的に照射する。これによりこの左対応部６ｌからの補助配光Ｈ６Ｌは図８（Ｂ）（３）に示すように主配光Ｈｍの垂直中心線Ｖに対して左側に位置する。即ち、これからの車体１０の進行方向を明るく照射する。
【００２８】
図８（Ｃ）は車体１０が右旋回を行うときの状態を示すものである。上記で説明したのと同様な作用により車体１０が右に傾いたときには、図８（ｃ）（２）に示すように、前記開口部７ｃを通った光は第二楕円系反射面６の右対応部６ｒ１、６ｒ２に到達する。６ｒ１は、第二楕円系反射面６の左側下方部分であり、６ｒ２は、第二楕円系反射面６の右側上方部分である。この第二楕円系反射面６の右対応部６ｒ１，６ｒ２からの反射光が、所定領域Ｈ６Ｒ即ち右側前方を集中的に照射する。図８（Ｃ）（３）（４）に示すように補助配光Ｈ６Ｒは主配光Ｈｍ中の垂直中心線Ｖに対して右側の所定領域を明るく照射する。
【００２９】
即ち、本実施形態の車両用前照灯２０においても、旋回時に車体１０が傾く二輪車などの車両にあっても、車体１０の傾きにつれて配光のカットオフラインが傾くことなく、常に路面と平行な状態を保つので視認性が向上する。これにくわえ、可動反射面７の開口部７ｃと第二楕円系反射面６との相互の位置関係を変化させることで旋回方向、言い換えれば、進路方向が明るく照射され、一層に視認性が向上する。
【００３０】
なお、第二楕円系反射面６を設ける領域については、開口部７ｃの可動範囲をカバーするものであれば良く、車体１０の傾斜角度が大きい時、即ち可動部７の固定ヶ所２に対する相対的移動距離が大きい場合でも、開口部７ｃを通った光が確実に第二楕円系反射面６により捕捉されるようにするため、第二楕円系反射面６が開口部７ｃの可動範囲よりも適宜広い領域に設けられていることが望ましい。
また、第二楕円系反射面６の上辺６ａと下辺６ｂの位置は、第二楕円系反射面６の反射光に要求される配光特性、例えば、照射領域と照度分布に応じて調整され、第二楕円系反射面６の光軸Z方向の長さと幅、搭載される車両の傾斜の態様、例えば角度等も考慮の上決定される。
【００３１】
図７は第二実施形態としての車両用前照灯２０の可動部７の変形例を示すものである。可動部７に関して、開口部７ｃを大きく取る場合は、図６に示すように第二楕円系反射面の光源側周縁部６ｄに押し当てられる部分であるリム７ｄを、衝撃等による変形防止のため設定しておいてもよい。また、変形等の恐れがない場合は、図８に示すように、リム７ｄは無くても良い。また、シャッタ部７ｂと可動反射面部７aは一体成形されてもよいが、別体として成形し、ネジ等で固定してもよい。
【００３２】
尚、実際の実施に当たっては、例えば二輪車などにおいては、低速走行時には旋回は専らにハンドルの操作で行われ、車体１０にはそれ程の傾きを生じることがないのに対して、高速走行時にはハンドルの操作はほとんど行われず、専らに車体を傾けることで行われるなど、車体１０に生じる傾きには走行速度に依存する部分もかなり認められる。したがって、本発明においては前記駆動部８に入力する信号は上記した傾斜センサのみでなく、ハンドルの操作角センサ、走行速度センサ車体などからの出力も必要に応じて採用することが好ましい。
【００３３】
図９（Ａ）は、モータ８aの制御回路９を示すブロック図である。図中実線経路は、モータ８ａの駆動条件として車体傾きセンサーの出力結果だけである場合を示し、一点鎖線経路は、車体傾きセンサーの出力結果の他に、走行速度センサー及びハンドル操作角センサーから出力結果を参照する場合を示す。
まず、モータ８ａの駆動条件が車体傾きセンサーの出力結果だけである場合（図中実線経路）の制御回路９の構成を説明する。制御回路９は、モータ駆動回路９ａと比較回路９ｂから成る。モータ駆動回路９aの出力側はモータ８ａに接続されている。モータ駆動回路９ａは，比較回路９ｂからの入力に応じて駆動される。比較回路９ｂは、入力側は、可動部７に取り付けられたポテンショメータ１１、車体傾き検出器１２の出力側に接続されている。比較回路９ｂの出力側は、モータ駆動回路９ａに接続されている。ポテンショメータ１１の歯車部１１ａは可動部７のギア部と噛み合っている。なお、ポテンショメータ１１を取り付ける位置は、基本的には可動部７のどの部分でも良いが、生産効率等を考えると、可動部７に設けられるギア部の端に設けられることが望ましい。
比較回路の信号処理について説明する。ポテンショメータ１１の端子電圧即ち車両用灯具１の傾きを示す信号と、基準電圧即ち車体傾き検出センサー１２からの電圧が、比較回路９ｂ内で比較され、そこに差があれば、その差に応じて駆動信号が出力される。この駆動信号は、モータ駆動回路に直接出力され、それによりモータ８ａが駆動され、歯車８ｂを介して可動部７が回動される。そして、車体傾き検出センサー１２からの電圧とポテンショメータ１１の端子電圧が同じ値である時は、駆動信号はモータ駆動回路９ａに出力されない。
【００３４】
次に、モータ８ａの駆動条件が車体傾きセンサーの出力結果の他に、必要に応じて走行速度センサー１３、ハンドルの操作角センサー１４が、制御回路９に設けられる場合（図中一点鎖線経路）の制御回路９の構成を説明する。制御回路９は、モータ駆動回路９ａ、比較回路９ｂ、信号処理回路９ｃを含み、信号処理回路９ｃが比較回路９ｂとモータ駆動回路９ａの間に設けられる。比較回路９ｂの入力側は、車体傾きセンサー１２の出力側及びポテンショメータ１１の出力側に接続されており、比較回路９ｂの出力側は、信号処理回路９ｃの入力側に接続されている。比較回路内の作動は、実線経路の場合と同じである。
モータ駆動回路９ａは、入力側を信号処理回路９ｃの出力側に有し、出力側をモータ８ａに有しており、信号処理回路９ｃからの入力に応じてモータ８ａの駆動信号を出力する。
制御回路９の作動については、信号処理回路９ｃにおいて、比較回路９ｂからから出力されたモータ駆動信号を、走行速度センサー及び或いはハンドル操作角センサーからの出力を参照することにより適宜補正するよう処理される。例えば、走行速度センサー１３からの出力が、例えば走行速度５ｋｍ／ｈ未満である時（運転者がバイクを押して歩いている時）は、比較回路９ｂで差が検出されても、モータ駆動回路９ａは駆動されないよう設定されてよい。或いは、低速走行時はハンドル操作角センサー１４からの信号を優先処理し、中・高走行時は比較回路９ｂからの出力を優先するよう設定してもよい。
【００３５】
また、図示は省略するが、走行速度センサ１３を車体傾きセンサー１２及びポテンショメータ１１の入力側に取り付け、走行速度５ｋｍ／ｈ未満の場合は、車体傾きセンサー１２及びポテンショメータ１１が駆動されないようにしてもよい。
なお、図９では、センサーは、車体傾きセンサー１２だけの使用例、車体傾きセンサー１２、走行速度センサー１３、ハンドル操作角センサー１４の三種の使用例を示したが、センサーの種類と数はこれに限られるものでなく、他の種類のセンサーを使ってもよいし、どれか一種類を単独で使用してもよいし、２種類以上の組み合わせであってもよい。
【００３６】
本発明の効果について説明する。第一に、車両用前照灯１、２０は、その作動中いつでも、配光の水平ラインを地表と平行に保つことができる。この利点は、車両用前照灯１、２０が、車体の傾斜が大きい二輪車、三輪車に搭載された場合効果的である。第二に、車両用前照灯１、２０の構成は、可動部７が固定部材９と第二楕円反射面の間で回動自在に保持されるようになっており、この構成は可動部７の駆動機構を簡素なものとすることを可能にしている。この利点は、量産効率とコストの面で有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る車両用前照灯の第一実施形態を示す断面図である。
【図２】 本発明の第一実施形態である車両用前照灯の斜視分解図である。
【図３】 本発明に係る車両用前照灯の開口部の形状の変形例を示す斜視図である。
【図４】 本発明に係る第一実施形態の車両用前照灯の（１）車体の傾きに応じた第一楕円系反射面と第二楕円系反射面の位置関係、（２）第二楕円系反射面からの反射光から成る配光及び車両用前照灯全体からの配光特性を示す説明図である。
【図５】 本発明に係る第二実施形態を示す車両用前照灯のランプ光軸Ｚに沿った（ａ）水平断面図（ｂ）垂直断面図である。
【図６】 本発明の第二実施形態による車両用前照灯の斜視分解図である。
【図７】 本発明に係る第二実施形態による車両用前照灯の可動部の変形例を示す斜視図である。
【図８】 本発明に係る第二実施形態の車両用前照灯の（１）車体の傾きに応じた第一楕円系反射面と第二楕円系反射面の位置関係、（２）第二楕円系反射面の反射領域（３）第二楕円系反射面からの反射光から成る配光（４）車両用前照灯全体からの配光特性を示す説明図である。
【図９】 本発明の第一実施形態による（A）モータを駆動するための制御回路を示すブロック図（B）ポテンショメータを可動部に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１０】 従来例を示す断面図である。
【図１１】 従来例の配光特性を示す説明図である。
【図１２】 従来例の車両用灯具において車体が傾いたときの配光特性を示す説明図である。
【符号の説明】
１……車両用前照灯
２……本体部
３……光源
４……楕円反射面
５……投影レンズ
６……補助反射面
６ｃ……中央部
６ｌ……左対応部
６ｒ……右対応部
７……可動反射面
７ａ……反射面部
７ｂ……シャッタ部
７ｃ……開口部
８……駆動部
１０……車体

Claims (40)

1. 光源と、
   投影レンズと、
   少なくとも一部に可動部を有する第一楕円系反射面であって、該第一楕円系反射面は第一焦点を有し、該第一焦点は光源の位置にあり、該第一楕円系反射面からの反射光は、投影レンズに入射するよう設定されており、該可動部に少なくとも一つの開口部を有する第一楕円系反射面と、
   該第一楕円系反射面の可動部に設けられた該開口部の移動範囲をカバーする領域に対応して設けられている第二楕円系反射面であって、該第二楕円系反射面は第一焦点を有し、該第一焦点は光源の位置にあり、該第二楕円系反射面からの反射光は、投影レンズに入射するよう設定されている第二楕円系反射面と、
   前記第一楕円系反射面の可動部に接続する駆動部と、
   該第一楕円系反射面の可動部を回動可能に所定位置に保持する固定部材とを備え
   投影レンズからの照射光の配光形状は、その長辺が水平方向に沿う略矩形となるようにされ、
   前記第一楕円系反射面可動部は駆動部の駆動により、該配光形状の長辺が灯具の傾斜によらず、地表に対して水平を保つように回動が行われ、
   前記可動部の開口部を通った光は、第二楕円系反射面の少なくとも一部により反射され、所望の方向へ集束して照射されることを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記第一楕円系反射面の可動部と連動のシャッタ部を有し、前記第一楕円系反射面の可動部は駆動部の駆動によりシャッタ部上端が地表に対して水平を保つように回動が行われることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記第一楕円系反射面の可動部とシャッタ部は一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
4. 車体が傾斜した時、開口部７ｃを通って第二楕円系反射面によって反射された光は、進行方向の前方を照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用前照灯。
5. 前記第二楕円系反射面の第二焦点は、投影レンズの焦点付近に位置することを特徴とする請求項１、２又は４の何れかに記載の車両用前照灯。
6. 前記第一楕円系反射面は固定部を有し、前記第二楕円系反射面の開口部をカバーする部分は、前記第一楕円系反射面の固定部と段差部によってつながっていることを特徴とする請求項１、２、４又は５の何れかに記載の車両用前照灯。
7. 前記第一楕円系反射面は、さらに、可動部より後方に位置する固定部を有し、該固定部と可動部は連続した一つの面として機能することを特徴とする請求項１、２、４、５又は６の何れかに記載の車両用前照灯。
8. 前記第一楕円系反射面は、第二楕円系反射面の内側に位置することを特徴とする請求項１、２、４、５、６又は７の何れかに記載の車両用前照灯。
9. 前記第一楕円系反射面の回動は、前記駆動部を介して、車体傾きセンサの出力に応じて行われることを特徴とする請求項１、２又は３の何れかに記載の車両用前照灯。
10. 前記可動反射面の回動は、前記駆動部を介して走行速度センサからの出力に応じて行われることを特徴とする請求項１、２又は９の何れかに記載の車両用前照灯。
11. 前記可動反射面の回動は、前記駆動部を介してハンドルの操作角センサからの出力に応じて行われることを特徴とする請求項１、２、９又は１０の何れかに記載の車両用前照灯。
12. 前記駆動部はモータとかみ合わせ歯車からなることを特徴とする請求項１、２、３、９、１０又は１１の何れかに記載の車両用前照灯。
13. 前記第１楕円系反射面の可動部に設けられた前記開口部は、上方に設けられていることを特徴とする請求項１ないし１２の何れかに記載の車両用前照灯。
14. 前記第１楕円系反射面の可動部に設けられた前記開口部は、両側方に設けられていることを特徴とする請求項１ないし１２の何れかに記載の車両用前照灯。
15. 光源と、
    投影レンズと、
    第一焦点を有する固定第一楕円系反射面（４）であって、該第一焦点は光源の位置にあり、該固定第一楕円系反射面からの反射光は、投影レンズに入射するよう設定されており、
    第一焦点を有し、少なくとも一つの開口部（７ｃ）を有する可動第二楕円系反射面（７ａ）であって、該第一焦点は光源の位置にあり、該可動第二楕円系反射面からの反射光は、投影レンズに入射するよう設定されており、
    第一焦点を有する固定第三楕円系反射面（６）であって、該第一焦点は光源の位置にあり、該固定第三楕円系反射面からの反射光は、投影レンズに入射するよう設定されており、該固定第三楕円系反射面（６）は第一楕円系反射面（４）に接続しており、該固定第三楕円系反射面（６）は少なくとも前記可動第二楕円系反射面（７ａ）の開口部の移動範囲をカバーする領域に対応して設けられている固定第三楕円系反射面（６）と、
    前記可動第二楕円系反射面（７ａ）に接続する駆動部（８）と、
    第二楕円系反射面（７ａ）を回動可能に所定位置に保持する固定部材（９）とを備え
    投影レンズからの照射光の配光形状は、その長辺が水平方向に沿う略矩形となるようにされ、
    前記第二楕円系反射面（７ａ）は駆動部（８）の駆動により、該配光形状の長辺が灯具の傾斜によらず、地表に対して水平を保つように回動が行われ
    前記第二楕円系反射面の開口部（７ｃ）を通った光は、第三楕円系反射面（６）により反射され、所望の方向へ集束して照射されることを特徴とする車両用前照灯。
16. 前記第二楕円系反射面と連動のシャッタ部を有し、前記第二楕円系反射面は駆動部の駆動によりシャッタ部上端が地表に対して水平を保つように回動が行われることを特徴とする請求項１５に記載の車両用前照灯。
17. 前記第二楕円系反射面とシャッタ部は一体に形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の車両用前照灯。
18. 車体が傾斜した時、開口部７ｃを通って第三楕円系反射面によって反射された光は、進行方向の前方を照射することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の車両用灯具。
19. 前記第三楕円系反射面の第二焦点は、投影レンズの焦点付近に位置することを特徴とする請求項１５、１６又は１８の何れかに記載の車両用前照灯。
20. 前記第一楕円系反射面は、前記第三楕円系反射面と段差部によってつながっていることを特徴とする請求項１５、１６、１８又は１９の何れかに記載の車両用前照灯。
21. 前記第一楕円系反射面と第二楕円系反射面は連続した一つの面として機能することを特徴とする請求項１５、１６、１８、１９又は２０の何れかに記載の車両用前照灯。
22. 前記第二楕円系反射面は、第三楕円系反射面の内側に位置することを特徴とする請求項１５、１６、１８、１９、２０又は２１の何れかに記載の車両用前照灯。
23. 前記第二楕円系反射面の回動は、前記駆動部を介して、車体傾きセンサの出力に応じて行われることを特徴とする請求項１５、１６又は１７の何れかに記載の車両用前照灯。
24. 前記可動第二楕円系反射面の回動は、前記駆動部を介して走行速度センサからの出力に応じて行われることを特徴とする請求項１５、１６又は２３の何れかに記載の車両用前照灯。
25. 前記可動第二楕円系反射面の回動は、前記駆動部を介してハンドルの操作角センサからの出力に応じて行われることを特徴とする請求項１５、１６、２３、又は２４の何れかに記載の車両用前照灯。
26. 前記駆動部はモータとかみ合わせ歯車からなることを特徴とする請求項１５、１６、１７、２３、２４又は２５の何れかに記載の車両用前照灯。
27. 前記可動第二楕円系反射面（７ａ）の開口部（７ｃ）は、上方に設けられていることを特徴とする請求項１５ないし２６の何れかに記載の車両用前照灯。
28. 前記可動第二楕円系反射面（７ａ）の開口部（７ｃ）は、両側方に設けられていることを特徴とする請求項１５ないし２６の何れかに記載の車両用前照灯。
29. 光源と、
    投影レンズと、
    第一焦点を有し、少なくとも一つの開口部（７ｃ）を有する可動第一楕円系反射面（７a）であって、該第一焦点は光源の位置にあり、該可動第一楕円系反射面からの反射光は、投影レンズに入射するよう設定されており、
    第一焦点を有する固定第二楕円系反射面（６）であって、該第一焦点は光源の位置にあり、該固定第二楕円系反射面からの反射光は、投影レンズに入射するよう設定されており、該固定第二楕円系反射面（６）は少なくとも前記可動第一楕円系反射面の開口部の移動範囲をカバーする領域に対応して設けられており、
    前記可動第一楕円系反射面（７ａ）に接続する駆動部（８）と、
    可動第一楕円系反射面を回動可能に所定位置に保持する固定部材（９）とを備え
    投影レンズからの照射光の配光形状は、その長辺が水平方向に沿う略矩形となるようにされ、
    前記可動第一楕円反射面（７ａ）は駆動部（８）の駆動により、該配光形状の長辺が灯具の傾斜によらず、地表に対して水平を保つように回動が行われ、
    前記可動第一楕円反射面の開口部（７ｃ）を通った光は、固定第二楕円反射面（６）により反射され、所望の方向へ集束して照射されることを特徴とする車両用前照灯。
30. 前記可動第一楕円系反射面と連動のシャッタ部を有し、前記可動第一楕円系反射面は駆動部の駆動によりシャッタ部上端が地表に対して水平を保つように回動が行われることを特徴とする請求項２９に記載の車両用前照灯。
31. 前記可動第一楕円系反射面とシャッタ部は一体に形成されていることを特徴とする請求項３０に記載の車両用前照灯。
32. 車体が傾斜した時、開口部７ｃを通って固定第二楕円系反射面によって反射された光は、進行方向の前方を照射することを特徴とする請求項２９又は３０に記載の車両用前照灯。
33. 前記固定第二楕円系反射面の第二焦点は、投影レンズの焦点付近に位置することを特徴とする請求項２９、３０又は３２の何れかに記載の車両用前照灯。
34. 前記可動第一楕円系反射面は、固定第二楕円系反射面の内側に位置することを特徴とする請求項２９、３０又は３２の何れかに記載の車両用前照灯。
35. 前記可動第一楕円系反射面の回動は、前記駆動部を介して、車体傾きセンサの出力に応じて行われることを特徴とする請求項２９ないし３１の何れかに記載の車両用前照灯。
36. 前記可動第一楕円系反射面の回動は、前記駆動部を介して走行速度センサからの出力に応じて行われることを特徴とする請求項２９、３０、３１又は３５の何れかに記載の車両用前照灯。
37. 前記可動第一楕円系反射面の回動は、前記駆動部を介してハンドルの操作角センサからの出力に応じて行われることを特徴とする請求項２９、３０、３１、３５又は３６の何れかに記載の車両用前照灯。
38. 前記駆動部はモータとかみ合わせ歯車からなることを特徴とする請求項２９、３０、３１、３５、３６又は３７の何れかに記載の車両用前照灯。
39. 前記前記可動第一楕円系反射面（７ａ）の開口部（７ｃ）は、上方に設けられていることを特徴とする請求項２９ないし３８の何れかに記載の車両用前照灯。
40. 前記可動第一楕円系反射面（７ａ）の開口部（７ｃ）は、両側方に設けられていることを特徴とする請求項２９ないし３８の何れかに記載の車両用前照灯。

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