【手続補正書】
【提出日】平成16年7月26日(2004.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、いわゆるＨ４ハロゲンバルブを備えた車両用前照灯に関するものであり、特に、フォグランプ配光パターンとハイビーム配光パターンとのビーム切換えを行い得るように構成された車両用前照灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｈ４ハロゲンバルブは、その前部フィラメントの下方近傍に該前部フィラメントから下方へ向かう光を遮蔽するインナシェードが配置されているので、これを備えた車両用前照灯においては、ロービーム照射に適したカットオフライン（明暗境界線）を有する配光パターンを容易に形成することができる。また、Ｈ４ハロゲンバルブは前部フィラメントのほかに後部フィラメントをも備えているので、両フィラメントの点灯切換えを行うことにより、単一の光源バルブでロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンとのビーム切換えを行うことができる。
【０００３】
このようなＨ４ハロゲンバルブの特性を生かして、フォグランプ配光パターンとハイビーム配光パターンとのビーム切換えを行う灯具構成を採用することも可能である。この場合、フォグランプ配光パターンは前部フィラメントの点灯により形成され、ハイビーム配光パターンは後部フィラメントの点灯により形成されることとなる。その際、フォグランプ配光パターンの形成には、インナシェードよりリフレクタの下部反射面へ向かう光が遮蔽されるので、リフレクタの上部反射面での反射光のみが使用されることとなり、一方、ハイビーム配光パターンの形成には、反射面の全領域が使用されることなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フォグランプ配光パターンは、左右方向に大きく拡散する略均一な配光パターンとする必要があるのに対し、ハイビーム配光パターンは、遠方視認性を高めるため中心光度が高い配光パターンとする必要がある。
【０００５】
しかしながら、上部反射面での反射光をすべてフォグランプ配光パターンの形成に使用すると、ハイビーム配光パターンのホットゾーン（高光度領域）を形成するために使用することができるのは下部反射面のみとなり、その中心光度を十分に高めることが困難となる、という問題がある。
【０００６】
一方、上部反射面の一部をハイビーム配光パターンのホットゾーン形成用に使用することも考えられるが、このようにした場合にはフォグランプ配光パターンを略均一な配光パターンとすることができなくなってしまう、という問題がある。
【０００７】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、Ｈ４ハロゲンバルブを備え、フォグランプ配光パターンとハイビーム配光パターンとのビーム切換えを行い得るように構成された車両用前照灯において、フォグランプ配光パターンを略均一な配光パターンに維持した上で、ハイビーム配光パターンの中心光度を十分に高めることができる車両用前照灯を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、所定のアウタシェードを設けるとともにリフレクタの反射面形状に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００９】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯は、
車両前後方向に延びる光軸に沿って前部フィラメントおよび後部フィラメントが配置されるとともに、上記前部フィラメントの下方近傍に該前部フィラメントから下方へ向かう光を遮蔽するインナシェードが配置されてなる光源バルブと、この光源バルブからの光を前方へ反射させる反射面を有するリフレクタとを備えてなり、
上記前部フィラメントの点灯によりフォグランプ配光パターンでビーム照射を行う一方、上記後部フィラメントの点灯によりハイビーム配光パターンでビーム照射を行うように構成された車両用前照灯において、
上記光源バルブの周囲に、上記前部フィラメントから上記インナシェードに遮蔽されずに上記反射面へ向かう光のうち上記反射面の周縁部へ向かう光を遮蔽するアウタシェードが設けられており、
上記反射面における上記アウタシェードの遮光作用で上記前部フィラメントからの光が入射しない光非入射周縁領域が、上記後部フィラメントからの光を上記ハイビーム配光パターンの中心部へ向けて反射させるように構成されている、ことを特徴とするものである。
【００１０】
上記「反射面」は複数の反射素子からなる構成であってもよいし、滑らかな曲面からなる構成であってもよい。
【００１１】
上記「アウタシェード」は、前部フィラメントからインナシェードに遮蔽されずに反射面へ向かう光のうち反射面の周縁部へ向かう光を遮蔽することができるものであれば、その具体的形状等は特に限定されるものではい。
【００１２】
上記「光非入射周縁領域」は、反射面の周縁部であれば、その具体的な位置、範囲等は特に限定されるものではい。
【００１３】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、光源バルブとしてＨ４ハロゲンバルブを備えており、その前部フィラメントの点灯によりフォグランプ配光パターンでビーム照射を行う一方、その後部フィラメントの点灯によりハイビーム配光パターンでビーム照射を行うように構成されているが、光源バルブの周囲には、前部フィラメントからインナシェードに遮蔽されずに反射面へ向かう光のうち反射面の周縁部へ向かう光を遮蔽するアウタシェードが設けられており、また反射面におけるアウタシェードの遮光作用で前部フィラメントからの光が入射しない光非入射周縁領域は、後部フィラメントからの光をハイビーム配光パターンの中心部へ向けて反射させるように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１４】
すなわち、ハイビーム配光パターンのホットゾーンを形成するための反射領域として、インナシェードの遮光作用で前部フィラメントからの光が入射しない下部反射面だけでなく、アウタシェードの遮光作用で前部フィラメントからの光が入射しない上部反射面の光非入射周縁領域も使用することにより、ハイビーム配光パターンの中心光度を十分に高めることが可能となる。その際、反射面の周縁部に位置する光非入射周縁領域は、後部フィラメントの像を反射面の各部位のうちで最も小さい像として前方へ投射させることができるので、ハイビーム配光パターンの中心光度を効率よく高めることができる。
【００１５】
また、上記光非入射周縁領域はフォグランプ配光パターン形成用としては使用されないので、該光非入射周縁領域をハイビーム配光パターンのホットゾーン形成用として使用しても、フォグランプ配光パターンが不均一になってしまうのを防止することができる。
【００１６】
このように本願発明によれば、Ｈ４ハロゲンバルブを備え、フォグランプ配光パターンとハイビーム配光パターンとのビーム切換えを行い得るように構成された車両用前照灯において、フォグランプ配光パターンを略均一な配光パターンに維持した上で、ハイビーム配光パターンの中心光度を十分に高めることができる。
【００１７】
上記構成において、反射面が複数の反射素子からなる場合には、光非入射周縁領域の境界線の位置を、これら複数の反射素子相互の区分線と略一致するように設定すれば、リフレクタの意匠を損なうことなくハイビーム配光パターン形成のための専用反射領域を形成することができる。
【００１８】
上記「リフレクタ」は、光源バルブからの光を反射させる反射面のみを有する構成であってよいことはもちろんであるが、該反射面以外にこれと隣接する他の反射面を有する構成であってもよい。
【００１９】
後者の場合には、Ｈ４ハロゲンバルブからの光を反射させる反射面と他の反射面とを有するリフレクタが１つの灯具に収容されることとなるため、Ｈ４ハロゲンバルブからの光を反射させる反射面の占有面積が小さいものとなってしまう。これに伴い、ハイビーム配光パターン形成のための専用反射領域も小さくなってしまうので、本願発明の構成を採用することが特に効果的である。
【００２０】
その際、上記反射面と他の反射面とが上下に配置されている場合には、ハイビーム配光パターン形成のための専用反射領域がさらに小さくなってしまう傾向にあるので、本願発明の構成を採用することが一層効果的である。
【００２１】
なお、上記「他の反射面」は、上記Ｈ４ハロゲンバルブ以外の光源バルブからの光を反射させるように構成された反射面であってもよいし、装飾用のダミー反射面であってもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す正面図であり、図２は、その側断面図である。
【００２４】
これらの図に示すように、実施形態に係る車両用前照灯１０は、素通し状の透明カバー１２とランプボディ１４とで形成される灯室内に、リフレクタユニット１６が上下および左右方向に傾動可能に設けられてなっている。
【００２５】
図３は、リフレクタユニット１６を単品で示す正面図であり、図４は、その平断面図である。
【００２６】
これらの図にも示すように、リフレクタユニット１６は、Ｈ４ハロゲンバルブ１８（光源バルブ）と、リフレクタ２０と、このシェード２２とを備えてなり、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。
【００２７】
Ｈ４ハロゲンバルブ１８は、光軸Ａｘに沿って前部フィラメント１８ａおよび後部フィラメント１８ｂが配置されるとともに、前部フィラメント１８ａの下方近傍に該前部フィラメント１８ａから下方へ向かう光を遮蔽するインナシェード１８ｃが配置されてなり、リフレクタ２０の後頂部に挿着されている。
【００２８】
前部フィラメント１８ａは、光軸Ａｘと同軸で前後方向に延びており、後部フィラメント１８ｂは、前部フィラメント１８ａの後方近傍における光軸Ａｘに対して僅かに下方にオフセットした位置で前後方向に延びている。そして、インナシェード１８ｃは、前部フィラメント１８ａを下方側から所定角度範囲（具体的には光軸Ａｘを基準にして左右均等に中心角１６５°の範囲）にわたって囲むように形成されている。
【００２９】
そして後述するように、実施形態に係る車両用前照灯１０は、前部フィラメント１８ａの点灯によりフォグランプ配光パターンでビーム照射を行う一方、後部フィラメント１８ｂの点灯によりハイビーム配光パターンでビーム照射を行うようになっている。
【００３０】
リフレクタ２０は、光軸Ａｘを中心軸とする回転放物面上に複数の反射素子２０ｓが形成されてなる反射面２０ａを有しており、この反射面２０ａによりＨ４ハロゲンバルブ１８からの光を前方へ拡散偏向反射させるようになっている。
【００３１】
前部フィラメント１８ａから下方へ向かう光はインナシェード１８ｃによって遮蔽されるので、反射面２０ａには、光軸Ａｘから左右両方向へ向かって７．５°下向きで延びる１対の明暗境界線Ｂｏが形成される。
【００３２】
複数の反射素子２０ｓは、灯具正面視において反射面２０ａを縦縞状に区分けするとともに両明暗境界線Ｂｏの下方近傍において、該明暗境界線Ｂｏと略平行に延びる１対の斜め境界線Ｂ１で上下に区分けされている。
【００３３】
そして、この斜め境界線Ｂ１よりも上側の上部反射面２０ａＵを構成する１２本の反射素子２０ｓのうち中央寄りの１０本の反射素子２０ｓ（Ｌ１〜Ｌ５、Ｒ１〜Ｒ５）が、フォグランプ配光パターン形成用の反射素子２０ｓとして使用されるようになっている。
【００３４】
一方、ハイビーム配光パターン用には全反射素子２０ｓが使用されるようになっている。その際、斜め境界線Ｂ１よりも下側の下部反射面２０ａＬを構成する１２本の反射素子２０ｓと、上部反射面２０ａＵにおける左右両側端部に位置する２本の反射素子２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６）とが、ハイビーム配光パターンのホットゾーンを形成するための反射領域として設定されている。
【００３５】
アウタシェード２２は、キャップ状に形成されたシェード本体２２ａと、このシェード本体２２ａの下端部から後方へ延び、後端部においてリフレクタ２０にネジ締め固定された取付ステー２２ｂとからなっている。
【００３６】
シェード本体２２ａは、前部フィラメント１８ａからインナシェード１８ｃに遮蔽されずに反射面２０ａへ向かう光のうち反射面２０ａの周縁部（具体的には上部反射面２０ａＵにおける左右両側端部に位置する２本の反射素子２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６））へ向かう光を遮蔽するよう、その後端縁２２ａ１の輪郭形状が設定されている。
【００３７】
すなわち、図４に示すように、シェード本体２２ａの後端縁２２ａ１は、前部フィラメント１８ａの後端位置と、反射素子２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６）とその内側に隣接する反射素子２０ｓ（Ｌ５、Ｒ５）との区分線Ｂ２とを結ぶことにより形成される曲面との交線として、その輪郭形状が設定されている。
【００３８】
これにより、前部フィラメント１８ａから反射素子２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６）へ向かう光は、すべてアウタシェード２２に遮蔽されてしまい、反射素子２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６）に入射することはない。前部フィラメント１８ａから反射素子２０ｓ（Ｌ５、Ｒ５）へ向かう光は、前部フィラメント１８ａの前端寄りの部分からの光が部分的にアウタシェード２２に遮蔽されるものの、それ以外の光はすべて反射素子２０ｓ（Ｌ５、Ｒ５）に入射する。前部フィラメント１８ａから反射素子２０ｓ（Ｌ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４）へ向かう光は、すべてアウタシェード２２に遮蔽されることなく反射素子２０ｓ（Ｌ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４）に入射する。
【００３９】
一方、後部フィラメント１８ｂから反射素子２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６）へ向かう光は、後部フィラメント１８ｂの前端寄りの部分からの光が部分的にアウタシェード２２に遮蔽されるものの、それ以外の光はすべて反射素子２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６）に入射する。後部フィラメント１８ｂから反射素子２０ｓ（Ｌ１〜Ｌ５、Ｒ１〜Ｒ５）へ向かう光は、すべてアウタシェード２２に遮蔽されることなく反射素子２０ｓ（Ｌ１〜Ｌ５、Ｒ１〜Ｒ５）に入射する。
【００４０】
図３において斜線で示す領域（すなわち、反射面２０ａにおいて１対の明暗境界線Ｂｏと１対の区分線Ｂ２とで囲まれた領域）２０ａＦが、前部フィラメント１８ａからの光が入射する領域であり、この前部フィラメント光入射領域２０ａＦからの反射光により、図５に示すようなフォグランプ配光パターンＰ（ＦＯＧ）を形成するようになっている。
【００４１】
このフォグランプ配光パターンＰ（ＦＯＧ）は、左右方向に大きく拡散する略均一な配光パターンとなっている。これを実現するため、前部フィラメント光入射領域２０ａＦに対応する反射素子２０ｓ（Ｌ１〜Ｌ５、Ｒ１〜Ｒ５）は、水平断面が凸状のシリンドリカル素子として形成されている。ただし、反射素子２０ｓ（Ｌ３、Ｒ３）の下部領域２０ｓ（Ｌ３ａ、Ｒ３ａ）は、水平断面の凸状の曲率が小さいシリンドリカル素子として形成されている。これにより、フォグランプ配光パターンＰ（ＦＯＧ）の中央上部に小拡散配光パターンＰａ（ＦＯＧ）を形成し、フォグランプ配光パターンＰ（ＦＯＧ）の中央上端縁の明暗境界線をある程度明瞭なものとするようにしている。
【００４２】
一方、図６に示すように、後部フィラメント１８ｂの点灯により形成されるハイビーム配光パターンＰ（ＨＩＧＨ）は、反射面２０ａの全領域からの反射光により形成されるが、このハイビーム配光パターンＰ（ＨＩＧＨ）は、反射面２０ａにおいて１対の斜め境界線Ｂ１と１対の区分線Ｂ２とで囲まれた領域（前部フィラメント光入射領域２０ａＦよりも僅かに広い領域）からの反射光により形成される大拡散配光パターンＰ１（反射素子２０ｓ（Ｌ３、Ｒ３）の下部領域２０ｓ（Ｌ３ａ、Ｒ３ａ）からの反射光により形成される小拡散配光パターンＰ１ａを含む）と、下部反射面２０ａＬを構成する１２本の反射素子２０ｓからの反射光により形成される集光配光パターンＰ２と、上部反射面２０ａＵにおける左右両側端部に位置する２本の反射素子２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６）からの反射光により形成される集光配光パターンＰ３との合成配光パターンとして形成される。
【００４３】
その際、反射素子２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６）は、後部フィラメント１８ｂの像を反射面２０ａの各部位のうちで最も小さい像として前方へ投射させるので、集光配光パターンＰ３は、集光配光パターンＰ２よりもさらに小さい配光パターンとして形成される。これら集光配光パターンＰ２、Ｐ３は、ハイビーム配光パターンＰ（ＨＩＧＨ）の中心部に重畳されるように形成されており、これによりハイビーム配光パターンＰ（ＨＩＧＨ）の中心部にホットゾーンＨＺを形成するようになっている。
【００４４】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、Ｈ４ハロゲンバルブ１８の前部フィラメント１８ａの点灯によりフォグランプ配光パターンＰ（ＦＯＧ）でビーム照射を行う一方、後部フィラメント１８ｂの点灯によりハイビーム配光パターンＰ（ＨＩＧＨ）でビーム照射を行うように構成されているが、Ｈ４ハロゲンバルブ１８の周囲には、前部フィラメント１８ａからインナシェード１８ｃに遮蔽されずに反射面２０ａへ向かう光のうち反射面２０ａの周縁部へ向かう光を遮蔽するアウタシェード２２が設けられており、また反射面２０ａにおけるアウタシェード２２の遮光作用で前部フィラメント１８ａからの光が入射しない光非入射周縁領域（２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６））は、後部フィラメント１８ｂからの光をハイビーム配光パターンＰ（ＨＩＧＨ）の中心部へ向けて反射させるように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００４５】
すなわち、ハイビーム配光パターンＰ（ＨＩＧＨ）のホットゾーンを形成するための反射領域として、インナシェードの遮光作用で前部フィラメント１８ａからの光が入射しない下部反射面２０ａＬだけでなく、アウタシェード２２の遮光作用で前部フィラメント１８ａからの光が入射しない上部反射面２０ａＵの光非入射周縁領域（２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６））も使用することにより、ハイビーム配光パターンＰ（ＨＩＧＨ）の中心光度を十分に高めることが可能となる。その際、反射面２０ａの周縁部に位置する光非入射周縁領域（２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６））は、後部フィラメント１８ｂの像を反射面２０ａの各部位のうちで最も小さい像として前方へ投射させることができるので、ハイビーム配光パターンＰ（ＨＩＧＨ）の中心光度を効率よく高めることができる。
【００４６】
また、上記光非入射周縁領域（２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６））はフォグランプ配光パターン形成用としては使用されないので、該光非入射周縁領域をハイビーム配光パターンＰ（ＨＩＧＨ）のホットゾーン形成用として使用しても、フォグランプ配光パターンＰ（ＦＯＧ）が不均一になってしまうのを防止することができる。
【００４７】
このように本実施形態によれば、Ｈ４ハロゲンバルブ１８を備え、ハイビーム配光パターンＰ（ＨＩＧＨ）とフォグランプ配光パターンＰ（ＦＯＧ）とのビーム切換えを行い得るように構成された車両用前照灯において、フォグランプ配光パターンＰ（ＦＯＧ）を略均一な配光パターンに維持した上で、ハイビーム配光パターンＰ（ＨＩＧＨ）の中心光度を十分に高めることができる。
【００４８】
しかも本実施形態においては、反射面２０ａが複数の反射素子２０ｓからなり、光非入射周縁領域の境界線Ｂ２の位置が、上部反射面２０ａＵにおける左右両側端部に位置する２本の反射素子２０ｓ（Ｌ６、Ｒ６）とその内側に隣接する２本の反射素子２０ｓ（Ｌ５、Ｒ５）との各区分線と略一致するように設定されているので、リフレクタ１６の意匠を損なうことなくハイビーム配光パターン形成のための専用反射領域を形成することができる。
【００４９】
なお本実施形態においては、透明カバー１２とランプボディ１４とで形成される灯室内にリフレクタユニット１６が傾動可能に設けられてなる、いわゆるリフレクタ可動型の前照灯について説明したが、透明カバー１２とリフレクタユニット１６とが一体化されてユニットとして傾動する、いわゆるユニット可動型の前照灯についても、本実施形態と同様の構成を採用することにより本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５０】
ところで、上記実施形態に係る車両用前照灯１０は、そのリフレクタ１６が、Ｈ４ハロゲンバルブ１８からの光を反射させる反射面２０ａのみを有する構成となっているが、該反射面２０ａ以外に該反射面２０ａと隣接する他の反射面を有する構成とすることも可能である。
【００５１】
例えば、図７に示す車両用前照灯１１０は、そのリフレクタ１２０が、上記実施形態と同様の反射面２０ａと、その上側に隣接する反射面１２０ａとを備えた構成となっており、上側の反射面１２０ａの後頂部にはＨ１ハロゲンバルブ１１８が挿着されている。この反射面１２０ａは、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ´を中心軸とする回転放物面上に複数の反射素子１２０ｓが形成されてなり、該反射面１２０ａによりＨ１ハロゲンバルブ１１８からの光を前方へ拡散偏向反射させてロービーム配光パターンを形成するようになっている。その際、Ｈ１ハロゲンバルブ１１８から反射面１２０ａ以外の方向へ向かう光は、該Ｈ１ハロゲンバルブ１１８の近傍に設けられたシェード１２２により遮蔽されるようになっている。
【００５２】
この車両用前照灯１１０においては、反射面２０ａ、１２０ａを有する上下幅の広いリフレクタ１２０が、素通し状の透明カバー１２とランプボディ１４とで形成される灯室内に収容されることとなるため、反射面２０ａの占有面積を十分に確保することが困難となる。このため、図７に示す反射面２０ａの上下幅は、図１に示す反射面２０ａに比して狭くなっている。
【００５３】
これに伴い、図７に示す反射面２０ａにおいては、ハイビーム配光パターン形成のための専用反射領域である下部反射面２０ａＬもかなり小さくなってしまうので、上記実施形態と同様の構成を採用することが特に効果的である。