(57)【要約】ランプユニット１０は、取付け部材１２の開口部１８に、ガイド部３２が後方に突出して取り付けてある。ガイド部３２は、後端側が下方に向けて所定の角度傾斜している。ガイド部３２の内部には、ランプ支持部３４が移動自在に配置してある。ランプ支持部３４に取り付けたＨＩＤランプ２０は、取付け部材１２の面と直交して配置してある。ランプ支持部３４の後端には、ソレノイドシャフト４４が螺着してある。ランプ支持部３４は、ガイド部３２に着脱自在に取り付けたソレノイド５６によって、ソレノイドシャフト４４を介してガイド部３２に沿って移動する。
2003093724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフレクタの後端開口部に取り付けられる取付け部材と、
この取付け部材の中央開口部に設けられて後方側に突出しているガイド部と、
このガイド部に沿って移動自在に設けたランプ保持部と、
このランプ保持部の前端部に固定されて前記取付け部材の前面から突出し、前記リフレクタ内に配置されるランプと、
前記ガイド部に着脱自在に取り付けられて前記ランプ保持部を前記ガイド部に沿って移動させる駆動部と、
を有することを特徴とするランプユニット。
【請求項２】
リフレクタの後端開口部に取り付けられる取付け部材と、
この取付け部材の中央開口部に設けられて後方側に突出し、後端側を下方に向けて所定の角度傾斜させたガイド部と、
このガイド部に沿って移動自在に設けたランプ保持部と、
このランプ保持部の前端部に固定されて前記取付け部材の前面から突出し、前記リフレクタ内に配置されるランプと、
前記ガイド部に取り付けられて前記ランプ保持部を前記ガイド部に沿って移動させる駆動部と、
を有することを特徴とするランプユニット。
【請求項３】
請求項２に記載のランプユニットにおいて、
前記ランプは、前記取付け部材の軸線に平行させて前記ランプ保持部に保持させたことを特徴とするランプユニット。
【請求項４】
請求項２に記載のランプユニットにおいて、
前記所定の角度は、前記取付け部材の軸線に対して（７．５６±１）度であることを特徴とするランプユニット。
【請求項５】
ランプの移動方向に沿って配置したガイド部と、前記ランプを保持しつつ前記ガイド部に沿って移動するランプ保持部とを有するランプユニットであって、
前記ランプ保持部にテーパ状のランプ側傾斜面を設けるとともに、
前記ランプ保持部の移動限界において、前記ランプ側傾斜面と面接触することにより、前記ランプ保持部を所定位置に保持するテーパ状のガイド側傾斜面を設けた、
ことを特徴とするランプユニット。
【請求項６】
請求項１、２または５に記載のランプユニットにおいて、
前記ランプの給電用コードは、コードガイドにより前記ガイド部の側方に案内され、
前記コードガイドは、前記ランプ保持部の移動に伴って生ずる前記給電用コードの変位を許容する変位許容部が設けてある、
ことを特徴とするランプユニット。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、照明用のランプユニットに係り、特に高輝度放電ランプを車両の前照灯として用いる場合などに好適なランプユニットに関する。
背景技術
これまで車両の前照灯はハロゲンランプが主流であったが、近年では高輝度放電ランプ（いわゆるＨＩＤランプ：Ｈｉｇｈ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｌａｍｐ）が採用されるようになってきている。ＨＩＤランプは、発光効率が高く、より明るい光を得られるという特徴を有する。そして、すでに購入した車両の前照灯にハロゲンランプが採用されている場合、これをＨＩＤランプに取り替えることを希望する人も多い。
もっとも、Ｈ４タイプのハロゲンランプは２個のフィラメントを有し、それぞれがロービーム（すれ違いビーム）時およびハイビーム（走行ビーム）時の発光点となる。これに対し、ＨＩＤランプは、２個の発光点を設けることが現状では困難とされている。そのため、ＨＩＤランプは、既存のハロゲンランプと取り替えて使用する場合、ＨＩＤランプの１個の発光点を、ロービーム位置とハイビーム位置との間で移動させて使用する必要がある。
Ｈ４タイプのハロゲンランプに代えてＨＩＤランプを使用する場合、ＪＩＳ  Ｃ  ７５０６−１（以下、単にＪＩＳという）に規定されている要件を満足する必要がある。このＪＩＳには、リフレクタの後端開口部に取り付ける取付け部材のフランジ部前面を基準面として、ロービーム時およびハイビーム時における発光点の位置が規定されている。具体的には、ロービーム時における発光点の位置は基準面から２９．５ｍｍ前方とされ、ハイビーム時における発光点の位置は基準面から２３．５ｍｍ前方とされている。また、ハイビーム時における発光点の位置は、ロービーム時における発光点の位置より０．８ｍｍ低く設定されている。
そこで、特開２００１−３５２１１号公報には、ソレノイドを用いてＨＩＤランプを軸方向（車両の前後方向）に移動させるランプユニットが提案されている。このランプユニットは、ＨＩＤランプ（放電管）の移動方向に沿って配置したガイド部材（ロッド）と、ＨＩＤランプを保持しつつガイド部材に沿って移動するランプ保持部材（ソケット）とを有している。このランプ保持部材は、圧縮ばねの付勢力によりロービーム位置に付勢されている。一方、ソレノイド（駆動手段）によりランプ保持部材を引けば、ランプがハイビーム位置まで移動する。
ところが、特開２００１−３５２１１号公報に記載のランプユニット（以下、従来のランプユニットという）は、ＨＩＤランプとソレノイドとを直列的に一体化して形成している。このため、従来のランプユニットは、前記したフランジの後方に突出した部分が非常に長くなる。したがって、従来のランプユニットは、リフレクタに取り付ける際に車両に設けた他の部品と干渉してしまうため、取り付けることができない車種が多い。また、従来のランプユニットは、ＨＩＤランプをその軸線上を前後動させているだけであるため、発光部をハイビーム位置に移動させたときの発光の中心位置が、ロービーム位置と同じ高さとなっており、ＪＩＳの要件を完全に満足するものでない。そして、ＪＩＳの要件を満たすためには、ＨＩＤランプを斜め上下方向に移動させる必要がある。そして、これを実現するために、リンク機構によってＨＩＤランプを移動させる構造が提案されている。しかし、リンク機構によってＨＩＤランプを移動させる場合、構造が複雑、大型化して高価となり、また故障する可能性も大きくなる。
また、ＨＩＤランプは、発光時に高温に発熱するという特徴がある。これにより、ランプユニットは、ランプ保持部材およびガイド部材の温度も上昇して、これらの各部材が膨張する。そして、ランプユニットは、ランプ保持部材およびガイド部材が熱膨張した場合でも、ガイド部材に沿ってランプ保持部材を移動可能とするために、ガイド部材とランプ保持部材との間に予め十分なクリアランスを確保しておく必要がある。特に、ランプ保持部材が線膨張係数の大きい樹脂材料等で形成され、ガイド部材が線膨張係数の小さい金属材料等で形成された場合、両者間のクリアランスを大きく確保しておく必要がある。
しかし、両者間に大きなクリアランスを設けた場合には、ガイド部材に対するランプ保持部材の位置にばらつきが生じる。特に、ロービーム時およびハイビーム時におけるランプ保持部材の位置がばらつくと、ＨＩＤランプの発光部の位置もばらつくことになる。その結果、リフレクタによる反射光が十分に得られずに、予定していたロービームおよびハイビームが形成できなくなる。
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、多くの車種のＨ４タイプの灯具に装着できるようにすることを目的としている。
また、本発明は、簡易な構造でランプを斜め方向に移動できるようにすることを目的としている。
そして、本発明は、ハイビーム時とロービーム時との良好な配光特性が得られるようにすることを目的としている。
さらに、本発明は、小型化、省エネルギー化できるようにすることを目的としている。
また、本発明は、ＨＩＤランプの発光部を所定のロービーム位置およびハイビーム位置に確実に配置できるようにすることを目的としている。
発明の開示
本発明に係る第１のランプユニットは、リフレクタの後端開口部に取り付けられる取付け部材と、この取付け部材の中央開口部に設けられて後方側に突出しているガイド部と、このガイド部に沿って移動自在に設けたランプ保持部と、このランプ保持部の前端部に固定されて前記取付け部材の前面から突出し、前記リフレクタ内に配置されるランプと、前記ガイド部に着脱自在に取り付けられて前記ランプ保持部を前記ガイド部に沿って移動させる駆動部と、を有することを特徴としている。駆動部は、ソレノイドやカム、ステッピングモータ、シリンダや電磁石などであってよい。
上記のようになっている本発明の第１は、ランプ保持部を移動させる駆動部をガイド部に対して着脱自在としたことにより、ランプユニットのリフレクタへの装着時、駆動部を取り外すことができる。これによって、本発明は、リフレクタへの装着時に、ランプ保持部の後方に突出している部分の長さを短くすることができ、車載部品との干渉をなくすことができ、多くの車種に容易に取り付けることができる。
また、本発明に係る第２のランプユニットは、リフレクタの後端開口部に取り付けられる取付け部材と、この取付け部材の中央開口部に設けられて後方側に突出し、後端側を下方に向けて所定の角度傾斜させたガイド部と、このガイド部に沿って移動自在に設けたランプ保持部と、このランプ保持部の前端部に固定されて前記取付け部材の前面から突出し、前記リフレクタ内に配置されるランプと、前記ガイド部に取り付けられて前記ランプ保持部を前記ガイド部に沿って移動させる駆動部と、を有することを特徴としている。
第２の本発明においては、例えばソレノイドなどの駆動部によって、ランプ支持部を傾斜しているガイド部に沿って移動させるだけで、ランプ支持部に取り付けたランプを斜め上下方向に移動させることができ、簡素な構造によりランプを斜め方向に移動させることができる。
ランプは、取付け部材の軸線に平行させてランプ保持部に保持させたことが望ましい。これにより、ランプは、ランプユニットをリフレクタに装着したときに、リフレクタの軸線と平行に、すなわち水平に保持される。したがって、ランプは、正常な姿勢でハイビーム位置とロービーム位置とに配置することが可能で、良好な配光特性を容易に得ることができる。
ガイド部を傾斜させる所定の角度は、取付け部材の軸線に対して（７．５６±１）度にするとよい。前記したように、ＪＩＳの規定によるロービーム位置とハイビーム位置との水平方向の距離は６ｍｍであり、垂直方向（上下方向）の距離は０．８ｍｍである。したがって、ガイド部を取付け部材の軸線に対して７．５６度傾斜させることにより、ランプの発光部をロービーム位置とハイビーム位置とに正確に配置することができ、良好な配光特性を得ることができる。
本発明の第３に係るランプユニットは、ランプの移動方向に沿って配置したガイド部と、前記ランプを保持しつつ前記ガイド部に沿って移動するランプ保持部とを有するランプユニットであって、前記ランプ保持部にテーパ状のランプ側傾斜面を設けるとともに、前記ランプ保持部の移動限界において、前記ランプ側傾斜面と面接触することにより、前記ランプ保持部を所定位置に保持するテーパ状のガイド側傾斜面を設けたことを特徴としている。
このようになっている本発明では、テーパ状のランプ側傾斜面およびガイド側傾斜面を有するので、ランプ保持部がガイド部に沿って移動すると、ランプ側傾斜面がガイド側傾斜面によって案内される。そして、ランプ側傾斜面およびガイド側傾斜面が面接触した時点で、ランプ保持部は所定の移動限界位置に保持される。したがって、本発明のランプユニットは、ガイド部とランプ保持部との間に大きなクリアランスを確保した場合でも、ＨＩＤランプの発光部を所定のロービーム位置およびハイビーム位置に正確に配置することができ、良好な配光特性とすることができる。
発明を実施するための最良の形態
本発明に係るランプユニットの好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施の形態に係るランプユニットの断面図であり、図２はその分解図である。これらの図において、ランプユニット１０は、図示しないリフレクタ（灯具）の後部開口部に装着する取付け部材１２を有している。この取付け部材１２は、側面視つば付灰皿状をしており、ＪＩＳに規定されたＨ４タイプの自動車用電球の口金に設けられている取付け金具の要件を満たすように形成してある。そして、取付け部材１２は、フランジ部１４の前面がＪＩＳに規定されている電球のフィラメント位置（発光位置）を定める基準面１６となっている。また、取付け部材１２は、ランプであるＨＩＤランプ２０を配置するための開口部１８が中央部に設けてある。この開口部１８には、遮光部材２２が車両前方側（図１の右側）に突出させて取り付けてある。
遮光部材２２は、ＨＩＤランプ２０を点灯させたときに、後述する走行ビーム（ハイビーム）とすれ違いビーム（ロービーム）とを選択可能にするためのものである。この遮光部材２２は、第１遮光部材２４と、第１遮光部材２４の先端に設けた第２遮光部材２６とからなっている。第１遮光部材２４は、先端部と後端部とが円筒状をなし、中間部が半円筒上に形成してある。第１遮光部材２４は、半円筒上の中間部がＨＩＤランプ２０の軸線に沿ってＨＩＤランプ２０の下側に配置され、ＨＩＤランプ２０の発した光がリフレクタの下側反射面に達して、車両前方に反射されるのを阻止する。また、第１遮光部材２４は、円筒状をなす後端の上部が取付け部材１２の開口部１８に挿入されている。
第２遮光部材２６は、第１遮光部材２４の先端リング部２５に取り付けてあって、ＨＩＤランプ２０の先端部を覆い、ＨＩＤランプ２０の発した光が車両前方に放射されるのを阻止している。そして、第１遮光部材２４には、長手方向中間部に走行ビーム用窓２８が形成してある。走行ビーム用窓２８は、後述するように、ＨＩＤランプ２０の発光部３０が走行ビーム用窓２８と対応した位置に移動したときに、発光部３０から放射させる光をリフレクタの下側反射面に導き、走行ビームが得られるようにする。
さらに、取付け部材１２の開口部１８には、ガイド部３２が後方側に突設してある。このガイド部３２は、実施形態の場合、円筒状に形成してあって、後端側が下方に向けて所定の角度傾斜している。この傾斜角度φは、実施形態の場合、ＨＩＤランプ２０が図１に示したすれ違いビーム位置から後方側に６ｍｍ移動して、走行ビーム位置となったときに、発光部３０の中心位置がすれ違いビーム位置から０．８ｍｍ下がる角度となっている。すなわち、ガイド部３２の軸線ｂは、取付け部材１２の軸線ａに対して７．５６度傾斜している。なお、この傾斜角度φは、（７．５６±１）度の範囲で許容され得る。傾斜角度φが６．５６度〜７．５６度の範囲であれば、ＨＩＤランプ２０をすれ違いビームを得るために前進させた場合、または走行ビームを得るために退させた場合に、発光部３０がほぼＪＩＳに規定するすれ違いビーム位置または走行ビーム位置に配置され、比較的良好なすれ違いビームまたは走行ビームの配光特性を得ることができる。
ガイド部３２は、実施形態の場合、図２に示したように、半割構造となっていて、半円筒状の上側ガイド片３２ａと下側ガイド片３２ｂとから構成してある。ガイド部３２の内部には、ランプ支持部３４が移動自在に配置してある。ランプ支持部３４は、プラスチックなどの絶縁材から形成してあって、ランプ保持部３６とシャフト取付け部３８とからなっている。シャフト取付け部３８は、ランプ保持部３６の後部に一体に設けてある。そして、ランプ保持部３６は、先端側にＨＩＤランプ２０の基端側を挿入する保持孔４０を備えている。保持孔４０の軸線は、ガイド部３２の軸線と交差していて、取付け部材１２の軸線と平行となっている。したがって、保持孔４０に保持させたＨＩＤランプ２０は、基準面１６に直交した状態でランプ支持部３４に支持され、取付け部材１２の前面から突出している。このため、ランプユニット１０を図示しない車両前照灯のリフレクタに装着したときに、ＨＩＤランプ２０は、リフレクタの軸線と平行に、水平に保持される。
シャフト取付け部３８は、後端面にねじ孔４２を有する。このねじ孔４２には、ソレノイドシャフト４４の先端部が螺着される。ソレノイドシャフト４４は、先端側の小径部と後端側の大径部とからなっていて、小径部の基端部にばね受け４６が嵌めてある。そして、シャフト取付け部３８の後端面とばね受け４６との間には、ソレノイドシャフト４４の小径部を貫通させた圧縮ばね４８が介装してある。
ガイド部３２の下側ガイド片３２ｂは、図２に示したように、先端部に取付け部材１２に螺着するためのフランジ部５０を有するとともに、後端部に上側ガイド片３２ａに締結するための連結部５２を有する。そして、前記したばね受け４６は、連結部５２の内部に配置される。このため、圧縮ばね４８は、ランプ支持部３４を前方へ付勢する。また、下側ガイド片３２ｂの後端面には、Ｌ字状に形成した複数の係止爪５４が同心円上に設けてある。これらの係止爪５４には、駆動部であるソレノイド５６が着脱自在に装着される。なお、取付け部材１２の前端部には、ランプ支持部３４の前進限位置を定めるストッパ部５５が設けてある。
ソレノイド５６は、図２に示したように、ケーシング５８、ソレノイド本体６０、カバー６２とからなっている。そして、ケーシング５８は、前面に一体に形成された円筒凸部６４を有する。この円筒凸部６４の前端面には、図２（２）に示したように、ソレノイドシャフト４４の大径部を貫入させる中心孔６６が形成してある。また、中心孔６６の周囲には、下側ガイド片３２ｂに設けた係止爪５４を受け入れ可能な複数の爪孔６８が、中心孔６６と連通させて形成してある。したがって、ソレノイド５６のケーシング５８に設けた爪孔６８に下側ガイド片３２ｂの係止爪５４を挿入し、ソレノイド５６を回転させることによって、ソレノイド５６を下側ガイド片３２ｂに着脱自在に装着することができるようになっている。
下側ガイド片３２ｂは、後部側の下部にコードガイド７０を配置する切欠き部７２を有する。コードガイド７０は、半円筒状のガイド本体７４と一対のスリーブ部７６とを有している。スリーブ部７６は、実施形態の場合、下方に向けて形成してある。これらのスリーブ部７６のそれぞれには、ランプ支持部３４から引き出された、ＨＩＤランプ２０を点灯させるための給電用コード７８が通してあって、給電用コード７８をガイド部３２の側方、すなわちガイド部３２の下方に案内している。そして、これらの給電用コード７８は、シリコンゴムによる被覆が設けてあって、先端に雄コネクタ８０と雌コネクタ８２とが取り付けてある。
コードガイド７０は、実施形態の場合、給電用コード７８に沿って移動自在となっている。そして、ガイド本体７４の下部には、変位許容部８４が設けてある（図１参照）。変位許容部８４は、ガイド本体７４を切り欠いて形成してあって、ＨＩＤランプ２０を前後方向に移動させて走行ビームとすれ違いビームとに切り替えるときに、ランプ支持部３４と一体に移動する給電用コード７８の変位を許容する前後方向の長さを有する。また、コードガイド７０のスリーブ部７６は、内径が給電用コード７８の外形より充分に大きく形成してあって、給電用コード７８の変位を容易にしている。すなわち、スリーブ部７６の内径は、例えば給電用コード７８の外形が３．５ｍｍである場合、６〜７ｍｍに形成してある。
このようになっている実施形態のランプユニット１０は、図示しない車両用前照灯のリフレクタに取り付けられる。リフレクタに取り付ける場合、図３に示したように、ソレノイド５６を下側ガイド片３２ｂから取り外し、ソレノイドシャフト４４を露出させた状態にする。実施形態の場合、取付け部材１２のフランジ部１４の後面からソレノイドシャフト４４の後端までの長さが、ＪＩＳに規定されているＨ４タイプの電球にソケットを装着した場合とほとんど同じ長さとなるようにしてある。
その後、コードガイド７０を給電用コード７８に沿って後方側に移動させておき、車両に装備された純正の防水ゴムカバー９０の前側から、ソケット８０、８２、コードガイド７０を防水ゴムカバー９０の孔に通す。さらに、ガイド部３２を防水ゴムカバー９０の孔に通し、防水ゴムカバー９０の先端を遮光部材２２の後端に当接させてガイド部３２の周面に装着する。このように、実施形態のランプユニット１０は、コードガイド７０が移動自在となっているため、ランプユニット１０への防水ゴムカバー９０の装着を容易に行なうことができる。
その後、図３に示したように、コードガイド７０を上方に移動させ、下側ガイド片３２ｂの切欠き部７２に嵌合させる。そして、防水ゴムカバー９０を取り付けたランプユニット１０をリフレクタの後部開口部に図示しない押さえばねなどによって装着する。このとき、ランプユニット１０は、ソレノイド５６が取り外されているため、取付け部材１２の後面からの突出量が小さく、車両に設けてある他の部品と干渉することなく容易に取り付けることができる。したがって、ほとんどの車種に取付けが可能となっている。
次に、ガイド部３２の後端部にソレノイド５６を取り付ける。すなわち、ソレノイド５６のケーシング５８に設けた爪孔６８に下側ガイド片３２ｂに設けた係止爪５４を挿入し、ソレノイド５６を回転させて係止爪５４に係止させる。
このようにしてリフレクタに取り付けたランプユニット１０は、ランプ支持部３４が圧縮ばね４８によって前方側に付勢されているため、図４（１）に模式的に示したように、前進限位置にある。そして、ＨＩＤランプ２０は、図１、図３に示したように、発光部３０が走行ビーム用窓２８より前方に位置している。したがって、このときＨＩＤランプ２０を点灯させると、リフレクタの下側反射面に光が達しないため、すれ違いビーム（ロービーム）が得られる。
また、ランプユニット１０は、ＨＩＤランプ２０が取付け部材１２の軸線と平行に、すなわち基準面１６に直交しており、リフレクタの軸線に平行で、水平に保持される。このため、ランプユニット１０は、図５に示したＪＩＳに規定されているすれ違いビームの配光特性を容易、確実に得ることができる。なお、図５に示した符号１０１は灯具（リフレクタ）の水平線であり、符号１０３は灯具の垂直線である。そして、同図の符号１０５はすれ違いビームの照射範囲を示し、符号１０７は影の範囲を示す。
すなわち、ＨＩＤランプ２０は、水平に保持されている場合、図６（１）に一部を示したように、発光部３０の電極３０ａ、３０ｂ間に生ずるアーク３０ｃが中空の回転楕円体状をなす。このため、ＨＩＤランプ２０を傾斜させた場合、予期しない影や光むらを生ずるおそれがある。また、ＨＩＤランプ２０を傾斜させると、図６（２）に示したように、アーク３０ｃの形状が変形し、発熱が均一にならず、ＨＩＤランプ２０のガラスに悪影響をおよぼし、車両の振動による立ち消えのおそれがある。
一方、ソレノイド５６に電流を供給して励磁すると、ソレノイドシャフト４４がソレノイド５６によって後方側に引かれ、図４（２）に示したように、圧縮ばね４８の付勢力に抗して後方側に移動する。このため、ランプ支持部３４がソレノイドシャフト４４と一体にガイド部３２に沿って後方側に移動して後退限位置となる。また、ＨＩＤランプ２０は、ランプ支持部３４とともに後退し、発光部３０が遮光部材２２に設けた走行ビーム用窓２８と対応した位置になる。このとき、発光部３０は、ガイド部３２の後方側が前方側より下方となるように傾斜しているため斜め下方に後退する。実施形態のランプユニット１０は、前記したように、ガイド部３２の軸線ｂが取付け部材１２の軸線ａ（水平面）に対して７．５６度傾斜しているため、発光部３０がすれ違いビーム位置から走行ビーム位置に６ｍｍ後退したときに、０．８ｍｍ高さが低くなる。したがって、ＪＩＳに規定されている要件を完全に満足するようになっていて、良好な配光特性を得ることができる。
また、給電用コード７８は、コードガイド７０に変位許容部８４が設けてあるため、ランプ支持部３４の後退の際に、容易に撓んで変位する。このため、ランプ支持部３４の後退、前進の際における給電用コード７８の変位に伴う抵抗を小さくすることができ、駆動部であるソレノイド５６の小型化、省エネルギー化が図れる。
走行ビーム位置に後退した発光部３０が放射した光は、走行ビーム用窓２８を介してリフレクタの下側反射面に入射し、車両の前方に向けて反射され、走行ビーム（ハイビーム）を形成する。そして、ソレノイド５６への給電を停止すると、ＨＩＤランプ２０は、圧縮ばね４８のばね力によって、ランプ支持部３４を介して自動的にすれ違いビーム位置に前進する。
このように、第１実施形態に係るランプユニット１０は、ＨＩＤランプ２０を保持させたランプ支持部３４を案内するガイド部３２が、後端側を下方に向けて所定の角度傾斜させたことにより、ソレノイド５６によってランプ支持部３４を移動させるだけで、ＨＩＤランプ２０の発光部３０を、ＪＩＳに規定するすれ違いビーム位置と走行ビーム位置とに配置することができ、リンク機構などを必要とせず、構造を簡素にすることができる。
なお、前記実施形態は、本発明の一態様であって、これに限定されるものではない。例えば、前記実施形態においては、駆動部がソレノイド５６である場合について説明したが、駆動部はステッピングモータや電磁石、カム、シリンダなどであってもよい。また、駆動部としてソレノイドを用いる場合、ソレノイドシャフトを前進限位置と後退限位置とに保持する方法として、磁石を用いた自己保持型にしてもよいし、ソレノイドに電流を供給して保持させるようにしてもよい。そして、前記実施形態においては、コードガイド７０が給電用コード７８に沿って移動自在である場合について説明したが、コードガイドをガイド部３２に固定するとともに、スリーブ部７６を変形自在は柔軟性のあるものによって構成してもよい。さらに、前記実施形態においては、給電用コード７８をガイド部３２の下方に案内する場合について説明したが、必要に応じて任意の方向に案内することができる。
図７は、第２実施形態に係るランプユニットの側面断面図である。この第２実施形態に係るランプユニット１０Ａは、基本的構成が第１実施形態のランプユニット１０とほぼ同じである。しかし、第２実施形態のランプユニット１０Ａは、テーパ状のランプ側傾斜面３７ａ、３７ｂをランプ保持部材（ランプ保持部）３６ａに設けるとともに、ランプ保持部材３６ａの移動限界においてランプ側傾斜面３７ａ、３７ｂと面接触することにより、ランプ保持部材３６ａを所定位置に保持するテーパ状のガイド側傾斜面１３、３３が設けてある。
なお、実施形態におけるガイド部材（ガイド部）３２ａは、前方の大径円筒部と後方の小径円筒部とからなっていて、アルミダイキャストなどによって形成してある。また、ガイド部材３２ａの内部に配置したランプ保持部材３６ａは、前方の大径部と後方の小径部とからなっていて、プラスチックなどの絶縁材によって形成してある。
ランプ保持部材３６ａは、ガイド部材３２ａに沿って移動自在に配置してある。一方、取付け部材１２の開口部１８は、ランプ保持部材３６ａの大径部よりも小さく形成してある。したがって、ランプ保持部材３６ａがガイド部材３２ａに沿って前方に移動すると、取付け部材１２における開口部１８の周縁部に当接して停止する。このランプ保持部材３６ａの前進限界位置において、ＨＩＤランプ２０の発光部３０がすれ違いビーム位置２１に配置される。また、ランプ保持部材３６ａがガイド部材３２ａに沿って後方に移動すると、ガイド部材３２ａの大径部の後端面に当接して停止する。このランプ保持部材３６ａの後退限界位置において、ＨＩＤランプ２０の発光部３０は走行ビーム位置２３に配置される。
一方、ランプ保持部材３６ａの大径部における前端面の周縁部全周にはテーパ状に面取りが施され、ランプ側前方傾斜面３７ａが形成されている。また、取付け部材１２における開口部１８の周縁部全周にも、テーパ状のガイド側前方傾斜面１３が形成されている。そして、ランプ保持部材３６ａの前進限界において、ランプ側前方傾斜面３７ａおよびガイド側前方傾斜面１３は面接触し、ランプ保持部材３２ａを所定位置に保持することができる。
また、ランプ保持部材３６ａの大径部における後端面の周縁部全周にはテーパ状に面取りが施され、ランプ側後方傾斜面３７ｂが形成されている。また、ガイド部材３２ａにおける大径円筒部の後端面と側面との角部全周にも、テーパ状のガイド側後方傾斜面３３が形成されている。そして、ランプ保持部材３６ａの後退限界において、ランプ側後方傾斜面３７ｂおよびガイド側後方傾斜面３３は面接触し、ランプ保持部材３６ａを所定位置に保持することができる。
なお、ランプ側傾斜面３７ａ、３７ｂおよびガイド側傾斜面１３、３３として、必ずしも全周にテーパ状の傾斜面を形成する必要はなく、周上３箇所以上にテーパ状の傾斜面を形成すればよい。ただし、隣接する傾斜面の間隔は１８０°未満とする。また、ガイド側傾斜面１３、３３のみをテーパ状の傾斜面とし、ランプ側傾斜面３７ａ、３７ｂには突起を形成して、両者を点接触または線接触させてもよい。
一方、ガイド部材３２ａの後端部には、ソレノイド５６との連結部（連結板）５２が形成してある。また、ランプ保持部材３６ａの後端面には、ソレノイドシャフト４４の小径部が螺着されるねじ孔４２が形成してある。ソレノイドシャフト４４は、前方の小径部と後方の大径部とからなっていて、その小径部は連結板５２中央部の貫通孔を通して、ランプ保持部材３６ａに固定してある。一方、連結板５２の前方側には、ばね受け４６が配置してあり、そのばね受け４６とランプ保持部材３６ａの後端面との間には、圧縮ばね４８が介装してある。これにより、圧縮ばね４８がランプ支持部３４を前方へ付勢して、ＨＩＤランプ２０の発光部３０をすれ違いビーム位置２１に配置する。
また、連結部５２には、ソレノイドシャフト４４の駆動部としてソレノイド５６が装着してある。ソレノイド５６は、圧縮ばね４８の付勢力に抗してソレノイドシャフト４４およびランプ支持部３４を後方に移動させ、ＨＩＤランプ２０の発光部３０を走行ビーム位置２３に配置する。なお、ソレノイド５６は連結板５２に対して着脱自在とするのが好ましい。ソレノイド５６を取り外すことによって、ランプユニット１０の長さを短くすることができるので、ランプユニット１０のリフレクタ８への装着時に、車載部品との干渉をなくすことが可能となる。したがって、ランプユニット１０を多くの車種に容易に取り付けることができる。
このように構成してある第１実施形態に係るランプユニット１０Ａは、車両用前照灯のリフレクタ８に取り付けて使用する。ソレノイド５６を着脱可能に形成した場合には、ソレノイド５６をガイド部材３２ａから取り外し、ソレノイドシャフト４４を露出させた状態にして、リフレクタ８に取り付ける。実施形態の場合、取付け部材１２のフランジ部１４の前面（基準面１６）からソレノイドシャフト４４の後端までの長さが、ＪＩＳに規定されているＨ４タイプのハロゲンランプにソケットを装着した長さと同等になるようにしてある。
図８（１）は、すれ違いビーム状態のランプユニット１０Ａを示している。図８（１）におけるランプ保持部材３６ａは、圧縮ばね４８によって前方側に付勢され、前進限界位置にある。ここで、ＨＩＤランプ２０の発光部３０は、ハイビーム用窓２８より前方に位置している。この場合、ＨＩＤランプ２０における発光部３０からの光は、第１遮光部材２４によって反射され、リフレクタの下側反射面に達することがない。これにより、すれ違いビームが得られる。
また、図８（２）は、走行ビーム状態のランプユニット１０Ａを示している。ソレノイド５６に電流を供給して励磁すると、ソレノイドシャフト４４が圧縮ばね４８の付勢力に抗して後方側に移動する。さらに、ソレノイドシャフト４４に結合したランプ保持部材３６ａも、ガイド部材３２ａに沿って後退限界位置まで移動する。ここで、ＨＩＤランプ２０の発光部３０は、ハイビーム用窓２８の上方に位置する。この場合、発光部３０からの光は、ハイビーム用窓２８を通過して、リフレクタの下側反射面に達し、車両前方に反射される。これにより、走行ビームが得られる。
一方、ランプ側後方傾斜面３７ｂおよびガイド側後方傾斜面３３はテーパ状に形成されているので、ランプ保持部材３６ａが後方に移動すると、ランプ側後方傾斜面３７ｂがガイド側後方傾斜面３３によって案内される（図８（１）参照）。そして、ランプ側後方傾斜面３７ｂおよびガイド側後方傾斜面３３が面接触した時点で、ランプ保持部材３６ａが所定の後退限界位置に保持される。すなわち、ランプ保持部材３６ａは、後退限界位置においてガイド部材３２ａと同心に保持され。これにより、ＨＩＤランプ２０の発光部３０が所定の走行ビーム位置２３に配置される。
また、ソレノイド５６への電流の供給を停止して消磁すると、ランプ保持部材３６ａが圧縮ばね４８によって前方側に付勢され、図８（１）に示すように前進限界位置に復帰する。ここで、ランプ側前方傾斜面３７ａおよびガイド側前方傾斜面１３はテーパ状に形成されているので、ランプ保持部材３６ａが前方に移動すると、ランプ側前方傾斜面３７ａがガイド側前方傾斜面１３によって案内される（図２（２）参照）。そして、ランプ側前方傾斜面３７ａおよびガイド側前方傾斜面１３が面接触した時点で、ランプ保持部材３６ａが所定の前進限界位置に保持される。すなわち、ランプ保持部材３６ａは、前進限界位置においてガイド部材３２ａと同心に保持される。これにより、ＨＩＤランプ２０の発光部３０が所定のハイビーム位置２２に配置される。
このように、第２実施形態に係るランプユニット１０Ａは、テーパ状のランプ側傾斜面をランプ保持部材に設けるとともに、ランプ保持部材の移動限界においてランプ側傾斜面と面接触することによりランプ保持部材を所定位置に保持するテーパ状のガイド側傾斜面を設けた。テーパ状のランプ側傾斜面およびガイド側傾斜面を有するので、ランプ保持部材がガイド部材に沿って移動すると、ランプ側傾斜面がガイド側傾斜面によって案内される。そして、ランプ側傾斜面およびガイド側傾斜面が面接触した時点で、ランプ保持部材は所定の移動限界位置に保持される。したがって、ガイド部材とランプ保持部材との間に大きなクリアランスを確保した場合でも、ＨＩＤランプ２０の発光部３０を所定のすれ違いビーム位置２１および走行ハイビーム位置２３に正確、確実に配置することができる。これにより、良好な配光特性を有する安定したすれ違いビームおよび走行ビームを形成することが可能となり、Ｈ４タイプのハロゲンランプをＨＩＤランプに取り替えて使用することができる。
次に、第３実施形態について説明する。
図９に、第３実施形態に係るランプユニットの説明図を示す。なお、図９（１）はすれ違いビーム状態であり、図９（２）は走行ビーム状態である。第３実施形態に係るランプユニット１１０は、リフレクタの後端開口部に取り付けられる取付け部材１１２と、この取付け部材１１２の中央開口部に設けられて後方側に突出しているガイド部材（ガイド部）１３２と、このガイド部材１３２の側面に設けられたガイド溝１６２と、前記ガイド部材１３２に沿って移動自在に設けたランプ保持部材（ランプ保持部）１３６と、このランプ保持部材１３６の側面から突出し前記ガイド溝１６２に係合するピン１６６と、前記ランプ保持部材１３６の前端部に固定されて前記取付け部材１１２の前面から突出し、前記リフレクタ内に配置されるＨＩＤランプ１２０と、前記ランプ保持部材１３６を前記ガイド部材１３２に沿って移動させるソレノイド１５６およびソレノイドシャフト１４４と、前記ランプ保持部材１３６と前記ソレノイドシャフト１４４とを接続するリンク部材１４３とを有するランプユニット１１０であって、テーパ状のランプ側傾斜面１３７ａ、１３７ｂをランプ保持部材１３６に設けるとともに、ランプ保持部材１３６の移動限界においてランプ側傾斜面１３７ａ、１３７ｂと面接触することにより、ランプ保持部材１３６を所定位置に保持するテーパ状のガイド側傾斜面１１３、１３３を設けたものである。なお、第２実施形態と同様の構成となる部分については、その説明を省略する。
第３実施形態におけるガイド部材１３２は、前方の大径円筒部および後方の小径円筒部からなっていて、取付け部材１１２の軸線と平行に配置してある。ガイド部材１３２における大径円筒部の側方には、ガイド溝１６２が形成してある。ガイド溝１６２は長円状に形成し、ＨＩＤランプ１２０における発光部１３０のロービーム位置１２１およびハイビーム位置１２２を水平移動させた位置に、長円の２定点を配置してある。一方、ガイド部材１３２の内部には、前方の大径部および後方の小径部からなるランプ保持部材１３６が配置してある。そして、ランプ保持部材１３６における大径部の側方に突出させたピン１６６を、ガイド部材１３２のガイド溝１６２に係合させてある。
また、ランプ保持部材１３６の後方には、リンク部材１４３を介してソレノイドシャフト１４４が配置してある。リンク部材１４３は、ランプ保持部材１３６における小径部の側方およびソレノイドシャフト１４４の側方に、それぞれピン結合してある。
図９（１）におけるランプ保持部１３６は、圧縮ばね１４８により前方側に付勢されて前進限界位置にある。ここで、ソレノイド１５６に電流を供給して励磁すると、図９（２）に示すように、ソレノイドシャフト１４４が後方側に引かれて、ランプ保持部材１３６は後退限界位置に移動する。その際、ピン１６６がガイド溝１６２を倣うので、ランプ保持部材１３６は下方にも移動する。これにより、ＨＩＤランプ１２０の発光部１３０がハイビーム位置１２２に配置される。なお、ランプ保持部材１３６の上下移動はリンク部材１４３によって吸収されるので、ソレノイドシャフト１４４に曲げモーメントが作用することはない。
また、ソレノイド１５６への電流の供給を停止して消磁すると、図９（１）に示すように、ランプ保持部１３６は圧縮ばね１４８により付勢されて前進限界位置に復帰する。その際、ピン１６６がガイド溝１６２を倣うので、ランプ保持部材１３６は上方にも移動する。これにより、ＨＩＤランプ１２０の発光部１３０がすれ違いビーム位置１２１に配置される。
一方、ランプ保持部材１３６の大径部における後端面の周縁部全周にはテーパ状に面取りが施され、ランプ側後方傾斜面１３７ｂが形成されている。また、ガイド部材１３２における大径円筒部の後端面と側面との角部全周にも、テーパ状のガイド側後方傾斜面１３３が形成されている。そして、ランプ保持部材１３６が後方に移動すると、ランプ側後方傾斜面１３７ｂがガイド側後方傾斜面１３３によって案内される（図９（１）参照）。さらに、ランプ側後方傾斜面１３７ｂおよびガイド側後方傾斜面１３３が面接触した時点で、ランプ保持部材１３６が所定の後退限界位置に保持される。すなわち、ランプ保持部材１３６は、後退限界位置においてガイド部材１３２と同心に保持され。これにより、ＨＩＤランプ１２０の発光部１３０が所定の走行ビーム位置１２３に配置される。
また、ランプ保持部材１３６の大径部における前端面の周縁部全周にはテーパ状に面取りが施され、ランプ保持部材１３６の進行方向に斜交するランプ側前方傾斜面１３７ａが形成されている。また、取付け部材１１２における開口部の周縁部全周にも、テーパ状のガイド側前方傾斜面１１３が形成されている。そして、ランプ保持部材１３６が前方に移動すると、ランプ側前方傾斜面１３７ａがガイド側前方傾斜面１１３によって案内される（図９（２）参照）。さらに、ランプ側前方傾斜面１３７ａおよびガイド側前方傾斜面１１３が面接触した時点で、ランプ保持部材１３６が所定の前進限界位置に保持される。すなわち、ランプ保持部材１３６は、前進限界位置においてガイド部材１３２と同心に保持される。これにより、ＨＩＤランプ１２０の発光部１３０がすれ違いビーム位置１２１に配置される。
上述したように、第３実施形態では、ガイド部材の側面に形成したガイド溝にランプ保持部材の側面に突出させたピンを係合させるとともに、リンク機構を用いてＨＩＤランプを斜め上下方向に移動させる。この場合でも、テーパ状のランプ側傾斜面をランプ保持部材に設けるとともに、ランプ保持部材の移動限界においてランプ側傾斜面と面接触することによりランプ保持部材を所定位置に保持するテーパ状のガイド側傾斜面を設けることにより、ＨＩＤランプの発光部を所定のすれ違いビーム位置および走行ビーム位置に配置することができる。したがって、良好な配光特性を有する安定したすれ違いビームおよび走行ビームを形成することが可能となり、Ｈ４タイプのハロゲンランプをＨＩＤランプに取り替えて使用することができる。
産業上の利用可能性
本発明は、車両のヘッドランプに使用することが可能であり、特にＨ４タイプのハロゲンランプに替えて使用することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の第１実施形態に係るランプユニットの断面図である。
図２は、第１実施形態に係るランプユニットの分解図である。
図３は、第１実施形態に係るランプユニットをリフレクタに取り付けるときの断面図である。
図４は、第１実施形態に係るランプユニットの作用を説明する図である。
図５は、ヘッドランプのロービームの配光特性を説明する図である。
図６は、ＨＩＤランプの発光部に生ずるアークの説明図である。
図７は、第２実施形態に係るランプユニットの側面断面図である。
図８（１）は第２実施形態に係るランプユニットのロービーム状態の説明図であり、（２）は第２実施形態に係るランプユニットのハイビーム状態の説明図である。
図９（１）は第３実施形態に係るランプユニットのロービーム状態の説明図であり、（２）は第３実施形態に係るランプユニットのハイビーム状態の説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年2月18日(2004.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフレクタの後端開口部に取り付けられる取付け部材と、
この取付け部材の中央開口部に設けられて後方側に突出しているガイド部と、
このガイド部に沿って移動自在に設けたランプ保持部と、
このランプ保持部の前端部に固定されて前記取付け部材の前面から突出し、前記リフレクタ内に配置されるランプと、
前記ガイド部に取り付けられて前記ランプ保持部を前記ガイド部に沿って移動させる駆動部と、
前記ガイド部に設けられて前記ランプの給電用コードを前記ガイド部の側方に案内するコードガイドと、
このコードガイドに設けられ、前記ランプ保持部材の移動に伴って生ずる前記給電用コードの変位を許容する変位許容部と、
を有することを特徴とするランプユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のランプユニットにおいて、
前記ガイド部は、後端側が下方に向けて所定の角度傾斜していることを特徴とするランプユニット。
【請求項３】
請求項２に記載のランプユニットにおいて、
前記ランプは、前記取付け部材の軸線に平行させて前記ランプ保持部に保持させたことを特徴とするランプユニット。
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
ランプの移動方向に沿って配置したガイド部と、前記ランプを保持しつつ前記ガイド部に沿って移動するランプ保持部とを有するランプユニットであって、
前記ランプ保持部にテーパ状のランプ側傾斜面を設けるとともに、
前記ランプ保持部の移動限界において、前記ランプ側傾斜面と面接触することにより、前記ランプ保持部を所定位置に保持するテーパ状のガイド側傾斜面を設けた、
ことを特徴とするランプユニット。
【請求項６】
請求項５に記載のランプユニットにおいて、
前記ランプの給電用コードは、コードガイドにより前記ガイド部の側方に案内され、
前記コードガイドは、前記ランプ保持部の移動に伴って生ずる前記給電用コードの変位を許容する変位許容部が設けてある、
ことを特徴とするランプユニット。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のランプユニットにおいて、
前記ガイド部は、後端側が下方に向けて所定の角度傾斜していることを特徴とするランプユニット。
【国際調査報告】
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