JP4360191B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

本願発明は、複数の灯具ユニットからの光照射により、所定の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯に関するものである。

一般に車両用前照灯は、上端縁にカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成し得る構成となっており、これにより対向車ドライバ等にグレアを与えないようにしつつ、自車ドライバの前方視認性をできるだけ確保するように構成されている。

その際「特許文献１」には、発光素子を光源とする複数の灯具ユニットからの光照射により、ロービーム用配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯が記載されている。

特開２００３−１２３５１７号公報

上記「特許文献１」に記載された灯具構成を採用することにより、灯具の薄型化を図ることが可能となるが、このようにした場合には、複数の灯具ユニットの各々について光軸調整を行う必要がある。

これに対し、複数の灯具ユニットが共通のユニット支持部材に支持された構成とすれば、ユニット支持部材を傾動させることにより、複数の灯具ユニットの光軸調整を一括して行うことが可能となる。

ただし、これを実現するためには、各灯具ユニットの光軸を揃えてユニット支持部材に取り付けておくことが前提となるが、そのためには各灯具ユニットの取付精度を十分に高めておくことが必要となる、という問題がある。

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、複数の灯具ユニットからの光照射により、所定の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、灯具の薄型化を図った上で、複数の灯具ユニットの光軸調整を、各灯具ユニットの光軸を揃えた状態で一括して行う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。

本願発明は、ユニット支持部材に対する各灯具ユニットの支持構造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。

すなわち、本願発明に係る車両用前照灯は、
複数の灯具ユニットからの光照射により、所定の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、
上記複数の灯具ユニットが、共通のユニット支持部材に支持されており、
上記各灯具ユニットが、発光素子と、この発光素子からの光を制御するための少なくとも１つの光学部材とを備えてなり、これら光学部材と上記発光素子とが別々に上記ユニット支持部材に取り付けられており、
上記ユニット支持部材が、鉛直パネル部と、この鉛直パネル部から複数箇所において前方へ延びるユニット取付部とを備えてなり、
これら各ユニット取付部に、上記発光素子を固定するための光源固定部が形成されており、
これら各光源固定部が、上記発光素子を支持する金属製の支持プレートの背面および外周面と接触するように形成された位置決め凹部を有しており、
この位置決め凹部が、上記支持プレートを前方から該位置決め凹部へスライド挿入可能な凹溝部として構成されており、
上記ユニット支持部材が、ダイカスト鋳造品で構成されており、ランプボディに対して傾動可能に支持されている、ことを特徴とするものである。

上記「所定の配光パターン」は、上端縁にカットオフラインを有する配光パターンであってもよいし、このようなカットオフラインを有しない配光パターンであってもよい。この場合において、上端縁にカットオフラインを有する配光パターンは、ロービーム用配光パターンであってもよいし、このロービーム用配光パターンの一部を構成する配光パターンであってもよい。なお、ロービーム用配光パターンの一部を構成する配光パターンである場合には、この配光パターンと上記複数の灯具ユニット以外の灯具ユニットからの光照射により形成される配光パターンとの合成配光パターンとしてロービーム用配光パターンを形成することが可能である。

上記「発光素子」とは、略点状に発光する発光部を有する素子状の光源を意味するものであって、その種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等が採用可能である。

上記「少なくとも１つの光学部材」は、上記所定の配光パターンの形成に寄与するように発光素子からの光を制御するものであれば、これら各光学部材の具体的構成は特に限定されるものではない。

また、上記「少なくとも１つの光学部材」が複数の光学部材である場合には、これら光学部材は別々にユニット支持部材に取り付けられた構成としてよいし、同時にユニット支持部材に取り付けられた構成としてよい。

上記「発光素子」のユニット取付部に対する取付方法は、該発光素子を支持する支持プレートの背面および外周面を光源固定部に形成された位置決め凹部と接触させるようにして行われていれば、特に限定されるものではなく、例えば、ネジ締め固定や圧入固定や接着固定等が採用可能である。ここで「支持プレートの背面」とは、支持プレートにおいて発光素子を支持している面とは反対側に位置する面を意味するものである。

上記「位置決め凹部」は、支持プレートの背面および外周面と接触するように形成されたものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。その際、支持プレートは位置決め凹部の外周面に対して少なくとも１箇所において接触していればよい。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、発光素子を光源とする複数の灯具ユニットからの光照射により、所定の配光パターンを形成するように構成されているので、灯具の薄型化を図ることができる。

また、本願発明に係る車両用前照灯においては、複数の灯具ユニットが共通のユニット支持部材に支持されているので、このユニット支持部材を傾動させることにより、これら複数の灯具ユニットの光軸調整を一括して行うことができる。

さらに、本願発明に係る車両用前照灯においては、ユニット支持部材の複数箇所に、各灯具ユニットの構成要素を取り付けるためのユニット取付部が設けられるとともに、これら各ユニット取付部に発光素子を固定するための光源固定部が形成されており、これら各光源固定部が発光素子を支持する支持プレートの背面および外周面と接触するように形成された位置決め凹部を有しているので、簡単な構成により、各灯具ユニットの発光素子をユニット支持部材に対して位置精度良く取り付けることができる。そしてこれにより各灯具ユニットの光軸を揃えることが容易に可能となる。

このように本願発明によれば、複数の灯具ユニットからの光照射により、所定の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、灯具の薄型化を図った上で、複数の灯具ユニットの光軸調整を、各灯具ユニットの光軸を揃えた状態で一括して行うことができる。

しかも本願発明においては、ユニット支持部材がダイカスト鋳造品で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。

すなわち、各灯具ユニットの発光素子はその発光に伴って発熱するが、これら各発光素子はダイカスト鋳造品で構成されたユニット支持部材に取り付けられているので、各発光素子で発生した熱を熱伝導作用により大きな熱容量を有するユニット支持部材に速やかに移動させることができ、これにより発光素子の温度上昇を抑制することができる。そしてこれにより、発光素子の光源光束が減少したり発光色が変化してしまうのを効果的に抑制することができる。

しかもこのとき、各発光素子は、これを支持する支持プレートの背面および外周面を光源固定部の位置決め凹部と接触させるようにして、ユニット支持部材に取り付けられることとなるので、ユニット支持部材への熱伝導を効率良く行うことができる。

この場合において、ユニット支持部材に、灯具外部空間に露出するように配置された複数の放熱フィンが形成された構成とすれば、ユニット支持部材の放熱機能を十分に高めることができる。

また本願発明においては、ユニット支持部材の位置決め凹部が、支持プレートを前方から該位置決め凹部へスライド挿入可能な凹溝部として構成されているので、発光素子の取付けを容易に行うことができる。

その際、位置決め凹部の左右両側面の上部に支持プレートと係合する係合片が形成された構成とし、この位置決め凹部に支持プレートが圧入固定される構成とすれば、発光素子の取付けを一層容易に行うことができる。

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。

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、図１のII-II 線断面図であり、図３は、図２のIII-III 線断面図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、車両前端部右側に設けられる灯具であって、ランプボディ１２とその前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー１４とで形成される灯室内に、８つの灯具ユニット３０、５０、７０が４つずつ上下２段配置で収容された構成となっている。そして、この車両用前照灯１０においては、これら８つの灯具ユニット３０、５０、７０からの光照射により、ロービーム用配光パターンを形成するようになっている。

上記灯室内には、透光カバー１４に沿ってインナパネル１６が設けられており、このインナパネル１６における各灯具ユニット３０、５０、７０に対応する位置には、これらを囲む筒状開口部１６ａが各々形成されている。

８つの灯具ユニット３０、５０、７０は、いずれもプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されており、共通のユニット支持部材２０に取り付けられた状態で、エイミング機構２２を介してランプボディ１２に上下方向および左右方向に傾動可能に支持されている。

ユニット支持部材２０は、ダイカスト鋳造品（例えばアルミダイカスト鋳造品等）で構成されており、鉛直パネル部２０Ａと、この鉛直パネル部２０Ａから複数箇所において前方へ棚状に延びるユニット取付部２０Ｂと、鉛直パネル部２０Ａから後方へ延びる複数の放熱フィンからなるヒートシンク部２０Ｃとを備えてなっている。

ヒートシンク部２０Ｃは、左右２箇所に設けられており、ランプボディ１２の後面壁の２箇所に形成された円形の開口部１２ａから灯具外部空間へ突出している。これら各開口部１２ａには、シール用のゴムカバー１８が取り付けられいる。このゴムカバー１８は、その内周部においてヒートシンク部２０Ｃの外周面基端部に嵌合装着されるとともに、その外周部においてランプボディ１２の開口部１２ａに嵌合装着されている。

各灯具ユニット３０、５０、７０は、その光軸Ａｘが鉛直パネル部２０Ａと略直交する方向に互いに平行に延びている。そして、これら各灯具ユニット３０、５０、７０の光軸Ａｘは、エイミング機構２２による光軸調整が完了した段階では、車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びるように設定されている。

８つの灯具ユニット３０、５０、７０のうち、上段において車幅方向外側寄りに位置する３つの灯具ユニット３０は中拡散用灯具ユニットとして構成されており、下段において車幅方向外側寄りに位置する３つの灯具ユニット５０は集光用灯具ユニットとして構成されており、上下各段において車幅方向内側の端部に位置する２つの灯具ユニット７０は広拡散用灯具ユニットとして構成されている。

次に、各灯具ユニット３０、５０、７０の具体的構成について説明する。

まず、中拡散用灯具ユニット３０の具体的構成について説明する。

図４は、中拡散用灯具ユニット３０を詳細に示す、図２の要部拡大図であり、図５および６は、その側断面図および平断面図であり、図７は、図４のVII-VII 線断面図である。また、図８は、中拡散用灯具ユニット３０のユニット支持部材２０への取付構造を説明するための分解斜視図である。

これらの図にも示すように、中拡散用灯具ユニット３０は、光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ３２と、この投影レンズ３２の後方に配置された発光素子３４と、この発光素子３４を上方側から覆うように配置されたリフレクタ３６と、発光素子３４と投影レンズ３２との間に配置された直進阻止部材３８とを備えてなっている。

この中拡散用灯具ユニット３０においては、その投影レンズ３２と直進阻止部材３８とがインサート成形により光制御部材４０として一体的に形成されている。そして、この中拡散用灯具ユニット３０は、その発光素子３４とリフレクタ３６および光制御部材４０とが別々にユニット支持部材２０のユニット取付部２０Ｂに取り付けられることにより、灯具ユニットとして完成する構成となっている。

投影レンズ３２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズとして構成された透明樹脂製レンズ（例えばアクリル樹脂製レンズ）であって、その焦点距離ｆ１は比較的短い値に設定されている。

発光素子３４は、０．３〜１ｍｍ四方程度の大きさの発光チップ３４ａを有する白色発光ダイオードであって、正六角形の金属製の支持プレート４２に支持されている。そして、この発光素子３４は、その発光チップ３４ａが光軸Ａｘ上において鉛直上向きになるように配置された状態で、ユニット支持部材２０のユニット取付部２０Ｂに取り付けられている。

リフレクタ３６は、発光素子３４からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させて投影レンズ３２の後方側焦点Ｆ近傍に略収束させるように構成されている。具体的には、このリフレクタ３６の反射面３６ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が略楕円形状に設定されており、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。そして、この反射面３６ａは、発光素子３４からの光を後方側焦点Ｆのやや前方位置に略収束させるようになっている。

このリフレクタ３６には左右１対のブラケット３６ｂが形成されている。そして、このリフレクタ３６は、その周縁下端部をユニット支持部材２０のユニット取付部２０Ｂの上面に当接させた状態で、両ブラケット３６ｂにおいてユニット支持部材２０にネジ締め固定されている。

直進阻止部材３８は、透明樹脂製部材（例えばポリカーボネート樹脂製部材）であって、その上面３８ａが灯具正面視において略へ字状に形成された本体部３８Ａと、この本体部３８Ａの前端部から前方へ延長形成されたレンズホルダ部３８Ｂとからなっている。

本体部３８Ａの上面３８ａは、投影レンズ３２の後方側焦点Ｆから後方へ延びており、その前端縁３８ａ１は投影レンズ３２の後方側焦点Ｆの焦点面に沿って略円弧状に形成されている。この上面３８ａは、光軸Ａｘよりも左側（灯具正面視では右側）の領域が光軸Ａｘから左方向へ水平に延びる平面で構成されており、光軸Ａｘよりも右側の領域が光軸Ａｘから右方向へ斜め下向き（例えば１５°下向き）に延びる平面で構成されている。そして、この上面３８ａにはアルミニウム蒸着等による反射面処理が施されており、これにより該上面３８ａはリフレクタ３６の反射面３６ａからの反射光の一部の直進を阻止してこれを上向きに反射させる反射面として構成されている。

レンズホルダ部３８Ｂは、本体部３８Ａの前端部から下方へ湾曲するようにして前方へ延びており、その前端部に形成された半円弧状の位置決め溝３８ｂにおいて投影レンズ３２を固定支持するようになっている。上述したように、この固定支持は、インサート成形により投影レンズ３２と直進阻止部材３８とを光制御部材４０として一体的に形成することによって行われるが、その際、投影レンズ３２をインサートとして直進阻止部材３８の射出成形が行われるようになっている。

直進阻止部材３８には、その本体部３８Ａの後端部に左右１対のブラケット３８ｃが形成されている。また、直進阻止部材３８における本体部３８Ａの下方には、レンズホルダ部３８Ｂから後方へ突出する位置決めピン３８ｄが形成されており、この位置決めピン３８ｄと本体部３８Ａとの間には両者を連結する鉛直リブ３８ｅが形成されている。

一方、ユニット支持部材２０のユニット取付部２０Ｂは、発光素子３４を固定支持する光源固定部２０Ｂ１と、この光源固定部２０Ｂ１の左右両側に所定間隔をおいて配置された１対のボス部２０Ｂ２と、これら１対のボス部２０Ｂ２の間に配置されたリフレクタ支持部２０Ｂ３と、光源固定部２０Ｂ１の下方に配置されたピン受け部２０Ｂ４とからなり、その前端面２０ａは、ユニット支持部材２０の金型抜き方向と直交する、鉛直パネル部２０Ａと平行な平面で構成されている。

このユニット取付部２０Ｂのリフレクタ支持部２０Ｂ３は、その上面が、直進阻止部材３８の上面３８ａと面一となるようにして、灯具正面視において略へ字状に形成されている。

また、このユニット取付部２０Ｂのピン受け部２０Ｂ４は、直進阻止部材３８の位置決めピン３８ｄと対向する位置に形成されている。このピン受け部２０Ｂ４と光源固定部２０Ｂ１との間には両者を連結する鉛直リブ２０ｃが形成されている。

そして、直進阻止部材３８は、その本体部３８Ａの各ブラケット３８ｃおよび位置決めピン３８ｄを、ユニット支持部材２０のユニット取付部２０Ｂの前端面２０ａに対して、その各ボス部２０Ｂ２およびピン受け部２０Ｂ４の位置で当接させた状態で、両ブラケット３８ｃにおいてユニット支持部材２０にネジ締め固定されている。

このネジ締め固定は、直進阻止部材３８とリフレクタ３６とを共締めすることにより行われている。これを実現するため、リフレクタ３６の各ブラケット３６ｂと直進阻止部材３８の各ブラケット３８ｃには、ネジ４４を挿通させるためのネジ挿通孔３６ｂ１、３８ｃ１が同一直線上に形成されており、また、ユニット支持部材２０のユニット取付部２０Ｂの前端面２０ａには、各ボス部２０Ｂ２の位置にネジ穴２０ｂが形成されている。

直進阻止部材３８の各ブラケット３８ｃには、その後面におけるネジ挿通孔３８ｃ１の上方近傍部位に球面状突起部３８ｃ２が形成されている。そしてこれにより、直進阻止部材３８のネジ締め固定が、ユニット支持部材２０に対して直進阻止部材３８を３箇所で当接させた状態で行われるようになっている。

このネジ締め固定時の締付荷重は、図７に示すように、直進阻止部材３８の取付中心Ｐ、すなわちユニット支持部材２０の左右１対のネジ穴２０ｂの中心を結ぶ線分の中点、に合力として作用することとなる。この取付中心Ｐは、位置決めピン３８ｄの中心および左右１対の球面状突起部３８ｃ２の中心を結ぶ線分で形成される三角形の略中央に位置しているので、直進阻止部材３８のユニット支持部材２０に対する取付けは、三点支持構造により精度良く安定的に行われることとなる。

上述したように、本実施形態においては投影レンズ３２と直進阻止部材３８とが光制御部材４０として一体的に形成されているので、直進阻止部材３８をユニット支持部材２０に取り付けることにより、投影レンズ３２も同時にユニット支持部材２０に取り付けられることとなる。

一方、光源固定部２０Ｂ１は、発光素子３４を支持する支持プレート４２の背面４２ａおよび外周面４２ｂと接触するように形成された位置決め凹部２０ｄを有している。この位置決め凹部２０ｄは、支持プレート４２を前方から該位置決め凹部２０ｄへスライド挿入可能な凹溝部として構成されている。また、この位置決め凹部２０ｄの左右両側面の上部には、支持プレート４２と係合する係合片２０ｅが形成されている。そして、支持プレート４２を、これら左右１対の係合片２０ｅと係合させるようにして位置決め凹部２０ｄに圧入固定することにより、発光素子３４のユニット支持部材２０に対する取付けが、該発光素子３４を所定位置に位置決めした状態で行われるようになっている。

次に、集光用灯具ユニット５０の具体的構成について説明する。

図９は、集光用灯具ユニット５０を詳細に示す平断面図である。

同図に示すように、この集光用灯具ユニット５０も、その発光素子５４およびリフレクタ５６の構成については、中拡散用灯具ユニット３０の発光素子３４およびリフレクタ３６と全く同様であり、光制御部材６０についても、以下の点を除き、中拡散用灯具ユニット３０の光制御部材４０と全く同様である。

すなわち、光制御部材６０は、その投影レンズ５２の焦点距離ｆ２が、灯具ユニット３０の投影レンズ３２の焦点距離ｆ１よりも大きい値に設定されている。これに対応して、光制御部材６０の直進阻止部材５８は、そのレンズホルダ部５８Ｂの前後長が、灯具ユニット３０のレンズホルダ部３８Ｂよりも大きい値に設定されている。

この集光用灯具ユニット５０は、中拡散用灯具ユニット３０と同様、その発光素子５４とリフレクタ５６および光制御部材６０とが別々にユニット支持部材２０のユニット取付部２０Ｂに取り付けられることにより、灯具ユニットとして完成する構成となっており、その取付構造は中拡散用灯具ユニット３０の場合と全く同様である。

すなわち、発光素子５４の支持プレート４２を、光源固定部２０Ｂ１に形成された左右１対の係合片２０ｅと係合させるようにして位置決め凹部２０ｄに圧入固定することにより、発光素子５４を所定位置に位置決めした状態で、そのユニット支持部材２０に対する取付けが行われるようになっている。

次に、広拡散用灯具ユニット７０の具体的構成について説明する。

図１０は、広拡散用灯具ユニット７０を詳細に示す平断面図である。

同図に示すように、この広拡散用灯具ユニット７０は、その発光素子７４および光制御部材８０の投影レンズ７２の構成については、中拡散用灯具ユニット３０の発光素子３４および投影レンズ３２と全く同様であり、リフレクタ７６および光制御部材８０の直進阻止部材７８についても、以下の点を除き、中拡散用灯具ユニット３０のリフレクタ３６および直進阻止部材３８と全く同様である。

すなわち、リフレクタ７６の基本的な構成はリフレクタ３６と同様であり、その反射面７６ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が略楕円形状に設定されるとともに、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されているが、その際の離心率の増加率がリフレクタ３６よりも大きい値に設定されている。これによりリフレクタ７６はリフレクタ３６よりも横幅が大きいものとなっている。

また、直進阻止部材７８の基本的な構成は直進阻止部材３８と同様であり、その本体部７８Ａの上面７８ａが投影レンズ７２の後方側焦点Ｆから後方へ延びており、そして、この上面７８ａには反射面処理が施されているが、この上面７８ａは、その全領域が光軸Ａｘを含む水平面で構成されている。これに伴って、リフレクタ７６の周縁下端部およびユニット支持部材２０のリフレクタ支持部２０Ｂ３の上面も水平面状に形成されている。

この広拡散用灯具ユニット７０は、中拡散用灯具ユニット３０と同様、その発光素子７４とリフレクタ７６および光制御部材８０とが別々にユニット支持部材２０のユニット取付部２０Ｂに取り付けられることにより、灯具ユニットとして完成する構成となっており、その取付構造は中拡散用灯具ユニット３０の場合と全く同様である。

すなわち、発光素子７４の支持プレート４２を、光源固定部２０Ｂ１に形成された左右１対の係合片２０ｅと係合させるようにして位置決め凹部２０ｄに圧入固定することにより、発光素子７４を所定位置に位置決めした状態で、そのユニット支持部材２０に対する取付けが行われるようになっている。

図１１は、本実施形態に係る車両用前照灯１０から前方へ照射される光により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンを透視的に示す図である。

同図に示すように、このロービーム用配光パターンＰＬは、左配光の配光パターンであって、上端縁に水平カットオフラインＣＬ１とこの水平カットオフラインＣＬ１から所定角度（例えば１５°）で立ち上がる斜めカットオフラインＣＬ２とを有しており、両カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の交点であるエルボ点Ｅの位置は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方の位置に設定されている。そして、このロービーム用配光パターンＰＬにおいては、エルボ点Ｅを囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺＬが形成されている。

このロービーム用配光パターンＰＬは、３つの中拡散用灯具ユニット３０からの光照射によって形成される３つの中拡散用配光パターンＰＬ１と、３つの集光用灯具ユニット５０からの光照射によって形成される３つの集光用配光パターンＰＬ２と、２つの広拡散用灯具ユニット７０からの光照射によって形成される２つの広拡散用配光パターンＰＬ３との合成配光パターンとして形成されるようになっている。

図１２（ａ）に示すように、中拡散用灯具ユニット３０からの光照射によって形成される中拡散用配光パターンＰＬ１においては、直進阻止部材３８における本体部３８Ａの上面３８ａの前端縁３８ａ１の反転投影像として、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が形成されるようになっている。その際、この本体部３８Ａの上面３８ａは反射面として構成されているので、図５において２点鎖線で示すようにリフレクタ３６の反射面３６ａからの反射光のうち投影レンズ３２から上向きに出射すべき光も、該上面３８ａの反射作用により、同図に実線で示すように投影レンズ３２から下向きに出射する光として利用するようになっている。そしてこれにより、発光素子３４からの出射光の光束利用率を高めるとともに、ホットゾーンＨＺＬ１の形成を行うようになっている。

また、図１２（ｂ）に示すように、集光用灯具ユニット５０からの光照射によって形成される集光用配光パターンＰＬ２においては、直進阻止部材５８における本体部５８Ａの上面５８ａの前端縁５８ａ１の反転投影像として、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が形成されるようになっている。その際、この本体部３８Ａの上面５８ａは反射面として構成されているので、リフレクタ５６の反射面５６ａからの反射光のうち投影レンズ５２から上向きに出射すべき光も、該上面５８ａの反射作用により、投影レンズ５２から下向きに出射する光として利用するようになっている。そしてこれにより、発光素子５４からの出射光の光束利用率を高めるとともに、ホットゾーンＨＺＬ２の形成を行うようになっている。

この集光用配光パターンＰＬ２は、投影レンズ５２の焦点距離ｆ２が投影レンズ３２の焦点距離ｆ１よりも大きい値に設定されていることから、中拡散用配光パターンＰＬ１に比して小さく明るいものとなっており、そのホットゾーンＨＺＬ２も中拡散用配光パターンＰＬ１のホットゾーンＨＺＬ１に比して小さく明るいものとなっている。

一方、図１２（ｃ）に示すように、広拡散用灯具ユニット７０からの光照射によって形成される広拡散用配光パターンＰＬ３においては、直進阻止部材７８における本体部７８Ａの上面７８ａの前端縁７８ａ１の反転投影像として、水平カットオフラインＣＬ１が形成されるようになっている。その際、この本体部７８Ａの上面７８ａは反射面として構成されているので、リフレクタ７６の反射面７６ａからの反射光のうち投影レンズ７２から上向きに出射すべき光も、該上面７８ａの反射作用により、投影レンズ７２から下向きに出射する光として利用するようになっている。そしてこれにより、発光素子７４からの出射光の光束利用率を高めるとともに、ホットゾーンＨＺＬ３の形成を行うようになっている。

この広拡散用配光パターンＰＬ２は、リフレクタ７６の反射面７６ａの鉛直断面から水平断面への離心率の変化率がリフレクタ３６よりも大きい値に設定されていることから、中拡散用配光パターンＰＬ１に比して左右拡散角が大きいものとなっている。なお、この広拡散用配光パターンＰＬ３の上端縁に水平カットオフラインＣＬ１のみ形成されており、斜めカットオフラインＣＬ２が形成されていないのは、直進阻止部材７８における本体部７８Ａの上面７８ａが水平面状に形成されていることによるものである。

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、発光素子３４、５４、７４を光源とする８つの灯具ユニット３０、５０、７０からの光照射により、上端縁に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬを形成するように構成されているので、灯具の薄型化を図ることができる。

また、これら８つの灯具ユニット３０、５０、７０は共通のユニット支持部材２０に支持されているので、このユニット支持部材２０を傾動させることにより、これら８つの灯具ユニット３０、５０、７０の光軸調整を一括して行うことができる。

さらに、これら各灯具ユニット３０、５０、７０は、発光素子３４、５４、７４と、この発光素子３４、５４、７４からの光を制御するための光学部材を構成するリフレクタ３６、５６、７６および光制御部材４０、６０、８０とが、別々にユニット支持部材２０に取り付けられているので、これら各灯具ユニットが完成状態でユニット支持部材に取り付けられる場合に比して灯具構成を簡素化することができる。

しかも、本実施形態に係る車両用前照灯１０においては、ユニット支持部材２０の複数箇所に、各灯具ユニット３０、５０、７０の構成要素を取り付けるためのユニット取付部２０Ｂが設けられるとともに、これら各ユニット取付部２０Ｂに発光素子３４、５４、７４を固定するための光源固定部２０Ｂ１が形成されており、これら各光源固定部２０Ｂ１が発光素子３４、５４、７４を支持する支持プレート４２の背面４２ａおよび外周面４２ｂと接触するように形成された位置決め凹部２０ｄを有しているので、簡単な構成により、各灯具ユニット３０、５０、７０の発光素子３４、５４、７４をユニット支持部材２０に対して位置精度良く取り付けることができる。そしてこれにより各灯具ユニット３０、５０、７０の光軸Ａｘを揃えることが容易に可能となる。

このように本実施形態によれば、灯具の薄型化を図った上で、複数の灯具ユニット３０、５０、７０の光軸調整を、各灯具ユニット３０、５０、７０の光軸Ａｘを揃えた状態で一括して行うことができる。

特に本実施形態においては、ユニット支持部材２０がダイカスト鋳造品で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。

すなわち、各灯具ユニット３０、５０、７０の発光素子３４、５４、７４はその発光に伴って発熱するが、これら各発光素子３４、５４、７４はダイカスト鋳造品で構成されたユニット支持部材２０に取り付けられているので、各発光素子３４、５４、７４で発生した熱を熱伝導作用により大きな熱容量を有するユニット支持部材２０に速やかに移動させることができ、これにより発光素子３４、５４、７４の温度上昇を抑制することができる。そしてこれにより、発光素子３４、５４、７４の光源光束が減少したり発光色が変化してしまうのを効果的に抑制することができる。

その際、各発光素子３４、５４、７４は、これを支持する金属製の支持プレート４２の背面４２ａおよび外周面４２ｂを光源固定部２０Ｂ１の位置決め凹部２０ｄと接触させるようにしてユニット支持部材２０に取り付けられているので、ユニット支持部材２０への熱伝導を効率良く行うことができる。

しかも本実施形態においては、ユニット支持部材２０が、灯具外部空間に露出するように配置された複数の放熱フィンが形成されてなるヒートシンク部２０Ｃを有しているので、ユニット支持部材２０の放熱機能を十分に高めることができる。

さらに本実施形態においては、ユニット支持部材の各ユニット取付部２０Ｂに形成された光源固定部２０Ｂ１の位置決め凹部２０ｄが、支持プレート４２を前方から該位置決め凹部２０ｄへスライド挿入可能な凹溝部として構成されているので、発光素子３４、５４、７４の取付けを容易に行うことができる。

その際、この位置決め凹部２０ｄの左右両側面の上部には支持プレート４２と係合する係合片２０ｅが形成されており、これら左右１対の係合片２０ｅと係合させるようにして位置決め凹部２０ｄに支持プレート４２が圧入固定されるようになっているので、ユニット支持部材２０に対する発光素子３４の取付けを極めて容易に行うことができる。

また本実施形態においては、ユニット支持部材２０がダイカスト鋳造品で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。

すなわち、各灯具ユニット３０、５０、７０の発光素子３４、５４、７４はその発光に伴って発熱するが、これら各発光素子３４、５４、７４はダイカスト鋳造品で構成されたユニット支持部材２０に取り付けられているので、各発光素子３４、５４、７４で発生した熱を熱伝導作用により大きな熱容量を有するユニット支持部材２０に速やかに移動させることができ、これにより発光素子３４、５４、７４の温度上昇を抑制することができる。そしてこれにより、発光素子３４、５４、７４の光源光束が減少したり発光色が変化してしまうのを効果的に抑制することができる。

その際、ユニット支持部材２０は、鉛直パネル部２０Ａから後方へ延びる複数の放熱フィンからなるヒートシンク部２０Ｃとを備えているので、ユニット支持部材２０の放熱機能を十分に高めることができる。しかも、ヒートシンク部２０Ｃは、ユニット支持部材２０の左右２箇所に設けられており、ランプボディ１２の後面壁の２箇所に形成された円形の開口部１２ａから灯具外部空間へ突出しているので、ユニット支持部材２０による放熱効果を一層向上させることができる。

本実施形態においては、８つの灯具ユニット３０、５０、７０が、３種類の中拡散用灯具ユニット３０、集光用灯具ユニット５０および広拡散用灯具ユニット７０により構成されているので、これらによって形成されるロービーム用配光パターンＰＬを、中拡散用配光パターンＰＬ１、集光用配光パターンＰＬ２および広拡散用配光パターンＰＬ３の合成配光パターンとして形成することができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬを配光ムラの少ない滑らかな光度分布を有するものとすることができる。

また本実施形態においては、８つの灯具ユニット３０、５０、７０の各々が、発光素子３４、５４、７４からの光を前方へ向けて投影レンズ３２、５２、７２の後方側焦点Ｆ近傍へ略収束させるように反射させるリフレクタ３６、５６、７６を備えているので、発光素子３４、５４、７４からの光に対する光束利用率を高めることができる。

上記実施形態においては、ユニット支持部材２０に対する発光素子３４、５４、７４の取付けが、その光源固定部２０Ｂ１に形成された位置決め凹部２０ｄに支持プレート４２を圧入固定することにより行われているが、これ以外の取付構造を採用することももちろん可能である。

例えば、図１３に示すように、位置決め凹部２０ｄの後端面の上部に、該位置決め凹部２０ｄにスライド挿入された支持プレート４２の後端部と係合する係合片２０ｆを形成するとともに、直進阻止部材３８の本体部３８Ａの後端面に、該直進阻止部材３８をユニット支持部材２０に取り付けたときに支持プレート４２の前端部と係合する係合片３８ｆを形成しておくことにより、ユニット支持部材２０に対する発光素子３４の取付けを位置精度良くかつ容易に行うことが可能である。他の灯具ユニット５０、７０についても同様に適用可能である。

また、上記実施形態においては、各発光素子３４、５４、７４を支持する支持プレート４２が正六角形の外形形状を有するものとして説明したが、これ以外の外形形状（例えば、正方形、長方形、五角形等）を有する支持プレートを採用することももちろん可能である。

上記実施形態においては、発光素子３４の発光チップ３４ａが０．３〜１ｍｍ四方程度の大きさであるものとして説明したが、これ以外のサイズや外形形状に設定することも可能である。例えば、短辺が１ｍｍで長辺が２ｍｍの長方形、あるいは短辺が１ｍｍで長辺が４ｍｍの長方形等で構成することが可能である。他の発光素子５４、７４の発光チップについても同様である。

また、上記実施形態においては、３つの中拡散用灯具ユニット３０と、３つの集光用灯具ユニット５０と、２つの広拡散用灯具ユニット７０とを備えた構成となっているが、これら各灯具ユニットをこれ以外の個数に設定することももちろん可能である。

さらに、上記実施形態においては、各灯具ユニット３０、５０、７０が、リフレクタ３６、５６、７６を備えたプロジェクタ型の灯具ユニットである場合について説明したが、投影レンズ３２、５２、７２の後方側焦点Ｆ近傍に、直進阻止部材として、カットオフラインに対応した所定の上端縁形状を有する遮光部材が配置されるとともに、この遮光部材の後方近傍に発光素子が配置された構成を採用することも可能であり、さらにプロジェクタ型以外の灯具ユニット（例えば、パラボラ型あるいは直射型の灯具ユニット等）を採用することも可能である。

なお、上記実施形態に係る車両用前照灯１０は、その灯室内にロービーム用配光パターンを形成するための灯具ユニット３０、５０、７０のみが収容された構成となっているが、ハイビーム用配光パターンを形成するための灯具ユニットについても上記灯室内に収容された構成とすることももちろん可能である。

上記実施形態においては、車両前端部右側に設けられる車両用前照灯１０について説明したが、車両前端部左側に設けられる車両用前照灯についても、上記実施形態と同様の構成を採用することにより上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

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 図１のII-II 線断面図 図２のIII-III 線断面図 上記車両用前照灯の中拡散用灯具ユニットを詳細に示す、図２の要部拡大図 上記中拡散用灯具ユニットを詳細に示す側断面図 上記中拡散用灯具ユニットを詳細に示す平断面図 図４のVII-VII 線断面図 上記中拡散用灯具ユニットのユニット支持部材への取付構造を説明するための分解斜視図 上記車両用前照灯の集光用灯具ユニットを詳細に示す、図６と同様の図 上記車両用前照灯の広拡散用灯具ユニットを詳細に示す、図６と同様の図 上記車両用前照灯から前方へ照射される光により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンを透視的に示す図 上記ロービーム用配光パターンの一部を構成する配光パターンを示す図であって、同図（ａ）は上記中拡散用灯具ユニットからの光照射により形成される配光パターンを示す図、同図（ｂ）は上記集光用灯具ユニットからの光照射により形成される配光パターンを示す図、同図（ｃ）は上記広拡散用灯具ユニットからの光照射により形成される配光パターンを示す図 上記実施形態の変形例を示す、図５と略同様の図

符号の説明

１０ 車両用前照灯
１２ ランプボディ
１２ａ 開口部
１４ 透光カバー
１６ インナパネル
１６ａ 筒状開口部
１８ ゴムカバー
２０ ユニット支持部材
２０Ａ 鉛直パネル部
２０Ｂ ユニット取付部
２０Ｂ１ 光源固定部
２０Ｂ２ ボス部
２０Ｂ３ リフレクタ支持部
２０Ｂ４ ピン受け部
２０Ｃ ヒートシンク部
２０ａ 前端面
２０ｂ ネジ穴
２０ｃ 鉛直リブ
２０ｄ 位置決め凹部
２０ｅ、２０ｆ 係合片
２２ エイミング機構
３０ 中拡散用灯具ユニット
３２、５２、７２ 投影レンズ
３４、５４、７４ 発光素子
３４ａ 発光チップ
３６、５６、７６ リフレクタ
３６ａ、５６ａ、７６ａ 反射面
３６ｂ ブラケット
３６ｂ１ ネジ挿通孔
３８、５８、７８ 直進阻止部材
３８Ａ、５８Ａ、７８Ａ 本体部
３８Ｂ、５８Ｂ、７８Ｂ レンズホルダ部
３８ａ、５８ａ、７８ａ 上面
３８ａ１、５８ａ１、７８ａ１ 前端縁
３８ｂ 位置決め溝
３８ｃ ブラケット
３８ｃ１ ネジ挿通孔
３８ｃ２ 球面状突起部
３８ｄ 位置決めピン
３８ｅ 鉛直リブ
３８ｆ 係合片
４０、６０、８０ 光制御部材
４２ 支持プレート
４２ａ 背面
４２ｂ 外周面
４４ ネジ
５０ 集光用灯具ユニット
７０ 広拡散用灯具ユニット
Ａｘ 光軸
ＣＬ１ 水平カットオフライン
ＣＬ２ 斜めカットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後方側焦点
ＨＺＬ、ＨＺＬ１、ＨＺＬ２、ＨＺＬ３ ホットゾーン
Ｐ 取付中心
ＰＬ ロービーム用配光パターン
ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３ 配光パターン

Claims (3)

1. 複数の灯具ユニットからの光照射により、所定の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、
   上記複数の灯具ユニットが、共通のユニット支持部材に支持されており、
   上記各灯具ユニットが、発光素子と、この発光素子からの光を制御するための少なくとも１つの光学部材とを備えてなり、これら光学部材と上記発光素子とが別々に上記ユニット支持部材に取り付けられており、
   上記ユニット支持部材が、鉛直パネル部と、この鉛直パネル部から複数箇所において前方へ延びるユニット取付部とを備えてなり、
   これら各ユニット取付部に、上記発光素子を固定するための光源固定部が形成されており、
   これら各光源固定部が、上記発光素子を支持する金属製の支持プレートの背面および外周面と接触するように形成された位置決め凹部を有しており、
   この位置決め凹部が、上記支持プレートを前方から該位置決め凹部へスライド挿入可能な凹溝部として構成されており、
   上記ユニット支持部材が、ダイカスト鋳造品で構成されており、ランプボディに対して傾動可能に支持されている、ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 上記ユニット支持部材に、灯具外部空間に露出するように配置された複数の放熱フィンが形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
3. 上記位置決め凹部の左右両側面の上部に、上記支持プレートと係合する係合片が形成されており、
   上記支持プレートが、上記位置決め凹部に圧入固定されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用前照灯。

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