ヘッドランプ
【課題】可動シェードの姿勢を切り替える際の作動音の減少を図るとともに、ソレノイドのコンパクト化、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストの減少を図ることができるヘッドランプを提供することを目的とする。
【解決手段】可動シェード４の姿勢をロービーム位置からハイビーム位置に切り替える際に、円錐台形状のコイルスプリング７のばね特性により、ハイビーム位置に可動シェード４が移動する終端においては、コイルスプリングの弾性力が急激に増加し、ソレノイド６の押出力あるいは吸引力を急激に減衰させるように作用する。従って、可動シェード４の姿勢を切り替える際の作動音の減少を図ることができる。
【解決手段】可動シェード４の姿勢をロービーム位置からハイビーム位置に切り替える際に、円錐台形状のコイルスプリング７のばね特性により、ハイビーム位置に可動シェード４が移動する終端においては、コイルスプリングの弾性力が急激に増加し、ソレノイド６の押出力あるいは吸引力を急激に減衰させるように作用する。従って、可動シェード４の姿勢を切り替える際の作動音の減少を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可動シェードの姿勢を切り替えることにより、１個の光源ですれ違い時における配光パターンと走行時における配光パターンを得るヘッドランプに関し、更に詳しくは、可動シェードの姿勢の切り替えにソレノイドとスプリングとを用いるヘッドランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乗用車などの自動車に搭載され、一つの光源（メタルハイドランプ等の高圧金属蒸気放電灯、高輝度放電灯（ＨＩＤ）などの放電灯）からの光をすれ違い用の配光パターンと走行用の配光パターンに形成するヘッドランプが提案されている（例えば、特許文献１）。この種のヘッドランプは、１つの光源（２）と、この光源（２）からの光を反射することで、すれ違い用の配光パターンと走行用の配光パターンのそれぞれを得るリフレクタ（３）、このリフレクタ（３）に光源（２）からの光が照射される範囲を切り替える可動シェード（５）と、この可動シェード（５）の姿勢を切り替える、すなわちすれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置と走行用の配光パターンを得るハイビーム位置のいずれかに移動させるソレノイド（６）およびスプリング（５ａ）と、を備えるものである。
【０００３】
上記従来のヘッドランプの動作は、まず光源（２）を点灯すると、光源（２）からの光は、リフレクタ（３）に照射される。このとき、光源（２）からの光は可動シェード（５）がロービーム位置あるいはハイビーム位置することにより、リフレクタ（３）に照射される範囲が切り替えられる。従って、可動シェード（５）がロービーム位置の場合は、リフレクタ（３）に照射された光源（２）からの光が、このリフレクタ（３）を介してすれ違い用の配光パターンを形成する。一方、ソレノイド（６）のコイルに通電することにより、可動シェード（５）がロービーム位置からハイビーム位置に移動した場合は、リフレクタ（３）に照射された光源（２）からの光が、このリフレクタ（３）を介して走行用の配光パターンを形成する。なお、可動シェード（５）がハイビーム位置において、ソレノイド（６）の通電を遮断するとソレノイドの吸引力がなくなり、可動シェード（５）はスプリング（５ａ）の弾性力により、ロービーム位置に復帰することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３１９５０６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のヘッドランプでは、可動シェード（５）をロービーム位置やハイビーム位置に確実に停止させるためにストッパ機構が設けられている。このストッパ機構としては、可動シェード（５）あるいはソレノイド（６）のプランジャ（６ｂ）などの可動側と、この可動側が当接することで可動シェード（５）を停止させるストッパ部材などの固定側と、で構成されている。可動シェード（５）の姿勢を切り替える際には、可動側が固定側に当接するため作動音が発生する。この作動音は、自動車に乗っている人に耳障りな音となり不快感を与える。特に、静粛性の高い自動車においては、上記作動音が問題となる。そこで、従来では、可動側と固定側との間に樹脂ナット（８）などの緩衝部材を介在させることで、上記可動シェード（５）の作動音の減少を図っている（特許文献１）。
【０００６】
しかしながら、上記従来のヘッドランプでは、例えば、可動側であるプランジャ（６ｂ）と固定側であるボビン（６ａ）に緩衝部材である樹脂ナット（８）を介在させた場合は、ソレノイド（６）のプランジャ（６ｂ）は、可動シェード（５）の姿勢を切り替えるストローク量に対応する長さよりも長いプランジャ（６ａ）が必要となる。従って、ソレノイド（６）全体は、プランジャの移動方向に長くなるため、可動シェード（５）の姿勢の切り換えに必要なストローク量を有するソレノイド（６）のコンパクト化を図ることができない。また、上記従来のヘッドランプでは、緩衝部材を可動側と固定側との間に組み込む必要があるため、ヘッドランプの部品点数が多くなり、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストが増加するという問題もある。
【０００７】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、可動シェードの姿勢を切り替える際の作動音の減少を図るとともに、ソレノイドのコンパクト化、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストの減少を図ることができるヘッドランプを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明では、光源と、姿勢を切り替えることにより光源からの光を所定のすれ違い用の配光パターンと所定の走行用の配光パターンにリフレクタを介して形成する可動シェードと、可動シェードをすれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置から走行用の配光パターンを得るハイビーム位置に移動させるソレノイドと、可動シェードをロービーム位置およびハイビーム位置に停止させるストッパ機構と、可動シェードを走行用の配光パターンを得るハイビーム位置からすれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置に復帰させる円錐台形状のコイルスプリングと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、可動シェードの姿勢をロービーム位置からハイビーム位置あるいはハイビーム位置からロービーム位置に切り替える際に、円錐台形状のコイルスプリングのばね特性（すなわちコイルスプリングは縮み始めで弾性力が緩やかに増加し、縮み終わりで弾性力が急激に増加する特性）により、ロービーム位置あるいはハイビーム位置のいずれかの位置に可動シェードが移動する終端においては、コイルスプリングの弾性力が急激に増加し、ソレノイドの押出力あるいは吸引力を急激に減衰させるように作用し、可動シェードの姿勢を切り替える際の作動音の減少を図ることができる。つまり、可動側であるソレノイドのプランジャや可動シェードが固定側であるストッパ部材などに当接する際に、この可動側がゆっくりと固定側に当接することとなるので、可動シェードの姿勢を切り替える際の作動音の減少を図ることができる。また、可動シェードを走行用の配光パターンを得るハイビーム位置からすれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置に復帰させる円錐台形状のコイルスプリングが緩衝部材としての機能を有するので、可動側と固定側との間に新たに緩衝部材を設ける必要がなくなり、ソレノイドのコンパクト化、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストの減少を図ることができる。また、ロービーム位置あるいはハイビーム位置のいずれかの位置に可動シェードが移動する初期には、コイルスプリングの弾性力が緩やかに増加し、ソレノイドの押出力あるいは吸引力をあまり減衰させないように作用するので、可動シェードは移動しやすくなる。
【００１０】
また、この発明では、請求項１に記載のヘッドランプにおいて、ストッパ機構は、可動シェードの可動シェードステーに設けられた幅方向に突出する突出部と、可動シェードがロービーム位置あるいはハイビーム位置に移動した際に、当該突出部に当接する突起部を有するストッパ部材と、で構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、可動シェードの姿勢を切り替える際には、ソレノイドおよびコイルスプリングにより可動シェードを水平方向に移動させ、ソレノイドの押出力または吸引力あるいはコイルスプリングの弾性力により可動シェードステーの突出部をストッパ部材の突出部に押さえつけて当接させるので、可動ストッパ機構として複雑な機構、例えば可動シェードの回転方向を規制するためのピンやブッシュなどを必要とせず簡単な構成で可動シェードをロービーム位置あるいはハイビーム位置に停止させることができる。これにより、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストの減少をさらに図ることができる。
【００１２】
また、この発明では、請求項２に記載のヘッドランプにおいて、突出部は可動シェードステーの幅方向に対して傾斜角を有する当接面を有し、且つ突起部は当接面と平行に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、可動シェードステーに設けられた突出部の当接面とこの当接面に平行に設けられた突起部がそれぞれハの字状に設けられていることにより、可動シェードをロービーム位置あるいはハイビーム位置に移動する際に、可動シェードが予定している移動方向とずれて移動しても、突出部の当接面が突起部にガイドされ、可動シェードはロービーム位置あるいはハイビーム位置に補正されて確実に停止することができる。
【００１４】
また、この発明では、請求項２または３に記載のヘッドランプにおいて、ストッパ部材は、少なくとも突起部が弾性を有することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、突起部の弾性により、可動シェードステーの突出部あるいはこの突出部の当接面が突起部に当接する際の当接音を減少することができ、可動シェードの姿勢を切り替える際の作動音の減少をさらに図ることができる。
【００１６】
また、この発明では、請求項１〜４のいずれか一つに記載のヘッドランプにおいて、ソレノイドは、プル式ソレノイドであることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、可動シェードをロービーム位置あるいはハイビーム位置に移動させるソレノイドとして、ソレノイドのプランジャの移動方向に突起物がないプル式ソレノイドを使用するので、ソレノイドのコンパクト化をさらに図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１９】
図１はこの発明にかかるヘッドランプの概略構成例を示す図、図２は可動シェード、ストッパ部材、ソレノイド、コイルスプリングの斜視図である。ここで、本実施形態においては、左側通行区分の自動車用のヘッドランプについて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、右側通行区分の自動車用のヘッドランプについても用いることができ、この場合はその構造が左右逆となる。同図に示すように、ヘッドランプ１は、少なくとも光源２と、リフレクタ３と、可動シェード４と、ストッパ部材５と、ソレノイド６と、コイルスプリング７とから構成されている。なお、８はハウジング、９はハウジング８内を保護するためのレンズ、１０はインナーパネルである。
【００２０】
光源２は、例えばメタルハイドランプ等の高圧金属蒸気放電灯、高輝度放電灯（ＨＩＤ）などの放電灯であり、リフレクタ３に着脱可能に取り付けられている。また、この光源２は、リフレクタ３に取り付けることにより、このリフレクタ３に対して所定の位置となるように配置される。また、光源２は、コネクタ１１が着脱可能に接続されており、このコネクタ１１は後述するバラスト１２からの電源を光源２に供給するものである。ここで、１２は、光源２である放電灯の始動に必要な高電圧を供給し、且つ放電灯の点灯時には安定した電圧を供給するバラストである。
【００２１】
リフレクタ３は、その内凹面がアルミ蒸着あるいは銀塗装などが施されており、回転放物面を基準に変形させた自由曲面で構成される反射面を有する。この反射面は、光源２から光を後述する所定のすれ違い用の配光パターンに形成する第１反射面３ａと光源２から光を後述する所定の走行用の配光パターンに形成する第２反射面３ｂが設けられている。なお、３ｃは可動シェード４やソレノイド６などをヘッドランプ１の前方から視認できないようにするエクステンションであり、リフレクタ３と一体に成形されている。なお、このエクステンション３ｃは、リフレクタ３とは、別個に設けて良い。また、このリフレクタ３は、図示しない光軸調整手段を介してハウジング８に取り付けられている。
【００２２】
ここで、エクステンション３ｃには、ＳＵＳなどの薄鋼板からなる前方側が閉塞し且つ後方側が開口した筒状の固定シェード１３がスクリューなどの固定手段により取り付けられている。この固定シェード１３は、化粧板３ｃに取り付けられることで、光源２の前方に配置され、光源２からの光のうち第１反射面３ａおよび第２反射面３ｂに照射される照射光以外の前方に直接照射される直射光を遮光するものである。
【００２３】
可動シェード４は、図２に示すように、ＳＵＳなどの薄鋼板からなる可動シェード本体４ａ、可動シェードステー４ｂから構成されている。可動シェード本体４ａは、略円筒形状であり、その外径は上記固定シェード１３の内径よりも小さく、その内径は光源２と接触しない大きさとなっている。また、可動シェード本体４ａには、可動シェードステー４ｂに取り付けるための脚部４ｃが設けられている。一方、可動シェードステー４ｂは、その長手方向の前方側（図２では、左上側）に、この可動シェードステー４ｂの幅方向に突出する突出部４ｄが２箇所設けられ、この突出部４ｄに可動シェード本体４ａの脚部４ｃが取り付けられている。また、可動シェードステー４ｂの長手方向の後方側（図２では、右下側）は、その一部が垂直方向に折り曲げられている。この垂直方向に折り曲げられた可動シェードステー４ｂの所定個所に可動シェード４を後述するソレノイド６のプランジャ６ａに固定するための固定穴４ｅが設けられている。また、突出部４ｄは、可動シェードステー４ｂの長手方向の前方側および後方側のそれぞれに可動シェードステー４ｂの幅方向に対して傾斜角（例えば、４５度）を有する２つのハイビーム側当接面４ｆ、２つのロービーム側当接面４ｇが設けられている。つまり、ハイビーム側当接面４ｆとロービーム側当接面４ｇは、可動シェードステー４ｂにハの字状に設けられている。なお、４ｈは、後述するコイルスプリング７を可動シェード４とソレノイド６との間に取り付けるための可動シェード側取付穴である。ここで、可動シェード４は、脚部４ｃにより可動シェード本体４ａを可動シェードステー４ｂに取り付けているが、可動シェード本体４ａおよび可動シェードステー４ｂを一体に成形しても良い。
【００２４】
ストッパ部材５は、図２に示すように、ＳＵＳなどの薄鋼板からなる長方形状であり、その四隅に可動シェードステー４ｂの突出部４ｄのハイビーム側当接面４ｆ、ロービーム側当接面４ｇにそれぞれ平行なハイビーム側突起部５ａ、ロービーム側突起部５ｂが上方に突設されている。つまり、ハイビーム側突起部５ａとロービーム側突起部５ｂは、ストッパ部材５にハの字状に設けられている。また、ストッパ部材５の一部が鉛直方向に折り曲げられており、その折り曲げられたストッパ部材５の一部に後述するソレノイド６の係止穴６ｅに対応するように２つの係止突起部５ｃが設けられている。ここで、ストッパ部材５の長手方向の長さｈ２は、可動シェード４がロービーム位置からハイビーム位置まで移動する距離、すなわちソレノイド６のプランジャ６ａのストローク量と可動シェード４の突出部４ｄの長手方向の長さｈ１を合わせた長さとなっている。なお、ハイビーム側突起部５ａ、ロービーム側突起部５ｂは、弾性を有することが好ましい。これにより、可動シェードステー４ｂのハイビーム側当接面４ｆ、ロービーム側当接面４ｇがそれぞれハイビーム側突起部５ａ、ロービーム側突起部５ｂに当接する際の当接音を減少することができるからである。
【００２５】
図３は、ソレノイドの要部断面図であり、同図（ａ）はコイルに通電していない状態、同図（ｂ）はコイルに通電している状態を示す図である。ソレノイド６は、プル式ソレノイドであり、図２および図３（ａ）に示すように、プランジャ６ａ、コイル６ｂ、ソレノイドヨーク６ｃにより構成されている。プランジャ６ａは、円柱形状であり、その先端部に可動シェード４の可動シェードステー４ｂを固定する固定穴６ｄが設けられている。コイル６ｂは、ソレノイドヨーク６ｃ内にプランジャ６ａを取り囲むように設けられている。このソレノイド６は、コイル６ｂに通電することにより、コイル６ｂの磁力により同図（ｂ）に示すように、プランジャ６ａが矢印Ｂ方向に移動する。このときのプランジャ６ａのストローク量は、可動シェード４がロービーム位置とハイビーム位置との間を移動できる長さに設定されている。なお、ソレノイド６には上記ストッパ部材５の係止突起部５ｃに対応する位置に２つの係止穴６ｅが設けられている。また、６ｆは、後述するコイルスプリング７をソレノイド６と可動シェード４との間に取り付けるためのソレノイド側取付穴である。また、図示は省略するが、ソレノイド６はハウジング８に取り付けられている。
【００２６】
コイルスプリング７は、図２に示すように、弾性を有する線材を円錐台形状に巻いたものである。このコイルスプリング７には、それぞれ可動シェードステー４ｂの可動シェード側取付穴４ｈおよびソレノイド６のソレノイド側取付穴６ｆに挿入される先端部７ａ、７ｂが設けられている。ここで、コイルスプリングの軸方向の長さは、ソレノイド６のプランジャ６ａのストローク量よりも若干長めである。これは、コイルスプリング７を可動シェード４とソレノイド６との間に付勢した状態で取り付けるためである。なお、コイルスプリング７は、コイルスプリング７が縮んだ際に線材が互いに接触しないように線材が円錐台形状に巻かれていることが好ましい。これにより、コイルスプリング７が縮んだ際にその軸方向の長さが円筒状のコイルスプリングと比較して小さくなり、ソレノイド６のプランジャ６ａの長さを極力プランジャ６ａがストロークするのに必要な長さとすることができ、ソレノイド６のコンパクト化を図ることができるからである。
【００２７】
次に、可動シェード４、ストッパ部材５、ソレノイド６、コイルスプリング７の組み立てについて説明する。図４は、可動シェード、ストッパ部材、ソレノイド、コイルスプリングの組立斜視図である。図２および図４に示すように、まず、ストッパ部材５の係止突起部５ｃをソレノイド６の係止穴６ｅに挿入することで、ストッパ部材５は、ソレノイド６の上部に係止される。次に、ソレノイド６のプランジャ６ａの外周にコイルスプリング７を配置する。このとき、コイルスプリング７の先端部７ｂをソレノイド６のソレノイド側取付穴６ｆに挿入する。
【００２８】
次に、可動シェード４を可動シェードステー４ｂの２つの突出部４ｄが、ストッパ部材５の突起部５ａ、５ｂ内に位置するようにストッパ部材５の上部に配置し、可動シェードステー４ｂの可動シェード側取付穴４ｈにコイルスプリング７の先端部７ａを挿入する。そして、ボルト１４を可動シェード４の固定穴４ｅを介してソレノイド６のプランジャ６ａの固定穴６ｄと締結することで、可動シェード４をプランジャ６ａに固定する。以上により、可動シェード４とストッパ部材５とソレノイド６とコイルスプリング７を組み立て、ソレノイド６をハウジング８に固定することで、可動シェード４を光源２や固定シェード１３に対して所定の位置に配置する。なお、可動シェード４をソレノイド６のプランジャ６ａに固定するためにボルト１４を用いたが、本発明これに限定されるものではなく、リベットやスポット溶接などで固定しても良い。
【００２９】
次に、本発明にかかるヘッドランプの動作について説明する。図５および図６は、本発明にかかるヘッドランプの動作説明図であり、図５（ａ）は可動シェードがロービーム位置の状態の側面図、図５（ｂ）は可動シェードがハイビーム位置の状態の側面図、図６（ａ）は可動シェードがロービーム位置の状態の平面図、図６（ｂ）は可動シェードがロービーム位置の状態の平面図を示す図である。また、図７は、この発明にかかるヘッドランプの配光パターンを示す図であり、同図（ａ）はすれ違い用の配光パターン、同図（ｂ）は走行用の配光パターンを示す図である。ここで、同図に示す配光パターンは、この発明にかかるヘッドランプ１から１０ｍ先のスクリーンに投影されたものであり、ＨＬ−ＨＲはスクリーンの左右の水平線、ＶＵ−ＶＤはスクリーンの上下の垂直線を示すものである。
【００３０】
可動シェード４は、ソレノイド６のコイル６ｂに通電されていない状態では、ストッパ機構である可動シェードステー４ｂの２つロービーム側当接面４ｇとストッパ部材５の２つのロービーム側突起部５ｂが当接することでロービーム位置に停止している。ここで、コイルスプリング７は可動シェードステー４ｂとソレノイド６との間に付勢された状態で取り付けられているため、ロービーム側当接面４ｇはロービーム側突起部５ｂに押し付けられた状態で当接している。従って、可動シェードステー４ｂはその長手方向のいずれにも移動せず、またロービーム側当接面４ｇとロービーム側突起部５ｂがハの字状であるため、その幅方向のいずれにも移動しないので、自動車の振動などにより可動シェード４がロービーム位置からずれることはない。ここで、図１に示すバラスト１２に電量を供給することで光源２を点灯する。点灯された光源２からの光は、その一部がロービーム位置に停止している可動シェード４の可動シェード本体４ａにより遮光される。遮光されない光源２からの光は、リフレクタ３の第１反射面３ａに照射光Ｌ１として照射される。第１反射面は、照射光Ｌ１により反射光Ｌ１１を前方に照射する。この反射光Ｌ１１により、図７（ａ）に示すような所定のすれ違い用の配光パターンＬＰを得る。この配光パターンＬＰは、眩惑光を制限するように、明暗境界線ＬＰ１を有し、このＬＰ１は対向車に眩惑光を与えないための水平線部分ＬＰ２と左側路肩歩行者に眩惑光を与えずに且つ左側路肩歩行者を視認できるための緩傾斜線部分ＬＰ３とから構成されている。
【００３１】
次に、ソレノイド６のコイル６ｂに通電すると、図３（ｂ）に示すように、プランジャ６ａは、コイルから発生する磁力により矢印Ｂ方向に移動する、すなわちソレノイド６にプランジャ６ａを吸引する吸引力が発生し、プランジャ６ａに固定された可動シェード４が図５（ａ）および図６（ａ）に示すように矢印Ａ方向に移動し始める。ここで、可動シェード４とソレノイド６との間に取り付けられたコイルスプリング７には弾性力が発生する。このコイルスプリング７の弾性力は、上記ソレノイド６の吸引力を減衰する方向に作用する。
【００３２】
図８は、ソレノイドに発生する力およびコイルスプリングに発生する力とプランジャのストロークとの関係を示す図である。ここで、同図に示すストローク量は、ソレノイド６のプランジャ６ａが吸引される方向を＋とする。同図に示すように、ソレノイド６の吸引力（同図では、点線）は、プランジャ６ａのストローク量に比例して増加する。一方、コイルスプリング７の弾性力（同図では、実線）は、このコイルスプリング７が円錐台形状をしているため、プランジャ６ａがソレノイド６内に吸引され初めには、緩やかに増加する。つまり、同図の矢印Ｃに示すように、ソレノイド６の吸引力とコイルスプリング７の弾性力との差は、ソレノイド６の吸引力と円筒状のコイルスプリング７の弾発力（同図では、二点鎖線）との差と比較して緩やかに縮まる。従って、コイルスプリング７の弾性力がソレノイド６の吸引力をあまり減衰させないように作用するので、プランジャ６ａに取り付けられた可動シェード４はロービーム位置からハイビーム位置へと移動しやすくなる。
【００３３】
また、コイルスプリング７の弾性力は、プランジャ６ａがソレノイド６内に吸引され終わりには、急激に増加する。つまり、同図の矢印Ｄに示すように、ソレノイド６の吸引力とコイルスプリング７の弾性力との差は、ソレノイド６の吸引力と円筒状のコイルスプリングの弾発力との差と比較して急激に縮まる。従って、コイルスプリング７の弾性力がソレノイド６の吸引力を急激に減衰させるように作用するので、プランジャ６ａに取り付けられた可動シェード４がロービーム位置からハイビーム位置に近づくにつれて、可動シェード４の移動速度が低下する。移動速度が低下した状態でストッパ機構である可動シェードステー４ｂの２つのハイビーム側当接面４ｆとストッパ部材５の２つのハイビーム側突起部５ａが当接する。これにより、ハイビーム側当接面４ｆがハイビーム側突起部５ａに当接する際の当接音の減少を図ることができる。
【００３４】
なお、可動シェード４がロービーム位置からハイビーム位置に移動する際に、自動車の振動や、ソレノイド６のプランジャ６ａとコイル６ｂとの隙間などにより、予定している移動方向ずれた状態で移動する場合がある。図９は、可動シェードの停止位置を補正するための動作説明図であり、同図（ａ）はハイビーム側当接面がずれてハイビーム側突出部に当接した状態、同図（ｂ）はハイビーム側当接面が補正されてハイビーム側突出部に当接した状態を示す図である。同図（ａ）に示すように、可動シェード４が予定している移動方向である矢印Ｅ方向とずれた方向である矢印Ｆ方向に移動した場合は、可動シェードステー４ｂのハイビーム当接面４ｆはずれた状態でストッパ部材５のハイビーム側突起部５ａに当接する。このとき、２つのハイビーム側当接面４ｆのいずれか一方が先に一方のハイビーム側突起部５ａと当接する。
【００３５】
さらに、可動シェード４が矢印Ｆ方向に移動しようとすると、ハイビーム側当接面４ｆは可動シェードステー４ｂの幅方向に対して傾斜角と有するため、ハイビーム側当接面４ｆは、ハイビーム側突起部５ａに沿って矢印Ｇ方向に摺動する。これは、２つのハイビーム側当接面４ｆおよび２つのハイビーム側突起部５ａがそれぞれハの字状に可動シェードステー４ｂとストッパ部材５に設けられているためである。従って、可動シェード４は、矢印Ｆ方向に移動しようとする力と矢印Ｇ方向に移動しようとする力の合力により、予定している移動方向である矢印Ｅ方向に移動するように補正される。可動シェード４がさらに矢印Ｆ方向に移動しようとすると、同図（ｂ）に示すように、他方のハイビーム側当接面４ｆの他方がハイビーム側突起部５ｂと当接し、ハイビーム位置に確実に停止することができる。
【００３６】
ここで、ソレノイド６のコイル６ｂに通電し続けることで、可動シェードステー４ｂのハイビーム側当接面４ｆがストッパ部材５のハイビーム側突起部５ａに押し付けられ当接した状態を維持でき、可動シェード４はハイビーム位置に停止する。従って、可動シェードステー４ｂはその長手方向のいずれにも移動せず、またハイビーム側当接面４ｆとハイビーム側突起部５ａがハの字状であるため、その幅方向のいずれにも移動しないので、自動車の振動などにより可動シェード４がハイビーム位置からずれることはない。このとき、可動シェード４がロービーム位置の状態のときに、可動シェード本体４ａにより遮光されていた光源２からの光は、リフレクタ３の第２反射面３ｂに照射光Ｌ２として照射される。第２反射面３ｂは、照射光Ｌ２により反射光Ｌ２１を前方に照射する。この反射光Ｌ２１および反射光Ｌ１１により、図７（ｂ）に示すような所定の走行用の配光パターンＨＰを得る。この配光パターンＨＰは、最大光度値や最大光度帯が考慮されたパターンであり、その中央部分にホットゾーンＨＺ（最大光度点を含む最大光度帯）が形成される。
【００３７】
可動シェード４がハイビーム位置に停止している状態では、コイルスプリング７の軸方向の長さは、図５に示すように、Ｈ１からＨ２まで短く、つまり縮んでいる。ここで、ソレノイド６のコイル６ｂに通電をやめると、可動シェード４は軸方向の長さがＨ２まで縮んだ状態のコイルスプリング７の弾性力により、ロービーム位置に復帰する。このとき、ソレノイド６には、図７に示すように、プランジャ６ａの位置を保持する保持力（同図では、一点鎖線）が発生する。このソレノイド６の保持力は、コイルスプリング７の弾性力を減衰するように作用するので、プランジャ６ａに取り付けられた可動シェード４がハイビーム位置からロービーム位置に近づくにつれて、可動シェード４の移動速度が低下する。移動速度が低下した状態でストッパ機構である可動シェードステー４ｂの２つのロービーム側当接面４ｇとストッパ部材５の２つのロービーム側突起部５ｂが当接する。これにより、ロービーム側当接面４ｇがロービーム側突起部５ｂに当接する際の当接音の減少を図ることができる。
【００３８】
以上により、可動シェード４は図１に示すようにロービーム位置とハイビーム位置のいずれにもその姿勢を切り替えることができる。これにより、可動側である可動シェード４のハイビーム側当接面４ｆ、ロービーム側当接面４ｇがそれぞれ固定側であるストッパ部材のハイビーム側突起部５ａ、ロービーム側突起部５ｂに当接する際に、この可動側がゆっくりと固定側に当接することとなるので、可動シェード４の姿勢を切り替える際の作動音の減少を図ることができる。また、コイルスプリング７が緩衝部材としての機能を有するので、可動側と固定側との間に新たに緩衝部材を設ける必要がなくなり、ソレノイド６のコンパクト化、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストの減少を図ることができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、可動シェード４の駆動手段としてプル式のソレノイドを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、プッシュ式のソレノイドを用いて良い。この場合は、プランジャ６ａが押し出された際に、このプランジャ６ａが押し出される方向にコイルスプリング７が縮むように、コイルスプリング７を可動シェード４と別途設けた固定部材（例えば、ハウジング８）との間に取り付ければ良い。
【００４０】
また、本発明では、ハイビーム側当接面４ｆ、ロービーム側当接面４ｇは、可動シェードステー４ｂの幅方向に対して傾斜角を有し、且つハイビーム側突起部５ａ、ロービーム側突起部５ｂは、ハイビーム側当接面４ｆ、ロービーム側当接面４ｇと平行に設けられているが、可動シェード４がその姿勢の切り替え時において、可動シェードステー４ｂの幅方向にずれる恐れがない場合は、上記ハイビーム側当接面４ｆ、ロービーム側当接面４ｇ、ハイビーム側突起部５ａ、ロービーム側突起部５ｂを可動シェードステー４ｂの幅方向と平行に設けても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、可動シェードの姿勢をロービーム位置からハイビーム位置あるいはハイビーム位置からロービーム位置に切り替える際に、円錐台形状のコイルスプリングのばね特性により、ロービーム位置あるいはハイビーム位置のいずれかの位置に可動シェードが移動する終端においては、コイルスプリングの弾性力が急激に増加し、ソレノイドの押出力あるいは吸引力を急激に減衰させるように作用し、可動シェードの姿勢を切り替える際の作動音の減少を図ることができる。また、可動シェードを走行用の配光パターンを得るハイビーム位置からすれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置に復帰させる円錐台形状のコイルスプリングが緩衝部材としての機能を有するので、可動側と固定側との間に新たに緩衝部材を設ける必要がなくなり、ソレノイドのコンパクト化、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストの減少を図ることができる。また、ロービーム位置あるいはハイビーム位置のいずれかの位置に可動シェードが移動する初期には、コイルスプリングの弾性力が緩やかに増加し、ソレノイドの押出力あるいは吸引力をあまり減衰させないように作用するので、可動シェードは移動しやすくなる。
【００４２】
また、請求項２に記載の発明によれば、可動シェードの姿勢を切り替える際には、ソレノイドおよびコイルスプリングにより可動シェードを水平方向に移動させ、ソレノイドの押出力または吸引力あるいはコイルスプリングの弾性力により可動シェードステーの突出部をストッパ部材の突出部に押さえつけて当接させるので、可動ストッパ機構として複雑な機構、例えば可動シェードの回転方向を規制するためのピンやブッシュなどを必要とせず簡単な構成で可動シェードをロービーム位置あるいはハイビーム位置に停止させることができ、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストの減少をさらに図ることができる。
【００４３】
また、請求項３に記載の発明によれば、可動シェードステーの設けられた突出部の当接面とこの当接面に平行に設けられた突起部がそれぞれハの字状に設けられていることにより、可動シェードをロービーム位置あるいはハイビーム位置に移動する際に、可動シェードが予定している移動方向とずれて移動しても、突出部の当接面が突起部にガイドされ、可動シェードはロービーム位置あるいはハイビーム位置に補正されて確実に停止することができる。
【００４４】
また、請求項４に記載の発明によれば、突起部の弾性により、可動シェードステーの突出部あるいはこの突出部の当接面が突起部に当接する際の当接音を減少することができ、可動シェードの姿勢を切り替える際の作動音の減少をさらに図ることができる。
【００４５】
また、請求項５に記載の発明によれば、可動シェードをロービーム位置あるいはハイビーム位置に移動させるソレノイドとして、ソレノイドのプランジャの移動方向に突起物がないプル式ソレノイドを使用するので、ソレノイドのコンパクト化をさらに図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるヘッドランプの概略構成例を示す図である。
【図２】可動シェード、ストッパ部材、ソレノイド、コイルスプリングの斜視図である。
【図３】ソレノイドの要部断面図であり、同図（ａ）はコイルに通電していない状態、同図（ｂ）はコイルに通電している状態を示す図である。
【図４】可動シェード、ストッパ部材、ソレノイド、コイルスプリングの組立斜視図である。
【図５】本発明にかかるヘッドランプの動作説明図であり、同図（ａ）は可動シェードがロービーム位置の状態の側面図、同図（ｂ）は可動シェードがハイビーム位置の状態の側面図である。
【図６】本発明にかかるヘッドランプの動作説明図であり、同図（ａ）は可動シェードがロービーム位置の状態の平面図、同図（ｂ）は可動シェードがハイビーム位置の状態の平面図である。
【図７】この発明にかかるヘッドランプの配光パターンを示す図であり、同図（ａ）はすれ違い用の配光パターン、同図（ｂ）は走行用の配光パターンを示す図である。
【図８】ソレノイドに発生する力およびコイルスプリングに発生する力とプランジャのストロークとの関係を示す図である。
【図９】可動シェードの停止位置を補正するための動作説明図であり、同図（ａ）はハイビーム側当接面がずれてハイビーム側突出部に当接した状態、同図（ｂ）はハイビーム側当接面が補正されてハイビーム側突出部に当接した状態を示す図である。
【符号の説明】
１ ヘッドランプ
２ 光源
３ リフレクタ
３ａ 第１反射面
３ｂ 第２反射面
４ 可動シェード
４ａ 可動シェード本体
４ｂ 可動シェードステー
４ｄ 突出部
４ｆ ハイビーム側当接面
４ｇ ロービーム側当接面
５ ストッパ部材
５ａ ハイビーム側突起部
５ｂ ロービーム側突起部
６ ソレノイド
６ａ プランジャ
７ コイルスプリング
８ ハウジング
９ レンズ
１０ インナーパネル
１１ コネクタ
１２ バラスト
１３ 固定シェード
１４ ボルト
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可動シェードの姿勢を切り替えることにより、１個の光源ですれ違い時における配光パターンと走行時における配光パターンを得るヘッドランプに関し、更に詳しくは、可動シェードの姿勢の切り替えにソレノイドとスプリングとを用いるヘッドランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乗用車などの自動車に搭載され、一つの光源（メタルハイドランプ等の高圧金属蒸気放電灯、高輝度放電灯（ＨＩＤ）などの放電灯）からの光をすれ違い用の配光パターンと走行用の配光パターンに形成するヘッドランプが提案されている（例えば、特許文献１）。この種のヘッドランプは、１つの光源（２）と、この光源（２）からの光を反射することで、すれ違い用の配光パターンと走行用の配光パターンのそれぞれを得るリフレクタ（３）、このリフレクタ（３）に光源（２）からの光が照射される範囲を切り替える可動シェード（５）と、この可動シェード（５）の姿勢を切り替える、すなわちすれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置と走行用の配光パターンを得るハイビーム位置のいずれかに移動させるソレノイド（６）およびスプリング（５ａ）と、を備えるものである。
【０００３】
上記従来のヘッドランプの動作は、まず光源（２）を点灯すると、光源（２）からの光は、リフレクタ（３）に照射される。このとき、光源（２）からの光は可動シェード（５）がロービーム位置あるいはハイビーム位置することにより、リフレクタ（３）に照射される範囲が切り替えられる。従って、可動シェード（５）がロービーム位置の場合は、リフレクタ（３）に照射された光源（２）からの光が、このリフレクタ（３）を介してすれ違い用の配光パターンを形成する。一方、ソレノイド（６）のコイルに通電することにより、可動シェード（５）がロービーム位置からハイビーム位置に移動した場合は、リフレクタ（３）に照射された光源（２）からの光が、このリフレクタ（３）を介して走行用の配光パターンを形成する。なお、可動シェード（５）がハイビーム位置において、ソレノイド（６）の通電を遮断するとソレノイドの吸引力がなくなり、可動シェード（５）はスプリング（５ａ）の弾性力により、ロービーム位置に復帰することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３１９５０６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のヘッドランプでは、可動シェード（５）をロービーム位置やハイビーム位置に確実に停止させるためにストッパ機構が設けられている。このストッパ機構としては、可動シェード（５）あるいはソレノイド（６）のプランジャ（６ｂ）などの可動側と、この可動側が当接することで可動シェード（５）を停止させるストッパ部材などの固定側と、で構成されている。可動シェード（５）の姿勢を切り替える際には、可動側が固定側に当接するため作動音が発生する。この作動音は、自動車に乗っている人に耳障りな音となり不快感を与える。特に、静粛性の高い自動車においては、上記作動音が問題となる。そこで、従来では、可動側と固定側との間に樹脂ナット（８）などの緩衝部材を介在させることで、上記可動シェード（５）の作動音の減少を図っている（特許文献１）。
【０００６】
しかしながら、上記従来のヘッドランプでは、例えば、可動側であるプランジャ（６ｂ）と固定側であるボビン（６ａ）に緩衝部材である樹脂ナット（８）を介在させた場合は、ソレノイド（６）のプランジャ（６ｂ）は、可動シェード（５）の姿勢を切り替えるストローク量に対応する長さよりも長いプランジャ（６ａ）が必要となる。従って、ソレノイド（６）全体は、プランジャの移動方向に長くなるため、可動シェード（５）の姿勢の切り換えに必要なストローク量を有するソレノイド（６）のコンパクト化を図ることができない。また、上記従来のヘッドランプでは、緩衝部材を可動側と固定側との間に組み込む必要があるため、ヘッドランプの部品点数が多くなり、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストが増加するという問題もある。
【０００７】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、可動シェードの姿勢を切り替える際の作動音の減少を図るとともに、ソレノイドのコンパクト化、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストの減少を図ることができるヘッドランプを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明では、光源と、姿勢を切り替えることにより光源からの光を所定のすれ違い用の配光パターンと所定の走行用の配光パターンにリフレクタを介して形成する可動シェードと、可動シェードをすれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置から走行用の配光パターンを得るハイビーム位置に移動させるソレノイドと、可動シェードをロービーム位置およびハイビーム位置に停止させるストッパ機構と、可動シェードを走行用の配光パターンを得るハイビーム位置からすれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置に復帰させる円錐台形状のコイルスプリングと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、可動シェードの姿勢をロービーム位置からハイビーム位置あるいはハイビーム位置からロービーム位置に切り替える際に、円錐台形状のコイルスプリングのばね特性（すなわちコイルスプリングは縮み始めで弾性力が緩やかに増加し、縮み終わりで弾性力が急激に増加する特性）により、ロービーム位置あるいはハイビーム位置のいずれかの位置に可動シェードが移動する終端においては、コイルスプリングの弾性力が急激に増加し、ソレノイドの押出力あるいは吸引力を急激に減衰させるように作用し、可動シェードの姿勢を切り替える際の作動音の減少を図ることができる。つまり、可動側であるソレノイドのプランジャや可動シェードが固定側であるストッパ部材などに当接する際に、この可動側がゆっくりと固定側に当接することとなるので、可動シェードの姿勢を切り替える際の作動音の減少を図ることができる。また、可動シェードを走行用の配光パターンを得るハイビーム位置からすれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置に復帰させる円錐台形状のコイルスプリングが緩衝部材としての機能を有するので、可動側と固定側との間に新たに緩衝部材を設ける必要がなくなり、ソレノイドのコンパクト化、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストの減少を図ることができる。また、ロービーム位置あるいはハイビーム位置のいずれかの位置に可動シェードが移動する初期には、コイルスプリングの弾性力が緩やかに増加し、ソレノイドの押出力あるいは吸引力をあまり減衰させないように作用するので、可動シェードは移動しやすくなる。
【００１０】
また、この発明では、請求項１に記載のヘッドランプにおいて、ストッパ機構は、可動シェードの可動シェードステーに設けられた幅方向に突出する突出部と、可動シェードがロービーム位置あるいはハイビーム位置に移動した際に、当該突出部に当接する突起部を有するストッパ部材と、で構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、可動シェードの姿勢を切り替える際には、ソレノイドおよびコイルスプリングにより可動シェードを水平方向に移動させ、ソレノイドの押出力または吸引力あるいはコイルスプリングの弾性力により可動シェードステーの突出部をストッパ部材の突出部に押さえつけて当接させるので、可動ストッパ機構として複雑な機構、例えば可動シェードの回転方向を規制するためのピンやブッシュなどを必要とせず簡単な構成で可動シェードをロービーム位置あるいはハイビーム位置に停止させることができる。これにより、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストの減少をさらに図ることができる。
【００１２】
また、この発明では、請求項２に記載のヘッドランプにおいて、突出部は可動シェードステーの幅方向に対して傾斜角を有する当接面を有し、且つ突起部は当接面と平行に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、可動シェードステーに設けられた突出部の当接面とこの当接面に平行に設けられた突起部がそれぞれハの字状に設けられていることにより、可動シェードをロービーム位置あるいはハイビーム位置に移動する際に、可動シェードが予定している移動方向とずれて移動しても、突出部の当接面が突起部にガイドされ、可動シェードはロービーム位置あるいはハイビーム位置に補正されて確実に停止することができる。
【００１４】
また、この発明では、請求項２または３に記載のヘッドランプにおいて、ストッパ部材は、少なくとも突起部が弾性を有することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、突起部の弾性により、可動シェードステーの突出部あるいはこの突出部の当接面が突起部に当接する際の当接音を減少することができ、可動シェードの姿勢を切り替える際の作動音の減少をさらに図ることができる。
【００１６】
また、この発明では、請求項１〜４のいずれか一つに記載のヘッドランプにおいて、ソレノイドは、プル式ソレノイドであることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、可動シェードをロービーム位置あるいはハイビーム位置に移動させるソレノイドとして、ソレノイドのプランジャの移動方向に突起物がないプル式ソレノイドを使用するので、ソレノイドのコンパクト化をさらに図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１９】
図１はこの発明にかかるヘッドランプの概略構成例を示す図、図２は可動シェード、ストッパ部材、ソレノイド、コイルスプリングの斜視図である。ここで、本実施形態においては、左側通行区分の自動車用のヘッドランプについて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、右側通行区分の自動車用のヘッドランプについても用いることができ、この場合はその構造が左右逆となる。同図に示すように、ヘッドランプ１は、少なくとも光源２と、リフレクタ３と、可動シェード４と、ストッパ部材５と、ソレノイド６と、コイルスプリング７とから構成されている。なお、８はハウジング、９はハウジング８内を保護するためのレンズ、１０はインナーパネルである。
【００２０】
光源２は、例えばメタルハイドランプ等の高圧金属蒸気放電灯、高輝度放電灯（ＨＩＤ）などの放電灯であり、リフレクタ３に着脱可能に取り付けられている。また、この光源２は、リフレクタ３に取り付けることにより、このリフレクタ３に対して所定の位置となるように配置される。また、光源２は、コネクタ１１が着脱可能に接続されており、このコネクタ１１は後述するバラスト１２からの電源を光源２に供給するものである。ここで、１２は、光源２である放電灯の始動に必要な高電圧を供給し、且つ放電灯の点灯時には安定した電圧を供給するバラストである。
【００２１】
リフレクタ３は、その内凹面がアルミ蒸着あるいは銀塗装などが施されており、回転放物面を基準に変形させた自由曲面で構成される反射面を有する。この反射面は、光源２から光を後述する所定のすれ違い用の配光パターンに形成する第１反射面３ａと光源２から光を後述する所定の走行用の配光パターンに形成する第２反射面３ｂが設けられている。なお、３ｃは可動シェード４やソレノイド６などをヘッドランプ１の前方から視認できないようにするエクステンションであり、リフレクタ３と一体に成形されている。なお、このエクステンション３ｃは、リフレクタ３とは、別個に設けて良い。また、このリフレクタ３は、図示しない光軸調整手段を介してハウジング８に取り付けられている。
【００２２】
ここで、エクステンション３ｃには、ＳＵＳなどの薄鋼板からなる前方側が閉塞し且つ後方側が開口した筒状の固定シェード１３がスクリューなどの固定手段により取り付けられている。この固定シェード１３は、化粧板３ｃに取り付けられることで、光源２の前方に配置され、光源２からの光のうち第１反射面３ａおよび第２反射面３ｂに照射される照射光以外の前方に直接照射される直射光を遮光するものである。
【００２３】
可動シェード４は、図２に示すように、ＳＵＳなどの薄鋼板からなる可動シェード本体４ａ、可動シェードステー４ｂから構成されている。可動シェード本体４ａは、略円筒形状であり、その外径は上記固定シェード１３の内径よりも小さく、その内径は光源２と接触しない大きさとなっている。また、可動シェード本体４ａには、可動シェードステー４ｂに取り付けるための脚部４ｃが設けられている。一方、可動シェードステー４ｂは、その長手方向の前方側（図２では、左上側）に、この可動シェードステー４ｂの幅方向に突出する突出部４ｄが２箇所設けられ、この突出部４ｄに可動シェード本体４ａの脚部４ｃが取り付けられている。また、可動シェードステー４ｂの長手方向の後方側（図２では、右下側）は、その一部が垂直方向に折り曲げられている。この垂直方向に折り曲げられた可動シェードステー４ｂの所定個所に可動シェード４を後述するソレノイド６のプランジャ６ａに固定するための固定穴４ｅが設けられている。また、突出部４ｄは、可動シェードステー４ｂの長手方向の前方側および後方側のそれぞれに可動シェードステー４ｂの幅方向に対して傾斜角（例えば、４５度）を有する２つのハイビーム側当接面４ｆ、２つのロービーム側当接面４ｇが設けられている。つまり、ハイビーム側当接面４ｆとロービーム側当接面４ｇは、可動シェードステー４ｂにハの字状に設けられている。なお、４ｈは、後述するコイルスプリング７を可動シェード４とソレノイド６との間に取り付けるための可動シェード側取付穴である。ここで、可動シェード４は、脚部４ｃにより可動シェード本体４ａを可動シェードステー４ｂに取り付けているが、可動シェード本体４ａおよび可動シェードステー４ｂを一体に成形しても良い。
【００２４】
ストッパ部材５は、図２に示すように、ＳＵＳなどの薄鋼板からなる長方形状であり、その四隅に可動シェードステー４ｂの突出部４ｄのハイビーム側当接面４ｆ、ロービーム側当接面４ｇにそれぞれ平行なハイビーム側突起部５ａ、ロービーム側突起部５ｂが上方に突設されている。つまり、ハイビーム側突起部５ａとロービーム側突起部５ｂは、ストッパ部材５にハの字状に設けられている。また、ストッパ部材５の一部が鉛直方向に折り曲げられており、その折り曲げられたストッパ部材５の一部に後述するソレノイド６の係止穴６ｅに対応するように２つの係止突起部５ｃが設けられている。ここで、ストッパ部材５の長手方向の長さｈ２は、可動シェード４がロービーム位置からハイビーム位置まで移動する距離、すなわちソレノイド６のプランジャ６ａのストローク量と可動シェード４の突出部４ｄの長手方向の長さｈ１を合わせた長さとなっている。なお、ハイビーム側突起部５ａ、ロービーム側突起部５ｂは、弾性を有することが好ましい。これにより、可動シェードステー４ｂのハイビーム側当接面４ｆ、ロービーム側当接面４ｇがそれぞれハイビーム側突起部５ａ、ロービーム側突起部５ｂに当接する際の当接音を減少することができるからである。
【００２５】
図３は、ソレノイドの要部断面図であり、同図（ａ）はコイルに通電していない状態、同図（ｂ）はコイルに通電している状態を示す図である。ソレノイド６は、プル式ソレノイドであり、図２および図３（ａ）に示すように、プランジャ６ａ、コイル６ｂ、ソレノイドヨーク６ｃにより構成されている。プランジャ６ａは、円柱形状であり、その先端部に可動シェード４の可動シェードステー４ｂを固定する固定穴６ｄが設けられている。コイル６ｂは、ソレノイドヨーク６ｃ内にプランジャ６ａを取り囲むように設けられている。このソレノイド６は、コイル６ｂに通電することにより、コイル６ｂの磁力により同図（ｂ）に示すように、プランジャ６ａが矢印Ｂ方向に移動する。このときのプランジャ６ａのストローク量は、可動シェード４がロービーム位置とハイビーム位置との間を移動できる長さに設定されている。なお、ソレノイド６には上記ストッパ部材５の係止突起部５ｃに対応する位置に２つの係止穴６ｅが設けられている。また、６ｆは、後述するコイルスプリング７をソレノイド６と可動シェード４との間に取り付けるためのソレノイド側取付穴である。また、図示は省略するが、ソレノイド６はハウジング８に取り付けられている。
【００２６】
コイルスプリング７は、図２に示すように、弾性を有する線材を円錐台形状に巻いたものである。このコイルスプリング７には、それぞれ可動シェードステー４ｂの可動シェード側取付穴４ｈおよびソレノイド６のソレノイド側取付穴６ｆに挿入される先端部７ａ、７ｂが設けられている。ここで、コイルスプリングの軸方向の長さは、ソレノイド６のプランジャ６ａのストローク量よりも若干長めである。これは、コイルスプリング７を可動シェード４とソレノイド６との間に付勢した状態で取り付けるためである。なお、コイルスプリング７は、コイルスプリング７が縮んだ際に線材が互いに接触しないように線材が円錐台形状に巻かれていることが好ましい。これにより、コイルスプリング７が縮んだ際にその軸方向の長さが円筒状のコイルスプリングと比較して小さくなり、ソレノイド６のプランジャ６ａの長さを極力プランジャ６ａがストロークするのに必要な長さとすることができ、ソレノイド６のコンパクト化を図ることができるからである。
【００２７】
次に、可動シェード４、ストッパ部材５、ソレノイド６、コイルスプリング７の組み立てについて説明する。図４は、可動シェード、ストッパ部材、ソレノイド、コイルスプリングの組立斜視図である。図２および図４に示すように、まず、ストッパ部材５の係止突起部５ｃをソレノイド６の係止穴６ｅに挿入することで、ストッパ部材５は、ソレノイド６の上部に係止される。次に、ソレノイド６のプランジャ６ａの外周にコイルスプリング７を配置する。このとき、コイルスプリング７の先端部７ｂをソレノイド６のソレノイド側取付穴６ｆに挿入する。
【００２８】
次に、可動シェード４を可動シェードステー４ｂの２つの突出部４ｄが、ストッパ部材５の突起部５ａ、５ｂ内に位置するようにストッパ部材５の上部に配置し、可動シェードステー４ｂの可動シェード側取付穴４ｈにコイルスプリング７の先端部７ａを挿入する。そして、ボルト１４を可動シェード４の固定穴４ｅを介してソレノイド６のプランジャ６ａの固定穴６ｄと締結することで、可動シェード４をプランジャ６ａに固定する。以上により、可動シェード４とストッパ部材５とソレノイド６とコイルスプリング７を組み立て、ソレノイド６をハウジング８に固定することで、可動シェード４を光源２や固定シェード１３に対して所定の位置に配置する。なお、可動シェード４をソレノイド６のプランジャ６ａに固定するためにボルト１４を用いたが、本発明これに限定されるものではなく、リベットやスポット溶接などで固定しても良い。
【００２９】
次に、本発明にかかるヘッドランプの動作について説明する。図５および図６は、本発明にかかるヘッドランプの動作説明図であり、図５（ａ）は可動シェードがロービーム位置の状態の側面図、図５（ｂ）は可動シェードがハイビーム位置の状態の側面図、図６（ａ）は可動シェードがロービーム位置の状態の平面図、図６（ｂ）は可動シェードがロービーム位置の状態の平面図を示す図である。また、図７は、この発明にかかるヘッドランプの配光パターンを示す図であり、同図（ａ）はすれ違い用の配光パターン、同図（ｂ）は走行用の配光パターンを示す図である。ここで、同図に示す配光パターンは、この発明にかかるヘッドランプ１から１０ｍ先のスクリーンに投影されたものであり、ＨＬ−ＨＲはスクリーンの左右の水平線、ＶＵ−ＶＤはスクリーンの上下の垂直線を示すものである。
【００３０】
可動シェード４は、ソレノイド６のコイル６ｂに通電されていない状態では、ストッパ機構である可動シェードステー４ｂの２つロービーム側当接面４ｇとストッパ部材５の２つのロービーム側突起部５ｂが当接することでロービーム位置に停止している。ここで、コイルスプリング７は可動シェードステー４ｂとソレノイド６との間に付勢された状態で取り付けられているため、ロービーム側当接面４ｇはロービーム側突起部５ｂに押し付けられた状態で当接している。従って、可動シェードステー４ｂはその長手方向のいずれにも移動せず、またロービーム側当接面４ｇとロービーム側突起部５ｂがハの字状であるため、その幅方向のいずれにも移動しないので、自動車の振動などにより可動シェード４がロービーム位置からずれることはない。ここで、図１に示すバラスト１２に電量を供給することで光源２を点灯する。点灯された光源２からの光は、その一部がロービーム位置に停止している可動シェード４の可動シェード本体４ａにより遮光される。遮光されない光源２からの光は、リフレクタ３の第１反射面３ａに照射光Ｌ１として照射される。第１反射面は、照射光Ｌ１により反射光Ｌ１１を前方に照射する。この反射光Ｌ１１により、図７（ａ）に示すような所定のすれ違い用の配光パターンＬＰを得る。この配光パターンＬＰは、眩惑光を制限するように、明暗境界線ＬＰ１を有し、このＬＰ１は対向車に眩惑光を与えないための水平線部分ＬＰ２と左側路肩歩行者に眩惑光を与えずに且つ左側路肩歩行者を視認できるための緩傾斜線部分ＬＰ３とから構成されている。
【００３１】
次に、ソレノイド６のコイル６ｂに通電すると、図３（ｂ）に示すように、プランジャ６ａは、コイルから発生する磁力により矢印Ｂ方向に移動する、すなわちソレノイド６にプランジャ６ａを吸引する吸引力が発生し、プランジャ６ａに固定された可動シェード４が図５（ａ）および図６（ａ）に示すように矢印Ａ方向に移動し始める。ここで、可動シェード４とソレノイド６との間に取り付けられたコイルスプリング７には弾性力が発生する。このコイルスプリング７の弾性力は、上記ソレノイド６の吸引力を減衰する方向に作用する。
【００３２】
図８は、ソレノイドに発生する力およびコイルスプリングに発生する力とプランジャのストロークとの関係を示す図である。ここで、同図に示すストローク量は、ソレノイド６のプランジャ６ａが吸引される方向を＋とする。同図に示すように、ソレノイド６の吸引力（同図では、点線）は、プランジャ６ａのストローク量に比例して増加する。一方、コイルスプリング７の弾性力（同図では、実線）は、このコイルスプリング７が円錐台形状をしているため、プランジャ６ａがソレノイド６内に吸引され初めには、緩やかに増加する。つまり、同図の矢印Ｃに示すように、ソレノイド６の吸引力とコイルスプリング７の弾性力との差は、ソレノイド６の吸引力と円筒状のコイルスプリング７の弾発力（同図では、二点鎖線）との差と比較して緩やかに縮まる。従って、コイルスプリング７の弾性力がソレノイド６の吸引力をあまり減衰させないように作用するので、プランジャ６ａに取り付けられた可動シェード４はロービーム位置からハイビーム位置へと移動しやすくなる。
【００３３】
また、コイルスプリング７の弾性力は、プランジャ６ａがソレノイド６内に吸引され終わりには、急激に増加する。つまり、同図の矢印Ｄに示すように、ソレノイド６の吸引力とコイルスプリング７の弾性力との差は、ソレノイド６の吸引力と円筒状のコイルスプリングの弾発力との差と比較して急激に縮まる。従って、コイルスプリング７の弾性力がソレノイド６の吸引力を急激に減衰させるように作用するので、プランジャ６ａに取り付けられた可動シェード４がロービーム位置からハイビーム位置に近づくにつれて、可動シェード４の移動速度が低下する。移動速度が低下した状態でストッパ機構である可動シェードステー４ｂの２つのハイビーム側当接面４ｆとストッパ部材５の２つのハイビーム側突起部５ａが当接する。これにより、ハイビーム側当接面４ｆがハイビーム側突起部５ａに当接する際の当接音の減少を図ることができる。
【００３４】
なお、可動シェード４がロービーム位置からハイビーム位置に移動する際に、自動車の振動や、ソレノイド６のプランジャ６ａとコイル６ｂとの隙間などにより、予定している移動方向ずれた状態で移動する場合がある。図９は、可動シェードの停止位置を補正するための動作説明図であり、同図（ａ）はハイビーム側当接面がずれてハイビーム側突出部に当接した状態、同図（ｂ）はハイビーム側当接面が補正されてハイビーム側突出部に当接した状態を示す図である。同図（ａ）に示すように、可動シェード４が予定している移動方向である矢印Ｅ方向とずれた方向である矢印Ｆ方向に移動した場合は、可動シェードステー４ｂのハイビーム当接面４ｆはずれた状態でストッパ部材５のハイビーム側突起部５ａに当接する。このとき、２つのハイビーム側当接面４ｆのいずれか一方が先に一方のハイビーム側突起部５ａと当接する。
【００３５】
さらに、可動シェード４が矢印Ｆ方向に移動しようとすると、ハイビーム側当接面４ｆは可動シェードステー４ｂの幅方向に対して傾斜角と有するため、ハイビーム側当接面４ｆは、ハイビーム側突起部５ａに沿って矢印Ｇ方向に摺動する。これは、２つのハイビーム側当接面４ｆおよび２つのハイビーム側突起部５ａがそれぞれハの字状に可動シェードステー４ｂとストッパ部材５に設けられているためである。従って、可動シェード４は、矢印Ｆ方向に移動しようとする力と矢印Ｇ方向に移動しようとする力の合力により、予定している移動方向である矢印Ｅ方向に移動するように補正される。可動シェード４がさらに矢印Ｆ方向に移動しようとすると、同図（ｂ）に示すように、他方のハイビーム側当接面４ｆの他方がハイビーム側突起部５ｂと当接し、ハイビーム位置に確実に停止することができる。
【００３６】
ここで、ソレノイド６のコイル６ｂに通電し続けることで、可動シェードステー４ｂのハイビーム側当接面４ｆがストッパ部材５のハイビーム側突起部５ａに押し付けられ当接した状態を維持でき、可動シェード４はハイビーム位置に停止する。従って、可動シェードステー４ｂはその長手方向のいずれにも移動せず、またハイビーム側当接面４ｆとハイビーム側突起部５ａがハの字状であるため、その幅方向のいずれにも移動しないので、自動車の振動などにより可動シェード４がハイビーム位置からずれることはない。このとき、可動シェード４がロービーム位置の状態のときに、可動シェード本体４ａにより遮光されていた光源２からの光は、リフレクタ３の第２反射面３ｂに照射光Ｌ２として照射される。第２反射面３ｂは、照射光Ｌ２により反射光Ｌ２１を前方に照射する。この反射光Ｌ２１および反射光Ｌ１１により、図７（ｂ）に示すような所定の走行用の配光パターンＨＰを得る。この配光パターンＨＰは、最大光度値や最大光度帯が考慮されたパターンであり、その中央部分にホットゾーンＨＺ（最大光度点を含む最大光度帯）が形成される。
【００３７】
可動シェード４がハイビーム位置に停止している状態では、コイルスプリング７の軸方向の長さは、図５に示すように、Ｈ１からＨ２まで短く、つまり縮んでいる。ここで、ソレノイド６のコイル６ｂに通電をやめると、可動シェード４は軸方向の長さがＨ２まで縮んだ状態のコイルスプリング７の弾性力により、ロービーム位置に復帰する。このとき、ソレノイド６には、図７に示すように、プランジャ６ａの位置を保持する保持力（同図では、一点鎖線）が発生する。このソレノイド６の保持力は、コイルスプリング７の弾性力を減衰するように作用するので、プランジャ６ａに取り付けられた可動シェード４がハイビーム位置からロービーム位置に近づくにつれて、可動シェード４の移動速度が低下する。移動速度が低下した状態でストッパ機構である可動シェードステー４ｂの２つのロービーム側当接面４ｇとストッパ部材５の２つのロービーム側突起部５ｂが当接する。これにより、ロービーム側当接面４ｇがロービーム側突起部５ｂに当接する際の当接音の減少を図ることができる。
【００３８】
以上により、可動シェード４は図１に示すようにロービーム位置とハイビーム位置のいずれにもその姿勢を切り替えることができる。これにより、可動側である可動シェード４のハイビーム側当接面４ｆ、ロービーム側当接面４ｇがそれぞれ固定側であるストッパ部材のハイビーム側突起部５ａ、ロービーム側突起部５ｂに当接する際に、この可動側がゆっくりと固定側に当接することとなるので、可動シェード４の姿勢を切り替える際の作動音の減少を図ることができる。また、コイルスプリング７が緩衝部材としての機能を有するので、可動側と固定側との間に新たに緩衝部材を設ける必要がなくなり、ソレノイド６のコンパクト化、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストの減少を図ることができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、可動シェード４の駆動手段としてプル式のソレノイドを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、プッシュ式のソレノイドを用いて良い。この場合は、プランジャ６ａが押し出された際に、このプランジャ６ａが押し出される方向にコイルスプリング７が縮むように、コイルスプリング７を可動シェード４と別途設けた固定部材（例えば、ハウジング８）との間に取り付ければ良い。
【００４０】
また、本発明では、ハイビーム側当接面４ｆ、ロービーム側当接面４ｇは、可動シェードステー４ｂの幅方向に対して傾斜角を有し、且つハイビーム側突起部５ａ、ロービーム側突起部５ｂは、ハイビーム側当接面４ｆ、ロービーム側当接面４ｇと平行に設けられているが、可動シェード４がその姿勢の切り替え時において、可動シェードステー４ｂの幅方向にずれる恐れがない場合は、上記ハイビーム側当接面４ｆ、ロービーム側当接面４ｇ、ハイビーム側突起部５ａ、ロービーム側突起部５ｂを可動シェードステー４ｂの幅方向と平行に設けても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、可動シェードの姿勢をロービーム位置からハイビーム位置あるいはハイビーム位置からロービーム位置に切り替える際に、円錐台形状のコイルスプリングのばね特性により、ロービーム位置あるいはハイビーム位置のいずれかの位置に可動シェードが移動する終端においては、コイルスプリングの弾性力が急激に増加し、ソレノイドの押出力あるいは吸引力を急激に減衰させるように作用し、可動シェードの姿勢を切り替える際の作動音の減少を図ることができる。また、可動シェードを走行用の配光パターンを得るハイビーム位置からすれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置に復帰させる円錐台形状のコイルスプリングが緩衝部材としての機能を有するので、可動側と固定側との間に新たに緩衝部材を設ける必要がなくなり、ソレノイドのコンパクト化、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストの減少を図ることができる。また、ロービーム位置あるいはハイビーム位置のいずれかの位置に可動シェードが移動する初期には、コイルスプリングの弾性力が緩やかに増加し、ソレノイドの押出力あるいは吸引力をあまり減衰させないように作用するので、可動シェードは移動しやすくなる。
【００４２】
また、請求項２に記載の発明によれば、可動シェードの姿勢を切り替える際には、ソレノイドおよびコイルスプリングにより可動シェードを水平方向に移動させ、ソレノイドの押出力または吸引力あるいはコイルスプリングの弾性力により可動シェードステーの突出部をストッパ部材の突出部に押さえつけて当接させるので、可動ストッパ機構として複雑な機構、例えば可動シェードの回転方向を規制するためのピンやブッシュなどを必要とせず簡単な構成で可動シェードをロービーム位置あるいはハイビーム位置に停止させることができ、ヘッドランプの組み立て時間や製造コストの減少をさらに図ることができる。
【００４３】
また、請求項３に記載の発明によれば、可動シェードステーの設けられた突出部の当接面とこの当接面に平行に設けられた突起部がそれぞれハの字状に設けられていることにより、可動シェードをロービーム位置あるいはハイビーム位置に移動する際に、可動シェードが予定している移動方向とずれて移動しても、突出部の当接面が突起部にガイドされ、可動シェードはロービーム位置あるいはハイビーム位置に補正されて確実に停止することができる。
【００４４】
また、請求項４に記載の発明によれば、突起部の弾性により、可動シェードステーの突出部あるいはこの突出部の当接面が突起部に当接する際の当接音を減少することができ、可動シェードの姿勢を切り替える際の作動音の減少をさらに図ることができる。
【００４５】
また、請求項５に記載の発明によれば、可動シェードをロービーム位置あるいはハイビーム位置に移動させるソレノイドとして、ソレノイドのプランジャの移動方向に突起物がないプル式ソレノイドを使用するので、ソレノイドのコンパクト化をさらに図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるヘッドランプの概略構成例を示す図である。
【図２】可動シェード、ストッパ部材、ソレノイド、コイルスプリングの斜視図である。
【図３】ソレノイドの要部断面図であり、同図（ａ）はコイルに通電していない状態、同図（ｂ）はコイルに通電している状態を示す図である。
【図４】可動シェード、ストッパ部材、ソレノイド、コイルスプリングの組立斜視図である。
【図５】本発明にかかるヘッドランプの動作説明図であり、同図（ａ）は可動シェードがロービーム位置の状態の側面図、同図（ｂ）は可動シェードがハイビーム位置の状態の側面図である。
【図６】本発明にかかるヘッドランプの動作説明図であり、同図（ａ）は可動シェードがロービーム位置の状態の平面図、同図（ｂ）は可動シェードがハイビーム位置の状態の平面図である。
【図７】この発明にかかるヘッドランプの配光パターンを示す図であり、同図（ａ）はすれ違い用の配光パターン、同図（ｂ）は走行用の配光パターンを示す図である。
【図８】ソレノイドに発生する力およびコイルスプリングに発生する力とプランジャのストロークとの関係を示す図である。
【図９】可動シェードの停止位置を補正するための動作説明図であり、同図（ａ）はハイビーム側当接面がずれてハイビーム側突出部に当接した状態、同図（ｂ）はハイビーム側当接面が補正されてハイビーム側突出部に当接した状態を示す図である。
【符号の説明】
１ ヘッドランプ
２ 光源
３ リフレクタ
３ａ 第１反射面
３ｂ 第２反射面
４ 可動シェード
４ａ 可動シェード本体
４ｂ 可動シェードステー
４ｄ 突出部
４ｆ ハイビーム側当接面
４ｇ ロービーム側当接面
５ ストッパ部材
５ａ ハイビーム側突起部
５ｂ ロービーム側突起部
６ ソレノイド
６ａ プランジャ
７ コイルスプリング
８ ハウジング
９ レンズ
１０ インナーパネル
１１ コネクタ
１２ バラスト
１３ 固定シェード
１４ ボルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
姿勢を切り替えることにより前記光源からの光を所定のすれ違い用の配光パターンと所定の走行用の配光パターンにリフレクタを介して形成する可動シェードと、
前記可動シェードを前記すれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置から前記走行用の配光パターンを得るハイビーム位置に移動させるソレノイドと、
前記可動シェードをロービーム位置およびハイビーム位置に停止させるストッパ機構と、
前記可動シェードを前記走行用の配光パターンを得るハイビーム位置から前記すれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置に復帰させる円錐台形状のコイルスプリングと、
を備えたことを特徴とするヘッドランプ。
【請求項２】
前記ストッパ機構は、
前記可動シェードの可動シェードステーに設けられた幅方向に突出する突出部と、
前記可動シェードがロービーム位置あるいはハイビーム位置に移動した際に、当該突出部に当接する突起部を有するストッパ部材と、
で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドランプ。
【請求項３】
前記突出部は前記可動シェードステーの幅方向に対して傾斜角を有する当接面を有し、且つ前記突起部は前記当接面と平行に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のヘッドランプ。
【請求項４】
前記ストッパ部材は、少なくとも突起部が弾性を有することを特徴とする請求項２または３に記載のヘッドランプ。
【請求項５】
前記ソレノイドは、プル式ソレノイドであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のヘッドランプ。
【請求項１】
光源と、
姿勢を切り替えることにより前記光源からの光を所定のすれ違い用の配光パターンと所定の走行用の配光パターンにリフレクタを介して形成する可動シェードと、
前記可動シェードを前記すれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置から前記走行用の配光パターンを得るハイビーム位置に移動させるソレノイドと、
前記可動シェードをロービーム位置およびハイビーム位置に停止させるストッパ機構と、
前記可動シェードを前記走行用の配光パターンを得るハイビーム位置から前記すれ違い用の配光パターンを得るロービーム位置に復帰させる円錐台形状のコイルスプリングと、
を備えたことを特徴とするヘッドランプ。
【請求項２】
前記ストッパ機構は、
前記可動シェードの可動シェードステーに設けられた幅方向に突出する突出部と、
前記可動シェードがロービーム位置あるいはハイビーム位置に移動した際に、当該突出部に当接する突起部を有するストッパ部材と、
で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドランプ。
【請求項３】
前記突出部は前記可動シェードステーの幅方向に対して傾斜角を有する当接面を有し、且つ前記突起部は前記当接面と平行に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のヘッドランプ。
【請求項４】
前記ストッパ部材は、少なくとも突起部が弾性を有することを特徴とする請求項２または３に記載のヘッドランプ。
【請求項５】
前記ソレノイドは、プル式ソレノイドであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のヘッドランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００４−１７９０７８（Ｐ２００４−１７９０７８Ａ）
【公開日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００２−３４６３２３（Ｐ２００２−３４６３２３）
【出願日】平成１４年１１月２８日（２００２．１１．２８）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１４年１１月２８日（２００２．１１．２８）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
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