(古)シェードの自作 - リフレクタのポテンシャルを解き放つ?

08.06.15 追記:
以下の内容は一部間違ってます。 詳細は「シェード自作 其の2」を参照下さい。

BELLOFシェードを改造して取り付けたHIDヘッドランプ。
当初は色の変化に目を奪われてウキウキしていたのですが、3日も経つと不満が出てきました。
不満を解消するには・・・自作するしかない!!

orgShade_01.jpg そんな訳で前回作製したBELLOFシェード改です。
BELLOFオリジナルよりは明るくなっていると思うのですが、 以下のような不満がありました。
  • 少し先を照らすように光軸調整すると足元が暗い
  • 光軸の中心に明るく浮かび上がる「V」字形が頼り無い
  • 上記「V」形の周り、特に前方が暗く感じる
  • 左右の隅が暗い

そこでぼ〜っと考えました。
「シェードがゴツ過ぎてジャマなのでは・・・」
orgShade_02.jpg 156のノーマルヘッドランプはリフレクタから出る光で道路を照らしますが、 シェードが光をジャマしているのではないでしょうか? そうだとすると、光の中にシェードの影が浮かび上がると思いがちですが、 リフレクタで上下左右が反転するため、光の外側が暗くなる・・・というか、 光の届く範囲が狭くなるのではないでしょうか?

横から見た予想図です。 間違いがありますが、ポイントはつかめると思います。(笑)
赤が光線の軌跡で、オレンジ色の楕円が投光範囲です。 シェードの背を低く、前後を短くすれば、近くから遠くまで照らせそうです。
orgShade_03.jpg 上から見た予想図です。
シェードの幅を狭く、前後を短くすれば、投光範囲が広まりそうです。

図は極端な例です。 実際の投光範囲はランプの中心線で重り、1つの照射になるように配光されます。 またリフレクタの構成面は2つではなく、左右4つ+真後ろ1つの計5つで、 真後ろの反射面は足元を照らします。
orgShade_04.jpg さっそくバーナーの各部の長さをを測ってみました。
私が使ったのはバラストに付いて来たOSRAMのD2Rで、 バーナーに直接塗布してあるマスク塗装はカッターで削ぎ落としてあります。 D2Sなら最初からマスクがないのかも。

BELLOFのシェードも測ったけど、著作権が絡みそうなので省略します。 (結構単純でした。バナーの計測単位で予想できる?)
orgShade_05.jpg 前後の長さに関しては、BELLOFシェードもかなりギリギリで作ってありました。 残るは幅と高さですが、こちらは改善の余地がありそう・・・・。

という事で、適当にプロトタイプを設計して、型紙に起こしました。
orgShade_06.jpg これを0.3mm厚のアルミ板に移して・・・

何でも切れるハサミ(笑)で大枠を切って、 小さなニッパーで細部を摘め(詰め?)ました。

子供の頃に夜店で挑戦した「形抜き」の気分です。 私の成功率は限りなく0に近い値でした。(笑)
orgShade_07.jpg 「形抜き」後の板はフニャフニャに曲がっていましが、 ラジオペンチで適当に挟んだら、真平らな板に戻りました。

折り曲げる場所は、先の尖った「ケガキ(?)」で少し力を入れて線を付け、 ラジオペンチで線に沿って挟んで、 面全体を押さえる感じに曲げたら上手く曲げられました。
orgShade_08.jpg 今回の改造で一番勇気が必要だったのはこれです。

オリジナルシェードの台座の部分だけを切り離し、 バーナーを抑える金具と一緒にランプユニットに取り付けました。 金具には向きがあるので注意が必要です。

後はプロトタイプのシェードをランプに入れて投光テストです。
テスト、修正を繰り返す事約10回位。
orgShade_09.jpg 実験の結果、 BELLOFシェード改で行った「上部の切れ込み加工」と「鏡面処理」の両方が、 明るさアップに有効な事も再検証できました。

意外だったのは赤丸部分。
加工の「逃げ」と、ランプ自体を照らす程度の役割しかないと思っていたのですが、 上向きの穴は重要な役割がある事がわかりました。
でも下向きの穴は、水平よりも上方向の迷惑な光を放ちます。
orgShade_10.jpg 修正が終わったら、大量生産(2個)の開始です。(笑)

(しばらく間)

・・・できました。

表側は前回と同様に鏡面処理してあります。
orgShade_11.jpg 足が貧弱に見えますが、モノ自体が非常に軽い上、 台座のツメに引っかかった状態で挟まれるため、 かなりしっかりと固定されます。

ランプユニットを叩いて耐震性もチェックしましたが、 全く問題ありませんでした。

しつこく叩きすぎて他のパーツに不具合が・・・。(笑)
orgShade_12.jpg 今回の失敗点・・・えっ、もう?(爆)
  • 内側はマジックで反射を抑えるように黒く塗ったのですが、 焼き入れしたら色が飛んでしまいました。 組み立て前に荒めのサンドペーパーで磨いて耐熱黒を薄く塗ればよかった
  • 赤線部分を気合を入れて艶出しすれば、さらに明るく出来たかも
  • 「形抜き」前に緑の矢印部分に小さな穴を開けて、熱が逃げるようにしたほうが長期的に安心かも
以上(・・・今のところ)
orgShade_13.jpg 加工する度に、シェードをバーナーに被せて10分間位「焼き入れ」しました。
アルミ板の表面には、酸化防止の上薬が塗ってあるようです。 また鏡面加工で出る、目に見えない細かいアルミの粉もシェード全体に付着します。 これらの不純物がリフレクタケース内で焼けると、確実に曇りが出ます。
今回は念入りに「焼き入れ」したつもりでしたが、完成直前には少し曇りが発生してしまいました。 前回と同様に即席クリーナーで曇りを取ったところ、少し明るくなりました。
orgShade_14.jpg 最終結果です。(クリックで比較画像)
床が濡れていたので、白く光りませんでした。 また、今までの写真と比べて広角(ズームの逆)で撮ってしまった上、 カメラ位置も前より低い場所から撮影してしまいました。 そのため、写真では投光範囲が狭くなったように見えますが、 実際は前後左右に広くなっています。 オレンジ線の左下にある白いシミが、3枚に共通して写っているので、 広くなっている事が判ると思います。 床のタイル数でも確認できます。
赤で囲んだ部分は、シェード前にある上向きの「逃げ」穴からの光が照らしています。 その他の色の部分は、リフレクタ写真に上書きした色と対応しています。
写真のランプユニットは助手席側で、左(歩行者)側への広がりが顕著です。 「これでは迷惑か」と思いましたが、光が下向きで眩しくなかったので、 このまま使用する事にしました。 実際にその場所に立って検証しましたョ、ホントに!

BELLOFシェードは全体が大きいだけでなく、バーナー上に位置するアームの幅が広い上、 ドーナツ型の金具がリフレクタ近くに鎮座して光を邪魔します。 そのため、遠くや左右の隅を上手く照らせなかったのではないかと推測しています。 また、156のリフレクタケースがカッコいい(径が小さい)のも暗くなる一因だと思います。 リフレクタの径が大きければ、 シェードのサイズやドーナツ型の金具はあまり問題にならなかったと思います。

究極的には、マスク塗装処理を施したバーナーのみを使用して、 シェードは付けない方が理想的な投光範囲を得られると予想しています。 しかし有効照射を保ちつつグレア光が出ないようにマスク塗装するのが難しいと思い、 実行していません。塗装パターンも左右で異なると思います。

予想図を見ても判るかもしれませんが、 光源がある程度リフレクタの近くにある方が、広い範囲を照らせるハズです。 PIAAのサイトにあるH7の絵を見ると、 ハロゲンバルブの発光部分はHIDよりも後ろに長いような気がします。 測って検証しろよ>自分(笑)

・・・でもハロゲン+ストックシェードの写真を見る限りでは、 かなり投光範囲が抑えられているように見えます。 ストックのシェードも大きすぎるのか? 欧州は日本よりも配光に関するルールが厳格なのか? アルファだからなのか??・・・いまいち謎です。

「車が好き」というサイトのこのページで色々なバーナーを見比べる事ができ、 88houseというお店の55Wバーナーは発光体が座面方向に長いみたいです。 今のバーナーが切れたらバラストを出力アップして、これを付けてみたいです。
「HID総合案内」のページにあるサンプル画像って、 3000Kと4500K、8000Kと10000Kは同一写真を画像処理で色を変えて載せてるだけでは?

自作シェードを装着してから現在まで天気が悪いため、 光軸を微調整したり、どの程度遠くまで照らせるようになったかの検証が出来ていません。 赤信号などで同じ色温度の光を出している普通車の横に停車すると、 自分の車のほうが明るく遠くまで照らしているように感じます。 でも付けたばかりなので、そうでありたいと脳が願っているだけかもしれません。 しばらく経ってから、追加レポートします。
orgShade_15.gif

作るなキケン!
2008.1.16 追記:
自作シェードの設計図です。
左の画像をクリックすると、pdfファイルが開きます。 印刷すると実物大の図面になるのですが、 pdfの印刷オプションで「ページの拡大/縮小」が「なし」以外の場合、 寸法が狂ってしまいます。 設計図内にルーラーが書いてあるので、確かめてください。
歩行者や対向車への光を制限したい場合は、 横と斜め上の羽根を1〜2mm位リフレクタ側へ深くしてください。
右ハンドル車の例:
  • 歩行者への光を抑える:助手席側のランプに付けるシェードの運転席側を深くする。
  • 対向車への光を抑える:運転席側のランプに付けるシェードの助手席側を深くする。
例によって、結構いい加減な図面です。 ツメの長さや角度は、適当に現物合わせしてください。(笑)

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