JP2009157121A - 筐体の防水構造、及びこれを備えた車載カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】強い水流に耐えられる筐体の防水構造と、これを備えた車載カメラの防水構造とを安価に提供する。
【解決手段】第１のレンズ３とフロントケース１と撮像ユニット４とを組合せて筐体を構成し、第１のレンズ３とフロントケース１とが対向する箇所の一部にＯリング２を配置する。そして、この対向箇所の内、筐体の外側からＯリング２が配置された箇所まで空隙１３を形成し、同空隙１３よりも広い空間からなり、筐体外部から空隙１３に流入した水を攪拌する第２の空間１０を空隙１３の途中に設ける。また、第２の空間１０からＯリング２に至る空隙１３の途中に、この空隙１３よりも広い空間からなり、流入した水の水圧を減圧させる第１の空間１１を設ける。さらに、空隙１３や第２の空間１０や第１の空間１１をそれぞれ連環状の構造にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車載カメラの筐体などのように、水の飛沫などによる筐体内への水の侵入を防止する防水構造に係わり、より詳細には、筐体表面から筐体内に設けられた防水箇所へ至る水流を減圧させる構造に関する。

従来、このような防水構造としては図３に示す車載カメラの防水構造があった。

図３（Ａ）は車載カメラの構造を示す分解斜視図であり、図３（Ｂ）はその断面図である。この車載カメラは、中央に第２のレンズ７７が配置されて撮像素子や映像信号を処理する電子ユニットが一体に構成された撮像ユニット７４と、この撮像ユニット７４を内部に格納したケース７３と、第２のレンズ７７の前面に配置された第１のレンズ７２と、この第１のレンズ７２を撮像ユニット７３へ押圧すると共に、ケース７３の前面へ固定されるフロントカバー７１と、フロントカバー７１とパッキン７８を介して嵌合されるリヤケース７９とで構成されている。なお、第１のレンズ７２の周囲は接着剤７５でフロントカバー７１の内面に固定されている。

このような車載カメラ８２は図４に示すように、フロントカメラとして車両のバンパー８１前方に装着されたり、この車両の背面にバックカメラとして装着される。そして、これらで撮像した映像は車内の表示装置、例えばカーナビゲーションの表示装置８３に映し出され、運転者の死角を無くすように使用されている。

車載カメラ８２は車外に設置されているため、振動や外気温の変化など過酷な環境で使用される。従って、想定外の経年変化や使用環境の変化が発生した最悪の場合、接着剤が劣化して防水能力が低下する場合がある。この状態でも通常の降雨などでは全く問題がないが、雨天時の高速走行や自動洗車装置による清掃など、強い水流が直接カメラに当たった場合、水滴がカメラ内部に侵入する虞があった。

このような水流に対応し、接着剤を用いない防水構造としては、図５の要部断面図に示す構造が開示されている。

９１はカメラや電気機械器具等の防水型機器の機器本体であり、電池やフィルム等を収納する収納室９１ａが設けられ、収納室９１ａは図示していない蝶番等により開閉する蓋部材９２により閉鎖可能に構成されている。収納室９１ａの周囲には機器本体９１の表面９１ｂより凹んだ凹部９１ｃが設けられ、蓋部材９２が閉鎖時に収納される。凹部９１ｃの面には凸部９１ｄが設けられ、蓋部材９２の閉鎖時に凸部９１ｄが蓋部材９２の溝９２ａに挿着した弾性部材９３が圧接されることにより収納室９１ａは密閉され、水が浸入することがないようにしている。

このように構成することにより、水流が弾性部材９３に当たるまでに、機器本体９１と蓋部９２との間隙で少なくとも２回は屈折することになり、水道水等によりこの防水型機器を保護するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、前述したように雨天時の高速走行や自動洗車装置による清掃など、水道水よりもさらに強い水流に耐えるようにするためには、水流が通過する空隙で３回以上の屈折や、パッキンとしての弾性部材９３を複数備える構造、もしくは、さらに強固に弾性部材９３を圧接する構造などが必要となる。このような構造は複雑であり、筐体の金型代、材料費、組立工数がアップし、コストが増加してしまう問題があった。
特開平７−１８１５８０号公報（第３頁、図２）

本発明は以上述べた問題点を解決し、強い水流に耐えられる防水構造を安価に提供する、また、この防水構造を備えた車載カメラを提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するため、少なくとも２つの部材を組合せ、同部材の対向部分の一部に防水部材を配置する筐体の防水構造において、
前記部材の対向部分の内、前記筐体の外側から前記防水部材が配置された箇所までに空隙を形成し、同空隙と前記防水部材とが重なるように連環状に形成する。

また、前記空隙よりも広い空間からなり、前記筐体外部から前記空隙に流入した水の水圧を減圧させる第１の空間を前記空隙の途中に設ける。

また、前記空隙よりも広い空間からなり、前記筐体外部から前記空隙に流入した水を攪拌させる第２の空間を前記空隙の途中に設ける。

また、前記第１の空間や前記第２の空間は、前記防水部材と対応して連環状に形成する。

一方、車載カメラに前記筐体の防水構造を設ける。

以上の手段を用いることにより、本発明による筐体の防水構造によれば、
請求項１に係わる発明は、連環状に形成された防水部材と対応して、空隙が連環状に形成されているので、連環状の空隙のある箇所から侵入した水流は、空隙内を拡散して侵入箇所以外の箇所から排水されることにより、防水部材に印加される水の圧力が低減されて防水性が向上する。

請求項２に係わる発明は、筐体外部から空隙に侵入した水流が細い空隙を経由して広い第１の空間へ流れ込むことで水圧が低減される。このため、防水部材に印加される水の圧力が低減され、防水性が向上する。

請求項３に係わる発明は、筐体外部から空隙に侵入した水流が第２の空間の内部で攪拌されて水流に抵抗が生じ、水の勢いが低減される。このため、防水部材に印加される水の圧力が低減され、防水性が向上する。

請求項４に係わる発明は、連環状に形成された防水部材と対応して、第１の空間や第２の空間が連環状に形成されている。このため、筐体外部から空隙に侵入した水流がこれらの空間内で急激に拡散され、防水部材に印加される水の圧力が低減されて防水性が向上する。

以上説明したように、従来と同じ防水部材を用いても、水流を弱める構造を用いることにより、従来と同じコストで、従来よりも防水性能を向上させることができる。

一方、本発明による車載カメラによれば、
請求項５に係わる発明は、車載カメラの構造において、円盤状のレンズと筐体との２つの部品の隙間から侵入する水の防水が必要であり、この２つの部品間に円周状に本発明の構造が適用できる。このため、どの方向から吹きつける水の噴流でも円周方向の反対側から容易に排水することができる。また、車載カメラではカメラを地面に対して垂直方向に設置する場合が多いため、本発明による排水を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

図１は本発明による車載カメラの防水構造を説明する説明図であり、図１（Ａ）は分解斜視図を、図１（Ｂ）は断面図を示している。

車載カメラは、中央に第２のレンズ７が装着された鏡筒６と、同鏡筒６を保持するレンズホルダ９と、図示しない撮像素子や映像信号を処理する電子ユニット８とを備えた撮像ユニット４と、その前面に配置された第１のレンズ３と、同第１のレンズ３の周囲に連環状に配置される防水部材であるＯリング２と、第１のレンズ３の前面に配置されるフロントケース１と、同フロントケース１と撮像ユニット４とを固定するネジ５とで構成されている。

なお、実際の筐体には背景技術で説明したように、パッキンを介してフロントケースと嵌合するリヤケースが必要であるが、本発明と直接的な関係がないため、図示と説明とを省略する。

第１のレンズ３は中央に盛り上がったドーム形状をしており、このドーム部分がフロントケース１の中央の孔から露出する構造となっている。従って、この車載カメラの防水構造とは、筐体の外郭を形成するフロントケース１と第１のレンズ３とから撮像ユニット４の内部へ侵入する水滴を防止することにある。

このため、Ｏリング２の内周に第１のレンズ３の端部外周が、Ｏリング２の外周にフロントケース１の内周が、それぞれＯリング２を対向（図１（Ｂ）の左右方向）して押圧するように配置され、フロントケース１と第１のレンズ３とから撮像ユニット４の内部へ侵入する水滴を防止する構造になっている。

なお、フロントケース１と第１のレンズ３とが対向する部分は隙間が形成されており、後述する水流が流れ込む空隙１３となっている。そして、この空隙１３の入り口（筐体表面）の直下には、第２の空間１０が、また、さらに先には第１の空間１１が設けられている。なお、この第１の空間１１の下方にはＯリング２が配置されている。従って、第１のレンズ３の撮像方向（図１（Ｂ）の上方向）を中心線としてＯリング２と第１の空間１１と第２の空間１０とがそれぞれ連環状に形成され、同心円状に配置されている。

次にこの構造を用いた防水作用について説明する。

図２は本発明による防水作用を説明する図であり、図２（Ａ）は図１（Ｂ）の要部断面図、図２（Ｂ）はフロントケース１の一部を切り取って内部を露出させた車載カメラの斜視図である。

車載カメラの前方から吹きつける噴流（水流）の内、大部分は車載カメラの前方で弾き返される。この噴流の内、一部の水流は第１のレンズ３の外周面とフロントケース１の内周面の間の空間である空隙１３を通って第２の空間１０へ到達する。第２の空間１０は空隙１３よりも広い空間となっており、また、第２の空間１０内部は壁が５面に形成されており、内部に流れ込んだ水流が内部の各壁に衝突して反射し、結果的に水流が攪拌されやすい構造になっている。この第２の空間１０に流入した水流は減圧されると共に、第２の空間１０内部でさまざまに向きを変る。

従って、流入する水流と内部の水流とがぶつかり合い、さらに、水流が弱まる。そして弱まった水流は空隙１３をさらに進み、第１の空間１１に流入する。第１の空間１１は空隙１３よりも広い空間となっており、この第１の空間１１に流入した水流は減圧される。従って、この段階では、水流がＯリング２を乗り越える水圧がなくなっている。このため防水が保たれる。なお、第２の空間１０内部の壁をさらに多角形にしたり、突起を設けるまどすることにより、さらに水流の攪拌を行って水流を弱めるようにしてもよい。

そして、さらに強い水流が吹きつけられた場合、図２（Ｂ）に示すように、水流は第１のレンズ３を中心として円周方向に流れる。実際に想定される水流は水中とは異なり、均一の圧力でＯリング２に印加される訳ではない。実際に想定される水流は、前述のように、雨天時の高速走行による水しぶきや洗車装置による水の噴射であり、車載カメラの一部分に当たったり、不定期な強弱の水流が連続したりする。また、車載カメラは第１のレンズ３の中心を被写体、つまり、車両前方や後方下方向に向けるため、垂直や俯角で取付られる。

このため、車載カメラの円周方向に配置された空隙１３は、この円周面が垂直方向になり、空隙１３に流入した水は重力によりすぐに排水される。また、連続的な水流であっても、前述のように均一の圧力でないため、円周状の空隙１３のいずれかの場所から排水される。従って、第２の空間１０や第１の空間１１内の水は円周方向に拡散して排水される。このため、第２の空間１０や第１の空間１１の減圧効果は常に維持され、この結果、防水効果が維持される。

以上説明したように、連環状に形成された防水部材( Ｏリング２) と対応して、空隙１３が連環状に形成されているので、連環状の空隙１３のある箇所から侵入した水流は、空隙１３内を拡散して侵入箇所以外の箇所から排水されることにより、防水部材に印加される水の圧力が低減されて防水性が向上する。

また、車載カメラの筐体外部から空隙１３に侵入した水流が細い空隙１３を経由して広い第１の空間１１へ流れ込むことで水圧が低減される。このため、防水部材に印加される水の圧力が低減され、防水性が向上する。

また、筐体外部から空隙１３に侵入した水流が第２の空間１０の内部で攪拌されて水流に抵抗が生じ、水の勢いが低減される。このため、防水部材に印加される水の圧力が低減され、防水性が向上する。

さらに、連環状に形成された防水部材と対応して、第１の空間１１や第２の空間１０が連環状に形成されている。このため、筐体外部から空隙１３に侵入した水流がこれらの空間内で急激に拡散され、防水部材に印加される水の圧力が低減されて防水性が向上する。

上記した実施例のように、車外に装着され、水しぶきや洗車での噴流など過酷な環境で使用される車載カメラに本発明の構造を適用することができる。車載カメラでは円盤状の第１のレンズ３と筐体（フロントケース１）との２つの部品の隙間から侵入する水の防水が必要であり、この２つの部品間に円周状に本発明の構造を適用する。

このため、円周方向の一方から吹きつける水の噴流でも円周方向の反対側から容易に排水することができる。また、車載カメラではカメラを地面に対して垂直方向に設置する場合が多いため、本発明による排水を容易に行うことができる。この結果、Ｏリング２に印加される水の圧力を低減させて防水性能を向上させることができる。

このように、従来と同じ防水部材を用いても、水流を弱める構造を用いることにより、従来と同じコストで、従来よりも防水性能を向上させることができる。また、従来と同じ防水性能であれば、Ｏリングを安価なものに変更したり、Ｏリングに変えて接着剤を用いるなど、コストを低減させることができる。

なお、この実施例では車載カメラにおいて、防水部材としてＯリングを用いた構造を説明しているが、これに限るものでなく、写真用のカメラ、防滴、又は防水構造の電子機器などに幅広く応用可能であり、また、Ｏリングに限らず、ゴムのパッキンや接着剤などを用いた防水部材を備えた機器であってもよい。

また、本実施例ではフロントケース１と第１のレンズ３と撮像ユニット４の一部を用いて３つの部材で防水部材を狭持しているが、これに限るものでなく、フロントケース１と第１のレンズ３だけで防水部材を狭持する構造、もしくは、第１のレンズ３と撮像ユニット４を用いて防水部材を狭持する構造などのように、少なくとも２つの部材を用いても同様の効果が得られる。

また、本実施例では第２の空間１０と第１の空間１１とを設けた構成で説明しているが、これに限るものでなく、水流が弱い場合や、空間の容量を多く設けることができるならば、どちらか一方の空間だけを用いる構造にしてもよい。

本発明による防水構造の実施例を示す車載カメラの、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は断面図である。 本発明による防水構造の作用を説明する車載カメラの、（Ａ）は要部断面図、（Ｂ）は斜視図である。 従来の防水構造を示す車載カメラの、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は断面図である。 車載カメラの配置を説明する車両の斜視図である。 従来の防水構造を示すカメラの要部断面図である。

符号の説明

１ フロントケース
２ Ｏリング
３ 第１のレンズ
４ 撮像ユニット
５ ネジ
６ 鏡筒
７ 第２のレンズ
８ 電子ユニット
９ レンズホルダ
１０ 第２の空間
１１ 第１の空間
１３ 空隙

Claims (5)

1. 少なくとも２つの部材を組合せ、同部材の対向部分の一部に防水部材を配置する筐体の防水構造において、
   前記部材の対向部分の内、前記筐体の外側から前記防水部材が配置された箇所までに空隙を形成し、同空隙と前記防水部材とが重なるように連環状に形成することを特徴とする筐体の防水構造。
2. 前記空隙よりも広い空間からなり、前記筐体外部から前記空隙に流入した水の水圧を減圧させる第１の空間を前記空隙の途中に設けることを特徴とする請求項１記載の筐体の防水構造。
3. 前記空隙よりも広い空間からなり、前記筐体外部から前記空隙に流入した水を攪拌させる第２の空間を前記空隙の途中に設けることを特徴とする請求項１記載の筐体の防水構造。
4. 前記第１の空間や前記第２の空間は、前記防水部材と対応して連環状に形成することを特徴とする請求項２または請求項３記載の筐体の防水構造。
5. 前記筐体の防水構造を備えたことを特徴とする車載カメラ。

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