JP2011124143A - ハウジングの嵌合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧水が直撃した場合でも水を浸入させないシール機能を有するハウジングの嵌合構造を提供する。
【解決手段】レベリング装置のハウジングは、機構部２０とゴムブーツ４０とが嵌合されて構成される。機構部２０は、第１内筒２４と、第１内筒２４と略同心に配置され外側面に第１爪部２６ａを有する第１外筒２６とを嵌合側に備える。ゴムブーツ４０は、第１内筒２４の外側面と面接触してシール部を構成する内側面を有する第２内筒４４と、第２内筒４４と略同心に配置され、第１外筒２６の第１爪部２６ａと係合する第２爪部４６ａを内側面に有する第２外筒４６とを嵌合側に備える。ゴムブーツ４０の第２内筒４４の内側面にはリップ４４ａが形成され、さらに機構部２０とゴムブーツ４０の嵌合部分にはラビリンス３０が形成される。
【選択図】図６

Description

本発明は、ハウジングの嵌合構造に関し、特に車両用前照灯のワイヤ式レベリング装置のハウジングの嵌合構造に関する。

車両用前照灯の中には、走行中に光軸を上下方向に変更することができるレベリング装置が取り付けられているものがある。レベリング装置の駆動方法としては、モータにより駆動制御するものと、ワイヤを用いて運転者が手動で動かすものがある（例えば、特許文献１を参照）。後者の場合、レベリング装置は主に機構部と防水用のゴムブーツとから構成されており、機構部の後端にゴムブーツを嵌合することでシール性を発揮する構造となっている。

特開２００５−２５９６４８号公報

近年、ユーザが自ら高圧洗浄機等を用いて車両のエンジンルーム内を洗車することが行われるようになっている。高圧の洗浄水（例えば、８〜３０ＭＰａ）が上記レベリング装置の嵌合部に直撃した場合、従来のシール構造では十分でなく、内部に水が浸入する可能性がある。

本発明は上述の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で高圧水が直撃した場合でも水を浸入させないシール機能を有するハウジングの嵌合構造を提供することにある。

本発明のある態様は、第１部材と第２部材とを嵌め合わせるハウジングの嵌合構造である。第１部材は、第１内筒と、該第１内筒と略同心に配置され、外側面に第１係合部を有する第１外筒と、を嵌合側に備える。第２部材は、第１内筒の外側面と面接触してシール部を構成する内側面を有する第２内筒と、該第２内筒と略同心に配置され、第１外筒の第１係合部と係合する第２係合部を内側面に有する第２外筒と、を嵌合側に備える。

この態様によると、第１部材と第２部材の内筒同士は面接触するとともに、外筒同士は係合部によって係合する。そして、ハウジングの嵌合部に高圧水を噴射したとき、内筒同士の面接触ではシール機能を、外筒同士の係合では抜け止め機能を発揮する。このように、内筒と外筒とで機能を分担させることで、それぞれの機能に適した設計をすることが可能になる。

第２部材の第２内筒の内側面にリップが形成されてもよい。これによると、係合部の内側に浸入した水がさらに内筒内に浸入することを防止することができる。

第２部材において、第２内筒の先端が第２外筒よりも嵌合側に延出していてもよい。これによると、第１部材と第２部材を嵌合するとき、先に両者の内筒同士が嵌合するので、位置決めが可能となるとともに組み付け性が向上し、また両外筒の嵌合も確実となる。

第１部材と第２部材の嵌合部分にラビリンス構造が形成されてもよい。これによると、係合部の内側に浸入した水の勢いを、リップに到達する前に弱めることができる。

第１部材の第１外筒の外側面に、嵌合時に第２部材の第２外筒先端に隣接する位置にフランジが設けられてもよい。これによると、嵌合部への高圧水の直撃を緩和することができる。

本発明によれば、簡易な構成かつ高圧水が直撃した場合でも水を浸入させないシール機能を有するハウジングの嵌合構造を実現できる。

本発明の一実施形態に係る車両用前照灯の内部構造を説明する概略断面図である。 従来のレベリング装置のハウジング嵌合構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るハウジング嵌合構造を備えたワイヤ式レベリング装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るハウジング嵌合構造を備えたワイヤ式レベリング装置の斜視図である。 ゴムブーツの断面図である。 機構部とゴムブーツが嵌合したときの嵌合部の断面拡大図である。 ハウジング嵌合構造の別の例を示す断面拡大図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用前照灯の内部構造を説明する概略断面図である。車両用前照灯１００は、車両前方方向に開口部を有するランプボディ２とこのランプボディ２の開口部を覆う透明カバー４とで画成される灯室６を有する。灯室６には、光を車両前方方向に照射する灯具ユニット８が収納されている。灯具ユニット８は、ランプボディ２の内壁面に立設されたボディブラケット１２に取り付けられたピボット機構１２ａを中心として揺動可能に構成されている。

灯具ユニット８の底面には取付孔８ｃが形成されており、この取付孔８ｃを通して光源としてのバルブ１４が取り付けられる。バルブ１４は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能であるが、本実施形態では、バルブ１４をハロゲンランプで構成する例を示す。灯具ユニット８の内壁面にはリフレクタ９が形成され、バルブ１４から放射される光を前方に反射する。

ランプボディ２の後壁部２ａにおける灯室６の後方部位には開口部２ｂが形成されており、この開口部２ｂの周囲には環状壁２ｃが形成されている。そして、ランプボディ２には、開口部２ｂを閉塞するようにしてバックカバー１６が環状壁２ｃに装着されている。環状壁２ｃの近傍には、バルブ１４の給電コード１８が這い回されている。

ランプボディ２の上端部には、ワイヤ式レベリング装置１０が取り付けられる。レベリング装置１０は、後述するように機構部２０とゴムブーツ４０とから主に構成されており、機構部２０のフランジがランプボディ２の後面に形成された取付孔２ｄに嵌合するように取り付けられる。したがって、ゴムブーツ４０はランプボディ２の外部に配置される。

ワイヤ式レベリング装置１０にはワイヤ１５が取り付けられ、このワイヤ１５はレベリング装置内部で球体部２２と接続される。球体部２２は、灯具ユニット８の背面の上方に形成された玉軸受け部８ｂに回転可能に嵌合されており、これによって灯具ユニット８とレベリング装置１０とが連結される。

ワイヤ１５の他端は、車室内に設置されたハンドル（図示せず）に接続されており、運転手がこのハンドルを操作してワイヤを引張りあるいはワイヤを緩めることができるようになっている。また、球体部２２は、レベリング装置１０内部に配置された図示しないコイルスプリングによって、図の左方すなわち灯具ユニット８側に付勢されている。

上述のように、灯具ユニット８は、ピボット機構１２ａを中心として揺動可能に構成されている。したがって、ピボット機構１２ａは回転支点として、玉軸受け部８ｂは引張力の作用点として機能する。以上の構成により、運転手がハンドルによってワイヤ１５を引張ると、ワイヤ１５が後方すなわち図１の右方に移動して、球体部２２も後方に移動する。すると、灯具ユニット８はピボット機構１２ａを中心として後傾姿勢になるように傾動する。運転手がワイヤ１５を緩めると、球体部２２はコイルスプリングの付勢力により前方すなわち図１の左方に移動する。これにより、灯具ユニット８はピボット機構１２ａを支点として前傾姿勢になるように傾動する。灯具ユニット８が前傾姿勢になると照射方向が下向きになり、逆に後傾姿勢になると照射方向が上向きになる。

このようなレベリング調整をすることで、車両の姿勢に応じた光軸調整が可能になる。その結果、車両用前照灯１００による前方照射の到達距離を最適な距離に調整することができる。

上述のようなワイヤ式レベリング装置１０では、灯具ユニット８の傾動にモータを使用しないので、レベリング機構を安価に構成することができる。

続いて、従来のレベリング装置のハウジング嵌合構造について説明する。図２は、従来のレベリング装置のハウジング嵌合構造の断面図であり、機構部９０とゴムブーツ９６とが嵌合した様子を示している。図示の構造では、機構部９０の円筒径の嵌合部９２の外周に形成された爪部９２ａと、ゴムブーツ９６の円筒形の嵌合部９４の内周に形成された爪部９４ａとの係合により、抜け止めの機能を発揮している。また、ゴムブーツ側の嵌合部９４の内径を機構部９０側の嵌合部９２の外径よりも小さく設計することで、両者の間に締め付け力を発生させ、これにより防水シール機能を発揮している。

このように、従来のハウジング嵌合構造では、嵌合部９２および９４に抜け止めと防水シールという二つの機能を持たせていた。この場合、シール性をさらに高めようとすると、ゴムブーツ側の嵌合部９４の内径を小さくして締め付け力を高めることで実現せざるを得ず、この結果、機構部９０とゴムブーツ９６との組み付け性が悪化してしまう。また、本願発明者らの試験によると、高圧洗浄のような環境下においては、図２に示したような一重壁の嵌合構造では、たとえ締め付け力を高めたとしても十分なシール性を発揮させられず、内部に水が浸入することがあることが分かった。特に、嵌合部に対して水平方向（すなわち、図中の矢印Ａで示す方向）から水を噴射したときには、爪部９２ａと９４ａの間を通り抜けて水が浸入しやすいことが分かった。

そこで、本発明では、ハウジングの嵌合部を二重壁構造とすることで、シール性を高めつつ組み付け性を確保することにした。

図３および図４は、本発明の一実施形態に係るハウジング嵌合構造を備えたワイヤ式レベリング装置１０を示す。図３および図４は、ワイヤ駆動機構を内蔵した機構部２０と、ワイヤ駆動機構を保護するためのゴムブーツ４０とに分解した状態で示している。図３は、ワイヤ式レベリング装置１０を灯具ユニット側から観察した斜視図であり、図４はその反対側から観察した斜視図である。

機構部２０は、灯具ユニット８の玉軸受け部８ｂに連結される球体部２２を先端に有しており、この球体部２２の下端にゴムブーツ４０および機構部２０の内部に挿通されたワイヤ（図示せず）の一端が接続される。ワイヤの他端は、上述したように、車室内のハンドルに接続される。また、機構部２０の内部には、ワイヤの引張り力に対抗してワイヤを緩める方向に球体部２２を付勢するコイルスプリング（図示せず）が組み込まれている。

このようなワイヤ式のレベリング装置の構造は周知であるから、本明細書ではこれ以上の詳細な説明を省略する。図３および図４では、簡単のために、レベリング装置１０のワイヤ駆動機構を省略して示したある。

ゴムブーツ４０は機構部２０の後端に取り付けられ、ワイヤ駆動機構の保護および防水の役割を果たす。ゴムブーツ４０の後端には、ワイヤが挿通される可撓ゴム部４２が設けられており、この可撓ゴム部４２の底部に空けられた孔を通してレベリング装置１０の内部にワイヤが導かれる。ワイヤと可撓ゴム部４２の間にはゴムブッシュ（図示せず）等が嵌め込まれ、ワイヤを固定するとともに内部への浸水を防止する。上述したように、ワイヤは車室内のハンドル操作によって前後方向に移動する。この移動を妨げないように、可撓ゴム部４２は薄いゴム壁で形成され、伸縮自在であることが好ましい。

レベリング装置１０の内部への浸水は、ワイヤおよびワイヤ駆動機構に錆びを発生させるなどの影響を及ぼす可能性がある。そこで、本実施形態では、機構部２０およびゴムブーツ４０の嵌合部分を二重壁構造としている。

機構部２０の嵌合部は、内周側の第１内筒２４と、第１内筒２４と実質的に同心に配置された外周側の第１外筒２６とで構成される。第１内筒２４の内部には、ワイヤによる引張り力を球体部２２に伝達するためのワイヤ駆動機構が配置される。

また、ゴムブーツ４０の嵌合部は、内周側に配置される第２内筒４４と、第２内筒４４と実質的に同心に配置された外周側の第２外筒４６とで構成される。そして、機構部２０の第１内筒２４とゴムブーツの第２内筒４４とが嵌合するとともに、機構部２０の第１外筒２６とゴムブーツの第２外筒４６とが係合するように構成される。

図５は、ゴムブーツ４０を中心軸を含むように切断した断面図である。図示するように、ゴムブーツ４０の筐体４８の嵌合側は二重の円筒状に形成されている。第２内筒４４は筐体４８と略同径に延出しており、また第２内筒４４の内周には四重のリップ４４ａが全周に形成されている。筐体４８から外周方向に延び出した後、前方に延び出す第２外筒４６の先端には、内向きの第２爪部４６ａが全周に形成されている。

図６は、機構部２０とゴムブーツ４０が嵌合したときの嵌合部の断面拡大図である。図示するように、機構部２０の第１外筒２６の外側面には、第１爪部２６ａがその全周に形成されている。この第１爪部２６ａが、ゴムブーツ４０の第２外筒４６の内側面に形成された第２爪部４６ａと係合する。第１外筒２６と第２外筒４６の係合の強さ、すなわち爪部２６ａ、４６ａの重なりの長さは、所定圧（例えば、８〜３０ＭＰａ）の洗浄水が直撃した場合でも外れない程度の力となるように設計される。
なお、外筒同士の係合は、爪部による抜け止めという機能の他、高圧の洗浄水を一旦受け止めて勢いを殺し、内部に進入する水圧をさげる緩衝としての機能と、外筒同士の締め付けによる防水としての機能も有している。

機構部２０の第１内筒２４の外側面と、ゴムブーツ４０の第２内筒４４の内側面とは面接触してシールを構成する。このとき、第２内筒４４が第１内筒２４を締め付ける形になるが、両者の組み付け性を損なわない程度の締め付け力となるように両者の直径を設計することが望ましい。その代わりに、ゴムブーツ４０の第２内筒４４の内側面に形成された複数のリップ４４ａが、機構部２０の第１内筒２４の外側面と接触することで、水圧の低くなった水に対しての十分なシール性を確保することができる。

ゴムブーツ４０の第２外筒４６の長さは第２内筒４４よりも短く設計されることが好ましい。すなわち、第２内筒４４の先端が第２外筒４６の頂部よりも突出した形状となっていることが好ましい。このようにすることで、機構部２０とゴムブーツ４０とを嵌合するとき、第１内筒２４と第２内筒４４の嵌め合いが先に行われるので、位置決めが可能となるとともに組み付け性が向上し、また両外筒の嵌合も確実となる。

また、ゴムブーツ４０の第２内筒の肉厚Ｂは、機構部２０の第１内筒２４と第１外筒２６の間の隙間Ｃよりも薄くなるように設計される。これによって、嵌合後にもゴムブーツの第２内筒４４と機構部２０の第１外筒２６との間に隙間が確保される。この隙間が存在することで、機構部２０に対するゴムブーツ４０の挿入力が一定するとともに、両者の嵌合部分に断面が略Ｓ字形のラビリンス３０が形成される。このラビリンス３０は、爪部の間を通って内部に浸入した水の勢いを弱める働きをしており、これによって高圧の水がリップ４４ａに到達しないようになっている。つまり、たとえ爪部を通して高圧水が内側Ｄに浸入しても、リップ４４ａに到達するときには圧力が十分に低くなっているので、リップによって十分なシール性を発揮できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、機構部とゴムブーツの嵌合部を二重円筒構造としている。そして、外筒同士の係合によって高圧水に対する抜け止めの機能を発揮させる一方で、内筒同士の嵌合によってレベリング装置内部への浸水を防止する機能を発揮させている。このように、必要機能を分担させることによって、それぞれの嵌合部、すなわち外筒同士の嵌合部と内筒同士の嵌合部のそれぞれで最適設計をすることが可能になる。したがって、組み付け性がよく、かつ高圧洗浄水にも耐えるシール性を有する嵌合構造を実現することができる。

また、本実施形態は、従来のゴムブーツ構造に対して追加の部品や表面処理、封入といったものを使用しないので、コスト増を抑えつつ高圧洗浄に対するシール性を高めることができる。

なお、請求項でいう第１部材は実施の形態の機構部であり、第２部材はゴムブーツであることが好ましい。この組合せでは、嵌合部がランプボディの側を向く形になるため、嵌合部への水の直撃を抑えられるからである。しかしながら、両者の対応は逆であってもよい。すなわち、第１部材がゴムブーツであり、第２部材が機構部であってもよい。

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を本実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。

機構部２０の第１外筒２６の外側面のうち、嵌合時にゴムブーツ４０の第２外筒４６先端に隣接する位置に、図７に示すような外側に延び出すフランジ２８を設けてもよい。こうすることで、高圧洗浄時に水がフランジ２８に当たるため、爪部２６ａ、４６ａへの水の直撃を抑えることができる。したがって、爪部からラビリンス３０への水の浸入をさらに抑えることができるため、防水性を一層高めることができる。

実施の形態では、レベリング装置の嵌合構造について説明したが、本発明は、車両用前照灯の他の防水部位、例えばソケットカバーの嵌合部などにも適用することができる。また、本発明は、組み付け性を確保しつつ、防水シール機能の必要なあらゆる嵌合部に適用することが可能である。

２ ランプボディ、 ８ 灯具ユニット、 １０ レベリング装置、 １４ バルブ、 １５ ワイヤ、 ２０ 機構部、 ２２ 球体部、 ２４ 第１内筒、 ２６ 第１外筒、 ２６ａ 第１爪部、 ３０ ラビリンス、 ４０ ゴムブーツ、 ４４ 第２内筒、 ４４ａ リップ、 ４６ 第２外筒、 ４６ａ 第２爪部、 １００ 車両用前照灯。

Claims (5)

1. 第１部材と第２部材とを嵌め合わせるハウジングの嵌合構造であって、
   前記第１部材は、第１内筒と、該第１内筒と略同心に配置され、外側面に第１係合部を有する第１外筒と、を嵌合側に備え、
   前記第２部材は、前記第１内筒の外側面と面接触してシール部を構成する内側面を有する第２内筒と、該第２内筒と略同心に配置され、前記第１外筒の第１係合部と係合する第２係合部を内側面に有する第２外筒と、を嵌合側に備えることを特徴とするハウジングの嵌合構造。
2. 前記第２部材の第２内筒の内側面にリップが形成されることを特徴とする請求項１に記載のハウジングの嵌合構造。
3. 前記第２部材において、前記第２内筒の先端が前記第２外筒よりも嵌合側に延出していることを特徴とする請求項１または２に記載のハウジングの嵌合構造。
4. 前記第１部材と第２部材の嵌合部分にラビリンス構造が形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のハウジングの嵌合構造。
5. 前記第１部材の第１外筒の外側面に、嵌合時に第２部材の第２外筒先端に隣接する位置にフランジが設けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のハウジングの嵌合構造。

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