JP2018156762A - 自動車用ヘッドランプの防水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドランプの換気性能を損なうことなく、冠水路走行時におけるヘッドランプへの水浸入を確実に防止することができ、而も汎用性を高くすることである。【解決手段】自動車が冠水した道路を走行しているときに、キャップ４の通気孔４１から水が浸入してくると、その水位上昇のより止水部材２がフロート２２によって上昇すると同時に水膨張材２３がその浸入してくる水によって膨張することから、一対の止水板２１、２１には縦方向だけではなく横方向にも圧力を加えることができるので、止水板２１の外径面とケース１のガイド穴１１の内径面との圧接力が高まり、ケース１のガイド穴１１に連通する呼吸孔１２を密閉状態で塞ぐことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、ランプハウジングに換気するための呼吸孔が設けられている自動車用ヘッドランプの防水構造に関する。

従来、ランプハウジングに換気するための呼吸孔が設けられている自動車用ヘッドランプが知られている。

このような自動車用ヘッドランプにおいて、水分の接触によりジェル状となる高分子吸収体を付着させたフィルタを内蔵した通気口を有する第１ケースと、通気穴が設けられ、強風時に第１ケースの通気口を塞ぐ防風シートを内設した通気穴を有する第２ケースとから成り、第１ケースは換気口に装着され、第２ケースは第１ケースに嵌着されている換気構造が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、このような自動車用ヘッドランプにおいて、呼吸穴の周囲に立設される防水壁を有し、この防水壁は所定方向に尖端状に延出され、且つ呼吸穴に蓋着したキャップを挟むように略Ｖ字状に構成されている防水構造が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

また、このような自動車用ヘッドランプにおいて、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ランプハウジング１０１の裏側に突設され且つ呼吸孔１０２ａが形成された筒状部１０２と、筒状部１０２の呼吸孔１０２ａを覆うフィルタ１０３と、フィルタ１０３を覆うように筒体部１０２に差し込んで装着される閉塞キャップ１０４と、筒状部１０２及び閉塞キャップ１０４間に挟入されると共に呼吸孔が通気するための通路が設けられるように二分割されたゴムシール１０５、１０５とから成るヘッドランプの曇り止め構造が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。

特開２００７−１４９４７０号公報 特開２００４−１０３３８１号公報 特開２００３−３４６５４８号公報

近年、降水量の増加に伴い、冠水路走行時におけるヘッドランプ内への水の浸入が散発していることが問題となっている。

このような冠水路走行時におけるヘッドランプ内への水の浸入については、背景技術に記載した換気構造では、高分子吸収体は水蒸気の吸収のために設けられ、また、防水構造では、防水壁は洗車時等における水跳ね上がり等を防止するものであり、さらに、ヘッドランプの曇り止め構造では図５（Ｃ）に示すように、フィルタ１０３によって止水機能をもたせようとしていることから、何れにおいても、冠水路走行時には多量の水の浸入によって水圧が上がるので、ヘッドランプ内に水が浸入しまう難点があった。

本発明は、このような従来の難点を解消するためになされたもので、ヘッドランプの換気性能を損なうことなく、冠水路走行時におけるヘッドランプへの水浸入を確実に防止することができ、而も汎用性を高くすることができる自動車用ヘッドランプの防水構造を提供することを目的とする。

上述の目的を達成する本発明の第１の態様である自動車用ヘッドランプの防水構造は、ランプハウジングに曇り止めのための第１のパイプ状の呼吸孔が設けられているものである。
この自動車用ヘッドランプの防水構造は、ケースと、円錐台形状の止水部材と、ガイド部材と、キャップとを備えているものである。
ケースは、下面開口する円錐台形状のガイド穴が設けられているものである。また、ガイド穴の上側の位置において当該ガイド穴に連通すると共に第１のパイプ状の呼吸孔に嵌着させる第２のパイプ状の呼吸孔が設けられているものである。なお、本明細書において「嵌着」とは、嵌めることによって部材をくっつけることを意味する。
円錐台形状の止水部材は、ケースのガイド穴内に配置されているものである。このような円錐台形状の止水部材は、当該ガイド穴内において予め定められた位置まで上昇すると、当該ケースのガイド穴の全周に亘って密着するように嵌合され、且つケースの第２のパイプ状の呼吸孔が閉塞されるように形成されているものである。
ガイド部材は、ケースに対してガイド穴内で上から下に向かって突出するように設けられ、止水部材が回転することなく上下動するようにガイドするものである。
キャップは、止水部材の落下を防ぐためにケースの底部に嵌着されると共に通気孔を有するものである。

さらに、円錐台形状の止水部材は、一対の止水板と、フロートと、水膨張材とから構成されているものである。
一対の止水板は、二分割された環状の円錐台形状から成るものである。
フロートは、一対の止水板の内側に配置され、ガイド部材が挿入される貫通孔が形成されている環状の円錐台形状から成るものである。このようなフロートは、水に浮く中空構造から成るものである。
水膨張材は、一対の止水板の内径面及びフロートの外径面のそれぞれに接着されている環状の円錐台形状から成るものである。

このような第１の態様である自動車用ヘッドランプの防水構造によれば、自動車が冠水した道路を走行しているときに、キャップの通気孔から水が浸入してくると、その水位上昇のより止水部材がフロートによって上昇すると同時に水膨張材がその浸入してくる水によって膨張することから、一対の止水板には縦方向だけではなく横方向にも圧力を加えることができるので、ケースのガイド穴に連通する呼吸孔を密閉状態で塞ぐことができる。また、止水部材はキャップの通気孔から水が浸入してこない状態においては、キャップの位置まで下がっていることから、ケースのガイド穴に連通する呼吸孔と、フロートの貫通孔と、キャップの通気孔とが連通状態になり空気の流通が可能になるので、ヘッドランプ内を換気して結露を防止することが可能になる。

本発明の第２の態様である自動車用ヘッドランプの防水構造において、ガイド部材は、底辺が上側になる略二等辺三角形の板状部に形成されているものである。また、フロートの貫通孔は、略二等辺三角形の板状部が嵌合するように形成されているものである。

このような第２の態様である自動車用ヘッドランプの防水構造によれば、ガイド部材及びフロートの貫通孔をこのような形状に形成させることで、一対の止水板に指向性を持たせて、当該一対の止水板の分割部分が呼吸孔の位置にこないようにすることができるようになる。このように一対の止水板に指向性を持たせるのは、一対の止水板が二分割されていることから、ケースのガイド穴に連通する呼吸孔を閉塞するにあたり、この一対の止水板の分割部分が呼吸孔の位置にくると密閉状態で塞ぐことができなくなるからである。

本発明の自動車用ヘッドランプの防水構造によれば、ヘッドランプの換気性能を損なうことなく、冠水路走行時におけるヘッドランプへの水浸入を確実に防止することができ、而も汎用性を高くすることができる。

本発明の自動車用ヘッドランプの防水構造における好ましい実施の形態を示す断面図で、（Ａ）、（Ｂ）は冠水路走行時の止水部材の動作状態を示す説明図である。 図１の自動車用ヘッドランプの防水構造を示す分解斜視図である。 本発明の自動車用ヘッドランプの防水構造の構成要素である第１のケース及びガイド部材を示す図で、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明の自動車用ヘッドランプの防水構造の構成要素である止水部材を示す図で、（Ａ）は上側が上面図、下側が正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）は分解斜視図である。 従来の自動車用ヘッドランプの防水構造を示す図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は分解斜視図、（Ｃ）は浸水時の水の流れを表す説明図である。

以下、本発明の自動車用ヘッドランプの防水構造を実施するための形態例について説明する。本発明の防水構造が適用される自動車用ヘッドランプは図１（Ａ）に示すように、ランプハウジング５に曇り止めのための第１のパイプ状の呼吸孔５１が設けられている。この自動車用ヘッドランプの防水構造は、ケース１と、止水部材２と、ガイド部材３と、キャップ４とを備え、ケース１と、ガイド部材３と、キャップ４とはそれぞれポリプロピレン等のプラスチック樹脂で構成されている。

ケース１は図１（Ａ）、図２、図３に示すように、下方側へ向かって流路断面積が連続的に大きくなるように下面開口する円錐台形状のガイド穴１１が設けられている。また、ガイド穴１１の上側の位置において当該ガイド穴１１に連通すると共に第１のパイプ状の呼吸孔５１に嵌着させる第２のパイプ状の呼吸孔１２が設けられている。なお、第２のパイプ状の呼吸孔１２は、ケース１の内外を連通する連通孔１３に連通するようにケース１に固定されている。

止水部材２は図１（Ａ）、図４に示すように、下方側へ向かって断面積が連続的に大きくなるように円錐台形状に形成され、ケース１のガイド穴１１内に配置されている。このような円錐台形状の止水部材２は、当該ガイド穴１１内において予め定められた位置まで上昇すると、当該ケース１のガイド穴１１の全周に亘って密着するように嵌合され、且つケース１の第２のパイプ状の呼吸孔１２が閉塞されるように形成されている。

なお、止水部材２とケース１のガイド穴１１とは同軸に形成され、止水部材２はケース１のガイド穴１１の形状に合致した傾斜角の円錐台形状に形成されている。また、止水部材２がケース１のガイド穴１１内で上下動するように、止水部材２の上底から下底までの長さは、ケース１のケース下からガイド穴１１の上底までの長さより短くなっている。

このような止水部材２は、一対の止水板２１、２１と、フロート２２と、水膨張材２３とから構成されている。

一対の止水板２１、２１は、二分割された環状の円錐台形状から成るもので、ポリプロピレン等のプラスチック樹脂で構成されている。

フロート２２は、一対の止水板２１、２１の内側に配置され、ガイド部材３が挿入される貫通孔２２ａが形成されている環状の円錐台形状から成るもので、ポリプロピレン等のプラスチック樹脂で構成されている。このようなフロート２２は、水に浮く中空構造から成るものである。

水膨張材２３は、一対の止水板２１、２１の内径面及びフロート２２の外径面のそれぞれに接着されている環状の円錐台形状から成るもので、発泡率、吸水率の高い水膨張性スポンジ材や水膨張性ゴム材が使用される。なお、水膨張材２３を一対の止水板２１、２１の内径面及びフロート２２の外径面に接着させる接着剤としては、水膨張材２３の膨張性能を低下させないようなものが適宜選択される。

ガイド部材３は、ケース１に対してガイド穴１１内で上から下に向かって突出するように設けられ、止水部材２が回転することなく上下動するようにガイドするものである。このガイド部材３としては、例えば、ガイド部３１と、ガイド部３１をケース１に固定させる円板状の固定部３２とから構成されている。ケース１の上側には、ガイド部材３の固定部３２を嵌め合わせる嵌合穴１４が形成され、この嵌合穴１４に、係止突起に係止穴が係止されるいわゆる爪嵌合やボルト締結によりガイド部材３の固定部３２が固定されている。このケース１の嵌合穴１４の内壁面と、ガイド部材３の固定部３２の外壁面との間には、Ｏリング等のシール材であるガイドシール６が嵌着されている。

また、嵌合穴１４とガイド穴１１とを上下方向で連通させる連通孔１５が形成されているので、ガイド部材３のガイド部３１を嵌合穴１４から挿入することで、ガイド部材３は、ケース１に対してガイド穴１１内で上から下に向かって突出するように設けられることになる。なお、本明細書において「連通」とは、隔絶された二つの空間に通路を介して、連続状態にすることを意味する。

また、ガイド部３１は、底辺が上側になる略二等辺三角形の板状部に形成されている。このガイド部３１の形状に対応するように、フロート２２の貫通孔２２ａは、略二等辺三角形の板状部から成るガイド部３１が嵌合するように形成されている。

キャップ４は、止水部材２の落下を防ぐためにケース１の底部に嵌着されると共に通気孔４１を有するものである。このキャップ４の内壁面と、ケース１の外壁面との間には、ゴム等のシール材であるキャップシール７が嵌着されている。したがって、キャップ４は、ケース１からは容易には外れなくなるが、他の固定手段によってキャップ４をケース１に固定させてもよい。

このように構成された本発明の自動車用ヘッドランプの防水構造が設けられた自動車が冠水した道路を走行しているときに、キャップ４の通気孔４１から水が浸入してくると、図１（Ｂ）に示すように、その水位上昇のより止水部材２がフロート２２によって上昇すると同時に水膨張材２３がその浸入してくる水によって膨張することになる。これにより、一対の止水板２１、２１には縦方向だけではなく横方向にも圧力を加えることができるので、止水板２１の外径面とケース１のガイド穴１１の内径面との圧接力が高まり、ケース１のガイド穴１１に連通する呼吸孔１２を密閉状態で塞ぐことができる。したがって、ヘッドランプの高さ位置の自由度が増すので、自動車のフロント部分の意匠、設計の自由度が増すことになる。

また、止水部材２はキャップ４の通気孔４１から水が浸入してこない状態においては、キャップ４の位置まで下がっているので、ケース１のガイド穴１１に連通する呼吸孔１２と、フロート２２の貫通孔２２ａと、キャップ４の通気孔４１とが連通状態になり空気の流通が可能になる。したがって、ヘッドランプ内を換気して結露を防止することが可能になる。

また、ガイド部材３が、底辺が上側になる略二等辺三角形の板状部に形成され、フロート２２の貫通孔２２ａが、略二等辺三角形の板状部が嵌合するように形成されている場合には、一対の止水板２１、２１に指向性を持たせて、当該一対の止水板２１、２１の分割部分が呼吸孔１２の位置にこないようにすることができるようになる。このように一対の止水板２１、２１に指向性を持たせるのは、一対の止水板２１、２１が二分割されていることから、ケース１のガイド穴１１に連通する呼吸孔１２を閉塞するにあたり、この一対の止水板２１、２１の分割部分が呼吸孔１２の位置にくると密閉状態で塞ぐことができなくなるからである。

次に、日本自動車連盟（ＪＡＦ）が実施している冠水路走行テストと同等のテストを行った結果を説明する。この冠水路走行テストは、路面の下がった凹部が水没した道路のような水路を走行する試験で、凹路面が水没した深い水路の通り抜けを評価する。

結果は、背景技術に記載した引用文献３のヘッドランプの曇り止め構造と同等の曇り止め構造が採用された自動車では、水深３００ｍｍまでならばヘッドランプ内への水の浸入を防ぐことができるが、それより深いとその防水性能を保つことができなかった。これに対して、本発明の自動車用ヘッドランプの防水構造が採用された自動車では、水深４００ｍｍにおけるヘッドランプ内への水の浸入を防ぐことが確認できた。

なお、上述した実施例においては、本発明の自動車用ヘッドランプの防水構造をヘッドランプに適用させていたが、これに限らず、テールランプ、ブレーキランプ、ターンシグナルランプ、バックアップランプ、これら各種のランプが一体化されたリヤコンビネーションランプでも適用させることができる。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

１……ケース
１１……ガイド穴
１２……第２のパイプ状の呼吸孔
２……止水部材
２１、２１……一対の止水板
２２……フロート
２２ａ……貫通孔
２３……水膨張材
３……ガイド部材
４……キャップ
５……ランプハウジング
５１……第１のパイプ状の呼吸孔

Claims (2)

1. ランプハウジングに曇り止めのための第１のパイプ状の呼吸孔が設けられている自動車用ヘッドランプにおいて、
   下面開口する円錐台形状のガイド穴が設けられ、且つ前記ガイド穴の上側の位置において当該ガイド穴に連通すると共に前記第１のパイプ状の呼吸孔に嵌着させる第２のパイプ状の呼吸孔が設けられているケースと、
   前記ケースの前記ガイド穴内に配置され、当該ガイド穴内において予め定められた位置まで上昇すると、前記ケースの前記ガイド穴の全周に亘って密着するように嵌合され、且つ前記ケースの前記第２のパイプ状の呼吸孔が閉塞されるように形成されている円錐台形状の止水部材と、
   前記ケースに対して前記ガイド穴内で上から下に向かって突出するように設けられ、前記止水部材が回転することなく上下動するようにガイドするガイド部材と、
   前記止水部材の落下を防ぐために前記ケースの底部に嵌着されると共に通気孔を有するキャップと、を備え、
   前記止水部材は、
   二分割された環状の円錐台形状の一対の止水板と、
   前記一対の止水板の内側に配置され、前記ガイド部材が挿入される貫通孔が形成されている環状の円錐台形状で、且つ水に浮く中空構造から成るフロートと、
   前記一対の止水板の内径面及び前記フロートの外径面のそれぞれに接着されている環状の円錐台形状の水膨張材と、から構成されていることを特徴とする自動車用ヘッドランプの防水構造。
2. 前記ガイド部材は、底辺が上側になる略二等辺三角形の板状部に形成され、前記フロートの前記貫通孔は、前記略二等辺三角形の板状部が嵌合するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の自動車用ヘッドランプの防水構造。

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