JP4565645B2

JP4565645B2 - バルブアライメント機構

Info

Publication number: JP4565645B2
Application number: JP2005204475A
Authority: JP
Inventors: 将也塚田; 泰昭貝住; 博之伊藤; 浩光梅室; 規文今関; 元幸市原; 良昭秋山
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2005-07-13
Filing date: 2005-07-13
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2025-07-13
Also published as: JP2007026768A

Description

本発明は、バルブアライメント機構に関するものであり、詳しくはバルブを板状部材に高い位置精度で容易に装着することが可能なバルブアライメント機構に関する。

従来、基板、ハウジング、リフレクタ等の板状部材に光源となるバルブを実装する方法として、下記の手法が採用されていた。それは図５に示すように、バルブに関しては、ウェッジベースバルブ（以下、バルブ３０と略記する）をウェッジベースバルブ用ソケット（以下、ソケット３１と略記する）に取り付ける。ソケット３１は略円柱形状のソケット本体３２の外周面から半径方向に延びたフランジ部３３と、前記フランジ部３３に対して所定の距離を保った位置にソケット本体３２の外周面から周方向に一定の間隔を保って半径方向に延びた係止片３４とを備えている。

一方、板状部材（内周面を反射面とするランプボディ）３５に関しては、略円柱形状のバルブ３０を挿通できる形状・寸法のバルブ挿通孔３６と、略円柱形状のソケット本体３２の外周面から延びた係止片３４に対応する位置にバルブ挿通孔３６から延びて係止片３４に対応する形状・寸法の切欠部３７とを備えている。バルブ挿通孔３６はソケット３１挿入時に係止片３４が通過するための切欠部３７を備えている。

上記ソケット付バルブ４０を板状部材３５に実装するには、板状部材３５の裏側からバルブ挿通孔３６にバルブ３０の先端部から徐々にソケット付バルブ４０を押し込み、ソケット本体３２の係止片３４の前面が板状部材３５の裏面に接触する位置で板状部材３５の切欠部３７に係止片３４を係合させて更にソケット３１のフランジ部３３の前面が板状部材３５の裏面に当接するまで押し込む。そして、ソケット３１のフランジ部３３を板状部材３５に押し付けながら所定の位置まで回動させることによって、ソケット３１の係止片３４とフランジ部３３とで板状部材３５を挟んだ状態でソケット３１が板状部材３５に固定されるものである。

この場合、板状部材３５にはバルブ挿通孔３６から半径方向に延びた凹条３８が設けられ、ソケット３１の係止片３４にはソケット３１の外周面から半径方向に延びた凸条３９が対向して設けられている。そして、凹条３８に凸条３９が嵌合された状態でソケット３１が凹条３８に板状部材３５に固定されることによって、ソケット付バルブ４０が板状部材３５のバルブ挿通孔３６に対して周方向の位置決めが施されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−１１２２０１号公報

上記ソケット付バルブの実装構造は様々な分野の灯具に対して適用可能であるが、車両用灯具や車両搭載用機器等にも適用することが考えられる。その場合、車両の構造上、バルブの交換作業を手探りで行なわなければならないことがある。そのような作業環境下にあっても交換作業が容易に素早く行なえるようにするためには、板状部材（車両用灯具の場合はリフレクタ）のバルブ挿通孔及び切欠部を夫々ソケットの本体及び係止片に対して余裕を持たせた大きさにすることが手段の一つになる。

ところで、上記ソケット付バルブの実装構造では、バルブ挿通孔に対するソケット付バルブの周方向の位置決めは確保されているが、バルブ挿通孔及び切欠部を夫々ソケットの本体及び係止片に対して余裕を持たせた大きさにすることによって半径方向の位置決め精度が悪化する方向に向かう。

車両用灯具の中でもリフレクタによって配光パターンを制御する方式の灯具は、バルブをリフレクタに対して特に高い位置精度で配置することが要求される。それに対し上記ソケット付バルブの実装構造では半径方向の位置精度が不十分であるために車両用灯具としての要件を満足させることは困難である。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、バルブの実装時には実装作業を容易に素早く行なうことができ、実装後は高い位置精度を確保することができるバルブアライメント機構を実現するものである。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、バルブを支持したソケットを板状部材に固定することによって前記板状部材に対する前記バルブの位置精度の確保が自動的に行なわれる手段を備えたバルブアライメント機構であって、前記ソケットには該ソケットの外周面から外側に延びた複数の係止片がソケットの中心を中心とする周方向に一定の角度毎に略等間隔配置されて形成され、前記板状部材には前記バルブ及びソケットを挿通できる形状および寸法のバルブ挿通孔と、前記係止片に対応する位置にバルブ挿通孔から延びて係止片を係合できる形状および寸法の切欠部を備え、さらに、該板状部材の一方の面から略同一円上に立ち上がり、外周が前記バルブ挿通孔と略同心円で且つバルブ挿通孔よりも径が大きい略円筒形状のリブが形成され、該リブの内周面の一部は該内周面の内周がバルブ挿通孔と略同心円である円弧状内周面と、前記ソケットの係止片に対応する位置に前記円弧状内周面からバルブ挿通孔の内側方向に張出した係止爪とが形成され、前記係止片の前面が前記板状部材の裏面に接触する位置で前記板状部材の切欠部に係止片を係合させて更にソケットのフランジ部の前面が板状部材の裏面に当接するまで押し込み、前記ソケットのフランジ部を前記板状部材に押し付けながら前記係止爪に前記係止片が当接する位置まで回動して、前記ソケットの係止片とフランジ部とで前記板状部材を挟んだ状態で前記ソケットを前記板状部材に固定することによって前記板状部材に対する前記バルブの位置精度が確保できることを特徴とするものである。

ソケット付バルブのソケットを板状部材に回動実装したときに、ソケットの外周面に配置された係止片と板状部材の表面上に配置された係止爪とが当接するようにした。このような実装機構にすることで、板状部材に対してバルブを容易に素早く実装できると共に、板状部材に対してバルブの高い位置精度が確保できるようになった。

以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図４を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

図１は本発明のバルブアライメント機構に係わる実施形態を示す分解立体図である。本実施形態はソケット付バルブ１と板状部材（本実施形態では車両用灯具を構成するリフレクタを想定しているので、以下リフレクタ２と記す）とで構成されている。

ソケット付バルブ１は更に、ウェッジベースバルブ（バルブ３）とウェッジベースバルブ用ソケット（ソケット４）で構成されている。

バルブ３は、図示しないものの、略円筒形状のバルブ部５の中空内部に、ステムに固定された一対のリード線の夫々の一方の先端に接続されたフィラメントが配置され、リード線の他方はソケットに対する（バルブの密閉封止部でもある）挿入部の内部を導かれて端部から外部に導出され、折り返されて挿入部表面をバルブ部近傍の位置まで延びている。

ソケット４は、略円柱形状のソケット本体６の外周面から半径方向に延びたフランジ部７と、前記フランジ部７に対してソケット本体６の半径方向に垂直な方向に所定の距離を保った位置に、ソケット本体６の外周面から外側に延びた４個の係止片８がソケット本体６の中心を中心とする円周方向に例えば９０°毎に略等間隔配置されている。更に、バルブの挿入部を挿嵌する開口空間（図示せず）と、挿嵌したバルブに電力を供給する給電端子とを有するバルブ保持部９がソケット本体６に一体化されている。

そして、バルブ保持部９の開口空間にバルブ３の挿入部を挿嵌することによって、バルブ保持部９の給電端子にバルブの挿入部表面に位置したリード線が接触してバルブ３に電力が供給されるようになっている。なお、上述のソケット付バルブは従来例で示したウェッジベースバルブと同様の構造である。

リフレクタ２は略円柱形状のバルブ３及びソケット本体６を挿通できる形状・寸法のバルブ挿通孔１０と、略円柱形状のソケット本体６の外周面から延びた係止片８に対応する位置にバルブ挿通孔１０から延びて係止片８を係合できる形状・寸法の切欠部１１を備えている。

更に、リフレクタ２にはリフレクタ２の一方の面から立ち上がり、外周がバルブ挿通孔１０と略同心円で、且つバルブ挿通孔１０よりも径が大きい略円筒形状のリブ１２が形成されている。そして、リブ１２の内周面の一部は該内周面の内周がバルブ挿通孔１０と略同心円である円弧状内周面１３を有しており、また、ソケット本体６の係止片８に対応する位置に前記円弧状内周面１３からバルブ挿通孔１０の内側方向に張出した係止爪１４が形成されている。

上記ソケット付バルブ１をリフレクタ２に実装するには、リフレクタ２の裏側からバルブ挿通孔１０にバルブ部５の先端部から徐々にソケット付バルブ１を押し込み、ソケット本体６の係止片８の前面がリフレクタ２の裏面に接触する位置でリフレクタ２の切欠部１１に係止片８を係合させて更にソケット４のフランジ部７の前面がリフレクタ２の裏面に当接するまで押し込む。そして、ソケット４のフランジ部７をリフレクタ２に押し付けながら所定の位置まで回動させることによって、ソケット４の係止片８とフランジ部７とでリフレクタ２を挟んだ状態でソケット４がリフレクタ２に固定される。

この場合、図２に示すようにバルブ挿通孔１０から延びる切欠部１１に係止片８を係合させてソケットのフランジ部の前面がリフレクタ２の裏面に当接するまで押し込み、ソケットのフランジ部７をリフレクタ２に押し付けながら矢印方向に回動させると、ソケット本体６のフランジ部７と係止片８とでリフレクタ２を挟むと共に、係止片８の円弧状外周面１５がリブ１２の係止爪１４の先端部１６に当接した状態で固定される。

図３はリフレクタにソケット付バルブが固定された状態を示している。ソケット本体６の中心を中心とする円周方向に９０°毎に略等間隔配置された４個の係止片８の円弧状外周面１５の夫々が、同様にリフレクタ２のリブ１２に該リブ１２の外周の中心を中心とする円周方向に９０°毎に略等間隔配置された４個の係止爪１４の先端部１６の夫々が当接している。

言い換えると、ソケット付バルブ１のソケット本体６と該ソケット本体６を取巻くリフレクタ２のリブ１２とが略等間隔で４箇所に於いて接触していることになり、リフレクタ２に対してソケットが周方向と半径方向の両方について高い精度で位置決めがなされることになる。

その結果、リブ１２が形成されたリフレクタ２に対してソケットに取り付けられたバルブ部５が二次元的に高い位置精度で実装されたことになる。更に、ソケットの係止片８とフランジ部とでリフレクタ２を挟んだ状態でソケットがリフレクタ２に固定されるため、前記リフレクタ２のリブ１２が形成された面の前方方向に対してもソケットの高い位置精度が確保される。

つまり、本発明のバルブアライメント機構によると、リフレクタにソケット付バルブを固定した時点で、リフレクタに対するバルブの三次元的な位置合わせが高精度で確保されたことになる。

よって、リフレクタにソケット付バルブを固定する作業過程に係わる仕組みについてはリフレクタに対するバルブの位置精度を高める配慮は不要であり、むしろ作業性を向上させる手法を講じることが重要である。例えば、ソケットのソケット本体及び係止片の夫々に対するリフレクタのバルブ挿通孔及び切欠部の寸法差を大きくすることによって、複雑な機構部に於いても手探りで容易にバルブ交換作業が実施できるようにすることも考えられる。

そして、このような機構を有する灯具を車両に搭載して点灯すると、リフレクタに対するバルブの位置合わせが高精度でおこなわれているため、バルブから放出された光をリフレクタで配光制御することによって、所望する配光特性を高精度で且つ高い再現性で実現することができる。

以上説明した本発明の実施形態では、互いに当接する係止片と係止爪は４箇所ずつ設けられているが、必ずしも４箇所に限られるものではない。係止片についてはソケット本体の中心を中心とする円周方向に一定の角度毎に３個以上等間隔配置し、係止爪についてはリフレクタのリブの中心を中心とする円周方向に一定の角度毎に３個以上等間隔配置することによって、本発明のリフレクタに対するバルブの高い位置精度確保の効果を得ることができる。

なお、リフレクタには必ずしもリブは必要ではなく、その場合は図４に示すように、切欠部１１が形成されたバルブ挿通孔１０の周囲にリフレクタ２の一方の面から独立して立ち上がる係止爪１４を、バルブ挿通孔１０の中心を中心とする円周方向に一定の角度毎に略等間隔で配置することによっても同様の機能、効果を得ることができる。

本発明のバルブアライメント機構に係わる実施形態を示す分解立体図である。同じく、本発明のバルブアライメント機構に係わる実施形態の部分平面図である。同じく、本発明のバルブアライメント機構に係わる実施形態の斜視図である。同じく、本発明のバルブアライメント機構を構成するリフレクタの他の例を示す斜視図である。従来例を示す斜視図である。

符号の説明

１ソケット付バルブ
２リフレクタ
３バルブ（ウェッジベースバルブ）
４ソケット（ウェッジベースバルブ用ソケット）
５バルブ部
６ソケット本体
７フランジ部
８係止片
９バルブ保持部
１０バルブ挿通孔
１１切欠部
１２リブ
１３円弧状内周面
１４係止爪
１５円弧状外周面
１６先端部

Claims

バルブを支持したソケットを板状部材に固定することによって前記板状部材に対する前記バルブの位置精度の確保が自動的に行なわれる手段を備えたバルブアライメント機構であって、前記ソケットには該ソケットの外周面から外側に延びた複数の係止片がソケットの中心を中心とする周方向に一定の角度毎に略等間隔配置されて形成され、前記板状部材には前記バルブ及びソケットを挿通できる形状および寸法のバルブ挿通孔と、前記係止片に対応する位置にバルブ挿通孔から延びて係止片を係合できる形状および寸法の切欠部を備え、さらに、該板状部材の一方の面から略同一円上に立ち上がり、外周が前記バルブ挿通孔と略同心円で且つバルブ挿通孔よりも径が大きい略円筒形状のリブが形成され、該リブの内周面の一部は該内周面の内周がバルブ挿通孔と略同心円である円弧状内周面と、前記ソケットの係止片に対応する位置に前記円弧状内周面からバルブ挿通孔の内側方向に張出した係止爪とが形成され、前記係止片の前面が前記板状部材の裏面に接触する位置で前記板状部材の切欠部に係止片を係合させて更にソケットのフランジ部の前面が板状部材の裏面に当接するまで押し込み、前記ソケットのフランジ部を前記板状部材に押し付けながら前記係止爪に前記係止片が当接する位置まで回動して、前記ソケットの係止片とフランジ部とで前記板状部材を挟んだ状態で前記ソケットを前記板状部材に固定することによって前記板状部材に対する前記バルブの位置精度が確保できることを特徴とするバルブアライメント機構。