JP5031089B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

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Description

本発明は放電灯点灯装置の防水構造に関するものである。
従来の車載ヘッドランプおよび放電灯点灯装置は、車載ヘッドランプのハウジングおよび放電灯点灯装置のケースのそれぞれに開口部を設け、それら開口部を介して放電灯点灯装置内から車載ヘッドランプ内へ電力供給用ケーブルを接続している。また、それら対向する開口部の周りを円筒状の防水部材で防水することより、車載ヘッドランプおよび放電灯点灯装置内への水の浸入を防いでいる。
しかしながら、このような従来の車載ヘッドランプおよび放電灯点灯装置においては、車載ヘッドランプおよび放電灯点灯装置の双方において高い防水性が求められ、防水設計が難しいといった問題があった。また、何らかの要因で車載ヘッドランプのハウジング内に水が浸入した場合には、その水が放電灯点灯装置内に入り故障を招く恐れがあった。
また、放電灯点灯装置から車載ヘッドランプへ電力を供給するケーブルは、複数芯のシールドケーブルを用いることが多く、ケーブルに柔軟性がないため、当該ケーブルを放電灯点灯装置内に引き込む際にケーブルの湾曲半径が大きくなり、当該ケーブルの引き回しが難しいといった問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、車載ヘッドランプと放電灯点灯装置の間の防水性を高めることができる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。また、放電灯点灯装置から車載ヘッドランプへ電力を供給するシールドケーブルの引き回しが容易である放電灯点灯装置を提供する。
放電灯に対して電力を供給する点灯回路を内包し、開口部を有するケースと、前記ケースの前記開口部を覆う防水部材と、前記点灯回路から出力される電力を伝送するための導線を被覆してなる少なくとも1本の被覆付き導線と、前記被覆付き導線からの電磁放出を遮断するためのシールド部材とを備え、前記防水部材は、前記被覆付き導線が貫通する第1の貫通穴と、前記シールド部材に電気的に接続される円柱部を備えたシールド用オスコネクタが貫通する第2の貫通穴とを有し、前記第1の貫通穴は、内側面が前記被覆付き導線の被覆に圧接され、前記第2の貫通穴は、シールド用オスコネクタの円柱部に圧接されることを特徴とする放電灯点灯装置。
本発明はこのような構成を有することにより、防水性の高い放電灯点灯装置を得ることができる。
本発明の一実施形態に係る車載ヘッドランプを示す部分断面図 本発明の一実施形態に係る車載ヘッドランプを示す分解斜視図 本発明における放電灯点灯装置3の他の実施の形態を示す分解斜視図 本発明における放電灯点灯装置3の他の実施の形態を示す分解斜視図 本発明における放電灯点灯装置3の他の実施の形態を示す断面図 本発明における放電灯点灯装置3の他の実施の形態を示す斜視図 本発明における放電灯点灯装置3の他の実施の形態を示す断面図 本発明における放電灯点灯装置3の他の実施の形態を示す断面図
実施の形態1.
図1は、本発明の一実施形態に係る車載ヘッドランプを示す部分断面図であり、図2はその分解斜視図である。図中において、車載ヘッドランプは、放電灯2、放電灯2を収容するハウジング1、及び放電灯2の点灯制御を行う放電灯点灯装置3により構成されている。ハウジング1は、カバー4、シール材5、ボディ6、蓋体7、パッキン8、反射鏡10によって構成されている。放電灯点灯装置3は、ケース9、出力線13a〜13c、出力用オスコネクタ15、イグナイタ16、シールド部材17、シールド用オスコネクタ19、及び防水部材20によって構成されている。
カバー4は、透明の樹脂で形成されており、防水用のシール材5を介してボディ6の前方に取付けられている。防水用のシール材5は、カバー4とボディ6との間に充填されることによりハウジング1内への外部からの水の浸入を防いでいる。
蓋体7は、防水用のパッキン8を介してボディ6の後方に取付けられており、ボディ6との間でパッキン8を挟持することにより、ハウジング1内への後部からの水の浸入を防いでいる。ボディ6の下部には、放電灯点灯装置3を取付けるための円形の開口部45が形成されており、この開口部45には放電灯点灯装置3のケース9が防水部材20を介して取付けられている。
ボディ6の下部には、開口部45の縁に沿って下方向に突出する円筒部46が形成されており、この円筒部46と、ケース9の上面に形成されている円筒部26とで防水部材20を挟持している。防水部材20は例えばゴム素材などからなる防水性を有した弾性部材であり、円筒部46および円筒部26により上下方向に押圧され、円筒部46および円筒部26に密着することにより、ハウジング1内へのボディ6の下部又はケース9の上面を伝う水の浸入を防いでいる。ボディ6の下部には、円筒部46よりも径が大きい同心の円筒部47が下方向に突出するように形成されており、円筒部46と円筒部47との間に、防水部材20の円縁部に沿って設けられた円筒状の凸部21が嵌まり込むことにより、防水部材20はボディ6に対して位置決めされる。
反射鏡10は、図示しない取り付け部材により、放電灯2の周囲を囲むようにボディ6に固定されており、放電灯2からの光を前方に向けて反射する。ケース9は、アルミダイキャストにより形成され、放電灯2を点灯制御するための点灯回路が実装された基板11がねじ39により内部に固定されている。この点灯回路には、図示しないバッテリーからケース9の側部にパッキン42と共にねじ43により固定することで設けられた電源コネクタ12を介して電力が供給される。また、ケース9はコネクタ12を介してアースに接続されてアース電位となっている。
ケーブル70は、導線を絶縁部材により被覆した出力線13a〜13cを備え、それら3本の出力線13a〜13cの周囲を編組又は箔状の導電性のシールド部材17により被覆し、さらにその周囲を絶縁部材により被覆してなる3芯シールドケーブルである。出力線13a〜13cは、出力用メスコネクタ14および出力用オスコネクタ15を介して基板11上の点灯回路に電気的に接続されている。出力線13a及び13bは、放電灯に電力を供給するために用いられ、出力線13cは、イグナイタ16に電力を供給するために用いられる。
導電性のシールド部材17は、出力線13a〜13cの周囲を取り囲むことにより、放電灯点灯装置3が放電灯2を点灯制御する際に生じる電磁波の外部への放出を遮蔽している。出力線シールド部材17の一端は、出力線13a〜13cから引き離されており、先端部には導電性部材で形成されたシールド用メスコネクタ18が設けられている。
ケース9の上部には上面が開口した円筒部23が形成されており、円筒部23の内側に、シールド用オスコネクタ19と出力用オスコネクタ15が設けられている。シールド用オスコネクタ19は円筒部23の内側から突出している。円筒部23の径はボディ6の開口部45よりも小さく形成されており、ケース9をボディ6に取付けた状態では、円筒部23は円筒部46の内側に入り込んでいる。円筒部23の上端部はその外周面に沿って面取りされている。
シールド用オスコネクタ19は、円柱状のコネクタ端子27と円柱状の防水円柱部28とにより構成されている。シールド用オスコネクタ19は、アルミダイキャストによりケース9と一体成形されるため、ケース9と同様にアース電位である。シールド用メスコネクタ18はコネクタ端子27に取付けられることで、シールド部材17とケース9とが電気的に接続され、シールド部材17がアース電位となる。
出力用オスコネクタ15は、円筒部23の底面に形成されている開口部50に挿入され、ねじ穴40a及び40bにねじ40c及び40dが螺合されることによりケース9に固定される。出力用オスコネクタ15の開口部はケース9に固定された状態において、円筒部23の開口端の高さ位置よりも低くなる。
出力用オスコネクタ15の3端子は、基板11上の点灯回路に電気的に接続され、それら3端子には出力線13a〜13cのそれぞれに対応する電力が基板11上の点灯回路から供給されている。例えば、出力線13aおよび13bには放電灯を点灯させるためのAC85[V]、400[Hz]の交流電力が供給され、出力線13cにはイグナイタ16による高電圧パルス発生のための電力が供給される。
出力用メスコネクタ14は、出力線13a〜13cの一端に設けられた3端子コネクタであり、それら3端子のそれぞれは、対応する出力線13a〜13cの導線と接続されている。出力線13a〜13cの他端は放電灯2が接続されたイグナイタ16に接続されている。出力用メスコネクタ14および出力用オスコネクタ15のそれぞれは、通電部材(3端子)及びこの通電部材の周囲を覆う絶縁部材により形成されており、それらコネクタ14および15の各々の絶縁部材には互いに係止可能な係止部(図示せず)が形成されている。出力用オスコネクタ15に出力用メスコネクタ14を挿入し互いに係止させることで、出力用オスコネクタ15と出力用メスコネクタ14とが互いに電気的に接続される。
防水部材20は、弾性を有する防水性の樹脂により形成されており、凸部21、円筒部22、台部37が形成されている。円筒部22は、内径がケース9の円筒部23の外径よりも若干小さく形成されているため、防水部材20の弾性圧力によって円筒部22の内周面が円筒部23の外周面に密着している。このように円筒部22の内周面と円筒部23の外周面とを密着させることで、ケース9の上部を伝う水がボディ6とケース9とで防水部材20を挟持する領域を越えて浸入した場合にも、円筒部22と円筒部23とが密着する領域でさらに防水することができるので、水がケース9内部へ侵入し基板11上の電子部品が故障することを防ぐことができ、さらに防水性を高めることができる。
円筒部22の上面には、シールド用オスコネクタ19が貫通する貫通穴25が形成されている。貫通穴25の内径は防水円柱部28の外径よりも若干小さく形成されているため、貫通穴25の内側面は防水円柱部28の外周面に密着する。このように、貫通穴25の内周面はシールド用オスコネクタ19の防水円柱部28の外周面と密着しているため、ハウジング1内からケース9へのシールド部材17を伝う水の浸入を防ぐことができる。貫通穴25の周囲には突出部48が形成されることで肉厚となっており、この突出部48により防水円柱部28と貫通穴25との接触面積を増すことで防水性を高めている。
台部37は、円筒部22の上面に突出して設けられており、台部37の内側には出力用メスコネクタ14が配置されている。台部37の上面には、出力線13a〜13cが貫通可能な複数の貫通穴24a〜24cが形成されている。これら貫通穴24a〜24cの各々の内径は各貫通穴に挿入される出力線13a〜13cの外径よりも若干小さく形成されているため、防水部材20をケース9に取付けた際に各貫通穴24a〜24cの内側面は各貫通穴に挿入される出力線13a〜13cの外周面に密着する。このように、貫通穴24a〜24cの内周面は出力線13の外周面と密着しているため、ハウジング1内からケース9内に出力線13を伝う水の浸入を防ぐことができる。貫通穴24a〜24cの周囲には、防水部材37の突出部49が形成され肉厚となっており、貫通穴24と出力線13との接触面積を増すことで防水性を高めている。
以上のように、実施の形態1の車載用ヘッドランプは、出力線13a〜13cの外周面と貫通穴24a〜24cの内側面とを密着させ、防水円柱部28の外周面と貫通穴25の内側面とを密着させ、さらに、円筒部46および円筒部26により防水部材20を挟持し、防水部材20を円筒部46および円筒部26に密着させることで、ケース9内部への水の浸入を防ぐことができる。
なお、ここで円柱状とは、その断面形状が真円のもののみを指すものではなく、楕円形状であっても良い。また、コネクタ端子が貫通する防水部材との関係において、防水部材とコネクタ端子の間に実用上問題が生じる程度の隙間が生じないものであれば、その断面形状が多角形であってもよい。
なお、図2においては、防水部材20が凸部21及び厚肉部48を有する例について示したが、図3に示すように、防水部材20に代えて、凸部21及び厚肉部48を有さない防水部材73を用いてもよい。図3において図1または図2と同一又は相当部分については同一符号を付し、説明を省略する。防水部材73は、ケース9と共にハウジング1に取付けられ、円筒部46および円筒部26により挟持されるため、ケース9内部への水の浸入を防ぐことができる。
実施の形態2.
図4は、本発明における放電灯点灯装置3の他の実施の形態を示す分解斜視図である。実施の形態1では、円柱部23の内側に出力用オスコネクタ15が貫通する開口部50とシールド用オスコネクタ19とを設けた例について示したが、図4においては、円筒部23の上面64に出力用オスコネクタ61が貫通する開口部62とシールド用オスコネクタ63とを設けている。図4において図3と同一又は相当部分については同一符号を付し、説明を省略する。
図4において、シールド用オスコネクタ63は、コネクタ端子71及び防水円柱部72により構成されている。シールド用メスコネクタ18はコネクタ端子71に取付けられる。防水円柱部72の外周面は、貫通穴25の内周面と密着することでケース9内にシールド部材17を伝う水の浸入するのを防ぐ。
出力用オスコネクタ61は、基板65に図示しないねじにより固定されている。基板65aをねじ66によりケース9に取付けると、出力用オスコネクタ61の上部が開口部62より突出し、出力用メスコネクタ14と接続される。点灯回路は基板65に設けられている。電源コネクタ67は、ケース9の上面の一辺に設けられた窪部68にねじ69により固定されることで、基板65の点灯回路と電気的に接続する。電源コネクタ67はL字に湾曲しており、図示しないバッテリーに接続されたコネクタがケース9上面に対して水平方向から取付けられる。樹脂シート75は、基板65の下面とケース9との間に配置され、基板65とケース9とを電気的に絶縁する。
実施の形態3.
図5は、本発明における放電灯点灯装置3の他の実施の形態を示す断面図である。図5において図4と同一又は相当部分については同一符号を付し、説明を省略する。
出力用オスコネクタ61の下端部51は、基板65と接触しており、図示しないねじにより基板65に固定されている。出力用オスコネクタ61は、ケース9に直接固定されてはいないが、基板65により安定に支持されている。
実施の形態4.
図6(a)〜図6(f)は、図4に示した円筒部23の他の実施の形態を示す斜視図である。図6(a)〜図6(f)において図4と同一または相当部分については同一符号を付し、説明を省略する。
即ち、図4では電源コネクタ67をケース9の窪部68に設けた例について説明したが、図6(a)に示すように電源コネクタ12をケース9の側面に形成してもよい。なお、図6(a)では図4と同様に円筒部23の開口部62を出力用オスコネクタ61が貫通している。
また、図6(b)に示すように、円柱状のコネクタ端子29の上端部を面取りし、コネクタ端子29の先端を細くしてもよい。これにより、防水部材20をケース9に取付ける際に、貫通穴25にコネクタ端子29を挿入し易くすることができる。
また、図6(c)に示すように、図6(a)におけるコネクタ端子63に代えて、防水円柱部30を設けてもよい。
図6(c)において、円柱状の防水円柱部30はアルミダイキャストにより円筒部23の上面64に一体成形されている。防水円柱部30は、防水部材20がケース9に取付けられた際に、外周面が貫通穴25の内側面と密着し防水すると共に、シールド用メスコネクタ18が防水円柱部30の上部に取付けられることで、ケース9とシール部材17とを電気的に接続することができる。
防水円柱部30の上部にはテーパが形成されており、防水部材の貫通穴25へ容易にかつ密着させて挿入することができる。さらに、アルミダイキャストによる成形時の金型から外す工程における抵抗を小さくできるため、金型が外し易く、安定してケース9を製造できる。また、ケース9と防水円柱部30とをアルミダイキャストにより一体成形しているので、ケース9と防水円柱部30とをそれぞれを別部材で構成する必要がなく、低コスト、少部品点数で製造可能である。
また、図6(c)では、防水円中部30はケース9と共に一体成形されていたが、図6(d)に示すように、防水円柱部31を別部品で形成し、ケース9に取付けてもよい。図6(d)において、防水円柱部31は導電性部材で形成されており、ケース9の円筒部26の上面64には、防水円柱部31が圧入可能な円形の挿入穴32が設けられている。防水円柱部31は、図中の矢印で示すように挿入穴32に圧入することでケース9に固定することが可能である。防水円柱部31には、図6(c)における防水円柱部30と同様に、シールド用メスコネクタ18が取り付け可能であり、防止部材20の貫通穴25の内周面と密着する。そのため、シールド部材17とケース9とを接続すると共に防水を行うことができる。
また、図6(e)に示すように、円柱状の防水円柱部72が形成されたスタッドボルト34をケース9に形成した雌ねじに螺合して、シールド用オスコネクタ63を構成してもよい。スタッドボルト34をケース9の雌ねじに螺合させた状態で防水部材20をケース9に取付けると、防水部材20の貫通穴25の内周面と防水円柱部72の外周面とが密着することで防水される。また、貫通穴25から突出したコネクタ部にシールド用メスコネクタ18を取付けることで、ケース9とシールド部材17とが電気的に接続される。このように、防水円柱部72を形成したスタッドボルトをケース9とシールド部材17とを接続する部材として用いることで、特殊な機材を使用することなくシールド用オスコネクタ63を容易に構成することができる。なお 貫通穴25から突出したコネクタ部を雄ねじ(ボルト)にすることで、シールドメス用コネクタ18として丸端子を使用し、ナットによって電気的に接続することも可能である。
また、図6(f)に示すように円筒部23の上面に防水円柱部72と平型コネクタ35を成形してもよい。平型コネクタ35はファストンタイプのオス端子であり、防水円柱部72上に立設して設けられている。防水部材20をケース9に取付けると、防水部材20と防水円柱部72の密着によって防水性が得られ、防水部材20の貫通穴25から突出した平型コネクタ35によって、ケース9とシールド部材17とを電気的に接続することができる。さらに、取り付け後は平型コネクタ35に設けられた係止部により脱落し難い状態で保持される。
実施の形態5.
図7は、本発明における放電灯点灯装置3の他の実施の形態を示す斜視図であり、防水部材20を取り除いた状態を示している。図6(f)と同一または相当部分については同一符号を付し、説明を省略する。図7において、旗形コネクタ36はシールド部材17の端部に形成されている。旗形コネクタ36には導線の方向に対して直角方向に開口したメス端子52が形成されており、このメス端子52に平型コネクタ35を挿入することで電気的な接続が得られる。旗形コネクタ36のメス端子52の内部には、平型コネクタ35と同様な係止部が形成されており、脱落し難い状態で保持される。
シールド部材17は、旗形コネクタ36の側部に接続しているため、平型コネクタ35に旗形コネクタ36を取付けた際には、ケース9の上面と平行方向にシールド部材17を引き出すことができる。そのため、ハウジング1内の狭い空間においてシールド部材17及びシールド部材17が覆う出力線13a〜cを引き回し易くすることができる。
なお、平型コネクタ35は防水円柱部72及びケース9とダイキャストにより一体成形することも可能であるが、平型コネクタ35を板材によって別部材として形成し、防水円柱部72の上面に設けた穴に圧入することで、成形することも可能である。このとき、防水円柱部72の上面に設けた圧入用の穴が1穴の丸形であれば、任意の方向に平型コネクタを立設することができる。また、防水円柱部72の上面に穴を複数設け、平型コネクタ35に防水円柱部72の穴に対応する挿入部を複数設ければ、平型コネクタ35の端子の方向を確定することができため、所定の方向にシールド部材17及びシールド部材17が覆う出力線13を引き出すことができる。
このように、ケース9に電気的接続において信頼性の高い平型コネクタ35を形成し、シールド部材17の端部に旗形コネクタ36を形成することで、ケース9とシールド部材17との接続を好適な形態で、信頼性の高い強固なものとすることができる。
なお、ダイキャスト製のケース9に、上面に雌ねじが形成された防水円柱部33を設け、シールド部材17の端部形成した丸形端子をビス止めによって、防水円柱部33の雌ねじ部に接続するものとすれば、大電流の通電も可能となる。
なお、上述ではボディ6の下部にケース9を取付けた実施の形態について説明したが、ケース9は、他にも、側部、上部、後部、または内部に取付けることが可能である。
なお、上述ではイグナイタ16をケース9の外側に設けた形態について説明したが、イグナイタ16をケース9の内側に設けることもできる。
なお、コネクタのオス及びメスの形状については、逆の形状としてもよい。
実施の形態6.
図8は、本発明における放電灯点灯装置3の他の実施の形態を示す断面図である。実施の形態1では、出力用オスコネクタ15がケース9に固定されている例について説明し、実施の形態2では、円筒部23の上面64に出力用オスコネクタ61が貫通する開口部62を設けた例について説明したが、図7においては、出力用オスコネクタ74は、円筒部23の上面64に設けた開口部61を貫通すると共に、ねじ40c及び40dによりケース9に固定されている。
なお、上述ではシールド用オスコネクタ19の外周面と貫通穴25の内周面とを密着させる例について説明したが、シールド部材17の一端にシールド用メスコネクタ18の代わりに、シールド部材17と電気的に接続する被覆付き又は被覆なしの断面形状が略円形の導線を形成し、この断面形状が略円形の導線と貫通穴25の内周面とを密着させることにより防水を行ってもよい。この場合、防水部材20を貫通した断面形状が略円形の導線をケース9の上面に接続することによりシールド部材17をアース電位とすることができる。
1 ハウジング、2 放電灯、3 放電灯点灯装置、6 ボディ、9 ケース、13 出力線、14 出力用メスコネクタ、15 出力用オスコネクタ、17 シールド部材、18 シールド用メスコネクタ、19 シールド用オスコネクタ、20 防水部材。

Claims (13)

  1. 放電灯に対して電力を供給する点灯回路を内包し、開口部を有するケースと、
    前記ケースの前記開口部を覆う防水部材と、
    前記点灯回路から出力される電力を伝送するための導線を被覆してなる少なくとも1本の被覆付き導線と、
    前記被覆付き導線からの電磁放出を遮断するためのシールド部材と
    を備え、
    前記防水部材は、
    前記被覆付き導線が貫通する第1の貫通穴と、
    前記シールド部材に電気的に接続される円柱部を備えたシールド用オスコネクタが貫通する第2の貫通穴と
    を有し、
    前記第1の貫通穴は、内側面が前記被覆付き導線の被覆に圧接され、
    前記第2の貫通穴は、シールド用オスコネクタの円柱部に圧接されることを特徴とする放電灯点灯装置。
  2. 前記防水部材は、前記ケースの前記開口部の周りにおいて、車載ヘッドランプのハウジングと前記ケースにより挟持されることを特徴とする請求項1に記載の放電灯点灯装置。
  3. 前記防水部材は、前記ケースの前記開口部の周りにおいて、車載ヘッドランプのハウジングに設けられた突出部と前記ケースに設けられた突出部とにより挟持されることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
  4. 前記第1の貫通穴又は第2の貫通穴は、前記防水部材が突出してなる肉厚部に設けられることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
  5. 前記ケースの前記開口部は前記ケースの突出部に設けられ、前記防水部材は前記突出部の外側面を覆い前記突出部に圧接することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
  6. 前記防水部材は、前記ケースの前記開口部の周りに突出部を有し、当該突出部は車載ヘッドランプに設けられた複数の突出部の間または凹部に係合することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
  7. 前記シールド部材が電気的に接続される前記シールド用オスコネクタは、先端部が面取りされる、またはテーパに形成されることを特徴とする請求項1に記載の放電灯点灯装置。
  8. 前記ケースは金属性のケースであり、前記シールド部材が電気的に接続される前記シールド用オスコネクタは、前記ケースと一体的に構成されることを特徴とする請求項1又は7に記載の放電灯点灯装置。
  9. 前記シールド部材が電気的に接続される前記シールド用オスコネクタは、前記ケースに設けられた挿入穴に圧入されて設けられることを特徴とする請求項1又は7に記載の放電灯点灯装置。
  10. 前記シールド部材が電気的に接続される前記シールド用オスコネクタは、前記ケースに設けられた雌ねじ部に螺合する、防水部材の貫通穴に内側から圧接する防水部分を有するスタッドボルトにより構成されることを特徴とする請求項1又は5に記載の放電灯点灯装置。
  11. 前記シールド部材が電気的に接続される前記シールド用オスコネクタに、旗形の接続端子を使用することを特徴とする請求項1又は7〜のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
  12. 前記シールド部材が電気的に接続される前記シールド用オスコネクタの先端には、前記シールド部材との接続のための加工が施されていることを特徴とする請求項1又は7〜11のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
  13. 前記ケースの前記開口部は、車載ヘッドランプのハウジングの下部に設けられた開口部に対向する位置に設けられ、
    前記被覆付き導線は、前記ハウジング内から前記ハウジングの下部に設けられた前記開口部に向かって伸延することを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
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