WO2013047741A1

WO2013047741A1 - エイミングスクリュ

Info

Publication number: WO2013047741A1
Application number: PCT/JP2012/075066
Authority: WO
Inventors: 丈幸立岩
Original assignee: 株式会社小糸製作所
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-04-04
Also published as: JP6109500B2; JP2013082430A

Abstract

　エイミングスクリュ（１）は、灯具の光軸を調整する際の被調整部材に螺合されるネジ部（３）と、光軸調整用の治具が歯合されるギア部（４）とを備える。ネジ部（３）とギア部（４）は樹脂により一体に成形されている。ネジ部（３）は軸心位置に空洞（３２）が形成された中空構造を有する。

Description

エイミングスクリュ

　本発明は、灯具の光軸方向を調整するために用いるエイミングスクリュに関するものである。

　自動車のヘッドランプ等の灯具では、光照射方向の基準となる光軸方向を調整するためのエイミング装置が備えられている。このエイミング装置を手動で調整するために、エイミングスクリュが設けられる。
　図８は、この種のエイミング装置の概念構成を示している。ランプボディ１０１と前面カバー１０２からなるランプハウジング１００内には、光源（電球やＬＥＤ）１０３を支持したリフレクタ１０４が、車両の上下方向及び左右方向に傾動可能に支持されており、当該リフレクタ１０４の上下方向及び左右方向の傾動角度を調整することによって、エイミング調整を行っている。
　このようなリフレクタ１０４における傾動動作を実現するために、例えば、リフレクタ１０４の背後の１箇所に球継ぎ手構造の支点部１０５を配設し、この支点部１０５とは別の箇所にそれぞれ上下方向と左右方向の調整を行うエイミング部を配設している。
　ここでは上下方向の調整を行なうエイミング部１０６を図示している。このエイミング部１０６では、ランプボディ１０１にエイミングスクリュ１Ａを軸転可能に保持し、このエイミングスクリュ１Ａのネジ部３Ａにナット部材１０７を螺合させている。ナット部材１０７は、リフレクタ１０４の一部に支持されている。エイミングスクリュ１Ａを軸転操作することによってナット部材１０７を前後方向に螺進させ、この螺進に伴う移動によりリフレクタ１０４を支点部１０５を支点として上下方向、左右方向に傾動させている。

　このエイミングスクリュ１Ａは、一部にクラウンギア（冠状歯車）からなるギア部４Ａが一体に設けられている。調整治具としてのプラスドライバ（十字ネジ回し）Ｄをこのクラウンギア４Ａに歯合させて軸転操作することによって、クラウンギア４Ａ、すなわちエイミングスクリュ１Ａを軸転操作することが可能とされている。この種のエイミングスクリュ１Ａは、プラスドライバＤとの歯合部での機械的な強度を確保するために全体を金属で形成している。エイミングスクリュ１Ａを樹脂で形成する際には、少なくともクラウンギア４Ａを金属で形成している。
　一方、全体を樹脂で形成しても所要の機械的な強度を確保し、プラスドライバでの操作をすることが可能なエイミングスクリュも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

日本国特許出願公開２００２－１９３０２３号公報

　近年、エイミングスクリュを軸転操作する際の調整治具として、プラスドライバに代えてインパクトドライバを用いることが多くなっている。そのためエイミングスクリュには、インパクトドライバから受ける衝撃に耐える機械的な強度が要求される。従来の金属で形成したエイミングスクリュは、機械的な強度を確保するための金属材料として高硬度のＳＵＳ（ステンレス鋼）を用いている。しかしながら、この種のＳＵＳは高価であり、エイミングスクリュの低コスト化が困難である。
　ギア部のみを高硬度のＳＵＳで構成し、これを樹脂にインサート形成したエイミングスクリュも提案されている。しかしながら、ギア部を形成するためにはギア、例えばクラウンギアの径寸法以上の面積を有する高硬度ＳＵＳ板が必要であり、やはり低コスト化が困難である。
　一方、特許文献１のように全体を樹脂で形成したエイミングスクリュは、高硬度ＳＵＳが不要であるので低コスト化には有利である。しかしながらインパクトドライバを用いた場合において、ギア部における機械的な強度の信頼性を確保することが難しい。金属製のエイミングスクリュのネジ部分と同じ径寸法でネジ部を形成しているため、このネジ部の機械的強度を金属製のエイミングスクリュと同程度に確保することが難しいためである。

　よって本発明の目的は、強度上の信頼性を確保する一方で、低コストで製造することが可能なエイミングスクリュを提供することである。

　上記の目的を達成するために、本発明がとりうる一態様は、エイミングスクリュであって、
　灯具の光軸を調整する際の被調整部材に螺合されるネジ部と、
　光軸調整用の治具が歯合されるギア部とを備え、
　前記ネジ部と前記ギア部は、樹脂により一体に成形されており、
　前記ネジ部は軸心位置に空洞が形成された中空構造を有する。
　ここで、エイミングスクリュの長さ方向の一部において空洞を閉塞する閉塞部を備える構成としてもよい。

　前記ギア部は、前記樹脂により形成された歯部と、当該歯部と一体に成形された金属歯板とを備える構成としてもよい。この場合、前記金属歯板は、前記歯部に埋設される複数のアンカーを有する構成としてもよい。

　本発明によれば、軸心位置に空洞を設けてネジ部を中空構造としているので、ネジ部の外径寸法を増大して機械的な強度を高めても、ネジ部ないしエイミングスクリュ全体の樹脂質量の増加を回避でき、コストの抑制を実現できる。
　また、閉塞部によってエイミングスクリュの長さ方向の一部において空洞を閉塞し、エイミングスクリュの一部を中実構造とした場合、当該部分における機械的な強度を高めるとともに、空洞を通して外部から水分や埃が灯具内に侵入することを防止できる。

　また、本発明によれば、ギア部の歯部に一体成形した金属歯板でギア部の機械的な強度を高めることができる。金属歯板を歯部の表面にのみ形成すれば、金属歯板の体積を抑制でき、高硬度かつ高価格の材料を金属歯板を用いた場合でも、コスト抑制を実現できる。さらに、金属歯板が歯部に埋設されるアンカーを有することで、金属歯板をギア部に対して強固に一体化することができ、金属歯板の脱落をより確実に防止することができる。

本発明のエイミングスクリュの実施形態の斜視図。エイミングスクリュの一部を破断した側面図。ギア部の一部の分解斜視図。ギア部の一部の拡大断面図。エイミングスクリュの変形例の断面図。金属歯板の変形例の外観斜視図とギア部の一部の側面方向の断面図。金属歯板の他の変形例の正面図。エイミングスクリュを備えた灯具の一例の概略断面図。

　次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明のエイミングスクリュの外観斜視図、図２は当該エイミングスクリュの一部を破断した側面図である。
　このエイミングスクリュ１は、主としてポリアセタール樹脂やナイロン樹脂で形成されており、概ね円柱状の外観を呈している。エイミングスクリュ１は、支持部２とネジ部３を備えている。支持部２は、図８に示したランプハウジング１００のランプボディ１０１に軸転可能に支持させるための部分であり、ネジ部３は、リフレクタ１０４に支持したナット部材１０７に螺合される部分である。また、前記支持部２にはギア部４が一体に形成されている。

　前記支持部２は、図８に示したランプボディ１０１に設けた円筒状の支持穴１０８に内挿され、当該支持穴１０８において軸転可能に支持される。支持部２は、前記支持穴１０８の内径にほぼ等しい外径寸法を有する円柱状に形成されている。
　この支持部２の周面には、円周方向の複数箇所に肉盗み用の凹部２１が設けられ、軸転される際の支持穴１０８の内面との摩擦抵抗を低減させている。また肉盗み部２１とギア部４との間に位置する周面には、支持穴１０８との間のシール（防水）を確保するためのシールリング（図示せず）を嵌合させるための、シール溝２２が設けられている。さらに、支持部２のネジ部３側には、ギア部４側に向けてネジ部３の径方向外側に広がるように延びる、片持ち梁状の一対の係止片２３が設けられている。エイミングスクリュ１を前記支持穴１０８に内挿したときには、これら係止片２３の自由端部が支持穴１０８の内縁に弾接係合することによって、支持部２を支持穴１０８内に係止し、エイミングスクリュ１の脱落を防止する。

　前記ネジ部３は、特許文献１に記載のエイミングスクリュよりも外径寸法が大きく形成されている。具体的には、ネジ部３の外径寸法は、前記支持部２の外径にほぼ等しい寸法を有するように形成されるとともに、その外周面に螺旋溝、すなわちネジ条３１が形成されている。例えば、特許文献１に記載のエイミングスクリュのネジ部はＭ５であるのに対し、この実施形態のエイミングスクリュ１では、ネジ部３はＭ８～Ｍ１２の規格に合致するように形成されている。

　さらに図２に示すように、前記ネジ部３は、軸心位置において軸方向に延びる空洞３２を有する中空構造とされている。ネジ部３の外径を大きくすることによって機械的な強度を増大する一方で、空洞３２によってネジ部３を形成する樹脂の量が抑制される。したがって、エイミングスクリュ１全体の質量の増大、及び樹脂材料の増大によるコスト上昇を回避しうる。前記空洞３２の内径寸法は、エイミングスクリュ１を構成している樹脂の種類やネジ部３の外径によって決定されるものであり、ネジ部３において要求される機械的な強度を確保できる範囲で、なるべく大きな内径寸法に設計すればよい。

　前記ギア部４は、前記支持部２及びネジ部３と一体に成形した樹脂ギア４１と、この樹脂ギア４１にインサート成形した金属歯板４２とで構成されている。樹脂ギア４１は、前記支持部２に連なる円柱ボス４０の周面に沿って、軸方向と垂直な面に複数の歯部４３が放射状に配列されたベベルギア（傘歯車）として形成されている。これらの歯部４３は、径方向の断面形状が円弧波型となるように、複数の円弧歯を円周方向に配列した構成とされている。また、前記金属歯板４２は、前記樹脂ギア４１の歯部４３の円弧波型に倣って板厚み方向に円弧波状に加工された円環板として形成されている。

　図３に一部を分解して示すように、前記金属歯板４２は高硬度のＳＵＳで構成されている。金属歯板４２は、前記樹脂ギア４１の樹脂成形時、換言すればエイミングスクリュ１の樹脂成形時において樹脂ギア４１と一体にインサート成形することにより、樹脂ギア４１の歯面、すなわち円弧波型をした歯部４３の表面に埋設された状態で一体化される。このようにして金属歯板４２は、樹脂ギア４１の歯面の一部を構成する。
　図４の（ａ）に１つの歯部４３の拡大断面図を示す。金属歯板４２は、樹脂ギア４１の各歯部４３の歯面において径方向のほぼ中間領域に埋設されており、したがって金属歯板は自身の裏面と両側面において樹脂ギアに密接された状態で一体化されている。したがって金属歯板４２は、これらの密接面により樹脂ギア４１に強固に支持される。
　なお、図４の（ｂ）に示すように、裏面の幅寸法を表面の幅寸法よりも大きくした台形断面形状を有する金属歯板４２Ａとして構成してもよい。この場合、樹脂ギア４１に対する固定強度をさらに高めることができる。

　この実施形態では、前記エイミングスクリュ１のギア部４と支持部２の各部位においても、軸心位置において軸方向に延びる空洞４４，２４を有する中空構造とされている。この空洞４４，２４は前記ネジ部３の空洞３２に連通されている。結果としてエイミングスクリュ１は、全長にわたって中空構造に形成されている。このようにギア部４から支持部２の領域においても中空構造とすることで、さらに質量を低減してコストの抑制が可能となる。

　この実施形態のエイミングスクリュ１は、ランプボディ１０１の支持穴１０８に内挿され、係止片２３で抜け止めすることで支持部２において軸転が可能な状態で支持される。また、ネジ部３はリフレクタ１０４に支持したナット部材１０７に螺合される。エイミングスクリュ１が軸転されることにより、ナット部材１０７をランプボディ１０１の前後方向に螺進させ、リフレクタ１０４を傾動してランプ光軸の調整を行う。
　図８に示した場合と同様に、調整治具としてのプラスドライバＤをエイミングスクリュ１の径方向からギア部４の歯部４３に歯合させ、当該プラスドライバＤを軸転操作すれば、ギア部４が回動してエイミングスクリュ１を軸転させることができる。

　このエイミングスクリュ１においては、ネジ部３の外径寸法を支持部２の外径と同程度まで大きくしているので、ネジ部３、ないしはエイミングスクリュ１の全体の機械的な強度を増大することができる。その一方で、ネジ部３の軸心位置に設けた空洞３２によってネジ部３を中空構造としているので、エイミングスクリュ１を構成する樹脂の量が抑制される。したがって、エイミングスクリュ１の質量の増大、及び樹脂材料の増大によるコスト増が回避されうる。特に、本実施形態のエイミングスクリュ１では、ネジ部３のみならず支持部２からギア部４にわたる領域についても空洞２４，４４を設けて中空構造としているので、質量の低減効果は高く、コストの大幅な削減が可能になる。

　またギア部４は、ベベルギアとして構成した樹脂ギア４１の歯面に高硬度の金属歯板４２が一体に成形されている。したがって、エイミング調整時の調整治具としてのプラスドライバＤあるいはインパクトドライバをギア部４に歯合させて調整を行うときには、当該調整治具は金属歯板４２に当接される。そのため、調整治具からギア部４１に加えられる回転力や衝撃力は、硬度の高い金属歯板４２により受け止められる。よってギア部４の歯面の機械的な強度を増すことができる。
　一方、金属歯板４２は、樹脂ギア４１の歯面の径方向の中間領域にのみ設けられている。したがってギア部４の全体を金属で形成する場合に比較して、金属歯板４２の面積、すなわち金属歯板４２を構成している高価な高硬度のＳＵＳの面積を小さくでき、エイミングスクリュ１の製造コスト抑制に寄与する。

　図５の（ａ）は、エイミングスクリュ１の第１の変形例を示す断面図である。本変形例においては、ネジ部３に形成した空洞３２の先端部に閉塞部３３Ａを設け、当該部分を中実構造としている。このエイミングスクリュ１を成形する際には、ネジ部３の先端側からはコアピンを配設することはなく、同図に鎖線で示すように空洞２４，４４を形成するためのコアピンＣＰ１を金型に配設する。このコアピンＣＰ１を軸方向に貫通する通気孔（図示せず）を通して窒素ガスを注入することで、ネジ部３の先端部に閉塞部３３Ａを有する空洞３２を形成することができる。
　この変形例に係るエイミングスクリュ１によれば、空洞３２は先端部位において閉塞部３３Ａにより閉塞されるので、空洞３２ないし空洞２４，４４を通して外部の水分や埃がランプハウジング１００内に侵入することを防止することができる。

　図５の（ｂ）は、エイミングスクリュ１の第２の変形例を示す断面図である。本変形例においては、ネジ部３の一部、特に図８に示したナット部材１０７に螺合する部分を含む領域に空洞３２を閉塞する閉塞部３３Ｂを設け、この部分を中実構造としている。この場合には、図５の（ｂ）に鎖線で示すように、エイミングスクリュ１の支持部２側とネジ部３側からそれぞれコアピンＣＰ１，ＣＰ２を配設し、コアピンＣＰ１に設けた通気孔から窒素ガスを注入して空洞３２を形成する。これにより、先端側のコアピンＣＰ２との間に閉塞部３３Ｂが形成でき空洞３２を閉塞することができる。
　この変形例に係るエイミングスクリュ１によれば、ナット部材１０７に螺合する部分が閉塞部３３Ｂによって中実構造とされるので、ナット部材１０７を介してリフレクタ１０４から伝えられる応力に対する強度が高まり、安定したエイミング調整を実現できる。また、閉塞部３３Ｂによって空洞３２ないし空洞２４，４４を通して外部の水分や埃がランプハウジング１００内に侵入することを防止することができる。

　図５の（ｃ）は、エイミングスクリュ１の第３の変形例を示す断面図である。本変形例においては、エイミングスクリュ１の支持部２において空洞３２を閉塞した閉塞部３３Ｃを設けて中実構造としている。この空洞を形成する際には、エイミングスクリュ１の支持部２側とネジ部３側からそれぞれコアピンＣＰ１，ＣＰ２を配設する。このとき細径のコアピンＣＰ２を空洞３２の長さよりも幾分短く形成することにより、コアピンＣＰ１との間の支持部２に閉塞部３３Ｃを形成する。
　支持部２には前記したように係止片２３が形成されており、この係止片２３を設けた部位においてエイミングスクリュ１の径寸法が小さくなっている。この径寸法が小さくされた部分を閉塞部３３Ｃによって中実構造とすることで、エイミングスクリュ１をランプハウジング１００に支持させたときにランプハウジング１００との間に生じる応力に対する強度が高まり、安定した支持を行うことができる。また空洞３２ないし空洞２４，４４を通して外部の水分や埃がランプハウジング１００内に侵入することを防止することができる。

　閉塞部は前記３つの例で示した箇所に限られるものではなく、例えば、支持部２の係止片２３よりもギア部４側に設けた空洞２４の一部あるいは全部を閉塞する構成であってもよい。あるいは、ギア部４に設けた空洞４４の一部あるいは全部を閉塞する構成であってもよい。また、閉塞部３３Ａ～３３Ｃの軸方向の長さは、エイミングスクリュ１に要求される機械的な強度に応じて適宜の長さに定めることが可能である。

　一方、ギア部４においては、樹脂ギア４１の表面に金属歯板４２を一体にインサート成形するのみでは両者の接合力に限界があり、プラスドライバＤにより操作されたときに加えられる応力によって金属歯板４２が樹脂ギア４１から脱落することも考えられる。そこで、図６の（ａ）に外観斜視図を示すように、金属歯板４２の外周縁の複数箇所４にそれぞれ板厚方向に延びる、すなわちエイミングスクリュ１の軸方向に延びるアンカー４４が形成されている。具体的には、金属歯板４２をプレス加工する際に、円周方向に等間隔の４箇所にアンカー４４を一体形成している。各アンカー４４は、先端に向けて幅広になる楔状に形成されている。

　図６の（ｂ）は、ギア部４の軸方向の一部を側面から見た状態を示す断面図である。エイミングスクリュ１を樹脂成形する際に、上記の金属歯板４２のアンカー４４を樹脂ギア４１が形成される側に向けてインサート成形することにより、金属歯板４２が樹脂ギア４１の表面に埋設されるとともに、アンカー４４は樹脂ギア４１の軸方向の内部の深い位置に埋設される。しかもアンカー４４は楔状をしているので、プラスドライバＤの操作力が加えられた場合でも、アンカー４４が樹脂ギア４１から引き抜かれることが難しく、金属歯板４２が樹脂ギア４１から脱落することを確実に防止できる。

　アンカー４４の数は、金属歯板４２の全周方向にわたって脱落を防止するために円周方向に等間隔で配設されていれば、上記の４つに限られない。例えば、図７の（ａ）のように、金属歯板４２の円周を２分した２箇所にアンカー４４を配設してもよく、あるいは図７の（ｂ）のように、金属歯板４２の円周を３分した３箇所にアンカー４４を配設してもよい。
　また、アンカー４４の先端形状は、金属歯板４２が樹脂ギア４１から脱落する方向への移動を阻止しうる構成であればよい。すなわち楔状に限られるものではなく、先端が幅広の矩形状、あるいはその他の形状としてもよい。

　上記の実施形態では、ネジ部３の外径寸法は支持部２の外径寸法にほぼ等しく形成している。エイミングスクリュ１をランプボディ１０１の外側から支持穴１０８に内挿する際に、ネジ部３を挿通させることができる最大の径寸法としたためである。エイミングスクリュ１に必要な強度が確保されるものであれば、支持部２よりも小径であってもよい。また、このネジ部３の外径寸法は、軸心位置に形成される空洞３２の内径寸法に応じて適宜に定められうる。

　上記の実施形態では、ギア部４をベベルギアとして構成しているが、同等の機能を有するものであれば、例えばクラウンギアとして構成してもよい。また、歯部４３の形状も上記の円弧波型に限定されるものではなく、三角波型の歯であってもよい。
　上記の実施形態では、金属歯板４２は、樹脂ギア４１の歯面の径方向の一部に設けられている。この構成に限られず歯面の全面にわたって配設してもよいが、金属歯板４２の面積が大きくなればコスト抑制の効果が少なくなる。したがってコストとの関係を考慮しつつ、強度保持に最小限必要とされる領域にのみ金属歯板４２を設けるようにすればよい。

　本出願は、２０１１年９月２９日に提出された日本国特許出願２０１１－２１３６２８、および２０１２年７月１１日に提出された日本国特許出願２０１２－１５５１３４に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims

　灯具の光軸を調整する際の被調整部材に螺合されるネジ部と、
　光軸調整用の治具が歯合されるギア部とを備え、
　前記ネジ部と前記ギア部は、樹脂により一体に成形されており、
　前記ネジ部は軸心位置に空洞が形成された中空構造を有する、エイミングスクリュ。
　前記エイミングスクリュの軸方向の一部において、前記空洞を閉塞する閉塞部を備える、請求項１に記載のエイミングスクリュ。
　前記ギア部は、前記樹脂により形成された歯部と、当該歯部と一体に成形された金属歯板とを備える、請求項１又は２に記載のエイミングスクリュ。
　前記金属歯板は、前記歯部に埋設される複数のアンカーを有する、請求項３に記載のエイミングスクリュ。