WO2014021091A1 - ナット部材 - Google Patents

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WO2014021091A1
WO2014021091A1 PCT/JP2013/069255 JP2013069255W WO2014021091A1 WO 2014021091 A1 WO2014021091 A1 WO 2014021091A1 JP 2013069255 W JP2013069255 W JP 2013069255W WO 2014021091 A1 WO2014021091 A1 WO 2014021091A1
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nut member
fitting
aiming
female screw
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丈幸 立岩
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Koito Manufacturing Co Ltd
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    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F16H2025/2445Supports or other means for compensating misalignment or offset between screw and nut

Definitions

  • the present invention relates to a nut member suitable for use in an aiming mechanism for adjusting the optical axis direction of a lamp.
  • a lamp such as a headlamp of an automobile is provided with an aiming mechanism for adjusting a lamp optical axis direction as a reference of a light irradiation direction, and an aiming screw and an aiming nut are provided as main components of the aiming mechanism.
  • FIG. 6 shows a conceptual configuration of the aiming mechanism. As shown in FIG. 6, a reflector 104 that supports a light source (light bulb or LED) 103 is supported in a lamp housing 100 including a lamp body 101 and a front cover 102 so as to be tiltable in the vertical direction and the horizontal direction. Aiming adjustment is performed by adjusting the tilt angle of the reflector 104 in the vertical direction and the horizontal direction.
  • a fulcrum part 105 having a ball joint structure is disposed at one place behind the reflector 104, and the fulcrum part 105 is arranged in a vertical direction at a place different from the fulcrum part 105, respectively.
  • an aiming unit 106 for adjusting the horizontal direction is illustrated.
  • the aiming screw 120 is rotatably held on the lamp body 101, and the bracket 109 of the reflector 104 is attached to the male screw portion 121 of the aiming screw 120.
  • the aiming nut 107 supported by the screw is screwed together.
  • the aiming screw 120 By rotating the aiming screw 120, the aiming nut 107 is screwed in the front-rear direction, and the reflector 104 is tilted in the vertical direction and the left-right direction with the fulcrum portion 105 as a fulcrum by the movement accompanying the screwing.
  • the aiming nut 107 a nut member called a so-called self-locking nut may be used.
  • the self-locking nut of Patent Document 1 has a pair of legs that are elastic in the radial direction, and the legs are fitted into fitting holes that are opened in the bracket 109 of the reflector 104 as shown in FIG. 110 and is supported by the bracket 109.
  • the inner peripheral surface of the shaft hole of the self-locking nut is configured as a female screw portion, and is screwed into the male screw portion 121 of the aiming screw 120 as described above.
  • This female threaded portion is configured as a circumferential surface before the aiming screw is screwed together, but by inserting the aiming screw into the shaft hole in a press-fitted state while rotating the aiming screw, the inner peripheral surface of the shaft hole is aiming. It is shaved by a male screw portion of the screw and formed as a female screw.
  • the self-locking nut of Patent Document 1 (hereinafter simply referred to as a nut member) has a configuration in which a female screw portion and a fitting portion overlap each other in the axial direction of the nut member. That is, the fitting part is provided in the outer peripheral position of the female screw part. Therefore, when an aiming screw (hereinafter simply referred to as a screw) is inserted into the nut member in a press-fitted state and screwed, the inner peripheral surface of the shaft hole of the female screw portion swells in the outer diameter direction by the screw, and this swell As a result, the outer diameter of the fitting portion is increased, and there is no dimensional margin set between the fitting hole and the fitting hole of the bracket.
  • a aiming screw hereinafter simply referred to as a screw
  • the thickness dimension of the radial direction in the internal thread part and the fitting part of the outer periphery is designed more than a required dimension in order to ensure the required mechanical strength in a nut member. .
  • “sink marks” easily occur on the inner peripheral surface of the female screw part or the outer peripheral surface of the fitting part, and the dimensional accuracy of the female screw part and the fitting part is caused by this “sink”. Decreases, and this affects the operability of aiming adjustment when the screw is screwed.
  • the nut member of Patent Document 1 is merely provided with a shaft hole for forming a female screw portion on the surface on the side where the screw is inserted, the tip of the screw is attached to the shaft of the nut member.
  • Work to insert into the hole becomes difficult.
  • the reflector posture is often not oriented in a predetermined direction with high accuracy. Therefore, it becomes difficult to insert the screw into the nut member by positioning the axial hole direction of the nut member and the axial center direction of the screw on the same straight line, and workability when assembling the aiming mechanism is deteriorated.
  • An object of the present invention is to provide a nut member capable of improving the operability of aiming adjustment. Another object of the present invention is to provide a nut member capable of improving workability when assembling the aiming mechanism.
  • the present invention is a nut member comprising a fitting portion that is fitted in a fitting hole provided in an object, and a female screw portion that is screwed into a male screw portion of the screw after being inserted into the screw.
  • the fitting portion and the female screw portion are formed at different positions in the axial direction of the nut member.
  • This screw is configured as an aiming screw supported by a fixed member such as a lamp housing of the lamp so as to be rotatable, and the nut member is configured as an aiming nut supported by a tilting member such as a reflector of the lamp.
  • the fitting portion has a fitting groove to be fitted into the fitting hole, and a cavity is provided inside the groove bottom surface of the fitting groove.
  • an introduction portion having an inverted conical surface for guiding the tip of the screw is provided at an end portion of the female screw portion on the side where the screw is inserted.
  • the female screw part and the fitting part are in a position offset in the axial direction of the nut member, when the screw is screwed, the female screw part swells in the outer direction to screw the screw. The operating force when doing so will not be excessive. On the other hand, even if the female screw portion swells in the outer direction, the bulge does not affect the fitting portion, and the fitting state of the fitting portion in the fitting hole can be stably maintained. it can. Thereby, when the nut member is applied to the aiming mechanism, the operability of the axial rotation of the screw can be improved, and the tilting of the object such as the reflector accompanying the movement of the nut member can be performed smoothly. The operability of aiming adjustment can be improved.
  • FIG. 6 is a plan view of a fitting groove of a nut member and a cross-sectional view taken along line BB. It is a schematic sectional drawing of a lamp
  • FIG. 1 is an external perspective view of a form in which the present invention is configured as a self-locking nut
  • FIG. 2 is an external perspective view of the self-locking nut (hereinafter referred to as a nut member) 1 as viewed from the opposite side.
  • the nut member 1 corresponds to the aiming nut 107 shown in FIG.
  • the nut member 1 is fitted and supported in a fitting hole 110 opened in a bracket 109 of a reflector 104 (an object, an example of a tilting member) housed in the lamp housing 100, and the lamp body 101 of the lamp housing 100.
  • a screw 120 that is rotatably supported by (an example of a fixing member).
  • the screw 120 is axially rotated in the gear portion 122 exposed to the outside of the lamp housing, the nut member 1 is moved in the axial direction of the screw 120.
  • the nut member 1 tilts the reflector 104 in the front-rear direction or the horizontal direction of the lamp with the fulcrum portion 105 as the fulcrum via the bracket 109 to adjust the aiming of the optical axis Lx of the lamp.
  • FIG. 3 shows an axial longitudinal sectional view of a form in which the upper and lower aiming portions 106 shown in FIG. 6 are configured by the screw 120 and the nut member 1.
  • the screw 120 has a support portion 123 that is inserted into a cylindrical support hole 108 provided in the lamp body 101.
  • a male screw portion 121 is formed over a portion on the front end side of the support portion 123, and a gear portion 122 for rotating the shaft is exposed to a portion exposed to the outside of the lamp body 101 on the rear end side of the support portion 123. Is formed.
  • the screw 120 is provided with a pair of blade-like elastic locking pieces 124 whose diameter is increased rearward at the front end portion of the support portion 123.
  • the rear end portion of the elastic locking piece 124 is elastically engaged with the inner edge of the support hole 108, so that the support portion 123 is in the support hole 108. It is locked to.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the nut member 1 in the axial direction.
  • the nut member 1 includes a female screw portion 2 formed as a female screw into which the male screw portion 121 of the screw 120 is screwed, and the nut member 1 provided on a bracket 109 of the reflector 104.
  • a fitting portion 3 for fitting into the fitting hole 110 and supporting the bracket 109 is provided.
  • an introduction portion 4 for introducing the tip of the screw 120 into the female screw portion 2 is provided.
  • Each part of the female screw part 2, the fitting part 3, and the introduction part 4 is integrally formed of a resin material.
  • the vertical direction and the horizontal direction are based on FIG. 3 and FIG.
  • the female screw portion 2 is formed in a partial region in the axial direction of the nut member 1 and is formed in a short cylindrical shape having a shaft hole 21 into which the screw 120 can be inserted from the front end side.
  • the cylindrical inner peripheral surface 22 of the shaft hole 21 is formed with a plurality of, here four, grooves 23 that are equally distributed in the circumferential direction and extend in the axial direction.
  • the inner peripheral surface 22 is configured as an inner peripheral surface divided in the circumferential direction.
  • the groove 23 reduces the contact resistance with the inner peripheral surface 22 when the screw 120 is inserted, facilitates the insertion of the screw 120, and facilitates the axial rotation of the screw 120 when forming the female screw. It is provided to make it.
  • the introduction portion 4 is formed in a trumpet shape that protrudes along the axial direction from one end on the right side of the female screw portion 2 and protrudes so that the protruding tip side continuously expands in diameter, that is, an inverted conical shape.
  • the cone apex angle of the introduction portion 4 formed in the inverted conical shape is set as large as possible within a range in which the outer dimension of the nut member 1 does not become excessive.
  • the cone apex angle of the introduction part 4 is set to an angle of 80 degrees to 90 degrees.
  • the outer diameter of the circular tip edge 41 on the protruding tip side of the introduction portion 4 is as large as possible within the range in which the outer dimension of the nut member 1 is not excessive, and at least the outer dimension of the fitting portion 3. Larger diameter dimension is set.
  • the outer diameter dimension of the tip edge 41 is set to about four times the inner diameter dimension of the female screw portion 2, in other words, about four times the outer diameter size of the male screw portion 121 of the screw 120. ing.
  • the reverse conical surface is smoothly continuous with the inner peripheral surface 22 of the female screw portion 2. It is configured.
  • the conical surface constituting the introduction portion 4 may be a pyramid surface.
  • the fitting portion 3 is formed at the other end portion on the left side of the female screw portion 2 in the axial direction.
  • the fitting portion 3 includes a flange 31 provided at the other end position of the female screw portion 2 and a pair extending in the axial direction toward the other end with the flange 31 as a base end portion and facing vertically.
  • the leg piece 32 is provided.
  • the flange 31 is a rectangular plate close to a square having an outer dimension larger than the opening dimension of the fitting hole 110 in order to prevent the flange 31 from dropping from the fitting hole 110 provided in the bracket 109, as will be described later. It is formed as. Further, the shaft hole 21 of the female screw portion 2 is penetrated through the central portion of the flange 31 so that the screw 120 can be inserted.
  • the pair of leg pieces 32 are opposed to each other in the vertical direction by a wedge-shaped notch 33 formed in the axial direction from the other end side of the nut member 1. These leg pieces 32 are connected to the flange 31 at the base end portion directed to the right side, and each leg piece 32 is configured to be elastically deformable in the vertical direction with the base end portion as a fulcrum. . These leg pieces 32 have an outer shape substantially the same as the shape of the fitting hole 110 opened in the bracket 109 when viewed from the axial direction of the nut member 1, and the opening dimension of the fitting hole 110 in the vertical direction. It is formed to have a slightly larger external dimension.
  • each leg piece 32 has the tip of the notch 33 reaching the shaft hole 21 of the female screw portion 2, so that when each of the leg pieces 32 is elastically deformed inwardly, the inner peripheral surface 22 of the female screw portion 2. A part of the other end side is narrowed to exhibit a self-locking function.
  • fitting grooves 34u and 34d (hereinafter referred to as upper and lower fittings) that are recessed in the required depth toward the inner side. Grooves are sometimes collectively referred to by reference numeral 34).
  • These fitting grooves 34u, 34d are portions shifted in the other end direction on the left side with respect to the female screw portion 2, in other words, portions offset with respect to the female screw portion 2 on the opposite side in the axial direction from the introduction portion 4. Is formed.
  • it is offset by a dimension ⁇ .
  • the upper fitting groove 34u has the thickness of the bracket 109 constituting the inner edge 111 of the fitting hole 110 of the bracket 109 in the axial direction of the nut member 1. It is formed with approximately equal dimensions.
  • the lower fitting groove 34d is formed to have a size slightly larger than the upper fitting groove 34u, and is formed over the entire width of the nut member 1 in a direction orthogonal to the axial direction of the nut member 1.
  • Each leg piece 32 is formed with a cavity 35 penetrating in the width direction in a region inside the groove bottom surface of the fitting groove 34. By this cavity 35, the inner bottom surface of the fitting groove 34 is configured as a plate-like fitting plate portion 36 having elasticity in the plate thickness direction.
  • the cavity 35 in this way, the volume of the resin in each leg piece 32 can be reduced, and the occurrence of “sinking” in the fitting portion 3 when the nut member 1 is resin-molded is suppressed.
  • a nut member with high dimensional accuracy can be formed.
  • 5 (a) and 5 (b) are a plan view of the fitting groove 34u (34) of the nut member 1 and a sectional view taken along the line BB.
  • the fitting plate portion 36 has a cross-sectional shape that is curved so that the central portion of the nut member 1 in the axial direction swells somewhat outward.
  • the fitting plate portion 36 is formed as a part of a cylindrical surface obtained by extending an arc surface centering on a part on the axis of the nut member 1 in the width direction.
  • the fitting groove 34 is formed by a fitting plate portion 36 and a pair of standing wall portions 37 and 38 facing in the axial direction. As shown in FIG.
  • the fitting groove 34 is formed in a drum shape in which the dimension in the axial direction is narrow in the center part in the width direction and the dimension in both side parts in the width direction is larger than that in the center part. Yes.
  • the dimension of the central portion is different in the upper and lower fitting grooves 34, but the upper fitting groove 34u is substantially the same as the thickness of the inner edge 111 of the fitting hole 110.
  • the connecting surface portions 37a and 38a, to which the fitting plate portion 36 and the standing wall portions 37 and 38 are connected, are formed in a curved shape having a gentle cross-sectional shape in the axial direction. These connecting surface portions 37a and 38a are particularly preferably provided in the upper fitting groove 34u.
  • the fitting groove 34 of the leg piece 32 is fitted into the inner edge 111 of the fitting hole 110.
  • the leg piece 32 is elastically deformed inward with the base end portion as a fulcrum, and is inserted through the inner edge portion 111 of the fitting hole 110.
  • the leg piece 32 is fitted to the inner edge 111 by elastically returning to the outside after insertion, and is held by the bracket 109 by the elastic return force.
  • the fitting plate portion 36 of the fitting groove 34 can be elastically deformed in the radial direction by the cavity 35, the fitting plate portion 36 has an elastic force due to the elastic deformation to the inner edge portion 111 of the fitting hole 110. It will abut. Therefore, even when a slight dimensional error occurs between the fitting hole 110 and the fitting groove 34, a suitable fitting state can be secured, and the nut member 1 is held in the fitting hole 110 in a stable state. be able to.
  • the tip of the screw 120 inserted from the rear of the lamp housing 100 is connected to the shaft hole of the female screw portion 2 of the nut member 1. Interpolate to 21.
  • the introduction portion 4 provided on one end side of the nut member 1 is formed in an inverted conical shape, the tip of the screw 120 is brought into contact with the inner surface of the introduction portion 4 as the screw 120 is inserted. The process proceeds while being guided by the inverted conical shape of the inner surface. As a result, the tip of the screw 120 is guided toward the center position of the nut member 1 and guided to the shaft hole 21 of the female screw portion 2.
  • the tip of the screw 120 is moved.
  • the screw 120 can be reliably guided to the shaft hole 21 of the female screw portion 2 and can be inserted into the female screw portion 2.
  • the male screw portion 121 of the screw 120 enters the female screw portion 2 of the nut member 1.
  • the male screw portion 121 is advanced while forming a female screw on the inner peripheral surface 22 of the female screw portion 2.
  • the male screw portion 121 of the screw 120 is screwed into the female screw portion 2 of the nut member 1, and the assembly of the aiming portion is completed.
  • the male screw part 121 of the screw 120 is screwed into the female screw part 2 of the nut member 1, the male screw part 121 is inserted into the female screw part 2 in a press-fitted state. Therefore, the female thread portion 2 of the nut member 1 is deformed so as to swell in the outer diameter direction, and the outer diameter dimension of the female thread portion 2 is somewhat increased.
  • the female screw portion 2 is in a position offset in the axial direction from the fitting portion 3, particularly the fitting groove 34, the fitting plate portion 36 is fitted even when the outer diameter of the female screw portion 2 increases. There will be no increase in the force of contact with the inner edge 111 of the joint hole 110. In other words, when the screw 120 is inserted, the female screw portion 2 can freely swell in the outer diameter direction, and the operating force when inserting the screw 120 does not become excessive.
  • the female screw portion 2 and the fitting groove 34 are offset in the axial direction in this way, even if the screw 120 is inserted into the nut member 1 and the outer diameter size of the female screw portion 2 is increased, The contact force between the inner edge portion 111 of the fitting hole 110 and the fitting plate portion 36 does not increase. Therefore, the degree of freedom of relative movement between the fitting hole 110 and the fitting groove 34 is ensured.
  • the pair of leg pieces 32 is elastically pressed inward by the fitting of the fitting hole 110 and the fitting groove 34, the shaft hole of the female screw portion 2 is formed at the base end portion of the leg piece 32. Dimensions are reduced. Thereby, the internal thread part 2 is pressed to the internal thread direction with respect to the external thread part 121 of the screw 120, and the self-locking function is exhibited.
  • the screwing position of the female screw portion 2 of the nut member 1 with respect to the male screw portion 121 is changed, and accordingly, the nut member 1 moves in the axial direction with respect to the screw 120.
  • the bracket 109 that is, the reflector 104 is tilted with the fulcrum portion 105 as a fulcrum.
  • the nut member 1 is linearly moved in the direction along the axial direction of the screw 120, and the reflector 104 is moved in the arc direction around the fulcrum portion 105, so that a minute relative movement can be performed between the two. It is necessary to.
  • the fitting plate portion 36 of the fitting groove 34 of the nut member 1 is fitted to the inner edge portion 111 of the fitting hole 110 with an elastic force by the cavity 35. Therefore, the nut member 1 is relatively moved in the plate thickness direction of the fitting plate portion 36 in the fitting hole 110, and relative movement in the plate thickness direction, that is, the vertical direction is allowed. Further, the fitting plate portion 36 that is in contact with the inner edge portion 111 of the fitting hole 110 is formed in a cylindrical surface. Therefore, the nut member 1 is relatively tilted in the circular arc direction of the cylindrical surface in the fitting hole 110, and relative tilting in the vertical direction, that is, the tilting direction of the reflector 104 is allowed.
  • the nut member 1 can be tilted relative to the inner edge 111 of the fitting hole 110 in the planar direction of the fitting groove 34. Yes, relative tilting in the horizontal direction indicated by arrows in the plane direction, that is, FIG. 5A is allowed.
  • the fitting groove 34 has a drum shape with a narrow center in the width direction, even when the nut member 1 is tilted relative to the fitting hole 110 in the horizontal direction, the inner edge portion 111 of the fitting hole 110 is The fitting groove 34 tilts relative to the center in the width direction as a fulcrum. Therefore, the relative position between the nut member 1 and the fitting hole 110 in the axial direction of the screw 120 is kept constant.
  • the gentle curves provided at both ends of the fitting plate portion 36 even if the contact position between the inner edge 111 of the fitting hole 110 and the fitting plate portion 36 changes, as shown in FIG. 5B, the gentle curves provided at both ends of the fitting plate portion 36.
  • the inner edge portion 111 of the fitting hole 110 is slidably brought into contact with the shaped connecting surface portions 37a and 38a. Therefore, a smooth relative tilt between them, that is, a relative tilt in the vertical direction of the nut member 1 can be ensured as shown by an arrow in FIG.
  • the lower fitting groove 34d has a width dimension larger than that of the inner edge portion 111, so that the inner edge portion 111 can be moved in the fitting groove 34d. Allows tilting.
  • the nut member 1 can be tilted relative to the reflector 104 in the left-right direction and the up-down direction.
  • the nut member 1 can be moved by the smallest possible operating force while smoothly tilting the reflector 104 by linear movement of the nut member 1. Interpolation of the screw 120 can be realized. Therefore, the workability of assembling the aiming mechanism can be improved.
  • the nut member 1 can be smoothly screwed and the reflector 104 can be smoothly tilted even when the screw 120 is pivoted during aiming adjustment. Aiming adjustment with smooth and low operating force can be realized. That is, although the description partially overlaps, in FIG. 6, by rotating the gear 120 of the screw 120 with a jig D such as a screwdriver (screwdriver) to rotate the screw 120, The screwed nut member 1 is moved in the axial direction of the screw 120.
  • a jig D such as a screwdriver (screwdriver)
  • the bracket 109 of the reflector 104 fitted to the nut member 1 is moved in the axial direction of the screw 120, and the reflector 104 is tilted about the fulcrum part 105.
  • aiming adjustment can be realized by tilting the lamp optical axis Lx.
  • the reflector 104 is tilted, the relative movement between the linear movement of the nut member 1 and the tilt of the reflector 104 is allowed by the configuration of the fitting groove 34 of the nut member 1 as described above.
  • the fitting portion 3 is elastically brought into contact with the fitting hole 110 of the bracket 109. Therefore, even when a dimensional error occurs between the fitting hole 110 and the fitting portion 3, a suitable fitting state can be secured and the tilting of the reflector 104 accompanying the movement of the nut member 1 can be made smooth.
  • an introduction portion 4 having an inverted conical surface for guiding the tip of the screw 120 is provided at the end of the female screw portion 2 on the side where the screw 120 is inserted. Therefore, the operation
  • the case where the aiming adjustment is performed by tilting the reflector in the vertical direction has been described, but the case where the aiming adjustment is performed by tilting the reflector in the horizontal direction, or the case where the aiming adjustment is performed by tilting the reflector in a direction different from these, It is the same.
  • the lower side of the nut member that is, the side where the width dimension of the fitting groove is large is fitted to the tilting fulcrum side of the reflector.
  • the pair of leg pieces is provided in the fitting portion, but the number of leg pieces is limited to this as long as the leg pieces are elastically deformed in the radial direction and fitted into the fitting holes. Is not to be done.
  • the leg pieces can be configured in an appropriate shape and number corresponding to the shape of the fitting hole.
  • the fitting groove can also have an appropriate configuration corresponding to the shape of the fitting hole.
  • the nut member of the present invention is applied to a self-locking nut.
  • a nut member having a female screw portion formed in advance is formed by resin molding or the like, and is inserted into the female by inserting a screw.
  • the present invention is preferably applied if the threaded portion is a nut member that swells in the outer diameter direction.
  • the present invention can be applied to a nut member such as a self-locking nut used in a vehicle lamp provided with an aiming mechanism.

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Description

ナット部材
 本発明は灯具の光軸方向を調整するためのエイミング機構に用いて好適なナット部材に関する。
 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ランプ光軸方向を調整するためのエイミング機構が備えられており、このエイミング機構の主要な構成部材としてエイミングスクリュとエイミングナットが設けられる。
 図6は、エイミング機構の概念構成を示している。図6に示されるように、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、光源(電球やLED)103を支持したリフレクタ104が上下方向及び左右方向に傾動可能に支持されている。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が行われる。このようなリフレクタ104での傾動動作を実現するために、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が配設されるとともに、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106が配設されている。ここでは上下方向のエイミング部106を図示しているが、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120を軸転可能に保持し、このエイミングスクリュ120の雄ネジ部121にリフレクタ104のブラケット109に支持したエイミングナット107が螺合されている。エイミングスクリュ120を軸転操作することによってエイミングナット107が前後方向に螺進され、この螺進に伴う移動により支点部105を支点にしてリフレクタ104が上下方向、左右方向に傾動されている。
 このエイミングナット107として、いわゆるセルフロッキングナットと称するナット部材が用いられることがある。例えば、特許文献1のセルフロッキングナットは、径方向に弾性を有する対をなす脚部を有しており、この脚部が図6に示したようにリフレクタ104のブラケット109に開口した嵌合穴110に嵌合されて当該ブラケット109に支持されている。また、当該セルフロッキングナットの軸穴の内周面は雌ネジ部として構成され、前記したようなエイミングスクリュ120の雄ネジ部121に螺合される。この雌ネジ部はエイミングスクリュを螺合させる前は円周面として構成されているが、エイミングスクリュを軸転させながら軸穴に圧入状態に内挿することによって当該軸穴の内周面がエイミングスクリュの雄ネジ部によって削られて雌ネジとして形成されている。
日本国特開平9-14244号公報
 特許文献1のセルフロッキングナット(以下、単にナット部材と称する)は、雌ネジ部と嵌合部がナット部材の軸方向に重なった構成となっている。すなわち、雌ネジ部の外周位置に嵌合部が設けられている。そのため、ナット部材にエイミングスクリュ(以下、単にスクリュと称する)を圧入状態に内挿して螺合させたときに、雌ネジ部の軸穴の内周面がスクリュによって外径方向に膨らみ、この膨らみによって嵌合部の外径寸法が増加され、ブラケットの嵌合穴との間に設定している寸法上の余裕が無くなってしまう。そのため、ナット部材がスクリュの軸転に伴って軸方向に直線移動されてリフレクタが支点部を中心に傾動される際に、嵌合部と嵌合穴との間に必要とされている相対移動のための余裕がなくなる。これにより、両者間での円滑性が失われてスクリュを軸転させる際の操作力が増大するとともに、ナット部材がスクリュの雄ネジに沿って円滑に螺進移動され難くなる。その結果として、エイミング調整の操作性が低下することになる。
 また、特許文献1のナット部材では、ナット部材における所要の機械強度を確保する目的から、雌ネジ部とその外周の嵌合部における径方向の肉厚寸法を所要の寸法以上に設計している。そのため、当該ナット部材を樹脂成形により製造したときに雌ネジ部の内周面あるいは嵌合部の外周面に「ひけ」が生じ易く、この「ひけ」によって雌ネジ部や嵌合部の寸法精度が低下し、これが前記したスクリュを螺合させたときのエイミング調整の操作性に影響を与える。
 さらに、特許文献1のナット部材は、スクリュが内挿される側の面には単に雌ネジ部を形成するための軸穴が開口されているのにすぎないため、スクリュの先端をナット部材の軸穴に挿入する作業が難しくなる。特に、リフレクタをランプハウジング内に組み込む際にはリフレクタの姿勢が高精度に所定の方向に向けられていないことが多い。そのため、ナット部材の軸穴方向とスクリュの軸心方向を同一直線上に位置決めしてスクリュをナット部材に内挿することが難しくなり、エイミング機構を組み立てる際の作業性が悪くなる。
 本発明は、エイミング調整の操作性を改善することが可能なナット部材を提供することを目的とする。また、本発明は、エイミング機構を組み立てる際の作業性を改善することが可能なナット部材を提供することを他の目的とする。
 本発明は、対象物に設けた嵌合穴に嵌合される嵌合部と、スクリュが内挿されて当該スクリュの雄ネジ部に螺合される雌ネジ部とを備えるナット部材であって、嵌合部と雌ネジ部とは当該ナット部材の軸方向の異なる位置に形成されていることを特徴とする。このスクリュは灯具のランプハウジング等の固定部材に軸転可能に支持されたエイミングスクリュとして構成され、ナット部材は当該灯具のリフレクタ等の傾動部材に支持されたエイミングナットとして構成される。
 また、嵌合部は、嵌合穴に嵌合される嵌合溝を有し、当該嵌合溝の溝底面の内側に空洞が設けられることが好ましい。また、雌ネジ部のスクリュが内挿される側の端部に、当該スクリュの先端を案内するための逆錐面状をした導入部が設けられることが好ましい。
 本発明によれば、雌ネジ部と嵌合部とはナット部材の軸方向にオフセットされた位置にあるので、スクリュが螺合されたときに雌ネジ部が外形方向に膨らんでスクリュを螺合する際の操作力が過大になることはない。その一方で、雌ネジ部が外形方向に膨らむ状態となっても、この膨らみが嵌合部に影響を与えることはなく、嵌合穴における嵌合部の嵌合状態を安定に保持することができる。これにより、ナット部材をエイミング機構に適用した場合には、スクリュの軸転の操作性を改善し、かつナット部材の移動に伴うリフレクタ等の対象物の傾動を円滑に行うことができ、結果として、エイミング調整の操作性を改善することができる。
本発明のナット部材をセルフロッキングナットとして構成した形態の外観斜視図である。 図1のナット部材を反対側から見た外観斜視図である。 本発明のナット部材で図6の上下エイミング部を構成した形態の縦断面図である。 ナット部材の軸方向の縦断面図である。 ナット部材の嵌合溝の平面図とB-B線断面図である。 エイミング機構を備えるランプの概略断面図である。
 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は本発明をセルフロッキングナットとして構成した形態の外観斜視図であり、図2は当該セルフロッキングナット(以下、ナット部材と称する)1を反対側から見た外観斜視図である。
 ナット部材1は、図6に示したエイミングナット107に相当するものである。このナット部材1は、ランプハウジング100内に内装されるリフレクタ104(対象物、傾動部材の一例)のブラケット109に開口した嵌合穴110に嵌合支持されるとともに、ランプハウジング100のランプボディ101(固定部材の一例)に軸転可能に支持されたエイミングスクリュ(以下、スクリュと称する)120に螺合される。このスクリュ120がランプハウジングの外部に露呈されているギア部122において軸転操作されたときに、ナット部材1は当該スクリュ120の軸方向に移動される。これにより、ナット部材1は、ブラケット109を介して支点部105を支点にしてリフレクタ104をランプの前後方向あるいは水平方向に傾動させ、当該ランプの光軸Lxをエイミング調整する。
 スクリュ120についての詳細な説明は省略するが、スクリュ120とナット部材1とで図6に示した上下エイミング部106を構成した形態の軸方向の縦断面図を図3に示す。図3に示されるように、スクリュ120は、ランプボディ101に設けた円筒状の支持穴108に内挿される支持部123を有している。この支持部123よりも先端側の部位にわたって雄ネジ部121が形成され、当該支持部123の後端側のランプボディ101の外側に露呈されている部位には軸転操作するためのギア部122が形成されている。また、スクリュ120には支持部123の前端部位に後方に向けて拡径した羽根状の一対の弾性係止片124が設けられている。スクリュ20をランプボディ101の外側から支持穴108に内挿したときに弾性係止片124の後端部が支持穴108の内縁に弾接係合することによって、支持部123が支持穴108内に係止されている。
 図4はナット部材1の軸方向の縦断面図である。図1ないし図4を参照すると、ナット部材1は、スクリュ120の雄ネジ部121が螺合される雌ネジとして形成される雌ネジ部2と、ナット部材1をリフレクタ104のブラケット109に設けた嵌合穴110に嵌合させて当該ブラケット109に支持させるための嵌合部3とを備えている。また、この実施形態ではさらにスクリュ120をナット部材1に内挿する際に、スクリュ120の先端を雌ネジ部2に導き入れるための導入部4を備えている。これら雌ネジ部2、嵌合部3、導入部4の各部は、樹脂材料により一体成形されている。なお、以降の説明における上下方向および左右方向は図3および図4を基準とする。
 雌ネジ部2は、ナット部材1の軸方向の一部領域に形成されてスクリュ120が前端側から内挿可能な軸穴21を有する短円筒状に形成されている。この軸穴21の円筒状をした内周面22には、円周方向に等配されて軸方向に延びる複数本、ここでは4本の条溝23が形成されている。これにより、内周面22は、円周方向に分割された内周面として構成されている。この雌ネジ部2は、後述するようにスクリュ120が軸転されながら軸穴21に圧入状態に内挿されたときに、スクリュ120の雄ネジ部121によって内周面22の表面が螺旋状に削られて雌ネジとして形成されるものである。条溝23は、スクリュ120が内挿されるときの内周面22との接触抵抗を低減し、スクリュ120の内挿を容易にするとともに、雌ネジを形成する際におけるスクリュ120の軸転を容易にするために設けられている。
 導入部4は、雌ネジ部2の右側の一端から軸方向に沿って突出され、その突出先端側が連続的に拡径するように突出されたラッパ状、すなわち逆円錐状に形成されている。この逆円錐型に形成された導入部4の円錐頂角は、ナット部材1の外形寸法が過大になることがない範囲でなるべく大きな角度に設定されている。この実施形態では、導入部4の円錐頂角は、80度~90度の角度に設定されている。また、導入部4の突出先端側の円形をした先端縁41の外径寸法についてもナット部材1の外形寸法が過大になることがない範囲でなるべく大きな径寸法、少なくとも嵌合部3の外形寸法よりも大きな径寸法に設定されている。この実施形態では、先端縁41の外径寸法は、雌ネジ部2の内径寸法の4倍程度、換言すればスクリュ120の雄ネジ部121の外径寸法の4倍程度の径寸法に設定されている。さらに、導入部4の逆円錐型をした内側逆錐面の基部、すなわち雌ネジ部2に連絡する部位では、当該逆錐面は雌ネジ部2の内周面22に対して滑らかに連続する構成とされている。なお、この導入部4を構成する錐面は角錐面であってもよい。
 嵌合部3は、雌ネジ部2の軸方向の左側の他端部位に形成されている。この嵌合部3は雌ネジ部2の他端位置に設けられたフランジ31と、このフランジ31を基端部として前記他端方向に向けて軸方向に延出されて上下方向に対向する一対の脚片32とを備えている。フランジ31は、後述する説明から分かるように、ブラケット109に設けた嵌合穴110からの脱落を防止するために、当該嵌合穴110の開口寸法よりも大きな外形寸法をした正方形に近い矩形板として形成されている。また、このフランジ31の中心部位は雌ネジ部2の軸穴21が貫通されており、スクリュ120の内挿を可能にしている。
 一対の脚片32は、ナット部材1の他端側から軸方向に形成された楔状の切欠き33によって上下方向に対向配置されている。これらの脚片32は、右側に向けられた基端部においてフランジ31に連結されるとともに、各脚片32は当該基端部を支点にしてそれぞれ上下方向に弾性変形できるように構成されている。これらの脚片32は、ナット部材1の軸方向から見たときの外形状がブラケット109に開口した嵌合穴110の形状と概ね同じ形状で、上下方向については当該嵌合穴110の開口寸法よりも若干大きな外形寸法となるように形成されている。また、各脚片32は、切欠き33の先端が雌ネジ部2の軸穴21にまで達していることにより、それぞれが内側に弾性変形されたときには当該雌ネジ部2の内周面22の他端側の一部を狭めてセルフロッキング機能を発揮させるものである。
 各脚片32の上下方向に向けられている外側面の基端部側の領域には、それぞれ内側に向けて所要の深さに凹設した嵌合溝34u,34d(以下、上下の嵌合溝を符号34で総称することもある)が形成されている。これらの嵌合溝34u,34dは雌ネジ部2に対して左側の他端方向にずれた部位、換言すれば雌ネジ部2に対して導入部4とは軸方向の反対側にオフセットした部位に形成されている。ここでは図4に示すように、寸法Δだけオフセットしている。これら上下の嵌合溝34u,34dのうち、上側の嵌合溝34uは、ナット部材1の軸方向においてブラケット109の嵌合穴110の内縁部111を構成しているブラケット109の板厚寸法にほぼ等しい寸法に形成されている。一方、下側の嵌合溝34dは、上側の嵌合溝34uよりも多少大きい寸法に形成され、ナット部材1の軸方向と直交する方向においてナット部材1の全幅にわたって形成されている。また、各脚片32には嵌合溝34の溝底面の内側の領域に幅方向に貫通する空洞35が形成されている。この空洞35によって嵌合溝34の内底面は板厚方向に弾性を有する板状の嵌合板部36として構成されている。なお、このように空洞35を設けることにより、各脚片32における樹脂の体積を低減することができ、ナット部材1を樹脂成形したときの嵌合部3での「ひけ」の発生を抑制して寸法精度の高いナット部材を形成することが可能になる。
 図5(a),(b)は、ナット部材1の嵌合溝34u(34)の平面図とそのB-B線断面図である。嵌合板部36は、図5(b)に示すように、ナット部材1の軸方向の中央部分が外側に幾分膨らむように湾曲された断面形状とされている。この嵌合板部36は、ナット部材1の軸心上の一部を中心とした円弧面を幅方向に延長した円筒面の一部として形成されている。嵌合溝34は、嵌合板部36と、軸方向に対向している一対の立壁部37,38によって形成されている。この嵌合溝34は、図5(a)に示すように、その幅方向の中央部分では軸方向の寸法が狭く、幅方向の両側部分の寸法が中央部分よりも大きい鼓型に形成されている。この中央部分の寸法は上下の嵌合溝34において相違しているが、上側の嵌合溝34uにおいては嵌合穴110の内縁部111の板厚寸法にほぼ等しい寸法である。さらに、嵌合板部36と立壁部37,38とが連結される連結面部37a,38aは、軸方向の断面形状が緩やかな曲線形状に形成されている。これらの連結面部37a,38aは特に上側の嵌合溝34uに設けられることが好ましい。
 このような構成のナット部材1は、図6に示したようなエイミング機構の組み立ての際に、リフレクタ104のブラケット109に設けられた嵌合穴110に一対の脚片32が挿入されると、図3に示すように脚片32の嵌合溝34が当該嵌合穴110の内縁部111に嵌合される。脚片32の挿入時には、脚片32は、基端部を支点にして内側に弾性変形されて嵌合穴110の内縁部111を挿通する。脚片32は、挿通後は外側に弾性復帰することで当該内縁部111に嵌合され、その弾性復帰力によってブラケット109に保持される。嵌合溝34の嵌合板部36は、空洞35によって径方向に弾性変形が可能とされているので、嵌合板部36は当該弾性変形による弾性力を持って嵌合穴110の内縁部111に当接することになる。そのため、嵌合穴110と嵌合溝34との間に多少の寸法誤差が生じている場合でも好適な嵌合状態が確保でき、ナット部材1を嵌合穴110内に安定した状態で保持することができる。
 次いで、図6に示したように、このリフレクタ104をランプハウジング100内に配設した上で、ランプハウジング100の後方から挿通させたスクリュ120の先端をナット部材1の雌ネジ部2の軸穴21に内挿させて行く。このとき、ナット部材1の一端側に設けた導入部4が逆円錐状に形成されているので、スクリュ120の内挿に伴ってスクリュ120の先端は導入部4の内面に当接され、この内面の逆円錐面形状に案内されながら進行される。この結果、スクリュ120の先端はナット部材1の中心位置に向けて案内され、雌ネジ部2の軸穴21に導かれる。したがって、リフレクタ104をランプハウジング100内に配設する際に多少の位置ずれが生じていても、この位置ずれ寸法が導入部4の先端縁41の径寸法内であれば、スクリュ120の先端を確実に雌ネジ部2の軸穴21に導き、スクリュ120を雌ネジ部2に内挿させることができる。そして、スクリュ120のギア部122を回転操作してスクリュ120を軸転すると、スクリュ120の雄ネジ部121はナット部材1の雌ネジ部2にまで進入される。このとき、当該雄ネジ部121は雌ネジ部2の内周面22に雌ネジを形成しながら進行される。これにより、スクリュ120の雄ネジ部121はナット部材1の雌ネジ部2に螺合した状態となり、エイミング部の組み立てが完了される。
 ここで、スクリュ120の雄ネジ部121がナット部材1の雌ネジ部2に螺合して行く際に、雄ネジ部121は雌ネジ部2内に圧入状態で内挿される。そのため、ナット部材1の雌ネジ部2は外径方向に膨らむように変形され、当該雌ネジ部2の外径寸法が幾分増加されることになる。このとき、雌ネジ部2は嵌合部3、特に嵌合溝34とは軸方向にオフセットされた位置にあるので、当該雌ネジ部2の外径寸法の増加によっても嵌合板部36が嵌合穴110の内縁部111に当接する力が増大するようなことはない。換言すれば、スクリュ120を内挿する際に雌ネジ部2は自由に外径方向に膨らむことが可能になり、スクリュ120を内挿する際の操作力が過大になることはない。
 また、このように雌ネジ部2と嵌合溝34とが軸方向にオフセットしていることにより、スクリュ120をナット部材1に内挿して雌ネジ部2の外径寸法が増大しても、嵌合穴110の内縁部111と嵌合板部36との当接力が増大することはない。そのため、嵌合穴110と嵌合溝34の嵌合における両者の相対移動の自由度は確保される。その一方で、嵌合穴110と嵌合溝34の嵌合によって一対の脚片32は内側に向けて弾性的に押圧されるので、脚片32の基端部において雌ネジ部2の軸穴寸法が縮小される。これにより、スクリュ120の雄ネジ部121に対して雌ネジ部2を内径方向に押圧し、セルフロッキング機能が発揮される。
 そして、スクリュ120を軸転することにより雄ネジ部121に対するナット部材1の雌ネジ部2の螺合位置が変化され、これに伴ってナット部材1はスクリュ120に対して軸方向に移動さる。この移動により、ブラケット109、すなわちリフレクタ104を支点部105を支点として傾動させることになる。このとき、ナット部材1はスクリュ120の軸方向に沿った方向に直線移動され、リフレクタ104は支点部105を中心にした円弧方向に移動されるため、両者間には微小な相対移動ができるようにする必要がある。ここでは、ナット部材1の嵌合溝34の嵌合板部36が嵌合穴110の内縁部111に対して空洞35による弾性力を持って嵌合されている。そのため、ナット部材1は嵌合穴110内において嵌合板部36の板厚方向に相対移動されることになり、当該板厚方向、すなわち上下方向の相対移動は許容される。また、嵌合穴110の内縁部111に当接している嵌合板部36は円筒面に形成されている。そのため、ナット部材1は嵌合穴110内において円筒面の円弧方向に相対傾動され、上下方向、すなわちリフレクタ104の傾動方向の相対傾動も許容される。
 さらに、嵌合溝34は平面形状が鼓状をしているので、ナット部材1は嵌合穴110の内縁部111に対して嵌合溝34の平面方向に相対的に傾動することも可能であり、当該平面方向、すなわち図5(a)に矢印で示す左右方向の相対傾動を許容する。その一方で、嵌合溝34は幅方向の中央が狭い鼓状であるので、ナット部材1が嵌合穴110に対して水平方向に相対傾動したときでも、嵌合穴110の内縁部111は嵌合溝34の幅方向の中央を支点にして相対傾動する。そのため、スクリュ120の軸方向におけるナット部材1と嵌合穴110との相対位置は一定に保たれる。また、嵌合穴110の内縁部111と嵌合板部36との当接位置が変化しても、図5(b)のように、嵌合板部36の両端部に設けられている緩やかな曲線形状をした連結面部37a,38aにより嵌合穴110の内縁部111が滑るように当接される。そのため、両者間での円滑な相対傾動、すなわち図5(b)に矢印で示すようにナット部材1の上下方向の相対傾動が確保できる。なお、図には表れないが下側の嵌合溝34dは内縁部111よりも幅寸法が大きくされているので内縁部111は嵌合溝34d内で移動されることが可能であり、当該相対傾動を可能にする。
 このように、ナット部材1はリフレクタ104に対して左右方向、上下方向の相対傾動が可能であり、ナット部材1の直線移動によってもリフレクタ104を円滑に傾動させながら可及的に小さい操作力によってスクリュ120の内挿が実現できる。そのため、エイミング機構の組み立ての作業性が向上できる。
 また、このようなスクリュ120の内挿を可能とすることにより、エイミング調整時におけるスクリュ120の軸転操作に際してもナット部材1の円滑な螺進とリフレクタ104の円滑な傾動を可能にし、結果として、円滑かつ低操作力でのエイミング調整が実現できる。すなわち、説明が一部重複するが、図6において、スクリュ120のギア部122をドライバ(ネジ回し)等の治具Dで回転操作してスクリュ120を軸転させることにより、雄ネジ部121に螺合しているナット部材1をスクリュ120の軸方向に移動させる。このナット部材1の移動により当該ナット部材1に嵌合しているリフレクタ104のブラケット109がスクリュ120の軸方向に移動され、当該リフレクタ104は支点部105を中心にして傾動される。これにより、ランプ光軸Lxを傾動させてエイミング調整が実現できる。このリフレクタ104の傾動に際して、前記したようにナット部材1の嵌合溝34の構成によってナット部材1の直線移動とリフレクタ104の傾動との間の相対移動を許容する。これにより、ナット部材1とリフレクタ104との間における負荷の発生を抑制し、スクリュ120の円滑な軸転とリフレクタ104の円滑な傾動を可能とし、操作性の高いエイミング調整が実現できる。
 また、嵌合部3を構成している嵌合溝34の内側に空洞35が設けられるので、ブラケット109の嵌合穴110に対して嵌合部3が弾性的に当接する状態となる。そのため、嵌合穴110と嵌合部3との間に寸法誤差が生じている場合でも好適な嵌合状態が確保できるとともに、ナット部材1の移動に伴うリフレクタ104の傾動を円滑なものにできる。
 さらに、雌ネジ部2のスクリュ120が内挿される側の端部に、スクリュ120の先端を案内するための逆錐面状をした導入部4が設けられている。そのため、ナット部材1にスクリュ120を内挿する作業が容易になる。
 実施形態では、リフレクタを上下方向に傾動してエイミング調整する場合について説明したが、リフレクタを水平方向に傾動してエイミング調整する場合、あるいはこれらとは異なる方向に傾動してエイミング調整する場合についても同様である。いずれの場合でも、ナット部材をリフレクタに嵌合支持させる際にはナット部材の下側、すなわち嵌合溝の幅寸法が大きい側をリフレクタの傾動支点側に向けた状態で嵌合させればよい。また、実施形態では嵌合部に一対の脚片を設けているが、脚片が径方向に弾性変形して嵌合穴に嵌合される構成であれば、脚片の数はこれに限定されるものではない。特に、脚片は、嵌合穴の形状に対応して適宜の形状、数に構成できる。また、嵌合溝についても、嵌合穴の形状に対応させて適宜の構成とすることができる。
 実施形態では本発明のナット部材をセルフロッキングナットに適用しているが、予め雌ネジ部を形成しているナット部材であっても、樹脂成形等によって形成され、スクリュを内挿することによって雌ネジ部が外径方向に膨らむナット部材であれば本発明を適用することが好ましい。
 本発明を特定の態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を離れることなく様々な変更および修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。
 なお、本出願は、2012年8月1日付で出願された日本特許出願(特願2012-170698)に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。
 本発明はエイミング機構を備えた車両用灯具に用いられるセルフロッキングナット等のナット部材に採用することが可能である。
 
 

Claims (4)

  1.  対象物に設けた嵌合穴に嵌合される嵌合部と、スクリュが内挿されて当該スクリュの雄ネジ部に螺合される雌ネジ部と、を備えるナット部材であって、前記嵌合部と前記雌ネジ部とは当該ナット部材の軸方向の異なる位置に形成されていることを特徴とするナット部材。
  2.  前記嵌合部は、前記嵌合穴に嵌合される嵌合溝を有し、当該嵌合溝の溝底面の内側に空洞が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のナット部材。
  3.  前記雌ネジ部の前記スクリュが内挿される側の端部に、当該スクリュの先端を案内するための逆錐面状をした導入部が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のナット部材。
  4.  前記スクリュは灯具の固定部材に軸転可能に支持されたエイミングスクリュであり、前記ナット部材は当該灯具のリフレクタ等の傾動部材に支持されたエイミングナットとして構成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のナット部材。
     
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