JP5961025B2

JP5961025B2 - 車両用ランプの光源取付構造

Info

Publication number: JP5961025B2
Application number: JP2012090638A
Authority: JP
Inventors: 直河村
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-04-12
Also published as: KR20130116018A; US20130272010A1; JP2013218974A

Description

本発明は自動車等の車両に装備されるランプに関し、特にランプ本体に取り付けられる光源の取付構造に関するものである。

自動車に設けられるランプの光源として白熱バルブ（電球）、放電バルブ、発光素子等種々のものが提供されているが、いずれの場合でもランプのメンテナンスを可能とするためにランプ本体に対して光源を着脱可能にした取付構造が採用されている。この光源の取付構造としては、いわゆるバヨネット構造が一般的であり、特に光源がバルブの場合にはバルブの寿命が発光素子に比較して短いことから着脱が容易なバヨネット構造を採用していることが多い。例えば、特許文献１では、リフレクタの後面に設けたバルブ取付口にソケットフィクチャを固定する一方、バルブの一部に花弁状のフランジ（以下、バヨネットフランジと称する）を設け、このバヨネットフランジをソケットフィクチャに設けた凹部を通してソケットフィクチャの内面側にまで挿入し、かつバルブを軸回り方向に回転させてバルブ取付口との間の隙間内に圧入して挟持状態とさせることによりバルブをリフレクタに取り付けることが可能とされている。なお、本発明においてバルブは、電球を意味する他にバルブを保持しているソケット部を含めて一体化されたもの全体を称することもある。

特開平５−１３５６０３号公報

特許文献１のように、バヨネットフランジをバルブ取付口とソケットフィクチャとの隙間に挟持させる構成では、バルブに加えられる外力や振動等によってバヨネットフランジにおける挟持状態が緩み、バルブが脱落するおそれがある。そのため、特許文献１ではバルブ取付口に突起を設け、バヨネットフランジを挟持すべく回転させた際にこの突起を乗り越えることによって、バヨネットフランジの一部を突起に対して回転方向に係合させ反対方向への回転を防止して挟持状態を保持する構成がとられている。しかし、この構成ではバヨネットフランジが突起を乗り越える際の回転トルクが高くなり、バルブ取付に大きな操作力が必要になる。また、その際のバヨネットフランジと突起との摩擦係合によって突起が摩耗され易く、バルブを繰り返して着脱操作したような場合には当該突起の摩耗により回転防止機能が低下されてしまう。これを回避すべく特許文献１ではバルブ取付口とソケットフィクチャとの間に板ばね部材を介装し、この板ばねの弾性力を利用してバヨネットフランジが突起を乗り越え易くする一方で、バヨネットフランジをバルブ取付口に弾接させて挟持状態を確保している。そのため、バルブの取付構造の構成部品として、ソケットフィクチャの他に板ばねが必要であり、部品点数が増加してコスト高をまねく要因になっている。

本発明の目的は部品点数を増加させることなく光源の安定した挟持状態を確保することが可能な光源取付構造を提供するものである。

本発明はリフレクタに設けられた光源取付口と、この光源取付口に固定されるソケットフィクチャと、光源取付口に内挿されかつ軸回り方向に回転されたときにソケットフィクチャに係合されるバヨネットフランジを有する光源とで構成され、ソケットフィクチャにはバヨネットフランジに係合する弾性変形が可能なスナップフィットが一体に設けられていることを特徴とする。

本発明は、さらに、スナップフィットはソケットフィクチャの内面に円周方向に延長されて、一端部が当該ソケットフィクチャに連結され、他端部が径方向に弾性変形が可能に構成され、当該他端部にバヨネットフランジに係合する爪体を備える。また、爪体は円周方向に沿って隣接されて円周接線方向に対して所要の面角度の傾斜面として形成された他端部側の正面及び一端部側の背面を有する楔型に形成され、バヨネットフランジは取着時に当該正面から背面向けて係合される。この爪体は、光源を取着する際の回転方向の正面の面角度が反対側の背面の面角度よりも小さくされている。ここでバヨネットフランジは円周方向の複数箇所に外径方向に突出する突片を備えた花弁状に形成されており、スナップフィットは少なくとも１つの突片に係合するように構成されることが好ましい。

本発明によれば、ソケットフィクチャと一体に形成したスナップフィットが弾性変形して光源のバヨネットフランジに係合し、この係合により光源をランプ本体ないしソケットフィクチャに取着する構成としているので、スナップフィットの弾性変形によって光源を取着する際の操作性が改善される一方で、爪体とバヨネットフランジとの係合によってランプ本体に対する光源の取着状態を保持することができる。また、スナップフィットはソケットフィクチャと一体であるので、部品点数を増大することなく、低コストに構成できる。

実施形態１の要部断面図。実施形態１の要部の部分分解斜視図。バルブを前面方向から見た斜視図。ソケットフィクチャを前面方向から見た斜視図。バルブの取着状態を示す前面方向からの正面図。スナップフィットの構成と作用を説明する模式図。実施形態２のソケットフィクチャの要部の斜視図。実施形態２のバルブの取着状態を示す前方方向からの斜視図。

（実施形態１）
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車用ランプのバルブ取付構造に適用した実施形態１の要部断面図である。ランプは図には表れないが前面レンズを有するランプボディを有しており、このランプボディ内にリフレクタ１と、このリフレクタ１に取り付けられる光源としてのバルブ２が配設される。前記リフレクタ１は内面１ａが鏡面処理されており、またこのリフレクタ１の後面には所要の径寸法をしたバルブ取付口３が一体に設けられ、このバルブ取付口３に前記バルブ２が着脱可能に取付けられている。ここでは光源としての発光体は白熱バルブ（電球）２ａで構成されており、この白熱バルブ２ａはソケット部２１に保持されるとともに、当該ソケット部２１に設けられたコネクタ２２により外部電源に電気接続されるようになっている。この白熱バルブ２ａとソケット部２１は一体の部品として取り扱われ、これら全体をバルブと称して取り扱われることが多いので、以降はこれら全体をバルブと称している。

図２は前記バルブ取付構造の分解斜視図であり、前記リフレクタ１のバルブ取付口３にソケットフィクチャ４が固定され、このソケットフィクチャ４を利用してバルブ２が取着されるようになっている。詳細を説明すると、前記リフレクタ１のバルブ取付口３には当該リフレクタ１の後面から後方に突出され、かつ同軸配置された小径の内筒３１と大径の外筒３２を有している。内筒３１の突出長さは外筒３２の突出長さよりも短くされ、内筒３１の後端は外筒３２の後端よりも所要の寸法だけ奥まった位置にある。なお、以降の説明における軸方向はこのバルブ取付口３の筒軸方向に向けられた方向である。また、前記外筒３２の内周面の複数箇所、ここでは円周方向に離間された３箇所にそれぞれ内径方向に突出して軸方向に延びるリブ状の回転ストッパ３３が一体に設けられている。

前記バルブ２は、図３に軸方向の前方に向けられる前面方向から見た斜視図を示すように、ソケット部２１は前記バルブ取付口３の内筒３１内に軸方向に内挿可能な円柱状のボス２３を有しており、このボス２３の軸方向の一部に外径方向に拡径されたバヨネットフランジ２４が一体に設けられている。このバヨネットフランジ２４は円周３箇所に外径方向に延長された３つの突片２５が一体に形成されて全体が花弁状に構成されている。これらの突片２５は前記バルブ取付口３に設けた３つの回転ストッパ３３の円周位置とは異なる円周位置に配置されている。また、前記バヨネットフランジ２４の前面の円周方向の３箇所、ここでは前記３つの突片２５にそれぞれ対応する位置には前面方向に向けて微小の厚みで突出した当接突起２６が一体に形成されている。これらの当接突起２６は後述するようにバルブ２をバルブ取付口３に取着した際に、当該バルブ取付口３の前記内筒３１の後端に軸方向に当接されることになる。

前記ソケットフィクチャ４は、図４に前面を上向きにした斜視図を示すように、外径寸法が前記バルブ取付口３の外筒３２の外径にほぼ等しい円形板として構成されており、円周３箇所に設けたネジ穴４ａを挿通させた小ネジ５を前記バルブ取付口３の３つの回転ストッパ３３の後端面に螺合させることによってバルブ取付口３に固定している。また、当該ソケットフィクチャ４の中央領域には前記バルブ２のバヨネットフランジ２４の花弁形状に対応した形状の開口窓、すなわち円形をした窓の円周３箇所に外径方向に延びる凹部４２を有する花弁状をしたバルブ挿通窓４１が設けられており、前記バルブ２のバヨネットフランジ２４をこのバルブ挿通窓４１を軸方向に挿通させることが可能とされている。

また、ソケットフィクチャ４の内面の前記バルブ挿通窓４１の周縁に沿った円周複数箇所には小突起からなるガイド突起４３が軸方向に突設されている。これらのガイド突起４３は後述するようにバルブ挿通窓４１内に前記バヨネットフランジ２４が挿入され、かつ軸回りに回転されたときに、当該バヨネットフランジ２４の周縁に沿接してバヨネットフランジ２４の回転ガイドとして機能する。また、ソケットフィクチャ４の前記バルブ挿通窓４１の３つの凹部４２のそれぞれの一方の端縁、ここでは図４における反時計方向の端縁に臨む部分には板厚方向に傾斜したテーパ面４２ａが形成されている。これらのテーパ面４２ａはバヨネットフランジ２４がバルブ挿通窓４１に挿入されて反時計方向に回転されたときに、バヨネットフランジ２４の３つの突片２５にそれぞれ当接されてこれら突片２５ないしバヨネットフランジ２４を軸方向の前面側に向けて変位させる機能を有する。また、ソケットフィクチャ４の前面の前記各テーパ面４２ａのそれぞれ反時計方向に隣り合う位置には、板厚方向に微小寸法で突出した緩やかな曲面形状の押圧部４４が設けられ、後述するようにバヨネットフランジ２４を軸方向の前面側に向けて押圧する機能を有している。

さらに、前記３つの凹部４２のうちの１つの凹部、ここでは図４における時計方向１時の位置にある凹部４２に対して反時計方向に隣接する領域には、ソケットフィクチャ４と一体のスナップフィット４５が設けられている。このスナップフィット４５は軸方向に所要の高さ寸法をして円周方向に延びる所定寸法の円弧片として構成されており、その時計方向の端部には前記凹部４２の外周縁よりも内径方向に突出した楔型の爪体４６が設けられている。この爪体４６は、図６（ａ）に模式図を示すように、時計方向側に向けられた正面４６ａと、反時計方向側に向けられた背面４６ｂを有しており、これらの面はそれぞれ傾斜面として構成されている。これら正面４６ａと背面４６ｂの円周接線方向に対する面角度θａ，θｂについてみると、正面４６ａの面角度θａは背面４６ｂの面角度θｂよりも小さい角度に形成されている。その上で、このスナップフィット４５の爪体４６を含む所要の長さ部分において、ソケットフィクチャ４には軸方向の後面側から食い切り加工されて肉盗み部４ｂが設けられ、この肉盗み部４ｂによってスナップフィット４５の当該長さ部分はソケットフィクチャ４から浮いた状態とされている。この結果、スナップフィット４５は周方向に延長され、反時計方向側の一端部がソケットフィクチャ４に連結され、爪体４６を有する時計方向側の他端部が自由端部として構成された片持ち片として形成される。さらに、ここではソケットフィクチャ４はＰＡ（ポリアミド）等の多少の弾性を有する材料で形成されているので、前記スナップフィット４５はソケットフィクチャ４から浮いた状態の自由端部、すなわち爪体４６を含む部分は径方向に弾性変形することが可能とされている。

この構成のバルブ取付構造によれば、リフレクタ１に対するバルブ２の取着及びその取り外し操作はこれまでのものと殆ど同様に行うことが可能である。すなわち、ソケットフィクチャ４を固定しているバルブ取付口３に後方からバルブ２を挿入する。３つの突片２５を凹部４２に対して円周方向に位置決めした上でバヨネットフランジ２４をソケットフィクチャ４のバルブ挿通窓４１に内挿すると、バヨネットフランジ２４の前面の当接突起２６はバルブ取付口３の内筒３１の後端に当接された状態となる。図５（ａ）はソケットフィクチャ４の前面方向から見た図であり、この図においてバルブ２を反時計方向に回転すると（バルブ後方から見たときには時計方向の回転になる）、バヨネットフランジ２４は３つの突片２５においてそれぞれの周縁がガイド突起４３に案内されながらソケットフィクチャ４の内面に沿って回転される。小角度回転された時点で各突片２５の反時計方向の端部はソケットフィクチャの３つの凹部４２の各テーパ面４２ａに衝接し、このテーパ面４２ａでの楔作用によって軸方向の前面方向に変位されるとともに、さらなる回転によって各突片２５はソケットフィクチャ４の凹部４２が形成されていない領域にまで回転される。そして、各突片２５の後面がソケットフィクチャ４の押圧部４４に重なる位置にまで回転されると、各突片２５ないしバヨネットフランジ２４の全体が、さらに言えばバルブ２全体が前面方向に押圧される。この押圧力を受けてバルブ２の当接突起２６はバルブ取付口３の内筒３１の後端に強く当接されるため、結果としてバヨネットフランジ２４は当該内筒３１とソケットフィクチャ４の内面、正確には押圧部４４との間に軸方向に挟持されることになり、同時にバルブ取付口３に対するバルブ２の軸方向の位置決めが行われる。

また、かかるバルブ２の回転に伴い、図５（ａ）のようにバヨネットフランジ２４の１つの突片２５は回転方向の先端、すなわち同図の反時計方向の端部においてスナップフィット４５の爪体４６に衝接し、さらなる回転により爪体４６を外径方向に弾性変形させ、当該突片２５は爪体４６を乗り越えながら回転が継続される。そして、バルブ２が所定位置まで回転されて３つの突片２５がそれぞれバルブ取付口３に設けた回転ストッパ３３に当接して回転が係止される。同時に、図５（ｂ）のように当該突片２５はスナップフィット４５の爪体４６を乗り越え、爪体４６は弾性復帰して当該突片２５の時計方向の後端に係合した状態となる。これにより、当該突片２５の反時計方向の回転は回転ストッパ３３により係止され、時計方向の回転はスナップフィット４５の爪体４６により係止されることになり、バヨネットフランジ２４ないしはバルブ２は回転方向に拘束されるとともにその位置決めが行われる。

このとき、図６（ａ）に示したように、スナップフィット４５の爪体４６の正面４６ａの面角度θａは小さいので、図６（ｂ）に示すように、バヨネットフランジ２４の突片２５の回転方向の先端と爪体４６の正面４６ａとが衝接したときには、同図に鎖線で示すように、バルブ２の回転に伴って低トルクでスナップフィット４５を外径方向に変形させながら回転を行うことができる。一方、突片２５が爪体４６を乗り越えた状態では、図６（ｃ）に示すように、爪体４６の背面４６ｂの面角度θｂは大きいので、バヨネットフランジ２４の突片２５と背面４６ｂとの衝接によって生じる径方向の分力は小さく、スナップフィット４５を外径方向に変形することが難しい。そのため、バルブ２は反対方向、すなわちバルブ取付口３から取り外す方向に回転されることが難しくなり、したがって外力や振動によってバルブ２が脱落することが防止される。

このように本実施形態１では、バルブ２をバルブ取付口３に取着する際には、スナップフィット４５の弾性変形を利用してバヨネットフランジ２４を当該スナップフィット４５に係合させてバルブ２の脱落を防止しているので、個々のバルブ毎に寸法や形状のバラツキが生じていても、特にバヨネットフランジ２４の寸法や形状に多少のバラツキが生じていても、スナップフィット４５の弾性変形によって当該バラツキを吸収することができ、バルブ２を容易に取着できるとともに、取着状態を安定に保持することが可能になる。また、スナップフィット４５はソケットフィクチャ４と一体であるので、特許文献１のように別部材としての板ばねは不要であり、取付装置全体の部品点数が削減でき、低コストに構成することができる。

なお、バルブ２をバルブ取付口３から取り外す際には、バルブ２を取着方向とは反対方向に強い力で回転すれば、バヨネットフランジ２４の突片２５が爪体４６の背面４６ａに衝接し、径方向の分力によって爪体４６を外径方向に弾性変形させるので、当該爪体４６を乗り越えてスナップフィットによる係合から解除することができ、従来と同様に取り外すことが可能である。この場合においても、スナップフィット４５の弾性変形を利用しているので、当該スナップフィット４５によるバルブ２の脱落防止力よりも相対的に小さい操作力でバルブ２の取り外しを行うことが可能になる。

（実施形態２）
実施形態１ではスナップフィット４５の径方向の弾性変形を利用してバヨネットフランジ２４の突片２５をスナップフィット４５に係合しているが、当該スナップフィット４５を軸方向に弾性変形させて突片に係合させるようにしてもよい。図７はこのように構成した実施形態２のソケットフィクチャ４Ａの要部の斜視図であり、ソケットフィクチャ４Ａに設けた３つの凹部４２のうちの１つの凹部４２の前面側を覆う領域にわたって円弧状をしたスナップフィット４５Ａを円周方向に延長形成している。このスナップフィット４５Ａはソケットフィクチャ４Ａの前面側からみて時計方向の端部がソケットフィクチャ４Ａに一体に連結されており、反対側の反時計方向の端部が軸方向に弾性変形可能な自由端部として構成され、かつこの自由端部に後面方向に向けて突出した爪体４６Ａを一体に有している。この爪体４６Ａは当該１つの凹部４２に設けられたテーパ面４２ａに臨んで配置されるとともに、この爪体４６Ａの後面方向に向けられた正面４６ａと背面４６ｂのそれぞれの面角度は実施形態１とは反対に、図７における反時計方向に向けられた正面４６ａの円周接線方向に対する面角度は時計方向に向けられた背面４６ｂの面角度よりも大きい角度に形成されている。なお、実施形態１と等価な部分には同一符号を付してある。

この実施形態２においてもバルブ２をバルブ取付口３に取着する際の装置各部の動作は、基本的には実施形態１と同じである。ただし、この実施形態２ではバルブ２をバルブ取付口３に挿入したときには、バヨネットフランジ２４の１つの突片２５はスナップフィット４５Ａの内側、すなわち爪体４６Ａよりも時計方向側の位置に内挿される状態となり、当該突片２５は爪体４６Ａの背面４６ｂに衝接される状態となる。そして、図８に示すように、バルブ２を反時計方向に回転操作したときには、突片２５は爪体４６Ａの背面４６ｂとの衝接によってスナップフィット４５Ａを前面方向に弾性変形させながら爪体４６Ａを乗り越える。バルブ２を所定位置まで回転すると、突片２５は爪体４６Ａの正面４６ａに接して係合する状態となり、この係合によって同図の時計方向の回転が拘束され、バルブ２の脱落が防止されることになる。

この実施形態２では、スナップフィット４５Ａの爪体４６Ａの背面４６ｂの面角度は小さいので、バルブ２を取着すべく回転したときにはバヨネットフランジ２４の突片２５の回転方向の先端と爪体４６Ａの背面４６ｂとの衝接によって生じる軸方向の分力は大きく、バルブ２の回転に伴って低トルクでスナップフィット４５Ａを軸方向に変形させて爪体４６Ａを乗り越えながら回転を行うことができる。一方、突片２５が爪体４６Ａの正面４６ａに係合したときには、当該正面４６ａの面角度は大きいので、バヨネットフランジ２４の突片２５と正面４６ａとの衝接によって生じる軸方向の分力は小さく、スナップフィット４５Ａを軸方向に変形することが難しい。そのため、バルブ２はバルブ取付口３から取り外す方向に回転されることが難くなり、外力や振動によってバルブが脱落することが防止される。

この実施形態２によっても、スナップフィット４５Ａの弾性変形を利用してバヨネットフランジ２４を当該スナップフィット４５Ａに係合させてバルブ２の脱落を防止しているので、個々のバルブ毎に寸法や形状のバラツキが生じていても、例えば、バヨネットフランジ２４の寸法や形状に多少のバラツキが生じていても、スナップフィット４５Ａの弾性変形によって当該バラツキを吸収することができ、バルブ２を安定に取着することが可能になる。また、スナップフィット４５Ａはソケットフィクチャ４Ａと一体であるので取付装置全体の部品点数が削減でき、低コストに構成することができる。

本発明にかかるスナップフィットはソケットフィクチャと一体に形成されるものであれば実施形態１，２の形状に限られるものではない。例えば、スナップフィットに対するバヨネットフランジの突片の係合方向は適宜に変更することができる。例えば、実施形態１のスナップフィットを周方向の反対向きに形成し、突片をスナップフィットの爪体の背面側から正面側に向けて係合させるようにしてもよい。あるいは、実施形態２のスナップフィットを周方向の反対向きに形成し、突片をスナップフィットの爪体の正面側から背面側に向けて係合させるようにしてもよい。また、スナップフィットは１つに限られるものではなく、スペースに余裕があればバヨネットフランジの突片の数に対応する数、すなわち２つあるいは３つ設けてもよい。

前記実施形態では光源にバルブを用いた車両用ランプに適用しているが、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザダイオード）等の半導体発光素子を光源とする車両用ランプにおいても、当該発光素子をリフレクタに取着するための構造として適用することは可能である。

本発明はリフレクタにソケットフィクチャを固定し、光源に設けたバヨネットフランジをソケットフィクチャに係合させることによって当該光源をリフレクタに取着するための構造に採用することが可能である。

１リフレクタ
２バルブ
３バルブ取付口
４ソケットフィクチャ
２ａ白熱バルブ（電球）
２１ソケット部
２２コネクタ
２３ボス
２４バヨネットフランジ
２５突片
２６当接突起
３１内筒
３２外筒
３３回転ストッパ
４１バルブ挿通窓
４２凹部
４３ガイド突起
４４押圧部
４５，４５Ａスナップフィット
４６，４６Ａ爪体

Claims

リフレクタに設けられた光源取付口と、この光源取付口に固定されるソケットフィクチャと、前記光源取付口に内挿されかつ軸回り方向に回転されたときに前記ソケットフィクチャに係合されるバヨネットフランジを有する光源とで構成され、前記ソケットフィクチャには前記バヨネットフランジに係合する弾性変形が可能なスナップフィットが一体に設けられ、前記スナップフィットは前記ソケットフィクチャの内面に円周方向に延長されて、一端部が当該ソケットフィクチャに連結され、他端部が径方向に弾性変形が可能に構成され、当該他端部に前記バヨネットフランジに係合する爪体を備え、前記爪体は円周方向に沿って隣接されて円周接線方向に対して所要の面角度の傾斜面として形成された他端部側の正面及び一端部側の背面を有する楔型に形成され、前記バヨネットフランジは取着時に前記正面から前記背面に向けて係合されることを特徴とする車両用ランプの光源取付構造。
前記爪体は、前記光源を取着する際の回転方向の前記正面の面角度が反対側の前記背面の面角度よりも小さくされていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ランプの光源取付構造。
前記バヨネットフランジは円周方向の複数箇所に外径方向に突出する突片を備えた花弁状に形成され、前記スナップフィットは少なくとも１つの突片に係合するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用ランプの光源取付構造。
前記ソケットフィクチャには、前記バヨネットフランジの前記突片に当接する部位に、当該突片を軸方向に押圧する押圧部が設けられている請求項３に記載の車両用ランプの光源取付構造。
前記ソケットフィクチャには、前記バヨネットフランジの周縁に沿接して前記バヨネットフランジの回転ガイドとして機能するガイド突起が設けられている請求項１〜４のいずれかに記載の車両用ランプの光源取付構造。