以下に、本発明バックカバー及びバックカバーの組立方法を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
車輌用灯具、例えば、車輌用前照灯1は、車体の前端部における左右両端部にそれぞれ取り付けられて配置されている。
車輌用前照灯1は、図1に示すように、前方に開口された凹部を有するランプボデイ2と該ランプボデイ2の前面開口を閉塞する前面カバー3とを備え、ランプボデイ2と前面カバー3によって形成された内部空間が灯室4として形成されている。
ランプボデイ2の後端部には略円筒状に形成されたカバー取付部5が設けられている(図2参照)。カバー取付部5は前後に貫通された取付用開口5aを有している。カバー取付部5の内面には係合部6、6、・・・が設けられている。係合部6、6、・・・は周方向に離隔して設けられ、カバー取付部5の内面から内方へ張り出され周方向に延びるように形成されている。
係合部6、6、・・・の間の部分はそれぞれ挿入用切欠6a、6a、・・・として形成され、該挿入用切欠6a、6a、・・・は前後に貫通され内方に開口されている。
灯室4にはランプユニット7が配置されている(図1参照)。ランプユニット7はリフレクター8と該リフレクター8に支持された放電灯9とリフレクター8に取り付けられたシェード10と放電灯9の前方に配置されたレンズ11とを有している。
放電灯9の後端部にはソケット12が取り付けられ、該ソケット12の内部にスターター12aが配置されている。ソケット12からはケーブル13が導出され、該ケーブル13のソケット12と反対側の端部にコネクター14が結合されている。コネクター14には、図3に示すように、側方へ突出された固定片14aが設けられ、該固定片14aに前後に貫通されたネジ挿通孔14bが形成されている。
灯室4にはランプユニット7の一部を閉塞するためのエクステンション15が配置されている。
ランプボデイ2のカバー取付部5には取付用開口5aを閉塞するバックカバー16が取り付けられる(図1及び図2参照)。バックカバー16は、図2及び図3に示すように、カバー体17と該カバー体17に取り付けられ放熱体としての機能及びカバー体17を後方から覆う機能を有するケース体18とを備えている。
カバー体17は樹脂材料によって形成されたカバー本体19と金属材料によって形成された接続端子20とがインサート成形によって一体成形されて成る(図2乃至図4参照)。
カバー本体19は、略リング状に形成された第1の嵌合部21と、該第1の嵌合部21の後端部から外方へ張り出されたフランジ部22と、該フランジ部22の内側に設けられた内側構造部23と、フランジ部22の内周部における後面から後方へ突出された第2の嵌合部24と、内側構造部23の後面から後方へ突出され第2の嵌合部24の側方に位置されたコネクター枠部25とを有している。
第1の嵌合部21の前端部にはそれぞれ外方へ突出された係合突部21a、21a、・・・が設けられている。係合突部21a、21a、・・・のうち少なくとも一つの係合突部21aには、外側の端部から前方へ突出された規制突部21bが設けられている。バックカバー16においては、例えば、四つの係合突部21a、21a、・・・が設けられ、その内の三つの係合突部21a、21a、21aにそれぞれ規制突部21b、21b、21bが設けられている。
内側構造部23には前後に貫通された配置孔23aが形成されている。内側構造部23の前面には、それぞれ前方に開口された部品配置部23b、23b、23bとコネクター接続部23cが形成されている。部品配置部23b、23b、23bにはそれぞれ放電灯9の点灯回路(バラスト)を構成する大型の電子部品26、26、26が挿入されて配置されている。
内側構造部23には、左端部における上端部と右端部における下端部とにそれぞれ前後に貫通された位置決め孔23d、23dが形成されている。
内側構造部23には、左端部における上端部に前後に貫通された挿通孔23eが形成されている。
接続端子20は、上記したように、カバー本体19とインサート成形によって一体成形されているため、一部を除いてカバー本体19に埋設されている。従って、接続端子20の一部はカバー本体19から外部へ突出され(図4乃至図6参照)、内側構造部23の部品配置部23b、23b、23bの内部に位置された部品用端子部20a、20a、・・・、コネクター枠部25の内部に位置されたコネクター用端子部20b、20b、内側構造部23から配置孔23a側に突出された接続用端子部20c、20c、・・・又はコネクター接続部23cに位置された電力供給用端子部20d、20d、20dとして設けられている。部品用端子部20a、20a、・・・はそれぞれ内側構造部23における部品配置部23b、23b、23bに配置された電子部品26、26、26の各リード26a、26a、・・・に溶接によって接続されている。
このように部品用端子部20a、20a、・・・と電子部品26、26、26の各リード26a、26a、・・・とを溶接によって接続することにより、接続強度の向上を図ることができると共に接触抵抗に対する導通性の向上を図ることができる。
また、上記したように、大型の電子部品26、26、26をカバー体17に配置することにより、スペースの有効活用に伴うバックカバー16の小型化を図ることができる。
接続端子20には、右端部における上端部に前後に貫通されたネジ挿通孔20eが形成されている。ネジ挿通孔20eは内側構造部23の挿通孔23eに対応した位置に形成されている(図4参照)。
カバー体17の第2の嵌合部24には、周方向に延び後方に開口されたシール溝27が形成されている(図2及び図6参照)。シール溝27は、内側に位置する内側壁部27aと、該内側壁部27aの外側に位置する外側壁部27b、27b、・・・と、内側壁部27aと外側壁部27b、27b、・・・の前端部間を連結する底面壁部27cとによって形成されている。
カバー体17の後面におけるコネクター枠部25の上下両側には、それぞれ後方へ突出された立壁部28、28が設けられている。
ケース体18は、放熱体としての機能を有し、金属材料によって形成されている。ケース体18は前方に開口された浅い取付凹部18aを有する前後に扁平な形状に形成されている(図2、図3及び図6参照)。
ケース体18の前面における外周部には周方向に延び前方へ突出されたシール突条18bが設けられている。ケース体18にはシール突条18bの内側に、周方向に延び前方へ突出された内周壁18cが設けられている。従って、シール突条18bと内周壁18cの間の部分には前方に開口された溝部18dが形成されている。
ケース体18には内周壁18cの近傍に上下に離隔してネジ止め穴18e、18eが形成されている(図3及び図4参照)。また、ケース体18には、左端部における上端部と右端部における下端部とに、それぞれ前方へ突出された位置決めピン18f、18fが設けられている。
ケース体18には第1のシールド壁18gと第2のシールド壁18hが設けられている。第1のシールド壁18gは左右方向に延び左端部が内周壁18cに連続され、第2のシールド壁18hは上下方向に延び上端部が第1のシールド壁18gの右端部に連続されている。
ケース体18の取付凹部18aには回路基板29、30が左右に並ぶようにして配置されている。回路基板29、30の前面には所要の複数のチップ部品31、31、・・・が搭載されている。
回路基板29、30はそれぞれ後面が平面に形成され、各後面がケース体18に面接触された状態で取付凹部18aに配置されている。
このようにバックカバー16にあっては、回路基板29、30の前面にチップ部品31、31、・・・が搭載され、後面が平面とされケース体18に面接触された状態で取付凹部18aに配置されているため、回路基板29、30において発生する熱のケース体18への伝達率が高く、放熱性の向上を図ることができる。
ケース体18の取付凹部18aには、点灯回路を構成する電子用部品(DC/DCコンバーター)32が搭載され、該電子用部品32の端子部が回路基板30に接続されている。電子用部品32は発熱量の大きな部品である。
このように発熱量の大きな電子用部品32を放熱体として機能するケース体18に配置することにより、バックカバー16における放熱性の向上を図ることができる。
電子用部品32は第1のシールド壁18g、第2のシールド壁18h、内周壁18cの一部及びケース体18における取付凹部18aを形成する前後方向を向く壁部の一部によって四方から覆われた状態で配置されている。従って、電子用部品32の駆動時において発生するノイズの回路基板29、30及びチップ部品31、31、・・・等に対する影響を低減することができる。
ケース体18の後面には放熱フィン18i、18i、・・・が設けられている(図5及び図6参照)。放熱フィン18i、18i、・・・は回路基板29、30及び電子用部品32の真後ろに形成され、回路基板29、30及び電子用部品32の放熱性の向上が図られている。
カバー体17の前面側には金属材料によって形成されたシールド板33が取り付けられる(図2、図3及び図6参照)。シールド板33には外周部に周方向に離隔し後方へ突出された係合片33a、33a、・・・が設けられている。シールド板33には上下に離隔して前後に貫通されたネジ挿通孔33b、33bが形成されている。
シールド板33によって点灯回路からの輻射が遮蔽され、ノイズの低減が図られる。
以下に、バックカバー16の組立方法について説明する。
先ず、カバー体17にケース体18を取り付ける。カバー体17に対するケース体18の取付は、カバー本体19に形成されたシール溝27に接着剤34を充填し、シール溝27にシール突条18bを挿入してケース体18をカバー本体19に結合することにより行う。このときケース体18の位置決めピン18f、18fをそれぞれカバー体17の位置決め孔23d、23dに挿入し、カバー体17に対するケース体18の位置決めを行う。
上記のようにケース体18に位置決めピン18f、18fを設けカバー体17に位置決め孔23d、23dを形成してケース体18のカバー体17に対する位置決めを行うことにより、ケース体18のカバー体17に対する位置精度の向上を容易に図ることができる。
また、後述するように、バックカバー16を車輌用前照灯1に対して着脱する際に、バックカバー16を車輌用前照灯1のカバー取付部5に対して回転させるが、上記のように、位置決めピン18f、18fを位置決め孔23d、23dに挿入することにより、バックカバー16の回転時にケース体18のカバー体17に対する回転が防止され、ケース体18のカバー体17からの脱落を防止することができる。
接着剤34によってシール突条18bがシール溝27に接着され、カバー体17にケース体18が固定される。カバー体17にケース体18が固定された状態においては、シール溝27とシール突条18bとの間に接着剤34が充填されているため、シール溝27とシール突条18bとの間に隙間が生じず密閉性が確保される。
尚、上記には、接着剤34をシール溝27に充填する例を示したが、逆に、接着剤34をシール突条18bに塗布してカバー体17にケース体18を固定してもよく、また、接着剤34をシール溝27に充填すると共にシール突条18bに塗布して両者を接着しカバー体17にケース体18を固定してもよい。
カバー体17にケース体18が固定された状態においては、ケース体18の取付凹部18aに配置された回路基板29、30及び電子用部品32がカバー体17に形成された配置孔23aに位置される(図6参照)。従って、バックカバー16の内部のスペースの有効活用が図られ、バックカバー16の薄型化を図ることができる。
次に、ケース体18がカバー体17に固定された状態において、接続端子20の接続用端子部20c、20c、・・・を、例えば、ワイヤーボンディングや金属製のリボン等の接続部材35、35、・・・によって回路基板29、30に形成された回路パターンにそれぞれ接続する。接続用端子部20c、20c、・・・が回路基板29、30に形成された回路パターンに接続されることにより、部品配置部23b、23b、23bにそれぞれ配置された電子部品26、26、26が接続端子20を介して回路基板29、30の回路パターンに接続される。
次いで、コネクター14を接続端子20の電力供給用端子部20d、20d、20dに接続する。
続いて、カバー体17及びケース体18の前面側にシールド板33を取り付ける。カバー体17へのシールド板33の取付は、シールド板33の係合片33a、33a、・・・がそれぞれ配置孔23aを介してケース体18の取付凹部18aの開口縁に係合され、さらに、ケース体18にネジ止めされることにより行われる。
シールド板33のケース体18へのネジ止めは、図3に示すように、一つの金属製の取付ネジ100がシールド板33の一方のネジ挿通孔33bと接続端子20のネジ挿通孔20eを順に挿通されケース体18の一方のネジ止め穴18eに螺合され、別の金属製の取付ネジ100がシールド板33の他方のネジ挿通孔33bとコネクター14のネジ挿通孔14bを順に挿通されケース体18の他方のネジ止め穴18eに螺合されることにより行われる。
このようにシールド板33をケース体18にネジ止めすることによりバックカバー16が構成される。
上記のように、金属製の取付ネジ100、100によって金属製のシールド板33と金属製の接続端子20の一部と金属製のケース体18とを結合することにより、バックカバー16における電磁ノイズの発生を低減することができる。
また、取付ネジ100、100によって接続端子20の一部とケース体18が結合されることにより、ケース体18がカバー体17に接着剤34の他にネジ止めによっても固定されるため、ケース体18のカバー体17に対する固定強度の向上を図ることができる。
続いて、カバー本体19における第1の嵌合部21の外周面にオーリング36が嵌合される(図2及び図6参照)。このときオーリング36が第1の嵌合部21から外方へ突出された係合突部21a、21a、・・・に接触するおそれがあるが、係合突部21a、21a、・・・は金属材料ではなく樹脂材料によって形成されているため、オーリング36が係合突部21a、21a、・・・に接触した場合においてもオーリング36の損傷を回避することができる。
カバー体17はオーリング36が嵌合された状態において、係合突部21a、21a、・・・がそれぞれ係合部6、6、・・・間に形成された挿入用切欠6a、6a、・・・に後方から挿入された状態で周方向に回転される。カバー体17が回転されると、図6に示すように、係合突部21a、21a、・・・の後面がそれぞれ係合部6、6、・・・の前面に係合されてバックカバー16がランプボデイ2のカバー取付部5に取り付けられ、オーリング36がランプボデイ2の係合部6、6、・・・とバックカバー16のフランジ部22とに密着される。
上記のようにバックカバー16をカバー取付部5に取り付けようとする際に、例えば、カバー取付部5に対してバックカバー16が傾いていると、その傾斜角度によっては、係合突部21aに設けられた規制突部21bが係合部6の後面又は挿入用切欠6aの開口縁に接触する。従って、このようなバックカバー16のカバー取付部5に対する向きが不適正な場合には、規制突部21bによって係合突部21a、21a、・・・の挿入用切欠6a、6a、・・・への挿入が規制され、バックカバー16をカバー取付部5に取り付けることができない。
また、バックカバー16をカバー取付部5に取り付けようとする際に、カバー取付部5に対してバックカバー16が傾いていても、係合突部21a、21a、・・・がそれぞれ挿入用切欠6a、6a、・・・に挿入されてしまう可能性もある。しかしながら、この場合にバックカバー16をカバー取付部5に対して周方向へ回転しようとしても、バックカバー16が傾いているため、規制突部21bが挿入用切欠6aの開口縁に接触しバックカバー16が回転されない。従って、規制突部21bによってバックカバー16のカバー取付部5に対する回転が規制され、この場合にも、バックカバー16をカバー取付部5に取り付けることができない。
このようにバックカバー16にあっては、係合突部21aに規制突部21bを設けることにより、バックカバー16のカバー取付部5に対する向きが不適正な場合における不完全な状態でのバックカバー16のカバー取付部5に対する取付を防止することができる。即ち、一部の係合突部21aのみが挿入用切欠6aに挿入され、他の係合突部21aが挿入用切欠6aに挿入されない状態である不完全な状態でのバックカバー16のカバー取付部5に対する取付を防止することができる。
尚、上記には、係合突部21a、21a、・・・のうち少なくとも一つの係合突部21aに規制突部21bを設けた例を示したが、バックカバー16においては、何れの係合突部21a、21a、・・・にも規制突部21bを設けない構成とすることも可能である。
上記のように車輌用前照灯1にあっては、電子部品26、26、26、電子用部品32及びチップ部品31、31、・・・が配置されカバー体17にケース体18が取り付けられて構成され一つのユニットとして設けられたバックカバー16をランプボデイ2に取り付けるため、車輌用前照灯1の各部の組付作業の容易化を図ることができると共に放電灯9を交換する際にバックカバー16の着脱作業を容易に行うことが可能となる。
また、オーリング36によってバックカバー16とランプボデイ2のカバー取付部5との間の密閉性が確保されるため、灯室4への大気中に含まれる水分(水蒸気)や外部の水分の侵入を防止することができる。
以下に、放電灯9の点灯回路(バラスト)の一例について説明する(図7参照)。
直流電源37からスイッチS1を介して繋がれた入力フィルター38aは、バラスト38から発生するノイズ及びバラスト38に進入するノイズを抑制する。
入力フィルター38aに接続された直流−直流変換回路としてのDC/DCコンバーター(電子用部品32)38bは、直流電源37からの直流入力電圧を入力フィルター38aを介して受け、所望の直流電圧に昇圧する。
DC/DCコンバーター38bは、制御回路38eからの制御信号によって、その内部のスイッチング素子が駆動される。
直流−交流変換回路としてのフルブリッジインバーター38cは、DC/DCコンバーター38bの出力電圧を交流電圧(矩形波)に変換した上で放電灯9に供給する。フルブリッジインバーター38cは、例えば、4つのスイッチング素子によって2つのアームが構成され、各アームのスイッチング素子を各別に駆動するための駆動回路を備えている。フルブリッジインバーター38cは、2組のスイッチング素子対を相反的にオン/オフ制御することによって、交流電圧を出力する。フルブリッジインバーター38cは、制御回路38eからの制御信号によって、その内部のスイッチング素子が駆動される。
昇圧回路38dは、昇圧した電圧をスターター12aに付与する。スターター12aは、起動時に高電圧パルス(例えば、約25kV)を発生する。
制御回路38eは、放電灯9の点灯制御(過渡/定常の電力制御)を行う。制御回路38eには、入出力異常の検出および動作停止制御を行うフェールセーフ回路も概念上含まれる。
以上に記載した通り、車輌用前照灯1にあっては、カバー体17に後方に開口されたシール溝27を形成し、ケース体18に前方へ突出されシール溝27に嵌め合わされた状態で接着されて取り付けられるシール突条18bを設けている。
従って、カバー体17とケース体18の間の良好な密閉性が確保され、大気中に含まれる水分(水蒸気)や外部の水分の点灯回路及び灯室4への侵入を防止することができ、放電灯9の点灯回路の動作不良を防止することができると共に前面カバー3の曇りを防止することができる。
また、カバー体17とケース体18の間の良好な密閉性が確保されて両者の取付強度が向上されるため、カバー体17に対するケース体18のガタツキの発生やカバー体17からのケース体18の脱落と言う不具合の発生を防止することができる。
さらに、接続端子20とカバー本体19とが一体成形されてカバー体17が形成されているため、車輌用前照灯1の部品点数を削減することができる。
さらにまた、バックカバー16にあっては、カバー体17のコネクター枠部25の外周側に立壁部28、28が設けられているため、ランプボデイ2のカバー取付部5に対するバックカバー16の取付時や車輌用前照灯1の車体への取付時にコネクター枠部25及びその内部に位置するコネクター用端子部20b、20bに作業者の手や周囲の物体を接触させることがなく、コネクター枠部25及びコネクター用端子部20b、20bの損傷を防止することができる。
加えて、立壁部28、28をカバー取付部5に対する着脱時にバックカバー16を回転させる際の作業者の操作摘子として利用することが可能であり、バックカバー16のカバー取付部5に対する着脱作業における作業性の向上を図ることができる。
尚、上記には、カバー体17にシール溝27を形成しケース体18にシール突条18bを設けた例を示したが、逆に、カバー体にシール突条を設けケース体にシール溝を形成し、ケース体18をカバー体17に固定するようにしてもよい。
尚、車輌用前照灯1にあっては、カバー本体19を樹脂材料によって形成しているが、導電性材料と非導電性材料を用いて所謂二色成形によりカバー本体19を形成し、カバー本体19の一部を導電性材料によって構成することにより、点灯回路に関するノイズを抑制することも可能である。
また、上記には、スターター12aを灯室4内の放電灯9側(ソケット12の内部)に配置した例を示したが、スターターの配置位置はこの位置に限られることはなく、例えば、スターターを点灯回路側(バックカバー16の内部)に配置してもよい。
尚、上記には、車輌用灯具の例として、放電灯9を光源とした車輌用前照灯1について説明したが、車輌用灯具としては、例えば、車輌用前照灯1以外に、デイタイムランニングランプ、テールアンドストップランプ、ターンシグナルランプ等も適用可能である。
また、光源は放電灯9に限られることはなく、光源として、例えば、フィラメントタイプの電球やLED(発光ダイオード)等の半導体発光素子を用いることも可能である。
さらに、バックカバーに配置される点灯回路は、光源を所定の明るさで点灯させる機能に加え、点滅させたり明るさを変化(調光)させる機能を行うものであってもよい。
上記した最良の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。