小型ライトの防水構造及び小型ライト
【課題】防水性に極めて優れる小型ライトの防水構造及び当該防水構造を採用した小型ライトの提供を目的とする。
【解決手段】本発明は、開口を有するケーシングと、この開口に配設される別体部とを備える小型ライトにおけるケーシング及び別体部の隙間を防水するための構造であって、上記別体部外面及びケーシングの表壁及び側壁を被覆する内側カバーと、上記開口以外のケーシング外面を被覆する外側カバーとを備え、この内側カバー及び外側カバーが同質のエラストマー材料から形成されていることを特徴とする小型ライトの防水構造及び上記防水構造を備える小型ライトである。
【解決手段】本発明は、開口を有するケーシングと、この開口に配設される別体部とを備える小型ライトにおけるケーシング及び別体部の隙間を防水するための構造であって、上記別体部外面及びケーシングの表壁及び側壁を被覆する内側カバーと、上記開口以外のケーシング外面を被覆する外側カバーとを備え、この内側カバー及び外側カバーが同質のエラストマー材料から形成されていることを特徴とする小型ライトの防水構造及び上記防水構造を備える小型ライトである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型ライトの防水構造及びこの防水構造を有する小型ライトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内蔵電池により発光する携帯用ライトは、今日では、懐中電灯以外にも、自転車等のヘッドランプとして使用されたり、トレッキング、登山、ダイビングなどのレジャーにおける照明及び相互位置確認用に使用されている。このように、携帯用ライトは雨天時など水に触れやすい環境で使用されるため、携帯性、装着性、スイッチ操作性だけではなく、優れた防水性を有することが要求されている。
【０００３】
従来の一般的な携帯用ライトとしては、非常に小型で高輝度のＬＥＤ（発光ダイオード；Light Emitting Diode）を光源として用い、発光部や電池収納部を小型化することにより、全体としてコンパクト化及び軽量化された携帯用ライトが提供されている（例えば特許文献１等参照）。
【０００４】
かかるＬＥＤを用いた携帯用ライトは、一般的には、（ａ）透明な前端部及び後部が螺合してなる円筒状のケーシングと、（ｂ）ケーシング内の前端部付近に配設されるＬＥＤと、（ｃ）ケーシング内に収納される電池と、（ｄ）ＬＥＤ及び電池を電気的に接続可能に構成する電気的回路と、（ｅ）ケーシング側面に配設され、電気的回路を断続するためのスイッチとを備えている。
【０００５】
しかし、上記従来の携帯用ライトは、充分な防水対策が施されていないものが多く、防水対策が施されている場合でもその防水性は十分ではない。このような従来の携帯用ライトの防水構造としては、例えば、ライト以外の部材の接続部分の隙間を防水カバーで覆ったものや（例えば特許文献１等参照）、部材の接続部分の隙間にパテ材やゴム材等からなる防水パッキンを設置したもの（例えば特許文献２等参照）等が提供されているが、いずれも水に触れる環境下での長期間の使用に耐え得るものではない。このように自転車等のヘッドランプやダイビング等の水に曝される環境下で長期間使用する場合においても、ライト内部に浸水することのない優れた防水性を有する防水構造が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２６６６３０号公報
【特許文献２】特開２００３−３０８７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、コンパクト性、軽量性及び高輝度性を維持しつつ、構造が簡易で優れた防水性を有する小型ライトの防水構造及びこの防水構造を有する小型ライトの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた発明は、
開口を有するケーシングと、この開口に配設される別体部とを備える小型ライトにおけるケーシング及び別体部の隙間を防水するための構造であって、
上記別体部外面とケーシングの表壁及び側壁とを被覆する内側カバーと、
上記開口以外のケーシング外面を被覆する外側カバーと
を備え、
この内側カバー及び外側カバーが同質のエラストマー材料から形成されていることを特徴とする小型ライトの防水構造である。
【０００９】
当該小型ライトの防水構造は、内側カバー及び外側カバーを備えており、内側カバーは別体部外面とケーシングの表壁及び側壁とを一体的に被覆し、外側カバーは開口以外のケーシング外面を内側カバーの外側から更に被覆している。このように、内側カバーが別体部とケーシングの間に生じる隙間を一体的に被覆することにより、極めて優れた防水性を発揮する。また、当該小型ライトの防水構造は構造が簡易であり、部材の繋ぎ目やスイッチ部分に対してＯリング等の防水部材を用いることなく浸水を防止することができるため低コストで優れた防水性を発揮することができる。
【００１０】
また、当該小型ライトの防水構造において、上記内側カバー及び外側カバーは同質のエラストマー材料から形成されている。エラストマー材料は柔軟で伸縮性を有するため、内側カバー及び外側カバーは内包する部材の形状に沿って変形して密着し、部材の間に生じる隙間を効果的に封止することができる。また、内側カバー及び外側カバーが同質のエラストマー材料で形成されていることにより、内側カバー及び外側カバーは互いにぴったりと密着し合い、当該小型ライトの防水性をより促進させている。
【００１１】
さらに、上述のエラストマー材料は薄く延伸することにより透過性を有するため、内側カバーが光源（ＬＥＤ）を被覆しても光量の低減が抑制され、ライトとして充分な光を透過させることができる。このように、当該小型ライトの防水構造は、光の利用効率が非常に優れており、当該小型ライトの防水構造を採用した小型ライトに優れた防水性だけでなく充分な輝度を付与することができる。
【００１２】
上記内側カバーと外側カバーとが真空接着状態で重ね合わされているとよい。このように、内側カバーと外側カバーとをこれら二つの部材間に空気や水等が入らないように、いわゆる実質的に真空状態となるように密着して重ね合わせることにより、当該小型ライトの防水構造の防水性を更に促進することができる。
【００１３】
上記エラストマー材料としてはシリコーンゴム（シリコーン樹脂を含む）が好ましい。かかるシリコーンゴムは、可塑性、柔軟性、変形性、シーリング性能、耐熱性、耐候性等が良好であることから内側カバー及び外側カバーの形成材料としてシリコーンゴムを用いることにより、被覆する部材の形状に合わせて柔軟に変形し、当該小型ライトの防水構造において良好な真空接着状態を形成することができる。その結果、当該防水構造の防水性が促進され、当該防水構造を採用する小型ライトの耐熱性、耐候性等も促進することができる。
【００１４】
また、上記課題を解決するためになされた別の発明は、
表面中央部に円形の開口を有する扁平な有底円筒状のケーシングと、
ケーシング内の底部側に収納される扁平形状の電池と、
ケーシング内の電池の表面側に配設収納され、ＬＥＤ、このＬＥＤの点滅状態を制御する制御部及びこの制御部によるＬＥＤの点滅状態を切り替える押圧スイッチを表面側に搭載する円板状の回路基板と、
ＬＥＤを覆う透明なドーム部及びそのドーム部の底部開口から外側に延出する円環状のフランジ部を有し、フランジ部がケーシング内の回路基板の表面側に配設され、ドーム部がケーシングの開口から突出するよう収納されるＬＥＤカバーと、
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の防水構造とを備えており、
上記押圧スイッチがＬＥＤカバーのフランジ部に当接するよう回路基板の外周部に配設され、
上記防水構造の別体部がＬＥＤカバーのドーム部とされ、ケーシングとＬＥＤカバーのドーム部との隙間を防水するよう構成されている小型ライトである。
【００１５】
当該小型ライトは上述の防水構造を備えているため極めて防水性に優れている。そのため、自転車等のヘッドランプや、トレッキング、登山、ダイビングなどの水に触れやすい環境下において長期間好適に使用することができる。
【００１６】
上記内側カバーにおけるＬＥＤカバーのドーム部の被覆厚さが、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であるとよい。内側カバーの厚さをこのように設定することにより、内側カバーとしての充分な耐久性及び防水性を備えるだけでなく、内側カバーによる光量の低減を最小限とすることができ、小型ライトとしての充分な輝度を保持することができる。
【００１７】
上記外側カバーが、左右に延出する環状の一対の取付片を有するとよい。この外側カバーはエラストマー材料から形成されているため、軟質で、柔軟性及び伸縮性を有する。よって、外側カバーが左右に延出する環状の一対の取付片を有することにより、付属の係合片を用いることで当該小型ライトを自転車、バイク等のハンドル部分に巻き付けて係止させたり、杖、指・腕等の身体等に取り付けたりすることが可能となり、径及び形状の異なる種々の目的箇所に容易かつ簡便に当該小型ライトを装着することができる。
【００１８】
ここで、上記「真空接着状態」とは、例えば内側カバーと外側カバーとの間等、異なる部材の間に空気や水等が入らないように部材同士が互いにぴったりと密着して重ね合わされている状態を意味する。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明の小型ライトの防水構造は、複雑な部品や構造を必要とすることなく、内側カバー及び外側カバーの材質及び形状を組み合わせることにより非常に優れた防水性を発揮することができる。また、本発明の小型ライトは、携帯性、装着性、スイッチ操作性に優れているだけでなく、上述の防水構造を採用することにより極めて優れた防水性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る小型ライトを示す模式的分解斜視図
【図２】図１の小型ライトの組み立てた状態を示す模式的斜視図
【図３】図１の小型ライトを組み立てた状態の内側カバー及び外側カバー部分を示す模式的部分断面図
【図４】図１の小型ライトを円柱に取り付けた状態を示す模式的斜視図
【図５】図１の小型ライトの回路基板を示す模式的平面図
【図６】図１の小型ライトの回路基板及びＬＥＤカバー部分の模式的中央縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。
【００２２】
図１の小型ライトは、ケーシング１、電池２、回路基板３、ＬＥＤカバー４、内側カバー５及び外側カバー６を主に備えている。また、図１の小型ライトは、ケーシング１、ＬＥＤカバー４、内側カバー５及び外側カバー６で構成される防水構造を備えており、ＬＥＤカバー４が別体部に相当する。
【００２３】
ケーシング１は表面中央部に円形の開口７を有する扁平な有底円筒状のものである。このケーシング１は、ケーシング本体１ａとケーシング蓋部１ｂとを有している。ケーシング本体１ａは、扁平な円筒体であり、下端が開口し、中央部に開口７を有する表壁８を有している。つまり、ケーシング本体１ａは、表面側にフランジ状かつ円環状の表壁８及び円筒状の側壁９を有する円筒体である。一方、ケーシング蓋部１ｂは、ケーシング本体１ａと略同径の極扁平な有底円筒体である。このケーシング本体１ａの側壁９外面の下端近傍には、周方向の溝部１０が形成され、ケーシング蓋部１ｂの側壁内面の上端には周方向の凸条部１１が形成されており、この溝部１０に凸条部１１が嵌合するよう構成されている。この溝部１０及び凸条部１１からなる係合構造によりケーシング本体１ａとケーシング蓋部１ｂとの着脱が可能になる。また、ケーシング蓋部１ｂの側壁の一部にはケーシング本体１ａに係合したケーシング蓋部１ｂの取り外しを容易にするための切り欠き部１２が形成されている。
【００２４】
ケーシング１の形成材料としては、特に限定されるものではなく、例えば合成樹脂、金属材料、木材等が用いられるが、軽量化の観点からは合成樹脂が好ましい。このケーシング１に用いられる合成樹脂としては、例えば（ａ）フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂、（ｂ）ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂等の汎用熱可塑性樹脂、（ｃ）ナイロン（ポリアミド）、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のエンジニアリングプラスチック、（ｄ）ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリイミド、フッ素樹脂等の特殊エンジニアリングプラスチックなどが挙げられる。中でも、ケーシング本体１ａの形成材料としては、耐候性が高いポリ塩化ビニル、強度及び耐久性に優れるＡＢＳ樹脂やエンジニアリングプラスチックが好ましい。ケーシング蓋部１ｂの形成材料としては、比較的柔軟性を有し、着脱が容易になるポリプロピレンが好ましい。なお、ケーシング１に用いられる金属材料としては、例えばアルミニウム合金、銅合金、鉄、鋼、ステンレス鋼等が挙げられる。
【００２５】
電池２は、扁平形状のものが使用される。この電池２としては、厚みが小さいボタン型電池又はコイン型電池が好ましく、ケーシング１ひいては当該小型ライトの小型軽量化に大きく寄与する。このように電池２として、扁平形状のボタン型電池又はコイン型電池を使用しても、光源として使用されるＬＥＤ１４は消費電力が小さいため、当該小型ライトを十分に作動させることができる。また電池２は、ケーシング本体１ａからケーシング蓋部１ｂを取り外すことで交換可能になっている。
【００２６】
当該小型ライトにおいては、２個の電池２が重ねて直列に用いられており、プラス側を底面に向けてケーシング１の底部側に収納されている。この底部側の電池２とケーシング１（ケーシング蓋部１ｂ）の底面との間には、電池２を回路基板３裏面の電池接点に押圧する目的及び電池２のケーシング１への衝撃を緩和する目的のために円板状の弾性体１３が配設されている。この弾性体１３の形成材料としては、弾性を有するものであれば特に限定されず、例えば発砲ポリウレタン等が採用される。
【００２７】
回路基板３は、円板状のものでありケーシング１内の電池２（表面側の電池２）の直上に配設収納されている。この回路基板３の表面側には、図５に示すように、電池２に電通する電気回路（図示せず）、ＬＥＤ１４、制御部１５、押圧スイッチ１６などが主に搭載されている。また、回路基板３上には、その他に必要に応じてコンデンサー、抵抗等が組み込まれる。なお、回路基板３の外縁部には、略等角度間隔で半円状の凹部２２が形成されており、ケーシング１（ケーシング本体１ａ）の内面に略等角度間隔で形成される凸部（図示しない）と嵌合し、ケーシング１内で回路基板３が回転しないように構成されている。
【００２８】
ＬＥＤ１４は、回路基板３の中央部に突設されており、電気回路に電通されている。このＬＥＤ１４は、回路基板３上の中央部に突設される円筒状のＬＥＤ支架１７に下方の周囲が包囲され、保護及び支持されている。このＬＥＤ１４の種類は、特に限定されるものではないが、高輝度の白色光を出射するものが好ましく、その他の赤色、青色等の光線を出射するものも適宜採用される。
【００２９】
制御部１５は、ＬＥＤ１４の点滅状態（例えば、点灯、消灯、所定の点滅パターン等）を制御するものであり、電気回路に電通されている。制御部１５の具体的構造としては、上記ＬＥＤ１４の点滅状態を制御できれば特に限定されず、例えばＩＣ等からなり、防水等のために表面がゴム等で被覆されている。
【００３０】
押圧スイッチ１６は、押圧によって制御部１５によるＬＥＤ１４の点滅状態を切り替えるものであり、電気回路に電通されている。当該小型ライトは、２個の押圧スイッチ１６を回路基板３の外周部にかつ略等角度間隔に（つまり、１８０°対偶する位置）配設されている。このよう、２個の押圧スイッチ１６を回路基板３の外周部に略等角度間隔に配設することで、後述するように点滅状態の切り替えのためにＬＥＤカバー４をケーシング１の軸方向に押圧する際に、少し斜めに押圧してもスイッチングが可能になり、スイッチ操作性がさらに促進される。なお、複数の押圧スイッチ１６を設ける場合、制御部１５による点滅状態の切り替えは、いずれかの押圧スイッチ１６による最初の信号で切り替え、最初の信号から所定時間内の次の信号は無視する等の制御を行うとよい。
【００３１】
押圧スイッチ１６の具体的構造は、図６に示すように、中央接点１８、周辺接点１９及びクリックバネ２０を主に有している。この中央接点１８は、回路基板３上に形成されており、電気回路に電通されている。周辺接点１９は、中央接点１８から離間して略同一円周軌道上に形成されており、電気回路に電通されている。クリックバネ２０は、導電性を有する弾性金属板からなり、略円形のドーム状（皿状）に形成されており、押圧により反転するよう構成されている。このクリックバネ２０は、その外縁部が周辺接点１９上に乗るよう配設されている。かかる構造の押圧スイッチ１６は、クリックバネ２０の中央を押圧するとクリックバネ２０が反転してクリック感覚を生じると同時にクリックバネ２０の中央下面が中央接点１８に当接し、中央接点１８と周辺接点１９がクリックバネ２０を介して導通状態（オン）となる。一方、クリックバネ２０への押圧を解除すると、クリック感覚を生じながらクリックバネ２０は元の形状に自動復帰し、中央接点１８と周辺接点１９間は非導通状態（オフ）となる。かかる構造の押圧スイッチ１６を用いることで、ＬＥＤカバー４を軽くタッチすることでスイッチングが可能になり、かつスイッチングにクリック感覚が付与され、その結果、スイッチ操作性がさらに促進される。
【００３２】
押圧スイッチ１６のクリックバネ２０は、その中央部に部分球面状の凹部２１を有している。一方、後述するＬＥＤカバー４のフランジ部２５は、その裏面のうちクリックバネ２０の凹部２１に合致する位置に凸部２６を有している。このようにクリックバネ２０の中央部に凹部２１を有し、ＬＥＤカバー４のフランジ部２５裏面に凹部２１と嵌合する凸部２６を有することで、ＬＥＤカバー４の押圧によるスイッチングがさらに簡易かつ確実になり、加えてクリックバネ２０の裏面側に形成される凸部によって中央接点との良好な接触状態が確保される結果、スイッチング操作性がさらに促進される。
【００３３】
一方、回路基板３の裏面側には、電池２の一方の電極（マイナス）と接触する電池接点が設けられている。さらに、回路基板３には、その側方から下方に延出して電池２の他方の電極（プラス）に接触する電池接触片２３が設けられている。この電池接点及び電池接触片２３は、電気回路に電通されている。
【００３４】
ＬＥＤカバー４は、ＬＥＤ１４を覆う透明な半球状のドーム部２４と、そのドーム部２４の底部開口から外側に延出する円環状のフランジ部２５とを有している。このＬＥＤカバー４は、そのフランジ部２５がケーシング１内の回路基板３上に配設され、そのドーム部２４がケーシング１の開口７から突出するよう収納されている。また、ＬＥＤカバー４のドーム部２４は、その先端部にＬＥＤ１４から発せられる光線を集光するための凸レンズ部２７が一体成形されている。さらに、上述のようにＬＥＤカバー４のフランジ部２５は、その裏面のうちクリックバネ２０の凹部２１に合致する位置に凸部２６が一体成形されている。なお、ＬＥＤカバー４のフランジ部２５の外縁部には、略等角度間隔で半円状の凹部２８が形成されており、ケーシング１（ケーシング本体１ａ）の内面に略等角度間隔で形成される凸部（図示せず）と嵌合し、ケーシング１内でＬＥＤカバー４が回転しないよう構成されている。
【００３５】
ＬＥＤカバー４の形成材料としては、透明なガラス又は合成樹脂が用いられ、軽量化の観点からは合成樹脂が好ましい。ＬＥＤカバー４の形成材料として用いられる合成樹脂としては、例えばアクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等が挙げられ、中でも透明性が高いアクリル樹脂が好ましく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が特に好ましい。
【００３６】
内側カバー５は、ドーム状の突出部分２９とその突出部分２９の底部開口から下方に延出する表壁３０及び円筒部分３１とを有している。この内側カバー５は、その突出部分２９がケーシング１の開口７から突出するＬＥＤカバー４のドーム部２４の外面を覆うように、また表壁３０及び円筒部分３１がケーシング１の表壁８及び側壁９をそれぞれ覆うように配設される。
【００３７】
内側カバー５の突出部分２９は、光源となるＬＥＤ１４を格納するＬＥＤカバー４のドーム部２４の外面を被覆するように配設されるため、その厚さはできる限り薄い方が好ましい。具体的には、ＬＥＤカバー４のドーム部２４の被覆厚さとなる突出部分２９の厚さの下限としては、０．１ｍｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましく、０．３ｍｍがさらに好ましい。一方、上記突出部分２９の厚さの上限としては、１ｍｍが好ましく、０．８ｍｍがより好ましく、０．５ｍｍがさらに好ましい。突出部分２９の厚さをこのように設定することにより、内側カバー５としての充分な強度及び耐久性を保持しつつ、光量の減少を最小限にすることができ、その結果、光源からの光を効率よく透過させ利用することができる。また、円筒部分３１の厚さは突出部分２９の厚さと同じでも異なってもよく、円筒部分３１の方が突出部分２９よりも厚い方が好ましい。円筒部分３１の厚さの下限としては、０．１ｍｍが好ましく、０．３ｍｍがより好ましく、０．５ｍｍがさらに好ましい。一方、上記円筒部分３１の厚さの上限としては、２ｍｍが好ましく、１．８ｍｍがより好ましく、１．５ｍｍがさらに好ましい。円筒部分３１の厚さをこのように設定することにより、円筒部分３１の有する弾力性によって内側カバー５と後述する外側カバー６とが互いに密着・弾圧し合い、当該小型ライトの防水性をより促進することができる。
【００３８】
外側カバー６は、防水部３２と一対の取付片３３とを有している。この防水部３２は、表面中央部に円形の開口３４を有する扁平な有底円筒体であり、上記内側カバー５の表壁３０及び円筒部分３１の外側を一体的に被覆するように配設される。一対の取付片３３は対称なリング状に形成されており、防水部３２の底部から左右両側に延出している。
【００３９】
外側カバー６の防水部３２の底部３５は、その他の部分（例えば側壁、前壁等）より厚く形成されている。このように防水部３２の底部を他の部分より厚く形成することで、当該小型ライトをハンドル等に取り付ける際に一対の取付片３３を引っ張っても、防水部３２が湾曲して防水性が低下することを防止することができる。この防水部３２の底部３５の平均厚さは、その他の部分の平均厚さの２倍〜４倍程度が好ましい。この程度の厚さの差を設けることで、上述の防水部３２の湾曲による防水性の低下を効果的に防止することができる。
【００４０】
内側カバー５及び外側カバー６は、同質のエラストマー材料から形成されている。このようなエラストマー材料としては、ゴム又は熱可塑性エラストマーが用いられる。このゴムとしては、例えば、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリクロロプレン、イソブチレン−イソプレン共重合体、シリコーンゴム等が用いられる。また、熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー等が用いられる。中でも、内側カバー５及び外側カバー６を形成するエラストマー材料としては、シリコーンゴム（シリコーン樹脂を含む）が好ましい。かかるシリコーンゴムは、密着性、変形性、シーリング性能、耐熱性、耐候性等が良好であることから、このように内側カバー５及び外側カバー６の形成材料としてシリコーンゴムを用いることにより、内側カバー５及び外側カバー６が内包する部材の形状に合わせて柔軟に変形し、当該小型ライトの防水性が飛躍的に向上し、加えて耐候性、耐熱性等も促進される。
【００４１】
また、内側カバー５及び外側カバー６は、両者の接着面が真空接着状態となるように重ね合わされていることが好ましい。このように、内側カバー５と外側カバー６の間に空気や水等の異物が介在しないように、すなわち内側カバー５と外側カバー６との間が実質的な真空状態となるように両部材を重ね合わせて密着させることにより、内側カバー５と外側カバー６との間からの水分の侵入を防止し、結果として、ケーシング１とＬＥＤカバー４のドーム部２４との間に生じる隙間からの水分の侵入をより効果的に防止することができる。
【００４２】
上記構成要素を備える当該小型ライトは、ケーシング本体１ａの底部開口からＬＥＤカバー４、回路基板３、２個の電池２及び弾性体１３をこの順に挿入し、ケーシング本体１ａの底部開口にケーシング蓋部１ｂを嵌め込んだ後、内側カバー５の突出部分２９がケーシング本体１ａの開口７から突出したＬＥＤカバー４のドーム部２４外面を、また表壁３０及び円筒部分３１がケーシング１の表壁８及び側壁９をそれぞれ覆うように内側カバー５を配設し、更に、外側カバー６の防水部３２が内側カバー５の表壁３０及び円筒部分３１を一体的に覆うように外側カバー６を内側カバー５の外側に配設する。このように上記構成要素を組み立てることで図２に示すような完成体となる。
【００４３】
なお、当該小型ライトは装着対象Ｘへ装着するために、上記外側カバー６の一対の取付片３３に加えて係合片３６を備えている。この係合片３６は、断面がＳ字形状に湾曲した板状体であり、両湾曲部に一対の取付片３３が掛けられるよう構成されている。また、係合片３６の形成材料としては、特に限定されず、例えばポリアミド等の合成樹脂が好ましい。
【００４４】
当該小型ライトの装着方法としては、図４に示すように、柔軟性及び伸縮性を有する外側カバー６の一対の取付片３３を引っ張って円柱等の装着対象Ｘに捲回し、係合片３６に掛合させることで、容易かつ確実に装着対象Ｘに装着することができる。そのため、当該小型ライトは、二輪車のハンドル、杖、指・腕等の身体などの径及び形状の異なる種々の箇所に容易かつ確実に装着することができる。
【００４５】
また、当該小型ライトは、一対の押圧スイッチ１６がＬＥＤカバー４のフランジ部２５（特にフランジ部２５裏面の凸部２６）に当接するよう回路基板３の外周部に搭載されていることから、正面に突出しているＬＥＤカバー４をケーシング１の軸方向に押圧することで点滅状態の切り替えができ、非常に高いスイッチ操作性を有している。特に、自転車等の二輪車のハンドルや杖等に照明用として取り付けている場合、従来の携帯用ライトのようにボディの側面にあるスイッチをスライド等させる必要はなく、正面のＬＥＤカバー４を手でた叩くことで点滅状態の切り替えが可能になり、スイッチの操作が非常に簡易かつ確実になる。
【００４６】
また、当該小型ライトは、上述のようにスイッチをＬＥＤカバー４で代用し、従来の携帯用ライトのような個別のスイッチを省略したことや、コイン型電池等の扁平形状の電池２を採用したこと、及びケーシング１から突出させたＬＥＤカバー４にＬＥＤ１４を収納するよう構成したことから、照明装置である本体部分が非常にコンパクトになり、全体として小型軽量化及び携帯性が格段に向上されている。
【００４７】
さらに、当該小型ライトは小型軽量化及び携帯性が格段に向上されているだけでなく、優れた防水構造を備えている。当該小型ライトの防水構造は、内側カバー５及び外側カバー６を備えている。図３に示すように、当該小型ライトの防水構造における別体部はＬＥＤカバー４のドーム部２４とされ、内側カバー５はＬＥＤカバー４のドーム部２４外面（図示せず）とケーシング１の表壁８（図示せず）及び側壁９（図示せず）とを一体的に被覆し、この内側カバー５の上からケーシング１の表壁８及び側壁９部分を更に被覆するように外側カバー６が配設されている。内側カバー５の円筒部分３１の長さは特に限定されないが、ケーシング１の側壁９をより広く被覆できるように設定する方が好ましく、ケーシング１の側壁９を裾まで被覆するように設定することがより好ましい。このようにケーシング１の側壁９をより広く被覆することにより、内側カバー５と外側カバー６との接触面積が広くなり、内側カバー５と外側カバー６との間からの水分の侵入をより効果的に防止することができる。
【００４８】
当該小型ライトの防水構造において、内側カバー５及び外側カバー６は同質のエラストマー材料から形成されている。エラストマー素材は柔軟で伸縮性を有するため、内側カバー５及び外側カバー６を互いを重ね合わせた場合、両部材は内包する部材の形状に沿って変形・密着し、部材間に生じる隙間を効果的に封止することができる。このように両部材の接着面がいわゆる真空接着状態となることで、内側カバー５と外側カバー６との間に生じる隙間からの浸水をより効果的に防止することができ、結果として、ケーシング１と別体部との間に生じる隙間からの浸水をより効果的に防止することができる。また、当該小型ライトの防水構造はこのように構造が簡易であり、Ｏリング等の特別な防水措置を施す必要がないため、低コストで大量に製造することができる。
【００４９】
なお、本発明の小型ライトの防水構造は上記実施形態に限定されるものではない。例えばケーシングの開口に配設される別体部は、上記ＬＥＤカバーのドーム部分に限定されるものではなく、ケーシングの開口面と略同一平面に納まるスイッチボタン等でも可能である。また、電池の個数は、上記２個に限定されず、１個又は３個以上でも可能である。また、ケーシングにおけるケーシング本体とケーシング蓋部との結合手段は、上記凹凸嵌合構造に限定されず、例えば螺合等の手段でもよい。ＬＥＤは、回路基板上に複数配設されてもよい。押圧スイッチの構造は、押圧によりスイッチングが可能なものであれば特に限定されず、例えば弾発バネを用いたもの等が適宜採用される。また、押圧スイッチの個数は、上記２個に限定されるものではなく、１個又は３個以上でも可能である。３個以上の押圧スイッチを回路基板の外周部に略等角度間隔に配設することで、スイッチングの容易性及び確実性がさらに向上する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明の小型ライトの防水構造は構造が簡易であり、極めて高い防水性を有する。また、当該防水構造を採用した小型ライトは、コンパクト化、構造の簡易化、軽量化、外面のシール化、携帯性、装着性及びスイッチ操作性が促進されているだけでなく、上記防水構造を採用していることにより防水性に極めて優れている。これにより、防水性が要求される携帯用の照明装置として有用であり、特に自転車等のヘッドランプや、トレッキング、登山、ダイビングなどの水に触れやすい環境下において好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ ケーシング
１ａ ケーシング本体
１ｂ ケーシング蓋部
２ 電池
３ 回路基板
４ ＬＥＤカバー
５ 内側カバー
６ 外側カバー
７ 開口
８ 表壁
９ 側壁
１０ 溝部
１１ 凸条部
１２ 切り欠き部
１３ 弾性体
１４ ＬＥＤ
１５ 制御部
１６ 押圧スイッチ
１７ 支架
１８ 中央接点
１９ 周辺接点
２０ クリックバネ
２１ 凹部
２２ 凹部
２３ 電池接触片
２４ ドーム部
２５ フランジ部
２６ 凸部
２７ 凸レンズ部
２８ 凹部
２９ 突出部分
３０ 表壁
３１ 円筒部分
３２ 防水部
３３ 取付片
３４ 開口
３５ 底部
３６ 係合片
Ｘ 装着対象
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型ライトの防水構造及びこの防水構造を有する小型ライトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内蔵電池により発光する携帯用ライトは、今日では、懐中電灯以外にも、自転車等のヘッドランプとして使用されたり、トレッキング、登山、ダイビングなどのレジャーにおける照明及び相互位置確認用に使用されている。このように、携帯用ライトは雨天時など水に触れやすい環境で使用されるため、携帯性、装着性、スイッチ操作性だけではなく、優れた防水性を有することが要求されている。
【０００３】
従来の一般的な携帯用ライトとしては、非常に小型で高輝度のＬＥＤ（発光ダイオード；Light Emitting Diode）を光源として用い、発光部や電池収納部を小型化することにより、全体としてコンパクト化及び軽量化された携帯用ライトが提供されている（例えば特許文献１等参照）。
【０００４】
かかるＬＥＤを用いた携帯用ライトは、一般的には、（ａ）透明な前端部及び後部が螺合してなる円筒状のケーシングと、（ｂ）ケーシング内の前端部付近に配設されるＬＥＤと、（ｃ）ケーシング内に収納される電池と、（ｄ）ＬＥＤ及び電池を電気的に接続可能に構成する電気的回路と、（ｅ）ケーシング側面に配設され、電気的回路を断続するためのスイッチとを備えている。
【０００５】
しかし、上記従来の携帯用ライトは、充分な防水対策が施されていないものが多く、防水対策が施されている場合でもその防水性は十分ではない。このような従来の携帯用ライトの防水構造としては、例えば、ライト以外の部材の接続部分の隙間を防水カバーで覆ったものや（例えば特許文献１等参照）、部材の接続部分の隙間にパテ材やゴム材等からなる防水パッキンを設置したもの（例えば特許文献２等参照）等が提供されているが、いずれも水に触れる環境下での長期間の使用に耐え得るものではない。このように自転車等のヘッドランプやダイビング等の水に曝される環境下で長期間使用する場合においても、ライト内部に浸水することのない優れた防水性を有する防水構造が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２６６６３０号公報
【特許文献２】特開２００３−３０８７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、コンパクト性、軽量性及び高輝度性を維持しつつ、構造が簡易で優れた防水性を有する小型ライトの防水構造及びこの防水構造を有する小型ライトの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた発明は、
開口を有するケーシングと、この開口に配設される別体部とを備える小型ライトにおけるケーシング及び別体部の隙間を防水するための構造であって、
上記別体部外面とケーシングの表壁及び側壁とを被覆する内側カバーと、
上記開口以外のケーシング外面を被覆する外側カバーと
を備え、
この内側カバー及び外側カバーが同質のエラストマー材料から形成されていることを特徴とする小型ライトの防水構造である。
【０００９】
当該小型ライトの防水構造は、内側カバー及び外側カバーを備えており、内側カバーは別体部外面とケーシングの表壁及び側壁とを一体的に被覆し、外側カバーは開口以外のケーシング外面を内側カバーの外側から更に被覆している。このように、内側カバーが別体部とケーシングの間に生じる隙間を一体的に被覆することにより、極めて優れた防水性を発揮する。また、当該小型ライトの防水構造は構造が簡易であり、部材の繋ぎ目やスイッチ部分に対してＯリング等の防水部材を用いることなく浸水を防止することができるため低コストで優れた防水性を発揮することができる。
【００１０】
また、当該小型ライトの防水構造において、上記内側カバー及び外側カバーは同質のエラストマー材料から形成されている。エラストマー材料は柔軟で伸縮性を有するため、内側カバー及び外側カバーは内包する部材の形状に沿って変形して密着し、部材の間に生じる隙間を効果的に封止することができる。また、内側カバー及び外側カバーが同質のエラストマー材料で形成されていることにより、内側カバー及び外側カバーは互いにぴったりと密着し合い、当該小型ライトの防水性をより促進させている。
【００１１】
さらに、上述のエラストマー材料は薄く延伸することにより透過性を有するため、内側カバーが光源（ＬＥＤ）を被覆しても光量の低減が抑制され、ライトとして充分な光を透過させることができる。このように、当該小型ライトの防水構造は、光の利用効率が非常に優れており、当該小型ライトの防水構造を採用した小型ライトに優れた防水性だけでなく充分な輝度を付与することができる。
【００１２】
上記内側カバーと外側カバーとが真空接着状態で重ね合わされているとよい。このように、内側カバーと外側カバーとをこれら二つの部材間に空気や水等が入らないように、いわゆる実質的に真空状態となるように密着して重ね合わせることにより、当該小型ライトの防水構造の防水性を更に促進することができる。
【００１３】
上記エラストマー材料としてはシリコーンゴム（シリコーン樹脂を含む）が好ましい。かかるシリコーンゴムは、可塑性、柔軟性、変形性、シーリング性能、耐熱性、耐候性等が良好であることから内側カバー及び外側カバーの形成材料としてシリコーンゴムを用いることにより、被覆する部材の形状に合わせて柔軟に変形し、当該小型ライトの防水構造において良好な真空接着状態を形成することができる。その結果、当該防水構造の防水性が促進され、当該防水構造を採用する小型ライトの耐熱性、耐候性等も促進することができる。
【００１４】
また、上記課題を解決するためになされた別の発明は、
表面中央部に円形の開口を有する扁平な有底円筒状のケーシングと、
ケーシング内の底部側に収納される扁平形状の電池と、
ケーシング内の電池の表面側に配設収納され、ＬＥＤ、このＬＥＤの点滅状態を制御する制御部及びこの制御部によるＬＥＤの点滅状態を切り替える押圧スイッチを表面側に搭載する円板状の回路基板と、
ＬＥＤを覆う透明なドーム部及びそのドーム部の底部開口から外側に延出する円環状のフランジ部を有し、フランジ部がケーシング内の回路基板の表面側に配設され、ドーム部がケーシングの開口から突出するよう収納されるＬＥＤカバーと、
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の防水構造とを備えており、
上記押圧スイッチがＬＥＤカバーのフランジ部に当接するよう回路基板の外周部に配設され、
上記防水構造の別体部がＬＥＤカバーのドーム部とされ、ケーシングとＬＥＤカバーのドーム部との隙間を防水するよう構成されている小型ライトである。
【００１５】
当該小型ライトは上述の防水構造を備えているため極めて防水性に優れている。そのため、自転車等のヘッドランプや、トレッキング、登山、ダイビングなどの水に触れやすい環境下において長期間好適に使用することができる。
【００１６】
上記内側カバーにおけるＬＥＤカバーのドーム部の被覆厚さが、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であるとよい。内側カバーの厚さをこのように設定することにより、内側カバーとしての充分な耐久性及び防水性を備えるだけでなく、内側カバーによる光量の低減を最小限とすることができ、小型ライトとしての充分な輝度を保持することができる。
【００１７】
上記外側カバーが、左右に延出する環状の一対の取付片を有するとよい。この外側カバーはエラストマー材料から形成されているため、軟質で、柔軟性及び伸縮性を有する。よって、外側カバーが左右に延出する環状の一対の取付片を有することにより、付属の係合片を用いることで当該小型ライトを自転車、バイク等のハンドル部分に巻き付けて係止させたり、杖、指・腕等の身体等に取り付けたりすることが可能となり、径及び形状の異なる種々の目的箇所に容易かつ簡便に当該小型ライトを装着することができる。
【００１８】
ここで、上記「真空接着状態」とは、例えば内側カバーと外側カバーとの間等、異なる部材の間に空気や水等が入らないように部材同士が互いにぴったりと密着して重ね合わされている状態を意味する。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明の小型ライトの防水構造は、複雑な部品や構造を必要とすることなく、内側カバー及び外側カバーの材質及び形状を組み合わせることにより非常に優れた防水性を発揮することができる。また、本発明の小型ライトは、携帯性、装着性、スイッチ操作性に優れているだけでなく、上述の防水構造を採用することにより極めて優れた防水性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る小型ライトを示す模式的分解斜視図
【図２】図１の小型ライトの組み立てた状態を示す模式的斜視図
【図３】図１の小型ライトを組み立てた状態の内側カバー及び外側カバー部分を示す模式的部分断面図
【図４】図１の小型ライトを円柱に取り付けた状態を示す模式的斜視図
【図５】図１の小型ライトの回路基板を示す模式的平面図
【図６】図１の小型ライトの回路基板及びＬＥＤカバー部分の模式的中央縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。
【００２２】
図１の小型ライトは、ケーシング１、電池２、回路基板３、ＬＥＤカバー４、内側カバー５及び外側カバー６を主に備えている。また、図１の小型ライトは、ケーシング１、ＬＥＤカバー４、内側カバー５及び外側カバー６で構成される防水構造を備えており、ＬＥＤカバー４が別体部に相当する。
【００２３】
ケーシング１は表面中央部に円形の開口７を有する扁平な有底円筒状のものである。このケーシング１は、ケーシング本体１ａとケーシング蓋部１ｂとを有している。ケーシング本体１ａは、扁平な円筒体であり、下端が開口し、中央部に開口７を有する表壁８を有している。つまり、ケーシング本体１ａは、表面側にフランジ状かつ円環状の表壁８及び円筒状の側壁９を有する円筒体である。一方、ケーシング蓋部１ｂは、ケーシング本体１ａと略同径の極扁平な有底円筒体である。このケーシング本体１ａの側壁９外面の下端近傍には、周方向の溝部１０が形成され、ケーシング蓋部１ｂの側壁内面の上端には周方向の凸条部１１が形成されており、この溝部１０に凸条部１１が嵌合するよう構成されている。この溝部１０及び凸条部１１からなる係合構造によりケーシング本体１ａとケーシング蓋部１ｂとの着脱が可能になる。また、ケーシング蓋部１ｂの側壁の一部にはケーシング本体１ａに係合したケーシング蓋部１ｂの取り外しを容易にするための切り欠き部１２が形成されている。
【００２４】
ケーシング１の形成材料としては、特に限定されるものではなく、例えば合成樹脂、金属材料、木材等が用いられるが、軽量化の観点からは合成樹脂が好ましい。このケーシング１に用いられる合成樹脂としては、例えば（ａ）フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂、（ｂ）ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂等の汎用熱可塑性樹脂、（ｃ）ナイロン（ポリアミド）、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のエンジニアリングプラスチック、（ｄ）ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリイミド、フッ素樹脂等の特殊エンジニアリングプラスチックなどが挙げられる。中でも、ケーシング本体１ａの形成材料としては、耐候性が高いポリ塩化ビニル、強度及び耐久性に優れるＡＢＳ樹脂やエンジニアリングプラスチックが好ましい。ケーシング蓋部１ｂの形成材料としては、比較的柔軟性を有し、着脱が容易になるポリプロピレンが好ましい。なお、ケーシング１に用いられる金属材料としては、例えばアルミニウム合金、銅合金、鉄、鋼、ステンレス鋼等が挙げられる。
【００２５】
電池２は、扁平形状のものが使用される。この電池２としては、厚みが小さいボタン型電池又はコイン型電池が好ましく、ケーシング１ひいては当該小型ライトの小型軽量化に大きく寄与する。このように電池２として、扁平形状のボタン型電池又はコイン型電池を使用しても、光源として使用されるＬＥＤ１４は消費電力が小さいため、当該小型ライトを十分に作動させることができる。また電池２は、ケーシング本体１ａからケーシング蓋部１ｂを取り外すことで交換可能になっている。
【００２６】
当該小型ライトにおいては、２個の電池２が重ねて直列に用いられており、プラス側を底面に向けてケーシング１の底部側に収納されている。この底部側の電池２とケーシング１（ケーシング蓋部１ｂ）の底面との間には、電池２を回路基板３裏面の電池接点に押圧する目的及び電池２のケーシング１への衝撃を緩和する目的のために円板状の弾性体１３が配設されている。この弾性体１３の形成材料としては、弾性を有するものであれば特に限定されず、例えば発砲ポリウレタン等が採用される。
【００２７】
回路基板３は、円板状のものでありケーシング１内の電池２（表面側の電池２）の直上に配設収納されている。この回路基板３の表面側には、図５に示すように、電池２に電通する電気回路（図示せず）、ＬＥＤ１４、制御部１５、押圧スイッチ１６などが主に搭載されている。また、回路基板３上には、その他に必要に応じてコンデンサー、抵抗等が組み込まれる。なお、回路基板３の外縁部には、略等角度間隔で半円状の凹部２２が形成されており、ケーシング１（ケーシング本体１ａ）の内面に略等角度間隔で形成される凸部（図示しない）と嵌合し、ケーシング１内で回路基板３が回転しないように構成されている。
【００２８】
ＬＥＤ１４は、回路基板３の中央部に突設されており、電気回路に電通されている。このＬＥＤ１４は、回路基板３上の中央部に突設される円筒状のＬＥＤ支架１７に下方の周囲が包囲され、保護及び支持されている。このＬＥＤ１４の種類は、特に限定されるものではないが、高輝度の白色光を出射するものが好ましく、その他の赤色、青色等の光線を出射するものも適宜採用される。
【００２９】
制御部１５は、ＬＥＤ１４の点滅状態（例えば、点灯、消灯、所定の点滅パターン等）を制御するものであり、電気回路に電通されている。制御部１５の具体的構造としては、上記ＬＥＤ１４の点滅状態を制御できれば特に限定されず、例えばＩＣ等からなり、防水等のために表面がゴム等で被覆されている。
【００３０】
押圧スイッチ１６は、押圧によって制御部１５によるＬＥＤ１４の点滅状態を切り替えるものであり、電気回路に電通されている。当該小型ライトは、２個の押圧スイッチ１６を回路基板３の外周部にかつ略等角度間隔に（つまり、１８０°対偶する位置）配設されている。このよう、２個の押圧スイッチ１６を回路基板３の外周部に略等角度間隔に配設することで、後述するように点滅状態の切り替えのためにＬＥＤカバー４をケーシング１の軸方向に押圧する際に、少し斜めに押圧してもスイッチングが可能になり、スイッチ操作性がさらに促進される。なお、複数の押圧スイッチ１６を設ける場合、制御部１５による点滅状態の切り替えは、いずれかの押圧スイッチ１６による最初の信号で切り替え、最初の信号から所定時間内の次の信号は無視する等の制御を行うとよい。
【００３１】
押圧スイッチ１６の具体的構造は、図６に示すように、中央接点１８、周辺接点１９及びクリックバネ２０を主に有している。この中央接点１８は、回路基板３上に形成されており、電気回路に電通されている。周辺接点１９は、中央接点１８から離間して略同一円周軌道上に形成されており、電気回路に電通されている。クリックバネ２０は、導電性を有する弾性金属板からなり、略円形のドーム状（皿状）に形成されており、押圧により反転するよう構成されている。このクリックバネ２０は、その外縁部が周辺接点１９上に乗るよう配設されている。かかる構造の押圧スイッチ１６は、クリックバネ２０の中央を押圧するとクリックバネ２０が反転してクリック感覚を生じると同時にクリックバネ２０の中央下面が中央接点１８に当接し、中央接点１８と周辺接点１９がクリックバネ２０を介して導通状態（オン）となる。一方、クリックバネ２０への押圧を解除すると、クリック感覚を生じながらクリックバネ２０は元の形状に自動復帰し、中央接点１８と周辺接点１９間は非導通状態（オフ）となる。かかる構造の押圧スイッチ１６を用いることで、ＬＥＤカバー４を軽くタッチすることでスイッチングが可能になり、かつスイッチングにクリック感覚が付与され、その結果、スイッチ操作性がさらに促進される。
【００３２】
押圧スイッチ１６のクリックバネ２０は、その中央部に部分球面状の凹部２１を有している。一方、後述するＬＥＤカバー４のフランジ部２５は、その裏面のうちクリックバネ２０の凹部２１に合致する位置に凸部２６を有している。このようにクリックバネ２０の中央部に凹部２１を有し、ＬＥＤカバー４のフランジ部２５裏面に凹部２１と嵌合する凸部２６を有することで、ＬＥＤカバー４の押圧によるスイッチングがさらに簡易かつ確実になり、加えてクリックバネ２０の裏面側に形成される凸部によって中央接点との良好な接触状態が確保される結果、スイッチング操作性がさらに促進される。
【００３３】
一方、回路基板３の裏面側には、電池２の一方の電極（マイナス）と接触する電池接点が設けられている。さらに、回路基板３には、その側方から下方に延出して電池２の他方の電極（プラス）に接触する電池接触片２３が設けられている。この電池接点及び電池接触片２３は、電気回路に電通されている。
【００３４】
ＬＥＤカバー４は、ＬＥＤ１４を覆う透明な半球状のドーム部２４と、そのドーム部２４の底部開口から外側に延出する円環状のフランジ部２５とを有している。このＬＥＤカバー４は、そのフランジ部２５がケーシング１内の回路基板３上に配設され、そのドーム部２４がケーシング１の開口７から突出するよう収納されている。また、ＬＥＤカバー４のドーム部２４は、その先端部にＬＥＤ１４から発せられる光線を集光するための凸レンズ部２７が一体成形されている。さらに、上述のようにＬＥＤカバー４のフランジ部２５は、その裏面のうちクリックバネ２０の凹部２１に合致する位置に凸部２６が一体成形されている。なお、ＬＥＤカバー４のフランジ部２５の外縁部には、略等角度間隔で半円状の凹部２８が形成されており、ケーシング１（ケーシング本体１ａ）の内面に略等角度間隔で形成される凸部（図示せず）と嵌合し、ケーシング１内でＬＥＤカバー４が回転しないよう構成されている。
【００３５】
ＬＥＤカバー４の形成材料としては、透明なガラス又は合成樹脂が用いられ、軽量化の観点からは合成樹脂が好ましい。ＬＥＤカバー４の形成材料として用いられる合成樹脂としては、例えばアクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等が挙げられ、中でも透明性が高いアクリル樹脂が好ましく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が特に好ましい。
【００３６】
内側カバー５は、ドーム状の突出部分２９とその突出部分２９の底部開口から下方に延出する表壁３０及び円筒部分３１とを有している。この内側カバー５は、その突出部分２９がケーシング１の開口７から突出するＬＥＤカバー４のドーム部２４の外面を覆うように、また表壁３０及び円筒部分３１がケーシング１の表壁８及び側壁９をそれぞれ覆うように配設される。
【００３７】
内側カバー５の突出部分２９は、光源となるＬＥＤ１４を格納するＬＥＤカバー４のドーム部２４の外面を被覆するように配設されるため、その厚さはできる限り薄い方が好ましい。具体的には、ＬＥＤカバー４のドーム部２４の被覆厚さとなる突出部分２９の厚さの下限としては、０．１ｍｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましく、０．３ｍｍがさらに好ましい。一方、上記突出部分２９の厚さの上限としては、１ｍｍが好ましく、０．８ｍｍがより好ましく、０．５ｍｍがさらに好ましい。突出部分２９の厚さをこのように設定することにより、内側カバー５としての充分な強度及び耐久性を保持しつつ、光量の減少を最小限にすることができ、その結果、光源からの光を効率よく透過させ利用することができる。また、円筒部分３１の厚さは突出部分２９の厚さと同じでも異なってもよく、円筒部分３１の方が突出部分２９よりも厚い方が好ましい。円筒部分３１の厚さの下限としては、０．１ｍｍが好ましく、０．３ｍｍがより好ましく、０．５ｍｍがさらに好ましい。一方、上記円筒部分３１の厚さの上限としては、２ｍｍが好ましく、１．８ｍｍがより好ましく、１．５ｍｍがさらに好ましい。円筒部分３１の厚さをこのように設定することにより、円筒部分３１の有する弾力性によって内側カバー５と後述する外側カバー６とが互いに密着・弾圧し合い、当該小型ライトの防水性をより促進することができる。
【００３８】
外側カバー６は、防水部３２と一対の取付片３３とを有している。この防水部３２は、表面中央部に円形の開口３４を有する扁平な有底円筒体であり、上記内側カバー５の表壁３０及び円筒部分３１の外側を一体的に被覆するように配設される。一対の取付片３３は対称なリング状に形成されており、防水部３２の底部から左右両側に延出している。
【００３９】
外側カバー６の防水部３２の底部３５は、その他の部分（例えば側壁、前壁等）より厚く形成されている。このように防水部３２の底部を他の部分より厚く形成することで、当該小型ライトをハンドル等に取り付ける際に一対の取付片３３を引っ張っても、防水部３２が湾曲して防水性が低下することを防止することができる。この防水部３２の底部３５の平均厚さは、その他の部分の平均厚さの２倍〜４倍程度が好ましい。この程度の厚さの差を設けることで、上述の防水部３２の湾曲による防水性の低下を効果的に防止することができる。
【００４０】
内側カバー５及び外側カバー６は、同質のエラストマー材料から形成されている。このようなエラストマー材料としては、ゴム又は熱可塑性エラストマーが用いられる。このゴムとしては、例えば、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリクロロプレン、イソブチレン−イソプレン共重合体、シリコーンゴム等が用いられる。また、熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー等が用いられる。中でも、内側カバー５及び外側カバー６を形成するエラストマー材料としては、シリコーンゴム（シリコーン樹脂を含む）が好ましい。かかるシリコーンゴムは、密着性、変形性、シーリング性能、耐熱性、耐候性等が良好であることから、このように内側カバー５及び外側カバー６の形成材料としてシリコーンゴムを用いることにより、内側カバー５及び外側カバー６が内包する部材の形状に合わせて柔軟に変形し、当該小型ライトの防水性が飛躍的に向上し、加えて耐候性、耐熱性等も促進される。
【００４１】
また、内側カバー５及び外側カバー６は、両者の接着面が真空接着状態となるように重ね合わされていることが好ましい。このように、内側カバー５と外側カバー６の間に空気や水等の異物が介在しないように、すなわち内側カバー５と外側カバー６との間が実質的な真空状態となるように両部材を重ね合わせて密着させることにより、内側カバー５と外側カバー６との間からの水分の侵入を防止し、結果として、ケーシング１とＬＥＤカバー４のドーム部２４との間に生じる隙間からの水分の侵入をより効果的に防止することができる。
【００４２】
上記構成要素を備える当該小型ライトは、ケーシング本体１ａの底部開口からＬＥＤカバー４、回路基板３、２個の電池２及び弾性体１３をこの順に挿入し、ケーシング本体１ａの底部開口にケーシング蓋部１ｂを嵌め込んだ後、内側カバー５の突出部分２９がケーシング本体１ａの開口７から突出したＬＥＤカバー４のドーム部２４外面を、また表壁３０及び円筒部分３１がケーシング１の表壁８及び側壁９をそれぞれ覆うように内側カバー５を配設し、更に、外側カバー６の防水部３２が内側カバー５の表壁３０及び円筒部分３１を一体的に覆うように外側カバー６を内側カバー５の外側に配設する。このように上記構成要素を組み立てることで図２に示すような完成体となる。
【００４３】
なお、当該小型ライトは装着対象Ｘへ装着するために、上記外側カバー６の一対の取付片３３に加えて係合片３６を備えている。この係合片３６は、断面がＳ字形状に湾曲した板状体であり、両湾曲部に一対の取付片３３が掛けられるよう構成されている。また、係合片３６の形成材料としては、特に限定されず、例えばポリアミド等の合成樹脂が好ましい。
【００４４】
当該小型ライトの装着方法としては、図４に示すように、柔軟性及び伸縮性を有する外側カバー６の一対の取付片３３を引っ張って円柱等の装着対象Ｘに捲回し、係合片３６に掛合させることで、容易かつ確実に装着対象Ｘに装着することができる。そのため、当該小型ライトは、二輪車のハンドル、杖、指・腕等の身体などの径及び形状の異なる種々の箇所に容易かつ確実に装着することができる。
【００４５】
また、当該小型ライトは、一対の押圧スイッチ１６がＬＥＤカバー４のフランジ部２５（特にフランジ部２５裏面の凸部２６）に当接するよう回路基板３の外周部に搭載されていることから、正面に突出しているＬＥＤカバー４をケーシング１の軸方向に押圧することで点滅状態の切り替えができ、非常に高いスイッチ操作性を有している。特に、自転車等の二輪車のハンドルや杖等に照明用として取り付けている場合、従来の携帯用ライトのようにボディの側面にあるスイッチをスライド等させる必要はなく、正面のＬＥＤカバー４を手でた叩くことで点滅状態の切り替えが可能になり、スイッチの操作が非常に簡易かつ確実になる。
【００４６】
また、当該小型ライトは、上述のようにスイッチをＬＥＤカバー４で代用し、従来の携帯用ライトのような個別のスイッチを省略したことや、コイン型電池等の扁平形状の電池２を採用したこと、及びケーシング１から突出させたＬＥＤカバー４にＬＥＤ１４を収納するよう構成したことから、照明装置である本体部分が非常にコンパクトになり、全体として小型軽量化及び携帯性が格段に向上されている。
【００４７】
さらに、当該小型ライトは小型軽量化及び携帯性が格段に向上されているだけでなく、優れた防水構造を備えている。当該小型ライトの防水構造は、内側カバー５及び外側カバー６を備えている。図３に示すように、当該小型ライトの防水構造における別体部はＬＥＤカバー４のドーム部２４とされ、内側カバー５はＬＥＤカバー４のドーム部２４外面（図示せず）とケーシング１の表壁８（図示せず）及び側壁９（図示せず）とを一体的に被覆し、この内側カバー５の上からケーシング１の表壁８及び側壁９部分を更に被覆するように外側カバー６が配設されている。内側カバー５の円筒部分３１の長さは特に限定されないが、ケーシング１の側壁９をより広く被覆できるように設定する方が好ましく、ケーシング１の側壁９を裾まで被覆するように設定することがより好ましい。このようにケーシング１の側壁９をより広く被覆することにより、内側カバー５と外側カバー６との接触面積が広くなり、内側カバー５と外側カバー６との間からの水分の侵入をより効果的に防止することができる。
【００４８】
当該小型ライトの防水構造において、内側カバー５及び外側カバー６は同質のエラストマー材料から形成されている。エラストマー素材は柔軟で伸縮性を有するため、内側カバー５及び外側カバー６を互いを重ね合わせた場合、両部材は内包する部材の形状に沿って変形・密着し、部材間に生じる隙間を効果的に封止することができる。このように両部材の接着面がいわゆる真空接着状態となることで、内側カバー５と外側カバー６との間に生じる隙間からの浸水をより効果的に防止することができ、結果として、ケーシング１と別体部との間に生じる隙間からの浸水をより効果的に防止することができる。また、当該小型ライトの防水構造はこのように構造が簡易であり、Ｏリング等の特別な防水措置を施す必要がないため、低コストで大量に製造することができる。
【００４９】
なお、本発明の小型ライトの防水構造は上記実施形態に限定されるものではない。例えばケーシングの開口に配設される別体部は、上記ＬＥＤカバーのドーム部分に限定されるものではなく、ケーシングの開口面と略同一平面に納まるスイッチボタン等でも可能である。また、電池の個数は、上記２個に限定されず、１個又は３個以上でも可能である。また、ケーシングにおけるケーシング本体とケーシング蓋部との結合手段は、上記凹凸嵌合構造に限定されず、例えば螺合等の手段でもよい。ＬＥＤは、回路基板上に複数配設されてもよい。押圧スイッチの構造は、押圧によりスイッチングが可能なものであれば特に限定されず、例えば弾発バネを用いたもの等が適宜採用される。また、押圧スイッチの個数は、上記２個に限定されるものではなく、１個又は３個以上でも可能である。３個以上の押圧スイッチを回路基板の外周部に略等角度間隔に配設することで、スイッチングの容易性及び確実性がさらに向上する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明の小型ライトの防水構造は構造が簡易であり、極めて高い防水性を有する。また、当該防水構造を採用した小型ライトは、コンパクト化、構造の簡易化、軽量化、外面のシール化、携帯性、装着性及びスイッチ操作性が促進されているだけでなく、上記防水構造を採用していることにより防水性に極めて優れている。これにより、防水性が要求される携帯用の照明装置として有用であり、特に自転車等のヘッドランプや、トレッキング、登山、ダイビングなどの水に触れやすい環境下において好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ ケーシング
１ａ ケーシング本体
１ｂ ケーシング蓋部
２ 電池
３ 回路基板
４ ＬＥＤカバー
５ 内側カバー
６ 外側カバー
７ 開口
８ 表壁
９ 側壁
１０ 溝部
１１ 凸条部
１２ 切り欠き部
１３ 弾性体
１４ ＬＥＤ
１５ 制御部
１６ 押圧スイッチ
１７ 支架
１８ 中央接点
１９ 周辺接点
２０ クリックバネ
２１ 凹部
２２ 凹部
２３ 電池接触片
２４ ドーム部
２５ フランジ部
２６ 凸部
２７ 凸レンズ部
２８ 凹部
２９ 突出部分
３０ 表壁
３１ 円筒部分
３２ 防水部
３３ 取付片
３４ 開口
３５ 底部
３６ 係合片
Ｘ 装着対象
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有するケーシングと、この開口に配設される別体部とを備える小型ライトにおけるケーシング及び別体部の隙間を防水するための構造であって、
上記別体部外面とケーシングの表壁及び側壁とを被覆する内側カバーと、
上記開口以外のケーシング外面を被覆する外側カバーと
を備え、
この内側カバー及び外側カバーが同質のエラストマー材料から形成されていることを特徴とする小型ライトの防水構造。
【請求項２】
上記内側カバーと外側カバーとが真空接着状態で重ね合わされている請求項１に記載の小型ライトの防水構造。
【請求項３】
上記エラストマー材料が、シリコーンゴムである請求項１又は請求項２に記載の小型ライトの防水構造。
【請求項４】
表面中央部に円形の開口を有する扁平な有底円筒状のケーシングと、
ケーシング内の底部側に収納される扁平形状の電池と、
ケーシング内の電池の表面側に配設収納され、ＬＥＤ、このＬＥＤの点滅状態を制御する制御部及びこの制御部によるＬＥＤの点滅状態を切り替える押圧スイッチを表面側に搭載する円板状の回路基板と、
ＬＥＤを覆う透明なドーム部及びそのドーム部の底部開口から外側に延出する円環状のフランジ部を有し、フランジ部がケーシング内の回路基板の表面側に配設され、ドーム部がケーシングの開口から突出するよう収納されるＬＥＤカバーと、
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の防水構造とを備えており、
上記押圧スイッチがＬＥＤカバーのフランジ部に当接するよう回路基板の外周部に配設され、
上記防水構造の別体部がＬＥＤカバーのドーム部とされ、ケーシングとＬＥＤカバーのドーム部との隙間を防水するよう構成されている小型ライト。
【請求項５】
上記内側カバーにおけるＬＥＤカバーのドーム部の被覆厚さが、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である請求項４に記載の小型ライト。
【請求項６】
上記外側カバーが、左右に延出する環状の一対の取付片を有する請求項４又は請求項５に記載の小型ライト。
【請求項１】
開口を有するケーシングと、この開口に配設される別体部とを備える小型ライトにおけるケーシング及び別体部の隙間を防水するための構造であって、
上記別体部外面とケーシングの表壁及び側壁とを被覆する内側カバーと、
上記開口以外のケーシング外面を被覆する外側カバーと
を備え、
この内側カバー及び外側カバーが同質のエラストマー材料から形成されていることを特徴とする小型ライトの防水構造。
【請求項２】
上記内側カバーと外側カバーとが真空接着状態で重ね合わされている請求項１に記載の小型ライトの防水構造。
【請求項３】
上記エラストマー材料が、シリコーンゴムである請求項１又は請求項２に記載の小型ライトの防水構造。
【請求項４】
表面中央部に円形の開口を有する扁平な有底円筒状のケーシングと、
ケーシング内の底部側に収納される扁平形状の電池と、
ケーシング内の電池の表面側に配設収納され、ＬＥＤ、このＬＥＤの点滅状態を制御する制御部及びこの制御部によるＬＥＤの点滅状態を切り替える押圧スイッチを表面側に搭載する円板状の回路基板と、
ＬＥＤを覆う透明なドーム部及びそのドーム部の底部開口から外側に延出する円環状のフランジ部を有し、フランジ部がケーシング内の回路基板の表面側に配設され、ドーム部がケーシングの開口から突出するよう収納されるＬＥＤカバーと、
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の防水構造とを備えており、
上記押圧スイッチがＬＥＤカバーのフランジ部に当接するよう回路基板の外周部に配設され、
上記防水構造の別体部がＬＥＤカバーのドーム部とされ、ケーシングとＬＥＤカバーのドーム部との隙間を防水するよう構成されている小型ライト。
【請求項５】
上記内側カバーにおけるＬＥＤカバーのドーム部の被覆厚さが、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である請求項４に記載の小型ライト。
【請求項６】
上記外側カバーが、左右に延出する環状の一対の取付片を有する請求項４又は請求項５に記載の小型ライト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２５３７３７（Ｐ２０１１−２５３７３７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２７３５１（Ｐ２０１０−１２７３５１）
【出願日】平成２２年６月２日（２０１０．６．２）
【出願人】（５０３２６６８２８）有限会社クロップス (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２日（２０１０．６．２）
【出願人】（５０３２６６８２８）有限会社クロップス (12)
【Ｆターム（参考）】
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