発光ダイオードユニット防水構造
【課題】嵌合時にパッキンが捲れ上がらないようにして、防水性が確保される防水構造を提供する。
【解決手段】発光ダイオードチップ３２と、発光ダイオードチップ３２を内蔵し、装着用の開口部２０Ｔを有するハウジング２０と、開口部２０Ｔに装着されるホルダー４０と、ホルダー４０の外周に装着されて、ハウジング２０の内壁とホルダー４０外周との間をシールするパッキン５０と、から成る発光ダイオードユニット１０の防水構造であって、ハウジング２０は開口部２０Ｔの出口に近づくにつれて開口の内径が徐々に大きくなるような傾斜部２０Ｅを有し、パッキン５０は、嵌合方向の先端より後端に向かって徐々に肉厚となる傾斜状をし、かつ、外周にリング状のリブが複数個形成されており、複数のリブの各頂部を繋ぐ稜線がハウジング２０の傾斜部２０Ｅの内部傾斜面の傾斜とほぼ等しくした。
【解決手段】発光ダイオードチップ３２と、発光ダイオードチップ３２を内蔵し、装着用の開口部２０Ｔを有するハウジング２０と、開口部２０Ｔに装着されるホルダー４０と、ホルダー４０の外周に装着されて、ハウジング２０の内壁とホルダー４０外周との間をシールするパッキン５０と、から成る発光ダイオードユニット１０の防水構造であって、ハウジング２０は開口部２０Ｔの出口に近づくにつれて開口の内径が徐々に大きくなるような傾斜部２０Ｅを有し、パッキン５０は、嵌合方向の先端より後端に向かって徐々に肉厚となる傾斜状をし、かつ、外周にリング状のリブが複数個形成されており、複数のリブの各頂部を繋ぐ稜線がハウジング２０の傾斜部２０Ｅの内部傾斜面の傾斜とほぼ等しくした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードを内蔵したハウジングと、このハウジングに嵌合されるホルダーとの間の防水構造に関するもので、特に、両者の間にパッキンを介在させて成る発光ダイオードユニット防水構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
防水を必要とするハウジングとこのハウジングの開口部に嵌合されるホルダーとからなる防水構造において、パッキンをホルダーの外周に嵌合して、ホルダーをハウジングに嵌合させることで、自動的にハウジングの内壁とホルダー外周との間をシールするようにした防水構造のものは公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
〈特許文献１記載の防水構造〉
特許文献１記載の防水構造は、具体的にはコネクタの実施例であり、ハウジング本体の内部に収容した雌端子金具の後端の開口部をシールユニットでシールする防水構造のものである。図６は、雌端子金具などを省略して特許文献１記載の防水構造の部分だけを図示した縦断面図で、図６（Ａ）はハウジング本体とシールユニットとの嵌合前、図６（Ｂ）はハウジング本体とシールユニットとの嵌合時のパッキン部分の拡大断面図で、（１）は接触した瞬間、（２）はその直後である。
図６において、コネクタ１００は、雌端子金具（図示省略）を内部に収容したハウジング本体２００と、ハウジング本体２００の後方開口部に嵌合されてハウジング本体２００の後方開口部を塞ぐシールユニット４００とから構成されている。
ハウジング本体２００は、図示していないが内部に複数のキャビティが雌端子金具の嵌合方向に沿って貫通し、各キャビティ内における前端部の底面には、端子金具に係止して端子金具を抜け止め状態に保持するランスが形成されている。各キャビティ内には雌端子金具が挿入される。ハウジング本体２００は略直方体形状に形成され、その後部にはシールユニット４００を組み込むための組付け凹部２００Ｔが形成されている。
シールユニット４００は合成樹脂製ハウジングであり、シールユニット４００の外周縁にゴム材よりなるパッキン機能を有するシールリング５００が設けられている。シールユニット４００の大きさはハウジング本体２００の組付け凹部２００Ｔに適合して嵌め入れ可能な大きさに形成されている。
シールリング５００は外周縁にリブが全周に沿ってかつ前後方向に三条が突出形成されている。
そこで、シールユニット４００が組付け凹部２００Ｔ内に組み付けられた状態では、各シールリング５００は組付け凹部２００Ｔの内壁面に密着してハウジング本体２００とシールユニット４００との間の水密性が保持されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１０６８５号公報
【０００５】
〈特許文献１記載の防水構造の問題点〉
特許文献１記載の防水構造によれば、それまでの防水構造と比べて、コネクタをハウジング本体とシールハウジングとから構成し、キャビティの後部側をハウジング本体とは別途成形するようにしている。したがって、シールハウジングの各筒状路はキャビティのランスに対する金型の抜き取りを考慮した大きさを確保する必要がなくなる。このため、従来に比較して筒状路の内径を小さくすることができ、結果としてコネクタ全体を小型化することができる、という効果がある。
しかしながら、図６（Ｂ）（１）に図示するように、ハウジング本体２００の組付け凹部２００Ｔが、最初にシールリング５００のリブの山に当接して、押し進むため、図６（Ｂ）（２）に図示するように、シールリング５００が捲（めく）れ上がる恐れがありシールリング５００が捲れ上がると防水性の確保が困難となった。
また、組付け凹部２００Ｔがシールリング５００のリブの山に当接しても、シールリング５００が捲れ上がらないようにするには、シールユニット４００とシールリング５００の結合力を強くするための工夫、例えば、強力な接着剤の使用とか、一体成型などが必要となり、これは製造工程の増加、熟練作業者の確保、製造時間の増加を必要とし、コストアップとなった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、接着剤の使用や一体成型などをしなくても、パッキンが捲れ上がらないようにし、したがってまた、防水性が充分に確保される防水構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本願第１発明は、発光ダイオードユニット防水構造に係るもので、リード線を備えた発光ダイオードチップと、前記発光ダイオードチップを内蔵し、装着用の開口部を有する透光性のハウジングと、前記ハウジングの前記開口部に装着され、前記発光ダイオードチップの前記リード線を内部に通す導出部を備えたホルダーと、前記ホルダーの外周に装着されて、前記ハウジングの内壁と前記ホルダー外周との間をシールするパッキンと、で構成される発光ダイオードユニット防水構造であって、前記ハウジングは、前記開口部に近づくにつれて前記開口の内径が徐々に大きくなるような内部傾斜面を有しており、前記パッキンは、嵌合方向の先端より後端に向かって徐々に肉厚となる傾斜状をし、かつ、外周にリング状のリブが複数個形成されており、前記複数のリブの各頂部を繋ぐ稜線が前記ハウジングの前記内部傾斜面の傾斜とほぼ等しいことを特徴としている。
【０００８】
また、本願第２発明は、第１発明の発光ダイオードユニット防水構造において、前記複数のリブのうち嵌合方向後端のリブから順次前記ハウジングの前記内部傾斜面と接触していき、前記ホルダーが前記ハウジングと嵌合した状態で、各リブの圧縮率が同一であることを特徴としている。
【０００９】
さらに、本願第３発明は、第２発明の発光ダイオードユニット防水構造において、前記パッキンの後端部と前記ホルダーの前記パッキンの後端部と対向する面との間に空隙を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
＜第１発明の効果＞
本願第１発明によれば、複数のリブの各頂部を繋ぐ稜線の傾斜がハウジングの傾斜部の内部傾斜面の傾斜とほぼ等しいため、ハウジングの傾斜部の内部傾斜面に複数のリブの各頂部がほぼ同時に当たるようになり、したがってパッキンの先端が捲れ上がることがない。
＜第２発明の効果＞
本願第２発明によれば、複数のリブのうち嵌合方向後端のリブから順次前記ハウジングの前記内部傾斜面と接触していくので、パッキンの先端捲れ上がりがいっそう防止される。
また、ホルダーがハウジングと嵌合した状態で、各リブの圧縮率が同一であるので、パッキンの局部的な疲弊が生じることがない。
＜第３発明の効果＞
本願第３発明によれば、パッキンの後端部と、ホルダーのパッキンの後端部と対向する面と、の間に空隙を設けたので、この空隙がパッキンの逃げ部となり、嵌合時の従来の挿入力の増加を防止することができ、嵌合が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明に係る防水構造が適用された発光ダイオードユニットを説明する図で、図１（Ａ）は発光ダイオードユニットの斜視図、図１（Ｂ）は発光ダイオードユニットの正面図である。
【図２】図２は図１（Ｂ）の発光ダイオードユニットのＡ−Ａ断面矢視図である。
【図３】図３はハウジングの縦断面図である。
【図４】図４はパッキン付きホルダーの縦断面図である。
【図５】図５は図２の発光ダイオードユニットのハウジングにホルダーが嵌合する寸前の断面図である。
【図６】図６は特許文献１記載の防水構造の部分を概略図示した縦断面図で、図６（Ａ）はハウジング本体とシールユニットとの嵌合前、図６（Ｂ）はハウジング本体とシールユニットとの嵌合時のパッキン部分の拡大断面図で、（１）は接触した瞬間、（２）はその直後である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、接着剤の使用や一体成型などをしなくても、パッキンが捲れ上がらないようにできる本発明に係る発光ダイオードユニット防水構造について、図１〜図５に基づいて説明する。
【００１３】
〈実施の形態１〉
図１は本発明に係る防水構造が適用された発光ダイオードユニットを説明する図で、図１（Ａ）は発光ダイオードユニットの斜視図、図１（Ｂ）は発光ダイオードユニットの正面図である。図２は図１（Ｂ）の発光ダイオードユニットのＡ−Ａ断面矢視図である。図３はハウジングの縦断面図である。
図１および図２において、発光ダイオードユニット１０は、ハウジング２０、基板アセンブリ３０、ホルダー４０、およびホルダー４０に組み付くパッキン５０で構成されている。
以下、ハウジング２０、基板アセンブリ３０、ホルダー４０、およびパッキン５０について説明する。
【００１４】
〈ハウジング２０〉
ハウジング２０は透明材でできており、収容空間２０Ｈのある直方体部２０Ｃと、直方体部２０Ｃよりも体積の大きいホルダー４０（図２）が嵌合される開口部２０Ｔと、直方体部２０Ｃと開口部２０Ｔとを連結する傾斜部２０Ｅとで構成される。
【００１５】
《直方体部２０Ｃ》
直方体部２０Ｃの収容空間２０Ｈを形成する左右両側壁に、基板支持部材３０Ｒ、３０Ｒが取り付けられている。各基板支持部材３０Ｒは断面コ字状をした長尺体で、対向する基板支持部材３０Ｒ、３０Ｒのコ字状の溝間に基板アセンブリ３０の基板３１がスライド収納されることで、直方体部２０Ｃの収容空間２０Ｈに基板アセンブリ３０が収容され、基板アセンブリ３０の発光ダイオードからの発光は透明材のハウジング２０を透過して外部に拡散される。
直方体部２０Ｃと傾斜部２０Ｅとの境が嵌合面となっており、その内径はＤH（図３）である。
【００１６】
《開口部２０Ｔ》
ホルダー４０の係止突起４０Ｋ（図４）が係合する係止孔２０Ｋが開口部２０Ｔに形成されている。そこで、ホルダー４０がハウジング２０の開口部２０Ｔに挿入されると、ホルダー４０の係止突起４０Ｋのテーパ部が開口部２０Ｔの縁部に当接し、開口部２０Ｔが外方へ押圧されるようになる。外方へ押圧されると、ハウジング２０はその樹脂材料の持つ弾性により開口部２０Ｔが開口を拡げる方向に反（そ）るため、ホルダー４０の係止突起４０Ｋは開口部２０Ｔの縁部から内部に進むことができる。そして、最終的にハウジング２０とホルダー４０が嵌合すると、ホルダー４０の係止突起４０Ｋも開口部２０Ｔの係止孔２０Ｋに係合して、これ以降、ハウジング２０とホルダー４０の抜け防止機能を奏する。開口部２０Ｔの内径はＤＳ（図３）である。
【００１７】
《傾斜部２０Ｅ》
ホルダー４０の傾斜部２０Ｅの内側のシール面は、ホルダー４０との嵌合方向に対し角度θの傾斜角となっている。直方体部２０Ｃと傾斜部２０Ｅの境界に形成された嵌合面の内径をＤＨ（図３）とし、開口部２０Ｔの内径を（図３）ＤＳとし、傾斜部２０Ｅの嵌合方向の長さをＬＳとすると、
ｔａｎθ１＝（ＤＳ−ＤＨ）／（２×ＬＳ） ・・・（１）
となる。
この角度θ１は成形要件である型抜きテーパの角度よりも大きい。
【００１８】
〈基板アセンブリ３０〉
図１および図２において、基板アセンブリ３０は基板３１、発光ダイオードチップ３２、リード線Ｗで構成される。基板３１はプリント回路を備え、プリント回路上に発光ダイオードチップ３２が電気的に接続されかつ機械的に固定されている。基板３１の端部のプリント回路に端子ＷＴが設けられ、端子ＷＴにリード線Ｗの先端が接続されている。リード線Ｗは端子ＷＴからホルダー４０を軸方向に貫通する導出部４０Ｈ（図２）を通ってホルダー４０の外部へ導出されている。リード線Ｗと導出部４０Ｈとの間のシールはゴム栓４０Ｇが機能している。
【００１９】
〈ホルダー４０〉
図４はパッキン付きホルダーの縦断面図である。図４において、ホルダー４０は図４で見て左側（嵌合方向先端側）から右（嵌合方向後端側）に、嵌合部４０Ｊ、パッキン取付部４０Ｐ、開口係合部４０Ｔから構成される合成樹脂から成る部品である。
【００２０】
《嵌合部４０Ｊ》
嵌合部４０Ｊはハウジング２０の直方体部２０Ｃ（図２）の内部空間に嵌合される部位で、パッキン取付部４０Ｐよりも外径が大きくしてある。これによってこの部位で嵌合時にハウジング２０の直方体部２０Ｃ（図２）の内部空間に嵌合されると共に、嵌合離脱時にパッキン５０の嵌合方向前方への抜け防止をしている。また、軸方向に貫通する導出部４０Ｈが形成されている。
【００２１】
《パッキン取付部４０Ｐ》
パッキン取付部４０Ｐは、嵌合部４０Ｊに続く円筒状体で、その軸方向に貫通する導出部４０Ｈが嵌合部４０Ｊから続いて形成されている。円筒状体の外周にパッキン５０が嵌合され、パッキン５０によってハウジング２０の内壁とホルダー４０の外周との間がシールされる。
【００２２】
《開口係合部４０Ｔ》
開口係合部４０Ｔはハウジング２０の開口部２０Ｔ（図２）に嵌合される部位で、パッキン取付部４０Ｐに続き、パッキン取付部４０Ｐの外径よりも大きくなっている。また、その軸方向にパッキン取付部４０Ｐから続く導出部４０Ｈが形成されている。導出部４０Ｈを通った発光ダイオードチップ３２からのリード線Ｗはこの導出部４０Ｈからホルダー４０の外に導出される。開口係合部４０Ｔの外周に係止突起４０Ｋが形成され、ハウジング２０とホルダー４０が嵌合したとき、この係止突起４０Ｋが開口部２０Ｔの係止孔２０Ｋに係合し、これ以降、ハウジング２０とホルダー４０は簡単には抜けなくなる。
【００２３】
〈パッキン５０〉
パッキン５０はホルダー４０のパッキン取付部４０Ｐに取り付けられるもので、その形状は、嵌合方向の先端より後端に向かって徐々に肉厚となる円錐台状をし、その円錐側面の外周にリング状の断面山形リブが複数個（図では３個）形成されており、嵌合方向に対し山形状頂点を結んだ稜線と角度θが設けられている。すなわち、３個の断面山形リブのうち、最小外径のリブの頂点と最大外径のリブの頂点との水平距離をＬabとし、最小外径のリブの頂点の高さ（肉厚）をａとし、最大外径のリブの頂点の高さ（肉厚）をｂとすると、
ｔａｎθ２＝（ｂ−ａ）／Ｌａｂ ・・・（２）
となる。
【００２４】
《実施例１：第１発明》
本発明の実施例１によれば、式（１）のθ１と式（２）のθ２をθ１≒θ２としているのが特徴である。
したがって、
（ＤＳ−ＤＨ）／（２×ＬＳ）≒（ｂ−ａ）／Ｌａｂ
とすればよい。
このようにすることで、複数のリブの頂点を結んだ稜線の傾斜とハウジング２０の傾斜部２０Ｅの内部傾斜面の傾斜とがほぼ等しいため、嵌合の直前を表す図５において、嵌合までの距離が僅かＴであっても、複数のリブの各頂部はいずれも傾斜部２０Ｅの内部傾斜面に接触せず、そして図２の嵌合時に複数のリブの各頂部がほぼ同時に傾斜部２０Ｅの内部傾斜面に当たるようになり、したがってパッキン５０の先端が捲れ上がることがない。
なお、パッキン５０の先端が捲れ上がらないようにしてしかも複数のリブの圧縮率を同一にしてするには、複数のリブの肉厚を同じにして、代わりにパッキン取付部４０Ｐの傾斜をθとしても良い。
【００２５】
《実施例２：第２発明》
また、本発明の実施例２によれば、式（１）のθ１と式（２）のθ２を若干だけ、θ１＜θ２としているのが特徴である。したがって、
（ＤＳ−ＤＨ）／（２×ＬＳ）＜（ｂ−ａ）／Ｌａｂ
とすればよい。
このようにすることで、複数のリブの頂点を結んだ稜線の傾斜θ２の方がハウジング２０の傾斜部２０Ｅの内部傾斜面の傾斜θ１よりも若干大きいため、ハウジング２０の傾斜部２０Ｅの内部傾斜面に、複数のリブのうち嵌合方向後端のリブから接触していくので、パッキンの先端捲れ上がりがいっそう防止される。
【００２６】
《実施例３：第３発明》
実施例２によれば後端のリブの方が先端のリブよりも早くハウジング２０の傾斜部２０Ｅの内部傾斜面に圧縮開始されるので、後端のリブの方が先端のリブよりも大きく圧縮変形するようになる。しかしながら、非圧縮時のパッキンを示す実施例４と圧縮時のパッキンを示す実施例２とにおいて、図４（非圧縮時）のパッキン５０の先端のリブの厚みをａとし、図２（圧縮時）のパッキン５０の先端のリブの厚みをａ’とし、また、図４（非圧縮時）のパッキン５０の後端のリブの厚みをｂとし、図２（圧縮時）のパッキン５０の後端のリブの厚みをｂ’としたとき、ａ’／ａ＝ｂ’／ｂとなるようにａ’、ａ、ｂ’、ｂをそれぞれを決定すれば圧縮率を同一にでき、これによってパッキン５０の局部的な疲弊が生じなくなり、パッキンの寿命が長くなる。そのためには、最小外径のリブの頂点と最大外径のリブの頂点との水平距離をＬabとし、最小外径のリブの圧縮時の頂点の高さ（肉厚）をａ’とし、最大外径のリブの圧縮時の頂点の高さ（肉厚）をｂ’とすると、
ｔａｎθ３＝（ｂ’−ａ’）／Ｌａｂ ・・・（３）
となるようにθ３の傾斜を持つ内部傾斜面のハウジング２０を用いればよい。
【００２７】
《実施例４：第４発明》
図４において、パッキン５０の後端部５０Ｅとホルダー４０のパッキン５０の後端部５０Ｅと対向する面５０Ｆとの間に空隙Ｇを設けたのが特徴である。
一方、図６のシールリング５００の場合、シールリング５００の後端部５００Ｅとシールユニット４００の端面４００Ｆとの間に空隙がなく、シールリング５００の後端部５００Ｅとシールユニット４００の端面４００Ｆとが当接した状態である。したがって、シールユニット４００が矢印方向Ｆ１に組付け凹部２００Ｔの中へ組み付けられていくと、シールリング５００は矢印Ｆ２の方向にしわ寄せが進み、シールリングの端面４００Ｆに進行が阻止されるため次第に肉厚が膨らみ、それが反力となって嵌合時の挿入力が大きくなってしまった。
実施例４によれば、嵌合時にパッキン５０に後方へのしわ寄せが進んでも、空隙Ｇがパッキン５０のしわ寄せの逃げ部となるため挿入力の増大が生じなく、嵌合が容易となる。
【００２８】
〈まとめ〉
１）θ１≒θ２とすることで、ハウジングの開口部の内部傾斜面に複数のリブの各頂部がほぼ同時に当たようになり、パッキンの先端が捲れ上がることがない。
２）さらに、θ１＜θ２とすることで、複数のリブの後端のリブから順次ハウジングの内部傾斜面と接触するようになり、パッキンの先端捲れ上がりがいっそう防止される。
３）パッキンを円錐台状にすることで、嵌合方向の先端と後端のパッキンの肉厚が変わるため、ホルダーがハウジングと嵌合した状態で、各リブの圧縮率が同一になるように肉厚を選ぶことができ、これによりパッキンの局部的な疲弊が生じることがなく、したがって長寿命の発光ダイオードユニットが得られる。
４）パッキンの後端とホルダーのパッキンの後端と対向する面との間に空隙を設けることで、この空隙がパッキンの逃げ部となり、嵌合時の挿入力を下げることができ、嵌合が容易となる。
【符号の説明】
【００２９】
１０ 発光ダイオードユニット
２０ ハウジング
２０Ｃ 直方体部
２０Ｅ 傾斜部
２０Ｈ 収容空間
２０Ｋ 係止孔
２０Ｔ 開口部
３０ 基板アセンブリ
３０Ｒ 基板支持部材
３１ 基板
３２ 発光ダイオードチップ
４０ ホルダー
４０Ｇ ゴム栓
４０Ｈ 導出部
４０Ｊ 嵌合部
４０Ｋ 係止突起
４０Ｐ パッキン取付部
４０Ｔ 開口係合部
５０ パッキン
５０Ｅ 後端部
５０Ｆ 対向面
ＷＴ 端子
Ｗ リード線
Ｇ 空隙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードを内蔵したハウジングと、このハウジングに嵌合されるホルダーとの間の防水構造に関するもので、特に、両者の間にパッキンを介在させて成る発光ダイオードユニット防水構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
防水を必要とするハウジングとこのハウジングの開口部に嵌合されるホルダーとからなる防水構造において、パッキンをホルダーの外周に嵌合して、ホルダーをハウジングに嵌合させることで、自動的にハウジングの内壁とホルダー外周との間をシールするようにした防水構造のものは公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
〈特許文献１記載の防水構造〉
特許文献１記載の防水構造は、具体的にはコネクタの実施例であり、ハウジング本体の内部に収容した雌端子金具の後端の開口部をシールユニットでシールする防水構造のものである。図６は、雌端子金具などを省略して特許文献１記載の防水構造の部分だけを図示した縦断面図で、図６（Ａ）はハウジング本体とシールユニットとの嵌合前、図６（Ｂ）はハウジング本体とシールユニットとの嵌合時のパッキン部分の拡大断面図で、（１）は接触した瞬間、（２）はその直後である。
図６において、コネクタ１００は、雌端子金具（図示省略）を内部に収容したハウジング本体２００と、ハウジング本体２００の後方開口部に嵌合されてハウジング本体２００の後方開口部を塞ぐシールユニット４００とから構成されている。
ハウジング本体２００は、図示していないが内部に複数のキャビティが雌端子金具の嵌合方向に沿って貫通し、各キャビティ内における前端部の底面には、端子金具に係止して端子金具を抜け止め状態に保持するランスが形成されている。各キャビティ内には雌端子金具が挿入される。ハウジング本体２００は略直方体形状に形成され、その後部にはシールユニット４００を組み込むための組付け凹部２００Ｔが形成されている。
シールユニット４００は合成樹脂製ハウジングであり、シールユニット４００の外周縁にゴム材よりなるパッキン機能を有するシールリング５００が設けられている。シールユニット４００の大きさはハウジング本体２００の組付け凹部２００Ｔに適合して嵌め入れ可能な大きさに形成されている。
シールリング５００は外周縁にリブが全周に沿ってかつ前後方向に三条が突出形成されている。
そこで、シールユニット４００が組付け凹部２００Ｔ内に組み付けられた状態では、各シールリング５００は組付け凹部２００Ｔの内壁面に密着してハウジング本体２００とシールユニット４００との間の水密性が保持されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１０６８５号公報
【０００５】
〈特許文献１記載の防水構造の問題点〉
特許文献１記載の防水構造によれば、それまでの防水構造と比べて、コネクタをハウジング本体とシールハウジングとから構成し、キャビティの後部側をハウジング本体とは別途成形するようにしている。したがって、シールハウジングの各筒状路はキャビティのランスに対する金型の抜き取りを考慮した大きさを確保する必要がなくなる。このため、従来に比較して筒状路の内径を小さくすることができ、結果としてコネクタ全体を小型化することができる、という効果がある。
しかしながら、図６（Ｂ）（１）に図示するように、ハウジング本体２００の組付け凹部２００Ｔが、最初にシールリング５００のリブの山に当接して、押し進むため、図６（Ｂ）（２）に図示するように、シールリング５００が捲（めく）れ上がる恐れがありシールリング５００が捲れ上がると防水性の確保が困難となった。
また、組付け凹部２００Ｔがシールリング５００のリブの山に当接しても、シールリング５００が捲れ上がらないようにするには、シールユニット４００とシールリング５００の結合力を強くするための工夫、例えば、強力な接着剤の使用とか、一体成型などが必要となり、これは製造工程の増加、熟練作業者の確保、製造時間の増加を必要とし、コストアップとなった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、接着剤の使用や一体成型などをしなくても、パッキンが捲れ上がらないようにし、したがってまた、防水性が充分に確保される防水構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本願第１発明は、発光ダイオードユニット防水構造に係るもので、リード線を備えた発光ダイオードチップと、前記発光ダイオードチップを内蔵し、装着用の開口部を有する透光性のハウジングと、前記ハウジングの前記開口部に装着され、前記発光ダイオードチップの前記リード線を内部に通す導出部を備えたホルダーと、前記ホルダーの外周に装着されて、前記ハウジングの内壁と前記ホルダー外周との間をシールするパッキンと、で構成される発光ダイオードユニット防水構造であって、前記ハウジングは、前記開口部に近づくにつれて前記開口の内径が徐々に大きくなるような内部傾斜面を有しており、前記パッキンは、嵌合方向の先端より後端に向かって徐々に肉厚となる傾斜状をし、かつ、外周にリング状のリブが複数個形成されており、前記複数のリブの各頂部を繋ぐ稜線が前記ハウジングの前記内部傾斜面の傾斜とほぼ等しいことを特徴としている。
【０００８】
また、本願第２発明は、第１発明の発光ダイオードユニット防水構造において、前記複数のリブのうち嵌合方向後端のリブから順次前記ハウジングの前記内部傾斜面と接触していき、前記ホルダーが前記ハウジングと嵌合した状態で、各リブの圧縮率が同一であることを特徴としている。
【０００９】
さらに、本願第３発明は、第２発明の発光ダイオードユニット防水構造において、前記パッキンの後端部と前記ホルダーの前記パッキンの後端部と対向する面との間に空隙を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
＜第１発明の効果＞
本願第１発明によれば、複数のリブの各頂部を繋ぐ稜線の傾斜がハウジングの傾斜部の内部傾斜面の傾斜とほぼ等しいため、ハウジングの傾斜部の内部傾斜面に複数のリブの各頂部がほぼ同時に当たるようになり、したがってパッキンの先端が捲れ上がることがない。
＜第２発明の効果＞
本願第２発明によれば、複数のリブのうち嵌合方向後端のリブから順次前記ハウジングの前記内部傾斜面と接触していくので、パッキンの先端捲れ上がりがいっそう防止される。
また、ホルダーがハウジングと嵌合した状態で、各リブの圧縮率が同一であるので、パッキンの局部的な疲弊が生じることがない。
＜第３発明の効果＞
本願第３発明によれば、パッキンの後端部と、ホルダーのパッキンの後端部と対向する面と、の間に空隙を設けたので、この空隙がパッキンの逃げ部となり、嵌合時の従来の挿入力の増加を防止することができ、嵌合が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明に係る防水構造が適用された発光ダイオードユニットを説明する図で、図１（Ａ）は発光ダイオードユニットの斜視図、図１（Ｂ）は発光ダイオードユニットの正面図である。
【図２】図２は図１（Ｂ）の発光ダイオードユニットのＡ−Ａ断面矢視図である。
【図３】図３はハウジングの縦断面図である。
【図４】図４はパッキン付きホルダーの縦断面図である。
【図５】図５は図２の発光ダイオードユニットのハウジングにホルダーが嵌合する寸前の断面図である。
【図６】図６は特許文献１記載の防水構造の部分を概略図示した縦断面図で、図６（Ａ）はハウジング本体とシールユニットとの嵌合前、図６（Ｂ）はハウジング本体とシールユニットとの嵌合時のパッキン部分の拡大断面図で、（１）は接触した瞬間、（２）はその直後である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、接着剤の使用や一体成型などをしなくても、パッキンが捲れ上がらないようにできる本発明に係る発光ダイオードユニット防水構造について、図１〜図５に基づいて説明する。
【００１３】
〈実施の形態１〉
図１は本発明に係る防水構造が適用された発光ダイオードユニットを説明する図で、図１（Ａ）は発光ダイオードユニットの斜視図、図１（Ｂ）は発光ダイオードユニットの正面図である。図２は図１（Ｂ）の発光ダイオードユニットのＡ−Ａ断面矢視図である。図３はハウジングの縦断面図である。
図１および図２において、発光ダイオードユニット１０は、ハウジング２０、基板アセンブリ３０、ホルダー４０、およびホルダー４０に組み付くパッキン５０で構成されている。
以下、ハウジング２０、基板アセンブリ３０、ホルダー４０、およびパッキン５０について説明する。
【００１４】
〈ハウジング２０〉
ハウジング２０は透明材でできており、収容空間２０Ｈのある直方体部２０Ｃと、直方体部２０Ｃよりも体積の大きいホルダー４０（図２）が嵌合される開口部２０Ｔと、直方体部２０Ｃと開口部２０Ｔとを連結する傾斜部２０Ｅとで構成される。
【００１５】
《直方体部２０Ｃ》
直方体部２０Ｃの収容空間２０Ｈを形成する左右両側壁に、基板支持部材３０Ｒ、３０Ｒが取り付けられている。各基板支持部材３０Ｒは断面コ字状をした長尺体で、対向する基板支持部材３０Ｒ、３０Ｒのコ字状の溝間に基板アセンブリ３０の基板３１がスライド収納されることで、直方体部２０Ｃの収容空間２０Ｈに基板アセンブリ３０が収容され、基板アセンブリ３０の発光ダイオードからの発光は透明材のハウジング２０を透過して外部に拡散される。
直方体部２０Ｃと傾斜部２０Ｅとの境が嵌合面となっており、その内径はＤH（図３）である。
【００１６】
《開口部２０Ｔ》
ホルダー４０の係止突起４０Ｋ（図４）が係合する係止孔２０Ｋが開口部２０Ｔに形成されている。そこで、ホルダー４０がハウジング２０の開口部２０Ｔに挿入されると、ホルダー４０の係止突起４０Ｋのテーパ部が開口部２０Ｔの縁部に当接し、開口部２０Ｔが外方へ押圧されるようになる。外方へ押圧されると、ハウジング２０はその樹脂材料の持つ弾性により開口部２０Ｔが開口を拡げる方向に反（そ）るため、ホルダー４０の係止突起４０Ｋは開口部２０Ｔの縁部から内部に進むことができる。そして、最終的にハウジング２０とホルダー４０が嵌合すると、ホルダー４０の係止突起４０Ｋも開口部２０Ｔの係止孔２０Ｋに係合して、これ以降、ハウジング２０とホルダー４０の抜け防止機能を奏する。開口部２０Ｔの内径はＤＳ（図３）である。
【００１７】
《傾斜部２０Ｅ》
ホルダー４０の傾斜部２０Ｅの内側のシール面は、ホルダー４０との嵌合方向に対し角度θの傾斜角となっている。直方体部２０Ｃと傾斜部２０Ｅの境界に形成された嵌合面の内径をＤＨ（図３）とし、開口部２０Ｔの内径を（図３）ＤＳとし、傾斜部２０Ｅの嵌合方向の長さをＬＳとすると、
ｔａｎθ１＝（ＤＳ−ＤＨ）／（２×ＬＳ） ・・・（１）
となる。
この角度θ１は成形要件である型抜きテーパの角度よりも大きい。
【００１８】
〈基板アセンブリ３０〉
図１および図２において、基板アセンブリ３０は基板３１、発光ダイオードチップ３２、リード線Ｗで構成される。基板３１はプリント回路を備え、プリント回路上に発光ダイオードチップ３２が電気的に接続されかつ機械的に固定されている。基板３１の端部のプリント回路に端子ＷＴが設けられ、端子ＷＴにリード線Ｗの先端が接続されている。リード線Ｗは端子ＷＴからホルダー４０を軸方向に貫通する導出部４０Ｈ（図２）を通ってホルダー４０の外部へ導出されている。リード線Ｗと導出部４０Ｈとの間のシールはゴム栓４０Ｇが機能している。
【００１９】
〈ホルダー４０〉
図４はパッキン付きホルダーの縦断面図である。図４において、ホルダー４０は図４で見て左側（嵌合方向先端側）から右（嵌合方向後端側）に、嵌合部４０Ｊ、パッキン取付部４０Ｐ、開口係合部４０Ｔから構成される合成樹脂から成る部品である。
【００２０】
《嵌合部４０Ｊ》
嵌合部４０Ｊはハウジング２０の直方体部２０Ｃ（図２）の内部空間に嵌合される部位で、パッキン取付部４０Ｐよりも外径が大きくしてある。これによってこの部位で嵌合時にハウジング２０の直方体部２０Ｃ（図２）の内部空間に嵌合されると共に、嵌合離脱時にパッキン５０の嵌合方向前方への抜け防止をしている。また、軸方向に貫通する導出部４０Ｈが形成されている。
【００２１】
《パッキン取付部４０Ｐ》
パッキン取付部４０Ｐは、嵌合部４０Ｊに続く円筒状体で、その軸方向に貫通する導出部４０Ｈが嵌合部４０Ｊから続いて形成されている。円筒状体の外周にパッキン５０が嵌合され、パッキン５０によってハウジング２０の内壁とホルダー４０の外周との間がシールされる。
【００２２】
《開口係合部４０Ｔ》
開口係合部４０Ｔはハウジング２０の開口部２０Ｔ（図２）に嵌合される部位で、パッキン取付部４０Ｐに続き、パッキン取付部４０Ｐの外径よりも大きくなっている。また、その軸方向にパッキン取付部４０Ｐから続く導出部４０Ｈが形成されている。導出部４０Ｈを通った発光ダイオードチップ３２からのリード線Ｗはこの導出部４０Ｈからホルダー４０の外に導出される。開口係合部４０Ｔの外周に係止突起４０Ｋが形成され、ハウジング２０とホルダー４０が嵌合したとき、この係止突起４０Ｋが開口部２０Ｔの係止孔２０Ｋに係合し、これ以降、ハウジング２０とホルダー４０は簡単には抜けなくなる。
【００２３】
〈パッキン５０〉
パッキン５０はホルダー４０のパッキン取付部４０Ｐに取り付けられるもので、その形状は、嵌合方向の先端より後端に向かって徐々に肉厚となる円錐台状をし、その円錐側面の外周にリング状の断面山形リブが複数個（図では３個）形成されており、嵌合方向に対し山形状頂点を結んだ稜線と角度θが設けられている。すなわち、３個の断面山形リブのうち、最小外径のリブの頂点と最大外径のリブの頂点との水平距離をＬabとし、最小外径のリブの頂点の高さ（肉厚）をａとし、最大外径のリブの頂点の高さ（肉厚）をｂとすると、
ｔａｎθ２＝（ｂ−ａ）／Ｌａｂ ・・・（２）
となる。
【００２４】
《実施例１：第１発明》
本発明の実施例１によれば、式（１）のθ１と式（２）のθ２をθ１≒θ２としているのが特徴である。
したがって、
（ＤＳ−ＤＨ）／（２×ＬＳ）≒（ｂ−ａ）／Ｌａｂ
とすればよい。
このようにすることで、複数のリブの頂点を結んだ稜線の傾斜とハウジング２０の傾斜部２０Ｅの内部傾斜面の傾斜とがほぼ等しいため、嵌合の直前を表す図５において、嵌合までの距離が僅かＴであっても、複数のリブの各頂部はいずれも傾斜部２０Ｅの内部傾斜面に接触せず、そして図２の嵌合時に複数のリブの各頂部がほぼ同時に傾斜部２０Ｅの内部傾斜面に当たるようになり、したがってパッキン５０の先端が捲れ上がることがない。
なお、パッキン５０の先端が捲れ上がらないようにしてしかも複数のリブの圧縮率を同一にしてするには、複数のリブの肉厚を同じにして、代わりにパッキン取付部４０Ｐの傾斜をθとしても良い。
【００２５】
《実施例２：第２発明》
また、本発明の実施例２によれば、式（１）のθ１と式（２）のθ２を若干だけ、θ１＜θ２としているのが特徴である。したがって、
（ＤＳ−ＤＨ）／（２×ＬＳ）＜（ｂ−ａ）／Ｌａｂ
とすればよい。
このようにすることで、複数のリブの頂点を結んだ稜線の傾斜θ２の方がハウジング２０の傾斜部２０Ｅの内部傾斜面の傾斜θ１よりも若干大きいため、ハウジング２０の傾斜部２０Ｅの内部傾斜面に、複数のリブのうち嵌合方向後端のリブから接触していくので、パッキンの先端捲れ上がりがいっそう防止される。
【００２６】
《実施例３：第３発明》
実施例２によれば後端のリブの方が先端のリブよりも早くハウジング２０の傾斜部２０Ｅの内部傾斜面に圧縮開始されるので、後端のリブの方が先端のリブよりも大きく圧縮変形するようになる。しかしながら、非圧縮時のパッキンを示す実施例４と圧縮時のパッキンを示す実施例２とにおいて、図４（非圧縮時）のパッキン５０の先端のリブの厚みをａとし、図２（圧縮時）のパッキン５０の先端のリブの厚みをａ’とし、また、図４（非圧縮時）のパッキン５０の後端のリブの厚みをｂとし、図２（圧縮時）のパッキン５０の後端のリブの厚みをｂ’としたとき、ａ’／ａ＝ｂ’／ｂとなるようにａ’、ａ、ｂ’、ｂをそれぞれを決定すれば圧縮率を同一にでき、これによってパッキン５０の局部的な疲弊が生じなくなり、パッキンの寿命が長くなる。そのためには、最小外径のリブの頂点と最大外径のリブの頂点との水平距離をＬabとし、最小外径のリブの圧縮時の頂点の高さ（肉厚）をａ’とし、最大外径のリブの圧縮時の頂点の高さ（肉厚）をｂ’とすると、
ｔａｎθ３＝（ｂ’−ａ’）／Ｌａｂ ・・・（３）
となるようにθ３の傾斜を持つ内部傾斜面のハウジング２０を用いればよい。
【００２７】
《実施例４：第４発明》
図４において、パッキン５０の後端部５０Ｅとホルダー４０のパッキン５０の後端部５０Ｅと対向する面５０Ｆとの間に空隙Ｇを設けたのが特徴である。
一方、図６のシールリング５００の場合、シールリング５００の後端部５００Ｅとシールユニット４００の端面４００Ｆとの間に空隙がなく、シールリング５００の後端部５００Ｅとシールユニット４００の端面４００Ｆとが当接した状態である。したがって、シールユニット４００が矢印方向Ｆ１に組付け凹部２００Ｔの中へ組み付けられていくと、シールリング５００は矢印Ｆ２の方向にしわ寄せが進み、シールリングの端面４００Ｆに進行が阻止されるため次第に肉厚が膨らみ、それが反力となって嵌合時の挿入力が大きくなってしまった。
実施例４によれば、嵌合時にパッキン５０に後方へのしわ寄せが進んでも、空隙Ｇがパッキン５０のしわ寄せの逃げ部となるため挿入力の増大が生じなく、嵌合が容易となる。
【００２８】
〈まとめ〉
１）θ１≒θ２とすることで、ハウジングの開口部の内部傾斜面に複数のリブの各頂部がほぼ同時に当たようになり、パッキンの先端が捲れ上がることがない。
２）さらに、θ１＜θ２とすることで、複数のリブの後端のリブから順次ハウジングの内部傾斜面と接触するようになり、パッキンの先端捲れ上がりがいっそう防止される。
３）パッキンを円錐台状にすることで、嵌合方向の先端と後端のパッキンの肉厚が変わるため、ホルダーがハウジングと嵌合した状態で、各リブの圧縮率が同一になるように肉厚を選ぶことができ、これによりパッキンの局部的な疲弊が生じることがなく、したがって長寿命の発光ダイオードユニットが得られる。
４）パッキンの後端とホルダーのパッキンの後端と対向する面との間に空隙を設けることで、この空隙がパッキンの逃げ部となり、嵌合時の挿入力を下げることができ、嵌合が容易となる。
【符号の説明】
【００２９】
１０ 発光ダイオードユニット
２０ ハウジング
２０Ｃ 直方体部
２０Ｅ 傾斜部
２０Ｈ 収容空間
２０Ｋ 係止孔
２０Ｔ 開口部
３０ 基板アセンブリ
３０Ｒ 基板支持部材
３１ 基板
３２ 発光ダイオードチップ
４０ ホルダー
４０Ｇ ゴム栓
４０Ｈ 導出部
４０Ｊ 嵌合部
４０Ｋ 係止突起
４０Ｐ パッキン取付部
４０Ｔ 開口係合部
５０ パッキン
５０Ｅ 後端部
５０Ｆ 対向面
ＷＴ 端子
Ｗ リード線
Ｇ 空隙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード線を備えた発光ダイオードチップと、
前記発光ダイオードチップを内蔵し、装着用の開口部を有する透光性のハウジングと、
前記ハウジングの前記開口部に装着され、前記発光ダイオードチップの前記リード線を内部に通す導出部を備えたホルダーと、
前記ホルダーの外周に装着されて、前記ハウジングの内壁と前記ホルダー外周との間をシールするパッキンと、
で構成される発光ダイオードユニット防水構造であって、
前記ハウジングは、前記開口部に近づくにつれて前記開口の内径が徐々に大きくなるような内部傾斜面を有しており、
前記パッキンは、嵌合方向の先端より後端に向かって徐々に肉厚となる傾斜状をし、かつ、外周にリング状のリブが複数個形成されており、前記複数のリブの各頂部を繋ぐ稜線は前記ハウジングの前記内部傾斜面の傾斜とほぼ等しいことを特徴とする発光ダイオードユニット防水構造。
【請求項２】
前記複数のリブのうち嵌合方向後端のリブから順次前記ハウジングの前記内部傾斜面と接触していき、前記ホルダーが前記ハウジングと嵌合した状態で、各リブの圧縮率が同一であることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードユニット防水構造。
【請求項３】
前記パッキンの後端部と前記ホルダーの前記パッキンの後端部と対向する面との間に空隙を設けたことを特徴とする請求項２記載の発光ダイオードユニット防水構造。
【請求項１】
リード線を備えた発光ダイオードチップと、
前記発光ダイオードチップを内蔵し、装着用の開口部を有する透光性のハウジングと、
前記ハウジングの前記開口部に装着され、前記発光ダイオードチップの前記リード線を内部に通す導出部を備えたホルダーと、
前記ホルダーの外周に装着されて、前記ハウジングの内壁と前記ホルダー外周との間をシールするパッキンと、
で構成される発光ダイオードユニット防水構造であって、
前記ハウジングは、前記開口部に近づくにつれて前記開口の内径が徐々に大きくなるような内部傾斜面を有しており、
前記パッキンは、嵌合方向の先端より後端に向かって徐々に肉厚となる傾斜状をし、かつ、外周にリング状のリブが複数個形成されており、前記複数のリブの各頂部を繋ぐ稜線は前記ハウジングの前記内部傾斜面の傾斜とほぼ等しいことを特徴とする発光ダイオードユニット防水構造。
【請求項２】
前記複数のリブのうち嵌合方向後端のリブから順次前記ハウジングの前記内部傾斜面と接触していき、前記ホルダーが前記ハウジングと嵌合した状態で、各リブの圧縮率が同一であることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードユニット防水構造。
【請求項３】
前記パッキンの後端部と前記ホルダーの前記パッキンの後端部と対向する面との間に空隙を設けたことを特徴とする請求項２記載の発光ダイオードユニット防水構造。
【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２０１２−１８６０７５（Ｐ２０１２−１８６０７５Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４９２５９（Ｐ２０１１−４９２５９）
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
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