JP3662410B2 - ヘッドランプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ヘッドランプは両手が自由になり、頭の向きに照明範囲が移動するので、登山や夜釣り等のレジャー用途、夜間工事等の作業用途に適したランプとして重宝なものである。このヘッドランプを含む懐中電灯の類は屋外での使用が多くなるため、雨中で使用しなければならない場合や釣りや漁業等での使用では水がかかる場合も少なくない。そのため、ヘッドランプを含む懐中電灯の類では内部に水が侵入し難いようにした生活防水程度の防水構造が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、生活防水程度の防水構造では、水中での使用には耐えられないので、スキューバダイビングでヘッドランプを使用したい要求に応えることはできなかった。水中での使用が可能な完全防水構造を設けてヘッドランプを構成すれば、水中ヘッドランプとしての要求に応えることはできるが、その防水構造のために重量が増加したり、大型化するようでは水中ランプとして存在する製品のように特殊な用途に限定されてしまうことになる。水中での使用が可能な構造であれば、当然のことながら陸上で使用することもできるので、一般的な水中ヘッドランプとしては、陸上での使用時の便も考慮しなければならない。特にヘッドランプとしては、その重量やサイズは、陸上での使用にも不便のない構造である必要がある。
【０００４】
本発明が目的とするところは、防水構造を容易に構築できると共に、重量やサイズの増加を抑えた使用に便利なヘッドランプを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、電池収容部と投光部とを一体的に形成した本体ケースを、結束ベルトが取り付けられた保持部材に、本体ケースの後記筒心まわりの保持角度を調整可能に連結したヘッドランプであって、本体ケースは、一端に壁面を有し、他端が開放された円筒形状の電池収容部と、この電池収容部の筒心方向中央部から上方かつ前方に延出する投光部とを有し、電池収容部の開放端を電池交換用開口部とし、この電池交換用開口部にこれを開閉する有底円筒形状の蓋体を配設し、電池収容部の前記一端に有底円筒形状の回転操作ノブを回動可能に配設し、本体ケースの内側に設けられたスイッチの可動接点と、前記回転操作ノブとの間を、前記壁面を貫通する回転軸により連結し、投光部内に豆球を配設すると共に、投光部の投光用開口部にレンズキャップを設け、電池収容部内に電池を収容し、 前記電池と前記豆球とを前記可動接点を介して電気的に接続し、前記回転操作ノブの回動操作により、電池と豆球との間の電気的接続をＯＮ／ＯＦＦしうるように構成されている。
【０００６】
この構成によれば、本体ケースは電池交換用開口部、投光用開口部、回転操作ノブのスイッチ操作のための回転軸が貫通する開口部が開口する以外に開口部のない一体構造のケースとして構成され、各開口部はそれぞれ蓋体、カバーレンズ、壁面および回転操作ノブで閉じられるので、本体ケース内を防水構造とすることが容易となる。この本体ケースの投光部内に豆球を収容し、電池収容部に電池を収容することによりランプが構成され、更に、この本体ケースを頭部への結束ベルトが取り付けられた保持部材に、本体ケースの電池収容部筒心まわりの保持角度を調整可能に連結することにより、使用に便利なヘッドランプとすることができる。
【０００７】
上記構成において、電池交換用開口部と蓋体とを防水嵌合構造で結合し、前記回転軸は前記壁面に防水構造を設けて貫通させ、投光用開口部とレンズキャップとを防水嵌合構造で結合した構成とすることにより、防水構造のヘッドランプを構成することができる。
【０００８】
また、スイッチの可動接点に接触する固定接点と、豆球に接続された接触片に摺動接触する接続板と、所要数の電池を電気的に接続して所定位置に保持する電池保持部とを備えた電池ホルダを電池交換用開口部から電池収容部内に挿入することにより、電池と豆球及び可動接点との電気的接続がなされ、この電池ホルダを電池交換用開口部から出し入れして電池交換するように構成することができる。この構成によれば、電池は電池ホルダに装填して本体ケース内に収容することができるので、複数本の電池を使用する場合に電池の装填が容易になるばかりでなく、電池の逆装填等の間違いが生じ難くなる。また、電池ホルダにスイッチの固定接点が設けられ、豆球と接続する接続板も設けられているので、本体ケース内に配設する電気的接続のための構成物を少なくすることができる。更に、電池交換用開口部の開口径を小さくすると同時に、これを閉じる蓋体に電気的接続のための構造物を設ける必要がないので、防水構造の構築を容易に行うことができる。
【０００９】
また、保持部材と本体ケースとの間の連結は、保持角度が段階的に変化できるようにした保持角度調節機構を用いて構成することができる。ヘッドランプにおける頭部へのランプの固定は完全固定の状態にはならないので、上下方向の投光角度を最適角度に設定する場合に、連続的に保持角度を調節できるように構成すると、角度操作しているときと、操作の手を離したときとで角度にずれが生じやすく角度設定に時間を要するが、段階的に保持角度が変化できるようにすると、変化した保持角度で保持されるので、最適角度への設定を迅速に行うことができ、特に操作の自由度が低下する水中での使用の便を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る水中ヘッドランプの外観構成を示すもので、筒状に形成された電池収容部１ａと豆球４を収容した投光部１ｂとを一体的に形成した本体ケース１は、前記電池収容部１ａの一端側に回動により豆球４の点灯をＯＮ／ＯＦＦ操作する回動操作ノブ６、他端側に電池交換用の開口部を閉じる電池キャップ（蓋体）５が設けられ、前記投光部１ｂの正面開口は反射鏡及びレンズを備えたレンズキャップ３で閉じられている。また、この本体ケース１は、頭部に装着するための結束ベルト７が取り付けられた装着ホルダ（保持部材）２に保持角度調節自在に連結されている。結束ベルト７は長さ調節具１３により頭部への結束口径を調節できるように構成されている。
【００１２】
前記電池キャップ５及びレンズキャップ３は、本体ケース１に螺合構造により装着されて本体ケース１の開口部を閉じることができるように構成され、図２に示すように、電池キャップ５を本体ケース１から螺脱させると、本体ケース１内に収容された電池ホルダ８を取り出すことができ、電池９を交換することができる。また、レンズキャップ３を本体ケース１から螺脱させると、投光部１ｂ内に装着された豆球４を取り出すことができ、断線した場合にこれを交換することができる。投光部１ｂ内には交換用豆球４ａの保持部が設けられており、ここに交換用豆球４ａを常備しておくことにより速やかに豆球４の交換を行うことができる。
【００１３】
次に、各構成要素の詳細構造について説明する。図３は、水中ヘッドランプの結束ベルト７を取り外した状態で示す平面図（ａ）と正面図（ｂ）である。同図に示すＡ−Ａ線矢視断面、Ｂ−Ｂ線矢視断面及びＣ−Ｃ線矢視断面により、本体ケース１の構造及び本体ケース１内に収容された各構成要素の配設構成について説明する。尚、これらの図は、図１、図２に示す状態の投光角度から本体ケース１を略９０度回動させて投光角度を変えた状態で示しており、投光角度はこの範囲内に段階的に調整することができる。
【００１４】
図４は、本体ケース１の構成を示すもので、図３（ｂ）に示すＣ−Ｃ線矢視断面として示している。本体ケース１は、電池収容部１ａの一端側の壁面７１にはスイッチ操作用開口部２１、他端側には電池交換用開口部２３を設け、電池収容部１ａの中央部にこれと一体的に形成された投光部１ｂには投光用開口部２２を設けて樹脂成型により形成されている。また、前記電池交換用開口部２３が設けられた位置の外周部には、電池交換用開口部２３を螺合構造による閉じる電池キャップ５が螺合する雄ネジ部２３ａが形成され、その中央部寄りには防水構造を構成するためのＯリング１０を装着するＯリング装着溝２０が円周方向に形成され、前記投光用開口部２２が設けられた内周部には、投光用開口部２２を螺合構造により閉じるレンズキャップ３が螺合する雌ネジ部２２ａが形成されている。更に、円筒形に形成された電池収容部１ａの両側には装着ホルダ２に回動自在に連結するための連結溝３５、３６が円周方向に形成されている。更に、投光部１ｂの奥位置には、投光部１ｂ内に配設される豆球４、接続片等を保持する部材を取り付けるためのセルフタッピング孔を設けたボス２５、２５が形成されている。
【００１５】
図５は、上記構成になる本体ケース１の電池収容部１ａと各構成要素との結合関係を示すもので、図３（ａ）に示すＡ−Ａ線矢視断面として示している。電池交換用開口部２３から電池９を装填した電池ホルダ８を挿入し、外周位置に形成された雄ネジ部２３ａに電池キャップ５の雌ネジ部を螺合させることにより電池交換用開口部２３は閉じられる。このとき、電池収容部１ａの前記Ｏリング装着溝２０には電池キャップ用Ｏリング１０が装着されているので、電池キャップ５を螺合したときに電池キャップ５と電池収容部１ａとの間は前記電池キャップ用Ｏリング１０により密閉される防水構造が構成される。また、電池収容部１ａ内に収容された電池ホルダ８は、電池交換用開口部２３が電池キャップ５によって閉じられることによって押圧され、電池ホルダ８の一端側に設けられた固定接点１１が電池収容部１ａの一端側に設けられたスイッチの可動接点１２に当接する。
【００１６】
前記スイッチは、電池収容部１ａの一端側を外側から摺動回動自在に包含する回動操作ノブ６と、電池収容部１ａの一端側の内側に配設されたスイッチ板１６とを、スイッチ操作用開口部２１（図４参照）を通して連結することにより、防水構造を備えたスイッチとして構成されている。前記回動操作ノブ６の中心位置には突出部６ａが形成されており、この外周部にスイッチ用Ｏリング１５を装着してスイッチ操作用開口部２１に嵌入し、前記スイッチ板１６を連結ネジ１４により前記突出部６ａに連結することにより、回動操作ノブ６とスイッチ板１６とが一体的に連結され、回動操作ノブ６を回動させることによりスイッチ板１６を回動させることができる。スイッチ板１６には前記電池ホルダ８に設けられた固定接点１１に接触する可動接点１２が取り付けられており、回動操作ノブ６の回動操作によりスイッチ板１６が回動し、可動接点１２と固定接点１１との接触がＯＮ／ＯＦＦ操作できる。前記のようにスイッチ用Ｏリング１５を備えた可動部分の連結により、スイッチ操作用開口部２１は防水構造により閉じられる。
【００１７】
防水構造を備えたスイッチ構造は、スイッチ操作用開口部２１をゴム系材質による弾性材で閉じ、この弾性材を隔てて本体ケース１内に配設した押しボタン式のスイッチを外部から操作することも可能であるが、間接的な操作になるためＯＮ／ＯＦＦ切り替えの操作感が明確でない。本構成のように回動操作ノブ６の回動操作ではＯＮ／ＯＦＦ切り替えの操作感が明確になるため、身体の自由度が低下する水中での操作やグローブを嵌めた手で操作するような場合でも切り替え操作を容易に行うことができる。
【００１８】
図６は、本体ケース１の投光部１ｂと各構成要素との結合関係を示すもので、図３（ａ）に示すＢ−Ｂ線矢視断面として示している。投光部１ｂ内には、豆球４及びこれを電池ホルダ８に接続する接触片２７、２７を保持する保持部材２９が配設され、この保持部材２９は本体ケース１内に形成されたボス２５（図４参照）に固定される。前記接触片２７、２７は、一方端が電池収容部１ａ内に露出して、電池ホルダ８に設けられた接続板２８、２８にそれぞれ弾性的に接触して電気的接続をなすと共に、他方側の一方はスプリング構造により豆球４のセンター端子に弾性的に接触し、他方はバネ付勢により豆球４の口金部に弾性的に接触して、電池９と豆球４とを電気的に接続する。
【００１９】
また、投光部１ｂの投光用開口部２２は、反射鏡１７、レンズ１８、前ベース１９を一体的の組み立てたレンズキャップ３により閉じられる。投光用開口部２２の内周部に形成された雌ネジ部２２ａには、前記レンズ１８が螺合するように構成されており、その外周部に雄ネジ部１８ａとＯリング装着溝３０とが形成されている。レンズ１８は透明樹脂を用いて円形容器状に樹脂成型され、その内側に金属メッキによる反射面が形成された反射鏡１７が接合され、外側に軟質樹脂により成型された前ベース１９が接合されている。反射鏡１７は言うまでもなく豆球４の光を集光するものであり、前ベース１９は大きな開口面積の投光用開口部２２の防水構造を強化すると共に軟質樹脂による弾性によりレンズキャップ３を衝撃から防御するものである。
【００２０】
上記構成になるレンズキャップ３を投光用開口部２２に螺合させると、レンズ１８のＯリング装着用溝３０に装着されたレンズキャップ用Ｏリング２６により投光用開口部２２を閉じる防水構造が構成されると共に、軟質樹脂で形成された前ベース１９の内周面が投光用開口部２２の外周面に密着するので防水構造が強化される。このレンズキャップ３は常時は投光用開口部２２を閉じた状態とし、豆球４を交換するときに投光部１ｂから螺脱させる。
【００２１】
次に、上記のように防水構造に形成された本体ケース１内に収容される発光のための構成要素の電気的接続の構成について説明する。
【００２２】
図７は、電池ホルダ８の電池９の装填側（ａ）と、その反対面側（ｃ）と、側面（ｂ）と、（ａ）図に示すＤ方向から見た側面（ｄ）とを示すものである。図７（ａ）に示すように、電池ホルダ８には単三型の電池９を４本装填できるように電池保持部３１が４か所に形成され、長手方向に装填される各２本づつの電池９、９は中間位置に配設された直列接続用端子３２によりそれぞれ直列接続される。電池ホルダ８のスイッチ接続側８ａには、陽極端子３３ａと陰極端子３４ａとが取り付けられてそれぞれ装填された電池９、９の陽極、陰極に接触し、この陽極端子３３ａと陰極端子３４ａとは、図７（ｂ）に示すように延長形成され、図７（ｄ）に示すように、その延長端側はそれぞれスイッチの固定接点１１、１１としてスイッチ接続側８ａの側面に露出させている。また、電池ホルダ８の豆球接続側８ｂには、陰極端子３５ａと陽極端子３６ａとが取り付けられてそれぞれ装填された電池９、９の陰極、陽極に接触し、この陰極端子３５ａと陽極端子３６ａとは、図７（ｂ）に示すように延長形成され、図７（ｃ）に示すように、その延長端側はそれぞれ電池ホルダ８の反対面側に固定された接続板２８、２８として、電池ホルダ８が本体ケース１内に挿入されたとき、図６に示したように豆球４に接続された接触片２７、２７が接触して電池９を豆球４に電気的接続する。
【００２３】
図８は、前記電池ホルダ８と、豆球４及びスイッチの可動接点１２との電気的接続関係を配線図として示すものである。電池９を装填した電池ホルダ８を電池交換用開口部２３から本体ケース１内に挿入し、電池キャップ５を閉じることにより、接続板２８、２８と接触片２７、２７とがそれぞれ接触接続されて豆球４に電池９が接続される。しかし、４本の電池９が直列接続される中間接続点は固定接点１１、１１で離隔しているので、回動操作ノブ６がＯＦＦ位置にあるときは直列接続回路が固定接点１１、１１間で遮断されているため豆球４は点灯しない。回動操作ノブ６を回動させてＯＮ位置にすると、回動操作ノブ６に連結されたスイッチ板１６上の可動接点１２により固定接点１１、１１間が接続され、直列接続回路が閉じられるので豆球４は点灯する。
【００２４】
次に、本体ケース１と装着ホルダ２との連結構造について、図９〜図１１を参照して説明する。
【００２５】
装着ホルダ２は、図９（ａ）に示すように、ベルト通し孔３９、３９に接続される結束ベルト７により頭部に結束されることにより前頭部に当接するベース３７と、図９（ｂ）（ｃ）に示すように、本体ケース１に形成された左右の連結溝３５、３６にそれぞれ摺動自在に嵌合して本体ケース１を前記ベース３７に連結するＵ字環３３、３４とを備えて構成されている。ベース３７にはＵ字環３３に形成された固定用突起４０、４１が嵌入される凹部４５、４６、Ｕ字環３４に形成された固定用突起４２、４３が嵌入される凹部４７、４８が設けられている。
【００２６】
尚、凹部４８だけは他の凹部４５、４６、４７と異なり、係止用バネ突起３８を収容する凹部４８ａが並設されている。また、ベース３７のＵ字環３３側の凹部４５、４６の両者間に、回動位置規制用突起４４が形成されている。
【００２７】
図１０は、前記構成になる装着ホルダ２により本体ケース１を連結する組み立て図を示しており、本体ケース１は背面図として示している。本体ケース１の左右の円周方向に形成された連結溝３５、３６の背面側には、図示するように連結溝３５には装着ベース３７に形成された前記回動規制用突起４４が嵌まり合う回動規制用凹部４９、連結溝３６には前記係止用バネ突起３８が当接する鋸歯形状部５０が形成されている。図示するように、本体ケース１の各連結溝３５、３６にそれぞれＵ字環３３、３４を嵌め合わせ、各Ｕ字環３３、３４の各固定用突起４０〜４３をそれぞれ装着ベース３７の凹部４５〜４８に嵌め込み、各凹部４５〜４８の底に設けられたネジ孔５１からタッピングネジ５２を通して各Ｕ字環３３、３４を装着ベース３７に固定する。このようにＵ字環３３、３４が装着ベース３７に固定されることにより、Ｕ字環３３、３４に保持された本体ケース１は装着ベース３７に連結される。
【００２８】
本体ケース１は装着ベース３７上で回動自在に連結されるが、連結溝３５内に形成された前記回動規制用凹部４９に装着ベース３７の回動規制用突起４４が嵌まり合っているので、本体ケース１の回動は回動規制用凹部４９が形成された範囲の角度が可能となる。即ち、図１１に示すように、頭部５５に固定されている装着ベース３７に対し、本体ケース１は正面方向に投光する角度から下方方向に投光する角度に略９０度回動できるように構成されている。この投光角度範囲の回動は、連結溝３６側に形成されている鋸歯形状部５０に、装着ベース３７に装着された係止用バネ突起３８が係合することによって、鋸歯形状の形成ピッチにより段階的に変化させることができる。ヘッドランプにおける頭部へのランプの固定は完全固定の状態にはならないので、投光角度を所望角度に設定する場合に、連続的に保持角度を調節できるように構成すると、角度操作しているときと、操作の手を離したときとで角度にずれが生じやすく角度設定に時間を要するが、変化角度毎に鋸歯形状部５０の凹部に嵌まり込む係止用バネ突起３８の回動係止により、段階的に保持角度が変化できるようになり、本体ケース１は変化した保持角度で保持されるので、最適角度への設定を迅速に行うことができ、特に操作の自由度が低下する水中での使用の便を図ることができる。
【００２９】
尚、頭部に当接する装着ベース３７には、図５、図１０に示すように、頭部との当接部位にクッション材５３を貼り付けて接触時の緩衝と位置ずれとを防止している。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、防水構造を容易に構築できると共に、重量やサイズの増加を抑えた使用に便利なヘッドランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係るヘッドランプの外観構成を示す斜視図。
【図２】 実施形態に係るヘッドランプの構成を分解して示す斜視図。
【図３】 ヘッドランプの（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図４】 本体ケースの構成を図３のＣ−Ｃ線矢視断面で示す断面図。
【図５】 電池収容部内の構成を図３のＡ−Ａ線矢視断面で示す断面図。
【図６】 発光部内の構成を図３のＢ−Ｂ線矢視断面で示す断面図。
【図７】 電池ホルダの構成を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）はＤ方向からの側面図。
【図８】 電気的接続関係を示す配線図。
【図９】 装着ベースの構成を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図。
【図１０】 装着ベースと本体ケースとを連結する組み立て図。
【図１１】 投光角度の変化を説明する側面図。
【符号の説明】
１ 本体ケース
２ 装着ホルダ（保持部材）
３ レンズキャップ
４ 豆球
５ 電池キャップ（蓋体）
６ 回動操作ノブ
７ 結束ベルト
８ 電池ホルダ
９ 電池
１０ 電池キャップ用Ｏリング
１１ 固定接点
１２ 可動接点
１４ 連結ネジ
１５ スイッチ用Ｏリング
１７ 反射鏡
１８ レンズ
２１ スイッチ操作用開口部
２２ 投光用開口部
２３ 電池交換用開口部
２６ レンズキャップ用Ｏリング
２７ 接触片
２８ 接続板
３１ 電池保持部
３３、３４ Ｕ字環
３５、３６ 連結溝
３８ 係止用バネ突起
４４ 回動規制用突起
４９ 回動規制用凹部
５０ 鋸歯形状部
７１ 壁面

Claims (4)

1. 電池収容部と投光部とを一体的に形成した本体ケースを、結束ベルトが取り付けられた保持部材に、本体ケースの後記筒心まわりの保持角度を調整可能に連結したヘッドランプであって、
   本体ケースは、一端に壁面を有し、他端が開放された円筒形状の電池収容部と、この電池収容部の筒心方向中央部から上方かつ前方に延出する投光部とを有し、
   電池収容部の開放端を電池交換用開口部とし、この電池交換用開口部にこれを開閉する有底円筒形状の蓋体を配設し、
   電池収容部の前記一端に有底円筒形状の回転操作ノブを回動可能に配設し、本体ケースの内側に設けられたスイッチの可動接点と、前記回転操作ノブとの間を、前記壁面を貫通する回転軸により連結し、
   投光部内に豆球を配設すると共に、投光部の投光用開口部にレンズキャップを設け、
   電池収容部内に電池を収容し、
   前記電池と前記豆球とを前記可動接点を介して電気的に接続し、前記回転操作ノブの回動操作により、電池と豆球との間の電気的接続をＯＮ／ＯＦＦしうるように構成した
   ことを特徴とするヘッドランプ。
2. 電池交換用開口部と蓋体とを防水嵌合構造で結合し、前記回転軸は前記壁面に防水構造を設けて貫通させ、投光用開口部とレンズキャップとを防水嵌合構造で結合した
   ことを特徴する請求項１記載のヘッドランプ。
3. スイッチの可動接点に接触する固定接点と、豆球に接続された接触片に摺動接触する接続板と、所要数の電池を電気的に接続して所定位置に保持する電池保持部とを備えた電池ホルダを電池交換用開口部から電池収容部内に挿入することにより、電池と豆球及び可動接点との電気的接続がなされ、この電池ホルダを電池交換用開口部から出し入れして電池交換するように構成されてなる請求項１又は２記載のヘッドランプ。
4. 保持部材と本体ケースとの間の連結が、保持角度が段階的に変化できるようにした保持角度調節機構を備えて構成されてなる請求項１〜３のいずれかに記載のヘッドランプ。

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