JP3270691B2

JP3270691B2 - 自動車用灯具における前面レンズ脚部とシール溝間のシール構造

Info

Publication number: JP3270691B2
Application number: JP25006396A
Authority: JP
Inventors: 治夫大溪; 一廣山崎
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2016-09-20
Also published as: JPH1092205A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用灯具のラ
ンプボディに形成したシール溝とこのシール溝に係合す
る前面レンズ側シール脚間のシール構造に係り、特に、
灯具構成部品のリサイクルに有効な前面レンズ側シール
脚とシール溝間のシール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ランプにおける前面レンズ脚部
とシール溝間のシール構造としては、シール溝内にシー
ル材としてホットメルトを装填するとともに、前面レン
ズの脚部をシール溝に係合して、レンズ脚部とシール溝
間を固化したホットメルトにより封止する構造が広く知
られている。

【０００３】しかし前記したホットメルトを使用する封
止構造では、固化したホットメルトの接着力が強力なた
め、後にシール溝から前面レンズを分離することが困難
で、たとえ前面レンズだけを取替えたい場合であっても
それができず、前面レンズと合わせてランプボディも交
換しなければならない等、部品のリサイクルができない
という不具合があった。またホットメルトは硬化時に収
縮し、シール溝とホットメルト間に隙間が生じ、防水性
が十分でないという不具合もあった。

【０００４】そこで、必要に応じてシール溝から前面レ
ンズを分離することができるようにすることで、灯具構
成部品のリサイクルに有効なシール構造が提案されるに
至っている。

【０００５】この種のシール構造の最新の例としては、
図６（ａ）に示すように、ランプボディ１の周縁部に形
成されたシール溝２に液体状の発泡性シール材４を供給
し、図６（ｂ）に示すように、シール材４が発泡膨出硬
化して発泡ガスケット５となったところで、図６（Ｃ）
に示すように、レンズ６側のシール脚７をシール溝２内
に挿入して発泡ガスケット５に圧接するとともに、凹凸
ランス係合やネジ止めやクリップ等の締結手段により、
前面レンズ６とランプボディ１を機械的に締結して、シ
ール脚７とシール溝２間をシールするというものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記した従来技
術では、外部の水が発泡ガスケット５を介して灯室内に
侵入するおそれがあるという問題が発生した。

【０００７】発明者が検討したところ、次のようなこと
が判った。即ち、発泡性シール材（例えば、二液ウレタ
ン）は発泡することで発泡ガスケット５となるが、外気
に触れない発泡体（発泡ガスケット）の内部では、主剤
（ポリオール）と硬化剤（イソシアネート）が反応し、
ウレタン結合により、比較的大きい孔が均一に分散する
吸水性の高い多孔質なポーラス層５ａが形成され、外気
に触れる発泡体の表面では、イソシアネートが空気中の
水分と反応し、尿素結合により、微小孔が均一に分散す
る吸水性の低い緻密なスキン層５ｂが形成される。この
ため、図６（ｂ）に示すように、シール溝２から盛り上
がる発泡ガスケット５の膨出面は、吸水性の低い緻密な
スキン層５ｂで構成されているが、シール溝２との密着
面を含む発泡ガスケット５の内部は吸水性の高い多孔質
なポーラス層５ａで構成されている。そして、シール脚
７をシール溝２に係合し前面レンズ６とランプボディ１
を締結すると、発泡ガスケット５がシール脚７で圧縮さ
れて、発泡ガスケット５のシール溝２との密着面が図６
（ｃ）に示すように、ところどころ捲れ、吸水性の高い
ポーラス層が符号５ａ₁，５ａ₂に示すように露呈す
る。このため、シール溝２とガスケット５間の隙間から
灯室内に水が侵入するおそれがある。さらに、この吸水
性の高い外側のポーラス層露呈部５ａ₁から外部の水が
発泡ガスケット５内に取り込まれ、外気温が上昇した
り、ランプが点灯した時に、内側のポーラス層露呈部５
ｂ₂から発泡ガスケット５内の水が灯室内に排気される
というポンピング作用が営まれ、レンズの表面温度の低
い部位に結露して灯室内が曇る等の問題も発生する。本
発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、そ
の目的は、防水性に優れることは勿論、前面レンズの組
付けおよび後の分離が容易で灯具構成部品のリサイクル
に適した自動車用灯具における前面レンズ脚部とシール
溝間のシール構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に係る自動車用灯具における前面レンズ脚
部とシール溝間のシール構造においては、ランプボディ
の前面開口部の周縁に形成したシール溝に供給した液体
状発泡ガスケット材を発泡硬化させて、シール溝に弾性
シール材である発泡ガスケットを装填し、前面レンズの
周縁に形成したシール脚を前記シール溝に係合するとと
もに、シール脚が発泡ガスケットを押圧するように、前
面レンズとランプボディ間を機械的に締結して、シール
脚とシール溝間係合部をシールした自動車用灯具におけ
る前面レンズ脚部とシール溝間のシール構造において、
前記発泡ガスケット本体を、内部のポーラス層の全周に
スキン層を形成した構成とし、前記発泡ガスケット本体
の外表面を形成するスキン層のシール溝に臨む領域を、
液体状発泡ガスケット材の供給に先立って、シール溝内
周面に予め塗布形成したスキン層からなるガスケット被
膜により構成するようにしたものである。液体状発泡ガ
スケット材が発泡膨出してシール溝に密着し、硬化する
ことで弾性に富む固体状発泡体（発泡ガスケット）とな
り、シール脚で圧縮されることにより、シール脚とシー
ル溝間を封止する。特に、シール溝内周面に予め形成さ
れたスキン層であるガスケット被膜の上で新たに発泡硬
化した発泡ガスケットは、ガスケット被膜に一体化され
るとともに、内部がポーラス層、シール溝の上方に盛り
上がる表層部がスキン層という構造で、スキン層同士が
繋がって連続し、ポーラス層の全周を包囲した形態とな
る。発泡ガスケット本体の全周に吸水性の低いスキン層
が形成されており、発泡ガスケット本体のシール溝内周
面との密着面も勿論、吸水性の低いスキン層で構成され
ている。そして、ガスケット本体のシール溝内周面と密
着するスキン層は、ガスケット本体内部のスキン層に比
べると、シール溝内周面との密着性が高い。このため、
シール脚をシール溝に係合させる際に、発泡ガスケット
が圧縮されて変形し、発泡ガスケットのシール溝との密
着面におけるシール溝開口側が捲れて露呈するものの、
密着面のこの一部以外の部位は捲れず、シール溝と発泡
ガスケット間に水が侵入しない。また、この露呈した部
位は吸水性に劣るスキン層であるため、この露呈した部
位から水が発泡ガスケット本体に取り込まれるようなこ
とはない。従って、シール溝と発泡ガスケット間を介し
て灯室内に水が侵入することも、発泡ガスケット本体を
介してポンピング作用が営まれることもない。また、シ
ール材（発泡ガスケット本体）は、密着性の高いスキン
層がシール溝と密着しているとはいえ、強制的にシール
溝から剥がすことが可能なため、前面レンズ，シール
材，ランプボディのいずれをも再利用できる。また請求
項２では、請求項１記載の前面レンズ脚部とシール溝間
のシール構造において、前記発泡ガスケット本体を二液
ウレタンの発泡体によって構成し、シール溝の内周面に
予め塗布形成したスキン層であるガスケット被膜をウレ
タン被膜で構成し、ウレタン被膜の膜厚を１５ないし５
０ミクロンにしたものである。二液ウレタンは安価にし
て、常温で発泡硬化することから、発泡ガスケット材と
して使用し易い。また、ウレタン被膜の膜厚が１５ミク
ロン以下では、第１に、スキン層（被膜）のシール溝と
の密着性が低く、シール脚とシール溝に係合させた時に
被膜のシール溝との密着面があちこちで捲れて防水性に
難があり、第２に、被膜の吸水率が高くなって、発泡ガ
スケット本体を介しポンピング作用が営まれる。一方、
膜厚が５０ミクロン以上では、シール溝との密着性が高
すぎて、剥がすのに面倒になる。そこで、ウレタン被膜
の膜厚は、１５ないし５０ミクロン、好ましくは、１５
ないし３０ミクロンが望ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図５は、本発明を自動車用
クリアランスランプの前面レンズとシール溝間係合部に
適用したもので、図１は本発明の一実施例である自動車
用クリアランスランプの正面図、図２は同ランプの縦断
面図（図１に示す線II−IIに沿う断面図）、図３は前面
レンズとランプボディ間の機械的締結部である凹凸ラン
ス係合部の拡大断面図（図１に示す線III −III に沿う
拡大断面図）、図４はシール溝にシール材が供給された
状態のランプボディの断面図、図５はシール溝にシール
材を供給してシール脚を係合する工程を示し、（ａ）は
内周面にウレタン被膜が形成されたシール溝の断面図、
（ｂ）はシール材供給直後のシール溝の断面図、（ｃ）
はシール材が発泡膨出した状態のシール溝の断面図、
（ｄ）はシール脚が係合されたシール溝の断面図であ
る。

【００１０】これらの図において、符号１０は、光源で
あるバルブ１１の挿着されたポリプロピレン製の容器状
ランプボディで、ランプボディ１０の内周面にアルミ蒸
着処理されたリフレクター１０ａが一体に形成されてい
る。ランプボディ１０の前面開口部の周縁には、底部内
側および外側が円弧形状に形成された横断面Ｕ字型のシ
ール溝１２が周設されている。

【００１１】符号１４は、ランプボディ１０の前面開口
部に整合する大きさの前面レンズで、前面レンズ１４の
周縁には、ランプボディ側のシール溝１２に係合するシ
ール脚１５が周設されている。シール溝１２内には、弾
性に富むシール材２１が装填されており、シール脚１５
とシール溝１２が、シール脚側凸部１５ａとシール溝側
凹部１２ａから構成された凹凸ランス係合部（図３参
照）により、機械的に締結されることで、シール材２１
がレンズ脚部１５により圧縮された状態に保持されて、
レンズ脚部１５とシール溝１２との間が封止されてい
る。なお、この凹凸ランス係合部は、図１に示すよう
に、ランプの上側面と下側面にそれぞれ２箇所、合計４
箇所設けられている。

【００１２】シール材２１は、図５（ｃ）に示すよう
に、比較的大きい孔が均一に分散する吸水性の高い多孔
質なポーラス層２２の全周に、微小孔が均一に分散する
吸水性の低い緻密なスキン層２３が形成されたウレタン
発泡体で構成されている。スキン層２３は、シール溝１
２の内周面に密着するように形成されたウレタン被膜で
ある第１のスキン層２３ａと、このウレタン被膜（第１
のスキン層）２３ａ上に供給した液体状シール材である
二液ウレタン２０が発泡膨出硬化することで、その膨出
表面に自然に形成された第２のスキン層２３ｂとから構
成され、第２のスキン層２３ｂは第１のスキン層２３ａ
に繋がって連続し、第１のスキン層２３ａと協働して内
部のポーラス層２２を包囲した構造となっている。

【００１３】ウレタン被膜により構成された第１のスキ
ン層２３ａは、低分子ウレタンをケトン系又は芳香族系
の溶媒で希釈した溶液を、図５（ａ）に示されるよう
に、インクジェットやスプレーガンを用いたマスクレス
塗装で、シール溝１２の内周面に所定厚さに塗布形成し
たもので、塗布後、１ないし５分程で、溶媒が蒸発する
と、緻密なスキン層（ウレタン被膜）２３ａがシール溝
１２の内周面に密着形成された状態となる。符号Ｎは、
ウレタン被膜形成用ノズルを示す。第１のスキン層２３
ａは、シール溝１２との密着性が低下せず、吸水率が高
くならず、かつ剥離することの容易な１５ないし５０ミ
クロン、好ましくは１５ないし３０ミクロンの膜厚に調
整されている。

【００１４】また、発泡ガスケット材である二液ウレタ
ン２０としては、主剤（ポリオール）と硬化剤（イソシ
アネート）の混合比（体積比）が１：１〜１０：１の範
囲で、発泡倍率が２〜４倍となるように調整された発泡
ガスケット材であるチクソタイプの二液ウレタンにより
構成されている。即ち、チクソタイプの二液ウレタンと
は、主剤（ポリオール）と硬化剤（イソシアネート）に
チクソトロピー（ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｙ）付与剤が添加
されて、外力が作用すると流動性をもち外力を取り去る
と流動性を失うという特性（この特性をチクソトロピー
という）をもつようにされた二液ウレタンをいう。そし
て、この発泡ガスケット材である二液ウレタン２０がシ
ール溝１２内の第１のスキン層（ウレタン被膜）２３ａ
の上で発泡硬化することで、第１のスキン層（ウレタン
被膜）２３ａに一体化されて弾性に富むシール材（ウレ
タン発泡体）２１となっている。

【００１５】チクソタイプの二液ウレタンをシール溝に
供給する装置は、図５（ｂ）に示されるように、チクソ
トロピー付与剤が添加されてチクソトロピーをもつよう
に調整された主剤（ポリオール）を収容する第１のタン
ク３１と、硬化剤（イソシアネート）を収容する第２の
タンク３２と、送給路３４，３５によりそれぞれ圧送さ
れたポリオールとイソシアネートを攪拌して供給するダ
イナミックミキサー３０とから構成されている。符号３
３は、ミキサー３０に内蔵され、モータＭにより駆動す
る攪拌ロータ、符号３６は、発泡ガスケット材供給ノズ
ルで、ダイナミックミキサー３０がシール溝１２に沿っ
て移動することで、ノズル３６から供給された発泡ガス
ケット材がシール溝１２全体に塗布されることになる。

【００１６】シール溝１２の第１のスキン層（ウレタン
被膜）２３ａの上に供給された発泡ガスケット材２０
は、供給後４０〜５０秒間はクリーム状で、その後、発
泡が始まり、発泡開始後１５０〜２５０秒で発泡が止
む。発泡終了後、５〜１０分で、発泡体の表面が固まっ
て手で触ってもくっつかないタックフリー状態となり、
その後、４〜２４時間で完全に硬化した状態（図５
（ｃ）参照）となる。硬化した発泡ガスケットの内部に
は、ウレタン結合により、孔径の大きい多孔質なポーラ
ス層２２が形成され、外気に触れる発泡ガスケットの表
層部には、イソシアネートが空気中の水分と反応し、尿
素結合により、孔径の小さい微小孔が均一に分散する緻
密な第２のスキン層２３ｂが形成されるとともに、この
スキン層２３ｂは、シール溝１２に密着する第１のスキ
ン層（ウレタン被膜）２３ａと繋がって連続し、内部の
ポーラス層２２を表層部のスキン層２３（２３ａ，２３
ｂ）が完全に覆った構造になる。

【００１７】そして、図５（ｃ）に示すように、シール
材２１が完全に発泡硬化した状態となったところで、図
４矢印に示すように、シール脚１５をシール溝１４に係
合させるようにして前面レンズ１４をランプボディ１０
に押し付けて、凹凸ランス係合部１２ａ，１５ａを係合
させる（図５（ｄ）参照）。

【００１８】シール脚１５で圧縮される前のシール材
（シール溝１２内で発泡硬化したシール材）２１は、図
５（ｃ）に示されるように、シール溝１２の上方に盛り
上がっており、シール脚１５をシール溝１２に係合さ
せ、凹凸ランス係合により前面レンズ１４とランプボデ
ィ１０を機械的に締結すると、図５（ｄ）に示されるよ
うに、シール材２１はシール脚１５により圧縮される。
しかし、シール材（発泡ガスケット本体）２１のシール
溝１２との密着面は、密着性のよいスキン層２３ａで構
成されているため、シール材２１はシール脚１５で圧縮
されて、シール材２１のシール溝１２開口側の密着面の
一部２３ａ₁，２３ａ₂が捲れて露呈するが、シール溝
内周面との密着面はほとんど捲れることがない。このた
め、シール溝１２とシール材２１間に隙間が形成されて
シール性が低下する等の不具合はない。さらに、捲れて
露呈した部位２３ａ₁，２３ａ₂も含めて、シール材２
１の全周が吸水性に劣るスキン層で２３ａ，２３ｂで構
成されているため、水が発泡ガスケット本体２１に取り
込まれるようなことはなく、従って、シール材２１を介
してポンピング作用が営まれることはない。またシール
溝１２内で硬化したシール材２１（二液ウレタン発泡
体）は、ホットメルトの様に非常に剥がしにくいもので
はなく、その性質上、ポリプロピレン製のシール溝１２
に対し、剥がすことは簡単である。したがって、前面レ
ンズ１４のシール脚１５をシール溝１２から抜き出し、
さらにシール溝１２に密着しているシール材２１（ウレ
タン発泡体）をシール溝１２から引き剥がし、前面レン
ズ，ランプボディおよびシール材の中で再利用できるも
のはそのままにして、新しくしたい部材だけを交換すれ
ばよい。

【００１９】また、本実施例では、以下のような効果も
ある。シール溝１２の底部内側が円弧形状である（図５
参照）ため、塗布形成されたスキン層２３ａがシール溝
１２の底部の隅々まで行き渡り易く、シール溝１２の底
部内側が矩形状である場合に比べて、シール材２１とシ
ール溝１２との間に空気層が形成されるおそれは全くな
い。

【００２０】また、シール脚１５の先端部は、図５
（ｄ）に示されるように、横断面円弧形状に形成されて
いるため、シール材２１がシール脚１５に確実に密着
し、シール材２１とシール脚１５間に空気溜まりが形成
されるおそれがない。

【００２１】さらに、シール脚１５の先端部は、シール
溝１２の横断面円弧形状に倣った横断面円弧形状に形成
されており、シール溝１２の内面とシール材２１，シー
ル脚１５の外面とシール材２１間にそれぞれ作用する面
圧は、縦断面に沿った方向に平滑化されている。このた
め、シール脚１５とシール溝１２間の係合部全体におい
て略均一の封止圧が得られ、それだけランプのシール性
が向上したものとなっている。

【００２２】また、本実施例に用いられている発泡ガス
ケット材２０は、チクソトロピーをもつことから、ノズ
ル３６から供給された直後に、流動性の小さいクリーム
状となる。このため、図４に示すように、シール溝１２
の延在方向に高低差（最大傾斜度３０度）があっても、
発泡ガスケット材は低い方へ流動することなく供給され
た位置に留まることから、三次元的に複雑な形状のシー
ル溝であっても溝全体に均一の量の発泡ガスケット材を
塗布することができる。

【００２３】また、シール溝にそれほど高低差がない場
合には、チクソタイプに限らず、流動タイプの二液ウレ
タンの発泡体を用いてもよい。

【００２４】また前記実施例では、クリアランスランプ
を例にとって本発明を説明したが、本発明はヘッドラン
プ等のその他の自動車用ランプの前面レンズ脚部とシー
ル溝間のシール構造にも広く適用できることはいうまで
もない。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る自動車用灯具における前面レンズ脚部とシール溝
間のシール構造によれば、シール溝に装填する時のシー
ル材（発泡ガスケット材）は液体状態であるため、シー
ル材のシール溝への装填が非常に容易で、シール材の装
填を自動化することができる。またシール溝に供給され
たシール材（発泡ガスケット材）は発泡膨出してシール
溝内側に密着した固体状弾性体となるとともに、機械的
締結手段によりシール脚とシール溝間で圧縮状態に保持
されるので、シール脚とシール溝間係合部が確実に封止
される。また、シール材のシール溝との密着面は、密着
性の高いスキン層で構成されているため、シール脚をシ
ール溝に係合させたとしても、シール材のシール溝との
密着面のほとんどの部位が捲れることなく、シール溝内
周面と密着した状態を保持するので、シール材の高い防
水性が保証される。また、シール材は、圧縮されてシー
ル溝との密着面の一部が捲れて露呈するが、シール溝と
の密着面を含むシール材の全周が水分の吸水性の悪いス
キン層で覆われているため、シール材（発泡ガスケッ
ト）を介してポンピング作用が生じるようなことがな
く、従って、灯室内が曇る等の問題も全くない。またシ
ール材は簡単に剥がすことの可能な弾性に富む固体状発
泡体であるため、前面レンズ，シール材，ランプボディ
のいずれをも再利用することができる。また、シール材
のシール溝内周面に密着する領域のスキン層は、発泡ガ
スケットの装填に先立ってシール溝に塗布形成したスキ
ン層からなるガスケット被膜によって形成されているた
め、このガスケット被膜（スキン層）が発泡硬化した発
泡ガスケットのスキン層に連続することで、内部のポー
ラス層の全周をスキン層が包囲した状態となって、ポン
ピング作用のおそれが全くない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である自動車用クリアランス
ランプの正面図

【図２】同ランプの縦断面図（図１に示す線II−IIに沿
う断面図）

【図３】前面レンズとランプボディ間の機械的締結部で
ある凹凸ランス係合部の拡大断面図（図１に示す線III
−III に沿う拡大断面図）

【図４】シール溝にシール材が供給された状態のランプ
ボディの断面図

【図５】シール溝にシール材を供給してシール脚を係合
する工程を示す図で、（ａ）は内周面にウレタン被膜が
形成されたシール溝の断面図、（ｂ）はシール材供給直
後のシール溝の断面図、（ｃ）はシール材が発泡膨出し
た状態のシール溝の断面図、（ｄ）はシール脚が係合さ
れたシール溝の断面図

【図６】従来の前面レンズ脚部とシール溝間係合部の断
面を示し、（ａ）は内周面にウレタン被膜が形成された
シール溝の断面図、（ａ）はシール材供給直後のシール
溝の断面図、（ｂ）はシール材が発泡膨出した状態のシ
ール溝の断面図、（ｃ）はシール脚が係合されたシール
溝の断面図

【符号の説明】

１０ランプボディ１２シール溝１２ａ機械的締結手段である凹凸ランス係合部を構成
するボディ側凸部１４前面レンズ１５シール脚１５ａ機械的締結手段である凹凸ランス係合部を構成
するレンズ側凸部２０液体状シール材（二液ウレタン）２１シール材（二液ウレタンの発泡体）２２ポーラス層２３ａ，２３ｂスキン層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−240103（ＪＰ，Ａ) 特開平６−176607（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−209814（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−180771（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F21S 8/10 F21V 17/00 F21V 31/00 F21W 101:14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ランプボディの前面開口部の周縁に形成
されたシール溝に供給された液体状発泡ガスケット材が
発泡硬化して、シール溝に弾性シール材である発泡ガス
ケットが装填されており、前面レンズの周縁に形成され
たシール脚が前記シール溝に係合されるとともに、シー
ル脚が発泡ガスケットを押圧するように、前面レンズと
ランプボディ間が機械的に締結されて、シール脚とシー
ル溝間係合部がシールされた自動車用灯具における前面
レンズ脚部とシール溝間のシール構造において、前記発
泡ガスケット本体は、内部のポーラス層の全周にスキン
層が形成され、前記発泡ガスケット本体の外表面を形成
するスキン層のシール溝に臨む領域は、液体状発泡ガス
ケット材の供給に先立って、シール溝内周面に予め塗布
形成されたスキン層からなるガスケット被膜により構成
されたことを特徴とする自動車用灯具における前面レン
ズ脚部とシール溝間のシール構造。
【請求項２】前記発泡ガスケット本体は二液ウレタン
の発泡体で、シール溝内周面に予め塗布形成されたスキ
ン層であるガスケット被膜はウレタン被膜で、このウレ
タン被膜の膜厚が１５ないし５０ミクロンであることを
特徴とする請求項１記載の自動車用灯具における前面レ
ンズ脚部とシール溝間のシール構造。