WO2015145970A1

WO2015145970A1 - 車両用ランプ

Info

Publication number: WO2015145970A1
Application number: PCT/JP2015/000967
Authority: WO
Inventors: 鉄兵手塚; 陽三矢野; 古内　浩二
Original assignee: 日東電工株式会社
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2015-10-01
Also published as: CN106133436A; US10036524B2; EP3128224A4; KR20160138151A; CN106133436B; EP3128224B1; JP6438665B2; US20170122521A1; JP2015185316A; KR102322587B1; EP3128224A1

Abstract

　車両用ランプ（１００）は、光源（１０）、レンズ（２０）、ハウジング（３０）及び通気部（４０）を備えている。ハウジング（３０）は、レンズ（２０）に組み合わされて、光源（１０）が配置されたランプ空間（５０）を形成している。ランプ空間（５０）は、レンズ（２０）とハウジング（３０）との距離が１０ｍｍ以下である狭窄領域（５０ａ）を含む。通気部（４０）は、狭窄領域（５０ａ）に面する位置においてハウジング（３０）に設けられている。

Description

車両用ランプ

　本発明は、車両用ランプに関する。

　ヘッドランプ、テールランプなどの車両用ランプは、レンズ及びハウジングによって形成されたランプ空間を有している。ランプ空間にＬＥＤ電球などの光源が配置されている。車両用ランプにおける１つの問題は、ランプ空間で結露が発生してレンズが曇ることである。結露の発生を防ぐには、完全に閉じられたランプ空間を形成することが有効である。しかし、レンズ及びハウジングを構成するプラスチックには吸湿性があるため、完全に密閉されたランプ空間を形成することは本質的に不可能である。また、完全に密閉されたランプ空間を形成すると、そのランプ空間に一度侵入した湿気を外部に逃がすことができない。そこで、従来の車両用ランプには、レンズの曇りを防止するための通気部材が取り付けられている（特許文献１及び２参照）。通気部材は、雨水、埃などの異物がランプ空間に侵入することを阻止し、水蒸気などの気体がランプ空間と外部空間との間で移動することを許容する。通気部材には、温度変化に伴ってランプ空間の圧力が上昇することを防ぐ役割もある。

特開平７－１４７１０６号公報特開２００６－３２４２６０号公報

　近年の車両用ランプの構造は、コンビネーションランプに代表されるように、非常に複雑である。車両用ランプの構造が複雑になると、通気部材による曇り防止効果が十分に得られないことがある。また、車両用ランプの構造が簡素であったとしても、通気部材による曇り防止効果が十分に得られない場合がある。

　本発明は、車両用ランプにおけるレンズの曇りを防止するための技術を提供することを目的とする。

　本発明者らは、車両用ランプのどの場所で曇りを防止することが難しく、また、発生した曇りを除去しにくいのかを詳細に調べた。その結果、レンズとハウジングとの隙間が狭い場所（狭窄領域）の曇りを防止又は除去することが難しいことを突き止めた。

　すなわち、本開示は、
　光源と、
　前記光源の前方に配置されたレンズと、
　前記レンズに組み合わされて、前記光源が配置されたランプ空間を形成しているハウジングと、
　前記ランプ空間の通気のために前記ハウジングに設けられた通気部と、
　を備え、
　前記ランプ空間は、前記レンズと前記ハウジングとの距離が１０ｍｍ以下である狭窄領域を含み、
　前記通気部は、前記狭窄領域に面する位置において前記ハウジングに設けられている、車両用ランプを提供する。

　上記の車両用ランプによれば、狭窄領域に面する位置においてハウジングに通気部が設けられている。そのため、通気部による曇り防止効果が狭窄領域に直接的に及ぶ。従って、狭窄領域でレンズに曇りが発生することを防止できるとともに、狭窄領域でレンズに発生した曇りを素早く除去することができる。結果として、レンズの曇りを全体的かつ効果的に防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る車両用ランプの正面側斜視図図１に示す車両用ランプの背面側斜視図図１及び図２に示す車両用ランプのIII-III線に沿った概略断面図本発明の第２実施形態に係る車両用ランプの背面側斜視図実施例及び比較例の車両用ランプにおける通気部の位置を示す図

　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されない。

（第１実施形態）
　図１～図３に示すように、本実施形態に係る車両用ランプ１００は、複数の光源１０、レンズ２０及びハウジング３０を備えている。レンズ２０は、光源１０の前方に配置されている。レンズ１０及びハウジング３０は、互いに組み合わされてランプ空間５０を形成している。ランプ空間５０に光源１０が配置されている。本実施形態において、車両用ランプ１００はテールランプであり、詳細には、テールランプ、ストップランプ及びターンシグナルランプを含むコンビネーションランプである。

　光源１０の例はＬＥＤ電球である。光源１０は、車両用ランプ１００の用途に応じて適切に選択される。レンズ２０は、可視光を透過させる性質を有する樹脂、例えば、アクリル樹脂で作られた部材である。ハウジング３０は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、アクリル－スチレン－アクリロニトリル共重合体（ＡＳＡ）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＰＣ／ＡＢＳアロイなどの熱可塑性樹脂で作られた部材である。ハウジング３０の表面には、光を反射させる目的及び意匠性を高める目的で、例えばスパッタリングめっきが施されている。レンズ２０及びハウジング３０は、それぞれ、射出成形によって作製されうる。ランプ空間５０には、リフレクターなどの他の部材が配置されていてもよい。

　図２に示すように、ハウジング３０には、複数の通気部４０及び４２が設けられている。詳細には、ハウジング３０には、複数の第１通気部４０と複数の第２通気部４２とが設けられている。ただし、第１通気部４０の数は特に限定されず、第１通気部４０が１つのみハウジング３０に設けられていてもよい。

　第１通気部４０は、例えば、樹脂多孔質膜を含む通気膜である。樹脂多孔質膜の材料としては、フッ素樹脂多孔体、ポリオレフィン多孔体などが挙げられる。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体などが挙げられる。ポリオレフィンを構成するモノマーとしては、エチレン、プロピレン、４－メチルペンテン－１，１ブテンなどが挙げられる。これらのモノマーを単体で重合又は共重合することによって得られたポリオレフィンを使用することができる。通気膜は、樹脂多孔質膜に加えて、その樹脂多孔質膜に積層された補強層を有していてもよい。補強層の例は、ポリエチレンなどの樹脂で作られた不織布である。

　本実施形態において、第１通気部４０としての通気膜は、ハウジング３０に形成された通気孔３０ｈを塞ぐように、ハウジング３０に取り付けられている。具体的に、通気膜は、熱溶着、超音波溶着などの溶着方法によってハウジング３０に溶着されている。通気膜は、接着剤又は両面テープを用いてハウジング３０に貼り付けられていてもよい。このような構成において、ハウジング３０の裏面からの第１通気部４０の突出量は小さく、第１通気部４０によって占有される空間の体積は少ない。

　第１通気部４０は、キャップシールタイプの通気部材（特開２００１－１４３５２４号公報参照）であってもよいし、スナップフィットタイプの通気部材（特開２００７－１４１６２９号公報参照）であってもよいし、ネジタイプの通気部材（特開２００４－４７４２５号公報参照）であってもよい。つまり、第１通気部４０として使用可能な通気部材の種類は特に限定されない。ただし、本実施形態によれば、上記したように、占有空間の問題を克服できる。

　図２及び図３に示すように、ランプ空間５０は、レンズ２０とハウジング３０との距離が１０ｍｍ以下（０．１～１０ｍｍ）である狭窄領域５０ａを含む。狭窄領域５０ａは、ランプ空間５０のうち、図１及び図２において破線で囲まれた部分である。図２及び図３に示すように、第１通気部４０は、狭窄領域５０ａに面する位置においてハウジング３０に設けられている。本実施形態によれば、第１通気部４０による曇り防止効果が狭窄領域５０ａに直接的に及ぶ。従って、狭窄領域５０ａでレンズ２０に曇りが発生することを防止できるとともに、狭窄領域５０ａでレンズ２０に発生した曇りを素早く除去することができる。結果として、レンズ２０の曇りを全体的かつ効果的に防止することができる。

　図３に示すように、レンズ２０及びハウジング３０は、それぞれ、光源１０の側方に位置している側面部２０ａ及び３０ａを有する。レンズ２０の側面部２０ａ及びハウジング３０の側面部３０ａは、それぞれ、光源１０の側方において、前後に延びている部分である。「前後」は、光源１０にとっての前方及び後方を意味する。このような側面部２０ａ及び３０ａは、例えば、車両のコーナー部の形状に車両用ランプ１００を適合させるために設けられる。ランプ空間５０のうち、レンズ２０の側面部２０ａ及びハウジング３０の側面部３０ａによって形成された部分に狭窄領域５０ａが含まれている。このような狭窄領域５０ａでいったん曇りが発生すると、第２通気部４２だけで曇りを除去することは難しい。従って、このような狭窄領域５０ａに第１通気部４０を設けることにより、第１通気部４０による利益を最大限に得ることができる。

　図２及び図３に示すように、ハウジング３０の側面部３０ａは、曲面形状を有する。第１通気部４０は、ハウジング３０の側面部３０ａに追従する曲面形状を有している。つまり、第１通気部４０の通気面（通気に関与する面）が曲面である。このような構成によれば、ハウジング３０の側面部３０ａからの第１通気部４０の突出高さを最小限に抑えることができる。もちろん、ハウジング３０の側面部３０ａが平面形状を有していてもよく、この場合には、第１通気部４０も平面形状を有することが望ましい。

　図２に示すように、第２通気部４２は、いわゆるキャップシールタイプの通気部材である。キャップシールタイプの通気部材は、例えば特開２００１－１４３５２４号公報に記載されているように、当業者によく知られている。第１通気部４０と同様、第２通気部４２もハウジング３０に形成された通気孔を塞ぐようにハウジング３０に取り付けられている。ただし、複数の第２通気部４２は、いずれも、ランプ空間５０のうち、狭窄領域５０ａ以外の領域に面する位置においてハウジング３０に設けられている。

　本実施形態において、第２通気部４２としての通気部材は、カバー、筒状体及び通気膜で構成されている。カバーは、底部を有する筒状の部材である。筒状体は、エラストマーで作られている。通気膜は、筒状体の一方の開口を塞ぐように筒状体に取り付けられている。通気膜がカバーによって保護されるように、筒状体がカバーに嵌め込まれている。カバーの内周面と筒状体の外周面との間に通気経路が形成され、カバーの底面と通気膜の表面との間に通気経路が形成されている。このような通気部材がハウジング３０のノズル状の部分に取り付けられている。ノズル状の部分は、通気孔を有する部分である。ただし、第２通気部４２として使用可能な通気部材の種類は特に限定されない。

　第２通気部４２は必須ではなく、第１通気部４０のみがハウジング３０に設けられていてもよい。ただし、第１通気部４０に加え、第２通気部４２がハウジング３０に設けられていると、レンズ２０の曇りをより効果的に防止又は除去できる。第２通気部４２の数も特に限定されず、第２通気部４２が１つのみハウジング３０に設けられていてもよい。

（第２実施形態）
　図４に示すように、本実施形態に係る車両用ランプ２００は、第１通気部１４０及び複数の第２通気部４２を備えている。第１通気部１４０を除き、車両用ランプ２００の構造は、第１実施形態の車両用ランプ１００の構造と同じである。従って、第１実施形態の車両用ランプ１００と本実施形態の車両用ランプ２００とで共通する要素には同じ参照符号を付し、それらの説明を省略することがある。すなわち、各実施形態に関する説明は、技術的に矛盾しない限り、相互に適用されうる。さらに、技術的に矛盾しない限り、各実施形態は、相互に組み合わされてもよい。

　第１実施形態で説明したように、ハウジング３０は、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂で作られた部材でありうる。第１通気部１４０は、熱可塑性樹脂の多孔体によって形成されており、狭窄領域５０ａを形成する部分としてハウジング３０に一体化されている。言い換えれば、第１通気部１４０によってハウジング３０の一部が形成されている。

　本実施形態において、第１通気部１４０は、適度な剛性を有する多孔体で形成されている。このような多孔体としては、超高分子量ポリエチレン多孔体が挙げられる。所望の形状の超高分子量ポリエチレン多孔体は、超高分子量ポリエチレンの粉末の焼結体を切削することによって得られる。つまり、超高分子量ポリエチレン多孔体に所望の形状（３次元形状）を付与したり、十分な厚さを付与したりすることは比較的容易である。従って、超高分子量ポリエチレン多孔体は、第１通気部１４０に適した材料である。なお、「超高分子量ポリエチレン」は、例えば、平均分子量５０万以上（又は１００万以上）のポリエチレンを意味する。超高分子量ポリエチレンの平均分子量は、典型的には、２００～１０００万の範囲にある。平均分子量は、例えば、ＡＳＴＭＤ４０２０（粘度法）に規定された方法によって測定することができる。

　また、第１通気部１４０は、以下に説明するペレット化工程、射出成形工程及び抽出工程を経て得られる多孔体であってもよい。ペレット化工程は、ペンタエリスリトール、ポリブチレンテレフタレート樹脂、並びに、常温で液体の多官能アルコール、ポリエチレングリコール、及びポリプロピレングリコールから選択される１種を含む混合物を２００～２３５℃にて溶融混合して押し出し、ペレット化する工程である。射出成形工程は、ペレット化工程で得られたペレットを用い、射出成形法によって成形品を得る工程である。抽出工程は、射出成形工程で得られた成形品を水又は湯に浸漬して水溶性成分を抽出する工程である。この方法で得られる多孔体は、適度な剛性を有し、構造材としても使用可能である。また、この方法で得られる多孔体は、射出成形によって得られるものであるから、形状の自由度が非常に高い。

　第１通気部１４０をハウジング３０に一体化させる方法は特に限定されない。例えば、インサート成形、インモールド成形、二色成形などの成形方法によって、第１通気部１４０としての多孔体をハウジング３０を形成する樹脂に一体化させることが可能である。第１通気部１４０としての多孔体は、上記したように、切削法、射出成形法などの成形方法によって得られる。また、第１実施形態で説明したように、第１通気部１４０としての多孔体は、ハウジング３０に溶着されていてもよいし、接着剤又は両面テープを用いてハウジング３０に貼り付けられていてもよい。

　図３を参照して説明したように、ハウジング３０は、光源１０の側方に位置している側面部３０ａを有する。ハウジング３０の側面部３０ａは、曲面形状を有する。従って、第１通気部１４０もハウジング３０の側面部３０ａに追従する曲面形状を有している。このような構成によれば、ハウジング３０の側面部３０ａからの第１通気部１４０の突出高さを最小限に抑えることができる。場合によっては、ハウジング３０の少なくとも１つの主面（表面及び／又は裏面）と第１通気部１４０の少なくとも１つの主面（表面及び／又は裏面）とが滑らかにつながっていてもよい。第１通気部１４０は、ハウジング３０の側面部３０ａと同じ厚さを有していてもよい。

　第２通気部４２の構造及び位置は、第１実施形態で説明した通りである。第１実施形態と同様、第２通気部４２は必須ではない。

（実施例）
　図５に示す位置Ａにおいて、ハウジングに開口部（開口面積３００ｍｍ²）を形成した。その開口部を塞ぐように、ハウジングに超高分子量ポリエチレン多孔体（日東電工社製、サンマップ（登録商標）、厚さ２．０ｍｍ）を両面テープ（日東電工社製、Ｎｏ．５０００ＮＳ）で固定した。位置Ａの開口部以外の開口部はテープで塞いだ。このハウジングとレンズとを組み合わせ、実施例の車両用ランプを得た。

（比較例１）
　図５に示す３つの位置Ｂにおいて、ハウジングにゴムチューブ（長さ３０ｍｍ）を取り付けた。つまり、位置Ｂにおけるキャップシールタイプの通気部材をゴムチューブに置き換えた。ゴムチューブの開口面積の合計は５８．９ｍｍ²であった。位置Ｂの開口部以外の開口部はテープで塞いだ。このハウジングとレンズとを組み合わせ、比較例１の車両用ランプを得た。

（比較例２）
　図５に示す３つの位置Ｂ及び３つの位置Ｃにおいて、ハウジングにゴムチューブ（長さ３０ｍｍ）を取り付けた。つまり、位置Ｂ及び位置Ｃにおけるキャップシールタイプの通気部材をゴムチューブに置き換えた。ゴムチューブの開口面積の合計は１１７．８ｍｍ²であった。位置Ｂ及び位置Ｃの開口部以外の開口部はテープで塞いだ。このハウジングとレンズとを組み合わせ、比較例２の車両用ランプを得た。

（比較例３）
　図５に示す２つの位置Ｄのそれぞれにおいて、ハウジングに開口部（合計の開口面積３００ｍｍ²）を形成した。それらの開口部を塞ぐように、ハウジングに超高分子量ポリエチレン多孔体（日東電工社製、サンマップ（登録商標）、厚さ２．０ｍｍ）を両面テープ（日東電工社製、Ｎｏ．５０００ＮＳ）によって固定した。位置Ｄの開口部以外の開口部はテープで塞いだ。このハウジングとレンズとを組み合わせ、比較例３の車両用ランプを得た。

［曇り除去試験］
　実施例及び比較例の車両用ランプの曇り除去試験を以下の方法で実施した。まず、バルブなどの部品を全て外した状態で車両用ランプを４０℃、９０％ＲＨの雰囲気の恒温槽に２時間入れた。ランプを恒温槽から出し、バルブなどの部品を素早く取り付けてランプ空間を密閉した。次に、全てのライトを１０分間点灯させた後、全てのライトを消灯させた。次に、５℃の水をレンズの外面に３０秒間かけた。その後、全てのライトを点灯させた。ライトの再点灯後、レンズの内面に生じた曇りが完全に消失するまでの時間を計測した。結果を表１に示す。

　表１に示すように、実施例の車両用ランプにおいて、曇りが消失するまでの時間が最も短かった。これに対し、比較例１～３の車両用ランプは、曇りが消失するまでに長い時間を必要とした。比較例１～３の結果から理解できるように、開口面積と曇りが消失するまでの時間との間には相関がある。しかし、比較例３の結果から理解できるように、広い開口面積が確保されていたとしても、狭窄領域に面する位置に通気部が設けられていない限り、曇りが消失するまでに長い時間が必要であった。

　本明細書に開示された技術は、ヘッドランプ、フォグランプ、コーナリングランプ、テールランプ、ストップランプ、バックアップランプ、ターンシグナルランプ、デイタイムランニングランプなどの車両用ランプに適用できる。

Claims

　光源と、
　前記光源の前方に配置されたレンズと、
　前記レンズに組み合わされて、前記光源が配置されたランプ空間を形成しているハウジングと、
　前記ランプ空間の通気のために前記ハウジングに設けられた通気部と、
　を備え、
　前記ランプ空間は、前記レンズと前記ハウジングとの距離が１０ｍｍ以下である狭窄領域を含み、
　前記通気部は、前記狭窄領域に面する位置において前記ハウジングに設けられている、車両用ランプ。
　前記通気部は、樹脂多孔質膜を含む通気膜であり、
　前記通気膜は、前記ハウジングに形成された通気孔を塞ぐように前記ハウジングに取り付けられている、請求項１に記載の車両用ランプ。
　前記ハウジングは、熱可塑性樹脂で作られた部品であり、
　前記通気部は、熱可塑性樹脂の多孔体によって形成されており、前記狭窄領域を形成する部分として前記ハウジングに一体化されている、請求項１に記載の車両用ランプ。
　前記レンズ及び前記ハウジングは、それぞれ、前記光源の側方に位置している側面部を有し、
　前記ランプ空間のうち、前記レンズの前記側面部及び前記ハウジングの前記側面部によって形成された部分に前記狭窄領域が含まれている、請求項１に記載の車両用ランプ。
　前記ハウジングは、前記光源の側方に位置している側面部を有し、
　前記ハウジングの前記側面部は、曲面形状を有し、
　前記通気部は、前記ハウジングの前記側面部に追従する曲面形状を有している、請求項１に記載の車両用ランプ。
　前記通気部を第１通気部と定義したとき、
　前記ランプ空間の前記狭窄領域以外の領域に面する位置において前記ハウジングに設けられた第２通気部をさらに備えた、請求項１に記載の車両用ランプ。
　前記通気部は、超高分子量ポリエチレンの粉末の焼結体を切削することによって得られる超高分子量ポリエチレン多孔体である、請求項１に記載の車両用ランプ。