JP7537995B2 - 車両用灯具 - Google Patents
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Description
本発明は、アウターレンズにデフロスタ用の発熱線を配設した車両用灯具に関する。
従来、アウターレンズに発熱線を配設し、灯具表面に積もった雪を融雪できる車両用灯具が知られている。例えば、特許文献１には、ディスペンサーから導電性ペーストと封止剤を吐出させ、導電性ペーストを封止剤で被覆しつつランプレンズに塗布して線ヒータを形成した融雪構造が提案されている。また、特許文献２には、導電性ペーストをランプレンズに転写し、転写した導電性ペーストをレジストで被覆した融雪構造が提案されている。特許文献３には、インナーパネルに発熱体を設け、インナーパネルをランプボディに取り付けた車両用灯具が提案されている。
ところが、引用文献１～３の発明によれば、封止剤、レジストなどによって導電性部材を被覆したり、インナーパネルを介装する必要があるため、デフロスタを設ける際に手間がかかり、製造コストが高くなるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、デフロスタを設ける際の手間とコストを削減できる車両用灯具を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の車両用灯具は、アウターレンズに発熱線を配設し、発熱線は、所定割合の樹脂成分を含む金属ペーストをアウターレンズに直接塗布してなることを特徴とする。
このとき、発熱線の少なくとも一部が、アウターレンズと灯具ボディとの間に形成された灯室側に露出するように構成されている。
また、発熱線は、アウターレンズの周縁部に配設されている。
さらに、前記樹脂成分は、熱硬化性の樹脂である。
その他、発熱線が所定の温度を超えないように制御する制御手段を備える。
本発明の車両用灯具によれば、アウターレンズに樹脂成分を含有する金属ペーストを直接塗布することとしたため、アウターレンズへの配設が容易であるとともに、樹脂成分によって発熱線に耐久性が付与される。このため、発熱線を被覆する必要が無くなり、その結果、発熱線を被覆する手間が省けて製造コストも削減できるという効果を奏する。
以下、本発明をブレーキランプ、バックアップランプ、サイドターンシグナルランプなどの車両用標識灯に具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は、特に発熱の少ない標識灯に好適に用いることが可能であるが、前照灯などにも採用可能である。
図１，２に示す車両用標識灯１は、車体５１に取り付けられる灯具ボディ４と、ポリカーボネートやアクリル等の透明樹脂材料からなるアウターレンズ２と、雪５２を融かすためのデフロスタとして機能する発熱線３と、発熱線３の温度を測定する温度センサ８と、温度センサ８の測定結果に基づいて発熱線３への給電制御を行う制御部９を備える。また、アウターレンズ２と灯具ボディ４との間には灯室５が形成され、灯室５内には、ＬＥＤなどの光源６を搭載した基板７が配置されている。
図２（ａ）に示すように、アウターレンズ２の周縁部には、発熱線３が配設されている。発熱線３は、アウターレンズ２の周縁に沿って略環状に配設された環状部３ａと、環状部３ａの端部に設けられた給電部３ｂを備える。また、発熱線３は、アウターレンズ２の表面において、灯室側に露出するように設けられ、発熱線３の周囲を取り囲むように、溶着脚２ａが突出形成されている。
発熱線３は、車両用標識灯１の意匠性や配光性能を阻害しない領域Ｓ（図３参照）内に配設されている。領域Ｓは、アウターレンズ２の外周から２ｃｍ以内の範囲であって、アウターレンズ２と灯具ボディ４が溶着される領域と重畳している。アウターレンズ２と灯具ボディ４を熱板溶着して締結する際には、溶着脚２ａは３００℃前後に加熱され、溶着脚２ａからの周辺樹脂部への伝達温度は９０℃程度となる。しかし、溶着時においても、領域Ｓの温度は、発熱線３が融解しない温度（１２０℃以下）に抑えられる。
図４に示すように、発熱線３は、４軸のディスペンサー１１からアウターレンズ２に金属ペースト３１を供給し、金属ペースト３１をアウターレンズ２に直接塗布することによって形成する。金属ペースト３１は、８０℃～１３０℃の熱により硬化し、硬化後は発熱線３として機能する。金属ペースト３１の熱硬化温度を８０℃～１３０℃とすることで、樹脂基材であるアウターレンズ２の耐久性を維持しつつ、塗布することが可能となる。発熱線３の配線厚みＤは０．０２ｍｍ～１ｍｍ、配線幅Ｗは０．５ｍｍ～５ｍｍが好ましい。
金属ペースト３１には、硬化前の重量比で、５０～８０重量％の金属と３重量％以上の樹脂が配合（含有）されている。
含有される金属は、常温での電気抵抗率が３．０×１０-8Ω・ｍ以下である銀や銅などの金属が好ましい。あるいは、上記電気抵抗率の条件（３．０×１０-8Ω・ｍ以下）を満たすならば金属以外の炭素材料（カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、グラファイトなど）、導電性高分子なども選択可能である。また、金属ペースト３１は、ディスペンサー１１で所望の発熱線３を塗布できるよう、金属粒子の大きさが最長部分で１０μｍ以下であることが好ましい。
含有される樹脂は、ポリエステル、エポキシ、ウレタン、その他保護膜も兼ねる樹脂を選択できる。これらの樹脂成分を金属ペースト３１に含有させることにより、発熱線３に別途皮膜を設けなくても、発熱線３に十分な耐熱性および耐湿性などの耐久性が付与される。
制御部９は、発熱線３に、融雪に必要な２５Ｗ以上の電力を供給している。また、温度センサ８から入力した温度情報に基づいて、発熱線３の温度が８０℃以下となるように発熱線３供給電力を制御する。制御部９は、発熱線３の温度が８０℃を超えた場合には、２５Ｗを下回るように供給電力を制御することも可能である。
続いて、本願の金属ペースト３１に関する試験結果を以下に記載する。これらの試験では、硬化後膜厚が２０μｍ以上の銀ペースト、銅ペーストを使用している。
（耐熱性試験）
硬化後の金属ペースト３１を、８０℃～１１０℃下で１０００時間、耐熱試験を実施した。１ｍｍ２×１００マス切り込みの碁盤目密着性で、剥離が無く、試験前と比較して体積抵抗率の変化が±１０％以内となった。
硬化後の金属ペースト３１を、８０℃～１１０℃下で１０００時間、耐熱試験を実施した。１ｍｍ２×１００マス切り込みの碁盤目密着性で、剥離が無く、試験前と比較して体積抵抗率の変化が±１０％以内となった。
（耐湿性試験）
硬化後の金属ペースト３１を、６０℃、湿度９５％下で１０００時間、耐湿試験を実施した。１ｍｍ２×１００マス切り込みの碁盤目密着性で、剥離が無く、試験前と比較して体積抵抗率の変化が±１０％以内となった。
硬化後の金属ペースト３１を、６０℃、湿度９５％下で１０００時間、耐湿試験を実施した。１ｍｍ２×１００マス切り込みの碁盤目密着性で、剥離が無く、試験前と比較して体積抵抗率の変化が±１０％以内となった。
以上の構成の車両用標識灯１によれば、発熱線３を被覆するＰＥＴやＰＣなどの樹脂による保護フィルムや、塗料タイプの保護膜などを設けることなく、耐熱性・耐湿性などの耐久性を備えるため、デフロスタ取り付け時に保護膜を設ける手間を省き、製造コストを削減することが可能となる。また、温度センサ８と制御部９を設けたため、発熱線３を適切な温度に保ち、より耐久性を向上させることが可能となる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状や構成を適宜に変更して実施することも可能である。例えば、温度センサ８の代わりに電流・電圧センサを設け、制御部９は発熱線３が８０℃以下となるように電流値・電圧値を所定の範囲内に制御することとしても良い。また、ディスペンサー１１の可動軸を適宜、増加減少させることも可能である。
１ 車両用標識灯
２ アウターレンズ（ａ：溶着脚）
３ 発熱線（ａ：環状部、ｂ：給電部）
４ 灯具ボディ
５ 灯室
６ 光源
７ 基板
８ 温度センサ
９ 制御部
１１ ディスペンサー
３１ 金属ペースト
５１ 車体
Ｓ 領域
Ｄ 配線厚み
Ｗ 配線幅
２ アウターレンズ（ａ：溶着脚）
３ 発熱線（ａ：環状部、ｂ：給電部）
４ 灯具ボディ
５ 灯室
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７ 基板
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９ 制御部
１１ ディスペンサー
３１ 金属ペースト
５１ 車体
Ｓ 領域
Ｄ 配線厚み
Ｗ 配線幅
Claims (4)
- アウターレンズに発熱線を配設した車両用灯具であって、
前記アウターレンズが、灯具ボディに溶着される溶着脚を含み、
前記発熱線は、前記アウターレンズの周縁部において、前記溶着脚の内側に周設され、
前記発熱線は、所定割合の樹脂成分を含む金属ペーストを前記アウターレンズに直接塗布してなることを特徴とする車両用灯具。 - 前記発熱線の少なくとも一部が、前記アウターレンズと灯具ボディとの間に形成された灯室側に露出している請求項１に記載の車両用灯具。
- 前記樹脂成分が、所定の温度で熱硬化する樹脂である請求項１または２に記載の車両用灯具。
- 前記発熱線が所定の温度を超えないように制御する制御手段を備えた請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
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