JP4276246B2 - 閉鎖されたランプハウジング内の通気装置 - Google Patents

Description

本発明は閉鎖されたランプハウジング内の凝縮低減用通気手段又は装置に関し、特には、水蒸気透過性通気手段に関し、更に、ハウジング内における凝縮を低減しつつ液水及び他の異物の侵入を阻止又は最小にするために通気手段をハウジング内、ハウジング上又はハウジングと一体に配置するための方法に関する。

今日のヘッドランプ、ブレーキランプ、走行ランプ、方向指示ランプ、フォグランプ、後退ランプ及び駐車ランプ（以下都合によりそれらをまとめて“ランプ”又は“車両用ランプ”という）は、一般に、装飾的外観のためだけではなく、水、泥、オイル及びそのようなものがランプのバルブ、反射面、及び光透過表面に到達するのを阻止するためにランプの閉鎖されたハウジング内に配置されたバルブを有する。しかしながら、バルブの使用中、環境の変化や車両の操作に伴う熱循環が生じたとき、しばしば、湿気がハウジングの内側において凝縮し、ランプからの光の出力を妨害してしまう。

閉鎖されたランプハウジング内に形成された凝縮物の影響を最小にするため、様々な通気を行うための考え方及び乾燥用組立体が従来使用されてきた。例えば、閉鎖されたハウジングを備えた幾つかの従来の車両用ランプは、ランプの内側の壁又は反射体上に霧状物質が形成されるのを阻止するための乾燥手段を有する。その乾燥手段は、ランプがオフされている時にハウジング内に侵入する水蒸気を吸収する。ランプがオンされた時には、バルブが発生した熱が空気及びその乾燥手段を乾燥せしめ、その結果、乾燥手段が再生せしめられる。通常、この乾燥手段は、収容又は包装されたシリカゲル又は同様の材料の型式のものとして形成される。

この型式の包装されたシリカゲルにより幾つかの条件下において適切な湿気吸着が行われ、バルブが発生した熱によりこの型式の包装されたシリカゲルは再生されるものの、これらの型式の装置には多数の困難な点が存在する。例えば、ハウジング内に乾燥手段の包装体を位置決めするのは容易でなく、しばしば、ランプハウジング内に特別なサブハウジングを設けることが必要になる。更に、この型式の包装された乾燥手段のサブハウジングでは、幾つかのバルブが発生した高温に耐えることができず、それゆえ、この乾燥手段は、高温のバルブから少なくとも最小距離だけ隔てた位置に配置されなければならず、更に／あるいは、バルブから遮断されなければならない。

更に、乾燥手段組立体を設けると、照明装置のコストがかなり増加してしまう可能性がある。部品コストを低減すると共に複雑さを低減する新しいアプローチが車両用ランプの製造業者により絶えず模索されている。

凝縮低減用通気装置は、しばしば、ランプハウジングを通過するエアフローを増加せしめる幾つかの手段を使用する。一般に、ランプハウジングの外側の大気中の空気は水蒸気飽和点よりも低くなっており、ハウジングを通過するエアフロー量は、ハウジングから水蒸気を除去することによりランプハウジングから凝縮物を除去するようになっている。この凝縮低減手段を使用する通気装置は、一般に、一か所より多い位置に通気開口を有する。これらの開口は、しばしば、通気開口を通過したエアフローが通気開口を通過するエアフローを強める位置に配置される。これらの通気装置の位置は考慮すべき重要な条件になりうる。しかしながら、ランプハウジングを通過するエアフローを増加せしめる手段を設けたランプハウジングは、しばしば、ランプの性能に悪い影響を及ぼしてしまう。詳細には、これらの通気手段により、しばしば、外部の物質及び液水が車両用照明装置内に侵入する機会が生じてしまう。

閉鎖されたランプハウジング内への水及び泥の侵入を最小にしつつ、（例えばバルブに通電された時の外側温度の変化等）環境条件の変化により生じた圧力を解放するための通気手段も閉鎖されたハウジング内において使用されてきた。例えば、延伸膨張ＰＴＦＥ（例えばW.L.Gore & Associates, Inc., Elkton, MDから入手可能なＧＯＲＥ−ＴＥＸ（登録商標）膜通気手段）、変更されたアクリルコポリマー膜（Gelman Sciences, Ann Arbor, MIから入手可能なＶＥＲＳＡＰＯＲＥ（登録商標）膜）のような微多孔質材料、及び他の微多孔質材料を組み込んだ通気手段が、ランプから圧力を解放するために一般に使用され、ランプハウジング内に液水及び外部の物質が侵入するのを阻止する手段として非常に有効であることがわかっている。ここで使用される“微多孔質材料”とは、少なくとも２５％の多孔質を有し（つまり、穴容積が２５％以上であって）、５０％以上の穴の公称直径が約３０μｍよりも大きくない連続的なシート材料のことをいう。

微多孔質材料は多数の形態で販売されている。例えば、微多孔質材料は、材料を損傷及び汚染から保護するプラスチックハウジングを備えた形態で入手可能であり、取付けが容易にされている。幾つかの微多孔質材料は、微多孔質材料を保護するための織られたファブリック（ｗｏｖｅｎ ｆａｂｒｉｃｓ）及び／又は織られていないファブリック（ｎｏｎｗｏｖｅｎ ｆａｂｒｉｃｓ）を備えた状態で供給される。ファブリック支持体を備えた微多孔質材料、又はファブリック支持体を有さない微多孔質材料が、接着剤を組み込んだ製品内に形成されてきた。その接着剤は、通気手段が設けられた装置にその製品を取付けるためのものである。

車両の照明装置に適用するための従来の微多孔質通気手段としての製品においても、圧力を解放すること、取付けを容易にすること、耐久性をもたせること、液水及び他の物質を排除すること等が試みられている。従来の微多孔質通気領域では、ランプの熱循環中にランプハウジング内の圧力を低く維持することが要件とされている。微多孔質通気手段の通気用表面領域は、微多孔質通気材料が空気を流せるように形成され、熱循環によりランプ内の空気量が変化できるように形成されている。

重要な点として、微多孔質通気手段を使用する場合、入手可能な通気手段の構成のものでは、凝縮物を有効に除去することができない。一般に、現在の技術的な参考文献では、多孔性通気材料として小さい寸法の通気穴を設けることが推奨されている。一の例はＭｏｋｒｙの米国特許第４，８０２，０６８号であり、それによれば、“開口の寸法及び要素の構成は、チャンバ内の空気圧が適切に変化できるように選択される。しかしながら、開口は大き過ぎてはならず、また、シールを通過する湿気の通過率は大き過ぎてはならない。好適には、開口として直径約５mmの穴が設けられる。”（第３欄、２７〜３３行目）と記載されている。微多孔質製品の凝縮物に対する検査のため、ランプ及び通気手段組立体は、温度及び湿度を組み合わせた様々な条件下にさらされる。これらの検査は、凝縮物の形成及び排除に対する微多孔質通気手段としての製品の性能がどの程度であるかを決定するために使用される。

しかしながら、特有の表面及び特有の寸法並びに構成を有する凝縮低減用通気手段を設けることにより、ハウジング内の凝縮物、ハウジング上の凝縮物又はハウジングと一体になった凝縮物を低減し、好適には排除できるようにしたものについては示されていない。ここで使用される“水蒸気透過性”という語は、水蒸気が材料又は装置を通過できるようにした材料又は装置を意味する。

つまり、今日までにおいて、液水及び他の物質の侵入を排除又は低減する利点と、ランプハウジング内における凝縮物の形成を最小にするか、排除する利点とを組み合わせた満足のいく閉鎖された車両用ランプハウジング内の凝縮低減用装置は存在していなかった。

従って、車両用ランプ内に凝縮物が形成されるのを迅速に除去及び低減するための装置が、当該技術分野において長い間必要とされていた。

本発明は、例えば自動車のランプ、トラックのランプ、モータサイクルのランプ、及びボートのランプのような車両用ランプの閉鎖されたハウジングの内側における凝縮を低減又は排除するための装置に関する。更に本発明は、ランプハウジングの内側の凝縮物が、光の出力だけでなく、ランプの装飾的外観、バルブの寿命、反射面の機能、及びそのようなもののような他の特性にも大きな悪影響を及ぼしかねない他の照明装置の適用例においても適切である。

一実施形態において、本発明は、ランプハウジングの内側とランプハウジングの外側である周囲の空気中との間の水蒸気の受渡しを促進する凝縮低減用通気手段を提供し、それにより、ハウジングの内側から水蒸気としての凝縮物を迅速に除去することが可能になる。

一般に、周囲の空気中の水蒸気含有率は水蒸気飽和点よりも低い。飽和が発生していない周囲の空気の条件下では、ランプ内に液水又は凝縮物が存在する場合、水蒸気は、ランプの内側からランプの外側に拡散可能である。水蒸気を流すための機構は、水蒸気が水蒸気透過性材料を通過できるようにする拡散機構である。拡散機構により、水蒸気は、ランプハウジング内に、あるいは、ランプハウジングから外に自由に移動できる。ランプハウジングが冷却される時に凝縮物が形成されうることが認められている。ランプハウジングから湿気を除去する除去速度は、ランプの外側の周囲の空気の条件と、凝縮低減用通気手段の構成材料とに依存する。このようにパラメータを組み合わせることにより、特有の環境条件下において所定の期間内に車両用ランプから水蒸気を除去すると共に、液水及び他の汚染物質がハウジング内に侵入するのを阻止する（つまり、そのようにならないように保護する）ように、凝縮低減用通気装置を形成可能である。

周囲の条件が通常である場合にランプハウジングから水蒸気を迅速に除去するのに必要とされる凝縮低減用通気手段の水蒸気透過性領域の寸法は、従来の圧力調節通気装置として示されているものよりも大きい。それゆえ、通気開口を覆う水蒸気透過性材料の表面積と水蒸気透過性との関係は、車両用ランプから凝縮物を低減及び排除するための手段として従来技術において調査されていなかった。ここで使用する“通気開口”とは、凝縮低減用通気手段の水蒸気透過性材料により覆われた一つ以上の開口を合計した断面領域により画定されるものである。この断面積は水蒸気透過性材料に直接接触する開口の面積に基づき算出される。ランプハウジングの任意の部品に一つ以上の開口を設けることが可能である。

本発明の好適な一実施形態において、新規な凝縮低減用通気装置は、１３２mm²より大きい通気開口を覆っている水蒸気透過性材料を有し、それにより、車両用ランプからの凝縮物の除去が促進され、外部の物質及び液水が侵入しないような保護が行われる。新規な好適な水蒸気透過性材料の表面領域により、車両用ランプから凝縮物を迅速に除去することが可能とされる。

本発明の凝縮低減用通気手段としての適切な水蒸気透過性材料は、微多孔質材料のような多孔性材料を有するか、あるいは、水蒸気が拡散できるような非多孔性材料を有することが可能である。これらの材料は、織物、不織物、発泡体、焼結プラスチック、フィルム又は一体構造あるいは複合構造の膜のような多数の型式をとることが可能である。更に、材料の組成に依存して、材料の一方の側又はそれ以上の側に耐水性を有するもの又はコーティングを施すことが望まれる。好適な一実施形態において、元来耐水性のものを水蒸気透過性材料とすることも可能である。ここで使用される“耐水性”という語は、ハウジング内に液水又は水をベースとした液体が侵入しないような保護を行うことを意味する。

本発明の作用は、添付図面を参照して以下の記載を考慮することにより明らかになるであろう。

本発明は、例えば自動車、トラック、モータサイクル及びボートのランプのような車両用ランプの閉鎖されたハウジング内における凝縮（結露等）を低減又は排除するための装置に関する。更に本発明は、ハウジング内における凝縮が光の出力だけでなく、ランプの装飾的外観、バルブの寿命、反射面の反射機能及びそのようなものに悪影響を及ぼしかねない状況の下で使用される他の照明装置にも適切である。

本発明に適した車両用ランプの閉鎖されたハウジングは、一つの閉鎖されたチャンバを有するか、又は、一緒にされた複数の閉鎖されたチャンバを有してもよい。あるいは、車両用ランプの閉鎖されたハウジングが、複数のチャンバを有すると共に、それらのチャンバが部分的な壁又は仕切りにより分けられるものの、互いに隔離されず、それらのチャンバ間を空気が通過できるようにしてもよい。更に、適切な車両用ランプのハウジングが、フロントランプ（つまり、ヘッドランプ、方向指示ランプ、走行ランプ、フォグランプ、及びそのようなもののような車両の前部に配置されているもの）、あるいはリアランプ（つまり、走行ランプ、ブレーキランプ、後退ランプ、方向指示ランプ、リアフォグランプ、及びそのようなもののような車両の後部に配置されているもの）のいずれかを有していてもよい。

車両用ランプを車両に配置する位置に依存し、ランプがさらされる環境はかなり変化する可能性があり、それゆえ、本発明の凝縮低減用通気手段の設計要件は、ランプがさらされる環境により影響を受ける。例えば、車の走行中、一般に、車両の前部に配置されたランプは、車両の後部に配置されたランプに比べ、大きなエアフローの影響を受ける。更に、ランプ内に配置されたバルブからの光の出力はかなり変化する可能性がある。例えば、一般にヘッドランプは回転指示ランプに比べワット数の大きいバルブを有するが、ランプの使用頻度もランプの環境条件に影響を及ぼす。車両のエンジンからの熱は、環境条件に大きな影響を及ぼすことがありえ、車両の前部のランプは、多くの後部のランプに比べ、車両のエンジンからの熱の影響を受ける。それゆえ、本発明の凝縮低減用通気手段及び凝縮低減用通気装置の性能に対し、多数の要因を考慮しなければならない。従って、本発明の凝縮低減用通気手段の構成及び寸法には所定の範囲内のバリエーションが含まれる。

車両のフロントランプ用の特に好適な凝縮低減用通気装置は、少なくとも一つの通気開口を有すると共に通気開口の総面積が少なくとも１３２mm²である閉鎖されたランプハウジングを有する。更に、その少なくとも一つの通気開口を覆っている少なくとも一つの水蒸気透過性材料を備えた凝縮低減用通気手段を有する。凝縮低減用通気手段により、ランプハウジング内の水蒸気がハウジングから外側に通されつつ、液水及び汚染物質がハウジング内に侵入するのが阻止される。更に好適な実施形態では、通気開口の総面積が少なくとも５７０mm²であって凝縮低減効果がより高められた凝縮低減用通気手段が、前部ランプの閉鎖されたハウジング内に設けられる。

車両のリアランプ用の特に好適な凝縮低減用通気装置は、少なくとも一つの通気開口を有すると共に通気開口の総面積が少なくとも２３５mm²である閉鎖されたランプハウジングを有する。更に、その少なくとも一つの通気開口を覆っている少なくとも一つの水蒸気透過性材料を備えた凝縮低減用通気手段を有する。凝縮低減用通気手段により、ランプハウジング内の水蒸気がハウジングから外側に通されつつ、液水及び汚染物質がハウジング内に侵入するのが阻止される。

これらの改良された新規な凝縮低減用通気手段及び凝縮低減用通気装置は、凝縮したものを車両のランプから除去するのを促進しつつ、外部物質及び水が車両のランプ内に侵入するのを阻止し、更に、ランプハウジングが昇圧しないようにする。新規な好適な水蒸気透過性材料の表面領域により、従来の閉鎖されたランプに比べ、凝縮低減用通気手段を有するランプから凝縮したものを除去するのに必要な時間をかなり短縮することができる。

図１の断面図に示すように、本発明の凝縮低減用通気手段を有する典型的な自動車の閉鎖されたランプは、ハウジング１０と、レンズ１２と、ハウジング１０と一体の反射領域１４と、バルブ１６と、ソケット１８と、バルブ／ソケット固定ユニット２０とを有する。本発明の一つ又は複数の凝縮低減用通気手段２２は、ハウジング１０の一部に沿って配置可能である。

本発明の他の実施形態では、凝縮低減用通気手段が、水蒸気透過可能であって、空気及び液水を透過できない材料（つまり、空気の流れも液体の流れも透過させない材料）を有し、拡散により水蒸気が材料を通過するようにすることもできる。そのような水蒸気透過性であって空気及び液体を透過できない材料の一例は、Ｇｏｒｅ他の米国特許第４，１９４，０４１号に記載され、参考として組み込まれているようなウレタンコーティングが施された延伸膨張ＰＴＦＥ膜を含む。そのような一実施形態では、凝縮低減用通気手段が空気を透過できないため、閉鎖されたハウジング内の圧力を低減すべく、ヘッドランプのハウジング内に一つ以上の付加的な穴を設けることが望ましい。例えば図２に示すように、図１に示した構成要素に加え、ハウジング内の圧力を解放する通気手段用ボス２４及び管２６が設けられる。あるいは、図３に示すように、閉鎖されたハウジング内の圧力を低減しつつ、液水又は他の汚染物質の侵入を最小にするために、凝縮低減用通気手段２２と組み合わせて微多孔質通気手段２８を設けることが望ましい。

本発明の新規な凝縮低減用通気手段が、微多孔質材料のような多孔性材料、又は水蒸気を通して拡散可能な非多孔性材料を含む任意の水蒸気透過性材料を有してもよく、更に、本発明の新規な凝縮低減用通気手段を様々な型式で使用することもできる。様々な型式の例としては、例えば織物、不織物、スクリーン、スクリム（ｓｃｒｉｍｓ）、発泡体、フィルム、膜又は焼結粒子、高エネルギ粒子の照射により形成されたエッチングされたトラック（ｔｒａｃｋｓ）である毛細管孔を備えた一体構造又は複合的な膜、及びそれらの組み合わせがある。更に、装置及び材料の構成に依存して、材料の一方の側又は両方の側に耐水性コーティングを施すことも可能である。

限定ではないが、水蒸気透過性材料は、延伸膨張ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、焼結ＰＴＦＥ、発泡体シリコーン、超高分子量ポリエチレン、変性アクリルコポリマー、ポリエステル、ウレタン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリふっ化ビニル、ポリふっ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリエチレン、金属、天然物又は合成織物、発泡体、スポンジ、これらの材料を組み合わせたもの、及びそのようなものを含みうる。更に他の実施形態では、本発明の凝縮低減用通気手段の材料及び装置の性能を向上させるため、これらの材料が、例えば疎油性（つまり、オイルをはじきつつガスの通過を許容する性質）又は疎水性（つまり、水をはじきつつガスの通過を許容する性質）のような一つ以上の特性を有することが望ましい。あるいは、これらの材料のある領域にコーティングを施すことや、これらの材料に不活性特性を与えることが望ましい。

本発明の特に好適な一実施形態では、本発明の凝縮低減膜は、例えばＧｏｒｅの米国特許第３，９５３，５６６号、Ｇｏｒｅの米国特許第３，９６２，１５３号、Ｇｏｒｅの米国特許第４，０９６，２２７号、及びＧｏｒｅの米国特許第４，１８７，３９０号に記載され、参考として組み込まれている方法により製造された水蒸気透過性であって耐液水性の延伸膨張ＰＴＦＥを含む。

本発明の更なる実施形態では、凝縮低減用通気手段の必要とされる構成に依存して、材料の強度を向上させるため、一つ以上の支持材料と水蒸気透過性材料とを組み合わせることが望ましい。限定ではないが、適切な支持材料は、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ウレタン、及びそのようなものを含む。支持構造体は、織物、スクリーン、スクリム、格子、不織物、焼結粒子、毛細管孔を備えた膜、又はそのようなものを含むことが可能であり、水蒸気透過性層の全表面又は選択された領域のみを覆うことが可能である。例えば接着結合、音波溶接、熱結合、機械的な結合、又はそのようなものである様々な技術により、水蒸気透過性材料を支持材料に付けるか、又はラミネートすることが可能であり、更に、水蒸気透過性材料の全表面に結合するか、又は選択された領域のみに結合することが可能である。

凝縮低減用通気手段は、任意の適切な手段によりハウジング内、ハウジング上、又はハウジング中に組み込まれうる。そのような適切な手段の例としては、例えば、凝縮低減用通気手段を有する材料をハウジングに接着すること、凝縮低減用通気手段を有する材料をハウジングに熱結合すること、凝縮低減用通気手段を有する材料をハウジングに超音波溶接すること、凝縮低減用通気手段を有する材料をハウジングに組み込むためにそのような材料をフレーム又は支持体内に組み込むこと、凝縮低減用通気手段を有する材料をハウジングに機械的に取付ける他の手段、あるいはそれらの任意の組み合わせがある。本発明に使用可能な一例としての接着材料には、アクリル、シリコーン、ポリウレタンを含むウレタン、ブチルゴム、ホットメルト型接着剤、シアノアクリレート、それらを組み合わせたもの、及びそのようなものが含まれる。

特に好適な一実施形態では、本発明は、耐液水性でありかつ水蒸気透過性の領域であってランプハウジングに接着された領域が１３２mm²よりも大きい延伸膨張ＰＴＦＥを含む凝縮低減用通気手段を有する。図４の部分断面側面図に示すように、通気手段は、支持材料３２にラミネートされた延伸膨張ＰＴＦＥ膜３０を有し、その支持材料３２には接着剤４４が付けられた領域が形成され、その領域において、接着剤４４は、ラミネートされた膜３０の側面をランプハウジング１０の縁部に接着し、ハウジングの開口３８を包囲している。更に好適な一実施形態では、延伸膨張ＰＴＦＥ膜は疎油性表面又は疎水性表面を有していてもよい。

本発明の他の実施形態において、凝縮低減用通気手段が、ハウジング内、ハウジング上又はハウジング中に単一の開口からなる１３２mm²よりも大きい水蒸気透過性領域を有するか、又は複数の開口からなる１３２mm²よりも大きい水蒸気透過性領域を有することが望ましい。例えば、使用中に通気手段が受ける力の合計に依存し、１３２mm²よりも大きい単一の領域ではなく、ハウジングの領域又は適切な支持材料により補強された複数の領域からなる水蒸気透過性領域を設けることが望ましい。そのような水蒸気透過性領域を設けることにより、通気手段の強度を向上させることができると共に、外力により通気手段が変化してしまう可能性を最小にすることができる。例えば図５Ａに示すように、ランプハウジングに取付けられた接着材料４４により包囲された耐液水性であって水蒸気透過性の材料からなる複数の領域４２を有する凝縮低減用通気手段４０を設けることが可能である。図５Ｂの断面図に示すように、凝縮低減用通気手段４０は、接着剤４４によりランプハウジング１０内の複数の開口３８に接着される。

前述したように、本発明の凝縮低減用通気手段は任意の適切な材料によりランプハウジングに取付け可能である。図６に示す本発明の一実施形態では、凝縮低減用通気手段２２は、熱結合部分５０により、プラスチックのハウジング５２のようなランプハウジングに取付けられる。この場合、熱結合部分５０において、通気手段２２はハウジング５２と融合している。あるいは、図７の断面図に示すように、例えば縁曲げ、インサート成形、接着、又は任意の他の適切な技術により水蒸気透過性材料２２をサブハウジング又はカバー５４に取付けるか、嵌め込むことも望ましい。次いで、サブハウジング５４がランプハウジングに対し、又はランプハウジング内に取付けられることにより、ランプハウジングが閉鎖されることになる。図８は、接着剤５６により閉鎖すべき車両用ランプ６０に取付けられた図７のサブハウジング５４及び凝縮低減用通気手段２２を示している。

凝縮低減用通気手段に加え、使用中にランプがさらされる状況、必要とされるランプの性能等に依存して、閉鎖されたハウジング内に少なくとも一つの他の装置を設けることも望ましい。例えば、水蒸気透過性材料の表面領域上のエアフローを増加せしめる装置を設けることも望まれる。適切な装置は、凝縮低減用通気手段の表面を横切るエアフローを制御する溝、管、邪魔板、又は他の同様の装置を含みうる。図９及び図１０は、それぞれ、凝縮低減用通気手段上のエアフローを制御するルーバを有する邪魔板装置の部分断面側面図及び上面図を示している。特には、邪魔板７０は、接着剤７５によりハウジングに接着された凝縮低減用通気手段２２上にエアを向けるためのルーバ７２をサブハウジング５４内に有する。サブハウジング５４は、図８に示したものと同様の方法で車両用ランプに取付け可能である。そのような装置が更に有益なこととして、そのような装置は、取付け中、修理中、その他衝撃を受ける時、例えば膜の弱体化により水蒸気透過性材料が損傷を受けてしまわないように水蒸気透過性材料を保護することが可能である。図９及び図１０に示す装置の通気手段の開口を決定するため、ルーバ又は邪魔板により形成された開口の断面積ではなく、凝縮低減用通気手段の水蒸気透過性材料に直接隣接する開口面積に基づき通気手段の開口面積が算出される。ランプハウジングの任意の部分に水蒸気透過性材料により覆われた一つ以上の開口を設けることが可能である。

本発明を限定するものではないが、後述する例は、どのようにして本発明が実施されるかを示す。

凝縮物除去検査手続き
比較例１及び比較例２並びに比較例１〜３のそれぞれにおいて、車両用ランプから凝縮物を除去するのに要する時間を決定するため、同一の装置が使用されると共に同一の検査手続きが実行された。

これらの検査のため、１９９６年型ＤＯＤＧＥ（登録商標）ＩＮＴＲＥＰＩＤ（登録商標）の自動車（Chrysler Corporation, Auburn Hills, MI）の前部の車両用ランプが使用された。これらの前部の車両用ランプは単一のチャンバを有し、ハイビーム及びロービーム用ヘッドライトとして機能する単一のバルブを組み込んでいる。この検査手続きは以下のようであった。
１）車両用ランプは個々の例に示すように変更された。
２）これらのランプは、相対湿度が９０％より高く、温度が４０℃±２℃の環境室内に２時間配置された。各例において言及する環境室は、Ｂｌｕｅ Ｍ Ｍｏｄｅｌ Ｎｕｍｂｅｒ ＦＲ−２５１ＢＭＰＸ−１８９，ＬＲＨ−３６１ＥＸ２１９又はＦＲ−３６１Ｃ−１であった。この期間中、バルブがランプハウジングから取り外された。ランプをこのように開口せしめることにより、ランプの環境条件と室の環境条件とが等しくされた。
３）環境室内に２時間放置された後、バルブがハウジング内に取付けられ、ランプが室から取り出された。次いで、ランプのレンズが１０℃＋０℃，−３℃の温度の水中に１分間浸された。ランプレンズが水で冷却されることにより、ランプレンズ上に凝縮物が形成された。
４）次いで、ランプはある湿度に制御された実験領域に配置された。実験領域の相対湿度は４０〜６０％であり、温度が２１±３℃であった。ランプは観察用固定装置上に配置された。透明になるのに要する時間（つまり、目に見える凝縮物のすべてがランプの内側表面から蒸発するのに要する時間）が記録された。

比較例１
１９９６年型ＤＯＤＧＥ（登録商標）ＩＮＴＲＥＰＩＤ（登録商標）の前部ランプの製品の形態のものが、他の形態のものと比較するために使用された。ＩＮＴＲＥＰＩＤ（登録商標）のランプの製品の形態のものは、ランプハウジングの上隅部であってランプハウジングの後側に単一の通気手段を有する。この通気手段はＩＴＷ Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｆｒａｎｋｆｏｒｔ，ＩＬ（以下“ＩＴＷ”という）により製作されたものである。この通気手段は、Ｖｅｒｓａｐｏｒｅ（登録商標）Ｒ膜（Gelman Sciences, Ann Arbor, MI）を有する射出成形部品であってハウジング内にインサート成形されたものである。この射出成形部品は、ランプハウジングにスナップフィットされるように形成されている。ランプの内部に露出されている膜の面積は約１６mm²である。

上述した方法による検査（Ｃｈａｍｂｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＦＲ−２５１ＢＭＰＸ−１８９）においてこの形態でランプの透明化に要する時間は１０時間よりも長かった。

比較例２
この例のため、１９９６年型ＤＯＤＧＥ（登録商標）ＩＮＴＲＥＰＩＤ（登録商標）の前部ランプは以下のように変更された。
１）ＩＴＷ通気手段が取り外された。
２）ＩＴＷ通気手段が挿入されていた約７．３mm直径の穴は、１２．７mmの外径を有すると共に膜の露出面積が３８．５mm²である接着パッチにより覆われた。この接着パッチは、織物ナイロンタフタ（ｗｏｖｅｎ ｎｙｌｏｎ ｔａｆｆｅｔａ）により支持された疎油性延伸膨張ＰＴＦＥ膜及びアクリル感圧接着剤から形成されており、品番ＶＥ００１２ＧＭＣでW.L.Gore & Associates, Inc., Elkton, MDから市場において入手可能である。

上述した方法による検査（Ｃｈａｍｂｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＦＲ−２５１ＢＭＰＸ−１８９）においてこの形態でランプの透明化に要する時間は１０時間よりも長かった。

実施例１
この例のため、１９９６年型ＤＯＤＧＥ（登録商標）ＩＮＴＲＥＰＩＤ（登録商標）の前部ランプは以下のように変更された。
１）ＩＴＷ通気手段が取り外された。
２）ＩＴＷ通気手段が挿入されていた穴はシリコーンチョークによりシールされた。
３）１９．１mm直径の二つの穴がハウジングに形成された。一方の穴はハウジングの頂部に形成され、他方の穴はハウジングの下部に形成された。
４）これらの穴は、織物ナイロンタフタ（ｗｏｖｅｎ ｎｙｌｏｎ ｔａｆｆｅｔａ）により支持された疎油性延伸膨張ＰＴＦＥ膜及びアクリル感圧接着剤から形成された接着パッチにより覆われた。凝縮低減用通気手段は、品番ＶＥ０００１ＰＴＮでW.L.Gore & Associates, Inc., Elkton, MDから入手可能な延伸膨張ＰＴＦＥラミネート材料により形成された。アクリル接着剤は３Ｍ，Ｓｃｏｔｃｈ（商標名）４６８ＭＰ Ｈｉ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅの製品である。凝縮低減用通気手段の各構成要素の外径は３８．１mmであった。各通気開口の領域、つまり、各通気手段の構成要素の膜の露出面積は２８５mm²であった。通気開口の総面積は５７０mm²であった。

上述した方法による検査（Ｃｈａｍｂｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＦＲ−２５１ＢＭＰＸ−１８９）においてこの形態でランプの透明化に要する時間は約２．５時間であった。

実施例２
この例のため、１９９６年型ＤＯＤＧＥ（登録商標）ＩＮＴＲＥＰＩＤ（登録商標）の前部ランプは以下のように変更された。
１）１６mm²の通気開口を有するＩＴＷ通気手段が製造されたときのまま残された。
２）１９．１mm直径の二つの穴がハウジングに形成された。一方の穴はハウジングの頂部に形成され、第二の穴はハウジングの下部に形成された。
３）これらの二つの穴は、織物ナイロンタフタ（ｗｏｖｅｎ ｎｙｌｏｎ ｔａｆｆｅｔａ）により支持されたウレタンコート延伸膨張ＰＴＦＥ膜及びアクリル感圧接着剤から形成された凝縮低減用通気手段により覆われた。これらの凝縮低減用通気手段は、品番ＶＥ０００２ＰＴＮでW.L.Gore & Associates, Inc., Elkton, MDから入手可能な延伸膨張ＰＴＦＥラミネート材料により形成された。アクリル接着剤は３Ｍ，Ｓｃｏｔｃｈ（商標名）４６８ＭＰ Ｈｉ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅの製品である。凝縮低減用通気手段の各水蒸気透過性構成要素の外径は３１．８mmであった。各通気開口の面積、つまり、各通気手段の構成要素の膜の露出面積は２８５mm²であった。ＩＴＷ通気手段を含む通気開口の総面積は５６８mm²であった。

上述した方法による検査（Ｃｈａｍｂｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＦＲ−２５１ＢＭＰＸ−１８９）においてこの形態でランプの透明化に要する時間は約３．０時間であった。

実施例３
耐圧性についての凝縮低減用通気手段の構成の効果を評価するため、以下の作業が行われた。ハウジング内に収容された電気装置は、通常の作動状態において加熱及び冷却される時、内部の圧力を増加させるか、あるいは低下させうる。

６個の凝縮低減用通気手段の構成要素からなるグループは、織物ナイロンタフタ（ｗｏｖｅｎ ｎｙｌｏｎ ｔａｆｆｅｔａ）により支持された疎油性延伸膨張ＰＴＦＥ膜及びアクリル感圧接着剤から形成された。これらの構成要素は、品番ＶＥ０００１ＰＴＮでW.L.Gore & Associates, Inc., Elkton, MDから市場において入手可能なラミネートにより形成された。アクリル接着剤は３Ｍ，Ｓｃｏｔｃｈ（商標名）４６８ＭＰ Ｈｉ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅの製品である。これらの構成要素は、半径３．２mmの角部を備えた正方形であった。各構成要素の長さ及び幅は３８．４mmであり、各構成要素は４個の同一寸法であって同一の膜の露出面積を有する。膜の露出面積は、半径３．２mmの角部を備えた正方形であった。それぞれの膜の露出領域の長さ及び幅は１１．３mmであった。接着剤は、通気手段の膜の表面のうち、通気手段の周囲からその内側６．３mmまでの間を覆った。更に接着剤は、膜の４個の開口領域の間の３．２mm幅の帯状部分を覆った。通気手段の形状及び構成は図５Ａ及び図５Ｂに示したものと同様であった。テストプレートの中央部分において接着剤がテストプレートに結合されてしまうのを阻止するため、４個の膜の露出領域の間の３．２mmの長さの接着剤の上にＫａｐｔｏｎ（登録商標）ポリイミドフィルム（Du Pont, Wilminton, DE）の一片を配置することにより、これらの通気手段のうちの３個が変更された。テストプレートはアルミニウム製であった。４個の膜の露出領域において通気手段の膜側に水圧が及ぼされ、同時に、露出された接着剤の全表面領域がテストプレートに結合されうるように、これらのテストプレートが形成された。このことは、適切な間隔を隔ててテストプレートに１１．２５mm直径の別個の穴を４個あけることにより達成された。

これらのテストプレートは、水圧を発生させるために使用される装置に備えてシールされた。通気手段の膜側は水圧に対し露出された。通気手段及びテストプレートに供給される圧力は０．２０気圧であった。通気手段が水を漏出するのに要する時間が測定され、記録された。露出された膜領域の間の接着剤上にＫａｐｔｏｎ（登録商標）ポリイミドフィルムを備えた通気手段が水を漏出させるのに要する最長時間は１２分４０秒であった。Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）ポリイミドフィルムのない通気手段が水を漏出させるのに要する最長時間は５４分２０秒であった。これらの記録は、耐通気圧性に通気手段の構成が大きな影響を及ぼしうることを示す。

実施例４
ＤＯＤＧＥ（登録商標）ＩＮＴＲＥＰＩＤ（登録商標）自動車用ランプについて示した検査手続きと同様の検査手続きを使用し、凝縮物が透明化するのに要する時間を比較するため、１９９７年型ＦＯＲＤ（登録商標）ＭＵＳＴＡＮＧ（登録商標）ＣＯＢＲＡ（登録商標）の車両用後部ランプと、変更された１９９７年型ＦＯＲＤ（登録商標）ＭＵＳＴＡＮＧ（登録商標）ＣＯＢＲＡ（登録商標）の車両用後部ランプとが使用された。

１９９７年型ＦＯＲＤ（登録商標）ＭＵＳＴＡＮＧ（登録商標）ＣＯＢＲＡ（登録商標）の車両用ランプは、テールランプの様々な信号としての機能を果たすために４個のバルブを有する。これらの４個のバルブは、単一の閉鎖されたランプハウジング内に組み込まれている。ハウジングの内側壁により様々な程度に互いに分離された複数の区画をランプが有するが、これらの内側壁がこれらのチャンバを隔離せず、これらの区画の間をエアが通過できるように、このランプハウジングは形成されている。１９９７年型ＦＯＲＤ（登録商標）ＭＵＳＴＡＮＧ（登録商標）ＣＯＢＲＡ（登録商標）の車両用後部ランプは、ハセミの米国特許第５，４０６，４６７号に記載された型式の網状発泡体及び邪魔板を組み込んだ二つの通気管を使用する。この通気開口の断面積は、各通気管あたり約３３mm²であるか、このランプ全体で約６６mm²である。

ＣＯＢＲＡ（登録商標）のランプが変更され、約２３５mm²の通気開口面積を有する単一の穴がランプハウジング壁に形成された。２３５mm²の穴は、上述した例に記載したように、品番ＶＥ０００１ＰＴＮの市販ラミネートと、アクリル接着剤の製品４６８ＭＰ Ｈｉ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅとから形成された凝縮低減用通気手段により覆われた。この凝縮低減用通気手段の水蒸気透過性であって液水不透過性の領域は、ハウジングの穴とほぼ同様、つまり２３５mm²であった。変更されたランプの製品として形成された通気穴は、凝縮低減用通気手段と共に作用するように開口したまま残された。

製品としてのランプ及び変更されたランプのそれぞれについて、３回凝縮物除去検査（Ｃｈａｍｂｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＦＲ−３６１Ｃ−１）が行われた。透明化に要する平均時間は、製品としてのランプの場合に約１１７分であり、変更されたランプの場合に約５０分であった。このことは、変更されたランプにより透明化に要する時間が５０％以上短縮されたことを示す。

実施例５
ＤＯＤＧＥ（登録商標）ＩＮＴＲＥＰＩＤ（登録商標）の車両用前部ランプについて示した凝縮物除去検査手続きと同様の手続きを使用し、本実施例の変更されたランプにおいて通気管が閉鎖された点を除いて実施例４の場合と同様に、凝縮物が透明化するのに要する時間を比較するため、製品としての１９９７年型ＦＯＲＤ（登録商標）ＭＵＳＴＡＮＧ（登録商標）ＣＯＢＲＡ（登録商標）の車両用後部ランプと、変更された１９９７年型ＦＯＲＤ（登録商標）ＭＵＳＴＡＮＧ（登録商標）ＣＯＢＲＡ（登録商標）の車両用後部ランプとが使用された。特には、本実施例では、製品としての通気管が除去されると共に、その通気穴がブチルゴムにより閉鎖された。

通気開口面積が約２３５mm²の単一の開口がランプハウジング壁に形成されるようにランプが変更された。上述した実施例において記載したように、２３５mm²の穴は、品番ＶＥ０００１ＰＴＮのラミネート市販品及びアクリル接着剤の製品４６８ＭＰ Ｈｉ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅから形成された凝縮低減用通気手段により覆われた。この凝縮低減用通気手段の水蒸気透過性であって液水不透過性の領域により、ハウジング内の２３５mm²の通気開口が覆われた。

上述したように閉鎖された通気手段を備えた製品としてのランプ及び変更されたランプのそれぞれについて、２回凝縮物除去検査（Ｃｈａｍｂｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＬＲＨ−３６１ＥＸ２１９）が行われた。透明化に要する平均時間は、製品としてのランプの場合に約１３５分であり、変更されたランプの場合に約６３分であった。このことは、変更されたランプにより透明化に要する時間が５０％以上短縮されたことを示す。

実施例６
ＤＯＤＧＥ（登録商標）ＩＮＴＲＥＰＩＤ（登録商標）の車両用ランプについて示した凝縮物除去検査手続きと同様の手続きを使用し、凝縮物が透明化するのに要する時間を比較するため、製品としての１９９６年型ＬＩＮＣＯＬＮ（登録商標）ＴＯＷＮＣＡＲ（登録商標）のヘッドライト及び方向指示ランプと、変更された１９９６年型ＬＩＮＣＯＬＮ（登録商標）ＴＯＷＮＣＡＲ（登録商標）のヘッドライト及び方向指示ランプとが使用された。ＬｉｎＣｏｌｎ Ｔｏｗｎ Ｃａｒのヘッドライト及び方向指示ランプは二個のバルブを有する。一方のバルブはヘッドランプのハイビーム及びロービームとしての機能を果たし、第二のバルブは方向指示機能を果たす。これらの二個のバルブは単一の閉鎖されたランプハウジング内に組み込まれる。ランプハウジングは、ハウジングの内部壁により互いに分離された二つの区画をランプが有するように構成されている。この壁はこれらのチャンバを互いに隔離せず、これらの二つの区画の間をエアが通過可能である。

製品としてのＴＯＷＮ ＣＡＲ（登録商標）のヘッドランプ用であって方向指示ランプ用のランプは、網状発泡体を組み込んだ二つの通気管を使用する。ランプの内側の環境と外側の環境との間の通気穴の断面積は、各管あたり約２４mm²であるか、あるいは、このランプ全体で約４８mm²である。

ＴＯＷＮ ＣＡＲ（登録商標）のヘッドランプ用であって方向指示ランプ用のランプは、複数の排出管通気穴のうちの一つ（つまり、複数の２４mm²の通気手段のうちの一つ）が配置されているランプハウジング壁のある位置に、断面積が約１３２mm²の単一の穴を備えた通気開口が形成されるように変更された。上述した実施例に記載されているように、１３２mm²の穴は、品番ＶＥ０００１ＰＴＮのラミネート市販品及びアクリル接着剤の製品４６８ＭＰ Ｈｉ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅから形成された凝縮低減用通気手段により覆われた。この部品の水蒸気透過性であって液水不透過性領域は、ハウジングの穴と同様、つまり、１３２mm²であった。変更されたランプにおいて、残っている製品としての管の通気穴はシリコーンチョークにより閉鎖された。

上述した製品としてのランプ及び変更されたランプのそれぞれについて、４回凝縮物除去検査（Ｃｈａｍｂｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＦＲ−３６１Ｃ−１）が行われた。透明化に要する平均時間は、製品としてのランプの場合に約３６５分であり、変更されたランプの場合に約１７７分であった。このことは、変更されたランプにより透明化に要する時間が５０％以上短縮されたことを示す。

図１は本発明の凝縮低減用通気手段を組み込んだ閉鎖された車両用ランプの断面図である。 図２は本発明の凝縮低減用通気手段とボス及び管からなる通気手段とを組み込んだ閉鎖された車両用ランプの断面図である。 図３は本発明の凝縮低減用通気手段と微多孔質通気手段とを組み込んだ閉鎖された車両用ランプの断面図である。 図４は本発明の凝縮低減用通気手段の側面図である。 図５Ａは本発明の凝縮低減用通気手段の底面図である。 図５Ｂは水非透過性であって水蒸気透過性の材料の領域を多数有する本発明の凝縮低減用通気手段の側面図である。 図６は本発明の凝縮低減用通気手段の側面図である。 図７は車両用ランプハウジングに組み込むためのサブ組立体を有する凝縮低減用通気手段の側面図である。 図８は図７に示したサブ組立体を組み込んだ閉鎖された車両用ランプの側面図である。 図９は本発明の凝縮低減用通気手段の他の組立体の側断面図及び頂面図である。 図１０は本発明の凝縮低減用通気手段の他の組立体の側断面図及び頂面図である。

符号の説明

１０ ハウジング
１２ レンズ
１４ 反射領域
１６ バルブ
１８ ソケット
２０ バルブ／ソケット固定ユニット
２２ 凝縮低減用通気手段
２４ 通気手段用ボス
２６ 管
２８ 微多孔質通気手段

Claims (11)

1. 閉鎖された車両用ランプ内の凝縮物を低減するための通気装置であって、
   通気開口面積の合計が少なくとも１３２ｍｍ^２である少なくとも一つの通気開口を備えた閉鎖された車両用ランプハウジング（１０）と、
   前記少なくとも一つの通気開口を覆うと共に延伸膨張ＰＴＦＥ膜（３０）を有する、少なくとも一つの水蒸気透過性材料を備えた凝縮低減用通気手段（２２）と
   を有し、
   前記凝縮低減用通気手段（２２）により、前記ランプハウジングの内側と外側との間で水蒸気が拡散作用により移動すると共に、液水及び汚染物質が前記ランプハウジング内に侵入するのが阻止されることを特徴とする、通気装置。
2. 前記少なくとも一つの水蒸気透過性材料（３０）が、接着結合、機械的な結合、音波溶接、インサート成形、及び熱結合からなる群から選択された少なくとも一つの手段により前記ハウジング（１０）に取り付けられることにより、前記通気開口を覆う、請求項１に記載の通気装置。
3. 前記凝縮低減用通気手段（２２）が、前記ハウジング（１０）に取り付けられるサブハウジング（５４）を有する、請求項１又は２に記載の通気装置。
4. 前記凝縮低減用通気手段（２２）が、前記水蒸気透過性材料の表面領域上のエアフローを強めるための少なくとも一つの装置（７０）をさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の通気装置。
5. 前記凝縮低減用通気手段（２２）が疎油性材料をさらに有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の通気装置。
6. 前記凝縮低減用通気手段（２２）が、さらに接着材料（４４）を含むことにより、該接着材料（４４）により包囲された水蒸気透過性材料からなる複数の領域（４２）を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の通気装置。
7. 前記車両用ランプがリアランプであって、前記通気開口面積の合計が少なくとも２３５ｍｍ^２である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の通気装置。
8. 前記凝縮低減用通気手段（２２）が、前記水蒸気透過性材料（３０）を支持するための支持材料（３２）をさらに有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の通気装置。
9. 前記延伸膨張ＰＴＦＥ膜（３０）が、ウレタンコーティングが施された延伸膨張ＰＴＦＥ膜である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の通気装置。
10. 少なくとも一つの圧力調節通気手段（２６）を更に有する、請求項９に記載の通気装置。
11. 前記圧力調節通気手段（２６）が微多孔質通気手段（２８）である、請求項１０に記載の通気装置。

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