(57)【要約】【課題】優れた撥水性が長期間保持されて、僅かな水量であっても洗浄効果のある灯具洗浄構造を提供する。【解決手段】車両用灯具の前面カバー3の近傍に、前面カバー3表面に向かって洗浄水を噴射する洗浄ノズル18,20を配置し、前面カバー3表面に、ポリジメチルシロキシサン鎖を側鎖または主鎖として有するアクリル系樹脂の撥水ハードコート層4を形成した。撥水ハードコート層4は撥水性，耐候性に優れ、従来よりも洗浄水の噴射量，噴射圧を少量，低圧にしても、従来の洗浄装置と同等の洗浄効果が得られ、洗浄水の消費量を大幅に低減できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部に取り付けられ、表面コーティングを施した前面カバーを備えた車両用灯具と、前記車体前部の前記灯具近傍に設けられて、前記灯具の前面カバーに向けて洗浄水を噴射する洗浄ノズルを備えた灯具洗浄構造において、
前記前面カバーの表面コーティングは、ポリジメチルシロキシサン鎖を側鎖または主鎖の少なくともいずれか一方として有するアクリル系樹脂の撥水ハードコート層で構成されたことを特徴とする灯具洗浄構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体前部に取り付けられた車両用灯具の前面カバーに向けて洗浄水を噴射する洗浄ノズルを備えた灯具洗浄構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のヘッドランプ等の車両用灯具は、走行中に先行車等の泥跳ねを浴びたり、光に向かって飛んでくる昆虫の死骸が付着する等によって前面カバーの表面が汚れ、配光性能（透光性能）が阻害されるため、自動車の走行中に前方照射光量が低下したり、グレア光(散乱光)が発生するという問題を有している。
【０００３】
下記特許文献１に示すような従来の灯具洗浄装置は、車体前部に取り付けられた車両用灯具の下方前方に配置されて、灯具の前面カバーに向けて洗浄水を噴射する洗浄ノズルを備えるとともに、前面カバーの表面には、汚れが付着しにくく、かつ付着した汚れが落ち易いように、フッ素系又はシリコーン系樹脂の表面コーティングが施されている。
【０００４】
また、下記特許文献２は、車両用用具のレンズ（ポリカーボネイト樹脂）の耐候性を高めるために、レンズ表面にハードコート膜（多官能アクリレート系，シリコーン系樹脂）を形成する表面処理方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３３０３６３号
【特許文献２】特開２０００−１８２４０９号（段落００３１，００３６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記した特許文献１の洗浄装置に使用されている灯具の前面カバーの表面コーティングを構成するフッ素系又はシリコーン系樹脂は、比較的軟らかいため傷がつき易く、耐候性に難があって、長期間経過することで撥水性が低下するという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２のレンズ表面のハードコート膜を構成する多官能アクリレート系，シリコーン系樹脂は特許文献１の表面コーティングと同様、長期間経過後の撥水性の低下は避け得ないという問題があった。（この説明でよいか。）
また、洗浄装置であるヘッドランプクリーナによる洗浄効果については、配光スクリーンに投影した灯具の配光の所定の測定ポイント（５０Ｖ，５０Ｒ）における初期照度に対する前面カバー洗浄後の灯具の照度の割合である配光回復率で評価することが一般に行われている。
【０００８】
具体的には、初期照度１００％の灯具に、照度低下率が１５〜２０％となるように前面カバーに泥を塗布した後、洗浄ノズルを１回噴射して泥を洗浄した後の灯具の照度を測定し、初期照度と洗浄後の照度とを比較することで得られる値（洗浄後の照度／初期照度）を配光回復率といい、配光回復率が大きいほど、洗浄効果に優れており、ヘッドランプクリーナにおいて要求される配光回復率は、法規上７０％以上と規定されている。
【０００９】
本発明は、前記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、前面カバーの表面コーティングの優れた撥水性が長期間保持されて、僅かな水量であっても洗浄効果のある灯具洗浄構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１に係る灯具洗浄構造においては、車体前部に取り付けられ、表面コーティングを施した前面カバーを備えた車両用灯具と、前記車体前部の前記灯具近傍に設けられて、前記灯具の前面カバーに向けて洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、前記車体に設けられた洗浄水貯留タンクと、前記タンクと前記洗浄ノズル間の管路に設けられた加圧ポンプとを備えた灯具洗浄構造において、
前記前面カバーの表面コーティングを、ポリジメチルシロキシサン鎖を側鎖または主鎖の少なくともいずれか一方として有するアクリル系樹脂の撥水ハードコート層で構成するようにした。
【００１１】
（作用）図３，４に示すように、前面カバーの表面コーティングを構成する本発明の撥水ハードコート層（ポリジメチルシロキシサン鎖を側鎖または主鎖の少なくともいずれか一方として有するアクリル系樹脂）の初期の撥水性（接触角１０２度）は、現行（特許文献２）のハードコート層の初期の撥水性（接触角８０度）に比べて優れており、従来（特許文献１）の表面コーティング層（フッ素系又はシリコーン系樹脂のコーティング層）の初期の撥水性（接触角１１０度）ほどは優れてはいないものの、従来（特許文献１）の表面コーティング層の初期の撥水性に近い優れた撥水性（接触角１０２度）をもつ。
【００１２】
また、本発明の撥水ハードコート層は、従来（特許文献１）の表面コーティング層よりも硬度が高く傷がつき難い分、長期間にわたり良好な撥水性が保持され（耐候性に優れ）て、所定の配光回復率（法規基準である７０％）をクリアするために必要な洗浄水の量（噴出量）や圧力（噴出圧）を低減できる。
【００１３】
また、一般的には、洗浄ノズルの１回当たりの洗浄水の噴出量や噴射圧が多い（高い）ほど、洗浄効果が上がることは明らかであるが、法規基準である配光回復率７０％をクリアするために必要な１回当たり噴出量は、図３の特性曲線Ａ１に示すように、本発明に係る撥水ハードコート層では、特性曲線Ｂ１で示す現行ハードコート膜（特許文献２）の場合よりも少ない量で洗浄可能で、それだけ、洗浄水の消費量を節約できるし、洗浄水タンクの小型化や加圧ポンプの小型化も可能となる。
【００１４】
また、撥水耐久性（耐候性）試験を行った場合に、現行のハードコート層（特許文献２）は、図５の特性Ｂ３に示すように、長時間経過することで接触角が低下し、撥水効率が低下するのに対し、本発明の撥水ハードコート層は、図５の特性Ａ３に示すように、長時間経過しても、接触角があまり変化しないため配光回復率が保持されて、耐候性に優れている。
【００１５】
このため、所定の配光回復率（法規基準である７０％）をクリアするために必要な洗浄水の量（噴出量）および圧力（噴出圧）は、従来の洗浄装置における洗浄ノズルの噴出量および噴出圧より低い。即ち、洗浄ノズルからの洗浄水の１回当たりの噴出量が少なくても、長期間にわたり配光回復率（法規基準である７０％）をクリアできる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る灯具洗浄構造によれば、前面カバー表面の撥水ハードコート層は、長期間にわたり良好な撥水性が保持され（耐候性に優れ）るので、所定の配光回復率（法規基準である７０％）をクリアするために必要な洗浄水の量（噴出量）や圧力（噴出圧）を低減できる。即ち、従来の洗浄装置と比べて、一定の洗浄効果を上げるために必要な洗浄水の消費量を低減できるので、洗浄水タンクの小型化や加圧ポンプの小型化が可能となって、洗浄装置収容スペースが小さくなる分、洗浄装置配設上のレイアウトの自由度が上がるとともに、車体総重量の低減化により燃費も改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例である灯具洗浄構造の全体構成を示す図である。
【図２】ヘッドランプに対する洗浄ノズルの配置を示す図である。
【図３】洗浄ノズルの噴射量と配光回復率との関係を示す図である。
【図４】洗浄ノズルの噴射圧と配光回復率との関係を示す図である。
【図５】長期間経過した場合の撥水ハードコート層の接触角の変化を比較例と比較して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜５は、本発明に係る灯具洗浄構造の実施例を示し、図１は、本発明の一実施例を示すヘッドランプクリーナ装置の全体構成図、図２は、ヘッドランプに対する洗浄ノズルの配置を示す図、図３は、洗浄水ノズルの噴射量と配光回復率との関係を示す図、図４は、洗浄水ノズルの噴射圧と配光回復率との関係を示す図、図５は、長期間経過した場合の撥水ハードコート層の接触角の変化を比較例とともに示す図である。
【００２０】
図１，２において、ヘッドランプクリーナ装置１０は、注入口１２から注入された洗浄液を収容する洗浄水タンク１４と、車両前部の左右に配置された一対のヘッドランプ１に向けて下方からそれぞれ洗浄液を噴射するノズル１８、２０を備えた左右一対のノズルアッシー１７，１９と、洗浄水タンク１４内の洗浄液をノズル１８、２０に供給する管路である洗浄液通路２２と、洗浄水タンク１４の側壁に取着され、洗浄水タンク１４内の洗浄水を吸い上げて洗浄液通路２２を介してノズル１８、２０に圧送する加圧ポンプであるモータポンプ１６と、を備えて構成され、車体バンパ２４の背面側に配置されている。
【００２１】
洗浄液通路２２は、樹脂製ホース２６、２８、３０を主要部として、樹脂製ホース２６〜３０の他に、Ｔ型ジョイント（ポリアセタール製など）３２と、コネクタ３４、３６、３８を備えて構成されている。樹脂製ホース２６、２８、３０は、洗浄液通路２２のうち直線部２２ａ、曲線部２２ｂおよび屈曲部２２ｃを含む通路として構成されており、洗浄液通路２２の分岐部２２ｄにのみＴ型ジョイント３２が挿入されている。
【００２２】
ノズルアッシー１７（１９）は、図２に示すように、シリンダ（図示せず）によって進退動作するピストンである管体１７ａと、管体先端に設けられたノズル１８（２０）等で構成され、図示しないブラケットを介して車体に固定されている。車体バンパ２４のノズル挿通用開口部２４ａには、筒型のノズルブラケット２１が取着され、ノズルブラケット２１に対しノズルアッシー１７（１９）が軸方向摺動可能に組み付けられている。
【００２３】
そして、ノズル１８（２０）から洗浄水を噴射する際には、図２仮想線で示すように、ノズルアッシー１７（１９）がノズルブラケット２１の前方所定位置まで突出し、ノズルアッシー１７（１９）の先端に設けられているノズル１８（２０）が、図２矢印に示すように、ヘッドランプ１の前面カバー３に向けて洗浄水を噴射できる形態となる。
【００２４】
ヘッドランプ１は、所定の配光を形成する光源ユニット（図示せず）が容器状のランプボディ２に収容されるとともに、ランプボディ２の前面開口部に透明な樹脂製前面カバー３が組み付けられて一体化されている。
【００２５】
また、前面カバー３の表面には、ポリジメチルシロキシサン鎖を側鎖または主鎖の少なくともいずれか一方として有するアクリル系樹脂の撥水ハードコート層４が形成されている。
【００２６】
即ち、撥水ハードコート層４は、ポリジメチルシロキシサン部分またはイソシアネート基を有するビニル重合体部分が存在するポリジメチルシロキシサン系グラフト共重合体の一種または二種以上と、イソシアネート基と反応可能であって紫外線反応官能基を有する化合物の一種または二種以上とを反応させて得られる紫外線硬化性シリコーングラフト共重合体の一種または二種以上と、前記紫外線硬化性シリコーングラフト共重合体と共重合可能な紫外線反応官能基を有する化合物の一種または二種以上と、光開始剤の一種または二種以上とを含有する紫外線硬化型組成物として構成され、溶剤と配合して液状にした紫外線硬化型組成物を塗装用スプレー等によって前面カバーの表面に塗布した後に、紫外線を照射することで硬化して前面カバー表面に一体化されている。
【００２７】
例えば、前面カバーを構成する樹脂製基材の表面を洗浄した後、塗装用治具の壁上端に前面カバーの周縁フランジ部が係合するように、治具で前面カバーを担持し、塗装用スプレー等によって前面カバーの表面に液状の紫外線硬化型組成物を塗布する。その後、前面カバーを加熱炉に入れて、塗膜から溶剤を蒸発させる。次いで、前面カバーを紫外線照射炉に入れて、塗膜（紫外線硬化型組成物）に紫外線を照射することで硬化する。なお、撥水ハードコート層４の組成および製造工程については、特開平１０−２７９６４１号公報において詳細に開示されている。
【００２８】
撥水ハードコート層４は、初期の接触角が１０２度で、現行（特許文献２）のハードコート層の初期の接触角８０度よりも２０度以上大きい。したがって、撥水ハードコート層４は、現行（特許文献２）のハードコート層に比べて、初期の撥水性が格段に優れている。
【００２９】
また、撥水ハードコート層４の初期の接触角（１０２度）は、従来（特許文献１）の表面コーティング層（フッ素系又はシリコーン系樹脂のコーティング層）の初期の接触角（１１０度）に比べると幾分低いが、１００°を超えているため、従来（特許文献１）の表面コーティング層の初期の撥水性に近い優れた撥水性をもつ。
【００３０】
また、撥水ハードコート層４は、後で詳しく説明するが、従来（特許文献１，２）の表面コーティング層やハードコート層よりも長期間にわたり良好な撥水性が保持され（耐久性に優れ）る。
【００３１】
そして、撥水ハードコート層４の良好な撥水性が長期間にわたり保持されるため、本実施例では、従来よりも少ない量の洗浄水によって、法規上の洗浄効果（配光回復率７０％以上）を達成でき、洗浄水タンク１４は、従来の洗浄装置の場合と比べて小さい容量で構成されている。
【００３２】
即ち、配光回復率７０％をクリアするには、少なくとも２５回の洗浄水噴出量相当の容積を確保した上で、法規上１０００ｃｃの余裕を考慮しても、洗浄水タンクの容量（容積）は、従来よりも少量となる。
【００３３】
図３は、モータポンプ１６の作動時間（ノズル１８，２０からの洗浄水の１回当たりの噴射量）を０．２５秒，０．５秒，０．８秒の３段階で変えた場合に、撥水ハードコート層４と現行ハードコート層（特許文献２）の配光回復率がどのように変化するかを検証する実験結果で、撥水ハードコート層４の配光回復率を特性曲線Ａ１で、現行ハードコート層（特許文献２）の配光回復率を特性曲線Ｂ１で示す。
【００３４】
この図３の特性曲線Ａ１，Ｂ１からわかるように、撥水ハードコート層４も現行ハードコート層（特許文献２）もモータポンプ１６の作動時間が短くなる（洗浄水の１回当たりの噴射量が少ない）ほど、配光回復率が低下する。そして、現行ードコート層（特許文献２）では、洗浄水の噴射量の低下に対する配光回復率の低下の割合が大きい。
【００３５】
一方、撥水ハードコート層４では、洗浄水の噴射量の低下に対する配光回復率の低下の割合が小さい。比較してみると、同量の２９ｃｃを噴射しても、現行ハードコート層（特許文献２）では、配光回復率が６８％、撥水ハードコート層４では、９５％となる。
【００３６】
一方、図４は、モータポンプ１６の作動時間を一定（０．８秒）として、モータポンプ１６の端子電圧（ノズル１８，２０からの洗浄水の噴射圧）を９Ｖ，１２Ｖの２段階で変えた場合に、撥水ハードコート層４と現行ハードコート層（特許文献２）の配光回復率がどのように変化するかを検証する実験結果で、撥水ハードコート層４の配光回復率を特性曲線Ａ２で、現行ハードコート層（特許文献２）の配光回復率を特性曲線Ｂ２で示す。
【００３７】
この図４の特性曲線Ｂ２からわかるように、現行ハードコート層（特許文献２）では、モータポンプ１６の端子電圧（ノズル１８，２０からの洗浄水の噴射圧）の低下に伴って、配光回復率が低下する。特に、ノズルからの洗浄水の噴射圧が低くなると、配光回復率が７０％以下となる。
【００３８】
一方、撥水ハードコート層４では、特性曲線Ａ２からわかるように、モータポンプの端子電圧（ノズルからの洗浄水の噴射圧）が低下しても、配光回復率はほとんど変化せず、配光回復率は９０％以上となる。
【００３９】
図５は、所定温度下でヘッドランプに紫外線を照射し、間歇的に散水するという、自然環境に近い状態で長時間経過した場合に、撥水ハードコート層４と現行ハードコート層（特許文献２）の配光回復率がどのように変化するかを検証する実験結果で、撥水ハードコート層４の配光回復率を特性曲線Ａ３で、現行ハードコート層（特許文献２）のの配光回復率を特性曲線Ｂ３で示す。なお、図中の１０００時間，２０００時間は、外部環境下において１年，２年が経過した場合に相当する。
【００４０】
この図５の特性曲線Ｂ３からわかるように、現行ハードコート層（特許文献２）では、１０００時間，２０００時間と長時間経過することで、接触角が著しく低下するのに対し、撥水ハードコート層４では、図５の特性曲線Ａ３からわかるように、長時間経過しても、接触角が１０２度から幾分低下するものの、９０度以上に保持されている。
【００４１】
即ち、撥水ハードコート層４は、従来（特許文献１，２）の表面コーティング層やハードコート層よりも硬度が高く傷がつき難い分、長期間にわたり良好な撥水性が保持され（耐候性に優れ）ると考えられる。
【００４２】
このように、本実施例では、洗浄ノズル１８，２０の１回当たりの洗浄水噴射量が少量で、モータポンプ１６の端子電圧（洗浄水の噴射圧）も低いことから、モータポンプ１６は小型かつ軽量に構成されている。さらに、洗浄水タンク１４も、従来に比べて小さい容量に構成されている。このため、従来の洗浄装置と比べて、洗浄装置収容スペースが小さくい分、洗浄装置を配設する上でのレイアウトの自由度に優れるとともに、車体総重量が低減されることで、燃費も改善されたものになる。
【符号の説明】
【００４３】
１  車両用灯具であるヘッドランプ
３  前面カバー
４  撥水ハードコート層
１４  洗浄水タンク
１６  モータポンプ（加圧ポンプ）
１７，１９  ノズルアッシー
１８，２０  洗浄ノズル
２２  管路
２４  車体バンパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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