JP2000294012A - 車両用標識灯 - Google Patents

車両用標識灯

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JP2000294012A JP11103570A JP10357099A JP2000294012A JP 2000294012 A JP2000294012 A JP 2000294012A JP 11103570 A JP11103570 A JP 11103570A JP 10357099 A JP10357099 A JP 10357099A JP 2000294012 A JP2000294012 A JP 2000294012A
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Japan
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lamp body
heat
laser
lamp
resistant resin
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English (en)
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Kazuo Akiyama
一夫 秋山
Fujihiko Sugiyama
富士彦 杉山
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Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 前面レンズとランプボディとが直接接合され
ているにもかかわらず、従来のように光源バルブ挿着用
のリフレクタを介在させることを必要とせずに灯具を構
成可能とする。 【解決手段】 ランプボディ１４を耐熱性樹脂材料で形
成するとともに、該ランプボディ１４に光源バルブ１２
を挿着する。そして、前面レンズ１６とランプボディ１
４との接合をレーザ溶着により行う。ランプボディ１４
は耐熱性樹脂材料で形成されているので、該ランプボデ
ィ１４に挿着された光源バルブ１２の点灯発熱により加
熱されても熱変形を生じてしまうことはない。したがっ
て従来のような光源バルブ挿着用のリフレクタは介在不
要となる。また、前面レンズ１６とランプボディ１４と
の接合がレーザ溶着により行われているので、ランプボ
ディ１４が耐熱性樹脂材料で形成されているにもかかわ
らず、何ら支障なく両者の接合を行うことができ、これ
により十分な接合強度を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、前面レンズとラ
ンプボディとが接合されてなる車両用標識灯に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】多くの車両用標識灯においては、前面レ
ンズとランプボディとが接合された構成となっている
が、その接合方法としては、従来より、シール材を介し
て接合する間接接合と、前面レンズとランプボディとを
直接当接させて接合する直接接合とが知られている。間
接接合の具体的方法としては、ホットメルトシール等が
知られており、直接接合の具体的方法としては、熱板溶
着、振動溶着および超音波溶着が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】間接接合においては、
シール材分のコストが余分に掛かり、またこのシール材
を塗布するために比較的大きな溝を形成する必要があ
り、さらにこの溝内のシール材を灯具外部から見えにく
くするための装飾的処理も必要となる。
【０００４】一方、直接接合においては、シール材の存
在に起因する上記問題は解決可能である。しかしなが
ら、上記従来の直接接合においては次のような問題があ
る。
【０００５】すなわち、前面レンズとランプボディとの
接合が熱板溶着、振動溶着あるいは超音波溶着で行われ
る場合において、ランプボディの材質としてＰＣ（ポリ
カーボネート）等の耐熱性樹脂材料を用いると、溶着性
が悪くなりバリ発生量も多くなるので、ランプボディを
耐熱性樹脂材料で形成することはできない。このため、
ランプボディに光源バルブを直接挿着した場合には、光
源バルブの点灯に伴う発熱によりランプボディの光源バ
ルブ挿着部が熱変形してしまうこととなる。
【０００６】したがって、図４に示すように、上記従来
の直接接合により前面レンズ６とランプボディ４とが接
合されてなる車両用標識灯においては、光源バルブ２を
一旦耐熱性樹脂材料からなるリフレクタ８に挿着し、こ
のリフレクタ８をランプボディ４に支持せしめるという
２重構造を採用せざるを得ず、このため灯具構造が複雑
となり、また灯具コストが高いものとなっている。
【０００７】本願発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、簡単な構造でかつ低コストで灯具を
構成することができる車両用標識灯を提供することを目
的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願発明は、ランプボデ
ィの構成および該ランプボディと前面レンズとの接合方
法に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るように
したものである。
【０００９】すなわち本願発明は、前面レンズとランプ
ボディとが接合されてなる車両用標識灯において、上記
ランプボディが耐熱性樹脂材料で形成されるとともに、
該ランプボディに光源バルブが挿着されており、上記接
合がレーザ溶着により行われている、ことを特徴とする
ものである。
【００１０】上記「レーザ溶着」とは、レーザ光に対し
て透過性を有するレーザ光透過部材とレーザ光に対して
透過性を有しないレーザ光不透過部材とを当接させた状
態で、レーザ光透過部材を透して両部材の当接面にレー
ザ光を照射してレーザ光不透過部材を加熱することによ
り両部材を溶着する接合方法を意味するものである。こ
の「レーザ溶着」に用いられるレーザの種類は特に限定
されるものではなく、例えば、半導体レーザ、ＹＡＧレ
ーザ等が採用可能である。
【００１１】上記「耐熱性樹脂材料」とは、熱変形温度
が１１５℃以上の樹脂材料を意味するものである。
【００１２】上記「ランプボディ」は、耐熱性樹脂材料
で形成され、かつ、レーザ光に対して透過性を有さずか
つ該レーザ光の照射により発熱して溶融するものであれ
ば、その具体的材質は特に限定されるものではないが、
例えば、耐熱ＡＡＳ、耐熱ＡＢＳ、ＰＣ等の樹脂材料
や、ＰＣとＡＡＳ、ＰＣとＡＢＳ、ＰＣとＰＥＴ、ある
いはＰＣとＰＢＴ等のポリマーアロイ等が採用可能であ
る。
【００１３】その際、耐熱性樹脂材料にカーボンブラッ
ク等の補助材料を添加して黒色系素材とし、ランプボデ
ィのレーザ光吸収性をできるだけ高めておくことが、レ
ーザ溶着を効率よく行う上で好ましい。
【００１４】一方、上記「前面レンズ」は、可視光およ
びレーザ光に対して透過性を有しかつランプボディの溶
融により該ランプボディと固着可能なものであれば、そ
の材質は特に限定されるものではない。
【００１５】
【発明の作用効果】上記構成に示すように、本願発明に
係る車両用標識灯は、ランプボディが耐熱性樹脂材料で
形成されるとともに、該ランプボディに光源バルブが挿
着されており、前面レンズとランプボディとの接合がレ
ーザ溶着により行われているので、次のような作用効果
を得ることができる。
【００１６】すなわち、レーザ溶着においては、レーザ
光不透過部材が耐熱性樹脂材料で形成されていても、該
レーザ光不透過部材をレーザ光照射エネルギで加熱して
これを溶融させ、レーザ光透過部材と溶着することがで
きる。そこで、本願発明においては、前面レンズとラン
プボディとの接合手段としてレーザ溶着を採用すること
により、レーザ光不透過部材であるランプボディが耐熱
性樹脂材料で形成されているにもかかわらず、何ら支障
なく両者の接合を行うことができ、これにより十分な接
合強度を確保することができる。また、本願発明に係る
車両用標識灯は、ランプボディに光源バルブが挿着され
ており、該光源バルブの点灯発熱によりランプボディが
加熱されるが、その加熱温度は１１５℃未満である。こ
のため、耐熱性樹脂材料で形成されたランプボディが熱
変形を生じてしまうおそれはない。
【００１７】このように、本願発明によれば、前面レン
ズとランプボディとが直接接合されているにもかかわら
ず、従来のように光源バルブ挿着用のリフレクタを介在
させることを必要とせずに灯具を構成することができ
る。
【００１８】したがって、本願発明によれば、前面レン
ズとランプボディとが接合されてなる車両用標識灯にお
いて、簡単な構造でかつ低コストで灯具を構成すること
ができる。
【００１９】しかも、レーザ溶着の採用により、接合面
の両側に大きなバリ等を発生させることなく接合を行う
ことができ、また、前面レンズとランプボディとの接合
面の形状が３次元的に変化している場合であっても、何
ら支障なく接合を行うことができ、これにより十分な接
合強度を確保することができる。
【００２０】上記構成において、請求項２に記載したよ
うに、耐熱性樹脂材料として、ＰＣ（ポリカーボネー
ト）を含むポリマーアロイを採用するようにすれば、次
のような作用効果を得ることができる。すなわち、ＰＣ
を含むポリマーアロイは耐熱性が高いため、小型の車両
用標識灯に適用した場合においても、ランプボディの熱
変形を防止することができる。また、ＰＣを含むポリマ
ーアロイは表面平滑性に優れているため、反射率の高い
反射面を形成することができる。
【００２１】上記「レーザ溶着」に用いられるレーザの
種類が特に限定されないことは上述したとおりである
が、請求項３に記載したように、半導体レーザを採用す
れば、次のような作用効果を得ることができる。
【００２２】すなわち、レーザ光透過部材となる前面レ
ンズは、その光透過率が光の波長によって異なってお
り、さらにこの光透過率特性は前面レンズの材質によっ
ても異なったものとなる。したがって、レーザ溶着に用
いるレーザ光の波長も前面レンズの光透過率特性に応じ
て設定することが好ましい。しかしながら、ＹＡＧレー
ザ等においては発振波長が固定されているので、光透過
率に優れた波長領域のレーザ光を得ることができない。
これに対し、半導体レーザにおいては、発振波長が単一
ではなく発振条件によって発振波長を変化させることが
できるので、その発振帯域を適当に調整することによ
り、前面レンズの材質に応じて光透過率に優れた波長領
域のレーザ光を得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本願発明の
実施の形態について説明する。
【００２４】図１は、本願発明の一実施形態に係る車両
用標識灯を示す側断面図である。
【００２５】図示のように、本実施形態に係る車両用標
識灯１０は、前後方向に延びる灯具基準軸Ａｘ上におい
て光源バルブ１２が挿着されたランプボディ１４と、こ
のランプボディ１４の前端開口部に接合された前面レン
ズ１６とを備えてなり、ランプボディ１４に形成された
反射面１４ａにより光源バルブ１２からの光を前方へ拡
散偏向反射させるように構成されている。
【００２６】前面レンズ１６は、素通しレンズであり、
ＰＭＭＡ、ＰＣ等の透明の熱可塑性樹脂材料で形成され
ている。この前面レンズ１６の背面１６ａの外周縁近傍
部位には、後方へ突出するシール脚１６ｂが全周にわた
って形成されている。このシール脚１６ｂの先端面１６
ｂ１は平面状に形成されている。
【００２７】ランプボディ１４は、カーボンブラックが
添加された不透明の耐熱性樹脂材料で形成されており、
この耐熱性樹脂材料としてはＰＣとＡＡＳとのポリマー
アロイが用いられている。
【００２８】このランプボディ１４の前端開口部には、
灯具基準軸Ａｘに対して略垂直に延びるフランジ部１４
ｂが形成されており、このフランジ部１４ｂの前面がシ
ール脚１６ｂの先端面１６ｂ１と当接する受け面１４ｂ
１を構成している。
【００２９】そして、前面レンズ１６とランプボディ１
４との接合は、シール脚１６ｂの先端面１６ｂ１と受け
面１４ｂ１とをレーザ溶着することにより行われてい
る。
【００３０】図２は、このレーザ溶着の工程を示す斜視
図である。
【００３１】図示のように、レーザ溶着は、車両用標識
灯１０を上向きに配置した状態で、レーザ溶着ロボット
１００を用いて行われるようになっている。
【００３２】このレーザ溶着ロボット１００は、図示し
ないロボット本体にレーザヘッド１０２が取り付けられ
てなっている。レーザヘッド１０２の側面には、光ファ
イバが収容されてなるファイバケーブル１０４が取り付
けられており、レーザヘッド１０２の下面には、上記光
ファイバの先端面が下向きに露出するようにして該光フ
ァイバを支持する出射ノズル１０６が取り付けられてい
る。そして、レーザヘッド１０２は、図示しないレーザ
発振器で生成されたレーザ光を、ファイバケーブル１０
４を介して出射ノズル１０６から鉛直下方へ出射するよ
うになっている。上記レーザ発振器は、出力１５〜１０
０Ｗ程度で、発振波長０．８〜１．５μｍ程度の半導体
レーザで構成されている。
【００３３】レーザ溶着は、出射ノズル１０６から出射
されるレーザ光Ｌが前面レンズ１６におけるシール脚１
６ｂの基端部１６ｂ３の位置（図中２点鎖線で示す）に
照射されるよう、レーザヘッド１０２を水平面内におい
て図中矢印Ａで示すように移動させることにより行われ
る。もっとも、このようにレーザヘッド１０２を水平面
内で２次元的に移動させる代わりに、接合面形状に沿っ
て３次元的に移動させるようにしてもよい。
【００３４】図３は、上記レーザ溶着の様子を示す車両
用標識灯１０の要部断面図である。
【００３５】図示のように、レーザ光Ｌのビームスポッ
ト径は、シール脚１６ｂ幅寸法よりもやや大きめに設定
されている。そして、前面レンズ１６に入射したレーザ
光Ｌの大半は、シール脚１６ｂを透過してその先端面１
６ｂ１へ到達し、ランプボディ１４の受け面１４ｂ１に
おける先端面当接部位１４ｂ１ａへ照射される。これに
より受け面１４ｂ１の先端面当接部位１４ｂ１ａは、レ
ーザ光Ｌの照射エネルギで加熱されて溶融し、該先端面
当接部位１４ｂ１ａには溶融部Ｗが形成される。そし
て、この溶融熱によりシール脚１６ｂの先端面１６ｂ１
も溶融して相溶状態となる。このとき前面レンズ１６を
ランプボディ１４へ向けて加圧することにより、シール
脚１６ｂの先端面１６ｂ１と受け面１４ｂ１とが堅固に
溶着する。
【００３６】以上詳述したように、本実施形態に係る車
両用標識灯１０は、ランプボディ１４に光源バルブ１２
が挿着されているので、光源バルブ１２の点灯発熱によ
りランプボディ１４が加熱されるが、ランプボディ１４
は耐熱性樹脂材料で形成されているので熱変形を生じて
しまうことはない。そして、前面レンズ１６とランプボ
ディ１４との接合がレーザ溶着により行われているの
で、ランプボディ１４が耐熱性樹脂材料で形成されてい
るにもかかわらず、何ら支障なく両者の接合を行うこと
ができ、これにより十分な接合強度を確保することがで
きる。
【００３７】このように、前面レンズ１６とランプボデ
ィ１４とが直接接合されているにもかかわらず、従来の
ように光源バルブ挿着用のリフレクタを介在させること
を必要とせずに灯具を構成することができ、これにより
簡単な構造でかつ低コストで灯具を構成することができ
る。
【００３８】また、レーザ溶着の採用により、前面レン
ズ１６とランプボディ１４との接合面の両側に大きなバ
リ等を発生させることなく接合を行うことができる。特
に、本実施形態に係る前面レンズ１６は素通しレンズで
あるので、効果的に接合面周辺の外観品質向上を図るこ
とができる。また、レーザ溶着を採用することにより、
接合面形状が３次元的に変化している場合であっても、
接合面へのレーザ光到達距離が単に変化するだけである
ので、何ら支障なく接合を行うことができ、これにより
十分な接合強度を確保することができる。
【００３９】しかも、ランプボディ１４を形成する耐熱
性樹脂材料にはカーボンブラックが添加されているの
で、ランプボディ１４のレーザ光吸収性を高めてレーザ
溶着を効率よく行うことができる。さらに、この耐熱性
樹脂材料は耐熱性の高いＰＣとＡＡＳとのポリマーアロ
イであるので、小型の車両用標識灯に適用した場合にも
ランプボディ１４の熱変形を防止することができる。ま
た、ＰＣとＡＡＳとのポリマーアロイは表面平滑性に優
れているため、反射面１４ａの反射率を高めることがで
きる。
【００４０】さらに、上記レーザ溶着は、半導体レーザ
を用いてを行われるように構成されているので、その発
振波長は単一ではなく発振条件によって発振波長を変化
させることができる。したがって、その発振帯域を適当
に調整することにより、前面レンズ１６の材質に応じて
光透過率に優れた波長領域のレーザ光を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る車両用標識灯を示
す側断面図
【図２】上記車両用標識灯において行われるレーザ溶着
の工程を示す斜視図
【図３】上記レーザ溶着の様子を示す車両用標識灯の要
部断面図
【図４】従来例を示す、図１と同様の図
【符号の説明】
１０ 車両用標識灯 １２ 光源バルブ １４ ランプボディ １４ａ 反射面 １４ｂ フランジ部 １４ｂ１ 受け面 １４ｂ１ａ 先端面当接部位 １６ 前面レンズ １６ａ 背面 １６ｂ シール脚 １６ｂ１ 先端面 １６ｂ３ 基端部 １００ レーザ溶着ロボット １０２ レーザヘッド １０４ ファイバケーブル １０６ 出射ノズル Ａｘ 灯具基準軸 Ｌ レーザ光 Ｗ 溶融部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前面レンズとランプボディとが接合され
    てなる車両用標識灯において、 上記ランプボディが耐熱性樹脂材料で形成されるととも
    に、該ランプボディに光源バルブが挿着されており、 上記接合がレーザ溶着により行われている、ことを特徴
    とする車両用標識灯。
  2. 【請求項２】 上記耐熱性樹脂材料が、ＰＣ（ポリカー
    ボネート）を含むポリマーアロイからなる、ことを特徴
    とする請求項１記載の車両用標識灯。
  3. 【請求項３】 上記レーザ溶着が半導体レーザを用いて
    行われている、ことを特徴とする請求項１または２記載
    の車両用標識灯。
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