JP2001243811A - 車両用灯具およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
外観品質を高めた上で、その接合強度を十分に高める。 【解決手段】 前面レンズ16に形成されたシール脚1
6aの先端面16dとランプボディ14に形成された受
け面14bとを接合面としてレーザ溶着を行うことによ
り、接合面周辺の外観品質を高める。上記先端面16d
は、接合方向に対して外周側へ所定角度折れ曲がるよう
にして延びるシール脚16aの先端部16cに形成し、
該先端面16dと略直交する方向から先端部16cを透
してレーザ光を受け面14bに照射する。これによりレ
ーザ光照射を透明押え板104およびシール脚16aを
透して行うのに比して透過距離を大幅に短くし、十分な
照射エネルギを確保する。またシール脚16aの基端部
において前面レンズ16を押圧することにより、上記先
端面16dと受け面14bとをその幅方向に関して均一
な押圧力で当接させ、接合面全幅にわたって所要の接合
強度を容易に確保可能とする。
Description
ンプボディとが直接接合により接合されてなる車両用灯
具およびその製造方法に関するものである。
とを接合する方法としては、従来より、両者をシール材
を介して接合する間接接合(例えば、ホットメルトシー
ル等)と、両者を直接当接させて接合する直接接合(例
えば、熱板溶着、振動溶着、超音波溶着等)とが知られ
ている。
術分野ではレーザ溶着も知られている。そしてこれを前
面レンズとランプボディとの接合に応用することも可能
である。その場合の具体的方法としては、次のような接
合方法が考えられる。
2の外周縁部に沿って接合方向に延びるシール脚2aを
形成するとともに、ランプボディ4の前端開口部に沿っ
て受け面4aを形成しておく。そして、ランプボディ4
を受け治具102に載置するとともに、このランプボデ
ィ4に対して前面レンズ2を、そのシール脚2aの先端
面2bが受け面4aに当接するようにセットし、さらに
前面レンズ2に透明押え板104を被せ、該透明押え板
104を介して前面レンズ2をランプボディ4へ向けて
押圧する。この状態で、レーザ光Lを前面レンズ2の上
方側から透明押え板104およびシール脚2aを透して
受け面4aに照射することにより、レーザ光Lの照射エ
ネルギで受け面4aを加熱溶融し、その溶融熱によりシ
ール脚2aの先端面2bも溶融して相溶状態とする。そ
して、レーザ光Lをシール脚2aに沿って前面レンズ2
の全周にわたって走査することにより前面レンズ2とラ
ンプボディ4との接合を行う。
による接合方法を採用すれば、前面レンズ2とランプボ
ディ4との接合面の両側にバリをほとんど発生させるこ
となく接合を行うことができ、これにより接合面周辺の
外観品質を高めることが可能となる。しかしながら、こ
のような接合方法を採用した場合には、次のような課題
について解決することが望まれる。
104およびシール脚2aを透して行われるので、その
透過距離(シール脚2aの全長Doに透明押え板104
の肉厚を加えた距離)の分だけレーザ光Lの照射エネル
ギが減衰してしまう。また、レーザ光Lの照射光路を確
保する必要上、前面レンズ2に対する押圧をシール脚2
aの真上から外れた位置において行わざるを得ないの
で、シール脚2aの先端面2bと受け面4aとをその幅
方向に関して均一な押圧力で当接させることができず、
接合面の全幅にわたって所要の接合強度を確保すること
が困難なものとなる。
れたものであって、前面レンズとランプボディとが直接
接合により接合されてなる車両用灯具において、接合面
周辺の外観品質を高めた上で、前面レンズとランプボデ
ィとの接合強度を十分に高めることができる車両用灯具
およびその製造方法を提供することを目的とするもので
ある。
とランプボディとの接合方法としてレーザ溶着を採用し
た上で、その接合面周辺の構成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。
前面レンズとランプボディとが直接接合により接合され
てなる車両用灯具において、上記前面レンズの外周縁部
に、接合方向に延びるシール脚が形成されるとともに、
上記ランプボディに、上記シール脚の先端面と当接する
受け面が形成されており、上記直接接合が、上記シール
脚の先端面と上記受け面とを接合面とするレーザ溶着に
より行われており、上記シール脚の外側面に、接合方向
に対して斜め方向から入射するレーザ光を上記先端面へ
導くレーザ光受け面が突出形成されている、ことを特徴
とするものである。
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ると
ともに両部材を接合方向に押圧した状態で、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。
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、その材質は特に限定されるもの
ではない。その際、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。
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。
して斜め方向から入射するレーザ光をシール脚の先端面
へ導くことができるものであれば、その具体的形状は特
に限定されるものではない。
係る車両用灯具は、前面レンズとランプボディとが直接
接合により接合されているが、この直接接合は、前面レ
ンズに形成されたシール脚の先端面とランプボディに形
成された受け面とを接合面とするレーザ溶着により行わ
れているので、接合面の両側にバリをほとんど発生させ
ることなく接合を行うことができ、これにより接合面周
辺の外観品質を高めることができる。
方向に延びるシール脚の外側面に、接合方向に対して斜
め方向から入射するレーザ光をシール脚の先端面へ導く
レーザ光受け面が突出形成されているので、次のような
作用効果を得ることができる。
におけるレーザ光受け面から先端面までの距離だけ透過
させれば足りるので、レーザ光照射を透明押え板および
シール脚を透して行うようにした場合に比して透過距離
を大幅に短くすることができ、このため十分な照射エネ
ルギでレーザ溶着を行うことが可能となる。
向から照射されるので、前面レンズに対する押圧をシー
ル脚の基端部において行うことができる。このため、シ
ール脚の先端面と受け面とをその幅方向に関して均一な
押圧力で当接させることができ、これにより接合面の全
幅にわたって所要の接合強度を容易に確保することが可
能となる。
とランプボディとが直接接合により接合されてなる車両
用灯具において、接合面周辺の外観品質を高めた上で、
前面レンズとランプボディとの接合強度を十分に高める
ことができる。
合方向に対して外周側へ所定角度折れ曲がって延びるよ
うに形成された構成とすれば、次のような作用効果を得
ることもできる。
面の面精度が不十分で波打っているために両者間に部分
的に隙間が生じているような場合であっても、その接合
面が傾斜しているので、接合の際に前面レンズおよびラ
ンプボディ間に作用する接合方向の押圧力により、シー
ル脚の先端面と受け面との間に滑りが生じ、この滑りに
よって両者間の部分的な隙間が塞がれることとなる。こ
のためシール脚の先端面と受け面とをその接合面全長に
わたって確実に当接させることができ、これにより接合
不良発生を未然に防止することができる。上記「先端
部」の折れ曲がり角度は、90°未満の角度あれば、そ
の値の大小は特に限定されるものではない。
に、前面レンズのシール脚の先端部の外側面に沿って接
合方向に突出するアウタリブを形成するようにすれば、
接合の際に接合方向に作用する押圧力によりシール脚の
先端面と受け面との間に必要以上の滑りが生じてしまう
のを、該アウタリブとシール脚との当接により未然に防
止することができる。
受け面に、前面レンズのシール脚の内側面に沿って接合
方向に突出するインナリブを形成するようにすれば、レ
ーザ光をシール脚の先端面と略直交する方向から照射す
る際、その照射方向が多少ずれた場合においても、レー
ザ光をインナリブの外側面に照射して該インナリブを加
熱溶融し、該インナリブの外側面とシール脚の内側面と
を第2の接合面とすることができる。そしてこれにより
前面レンズとランプボディとの接合強度を一層高めるこ
とができる。
実施の形態について説明する。
明する。
向きに配置された状態で示す側断面図であり、図2は、
図1のII部詳細図である。
る車両用灯具10は、テールランプ等の標識灯であっ
て、鉛直方向(灯具としては前後方向、以下同様)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に直接
接合により接合された前面レンズ16とを備えてなって
いる。
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の外周縁部には、下方へ延びるシール脚16
aが全周にわたって形成されている。このシール脚16
aは、その一般部16bは鉛直方向に延びているが、そ
の先端部16cは接合方向(鉛直方向)に対して外周側
へ45°折れ曲がるようにして斜め下方に延びている。
このため、シール脚16aの先端面(下端面)16dお
よび先端部16cの上側斜面16jも、鉛直方向に対し
て45°傾斜した平面として構成されている。そして、
上記上側斜面16jが、後述するレーザ光受け面を構成
するようになっている。上記先端部16cの外側面16
eは鉛直面として形成されている。
ABS等の不透明の熱可塑性樹脂材料で形成されてい
る。このランプボディ14の前端開口部には、鉛直方向
に延びる周縁フランジ部14aが形成されており、この
周縁フランジ部14aの先端面(上端面)14bは、シ
ール脚16aの先端面16dと同様、鉛直方向に対して
斜め下方に45°傾斜した平面として形成されている。
そして、この先端面14bがシール脚16aの先端面1
6dと当接する受け面を構成している。この受け面14
bには、シール脚16aの先端部16cの外側面16e
に沿って鉛直方向に突出するアウタリブ14cが形成さ
れている。
の接合は、シール脚16aの先端面16dと受け面14
bとを接合面とするレーザ溶着により行われている。
ト110を車両用灯具10と共に示す斜視図である。
よるレーザ溶着は、車両用灯具10を上向きに配置した
状態で行われるようになっている。
ボット本体にレーザヘッド112が取り付けられてなっ
ている。このレーザヘッド112には、光ファイバが収
容されたファイバケーブル114と、コンデンサレンズ
を内蔵した出射ノズル116とが取り付けられている。
そして、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114を介して出射ノズル116
から収束光として出射するようになっている。この出射
ノズル116から出射されるレーザ光は、焦点距離約6
0mmで約φ1.5mmのビームスポットを形成するよ
うになっている。また上記レーザ発振器は、出力15〜
100W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。
ようにして行われる。
ボディ14を受け治具102に載置するとともに、この
ランプボディ14に対して前面レンズ16を、そのシー
ル脚16aの先端面16dが受け面14bに当接するよ
うにセットし、さらに前面レンズ16に透明押え板10
4を被せ、該透明押え板104を介して前面レンズ2を
ランプボディ4へ向けて下方へ押圧する。この押圧は、
シール脚16aの基端部において行う。
ズ16のシール脚16aの斜め上方に配置し、その出射
ノズル116から下向き斜め45°でレーザ光Lを出射
し、このレーザ光Lをシール脚16aの先端部16cの
レーザ光受け面16jに入射させ、この先端部16cを
透過させてランプボディ14の受け面14bに照射す
る。そして、このレーザ光Lの照射エネルギで受け面1
4bを加熱溶融し、その溶融熱によりシール脚16aの
先端面16dも溶融して相溶状態とする。そして、シー
ル脚16aの先端部16cに対するレーザ光Lの入射角
度を一定に維持しつつ、レーザ光Lをシール脚16aに
沿って前面レンズ16の全周にわたって走査することに
より前面レンズ16とランプボディ14との接合を行
う。
両用灯具10は、前面レンズ16とランプボディ14と
が直接接合により接合されているが、この直接接合は、
前面レンズ16に形成されたシール脚16aの先端面1
6dとランプボディ14に形成された受け面14bとを
接合面とするレーザ溶着により行われているので、接合
面の両側にバリをほとんど発生させることなく接合を行
うことができ、これにより接合面周辺の外観品質を高め
ることができる。
は、上記シール脚16aの先端面16dが、接合方向に
対して外周側へ所定角度折れ曲がるようにして延びる先
端部16cに形成されているので、レーザ光Lをシール
脚16aの先端面16dと略直交する方向から該シール
脚16aの先端部16cを透してランプボディ14の受
け面14bに照射することが可能となり、このため次の
ような作用効果を得ることができる。
脚16aの先端部16cの肉厚分の距離D1だけ透過さ
せれば足りるので、仮にレーザ光照射を透明押え板10
4およびシール脚16aを透して行うようにした場合の
レーザ光Lの透過距離(図8におけるシール脚2aの全
長分の距離Do(D1≪Do)に透明押え板104の肉
厚分の距離を加えたもの)に比して、透過距離を大幅に
短くすることができる。
16dと略直交する方向から照射することにより、前面
レンズ16に対する押圧を、図2において実線の矢印で
示すように、シール脚16aの基端部において行うこと
ができる(なお、仮にレーザ光照射を透明押え板104
およびシール脚16aを透して行うようにした場合の押
圧位置を同図において2点鎖線の矢印で示す)。このた
め、シール脚16aの先端面16dと受け面14bとを
その幅方向に関して均一な押圧力で当接させることがで
き、これにより接合面の全幅にわたって所要の接合強度
を容易に確保することが可能となる。
ズとランプボディとが直接接合により接合されてなる車
両用灯具において、接合面周辺の外観品質を高めた上
で、前面レンズとランプボディとの接合強度を十分に高
めることができる。
接合方向に対して所定角度傾斜しているので、次のよう
な作用効果を得ることもできる。
あるいは受け面14bの面精度が不十分で波打っている
ために両者間に部分的に隙間が生じているような場合で
あっても、その接合面が傾斜しているので、接合の際に
前面レンズ16およびランプボディ14間に作用する接
合方向の押圧力により、シール脚16aの先端面16d
と受け面14bとの間に滑りが生じ、この滑りによって
両者間の部分的な隙間が塞がれることとなる。このため
シール脚16aの先端面16dと受け面14bとをその
接合面全長にわたって確実に当接させることができ、こ
れにより接合不良発生を未然に防止することができる。
ィの受け面14bに、前面レンズ16のシール脚16a
の先端部16cの外側面16eに沿って接合方向に突出
するアウタリブ14cが形成されているので、接合の際
に接合方向に作用する押圧力によりシール脚16aの先
端面16dと受け面14bとの間に必要以上の滑りが生
じてしまうのを、該アウタリブ14cとシール脚16a
との当接により防止することができる。
す、図2と同様の図である。
記実施形態と同様であるが、本変形例においては、ラン
プボディ14の受け面14bに、前面レンズ16のシー
ル脚16aの内側面16fに沿って接合方向に突出する
インナリブ14dが追加形成されている。
ーザ光をシール脚16aの先端面16dと略直交する方
向から照射する際、その照射方向が多少ずれた場合にお
いても、レーザ光をインナリブ14dの外側面14eに
照射して該インナリブ14dを加熱溶融し、該インナリ
ブ14dの外側面14eとシール脚16aの内側面16
fとを第2の接合面とすることができる。そしてこれに
より前面レンズ16とランプボディ14との接合強度を
一層高めることができる。
す、図2と同様の図である。
記実施形態と同様であるが、本変形例においては、ラン
プボディ14の受け面14bに断面円弧状のアプローチ
Rが形成されている。
ることにより、接合の際、シール脚16aの先端面16
dと受け面14bとの接触面を最初は小さく設定してレ
ーザ光Lの照射エネルギを集中させるとともに、受け面
14bの加熱溶融に伴い上記接触面を徐々に拡大させる
ことができるので、接合作業効率を高めることができ
る。なお、レーザ溶着が完了した時点における接合面形
状は、上記実施形態と略同様の傾斜面となる。
ーチRを形成する代わりに、シール脚16aの先端面1
6dにアプローチRを形成するようにしても、本変形例
と同様の作用効果を得ることができる。
す、図2と同様の図である。
6とランプボディ14との接合面周辺の構成は上記実施
形態と全く同様であるが、本変形例においては、前面レ
ンズ16のレンズ本体部16gが曲面状に形成されてお
り、シール脚16aの基端部16hには比較的大きなコ
ーナRが形成されている。
図8に示すレーザ溶着方法と同様にして、シール脚16
aの基端部16hにレーザ光を入射させてシール脚16
aを透して受け面14bに照射することは、透明押え板
104および前面レンズ16内におけるレーザ光の光路
計算が複雑となるため、レーザ光を受け面14bに正確
に到達させることが困難であり、あまり現実的でない。
この点、本変形例においては、シール脚16aの斜め上
方からレーザ光Lをシール脚16aの先端部16cに入
射させてレーザ溶着を行うようになっているので、前面
レンズ16の意匠上の制約を受けることなくレーザ光を
受け面14bに正確に到達させることができる。
4にレーザ光を透過させる必要がないので、この透明押
え板104に代えて不透明な材質で構成された押え板を
用いることも可能である。この点に関しては、上記実施
形態および他の各変形例においても同様である。
明する。
部を示す、図2と同様の図である。
具も、その基本的構成は第1実施形態と同様であるが、
前面レンズ16とランプボディ14との接合面周辺の構
成が第1実施形態とは異なっている。
ズ16とランプボディ14との接合面が、接合方向に対
して略直交する面として設定されている。そして、シー
ル脚16aの先端面16dは断面円弧状の凸面として形
成されており、一方、ランプボディ14の受け面14b
は、上記凸面に対向する波形凹面として形成されてい
る。この波形凹面の中央部には上記凸面に当接する小突
起14b1が形成されてなっている。
aの先端部16cに外周側へ突出するフランジ部16k
が全周にわたって形成されており、このフランジ部16
kの上面がレーザ光受け面16jを構成している。この
レーザ光受け面16jは、断面円弧状の凸面として形成
されており、該レーザ光受け面16jには、接合方向に
対して約60°傾斜した方向からレーザ光Lが入射する
ようになっている。そして、このレーザ光受け面16j
は、該レーザ光受け面16jに入射したレーザ光Lを集
光させながら下向きに屈折させ、これによりレーザ光L
をシール脚16aの先端面16dへ導くようになってい
る。
Lは、該先端面16dに接触する受け面14bの小突起
14b1に照射され、これにより小突起14b1が加熱
溶融し、この加熱溶融の進行に伴い上記接触面が徐々に
拡大する。そして最終的には、先端面16dがその凸面
全域にわたって受け面14bに溶着される。
ランプボディ14との接合の際、レーザ光Lをシール脚
16aにおけるレーザ光受け面16jと先端面16dと
の間の距離D2だけ透過させれば足りるので、レーザ光
照射を透明押え板104およびシール脚16aを透して
行うようにした場合のレーザ光Lの透過距離(図8にお
けるシール脚2aの全長分の距離Do(D2≪Do)に
透明押え板104の肉厚分の距離を加えたもの)に比し
て、透過距離を大幅に短くすることができる。
方向から照射するようになっているので、前面レンズ1
6に対する押圧を、図7において実線の矢印で示すよう
に、シール脚16aの基端部において行うことができる
(なお、仮にレーザ光照射を透明押え板104およびシ
ール脚16aを透して行うようにした場合の押圧位置を
同図において2点鎖線の矢印で示す)。このため、シー
ル脚16aの先端面16dと受け面14bとをその幅方
向に関して均一な押圧力で当接させることができ、これ
により接合面の全幅にわたって所要の接合強度を容易に
確保することが可能となる。
ンズとランプボディとが直接接合により接合されてなる
車両用灯具において、接合面周辺の外観品質を高めた上
で、前面レンズとランプボディとの接合強度を十分に高
めることができる。
接合方向に対して略直交する面として設定されているの
で、前面レンズ16およびランプボディ14の金型を簡
単な構成とすることができる。そして上記接合面は、凸
面(シール脚16aの先端面16d)と波形凹面(ラン
プボディ14の受け面14b)との組合せで構成されて
いるので、次のような作用効果を得ることもできる。
あるいは受け面14bの面精度が不十分で波打っている
ために両者間に部分的に隙間が生じているような場合で
あっても、その接合面が凸面と波形凹面との組合せで構
成されているので、接合の際に前面レンズ16およびラ
ンプボディ14間に作用する接合方向の押圧力により、
まず小突起14b1が加熱溶融し、この加熱溶融の進行
に伴い上記接触面が徐々に拡大する。したがって、シー
ル脚16aの先端面16dと受け面14bとの間に部分
的な隙間があっても、接触している他の部位に大きな押
圧力が作用して早期に加熱溶融するので、部分的な隙間
は容易に塞がれることとなる。このためシール脚16a
の先端面16dと受け面14bとをその接合面全長にわ
たって確実に当接させることができ、これにより接合不
良発生を未然に防止することができる。
灯具10が標識灯である場合について説明したが、他の
種類の車両用灯具においても上記各実施形態の構成を採
用することにより該実施形態と同様の作用効果を得るこ
とができる。
向きに配置した状態で示す側断面図
ボットを上記車両用灯具と共に示す斜視図
の図
の図
の図
部を示す、図2と同様の図
着を採用した場合に一般的に考えられる接合方法を示
す、図2と同様の図
Claims (6)
- 【請求項1】 前面レンズとランプボディとが直接接合
により接合されてなる車両用灯具において、 上記前面レンズの外周縁部に、接合方向に延びるシール
脚が形成されるとともに、上記ランプボディに、上記シ
ール脚の先端面と当接する受け面が形成されており、 上記直接接合が、上記シール脚の先端面と上記受け面と
を接合面とするレーザ溶着により行われており、 上記シール脚の外側面に、接合方向に対して斜め方向か
ら入射するレーザ光を上記先端面へ導くレーザ光受け面
が突出形成されている、ことを特徴とする車両用灯具。 - 【請求項2】 上記シール脚の先端部が、接合方向に対
して外周側へ所定角度折れ曲がって延びるように形成さ
れている、ことを特徴とする請求項1記載の車両用灯
具。 - 【請求項3】 上記ランプボディの受け面に、上記シー
ル脚の先端部の外側面に沿って接合方向に突出するアウ
タリブが形成されている、ことを特徴とする請求項2記
載の車両用灯具。 - 【請求項4】 上記ランプボディの受け面に、上記シー
ル脚の内側面に沿って接合方向に突出するインナリブが
形成されている、ことを特徴とする請求項2または3記
載の車両用灯具。 - 【請求項5】 前面レンズとランプボディとを直接接合
により接合する車両用灯具の製造方法において、 上記前面レンズの外周縁部に、接合方向に延びるシール
脚を形成するとともに、該シール脚の外側面に、接合方
向に対して斜め方向から入射するレーザ光を上記シール
脚の先端面へ導くレーザ光受け面を突出形成する一方、
上記ランプボディにおいて上記シール脚の先端面に対応
する位置に受け面を形成しておき、 上記シール脚の先端面を上記受け面に当接させるように
して上記前面レンズを上記ランプボディに対して接合方
向に押圧し、 この状態でレーザ光を上記レーザ光受け面へ入射させて
該レーザ光を上記先端面へ導き該レーザ光を上記受け面
に照射することにより上記接合を行う、ことを特徴とす
る車両用灯具の製造方法。 - 【請求項6】 前面レンズとランプボディとを直接接合
により接合する車両用灯具の製造方法において、 上記前面レンズの外周縁部に、接合方向に延びるととも
に先端部が接合方向に対して外周側へ所定角度折れ曲が
るようにして延びるシール脚を形成する一方、上記ラン
プボディにおいて上記シール脚の先端面に対応する位置
に、該先端面と略同じ角度傾斜した受け面を形成してお
き、 上記シール脚の先端面を上記受け面に当接させるように
して上記前面レンズを上記ランプボディに対して接合方
向に押圧し、 この状態でレーザ光を上記シール脚の先端面と略直交す
る方向から該シール脚の先端部を透して上記受け面に照
射することにより上記接合を行う、ことを特徴とする車
両用灯具の製造方法。
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