JP2004345094A - 車両用灯具の製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透光カバー16の溶着予定面16bと略同一表面形状で該溶着予定面16bに沿って延びる加熱面112aを有する発熱体112と、ランプボディ14の溶着予定面14bと略同一表面形状で該溶着予定面14bに沿って延びる加熱面122aを有する発熱体122とを備えた構成とし、これら発熱体112、122を該発熱体自体への通電により発熱する抵抗発熱体で構成する。これにより、加熱面112a、122aを適正加熱温度まで短時間で昇温させるとともに、加熱面112a、122aの温度コントロールを精度良く行えるようにする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は、透光カバーとランプボディとが溶着されてなる車両用灯具を製造する装置に関するものであり、特に、上記溶着をいわゆる熱板溶着によって行うように構成された製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両用灯具の透光カバーとランプボディとを溶着する方法の1つとして、熱板溶着が知られている。
【0003】
この熱板溶着においては、例えば「特許文献1」に記載されているように、透光カバーおよびランプボディの溶着予定面を発熱体を用いて各々加熱した後、両溶着予定面を互いに圧着することにより、透光カバーとランプボディとの溶着を行うようになっている。その際、発熱体は、透光カバーおよびランプボディの溶着予定面と略同一表面形状の加熱面を有するブロック状の金属部材に、熱源としてのカートリッジが埋設された構成となっている。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−297608号公報
【発明が解決しようとする課題】
熱板溶着を採用した場合には、透光カバーとランプボディとの溶着面の両側に発泡バリが不可避的に発生するが、この発泡バリは透光カバーを透して灯具外部から溶着面を観察したときに見えてしまうので、できるだけ発泡バリの発生を抑えてこれを目立たないようにすることが望まれる。
【0005】
発泡バリの発生を最小限に抑えるためには、透光カバーおよびランプボディの溶着予定面を各々所定の適正溶着温度になるように加熱することが肝要である。そしてそのためには、金属部材の加熱面についても適正溶着温度に対応した所定の適正加熱温度まで加熱することが要請される。
【0006】
しかしながら、上記「特許文献1」に記載された製造装置においては、カートリッジが金属部材に埋設されており、その加熱面に対する加熱がカートリッジの発熱に伴う伝導熱によって間接的に行われるので、加熱面を適正加熱温度まで昇温させるのに時間が掛かってしまい、溶着作業効率があまり良くない、という問題がある。また、加熱が間接的に行われるため、加熱面の温度コントロールを精度良く行うことが容易でなく、発泡バリの発生を最小限に抑える上でなお改善の余地がある。
【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、熱板溶着により透光カバーとランプボディとの溶着を行うように構成された車両用灯具の製造装置において、溶着作業効率を向上させるとともに発泡バリの発生を最小限に抑えることができる車両用灯具の製造装置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、発熱体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。
【0009】
すなわち、本願発明に係る車両用灯具の製造装置は、
透光カバーとランプボディとが溶着されてなる車両用灯具を製造する装置であって、上記透光カバーおよびランプボディの溶着予定面を各々加熱した後、これら両溶着予定面を互いに圧着することにより上記溶着を行うように構成された車両用灯具の製造装置において、
上記透光カバーまたはランプボディの溶着予定面と略同一表面形状で該溶着予定面に沿って延びる加熱面を有する発熱体を備えてなり、
上記発熱体が、該発熱体自体への通電により発熱する抵抗発熱体で構成されている、ことを特徴とするものである。
【0010】
上記「発熱体」は、その加熱面として、透光カバーの溶着予定面を加熱するための加熱面のみを有するもの、ランプボディの溶着予定面を加熱するための加熱面のみを有するもの、透光カバーの溶着予定面を加熱するための加熱面とランプボディの溶着予定面を加熱するための加熱面とを有するもの、のいずれであってもよい。
【0011】
また、この「発熱体」は、該発熱体自体への通電により発熱する抵抗発熱体で構成されたものであれば、その具体的構成は特に限定されるものではなく、例えば、SUS316等のステンレス鋼、SCM440等の合金鋼等が採用可能である。
【0012】
【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灯具の製造装置は、透光カバーまたはランプボディの溶着予定面と略同一表面形状で該溶着予定面に沿って延びる加熱面を有する発熱体を備えており、この発熱体が該発熱体自体への通電により発熱する抵抗発熱体で構成されているので、該発熱体の加熱面を適正加熱温度まで短時間で昇温させることができる。また、この発熱体の加熱面は該発熱体自体の発熱により直接加熱されるので、加熱面の温度コントロールを精度良く行うことができる。
【0013】
したがって本願発明によれば、熱板溶着により透光カバーとランプボディとの溶着を行うように構成された車両用灯具の製造装置において、溶着作業効率を向上させるとともに発泡バリの発生を最小限に抑えることができる。そしてこれにより、透光カバーを透して灯具外部から溶着面を観察したときに、発泡バリをほとんど目立たない程の小さなものとすることができる。
【0014】
しかも本願発明に係る車両用灯具の製造装置は、その発熱体が抵抗発熱体で構成されているので、従来のカートリッジ埋設型の発熱体に比して、熱効率の向上による消費電力の低減を図ることができるとともに発熱体の製作コスト低減および軽量化を図ることができる。
【0015】
上記構成において、発熱体の具体的構成が特に限定されないことは上述したとおりであるが、この発熱体をその加熱面全長にわたって略同一断面で形成された構成とすれば、加熱面全体を略均一に加熱することができ、これにより加熱面の温度コントロールを一層精度良く行うことができる。
【0016】
また上記構成において、透光カバーまたはランプボディの溶着予定面に対する加熱は、該溶着予定面に発熱体の加熱面を当接させた状態で行うようにしてもよいが、該溶着予定面に対して発熱体の加熱面を所定間隔をおいて近接配置した状態で行うようにすれば、次のような作用効果を得ることができる。
【0017】
すなわち、溶着予定面に対して発熱体の加熱面を近接配置するだけであるので、透光カバーまたはランプボディの寸法に多少のバラツキがあったり製造装置に寸法精度誤差があっても、溶着予定面が加熱面との当接により変形してその両側に意図しない大きな発泡バリが発生してしまうのを未然に防止することができる。
【0018】
また、発熱体の加熱面を溶着予定面と当接させた場合には、この加熱面に対して離型促進のための表面処理を定期的に行うことが必要となるが、発熱体の加熱面を溶着予定面に対して近接配置した場合には、このような表面処理は不要となり、これによりメンテナンスが容易となる。
【0019】
さらに、発熱体の加熱面を溶着予定面と当接させた場合には、透光カバーまたはランプボディを発熱体の加熱面から引き離す際にその溶着予定面に糸引き現象が発生しやすくなるが、発熱体の加熱面を溶着予定面に対して近接配置した場合には、このような糸引き現象が発生するおそれがなくなり、これにより糸引き部分が溶着後の車両用灯具の灯室内に残って外観不良を発生させてしまうのを未然に防止することができる。
【0020】
この場合において、上記「所定間隔」の具体的な大きさは特に限定されるものではないが、5mm以下の値(例えば、0.3〜3.0mmあるいは0.5〜1.0mm)に設定することが、熱効率良く短時間で溶着を行う上で好ましい。
また上記構成において、発熱体の加熱面にセラミックコート層を設けるようにすれば、次のような作用効果を得ることができる。
【0021】
すなわち、上記発熱体は、その発熱により熱エネルギを幅広い波長分布で放射する。しかもその波長分布は発熱温度により異なったものとなる。これに対し、加熱の対象となる透光カバーおよびランプボディは合成樹脂製であり、これらに吸収されやすい熱エネルギは中赤外線波長領域のものに限られている。一方、セラミックスは外部から熱エネルギを受けることにより2次的に熱エネルギを放射する性質があり、その際、特定の赤外線波長領域の熱エネルギを放射する性質がある。
【0022】
そこで、発熱体の加熱面にセラミックコート層を設けておくことにより、透光カバーおよびランプボディに吸収されやすい中赤外線波長領域の熱エネルギを透光カバーおよびランプボディの溶着予定面に放射させることが可能となり、これにより加熱時間を一層短縮することができる。
【0023】
上記「セラミックコート層」を構成するセラミックスの種類は特に限定されるものではないが、透光カバーおよびランプボディに対する吸収性の高い波長領域の熱エネルギを2次放射するものを用いることが好ましい。具体的には、発熱によりピーク波長2.7〜3.5μmの赤外線を放射するセラミックスで構成することが好ましい。
【0024】
【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。
【0025】
図1は、本願発明の一実施形態に係る製造装置を用いて行われる車両用灯具の製造工程を示す側面図であり、図2は、上記製造装置の一部を詳細に示す斜視図である。
本実施形態に係る製造装置について説明する前に、まず、その製造対象となる車両用灯具の構成について説明する。
【0026】
図3は、製造対象となる車両用灯具を上向きに配置した状態で示す側断面図であり、図4は、図3のIV部詳細図である。
【0027】
これらの図に示すように、本実施形態において製造対象となる車両用灯具10は、テールランプ等の標識灯であって、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に溶着された透光カバー16とを備えてなっている。
【0028】
透光カバー16は、PMMA、PC等の熱可塑性樹脂材料で構成されており、その外周縁部には下方へ突出するシール脚16aが全周にわたって形成されている。この透光カバー16は、左右方向に略円弧状に湾曲した表面形状を有しており、これに伴ってシール脚16aの先端面16bも左右方向に略円弧状に湾曲している。
【0029】
一方、ランプボディ14は、AAS、ABS等の熱可塑性樹脂材料で構成されており、その前端開口部には上方へ短く突出する突起部14aが全周にわたって形成されている。この突起部14aは、透光カバー16のシール脚16aと対向する位置に形成されており、その先端面14bはシール脚16aの先端面16bと同一形状で左右方向に略円弧状に湾曲している。
【0030】
そして、この車両用灯具10においては、透光カバー16とランプボディ14との溶着が、透光カバー16のシール脚16aの先端面16bとランプボディ14の突起部14aの先端面14bとの間において熱板溶着により行われている。その際、ランプボディ14と透光カバー16との溶着面の両側には、熱板溶着の採用により発泡バリPが不可避的に発生するが、この発泡バリPはかなり小さいものとなっている。
次に、本実施形態に係る製造装置について説明する。
【0031】
図1および2に示すように、本実施形態に係る製造装置100は、透光カバー16とランプボディ14との溶着を行う際に使用される装置であって、水平面上に配置された支持プレート102の上下両面に1対の加熱用ユニット110、120が取り付けられてなっている。
【0032】
そして、この製造装置100においては、加熱用ユニット110により透光カバー16の溶着予定面となるべきシール脚16aの先端面16bを加熱するとともに、加熱用ユニット120によりランプボディ14の溶着予定面となるべき突起部14aの先端面14bを加熱した後、これら両溶着予定面16b、14bを互いに圧着することにより上記溶着を行うようになっている。
【0033】
支持プレート102の上面に配置された加熱用ユニット110は、透光カバー16の溶着予定面16を加熱するための発熱体112と、この発熱体112を支持する複数の支持ブラケット114と、これら各支持ブラケット114と発熱体112との間に介装された絶縁片116とを備えてなっている。
【0034】
発熱体112は、透光カバー16の溶着予定面16bと略同一表面形状でかつ該先端面16bよりも広幅で該先端面16bに沿って環状に延びる加熱面112aを有している。その際、この発熱体112は、その加熱面112aの全長にわたって略同一断面で形成されており、その周方向の1箇所にはスリット112bが形成されている。
【0035】
また、この発熱体112は、該発熱体112自体への通電により発熱する抵抗発熱体(例えば、SUS316等のステンレス鋼、SCM440等の合金鋼等)で構成されており、その加熱面112aにはセラミックコート層118が設けられている、そして、この発熱体112におけるスリット112bの両側に位置する部分は、1対の端子部112cとして下方へ突出しており、これら両端子部112cにおいて発熱体112に対する給電が行われるようになっている。
【0036】
一方、支持プレート102の下面に配置された加熱用ユニット120は、ランプボディ14の溶着予定面14bを加熱するための発熱体122と、この発熱体122を支持する複数の支持ブラケット124と、これら各支持ブラケット124と発熱体122との間に介装された絶縁片(図示せず)とを備えてなっている。
【0037】
発熱体122は、ランプボディ14の溶着予定面14bと略同一表面形状でかつ該先端面16bよりも広幅で該先端面16bに沿って環状に延びる加熱面122aを有している。その際、この発熱体122は、その加熱面122aの全長にわたって略同一断面で形成されており、その周方向の1箇所にはスリット(図示せず)が形成されている。
【0038】
また、この発熱体122は、上記発熱体112と同様、該発熱体122自体への通電により発熱する抵抗発熱体(例えば、SUS316等のステンレス鋼、SCM440等の合金鋼等)で構成されており、その加熱面122aにはセラミックコート層128が設けられている、そして、この発熱体122におけるスリット122bの両側に位置する部分は、1対の端子部122cとして上方へ突出しており、これら両端子部122cにおいて発熱体122に対する給電が行われるようになっている。
【0039】
各発熱体112、122のセラミックコート層118、128は、発熱によりピーク波長2.7〜3.5μmの赤外線を放射するセラミックス(例えば、Si酸化物、Al酸化物等)で構成されている。その際、これらセラミックコート層118、128はセラミック溶射により形成されており、その膜厚は0.5〜3.0mmに設定されている。
次に、本実施形態に係る製造装置100による透光カバー16とランプボディ14との熱板溶着工程について説明する。
【0040】
まず、図1(a)に示すように、加熱用ユニット110の発熱体112に通電して該発熱体112をその加熱面112aが600℃程度になるように加熱するとともに、加熱用ユニット120の発熱体122に通電して該発熱体122をその加熱面122aが600℃程度になるように加熱する。これと同時に、加熱用ユニット110の上方において透光カバー16をカバー保持治具(図示せず)で保持しておくとともに、加熱用ユニット120の下方においてランプボディ14をボディ保持治具(図示せず)で保持しておく。
【0041】
次に、同図(b)に示すように、透光カバー16を下降させて、発熱体112の加熱面112aに近接配置するとともに、ランプボディ14を上昇させて、発熱体122の加熱面122aに近接配置する。このとき、発熱体112の加熱面112aと透光カバー16の溶着予定面16bとの間隔d1が0.5<d1<1.0mm程度の値になるようにするとともに、発熱体122の加熱面122aとランプボディ14の溶着予定面14bとの間隔d2が0.5<d2<1.0mm程度の値になるようにする。
【0042】
そして、この状態を10〜15秒程度保持し、このとき発熱体112、122からセラミックコート層118、128を介して放射される赤外線の熱エネルギにより、透光カバー16のシール脚16aにおける溶着予定面16bの近傍部位およびランプボディ14の突起部14aにおける溶着予定面14bの近傍部位を加熱して軟化溶融させる。
【0043】
その後、透光カバー16を上昇させるとともにランプボディ14を下降させた後、これら透光カバー16とランプボディ14との間から製造装置100を除去し、最後に、同図(c)に示すように、透光カバー16の溶着予定面16bとランプボディ14の溶着予定面14bとを互いに圧着することにより、両溶着予定面16b、14bを確実に溶着する。
【0044】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用灯具の製造装置100は、透光カバー16の溶着予定面16bと略同一表面形状で該溶着予定面16bに沿って延びる加熱面112aを有する発熱体112と、ランプボディ14の溶着予定面14bと略同一表面形状で該溶着予定面14bに沿って延びる加熱面122aを有する発熱体122とを備えており、これら発熱体112、122がいずれも該発熱体自体への通電により発熱する抵抗発熱体で構成されているので、その加熱面112a、122aを適正加熱温度まで短時間で昇温させることができ、これにより溶着作業効率を向上させることができる。また、各発熱体112、122の加熱面112a、122aが該発熱体自体の発熱により直接加熱されるので、加熱面112a、122aの温度コントロールを精度良く行うことができ、これにより発泡バリPの発生を最小限に抑えることができる。
【0045】
すなわち、図4に示すように、上記熱板溶着工程により透光カバー16とランプボディ14との溶着が完了した車両用灯具10には、透光カバー16のシール脚16aとランプボディ14の突起部14aとの溶着面の両側に発泡バリPが発生するが、この発泡バリPは圧着の際に発生したものであり、そのはみ出し量は極僅かなものとなる。したがって、透光カバー16を透して灯具外部から溶着面を観察したときに、発泡バリPをほとんど目立たない程の小さなものとすることができる。
【0046】
しかも本実施形態に係る車両用灯具の製造装置100は、その発熱体112、122が抵抗発熱体で構成されているので、従来のカートリッジ埋設型の発熱体に比して、熱効率の向上による消費電力の低減を図ることができるとともに発熱体112、122の製作コスト低減および軽量化を図ることができる。
【0047】
特に本実施形態においては、各発熱体112、122がその加熱面112a、122aの全長にわたって略同一断面で形成されているので、各加熱面112a、122a全体を略均一に加熱することができ、これにより各加熱面112a、122aの温度コントロールを一層精度良く行うことができる。
【0048】
また本実施形態においては、透光カバー16およびランプボディ14の溶着予定面16b、14bに対する加熱が、該溶着予定面16b、14bに対して発熱体112、122の加熱面112a、122aを所定間隔をおいて近接配置した状態で行われるようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【0049】
すなわち、溶着予定面16b、14bに対して発熱体112、122の加熱面112a、122aを近接配置するだけであるので、透光カバー16およびランプボディ14の寸法に多少のバラツキがあったり製造装置100に寸法精度誤差があっても、溶着予定面16b、14bが加熱面112a、122aとの当接により変形してその両側に意図しない大きな発泡バリが発生してしまうのを未然に防止することができる。
【0050】
しかも、発熱体112、122の加熱面112a、122aを溶着予定面16b、14bと当接させた場合に定期的に行うことが必要となる離型促進のための表面処理が不要となるので、メンテナンスが容易となる。また、発熱体112、122の加熱面112a、122aを溶着予定面16b、14bと当接させた場合に発生する糸引き現象も発生するおそれがなくなるので、糸引き部分が溶着後の車両用灯具10の灯室内に残って外観不良を発生させてしまうのを未然に防止することができる。
【0051】
その際、本実施形態においては、各溶着予定面16b、14bを加熱する際における該溶着予定面16b、14bと発熱体112、122の加熱面112a、122aとの間隔d1、d2が0.5〜1.0mmに設定されているので、熱効率良く短時間で溶着を行うことができる。
【0052】
さらに本実施形態においては、発熱体112、122の加熱面112a、122aにセラミックコート層118、128が設けられているので、透光カバー16およびランプボディ14に吸収されやすい中赤外線波長領域の熱エネルギを透光カバー16およびランプボディ14の溶着予定面16b、14bに放射させることが可能となり、これにより加熱時間を一層短縮することができる。
【0053】
具体的には、各発熱体112、122のセラミックコート層118、128は、発熱によりピーク波長2.7〜3.5μmの赤外線を放射するセラミックスで構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【0054】
すなわち、発熱体112、122から放射される熱エネルギの波長分布はその発熱温度により変化するが、セラミックコート層118、128の表面からは、合成樹脂製の透光カバー16およびランプボディ14に吸収されやすい中赤外線(すなわち波長2.7〜3.5μmの赤外線)をピークとする波長分布で熱エネルギが2次放射されるので、これにより透光カバー16およびランプボディ14の熱エネルギ吸収効率を高めることができる。
【0055】
しかも本実施形態においては、上記セラミックコート層118、128がセラミックス溶射により形成されているので、その膜厚を薄く設定することができ、これによりセラミックコート層118、128の断熱作用による加温効果の低下やクラックの発生を未然に防止することができる。また、セラミックス溶射の採用により、本実施形態のように発熱体112、122の加熱面112a、122aの表面形状が3次元的に変化している場合であっても、容易にセラミックコート層118、128を形成することができる。
【0056】
なお上記実施形態においては、発熱体112、122の適正加熱温度が600℃程度であるものとして説明したが、加熱対象となる透光カバー16やランプボディ14の材質等に応じて、これとは異なる温度に設定するようにしてもよいことはもちろんである。
【0057】
また上記実施形態においては、製造対象となる車両用灯具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対しても、上記実施形態と同様の構成を採用することにより上記実施形態と同様の作用効果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製造装置を用いて行われる車両用灯具の製造工程を示す側面図
【図2】上記製造装置の一部を詳細に示す斜視図
【図3】上記実施形態において製造対象となる車両用灯具を上向きに配置した状態で示す側断面図
【図4】図3のIV部詳細図
【符号の説明】
10 車両用灯具
12 光源バルブ
14 ランプボディ
14a 突起部
14b 溶着予定面としての先端面
16 透光カバー
16a シール脚
16b 溶着予定面として先端面
100 製造装置
102 支持プレート
110、120 加熱用ユニット
112、122 発熱体
112a、122a 加熱面
112b スリット
112c、122c 端子部
114、124 支持ブラケット
116 絶縁片
118、128 セラミックコート層
P 発泡バリ
Claims (4)
- 透光カバーとランプボディとが溶着されてなる車両用灯具を製造する装置であって、上記透光カバーおよびランプボディの溶着予定面を各々加熱した後、これら両溶着予定面を互いに圧着することにより上記溶着を行うように構成された車両用灯具の製造装置において、
上記透光カバーまたはランプボディの溶着予定面と略同一表面形状で該溶着予定面に沿って延びる加熱面を有する発熱体を備えてなり、
上記発熱体が、該発熱体自体への通電により発熱する抵抗発熱体で構成されている、ことを特徴とする車両用灯具の製造装置。 - 上記発熱体が、該発熱体の加熱面全長にわたって略同一断面で形成されている、ことを特徴とする請求項1記載の車両用灯具の製造装置。
- 上記加熱が、上記発熱体の加熱面を上記溶着予定面に対して所定間隔をおいて近接配置した状態で行われるように構成されている、ことを特徴とする請求項1または2記載の車両用灯具の製造装置。
- 上記発熱体の加熱面に、セラミックコート層が設けられている、ことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の車両用灯具の製造装置。
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