JP2006167946A - 車輌用灯具及び光線溶着方法 - Google Patents

車輌用灯具及び光線溶着方法 Download PDF

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富士彦 杉山
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三千彦 鈴木
Kazuhiro Yamazaki
一廣 山▲崎▼
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Abstract

【課題】 透明カバーとハウジングとを光線溶着によって接合するに際して、光線溶着時に透明カバーとハウジングとが確実に接触しているようにすることを課題とする。
【解決手段】 ハウジング２にその前面を覆うように透明カバー３が取着される車輌用灯具１における光線溶着方法であって、上記透明カバーと上記ハウジングはそれぞれ接合部３ａ、２ａを備えており、上記透明カバーの接合部に弾性部材７を一体化する工程と、上記ハウジングの接合部に上記弾性部材を当接させる工程と、光線を上記ハウジングの接合部に照射して、弾性部材とハウジングとを溶着させる工程とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は新規な車輌用灯具及び光線溶着方法に関する。詳しくは、車輌用灯具のハウジングと透明カバーとを光線溶着によって確実に接合する技術に関する。
車輌用灯具、例えば、自動車用灯具の製造において、ハウジングにその前面開口を覆うように一般的にレンズと称されている透明カバーを取り付ける工程が必要である。
従来にあっては、透明カバーとハウジングとの間の取付には、透明カバーの周縁部にシール脚を突設し、ハウジングには上記シール脚を受け入れる溝を形成し、透明カバーのシール脚をハウジングの溝にシール材或いは接着材を介して受け入れる方法が一般的に採用されていたが、この取付方法にあっては、シール脚や溝は透明カバーやハウジングの周縁部からさらに外方へと突出した部分に設けられるため、透明カバーを前方から眺めたときに、その周縁部に比較的大きな面積を占める光を通さない部分、すなわち、暗い部分が出来てしまい、全体の大きさの割には発光面積が小さくなると言う問題があった。
そこで、透明カバーのシール脚をハウジングの接合面に直接接合する方法が考えられた。透明カバーのシール脚をハウジングに直接接合するようにすれば、接合代はほんの僅かの幅があれば良く、透明カバー周縁部の暗く見える部分は極めて狭い幅で足りることになる。そして、この直接接合する手段としては、熱板溶着、振動溶着等が一般的に採用されていた。これらの手段にあっては、透明カバーとハウジングとの接合部に互いの材料の溶融した部分が混合した状態で冷却固化されることによって接合されるのであるが、余分な溶融材料が接合箇所から脇にはみ出して、これが前方から透明カバーを通して視認されて外観を損ねるという問題がある。
また、形状の制限がある（傾斜角度に制限がある；振動溶着では振動する方向には略平坦でなければならない、熱板溶着では熱板を押し当てる方向に対して極端な傾斜はできない、等）ので、昨今の立体的なデザインニーズに対応できない。
さらに、透明カバーとハウジングをレーザー溶着により接合する方法がある。レーザー溶着にあっては、レーザー出力と接合部におけるスポット径並びに走査スピードを制御することにより材料の溶融状態、すなわち、接合部における照射エネルギーを一定にをコントロールすることが出来るので、溶融のしすぎによる溶融材料のはみ出しを解決でき、複雑な形状にも対応できる。レーザーを、透明カバーを透過させてハウジングを照射することにより、ハウジングを加熱して溶融させるとともに、透明カバーにも熱伝導させて溶融させ、両者が相溶して融着される。
ところで、レーザー溶着等の光線溶着にあっては、透明カバーの溶着部とハウジングの溶着部とが確実に接触していないと接合不良を起こす。
しかしながら、車輌用灯具の透明カバーとハウジングは樹脂成形品であり、成形後のソリや撓みなどの影響から、実際には設計通りの形状を出すことは困難である。そのため、透明カバーとハウジングとを全周に亘って確実に接触させることは困難である。そして、透明カバーとハウジングとが確実に接触していないと、レーザー等の光線の照射によってハウジングに与えられた熱が透明カバーに伝達せず、溶着が不能になる。
そこで、本発明は、透明カバーとハウジングとを光線溶着によって接合するに際して、光線溶着時に透明カバーとハウジングとが確実に接触しているようにすることを課題とする。
本発明光線溶着方法は、上記した課題を解決するために、透明カバーとハウジングはそれぞれ接合部を備えており、上記透明カバーの接合部に弾性部材を一体化する工程と、上記ハウジングの接合部に上記弾性部材を当接させる工程と、光線を上記ハウジングの接合部に照射して、弾性部材とハウジングとを溶着させる工程とを備えたものである。
別の本発明光線溶着方法は、上記した課題を解決するために、透明カバーと上記ハウジングはそれぞれ接合部を備えており、ハウジングの接合部に弾性部材を一体化する工程と、上記透明カバーの接合部に上記弾性部材を当接させる工程と、光線を上記弾性部材の透明カバーの接合部と当接した箇所に照射して、弾性部材と透明カバーとを溶着させる工程とを備えたものである。
また、本発明車輌用灯具は、上記した課題を解決するために、透明カバーの接合部とハウジングの接合部との間には弾性部材が介在されており、上記弾性部材とハウジング又は透明カバーとが一体化されていて、上記弾性部材と透明カバー又はハウジングとの間が光線溶着されている。
従って、本発明にあっては、弾性部材と透明カバーの接合部又はハウジングの接合部との間が確実に接触する。
本発明光線溶着方法は、ハウジングにその前面を覆うように透明カバーが取着される車輌用灯具における光線溶着方法であって、上記透明カバーと上記ハウジングはそれぞれ接合部を備えており、上記透明カバーの接合部に弾性部材を一体化する工程と、上記ハウジングの接合部に上記弾性部材を当接させる工程と、光線を上記ハウジングの接合部に照射して、弾性部材とハウジングとを溶着させる工程とを備えたことを特徴とする。
別の本発明光線溶着方法は、ハウジングにその前面を覆うように透明カバーが取着される車輌用灯具における光線溶着方法であって、上記透明カバーと上記ハウジングはそれぞれ接合部を備えており、ハウジングの接合部に弾性部材を一体化する工程と、上記透明カバーの接合部に上記弾性部材を当接させる工程と、光線を上記弾性部材の透明カバーの接合部と当接した箇所に照射して、弾性部材と透明カバーとを溶着させる工程とを備えたことを特徴とする。
本発明車輌用灯具は、ハウジングにその前面を覆うように透明カバーが取着された車輌用灯具であって、上記透明カバーの接合部と上記ハウジングの接合部との間には弾性部材が介在されており、上記弾性部材とハウジング又は透明カバーとが一体化されていて、上記弾性部材と透明カバー又はハウジングとの間が光線溶着されていることを特徴とする。
従って、本発明にあっては、ハウジングの接合部又は透明カバーの接合部に弾性部材が一体化されているので、ハウジングと透明カバーの接合部同士を接触させる際に、２つの接合部間に間隙が生じるような部分があったとしても、弾性部材が変形することによって、ハウジングの接合部又は透明カバーの接合部とは弾性部材を介して全周に亘って接触することが出来る。従って、確実な光線溶着が為される。
以下に、本発明車輌用灯具及び光線溶着装置を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
車輌用灯具１はハウジング２にその前面を覆うように透明カバー３が取着され、ハウジング２と透明カバー３で囲まれた空間に光源Ｌが配置されて成る。ハウジング２及び透明カバー３にそれぞれ接合部２ａ、３ａが形成され、これら両者の接合部２ａ、３ａの間には弾性部材４又は７が介在されている。上記弾性部材４又は７はハウジング２の接合面２ａ又は透明カバー３の接合面３ａに一体成形により一体化されており、そして、弾性部材４又は７のハウジング２又は透明カバー３と一体化している面と反対側の溶着面が透明カバー３の接合面３ａ又はハウジング２の接合面２ａと光線溶着によって接合している。
次に、ハウジング２に透明カバー３を光線溶着する方法について説明する。
図２はハウジング２の接合部２ａに弾性部材４を一体化した実施の形態を示すものである。
弾性部材４はゴム状弾性を有する材料で形成され、ハウジング２の材料樹脂と溶着性の良い材料で、また、光線の照射によって励起状態となり発熱する材料によって形成される。そして、例えば、２色成形法、インサート成形法等と称される成形法によって、弾性部材４はハウジング２と一体に形成される（図２（ａ）参照）。
上記工程によって、ハウジング２に一体に形成された弾性部材４のハウジング２と接合している面と反対側の溶着面４ａの上に透明カバー３の接合面３ａが位置するようにし、その状態で透明カバー３を図示しない適当な治具によってハウジング２の方へと押圧する。これによって、透明カバー３の接合面３ａと弾性部材４の溶着面４ａとの間に間隙が生じた場合でも、弾性部材４が弾性変形することによって、弾性部材４の溶着面４ａと透明カバー３の接合面３ａとが完全に接触する（図２（ｂ）参照）。
上記工程によって、弾性部材４の溶着面４ａと透明カバー３の接合面３ａとが完全に接触した状態を保ちながら、光線照射部５によって所定の光線６を透明カバー３を透過させて弾性部材４の透明カバー３の接合部３ａと接触している溶着面４ａに照射する。光線照射部５は、例えば、レーザーガンであり、所望の光線、例えば、レーザが照射される。なお、ここで照射される光線６はレーザに限定されるものではない。すなわち、レーザーの他、可視光線、紫外線、赤外線等の干渉性又は非干渉性の電磁波のうちの適宜のもので良く、当該電磁波の照射によって弾性部材４の溶着面４ａを励起状態とすることが出来るものであればよい。すなわち、弾性部材４の材料には照射される電磁波の波長と振動周期が一致するラジカルによって構成される分子構造を有するものが使用される。なお、弾性部材４の材料が当該光線の照射によって励起状態となるものでない場合は、当該光線の照射により励起状態となる材料を弾性部材４の材料に混練りするか、又は、そのような材料を弾性部材４の透明カバー３の接合部３ａに接触する溶着面４ａに塗布等によって付着させても良い。例えば、レーザーを照射する場合は、レーザー吸収材を弾性部材４の材料に混練りするか、レーザー吸収材を弾性部材４の溶着面４ａに塗布等により付着させればよい。
光線照射部５による光線６の弾性部材４の溶着面４ａへの照射が為されると、該光線の照射によって、弾性部材４の溶着面４ａが励起状態となり発熱する。そして、弾性部材４の溶着面４ａが発熱すると、該発熱が透明カバー３の接合面３ａ（弾性部材４の溶着面４ａと接触している面）に伝達され、両面４ａ、３ａ共に加熱され、相溶状態となり、２つの面４ａ、３ａが接触した界面において弾性部材４及び透明カバー３の材料が一体化する。
以上のようにして、ハウジング２と透明カバー３の接合部２ａ、３ａ同士が弾性部材４を介して接合される。
図３は透明カバー３の接合部３ａに弾性部材７を一体化した実施の形態を示すものである。
弾性部材７はゴム状弾性を有する材料で形成され、透明カバー３の材料樹脂と溶着性の良い材料で、また、光線の透過を許容する材料によって形成される。そして、例えば、２色成形法、インサート成形法等と称される成形法によって、弾性部材７は透明カバー３と一体に形成される（図３（ａ）参照）。
上記工程によって、透明カバー３に一体に形成された弾性部材７の透明カバー２と接合している面と反対側の溶着面７ａをハウジング２の接合部２ａの上に重ね合わせ、その状態で透明カバー３を図示しない適当な治具によってハウジング２の方へと押圧する。これによって、ハウジング２の接合面２ａと弾性部材７の溶着面７ａとの間に間隙が生じた場合でも、弾性部材７が弾性変形することによって、弾性部材７の溶着面７ａとハウジング２の接合部２ａとが完全に接触する（図３（ｂ）参照）。
上記工程によって、弾性部材７の溶着面７ａとハウジング２の接合面２ａとが完全に接触した状態を保ちながら、光線照射部５によって所定の光線６を透明カバー３及び弾性部材７を透過させてハウジング２の弾性部材７と接触している接合部２ａに照射する。光線照射部５は上記図２に示した実施の形態におけると同様のものであり、レーザーの他、可視光線、紫外線、赤外線等の干渉性又は非干渉性の電磁波のうちの適宜のものを照射することができるものであればよい。すなわち、ハウジング２の材料には照射される電磁波の波長と振動周期が一致するラジカルによって構成される分子構造を有するものが使用される。なお、ハウジング２の材料が当該光線の照射によって励起状態となるものでない場合は、当該光線の照射により励起状態となる材料をハウジング２の材料に混練りするか、又は、そのような材料をハウジング２の接合部２ａに塗布等によって付着させても良い。例えば、レーザーを照射する場合は、レーザー吸収材をハウジング２の材料に混練りするか、レーザー吸収材をハウジング２の接合部２ａに塗布等により付着させればよい。
光線照射部５による光線６のハウジング２の接合部２ａへの照射が為されると、該光線の照射によって、ハウジング２の接合部２ａが励起状態となり発熱する。そして、ハウジング２の接合部２ａが発熱すると、該発熱が透明カバー３に一体に形成された弾性部材７の上記接合部２ａと接触している溶着面７ａに伝達され、両面２ａ、７ａ共に加熱され、相溶状態となり、２つの面２ａ、７ａが接触した界面において弾性部材７及びハウジング２の材料が一体化する。
以上のようにして、ハウジング２と透明カバー３の接合部２ａ、３ａ同士が弾性部材７を介して接合される。
以上に説明したように、本発明にあっては、ハウジング２の接合部２ａと透明カバー３の接合部３ａとの間には弾性部材４又は７が介在されるので、互いに光線溶着される面同士が確実に接触され、溶着不良等の発生が防止される。
なお、上記した実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
大型で、互いの接合部同士を全体的に接触させることが困難とされるハウジングと透明カバーとの間の光線溶着を確実に行うことができる。
本発明車輌用灯具の実施の形態を示す概略縦断面図である。 ハウジングに弾性部材を一体化した実施の形態を示すものであり、（ａ）はハウジングへの弾性部材の一体化工程を示し、（ｂ）はハウジングと透明カバーとの当接工程を示し、（ｃ）は光線照射工程を示すものである。 透明カバーに弾性部材を一体化した実施の形態を示すものであり、（ａ）は透明カバーへの弾性部材の一体化工程を示し、（ｂ）はハウジングと透明カバーとの当接工程を示し、（ｃ）は光線照射工程を示すものである。
符号の説明
１…車輌用灯具、２…ハウジング、２ａ…接合部、３…透明カバー、３ａ…接合部、４…弾性部材、７…弾性部材

Claims (3)

  1. ハウジングにその前面を覆うように透明カバーが取着される車輌用灯具における光線溶着方法であって、
    上記透明カバーと上記ハウジングはそれぞれ接合部を備えており、
    上記透明カバーの接合部に弾性部材を一体化する工程と、
    上記ハウジングの接合部に上記弾性部材を当接させる工程と、
    光線を上記ハウジングの接合部に照射して、弾性部材とハウジングとを溶着させる工程とを備えた
    ことを特徴とする光線溶着方法。
  2. ハウジングにその前面を覆うように透明カバーが取着される車輌用灯具における光線溶着方法であって、
    上記透明カバーと上記ハウジングはそれぞれ接合部を備えており、
    ハウジングの接合部に弾性部材を一体化する工程と、
    上記透明カバーの接合部に上記弾性部材を当接させる工程と、
    光線を上記弾性部材の透明カバーの接合部と当接した箇所に照射して、弾性部材と透明カバーとを溶着させる工程とを備えた
    ことを特徴とする光線溶着方法。
  3. ハウジングにその前面を覆うように透明カバーが取着された車輌用灯具であって、
    上記透明カバーの接合部と上記ハウジングの接合部との間には弾性部材が介在されており、
    上記弾性部材とハウジング又は透明カバーとが一体化されていて、
    上記弾性部材と透明カバー又はハウジングとの間が光線溶着されている
    ことを特徴とする車輌用灯具。
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