JP3328166B2 - 車両用灯具の振動溶着方法及びその振動溶着装置 - Google Patents

車両用灯具の振動溶着方法及びその振動溶着装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の標識灯等
の車両用灯具を形成する灯具ボディと、その開口部を被
蓋する前面レンズ等との接合予定部を両者間の接合部に
発生させた振動によって直接溶着して成る車両用灯具に
係り、特に両者の振動溶着時に固定側の灯具ボディ等の
共振を防止して振動溶着を有効に実施する車両用灯具の
振動溶着方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、熱可塑性合成樹脂から成る灯
具ボディ５１等に対して同じく熱可塑性合成樹脂からな
る前面レンズ５２等との接合予定部を振動溶着して接合
する所謂振動溶着方法により製造した車両用灯具が提案
されている。この方法により製造する車両用灯具は、車
両用灯具の灯具ボディ５１のフランジ部分等の接合面５
３に対して前面レンズ５２等の溶着脚５４を接触させ、
両者を当接させた状態で加圧し、一方を他方に対して振
動させることにより摩擦熱を発生させて溶融した灯具ボ
ディ５１等の接合面５３に前面レンズ５２等の溶着脚５
４を嵌入させるようにして溶着している。この種の振動
溶着によって製造される車両用灯具は、図９に示すよう
に、ボディ受治具５５に灯具ボディ５１側の接合面５３
を上向きにして装着すると共に、レンズ受治具５６に上
記灯具ボディ５１の接合面５３に溶着脚５４の先端を対
向させて前面レンズ５２を装着し、一般的にはボディ受
治具５５と共に灯具ボディ５１を上昇させてその接合面
５３をレンズ受治具５６に装着した前面レンズ５２側の
溶着脚５４に加圧当接（矢印Ｙ方向）させた後、レンズ
受治具５６側、即ち前面レンズ５２を振動（矢印Ｘ方
向）させて溶着脚５４の先端、接合面５３との間に摩擦
熱を発生させて接合面５３と溶着脚５４を部分的に溶融
接合する振動溶着装置によって製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の振動溶着装置にあっては、前面レンズ５２側を振
動させると、灯具ボディ５１側の加圧接触の強度や両者
の当接面の大小等の諸条件の変化等の事情によって、灯
具ボディ５１、特に前面レンズ５２の溶着脚５４との当
接部である接合面５３が前面レンズ５２の振動に共振し
てしまい、振動溶着に必要な程度の摩擦熱が発生せず、
溶着ができなく成るという問題があり、その対策として
灯具ボディ５１の接合面５３の外側にボディ受治具５５
に形成した溝等に係合する折り返し部（図示していな
い）を嵌め合わせて共振を防止する等の方法も提案され
ていた。しかし、車両用灯具、特に灯具ボディ５１の形
状によっては、折り返し部を形成することができないも
のがある。また底の浅い偏平な形状に形成された灯具ボ
ディ５１等では、ボディ受治具５５への嵌め込みが浅い
ことから、前面レンズ５２の振動に連動して灯具ボディ
５１がボディ受治具５５から外れてしまい溶着作業がで
きない等の問題が有った。
【０００４】本発明に係る車両用灯具の振動溶着方法及
びその装置は、上記問題に鑑みて創案されたものであ
り、底の浅い薄型の灯具ボディの接合面と、前面レンズ
の溶着脚間等、部材間の振動溶着に際し、固定側の灯具
ボディ等の共振の発生を防止して両者の当接部間に十分
な摩擦熱を発生させ、振動溶着効果を向上することを目
的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る車両用灯具の振動溶着方法は、車両用
灯具を構成する合成樹脂製の一方の部材である灯具ボデ
ィを保持するボディ受治具と、同じく合成樹脂製の他方
の部材である前面レンズを保持するレンズ受治具と、か
つ前記ボディ受治具には灯具ボディよりも硬度が高く、
先端が尖った凸部を備えた安定部材を備え、灯具ボディ
をボディ受治具に、また前面レンズをレンズ受治具に固
定すると共に、灯具ボディの裏面に前記安定部材を食い
込ませ、灯具ボディの接合面の上面に前面レンズの溶着
脚の先端を加圧接触させた後、ボディ受治具又はレンズ
受治具の一方を加圧方向に対して直交する方向へ振動さ
せて灯具ボディと前面レンズを振動溶着させることを要
旨とするものである。上記安定部材の構成により、前面
レンズの振動時に灯具ボディ側が共振することがなく、
十分に摩擦熱を発生させることができる。
【０００６】また、本発明に係る振動溶着装置は、車両
用灯具を構成する合成樹脂製の一方の部材である灯具ボ
ディを保持するボディ受治具と、同じく合成樹脂製の他
方の部材である前面レンズを保持するレンズ受治具と、
かつ前記ボディ受治具には灯具ボディよりも硬度が高
く、先端が尖った凸部を備えた安定部材を構成したもの
である。
【０００７】ボディ受治具に保持する灯具ボディは奥行
きが浅く形成して成るものに有効であり、上記安定部材
が前記灯具ボディの後面所定個所に位置すべく、ボディ
受治具の内面に穿設した固定孔内に固設されるように構
成することができる。
【０００８】更に、上記安定部材は、その先端が灯具ボ
ディのフランジ等の接合面の裏面側に食い込む位置に構
成してもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両用灯具の
振動溶着方法の好適な発明の実施の形態について説明す
る。本発明に係る車両用灯具の振動溶着方法は、車両用
灯具１を構成する合成樹脂製の一方の部材である灯具ボ
ディ２を保持するボディ受治具１２と、同じく合成樹脂
製の他方の部材である前面レンズ４を保持するレンズ受
治具１３と、かつ前記ボディ受治具１２には灯具ボディ
２よりも硬度が高く、先端が尖った凸部を備えた後述す
る安定部材１９，２３，２５等を備え、灯具ボディ２を
ボディ受治具１２に、また前面レンズ４をレンズ受治具
１３に固定すると共に、灯具ボディ２の裏面に前記安定
部材１９，２３，２５等を食い込ませた後、ボディ受治
具１２又はレンズ受治具１３の一方を振動させて灯具ボ
ディ２と前面レンズ４を振動溶着させるように構成した
ものである。
【００１０】また、上記車両用灯具の振動溶着方法に用
いる振動溶着装置は、以下のように構成されている。即
ち、図１は本発明に係る車両用灯具の振動溶着装置に関
する好適な実施の形態に係り、その全体構造を示す縦断
面図、図２はボディ受治具の構造を示す斜視図、図３は
安定部材の第一の実施の形態を示すものである。
【００１１】両図において、振動溶着装置１１は、電磁
振動を利用してワークＷ間の溶着予定部に摩擦熱を発生
させ、この摩擦熱により溶着予定部の材料を溶融し、そ
の後の冷却固化によりワークＷを一体化接合するもので
あり、上面にワークＷとなる車両用灯具１を構成する灯
具ボディ２を嵌め込むための凹部１２ａを形成した固定
側のボディ受治具１２と、下面にワークＷとなる前面レ
ンズ３を嵌め込むための凹部１３ａを形成した駆動側の
レンズ受治具１３と、このレンズ受治具１３を電磁振動
させる振動発生装置１４とから構成されている。
【００１２】上記振動発生装置１４は、支持体１５の天
板下面に高剛性の弾性体１６，１６を介して振動体１７
を所定方向、図中左右（横）方向へ可動自在に吊り下げ
ると共に、その左右両側に電磁石１８，１８を対向配置
し、上記振動体１７の下部にレンズ受治具１３を固定す
る。従って、左右の電磁石１８，１８に交互に電流を流
すことにより、振動体１７を左右（横）方向へ交互に吸
着して電磁振動を発生させ（矢印Ｘ方向）、その下部に
固設したレンズ受治具１３を振動体１７と共に振動させ
ることができる。本発明に係る振動溶着方法を施すに際
して、上記振動体１７の電磁振動は、例えば周波数２４
０Ｈｚ程度の左右方向への振動として発生させるように
構成したものである。なお、この電磁振動の発生方法
は、上記のような構成に限定されず、適宜変様すること
により同様の電磁振動を発生させることができるもので
あることは勿論である。
【００１３】本発明に係る車両用灯具の振動溶着装置に
よって製造する車両用灯具１は、熱可塑性の合成樹脂製
の部材、即ち灯具ボディ２の開口周縁部に側方へ向かっ
て張り出した接合面３（フランジ等）に、同じく熱可塑
性の合成樹脂製の部材、即ち前面レンズ４等の裏面周縁
部に形成した溶着脚５（シール脚部等）の先端を直接振
動溶着により接合するものであり、特に灯具ボディ２の
構造が、車体側の構造に対応して底の浅い薄型に形成さ
れたものである。従って、前面レンズ４側の振動に連動
して灯具ボディ２がボディ受治具１２から外れてしまい
溶着作業ができない構造に成っている。
【００１４】本発明に係る車両用灯具の振動溶着装置に
おいては、上記のような共振し易い車両用灯具１の灯具
ボディ２をボディ受治具１２の凹部１２ａ内に収容した
ときに、その下面にやや食い込んで凹部１２ａ内におけ
る灯具ボディ２の下面や接合面３の横滑りを防止する安
定部材１９を構成する。本実施の形態においては、ボデ
ィ受治具１２の上面に形成した凹部１２ａの内面に１又
は２以上の安定部材１９，１９…を埋設し（図２参
照）、その上部に形成した複数の角錐状又は円錐状の凸
部２０，２０がボディ受治具１２の内面に突出し（図３
参照）、その上部に装着した灯具ボディ２の下面に食い
込ませることができるように成っている。また、この安
定部材１９は、本実施の形態においては、ボディ受治具
１２の外側から挿入したボルト部材２１によってボディ
受治具１２の凹部１２ａ内面に穿設した固定孔２２内に
螺合締結される構造に成っており、適宜その数を増減し
て使用することも可能である。
【００１５】即ち、上記のように安定部材１９を凹部１
２ａ内に埋設したボディ受治具１２に灯具ボディ２（他
方のワークＷ）を上向きに嵌め込み、所望により接合面
３の周縁に形成したリブ（図示していない）をボディ受
治具１２側の溝部（図示していない）に嵌合固定すると
共に、レンズ受治具１３の下面に形成した凹部１３ａ内
に前面レンズ４（一方のワークＷ）を下向きに、即ち溶
着脚５を下方に向けて固定する。しかる後、ボディ受治
具１２を適宜昇降機（図示していない）によって上昇さ
せ（矢印Ｙ方向）、ボディ受治具１２とレンズ受治具１
３との間にワークＷ（灯具ボディ２と前面レンズ４）を
挟み込み、ワークＷ間の接合予定部、即ち灯具ボディ２
の接合面３の上面に前面レンズ４の溶着脚５の先端を加
圧接触させると共に、上記振動発生装置１４によってレ
ンズ受治具１３に、加圧方向に直交する例えば振幅１〜
１．２ｍｍの程度の電磁振動を発生させ、加圧接触部に
局部的な摩擦熱を発生させて振動溶着作業を実施する。
このように本発明に係る車両用灯具の振動溶着装置によ
れば、ボディ受治具１２の凹部１２ａ内に装着した灯具
ボディ２がレンズ受治具１３側の振動、即ち前面レンズ
４の振動に共振することがなく、加圧接触部に有効に摩
擦熱を発生させることができる。
【００１６】図４乃至図６は、本発明に係る車両用灯具
の振動溶着装置に係る第二の実施の形態を示すものであ
る。この実施の形態においては、上端に鋭角に形成した
エッジ２３ａを形成した角柱状の安定部材２３を使用し
ており、ボディ受治具１２に装着した灯具ボディ２の接
合部３の下面の付け根部分に上記エッジ２３ａを食い込
ませ、接合部３部分の共振の発生を強制的に防止しよう
とするものであり、レンズ受治具１３の振動方向に直交
してエッジ２３ａが嵌め込まれている。この安定部材２
３は共振を発生し易い灯具ボディ２の接合部３側に１又
は２個所に設置すれば足りるが、レンズ受治具１３の振
動両方向に設置してもよいことは勿論である。また、こ
の安定部材２３は、ボディ受治具１２における灯具ボデ
ィ２の接合部３を載せる台部に縦方向に穿設した孔（図
示していない）内に落とし込むように装置し、かつボデ
ィ受治具１２の側方からボルト部材２４等を用いて抜け
止め装着する構造に成っている。また、灯具ボディ２の
反対側には折り返し部２ａを形成して、該反対側の防振
効果を高める構造としてもよい。
【００１７】図７及び図８は、本発明に係る車両用灯具
の振動溶着装置に係る第三の実施の形態を示すものであ
り、上記第二の実施形態と異なる部分について説明す
る。本実施の形態に係る安定部材２５は、上記第二の実
施の形態における安定部材２３のエッジ２３ａに代えて
その上面に滑り止め用のローレット２５ａを形成したも
のである。このローレット２５ａは、灯具ボディ２の接
合部３に折り返し部２ａが形成されているような場合に
は、この灯具ボディ２の裏面における折り返し部２ａの
形成部位までの幅Ｓ内に丁度嵌まり合う幅を有すること
が望ましい。これにより、灯具ボディ２の接合部３側の
共振防止効果をより向上することが可能に成る。
【００１８】本発明に係る車両用灯具の振動溶着装置
は、その実施の形態として固定側として灯具ボディ２
を、また振動側として前面レンズ４を例として説明して
いるが、車両用灯具に用いるその他の部材間の振動溶着
装置としても使用することができることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】本発明に係る車両用灯具の振動溶着方法
及びその装置は、以上のように構成したから、底の浅い
灯具ボディに対する前面レンズの振動溶着作業に際して
も固定側の灯具ボディが前面レンズの振動に連動してボ
ディ受治具から外れたり、共振することがなく、適度な
加圧力で摩擦熱を発生させ接合面を十分溶融させること
ができ、前面レンズに対する溶着性を向上することがで
きる。しかも、前面レンズの振動に際して安定部材が灯
具ボディの裏面側に食い込んでボディ受治具内に固定す
る構造に成っているため、完成した車両用灯具の表面側
に傷を付けることもなく製品上の問題も発生しない等、
本発明により得られる効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用灯具の振動溶着装置の第一
の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】同じく、ボディ受治具の構造を示す斜視図であ
る。
【図３】同じく、安定部材の構造を示すものであり、
（ａ）は要部拡大縦断面図、（ｂ）は同じく斜視図、
（ｃ）は安定部材に形成した突起形状を示す平面図、
（ｄ）は同じく斜視図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態に係る振動溶着装置
を示す縦断面図である。
【図５】同じく、ボディ受治具の構造を示す斜視図であ
る。
【図６】同じく、安定部材の構造を示す拡大斜視図であ
る。
【図７】本発明の第三の実施の形態に係る振動溶着装置
を示す縦断面図である。
【図８】同じく、安定部材の構造を示す拡大斜視図であ
る。
【図９】従来の振動溶着装置の構造を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
１ 車両用灯具 ２ 灯具ボディ ２ａ 折り返し部 ３ 接合面 ４ 前面レンズ ５ 溶着脚 １１ 振動溶着装置 １２ ボディ受治具 １２ａ 凹部 １３ レンズ受治具 １３ａ 凹部 １４ 振動発生装置 １５ 支持体 １６ 弾性体 １７ 振動体 １８ 電磁石 １９ 安定部材 ２０ 凸部 ２１ ボルト部材 ２２ 固定孔 ２３ 安定部材 ２３ａ エッジ ２４ ボルト部材 ２５ 安定部材 ２５ａ ローレット Ｗ ワーク Ｓ 幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−239501（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−124109（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F21S 8/10 F21V 17/00 F21W 101:10 F21W 101:14 B29C 65/08

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両用灯具を構成する合成樹脂製の一方
    の部材である灯具ボディを保持するボディ受治具と、同
    じく合成樹脂製の他方の部材である前面レンズを保持す
    るレンズ受治具と、かつ前記ボディ受治具には灯具ボデ
    ィよりも硬度が高く、先端が尖った凸部を備えた安定部
    材を備え、 灯具ボディをボディ受治具に、また前面レンズをレンズ
    受治具に固定すると共に、灯具ボディの裏面に前記安定
    部材を食い込ませ、灯具ボディの接合面の上面に前面レ
    ンズの溶着脚の先端を加圧接触させた後、ボディ受治具
    又はレンズ受治具の一方を加圧方向に対して直交する方
    向へ振動させて灯具ボディと前面レンズを振動溶着させ
    ることを特徴とする車両用灯具の振動溶着方法。
  2. 【請求項２】 車両用灯具を構成する合成樹脂製の一方
    の部材である灯具ボディを保持するボディ受治具と、同
    じく合成樹脂製の他方の部材である前面レンズを保持す
    るレンズ受治具と、かつ前記ボディ受治具には灯具ボデ
    ィよりも硬度が高く、先端が尖った凸部を備えた安定部
    材を備えたことを特徴とする車両用灯具の振動溶着装
    置。
  3. 【請求項３】 ボディ受治具に保持する灯具ボディは奥
    行きが浅く形成して成るものであり、前記安定部材が前
    記灯具ボディの後面所定個所に位置すべく、ボディ受治
    具の内面に穿設した固定孔内に固設されるように構成し
    たことを特徴とする請求項２の車両用灯具の振動溶着装
    置。
  4. 【請求項４】 前記安定部材は、その先端が灯具ボディ
    の接合面の裏面に食い込む位置に構成して成るものであ
    ることを特徴とする請求項２の車両用灯具の振動溶着装
    置。
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