JP4707185B2 - 溶着装置及び溶着方法 - Google Patents

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Description

本発明は新規な溶着装置及び溶着方法に関する。詳しくは、車輌用灯具のハウジングと透明カバーを溶着する溶着装置及び溶着方法であって、安価に構成することが出来ると共に短時間で溶着作業を行うことが出来る技術に関する。
車輌用灯具のハウジングと透明カバーとを溶着によって接合する技術としてレーザーを透明カバーを透過してハウジングに照射して加熱し、これによって、ハウジングと透明カバーとを溶着する技術が提案されている。
しかしながら、ロボットを用いてレーザーガンを溶着ラインに沿って移動させて溶着を行う走査方式（スキャン方式）では、マシンタイムが長くなり、効率が悪いという問題がある。
また、マシンタイムを短くして効率化を図るために、溶着ラインの全長に亘って多数のレーザーガンを配置して、同時に溶着を行う、いわゆるフラッシュ方式では、マシンタイムの短縮化は図れるが、膨大な設備費を必要とし、車輌用灯具のコストアップにつながるという問題がある。
そこで、本発明は、安価に構成することが出来ると共に短時間で溶着作業を行うことが出来る溶着装置及び溶着方法を提供することを課題とする。
本発明溶着装置は、上記した課題を解決するために、ハロゲンランプ等の波長が５００ｎｍ（ナノメーター）以上の可視領域及び近赤外領域に属する非干渉性電磁波を照射する光源と、上記光源の光を所望の点状又は線状に集光反射させる多重反射面を有するランプユニットを備え、ハウジングと透明カバーとを重ね合わせ、上記光源の光を多重反射面によってハウジングの透明カバーと重なった箇所に集光させ、上記多重反射面は、一の方向の断面において集光反射面に形成され、上記一の方向に交差する方向の断面において多重放物面に形成されているものである。
また、本発明溶着方法は、ハロゲンランプ等の波長が５００ｎｍ（ナノメーター）以上の可視領域及び近赤外領域に属する非干渉性電磁波を照射する光源と、上記光源の光を所望の点状又は線状に集光反射させる多重反射面を有するランプユニットを備え、ハウジングと透明カバーとを重ね合わせる工程と、上記光源の光を多重反射面によってハウジングの透明カバーと重なった箇所に集光させてハウジングと透明カバーとを溶着させる工程とを備え、上記多重反射面は、一の方向の断面において集光反射面に形成され、上記一の方向に交差する方向の断面において多重放物面に形成されているものである。
従って、本発明にあっては、波長が５００ｎｍ（ナノメーター）以上の可視領域及び近赤外領域に属する非干渉性電磁波をハウジングの透明カバーと重なった箇所に点状又は線状に集光させて溶着を行う。また、多重放物面の一の方向に交差する方向での並びを工夫することにより曲線で構成される溶着ラインに沿って集光させる。
本発明溶着装置は、車輌用灯具のハウジングに透明カバーを溶着する溶着装置であって、ハロゲンランプ等の波長が５００ｎｍ（ナノメーター）以上の可視領域及び近赤外領域に属する非干渉性電磁波を照射する光源と、上記光源の光を所望の点状又は線状に集光反射させる多重反射面を有するランプユニットを備え、ハウジングと透明カバーとを重ね合わせ、上記光源の光を多重反射面によってハウジングの透明カバーと重なった箇所に集光させ、上記多重反射面は、一の方向の断面において集光反射面に形成され、上記一の方向に交差する方向の断面において多重放物面に形成されていることを特徴とする。
また、本発明溶着方法は、車輌用灯具のハウジングに透明カバーを溶着する溶着方法であって、ハロゲンランプ等の波長が５００ｎｍ（ナノメーター）以上の可視領域及び近赤外領域に属する非干渉性電磁波を照射する光源と、上記光源の光を所望の点状又は線状に集光反射させる多重反射面を有するランプユニットを備え、ハウジングと透明カバーとを重ね合わせる工程と、上記光源の光を多重反射面によってハウジングの透明カバーと重なった箇所に集光させてハウジングと透明カバーとを溶着させる工程とを備え、上記多重反射面は、一の方向の断面において集光反射面に形成され、上記一の方向に交差する方向の断面において多重放物面に形成されていることを特徴とする
従って、本発明にあっては、光源として波長が５００ｎｍ以上の可視領域及び近赤外領域に属する非干渉性電磁波を照射する光源、例えば、ハロゲンランプ等の安価な光源を使用するので、溶着ラインに沿って複数のランプユニットを配置しても安価に構成することが出来る。そのため、走査方式でなくフラッシュ方式を採用することが出来、溶着作業の効率を向上させることが出来、結果として、車輌用灯具を安価に提供することが可能になる。また、多重放物面の一の方向に交差する方向での並びを工夫することにより曲線で構成される溶着ラインに沿って集光させることが可能になる。そのため、溶着ラインが複雑な形状を有する場合でも、少ない数のランプユニットを配置するだけで溶着ラインの全体をカバーすることが出来る。
請求項２及び請求項４に記載した発明にあっては、溶着ライン、すなわち、ハウジングと透明カバーとの重ね合わされた部分が連続して位置している箇所に沿って複数のランプユニットが配置されるので、一回の照射によって溶着作業を完了することが出来る。
以下に、本発明溶着装置及び溶着方法を実施するための最良の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明溶着装置１の概要を示すものであり、ほぼ矩形の正面形状を有するハウジング２と透明カバー３との溶着を為すためのものである。
溶着装置１は複数のランプユニット４、４、・・・を適宜に配置することによって構成されている。この実施の形態１では、４個のランプユニット４、４、・・・が配置され、各ランプユニット４は矩形に延びる溶着ラインの各１辺に関して溶着を行うものである。
上記ランプユニット４は光源５と多重反射面６とを有する。光源５は、波長が５００ｎｍ以上の可視領域及び近赤外領域に属する非干渉性電磁波を照射するものであり、例えば、ハロゲンランプ等を使用することが出来る。また、多重反射面６は光源の光を所望の点状又は線状に集光反射させるものであり、線状に集光させるものの方が、作業効率の点から都合がよい。この実施の形態では線状に集光させる多重反射面が適用されている。
図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う概略断面図であり、このＩＩ−ＩＩ線に沿う方向が請求範囲における一の方向に相当する。多重反射面６は上記一の方向における断面６ａで集光反射面、例えば、楕円反射面に形成され、上記一の方向に交差する方向における断面６ｂ（図３参照）は多重放物面に形成され、反射光は平行光となる。これによって、光源５の光は直線状に集光されることになる。なお、上記多重放物面６ｂによる反射光は、必ずしも平行光である必要はなく、ハウジング２の溶着面２ａに沿って、一定の照射量で照射されれば充分である。
なお、図示した実施の形態では、上記一の方向に交差する方向はほぼ直線に延びるが、これは直線に延びる方向とは限らず、図４に示すように曲線状の場合もある。図４のような曲線状にすることによって、複雑な外形状を有するハウジング及び透明カバーの溶着を少ない数のランプユニットで行うことが出来る。
次に、上記した溶着装置１を使用してハウジング２と透明カバー３とを溶着する方法を説明する。
先ず、ハウジング２と透明カバー３とを重ね合わせる。
そして、上記ランプユニット４、４、・・・により、波長が５００ｎｍ以上の可視領域及び近赤外領域に属する非干渉性電磁波がハウジング２の透明カバー３と重ね合わされている面、すなわち、溶着面２ａ（図２、図３参照）に照射する。なお、ハウジング２の材料樹脂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か、又は、照射される電磁波を吸収しやすい電磁波吸収材を上記溶着面２ａに塗布する。従って、ランプユニット４、４、・・・によってハウジング２の溶着面２ａに電磁波が照射されると、溶着面２ａ又はそこに塗布された電磁波吸収剤が励起状態となり発熱をする。そして、上記発熱が透明カバー３の溶着面３ａ（ハウジング２の溶着面２ａと接触している面）に伝達され、両溶着面２ａ、３ａ共に加熱され、相溶状態となり、２つの溶着面２ａ、３ａが接触した界面においてハウジング２及び透明カバー３の材料樹脂が一体化する。
以上のようにして、ハウジング２と透明カバー３とが互いの溶着面２ａ、３ａにおいて接合される。
上記溶着装置１及びそれを使用した溶着方法にあっては、高価なレーザ光源を使用しなくて済むので、安価に構成することが出来る。そのため、複数のランプユニットを溶着ラインに沿って配置することによって、短時間でハウジングと透明カバーの溶着を行うことが出来る。
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。
大型の車輌用灯具のハウジングと透明カバーとの溶着を短時間で且つ安価に行うことが出来る。
本発明溶着装置及び溶着方法の概略を示す斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 ランプユニットの別の例を示す概略斜視図である。
符号の説明
１…溶着装置、２…ハウジング、３…透明カバー、４…ランプユニット、５…光源、６…多重反射面、６ａ…楕円反射面(集光反射面)、６ｂ…多重放物面

Claims (4)

  1. 車輌用灯具のハウジングに透明カバーを溶着する溶着装置であって、
    ハロゲンランプ等の波長が５００ｎｍ（ナノメーター）以上の可視領域及び近赤外領域に属する非干渉性電磁波を照射する光源と、上記光源の光を所望の点状又は線状に集光反射させる多重反射面を有するランプユニットを備え、
    ハウジングと透明カバーとを重ね合わせ、上記光源の光を多重反射面によってハウジングの透明カバーと重なった箇所に集光させ、
    上記多重反射面は、一の方向の断面において集光反射面に形成され、上記一の方向に交差する方向の断面において多重放物面に形成されている
    ことを特徴とする溶着装置。
  2. 溶着ライン、すなわち、ハウジングと透明カバーとの重ね合わされた部分が連続して位置している箇所に沿って複数のランプユニットが配置されて成る
    ことを特徴とする請求項１に記載の溶着装置。
  3. 車輌用灯具のハウジングに透明カバーを溶着する溶着方法であって、
    ハロゲンランプ等の波長が５００ｎｍ（ナノメーター）以上の可視領域及び近赤外領域に属する非干渉性電磁波を照射する光源と、上記光源の光を所望の点状又は線状に集光反射させる多重反射面を有するランプユニットを備え、
    ハウジングと透明カバーとを重ね合わせる工程と、
    上記光源の光を多重反射面によってハウジングの透明カバーと重なった箇所に集光させてハウジングと透明カバーとを溶着させる工程とを備え、
    上記多重反射面は、一の方向の断面において集光反射面に形成され、上記一の方向に交差する方向の断面において多重放物面に形成されている
    ことを特徴とする溶着方法。
  4. 溶着ライン、すなわち、ハウジングと透明カバーとの重ね合わされた部分が連続して位置している箇所に沿って複数のランプユニットを配置する
    ことを特徴とする請求項３に記載の溶着方法。
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