JP2004063332A - 車両用灯具 - Google Patents

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Kenichi Asaka
浅香　賢一
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Ichikoh Industries Ltd
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Abstract

【課題】確実な接合が得られることを目的とする。
【解決手段】レーザー溶着部分の範囲Ｗ１がランプレンズ２の接合面２１の範囲Ｗ２内にある。すなわち、レーザー光Ｌが照射される部分が接合面であるシール脚部２０の先端面２１の範囲内にある。このために、レーザー光Ｌがシール脚部２０中を直進透過して接合面２１に直に照射される。この結果、シール脚部２０の側面が抜き勾配により傾斜していても、レーザー光が傾斜側面において屈折や反射などして部分的に増幅され接合面におけるレーザー光の照射エネルギーが不均等となることがない。したがって、接合面２１、３１におけるレーザー光の照射エネルギーが均等であり、接合面２１、３１がほぼ均等にレーザー溶着され、確実な接合が得られる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ランプレンズとランプハウジングとがレーザー溶着により接合されてなる車両用灯具にかかるものである。特に、この発明は、確実な接合が得られる車両用灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車両用灯具としては、たとえば、特開２０００−２９４０１３号公報に記載のもの、また、特開２００１−２４３８１２号公報に記載のものがある。以下、前記従来の車両用灯具について説明する。
【０００３】
レーザー光透過性の樹脂製部材から構成されているランプレンズには、シール脚部が設けられており、一方、レーザー光不透過性の樹脂製部材から構成されているランプハウジングにフランジ部が設けられている。前記フランジ部の受面上に前記シール脚部の先端面を載置する。前記ランプレンズと前記ランプハウジングとを接合方向に加圧した状態で、レーザー光を前記シール脚部に照射する。すると、レーザー光は、前記シール脚部を透過して、前記フランジ部の受面と前記シール脚部の先端面とが相互に接合する接合面に照射される。このレーザー光の照射エネルギーにより、接合面が溶融して、前記ランプレンズと前記ランプハウジングとが接合される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の車両用灯具は、前記シール脚部の側面が抜き勾配により傾斜しているために、レーザー光が傾斜側面において屈折や反射などして部分的に増幅されて前記接合面に照射される。このために、前記従来の車両用灯具は、接合面におけるレーザー光の照射エネルギーが不均等であるから、接合面がほぼ均等にレーザー溶着されて確実な接合が得られる事項について課題がある。したがって、前記従来の車両用灯具は、防水性を必要とする車両用灯具には適さない。
【０００５】
この発明は、前記の車両用灯具の改良にかかり、その目的とするところは、確実な接合が得られる車両用灯具を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、レーザー溶着部分をランプレンズの接合部とランプハウジングの接合部との間の接合面の範囲内に納める、ことを特徴とする。
【０００７】
この結果、請求項１にかかる発明は、レーザー溶着部分、すなわち、レーザー光が照射される部分が接合面の範囲内にあるので、レーザー光がレーザー光透過性の樹脂製部材中を直進透過して接合面に直に照射される。これにより、請求項１にかかる発明は、レーザー光が傾斜側面において屈折や反射などして部分的に増幅され接合面におけるレーザー光の照射エネルギーが不均等である前記従来の車両用灯具と比較して、接合面におけるレーザー光の照射エネルギーが均等である。したがって、請求項１にかかる発明は、接合面がほぼ均等にレーザー溶着されるので、確実な接合が得られる。このように、請求項１にかかる発明は、防水性を必要とする車両用灯具に最適である。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明は、レーザー光透過性の樹脂製部材から構成されているランプレンズまたはランプハウジングにシール脚部を設け、このシール脚部の側面が抜き勾配により傾斜しており、レーザー溶着部分、すなわち、シール脚部の先端面である接合面の範囲内にある、ことを特徴とする。
【０００９】
この結果、請求項２にかかる発明は、レーザー溶着部分、すなわち、レーザー光が照射される部分が接合面であるシール脚部の先端面の範囲内にあるので、レーザー光がシール脚部中を直進透過して接合面に直に照射される。これにより、請求項２にかかる発明は、シール脚部の側面が抜き勾配により傾斜していても、レーザー光が傾斜側面において屈折や反射などして部分的に増幅され接合面におけるレーザー光の照射エネルギーが不均等となることがない。したがって、請求項２にかかる発明は、前記請求項１にかかる発明と同様に、接合面におけるレーザー光の照射エネルギーが均等であり、接合面がほぼ均等にレーザー溶着され、確実な接合が得られる。
【００１０】
また、請求項３にかかる発明は、レーザー光透過性の樹脂製部材から構成されているランプレンズまたはランプハウジングのレーザー光照射側に配置されたマスク冶具のレーザー光透過窓により、レーザー溶着部分を規制する、ことを特徴とする。
【００１１】
この結果、請求項３にかかる発明は、マスク冶具のレーザー光透過窓により、レーザー光を接合面の狙った範囲内に直に確実に照射させることができるので、レーザー光の屈折や反射などによる部分的な増幅がない。したがって、請求項３にかかる発明は、前記請求項１、２にかかる発明と同様に、接合面におけるレーザー光の照射エネルギーが均等であり、接合面がほぼ均等にレーザー溶着され、確実な接合が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる車両用灯具の実施の形態の１例を添付図面を参照して説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態の構成の説明）
図において、符号１は、この実施の形態にかかる車両用灯具である。前記車両用灯具１は、ランプレンズ２と、ランプハウジング３と、このランプレンズ２およびランプハウジング３により区画された灯室４内に配置される光源バルブ５とから構成されている。前記ランプレンズ２と前記ランプハウジング３とは、レーザー溶着により接合されている。前記ランプレンズ２と前記ランプハウジング３とは、相溶性を有する樹脂製部材から構成されている。
【００１４】
前記ランプレンズ２は、この例では、レーザー光の波長に対して透過性（低吸収特性）の樹脂（アクリル樹脂、ＰＣ樹脂など）製部材から構成されている。この樹脂製部材は、レンズ材などの透明材であって、不透明に見えるが、部分的に透明な樹脂である。なお、特殊顔料で色付けされた黒色であっても、レーザー光の波長に対して透過性があり、レーザー光が深部まで透過するものである。
【００１５】
前記ランプハウジング３は、この例では、レーザー光の波長に対して不透過性（高吸収特性）の樹脂（ＰＣ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＬＳＡ樹脂など）製部材から構成されている。すなわち、この樹脂製部材は、前記透過性の樹脂製部材の同部位において、レーザー光が浅部までの透過となる。
【００１６】
前記ランプレンズ２は、ほぼ長方形の板形状をなす。このランプレンズ２の全周縁部の接合側面には、接合部としてのシール脚部２０が一体に設けられている。このシール脚部２０の２側面は、抜き勾配により傾斜している。一側面のテーパ角は、この例では、約１．５°である。なお、図面では、傾斜角度を大きくした状態で図示しいている。前記シール脚部２０の先端面２１の幅Ｗ２は、この例では、約０．５〜２．５ｍｍである。
【００１７】
前記ランプハウジング３の開口部の全周縁部には、接合部としてのフランジ部３０が設けられている。このフランジ部３０の接合面３１の幅は、前記シール脚部２０の接合面である先端面２１の幅Ｗ２よりも大きい。
【００１８】
図３において、符号６は、レーザー溶着ヘッドである。このレーザー溶着ヘッド６は、レーザー溶着ロボット（図示せず）に取り付けられている。このレーザー溶着ヘッド６には、コンデンサレンズ（図示せず）が内蔵されているレーザー照射ノズル６０が取り付けられている。このレーザー照射ノズル６０には、光ファイバー（図示せず）が収容されたファイバーケーブル６１が接続されている。このファイバーケーブル６１は、レーザー発振器（図示せず）に接続されている。
【００１９】
前記レーザー発振器において生成されたレーザー光Ｌは、前記ファイバーケーブル６１を介して前記レーザー照射ノズル６０から収束光として照射される。このレーザー光Ｌの焦点距離、ビームスポットの大きさや形状、前記レーザー発振器の出力や発振波長などは、任意に決定される。
【００２０】
図１（Ａ）中において、符号７０は、ランプハウジング３を載置する受冶具、同じく、符号７１は、ランプレンズ２をランプハウジング３側に押圧する押圧板である。
【００２１】
（実施の形態の作用効果の説明）
この実施の形態にかかる車両用灯具１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用効果について説明する。
【００２２】
まず、ランプハウジング３を受冶具７０に載置させる。このランプハウジング３のフランジ部３０の接合面３１上にランプレンズ２のシール脚部２０の先端面２１を載置させる。つぎに、図３に示すように、ランプレンズ２を上向きにし、このランプレンズ２の上にレーザー溶着ヘッド６を位置させ、かつ、レーザー照射ノズル６０をランプレンズ２のシール脚部２０に向ける。
【００２３】
つづいて、押圧板７１をランプレンズ２の上にセットして作動させる。すると、この押圧板７１と受冶具７０との間において、ランプレンズ２のシール脚部２０とランプハウジング３のフランジ部３０とが接合面２１、３１において加圧される。それから、前記の加圧状態において、レーザー照射ノズル６０からレーザー光Ｌを前記接合面２１、３１に照射する（図１（Ａ）および図３参照）。
【００２４】
すると、レーザー光Ｌは、ランプレンズ２のシール脚部２０を透過してランプハウジング３のフランジ部３０の接合面３１に照射される。このレーザー光Ｌは、ランプハウジング３の接合面３１に吸収され、このランプハウジング３の接合面３１がレーザー光Ｌの照射エネルギーで加熱溶融される。この溶融熱がランプレンズ２のシール脚部２０の接合面２１に伝播され、このランプレンズ２の接合面２１が溶融する。
【００２５】
これにより、ランプレンズ２の接合面２１とランプハウジング３の接合面３１とは、相溶状態となる。この相溶状態と前記の加圧とが相俟って、レーザー光Ｌが照射されているランプレンズ２の接合面２１とランプハウジング３の接合面３１とは、接合される。すなわち、ランプレンズ２の接合面２１とランプハウジング３の接合面３１とのうち、レーザー光Ｌが照射された部分がレーザー溶着し、このレーザー溶着部分（図１（Ａ）中の太線にて示す）により、ランプレンズ２とランプハウジング３とが接合されることとなる。
【００２６】
ここで、図１（Ａ）中の太線にて示すレーザー溶着部分の範囲Ｗ１は、ランプレンズ２の接合面２１の範囲Ｗ２内にある。すなわち、レーザー光Ｌが照射される部分が接合面であるシール脚部２０の先端面２１の範囲内にある。このために、この実施の形態にかかる車両用灯具１は、レーザー光Ｌがシール脚部２０中を直進透過して接合面２１に直に照射される。これにより、この実施の形態にかかる車両用灯具１は、シール脚部２０の側面が抜き勾配により傾斜していても、レーザー光が傾斜側面において屈折や反射などして部分的に増幅され接合面におけるレーザー光の照射エネルギーが不均等となることがない。したがって、この実施の形態にかかる車両用灯具１は、接合面２１、３１におけるレーザー光の照射エネルギーが均等であり、接合面２１、３１がほぼ均等にレーザー溶着され、確実な接合が得られる。このように、この実施の形態にかかる車両用灯具１は、防水性を必要とする車両用灯具に最適である。なお、図１（Ａ）は、レーザー光Ｌを見易くするためにハッチングが省略されている。
【００２７】
そして、レーザー溶着ヘッド６を図３中の２点鎖線に示すように、ランプレンズ２の全周に亘って走査させる。この結果、図２に示すように、ランプレンズ２とランプハウジング３とは、全周に亘って接合されることとなる。
【００２８】
（レーザー光の規制手段の説明）
図１（Ａ）は、レーザー光の規制手段を示す。レーザー光の規制手段としては、マスク冶具７２を使用する。このマスク冶具７２には、レーザー光Ｌすなわちレーザー溶着部分を規制するレーザー光透過窓７３が設けられている。また、このマスク冶具７２は、前記の押圧板７１をも兼用する。
【００２９】
以下、前記マスク冶具７２の使用例について説明する。まず、前記マスク冶具７２をランプレンズ２の上にセットし、レーザー光透過窓７３の位置を決める。つぎに、マスク冶具７２を作動させてランプレンズ２の接合面２１とランプハウジング３の接合面３１とを加圧する。この状態で、レーザー照射ノズル６０からレーザー光Ｌを前記接合面２１、３１に照射する。すると、レーザー光Ｌは、レーザー光透過窓７３を透過してランプレンズ２に入射し、かつ、シール脚部２０を透過して前記接合面２１、３１に照射される。
【００３０】
このとき、マスク冶具７２のレーザー光透過窓７３により、レーザー光Ｌを接合面２１、３１の狙った範囲内に直に確実に照射させることができるので、レーザー光の屈折や反射などによる部分的な増幅がない。したがって、接合面２１、３１におけるレーザー光Ｌの照射エネルギーが均等であり、接合面２１、３１がほぼ均等にレーザー溶着され、確実な接合が得られる。
【００３１】
ここで、図１（Ｂ）中の太線にて示すレーザー溶着部分の範囲Ｗ１は、前記図１（Ａ）と同様に、ランプレンズ２の接合面２１の範囲Ｗ２内にある。また、図１（Ｂ）は、前記図１（Ａ）と同様に、レーザー光Ｌを見易くするためにハッチングが省略されている。なお、前記マスク冶具７２は、押圧板を兼用するものであるが、押圧板と別個のマスク冶具であっても良い。この場合、マスク冶具は、押圧板の上に直接載置しても良いし、または、押圧板から離して配置しても良い。
【００３２】
（実施の形態以外の例の説明）
なお、この実施の形態においては、ランプレンズ２に接合部としてのシール脚部２０を設けたものである。ところが、この発明においては、ランプレンズ２にシール脚部２０の代わりに板状の接合部を設けたものであっても良い。一方、ランプハウジング３に接合部としてのフランジ部３０を設けたものである。ところが、この発明においては、ランプハウジング３にフランジ部３０の代わりに立壁状の接合部を設けたものであっても良い。
【００３３】
また、この実施の形態においては、ランプレンズ２をレーザー光透過性の樹脂製部材から構成し、ランプハウジング３をレーザー光不透過性の樹脂製部材から構成するものである。ところが、この発明においては、その逆に、ランプレンズ２をレーザー不光透過性の樹脂製部材から構成し、ランプハウジング３をレーザー光透過性の樹脂製部材から構成しても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上から明らかなように、この発明にかかる車両用灯具（請求項１）によれば、レーザー溶着部分、すなわち、レーザー光が照射される部分が接合面の範囲内にあるので、レーザー光がレーザー光透過性の樹脂製部材中を直進透過して接合面に直に照射される。この発明にかかる車両用灯具（請求項１）は、接合面におけるレーザー光の照射エネルギーが均等であるから、接合面がほぼ均等にレーザー溶着され、確実な接合が得られる。したがって、この発明にかかる車両用灯具（請求項１）は、防水性を必要とする車両用灯具に最適である。
【００３５】
また、この発明にかかる車両用灯具（請求項２）によれば、レーザー光がシール脚部中を直進透過して接合面に直に照射されるので、シール脚部の側面が抜き勾配により傾斜していても、レーザー光が傾斜側面において屈折や反射などして部分的に増幅され接合面におけるレーザー光の照射エネルギーが不均等となることがない。このために、この発明にかかる車両用灯具（請求項２）は、前記請求項１にかかる発明と同様に、接合面におけるレーザー光の照射エネルギーが均等であり、接合面がほぼ均等にレーザー溶着され、確実な接合が得られる。
【００３６】
また、この発明にかかる車両用灯具（請求項３）によれば、マスク冶具のレーザー光透過窓により、レーザー光を接合面の狙った範囲内に直に確実に照射させることができるので、レーザー光の屈折や反射などによる部分的な増幅がない。したがって、この発明にかかる車両用灯具（請求項３）は、前記請求項１、２にかかる発明と同様に、接合面におけるレーザー光の照射エネルギーが均等であり、接合面がほぼ均等にレーザー溶着され、確実な接合が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、この発明にかかる車両用灯具の実施の形態を示す要部の一部断面図、（Ｂ）は、マスク冶具を使用しレーザー光の照射および加圧状態を示す一部断面図である。
【図２】この実施の形態にかかる車両用灯具の縦断面図である。
【図３】レーザー光の照射状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　車両用灯具
２　ランプレンズ
２０　シール脚部（接合部）
２１　先端面（接合面）
３　ランプハウジング
３０　フランジ部（接合部）
３１　接合面
４　灯室
５　光源バルブ
６　レーザー溶着ヘッド
６０　レーザー照射ノズル
６１　ファイバーケーブル
７０　受冶具
７１　押圧板
７２　マスク冶具
７３　レーザー光透過窓
Ｌ　レーザー光
Ｗ１　レーザー溶着部分の範囲
Ｗ２　シール脚部の先端面の幅（接合面の範囲）

Claims (3)

  1. ランプレンズとランプハウジングとがレーザー溶着により接合されてなる車両用灯具において、
    前記ランプレンズ、前記ランプハウジングのいずれか一方は、レーザー光透過性の樹脂製部材から構成されており、他方は、レーザー光不透過性の樹脂製部材から構成されており、
    前記ランプレンズと前記ランプハウジングとが接合されるレーザー溶着部分は、前記ランプレンズの接合部と前記ランプハウジングの接合部との間の接合面のうちレーザー光が照射された部分であり、前記接合面の範囲内にある、ことを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記レーザー光透過性の樹脂製部材から構成されている前記ランプレンズまたは前記ランプハウジングには、シール脚部が設けられており、前記シール脚部の側面は、抜き勾配により傾斜しており、前記レーザー溶着部分は、前記シール脚部の先端面である接合面の範囲内にある、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 前記レーザー溶着部分は、前記レーザー光透過性の樹脂製部材から構成されている前記ランプレンズまたは前記ランプハウジングのレーザー光照射側に配置されたマスク冶具のレーザー光透過窓により規制されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
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