JP2004071569A - 照明装置または合図を送る装置の製造方法、およびこの方法によって製造された照明装置または合図を送る装置 - Google Patents

照明装置または合図を送る装置の製造方法、およびこの方法によって製造された照明装置または合図を送る装置 Download PDF

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Abstract

【課題】　光源16、光軸Ａ−Ａに沿って照明または合図のための光線をつくり出すために、光源16からレンズ18に向けて射出された光線を反射する反射器14、フランジ24を有し、支持体20によって保持されるレンズ18、および円筒形リム28,34によって外縁を区画された環状面26,26’を有する支持体20を具備する照明装置または合図を送る装置を提供する。
【解決手段】　レンズ18のフランジ24を取り囲み、これをクリアランスなしで、かつ追加的な要素を必要とせずに定位置で保持するため、円筒形リム28,34を環状面26,26’の方向に変形する工程を実行し、円筒形リム28,34の変形は、このリムに、照明装置または合図を送る装置の光軸Ａ−Ａと平行な力を適用することによって行う。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、自動車用の照明装置または合図を送る装置の製造方法、より詳しくは、そのような照明装置または合図を送る装置のレンズを固定する方法に関する。
　例えば特許文献１に示されているように、楕円形の反射器、この反射器の第１の焦点に設けられた光源、この前方において、内側に向けて径方向に延びる唇状部を備えるホルダの形状をした部分を含む金属シートからなる中間要素、この中間要素の唇状部上にあって、外側に向かって突出する襟状部を備えるレンズ、ならびにこのレンズを、中間要素の唇状部の前方側に押し付けるために、予め圧縮された状態で、レンズの襟状部の後方側および中間要素の端にあるストッパに取り付けられる保持リングを備えるヘッドランプは公知である。
　このヘッドランプにおいては、中間要素の唇状部は、後方にある自由端に向けて次第に狭くなり、レンズの襟部を収める内縁とともに取り付けられる。保持リング用のストッパは、中間要素の垂直壁から切り出された舌状部からなり、反射器に向かう自由端側に向けられる。また、この保持リング用のストッパは、径方向内側に向けて折り返され、レンズの平面側に向けて鋭角的に延びている。
　しかし、このような設計には、種々の欠点がある。第１に、レンズと中間要素の間に配置される追加的な要素である保持リングが必要になる。保持リングは、舌状部が折り返される前に取り付けられる。この追加的な要素は、ヘッドランプ全体のコストおよび製造時間を考える上で無視できない。さらに、この保持リングがない場合、レンズは、光源に対して最適な位置に保持することができず、このようなヘッドランプは、不良品となることが避けられない。最後に、舌状部を折り返す際に、レンズが壊れることがあり、これも不良品発生の原因になる。
　特許文献２により、レンズの唇状部を把持するため、中間要素の周縁部を径方向内側に変形させることにより、レンズを中間要素上に保持する楕円形のヘッドランプも公知である。
　特許文献３と特許文献４は、反射器とガラスからなる放物線形のヘッドランプを開示している。ガラスは、支柱の垂直壁を熱成形して折り返すか、または反射器のリムを、ガラスの後方側にある唇状部に対して熱で襞寄せすることによって保持される。
　径方向の力、すなわちヘッドランプの光軸に垂直な力は制御が困難であり、レンズまたはガラスに破損が生じたりひびが入ったりして、不良品発生率が相当に高まる。
フランス国特許公開２６９６５２８号明細書 米国特許第６０８６２３１号明細書 フランス国特許公開２４５９９３８号明細書 ベルギー国特許第５０８９４５号明細書
　本発明は、このような技術の推移の中に位置するものであり、レンズとその支持体の間に追加的な要素を必要としない照明装置、または合図を送る装置の製造方法を提供することを目的とする。この方法は、照明装置または合図を送る装置の製造費用を節減するための自動化を容易に行うことができ、不良品抑制の信頼性が高く、しかもコストもかからない。
　すなわち、本発明の目的は、光源と、照明または合図のビームを光源の光軸に沿って形成するため光源から発せられる光線をレンズに向けて反射する反射器と、環状の表面を有する支持体を具備する照明装置または合図を送る装置の製造方法を提供することである。レンズは、フランジを備えるとともに支持体によって保持され、支持体は、円筒形のリムによって外縁を区画される環状の表面を有する。
　本発明によれば、上記の方法は、レンズのフランジを取り囲み、これをクリアランスなしで、かつ追加的な要素を必要とせずに定位置で保持するため、円筒形リムを環状面の方向に変形する工程を含み、この円筒形リムの変形は、このリムに、照明装置または合図を送る装置の光軸と平行な力を適用することによって行われる。
　本発明の他の有利な特徴は、次のようなものである。しかし、本発明は、これらに限定されるものではない。
−前記支持体を、粘弾性の材料から形成する。
−前記円筒形リムの変形を、可塑的な流動現象の結果として行う。
−前記円筒形リムの変形を、少なくともこのリムの３箇所で行う。
−前記円筒形リムの変形を、このリムの全体で行う。
−前記支持体を、射出または成型した材料から形成し、前記円筒形リムに適用される力を、１００〜３０００ｄＮとする。
−前記円筒形リムの変形を、このリムを圧接することにより行う。
　本発明のもう一つの目的は、光源、光軸に沿って、照明または合図のための光線をつくり出すために、前記光源からレンズに向けて射出された光線を反射する反射器、フランジを有し、支持体によって保持されるレンズ、および円筒形リムによって外縁を区画された環状面を有する支持体を具備する照明装置または合図を送る装置であって、前記レンズを、上述の特徴を有する方法によって前記支持体上に保持した、照明装置または合図を送る装置を提供することである。
　本発明の他の目的、特徴および利点は、以下に添付の図面を参照して行う、例示のための実施形態の説明から明らかになると思う。
　以上説明したように、本発明によれば、レンズとその支持体の間に追加的な要素を必要としない照明装置または合図を送る装置の製造方法が提供される。本発明の方法は、照明装置または合図を送る装置の製造費用を節減するための自動化を容易に行うことができ、不良品の発生を抑える信頼性が高く、しかもコストもかからない。
　本発明による上述の、ならびに他の目的、特徴および効果は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照することにより、明らかになると思う。
　前置きとして述べるが、添付の各図において、同一もしくは類似の要素には、可能な限り同一の符号を付してある。
　図１は、自動車用のヘッドランプ10を示す。ヘッドランプ10は、楕円形の反射器14の正面から見て、遠方側の端に取り付けられる電球12を備えているが、電球12によって提供される光源16は、反射器14の第１の焦点の近傍に位置する。光源16は、白熱電球のフィラメントや放電ガスランプのアークによっても構成することができる。
　以下の説明においては、本発明を限定する意図ではないが、本発明の装置から射出される光線は、ヘッドランプ10の光軸Ａ−Ａに沿って、後方から前方へ伝搬するものとする。したがって、図１において、「前方」とは、図の右側をいい、「後方」とは、図の左側をいう。
　光軸Ａ−Ａは、一般には、ヘッドランプ10を備える自動車の長手軸と平行である。光軸Ａ−Ａは、ほぼ水平で、例えば反射器14の２つの焦点によって定められる。
　ヘッドランプ10は、収斂レンズ18を備えているが、この収斂レンズ18は、支持体20の前方に据付けられる。一方、支持体20は、反射器14の前方で、光軸を横切る面22に固定されるヘッドランプ10の枠20に形成される。レンズ18の焦点面は、反射器14の第２の焦点の近傍を通過する。変形例として、枠20を、反射器14と一体に形成することができる。
　上述の各要素のアセンブリは、例えば従前の例に従って、ガラスで閉じたハウジング（図示せず）に適宜設けられるヘッドランプユニット10を構成する。
　公知のように、レンズ18は凸平面型であり、その周縁に、ほぼ円筒形のフランジ24を備えている。楕円型のヘッドランプにおいては、レンズ18は、その平面が後方を向き、凸面が前方を向くように据付けられる。レンズのフランジ24は、レンズの後方側平面の半径が、前方側凸面の曲率半径よりも小さくなるようにして、レンズの後方側平面から延びるようにしてある。
　図１に示すように、レンズ18、より正確にはそのフランジ24は、レンズの光軸Ａ−Ａに沿って、その位置が正確に定められるように、支持体20によって取り囲まれている。
　図２と図３においてより詳しく示すように、支持体20は、その外縁が、前方に向けて延出する円筒形リム28で区画された環状面26を有する。
　環状面26の内径は、レンズ18の後方側平面の半径よりも小さく、他方円筒形リム28の内径は、レンズ18の前方側凸面の曲率半径よりもわずかに大きい。
　これにより、図２に示すように、レンズ18を、そのフランジ24が支持体20の環状面26上に載置され、かつリム28に包囲されるようにして、前方から支持体20に嵌め込むことができる。
　本発明によれば、この位置において、レンズ18のフランジ24を押さえるため、リム28を変形させる。このため、フランジ24を取り囲んで、その位置に固く保持するように、リム28の前端部に、光軸Ａ−Ａとほぼ平行な方向な力を加える工程を実行する。支持体20を構成する材料は、この材料に応力を適用したときに、可塑的な流動現象を生ずるよう、粘性と弾性を併せもつ材料から選択される。「可塑的な流動現象」の語は、一時的な応力の効果による材料のコールドフローを意味することは理解されると思う。
　この、本発明に係る方法の第１の実施形態によれば、上述の力は、レンズ18のフランジ24が、変形するリムによって完全に取り囲まれるように、リム28の前端部全体に適用される。この変形例は、レンズ18の周囲にある支持体20を挟み付けるものと類似している。
　この第１の実施形態の変形例によれば、上述の力は、リム28に局所的に適用される。上述の力を適用する各箇所は、光軸Ａ−Ａについて対称であるのが好ましい。例えば、これらの箇所が３つある場合には、レンズ18の後方側平面の中心の回りに、１２０°ずつ離隔させる。
　上述のように、フランジを押さえつけるために、例えば、図４に模式的に示すように、圧接またはリベット締め用の機械を用いることができる。このような機械は、例えば基台100を具備し、その上に、顎部102によって支持体20が固定される。
　ついで、図２に示すように、レンズ18を、そのフランジ24が支持体20の環状面26の上に載置され、リム28で包囲されるように、支持体20の上に配置する。次に、少なくとも１つのローラ106（図４には２つ示してある）を備えたクランプ10４を、これらのローラがリム28の前端部に係合するように、レンズ18に近づける。
　ついでクランプ10４を、レンズ18の光軸と一致する軸の回りで、ローラ106がリム28上で転がるように回転させる。
　支持体20を構成する粘弾性の材料とリム28の厚さに応じて、クランプ10４、したがってローラ106は、リム28が可塑的な流動によって平滑にされ、かつフランジ24を恒久的に取り囲むためにフランジ24を包囲する肩部またはビード30を形成するように、リム28を変形させるのに十分な力すなわち圧力で、リム28に適用される。
　例えば、支持体が、射出成形されたアルミニウムから構成され、リム28の厚さが約３ｍｍである場合、フランジ24またはレンズ18が破壊されない範囲で、リム28には、約８００ｄＮの力を加えればよい。
　他の実施形態によれば、支持体が、出成形されたマグネシウムから構成され、リム28の厚さが約４ｍｍである場合、リム28を形成させるためには、約６００ｄＮの力を加えればよい。
　また、支持体が、射出成形された熱可塑性材料、例えば３０％のガラス繊維を含むＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）から構成され、リム28の厚さが約５ｍｍである場合、リム28を変形させるためには、約３００ｄＮの力を加えればよい。
　図３に示すように、レンズ18は、従前のように保持用のリングやスプリングのような追加的な要素を用いる必要なく、支持体20の前端部によって、クリアランスなしで、取り囲まれるようにして固定される。
　本出願人は、驚くことに、ここで説明した方法は、信頼性がきわめて高く、不良品率も、従来の方法と比べ顕著に低下することを知った。
　図２ないし図４に示す実施形態は、支持体を前方側から変形させることによって、レンズ18を保持するものであるが、支持体を後方側から変形させることによって、レンズを保持する実施形態も勿論可能である。この実施形態は、図５と図６に示してある。
　これらの図から、支持体20は、これまでに述べた実施形態と同様に、環状面26’を有することが分かる。ただし、この環状面26’は、支持体20の後方を向いている。環状面26’は、円筒形の内面34を区画しながら、支持体20の内面における環状のリムまたは肩部32の前方側に形成される。
　レンズ18は、図５に示すように、フランジ24が支持体20の環状面26’上に載置され、円筒形の内面34によって包囲されるよう、支持体20の環状面26’上に配置される。これまでに説明した実施形態におけるように、上述の力は、リムまたは肩部32が変形によって平滑にされ、レンズ18のフランジ24をクリアランスなしで取り囲むビード30’を形成するように、リムまたは肩部32に適用される。
　すでに説明した実施形態と同様、変形例によれば、上述の力は、レンズ18がフランジ24の予め定めた箇所のみで保持されるよう、肩部32に局所的に適用することもできる。この力が適用される箇所は、光軸Ａ−Ａに対して対称であるのが好ましい。例えば、これらの箇所が３つある場合には、レンズ18の後方側平面の中心の回りに１２０°ずつ離隔させる。
　この第２の実施形態のもう一つの変形例によれば、肩部32を変形させるのに必要な力は、レンズ18のフランジ24が、変形したリムによって完全に取り囲まれるよう、このリムまたは肩部の後方側平面全体に適用される。この目的のため、図６に示すようにレンズを固定する際に、図４との関連で説明した、圧接またはリベット締め用の機械と同じ型のものが用いられる。
　したがって、本発明によれば、レンズとその支持体の間に追加的な要素を必要とせず、照明装置または合図を送る装置の製造コストを節減するための自動化が容易な、照明装置または合図を送る装置の製造方法が提供される。この方法は、不良品率が少なくて、信頼性が高く、しかも安価に実施することができる。
　当然のことながら、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。当業者であれば、本発明の範囲内に入るような多くの変形例を生み出すことができると思う。例えば、レンズの支持体は、反射器に取り付けることもできるし、反射器と一体に形成することもできる。
　以上、本発明を、楕円形型のヘッドランプの製造に関連して説明したが、本発明は、照明装置または合図を送る装置のガラス部分を装置のハウジングに固定する場合にも適用することができる。
本発明の一実施形態に係る楕円形ヘッドランプの模式的な断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る方法の第１の工程に関連する、図１の要部拡大図である。 本発明の第１の実施形態に係る方法の第２の工程に関連する、図２と同一の要部の拡大図である。 本発明に係る方法を実施する装置の断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る方法の第１の工程に関連する、図１の要部拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係る方法の第２の工程に関連する、図２と同一の要部の拡大図である。
符号の説明
　10　ヘッドランプ
　12　電球
　14　反射器
　16　光源
　18　レンズ
　20　支持体
　24　フランジ
　26,26’環状面
　28　リム
　100　基台
　106　ローラ

Claims (8)

  1. 　光源(16)、光軸(Ａ−Ａ)に沿って照明または合図のための光線をつくり出すために、前記光源(16)からレンズ(18)に向けて射出された光線を反射する反射器(14)、フランジ(24)を有し、支持体(20)によって保持されるレンズ(18)、および円筒形リム(28)(34)によって外縁を区画された環状面(26)(26’)を有する支持体(20)を具備する照明装置または合図を送る装置の製造方法であって、前記レンズ(18)のフランジ(24)を取り囲み、このフランジ(24)をクリアランスなしで、かつ追加的な要素を必要とせずにその位置で保持するため、前記円筒形リム(28)(34)を前記環状面(26)(26’)の方向に変形する工程を含み、前記円筒形リム(28)(34)の変形を、このリムに、照明装置または合図を送る装置の光軸（Ａ−Ａ）と平行な力を適用することによって行う、照明装置または合図を送る装置の製造方法。
  2. 　前記支持体(20)は、粘弾性の材料から形成される請求項１記載の方法。
  3. 　前記円筒形リム(28)(34)の変形は、可塑的な流動現象の結果である請求項２記載の方法。
  4. 　前記円筒形リム(28)(34)の変形は、少なくともこのリムの３箇所で行われる請求項１記載の方法。
  5. 　前記円筒形リム(28)(34)の変形は、このリムの全体で行われる請求項１記載の方法。
  6. 　前記支持体(20)は、射出または成型した材料から形成され、前記円筒形リムに適用される力は、１００〜３０００ｄＮである請求項１記載の方法。
  7. 　前記円筒形リム(28)(34)の変形は、このリムを圧接することにより行われる請求項１記載の方法。
  8. 　光源(16)、光軸(Ａ−Ａ)に沿って照明または合図のための光線をつくり出すために光源(16)から、レンズ(18)に向けて射出された光線を反射する反射器(14)、フランジ(24)を有し、支持体(20)によって保持されるレンズ(18)、および円筒形リム(28)(34)によって外縁を区画された環状面(26)(26’)を有する支持体(20)を具備する照明装置または合図を送る装置であって、レンズ(18)は、請求項１ないし７のいずれかに記載の方法によって前記支持体(20)上に保持される、照明装置または合図を送る装置。
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