JP2005085567A - 車両用灯具 - Google Patents

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三千彦 鈴木
Chiharu Matsunaga
千春 松永
Fujihiko Sugiyama
富士彦 杉山
Kazuhiro Yamazaki
一廣 山▲崎▼
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Abstract

【課題】 明度の高い色相のランプボディを備えるランプにおいてレンズをレーザ溶着により取着することを実現する。
【解決手段】 不透光性樹脂材料のランプボディ１と透光性樹脂材料のレンズ２とをレーザ溶着したランプにおいて、ランプボディ１はレーザ溶着部にのみレーザ光を吸収するレーザ吸収材を含むフランジ部３１を備える。明度の高い色相に形成したランプボディ１にフランジ部３１を二色成形や塗布等によって一体的に形成してレーザ溶着部を形成する。ランプボディ１のフランブ部３１にのみレーザ吸収材を含む部位を設けているので、ランプボディ１を明度の高い赤色系や白黄色系で構成しても、レーザ溶着部Ｘでのレーザ光の吸収効率を高めて信頼性の高いレーザ溶着が実現できる。
【選択図】 図３

Description

本発明はランプボディにレンズをレーザ溶着した車両用灯具に関し、特にランプボディを任意の色相で形成することを可能にした車両用灯具に関するものである。
自動車の標識灯等の車両用灯具（以下、ランプと称する）は、ランプボディの前面開口部にレンズを取着してランプ室を形成し、このランプ室内に光源としてのバルブやリフレクタを配設した構成となっている。ランプボディの前面開口部にレンズを取着する構成として、特許文献１にはランプボディにレンズをレーザ溶着等によって一体化する技術が用いられている。レーザ溶着は図８にレーザ溶着部の一例を示すように、ランプボディ１Ａの前面開口の周壁部１２Ａの先端面１２Ａａとレンズ２Ａの周縁部２３Ａの先端面２３Ａａとを当接状態に保持した上で、レンズ２Ａの外側からレンズ２を透過させてレーザ光Ｌをランプボディとレンズ２との当接部に投射する。これにより、レーザ光Ｌはランプボディ１Ａの周壁部１２Ａに吸収されてランプボディ１Ａの当接部が発熱し、この熱がレンズ２Ａに伝導されることでランプボディ１Ａとレンズ２Ａの各当接部が溶融され、ランプボディ１Ａとレンズ２Ａがレーザ溶着Ｘされる。このレーザ溶着による構造では、ランプボディとレンズとの溶着面は溶着強度に必要な面積を確保するだけでよく、また従来の接着剤を用いた構造に比較して高い強度が得られるため、ランプの外側方向への寸法を低減した小型でかつ高信頼度のランプを得ることができる。
特開２００１−２４３８１１号公報
このようなレーザ溶着では、照射したレーザ光をランプボディに吸収して熱を発生させているため、効率の良いレーザ溶着を行うためにはランプボディにおけるレーザ光の吸収性を高める必要がある。しかしながら自動車の車体色に合わせて明度の高い赤色系や白黄色系の樹脂でランプボディを構成しようとした場合、このような明度の高い色相の樹脂ではレーザ光の吸収性が低いため、レーザ溶着によるレンズの取着が困難になり、その結果明度の高い色相の小型のランプボディを備えるランプをレーザ溶着によって製造することは困難になる。そのため、特許文献１ではレーザ光を吸収し易い黒色粉末であるカーボンブラックをランプボディの樹脂中に0.01〜0.5 ％程度含有させている。しかし、このカーボンブラックを含有させることで、ランプボディは黒味を帯びた色相になってしまい、目的とする明度の高い色相のランプボディを実現することが困難になる。なお、ランプボディにカーボンブラックを含有しない場合には、レーザ光の吸収効率が低いため、レーザ溶着に際してのレーザ光の強度を高くしたり照射時間を長くする必要があり、これではレンズやランプボディの他の部位にまでレーザ照射の影響が及ぶようになり、レンズやランプボディの熱変形を生じるおそれがあると共に、ランプ組み付けに要するサイクルタイムが増し、生産性が低下する。
本発明の目的は、明度の高い色相のランプボディに対してもレーザ溶着によるレンズの取着を可能にしたランプを提供するものである。
本発明の第１の発明は、不透光性樹脂材料からなるランプボディと透光性樹脂材料からなるレンズとをレーザ溶着したランプにおいて、ランプボディはレーザ溶着部にのみレーザ光を吸収するレーザ吸収材を含むことを特徴とする。なお、本発明においてレーザ光を吸収するレーザ吸収材とは、レーザ光を吸収し、レーザ光のエネルギによって発熱する材料であることは言うまでもない。また、本発明の第２の発明は、ランプボディとレンズとをレーザ溶着したランプにおいて、ランプボディ又はレンズは少なくとも一方にレーザ光を吸収する透明なレーザ吸収材を含んでいることを特徴とする。
第１の発明によれば、ランプボディとレンズとをレーザ溶着するランプボディのレーザ溶着部にのみレーザ吸収材を含む部位を設けているので、ランプボディのほぼ全体を明度の高い赤色系や白黄色系で構成しても、レーザ溶着部でのレーザ光の吸収効率を高めて信頼性の高いレーザ溶着が実現できる。また、第２の発明によれば、ランプボディとレンズの少なくとも一方に透明なレーザ吸収材を含有させているので、ランプボディを明度の高い色相に形成しても、信頼性の高いレーザ溶着が実現できる。
本発明の第１の発明における最良の形態では、レーザ溶着部はレーザ吸収材を含む部材をランプボディのレーザ溶着部位に二色成形又はインサート成形する。あるいは、レーザ溶着部はレーザ吸収材を含む材料をランプボディの表面に塗布又は印刷した構成とする。
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車のテールランプ、特にテール＆ストップランプＴＳＬ、バックアップランプＢＵＬを一体化したリアコンビネーョシンランプＲＣＬに適用した実施例１の部分分解斜視図、図２は組立状態のＡ−Ａ線に沿う断面図である。ランプボディ１は背面部１１と、この背面部１１の周縁に沿って立設された周壁部１２とで浅い容器状に形成されており、自動車の車体色である赤色に対応して明度の高い赤色のＡＢＳ，ＡＡＳ或いはＰＣ等の樹脂を用いた樹脂成形によって形成されている。勿論、自動車の車体が白色、黄色等の色相の場合には、これに対応してランプボディも白色、黄色等の明度の高い色相に形成されることもある。前記ランプボディ１の背面部１１の内面には立壁状のシェード１３が形成され、このシェード１３によってテール＆ストップランプＴＳＬとバックアップランプＢＵＬが区画される。また、前記背面部１１及び周壁部１２の各内面にはアルミニウム蒸着が施されている。なお、前記ランプボディ１の背面部１１には各ランプＴＳＬ，ＢＵＬに対応してバルブ取付穴１４，１５が開口されており、テール＆ストップバルブ４とバックアップバルブ５がそれぞれバルブソケット６，７により取り付けられている。
前記ランプボディ１には、正面開口を覆うようにレンズ２が溶着により一体的に取着されている。前記レンズ２は全体が赤色をした透明なテール＆ストップレンズ２１と、テール＆ストップレンズ２１の一部領域内に配設された白色をしたバックアップレンズ２２とがＰＣやＰＭＭＡ等の樹脂の二色成形法等によって一体的に形成されている。そして、このレンズ２は周縁部２３において前記ランプボディ１の周壁部１２の先端にレーザ溶着によって溶着され、ランプボディ１に一体化されるとともに、ランプボディ１とレンズ２との間を封止する構成とされている。
図３（ｃ）は前記ランプボディ１とレンズ２とをレーザ溶着しているランプボディ１の周壁部１２とレンズの周縁部２３とのレーザ溶着部の拡大断面図であり、ランプボディ１の周壁部１２の先端面１２ａにはランプボディ１と同じ色相をして外側方向に向けて突出したレーザ溶着部３としてのフランジ部３１が二色成形によって一体的に形成されている。この実施例ではランプボディ１を赤色樹脂で形成しているので、フランジ部３１も同じ赤色樹脂で形成しているが、このフランジ部３１にはカーボンブラックを含有させているのでランプボディ１よりは若干黒味がかかった暗赤色に形成されている。
なお、二色成形については既に知られている技術であるので詳細な説明は省略するが、例えば図３（ａ）に示すように、先にカーボンブラックを含有した暗赤色の樹脂を金型内に注入してフランジ部３１の成形を行い、その後同じ金型に赤色樹脂を注入してランプボディ１を樹脂成形することにより、図３（ｂ）のように、ランプボディ１の周壁部１２の先端縁においてフランジ部３１を一体的に樹脂成形することが可能とされるものである。あるいは、先に別の金型を用いてフランジ部３１を樹脂成形しておき、この成形したフランジ部３１を金型内にインサートした状態でランプボディ１を樹脂成形するインサート成形により成形してもよい。
そして、ランプボディ１に対してレンズ２をレーザ溶着する際には、図３（ｃ）に示すように、レンズ２の周縁部２３の先端面２３ａをフランジ部３１に対応する形状に形成して当接した上で、レンズ２の外面側からレンズ２を通してレンズ２とフランジ部３１との当接部にレーザ光を照射する。このレーザ光の照射によってランプボディ１の当接部、特にフランジ部３１がレーザ光を吸収して発熱かつ溶融し、この熱がフランジ部３１からレンズに２まで伝導され、かつこの熱によってレンズ２の当接部が溶融し、両者が融合されることで溶着Ｘが行われる。
このレーザ溶着においては、フランジ部３１はカーボンブラックが含有されているためレーザ光の吸収効率が高く、好適なレーザ溶着が実現できる。一方、フランジ部３１を除くランプボディ１はカーボンブラックを含有していないため、自動車の赤色車体に対応した明度の高い赤色のランプボディとして形成できることになる。なお、フランジ部３１はカーボンブラックを含有していることからランプボディ１と比較した場合に黒味を帯びた赤色を呈することになるが、この部分はランプボディ１の周壁部１２の先端縁にのみ存在し、しかもこの部位はレンズ２の周縁部２３に当接されているためランプボディ１の外観の見栄えに影響を与えることは少ない。特に、フランジ部３１の厚さを適切に設定することでレーザ溶着に必要な発熱量を確保する一方で、外観の見栄えを向上することが可能になる。
この実施例１では、本発明にかかるレーザ溶着部位をフランジ部として構成した例について説明したが、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ランプボディ１の周壁部１２の先端面１２ｂにレーザ溶着部として断面が三角形をした三角部３２を二色成形、あるいはインサート成形によって一体的に形成した構成としてもよい。このように三角部３２を設け、これに対応してレンズ２の周縁部２３の先端縁を前記三角部３２に当接し、両者の当接面にレーザ光を照射することで、図４（ｃ）に示すように、実施例１と同様に効率の良いレーザ溶着が実現できる。また、この変形例では、三角部３２により周壁部１３の先端縁を三角状に形成することで、レンズ２の周縁部２３の先端面２３ｂも三角凹状に形成でき、レーザ溶着に際してのランプボディ１とレンズ２とを当接させる際の位置合わせを容易にし、かつ両者のずれを防止したレーザ溶着Ｘを容易に実現できる。
図５は実施例２のランプボディ１の周壁部１２とレンズ２の周縁部２３のレーザ溶着部の組立前と組立後の拡大断面図である。図５（ａ）に示すように、ランプボディ１の周壁部１２の先端面１２ｃとレンズ２の周縁部２３の先端面２３ｃはそれぞれ対応するように外側に向けて傾斜したテーパ面として形成されており、その上でランプボディ１側の先端面１２ｃに図５（ｂ）に示すように、レーザ吸収材を含有した液状の樹脂３３を塗布し、或いは印刷した上で硬化させてレーザ溶着部としての樹脂塗布部３３を構成したものである。例えば、ランプボディ１と同じ色相の液状樹脂にレーザ光の吸着材としてカーボンブラックを含有させ、この液状樹脂をランプボディの前記テーパ面に所要の厚さに塗布して樹脂塗布部３３を形成する。例えば、50〜 500μｍ程度の膜厚に形成する。その後、塗布した液状樹脂を冷却することで樹脂塗布部３３をランプボディ１と一体的に形成することができる。
そして、図５（ｃ）に示すように、この樹脂塗布部３３に対してレンズ２の周縁部２３の先端面２３ｃを当接し、レンズ２の外側からレンズ２と樹脂塗布部３３との当接部にレーザ光を照射する。樹脂塗布部３３はカーボンブラックが含有されているためレーザ光の吸収効率が高く、好適なレーザ溶着Ｘが実現できる。このランプでは、実施例１と同様にランプボディ１がカーボンブラックを含有していない明度の高い赤色をしているため自動車の赤色車体に対応した色相のランプボディで構成されるランプが構成できる。また、樹脂塗布部３３は黒味を帯びた赤色であるが、ランプボディ１の周壁部１２の先端面１２ｃにのみ存在し、この部分はレンズ２の周縁部２３であるためランプボディの外観上の見栄えに影響を与えることは少ない。この実施例２では、二色成形やインサート成形が不要であるのでランプボディの樹脂成形が容易である。
なお、前記実施例２ではレーザ溶着部を塗布によって形成しているが、シルク印刷等のようなスクリーン印刷やその他の印刷法によって選択的に印刷するようにしてもよい。
図６は実施例３のランプボディ１の周壁部１２とレンズ２の周縁部２３との拡大断面図である。図６（ｃ）に示すように、実施例２と同様にランプボディ１の周壁部１２の先端面１２ｃは外側に向けて傾斜したテーパ面として形成されており、このテーパ面にレーザ溶着部としてレーザ吸収材を含有した樹脂テープ３４を介在させた状態でレンズ２を溶着したものである。樹脂テープ３４はカーボンブラックを含有した柔軟な樹脂テープとして形成されている。また、樹脂テープ３４の厚さは実施例２の塗布部３３の厚さとほぼ同程度の50〜 500μｍ程度の厚さにする。そして、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ランプボディ１の周壁部１２の先端面１２ｃに前記樹脂テープ３４を仮止めした状態で樹脂テープ３４に対してレンズ２の周縁部２３の先端面２３ｃを当接させて両者で樹脂テープ３４を挟んだ状態とし、その上でレンズ２の外側から樹脂テープ３４にレーザ光を照射する。図６（ｃ）に示すように、樹脂テープ３４はカーボンブラックが含有されているためレーザ光の吸収効率が高く、レーザ光の照射によって発熱し、この熱によって樹脂テープ３４及びランプボディ１とレンズ２の各当接部を溶融させ、その結果好適なレーザ溶着Ｘが実現できる。
この実施例３のランプでは、実施例１，２と同様にランプボディ１の全体がカーボンブラックを含有していない明度の高い赤色をしているため自動車の赤色車体に対応したランプが構成できる。樹脂テープ３４はカーボンブラックを含有しているため黒味を帯びた赤色であるが、ランプボディ１の周壁部１２の先端面１２ｃにのみ存在し、この部分はレンズ２の周縁部２３であるためランプボディ１の色相に影響を与えることは少ない。この実施例３では、実施例１のように二色成形が不要であるのでランプボディの樹脂成形が容易である。また、実施例２のような樹脂の塗布、硬化の作業が不要であり溶着作業を容易に行うことができる。
図７は実施例４のランプボディ１の周壁部１２とレンズ２の周縁部２３のレーザ溶着部の拡大断面図である。図７（ａ）に示すように、実施例２と同様にランプボディ１の周壁部１２の先端面１２ｃはテーパ面として形成されており、この先端面１２ｃにレンズ２の周縁部２３の先端面２３ｃを直接当接してレーザ溶着している。また、前記ランプボディ１には特許文献１に記載の技術と同様にランプボディ１の全体にわたってレーザ吸収材を含有させているが、ここではレーザ吸収材として透明のレーザ吸収材を含有している。このような透明のレーザ吸収材は、例えば商品名「ＪＥＮＯＰＴＩＫ」（Automatisierungstechnik 社製）がある。
このように、ランプボディ１に透明のレーザ吸収材を含有させることで、図７（ｂ）に示すように、カーボンブラックを含有させた場合と同様に、ランプボディ１とレンズ２とをレーザ溶着する際には周壁部１２の先端面１２ｃと周縁部２３の先端面２３ｃを直接に当接させた上でこの当接部にレーザ光を照射するだけでランプボディ１内のレーザ吸収材の発熱作用によって両者を溶着することが可能になる。また、その一方でランプボディ１に含有させたレーザ吸収材は透明であるため、ランプボディ１を成形している樹脂をカーボンブラックのように暗い色相にするようなことはなく、明度の高い赤色、白黄色等の色相のランプボディを実現することができる。
なお、透明のレーザ吸収材を用いる場合にはレンズにレーザ吸収材を含有させることも可能である。勿論、ランプボディとレンズのそれぞれに透明のレーザ吸収材を含有させるようにしてもよい。さらに、実施例１のようにランプボディに二色成形或いはインサート成形したレーザ溶着部としてのフランジ部や三角部、実施例２の印刷あるいは塗布形成したレーザ溶着部、実施例３のテープ等に含有させるレーザ吸収材にそれぞれ透明なレーザ吸収材を用いてもよく、この場合にはレーザ溶着した近傍部位のランプボディが暗い色になることを防止することも可能である。例えば、実施例２のレーザ溶着部に透明なレーザ吸収材を適用する場合には、商品名「Clear Welding 」（Leister 社製）をランプボディ又はレンズの溶着面にコーティングすればよい。
また、前記実施例では本発明をＲＣＬに適用した例を示しているが、ランプボディにレンズをレーザ溶着するランプであれば、ヘッドランプのような照明用のランプに適用することも可能である。
本発明の実施例１のランプの正面図である。 図１のＡＡ線に沿う断面図である。 実施例１のレーザ溶着部の拡大断面図である。 実施例１のレーザ溶着部の変形例の拡大断面図である。 実施例２のレーザ溶着部の拡大断面図である。 実施例３のレーザ溶着部の拡大断面図である。 実施例４の要部の拡大断面図である。 特許文献１のレーザ溶着部の拡大断面図である。
符号の説明
ＲＣＬ リアコンビネーションランプ
１ ランプボディ
２ レンズ
３ レーザ溶着部
４，５ バルブ
６，７ バルブソケット
１２ 周壁部
２３ 周縁部
３１ フランジ部
３２ 三角部
３３ 樹脂塗布部
３４ 樹脂テープ

Claims (4)

  1. 不透光性の樹脂材料からなるランプボディと透光性の樹脂材料からなるレンズとをレーザ溶着した車両用灯具において、前記ランプボディはレーザ溶着部にのみレーザ光を吸収するレーザ吸収材を含むことを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記レーザ溶着部は、前記レーザ吸収材を含む部材を前記ランプボディに二色成形又はインサート成形していることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 前記レーザ溶着部は、前記レーザ吸収材を含む材料を前記ランプボディの表面に塗布又は印刷していることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
  4. ランプボディとレンズとをレーザ溶着した車両用灯具において、前記ランプボディ又は前記レンズの少なくとも一方にレーザ光を吸収する透明なレーザ吸収材を含むことを特徴とする車両用灯具。
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