JP2005268015A - 車輌用灯具及び車輌用灯具の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ有効面の全体に亘って所望のパターンの抵抗熱線を均一な線径で容易に形成することができるようにすることを課題とする。
【課題を解決する手段】 ハウジング２０と該ハウジングの前方を覆うレンズ３０を備えた車輌用灯具の製造方法であって、プラスチックシート８０に抵抗熱線７０を布線する工程と、抵抗熱線が布線されたプラスチックシートを成形する工程と、成形されたプラスチックシートからレンズ３０を切り出す工程と、上記レンズをハウジングに取り付ける工程とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は新規な車輌用灯具及び車輌用灯具の製造方法に関する。詳しくは、寒冷地における使用に好適であると共に製造が容易な車輌用灯具及びその製造方法に関する。

従来、車輌用灯具の光源にはハロゲン電球等の白熱電球が広く使用されてきたが、近時においては、放電ランプや発光ダイオードを光源として使用する車輌用灯具が出現し、その使用が拡大する傾向が見られる。

ところで、放電ランプは所望の照度を容易に得られるという利点を有するし、また、発光ダイオードは消費電力が少ないという利点を有する。

ところで、上記した放電ランプや発光ダイオードを光源とする場合、発熱量が少なくなるという問題がある。

従来の白熱電球にあっては、発熱量が大きいため、寒冷地において使用する場合、レンズの表面に雪や氷が付着しても、白熱電球の熱によって雪や氷を溶かすという融雪効果が大きいため、ほとんど問題がなかった。

ところが、放電ランプや発光ダイオードにあっては、発熱量が小さいため、融雪効果が小さく、問題である。車輌用灯具は保安部品であるため、レンズに着雪や着氷したままでの走行は前方視界を確保することができなかったり（前照灯の場合）、対向車や後続車に自車輌の挙動を知らしめることができなかったり（標識灯の場合）して、極めて危険である。

そこで、熱線によってレンズ表面を暖める抵抗加熱方式の採用が寒冷地対策として有効である考えられる。しかしながら、熱線のレンズへの付与には、印刷、蒸着などの表面処理技術の利用が考えられるが、従来の車輌用灯具の構造、レンズの成形工法をもってしては、レンズの有効面全体に熱線を形成することができない、熱線を所望のパターンに形成することができない、熱線の膜厚を均一に形成することができない、等の問題がある。

本発明は、上記した問題に鑑みて為されたものであり、レンズ有効面の全体に亘って所望のパターンの抵抗熱線を均一な線径で容易に形成することができるようにすることを課題とする。

本発明車輌用灯具の製造方法は、上記した課題を解決するために、プラスチックシートに抵抗熱線を布線する工程と、抵抗熱線が布線されたプラスチックシートを成形する工程と、成形されたプラスチックシートからレンズを切り出す工程と、上記レンズをハウジングに取り付ける工程とを備える。

また、本発明車輌用灯具は、上記した課題を解決するために、ハウジングと該ハウジングの前方を覆うレンズを備え、上記レンズは抵抗熱線が布線されたプラスチックシートを成形して形成される。

従って、本発明にあっては、成形前の平板な状態のプラスチックシートに抵抗熱線を布線するので、レンズの有効面となる部分の全体に亘って、且つ、均一な線径の抵抗熱線を所望のパターンで容易に付与することができる。

本発明車輌用灯具の製造方法は、ハウジングと該ハウジングの前方を覆うレンズを備えた車輌用灯具の製造方法であって、プラスチックシートに抵抗熱線を布線する工程と、抵抗熱線が布線されたプラスチックシートを成形する工程と、成形されたプラスチックシートからレンズを切り出す工程と、上記レンズをハウジングに取り付ける工程とを備えたことを特徴とする。

また、本発明車輌用灯具は、ハウジングと該ハウジングの前方を覆うレンズを備えた車輌用灯具であって、上記レンズは抵抗熱線が布線されたプラスチックシートを成形して形成されたことを特徴とする。

従って、本発明にあっては、成形前の平板な状態のプラスチックシートに抵抗熱線を布線するので、レンズの有効面となる部分の全体に亘って、且つ、均一な線径の抵抗熱線を所望のパターンで容易に付与することができる。

請求項２に記載した発明にあっては、上記レンズをレーザー溶着によってハウジングに取り付けるので、レンズとハウジングとを数ｍｍという僅かな溶着幅によって結合することができるので、成形前のプラスチックシートの厚さを薄いものとすることができ、成形時の整形性が良好になる。

請求項３及び請求項５に記載した発明にあっては、上記抵抗熱線は波状に布線されるので、プラスチックシートの成形時にプラスチックシートが伸展した場合でも、波状に湾曲している部分でプラスチックシートの伸展を吸収することができ、抵抗熱線の断線を防止することができる。

以下に、本発明車輌用灯具の製造方法及び車輌用灯具を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。

先ず、本発明にかかる車輌用灯具について、図１を参照して説明する。

車輌用灯具１０は前方が開口した凹部を有するハウジング２０の前面開口がレンズ３０によって覆われて灯室４０が形成され、ハウジング２０の後部に取着されたバックカバー５０に放電バルブ６０が取着されて成る。放電バルブ６０には図示しない放電回路と接続されたバルブソケット６１が取着され、放電バルブ６０にはバルブソケット６１を介して放電回路から放電電圧が供給されるようになっている。なお、本発明にかかる車輌用灯具の光源は放電バルブに限られるものではなく、発光ダイオードも光源として使用し得る。ただし、本発明車輌用灯具における光源が放電バルブや発光ダイオードに限られることを意味するものではなく、ハロゲンバルブ等の白熱バルブ等を光源とすることも可能である。ただ、本発明は、放電バルブや発光ダイオード等の発熱を伴わない光源を使用した場合に、特に有効である。

上記レンズ３０の内面には所望のパターンの抵抗熱線７０が形成されている。抵抗熱線７０にはタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケルクロム（８０Ｎｉ−Ｃｒ２０等）等の比較的導電率の低いものが使用され、線径は０．０２ｍｍ〜０．３ｍｍのものが好ましい。この程度の線径の抵抗熱線７０であれば、車輌用灯具１０の使用状態において視認されることがなく、抵抗熱線７０の存在が車輌用灯具１０の機能を損なうことがない。図示は省略してあるが、抵抗熱線７０には通電可能とされており、抵抗熱線７０への通電により抵抗熱線７０が抵抗加熱され、これによって、レンズ３０の表面温度が融雪可能な温度まで上昇するようにされている。また、レンズ３０の外表面には撥水性を有する膜（撥水コート）をコーティングしても良く、これにより、レンズ外表面に付着した雪や氷が、レンズ３０外表面との界面の溶融により、速やかに除去される。

上記抵抗熱線７０への通電は適宜の時期に為されればよい。例えば、放電バルブ６０への通電時、エンジンの始動時、運転者が所望した時期等に通電が為されればよい。

上記レンズ３０は、耐衝撃性、耐候性に優れた透明な熱可塑性プラスチック、例えば、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）等から成るシートの熱成形によって形成されている。また、ハウジング２０は、耐久性、耐衝撃性等に優れた構造体用の熱可塑性プラスチック、例えば、ＰＣ／ＡＢＳ（アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂）アロイ等の、ＰＣ系アロイ、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）／ＰＣアロイ等のＰＢＴ系アロイ等を使用した射出成形によって形成されている。また、バックカバー５０は、耐久性、耐衝撃性に優れ、比較的安価な構造体用熱可塑性プラスチック、例えば、ＡＢＳやＰＰ（ポリプロピレン）等を使用した射出成形によって形成されている。しかしながら、ここに挙げた、各材料樹脂及び成形方法は、例示であり、各部の材料樹脂や成形方法が上記したものに限定されることを意味するものではない。

上記レンズ３０とハウジング２０とはレーザー溶着によって接合されることが好ましい。レーザー溶着によれば、互いの溶着幅が数ｍｍで強固に接合することができ、好ましい。また、ハウジング２０とバックカバー５０との結合は、放電バルブ６０の交換等を考慮した場合、両者の間にパッキング等のシール材５１を介在させたネジ止めにより着脱可能な状態で結合することが好ましいが、勿論、その他の結合構造によって結合しても構わない。

なお、本発明において、バックカバー５０は必須の部材ではない。バックカバー５０を使用しない場合は、ハウジング２０に放電バルブ６０を支持させるようにしても良い。また、「ハウジング」という名称は一応の名称であって、例えば、その内面に反射面が形成された場合、「リフレクタ」等の名称で呼称される場合もある。

次に、上記した車輌用灯具１０の製造方法について、図２乃至図６を参照して説明する。本発明車輌用灯具の製造方法は、レンズ３０の成形及びレンズ３０とハウジング２０との接合に特徴がある。

先ず、レンズの基材として、耐衝撃性、耐候性に優れた透明な熱可塑性プラスチックのシート８０を用意する（図２参照）。その具体的なプラスチックの例としては前記したようなものがある。この樹脂シート８０の厚さは０．２５ｍｍ乃至１０．０ｍｍの範囲のものがよい。そして、このプラスチックシート８０の一方の面に図示しない粘着材又は接着剤を付与する。粘着材又は接着剤としては、ウレタン系、エポキシ系、シリコーン系などの光透過性を有するものを使用する。また、これら粘着材又は接着剤をシート８０に付与する方法としては、スクリーン印刷が好ましい。スクリーン印刷法を用いることにより膜厚を１μｍ〜３０μｍの範囲で均一に塗布することが可能である。

プラスチックシート８０に塗布した粘着材又は接着剤が硬化しないうちに、該粘着材又は接着剤の上に０．０２ｍｍ〜０．３ｍｍの線径を有する抵抗熱線７０を所望のパターンに布線する（図３（ａ）参照）。なお、抵抗熱線７０の布線は、例えば、図３（ｂ）に示すような布線装置９０を使用して行う。布線装置９０は、Ｘ−Ｙテーブル９１上に支持された布線ヘッド９２に線材供給部９３によって抵抗熱線７０が連続的に供給され、該抵抗熱線７０が布線ヘッド９２の先端９２ａから所望の供給量で送出されるように為されたものであり、Ｘ−Ｙテーブル９１のＸ方向可動部９１ａとＹ方向可動部９１ｂとが各別に所望の方向に移動されることによって、布線ヘッド９２の先端９２ａが所望のパターンを描くように移動され、これと同時に布線ヘッド９２の先端９２ａから抵抗熱線７０が送出されることによって、抵抗熱線７０が所望のパターンを描くように布線される。なお、抵抗熱線７０の布線パターンを図７に示すように波状に形成することによって、後のプラスチックシート８０の熱成形時にプラスチックシート８０が伸展した場合でも、波状に湾曲している部分７１、７１、・・・でプラスチックシート８０の伸展を吸収することができるので、抵抗熱線７０の断線を防止することができる。

抵抗熱線７０のプラスチックシート８０への布線が終了した後、粘着材又は接着剤を硬化させてプラスチックシート８０への抵抗熱線７０の付与工程が完了する。粘着材又は接着剤の硬化は常温放置による自然硬化（常温硬化型の粘着材又は接着剤の場合）、ＵＶ（紫外線）照射による硬化（ＵＶ硬化型接着剤の場合）、熱線照射による硬化（熱硬化型接着剤の場合）等によって為される。

次に、抵抗熱線７０が布線されたプラスチックシート８０を所定の形状に成形する成形工程を行う（図４参照）。この成形工程は、プラスチックシート８０を加熱軟化させると共に真空によって吸引して金型に押しつけたり、圧縮空気の空圧によって金型に押しつけたり、２つの金型の間で圧縮したりする、いわゆる熱成形によって行われる。

上記成形工程によって所定の形状に成形されたプラスチックシート８０からレンズ３０として使用する部分を切り取る（図５参照）。プラスチックシート８０を金型に対して押しつける方向（図４の矢印参照）に長く沿う部分８０ａは成形時に大きく延伸されるため、肉厚が極端に薄くなった部分が生じる惧がある。そのため、押しつけ方向に極端な段差が生じていない部分をレンズとして使用するために、当該部分を他の部分８０ａから切り離してレンズ３０とする。なお、この切り離しはレーザーによって行うのが好ましい。

そして、上記のようにして形成したレンズ３０をハウジング２０に接合し（図６参照）、そして、放電バルブ６０を支持したバックカバー５０をハウジング２０に取着して車輌用灯具１０が形成される。なお、レンズ３０とハウジング２０との接合はレーザー溶着によって行うのが好ましい。レーザー溶着は溶着幅が数ｍｍあれば十分であるので、厚さ０．２５ｍｍ乃至１０．０ｍｍの樹脂シート８０を熱成形して形成されるレンズ３０を強固にハウジング２０に接合することができる。

上記した本発明車輌用灯具及び車輌用灯具の製造方法にあっては、成形前の平板な状態の樹脂シート８０に抵抗熱線７０を布線するので、レンズの有効面となる部分の全体に亘って、且つ、均一な線径の抵抗熱線を所望のパターンで容易に付与することができる。

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。

寒冷地で使用する車輌用灯具に適用して、融雪効果の高い車輌用灯具を安価に得ることができる。

本発明車輌用灯具の実施の形態を示す概略縦断面図である。 図３乃至図６と共に本発明車輌用灯具の製造方法の実施の形態を示すものであり、本図はプラスチックシートを示す概略平面図である。 プラスチックシートへの抵抗熱線の布線工程を示すものであり、（ａ）は抵抗熱線の布線パターンの一例を示す概略平面図であり、（ｂ）は布線装置の一例を示す概略斜視図である。 プラスチックシートを成形する工程を示す概略断面図である。 熱成形したプラスチックシートからレンズとなる部分を切り出す工程を示す概略断面図である。 レンズをハウジングに取り付ける工程を示す概略断面図である。 抵抗熱線の布線パターンの別の例を示す概略平面図である。

符号の説明

１０…車輌用灯具、２０…ハウジング、３０…レンズ、７０…抵抗熱線、８０…プラスチックシート

Claims (5)

1. ハウジングと該ハウジングの前方を覆うレンズを備えた車輌用灯具の製造方法であって、
   プラスチックシートに抵抗熱線を布線する工程と、
   抵抗熱線が布線されたプラスチックシートを成形する工程と、
   成形されたプラスチックシートからレンズを切り出す工程と、
   上記レンズをハウジングに取り付ける工程とを備えた
   ことを特徴とする車輌用灯具の製造方法。
2. 上記レンズをレーザー溶着によってハウジングに取り付ける
   ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用灯具の製造方法。
3. 上記抵抗熱線を波状に布線する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輌用灯具の製造方法。
4. ハウジングと該ハウジングの前方を覆うレンズを備えた車輌用灯具であって、
   上記レンズは抵抗熱線が布線されたプラスチックシートを成形して形成された
   ことを特徴とする車輌用灯具。
5. 上記抵抗熱線は波状に布線されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の車輌用灯具。

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