JP2006073296A - 車輌用灯具及び車輌用灯具のレーザ溶着方法 - Google Patents

車輌用灯具及び車輌用灯具のレーザ溶着方法 Download PDF

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Kazuhiro Yamazaki
一廣 山▲崎▼
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Abstract

【課題】 ハウジングとレンズとの間を内外を完全に密閉した状態でレーザ溶着することを課題とする。
【課題を解決する手段】 レンズ２０とハウジング１０とがレーザ溶着により接合された車輌用灯具１であって、レンズ及びハウジングはそれぞれ全周に亘って延びる第１溶着部１２、２３と該第１溶着部の外周側において全周に亘って延びる第２溶着部１３、２４とを備え、レンズとハウジングの第１溶着同士が、また、レンズとハウジングの第２溶着部同士がそれぞれ各別に全周に亘ってレーザ溶着されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は新規な車輌用灯具及び車輌用灯具のレーザ溶着方法に関する。詳しくは、車輌用灯具のレンズとハウジングとをレーザ溶着によって接合するに際し、レンズとハウジングとによって囲まれた灯具空間が互いの接合部において確実に外部に対して密閉されるようにする技術に関する。
レーザ溶着は、２つの部材の接合を確実に且つ見栄え良く、さらには短時間で為すことができ、車輌用灯具におけるレンズとハウジングとの接合に好適である。
ところで、レーザ溶着にあっては、対面する２つの溶着部間に間隙があると、一方の溶着部にレーザ光照射によって発生した熱が他方の溶着部に伝わらず、２つの溶着部に相溶状態が生じないため、２つの部材間の溶着ができないという問題がある。
車輌用灯具のハウジングとレンズとの接合部はハウジングとレンズとによって囲まれた灯具空間を外部に対して密封する必要があり、ハウジングの溶着部とレンズの溶着部との間に間隙があって、該間隙がある部分において溶着が為されないと、上記灯具空間の密封が損なわれる。
特許文献１には、ハウジングとレンズとの間を内外において隣り合った２箇所においてそれぞれ各別にレーザ光を照射してレーザ溶着することが示されている。
また、特許文献２には、ハウジングとレンズがそれぞれ２つの溶着面を有し、各溶着面が互いにＶ字を為すように隣り合っており、それら溶着面同士をレーザ溶着することが示されている。
特開平２００３−１２３５０６号公報 特開平２００４−６３３３１号公報
ハウジングとレンズとを内外において隣り合った２箇所の溶着部においてレーザ溶着すれば、その一方の溶着部において溶着が不完全な部分が生じても、他方の溶着部において全周に亘って完全に溶着が為されていれば、灯具空間の密閉を保つことができる。
ところで、上記した特許文献１に示されたものにあっては、内外において隣り合った２箇所の溶着部の一方は、間隔を空けてピンポイントでレーザ溶着が為されるものであり、実質的には内外方向では一重にレーザ溶着されるものと同じであり、上記した問題は解決されていない。
また、特許文献２に示されたものあっては、２つの溶着部がＶ字を為すように隣り合っているので、内外に隣り合った２箇所において溶着されるに等しいように見えるが、Ｖ字状に隣り合った溶着部に対して同一のレーザ光照射によって溶着を行うものであり、溶着の不完全を生じる確率は、一重にレーザ溶着されるものと変わりがない。
そこで、本発明は、ハウジングとレンズとの間を内外を完全に密閉した状態でレーザ溶着することを課題とする。
本発明車輌用灯具は、上記した課題を解決するために、レンズ及びハウジングはそれぞれ全周に亘って延びる第１溶着部と該第１溶着部の外周側又は内周側において全周に亘って延びる第２溶着部とを備え、レンズとハウジングの第１溶着部同士が、また、レンズとハウジングの第２溶着部同士がそれぞれ各別に全周に亘ってレーザ溶着されたものである。
また、本発明車輌用灯具のレーザ溶着方法は、上記した課題を解決するために、レンズ及びハウジングはそれぞれ全周に亘って延びる第１溶着部と該第１溶着部の外周側又は内周側において全周に亘って延びる第２溶着部とを備え、レンズの第１溶着部とハウジングの第１溶着部とを全周に亘ってレーザ溶着する工程と、レンズの第２溶着部とハウジングの第２溶着部とを全周に亘ってレーザ溶着する工程とを備えたものである。
従って、本発明にあっては、レンズとハウジングとで囲まれた灯具空間がレンズとハウジングとの接合部において外部に対して完全に密閉される。
本発明車輌用灯具は、レンズとハウジングとがレーザ溶着により接合された車輌用灯具であって、レンズ及びハウジングはそれぞれ全周に亘って延びる第１溶着部と該第１溶着部の外周側又は内周側において全周に亘って延びる第２溶着部とを備え、レンズとハウジングの第１溶着部同士が、また、レンズとハウジングの第２溶着部同士がそれぞれ各別に全周に亘ってレーザ溶着されたことを特徴とする。
また、本発明車輌用灯具のレーザ溶着方法は、車輌用灯具のレンズとハウジングとをレーザ溶着によって接合する車輌用灯具のレーザ溶着方法であって、レンズ及びハウジングはそれぞれ全周に亘って延びる第１溶着部と該第１溶着部の外周側又は内周側において全周に亘って延びる第２溶着部とを備え、レンズの第１溶着部とハウジングの第１溶着部とを全周に亘ってレーザ溶着する工程と、レンズの第２溶着部とハウジングの第２溶着部とを全周に亘ってレーザ溶着する工程とを備えたことを特徴とする。
従って、本発明にあっては、レンズとハウジングとが内外において隣り合った２箇所の溶着部において全周に亘って各別にレーザ溶着されるので、一方の溶着部において溶着が不完全な箇所が発生しても、灯具空間の密閉が損なわれることがない。
請求項２及び請求項５に記載した発明にあっては、上記第１溶着部と第２溶着部とは互いに傾斜した関係にあるので、２箇所の溶着部が同一又は互いに平行な平面内に位置したものに比較して、レンズ（又はハウジング）をハウジング（又はレンズ）に対して圧着した際に２箇所の溶着部において同時に隙間が生じる可能性が減少する。
請求項３及び請求項６に記載した発明にあっては、上記第１溶着部と第２溶着部とは互いにＶ字状を為すように隣り合って形成されたので、レンズ（又はハウジング）をハウジング（又はレンズ）に対して圧着した際に、一方の溶着部における圧着が必然的に他方の溶着部における圧着として作用するため、ハウジングとレンズの溶着部同士の間の寸法精度のバラツキを吸収して、ハウジングとレンズの溶着部同士を密接させやすい。
以下に、本発明車輌用灯具及び車輌用灯具のレーザ溶着方法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。
図１に本発明にかかる車輌用灯具の概略を示す。
車輌用灯具１は前方に向かって開口した凹部１１を有するハウジング１０の開口縁部にレンズ２０の開口縁部が接合されて、ハウジング１０とレンズ２０とで囲まれた灯具空間３０が形成され、該灯具空間３０はハウジング１０とレンズ２０との接合部において外部に対して密閉されている。
ハウジング１０の後部中央部には光源バルブ４０が支持されている。
ハウジング１０の開口縁部には全周に亘ってＶ字状の溝が形成されている。そして該Ｖ字状の溝を形成している一方の面１２が第１溶着部とされ、他方の面１３が第２溶着部とされる。このようなハウジング１０はレーザ吸収性の良い材料で形成される。例えば、ハウジング１０の成形用樹脂材料にフタロシニアン等のレーザ吸収剤を練り込んだものでハウジング１０を射出成形すればよい。なお、実用上は溶着部１２、１３及びその近辺にレーザ吸収剤が存在すれば足りるので、いわゆる２色成形法により、レーザ吸収剤を練り込んだ樹脂材料で形成された開口縁近辺の部分とレーザ吸収剤を練り込んでいない樹脂材料で形成されたその他の部分とを一体成形してハウジング１０を形成しても良い。あるいは、上記２つの溶着部１２、１３の表面にレーザ吸収剤を塗布しても良い。
レンズ２０はレーザ透過性の良い材料、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート等で形成され、ほぼ前方を向いた前面部２１と該前面部２１の周縁部から後方へ突出した側面部２２とが一体に形成されて成る。そして、側面部２２の後端に横断面形状でＶ字状をした凸条が全周に亘って形成され、該凸条の一方の面２３が第１溶着部とされ、他方の面２４が第２溶着部とされる。そして、レンズ２０の第１溶着部２３の傾斜及び大きさはハウジング１０の第１溶着部１２の傾斜及び大きさに等しく、また、レンズ２０の第２溶着部２４の傾斜及び大きさはハウジング１０の第２溶着部１３の傾斜及び大きさに等しく形成されている。
次に、ハウジング１０にレンズ２０をレーザ溶着によって接合する方法について説明する。
ハウジング１０はハウジング治具５０によって開口部が上方を向いた状態に保持される。ハウジング治具５０の上面にはハウジング１０の後面の形状に倣う形状をした凹部５１が形成されており、該凹部５１内にハウジング１０の後面部が収納保持される。
ハウジング治具５０によって保持されたハウジング１０の開口部を覆うようにレンズ２０が重ね合わされる。すなわち、ハウジング１０の開口縁部に形成されたＶ字状の溝内にレンズ２０の側面部２２の後端に形成されたＶ字状の凸条を嵌合させる。これによって、ハウジング１０の第１溶着部１２にレンズ２０の第１溶着部２３が接触され、また、ハウジング１０の第２溶着部１３にレンズ２０の第２溶着部２４が接触される。
そこで、さらに、押圧治具６０によってレンズ２０をハウジング１０に対して圧着する。押圧治具６０はレンズ２０を側面部２２の後端部を除いてすっぽりと包み込む凹部６１を有し、該凹部６１にレンズ２０の側面部２２の後端部を除く部分を包み込んだ状態でレンズ２０をハウジング１０に対して圧着する。これによって、ハウジング１０の第１溶着部１２にレンズ２０の第１溶着部２３が密着し、また、ハウジング１０の第２溶着部１３にレンズ２０の第２溶着部２４が密着する。なお、押圧治具６０は全体が、又は、少なくとも一部がレーザ透過性の良い材料で形成されている。
また、押圧治具６０の前面部の外周部には傾斜面６２が形成され、外周部からやや内側に入った位置の前面にはほぼＶ字状をした溝６３が形成されている。そして、上記したように、レンズ２０をハウジング１０に対した圧着した状態で、上記傾斜面６２はレンズ２０の第１溶着部２３とほぼ平行に対向し、また、上記溝６３の外周側の面６３ａはレンズ２０の第２溶着部２４とほぼ平行に対向した状態となる。
そこで、第１のレーザヘッド７１により、レーザ光７１ａを押圧治具６０の傾斜面から入射させて、押圧治具６０及びレンズ２０を透過して第１溶着部１２、２３に照射し、また、第２のレーザヘッド７２により、レーザ光７２ａを溝６３の外側面６３ａから入射させて、押圧治具６０及びレンズ２０を透過して第２溶着部１３、２４に照射する。これによって、レーザ光７１ａ、７２ａを受けた第１溶着部１２及び第２溶着部１３が発熱され、且つ、溶融し、さらに、熱伝導によって、レンズ２０の第１溶着部２３及び第２溶着部２４も発熱、且つ、溶融され、これによって、各溶着部同士１２と２３及び１３と２４がが相溶状態となり、融合し、そして、融着する。そして、各溶着部１２、１３、２３、２４が冷却されることによって、第１溶着面１２、２３同士及び第２溶着面１３、２４同士が固定状態となる。
上記した実施の形態にあっては、ハウジング１０及びレンズ２０の第１溶着部と第２溶着部とがそれぞれＶ字を為すように形成されているので押圧治具６０による押圧によって、一方、例えば、第１溶着部１２、２３間に生じた圧着力が第２溶着部１３、２４間を圧着させる力として作用するので、第１溶着部１２、２３同士及び第２溶着部１３、２４同士が確実に密着され、レーザ溶着が確実に為される。
そして、ハウジング１０とレンズ２０とは内外２周に亘って溶着されるので、万が一、その一方において溶着が不完全な部分があっても、灯具空間３０のハウジング１０とレンズ２０との接合部における密閉が損なわれることがない。
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、いず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すぎず、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。
内部空間の密閉度を要求される箇所のレーザ溶着に適用して好適である。
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。 レーザ溶着工程を示す要部の拡大断面図である。
符号の説明
１…車輌用灯具、１０…ハウジング、１２…第１溶着部、１３…第２溶着部、２０…レンズ、２３…第１溶着部、２４…第２溶着面、３０…灯具空間

Claims (6)

  1. レンズとハウジングとがレーザ溶着により接合された車輌用灯具であって、
    レンズ及びハウジングはそれぞれ全周に亘って延びる第１溶着部と該第１溶着部の外周側又は内周側において全周に亘って延びる第２溶着部とを備え、
    レンズとハウジングの第１溶着部同士が、また、レンズとハウジングの第２溶着部同士がそれぞれ各別に全周に亘ってレーザ溶着された
    ことを特徴とする車輌用灯具。
  2. 上記第１溶着部と第２溶着部とは互いに傾斜した関係にある
    ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用灯具。
  3. 上記第１溶着部と第２溶着部とは互いにＶ字状を為すように隣り合って形成された
    ことを特徴とする請求項２に記載の車輌用灯具。
  4. 車輌用灯具のレンズとハウジングとをレーザ溶着によって接合する車輌用灯具のレーザ溶着方法であって、
    レンズ及びハウジングはそれぞれ全周に亘って延びる第１溶着部と該第１溶着部の外周側又は内周側において全周に亘って延びる第２溶着部とを備え、
    レンズの第１溶着部とハウジングの第１溶着部とを全周に亘ってレーザ溶着する工程と、
    レンズの第２溶着部とハウジングの第２溶着部とを全周に亘ってレーザ溶着する工程とを備えた
    ことを特徴とする車輌用灯具のレーザ溶着方法。
  5. 上記第１溶着部と第２溶着部とは互いに傾斜した関係にある
    ことを特徴とする請求項４に記載の車輌用灯具のレーザ溶着方法。
  6. 上記第１溶着部と第２溶着部とは互いにＶ字状を為すように隣り合って形成された
    ことを特徴とする請求項５に記載の車輌用灯具のレーザ溶着方法。
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