JP2006297707A - 車輌用灯具の製造方法及び車輌用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】 金属線の剥離や断線を生じることなく車輌用灯具を製造する。
【解決手段】 レンズ３にヒーター用の金属線６が備えられた車輌用灯具１において、樹脂シート７をレンズの内面の形状に対応した所定の形状に形成する形状形成工程と、金属線を上記樹脂シートに熱布線する布線工程と、上記樹脂シートを成形用金型２００内にインサートした状態でレンズを射出成形する成形工程とを設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は車輌用灯具の製造方法及び車輌用灯具に関する。詳しくは、金属線の剥離や断線を生じることなくヒーターを備えた車輌用灯具を製造する技術分野に関する。

車輌用灯具において、レンズに付着した雪を融かしたり曇りを解消する手段として、レンズに金属線を這い回し該金属線に通電して発熱させることによりレンズを加熱する手段が知られている。

ところが、一般に、車輌用灯具のレンズは、車体の外形状に合わせた形状に形成されるため、少なくとも一部が曲面に形成されており、レンズの所望の位置にヒーターとして機能する金属線を這い回して固定することが困難であり、金属線の剥離や断線を生じるおそれがあった。

そこで、本発明車輌用灯具の製造方法及び車輌用灯具は、金属線の剥離や断線を生じることなく車輌用灯具を製造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、樹脂シートをレンズの内面の形状に対応した所定の形状に形成する形状形成工程と、金属線を上記樹脂シートに熱布線する布線工程と、上記樹脂シートを成形用金型内にインサートした状態でレンズを射出成形する成形工程とを備えたものである。

本発明車輌用灯具は、上記した課題を解決するために、レンズに樹脂シートをインサートし、上記樹脂シートはレンズの内面の形状に対応した所定の形状に形成された状態で金属線が熱布線されたものである。

従って、本発明車輌用灯具の製造方法及び車輌用灯具にあっては、樹脂シートの形状が定められた状態において金属線が布線される。

本発明車輌用灯具の製造方法は、レンズにヒーター用の金属線が備えられた車輌用灯具の製造方法であって、樹脂シートをレンズの内面の形状に対応した所定の形状に形成する形状形成工程と、金属線を上記樹脂シートに熱布線する布線工程と、上記樹脂シートを成形用金型内にインサートした状態でレンズを射出成形する成形工程とを備えたことを特徴とする。

従って、金属線の剥離や断線を生じることなく、レンズの所望の位置に金属線を這い回して固定することができる。

請求項２に記載した発明にあっては、上記熱布線として、上記樹脂シートに超音波振動を与えて加熱溶融させ金属線の少なくとも一部を樹脂シートに埋め込む超音波布線を用いたので、熱布線のための設備の簡素化及び作業時間の短縮化を図ることができる。

請求項３に記載した発明にあっては、上記布線された金属線に、縦方向に延びる複数の縦線部と隣り合う縦線部の各一端間を連結する複数の連結部とを有し、縦線部の長さを連結部の長さより長くしたので、光が上下に拡散し難く、グレア光の発生を減少させることができる。

請求項４に記載した発明にあっては、上記樹脂シートは、金属線が布線された布線面が、射出される樹脂と対向する向きで成形用金型内にインサートされるようにしたので、車輌用灯具の見栄えの向上を図ることができる。

本発明車輌用灯具は、レンズにヒーター用の金属線が備えられた車輌用灯具であって、レンズに樹脂シートがインサートされており、上記樹脂シートはレンズの内面の形状に対応した所定の形状に形成された状態で金属線が熱布線されたことを特徴とする。

従って、金属線の剥離や断線を生じることなく、レンズの所望の位置に金属線を這い回して固定することができる。

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。

図１及び図２に本発明車輌用灯具の製造方法によって製造される車輌用灯具の一例を概略的に示す。

車輌用灯具１は、例えば、自動車用前照灯であり、前方に開口された凹部を有するランプボデイ２と該ランプボデイ２の前面開口を閉塞するレンズ３とを備え、ランプボデイ２とレンズ３によって画成された内部空間が灯室４として形成されている。ランプボデイ２には灯室４内に配置される光源バルブ５が取り付けられている。光源バルブ５は、例えば、放電バルブであるが、放電バルブ以外の光源、例えば、ハロゲンバルブ等の白熱バルブであってもよく、また、発光ダイオード等であってもよい。

レンズ３には通電によって発熱する金属線６、例えば、銅線が埋設されて固定されている。金属線６は、図２に示すように、縦方向（上下方向）に延びる複数の縦線部６ａ、６ａ、・・・と隣り合う縦線部６ａ、６ａ、・・・の各一端間を連結する複数の連結部６ｂ、６ｂ、・・・とを有し、縦線部６ａ、６ａ、・・・の長さが連結部６ｂ、６ｂ、・・・の長さより長く形成されている。

金属線６の線径は０．０５ｍｍ乃至０．２ｍｍが好ましい。金属線６の線径が細すぎると、断線の危険が大きくなり、逆に、線径が太すぎると、レンズ３を透過する光線を遮ることになり、配光に影響すると共に金属線６が目立ち見栄えを損なってしまう。

また、金属線６の隣り合う縦線部６ａ、６ａ、・・・間の間隔は５ｍｍ乃至２５ｍｍの範囲が好ましい。縦線部６ａ、６ａ、・・・間の間隔が狭くなり過ぎると、配光への影響が大きくなり、逆に、間隔が広くなりすぎると、所望の熱量を得ることができなくなってしまう。

車輌用灯具１にあっては、レンズ３に固定された金属線６に通電が行われると、該金属線６が発熱し、レンズ３のうち金属線６が布線された部分の温度が上昇する。従って、発生した熱によってレンズ３の表面に付着した雪が融かされ、また、レンズ３の内外に生じた曇りが解消される。

次に、レンズ３の内面への金属線６の布線方法及び布線された金属線６のレンズ３への固定方法について説明する（図３乃至図６参照）。

先ず、樹脂シート７をレンズ３の内面の形状に対応した所定の形状となるようにプレフォームする（形状形成工程）。樹脂シート７の材料としては、レンズ３の材料と同様のものがよく、例えば、ポリカーボネイトやアクリル樹脂が用いられる。プレフォームは、樹脂シート７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付けたり、圧縮空気の空圧によって金型に押し付けたり、２つの金型の間で圧縮したりする、所謂熱成形によって行われる。例えば、平板状をした樹脂シート７を熱成形によって曲面状に整形する（図３参照）。

次に、樹脂シート７に金属線６を熱布線する（布線工程）。熱布線とは、金属線６を布線する基材（本発明においては樹脂シート７）に熱を加えて加熱軟化させ、基材の加熱軟化した箇所に金属線６を加圧して少なくとも部分的に基材に埋設する作業のことを言う。基材に熱を加える手段としては、例えば、基材に超音波振動を与えたり、加熱されている部材を基材に押し当てたりする手段がある。

熱布線は、例えば、特許３１９０３４５号公報に示されたような熱布線用の布線ヘッド１００を用いて行われる（図４参照）。

先ず、図４（ａ）に示した状態において、金属線６を案内部１０１、１０２に、略Ｌ字状の経路を描くように挿通する。

次に、図４（ａ）に示す状態から、布線脚１０３を図４（ｂ）に示すように突出させる。布線脚１０３を突出させると、金属線６は布線脚１０３の先端によって引っ張られ、案内部１０１から引き出され、布線脚１０３の先端部によって樹脂シート７の布線面７ａに押し付けられる。

次いで、布線脚１０３の先端部を加熱し、又は、布線脚１０３に超音波振動を与える。布線脚１０３の先端部を加熱し、又は、布線脚１０３に超音波振動を与えると、樹脂シート７の金属線６が押し付けられている部分が加熱軟化される。従って、布線脚１０３に樹脂シート７側への所要の圧力を加えておくことにより、金属線６が布線脚１０３に押圧され、加熱により軟化している樹脂シート７に押し込まれる（図５参照）。

上記のように、布線脚１０３を加熱し、又は、超音波振動を与えた状態で、樹脂シート７側への所要の圧力を加え、布線ヘッド１００を所望の経路で走行させることにより、金属線６が樹脂シート７の所望の位置に埋設される。

最後に、布線ヘッド１００が必要な位置まで走行されたときに、カッター１０４の先端を図４（ｃ）に示すように突出させて、金属線６を切断する。尚、金属線６は、その両端部を除いた部分を樹脂シート７に埋設し、両端部は樹脂シート７から浮いた状態としておき、以下に示すように、端子に接続する。

樹脂シート７への金属線６の熱布線の完了後、金属線６の両端部を、樹脂シート７に予め固定しておいた図示しない端子にそれぞれ接続する。金属線６の端子への接続は、例えば、金属線６の両端部をそれぞれ端子に巻き付けた後、溶接によって固定することにより行う。

以上のようにして、樹脂シート７に金属線６が所望のパターンで布線され、金属線６の両端部がそれぞれ端子に接続される。

次に、上記のようにして金属線６が埋設された樹脂シート７を、所望の外形状となるように切断してトリミングする。トリミングはカッター等の切削工具を用いて行う。

次いで、上記したように、整形が行われた樹脂シート７をレンズ３の成形用金型２００内にインサートする。成形用金型２００は、図６に示すように、固定型２０１と可動型２０２とを備え、両者が型締めされてキャビティ２０３が形成される。キャビティ２０３はレンズ３の大きさに整形後の樹脂シート７を加えた大きさに形成されている。

キャビティ２０３内への樹脂シート７のインサートは、金属線６がレンズ３の材料と接触するように、樹脂シート７の金属線６を布線した布線面７ａが金型面２００ａに接触しない向きとなるようにして行う。

樹脂シート７をインサートした後、キャビティ２０３内にレンズ３の材料となる溶融樹脂を射出してレンズ３を成形する（成形工程）。射出した溶融樹脂の熱によって該溶融樹脂と接触した樹脂シート７の布線面７ａ側の部分が軟化し、樹脂シート７の布線面７ａと溶融樹脂の布線面７ａに接触した部分とが相溶状態となり、溶融樹脂が冷却固化することによりレンズ３と樹脂シート７とが一体化される。固定型２０１と可動型２０２が離型されることにより、樹脂シート７が一体化されたレンズ３がキャビティ２０３から取り出される。

尚、熱布線により樹脂シート７に金属線６が埋め込まれた状態においては、図５に示すように、金属線６は樹脂シート７に一部しか埋め込まれず、また、金属線６の埋め込みによって押しやられた樹脂シート７の材料が金属線６に沿って土手状に盛り上がり土手状隆起部７ｂ、７ｂとして形成される。土手状隆起部７ｂ、７ｂ間の幅は金属線６の径より大きくなるため、樹脂シート７の見映えを損ねる要因となり、また、土手状隆起部７ｂ、７ｂは光線に対してプリズムのような働きをするため、土手状隆起部７ｂ、７ｂ等における乱反射や乱屈折により配光が乱される要因となり得る（図５に土手状隆起部７ｂ、７ｂに入射された光線の光路の一例を示す。）。従って、樹脂シート７に金属線６を布線した状態においては、土手状隆起部７ｂ、７ｂが図７（ａ）に示すように目立ってしまい、車輌用灯具１の見映えを損ねてしまう。

しかしながら、車輌用灯具１にあっては、上記のように、樹脂シート７の布線面７ａがレンズ３と対向した向きでレンズ３と樹脂シート７が一体化されるため（図７（ｂ）参照）、土手状隆起部７ｂ、７ｂにおける乱反射や乱屈折が減少し、レンズ３側から車輌用灯具１を見たときに、図７（ｂ）に示すように、金属線６のみが目立って見える状態となり、土手状隆起部７ｂ、７ｂの存在は気にならなくなる。従って、車輌用灯具１の見栄えの向上を図ることができる。

また、樹脂シート７の布線面７ａがレンズ３と対向した向きでレンズ３と樹脂シート７が一体化されるため、金属線６のレンズ３からの脱落が防止されると共に金属線６が空気に触れることがなく、金属線６の酸化等による劣化、変色、抵抗値の変化を防止することができる。

レンズ３をランプボデイ２に組み込んだときに、端子を図示しないコネクタを介して電源部と接続し、金属線６に電力供給が可能な状態とする。

以上に記載した通り、車輌用灯具１にあっては、樹脂シート７をレンズ３の内面の形状に対応した所定の形状に形成した後に金属線６を熱布線してレンズ３を形成している。

逆に、所定の形状に形成する前の平板状の樹脂シート７に金属線６を熱布線した後に、樹脂シート７をレンズ３の内面の形状に対応した所定の形状に形成した場合には、樹脂シート７を所定の形状に形成する際に、熱布線された金属線６の樹脂シート７からの剥離や断線が生じるおそれがある。

しかしながら、上記のように、樹脂シート７をレンズ３の内面の形状に対応した所定の形状に形成した後に金属線６を熱布線することにより、金属線６の剥離や断線を生じることなく、レンズ３の所望の位置にヒーターとして機能する金属線６を這い回して固定することができる。

また、金属線６の熱布線として、上記したように、樹脂シート７に超音波振動を与えて加熱溶融させ金属線６の少なくとも一部を樹脂シート７に埋め込む超音波布線を用いることにより、熱布線のための設備の簡素化及び作業時間の短縮化を図ることができる。

尚、車輌用灯具１にあっては、上記したように、金属線６の縦線部６ａ、６ａ、・・・の長さを連結部６ｂ、６ｂ、・・・の長さより長く形成している。従って、図８（ａ）に示すように、光源Ｐから出射されレンズ３を透過された光のうち、金属線６の周辺の土手状隆起部７ｂ、７ｂによって生じる乱屈折光は、左右に拡散されて横長形状の乱屈折配光Ｓａを生じる。

一方、金属線６を、図８（ｂ）に示すように、横方向に延びる部分を主として形成した場合には、光源Ｐから出射されレンズ３を透過された光のうち、金属線６の周辺の土手状隆起部７ｂ、７ｂによって生じる乱屈折光は、上下に拡散されて縦長形状の乱屈折配光Ｓｂを生じる。このような縦長の形状の乱屈折配光Ｓｂが生じた場合には、対向車におけるグレア光が発生し易くなってしまう。

従って、車輌用灯具１のように、金属線６の縦線部６ａ、６ａ、・・・の長さを連結部６ｂ、６ｂ、・・・の長さより長く形成することにより、光が上下に拡散し難く、グレア光の発生を減少させることができる。

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。

図２乃至図８と共に本発明を実施するための最良の形態を示すものであり、本図は車輌用灯具の概略断面図である。 車輌用灯具の概略正面図である。 整形後の樹脂シートを示す概念図である。 金属線の熱布線の手順を示すものであり、（ａ）は布線前の待機状態を示し、（ｂ）は布線中の状態を示し、（ｃ）は布線終了時の状態を示す拡大断面図である。 熱布線により金属線が部分的に樹脂シートに埋設された状態を示す拡大断面図である。 樹脂シートを金型内にインサートした状態を示す断面図である。 金属線が布線された部分の見え方を下段の断面図と共に示す正面図であり、（ａ）は布線した状態の樹脂シートの見え方を示し、（ｂ）は布線した樹脂シートをレンズにインサート成形した後の見え方を示すものである。 光源から出射された光の配光特性を示すものであり、（ａ）は金属線が縦方向に延びる部分を主として形成された場合を示し、（ｂ）は金属線が横方向に延びる部分を主として形成された場合を示す概念図である。

符号の説明

１…車輌用灯具、３…レンズ、６…金属線、６ａ…縦線部、６ｂ…連結部、７…樹脂シート、７ａ…布線面、２００…成形用金型

Claims (5)

1. レンズにヒーター用の金属線が備えられた車輌用灯具の製造方法であって、
   樹脂シートをレンズの内面の形状に対応した所定の形状に形成する形状形成工程と、
   金属線を上記樹脂シートに熱布線する布線工程と、
   上記樹脂シートを成形用金型内にインサートした状態でレンズを射出成形する成形工程とを備えた
   ことを特徴とする車輌用灯具の製造方法。
2. 上記熱布線は、上記樹脂シートに超音波振動を与えて加熱溶融させ金属線の少なくとも一部を樹脂シートに埋め込む超音波布線である
   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. 上記布線された金属線は、縦方向に延びる複数の縦線部と隣り合う縦線部の各一端間を連結する複数の連結部とを有し、
   縦線部の長さを連結部の長さより長くした
   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. 上記樹脂シートは、金属線が布線された布線面が、射出される樹脂と対向する向きで成形用金型内にインサートされるようにした
   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。
5. レンズにヒーター用の金属線が備えられた車輌用灯具であって、
   レンズに樹脂シートがインサートされており、
   上記樹脂シートはレンズの内面の形状に対応した所定の形状に形成された状態で金属線が熱布線された
   ことを特徴とする車輌用灯具。
   

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