JP2018010805A - 車両用灯具及び車両用灯具の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用灯具の部品点数を削減する技術を提供する。
【解決手段】車両用灯具は、有色部４ｂを有する樹脂製のアウターカバー４と、少なくとも一部に有色部４ｂよりも高透光性の透光部４０を有する樹脂製のエクステンション部材３０と、有色部４ｂと透光部４０との間に位置し、有色部４ｂと透光部４０とを接合する融接部４２と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用灯具及びその製造方法に関する。特に、自動車などの車両に用いられる車両用灯具とその製造方法に関する。

一般に車両用灯具は、エクステンション部材を備える。エクステンション部材は、車両用灯具の正面からの見栄えを向上させるために用いられる部品であり、灯具ユニットとランプボディとの隙間を覆い隠すように配置される。従来、エクステンション部材は、アウターカバーにねじ止めされていた（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−３０９９６０号公報

車両用灯具には、部品点数を削減したいという要求が常にある。本発明者らは鋭意検討した結果、従来の車両用灯具には部品点数を削減する余地があることを認識するに至った。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両用灯具の部品点数を削減する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具である。当該車両用灯具は、有色部を有する樹脂製のアウターカバーと、少なくとも一部に有色部よりも高透光性の透光部を有する樹脂製のエクステンション部材と、有色部と透光部との間に位置し、有色部と透光部とを接合する融接部と、を備える。この態様によれば、車両用灯具の部品点数を削減することができる。

本発明の他の態様は車両用灯具の製造方法である。当該製造方法は、有色部を有する樹脂製のアウターカバーと、少なくとも一部に有色部よりも高透光性の透光部を有する、樹脂製のエクステンション部材とを用意する工程と、有色部と透光部とを重ね合わせ、透光部側からレーザ光を照射して有色部の表面を溶融させ、有色部と透光部とを接合する工程と、を含む。この態様によれば、車両用灯具の部品点数を削減することができる。

本発明によれば、車両用灯具の部品点数を削減することができる。

実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。 エクステンション部材とアウターカバーとの接合部の近傍を拡大して示す断面図である。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、実施の形態に係る車両用灯具の製造方法を示す工程図である。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、実施の形態に係る車両用灯具の製造方法を示す工程図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、この用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。

図１は、実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。本実施の形態に係る車両用灯具１は、例えば車両用前照灯装置である。車両用前照灯装置は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図１には車両用灯具１として一方の前照灯ユニットの構造を示す。

車両用灯具１は、前面開口部を有するランプボディ２と、ランプボディ２の前面開口部を覆うアウターカバー４とを備える。アウターカバー４は、透光部４ａと有色部４ｂとを有する樹脂製の部材である。例えば、アウターカバー４は二色成形品であり、無色透明な透光樹脂で成形された透光部４ａと、透光部４ａよりも透光性の低い有色部４ｂとが一体成形されたものである。有色部４ｂは、例えば有色不透明な不透光樹脂、一例として黒色樹脂で成形される。透光部４ａに用いられる樹脂材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアリレート樹脂等が例示される。有色部４ｂに用いられる樹脂材料としては、上記の樹脂に染料や顔料等の着色物質を混合したものが例示される。透光部４ａは、後述する灯具ユニット１０の光軸Ｏと交わる位置に配置され、有色部４ｂは、透光部４ａの外縁に配置される。

ランプボディ２とアウターカバー４は、灯室６を形成している。灯室６内には、灯具ユニット１０及びエクステンション部材３０が収容される。

灯具ユニット１０は、いわゆる反射型の灯具ユニットであり、ブラケット１２と、光源搭載部１４と、光源１６と、リフレクタ１８と、シェード部２０と、投影レンズ２２とを備える。

ブラケット１２は、例えばアルミニウム等の金属材料で形成された略板状の部材であり、主表面が灯具前後方向を向くように配置される。ブラケット１２の灯具前方側の主表面には、光源搭載部１４が固定される。ブラケット１２の灯具後方側の主表面には、放熱フィン２６が固定される。ブラケット１２は、エイミングスクリュー２４を介してランプボディ２に支持される。なお、ブラケット１２の形状は特にこれに限定されない。

光源搭載部１４は、例えばアルミニウム等の金属材料で形成され、ブラケット１２の主表面から灯具前方側に突出する。光源搭載部１４は、鉛直方向上方を向く光源搭載面１４ａを有する。光源搭載面１４ａには光源１６が搭載される。光源１６は、例えばＬＥＤで構成され、発光面が鉛直方向上方を向くように配置される。なお、光源１６は、レーザダイオード、有機又は無機ＥＬ、白熱球、ハロゲンランプ、放電球等であってもよい。光源１６で発生する熱は主に、光源搭載部１４及びブラケット１２を介して放熱フィン２６に伝達され、外部に放熱される。

リフレクタ１８は、光源１６の上方に配置されて光源搭載部１４に固定される。リフレクタ１８は、回転楕円面の一部で構成される反射面１８ａを有する。反射面１８ａは、第１焦点と、第１焦点よりも灯具前方側に位置する第２焦点とを有する。リフレクタ１８は、光源１６の発光部が反射面１８ａの第１焦点と略一致するように、光源１６との位置関係が定められる。

シェード部２０は、光源搭載部１４の灯具前方側に配置されて光源搭載部１４に固定される。シェード部２０は、略水平に配置された平面部２０ａと、平面部２０ａよりも灯具前方側で下方に湾曲した湾曲部２０ｂとを有する。リフレクタ１８は、平面部２０ａと湾曲部２０ｂとが為す稜線２０ｃが反射面１８ａの第２焦点の近傍に位置するように、シェード部２０との位置関係が定められる。

投影レンズ２２は、シェード部２０の先端に固定される。投影レンズ２２は、平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。投影レンズ２２は、灯具ユニット１０の光軸Ｏ上に、且つ後方焦点が反射面１８ａの第２焦点と略一致する位置に配置される。光源１６から出射した光は、反射面１８ａで反射され、稜線２０ｃの近傍を通って投影レンズ２２に入射する。投影レンズ２２に入射した光は、アウターカバー４の透光部４ａを通過して灯具前方に照射される。また、光源光の一部は、稜線２０ｃを境界線として選択的にカットされる。これにより、稜線２０ｃの形状に対応するカットオフラインを有する配光パターンが車両前方に投影される。

本実施の形態の灯具ユニット１０は、回転楕円面を基調とした形状の反射面を有するプロジェクタ型の反射型灯具である。しかしながら、灯具ユニット１０の構造は特に限定されず、回転放物面を基調とした形状の反射面を有するパラボラ型の反射型灯具であってもよい。また、灯具ユニット１０は、直射型の灯具等であってもよい。また、灯具ユニット１０の取り付け姿勢も適宜設定することができる。

エクステンション部材３０は、光源１６とアウターカバー４との間に配置される中間部材である。エクステンション部材３０は開口部３０ａを有し、光軸Ｏの延在方向において開口部３０ａと投影レンズ２２とが重なるように配置される。エクステンション部材３０は、ランプボディ２の開口部と灯具ユニット１０の外周との間の領域を覆う。これにより、車両用灯具１の内部構造を隠すことができる。したがって、エクステンション部材３０は目隠し部材として機能する。エクステンション部材３０は、外縁部がアウターカバー４に固定される。

続いて、エクステンション部材３０の構造と、エクステンション部材３０とアウターカバー４との固定構造とについて詳細に説明する。図２は、エクステンション部材とアウターカバーとの接合部の近傍を拡大して示す断面図である。

エクステンション部材３０は、本体部３２と、遮光膜３４とを有する。本体部３２は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアリレート樹脂等の透光性材料で構成される、樹脂製の部材である。本実施の形態において、本体部３２は透明である。本体部３２は、例えば上述した樹脂材料を射出成形することで形成される。本体部３２は、光源１６側あるいは灯具内側を向く第１表面３２ａと、アウターカバー４側あるいは灯具外側を向く第２表面３２ｂとを有する。

第１表面３２ａ及び第２表面３２ｂには、模様が施された加飾部３６が設けられる。例えば、加飾部３６はシボ面である。加飾部３６は、金型の加飾部３６に対応する位置に所定の表面処理を施し、この表面形状を成形品に転写させることで形成することができる。

また、エクステンション部材３０は、任意の第１方向に突出する凸部３８を有する。本実施の形態では、凸部３８は灯具前方に向けて突出する。凸部３８は、本体部３２における、灯具前方に向けて延在する第１部分と、灯具前方に向けて延在し且つ第１部分に近接する第２部分と、第１部分の先端と第２部分の先端とをつなぐ第３部分とで形成される。凸部３８の先端には、加飾部３６が設けられる。この加飾部３６は、凸部３８の第１表面３２ａ側に設けられる。

凸部３８の第２表面３２ｂ側に加飾部３６を設けようとすると、凸部３８に対応するキャビティ側金型の凹部の底面に表面処理を施す必要がある。しかしながら、金型の凹部への表面処理は非常に困難である。これに対し、凸部３８の第１表面３２ａ側に加飾部３６を設ける場合には、凸部３８に対応するコア側金型の凸部の先端に表面処理を施せばよい。金型の凸部への表面処理は、簡単に且つ正確に実施することができる。

また、透明な本体部３２の第１表面３２ａに加飾部３６を設けると、本体部３２越しに加飾部３６を観察することになる。このため、車両用灯具１に新規な意匠を施すことができ、車両用灯具１の意匠性を高めることができる。さらに、第２表面３２ｂのうち、第１表面３２ａの加飾部３６に背向する領域に遮光膜３４を設けることで、灯具外部に対して加飾部３６を簡単に隠すことができる。これにより、車両用灯具１の意匠を簡単に変化させることができる。

また、加飾部３６は、第１表面３２ａだけでなく、第２表面３２ｂにも設けられる。金型は、加飾部３６用の表面処理が施された部分では、表面処理が施されていない部分に比べて、成形品との密着力が低下する傾向にある。このため、第１表面３２ａ側のみに加飾部３６を設けると、コア側金型と成形品との密着力に比べてキャビティ側金型と成形品との密着力が高くなる。この結果、型開きしたときに成形品がキャビティ側金型に張り付く事象、いわゆるキャビ取られが発生し得る。

キャビ取られが発生した場合、作業者が第２表面３２ｂに傷がつかないよう留意しながら成形品をキャビティ側金型から取り外すこととなり、エクステンション部材３０の生産性が低下する。これに対し、第１表面３２ａと第２表面３２ｂの両方に加飾部３６を設けることで、コア側金型と成形品との密着力と、キャビティ側金型と成形品との密着力とを調整することができ、キャビ取られの発生を抑制することができる。

また、第１表面３２ａに設けられる加飾部３６と、第２表面３２ｂに設けられる加飾部３６とは、灯具外部から観察したときに両者の少なくとも一部同士が重ならないように配置される。これにより、エクステンション部材３０が有する加飾部３６は、一部が本体部３２越しに観察され、他の一部が本体部３２を介さずに直に観察される。よって、車両用灯具１に新規な意匠を施すことができ、意匠性を高めることができる。

遮光膜３４は、本体部３２の表面に設けられ、エクステンション部材３０を介した光源１６の光の漏れを抑制するための膜である。遮光膜３４は、例えば本体部３２にアルミニウム等の金属を蒸着することで形成される。したがって、遮光膜３４は、本体部３２の表面に金属が堆積してできる膜（金属の堆積膜）である。なお、遮光膜３４は、遮光性の塗料を本体部３２に吹き付ける等の他の方法によって形成されてもよい。

エクステンション部材３０の少なくとも一部の領域では、本体部３２の第１表面３２ａのみに遮光膜３４が設けられる。これにより、灯具外部から観察したときに、透光性を有する本体部３２を視認させることができる。よって、車両用灯具１に新規な意匠を施すことができ、意匠性を高めることができる。また、第１表面３２ａに設けられる遮光膜３４の少なくとも一部は、加飾部３６が設けられた領域に設けられる。

また、エクステンション部材３０は、アウターカバー４に接合される外縁部に、透光部４０を有する。透光部４０は、アウターカバー４の有色部４ｂよりも高い透光性を有する。本実施の形態の透光部４０は、本体部３２のみからなる部分である。すなわち、本体部３２の透光部４０を構成する部分には、第１表面３２ａ及び第２表面３２ｂの両方に遮光膜３４が設けられていない。透光部４０は、アウターカバー４の有色部４ｂと重なるように配置される。

アウターカバー４の有色部４ｂと、エクステンション部材３０の透光部４０との間には、有色部４ｂと透光部４０とを接合する融接部４２が設けられる。融接部４２は、後述するレーザ溶着によって形成される。すなわち、有色部４ｂと透光部４０の積層部へのレーザ光の照射によって、主に有色部４ｂの表面の一部が溶融することで、融接部４２が形成される。有色部４ｂと透光部４０とは、融接部４２を介して互いに固定される。

続いて、本実施の形態に係る車両用灯具の製造方法について詳細に説明する。図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、実施の形態に係る車両用灯具の製造方法を示す工程図である。

まず、図３（Ａ）に示すように、有色部４ｂを有する樹脂製のアウターカバー４と、透光部４０を有する樹脂製のエクステンション部材３０とを用意する。そして、アウターカバー４とエクステンション部材３０とを接近させて、図３（Ｂ）に示すように、アウターカバー４の有色部４ｂとエクステンション部材３０の透光部４０とを重ね合わせる。

続いて、有色部４ｂと透光部４０とが積層された部分に、透光部４０側からレーザ光Ｌを照射する。透光部４０はレーザ光Ｌを透過し、有色部４ｂはレーザ光Ｌを吸収する。このため、有色部４ｂの透光部４０に接する表面が溶融する。有色部４ｂの表面が溶融することで、図４（Ａ）に示すように、有色部４ｂと透光部４０とを接合する融接部４２が形成される。すなわち、アウターカバー４とエクステンション部材３０とは、レーザ溶着によって互いに固定される。なお、有色部４ｂに加えて透光部４０の一部も溶融し得る。

したがって、透光部４０は、レーザ溶着を実現できる程度にレーザ光Ｌを透過できるだけの透光性を有すればよい。また、有色部４ｂは、レーザ溶着を実現できる程度にレーザ光Ｌを吸収できるだけの透光性を有すればよい。

その後、図４（Ｂ）に示すように、エクステンション部材３０が固定されたアウターカバー４を、灯具ユニット１０を収容した状態のランプボディ２の前面開口部に嵌め合わせる。ランプボディ２は、前面開口部の全周に延在する溝部を有する。溝部には接着剤が充填される。アウターカバー４は、外縁部の先端がランプボディ２の溝部に挿し込まれることで、ランプボディ２に固定される。以上の工程により、車両用灯具１が得られる。

以上説明したように、本実施の形態に係る車両用灯具１は、有色部４ｂを有する樹脂製のアウターカバー４と、少なくとも一部に有色部４ｂよりも高透光性の透光部４０を有する樹脂製のエクステンション部材３０と、有色部４ｂと透光部４０とを接合する融接部４２とを備える。また、本実施の形態に係る車両用灯具１の製造方法は、有色部４ｂと透光部４０とを重ねあわせ、透光部４０側からレーザ光Ｌを照射して有色部４ｂの表面を溶融させ、有色部４ｂと透光部４０とを接合する工程を含む。これにより、エクステンション部材３０をアウターカバー４にねじ止めする場合に比べて、車両用灯具１の部品点数を削減することができる。また、部品点数の削減により、車両用灯具１の製造コストの削減を図ることもできる。

また、アウターカバー４とエクステンション部材３０とをレーザ溶着しているため、両者の固定にねじ止めや熱かしめを用いる場合に比べて、車両用灯具１の構造を簡略化することができる。また、アウターカバー４とエクステンション部材３０との固定に要するスペースを小さくすることができる。また、車両用灯具１の耐振動性を向上させることができる。

また、融接部４２は有色部４ｂと透光部４０との境界に位置する。このため、有色部４ｂによって、融接部４２を灯具外部に対して隠すことができる。これにより、車両用灯具１の見栄えを向上させることができ、車両用灯具１の意匠性を向上させることができる。また、本体部３２が透光性を有するため、エクステンション部材３０における遮光膜３４を形成しない領域の配置によっては、遮光膜３４の非形成部からエクステンション部材３０とアウターカバー４との接合部を観察できる場合もある。これに対し、本実施の形態では、アウターカバー４とエクステンション部材３０との固定構造が融接部４２からなる。よって、ねじ止めや熱かしめに比べて、固定構造が小さく灯具外部から目立ちにくい。このため、車両用灯具１の見栄えを向上させることができる。また、遮光膜３４の配置の自由度を高めることができ、車両用灯具１の意匠性を向上させることができる。

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることが可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述の実施の形態に変形が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。

上述した実施の形態では車両用前照灯装置を例に挙げて説明したが、車両用灯具１は車両の後方に配置される灯具等であってもよい。

１ 車両用灯具、 ４ アウターカバー、 ４ａ 透光部、 ４ｂ 有色部、 ３０ エクステンション部材、 ３２ 本体部、 ３４ 遮光膜、 ３６ 加飾部、 ３８ 凸部、 ４０ 透光部、 ４２ 融接部。

Claims (2)

1. 有色部を有する樹脂製のアウターカバーと、
   少なくとも一部に前記有色部よりも高透光性の透光部を有する樹脂製のエクステンション部材と、
   前記有色部と前記透光部との間に位置し、前記有色部と前記透光部とを接合する融接部と、
   を備えることを特徴とする車両用灯具。
2. 有色部を有する樹脂製のアウターカバーと、少なくとも一部に前記有色部よりも高透光性の透光部を有する、樹脂製のエクステンション部材とを用意する工程と、
   前記有色部と前記透光部とを重ね合わせ、前記透光部側からレーザ光を照射して前記有色部の表面を溶融させ、前記有色部と前記透光部とを接合する工程と、
   を含むことを特徴とする車両用灯具の製造方法。

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