JP3272939B2 - 車両用灯具 - Google Patents

車両用灯具

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の標識灯等
の車両用灯具を形成する灯具ボディと、その開口部を被
蓋するレンズとの接合予定部を溶着方法によって直接接
合した車両用灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、熱可塑性合成樹脂から成る灯
具ボディに対して同じく熱可塑性合成樹脂からなる前面
レンズとの接合予定部を直接溶着してなる車両用灯具に
は、所謂熱板溶着方法により製造した車両用灯具が提案
されている。この方法により製造した車両用灯具５１
は、図１１に示すように、灯具ボディ５２と前面レンズ
５３とを溶着接合する溶着部５４を薄くすることがで
き、限られた車体スペースの中で、その有効面積を広く
確保することができるという特徴を有している。また、
この熱板溶着方法は、ワークである灯具ボディ５２と前
面レンズ５３の接合予定部（溶着部５４）に高温に加熱
した金属板を挟持させ、この金属板の加熱によって熱変
形乃至熱溶融したワークの接合予定部である灯具ボディ
５２側の脚部５２ａと前面レンズ５３側の脚部５３ａと
を圧接溶着させて一体化するという製造方法を用いてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような熱
板溶着方法によって製造した車両用灯具５１は、図１２
に示すように灯具ボディ５２側の脚部５２ａと、前面レ
ンズ５３側の脚部５３ａを接合した溶着部５４の内部に
気泡ｃ，ｃ…が混入し易く、またこの溶着部５４が大き
く目立って見栄えが悪かった。また灯具ボディ５２側の
脚部５２ａと前面レンズ５３側の脚部５３ａがそれぞれ
の先端部分において溶融接合する構造になるものである
ため、その溶着力の信頼性が低くなるばかりでなく、加
工部分が脆くなるという欠点がある。また、製造工程に
おいては加熱した金属板を使用するものであるため、周
囲温度が上昇し、作業者の作業環境を悪化させ、更に周
辺機器に対しても悪影響を生じる等の問題があった。
【０００４】本発明は、上記問題に鑑みて創案されたも
のであり、灯具ボディとレンズ等、部材間の締結に際
し、両者の接合部間に摩擦熱を十分に発生させ、該接合
部間の熱変形乃至熱溶融を完全に実現し、両部材を強固
に接合してなる車両用灯具を提供することを目的とする
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る車両用灯具は、車両用灯具を構成する
合成樹脂製の一方の部材の接合部に、同じく合成樹脂製
の他方の部材の接合部を溶着すると共に、一方の接合部
が他方の接合部に食い込み、かつ両接合部の材料との間
に楔状の結合部が形成されるように一体化して成ること
を要旨とするものであり、例えば、合成樹脂製の灯具ボ
ディの開口周縁部に側方へ向かって張り出したフランジ
を形成し、このフランジの上面に対して合成樹脂製の前
面レンズの裏面側周縁部に形成した脚部を溶着し、前記
前面レンズに形成した脚部の先端が前記フランジ側の接
合面に食い込み、かつ接合面側の材料との間に楔状の結
合部が形成されるように一体化するという手段を講じた
ものである。
【０００６】また、合成樹脂製の第一のレンズの片側端
縁部に側方へ向かって張り出したフランジを形成し、こ
のフランジの上面に対して合成樹脂製の第二のレンズの
端縁部を溶着すると共に、該第二のレンズの端縁部が、
前記第一のレンズのフランジ側の接合面に食い込み、か
つ接合面側の材料との間に楔状の結合部が形成されるよ
うに一体化するという手段を講じたものである。更に、
前記第一のレンズを一の着色レンズであり、前記第二の
レンズを着色の異なる他のレンズで構成することも可能
である。
【０００７】
【０００８】
【０００９】上記構成の車両用灯具によれば、車両用灯
具を構成する一方の合成樹脂製の部材の接合部に対し
て、他方の合成樹脂製の部材の接合部の先端が食い込む
ように溶着接合しているため、両部材同士の接合力を高
めることができる。即ち、灯具ボディのフランジ上面に
対して、前面レンズの脚部の先端が食い込むように溶着
接合しているため、灯具ボディに対する前面レンズの接
合力を高めることができる。また、レンズ同士の接合部
の容積が狭くなり、２色レンズに生じる接合部分を小さ
くすることができる。
【００１０】
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両用灯具に
関する好適な発明の実施の形態について図面に従って説
明する。図１は本発明に係る車両用灯具の第一の発明の
実施の形態を示すものである。本発明に係る車両用灯具
１は、熱可塑性の合成樹脂製の灯具ボディ（部材）２の
開口周縁部に側方へ向かって張り出したフランジ（接合
部）２ａに、同じく熱可塑性の合成樹脂製の前面レンズ
（部材）３の裏面周縁部に形成した脚部（接合部）３ａ
の先端を直接溶融接合したものであり、灯具ボディ２と
前面レンズ３との溶着部４を薄くすることができ、限ら
れた車体スペースの中で、その有効面積を広く確保する
ことができるように構成したものである。また、この灯
具ボディ２の後部には、灯室５内外を連通して該灯室５
内の曇を防止するための通気孔６，６が突設してある。
【００１２】また、灯具ボディ２のフランジ２ａには、
該フランジ２ａ外周部に灯具ボディ２の後方へ折り返す
ように突出させた水切りリブ７が形成してある。この水
切りリブ７は、その先端部分が雨天時の車両走行中に前
面レンズ３に当って灯具ボディ２の側部から後方へ回り
込んだ水滴を振り切る作用があり、灯具ボディ２の後部
に構成した通気孔６から水滴が灯室５内へ浸水すること
を防止する。なお、この水切りリブ７は、その先端を鋭
角に形成することにより、水滴の振り切り作用をより向
上させることができる。
【００１３】車両用灯具１の形状によっては、図２に示
すように、灯具ボディ２のフランジ２ａの下側のみに水
切りリブ７を部分的に形成したものであってもよい。例
えば、灯具ボディ２の開口周縁部が大きく、かつこの開
口周縁部が車両用灯具１の後方へ折り返すように形成し
たものにあっては、前面レンズ３に当たった水滴が通気
孔６に浸入するおそれがなく、その車両用灯具１の上側
には水切りリブ７を形成する必要がない。
【００１４】図３乃至図５は本発明に係る車両用灯具の
接合部分を示すものである。本発明に係る車両用灯具１
では、灯具ボディ２のフランジ２ａの上面に対して、前
面レンズ３の外周縁部に形成した脚部３ａの先端が食い
込むと共に、フランジ２ａ側の溶融材料が脚部３ａの先
端部分を包み込んで楔状に接合しており、両者が強固に
接合されている。このようにフランジ２ａの上面に対し
て脚部３ａの先端が食い込むように締結する手段とし
て、後述するバイブレーション溶着方法が用いられる。
【００１５】本発明の実施の形態において用いた前面レ
ンズ３は、例えばアクリル系の合成樹脂材料が用いられ
ており、また灯具ボディ２は、ＡＢＳ、ＡＡＳ等の合成
樹脂材料によって成形されている。即ち、上記合成樹脂
材料の組み合わせにおいては、一方のワークとなる前面
レンズ３側の樹脂材料の方が他方のワークとなる灯具ボ
ディ２側のそれに比較して熱変形温度及び熱溶融温度が
高くなっていることが望ましく、このような両ワークの
組み合わせによって、溶融接合時に一方のワークＷ（本
実施例においては前面レンズ３）側の材料が他方のワー
クＷ（本実施例においては灯具ボディ２）側の材料内に
食い込んで両者の結合度を高めると共に、上記した楔状
の結合部を形成して冷却固化し、両者の一体化を強固に
することができる。
【００１６】図６は本発明に係る車両用灯具の第二の発
明の実施の形態を示すものである。上記第一の発明の実
施の形態では、合成樹脂製の灯具ボディ２に対して合成
樹脂の前面レンズ３を溶着した車両用灯具１を説明した
が、着色の異なる２種類の第一と第二のレンズ８、９同
士、又は灯具ボディ同士であっても良い。即ち、第二の
発明の実施の形態に係る車両用灯具１は、合成樹脂製の
赤色に着色した第一のレンズ８の片側端部に側方へ（本
発明の実施の形態では車両用灯具１の後側、図７上では
右側へ）向かって張り出したフランジ８ａに、同じく合
成樹脂製の第二のアンバーレンズ９の裏面周縁部に形成
した脚部９ａの先端を溶着すると共に、該第二のレンズ
９の先端部が、前記第一のレンズ８のフランジ８ａ側の
接合面に食い込み、かつ接合面側の材料との間に楔状の
結合部が形成されるように一体化したものである（図７
参照）。なお、この溶着部分１０は、第一のレンズ８の
濃い色（赤色）に隠れて外観上見栄えが悪くなるという
ことはない。このようにレンズ８，９同士を締結する際
も後述するバイブレーション溶着方法を用いられること
が可能である。
【００１７】図８は、本発明に係る車両用灯具の製造手
段であるバイブレーション溶着方法を実施するための溶
着装置を示すものである。この溶着装置１１は、電磁振
動を利用してワークＷ間の溶着予定部に摩擦熱を発生さ
せ、この摩擦熱により溶着予定部の材料を溶融し、その
後の冷却固化によりワークＷを一体化接合するものであ
り、上面にワークとなる灯具ボディ２を嵌め込むための
凹部１２ａを形成した静止側の下受治具１２と、下面に
ワークとなる前面レンズ３を嵌め込むための凹部１３ａ
を形成した駆動側の上受治具１３と、この上受治具１３
を電磁振動させる振動発生装置１４とから構成されてい
る。
【００１８】上記振動発生装置１４は、支持体１５の天
板下面に高剛性の弾性体１６，１６を介して振動体１７
を左右（横）方向へ可動自在に吊り下げると共に、その
左右両側に電磁石１８，１８を対向配置し、上記振動体
１７の下部に上受治具１３を固定したものである。従っ
て、左右の電磁石１８，１８に交互に電流を流すことに
より、振動体１７を左右（横）方向へ交互に吸着して電
磁振動を発生させ（矢印Ａ方向）、その下部に固設した
上受治具１３を振動体１７と共に振動させる。本実施例
において、上記振動体１７の電磁振動は、例えば周波数
２４０Hz程度の左右方向への振動として発生させるよう
に構成したものである。なお、この電磁振動の発生方法
は、上記のような構成に限定されず、適宜変様すること
により同様の電磁振動を発生させることができるもので
あることは勿論である。
【００１９】而して、下受治具１２の上面に形成した凹
部１２ａ内に灯具ボディ２（他方のワーク）を嵌め込
み、フランジ２ａの周縁に形成した水切りリブ７を下受
治具１２側の溝部１２ｂに嵌合固定すると共に、上受治
具１３の下面に形成し凹部１３ａ内に前面レンズ３（一
方のワーク）を固定する。しかる後、下受治具１２を適
宜昇降機（図示していない）によって上昇させ（矢印Ｂ
方向）、下受治具１２と上受治具１３との間にワークＷ
（灯具ボディ２と前面レンズ３）を挟み込み、ワークＷ
間の接合予定部、即ち灯具ボディ２のフランジ２ａの上
面に前面レンズ３の脚部３ａの先端を加圧接触させると
共に、上記振動発生装置１１によって上受治具１３に、
加圧方向に直交する例えば振幅１〜１．２ｍｍの程度の
電磁振動を発生させ、加圧接触部に局部的な摩擦熱を発
生させることができる。
【００２０】このように本発明に係る車両用灯具を製造
するバイブレーション溶着方法によれば、周波数が２４
０Ｈｚ程度、また振幅が１〜１．２ｍｍ程度の小さな振
動で溶着作業を実施することができるため、ワークＷの
形状に対する工法上の制約が小さくなり、多くの製品
（部品）間の溶着作業を可能にする。例えばワークＷで
ある前面レンズ３の接合予定部である脚部３ａを短くし
たり、また灯具ボディ２側の接合予定部に対して前面レ
ンズ３の脚部３ａが９０°程度まで回り込んで形成され
ている場合であっても、更に溶着ラインが単純三次曲面
として形成されている場合であっても溶着作業を実施す
ることが可能である。
【００２１】なお、灯具ボディ２に形成する上記水切り
リブ７は、本発明に係るバイブレーション溶着方法を実
施するためには、少なくとも前面レンズ３の振動方向側
の対応するフランジ２ａ周縁に形成されていればよい。
また、両ワークＷの接合予定部の材料は、この摩擦熱に
より熱変形乃至熱溶融し、一方のワークである灯具ボデ
ィ２のフランジ２ａ面に対して、他方のワークである前
面レンズ３の脚部３ａ先端が押入されると共に、脚部３
ａ先端外周部に溶融した灯具ボディ２のフランジ２ａ側
の材料が覆う状態になる。この状態で電磁振動を停止し
て加圧状態のまま冷却固化することにより両ワークＷの
接合予定部に楔状の結合部を形成することができ、灯具
ボディ２のフランジ２ａ面に対して前面レンズ３の脚部
３ａ先端を強固に溶着接合することができる（図３乃至
図５参照）。
【００２２】上記振動発生装置１４においては、下受治
具１２の形状が、その凹部１２ａに灯具ボディ２を嵌め
込むと共に、該凹部１２ａの周囲に形成した溝部１２ｂ
に該灯具ボディ２のフランジ２ａ外周を折り返し形成し
た水切りリブ７を嵌め込み、灯具ボディ２の側壁が共振
しないように固定することができる構造になっている。
従って、灯室５の奥行きが深く形成された灯具ボディ２
であっても、前面レンズ３の脚部３ａ側の振動によって
共振することがなく、摩擦熱を確実に発生させることが
できる。
【００２３】なお、図８及び図９に示すバイブレーショ
ン溶着方法では、灯具ボディ２のフランジ２ａ面に対し
て前面レンズ３の脚部３ａが加圧接触して振動による摩
擦熱が発生するように取り付けた状態を示してある。従
って、フランジ２ａ面に対して脚部３ａが振動摩擦する
ことができるものであれば、一方のワークＷとしての前
面レンズ３の表面が凸状に曲成されたものであってもよ
く、必ずしも平面状に形成された前面レンズ３に限定さ
れるものではない。
【００２４】図１０は、前面レンズの脚部先端に関する
他の溶着方法を示すものである。即ち、前面レンズ３の
脚部３ａは、灯具ボディ２のフランジ２ａ側の接合予定
部に対して加圧接触して摩擦熱を発生すると共に、その
先端を溶融させて灯具ボディ２側の材料との間で融合接
着するものである。従って、脚部３ａの先端形状が極端
に鋭角に形成されていると、初期加圧時にその先端が灯
具ボディ２のフランジ２ａ面に食い込んで振動し難くな
ることがある。そこで、図１０（ａ）及び（ｂ）に示す
ように、先端形状を半球状又は先端部を曲成した円錐状
に形成し、フランジ２ａの表面に対して円滑な振動を発
生させるように形成することが望ましい。
【００２５】
【発明の効果】本発明に係る車両用灯具は、以上のよう
に構成したから、灯具ボディのフランジ表面に対して、
前面レンズの脚部先端が楔状に食い込み、強固に溶融接
合することができる。また、レンズ同士であっても接合
部の先端が他の接合部に楔状に食い込み、強固に溶融接
合することができる。
【００２６】また、本発明に係る車両用灯具を製造する
バイブレーション溶着方法によれば、上述したように、
灯具ボディの灯室の奥行きが深いものであっても、駆動
側のワークである前面レンズの振動によって静止側のワ
ークである灯具ボディの側壁が共振しないような手段を
講じてあるため、両ワークの接合予定部に十分な摩擦熱
を発生させることができると共に、前面レンズの脚部先
端が灯具ボディのフランジ表面に食い込んで楔状に溶着
固定することができる。
【００２７】また、上記バイブレーション溶着方法を実
施するための溶着装置は、その構成が簡単であるばかり
でなく、その動作が確実であり、従来の熱板溶着方法や
超音波溶着方法に比較して車両用灯具としての仕上がり
外観が良好になり、車両用灯具製造に要する工程時間も
大きく短縮させることができる等、本発明の実施により
得られる効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用灯具の第一の発明の実施の
形態を示すものであり、水切りリブを灯具ボディの全周
に形成した車両用灯具の側断面図である。
【図２】同じく水切りリブを灯具ボディの下側のみに部
分的に形成した発明の実施の形態を示す側断面図であ
る。
【図３】同じく灯具ボディの開口周縁部と前面レンズの
開口周縁部との締結部分を示す拡大断面図である。
【図４】同じく他の締結部分を示す拡大断面図である。
【図５】同じく他の締結部分を示す拡大断面図である。
【図６】本発明に係る車両用灯具の第二の発明の実施の
形態を示すものであり、第一のレンズと第二のレンズそ
れぞれの端縁部を溶着した二色レンズの斜視図である。
【図７】同じくレンズ同士の締結部分を示す拡大断面図
である。
【図８】本発明に係る車両用灯具を製造するためのバイ
ブレーション溶着方法に使用する溶着装置の原理を示す
説明図である。
【図９】同じく下受治具と上受治具とを示す拡大断面図
である。
【図１０】前面レンズの脚部の他の発明の実施の形態を
示す拡大断面図であり、（ａ）は先端部が略円錐形状の
もの、（ｂ）は先端部が半球形状のものである。
【図１１】従来の熱鉄板溶着方法により締結した車両用
灯具を示す側断面図である。
【図１２】従来の熱鉄板溶着方法により締結した締結部
分を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 車両用灯具 ２ 灯具ボディ ２ａ フランジ（接合部） ３ 前面レンズ ３ａ 脚部（接合部） ４ 溶着部（結合部） ５ 灯室 ６ 通気孔 ７ 水切りリブ ８ 第一のレンズ ８ａ フランジ ９ 第二のレンズ ９ａ 脚部 １１ 溶着装置 １２ 下受治具 １２ａ 凹部 １２ｂ 溝部 １３ 上受治具 １３ａ 凹部 １４ 振動発生装置 １５ 支持体 １６ 弾性体 １７ 振動体 １８ 電磁石
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F21S 8/10 F21W 101:10 - 101/14

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両用灯具を構成する合成樹脂製の一方
    の部材の接合部に、同じく合成樹脂製の他方の部材の接
    合部を溶着すると共に、 一方の接合部が他方の接合部に食い込み、かつ両接合部
    の材料との間に楔状の結合部が形成されるように一体化
    して成ることを特徴とする車両用灯具。
  2. 【請求項２】 合成樹脂製の灯具ボディの開口周縁部に
    側方へ向かって張り出したフランジを形成し、このフラ
    ンジの上面に対して合成樹脂製の前面レンズの裏面側周
    縁部に形成した脚部を溶着し、 前記前面レンズに形成した脚部の先端が前記フランジ側
    の接合面に食い込み、かつ接合面側の材料との間に楔状
    の結合部が形成されるように一体化して成ることを特徴
    とする車両用灯具。
  3. 【請求項３】 合成樹脂製の第一のレンズの片側端縁部
    に側方へ向かって張り出したフランジを形成し、このフ
    ランジの上面に対して合成樹脂製の第二のレンズの端縁
    部を溶着すると共に、 該第二のレンズの端縁部が、前記第一のレンズのフラン
    ジ側の接合面に食い込み、かつ接合面側の材料との間に
    楔状の結合部が形成されるように一体化して成ることを
    特徴とする車両用灯具。
  4. 【請求項４】 前記第一のレンズが一の着色レンズであ
    り、前記第二のレンズが着色の異なる他のレンズである
    ことを特徴とする請求項３の車両用灯具。
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