JP4610263B2 - Manufacturing method of LED wiring unit - Google Patents
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Description
本発明は、LEDを搭載した給電路である金属製バスバー側の開口部に係合させた合成樹脂製絶縁性ベース側の突出ピンの先端部を超音波かしめにより開口部周縁に固定することで、LED搭載バスバーを絶縁性ベースに積層一体化する超音波かしめ工程を備えたLED配線ユニットの製造方法に関する。 In the present invention, the tip of the protruding pin on the synthetic resin insulating base side that is engaged with the opening on the metal bus bar side that is the power supply path on which the LED is mounted is fixed to the periphery of the opening by ultrasonic caulking. The present invention also relates to a method for manufacturing an LED wiring unit including an ultrasonic caulking process in which an LED-mounted bus bar is laminated and integrated on an insulating base.
LEDを光源とする車両用灯具として、絶縁性ベースに固定した金属製バスバーにLEDを搭載して一体化したLED配線ユニットが灯室内に収容されている灯具構造が知られている。このLED配線ユニットを構成するバスバーは、予め複数の給電路が帯状連接部でつながった構造で、バスバーをベースに固定した後にバスバーの連接部を切断することで、バスバーがLEDへの給電路を構成するようになっている。 2. Description of the Related Art As a vehicular lamp using an LED as a light source, there is known a lamp structure in which an LED wiring unit in which an LED is mounted and integrated on a metal bus bar fixed to an insulating base is accommodated in a lamp chamber. The bus bar that constitutes this LED wiring unit has a structure in which a plurality of power feeding paths are connected in advance by a strip-shaped connecting portion, and after fixing the bus bar to the base, the bus bar cuts the connecting portion of the bus bar, so that the bus bar has a power feeding path to the LED. It is configured.
そして、この種の灯具の開発過程で、発明者らは、以下のように考えた。まず、LED配線ユニットを組み立てる手順としては、バスバーにLEDを搭載(LEDの脚部とバスバー間をカシメ固定または溶接固定)した後、LED搭載バスバーをベースに固定することが望ましい。ベースにバスバーを固定した後、バスバーにLEDを搭載する場合は、ベースが邪魔になって作業性が悪いためである。また、バスバーとベース間の固定方法としては、ベース側に設けた突出ピンをバスバー側の孔に係合し、孔から突出する突出ピンの先端部を超音波カシメによりカシメる方法が望ましい。超音波カシメでは、一般的な熱カシメに比べて、樹脂の溶融軟化が極めて速くカシメ工程に要す時間を著しく短縮できるとともに、LEDの熱損傷のおそれも少ないと考えられるためである。 And in the development process of this kind of lamp, the inventors considered as follows. First, as a procedure for assembling the LED wiring unit, it is desirable to mount the LED on the bus bar (caulking or welding between the LED leg and the bus bar) and then fix the LED mounting bus bar to the base. This is because when the bus bar is mounted on the base and the LED is mounted on the bus bar, the base becomes in the way and the workability is poor. Further, as a method of fixing between the bus bar and the base, it is desirable to engage the protruding pin provided on the base side with the hole on the bus bar side and caulk the tip end portion of the protruding pin protruding from the hole by ultrasonic caulking. This is because ultrasonic caulking is faster than the usual thermal caulking, and the melting and softening of the resin is extremely fast, so that the time required for the caulking process can be remarkably shortened and the risk of thermal damage to the LED is considered to be small.
また、この種の従来技術としては下記特許文献1があり、ここには、図8に示すように、透明樹脂製アウターケース1の窪み1aの底面に突出ピン2が設けられ、アウターケース1の窪み1aを挟んで対向配置されるLEDとPDとを搭載した金属製インナーケース4におけるアウターケース1側の窪み1aに正対する部位には、突出ピン2係合用の孔4aが設けられ、突出ピン2と孔4aが係合するようにアウターケース1とインナーケース4を組み付け、孔4aから突出する突出ピン2を超音波カシメにより潰して、アウターケース1とインナーケース4を固定しレインセンサとして一体化するという技術が開示されている。
しかし、LED配線ユニットを組み立てる際、バスバーをベースにカシメ固定する工程で超音波カシメを採用したところ、LEDが超音波振動により損傷する場合が発生した。発明者らがその原因を考察したところ、バスバーの孔から突出するピン先端部(樹脂)は、ホーンを介して超音波振動が伝達されつつ加圧されることで溶融軟化し、押し潰されて孔周縁部を覆うカシメ部となるが、、振動しているホーンがピン先端部を押し潰す過程でバスバーに接触し、バスバーを介して超音波振動がLEDに伝達されるためであることがわかった。 However, when assembling the LED wiring unit, ultrasonic caulking was used in the process of caulking and fixing the bus bar to the base. As a result, the LED could be damaged by ultrasonic vibration. When the inventors considered the cause, the pin tip (resin) protruding from the hole of the bus bar was melted and softened by being pressurized while ultrasonic vibration was transmitted through the horn, and was crushed. It becomes a crimped part that covers the peripheral edge of the hole, but it is understood that the vibrating horn contacts the bus bar in the process of crushing the tip of the pin, and ultrasonic vibration is transmitted to the LED through the bus bar. It was.
前記した特許文献1に示す超音波カシメ方法においても、同様の問題がある。 The ultrasonic caulking method disclosed in Patent Document 1 has the same problem.
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、LEDに超音波振動の伝達による損傷を与えない超音波カシメ工程を備えたLED配線ユニットの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a method for manufacturing an LED wiring unit including an ultrasonic caulking process that does not damage an LED due to transmission of ultrasonic vibration. There is.
前記目的を達成するために、請求項1に係るLED配線ユニットの製造方法においては、合成樹脂製の絶縁性ベースに突出形成されているピンを、LEDを搭載した金属製の給電路構成部材であるバスバーに設けられた開口部に係合させて、受け部上に絶縁性ベースとバスバーを積層載置する工程と、
前記バスバーの開口部から突出する前記ピンの先端部に超音波振動伝達部材であるホーンを押し当てて、超音波振動により溶融軟化したピン先端部をかしめる超音波かしめ工程と、を備えたLED配線ユニットの製造方法において、
前記超音波かしめ工程では、少なくとも前記ホーンとピンが接触している間、前記ホーンと干渉しないように前記バスバーの開口部の周りを開口させた平板形状の押さえ部によって、積層する前記絶縁性ベースとLED搭載バスバーを前記受け部に押圧保持した形態で、前記ホーンを介して超音波振動を作用させつつ前記ピンを加圧押潰し、前記ホーンが前記バスバーに接近した後は超音波振動を停止して前記ピンを加圧押潰するように構成した。
(作用)超音波かしめ工程では、その裏面側が受け部により支持された絶縁性ベースのピン先端部は、超音波振動するホーンにより軸方向に加圧されるので、伝達される超音波振動により溶融軟化したピン先端部(樹脂)が軸方向に押し潰されて開口部周縁に拡がり、超音波振動を停止した形態のまま保持されることで、冷えてカシメ部となる。
In order to achieve the object, in the method for manufacturing an LED wiring unit according to claim 1, a pin protruding from an insulating base made of synthetic resin is made of a metal power supply path constituting member on which an LED is mounted. A process of stacking and placing an insulating base and a bus bar on a receiving portion by engaging with an opening provided in a certain bus bar;
An ultrasonic caulking step in which a horn that is an ultrasonic vibration transmitting member is pressed against the tip of the pin protruding from the opening of the bus bar, and the tip of the pin melted and softened by ultrasonic vibration is caulked. In the manufacturing method of the wiring unit,
In the ultrasonic caulking step, the insulating base is laminated by a flat plate-shaped pressing portion opened around the opening of the bus bar so as not to interfere with the horn at least while the horn and the pin are in contact with each other. The LED-mounted bus bar is pressed and held on the receiving portion, and the pin is pressed and crushed while applying ultrasonic vibration through the horn, and the ultrasonic vibration is stopped after the horn approaches the bus bar. Thus, the pin is pressed and crushed.
(Function) In the ultrasonic caulking process, the tip end portion of the insulating base whose back side is supported by the receiving portion is pressed in the axial direction by a horn that vibrates ultrasonically, and therefore melts by the transmitted ultrasonic vibration. The softened pin tip (resin) is crushed in the axial direction and spreads around the periphery of the opening, and is held in a state where the ultrasonic vibration is stopped, so that it cools and becomes a crimped portion.
ホーンは、バスバーに当接する位置となるまでピン先端部を溶融軟化させて押し潰すが、ホーンがバスバーに対し所定位置まで接近すると、ホーンの超音波振動が停止し、ホーンは非振動状態でバスバーに当接するので、バスバーを介してLEDに超音波振動が伝達されることはない。 The horn melts and softens the tip of the pin until it reaches the position where it abuts the bus bar, but when the horn approaches the bus bar to a predetermined position, the ultrasonic vibration of the horn stops and the horn is in a non-vibrating state. Therefore, the ultrasonic vibration is not transmitted to the LED through the bus bar.
また、ホーンがバスバーに接近した位置で超音波振動が停止しても、超音波振動停止直後のピン先端部(溶融軟化樹脂)は十分に柔らかいので、ホーンに押し潰されて拡がり、冷えてカシメ部となる、という作用に変化はない。
また、超音波かしめ工程において、バスバーは押さえ部によって絶縁性ベースとともに受け部に押圧保持された形態に保持され、例えばバスバーに反りがあっても押さえ部によって矯正されるので、それだけホーンはバスバーと接触しにくい。
Even if the ultrasonic vibration stops at the position where the horn is close to the bus bar, the pin tip (melt softening resin) immediately after the ultrasonic vibration stops is sufficiently soft so that it is crushed by the horn, spreads, cools and caulked. There is no change in the effect of becoming a part.
Further, in the ultrasonic caulking process, the bus bar is held by the pressing portion in the form of being pressed and held by the receiving portion together with the insulating base. For example, even if the bus bar is warped, it is corrected by the pressing portion. Hard to touch.
また、請求項2においては、請求項1に記載のLED配線ユニットの製造方法において、前記ホーン先端部の端面に、前記ピンの横断面積より大きい横断面積をもつ凹部を形成するように構成した。
(作用)ピン先端部が溶融軟化し押し潰されることで成形されるカシメ部は、ホーン先端の凹部を転写した凸部形状で、ピンが係合するバスバーの開口部周縁までその外周が拡がって、開口部からのピンの逸脱を確実に防止する。
According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing the LED wiring unit according to the first aspect, a concave portion having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the pin is formed on the end face of the horn tip.
(Function) The crimped portion formed by melting and softening and crushing the pin tip portion is a convex shape that is a transfer of the concave portion of the horn tip, and its outer periphery extends to the peripheral edge of the opening of the bus bar with which the pin is engaged. , To reliably prevent the deviation of the pin from the opening.
請求項3においては、請求項2に記載のLED配線ユニットの製造方法において、前記ホーン先端部端面の凹部の容積を、前記ピンの溶融軟化部の体積よりも小さくなるように構成した。
(作用)ホーン先端部の凹部内に収まりきらない溶融軟化樹脂の一部が凹部外に押し出されて、ホーン先端部端面とバスバー間に膜状に延在して、ホーンとバスバーの接触を確実に防止する。
According to a third aspect of the present invention, in the LED wiring unit manufacturing method according to the second aspect of the present invention, the volume of the concave portion at the end face of the horn tip is configured to be smaller than the volume of the melt softening portion of the pin.
(Operation) A part of the melt-softening resin that does not fit in the concave portion of the horn tip is pushed out of the concave portion and extends in a film shape between the end surface of the horn tip and the bus bar to ensure contact between the horn and the bus bar. To prevent.
請求項4においては、請求項1〜3のいずれかに記載のLED配線ユニットの製造方法において、前記ホーン先端部の少なくとも前記ピンと接触する部位に微細な凹溝を設けるように構成した。
(作用)ホーン先端部のピンと接触する部位が平滑面である場合に比べて、ホーンとピンの接触部における相対的滑動が抑制されて、ホーンの超音波振動が効率よくピンに伝達される。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an LED wiring unit according to any one of the first to third aspects, a fine concave groove is provided at least in a portion of the horn tip that contacts the pin.
(Operation) Relative sliding at the contact portion between the horn and the pin is suppressed and the ultrasonic vibration of the horn is efficiently transmitted to the pin as compared with the case where the portion in contact with the pin at the tip of the horn is a smooth surface.
また、ホーン先端部のピンと接触する部位が平滑面である場合に比べて、ホーンの接触する部位における溶融軟化樹脂の外部への流出が抑制されて、ピン先端部を軸方向に適正に押し潰したカシメ部が成形される。 In addition, compared with the case where the portion of the horn tip that contacts the pin is a smooth surface, the melt softening resin is prevented from flowing out of the portion where the horn contacts, and the pin tip is properly crushed in the axial direction. The crimped portion is formed.
請求項1に係るLED配線ユニットの製造方法によれば、ベースとバスバーを固定する超音波かしめ工程で、超音波振動の伝達に起因したLEDの損傷が回避されて、製造するLED配線ユニットの歩留まりが向上する。
また、ベースとバスバーを固定する超音波かしめ工程で、ホーンとバスバーの接触がより確実に防止されるので、超音波振動の伝達に起因したLEDの損傷がさらに一層回避されて、製造するLED配線ユニットの歩留まりがさらに向上する。
According to the manufacturing method of the LED wiring unit according to claim 1, in the ultrasonic caulking process for fixing the base and the bus bar, the damage of the LED due to the transmission of the ultrasonic vibration is avoided, and the yield of the LED wiring unit to be manufactured. Will improve.
Also, in the ultrasonic caulking process for fixing the base and bus bar, the contact between the horn and the bus bar is more reliably prevented, so that LED damage caused by transmission of ultrasonic vibration is further avoided, and the LED wiring to be manufactured Unit yield is further improved.
請求項2によれば、開口部の周縁まで拡がるカシメ部によってバスバーの開口部周縁が個定されるので、バスバーとベース間の固定が確実なLED配線ユニットを製造できる。 According to the second aspect, since the periphery of the opening of the bus bar is individually determined by the caulking portion that extends to the periphery of the opening, it is possible to manufacture an LED wiring unit that is securely fixed between the bus bar and the base.
請求項3によれば、ベースとバスバーを固定する超音波かしめ工程で、ホーンとバスバーの接触が確実に防止されるので、超音波振動の伝達に起因したLEDの損傷がより一層回避されて、製造するLED配線ユニットの歩留まりがより向上する。 According to claim 3, since the contact between the horn and the bus bar is reliably prevented in the ultrasonic caulking process for fixing the base and the bus bar, damage to the LED due to the transmission of the ultrasonic vibration is further avoided. The yield of the LED wiring unit to be manufactured is further improved.
請求項4によれば、超音波振動のピンへの伝達効率がよい分、ピンの溶融軟化速度が速く、超音波かしめ工程に要す時間がそれだけ短縮される。 According to the fourth aspect, since the transmission efficiency of ultrasonic vibration to the pin is good, the melting and softening speed of the pin is high, and the time required for the ultrasonic caulking process is shortened accordingly.
また、ピン先端に適正な大きさのカシメ部が形成されて、バスバーとベース間の固定がより確実なLED配線ユニットを製造できる。 Further, a caulking portion having an appropriate size is formed at the tip of the pin, and an LED wiring unit can be manufactured in which the bus bar and the base are more reliably fixed.
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described based on examples.
図1〜図6は本発明の一実施例を示し、図1は本発明の第1の実施例である自動車用標識灯(テールアンドストップランプ)の縦断面図、図2は同標識灯内に収容されているLED配線ユニットの平面図(図1において水平に配置されているLED配線ユニットをランプ背後上方から見た平面図)、図3は同LED配線ユニットの正面図(図2の下側から見た正面図)、図4はベースとバスバー間のカシメ固定部の拡大断面図、図5は超音波カシメ装置の概要図、図6は超音波カシメ工程を説明する図で、(a)は超音波カシメ開始直前のホーンの位置とピンの形状を示す図、(b)はホーンがピン先端部を加圧している状態を示す図、(c)はカシメ部を冷却している状態を示す図である。 1 to 6 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an automotive marker lamp (tail and stop lamp) according to a first embodiment of the present invention. FIG. FIG. 3 is a front view of the LED wiring unit housed in the LED wiring unit (plan view of the LED wiring unit horizontally disposed in FIG. 1 as viewed from above the lamp rear side), and FIG. 4 is an enlarged sectional view of a caulking fixing portion between the base and the bus bar, FIG. 5 is a schematic diagram of an ultrasonic caulking device, and FIG. 6 is a diagram for explaining an ultrasonic caulking process. ) Is a diagram showing the position of the horn and the shape of the pin immediately before the start of ultrasonic caulking, (b) is a diagram showing a state in which the horn pressurizes the tip of the pin, and (c) is a state in which the caulking portion is being cooled. FIG.
図1において、符号10は、上方のテールランプAと下方のストップランプBが一体化された、前面側が開口する容器状のテールアンドストップランプのランプランプボディで、ランプボディ10は、左右に延在する隔壁10aによって、テールランプAのランプランプボディ10Aと、ストップランプBのランプランプボディ10Bに分離されている。ランプランプボディ10の前面開口部には、赤色の前面レンズ16が組み付け一体化されて、それぞれのランプA,Bの灯室SA,SBが画成されている。
In FIG. 1,
ランプランプボディ10Aの内側には放物面形状のリフレクター12Aが一体に設けられ、ランプランプボディ10Aのバルブ装着孔11には光源であるバルブ14が装着されて、テールランプAの点灯時には、バルブ14の発光がリフレクター12Aで反射されて、前面レンズ16の灯室SAに対応する領域が赤く発光する。
A
一方、ランプランプボディ10Bの内側には、光源であるLED34を搭載したバスバー30を絶縁性ベース20に一体化したLED配線ユニットUが上下二段に平行に設けられ、それぞれのLED配線ユニットUの光出射側である下方には、リフレクター36が設けられて、ストップランプBの点灯時には、LED34の発光がリフレクター36で反射されて、前面レンズ16の灯室SBに対応する領域が赤く発光する。
On the other hand, inside the
LED配線ユニットUは、図2および図3に示すように、平面視矩形状に形成された平坦な合成樹脂製の絶縁性ベース20の上面に、給電路を構成する4枚の金属製コンタクト30a,30b,30c,30dで構成された例えば厚さ0.4mmのバスバー30が超音波カシメにより固定一体化されるとともに、各コンタクト30a,30b,30c,30d間にまたがって搭載された各LED34がベース20の矩形状開口部21から下面側に露出した構造となっている。符号24aは、図5に示す超音波カシメ装置のホーン46先端部に設けられた皿型凹部46aにより、バスバー30の孔32から突出するベース20側のピン24先端に成形された超音波カシメ部で、図4に示すように、カシメ部24aは、ホーン46の皿型凹部46aが転写された皿型凸部を呈し、その表面には、皿型凹部46aの内表面に形成されている微細な凹溝46a1が転写された微細な凹凸24a1が形成されている。また、カシメ部24aの周りには、バスバー30に密着するリング状の薄膜24bが形成されている。また、開口部21は、LED34の脚部を含む全体が十分収まる大きさに形成されて、ベース20とバスバー30(コンタクト30a,30b,30c,30d)が密着している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the LED wiring unit U has four
バスバー30を構成する各コンタクト30a,30b,30c,30dは、例えば板金切断プレス加工によって形成された、巾狭の帯状連接部31により互いに繋がった平板状の一体物として構成されている。そして、各コンタクト30a,30b,30c,30d間に跨るようにLED34を搭載(例えば、LED34の脚部を各コンタクトにスポット溶接)した後、LED34を搭載したバスバー30をベース20に積層一体化し、その後、連接部31を切断することで、各コンタクト30a,30b,30c,30dがLED34への給電路として機能するように構成されている。図2における符号33,33は、コンタクト30a,30dに設けられた、LED34の点灯を制御する点灯制御回路(図示せず)接続用の端子、符号22は、連接部31に対応する位置に設けられた、連接部31切断用の刃が係合する開口部である。また、符号26は、ベース20の側縁部寄りに設けられたブラケットで、LED配線ユニットU(ベース20)をランプボディ10Bに取り付けるための部位である。
Each
また、バスバー30(コンタクト30a,30b,30c,30d)には、ベース20にカシメ固定される複数の孔32(図4,5参照)が分散して設けられ、一方、ベース20には、バスバー30(コンタクト30a,30b,30c,30d)側の孔32に係合する例えば高さ3.5mmのピン24(図5参照)が突出形成されており、ベース20側のピン24をバスバー30側の孔32に係合して、ベース20とバスバー30を積層するとともに、孔32から突出するピン24の先端部を図5に示す装置を用いて超音波カシメ加工することで、バスバー30側の孔32から突出するピン先端部にカシメ部24aが形成されて、ベース20とバスバー30とが強固に一体化されている。
The bus bar 30 (
LED34を搭載したバスバー30をベース20にカシメ固定する超音波カシメ装置は、図5に示すように、ベース20を支持する受け部40と、受け部40に載置されたベース20とバスバー30を押圧する押さえ部44と、受け部40の上方において昇降動作する振動伝達部材であるホーン46とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 5, the ultrasonic caulking device that caulks and fixes the
押さえ部44は、バスバー30と略同じ大きさに形成されるとともに、上下に昇降動作するホーン46と干渉しないように、バスバー30の孔32の周りが開口した例えば厚さ3.5mmの平板形状に構成されている。また、押さえ部44の一側縁部はヒンジ(図示せず)を介して受け部40に連結されており、ヒンジを中心として他側縁部を受け部40に対し上下方向に揺動させることで、ベース20とバスバー30を押圧する閉じた状態と、上方に跳ね上がった開放状態の二形態となるように構成されている。
The holding
そして、バスバー30は押さえ部44によってベース20とともに受け部40に押圧保持された形態に保持され、例えばバスバー30に反りがあっても押さえ部44によって矯正された状態に保持されるので、超音波かしめ工程においてホーン46はバスバー30と接触しにくい。
The
ホーン46は、図示しない発信機の作動により超音波振動する振動子47に連結されており、振動子47の超音波振動は、ホーン46を介してホーン46と接触するピン24に伝達されるようになっている。振動子47はエアシリンダ48により上下に摺動でき、エアシリンダ48はサーボユニット49の上下摺動スライダ49aに組み付けられて、上下に大きく摺動できる。また、サーボユニット49は、例えば、直交三軸方向に移動可能なロボットのアーム(図示せず)に支持されている。
The
そして、ホーン46の先端部には、ピン24先端部に接触する皿型凹部46aが設けられ、超音波振動するホーン46の凹部46aによって軸方向に加圧されるピン24先端部(樹脂)は、伝達される超音波振動により溶融軟化し軸方向に押し潰されて孔32の周縁に拡がり、超音波振動を停止した形態のまま保持されることで冷えて、カシメ部24aとなる。
The tip of the
また、ホーン46先端の皿型凹部46aの内表面には、微細な凹溝46a1(図4参照)が設けられており、ホーン46とピン24の接触部における相対的滑動が抑制されて、超音波振動が効率よくピン24に伝達されるようになっている。このため、ホーン46を介し伝達される超音波振動によりピン24先端部の樹脂の溶融軟化速度が速く、それだけカシメ加工に要す時間が短縮されている。
Further, a fine concave groove 46a1 (see FIG. 4) is provided on the inner surface of the dish-shaped
また、皿型凹部内表面の微細な凹溝46a1により、ホーン46と接触する部位における溶融軟化樹脂の凹部46a外部への流出が抑制されて、ピン24先端部が軸方向に適正に押し潰されたカシメ部24aが成形される。
Further, the minute concave groove 46a1 on the inner surface of the dish-shaped concave portion suppresses the outflow of the melt softening resin to the outside of the
また、ホーン先端部の皿型凹部46aの横断面積は、ピン24の横断面積より大きい形状に形成されているため、軟化したピン先端部(溶融軟化樹脂)がホーン先端部の皿型凹部46aで押し潰されることで成形されるカシメ部24aは、皿型凹部46aを転写した皿型凸部で、バスバー30の孔32の周縁までその外周が張り出して、孔32からのピン24の逸脱が確実に防止される。
Further, since the cross-sectional area of the dish-shaped
また、ホーン先端部の皿型凹部46aの容積は、ピン24先端部の溶融軟化樹脂の体積よりも小さい大きさに形成されているため、ホーン先端部の皿型凹部46a内に収まりきらない溶融軟化樹脂の一部が皿型凹部46aから押し出されて、ホーン46先端部端面とバスバー30間に樹脂の薄膜24b(図4、図6(c)参照)として延在して、ホーン46とバスバー30の接触が確実に防止される。
Further, since the volume of the dish-shaped
また、超音波発信機の作動(超音波振動の開始および停止)は、エアシリンダ48の動作に連係して動作するように設定されている。即ち、エアシリンダ48の下方への摺動によってホーン46は所定の速度で下降するが、図6(a)に示すように、ホーン46の先端がバスバー30から3.5mmの位置がエアシリンダ48の上昇端位置であり、エアシリンダ48(ホーン46)の下降開始と同時に超音波発信機が作動(ホーン46が超音波振動を開始)する。そして、図6(b)に示すように、ホーン46の先端がバスバー30から0.7mmの位置となったときに、超音波発信機が作動を停止(ホーン46の超音波振動が停止)し、さらに、図6(c)に示すように、ホーン46の先端がバスバー30から0.2mmの位置となるエアシリンダ48の下降端位置までホーン46が下降する。そして、ホーン46はこの最下端位置に所定時間(例えば0.5秒)保持された後、エアシリンダ48および上下摺動スライダ49aの上方への摺動によって、図5に示す元の待機位置まで戻るように構成されている。
The operation of the ultrasonic transmitter (start and stop of ultrasonic vibration) is set to operate in conjunction with the operation of the
次に、LED配線ユニットUの製造方法を説明する。 Next, a method for manufacturing the LED wiring unit U will be described.
まず、図示しないスポット溶接機を用いて、帯状連接部31によりコンタクト30a,30b,30c,30dが互いに繋がったバスバー30の所定位置にLED34の脚部を溶接することで、コンタクト30a,30b,30c,30d間に跨るようにLED34が搭載されたLED34搭載バスバー30を製造しておく。なお、LED34の脚部とバスバー30との固定方法としては、溶接に代えてカシメであってもよい。
First, by using a spot welder (not shown), the legs of the
次に、図5に示すように、超音波溶着装置の受け部40上にベース20を載置して、受け部40に対してベース20を水平方向に位置決めする。さらに、ベース20側のピン24とバスバー30側の孔32が係合するように、LED34搭載バスバー30をベース20上に積層配置する。ベース20側のピン24とバスバー30側の孔32とは、複数個所においてほとんど隙間なく係合(嵌合)できるように構成されているので、ピン24と孔32をスムーズに係合させることができるとともに、受け部40に対してLED34搭載バスバー30も水平方向に位置決めできる。そして、上方に跳ね上げられている押さえ部44を下方に揺動させて、バスバー30とベース20を受け部40上に押しつけた形態にして、ピン24が係合する孔32の周縁部を受け部40に対して平行な平面にする。
Next, as shown in FIG. 5, the
そして、超音波溶着装置を駆動させると、ロボットのアームがサーボユニット49を移動し、図5に示すように、サーボユニット49に一体化されているホーン46が第1のピン24の真上にくる。そして、上昇端にあるサーボユニット49のスライダ49aは、図5に示される待機位置から図6(a)に示されるカシメ準備位置(ホーン46の先端とバスバー30間が3.5mmの位置であってエアシリンダ48の上昇端位置、ホーン46がピン24に接触する直前の位置)まで下降する。ここまでは、まだ超音波発信機が作動(超音波振動子47が振動)していないが、この図6(a)に示すカシメ準備位置で、エアシリンダ48(ホーン46)が下降を開始すると同時に、超音波発信機が作動(ホーン46が超音波振動を開始)する。そして、図6(b)に示す、ホーン46の先端がバスバー30から0.7mmの位置(エアシリンダ下降端前0.5mm)までは、ホーン46は振動しながらピン24の先端部を加圧するので、ホーン46を介し伝達される超音波振動によりピン先端部の樹脂は溶融軟化し、熱カシメ状態となる。
When the ultrasonic welding apparatus is driven, the robot arm moves the
また、この図6(b)に示す、ホーン先端がバスバー30から0.7mmの位置(エアシリンダ下降端前0.5mm)の位置で、ホーン46の超音波振動が停止し、以後、図6(c)に示す、ホーン46がバスバー30から0.2mmの位置(エアシリンダ下降端位置)までは、超音波振動を停止したホーン46が溶融軟化した樹脂を加圧する。ホーン46の超音波振動が停止しても、超音波振動停止直後のピン先端部(溶融軟化樹脂)は十分に柔らかいので、ホーン46に押し潰されて拡がる、という作用に変化はない。
Also, as shown in FIG. 6B, the ultrasonic vibration of the
そして、図6(c)に示す、ホーン46がバスバー30から0.2mmの位置(エアシリンダ下降端位置)でホーン46の下降が停止し、カシメ部24aが冷えるまでの所定時間(例えば、0.5秒間)、この形態を保持した後、エアシリンダ48および上下摺動スライダ49aが上方に摺動して、ホーン46は図5に示す元の待機位置に復帰する。
Then, as shown in FIG. 6 (c), when the
そして、ロボットのアームが再びサーボユニット49を移動し、ホーン46が第2のピン24の真上にくる。そして、ホーン46を下降させて前記した第1のピン24を超音波振動でカシメる工程と同様の工程を行い、さらに第2,第3のピン24に対しても超音波カシメ工程が繰り返される。
Then, the robot arm moves the
このようにして、全てのピン24を超音波振動でカシメることで、LED34搭載バスバー30をベース20にカシメ固定したユニットを構成できる。後は、受け部40に対し押さえ部44を跳ね上げた形態にして、LED34搭載バスバー30をベース20にカシメ固定したユニットを、受け部40から取り出し、切断ポンチなどを備えた切断装置により、バスバー連接部31を切断処理すれば、LED配線ユニットUが完成する。
In this way, by caulking all the
なお、前記した実施例では、ピン24とホーン46を上下方向に一致させるために、水平方向に固定した下方の受け部40に対してホーン46を水平方向に移動させるように構成しているが、受け部40を例えばXYテーブルで構成することで、水平方向に固定したホーン46に対して受け部40を水平方向に移動させるようにしてもよい。
In the embodiment described above, the
また、前記した実施例では、エアシリンダ48によって1本のホーン46を昇降動作させて、バスバー30の孔32から突出する複数のピン24を1本ずつ超音波振動でカシメるように構成されているが、例えば、図7に示すように、ピン24’が一定の間隔L1で設けられた複数本ずつのグループとして配置されている場合は、グループを構成する複数本のピン24’の配置に対応して複数本のホーン46’を間隔L2(=L1)にて並設一体化するとともに、エアシリンダ48によって複数本のホーン46’を一体に昇降動作できるように構成すれば、複数本のピン24’を同時にカシメることができるので、超音波カシメ工程に要す時間、ひいてはLED配線ユニットUの製造に要す時間が短縮できる。なお、ピン24’はピン24と同一、先端に皿型凹部46a’の設けられたホーン46’はホーン46と同一の形状に形成されている。
In the above-described embodiment, the
A テールランプ
B ストップランプ
10 テールアンドストップランプのランプボディ
10A テールランプのランプランプボディ
10B ストップランプのランプランプボディ
16 前面レンズ
U LED配線ユニット
20 合成樹脂製の絶縁性ベース
24、24’ ピン
24a カシメ部
24a1 カシメ部表面の微細な凹凸
24b 樹脂の薄膜
30 給電路構成部材であるバスバー
30a,30b,30c,30d バスバーを構成するコンタクト
31 連接部
32 開口部である孔
34 LED
36 リフレクター
40 受け部
44 押さえ部
46、46’ 振動伝達部材であるホーン
46a ホーン先端部の皿型凹部
46a1 微細な凹溝
47 超音波振動子
48 ピン加圧手段であるエアシリンダ
A Tail lamp
36
Claims (4)
前記バスバーの開口部から突出する前記ピンの先端部に超音波振動伝達部材であるホーンを押し当てて、超音波振動により溶融軟化したピン先端部をかしめる超音波かしめ工程と、を備えたLED配線ユニットの製造方法において、
前記超音波かしめ工程では、少なくとも前記ホーンとピンが接触している間、前記ホーンと干渉しないように前記バスバーの開口部の周りを開口させた平板形状の押さえ部によって、積層する前記絶縁性ベースとLED搭載バスバーを前記受け部に押圧保持した形態で、前記ホーンを介して超音波振動を作用させつつ前記ピンを加圧押潰し、前記ホーンが前記バスバーに接近した後は超音波振動を停止して前記ピンを加圧押潰することを特徴とするLED配線ユニットの製造方法。 A pin projecting from an insulating base made of synthetic resin is engaged with an opening provided in a bus bar which is a metal power supply path constituting member mounted with an LED, and an insulating base and A step of stacking bus bars;
An ultrasonic caulking step in which a horn that is an ultrasonic vibration transmitting member is pressed against the tip of the pin protruding from the opening of the bus bar, and the tip of the pin melted and softened by ultrasonic vibration is caulked. In the manufacturing method of the wiring unit,
In the ultrasonic caulking step, the insulating base is laminated by a flat plate-shaped pressing portion opened around the opening of the bus bar so as not to interfere with the horn at least while the horn and the pin are in contact with each other. The LED-mounted bus bar is pressed and held on the receiving portion, and the pin is pressed and crushed while applying ultrasonic vibration through the horn, and the ultrasonic vibration is stopped after the horn approaches the bus bar. Then, the method for manufacturing the LED wiring unit is characterized in that the pin is pressed and crushed.
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