JP4949174B2 - 押さえ治具及び溶着方法 - Google Patents

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Description

本発明は押さえ治具及び溶着方法に関する。詳しくは、押さえ治具を樹脂部と照射光線が透過されるガラス部とによって構成して押さえ治具の溶融の防止等を図る技術分野に関する。
車輌用灯具の製造方法、例えば、レンズとランプボデイによってランプハウジングを形成する方法として、レンズをランプボデイに対して押さえ治具によって押し付けてレーザー光等の照射光線をレンズとランプボデイの接触面に照射し、両者を溶着する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、レーザー光を透過する透明な樹脂材料によって形成された押さえ治具とレーザー光を透過する透明なガラス材料によって形成された押さえ治具とが記載されている。
特開昭６２−１４２０９２号公報
ところが、特許文献１に記載された樹脂材料によって形成された押さえ治具にあっては、押さえ治具によってレンズを押さえた状態において、レンズと押さえ治具との間に塵埃等の異物が存在していた場合には、レーザー光の照射により塵埃等の異物がレーザー光を吸収して発熱し押さえ治具の一部に焦げが生じてしまうおそれがある。
押さえ治具にこのような焦げが生じてしまうと、溶着作業が終了した後に焦げ付いた部分を削り取る必要が生じ、次の溶着作業において削り取った部分によってレンズと押さえ治具との間に隙間が生じてしまい、押さえ治具によるレンズに対する押圧力の不足やこの押圧力の不足による接合不良等の不具合を生じることがある。
一方、特許文献１に記載されたガラス材料によって形成された押さえ治具にあっては、押さえ治具を支持する設備に取り付けられる被取付部をガラス材料によって形成しなければならないが、被取付部に形成する設備との連結のための穴やボルトによって被取付部が破損するおそれがあると言う問題がある。また、押さえ治具がガラス材料によって形成されるために、加工が容易ではなく、押さえ治具の形状が限られた形状に限定され、設計の自由度が低いと言う問題もある。
そこで、本発明押さえ治具及び溶着方法は、押さえ治具の溶融の防止等を図ることを課題とする。
押さえ治具は、上記した課題を解決するために、樹脂材料によって形成された樹脂部とガラス材料によって形成され上記照射光線が透過されるガラス部とによって構成し、上記樹脂部に所定の設備に取り付けられる被取付部を設け、上記樹脂部と上記ガラス部に互いに接合される接合面をそれぞれ形成したものである。
溶着方法は、上記した課題を解決するために、樹脂材料によって形成された樹脂部とガラス材料によって形成され上記照射光線が透過されるガラス部とから成る押さえ治具によって上記第１の樹脂部材を上記第２の樹脂部材に押し付け、上記ガラス部を透過させた上記照射光線を上記第１の樹脂部材と上記第２の樹脂部材の接触面に照射して上記第１の樹脂部材と上記第２の樹脂部材を溶着するようにしたものである。
従って、押さえ治具及び溶着方法にあっては、ガラス部を透過された照射光線によって第１の樹脂部材と第２の樹脂部材が溶着される。
本発明押さえ治具は、照射光線に対して透過性及び吸収性を有する第１の樹脂部材と上記照射光線に対して吸収性を有する第２の樹脂部材とを上記照射光線によって溶着するときに上記第１の樹脂部材を上記第２の樹脂部材に押し付ける押さえ治具であって、樹脂材料によって形成された樹脂部とガラス材料によって形成され上記照射光線が透過されるガラス部とから成り、上記樹脂部には所定の設備に取り付けられる被取付部が設けられ、上記樹脂部と上記ガラス部に互いに接合される接合面をそれぞれ形成したことを特徴とする。
従って、ガラス部と第１の樹脂部材との間に塵埃等の異物が存在していたとしても、塵埃等の異物の存在によりガラス部に焦げが生じることが無く、常に、押さえ治具による第１の樹脂部材に対する所定の面圧を確保することができる。
請求項２に記載した発明にあっては、上記樹脂部と上記ガラス部に異なる方向を向く複数の上記接合面を形成したので、ガラス部と樹脂部の接合強度を向上させることができる。
請求項３に記載した発明にあっては、上記樹脂部に弾性率の異なる第１の部分と第２の部分を設け、上記第１の部分より弾性率の高い上記第２の部分を上記ガラス部の上記第１の樹脂部材に対向する面側における照射光線が透過されない部分に設けたので、第１の樹脂部材の傷付きを防止することができる。
請求項４に記載した発明にあっては、上記ガラス部を環状に形成し、上記ガラス部の外周側に上記樹脂部の一部を外側部として設けたので、照射光線が透過されるガラス部の傷付きや損傷を防止することができる。
本発明溶着方法は、照射光線に対して透過性及び吸収性を有する第１の樹脂部材と上記照射光線に対して吸収性を有する第２の樹脂部材とを上記照射光線によって溶着する溶着方法であって、樹脂材料によって形成された樹脂部とガラス材料によって形成され上記照射光線が透過されるガラス部とから成る押さえ治具によって上記第１の樹脂部材を上記第２の樹脂部材に押し付け、上記ガラス部を透過させた上記照射光線を上記第１の樹脂部材と上記第２の樹脂部材の接触面に照射して上記第１の樹脂部材と上記第２の樹脂部材を溶着するようにしたことを特徴とする。
従って、ガラス部と第１の樹脂部材との間に塵埃等の異物が存在していたとしても、塵埃等の異物の存在によりガラス部に焦げが生じることが無く、常に、押さえ治具による第１の樹脂部材に対する所定の面圧を確保することができる。
以下に、本発明押さえ治具及び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。
押さえ治具１は、図示しない設備に支持されている。押さえ治具１は、図１に示すように、第１の樹脂部材１００と第２の樹脂部材２００の溶着時に、第１の樹脂部材１００を押さえて第２の樹脂部材２００に押し付ける役割を果たす。
第１の樹脂部材１００は、第２の樹脂部材２００との溶着時に照射手段３００から照射される照射光線Ｒに対して透過性及び吸収性を有する樹脂材料によって形成されている。第１の樹脂部材１００は、例えば、ランプハウジングを構成するアウターレンズ、ランプハウジングの内部に配置される灯具ユニットを構成するインナーレンズ、所定の部材を遮蔽して見栄えの向上等を図るエクステンション、所定の各部が取り付けられるブラケット等である。
第２の樹脂部材２００は、第１の樹脂部材１００との溶着時に照射される照射光線Ｒに対して吸収性を有する樹脂材料によって形成されている。第２の樹脂部材２００は、例えば、エクステンション、ランプボデイ、所定の各部が取り付けられるブラケット等である。
第１の樹脂部材１００と第２の樹脂部材２００の溶着時に照射される照射光線Ｒは、４００ｎｍ乃至１６００ｎｍの波長を有する光線であり、レーザー光のような単一波長の光線や白熱球から出射される複数波長の光線をも含む。照射光線Ｒを出射する光源（照射手段）としては、例えば、単一のレーザー光源、複数のレーザー光源、レーザー光源と白熱球の光源との組み合わせ、レーザー光源とハロゲンランプの光源との組み合わせ等が用いられる。
従って、第１の樹脂部材１００は上記のような４００ｎｍ乃至１６００ｎｍの波長を有する照射光線Ｒに対して透過性及び吸収性を有する樹脂材料によって形成され、第２の樹脂部材２００は上記のような４００ｎｍ乃至１６００ｎｍの波長を有する照射光線Ｒに対して吸収性を有する樹脂材料によって形成されている。
押さえ治具１は、例えば、第１の樹脂部材１００の形状に対応して稍湾曲された扁平な形状に形成され、ガラス材料によって形成されたガラス部２と樹脂材料によって形成された樹脂部３とによって構成されている。
ガラス部２は石英ガラスによって形成され、押さえ治具１の外周寄りの部分を構成するように環状に形成されている。
樹脂部３は押さえ治具１のガラス部２以外の部分を構成し、図１及び図２に示すように、ガラス部２の内側に位置する内側部４とガラス部２の外側に位置する外側部５と内側部４の下縁から外方へ突出された内側突部６と外側部５の下縁から内方へ突出された外側突部７とから成る。
内側部４の中央部には上方へ突出された被取付部８が設けられている。押さえ治具１は被取付部８が上記した設備に取り付けられることにより、該設備に支持されている。被取付部８には、例えば、設備にボルト等によって取り付けられるためのネジ穴が形成されている。また、被取付部８は、後述する第１の樹脂部材１００と第２の樹脂部材２００の溶着時に第１の樹脂部材１００を第２の樹脂部材２００に押し付けるために下方へ押圧される部分としても機能する。
尚、上記には、被取付部８が内側部４の中央部に設けられた例を示したが、被取付部８の位置は内側部４の中央部に限られることはなく、樹脂部３の任意の位置に設けることができる。
内側部４の外周面はガラス部２の内周面に接合され、内側部４の外周面は接合面４ａとして形成され、ガラス部２の内周面は接合面２ａとして形成されている。
外側部５は押さえ治具１の外周部を構成している。尚、外側部５はガラス部２の外周側の全周に設けられていてもよく、ガラス部２の外周側に周方向に離隔して複数設けられていてもよい。
外側部５の内周面はガラス部２の外周面に接合され、外側部５の内周面は接合面５ａとして形成され、ガラス部２の外周面は接合面２ｂとして形成されている。
内側突部６はガラス部２の接合面２ａより外側においてガラス部２の下端部に対応して位置されている。内側突部６の上面と外周面はそれぞれガラス部２に接合され、内側突部６の上面と外周面はそれぞれ接合面６ａ、６ｂとして形成され、ガラス部２における接合面６ａ、６ｂと接合された面はそれぞれ接合面２ｃ、２ｄとして形成されている。
外側突部７はガラス部２の接合面２ｂより内側においてガラス部２の下端部に対応して位置されている。外側突部７の上面と内周面はそれぞれガラス部２に接合され、外側突部７の上面と内周面はそれぞれ接合面７ａ、７ｂとして形成され、ガラス部２における接合面７ａ、７ｂと接合された面はそれぞれ接合面２ｅ、２ｆとして形成されている。
内側突部６の下面及び外側突部７の下面はともにガラス部２の下面に連続する緩やかな曲面に形成され、内側突部６及び外側突部７は、後述する第１の樹脂部材１００と第２の樹脂部材２００の溶着時にガラス部２を照射光線Ｒが透過されたときに、該照射光線Ｒが照射されない位置に設けられている。
樹脂部３は、内側部４と外側部５が第１の部分３ａとして設けられ、内側突部６と外側突部７が第２の部分３ｂとして設けられている。第２の部分３ｂは第１の部分３ａより弾性率の高い樹脂材料によって形成されている。第１の部分３ａは、例えば、ポリカーボネート、アクリル、エポキシ、シリコーン等の樹脂によって形成され、第２の部分３ｂは、例えば、ウレタン、アクリル、エポキシ、シリコーン等の樹脂によって形成されている。
以下に、第１の樹脂部材１００と第２の樹脂部材２００を溶着する溶着方法について説明する（図１参照）。
先ず、載置台４００に第２の樹脂部材２００を載置し、該第２の樹脂部材２００上に第１の樹脂部材１００を載置する。
次に、第１の樹脂部材１００を押さえ治具１によって第２の樹脂部材２００に押し付ける。このとき第１の樹脂部材１００と第２の樹脂部材２００における溶着される面が押さえ治具１のガラス部２と第２の部分３ｂによって押圧されて面接触される。
次いで、照射光線Ｒを出射しガラス部２及び第１の樹脂部材１００を透過させて第２の樹脂部材２００の溶着される面に照射する。照射光線Ｒによって第１の樹脂部材１００と第２の樹脂部材２００における溶着される面が溶融されて両者が溶着される。
照射光線Ｒはガラス部２の形状（環状）に沿って照射され、第１の樹脂部材１００と第２の樹脂部材２００における溶着される全面が溶着される。
最後に、押さえ治具１による第１の樹脂部材１００に対する押圧を解除し、ランプハウジングとして形成された第１の樹脂部材１００と第２の樹脂部材２００を載置台４００から取り出す。
以上に記載した通り、押さえ治具１をガラス部２と樹脂部３によって構成し照射光線Ｒがガラス部２を透過されて第１の樹脂部材１００と第２の樹脂部材２００が溶着されるようにしているため、ガラス部２と第１の樹脂部材１００との間に塵埃等の異物が存在していたとしても、塵埃等の異物の存在によりガラス部２に焦げが生じることが無く、常に、押さえ治具１による第１の樹脂部材１００に対する所定の面圧を確保することができると共に接合不良等の不具合を防止することができる。
また、押さえ治具１をガラス部２と樹脂部３によって構成し被取付部８を樹脂部材によって形成された樹脂部３に設けているため、被取付部８に設備との連結のためのネジ穴を形成したときの破損を防止することができる。
さらに、押さえ治具１をガラス部２と樹脂部３によって構成しているため、押さえ治具をガラスのみによって形成した場合の加工の困難性が生じることがなく、押さえ治具１の形状の自由度が高まり、設計の自由度の向上を図ることができる。
さらにまた、押さえ治具１にあっては、ガラス部２と樹脂部３に、向きが異なる複数の接合面２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、４ａ、５ａ、６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを形成しているため、ガラス部２と樹脂部３の接合強度を向上させることができる。
尚、押さえ治具１にあっては、樹脂部３に弾性率の異なる第１の部分３ａと第２の部分３ｂを設け、弾性率の高い第２の部分３ｂを第１の樹脂部材１００の第２の樹脂部材２００に溶着される部分に押し付けるようにしているため、第１の樹脂部材１００の傷付きを防止することができる。また、樹脂部３の大部分を占める第１の部分３ａを第２の部分３ｂと異なる材料によって形成しているため、第１の部分３ａの材料選択の余地を広げることができる。
また、押さえ治具１に、ガラス部２の外周側に樹脂材料によって形成された外側部５を設けているため、照射光線Ｒが透過されるガラス部２の傷付きや損傷を防止することができる。
尚、押さえ治具１は、例えば、成形用金型のキャビティーにガラス部２を配置しキャビティーに樹脂材料を充填する射出成形によって形成することが可能である。この場合には、ガラス部２と樹脂部３を接合するための作業を必要としないため、押さえ治具１の成形の容易化を図ることができる。
但し、押さえ治具１は、ガラス部２と樹脂部３を各別に成形し、両者を接着等の適宜の手段によって接合して形成することも可能である。
上記した最良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と共に本発明の最良の形態を示すものであり、本図は、接合作業を行っている状態を示す概略断面図である。 押さえ治具の一部を示す拡大断面図である。
符号の説明
１…押さえ治具、２…ガラス部、２ａ…接合面、２ｂ…接合面、２ｃ…接合面、２ｄ…接合面、２ｅ…接合面、２ｆ…接合面、３…樹脂部、３ａ…第１の部分、３ｂ…第２の部分、４ａ…接合面、５…外側部、５ａ…接合面、６ａ…接合面、６ｂ…接合面、７ａ…接合面、７ｂ…接合面、８…被取付部、１００…第１の樹脂部材、２００…第２の樹脂部材

Claims (5)

  1. 照射光線に対して透過性及び吸収性を有する第１の樹脂部材と上記照射光線に対して吸収性を有する第２の樹脂部材とを上記照射光線によって溶着するときに上記第１の樹脂部材を上記第２の樹脂部材に押し付ける押さえ治具であって、
    樹脂材料によって形成された樹脂部とガラス材料によって形成され上記照射光線が透過されるガラス部とから成り、
    上記樹脂部には所定の設備に取り付けられる被取付部が設けられ、
    上記樹脂部と上記ガラス部に互いに接合される接合面をそれぞれ形成した
    ことを特徴とする押さえ治具。
  2. 上記樹脂部と上記ガラス部に異なる方向を向く複数の上記接合面を形成した
    ことを特徴とする請求項１に記載の押さえ治具。
  3. 上記樹脂部に弾性率の異なる第１の部分と第２の部分を設け、
    上記第１の部分より弾性率の高い上記第２の部分を上記ガラス部の上記第１の樹脂部材に対向する面側における照射光線が透過されない部分に設けた
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の押さえ治具。
  4. 上記ガラス部を環状に形成し、
    上記ガラス部の外周側に上記樹脂部の一部を外側部として設けた
    ことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の押さえ治具。
  5. 照射光線に対して透過性及び吸収性を有する第１の樹脂部材と上記照射光線に対して吸収性を有する第２の樹脂部材とを上記照射光線によって溶着する溶着方法であって、
    樹脂材料によって形成された樹脂部とガラス材料によって形成され上記照射光線が透過されるガラス部とから成る押さえ治具によって上記第１の樹脂部材を上記第２の樹脂部材に押し付け、
    上記ガラス部を透過させた上記照射光線を上記第１の樹脂部材と上記第２の樹脂部材の接触面に照射して上記第１の樹脂部材と上記第２の樹脂部材を溶着するようにした
    ことを特徴とする溶着方法。
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