JP6389995B2 - Method for welding seal leg in lamp and lamp - Google Patents
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Description
本発明は、標識灯やフォグランプ等の車両用灯具または一般照明用灯具の灯具ハウジングとその開口部を覆う前面カバーとの接合予定部を、超音波振動を利用して発生させた摩擦熱によって溶融させて溶着する溶着方法、および同方法によって灯具ハウジングと前面カバーとが一体化された灯具に関する。 The present invention melts a portion to be joined between a lamp housing of a vehicle lamp such as a marker lamp and a fog lamp or a general illumination lamp and a front cover covering the opening by frictional heat generated using ultrasonic vibration. The present invention relates to a welding method in which welding is performed, and a lamp in which a lamp housing and a front cover are integrated by the same method.
従来より、熱可塑性合成樹脂製の灯具ハウジングと同じく熱可塑性合成樹脂製の前面カバーとの接合予定部を振動溶着して接合する所謂振動溶着方法、および同方法により灯具ハウジングと前面カバーを一体化した車両用灯具が知られている。 Conventionally, the so-called vibration welding method in which the joint portion to be joined to the thermoplastic synthetic resin front cover as well as the thermoplastic synthetic resin lamp housing is joined by vibration welding, and the lamp housing and the front cover are integrated by the same method. A vehicular lamp is known.
例えば、下記特許文献には、灯具ハウジングのフランジ部の接合面に対して前面カバーのシール脚を接触させ、両者を当接させた状態で横方向(接合面に沿って直交するXまたはY方向)に振動させることで、当接部を摩擦熱で溶融させて、灯具ハウジングの接合面に前面カバーのシール脚を溶着する方法、および同方法により灯具ハウジングと前面カバーを一体化した車両用灯具が記載されている。 For example, in the following patent document, the seal leg of the front cover is brought into contact with the joint surface of the flange portion of the lamp housing, and both are in contact with each other in the lateral direction (X or Y direction orthogonal to the joint surface). ), The contact portion is melted by frictional heat, and the seal leg of the front cover is welded to the joining surface of the lamp housing, and the lamp housing for the vehicle in which the lamp housing and the front cover are integrated by the same method. Is described.
さらに、シール脚の先端部に、その頂点が灯室内側にオフセットするシール山を設けることで、シール山にかかる圧力が増大し、当接部に発生する摩擦熱が高くなって、溶融した灯具ハウジング側の接合面がバリとして灯室外側により多く掻き出される。この結果、灯具の発光効率低下の原因となる灯室内側における溶着バリが小さくなる、ことも記載されている。 Furthermore, by providing a seal ridge whose apex is offset toward the lamp chamber at the tip of the seal leg, the pressure applied to the seal ridge increases, and the frictional heat generated at the contact portion increases, resulting in a molten lamp. The joint surface on the housing side is scraped out more as a burr to the outside of the lamp chamber. As a result, it is also described that welding burrs on the inside of the lamp chamber, which cause a reduction in luminous efficiency of the lamp, are reduced.
しかし、前記特許文献では、灯具ハウジングのフランジ部の接合面と前面カバーのシール脚(のシール山)の当接部に伝達される振動が横方向振動であるため、以下のような問題がある。 However, in the above-mentioned patent document, the vibration transmitted to the contact surface between the flange portion of the lamp housing and the seal leg (seal crest) of the front cover is a lateral vibration, and thus has the following problems. .
第1には、当接部の振動方向に溶着代が拡大されて、溶着部に沿って形成される溶着バリの巾が大きい。特に、灯室内側よりも灯室外側に形成される溶着バリが大きくなって、灯具の見栄えが悪い。 First, the welding margin is enlarged in the vibration direction of the contact portion, and the width of the welding burr formed along the weld portion is large. In particular, the welding burr formed on the outside of the lamp chamber is larger than that on the lamp chamber side, and the appearance of the lamp is poor.
さらに、溶着バリの巾が当接部の振動方向(例えばX方向)とこれに直交する方向(例えばY方向)で異なるため、灯具の見栄えがいっそう悪い。 Furthermore, since the width of the welding burr is different between the vibration direction of the contact portion (for example, the X direction) and the direction orthogonal to the vibration direction (for example, the Y direction), the appearance of the lamp is even worse.
第2には、溶着工程開始当初(振動伝達開始当初)は、前面カバー側のシール山と灯具ハウジングの接合面の当接部の温度が低いため、両者が擦れることで発生した粉バリが灯室内側および外側に飛散し、灯具の灯室内に残れば配光に悪影響を与える。このため、溶着工程終了後に、灯室内の粉バリを除去する工程が必要となる。 Secondly, at the beginning of the welding process (at the beginning of vibration transmission), the temperature of the seal crest on the front cover side and the contact portion of the joining surface of the lamp housing is low, so that the dust burrs generated by rubbing the two are lit. If it is scattered indoors and outside and remains in the lamp chamber of the lamp, the light distribution will be adversely affected. For this reason, the process of removing the powder burr | flash in a lamp chamber is needed after completion | finish of a welding process.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、灯具ハウジングと前面カバーを溶着するに際し、溶着部に沿って形成される溶着バリの巾が狭く、しかも均一巾となるとともに、溶着工程開始当初に発生する粉バリの灯室内側への飛散を防止できる灯具のシール脚の溶着方法および同方法によって溶着一体化された灯具を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and when welding the lamp housing and the front cover, the width of the welding burr formed along the welded portion is narrow and uniform, and at the beginning of the welding process. It is an object of the present invention to provide a method for welding a sealing leg of a lamp that can prevent dust burrs from being scattered to the inside of the lamp chamber, and a lamp integrated by welding using the same method.
上記目的を達成するために、本発明(請求項1)は、灯室を画成する合成樹脂製の灯具構成部材である灯具ボディと前面カバーのいずれか一方の部材に形成したシール脚の先端部を、他方の部材の対向する接合面に振動溶着する灯具のシール脚の溶着方法において、
前記一方の部材に形成したシール脚の先端部にその頂点が灯室内側にオフセットするシール山を設け、
前記シール脚が上方を向くように前記一方の部材を配置し、その上方に前記他方の部材を前記シール山に当接するように配置するとともに、
前記両部材の当接部を縦方向振動により溶着するように構成した。
In order to achieve the above object, the present invention (Claim 1) provides a tip end of a seal leg formed on any one of a lamp body and a front cover, which is a synthetic resin lamp component constituting a lamp chamber. In the welding method of the sealing leg of the lamp that vibrates and welds the part to the joint surface facing the other member,
A seal crest whose apex is offset to the inside of the lamp chamber is provided at the tip of the seal leg formed on the one member,
The one member is disposed so that the seal leg faces upward, and the other member is disposed so as to contact the seal crest above the one,
The contact portions of both the members are welded by longitudinal vibration.
(作用)一方の灯具構成部材(例えば、前面カバー)のシール脚のシール山と他方の灯具構成部材(例えば、灯具ハウジング)の対向する接合面の当接部が縦方向に振動加圧されると、該当接部に摩擦熱が発生し、該当接部が溶融することで、シール脚の先端部が他方の灯具構成部材の対向する接合面に溶着されるが、当接部は溶着代拡大につながる横方向(接合面に沿った方向)に振動することなく、縦方向だけに振動するため、溶着部の灯室内側および外側に蓄積する溶着バリは、それぞれ巾が狭く、しかも溶着部に沿ってそれぞれ一定の巾となる。 (Operation) The seal crest of the seal leg of one lamp component member (for example, the front cover) and the contact portion of the joint surface facing the other lamp component member (for example, the lamp housing) are vibrated and pressurized in the vertical direction. Then, frictional heat is generated at the corresponding contact portion, and the corresponding contact portion melts, so that the tip end portion of the seal leg is welded to the facing joint surface of the other lamp component member, but the contact portion expands the welding allowance. Because it vibrates only in the vertical direction without vibrating in the lateral direction (direction along the joint surface), the welding burrs that accumulate on the inside and outside of the lamp compartment in the welded portion are narrow in width and in the welded portion. Each has a certain width.
また、当接部が摩擦熱で溶融することで、当接部の灯室内側および外側に溶着バリが蓄積するが、当接部を構成するシール山の頂点が灯室内側にオフセットするため、即ち、当接部がシール脚の厚さ方向の中心に対し灯室内側にオフセットするため、図4(a),(b),(c)に示すように、シール脚先端部の灯室内側寄りで当接部が溶融し、当接部の灯室外側よりも内側に多くの量の溶着バリが蓄積する。詳しくは、溶着部に蓄積する溶着バリの量は、シール山の体積にほぼ相当し、溶着部に沿って一定であるが、灯室内側への蓄積量が多い分、灯室外側への蓄積量が少なくなる。 In addition, because the contact part melts with frictional heat, welding burrs accumulate on the lamp chamber side and outside of the contact part, but the apex of the seal crest constituting the contact part is offset to the lamp chamber side, That is, since the contact portion is offset toward the lamp chamber side with respect to the center of the seal leg in the thickness direction, as shown in FIGS. 4 (a), (b), and (c), the lamp chamber tip side of the seal leg tip is located. The contact part melts at the side, and a large amount of weld burr accumulates inside the contact part outside the lamp chamber. Specifically, the amount of weld burrs that accumulates in the welded part is roughly equivalent to the volume of the seal crest and is constant along the welded part, but it accumulates on the outside of the lamp compartment as much as it accumulates in the lamp compartment. The amount is reduced.
このため、溶着工程が終了して、一方の灯具構成部材に設けたシール山と他方の灯具構成部材の対向する接合面の当接部が溶融一体化された形態、即ち、一方の灯具構成部材に形成したシール脚先端部が他方の灯具構成部材の対向する接合面に溶着された形態では、図4(d)に示すように、溶着部の灯室内側および灯室外側に溶着バリが蓄積しているが、灯具外に露呈する、灯室外側に蓄積した溶着バリの量は、灯室内側に蓄積した溶着バリの量よりも少なく、それだけ目立たない。 For this reason, after the welding process is completed, the seal crest provided on one lamp component member and the contact portion of the opposite joint surface of the other lamp component member are fused and integrated, that is, one lamp component member 4 (d), the welding burrs accumulate on the inside and outside of the lamp chamber as shown in FIG. 4 (d). However, the amount of welding burrs accumulated outside the lamp chamber and accumulated outside the lamp chamber is less than the amount of welding burrs accumulated on the inside of the lamp chamber and is not so noticeable.
一方、灯室内側に蓄積した溶着バリの量は、灯室外側に蓄積した溶着バリの量よりも多いが、前面カバーで隠れて目立たない。 On the other hand, the amount of welding burrs accumulated on the inside of the lamp chamber is larger than the amount of welding burrs accumulated on the outside of the lamp chamber, but is hidden by the front cover and is not noticeable.
また、当接部の灯室内側と外側における溶着バリ発生のメカニズムに差が生じ、溶着工程(振動伝達)開始当初の当接部に発生する粉バリが灯室外側だけに飛散し、灯室内側には飛散しない。 In addition, there is a difference in the mechanism of occurrence of welding burrs between the inside and outside of the lamp chamber of the contact portion, and powder burrs generated at the contact portion at the beginning of the welding process (vibration transmission) are scattered only outside the lamp chamber, It does not scatter inside.
詳しくは、当接部の灯室内側寄りでは、図4(a)に示すように、当接部が隙間のない状態、即ち、シール山が灯具ハウジングの接合面と確実に接触した状態で縦方向に振動加圧されるため、当接部における振動エネルギーの摩擦熱への変換効率が高く、当接部が高温となって溶融するまでの時間が短い。一方、当接部の灯室外側寄りでは、図4(a)に示すように、当接部が隙間のある状態、即ち、シール山が灯具ハウジングの接合面と隙間のある状態(シール山が灯具ハウジングの接合面に接近するが確実には接触できない状態)で縦方向に振動加圧されるため、当接部における振動エネルギーの摩擦熱への変換効率が低く、当接部がすぐには高温とならず溶融するまでに時間がかかる。 Specifically, as shown in FIG. 4 (a), the abutting portion is vertically in a state where there is no gap, that is, in a state where the seal crest is in reliable contact with the joining surface of the lamp housing, as shown in FIG. Since the vibration pressure is applied in the direction, the conversion efficiency of the vibration energy into the frictional heat in the contact portion is high, and the time until the contact portion becomes high temperature and melts is short. On the other hand, as shown in FIG. 4 (a), the abutting portion is in a state where there is a gap, that is, the seal crest is in a state where there is a gap with the joining surface of the lamp housing (the seal crest is not present). Because it is vibrated and pressurized in the vertical direction in a state in which it is close to the joint surface of the lamp housing but cannot be reliably contacted, the conversion efficiency of vibration energy into frictional heat at the contact portion is low, and the contact portion is immediately It takes time to melt without becoming high temperature.
このため、当接部の灯室内側寄りでは、当接部がすぐに高温(溶融温度)となって、溶着工程(振動伝達)開始当初から、図4(b)に示すように、直ちに溶着バリが蓄積するのに対し、当接部の灯室外側寄りでは、当接部がすぐには高温(溶融温度)とならないため、当接部が擦れて粉バリが発生し、その後、当接部が高温(溶融温度)となった段階で、図4(c)に示すように、溶着バリが蓄積する。 For this reason, the contact portion immediately becomes a high temperature (melting temperature) near the lamp chamber side of the contact portion, and immediately starts welding as shown in FIG. 4B from the beginning of the welding process (vibration transmission). While burr accumulates, the abutting part does not immediately reach a high temperature (melting temperature) near the outside of the lamp chamber of the abutting part. As shown in FIG. 4 (c), weld burrs accumulate at the stage where the temperature of the part becomes high (melting temperature).
そして、当接部を構成するシール山は上を向いており、この溶着工程(振動伝達)開始当初に当接部の灯室外側寄りで発生した粉バリは、図4(b)に示すように、シール山の傾斜面に沿って落下して灯室外に飛散する。 And the seal crest which comprises a contact part faces up, and the powder burr | flash which generate | occur | produced in the lamp room outer side of a contact part at the beginning of this welding process (vibration transmission) is as shown in FIG.4 (b). Then, it falls along the inclined surface of the seal mountain and scatters outside the lamp chamber.
即ち、当接部における灯室内側寄りでは、振動伝達開始当初から直ちに溶着バリが蓄積し、この当接部の灯室内側寄りに蓄積する溶着バリが、溶着工程(振動伝達)開始当初の当接部の灯室外側寄りに発生する粉バリの灯室内側への飛散(侵入)を抑制する障壁として作用する。 In other words, the welding burrs immediately accumulate from the beginning of vibration transmission at the abutting portion near the lamp chamber side, and the welding burrs accumulated near the lamp chamber side at the abutting portion are accumulated at the beginning of the welding process (vibration transmission). It acts as a barrier that suppresses scattering (intrusion) of dust burrs that occur near the outside of the lamp room at the contact portion.
また、当接部の灯室外側寄りで発生し飛散した粉バリは、その後、当接部に蓄積する溶着バリに取り込まれることがないので、当接部の灯室外側に蓄積する溶着バリの量がいっそう低減する。 Moreover, since the powder burrs generated and scattered near the outside of the lamp chamber of the contact portion are not taken into the weld burrs accumulated in the contact portion thereafter, The amount is further reduced.
請求項2は、請求項1に記載の車両用灯具のシール脚の振動溶着方法において、
前記一方の灯具構成部材を前記シール脚が上方を向くように受け治具に収容して固定し、その上方に前記他方の灯具構成部材を、前記一方の灯具構成部材に対し横方向に位置決めするとともに、振動伝達部材であるホーンを介して前記シール山に付勢当接するように配置し、該ホーンを介して前記当接部に超音波振動を作用させるように構成した。
A second aspect of the present invention relates to the vibration welding method for the seal leg of the vehicular lamp according to the first aspect,
The one lamp component member is accommodated and fixed in a receiving jig so that the seal leg faces upward, and the other lamp component member is positioned laterally with respect to the one lamp component member above the one lamp component member. At the same time, it is arranged so as to be in urging contact with the seal crest via a horn that is a vibration transmitting member, and configured to allow ultrasonic vibration to act on the contact portion via the horn.
(作用)上下に対向するように配置した灯具構成部材間の当接部の下方にホーンを配置し、ホーンを介して上方の当接部に超音波振動を作用させる方法では、例えば灯具構成部材の寸法誤差が原因で、上方の灯具構成部材と受け治具間に隙が形成されて密着性が不十分であると、当接部に超音波振動が作用する際に、上方の灯具構成部材が受け治具に対し振動し、当接部における振動エネルギーの摩擦熱への変換効率がそれだけ低下するおそれがある。 (Operation) In a method in which a horn is disposed below the abutting portion between the lamp component members arranged so as to face each other vertically, and ultrasonic vibration is applied to the upper abutting portion via the horn, for example, a lamp component member If the gap is formed between the upper lamp component and the receiving jig due to the dimensional error, and the adhesion is insufficient, the upper lamp component will be affected when ultrasonic vibration acts on the contact portion. May vibrate with respect to the receiving jig, and the conversion efficiency of the vibration energy into the frictional heat at the contact portion may be reduced accordingly.
然るに、請求項2では、重量のあるホーンを上方に配置したことで、シール脚を形成した灯具構成部材が上方から押圧されて受け治具に確実に密着保持されるため、当接部に超音波振動が作用する際に、灯具構成部材の受け治具に対する振動が確実に抑制される。 However, according to the second aspect of the present invention, since the heavy horn is arranged at the upper side, the lamp component forming the seal leg is pressed from above and is securely held in close contact with the receiving jig. When the sonic vibration acts, the vibration of the lamp component member with respect to the receiving jig is reliably suppressed.
即ち、シール山(の頂点)と他方の灯具構成部材の接合面の接触が常に確保された状態で当接部が縦方向に振動加圧されるため、当接部における振動エネルギーの摩擦熱への変換効率が高く、当接部が高温となって溶融するまでの時間がいっそう短縮されて、当接部の灯室外側寄りで発生する粉バリも少なくなる。 That is, the contact portion is vibrated and pressurized in the vertical direction in a state in which the contact between the seal crest (the apex thereof) and the joint surface of the other lamp component member is always secured, so that the frictional heat of the vibration energy at the contact portion is increased. The conversion efficiency is high, the time until the contact portion becomes hot and melts is further shortened, and dust burrs generated near the outside of the lamp chamber of the contact portion are also reduced.
また、人の目に触れる前面カバーはできるだけ傷つけたくないので、灯具ハウジングをホーンと接触する振動伝達側として振動溶着することが望ましい。 In addition, since the front cover that touches the human eye is not desired to be damaged as much as possible, it is desirable that the lamp housing be vibrated and welded as a vibration transmitting side that contacts the horn.
請求項3は、請求項1または2に記載の方法により灯具ハウジングと前面カバーとが溶着一体化された灯具であって、前記一方の灯具構成部材に形成されたシール脚先端部と前記他方の灯具構成部材との溶着部には、灯室内側および外側にそれぞれ膨出する溶着バリが形成され、前記溶着バリの灯室外側への膨出量が灯室内側への膨出量よりも小さくなるように構成した。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a lamp in which the lamp housing and the front cover are welded and integrated by the method according to the first or second aspect, wherein the tip end of the seal leg formed on the one lamp component member and the other A welding burr that bulges to the inside and outside of the lamp chamber is formed at the welding portion with the lamp component member, and the amount of swelling of the welding burr to the outside of the lamp chamber is smaller than the amount of swelling to the lamp chamber side. It comprised so that it might become.
本発明(請求項1)によれば、一方の灯具構成部材のシール脚のシール山と他方の灯具構成部材の対向する接合面の当接部が縦方向に超音波振動加圧され、発生した摩擦熱で該当接部が溶融することで、シール脚の先端部が他方の灯具構成部材の対向する接合面に溶着されるため、溶着部の灯室内側および外側に蓄積する溶着バリは、それぞれ巾が狭く、しかも溶着部に沿ってそれぞれ一定の巾となるので、見栄えのよい灯具を提供できる。 According to the present invention (Claim 1), the seal crest of the seal leg of one lamp component member and the abutting portion of the facing joint surface of the other lamp component member are ultrasonically pressurized and generated in the vertical direction. Since the corresponding contact portion is melted by the frictional heat, the tip end portion of the seal leg is welded to the facing joint surface of the other lamp component member. Since the width is narrow and the width is constant along the welded portion, it is possible to provide a lamp having a good appearance.
また、当接部を構成するシール山の頂点が灯室内側にオフセットするため、溶着部の灯室外側の溶着バリの膨出量が灯室内側の溶着バリの膨出量よりも小さく、それだけ溶着バリが目立たないことから、いっそう見栄えのよい灯具を提供できる。 In addition, since the apex of the seal crest constituting the contact portion is offset to the inside of the lamp chamber, the amount of bulging of the welding burr outside the lamp chamber of the welding portion is smaller than the amount of bulging of the welding burr on the lamp chamber side. Since the welding burr is inconspicuous, it is possible to provide a more attractive lamp.
また、当接部の灯室内側寄りに蓄積する溶着バリが、溶着工程(振動伝達)開始当初の当接部の灯室外側寄りで発生する粉バリの灯室内側への飛散(侵入)を抑制するので、適正な配光を妨げるおそれのある異物(粉バリ)が灯室内に残らず、灯具を製造する上での歩留まりが著しく向上する。即ち、超音波振動溶着工程で発生した粉バリが灯室内に異物として残らないので、溶着工程後の粉バリ除去工程を簡略化したり、省略することができ、溶着工程により灯室が密閉されて、溶着工程後に光源を後付けできない灯具構造の場合に、特に有効である。 Also, the welding burr that accumulates near the lamp chamber side of the abutting part causes scattering (intrusion) of powder burrs that occur near the lamp chamber outside of the abutting part at the beginning of the welding process (vibration transmission). Thus, foreign matter (powder burrs) that may hinder proper light distribution does not remain in the lamp chamber, and the yield in manufacturing the lamp is significantly improved. That is, since the powder burr generated in the ultrasonic vibration welding process does not remain as a foreign substance in the lamp chamber, the powder burr removing process after the welding process can be simplified or omitted, and the lamp chamber is sealed by the welding process. This is particularly effective in the case of a lamp structure in which a light source cannot be retrofitted after the welding process.
請求項2によれば、当接部における振動エネルギーの摩擦熱への変換効率が高いので、溶着工程時間が短縮されるとともに、当接部で発生する粉バリの量が低減する分、適正な配光を妨げるおそれのある異物(粉バリ)が灯室内に残らず、灯具を製造する上での歩留まりがさらにいっそう向上する。 According to claim 2, since the conversion efficiency of the vibration energy into the frictional heat at the contact portion is high, the welding process time is shortened, and the amount of powder burr generated at the contact portion is reduced. Foreign matter (powder burrs) that may interfere with light distribution does not remain in the lamp chamber, and the yield in manufacturing the lamp is further improved.
請求項3によれば、溶着部の灯室内側および外側に膨出する溶着バリは、それぞれ巾が狭く、しかも溶着部に沿ってそれぞれ一定の巾となるので、灯具の見栄えが向上する。 According to the third aspect of the present invention, the welding burrs bulging to the inside and outside of the lamp chamber have a narrow width and a constant width along the weld portion, so that the appearance of the lamp is improved.
特に、灯室外側の溶着バリの膨出量が灯室内側の溶着バリの膨出量よりも小さく、それだけ溶着バリが目立たないことから、灯具の見栄えがいっそう向上する。 In particular, the amount of bulging of the welding burr on the outside of the lamp chamber is smaller than the amount of bulging of the welding burr on the inside of the lamp chamber, and the welding burr is not conspicuous so that the appearance of the lamp is further improved.
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples.
図1,2は、本発明方法の一実施例(溶着方法)を適用して構成した車両用灯具である標識灯を示し、図1は同標識灯の正面図,図2は同標識灯の縦断面図である。 1 and 2 show a marker lamp which is a vehicular lamp constructed by applying one embodiment of the method of the present invention ( welding method), FIG. 1 is a front view of the marker lamp, and FIG. 2 is a diagram of the marker lamp. It is a longitudinal cross-sectional view.
これらの図において、標識灯10は、前面側が開口する容器状の灯具ハウジング12と、灯具ハウジング12の前面側に一体化された前面カバー15と、灯具ハウジング12内に収容された光源であるバルブ18で構成されている。
In these drawings, a
詳しくは、灯具ハウジング12の開口周縁部に前面カバー15の周縁部が溶着されることで、標識灯10の灯室Sが画成され、灯具ハウジング12の背面壁に設けられたバルブ挿着孔12aにハウジング12後方からバルブ18が挿着されて、灯室S内の所定位置に光源本体であるフィラメント18aが配置されている。
Specifically, the peripheral portion of the
さらに詳しくは、熱可塑性合成樹脂製の灯具ハウジング12の開口周縁部には、側方へ向かって張り出したフランジ部13が周設されており、フランジ部13の表面である接合面14に、熱可塑性合成樹脂製の前面カバー15の周縁部裏面側に周設されたシール脚16の先端部が超音波振動溶着により接合一体化されている。
More specifically, a
前面カバー15のシール脚16の先端部と、灯具ハウジング12のフランジ部13の接合面14との溶着部22には、灯室Sの内側および外側に溶着バリ23a,23bが膨出形成されているが、溶着バリ23a,23bの巾は、それぞれ狭く、しかも溶着部22に沿ってそれぞれ一定の巾となっているので、標識灯10の見栄えがよい。
Welding burrs 23 a and 23 b bulge and form inside and outside the lamp chamber S at the
特に、標識灯10の外部に露呈する、灯室外側の溶着バリ23bの膨出量が、灯室内側の溶着バリ23aの膨出量よりも小さく、それだけ溶着バリ23bが目立たず、標識灯10の見栄えがいっそうよい。
In particular, the bulging amount of the welding
なお、灯室内側の溶着バリ23aの膨出量は、灯室外側の溶着バリ23bの膨出量よりも大きいが、溶着バリ23aは、前面カバー15で隠れ、即ち、外部から灯室S内を視認できないため、標識灯10の見栄えに影響を与えることはない。
The bulging amount of the welding
図3は、本発明の一実施例方法(溶着方法)を実施するための超音波振動溶着装置の全体構造を示す図で、この超音波振動溶着装置40によって、標識灯10の灯具ハウジング12と前面カバー15を溶着一体化する。
FIG. 3 is a diagram showing the overall structure of an ultrasonic vibration welding apparatus for carrying out an embodiment method ( welding method) of the present invention. By this ultrasonic
この超音波振動溶着装置40は、縦方向(接合面14に直交する方向)の超音波振動を利用して、前面カバー15のシール脚16の先端部と灯具ハウジング12のフランジ部13の対向する接合面14の当接部に摩擦熱を発生させ、この摩擦熱により当接部を溶融させることで、前面カバー15のシール脚16の先端部を灯具ハウジング12のフランジ部13の接合面14に溶着するものである。
The ultrasonic
詳しくは、振動子44は、発振機43によって送り込まれた電気エネルギーを超音波振動に変換し、同時に溶着に必要な振幅に増幅して振動伝達部材であるホーン46に伝達し、ホーン46を介して、前面カバー15のシール脚16の先端部と灯具ハウジング12のフランジ部13の対向する接合面14の当接部に縦方向の超音波振動が伝達される。
More specifically, the
また、前面カバー15のシール脚16の先端部には、その頂点20aが灯室S内側にオフセットするシール山20(図4(a)参照)が設けられるとともに、前面カバー15は、シール脚16が上方を向くように受け治具42に収容保持されて、横方向および縦方向に位置決め固定されている。
Further, the front end of the
一方、前面カバー15の上方には、灯具ハウジング12が前面カバー15に対し横方向に位置決めされるとともに、フランジ部13の接合面14が前面カバー15側のシール山20に対向して付勢当接するように配置されるとともに、振動伝達部材である、下方が円筒型に開口するホーン46を介して、シール山20とフランジ部13の接合面14の当接部に縦方向の超音波振動が伝達される。
On the other hand, above the
このように構成された超音波振動溶着装置40によって、前面カバー14のシール脚16先端部のシール山20と、灯具ハウジング12のフランジ部13の対向する接合面14の当接部に、縦方向の超音波振動を作用させると、当接部に摩擦熱が発生し、図4に示すように、摩擦熱により当接部が溶融し、前面カバー14のシール脚16の先端部が灯具ハウジング12のフランジ部13に接合一体化される。
The ultrasonic
特に、前面カバー15のシール脚16の先端部に設けられたシール山20と、灯具ハウジング12の対向する接合面14の当接部には、横方向振動(接合面14に沿った方向の振動)ではなく、縦方向の超音波振動(接合面14に直交する方向の超音波振動)が伝達されて、当接部が摩擦熱で溶融するため、シール脚16と灯具ハウジング12との溶着部22の灯室内側および外側に蓄積する溶着バリ23a,23bの巾は、それぞれ狭く、しかも溶着部22に沿ってそれぞれ一定の巾となる。
In particular, the
また、シール山20と対向する接合面14の当接部では、縦方向に振動加圧されることで摩擦熱が発生し、当接部が溶融することで、灯室S内側および外側に溶着バリ23a,23bが蓄積するが、シール山20は、その頂点20aが灯室内側にオフセットする形状であるため、即ち、当接部がシール脚16の厚さ方向の中心に対し灯室内側にオフセットするため、図4(a),(b),(c)に示すように、シール脚16先端部の灯室内側寄りで当接部が溶融し、当接部の灯室外側よりも内側に多くの量の溶着バリが蓄積する。
Further, at the contact portion of the
詳しくは、溶着部22に蓄積する溶着バリの量は、シール山20の体積にほぼ相当し、溶着部22に沿って一定であるが、灯室内側への蓄積量が多い分、灯室外側への蓄積量が少なくなる。
Specifically, the amount of weld burrs that accumulates in the welded
このため、溶着工程が終了して、前面カバー15に設けたシール山20と灯具ハウジング12の対向する接合面14の当接部が溶融一体化された形態、即ち、前面カバー15に形成したシール脚16先端部が灯具ハウジング12の対向する接合面14に溶着された形態では、図4(d)に示すように、溶着部22の灯室内側および外側に溶着バリ23a,23bが蓄積しているが、灯具外に露呈する、灯室外側に蓄積した溶着バリ23bの量が、灯室内側に蓄積した溶着バリ23aの量よりも少なく、それだけ溶着バリ23bは目立たない。
For this reason, after the welding step is completed, the
一方、灯室内側に蓄積した溶着バリ23aの量は、灯室外側に蓄積した溶着バリ23bの量よりも多いが、前面カバー15で隠れるため溶着バリ23aも目立たない。
On the other hand, the amount of the welding
また、当接部の灯室内側と外側における溶着バリ発生のメカニズムに差が生じ、溶着工程(超音波振動伝達)開始当初の当接部に発生する粉バリが灯室外側だけに飛散し、灯室内側には飛散しない。 In addition, there is a difference in the mechanism of occurrence of welding burrs on the inside and outside of the abutting portion, and powder burrs generated at the abutting portion at the beginning of the welding process ( ultrasonic vibration transmission) are scattered only outside the lamp chamber, It does not scatter to the inside of the lamp room.
詳しくは、当接部の灯室内側寄りでは、図4(a)に示すように、当接部が隙間のない状態、即ち、シール山20が灯具ハウジング12の接合面14と確実に接触した状態で縦方向に振動加圧されるため、当接部における振動エネルギーの摩擦熱への変換効率が高く、当接部が高温となって溶融するまでの時間が短い。一方、当接部の灯室外側寄りでは、図4(a)に示すように、当接部が隙間のある状態、即ち、シール山20が灯具ハウジング12の接合面14と隙間のある状態(シール山20が灯具ハウジング12の接合面14に接近するが確実には接触できない状態)で縦方向に振動加圧されるため、当接部における振動エネルギーの摩擦熱への変換効率が低く、当接部がすぐには高温とならず溶融するまでに時間がかかる。
Specifically, as shown in FIG. 4A, the abutting portion is in a state where there is no gap, that is, the
このため、当接部の灯室内側寄りでは、当接部がすぐに高温(溶融温度)となって、溶着工程(振動伝達)開始当初から、図4(b)に示すように、直ちに溶着バリ23aが蓄積するのに対し、当接部の灯室外側寄りでは、当接部がすぐには高温(溶融温度)とならないため、当接部が擦れて粉バリ24が発生し、その後、当接部が高温(溶融温度)となった段階で、図4(c)に示すように、溶着バリ23bが蓄積する。
For this reason, the contact portion immediately becomes a high temperature (melting temperature) near the lamp chamber side of the contact portion, and immediately starts welding as shown in FIG. 4B from the beginning of the welding process (vibration transmission). While the
そして、当接部を構成するシール山20は上を向いており、この溶着工程(超音波振動伝達)開始当初に当接部の灯室外側寄りで発生した粉バリ24は、図4(b)に示すように、シール山20の傾斜面21に沿って落下して灯室外に飛散する。
And the seal |
即ち、当接部における灯室内側寄りでは、振動伝達開始当初から直ちに溶着バリ23aが蓄積し、この当接部の灯室内側寄りに蓄積する溶着バリ23aが、溶着工程(超音波振動伝達)開始当初の当接部の灯室外側寄りに発生する粉バリ24の灯室内側への飛散(侵入)を抑制する障壁として作用する。
That is, the
このように、灯具ハウジング12の前面開口部に前面カバー15を溶着一体化した標識灯10の灯室S内には、溶着工程開始の際に当接部で発生する粉バリ24がほとんど残らないことから、従来の振動溶着工程終了後に不可欠であった粉バリ除去工程を簡略化したり、必要に応じて省略することもできる。
Thus, in the lamp chamber S of the
また、本実施例方法によれば、当接部の灯室外側寄りで発生し灯具の外部に飛散した粉バリ24が、その後、当接部に蓄積する溶着バリ23bに取り込まれることがないので、溶着部22の灯室外側に蓄積する溶着バリ23bの量は、飛散した粉バリ24相当さらに低減し、標識灯10の外部に露呈する溶着バリ23bの膨出量がいっそう小さくなって、溶着バリ23bはいっそう目立たず、標識灯10の見栄えがさらにいっそう向上する。
In addition, according to the method of the present embodiment, the
また、前記した第1の実施例方法では、図3に示す超音波振動溶着装置40を使用し、前面カバー15をそのシール脚16が上方を向くように受け治具42に収容して固定し、その上方に灯具ハウジング12をシール山20に付勢当接するように配置し、ホーン46を介して当接部に縦方向の超音波振動を作用させるように構成しているが、図5に示す超音波振動溶着装置40Aを使用し、灯具ハウジング12Aに形成したシール脚16の先端部にシール山20を設け、灯具ハウジング12Aのシール脚16の先端部を前面カバー15Aの対向する接合面14に超音波振動溶着する場合に、灯具ハウジング12Aをそのシール脚16が上方を向くように受け治具42Aに収容して固定し、その上方に前面カバー15Aをシール山20に付勢当接するように配置し、振動伝達部材であるホーン46Aを介して当接部に縦方向の超音波振動を作用させるように構成してもよい。
Further, in the above-described first embodiment method, the ultrasonic
また、前記した第1の実施例方法では、灯具ハウジング12の背面壁にバルブ挿着孔12aが設けられて、光源であるバルブ18を後付けできる灯具構造、即ち、前面カバー15のシール脚16を灯具ハウジング12に溶着一体化する溶着工程後に、例えば、エアブローにより、灯室S内に残った粉バリ24をバルブ挿着孔12aから除去することが可能な灯具構造について説明したが、灯具ハウジング12内にLEDのような光源を予め一体化しておき、その後、前面カバー15のシール脚16を灯具ハウジング12に溶着一体化することで、灯室Sが密閉される灯具構造、即ち、光源を後付けできない灯具構造に適用した場合に、不良品発生率が格段に減少することから、特に有効である。
Further, in the above-described first embodiment method, a lamp structure in which a
即ち、前記した第1の実施例方法では、光源を後付けできる灯具の前面レンズ15側の当接部であるシール山20を、その頂点20aが灯室内側にオフセットする形状に構成し、シール山20が上方を向くように配置して、当接部を超音波振動溶着するように構成しているが、光源を後付けできない灯具にこの第1の実施例方法を適用した場合の、灯室S内に粉バリが残ることが原因でNGとなる不良品発生率を、シール山20をその頂点20aが幅方向(シール脚の厚さ方向)中央に位置する断面二等辺三角形で構成し、第1の実施例方法と同一条件で当接部を超音波振動溶着した比較例方法の場合と比べると、比較例方法では、全90個のワークに対し不良品発生率が23%であったのに対し、本実施例方法では、全120個のワークに対し不良品発生率が2%であった。
That is, in the first embodiment method described above, the
なお、前記した実施例方法および同方法によって溶着一体化された灯具としては、車両用灯具である標識灯を一例として説明したが、車両用灯具に限定されるものではなく、一般照明用灯具の灯具ハウジングとその開口部を覆う前面カバー間の超音波振動溶着方法、および同方法によって溶着一体化された一般照明用灯具についても同様に適用できることは言うまでもない。 In addition, as a lamp integrated by the above-described embodiment method and the above-described method, a marker lamp which is a vehicle lamp has been described as an example. However, the lamp is not limited to a vehicle lamp, and is not limited to a general lighting lamp. Needless to say, the present invention can be similarly applied to the ultrasonic vibration welding method between the lamp housing and the front cover covering the opening, and the general lighting lamp fused and integrated by the same method.
10 車両用灯具である標識灯
S 灯室
12,12A 灯具構成部材である灯具ハウジング
13 フランジ部
14 接合面
15,15A 灯具構成部材である前面カバー
16 シール脚
20 シール山
20a シール山の頂点
21 傾斜面
22 溶着部
23a,23b 溶着バリ
40,40A 超音波振動溶着装置
42,42A 下受治具
43 発振機
44 振動子
46,46A 振動伝達部材であるホーン
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記前面カバーの周縁部に形成したシール脚の先端部端面における板厚方向中央部だけに、その鋭角状の頂点が灯室内側にオフセットするシール山を設け、前記シール脚が上方を向くように前記前面カバーを配置し、
前記灯具ハウジングの前面開口部に前記接合面を構成するフランジ部を形成し、前記フランジ部の接合面が前記シール山の頂点に当接するように、前記灯具ハウジングを前記前面カバーの上方に配置するとともに、
前記フランジ部を介し該フランジ部と前記シール山との当接部に縦方向の超音波振動を伝達し、前記当接部の灯室内側寄りでは、振動伝達開始後直ちに溶着バリを蓄積し、当該溶着バリが、前記当接部の灯室外側寄りで発生する粉バリの灯室内側への飛散を抑制するようにし、該粉バリを該シール山の斜面に沿って灯室外に飛散落下させることにより、前記フランジ部と前記シール山の当接部を溶着することを特徴とする灯具におけるシール脚の溶着方法。 A seal in a lamp that welds the tip end portion of a seal leg formed on one of a lamp housing and a front cover, which is a component member made of synthetic resin that defines a lamp chamber, to the joint surface facing the other member In the method of welding the legs,
A seal crest whose acute angle apex is offset toward the inside of the lamp chamber is provided only at the central portion in the thickness direction of the end surface of the front end of the seal leg formed on the peripheral edge of the front cover so that the seal leg faces upward. Placing the front cover,
A flange portion constituting the joint surface is formed in a front opening of the lamp housing, and the lamp housing is disposed above the front cover so that the joint surface of the flange portion abuts on the apex of the seal crest. With
Through the flange portion, the ultrasonic vibration in the vertical direction is transmitted to the abutting portion between the flange portion and the seal ridge, and near the lamp chamber side of the abutting portion, a welding burr is accumulated immediately after the vibration transmission is started, The welding burr suppresses the scattering of the powder burr that occurs near the outside of the lamp chamber of the contact portion to the lamp chamber side, and the powder burr is scattered and dropped outside the lamp chamber along the slope of the seal mountain. By this, the contact part of the said flange part and the said seal crest is welded, The sealing leg welding method in the lamp characterized by the above-mentioned.
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