JPH09245508A - 車両用灯具及びそのバイブレーション溶着方法 - Google Patents
車両用灯具及びそのバイブレーション溶着方法Info
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Abstract
成する部材間をバイブレーション溶着によって強固に一
体化接合する。 【解決手段】 合成樹脂製の灯具ボディ2(ワーク)の
開口周縁部に側方へ向かって突出したフランジ2aを形
成し、このフランジ2aに対して合成樹脂製の前面レン
ズ3(ワーク)の開口周縁部に形成した脚部3aを溶着
し、脚部3a先端がフランジ2a上面に食い込み、楔状
の結合部を形成するように溶融接合したものである。
Description
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係り、特に両者の接合予定部を電磁
振動を利用して発生させた摩擦熱によって部分的に溶融
した後、冷却接合した車両用灯具及びそのバイブレーシ
ョン溶着方法に関するものである。
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。
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。
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
に接合することができる車両用灯具のバイブレーション
溶着方法を提供することを目的とするものである。
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。
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。
は、一方のワークの接合部を上向きにして下受治具上に
載置すると共に、この接合部が振動方向へ共振すること
がないように固定し、かつこの一方のワークの接合部の
上面に他方のワークの接合部を当接させて重ね合わせた
後、前記下受治具を上昇させて前記一方のワークを振動
発生装置の下端に固設構成した上受治具の下面に押し当
てて両ワークの接触部間に所定の圧力を加えると共に、
この加圧状態で前記上受治具を加圧方向と直交する方向
へ振動させて両ワークの接触部間に摩擦熱を発生させる
ことにより、前記両ワークの接合部を溶着することを要
旨とするものであり、例えば、一方のワークとしてレン
ズを、また他方のワークとして灯具ボディを設定し、前
記灯具ボディの開口周縁部を下受治具上に載置固定する
と共に、該開口周縁部が振動方向へ共振することがない
ように固定し、かつこの灯具ボディの前記フランジ上面
に前記レンズの脚部先端を当接させて重ね合わせた後、
下受治具を上昇させて前記レンズの表面側を振動発生装
置の下端に固設した上受治具の下面に押し当て、灯具ボ
ディのフランジ上面とレンズの脚部の接触部間に所定の
圧力を加え、この加圧状態で前記上受治具を加圧方向と
直交する方向へ振動させるように構成するという手段を
講じたものである。
いて、一方のワークとして第一のレンズを、また他方の
ワークとして着色を異にする第二のレンズを設定するこ
とも可能である。更に、前記他方のワークとなる灯具ボ
ディのフランジ外周縁部に形成した水切りリブを下受治
具側に形成した嵌合溝に嵌め合わせて固定することによ
って上受治具側の振動発生時における灯具ボディの上記
開口周縁部側の共振の発生を防止するように構成するこ
ともできる。
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。
法によれば、ワークとなる灯具ボディとレンズの接合予
定部に適宜圧力を加えながら、駆動側のワークとなるレ
ンズに振動を発生させて摩擦熱を局部的に発生させ、熱
変形乃至熱溶融した静止側のワークとなる灯具ボディの
開口周縁部(フランジ上面)又は他方のレンズにレンズ
の開口周縁部(脚部先端)が食い込み、楔状に結合する
ように接合溶着させることができる。特に、この溶着方
法によれば、灯具ボディの灯室の奥行きが深いものであ
っても、その側壁がレンズの振動に共振することがない
ように、水切りリブが下受治具の溝部に嵌め込んである
ため、レンズの振動時に灯具ボディの開口周縁部を完全
に静止させて摩擦熱を充分に発生させることができ、接
合予定部を確実に溶着することができる。
びそのバイブレーション溶着方法の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。
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。
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。
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。
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。
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。
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1
3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。
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。
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。
溶着方法によれば、周波数が240Hz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。
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)。
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ようになっている。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。
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。
の発明の実施の形態を示すものである。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。
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。
方法は、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。
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、溶着作業に要する工程時
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。
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。
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。
開口周縁部との締結部分を示す拡大断面図である。
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。
である。
するための溶着装置の原理を示す説明図である。
である。
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。
灯具を示す側断面図である。
分を示す拡大断面図である。
Claims (8)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【請求項5】 一方のワークの接合部を上向きにして下
受治具上に載置すると共に、この接合部が振動方向へ共
振することがないように固定し、かつこの一方のワーク
の接合部の上面に他方のワークの接合部を当接させて重
ね合わせた後、前記下受治具を上昇させて前記一方のワ
ークを振動発生装置の下端に固設構成した上受治具の下
面に押し当てて両ワークの接触部間に所定の圧力を加え
ると共に、この加圧状態で前記上受治具を加圧方向と直
交する方向へ振動させて両ワークの接触部間に摩擦熱を
発生させることにより、前記両ワークの接合部を溶着す
ることを特徴とする車両用灯具のバイブレーション溶着
方法。 - 【請求項6】 一方のワークとしてレンズを、また他方
のワークとして灯具ボディを設定し、前記灯具ボディの
開口周縁部を下受治具上に載置固定すると共に、該開口
周縁部が振動方向へ共振することがないように固定し、
かつこの灯具ボディの前記フランジ上面に前記レンズの
脚部先端を当接させて重ね合わせた後、下受治具を上昇
させて前記レンズの表面側を振動発生装置の下端に固設
した上受治具の下面に押し当て、灯具ボディのフランジ
上面とレンズの脚部の接触部間に所定の圧力を加え、こ
の加圧状態で前記上受治具を加圧方向と直交する方向へ
振動させるように構成したことを特徴とする請求項5の
車両用灯具のバイブレーション溶着方法。 - 【請求項7】 一方のワークとして第一のレンズを、ま
た他方のワークとして着色を異にする第二のレンズを設
定したことを特徴とする請求項5の車両用灯具のバイブ
レーション溶着方法。 - 【請求項8】 前記他方のワークとなる灯具ボディのフ
ランジ外周縁部に形成した水切りリブを下受治具側に形
成した嵌合溝に嵌め合わせて固定することによって上受
治具側の振動発生時における灯具ボディの前記開口周縁
部側の共振の発生を防止したことを特徴とする請求項6
の車両用灯具のバイブレーション溶着方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100351546B1 (ko) * | 1999-02-22 | 2002-09-11 | 가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼 | 차량 램프용 렌즈의 제조 방법 및 차량 램프용 렌즈의 제조 장치 |
JP2005294224A (ja) * | 2004-04-06 | 2005-10-20 | Ushio Inc | 光源装置 |
JP2008284831A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Shinko Electric Co Ltd | 振動溶着機、および該振動溶着機における振動制御方法 |
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1996
- 1996-03-05 JP JP7313296A patent/JP3272939B2/ja not_active Expired - Fee Related
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