JPH10334705A - 車両用灯具の溶着脚 - Google Patents

車両用灯具の溶着脚

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JPH10334705A
JPH10334705A JP15611997A JP15611997A JPH10334705A JP H10334705 A JPH10334705 A JP H10334705A JP 15611997 A JP15611997 A JP 15611997A JP 15611997 A JP15611997 A JP 15611997A JP H10334705 A JPH10334705 A JP H10334705A
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JP
Japan
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welding
lamp
leg
lamp body
vibration
Prior art date
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Pending
Application number
JP15611997A
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English (en)
Inventor
Fujihiko Sugiyama
富士彦 杉山
Shigeyuki Soga
茂行 曽我
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Priority to GB9811007A priority patent/GB2325638B/en
Priority to US09/084,449 priority patent/US6089731A/en
Priority to CN98115417A priority patent/CN1124947C/zh
Priority to KR1019980019681A priority patent/KR100276946B1/ko
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 灯具ボディの接合面と前面レンズの溶着脚同
士等の車両用灯具を構成する部材間を振動溶着によって
強固に一体化接合するに際し、灯具の内側へのバリの発
生を少なくする。 【解決手段】 車両用灯具を構成する合成樹脂製の一方
の部材である灯具ボディ２等の接合面３に、同じく合成
樹脂製の他方の部材である前面レンズ４等の溶着脚５を
振動溶着して成る車両用灯具において、上記溶着脚５の
先端の内側が灯具ボディ２側の接合面３に対して略垂直
に、また外側が先端側へ先細と成るテーパー面５ａを形
成した。

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等と、その開口部を
被蓋する前面レンズ等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の溶着脚の構
造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５１等に対して同じく熱可塑性合成樹脂からな
る前面レンズ５２等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する車両用灯具は、車
両用灯具の灯具ボディのフランジ部分等の接合面５３に
対して前面レンズ５２等の溶着脚５４を接触させ、両者
を当接させた状態で振動させることにより摩擦熱を発生
させて灯具ボディ５１等の接合面５３に前面レンズ５２
等の溶着脚５４を嵌入させるようにして溶着する方法が
提案されている。上記前面レンズ５２側に形成する溶着
脚５４は、図７（ａ）に示すように、一般には上部から
下部まで同幅（Ａ矢視部）に形成されるか、又は図７
（ｂ）に示すように断面形状において、内外面に先端側
へ先細（Ｂ矢視部）に形成されているものが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
形状に形成した前面レンズ５２側の溶着脚５４によって
は、例えば前者（図７（ａ））にあっては、灯具ボディ
５１側の接合面５３に対して当接面が幅広に形成されて
いるため、全体として当接面間に大きな圧力がかから
ず、摩擦熱が発生し難いため、溶着時間が長くなると共
に、割合に低温での溶着に成るため、溶着脚５４の内外
に対するバリの発生が多く成り、また後者（図７
（ｂ））にあっては、溶着脚５４の先端巾が小さく、摩
擦熱が高く成るため、溶着時間の短縮は可能には成る
が、灯具内外へのバリの発生が多く成り、特に内側への
バリの発生が灯具の照明効果や見栄えを悪化する等の問
題を有するものであった。
【０００４】本発明は、上記問題に鑑みて創案されたも
のであり、灯具ボディ等と前面レンズ等、部材間の締結
に際し、両者の当接部間に摩擦熱を十分に発生させると
共に、溶着後に溶着脚の内側、即ち灯室内へのバリの発
生を減少させ、灯具としての性能の低下を防止すると共
に、灯室内の見栄えや意匠性を向上した振動溶着される
車両用灯具の前面レンズ溶着脚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の溶着脚は、車両用灯具を
構成する合成樹脂製の一方の部材である灯具ボディ等の
接合面に、同じく合成樹脂製の他方の部材である前面レ
ンズ等の溶着脚を振動溶着して成る車両用灯具におい
て、上記溶着脚の先端の内側が灯具ボディ側の接合面に
対して略垂直に、また外側が先端側へ先細と成るテーパ
ー面を形成したことを要旨とするものである。上記溶着
脚の内外方向への形成巾は、略０．５乃至１．２ｍｍで
あることが望ましい。
【０００６】このような構成により、灯具ボディ側の接
合面に対する前面レンズ側の溶着脚の当接面を小さくし
て、溶着脚の先端にかかる圧力を増大し、摩擦熱を高く
することができるため、灯具ボディ側の接合面が高温で
溶融し、バリを前面レンズ側の溶着脚の外側、即ち灯室
外へ掻き出すように作用し、内側へのバリの張出を溶着
脚に添った小径の小さな円柱状のものにし、前面レンズ
の発光面や意匠面に対する悪影響を防止する。
【０００７】また、溶着脚の外側にはテーパー面の上部
に位置して段部を形成することができる。このように段
部を形成すると、灯具ボディ側から発生するバリの総量
を減少することができるばかりでなく、外側へ掻き出さ
れたバリを段部の下方へ低く押さえ、接合面の見栄えを
向上することができる。更に振動溶着に際しては、前記
溶着脚の脚の接触端面全体で灯具ボディ側の接合面に溶
着されて成るため、両者の接合力を高めることもでき
る。
【０００８】上記前面レンズ側の溶着脚の接合面にシボ
加工等を形成して摩擦係数を増大することができるよう
に構成することもできる。このような構成により、灯具
ボディ側の接合面に対する接触面積を小さくし単位面積
当たりの加圧力を増加し、発熱効率を向上することがで
きる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る振動溶着され
る車両用灯具の溶着脚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。
【００１０】図１は本発明に係る車両用灯具の溶着脚に
関する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部
材、即ち灯具ボディ２の開口周縁部に側方へ向かって張
り出した接合面３（フランジ等）に、同じく熱可塑性の
合成樹脂製の部材、即ち前面レンズ４等の裏面周縁部に
形成した溶着脚５（シール脚部等）の先端を直接振動溶
着により接合したものであり、灯具ボディ２等と前面レ
ンズ４等との溶着部６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等の後部には、灯室７内外を連通して該灯室７内
の曇を防止するための通気孔８，８が開設してある。
【００１１】図２は、本発明に係る振動溶着される車両
用灯具１の前面レンズ４等の溶着脚５の構造を示すもの
である。本発明において、溶着脚５は、その先端側への
外側が先端側へ先細に傾斜したテーパー面５ａが形成し
てあり、その下端面がその先端の幅Ｚ１で灯具ボディ２
のフランジ面等の接合面３の表面に対して均一に接触す
る構造に成っている（（ａ）参照）。このような外側へ
傾斜したテーパー面５ａを形成した溶着脚５によれば振
動溶着作業（矢印Ｘ方向へ振動）に際して、灯具ボディ
２側の接合面３に対する接触面が小さく、加圧力が増大
すると共に、灯具ボディ２の内側へ掻き出される接合面
３の広さＳ１が、外側へ掻き出される接合面の広さＳ２
に比較して極めて小さく（Ｓ１＜Ｓ２）なるため
（（ａ）参照）、溶着脚５の振動摩擦による高温で灯具
ボディ２の接合面３側を溶融し、溶着脚５の先端側自体
をもやや溶融変形させながら、接合面３側で溶融したバ
リＣをテーパー面５ａに添って外側へ掻き出しながら嵌
入し（（ｂ）参照）、溶融したバリの多くは溶着脚の外
側へ掻き出され（Ｃ１）、灯具ボディ２等の内側へは少
量の小さな円柱状のバリＣ２が発生するに留まる
（（ｃ）（ｄ）参照）。なお、溶着脚５は、図２（ｄ）
に示すように、矢印Ｘ方向のみならず、Ｙ方向へも振動
溶着作業を実施することが可能であり、同様の溶着効果
を得ることができるものであることは勿論である。
【００１２】上記溶着脚５の接合面３に対する先端の幅
Ｚ１は、略０．５ｍｍ〜１．２ｍｍ程度が望ましく、こ
れ以上幅が狭いと圧接時に溶着脚５の先端が加圧力で灯
具ボディ２の接合面３側に食い込んで振動により前面レ
ンズ４の溶着脚５が破損したり、またこれ以上先端の形
成幅Ｚ１が広いと加圧力が分散して摩擦熱が発生し難く
なることがある。従って、両者の溶着後に灯室７内部に
対する不用物の突出が少なく意匠面や灯具の発光効率を
向上させることが可能になる。また、溶着時には、溶着
脚５の上部側の形成幅Ｚ２部分で最終的に溶着されるた
め、両者の接着力が向上し、灯具ボディ２の内側へのバ
リＣ２の発生も小さく押さえることができる。
【００１３】図３は、本発明に係る振動溶着される車両
用灯具の溶着脚に関する第二の実施の形態を示すもので
ある。本実施の形態においては、上記第一の実施の形態
におけるテーパー面５ａの上部に段部５ｂを形成したも
のを示している（（ａ）参照）。このような段部５ｂを
形成することにより、灯具ボディ２側の接合面３側に溶
着脚５の先端がその幅Ｚ１で接触して振動する場合、灯
具ボディ２の内側で溶かされる面積が小さく成ると共
に、溶着時には、上記段部５ｂによって灯具ボディ２の
外側上方へのバリＣ１の張り出しが抑制されるため、接
合面３の上方へのバリＣの発生が低く押さえられる。振
動溶着時に、灯具ボディ２の内側と外側へ掻き出される
接合面３の広さの割合は、上記第一の実施の形態と同様
にＳ１＜Ｓ２と成り、内側部分へのバリＣ２の掻き出し
量が少なく成るように構成してある。
【００１４】図４は、本発明に係る振動溶着される車両
用灯具の溶着脚に関する第三の実施の形態を示すもので
ある。本実施の形態においては、灯具ボディ２の接合面
３との間で振動摩擦を発生させるテーパー部５ａや段部
５ｂの表面に凹凸面状のシボ９加工等、摩擦係数を増大
させる構造を構成したものである。このようなシボ９加
工面は灯具ボディ２の接合面３側に対して面接触するこ
とがなく、各シボ９，９…の先端部分でのみ接合面３に
接触するため、全体としての接触面積が小さく成り、単
位面積当たりの加圧力を増大し、発熱効率を高める効果
がある。従って、接合面３の溶解が容易となり、短時間
で溶着させることができるため、溶融樹脂量が少なくて
すむと共に、溶着バリが第二の実施形態と同様に、球形
に成型され、綺麗な仕上がりと成る。
【００１５】本発明の実施の形態において用いた前面レ
ンズ４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Ｗとなる前
面レンズ４側の樹脂材料の方が他方のワークＷ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４）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。また、上記第一乃至第三の発明
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４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４、
４同士、又は灯具ボディ２，２同士であっても良いこと
は勿論である。
【００１６】図６は本発明に係る振動溶着の方法によっ
て接合した車両用灯具１、及び振動溶着される車両用灯
具１を製造実施するための溶着装置１１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Ｗ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Ｗ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。
【００１７】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Ｘ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。
【００１８】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Ｗ）を嵌め込
み、接合面３の周縁に形成したリブ（図示していない）
を下受治具１２側の溝部（図示していない）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４（一方のワークＷ）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Ｕ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の接合面３の上面に前面レンズ３の溶着脚５の先端を
加圧接触させると共に、上記振動発生装置１４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。
【００１９】このように本発明に係る振動溶着装置によ
れば、周波数が２４０Ｈｚ程度、また振幅が１〜１．２
ｍｍ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４の接合予定部である
溶着脚５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４の溶着脚５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。
【００２０】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Ｗ
である灯具ボディ２の接合面３に対して、他方のワーク
Ｗである前面レンズ４の溶着脚５の先端が押入されると
共に、溶着脚５の先端外周部に溶融した灯具ボディ２の
接合面３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の接合面３に対して前面レンズ４の
溶着脚５の先端を強固に溶着接合することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明に係る車両用灯具の溶着脚は、以
上のように構成したから、灯具ボディの接合面に対し
て、前面レンズの溶着脚先端が楔状に食い込んで強固に
溶融接合することができる。また振動溶着に際しては、
接合面から発生するバリを溶着脚の外側へ多く掻き出す
と共に、内側へのバリの発生を最小限に止め、車両用灯
具としての発光効率を向上し、かつ見栄えや意匠性に優
れた車両用灯具を製造することができる。
【００２２】また、本発明に係る車両用灯具の溶着脚の
構造によれば、振動溶着に際して、灯具ボディ側の接合
面に対して加圧力を向上することができるため、高温で
摩擦熱を発生させることができるため、短時間で完全な
溶着作業を行うことができるなど、車両用灯具における
振動溶着の作業性を高めることができる。しかも、本発
明に係る振動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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る振動溶着により構成した車両用灯
具を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係る溶着脚の構造
を示すものであり、（ａ）は要部拡大断面図、（ｂ）は
同じく溶着途中の状態を示す要部拡大断面図、（ｃ）は
同じく溶着後の状態を示す要部拡大断面図、（ｄ）は同
じくバリの発生形状を示す要部拡大斜視図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態に係る溶着脚の構造
を示すものであり、（ａ）は要部拡大断面図、（ｂ）は
同じく溶着後の状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明の第三の実施の形態に係る溶着脚の構造
を示すものであり、（ａ）は要部拡大断面図、（ｂ）は
灯具ボディの接合面に対するシボ加工面の当接状態を示
す要部拡大断面図である。
【図５】振動溶着した状態の車両用灯具を示す斜視図で
ある。
【図６】本発明に係る振動溶着方法を実施するための溶
着装置の原理を示す説明図である。
【図７】従来の前面レンズに構成した溶着脚の構造を示
すものであり、（ａ）は上下等厚の形状を示す要部拡大
断面図、（ｂ）は同じく先端部内外を切り落として先細
とした形状を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 車両用灯具 ２ 灯具ボディ ３ 接合面 ４ 前面レンズ ５ 溶着脚 ５ａ テーパー面 ５ｂ 段部 ６ 溶着部 ７ 灯室 ８ 通気孔 ９ シボ加工 １１ 溶着装置 １２ 下受治具 １２ａ 凹部 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 Ｃ１ バリ（外側） Ｃ２ バリ（内側）

Claims (5)

    【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
    の部材である灯具ボディ等の接合部に、同じく合成樹脂
    製の他方の部材である前面レンズ等の溶着脚を振動溶着
    して成る車両用灯具において、前記溶着脚の先端の内側
    が灯具ボディ側の接合面に対して略垂直に、また外側が
    先端側へ先細と成るテーパー面を形成したことを特徴と
    する車両用灯具の溶着脚。
  2. 【請求項２】 前記溶着脚の先端の幅が略０．５乃至
    １．２ｍｍであることを特徴とする請求項１の車両用灯
    具の溶着脚。
  3. 【請求項３】 前記溶着脚の外側に形成したテーパー面
    の上部に段部を形成したことを特徴とする請求項１の車
    両用灯具の溶着脚。
  4. 【請求項４】 振動溶着に際して、前記溶着脚の脚の接
    触端面全体でボディ側の接合面に溶着されて成ることを
    特徴とする請求項１，２又は３の車両用灯具の溶着脚。
  5. 【請求項５】 前記前面レンズ側の溶着脚の接合面にシ
    ボ加工等を形成し摩擦係数を増大したことを特徴とする
    請求項１，２，３，又は４の車両用灯具の溶着脚。
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