JP5572906B2 - 車両用灯具、及び、車両用灯具製造方法 - Google Patents

車両用灯具、及び、車両用灯具製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、車両用灯具及び車両用灯具製造方法に係り、特にハウジング及びレンズと装飾部材との間に発生する摩擦に起因してレンズが傷ついて外観見栄えに影響を与えたり、摩擦音が発生する等の不具合を防止又は低減することが可能な車両用灯具及び当該車両用灯具を製造する方法に関する。
従来、図８に示すように、ハウジング２１０の開口端部２１１及びレンズ２２０の外周部２２１と装飾部材２３０の外周部２３１とをレーザー溶着することで構成された車両用灯具２００が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１１４３８３号公報
しかしながら、上記構成の車両用灯具２００においては、ハウジング２１０及びレンズ２２０と装飾部材２３０とは、レーザー溶着される箇所以外の部分であっても全周にわたって互いに密着した構成であるため、車両走行時の振動等の影響によりその密着部分において摩擦が発生し、これに起因してレンズ２２０が傷ついて外観見栄えに影響を与えたり、摩擦音が発生する等の不具合を生ずる恐れがある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ハウジング及びレンズと装飾部材との間に発生する摩擦に起因してレンズが傷ついて外観見栄えに影響を与えたり、摩擦音が発生する等の不具合を防止又は低減することが可能な車両用灯具及び当該車両用灯具を製造する方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、開口端部を含む樹脂製ハウジングと、外周部が前記開口端部にレーザー溶着されて灯室を構成する樹脂製レンズと、前記灯室内に配置された樹脂製装飾部材と、を備えた車両用灯具において、前記樹脂製ハウジングの開口端部には、その周方向に複数の凹部が形成されており、前記樹脂製装飾部材の外周部には、その周方向に前記複数の凹部に挿入された複数の爪部が形成されており、前記樹脂製レンズは、前記複数の爪部を押圧し内側に変位させる複数の押圧部を含んでおり、前記複数の爪部は、前記複数の押圧部により押圧され内側に変位させられて前記複数の凹部の内周面に押し付けられており、前記複数の凹部の内周面と当該複数の凹部の内周面に押し付けられた前記複数の爪部とは、レーザー溶着されていることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、複数の爪部が複数の押圧部により押圧され内側に変位させられて複数の凹部の内周面に押し付けられた状態でレーザー溶着されている、すなわち、装飾部材（複数の爪部）がレンズ（複数の押圧部）とハウジング（複数の凹部の内周面）との間に強固に挟持された状態でレーザー溶着されているため、ハウジング及びレンズと装飾部材とを単純にレーザー溶着する従来と比べ、車両用灯具の構成要素（ハウジング、レンズ、エクステンション）が相対的に移動して各要素間に摩擦が発生するのを防止又は低減することが可能となる。これにより、当該摩擦に起因してレンズが傷ついて外観見栄えに影響を与えたり、摩擦音が発生する等の不具合を防止又は低減することが可能な車両用灯具を構成することが可能となる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記レーザー溶着は、ロボットアームに保持されたレーザーヘッド部からのレーザー光、又は、所定フレームに固定されたガルバノスキャン光学系からのレーザー光によるレーザー溶着であることを特徴とする。
請求項２は、レーザー溶着の例示である。したがって、他のレーザー溶着を用いることも可能である。
請求項３に記載の発明は、レーザー溶着を用いて車両用灯具を製造する方法において、装飾部材の外周部に周方向に形成された複数の透明爪部を、ハウジングの開口端部に周方向に形成された複数の凹部に挿入する工程と、前記複数の爪部を押圧し内側に変位させる複数の押圧部を含むレンズと前記ハウジングとを加圧し、前記レンズの外周部と前記ハウジングの開口端部とを当接させるとともに、前記複数の押圧部により前記複数の爪部を押圧し内側に変位させて前記複数の凹部の内周面に押し付ける工程と、レーザー光が前記レンズ及び前記複数の透明爪部を透過して前記レンズが当接した前記ハウジングの開口端部及び前記複数の透明爪部が押し付けられた前記複数の凹部の内周面を照射し、前記ハウジングの開口端部とこれに当接した前記レンズ及び前記複数の凹部の内周面と当該複数の凹部の内周面に押し付けられた前記複数の爪部とを溶融して接合するように、レーザー光を走査する工程と、を含んでおり、前記複数の透明爪部は、レーザー光に対し透過性を有する熱可塑性樹脂製透明部であり、前記レンズは、レーザー光に対し透過性を有する熱可塑性樹脂製レンズであり、前記ハウジングは、レーザー光に対し吸収性を有する熱可塑性樹脂製ハウジングであることを特徴とする。
請求項３に記載の発明によれば、ハウジング及びレンズと装飾部材とを単純にレーザー溶着する従来と比べ、車両用灯具の構成要素（ハウジング、レンズ、エクステンション）が相対的に移動して各要素間に摩擦が発生するのを防止又は低減することが可能な車両用灯具（すなわち、当該摩擦に起因してレンズが傷ついて外観見栄えに影響を与えたり、摩擦音が発生する等の不具合を防止又は低減することが可能な車両用灯具）を製造することが可能となる。
また、請求項３に記載の発明によれば、複数の押圧部の作用により装飾部材の四方が略均等に押圧される構成であるため、装飾部材のハウジングに対する位置決めを自動的に行うことが可能となる。また、上下左右方向に関し、エクステンションの取付姿勢が自動的に適正姿勢となるように制御することが可能となる。
また、請求項３に記載の発明によれば、レンズのハウジングに対する位置決めを行うだけで、装飾部材のハウジングに対する位置決めを自動的に行うことが可能となる（従来、レーザー溶着を適切に行うために、レンズの装飾部材に対する位置決め、及び、ハウジングの装飾部材に対する位置決めの二つを正確に行わなければならなかった）。
以上説明したように、本発明によれば、ハウジング及びレンズと装飾部材との間に発生する摩擦に起因してレンズが傷ついて外観見栄えに影響を与えたり、摩擦音が発生する等の不具合を防止又は低減することが可能な車両用灯具及び当該車両用灯具を製造する方法を提供することが可能となる。
本発明の一実施形態である車両用灯具１０の正面図である。 （ａ）図１に示した車両用灯具１０のＡ−Ａ断面図（レンズ３０を除く）、（ｂ）図１に示した車両用灯具１０のＡ−Ａ断面図（レンズ３０を含む）である。 車両用灯具１０の斜視図（レーザー光学系を含む）である。 エクステンション４０の爪部４１をエクステンション４０の内側から見た図である。 エクステンション４０の爪部４１の断面図である。 エクステンション４０の爪部４１を透明爪部とするために用いられるマスクＭの例である。 レンズ３０及びエクステンション４０とハウジング２０とをレーザー溶着する工程を説明するための断面図である。 従来の車両用灯具２００の構成を説明するための断面図である。
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の車両用灯具１０は、例えば、車両後部の左右両側にそれぞれ配置されるリアコンビネーションランプ等の車両用灯具に適用されるものであり、図１〜図３に示すように、ハウジング２０、レンズ３０、エクステンション４０等を備えている。
ハウジング２０は、レーザー光に対し吸収性を有する熱可塑性樹脂製ハウジングである。図２（ｂ）に示すように、ハウジング２０は、開口端部２１を含んでいる。ハウジング２０の開口端部２１には、その周方向に複数の凹部２１ａが形成されている。
レンズ３０は、レーザー光に対し透過性を有する熱可塑性樹脂製レンズである。レンズ３０は、例えば、図３に示すように、第１レンズ部３１と、屈曲レンズ部３２を介して第１レンズ部３１に連続する第２レンズ部３３と、を含んでいる。図２（ｂ）に示すように、レンズ３０の外周部には、先端に環状接合面３４ａを含む環状リブ３４が形成されている。
図２（ｂ）に示すように、環状リブ３４の先端部の内周側には、エクステンション４０の複数の爪部４１を押圧し内側（図２（ｂ）中右側）に変位させる複数の押圧部３４ｂが形成されている。レンズ３０の外周部（環状接合面３４ａ）とハウジング２０（開口端部２１）とは、その全周にわたり互いに当接（密着）した状態でレーザー溶着されて灯室５０を構成している。
エクステンション４０は、灯室５０内に配置された装飾部材である。図１、図２（ｂ）、図４に示すように、エクステンション４０の外周部には、その周方向にハウジング２０の複数の凹部２１ａに挿入される複数の爪部４１が形成されている。例えば、爪部４１は８〜１０箇所程度に設けられている（図１参照）。なお、車両用灯具１０が小型であれば、爪部４１は４箇所程度に設けてもよい。エクステンション４０は、例えば、レーザー光に対し透過性を有する熱可塑性樹脂により形成されている。
図５に示すように、各爪部４１は、基端部４１ａがエクステンション４０の外周部に固定されるとともに先端部４１ｂが自由端とされた片持ち梁形状の爪部（約１０ｍｍ幅）である。各爪部４１は、エクステンション４０の各押圧部３４ｂにより押圧され内側（図５中右側）に変位させられる（約１．０ｍｍ）。基端部４１ａの両側には、溝幅約２ｍｍの溝４１ｃが形成されている。
例えば、図６に示す筒状のマスクＭ（例えば樹脂製、ゴム製、ＳＵＳ製バネ材等）をエクステンション４０の各爪部４１に装着した状態で（図４参照）、エクステンション４０の表面全域にアルミ蒸着等の鏡面処理を施すことで、エクステンション４０の各爪部４１は、レーザー光に対し透過性を有する透明爪部とされている。同様に、図５に示す円形領域内も透明部とされている。
図７に示すように、各凹部２１ａの内周面と当該各凹部２１ａの内周面に押し付けられた各爪部４１とは、その当接箇所において、レーザー溶着されている。
次に、車両用灯具１０の製造方法について説明する。
以下のレーザー溶着を行うためのレーザー光学系としては、例えば、レーザー溶着に用いられるレーザー光を走査するガルバノミラー等（図示せず）を含むガルバノスキャンヘッド、又は、公知のロボットアームに保持されたレーザー射出装置を用いることが可能である。なお、レーザー光学系がガルバノスキャンヘッドである場合には、当該ガルバノスキャンヘッドは公知のフレーム等（図示せず）に固定されて用いられる。
まず、ハウジング２０を受具（図示せず）にセットする。
次に、図２（ａ）に示すように、エクステンション４０の各爪部４１を内側（図２（ａ）中右側）に変位させて（弾性変形させて）、ハウジング２０の各凹部２１ａに挿入する。エクステンション４０の各爪部４１はその復元力により外側（図２（ａ）中左側）に変位してハウジング２０の各凹部２１ａの内周面に係合する。これにより、エクステンション４０はハウジング２０に固定される。なお、後述のように、エクステンション４０のハウジング２０に対する位置決めは自動的に行われるため、ここではエクステンション４０のハウジング２０に対する位置決めを正確に行う必要はない。
次に、図２（ｂ）に示すように、レンズ３０とハウジング２０とを加圧し（又はレンズ３０の自重により）、レンズ３０の外周部（環状接合面３４ａ）とハウジング２０の開口端部２１とをその全周にわたり互いに当接（密着）させた状態で保持する。
これにより、レンズ３０の各押圧部３４ｂがエクステンション４０の各爪部４１を押圧しこれを内側（図２（ｂ）中右側）に変位させて各凹部２１ａの内周面に押し付ける。これにより、エクステンション４０（複数の爪部４１）がレンズ３０の各押圧部３４ｂとハウジング２０の各凹部２１ａの内周面との間に強固に挟持される。
また、エクステンション４０は、各押圧部３４ｂの作用により四方から略均等に押圧されるため、エクステンション４０（各爪部４１）のハウジング２０に対する位置決めが自動的に行われる。また、上下左右方向に関し、エクステンションの取付姿勢が自動的に適正姿勢となるように制御される。
次に、図７に示すように、レーザー光Ｒａｙがレンズ３０及び各透明爪部４１を透過してレンズ３０が当接したハウジング２０の開口端部２１及び各透明爪部４１が押し付けられた各凹部２１ａの内周面を照射し、ハウジング２０の開口端部２１とこれに当接したレンズ３０（環状接合面３４ａ）及び各凹部２１ａの内周面と当該各凹部２１ａの内周面に押し付けられた各爪部４１とを溶融して接合するように、レーザー光Ｒａｙを走査する。
レンズ３０とハウジング２０とは加圧され、かつ、レンズ３０（環状接合面３４ａ）とハウジング２０（開口端部２１）とがその全周にわたり互いに当接（密着）している（図２参照（ｂ）参照）ため、その全周にわたりレーザー溶着が行われると、レンズ３０がハウジング２０に対し沈み込む（約０．５ｍｍ程度）。
レンズ３０がハウジング２０に対し沈み込むと、レンズ３０の押圧部３４ｂとこれが当接するエクステンション４０の爪部４１とはそれぞれ斜面であるため（図７参照）、レンズ３０の各押圧部３４ｂがエクステンション４０の各爪部４１をさらに強く押圧しこれを内側（図７中右側）に変位させて各凹部２１ａの内周面により強く押し付ける。これにより、エクステンション４０（各爪部４１）が各押圧部３４ｂと各凹部２１ａの内周面との間にさらに強固に挟持される。
また、レンズ３０がハウジング２０に対し沈み込むと、エクステンション４０は、各押圧部３４ｂの作用により四方からさらに強く押圧されるため、エクステンション４０（各爪部４１）のハウジング２０に対する位置決めが自動的に行われる。また、上下左右方向に関し、エクステンションの取付姿勢が自動的に適正姿勢となるように制御される。
以上により、エクステンション４０（各爪部４１）が各押圧部３４ｂと各凹部２１ａの内周面との間に強固に挟持された状態でレーザー溶着された車両用灯具１０を製造することが可能となる。
以上説明したように、本実施形態によれば、各爪部４１が各押圧部３４ｂにより押圧され内側に変位させられて各凹部２１ａの内周面に押し付けられた状態でレーザー溶着されている、すなわち、エクステンション４０（各爪部４１）がレンズ３０（各押圧部３４ｂ）とハウジング２０（各凹部２１ａの内周面）との間に強固に挟持された状態でレーザー溶着されているため、ハウジング２１０及びレンズ２２０と装飾部材２３０とを単純にレーザー溶着する従来（図８参照）と比べ、車両用灯具１０の構成要素（ハウジング２０、レンズ３０、エクステンション４０）が相対的に移動して各要素間に摩擦が発生するのを防止又は低減することが可能となる。これにより、当該摩擦に起因してレンズ３０が傷ついて外観見栄えに影響を与えたり、摩擦音が発生する等の不具合を防止又は低減することが可能な車両用灯具１０を構成することが可能となる。
また、本実施形態によれば、エクステンション４０がレンズ３０の内径ギリギリに配置されているため（図２（ｂ）等参照）、正面視でエクステンション４０の溶着跡がほとんど目立たない外観見栄えのよい車両用灯具１０を構成することが可能となる。
また、本実施形態によれば、ハウジング２１０及びレンズ２２０と装飾部材２３０とを単純にレーザー溶着する従来（図８参照）と比べ、車両用灯具１０の構成要素（ハウジング２０、レンズ３０、エクステンション４０）が相対的に移動して各要素間に摩擦が発生するのを防止又は低減することが可能な車両用灯具１０（すなわち、当該摩擦に起因してレンズが傷ついて外観見栄えに影響を与えたり、摩擦音が発生する等の不具合を防止又は低減することが可能な車両用灯具）を製造することが可能となる。
また、本実施形態によれば、各押圧部３４ｂの作用によりエクステンション４０の四方が略均等に押圧される構成であるため、エクステンション４０のハウジング２０に対する位置決めを自動的に行うことが可能となる。また、上下左右方向に関し、エクステンション４０の取付姿勢が自動的に適正姿勢となるように制御することが可能となる。
また、本実施形態によれば、レンズ３０のハウジング２０に対する位置決めを行うだけで、エクステンション４０のハウジング２０に対する位置決めを自動的に行うことが可能となる（従来、レーザー溶着を適切に行うために、レンズ２２０の装飾部材２３０に対する位置決め、及び、ハウジング２１０の装飾部材２３０に対する位置決めの二つを正確に行わなければならなかった。図８参照）。
次に、変形例について説明する。
上記実施形態では、装飾部材が、鏡面処理が施されたエクステンション４０である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、装飾部材はインナーレンズ又は透明エクステンションであってもよい。
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
１０…車両用灯具、２０…ハウジング、２１…開口端部、２１ａ…凹部、３０…レンズ、３４…環状リブ、３４ａ…環状接合面、３４ｂ…押圧部、４０…エクステンション、４１…爪部（透明爪部）、４１ａ…基端部、４１ｂ…先端部、４１ｃ…溝、５０…灯室

Claims (3)

  1. 開口端部を含む樹脂製ハウジングと、外周部が前記開口端部にレーザー溶着されて灯室を構成する樹脂製レンズと、前記灯室内に配置された樹脂製装飾部材と、を備えた車両用灯具において、
    前記樹脂製ハウジングの開口端部には、その周方向に複数の凹部が形成されており、
    前記樹脂製装飾部材の外周部には、その周方向に前記複数の凹部に挿入された複数の爪部が形成されており、
    前記樹脂製レンズは、前記複数の爪部を押圧し内側に変位させる複数の押圧部を含んでおり、
    前記複数の爪部は、前記複数の押圧部により押圧され内側に変位させられて前記複数の凹部の内周面に押し付けられており、
    前記複数の凹部の内周面と当該複数の凹部の内周面に押し付けられた前記複数の爪部とは、レーザー溶着されていることを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記レーザー溶着は、ロボットアームに保持されたレーザーヘッド部からのレーザー光、又は、所定フレームに固定されたガルバノスキャン光学系からのレーザー光によるレーザー溶着であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
  3. レーザー溶着を用いて車両用灯具を製造する方法において、
    装飾部材の外周部に周方向に形成された複数の透明爪部を、ハウジングの開口端部に周方向に形成された複数の凹部に挿入する工程と、
    前記複数の爪部を押圧し内側に変位させる複数の押圧部を含むレンズと前記ハウジングとを加圧し、前記レンズの外周部と前記ハウジングの開口端部とを当接させるとともに、前記複数の押圧部により前記複数の爪部を押圧し内側に変位させて前記複数の凹部の内周面に押し付ける工程と、
    レーザー光が前記レンズ及び前記複数の透明爪部を透過して前記レンズが当接した前記ハウジングの開口端部及び前記複数の透明爪部が押し付けられた前記複数の凹部の内周面を照射し、前記ハウジングの開口端部とこれに当接した前記レンズ及び前記複数の凹部の内周面と当該複数の凹部の内周面に押し付けられた前記複数の爪部とを溶融して接合するように、レーザー光を走査する工程と、
    を含んでおり、
    前記複数の透明爪部は、レーザー光に対し透過性を有する熱可塑性樹脂製透明部であり、
    前記レンズは、レーザー光に対し透過性を有する熱可塑性樹脂製レンズであり、
    前記ハウジングは、レーザー光に対し吸収性を有する熱可塑性樹脂製ハウジングであることを特徴とするレーザー溶着を用いた車両用灯具製造方法。
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