車両用灯具及び車両用灯具の製造方法
【課題】 ハウジングとアウターカバーとをレーザ溶着にて取り付けた車両用灯具において、レーザ溶着を行なう際に両者を外部から押圧した状態でレーザ溶着しなければならないため溶着強度が低下する等の課題がある。
【解決手段】 アウターカバー２０とハウジング１０とがレーザ溶着によって接合される車両用灯具およびその製造方法であって、ハウジングの周縁部（１２）に突設する溶着基部（１３）を設け、アウターカバー（２０）には、これと対向する凹溝（２６）を有する溶着脚部（２５）を設け、凹溝（２６）が溶着基部（１３）を受け入れた状態で側面方向からレーザ光を照射して溶着する。
【解決手段】 アウターカバー２０とハウジング１０とがレーザ溶着によって接合される車両用灯具およびその製造方法であって、ハウジングの周縁部（１２）に突設する溶着基部（１３）を設け、アウターカバー（２０）には、これと対向する凹溝（２６）を有する溶着脚部（２５）を設け、凹溝（２６）が溶着基部（１３）を受け入れた状態で側面方向からレーザ光を照射して溶着する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用灯具および車両用灯具のレーザ溶着方法に関する。特に、レーザを使用した透明カバーとハウジングとの溶着する車両用灯具の製造方法において、アウターカバーとハウジングとの接合を確実にする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用灯具は、照射方向前面を開口したハウジングにその前面開口を覆うようにアウターカバー（アウターレンズ）が取り付けられている。一般的な取付構造は、アウターカバーの周縁部にシール脚を突設し、ハウジングには上記シール脚を受け入れるＵ字状のシール溝を形成し、アウターカバーのシール脚をハウジングのシール溝に接着剤を介して固定するものとされている。
【０００３】
上記したシール溝を用いる取付方法が一般的に採用されていたが、この取付方法にあっては、シール脚およびシール溝を形成しなければならず、また、アウターカバーを前方から眺めたときに、シール脚を通して接着材が視認され外観を損なうという問題があった。
【０００４】
そこで、アウターカバーとハウジングとの接合方法として、レーザ光を用いて両者を溶着して接合する製造方法が知られている。例えば、特許文献１では、シール脚の内側面にてハウジングと溶着を行なう技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０６３３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ハウジングとアウターカバーとを、アウターカバーの周縁部の全体とハウジングとを全周に渡って溶着すれば、ハウジングの前面開口を水密的に一体化することができる。
【０００７】
レーザ溶着を水密的に一体化するためには、ハウジングとアウターカバーとを重ね合わせて溶着面を加圧した状態でレーザを照射しないと、溶着が不十分となり確実な接合が得難いという問題がある。
【０００８】
図１０は、特許文献１のレーザ溶着部を説明する一部断面図である。自動車用灯具のアウターカバーは、樹脂製部材からなりレーザ光の波長に対して透過性の樹脂製部材からなり、全周縁部にシール脚部１２０が一体に形成されている。シール脚部の側面は傾斜している。ハウジングの開口部の全周縁部には、フランジ部１３０を介して接合部１３１が設けられており、接合部１３１に前記シール脚部１２０が外側から嵌合する。図１０に示したようにアウターカバーとハウジングとを嵌合することにより、相互に密着するものとし、相互に密着した状態にて、レーザ照射ノズル１６０からレーザ光を照射して溶着している。
【０００９】
しかしながら、近年の車両用灯具は異型形状になるとともに大型化してきているため、ハウジングとの組み付け作業が難しくなってきている。特に、歪みが生じないようにアウターカバーとハウジングを取り付けた状態で、アウターカバー全周においてハウジングと面接触するようにアウターカバーを押圧してレーザ溶着を行なうは容易ではなく、押圧時にアウターカバー表面を傷つけたり、歪みが生じるなどの問題がある。また、レーザ溶着時の押圧が不十分だと、溶着面が汚くなって商品性を損なう、溶着強度が低下する、という問題もある。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは簡単な構成でハウジングとアウターカバーとの取付ができるようにするとともに、ハウジングとアウターカバーとのレーザ溶着の溶着強度を向上させた車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、
透光性の樹脂カバー（２０）と光吸収性樹脂製のハウジング（１０）とがレーザ溶着により接合された車両用灯具（１）であって、
前記樹脂ハウジング（１０）は、前記灯具（１）の照射方向に開口した前面開口と、前記前面開口の周縁部（１２）に突設して形成した溶着基部（１３）を備え、
前記樹脂カバー（２０）は、対向する凹部内壁を有し前記溶着基部を受入れ可能な溶着脚部（２５）を、カバー周縁部（２２）に備え、
前記溶着脚部（２５）は、前記溶着基部（１３）と平行な方向に向かって延びる第１溶着脚（２３）、第２溶着脚（２４）および第１溶着脚と第２溶着脚で挟まれた凹溝（２６）を備え、前記第１溶着脚（２３）が灯具外周側に位置しており、
前記溶着基部（１３）の外周側側面（１３ａ）と第１溶着脚内壁（２３ａ）が面接触した状態で全周にわたってレーザ溶着部（４０）を備えており、
前記溶着基部（１３）の内側側面（１３ｂ）と前記第２溶着脚内壁（２４ａ）が当接しており、
前記レーザ溶着部（４０）は、前記ハウジング（１０）と樹脂カバー（２０）の組立方向と平行な方向に溶着面（４１）が位置していることを特徴とする車両用灯具、を提供する。
【００１２】
上記発明によれば、外部から積極的に圧力を加えた状態でレーザ溶着を実施しなくても、ハウジングと樹脂カバーとの溶着強度を向上させることができる。
【００１３】
さらに、本発明は、
透光性の樹脂カバー（２０）と光吸収性樹脂製のハウジング（１０）とがレーザ溶着により接合された車両用灯具（１）の樹脂カバー（２０）と樹脂ハウジング（１０）とをレーザ溶着によって接合するレーザ溶着方法であって、
前記樹脂ハウジング（２０）の前記灯具（１）の照射方向に開口した前面開口の周縁部（１２）に、前記灯具の前後方向と平行な所定方向に突設する溶着基部（１３）を一体に成型したハウジング（１０）を準備する工程と、
前記溶着基部（１３）対向する凹部内壁を有し前記溶着基部（１３）を受入れ可能な溶着脚（２３）を、カバー周縁部（２２）に備えた樹脂カバー（２０）を準備する工程と、
前記溶着基部（１３）の灯具外周側の側面（１３ａ）と前記溶着脚（２５）の外周側内壁（２３ａ）が面接触し、且つ、前記溶着基部の灯具内周側の側面（１３ｂ）と前記溶着脚の内周側内壁（２４ａ）が当接するように前記ハウジングと樹脂カバーを嵌合する工程と、
前記溶着基部（１３）の灯具外周側の側面（１３ａ）と前記溶着脚の外周側内壁（２３ａ）が面接触した状態で全周にわたってレーザ溶着を行なう溶着工程とを備えたことを特徴とする車両用灯具のレーザ溶着方法を提供する。
【００１４】
上記発明によれば、外部から積極的に圧力を加えた状態でレーザ溶着を実施する工程を実施しなくても、ハウジングと樹脂カバーとの溶着強度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡単な構成でハウジングとアウターカバーとの取付ができるようにするとともに、ハウジングとアウターカバーとのレーザ溶着の溶着強度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、第１の実施の形態である車両用灯具を示す正面図である。
【図２】図２は、図１は車両用灯具を示す側面図である。
【図３】図３は、図１の車両用灯具のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】図４は、図３のＢ部を拡大して説明する概略断面図である。
【図５】図５は、図４の組み付け前の状態を示す概略断面図である。
【図６】図６は、接合強度の確認実験に用いたテストピースを示す概略斜視図
【図７】図７は、
【図８】図８は、引張り試験により溶着強度を確認した試験装置の要部を説明する側面図である。
【図９】図９は、引張り試験後の破壊状態を示す概略断面図である。（Ａ）が材料破壊、（Ｂ）が界面剥離の状態を示す。
【図１０】図１０は、従来のレーザ溶着部を説明する一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具について図１〜図９を参照しながら説明する。
【００１８】
図１から図３に本発明に係る車両用灯具の概略を示す。図１は第１の実施態様に係る車両用灯具を示す正面図、図２が側面図、図３が図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００１９】
車両用灯具１は、前方に向かって開口した凹部１１を有するハウジング１０と、その開口を覆うアウターカバー２０が接合されて、灯具空間３０を形成している。例えば車両用灯具１は前照灯であって、複数の機能の灯具が収容されている。図１は前照灯の例であり、走行ランプおよびすれ違いランプをなす灯室３１、ポジションランプをなす灯室３２、ターンランプをなす灯室３３の３つの灯室を灯具空間３０内に備えている。灯室３１，３２，３３の夫々には光源２および反射鏡３が設けられ、光源２はハウジング１０の背面側に位置している。夫々の灯室３１，３２，３３の間のアウターカバー２０寄りの位置にはエクステンション４が設けられている。なお、符号３４はインナーレンズで灯室３２および灯室３３の夫々の照射方向前方に配設しいる。符号３５は、灯室３１の光源２前方に設けたシェードである。
【００２０】
前記した車両用灯具１を車両前方に取り付けたとき、車両用灯具１は車両の進行方向に向かって光を照射する。このときの光の照射方向を図１に矢示したｚ方向とする。したがって照射方向前方とは、灯具の主たる照射方向、すなわちｚ方向をいい、前照灯の場合においては車両進行方向となる。なお、車両後部に取り付けるストップランプなどの車両用灯具の場合には、車両後方に向けて光を照射するものであるので、車両進行方向と逆方向をＺ方向とし、灯具前方は車両進行方向と逆方向をいうものとする。以下の説明は、前照灯の例について説明する。
【００２１】
光源２は、白熱電球、ハロゲン電球、放電灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの各種の光源を用いることができる。光源２は反射鏡３の後部中央部に、反射鏡２の後部側から反射鏡に挿入して固定する。光源２は反射鏡３の側方から挿入するものでも良い。
反射鏡３は、光源２から照射され光を所定の配光パターンを形成する反射面を光源２側に備える。また、反射鏡３はハウジング１０の凹部１１内に取付固定される。前照灯以外の機能のランプのときには反射鏡３の代わりに、ハウジング１０と一体に形成することもできる。
【００２２】
ハウジング１０の前面開口の周縁部１２には、全周に亘って溶着基部１３が形成されている。溶着基部１３は、ハウジング周縁部１２から灯具の照射方向前方、すなわち図１におけるＺ方向に向かって突設しており、断面を台形形状もしくは矩形形状とする板状部材であって、ハウジング１０と一体に形成されている。溶着基部１３は、後述するレーザ溶着工程で用いるレーザ光の波長の光を吸収する樹脂材料から選択する。溶着基部１３にレーザ吸収剤、例えばカーボンブラックを練りこんだものも光吸収性材料に含まれる。更に好ましくはアウターカバー２０との接合性に優れた光透過性にも優れた樹脂材料が良い。好適な材料としてはＡＳＡ樹脂（アクリロニトリルスチレンアクリレート（Acrylonitrile-Styrene-Acrylate））を用いる。他にもＡＢＳ樹脂、アクリロニトリル・エチレンプロピレン・スチレン樹脂（ＡＥＳ）、アクリル・アクリロニトリル・スチレン樹脂（ＡＡＳ）、アクリロニトリル・スチレン樹脂（ＡＳ）、ＰＣ樹脂、およびＰＣ／ＡＢＳ樹脂やＰＣ／ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂からなるポリマーアロイなどを用いることができる。なお、ハウジング１０には、前記以外の成分、例えばガラス、シリカ、タルク等の無機または有機物よりなるフィラーや耐侯安定剤などの補助成分を含むものも含まれる。
【００２３】
アウターカバー２０は、三次元的な意匠形状をなす透光性の樹脂材料からなる。アウターカバー周縁部２２には、溶着脚部２５が一体に形成されている。透光性樹脂材料の中でも、後述するレーザ溶着に用いるレーザ光に対する吸収性の少ない熱可塑性樹脂材が好ましく、アクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂により形成される。アウターカバー２０の周縁部２２には、後方へ突出した溶着脚部２５が全周に亘って形成されている。アウターカバー２０にはレンズカット２７を部分的に設けている。
【００２４】
溶着脚部２５は、アウターカバー周縁部２２から灯具の照射方向後方、すなわち図１におけるｚ方向と反対側の方向に向かって突設している。溶着脚部２５は、一対の溶着脚２３，２４とその間の凹溝２６からなり、車両用灯具１の最も外周側が第１溶着脚２３、その内側が第２溶着脚２４となる。第１溶着脚２３および第２溶着脚２４は、何れも断面を台形形状もしくは矩形形状とする板状部材である。凹溝２６は、上述した溶着基部１３を受入れ可能な大きさおよび深さとされる。
【００２５】
ところで、近年、車両用灯具１は車両の意匠に合わせてより立体的な異型形状となっている。例えば、図１の車両用灯具１のアウターカバー２０は車両上下方向にスラントし、且つ車両左右方向にもスラントしている（図２および図３参照）。また車体の側面まで回りこむような形状の車両用灯具も知られている。スラントの大きな形状のハウジング１０およびアウターカバー２０を組み付けようとすると、同一方向からアウターカバー２０を組み付けできるようにしないと、組み付け時にアウターカバー２０に歪が生じるおそれがある。そこで、ハウジング１０とアウターカバー２０の組立性を良好にするとともに、アウターカバー２０に歪が生じにくくするためには、ハウジング１０およびアウターカバー２０の射出成型時の金型の型開き方向を同一とし、型開き方向と組み付け方向を一致させるのが好ましい。
【００２６】
本実施の形態においては、ハウジング１０とアウターカバー２０の組立性を良好にするために組み付け方向をｚ方向と平行な方向としている。ここで本出願において平行とは、完全な平行を示すものではなく組み付け性に影響を与えない程度に僅かに傾いたものも含めて平行として説明するものとする。また、かかる組み付け性を良好にするために溶着基部１３および溶着脚２３，２４も、組み付け方向ｚ’と平行な方向、すなわち、ｚ方向と平行な方向に延設するものとしている。なお、本実施の形態においては灯具の主たる照射方向であるｚ方向と組み付け方向ｚ’が平行方向な例で説明するが、組み付け方向ｚ’がｚ方向に対して傾斜した方向であっても良い。溶着基部１３および溶着脚２３，２４を組み付け方向ｚ’と平行な方向に延設することで、ハウジング１０およびアウターカバー２０の成型性も向上する。
【００２７】
図４は、図３のＢ部におけるハウジング１０とアウターカバー２０の接合状態を拡大して説明する概略断面図である。図５は、図４のハウジング１０とアウターカバー２０の組み付け前の状態を示す概略断面図である。凹溝２６内に溶着基部１３が嵌合され、溶着基部１３の外周側側面１３ａと第１溶着脚内壁２３ａとがレーザ溶着にて接合している。レーザ溶着部４０は、組み付け方向ｚ’と平行な方向に位置する。車両用灯具１を正面方向（図４における紙面下方向）からレーザ溶着部４０を覗き見たとしてもレーザ溶着面４１が視認方向と平行であるため、レーザ溶着面４１が殆ど観察されない。したがって、レーザ溶着面４１に不均一な溶着箇所が生じてしまった場合であっても、外観を損なうことはない。
【００２８】
次にハウジング１０にアウターカバー２０をレーザ溶着にて接合する方法について説明する。
【００２９】
ハウジング１０の全周縁部１２に形成された溶着基部１３と平行な方向、すなわちｚ’方向から、アウターカバー２０を凹部１１を覆うようにして組み付ける。このとき、溶着基部１３が凹溝２６内に挿入するように嵌め合わせる。溶着基部１３の外周部側面１３ａと第１溶着脚内壁２３ａが互いに平行となるように形成され、溶着基部１３の内側側面１３ｂと第２溶着脚内壁２４ａが互いに平行となるようにし、凹溝２６と同等の大きさで形成されている。また、溶着基部１３は、先端側の幅のほうが狭い断面台形形状をなしている。したがって、溶着基部１３と溶着脚部２５を嵌合したとき、溶着基部１３が凹溝２６内にて面接触して固定する。なお、全周に亘って常に面接触するようにハウジング１０およびアウターカバー２０を成型するのが好ましいが、射出成型時の誤差および金型製造上の理由から困難なときには、凹溝２６のレーザ溶着部４０となる側が面接触するようにするのが好ましい。また、溶着基部１３を組み付け方向ｚ’に対して僅かに傾斜した側面を有する形状とするのが好ましい。傾斜させることで自重を利用してレーザ溶着部における面接触を強めることができるからである。さらに、溶着基部１３の側面１３ａ，１３ｂおよび凹溝２６の内壁２３ａ，２４ａの何れの面も平滑な表面とするのが好ましい。平滑面とすることでレーザ溶着面がきれいな接合とすることができるからである。
【００３０】
次に、ハウジング１０とアウターカバー２０とを嵌合した状態で、レーザ溶着を行なう。レーザ溶着は、波長１０６０〜１０７０ｎｍ、スポット径Φ３ｍｍのファイバーレーザーを用いる。レーザ光Ｌは、図４においては紙面左側から、すなわち車両用灯具１の外周側から照射する。レーザ光Ｌは第１溶着脚２３を通過して溶着基部１３に向かう。レーザ光Ｌを受けた溶着基部１３は発熱され、さらに熱伝導によって第１溶着脚２３も発熱する。両者が溶融状態となり融合し、溶着する。レーザ光Ｌが照射されなくなると冷却され、レーザ溶着部４０は、レーザ溶着面４１にて接合して固定される。
【００３１】
なお、レーザ光Ｌを照射する際に特別な治具を用いて外部から押圧を加える作業は実施していない。従来のレーザ溶着においては、接合面を透明樹脂からなる治具を用いて加圧する必要があったが、本実施の形態では溶着基部１３を溶着脚２３，２４にて挟み込むようにしているので、ハウジング１０もしくはアウターカバー２０の自重により、特別な治具を用いなくてもレーザ溶着部４０は面接触した接合面としているからである。したがって、アウターカバー２０の意匠面、すなわち中央部分が傷付いたり汚れたりすることもない。
【００３２】
また、本実施の形態では発熱の生じる光吸収性樹脂からなる溶着基部１３を溶着脚部２５にて挟み込むようにしている。溶着基部１３が挟み込まれた状態にてレーザ光Ｌを照射すると溶着基部１３に発熱が生じ、発熱により溶着基部１３が熱膨張する。このとき溶着基部２５の熱膨張する。挟み込まれた状態で熱膨張するので、熱膨張により生じる圧力にて接合面同士の加圧が実施される。したがって、加圧のための治具などの強制的な外部加圧を行なうことなく接合面同士を加圧することができ、レーザ溶着部の接合強度を高めることができる。溶着基部１３として、挟み込まれる溶着基部１３の線膨張係数を溶着脚２３，２４の線膨張係数より大きなものを用いると、熱膨張による加圧をより一層強くすることができ好適である。
【００３３】
続いて、レーザ溶着による接合強度の確認実験について説明する。
【００３４】
図６から図９は、テストピースを用いて接合強度の確認実験を説明するものである。図６は実験に用いたテストピースを示す概略斜視図である。符号５０が光吸収性樹脂ＴＰであり、上記したハウジング１０に相当する。符号６０が光透過性樹脂ＴＰであり、上記したアウターカバー２０に相当する。
【００３５】
光吸収性樹脂ＴＰ５０は、図６に示ように平坦面５１（肉厚３．０ｍｍ）と、平坦面５１の法線方向に突設する板状の溶着基部５３からなり、ＡＳＡ樹脂（アクリロニトリルスチレンアクリレート樹脂）を材料とする射出成型により一体に形成される。溶着基部５３は先端の厚みが３．０ｍｍ、平坦面側の厚みが３．１ｍｍ、突設する長さを１０ｍｍとした断面台形状とした壁状部材としている。線膨張係数は、ＩＳＯ１１３５９−２に基づく測定で樹脂流動方向および直角方向のいずれにおいても８．２×１０−５／℃である。
【００３６】
光透過性樹脂ＴＰ６０は、図６に示ように平坦面６１（肉厚３．０ｍｍ）と、平坦面６１の法線方向に突設する板状の２つの溶着脚６３，６４からなり、ＰＭＭＡ樹脂（アクリル樹脂）を材料とする射出成型により一体に形成される。溶着脚６３，６４の間には凹溝６６が形成され、凹溝６６は前記溶着基部５３の大きさに対応する形状とされている。また、第１溶着壁６３および第２溶着脚６４は、夫々先端の厚みが１．５ｍｍ、平坦面側の厚みが１．６ｍｍ、突設する長さが１０ｍｍである断面台形状としている。線膨張係数は、ＩＳＯ１１３５９−２に基づく測定で樹脂流動方向および直角方向のいずれにおいても６．０×１０−５／℃である。
【００３７】
光透過性樹脂ＴＰ６０の凹溝６６に光吸収性樹脂ＴＰ５０の溶着基部５３を受入れるように嵌合させ、図７に示すように側面側に位置するレーザヘッド７１からレーザ光Ｌを第１溶着脚６３および溶着基部５３の側面部に照射する。レーザ光Ｌは、波長１０６０〜１０７０ｎｍ、スポット径Φ３ｍｍ、熱量２Ｊ／ｍｍ２とした。レーザ光Ｌは第１溶着脚６３を透過して溶着基部５３の側面を加熱する。これによりレーザ光Ｌを照射した接合面が発熱溶融して樹脂同士が接合する。符号７２は溶融し接合した部位であるレーザ溶着部である。なお、レーザ溶着をおこなうときに、両者の接合面を加圧するための治具は何等使用せず、また、外部から圧力を加えることも実施していない。
【００３８】
図８は、引張り試験により溶着強度を確認した試験装置の概略構成を説明するものである。レーザ溶着を実施したテストピース５０，６０の夫々を引張り試験機の保持用治具７５，７５に夫々セットして引張り試験を実施した。引張り試験機は、島津製作所製のＡＧ５０００Ｃを用い、引張り速度１０ｍｍ／ｍｉｎの条件とした。
引張強度は１７０．３Ｋｇ／ｃｍ２で、破壊状態は材料破壊であった。
【００３９】
次にレーザ溶着部７２となる溶着基部５３と第１溶着脚６３との隙間を拡げた光透過性樹脂ＴＰ６０を作成して引張り試験を実施した。図７に示した隙間ｄを０．１５ｍｍまで拡げて同じ引張り試験を実施した。具体的には第２溶着脚６４を第１溶着脚６３に対して隙間ｄに応じて平行移動した形状のテストピースを作成し、溶着基部５３および溶着脚６３，６４の側面の傾斜角度は同一とした。なお、図７のテストピースにおいて隙間ｄは０（ゼロ）ｍｍであるが、隙間の位置の説明を判り易くするために有限の大きさの隙間があるように寸法を誇張して図示している。
【００４０】
上記したテストピースをS1とし、隙間ｄを変更したテストピースS2〜S4について行なった実験結果は次の通りであった。
ｄ［ｍｍ］ 判定 破壊状態 引張強度[Kg/cm２]
− − − − − − − − − − − − − − − −
S1 ０ ○ 材料破壊 １７０．３
S2 ０．０５ ○ 材料破壊 １５８．３
S3 ０．１０ × 界面剥離 １７．５
S4 ０．１５ × 界面剥離 １３．１
【００４１】
図９に引張り試験後の破壊状態を概略断面図にて示す。図９（Ａ）が材料破壊であり、図９（Ｂ）が界面剥離の状態を示す。判定基準は界面剥離にて破壊した状態を不合格（×）とし、材料破壊した状態を合格（○）とした。この実験結果から、０．０５ｍｍの隙間があった場合であっても、熱膨張により接合面の加圧がなされ、十分な接合強度が得られていることが確認できた。
【００４２】
以上の結果、本発明に係る車両用灯具によれば、積極的な外部加圧を行なうことなく、ハウジング１０およびアウターカバー２０とが密着され、レーザ溶着が確実に為される。そして、万が一、レーザ溶着部となる第１溶着脚２３と溶着基部１３との間に隙間が生じた場合であっても、アウターカバー２０を組み付け方向ｚ’から抑えるのみで、接合面を密着させることができるので、接合面を密着させるような特別な治具を容易する必要がない。
【００４３】
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。例えば、アウターカバーとハウジングとのレーザ溶着をした実施形態にて説明したが、インナーレンズとハウジングのレーザ溶着やインナーレンズと反射鏡とのレーザ溶着などを行なう車両用灯具にも適用できる。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。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によれば、簡単な構成でハウジングと透明樹脂カバーとの取付ができるようにするとともに、ハウジングと透明樹脂カバーとのレーザ溶着の溶着を確実とした車両用灯具に適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 車両用灯具
２ 光源
３ 反射鏡
４ エクステンション
１０ ハウジング
１１ 凹部
１２ ハウジング周縁部
１３ 溶着基部
１３ａ 外周側側面
１３ｂ 内側側面
２０ アウターカバー
２２ アウターカバー周縁部
２３ 第１溶着脚
２３ａ 第１溶着脚内壁
２３ｂ 第１溶着脚外壁
２４ 第２溶着脚
２４ａ 第２溶着脚内壁
２４ｂ 第２溶着脚外壁
２５ 溶着脚部
２６ 凹溝
２７ レンズカット
３０ 灯室空間
３１，３２，３３ 灯室
３４ インナーレンズ
３５ シェード
４０ レーザ溶着部
４１ レーザ溶着面
１２０ シール脚部
１３０ フランジ部
１３１ 接合部
１６０ レーザ照射ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用灯具および車両用灯具のレーザ溶着方法に関する。特に、レーザを使用した透明カバーとハウジングとの溶着する車両用灯具の製造方法において、アウターカバーとハウジングとの接合を確実にする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用灯具は、照射方向前面を開口したハウジングにその前面開口を覆うようにアウターカバー（アウターレンズ）が取り付けられている。一般的な取付構造は、アウターカバーの周縁部にシール脚を突設し、ハウジングには上記シール脚を受け入れるＵ字状のシール溝を形成し、アウターカバーのシール脚をハウジングのシール溝に接着剤を介して固定するものとされている。
【０００３】
上記したシール溝を用いる取付方法が一般的に採用されていたが、この取付方法にあっては、シール脚およびシール溝を形成しなければならず、また、アウターカバーを前方から眺めたときに、シール脚を通して接着材が視認され外観を損なうという問題があった。
【０００４】
そこで、アウターカバーとハウジングとの接合方法として、レーザ光を用いて両者を溶着して接合する製造方法が知られている。例えば、特許文献１では、シール脚の内側面にてハウジングと溶着を行なう技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０６３３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ハウジングとアウターカバーとを、アウターカバーの周縁部の全体とハウジングとを全周に渡って溶着すれば、ハウジングの前面開口を水密的に一体化することができる。
【０００７】
レーザ溶着を水密的に一体化するためには、ハウジングとアウターカバーとを重ね合わせて溶着面を加圧した状態でレーザを照射しないと、溶着が不十分となり確実な接合が得難いという問題がある。
【０００８】
図１０は、特許文献１のレーザ溶着部を説明する一部断面図である。自動車用灯具のアウターカバーは、樹脂製部材からなりレーザ光の波長に対して透過性の樹脂製部材からなり、全周縁部にシール脚部１２０が一体に形成されている。シール脚部の側面は傾斜している。ハウジングの開口部の全周縁部には、フランジ部１３０を介して接合部１３１が設けられており、接合部１３１に前記シール脚部１２０が外側から嵌合する。図１０に示したようにアウターカバーとハウジングとを嵌合することにより、相互に密着するものとし、相互に密着した状態にて、レーザ照射ノズル１６０からレーザ光を照射して溶着している。
【０００９】
しかしながら、近年の車両用灯具は異型形状になるとともに大型化してきているため、ハウジングとの組み付け作業が難しくなってきている。特に、歪みが生じないようにアウターカバーとハウジングを取り付けた状態で、アウターカバー全周においてハウジングと面接触するようにアウターカバーを押圧してレーザ溶着を行なうは容易ではなく、押圧時にアウターカバー表面を傷つけたり、歪みが生じるなどの問題がある。また、レーザ溶着時の押圧が不十分だと、溶着面が汚くなって商品性を損なう、溶着強度が低下する、という問題もある。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは簡単な構成でハウジングとアウターカバーとの取付ができるようにするとともに、ハウジングとアウターカバーとのレーザ溶着の溶着強度を向上させた車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、
透光性の樹脂カバー（２０）と光吸収性樹脂製のハウジング（１０）とがレーザ溶着により接合された車両用灯具（１）であって、
前記樹脂ハウジング（１０）は、前記灯具（１）の照射方向に開口した前面開口と、前記前面開口の周縁部（１２）に突設して形成した溶着基部（１３）を備え、
前記樹脂カバー（２０）は、対向する凹部内壁を有し前記溶着基部を受入れ可能な溶着脚部（２５）を、カバー周縁部（２２）に備え、
前記溶着脚部（２５）は、前記溶着基部（１３）と平行な方向に向かって延びる第１溶着脚（２３）、第２溶着脚（２４）および第１溶着脚と第２溶着脚で挟まれた凹溝（２６）を備え、前記第１溶着脚（２３）が灯具外周側に位置しており、
前記溶着基部（１３）の外周側側面（１３ａ）と第１溶着脚内壁（２３ａ）が面接触した状態で全周にわたってレーザ溶着部（４０）を備えており、
前記溶着基部（１３）の内側側面（１３ｂ）と前記第２溶着脚内壁（２４ａ）が当接しており、
前記レーザ溶着部（４０）は、前記ハウジング（１０）と樹脂カバー（２０）の組立方向と平行な方向に溶着面（４１）が位置していることを特徴とする車両用灯具、を提供する。
【００１２】
上記発明によれば、外部から積極的に圧力を加えた状態でレーザ溶着を実施しなくても、ハウジングと樹脂カバーとの溶着強度を向上させることができる。
【００１３】
さらに、本発明は、
透光性の樹脂カバー（２０）と光吸収性樹脂製のハウジング（１０）とがレーザ溶着により接合された車両用灯具（１）の樹脂カバー（２０）と樹脂ハウジング（１０）とをレーザ溶着によって接合するレーザ溶着方法であって、
前記樹脂ハウジング（２０）の前記灯具（１）の照射方向に開口した前面開口の周縁部（１２）に、前記灯具の前後方向と平行な所定方向に突設する溶着基部（１３）を一体に成型したハウジング（１０）を準備する工程と、
前記溶着基部（１３）対向する凹部内壁を有し前記溶着基部（１３）を受入れ可能な溶着脚（２３）を、カバー周縁部（２２）に備えた樹脂カバー（２０）を準備する工程と、
前記溶着基部（１３）の灯具外周側の側面（１３ａ）と前記溶着脚（２５）の外周側内壁（２３ａ）が面接触し、且つ、前記溶着基部の灯具内周側の側面（１３ｂ）と前記溶着脚の内周側内壁（２４ａ）が当接するように前記ハウジングと樹脂カバーを嵌合する工程と、
前記溶着基部（１３）の灯具外周側の側面（１３ａ）と前記溶着脚の外周側内壁（２３ａ）が面接触した状態で全周にわたってレーザ溶着を行なう溶着工程とを備えたことを特徴とする車両用灯具のレーザ溶着方法を提供する。
【００１４】
上記発明によれば、外部から積極的に圧力を加えた状態でレーザ溶着を実施する工程を実施しなくても、ハウジングと樹脂カバーとの溶着強度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡単な構成でハウジングとアウターカバーとの取付ができるようにするとともに、ハウジングとアウターカバーとのレーザ溶着の溶着強度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、第１の実施の形態である車両用灯具を示す正面図である。
【図２】図２は、図１は車両用灯具を示す側面図である。
【図３】図３は、図１の車両用灯具のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】図４は、図３のＢ部を拡大して説明する概略断面図である。
【図５】図５は、図４の組み付け前の状態を示す概略断面図である。
【図６】図６は、接合強度の確認実験に用いたテストピースを示す概略斜視図
【図７】図７は、
【図８】図８は、引張り試験により溶着強度を確認した試験装置の要部を説明する側面図である。
【図９】図９は、引張り試験後の破壊状態を示す概略断面図である。（Ａ）が材料破壊、（Ｂ）が界面剥離の状態を示す。
【図１０】図１０は、従来のレーザ溶着部を説明する一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具について図１〜図９を参照しながら説明する。
【００１８】
図１から図３に本発明に係る車両用灯具の概略を示す。図１は第１の実施態様に係る車両用灯具を示す正面図、図２が側面図、図３が図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００１９】
車両用灯具１は、前方に向かって開口した凹部１１を有するハウジング１０と、その開口を覆うアウターカバー２０が接合されて、灯具空間３０を形成している。例えば車両用灯具１は前照灯であって、複数の機能の灯具が収容されている。図１は前照灯の例であり、走行ランプおよびすれ違いランプをなす灯室３１、ポジションランプをなす灯室３２、ターンランプをなす灯室３３の３つの灯室を灯具空間３０内に備えている。灯室３１，３２，３３の夫々には光源２および反射鏡３が設けられ、光源２はハウジング１０の背面側に位置している。夫々の灯室３１，３２，３３の間のアウターカバー２０寄りの位置にはエクステンション４が設けられている。なお、符号３４はインナーレンズで灯室３２および灯室３３の夫々の照射方向前方に配設しいる。符号３５は、灯室３１の光源２前方に設けたシェードである。
【００２０】
前記した車両用灯具１を車両前方に取り付けたとき、車両用灯具１は車両の進行方向に向かって光を照射する。このときの光の照射方向を図１に矢示したｚ方向とする。したがって照射方向前方とは、灯具の主たる照射方向、すなわちｚ方向をいい、前照灯の場合においては車両進行方向となる。なお、車両後部に取り付けるストップランプなどの車両用灯具の場合には、車両後方に向けて光を照射するものであるので、車両進行方向と逆方向をＺ方向とし、灯具前方は車両進行方向と逆方向をいうものとする。以下の説明は、前照灯の例について説明する。
【００２１】
光源２は、白熱電球、ハロゲン電球、放電灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの各種の光源を用いることができる。光源２は反射鏡３の後部中央部に、反射鏡２の後部側から反射鏡に挿入して固定する。光源２は反射鏡３の側方から挿入するものでも良い。
反射鏡３は、光源２から照射され光を所定の配光パターンを形成する反射面を光源２側に備える。また、反射鏡３はハウジング１０の凹部１１内に取付固定される。前照灯以外の機能のランプのときには反射鏡３の代わりに、ハウジング１０と一体に形成することもできる。
【００２２】
ハウジング１０の前面開口の周縁部１２には、全周に亘って溶着基部１３が形成されている。溶着基部１３は、ハウジング周縁部１２から灯具の照射方向前方、すなわち図１におけるＺ方向に向かって突設しており、断面を台形形状もしくは矩形形状とする板状部材であって、ハウジング１０と一体に形成されている。溶着基部１３は、後述するレーザ溶着工程で用いるレーザ光の波長の光を吸収する樹脂材料から選択する。溶着基部１３にレーザ吸収剤、例えばカーボンブラックを練りこんだものも光吸収性材料に含まれる。更に好ましくはアウターカバー２０との接合性に優れた光透過性にも優れた樹脂材料が良い。好適な材料としてはＡＳＡ樹脂（アクリロニトリルスチレンアクリレート（Acrylonitrile-Styrene-Acrylate））を用いる。他にもＡＢＳ樹脂、アクリロニトリル・エチレンプロピレン・スチレン樹脂（ＡＥＳ）、アクリル・アクリロニトリル・スチレン樹脂（ＡＡＳ）、アクリロニトリル・スチレン樹脂（ＡＳ）、ＰＣ樹脂、およびＰＣ／ＡＢＳ樹脂やＰＣ／ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂からなるポリマーアロイなどを用いることができる。なお、ハウジング１０には、前記以外の成分、例えばガラス、シリカ、タルク等の無機または有機物よりなるフィラーや耐侯安定剤などの補助成分を含むものも含まれる。
【００２３】
アウターカバー２０は、三次元的な意匠形状をなす透光性の樹脂材料からなる。アウターカバー周縁部２２には、溶着脚部２５が一体に形成されている。透光性樹脂材料の中でも、後述するレーザ溶着に用いるレーザ光に対する吸収性の少ない熱可塑性樹脂材が好ましく、アクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂により形成される。アウターカバー２０の周縁部２２には、後方へ突出した溶着脚部２５が全周に亘って形成されている。アウターカバー２０にはレンズカット２７を部分的に設けている。
【００２４】
溶着脚部２５は、アウターカバー周縁部２２から灯具の照射方向後方、すなわち図１におけるｚ方向と反対側の方向に向かって突設している。溶着脚部２５は、一対の溶着脚２３，２４とその間の凹溝２６からなり、車両用灯具１の最も外周側が第１溶着脚２３、その内側が第２溶着脚２４となる。第１溶着脚２３および第２溶着脚２４は、何れも断面を台形形状もしくは矩形形状とする板状部材である。凹溝２６は、上述した溶着基部１３を受入れ可能な大きさおよび深さとされる。
【００２５】
ところで、近年、車両用灯具１は車両の意匠に合わせてより立体的な異型形状となっている。例えば、図１の車両用灯具１のアウターカバー２０は車両上下方向にスラントし、且つ車両左右方向にもスラントしている（図２および図３参照）。また車体の側面まで回りこむような形状の車両用灯具も知られている。スラントの大きな形状のハウジング１０およびアウターカバー２０を組み付けようとすると、同一方向からアウターカバー２０を組み付けできるようにしないと、組み付け時にアウターカバー２０に歪が生じるおそれがある。そこで、ハウジング１０とアウターカバー２０の組立性を良好にするとともに、アウターカバー２０に歪が生じにくくするためには、ハウジング１０およびアウターカバー２０の射出成型時の金型の型開き方向を同一とし、型開き方向と組み付け方向を一致させるのが好ましい。
【００２６】
本実施の形態においては、ハウジング１０とアウターカバー２０の組立性を良好にするために組み付け方向をｚ方向と平行な方向としている。ここで本出願において平行とは、完全な平行を示すものではなく組み付け性に影響を与えない程度に僅かに傾いたものも含めて平行として説明するものとする。また、かかる組み付け性を良好にするために溶着基部１３および溶着脚２３，２４も、組み付け方向ｚ’と平行な方向、すなわち、ｚ方向と平行な方向に延設するものとしている。なお、本実施の形態においては灯具の主たる照射方向であるｚ方向と組み付け方向ｚ’が平行方向な例で説明するが、組み付け方向ｚ’がｚ方向に対して傾斜した方向であっても良い。溶着基部１３および溶着脚２３，２４を組み付け方向ｚ’と平行な方向に延設することで、ハウジング１０およびアウターカバー２０の成型性も向上する。
【００２７】
図４は、図３のＢ部におけるハウジング１０とアウターカバー２０の接合状態を拡大して説明する概略断面図である。図５は、図４のハウジング１０とアウターカバー２０の組み付け前の状態を示す概略断面図である。凹溝２６内に溶着基部１３が嵌合され、溶着基部１３の外周側側面１３ａと第１溶着脚内壁２３ａとがレーザ溶着にて接合している。レーザ溶着部４０は、組み付け方向ｚ’と平行な方向に位置する。車両用灯具１を正面方向（図４における紙面下方向）からレーザ溶着部４０を覗き見たとしてもレーザ溶着面４１が視認方向と平行であるため、レーザ溶着面４１が殆ど観察されない。したがって、レーザ溶着面４１に不均一な溶着箇所が生じてしまった場合であっても、外観を損なうことはない。
【００２８】
次にハウジング１０にアウターカバー２０をレーザ溶着にて接合する方法について説明する。
【００２９】
ハウジング１０の全周縁部１２に形成された溶着基部１３と平行な方向、すなわちｚ’方向から、アウターカバー２０を凹部１１を覆うようにして組み付ける。このとき、溶着基部１３が凹溝２６内に挿入するように嵌め合わせる。溶着基部１３の外周部側面１３ａと第１溶着脚内壁２３ａが互いに平行となるように形成され、溶着基部１３の内側側面１３ｂと第２溶着脚内壁２４ａが互いに平行となるようにし、凹溝２６と同等の大きさで形成されている。また、溶着基部１３は、先端側の幅のほうが狭い断面台形形状をなしている。したがって、溶着基部１３と溶着脚部２５を嵌合したとき、溶着基部１３が凹溝２６内にて面接触して固定する。なお、全周に亘って常に面接触するようにハウジング１０およびアウターカバー２０を成型するのが好ましいが、射出成型時の誤差および金型製造上の理由から困難なときには、凹溝２６のレーザ溶着部４０となる側が面接触するようにするのが好ましい。また、溶着基部１３を組み付け方向ｚ’に対して僅かに傾斜した側面を有する形状とするのが好ましい。傾斜させることで自重を利用してレーザ溶着部における面接触を強めることができるからである。さらに、溶着基部１３の側面１３ａ，１３ｂおよび凹溝２６の内壁２３ａ，２４ａの何れの面も平滑な表面とするのが好ましい。平滑面とすることでレーザ溶着面がきれいな接合とすることができるからである。
【００３０】
次に、ハウジング１０とアウターカバー２０とを嵌合した状態で、レーザ溶着を行なう。レーザ溶着は、波長１０６０〜１０７０ｎｍ、スポット径Φ３ｍｍのファイバーレーザーを用いる。レーザ光Ｌは、図４においては紙面左側から、すなわち車両用灯具１の外周側から照射する。レーザ光Ｌは第１溶着脚２３を通過して溶着基部１３に向かう。レーザ光Ｌを受けた溶着基部１３は発熱され、さらに熱伝導によって第１溶着脚２３も発熱する。両者が溶融状態となり融合し、溶着する。レーザ光Ｌが照射されなくなると冷却され、レーザ溶着部４０は、レーザ溶着面４１にて接合して固定される。
【００３１】
なお、レーザ光Ｌを照射する際に特別な治具を用いて外部から押圧を加える作業は実施していない。従来のレーザ溶着においては、接合面を透明樹脂からなる治具を用いて加圧する必要があったが、本実施の形態では溶着基部１３を溶着脚２３，２４にて挟み込むようにしているので、ハウジング１０もしくはアウターカバー２０の自重により、特別な治具を用いなくてもレーザ溶着部４０は面接触した接合面としているからである。したがって、アウターカバー２０の意匠面、すなわち中央部分が傷付いたり汚れたりすることもない。
【００３２】
また、本実施の形態では発熱の生じる光吸収性樹脂からなる溶着基部１３を溶着脚部２５にて挟み込むようにしている。溶着基部１３が挟み込まれた状態にてレーザ光Ｌを照射すると溶着基部１３に発熱が生じ、発熱により溶着基部１３が熱膨張する。このとき溶着基部２５の熱膨張する。挟み込まれた状態で熱膨張するので、熱膨張により生じる圧力にて接合面同士の加圧が実施される。したがって、加圧のための治具などの強制的な外部加圧を行なうことなく接合面同士を加圧することができ、レーザ溶着部の接合強度を高めることができる。溶着基部１３として、挟み込まれる溶着基部１３の線膨張係数を溶着脚２３，２４の線膨張係数より大きなものを用いると、熱膨張による加圧をより一層強くすることができ好適である。
【００３３】
続いて、レーザ溶着による接合強度の確認実験について説明する。
【００３４】
図６から図９は、テストピースを用いて接合強度の確認実験を説明するものである。図６は実験に用いたテストピースを示す概略斜視図である。符号５０が光吸収性樹脂ＴＰであり、上記したハウジング１０に相当する。符号６０が光透過性樹脂ＴＰであり、上記したアウターカバー２０に相当する。
【００３５】
光吸収性樹脂ＴＰ５０は、図６に示ように平坦面５１（肉厚３．０ｍｍ）と、平坦面５１の法線方向に突設する板状の溶着基部５３からなり、ＡＳＡ樹脂（アクリロニトリルスチレンアクリレート樹脂）を材料とする射出成型により一体に形成される。溶着基部５３は先端の厚みが３．０ｍｍ、平坦面側の厚みが３．１ｍｍ、突設する長さを１０ｍｍとした断面台形状とした壁状部材としている。線膨張係数は、ＩＳＯ１１３５９−２に基づく測定で樹脂流動方向および直角方向のいずれにおいても８．２×１０−５／℃である。
【００３６】
光透過性樹脂ＴＰ６０は、図６に示ように平坦面６１（肉厚３．０ｍｍ）と、平坦面６１の法線方向に突設する板状の２つの溶着脚６３，６４からなり、ＰＭＭＡ樹脂（アクリル樹脂）を材料とする射出成型により一体に形成される。溶着脚６３，６４の間には凹溝６６が形成され、凹溝６６は前記溶着基部５３の大きさに対応する形状とされている。また、第１溶着壁６３および第２溶着脚６４は、夫々先端の厚みが１．５ｍｍ、平坦面側の厚みが１．６ｍｍ、突設する長さが１０ｍｍである断面台形状としている。線膨張係数は、ＩＳＯ１１３５９−２に基づく測定で樹脂流動方向および直角方向のいずれにおいても６．０×１０−５／℃である。
【００３７】
光透過性樹脂ＴＰ６０の凹溝６６に光吸収性樹脂ＴＰ５０の溶着基部５３を受入れるように嵌合させ、図７に示すように側面側に位置するレーザヘッド７１からレーザ光Ｌを第１溶着脚６３および溶着基部５３の側面部に照射する。レーザ光Ｌは、波長１０６０〜１０７０ｎｍ、スポット径Φ３ｍｍ、熱量２Ｊ／ｍｍ２とした。レーザ光Ｌは第１溶着脚６３を透過して溶着基部５３の側面を加熱する。これによりレーザ光Ｌを照射した接合面が発熱溶融して樹脂同士が接合する。符号７２は溶融し接合した部位であるレーザ溶着部である。なお、レーザ溶着をおこなうときに、両者の接合面を加圧するための治具は何等使用せず、また、外部から圧力を加えることも実施していない。
【００３８】
図８は、引張り試験により溶着強度を確認した試験装置の概略構成を説明するものである。レーザ溶着を実施したテストピース５０，６０の夫々を引張り試験機の保持用治具７５，７５に夫々セットして引張り試験を実施した。引張り試験機は、島津製作所製のＡＧ５０００Ｃを用い、引張り速度１０ｍｍ／ｍｉｎの条件とした。
引張強度は１７０．３Ｋｇ／ｃｍ２で、破壊状態は材料破壊であった。
【００３９】
次にレーザ溶着部７２となる溶着基部５３と第１溶着脚６３との隙間を拡げた光透過性樹脂ＴＰ６０を作成して引張り試験を実施した。図７に示した隙間ｄを０．１５ｍｍまで拡げて同じ引張り試験を実施した。具体的には第２溶着脚６４を第１溶着脚６３に対して隙間ｄに応じて平行移動した形状のテストピースを作成し、溶着基部５３および溶着脚６３，６４の側面の傾斜角度は同一とした。なお、図７のテストピースにおいて隙間ｄは０（ゼロ）ｍｍであるが、隙間の位置の説明を判り易くするために有限の大きさの隙間があるように寸法を誇張して図示している。
【００４０】
上記したテストピースをS1とし、隙間ｄを変更したテストピースS2〜S4について行なった実験結果は次の通りであった。
ｄ［ｍｍ］ 判定 破壊状態 引張強度[Kg/cm２]
− − − − − − − − − − − − − − − −
S1 ０ ○ 材料破壊 １７０．３
S2 ０．０５ ○ 材料破壊 １５８．３
S3 ０．１０ × 界面剥離 １７．５
S4 ０．１５ × 界面剥離 １３．１
【００４１】
図９に引張り試験後の破壊状態を概略断面図にて示す。図９（Ａ）が材料破壊であり、図９（Ｂ）が界面剥離の状態を示す。判定基準は界面剥離にて破壊した状態を不合格（×）とし、材料破壊した状態を合格（○）とした。この実験結果から、０．０５ｍｍの隙間があった場合であっても、熱膨張により接合面の加圧がなされ、十分な接合強度が得られていることが確認できた。
【００４２】
以上の結果、本発明に係る車両用灯具によれば、積極的な外部加圧を行なうことなく、ハウジング１０およびアウターカバー２０とが密着され、レーザ溶着が確実に為される。そして、万が一、レーザ溶着部となる第１溶着脚２３と溶着基部１３との間に隙間が生じた場合であっても、アウターカバー２０を組み付け方向ｚ’から抑えるのみで、接合面を密着させることができるので、接合面を密着させるような特別な治具を容易する必要がない。
【００４３】
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。例えば、アウターカバーとハウジングとのレーザ溶着をした実施形態にて説明したが、インナーレンズとハウジングのレーザ溶着やインナーレンズと反射鏡とのレーザ溶着などを行なう車両用灯具にも適用できる。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。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によれば、簡単な構成でハウジングと透明樹脂カバーとの取付ができるようにするとともに、ハウジングと透明樹脂カバーとのレーザ溶着の溶着を確実とした車両用灯具に適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 車両用灯具
２ 光源
３ 反射鏡
４ エクステンション
１０ ハウジング
１１ 凹部
１２ ハウジング周縁部
１３ 溶着基部
１３ａ 外周側側面
１３ｂ 内側側面
２０ アウターカバー
２２ アウターカバー周縁部
２３ 第１溶着脚
２３ａ 第１溶着脚内壁
２３ｂ 第１溶着脚外壁
２４ 第２溶着脚
２４ａ 第２溶着脚内壁
２４ｂ 第２溶着脚外壁
２５ 溶着脚部
２６ 凹溝
２７ レンズカット
３０ 灯室空間
３１，３２，３３ 灯室
３４ インナーレンズ
３５ シェード
４０ レーザ溶着部
４１ レーザ溶着面
１２０ シール脚部
１３０ フランジ部
１３１ 接合部
１６０ レーザ照射ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性の樹脂カバーと光吸収性樹脂製のハウジングとがレーザ溶着により接合された車両用灯具であって、
前記樹脂ハウジングは、前記灯具の照射方向に開口した前面開口と、前記前面開口の周縁部に突設して形成した溶着基部を備え、
前記樹脂カバーは、対向する凹部内壁を有し前記溶着基部を受入れ可能な溶着脚部を、カバー周縁部に備え、
前記溶着脚部は、前記溶着基部と平行な方向に向かって延びる第１溶着脚、第２溶着脚および第１溶着脚と第２溶着脚で挟まれた凹溝を備え、前記第１溶着脚が灯具外周側に位置しており、
前記溶着基部の外周側側面と第１溶着脚内壁が面接触した状態で全周にわたってレーザ溶着部を備えており、
前記溶着基部の内側側面と前記第２溶着脚内壁が当接しており、
前記レーザ溶着部は、前記ハウジングと樹脂カバーの組立方向と平行な方向に溶着面が位置していることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記溶着基部の側面と前記溶着脚の内壁とは互いに傾斜した関係にあることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
透光性の樹脂カバーと光吸収性樹脂製のハウジングとがレーザ溶着により接合された車両用灯具の樹脂カバーと樹脂ハウジングとをレーザ溶着によって接合するレーザ溶着方法であって、
前記樹脂ハウジングの前記灯具の照射方向に開口した前面開口の周縁部に、前記灯具の前後方向と平行な所定方向に突設する溶着基部を一体に成型したハウジングを準備する工程と、
対向する凹部内壁を有し前記溶着脚を受入れ可能な溶着脚を、カバー周縁部に備えた樹脂カバーを準備する工程と、
前記溶着基部の灯具外周側の側面と前記溶着脚の外周側内壁が面接触し、且つ、前記溶着基部の灯具内周側の側面と前記溶着脚の内周側内壁が当接するように前記ハウジングと樹脂カバーを嵌合する工程と、
前記溶着基部の灯具外周側の側面と前記溶着脚の外周側内壁が面接触した状態で全周にわたってレーザ溶着を行なう溶着工程とを備えたことを特徴とする車両用灯具のレーザ溶着方法。
【請求項１】
透光性の樹脂カバーと光吸収性樹脂製のハウジングとがレーザ溶着により接合された車両用灯具であって、
前記樹脂ハウジングは、前記灯具の照射方向に開口した前面開口と、前記前面開口の周縁部に突設して形成した溶着基部を備え、
前記樹脂カバーは、対向する凹部内壁を有し前記溶着基部を受入れ可能な溶着脚部を、カバー周縁部に備え、
前記溶着脚部は、前記溶着基部と平行な方向に向かって延びる第１溶着脚、第２溶着脚および第１溶着脚と第２溶着脚で挟まれた凹溝を備え、前記第１溶着脚が灯具外周側に位置しており、
前記溶着基部の外周側側面と第１溶着脚内壁が面接触した状態で全周にわたってレーザ溶着部を備えており、
前記溶着基部の内側側面と前記第２溶着脚内壁が当接しており、
前記レーザ溶着部は、前記ハウジングと樹脂カバーの組立方向と平行な方向に溶着面が位置していることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記溶着基部の側面と前記溶着脚の内壁とは互いに傾斜した関係にあることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
透光性の樹脂カバーと光吸収性樹脂製のハウジングとがレーザ溶着により接合された車両用灯具の樹脂カバーと樹脂ハウジングとをレーザ溶着によって接合するレーザ溶着方法であって、
前記樹脂ハウジングの前記灯具の照射方向に開口した前面開口の周縁部に、前記灯具の前後方向と平行な所定方向に突設する溶着基部を一体に成型したハウジングを準備する工程と、
対向する凹部内壁を有し前記溶着脚を受入れ可能な溶着脚を、カバー周縁部に備えた樹脂カバーを準備する工程と、
前記溶着基部の灯具外周側の側面と前記溶着脚の外周側内壁が面接触し、且つ、前記溶着基部の灯具内周側の側面と前記溶着脚の内周側内壁が当接するように前記ハウジングと樹脂カバーを嵌合する工程と、
前記溶着基部の灯具外周側の側面と前記溶着脚の外周側内壁が面接触した状態で全周にわたってレーザ溶着を行なう溶着工程とを備えたことを特徴とする車両用灯具のレーザ溶着方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
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【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１７８３０１（Ｐ２０１２−１７８３０１Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４１２８６（Ｐ２０１１−４１２８６）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
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