(57)【要約】【課題】ハウジングとレンズカバーをレーザ溶着する際に、互いの溶着面の間に反射膜を保護する保護膜が形成されていると、溶着強度低下の不具合や外観の不具合が生じること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方法を提供する。【解決手段】開口端部を含む樹脂製ハウジング（２）に反射膜（２６）および保護膜（２７）を成膜して形成する。ハウジング外周の開口端部（７）とレンズカバー（３）とを互いが接するように加圧する。加圧状態で溶着領域１０にレーザ照射を繰り返し実施して全体を溶着する。保護膜（２７）を形成する際に、弾性部材（２１）を設けたマスク部材（２０）にてハウジングの溶着面を保護した状態でプラズマ重合プロセスににて保護膜を形成する。上記の製造方法にてレーザ溶着することを特徴とする。【選択図】  図８
2015088291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光吸収性の樹脂製材料により形成され開口端部を含み内面に反射鏡が形成された３次元構造のハウジングと、外周部が前記開口端部にレーザ溶着されて灯室を構成する透光性の樹脂製材料により形成された３次元構造のレンズカバーと、前記ハウジングと前記レンズカバーで囲まれた灯室を備える車両用灯具の製造方法であって、
前記ハウジングの内面に前記反射膜を形成し、前記反射膜の上にプラズマ反応を用いた気相法により保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記ハウジングの開口端部に設けた第１溶着面と、前記レンズカバーに設けた第２溶着面とを互いの溶着面が対向するように重ねて、前記第１溶着面と前記第２溶着面が加圧静止状態にする加圧工程と、
前記レンズカバーにレーザ光を照射して、前記レンズカバー透過して前記第２溶着面からレーザ光を出射させて、前記加圧静止状態の前記第の溶着面にレーザ光を繰り返し照射する照射工程と、
前記照射工程の繰り返し照射により前記第１の溶着面の平均温度を上昇させて溶融軟化状態にして前記第１溶着面と前記第２溶着面とを溶着した後に、前記第１溶着面に対するレーザ照射を停止して前記第１溶着面および前記第２溶着面の温度を降温する冷却工程とを有し、
前記保護膜形成工程は、前記反射膜を形成した保護膜を形成する前に、前記第１溶着面に当接する弾性部材が設けられたマスクを設け、前記マスクを設けた状態で保護膜を形成するマスキング工程を有しており、
前記ハウジングの開口端部は、前記第１溶着面よりも前記レンズカバー側と反対方向側で且つ灯室内面に位置する第１の段部と、前記第１溶着面よりも前記レンズカバーと反対方向側で且つハウジング外面に位置する第２の段部を有しており、
前記マスキング工程は、前記第１の段部から前記第１溶着面を覆うマスク部材と、前記マスク部材と前記第１溶着面の間に挟持される前記弾性部材と、前記第２の段部を押さえるハウジング押え部材を用意し、前記マスク部材とハウジング押え部材とで前記弾性部材および前記ハウジングを挟み込むように取り付ける行程である、ことを特徴とするレーザ溶着を行う車両用灯具の製造方法。
【請求項２】
前記弾性部材がフッ素系ゴムまたはスポンジであり、前記弾性部材が前記ハウジングの開口部外周において間欠的に配置する、ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ溶着を行う車両用灯具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具及び車両用灯具製造方法に係り、特にハウジングとレンズとの間のレーザ溶着を行うにあたり、溶着面に膜が付着すること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方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハウジングの開口端部とレンズの外周部をレーザ溶着することで構成された車両用灯具が知られている。ハウジングの内部にはリフレクタと光源が配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
リフレクタ２３０は、基材の表面にアンダーコート膜を介在して、アルミニウムや銀からなる反射膜を形成し、その表面にプラズマ重合膜からなる保護膜が形成されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−００９２５６号公報
【特許文献２】特開２００５−３１０３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
反射膜の表面に、さらにプラズマ重合膜の保護膜を形成するには、プラズマを発生させた真空中で、ヘキサメチルジシロキサン等のモノマーガスを導入してプラズマ重合を行うことで、反射膜の表面にプラズマエネルギーを利用して透明な重合膜を形成する。このとき、反射膜の厚みは１００〜２００ｎｍ、プラズマ重合膜は２００〜３００ｎｍになるように形成される。保護膜の膜厚を２００〜３００ｎｍになるように形成するのは、保護膜として実用上十分な硬さを得るためであり、それ以下の厚みでは十分な硬さが得にくいことによる。
【０００６】
しかしながら、ハウジング２１０を基材として利用しハウジング２１０の内面をリフレクタ２３０として利用する場合において、プラズマ重合膜からなる保護膜はリフレクタとして利用する反射膜上のみでなく、その周囲にも拡がって形成される。このときハウジング２１０の開口端部２１１にまで到達した場合、ハウジング２１０の開口端部２１１とレンズ２２０の外周部２２１をレーザ溶着により溶着しようとしたときに、保護膜が透明なプラズマ重合膜であるためレーザ光を透過してハウジング２１０のみを溶融し、界面に拡がって形成された保護膜が残ったままレンズと溶着することになるため、溶着強度が低下する恐れがある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ハウジングとレンズとの間のレーザ溶着の信頼性に高い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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、光吸収性の樹脂製材料により形成され開口端部を含み内面に反射鏡が形成された３次元構造のハウジングと、外周部が前記開口端部にレーザ溶着されて灯室を構成する透光性の樹脂製材料により形成された３次元構造のレンズカバーと、前記ハウジングと前記レンズカバーで囲まれた灯室を備える車両用灯具の製造方法であって、
前記ハウジングの内面に前記反射膜を形成し、前記反射膜の上に気相法を用いて保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記ハウジングの開口端部に設けた第１溶着面と、前記レンズカバーに設けた第２溶着面とを互いの溶着面が対向するように重ねて、前記第１溶着面と前記第２溶着面が加圧静止状態にする加圧工程と、
前記レンズカバーにレーザ光を照射して、前記レンズカバー透過して前記第２溶着面からレーザ光を出射させて、前記加圧静止状態の前記第の溶着面にレーザ光を繰り返し照射する照射工程と、
前記照射工程の繰り返し照射により前記第１の溶着面の平均温度を上昇させて溶融軟化状態にして前記第１溶着面と前記第２溶着面とを溶着した後に、前記第１溶着面に対するレーザ照射を停止して前記第１溶着面および前記第２溶着面の温度を降温する冷却工程とを有し、
前記保護膜形成工程は、前記反射膜を形成した保護膜を形成する前に、前記第１溶着面に当接する弾性部材が設けられたマスクを設け、前記マスクを設けた状態で保護膜を形成するマスキング工程を有しており、
前記ハウジングの開口端部は、前記第１溶着面よりも前記レンズカバー側と反対方向側で且つ灯室内面に位置する第１の段部と、前記第１溶着面よりも前記レンズカバーと反対方向側で且つハウジング外面に位置する第２の段部を有しており、
前記マスキング工程は、前記第１の段部から前記第１溶着面を覆うマスク部材と、前記マスク部材と前記第１溶着面の間に挟持される前記弾性部材と、前記第２の段部を押さえるハウジング押え部材を用意し、前記マスク部材とハウジング押え部材とで前記弾性部材および前記ハウジングを挟み込むように取り付ける行程である、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、光吸収性の樹脂製材料により形成されたハウジングと透光性の樹脂製材料により形成されたレンズカバーとの３次元構造のレーザ溶着領域において、レーザ溶着強度の低下を抑制することが可能となる。また、レーザ溶着を確実に行うことができるようになるので、レーザ溶着を行うレーザ照射時間を所定の溶着状態が得られる照射時間のみとすることができ、溶着強度を高めるために所定のレーザ溶着時間より長い照射時間もしくは高いエネルギー照射を行うことができる。それゆえ溶着面をきれいな均一状態とすることができ、溶着面が外部から容易に観察される車両用灯具の外観性を向上させることが可能となる。
【００１０】
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、前記弾性部材がフッ素系ゴムまたはスポンジであり、前記弾性部材が前記ハウジングの開口部外周において間欠的に配置する、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、保護膜を形成する真空中において、弾性部材から発生するガス成分が少なく、保護膜の品質に製造バラツキが生じにくい。また、耐熱温度がハウジングよりも高いため繰り返し使用による弾性度合の劣化が殆どない。また、簡潔的に設けるので、３次元構造の溶着面であっても、容易に弾性部材をマスクに設置することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、ハウジングとレンズとの間のレーザ溶着の信頼性に高いレーザ溶着を行う車両用灯具の製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である前照灯１の正面図である。
【図２】図１に示した前照灯の光軸に沿った断面図である。
【図３】図１に示した車両用灯具１０のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図４は、従来の問題点を説明する製造方法に沿って説明する概略断面図である。（ａ）がレーザ照射を行う前の状態を示し、（ｂ）がレーザ照射を実施している状態を示し、（ｃ）がレーザ照射を終えた後の状態を示す。
【図５】図５は、反射膜上に設ける保護膜の積層状態を説明する断面図である。
【図６】図６は、回り込みにより反射膜を形成しない第１溶着面上に形成された状態を説明する概略断面図である。
【図７】図７は、比較例２のマスクを用いた保護膜形成工程を説明する概略断面図である。
【図８】図８は、本発明に係るマスキング工程を説明する概略断面図である。
【図９】図９は、本実施例で使用したレーザ溶着装置の要部を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態であるレーザ溶着を行う車両用灯具の製造方法について、二輪車用の前照灯を例に、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
なお、本明細書において「レンズカバー」とは、アウターレンズ、カバーレンズなどとも称される透光性の窓部材をいいレンズ機能を有するものに限定されるものではない。「前方」とは本願に係る車両用灯具を車両に取り付けた場合において、車両用灯具が主として照射する方向をいい、「後方」とは前方の反対側の方向をいう。したがって、前照灯の場合には車両前方側に向かって光を照射するので車両進行方向が前方となり、バックランプならば車両後方側に向かって照射するので車両進行方向と反対側が前方となる。右側、左側については前方を基準として説明する。
【００１６】
本実施形態の二輪車用前照灯１は、例えば、二輪車前部の中央に配置されるものであり、図１および図２に示すように、ハウジング２とレンズカバー３とで囲まれる灯室４内に、光源５を設けており、ハウジング２の灯室内面９には反射面６が設けてある。図１が前照灯１の正面図、図２が光軸Ａｘに沿った縦断面図である。図１において網点で示した領域がレーザ光を用いて溶着された溶着領域１０である。
【００１７】
ハウジング２は、レーザ光に対し吸収性を有する黒色の熱可塑性樹脂からなる。例えば溶融温度が２５０〜３００℃のＡＳＡ樹脂（アクリロニトリルスチレンアクリレート樹脂）を用いることができる。ＡＳＡ樹脂は耐熱性、耐レーザ溶着性および強度に優れるとともに、その表面に反射膜を形成する場合において鏡面反射面の下地として優れる。
【００１８】
ハウジング２は、図２に示すように光源５を設ける灯室４となる凹部を有する凹面形状に形成され、凹部の周縁である開口端部７にてレンズカバーと溶着される。凹部の底には光源取付け孔が設けられており、光源取付け孔に光源５が挿入され固定される。符号５ａは光源５のソケットである。灯室内面となる凹部の底面は、所定の配光特性が得られるように形成され、その表面には反射膜が形成されて反射面６とされている。開口端部７と反射面６との間は、凹部底面から前記レンズカバー３側に延びる側壁部２ａが形成されている。
【００１９】
レンズカバー３は、レーザ光に対し透過性を有する熱可塑性樹脂製レンズからなる。例えば、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル（アクリル））材料を用い耐熱性、耐候性、機械的特性および透過率に優れたグレードのものが好ましい。レンズカバー３は、車両用灯具１の正面に位置しする出射面８と、出射面８の周縁部においてハウジング２側に延びるレンズ脚３ａが形成されている。
【００２０】
図３はレンズカバー３とハウジング２との溶着領域１０を拡大して示す断面図である。溶着領域１０は、ハウジング２の開口端部７の先端に設けた平坦面からなる第１溶着面１１と、レンズカバー３のレンズ脚３ａの先端平面である第２溶着面とを、互いの溶着面を対向させて溶着している領域である。車両用灯具１は、車両の意匠の一部をなす立体形状をなす。レンズカバー３およびハウジング２の夫々も立体的な３次元形状をなし、溶着領域１０も車両用灯具１のデザイン形状に合わせて、２次元平面ではなく３次元形状とされている。なお、ハウジング２の開口端部７の形状については、後述する実施例の説明において詳述する。
【００２１】
続いてレーザ溶着を行う車両用灯具の製造方法について説明する前に、反射面６にプラズマ重合法により保護膜を形成した場合のレーザ溶着の問題点について製造工程に沿って説明する。
【００２２】
（比較例１）：マスクを用いずにプラズマ重合保護膜を設ける方法
図４は、従来の溶着強度を確認するための試験サンプルにて行った実験における、レーザ溶着工程を説明する概略断面図である。図４（ａ）がレーザ照射を行う前の状態を示し、図４（ｂ）がレーザ照射を実施している状態を示し、図４（ｃ）がレーザ照射を終えた後の状態を示す。図５は、反射膜２６上に設ける保護膜２７の積層状態を説明する断面図、図６は回り込みにより反射膜を形成しない第１溶着面１１上に形成された状態を説明する概略断面図である。なお、図５における符号２８は、反射膜２６と基材２５との接着力を強固にするとともに表面平滑性を高めるための下地膜である。下地膜２８は省略しても良い。
【００２３】
最初にハウジング内面に反射膜２６の蒸着を実施した。反射膜２６の蒸着の際には側壁部４２ａに反射膜２６が形成されないように図示しない蒸着マスクにてカバーして蒸着した。その後、反射膜２６を覆うように保護膜２７を形成した。保護膜２７の形成には公知のプラズマ重合プロセスを用いた。プラズマ重合プロセスは、ハウジング４２を真空装置内にセットし、モノマーガスとしてＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシロキサン）を真空装置内に供給し高周波プラズマを用いて分解、再結合させてプラズマ重合保護膜を形成するプロセスである。図５にプラズマ重合を用いて成膜した保護膜２７を設けた反射面６を示している。基材２５がハウジングに相当し、反射膜２６が反射面６を構成する。保護膜２７がプラズマ重合プロセスにより成膜した膜で、透光性を示す。
【００２４】
第１溶着面１１上には、本来なら保護膜２７を形成しないことが好ましいが回り込みにより基材２５（ハウジング）上にもプラズマ重合プロセスにより保護膜２７が形成されている。この回り込みにより形成された保護膜２７は、意図して成膜したものではないが、ハウジングの第１溶着面１１上にも薄く形成される（図６および図７参照）。
【００２５】
比較例１において、反射膜２６が形成されている部分のハウジング４２の断面が図５に相当し、ハウジング４２の開口端部４２ｂの断面が図６に相当する。
保護膜２７を形成した後に、レンズカバー４３をレンズ脚４３ａ先端の第２溶着面１２と、ハウジングの第１溶着面１１とが互いに接するように圧力を加える（図４（ａ）参照）。
【００２６】
次に、レーザヘッド３０からレンズカバー４３を通してハウジング４２の第１溶着面１１に向かってレーザ光Ｌを照射して第１溶着面１１と第２溶着面１２の溶着を行った。このとき、第１溶着面１１と第２溶着面１２との間には意図せずに成膜された保護膜（プラズマ重合膜）２７が介在している（図４（ｂ）参照）。また、レンズカバー４３とハウジング４２との互いの加圧は、レーザ溶着が完了するまでの期間一定圧力にて継続して実施する。
【００２７】
図４（ｃ）は、レーザ溶着を行った後の状態を模式的に示すものである。第１溶着面１１と第２溶着面１２との間に、意図せずに成膜された保護膜（プラズマ重合膜）２７が存在する状態のままレーザ溶着を実施すると、溶着領域１０、特にハウジング４２とレンズカバー４３の界面に保護膜２７が残ったままとなる。これは、保護膜２７が光透過性を有し、溶融温度も高く、また、膜厚が薄いためである。それゆえ、図４（ｃ）に概念を示したように部分的に保護膜２７を破壊して溶着している領域と、保護膜２７を残存している領域が混在して溶着が行われる。
【００２８】
このサンプルについて破壊検査を実施して溶着強度を調べると界面剥離となった。すなわち溶着強度が低く信頼性の低い溶着となる、という問題が生じた。なお、レンズカバー４３はアクリル樹脂を、ハウジング４２はＡＳＡ樹脂を用いた。レーザ溶着条件は、保護膜２７を形成しない同一サンプルについてレーザ溶着を実施した場合において、破壊検査にて材料破壊となるレーザ照射条件と同一とした。
【００２９】
次に、比較例１の問題点について対策を実施した比較例２について説明する。
【００３０】
（比較例２）：マスクを用けてプラズマ重合保護膜を設ける方法
比較例２は上記問題を解決するための対策として、反射膜を保護する保護膜２７としてプラズマ重合法により成膜する際にマスク４４を用いる方法である。マスク４４は、図７に示すように側壁部４２ａおよび開口端部４２ｂを覆うキャップ形状の断面をなす。マスク４４を設けた状態で、真空装置を用いるプラズマ重合プロセスを用いて保護膜２７を反射膜２６上に成膜する。このとき、保護膜２７は、プラズマ重合の性質上、蒸着に比べて膜の回り込み量が多いため、意図したものではないが、ハウジング４２の開口端部４２ｂの先端に設けた第１溶着面１１上にも薄く形成されていた（図６および図７参照）。
【００３１】
マスクを用いてプラズマ重合保護膜２７を設ける点以外は、比較例１と同一条件、同一手順にて溶着を実施した。比較例１と同様に比較例２のサンプルについて破壊検査を実施して溶着強度を評価した。比較例１と同様に界面剥離となった。
【００３２】
次に、比較例１に対する対策として本願発明に係るマスクを用いたレーザ溶着の方法について図１、図２、図３、図５、図８を参照しながら説明する。
【００３３】
（実施例）：弾性部材を挟んでマスキングする製造方法
ハウジング２およびレンズカバー３を射出成形にて成形した。ハウジング２の灯室内面９の底面に図示しない下地膜２８をスプレー法にて塗布・乾燥させて形成した。下地膜上に真空蒸着法にて反射膜２６を形成した（図１および図５参照）。反射膜２６の蒸着の際には側壁部２ａに反射膜２６が形成されないように図示しない蒸着マスクにてカバーして蒸着した。
【００３４】
続いて、反射膜２６を覆うように保護膜２７の形成工程を実施する。保護膜２７の形成には公知のプラズマ重合プロセスを用いる。
そこで、プラズマ重合を行う真空装置内にハウジング２をセットする前に、マスキング工程を実施する。マスキング工程は、第１溶着面１１に当接する弾性部材２１が設けられたマスク部材２０をハウジング２の開口端部７に対して圧接して設ける。
【００３５】
図８はマスキング工程を説明する概略断面図である。ハウジング２の開口端部７は、図３および図８に示したように、側壁部２ａの先端部である。開口端部７には、ハウジング２の開口端部７の先端でレンズカバー３に対向する平坦面からなる第１溶着面１１が形成してある。第１溶着面は、レンズカバー３の第２溶着面より広い断面面積を有する。第２溶着面より広い面積とすることで、レーザ光の焦点位置を調整して、レンズカバー２と直接溶着している範囲よりも広い範囲の第１溶着面１１を軟化・溶融させて溶着力を高めることができるからである。開口端部７には、第１溶着面１１よりもレンズカバー３と反対方向側で、且つ、灯室内面９となる位置する第１の段部１５が形成されている。また、第１溶着面１１よりもレンズカバー３と反対方向側で、且つ、ハウジング２の外面に位置する第２の段部１６が形成されている。第２の段部１６は第１溶着面と略平行に形成する。
【００３６】
マスク部材２０は、樹脂材料に形成されており３次元構造のハウジング２の開口端部７の形状に合わせて３次元形状に成形される。マスク先端にはハウジング内面に位置させる先端面２０ａと、先端面２０ａに直交し弾性部材２１を押さえる弾性部材取付け面２０ｂとを備える。弾性部材取付け面２０ｂに弾性部材２１が接着固定されている。マスク部材はＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテフタレート樹脂）にて成形し、弾性部材はフッ素ゴム、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、シリコンゴムの３種類にて評価した。
【００３７】
マスキング工程は、第１の段部１５から第１溶着面１１を覆うマスク先端（先端面２０ａおよび弾性部材取付け面２０ｂ）を備えたマスク部材２０を、マスク部材２０と第１溶着面１１との間で弾性部材２１を挟持するようにして設置する。このとき、図８に示したように第２の段部１６を押さえるハウジング押え部材２２を用意し、マスク部材２０とハウジング押え部材２２により、弾性部材２１およびハウジング開口端部７を挟み込むように加圧して取り付ける。
【００３８】
次にマスク部材２０を設けた状態のまま、プラズマ重合を実施する図示しない真空装置内にハウジング２を設置して、プラズマ重合プロセスを実施してプラズマ重合膜からなる保護膜を形成する。保護膜２７は、プラズマ重合の性質上、蒸着成膜やスパッタ成膜に比べて回り込み量が多いが、本実施例では、第１溶着面１１が弾性部材２１およびマスク部材２０にて確実に覆われているため、第１溶着面１１に保護膜２７が形成されることなく、反破膜２６上に保護膜２７を成膜することができる。
【００３９】
次に、マスク部材２０およびハウジング゛押え部材２２を取り外した後に、ハウジング２とレンズカバー３を互いに加圧状態で接触させてレンズカバー３を透過して第１溶着面１１にレーザ光を照射してレーザ溶着を実施する（図４（ａ）および図４（ｂ）参照）。
【００４０】
図９は、本実施例で使用したレーザ溶着装置の要部を示す概略斜視図である。レーザヘッド３０からレンズカバー３を通してハウジング２の第１溶着面１１に向かってレーザ光Ｒａｙを高速で走査して第１溶着面１１と第２溶着面１２の溶着を行った。このとき、レンズカバー３は、レーザヘッド３０とレンズカバー３の間に設けた図示しない透光性樹脂治具により保持されており加圧状態としている。
【００４１】
レーザ溶着を行うためのレーザヘッド３０としては、例えば、レーザ光発生装置から光ファイバを介してレーザヘッド３０内に導かれたレーザ光をｘ方向の操作を実施するガルバノミラーとｙ方向の操作を行うガルバノミラー（図示せず）によって２次元的走査を可能としたガルバノスキャンヘッドを用いている。また、レーザ光の焦点位置（ｚ方向）を調整できるレンズも設けることにより３次元走査を可能としている。なお、レーザ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。
【００４２】
レーザ光Ｒａｙは、図示しない制御装置により３次元形状の溶着領域１０を繰り返し高速で走査を行う。３次元形状の溶着領域において、照射されるエネルギー量を均一化するために、照射角度、入射角度に応じてレーザ光の焦点位置および走査速度の制御を実施する。これにより、繰り返し周回する間に、レーザ光照射による昇温と降温を繰り返して、全体として徐々に第１溶着面１１の温度を上昇させる。照射されるエネルギー量が同じになるように制御して高速で繰り返し照射することで、溶着領域１１全体の第１溶着面１１の軟化・溶融が始まる。透光性のレンズカバー３の第２溶着面１２は第１溶着面に接しているので、第１溶着面１１の温度上昇に伴って第２溶着面１２の温度も上昇する。軟化・溶融が始まった第１溶着面１１と、温度上昇した第２溶着面１２が溶着する。レーザ光Ｒａｙを走査する照射方向角度は、例えば、レンズカバー３の鉛直軸に対し４５°±１５°）以内としてレンズカバー３内に高効率で入射するようにしている。
【００４３】
次に、レーザ光の照射を停止して冷却する。
【００４４】
以上説明したように、３次元形状の溶着領域１０を備えた車両用灯具１を構成することが可能となる。本実施例によれば、溶着領域１０には保護膜２７が形成されていないため、レンズカバー３とハウジング２との間の溶着強度を低減することなくレーザ溶着することが可能となる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、３次元高速走査が可能なレーザヘッドを用いているため、正面視で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１を構成することが可能となる。
【００４６】
本実施例にてレーザ溶着を実施したサンプルについて比較例１と同様に破壊検査を実施して溶着強度を調べたところ、材料破壊モードとなった。すなわち溶着強度が高く信頼性の高い溶着が得られた。なお、弾性部材２１としては、硬度５０のものを用いて弾性部材取付け面２０ｂとは瞬間接着剤にて固定した。弾性部材２１の材料としてはＮＢＲは耐熱温度が約８０℃と低く、シリコンゴムは耐熱温度が１８０℃程度と高いものの汎用の瞬間接着剤を用いた接着ができない。よって耐熱温度が約２００℃と高く接着剤での固定も可能なフッ素ゴムが最も好適である。
【００４７】
次に、変形例について説明する。
【００４８】
上記実施形態では、弾性部材２１を溶着領域１０の全面に設けて実施した。本発明はこれに限定されない。弾性部材２１を全面に設けることなく、部分的に設けても良い。間欠的に設けることで３次元形状の溶着領域１０に容易に弾性部材２１を設けることができる。フッ素ゴムとして厚み１ｍｍ、幅３ｍｍとして１００ｍｍ間隔でマスク部材２０に接着固定したものを用いてプラズマ重合プロセスを実施した。この変形例においても溶着強度は材料破壊モードであった。
【００４９】
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、弾性部材としてフッ素ゴム、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、シリコンゴムの３種類にて評価した実施例にて記載したが、スポンジ、エラストマー樹脂などの柔軟性と反発力を備えた材料を用いることもできる。スポンジを用いる場合にはマスキング工程においてマスク部材と溶着面との間でスポンジからなる弾性部材を押し潰してスポンジの網目構造が潰れるまで押し潰すことが好ましい。従って、スポンジの網目構造の大きさが１ｍｍ以下で空孔率が小さいものが好ましい。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。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係るレーザ溶着を行う車両用灯具の製造方法によれば、均一で、溶着強度に優れた車両用灯具を高い歩留りで製造することが可能となる。したがって、車両の後方に設ける停止灯、方向指示灯、後退灯、イルミネーションランプ、ハイマウントストップランプなどに限らず前照灯、サイドターンランプなどの各種車両用灯具に適用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１……車両用灯具
２……ハウジング
２ａ……側壁部
３……レンズカバー
４……灯室
５……光源
６……反射面
７……開口端部
８……出射面
９……灯室内面
１０……溶着領域
１１……第１溶着面
１２……第２溶着面
１５……第１の段部
１６……第２の段部
１７……中間段部
２０……マスク部材
２１……弾性部材
２２……ハウジング押え部材
２５……基材
２６……反射膜
２７……保護膜（プラズマ重合膜）
２８……下地膜
３０……レーザヘッド
３１……３次元構造の溶着領域
４２……ハウジング
４３……レンズカバー
４４……マスク（比較例）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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