(57)【要約】【課題】    自動二輪車の後部に設けるテールストップランプや四輪車の後部に設けるハイマウントストップランプなどの横長形状の車両用信号灯具において、レンズとハウジングとの溶着工程における、問題を解決する。【解決手段】  超音波溶着装置（２００）を用いてレンズカバー（１３）とランプハウジング（１２）とを溶着する。溶着を行う際には、溶着ホーン（２２０）に設けた窪み部（２２２）内に、車両用信号灯具（１０）の配線コード（２０）が入りこむように束ねてコードクランプ（１７）にて仮固定をしておく。コードクランプ（１７）は、ランプハウジング（１２）の背面側に一体に形成されている。これにより、溶着ホーン（２２０）にて溶着面３１，３２を超音波を用いて加熱溶着させる際に、配線コード（２０）が溶着ホーン（２２０）とランプハウジング（１２）との間に挟まれることにより生じる不良を低減することができる。 【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源を固定するランプハウジングと、前記ランプハウジングから引き出され前記光源に給電する配線コードと、前記光源を収納する凹部を備えたレンズカバーとを有し、互いに密接した前記ランプハウジングの周縁の溶着面と前記レンズカバー周囲の縁部の溶着面とを超音波溶着装置を用いて溶着する車両用信号灯具の製造方法であって、
前記超音波溶着装置は、固定台、加圧手段および溶着ホーンを有する超音波溶着装置とを備え、
前記固定台には、前記レンズカバーの外形に対応する凹部が形成され、
前記溶着ホーンは、その先端に前記ランプハウジングの開口部周縁と前記レンズカバー周囲の縁部とを溶着させるための溶着ヘッド面と、前記溶着ヘッド面に対して凹んだ中央窪み部を有し、
前記加圧手段は、前記溶着ホーンと、前記固定台との間に前記車両用信号灯具を挟み込んで加圧するものとされ、
前記ランプハウジングの背面には、前記配線コードを保持するクランプがランプハウジングと一体に形成されており、
前記前記ランプハウジングの周縁の溶着面と前記レンズカバー周囲の縁部の溶着面との溶着は、
前記固定台の凹部に前記レンズカバーをセットする工程と、
前記ランプハウジングの灯室側の面に前記光源を配設し、前記ランプハウジングの背面側の面から取り出した配線コードを前記クランプにより束ねて、前記レンズカバーの縁部の溶着面上に載置する工程と、
前記ランプハウジングの周縁の溶着面と前記レンズカバー周囲の縁部の溶着面とが互いに密接するように前記加圧手段にて加圧する工程と、
前記加圧を行ったまま前記超音波ホーンにて前記溶着面同士を超音波溶着する工程とを有することを特徴とする車両用信号灯具の製造方法。
【請求項２】
光源と、前記光源を固定するランプハウジングと、前記ランプハウジングから引き出され前記光源に給電する配線コードと、前記光源を収納する凹部を備えたレンズカバーとを有し、互いに密接した前記ランプハウジングの周縁の溶着面と前記レンズカバー周囲の縁部の溶着面とが溶着された車両用信号灯具であって、
前記ランプハウジングおよび前記レンズカバーは、平面視において直交する一方向が長く他方が短い横長形状とされ、
前記ランプハウジングには前記配線コードが挿通する挿通孔と、ランプハウジング背面に設けた配線コード保持クランプが形成されており、
前記前記ランプハウジングの周縁の溶着面と前記レンズカバー周囲の縁部の溶着面とが超音波溶着されている車両用信号灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪車両に設けられるハイマウントストッランプ、二輪車両に設けられるテールストップランプなどの車両用信号灯具、特に車両外装に設ける灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイマウントストップランプは、車両後部の後続車から視認しやすい位置に設けらている。特に車両後部のルーフ近傍で、車両の外部に設ける場合には、全体として横長に形成されている。このようなハイマンウトストップランプとして、例えば特許文献１が知られている。
【０００３】
図６は、特許文献１のハイマウントストップランプ１をレンズ３の一部を取り除いて示す斜視図である。凹部を備えた横長の箱状のハウジング２と、そのハウジング２の周囲の立壁に溶着されてレンズ３と、ハウジング２とレンズ３とで形成された灯室内に複数の発光ダイオード４が載置された基板６が配設されている。基板６は二枚の平行に置かれた金属板５、即ち発光ダイオード４の一対のリード４ａを載せる２枚の金属板とを有しており、金属板５は銅などの導電性を有する材料によって形成されている。
【０００４】
基板６には図示しない給電用の配線コード（ケーブル）が接続され、配線コードがハウジング２の底面に設けた穴を通ってハウジング２の背面に引き出す。ハウジング２とレンズ３との溶着は、互いの溶着面を加圧した状態にてレンズ３を通してレーザ光を溶着面に照射することで加圧・溶着を行うレーザ溶着を用いて溶着して接合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２２２９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、レーザ溶着を用いてレンズ３とハウジン２とを溶着する場合には、溶着部、すなわち、ハウジング２の開口部全周に対してレーザ光を照射しなければならないため、熱板溶着に比べて溶着時間が長いため、生産性が悪い、という問題がある。また、レーザ溶着に代えて熱板溶着を行う場合には、溶着面が白濁化したり、溶融した樹脂の糸引きなどの不良が生じる。レーザ溶着に代えて超音波溶着を行う場合には、超音波溶着装置の超音波ホーンとレンズもしくはハウジングとの間に挟み込まれて、溶着不良が生じることがある。また、超音波溶着を行う場合にあっても、溶着ホーンと製品との間に配線コードが挟み込まれて配線コードが破損する不良が生じることがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は上記問題に鑑みてなされたもので、生産性に優れ、糸引きのない車両用信号灯具を得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、本発明の車両用信号灯具の製造方法は次の特徴を有する。
光源と、前記光源を固定するランプハウジングと、前記ランプハウジングから引き出され前記光源に給電する配線コードと、前記光源を収納する凹部を備えたレンズカバーとを有し、互いに密接した前記ランプハウジングの周縁の溶着面と前記レンズカバー周囲の縁部の溶着面とを超音波溶着装置を用いて溶着する車両用信号灯具を製造する。
前記超音波溶着装置は、固定台、加圧手段および溶着ホーンを有する超音波溶着装置とを備え、前記固定台には、前記レンズカバーの外形に対応する凹部が形成され、前記溶着ホーンは、その先端に前記ランプハウジングの開口部周縁と前記レンズカバー周囲の縁部とを溶着させるための溶着ヘッド面と、前記溶着ヘッド面に対して凹んだ中央窪み部を有し、前記加圧手段は、前記溶着ホーンと、前記固定台との間に前記車両用信号灯具を挟み込んで加圧するものとされている。
【０００９】
前記ランプハウジングの背面には、前記配線コードを保持するクランプがランプハウジングと一体に形成されている。
【００１０】
前記前記ランプハウジングの周縁の溶着面と前記レンズカバー周囲の縁部の溶着面との溶着は、
前記固定台の凹部に前記レンズカバーをセットする工程と、
前記ランプハウジングの灯室側の面に前記光源を配設し、前記ランプハウジングの背面側の面から取り出した配線コードを前記クランプにより束ねて、前記レンズカバーの縁部の溶着面上に載置する工程と、
前記ランプハウジングの周縁の溶着面と前記レンズカバー周囲の縁部の溶着面とが互いに密接するように前記加圧手段にて加圧する工程と、
前記加圧を行ったまま前記超音波ホーンにて前記溶着面同士を超音波溶着する工程とを有する。
【００１１】
さらに、本発明の車両用信号灯具は次の特徴を有する。
光源と、前記光源を固定するランプハウジングと、前記ランプハウジングから引き出され前記光源に給電する配線コードと、前記光源を収納する凹部を備えたレンズカバーとを有し、互いに密接した前記ランプハウジングの周縁の溶着面と前記レンズカバー周囲の縁部の溶着面とが溶着された車両用信号灯具であって、
前記ランプハウジングおよび前記レンズカバーは、平面視において直交する一方向が長く他方が短い横長形状とされ、
前記ランプハウジングには前記配線コードが挿通する挿通孔と、ランプハウジング背面に設けた配線コード保持クランプが形成されており、
前記前記ランプハウジングの周縁の溶着面と前記レンズカバー周囲の縁部の溶着面とが超音波溶着されている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、車両用信号灯具の製造工程において、配線コードが溶着ホーンと車両用信号灯具との間に挟み込みによる配線コード破損の不良を低減することができる。また、溶着部における糸引きの発生および白濁化を生じないように製造することができる。強いては不良品の発生を低減して、コストを低減することができ得る。
【００１３】
また、請求項２の発明によれば、超音波溶着における作業性を向上させることが可能な車両用信号灯具を提供することができ得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施形態に係るテールストップランプを、水平方向に沿った断面にて説明する断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るテールストップランプの背面図である。
【図３】図３は図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】図４は、ランプハウジングとレンズカバーの溶着を行う超音波溶着装置のアウトラインを示す構成図である。
【図５】図５は、超音波溶着装置におけるランプハウジングとレンズカバーとの溶着工程を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、従来の車両用信号灯具を説明する一部を切り欠いて示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
なお、本明細書において「車体」とは、エンジンや電装品等を除いた車両の骨格をなす構造物をいう。本明細書において特に断りがない限り、「前方」とは車両用灯具を車体に取り付けた状態におけるその車両用灯具の機能に応じた主たる照射方向をいい、テールストップランプおよびハイマウントストップランプの場合には車両後方側をいう。「後方」とは「前方」の反対側の方向をいう。右側、左側、上側、下側についても車両用灯具を車体に取り付けた状態において、前記した「前方」を基準にして説明する。
【００１６】
図１は、自動二輪車の車体後方側に設けるテールストップランプを、車体取り付け状態における横方向、すなわち水平方向に沿った断面図にて説明するもので、図２に矢視したＡ−Ａ線に沿った断面図である。図２は、テールストップランプの背面図である。図３はテールストップランプを、車体取り付け状態における上下方向、すなわち鉛直方向に沿った断面図にて説明するもので、図２に矢視したＢ−Ｂ線に沿った断面図である
【００１７】
テールストップランプ１０は、灯室１１を画成するランプハウジング１２およびレンズカバー１３と、内部に設けた光源１４を有する。また、図１に示したようにランプハウジング１２とレンズカバー１３とで囲まれた灯室１１内には、テール・ストップランプ用のＬＥＤ光源１４と、ＬＥＤ光源１４を搭載する基板１５と、ＬＥＤ光源１４から照射された光を所定の配光特性に変換するインナーレンズ１６が収納されている。また、ランプハウジング１２の背面（後ろ側）にはコードクランプ１７がランプハウジング１２と一体に成形されている。なお、符号２０はＬＥＤ光源１４に電源を供給する配線コード、符号２１は配線コード２０の先端に設けたコネクタであり、図１および図２においては図示を省略している。
【００１８】
ランプハウジング１２は、概略板状に形成され、灯具後方から視認したときに左右方向に長く上下方向に短い、長細い横長形状とされている。ランプハウジング１２は熱可塑性樹脂材料により形成され、灯具後方側に突出するコードクランプ１７、ボス１９が一体に形成されている。ボス１９，１９は車体に取り付けるときの位置決めおよび固定の際に用いる。コードクランプ１７については後述する。横長形状のランプハウジング１２の外周には、環状の溶着面３１が灯室１１側の面に形成されている。溶着面３１は、レンズカバー１３の溶着面３２と当接する平坦面とされ、ランプハウジング１２の背面側（後ろ側）における溶着面３２と対応する領域も平坦面とされている。この溶着面３２と対応する領域が後述する超音波溶着装置の溶着ホーンの溶着ヘッド面が接触する部分となる。
【００１９】
レンズカバー１３は、透光性の熱可塑性樹脂材料により断面略箱形状に形成されている。灯具正面（前方）から視認したときに左右方向に長く上下方向に短い、長細い横長形状とされている。略箱形状としたレンズカバー１３の開口端部、すなわち外周端部には、環状の溶着面３２が形成されている。溶着面３２は、ランプハウジング１２の溶着面３１と当接する平坦面として形成されている。図１および図３に示したように、開口端部に段差を設け段差の平坦面を溶着面３２とすることが好ましい。段差の平坦面を溶着面３２とすることで、後述する超音波溶着装置にセットしたときに、溶着ホーンにて加熱および加圧を行う際に段差部の裏面側を超音波溶着装置の受け治具（固定台）にて押さえることができ、溶着不良を低減することができるからである（図５参照）。
【００２０】
基板１５は、ガラスエポキシ樹脂等のプリント基板もしくは、絶縁層を設けた金属基板からなり、その一方の表面に複数の表面実装タイプのＬＥＤ光源１４が実装されている。ＬＥＤ光源１４は、照射方向をレンズカバー１３の正面側を向くように基板の上部側に設けられている。テールランプ用およびストップランプ用として機能する赤色発光のＬＥＤがハンダにて基板１５に電気的および物理的に固定されている。また、基板１５のＬＥＤ光源１４を実装した面と反対側には回路部品を設けないことが好ましい。一方の表面側のみに設けることで、ハンダを形成する際にハンダリフローを用いて比較的容易に製造することができ、コスト低減を図ることができるからである。それゆえ、ＬＥＤ光源１４を実装した側の面には、図示しない抵抗等のＬＥＤ光源１４の点灯制御に用いる電子部品も実装されている。また、基板１５は、図示しないネジ等の固定出願を用いてランプハウジング１２に固定されている。
【００２１】
インナーレンズ１６は、透光性の熱可塑性樹脂材料により断面Ｌ字状に形成されている。また、灯具正面（前方）から視認したときに左右方向に長く上下方向に短い、長細い横長形状とされ、基板１５とレンズカバー１３の間の位置に配設される。レンズカバー１３にレンズ素子を設けない場合には、インナーレンズ１６にてテールストプランプの機能に則した所定の配光特性が得られるようにプリズムレンズ素子が形成されている。インナーレンズ１６は基板１５にフック構造により固定される。
【００２２】
図２に示すようにランプハウジング１２の背面側には、ボス１９，１９およびコードクランプ１７が形成されている。コードクランプ１７は、板状部材とされ、先端が折り返され折り返した先端部に配線コード２０を保持できる大きさに形成されている。さらに、配線コード２０を挿通する挿通孔が形成され、挿通孔にはゴムブッシュ１８を介して配線コード２０が固定されている。配線コード２０はテールストプランプ１０の横方向長さよりも長い。そのため、なんら固定を実施しないとテールストプランプ１０の運搬中に他のテールストプランプのレンズ面を傷つけるおそれもある。ボス１９，１９は、コードクランプ１７よりも背面側に突出する長さを有して、離間して２か所設けられている。テールストップランプ１０の長手方向において離間する２つのボスの間に、コードクランプ１７およびゴムブッシュ１８が位置する。
【００２３】
次にテールストップランプ１０の製造方法、特にランプハウジング１２とレンズカバー１３の溶着方法について説明する。
【００２４】
図４は、ランプハウジング１２とレンズカバー１３の溶着を行う超音波溶着装置２００のアウトラインを示す構成図である。超音波溶着装置２００は、被溶着物をセットして固定する受け治具（固定台）２１０、溶着ホーン２２０、ヒータ（加熱手段）２３０、温度調節器（温度制御装置）２３０を有する。受け治具２１０の中央には、被溶着物を固定するための凹部２１１が設けられている。溶着ホーン２２０の上部は、ヒータ２３０内に埋め込まれている。ヒータ２３０には、温度調節器２３１が接続され、溶着ホーン２２０を所定の溶着温度、例えば１２０℃の温度まで加熱し、その温度を一定に調節することができる。また、ヒータ２３０には、エアコンプレッサ（加圧制御装置）２４１に連結されたエアリフタ（加圧手段）２４０が取り付けられている。エアリフタ２４０は、エアコンプレッサ２４１によって圧縮された空気を用いてヒータ２３０および溶着ホーン２２０を昇降させることができる。被溶着物としてテールストップランプ１０を用いる。
【００２５】
ランプハウジング１２とレンズカバー１３との溶着は、超音波溶着装置２００を用いて溶着部３０を加熱および加圧して溶着する。図５は、超音波溶着装置２００におけるランプハウジング１２とレンズカバー１３との溶着工程を模式的に示す断面図である。
【００２６】
最初に受け治具２１０の凹部２１１に略箱形状のレンズカバー１３を開口端部を上側、すなわち溶着ホーン側に向けてセットする。凹部２１１は、レンズカバー１３のレンズ側面３３の外形状に対応した形状および対応した深さに形成されている。凹部２１１にレンズカバー１３をセットしたとき、図５に示すレンズカバー１３の開口端部に設けた溶着面３２が受け治具２１０の凹部２１１との境界近傍の段差にて、レンズカバー１３の開口端部の段差の部分を抑えるようにすることが好ましい。これによりエアリフタ２４０によって加圧したときに、溶着部３０全体に十分な加圧を行うことができるからである。
【００２７】
次にレンズカバー１３の溶着面３２に対して、ランプハウジング１２の溶着面３１が当接するようにして、ＬＥＤ光源１４、基板１５およびインナーレンズ１６が取り付けられたランプハウジング１２をセットする。
【００２８】
また、ランプハウジング１２の背面側の面から取り出した配線コード２０を束ねてコードクランプ１７により仮固定する。配線コード２０を束ねて仮固定する際には、仮固定した配線コード２０およびコネクタ２１が平面視においてランプハウジング１２の背面から外部にはみ出ずに、且つ、溶着ホーン２２０に設けた溶着ホーン窪み部２２２に収納できるように束ねる。ランプハウジング１２をレンズカバー１３の所定位置にセットする際に、配線コード２０が束ね終えていても良い。テールストップランプ１０は、横長形状をなすので配線コード２０がランプハウジング１２の背面から外部にはみ出易いが、コードクランプ１７先端の折り返しをテールストップランプ１０の短手方向に設けるので、配線コード２０を長手方向と平行な方向にて折り返した状態で仮固定することができ、外部にはみ出しにくくすることができる。
【００２９】
次に、エアコンプレッサ２４１によりエアリフタ２４０を稼働させて溶着ホーン２２０を下降させる。溶着ホーン２２０が下降して、溶着ホーン２２０の先端の溶着ヘッド面２２１がランプハウジング１２の背面に当接させる。このとき、コードクランプ１７によって配線コード２０が束ねられているので、溶着ヘッド面２２１とランプハウジング１２との間に配線コード２０が挟まれることがない。よって、コードクランプ１７により仮固定しない場合において発生した溶着ヘッド面２２１とランプハウジング１２との間に配線コード２０が挟んで配線コードが破損する、という不具合を著しく低減することができる。
【００３０】
溶着ホーン２２０にて超音波振動を加えて、溶着面３１および溶着面３２を互いに加熱、加圧することにより、ランプハウジング１２とレンズカバー１３とを溶着させた溶着部３０を形成する。溶着部はランプハウジング１２の外周全面に環状に形成されるので、溶着部３０から糸引きを生じることもなく、溶着部３０の仕上がりもきれいにすることができる。また、全面をまとめて溶着することができ、作業時間も短縮することができる。
【００３１】
上記した実施形態の溶着方法においては、ヒータ２３０による加熱も実施したが、溶着ホーン２２０により加える超音波振動のみで溶着できる材質同士の溶着の場合には、ヒータ２３０による加熱を省略することもできる。また、加圧手段による加圧は、溶着ホーン２２０自体の自重による加圧も本願発明に含まれる。
【００３２】
また、本発明の製造方法は、特に横長形状の車両用信号灯具に適用すると効果的である。横長形状の車両用信号灯具、特にランプハウジングまたはレンズカバーの何れかが板形状に近似される横長形状の車両用信号灯具の場合においては、配線コードを挿通孔は、その形状的な制約から、ランプハウジングの背面に設けざるを得ない。その場合、配線コードは短手方向からはみ出やすくなる。したがって、多数の車両用信号灯具は、短手方向の長さが、配線コードの径の数倍程度（５倍以下）しかない製品が多数であるので、配線コーがはみ出ることが多く、製造工程における不良品発生率も高い。しかしながら、本発明の製造方法によれば、短手方向におけるは見出しを効果的に抑制することができる。さらに、コードクランプにて配線コードを仮固定しておけば、車体への車両用信号灯具の組み立てを行うために、車両用信号灯具を運搬する際においても、配線コードが動きまわることがなく、ひいでは、他の車両用信号灯具にぶつかって傷つけることにより生じる不良も低減される。
【００３３】
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。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る車両用灯具によれば、例えば、本実施の形態においてテールストップランプにて説明したが、ハイマウントストップランプ、サイドウインカーランプなどの、他の横長形状の車両用信号灯具にも適用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１    ハイマウントストップランプ
２    ハウジング
３    レンズ
４    発光ダイオード
４ａ    リード
５    金属板
６    基板
１０    テールストプランプ（車両用信号灯具）
１１    灯室
１２    ランプハウジング
１３    レンズカバー
１４    ＬＥＤ光源
１５    基板
１６    インナーレンズ
１７    コードクランプ
１８    ゴムブッシュ
１９    ボス
２０    配線コード
２１    コネクタ
３０    溶着部
３１、３２    溶着面
３３    レンズ側面
２００    超音波溶着装置
２１０    固定台
２１１    固定台凹部
２２０    溶着ホーン
２２１    溶着ヘッド面
２２２    溶着ホーン窪み部
２３０    加熱手段（ヒータ）
２３１    温度制御装置（温度調節器）
２４０    加圧手段（エアリフタ）
２４１    加圧制御装置（エアコンプレッサ）
【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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