車用燈具的熔敷座的製作方法

2023-09-21 11:19:25

專利名稱：車用燈具的熔敷座的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用熔敷方法將形成汽車標誌燈等車用燈具的燈具體等和覆蓋其開口部的前透鏡等的接合指定部直接進行接合的車用燈具，特別涉及一種利用電磁振動所產生的摩擦熱來局部熔化燈具體與前透鏡的接合指定部後進行冷卻接合的車用燈具的熔敷座結構。
以往，曾提出了利用所謂振動熔敷方法製造的車用燈具，即把由熱塑性合成樹脂製成的燈具體51和同樣由熱塑性合成樹脂製成的前透鏡52等的接合指定部進行振動熔敷而接合在一起。提出了如下的利用該方法製造車用燈具的方法，把前透鏡52等的熔敷座54接觸到車用燈具的燈具體的凸緣部分等的接合面53上，在兩者接觸的狀態下使其振動而產生摩擦熱，從而使前透鏡52等的熔敷座54嵌入燈具體51等的接合面53中而進行熔敷。形成於所述前透鏡52側的熔敷座54，如圖7A所示，一般具有從上至下相同的寬度(A部分)，或者，在如圖7B所示的剖面形狀中，大多是在內外表面向頂端側形成錐狀(B部分)。
然而，對於具有上述形狀的前透鏡52側的熔敷座54來說，例如對前者(圖7A)而言，由於與燈具體51側的接合面53的基礎面積較大，所以在整個接觸面上不會形成較大的壓力，難以產生摩擦熱，故延長了熔敷時間，同時，由於是在比較低的溫度下進行熔敷的，所以通常會產生熔敷座54內外的變形；而對於後者(圖7B)而言，由於熔敷座54的頂端較小而增加摩擦熱，所以可縮短熔敷時間，但卻存在著向燈具內外側的毛邊較多，特別是向內側的毛邊會產生使燈具照明效果及外觀美感變差的問題。
本發明是為解決上述問題而提出的，其目的在於提供一種通過振動熔敷製成的車用燈具的前透鏡的熔敷座，在進行燈具體等與前透鏡等部件之間的接合時，在兩者的接觸部之間充分地產生摩擦熱，同時，減少熔敷後向熔敷座內側、即向燈室內產生的毛邊，可防止燈具性能的下降，還提高了燈室內的美感和設計效果。
為實現上述目的，本發明的車用燈具的熔敷座的要點在於所述車用燈具是使前透鏡等的熔敷座振動熔敷在燈具體等的接合面上而構成，所述燈具體等是構成車用燈具的、由合成樹脂製成的一個部件，所述前透鏡等是同樣地由合成樹脂製成的另一個部件，其特徵在於，所述熔敷座的頂端的內側大致垂直於燈具體側的接合面、且其外側形成朝向頂端側的尖細的錐面。
向所述熔敷座的內外方向的形成寬度最好為0.5～1.2mm。
通過以上結構，減小了與燈具體側的接合面抵接的前透鏡側的熔敷座的接合面，可增大施加於熔敷座的頂端的壓力並增加摩擦熱，因此，使燈具體側的接合面在高溫下熔化，並且使毛邊被排向前透鏡側的熔敷座外側、即燈室外，使向內側伸出的毛邊沿著熔敷座而形成小直徑的小圓柱形，從而防止了對前透鏡的發光面和外觀設計上的不良影響。
而且，可以在熔敷座的外側形成位於錐面上部的臺階部。通過這樣形成的臺階部，不僅能減少從燈具體側產生的毛邊總量，而且會把排向外側的毛邊壓向臺階部的下方，從而可改善接合面的美感。
此外，在進行振動熔敷時，由於所述熔敷座的腳的整個接觸端面熔敷在燈具體側的接合面上，所以可提高兩者的接合力。
還可以在所述前透鏡側的熔敷座的接合面上形成粗糙部結構，以增大摩擦係數。通過這種結構，減小了與燈具體側的接合面接觸的面積，增大了單位面積上的壓力，可提高發熱效率。
附圖的簡要說明如下圖1是表示利用本發明的振動熔敷製成的車用燈具的縱向剖面圖；圖2A是表示本發明第一實施例的熔敷座結構主要部分的放大剖面圖；圖2B是表示本發明第一實施例的處於熔敷過程中的熔敷座結構主要部分的放大剖面圖；圖2C是表示本發明第一實施例的熔敷後的熔敷座結構主要部分的放大剖面圖；圖2D是表示本發明第一實施例的、產生毛邊時的熔敷座結構的的主要部分的放大斜視圖；圖3A是表示本發明第二實施例的熔敷座結構主要部分的放大剖面圖；圖3B是表示本發明第二實施例的熔敷後的熔敷座結構主要部分的放大剖面圖；圖4A是表示本發明第三實施例的熔敷座結構主要部分的放大剖面圖；圖4B是表示與燈具體的接合面抵接的粗糙面的抵接狀態的放大剖面圖；圖5是表示進行振動熔敷時的車用燈具的軸測圖；圖6是用來實施本發明的振動熔敷方法的熔敷裝置的原理示意圖；圖7A是表示現有的形成於前透鏡上且具有上下等寬形狀的熔敷座結構主要部分的放大剖面圖；圖7B是表示現有的形成於前透鏡上且具有錐形端部的熔敷座結構主要部分的放大剖面圖。
下面，參照


本發明的進行振動熔敷的車用燈具的熔敷座的最佳實施例。
圖1表示本發明涉及的車用燈具的熔敷座的第一實施例。
在本發明涉及的車用燈具1中，通過直接振動熔敷，把形成於熱塑性合成樹脂製成的部件、即前透鏡4等的內表面周邊部上的熔敷座5(密封座等)的頂端部，接合到在同樣由熱塑性合成樹脂製成的部件、即燈具體2的開口周邊部上向外側伸出的接合面3(凸緣等)上，能夠使燈具體2等與前透鏡4等的熔敷部6變薄，還可以在有限的車體空間中充分確保其有效面積。而且，在該燈具體2等的後部，設有連通燈室7內外的通氣孔8、8，以防止在所述燈室7內產生白霧。
圖2表示本發明涉及的進行振動熔敷的車用燈具1的前透鏡4的熔敷座5的結構。在本發明中，在熔敷座5上形成其外側向頂端側傾斜的錐面5a，所述熔敷座的下端面以頂端寬度Z1同燈具體2的凸緣面等的接合面3的表面(參見圖2A)均勻地接觸。
利用如上所述的形成有向外側傾斜的錐面5a的熔敷座5，在進行振動熔敷作業(向箭頭X所示方向振動)時，可減小與燈具體2側的接合面3的接觸面而增大壓力，同時，由於向燈具體2內側排出的接合面寬度S1遠遠小於向外側排出的接合面寬度S2(S1＜S2，參見圖2A)，所以利用熔敷座5的振動摩擦所產生的高溫來熔化燈具體2的接合面3，熔敷座5的頂端本身也一邊逐漸熔化變形、一邊沿錐面5a向外側排出在接合面3側熔化的毛邊C而插入(參見圖2B)，融化的毛邊大多被排向熔敷座的外側(C1)，而產生的少量小圓柱狀的毛邊C2則留在燈具體2等的內側(參見圖2C、2D)。
並且，如圖2D所示，不只是在箭頭X所示方向，還可以在Y方向上對熔敷座5進行振動熔敷作業，並能夠獲得同樣的熔敷效果，這是毋庸置疑的。
與所述熔敷座5的接合面3抵接的頂端的寬度Z1最好是大約0.5mm～1.2mm範圍，如果小於以上寬度，在壓接時，熔敷座5的頂端會由壓力嵌入燈具體2的接合面3側，此時振動會造成前透鏡4的熔敷座5破損；若頂端的形成寬度Z1大於以上寬度，則壓力分散而難以產生摩擦熱。
因此，在兩者熔敷後向燈室7內突出的無用物較少，從而能提高外觀美感和燈具的發光效率。而且，在熔敷時，由於是在熔敷座5上部側的形成寬度為Z2的部分最終地結束熔敷，所以能提高兩者的接合力，並減小向燈具體2內側產生的毛邊C2。
圖3表示本發明的進行振動熔敷的車用燈具的熔敷座的第二實施例。
在該實施例中，揭示了在上述第一實施例的錐面5a的上部形成臺階5b的結構(參見3A)。通過形成這樣的臺階部5b，當熔敷座5的頂端以寬度Z1同燈具體2側的接合面3側接觸並振動的時候，能減小在燈具體2的內側形成的熔化面積，同時，在熔敷時，由於所述臺階部5b可抑制向燈具體2外側上方的毛邊C1的伸張，所以抑制了向接合面3上方的毛邊C的高度。在振動熔敷時，向燈具體2內側及外側排出的接合面3的寬度與上述第一實施例相同，為S1＜S2，所以減少了向內側部分的毛邊C2的排出量。
圖4表示本發明的進行振動熔敷的車用燈具的熔敷座的第三實施例。
在該實施例中，在與燈具體2的接合面3之間進行振動摩擦的錐面5a和臺階部5b的表面上形成的凹凸面狀的粗糙部9，以加大摩擦係數。這樣的粗糙部9不是與燈具體2的接合面3進行面接觸，而僅通過各粗糙部9、9…的頂端部分與接觸面3接觸，減小了總的接觸面積而增大了單位面積上的壓力，所以具有提高發熱效率的效果。由於接合面3易於熔化且能夠在短時間內熔化，所以，熔融樹脂量較少，同時熔敷毛邊與第二實施例相同，能成為球形，並能獲得良好的加工質量。
在本發明的實施例中所用的前透鏡4，採用如丙烯酸組的合成樹脂材料，而燈具體2則由ABS、AAS等合成樹脂材料製成。即，在上述合成樹脂材料的組合中，最好是使作為一側工件W的前透鏡4側的樹脂材料的熱變形溫度和熱熔化溫度，高於作為另一側工件W的燈具體2側的樹脂材料，通過這樣組合兩個工件，在熔融接合時，通過使其中一個工件W(本實施中為前透鏡4)側的材料嵌入另一個工件W(本實施中為燈具體2)側的材料內而提高兩者的接合性，同時，形成上述的楔形接合部後使其冷卻固化，從而能夠使兩者接合成牢固的整體。
在所述第一至第三實施例中，說明了使合成樹脂製成的前透鏡4熔敷在由合成樹脂製成的燈具體2上而製成的車用燈具1，但本發明也適用於著色不同的兩種類型的第一和第二透鏡4、4之間或燈具體2、2之間的熔敷。
圖6表示本發明涉及的利用振動熔敷方法接合而成的車用燈具1和用於製造通過振動熔敷而製成的車用燈具1的熔敷裝置11。
所述熔敷裝置11利用電磁振動在工件W之間的熔敷指定部產生摩擦熱，利用該摩擦熱使熔敷指定部的材料熔化，並通過其後的冷卻固化使工件W接合為一體，該熔敷裝置11包括靜止側的下部夾具12，在其上部形成使作為工件W的燈具體2嵌入的凹部12a；驅動側的上部夾具13，在其下部形成使作為工件W的前透鏡3嵌入的凹部13a；以及使所述上部夾具13電磁振動的振動產生裝置14。
所述振動發生裝置14通過高剛性彈性體16、16把振動體17可在左右方向(橫向)自由移動地懸吊在支承體15的頂板下面，同時，在其左右兩側相對地配置電磁鐵18、18，並在所述振動體17的下部固定上部夾具13。因此，通過使電流在左右電磁鐵18、18中交替地流過，向左右(橫)方向交替地吸附振動體17而產生電磁振動(箭頭X所示方向)，使固定在其下部的上部夾具13和振動體17一起振動。在本實施例中，所述振動體17的電磁振動是例如頻率為240Hz的向左右方向的振動。所述電磁振動的產生方法並不局限於上述結構，通過適當的改變也能產生同樣的電磁振動，這是毋庸置疑的。
並且，在形成於下部夾具12上面的凹部12a內，嵌入燈具體2(另一側工件W)，把形成於接合面3邊緣的肋(圖中未示出)嵌合固定在下部夾具12側的槽(圖中未表示)內，同時把前透鏡4(一側的工件W)固定在形成於上部夾具13下面的凹部13a內。然後，通過適當的升降機(圖中未示出)使下部夾具12上升(箭頭U所示方向)，把工件W(燈具體2和前透鏡3)夾持在下部夾具12與上部夾具13之間，並加壓使工件W之間的接合指定部接觸，即、使前透鏡3的熔敷座5的頂端與燈具體2的接合面3的上表面接觸，同時，通過所述振動發生裝置14，在上部夾具13上產生與加壓方向垂直的、例如振幅為1～1.2mm的電磁振動，從而能夠在加壓接觸部產生局部的摩擦熱。
根據這樣的本發明的振動熔敷裝置，由於能夠以頻率為240Hz、振幅為1～1.2mm的小振動進行熔敷作業，所以，能夠減少加工方法對工件W形狀的要求，並能進行多個製品(部件)之間的熔接作業。例如，即使把作為工件W的前透鏡4的接合指定部的熔敷座5變短，或者使前透鏡4的熔敷座5轉至90°後進入燈具體2側的接合指定部中，特別是在熔敷輪廓為純粹的三維曲面的場合下，也能進行熔敷作業。
兩工件W的接合指定部的材料會因所述摩擦熱而產生熱變形甚至熱融化，作為另一側工件W的前透鏡4的熔敷座5壓入到作為一側工件W的燈具體2的接合面3中，同時，熔化的燈具體2的接合面3側的材料覆蓋在熔敷座5的頂端外周部上。在該狀態下，通過停止電磁振動後在加壓狀態下進行冷卻固化，可在兩工件W的接合指定部形成楔形接合部，並能使前透鏡4的熔敷座5的頂端牢固地熔敷接合在燈具體2接合面3上。
本發明涉及的車用燈具的熔敷座由於採用了以上結構，所以可把前透鏡的熔敷座的頂端楔狀地嵌入且牢固地熔化接合在燈具體的接合面上。而且，在進行振動熔敷時，從接合面產生的毛邊大多被排向熔敷座的外側，同時，可產生最少量的向內側的毛邊，從而能夠提高車用燈具的發光效率，並能製造出外觀美感共和設計性較佳的車用燈具。
此外，根據本發明的車用燈具的熔敷座結構，由於在進行振動熔敷時能夠提高施加於燈具體側接合面上的壓力，且能夠在高溫下產生摩擦熱，所以可在短時間內進行全部熔敷作業，並能提高車用燈具的振動熔敷操作性。並且，實施本發明的振動熔敷方法的熔敷裝置，不但結構簡單，而且能可靠地工作，同現有的方法相比，本發明的車用燈具的加工外觀良好，還可以大大縮短熔敷作業所需的工作時間，從而，通過實施本發明能得到極明顯的效果。
權利要求
1．一種車用燈具的熔敷座，所述車用燈具是使前透鏡等的熔敷座振動熔敷在燈具體等的接合面上而構成，所述燈具體等是構成車用燈具的、由合成樹脂製成的一個部件，所述前透鏡等是同樣地由合成樹脂製成的另一個部件，並且，所述熔敷座的頂端的內側大致垂直於燈具體側的接合面、且其外側形成朝向頂端側的尖細的錐面。
2．根據權利要求1所述的車用燈具的熔敷座，其特徵在於，所述熔敷座的頂端寬度大約為0.5～1.2mm。
3．根據權利要求1所述的車用燈具的熔敷座，其特徵在於，在形成於所述熔敷座外側的錐面的上部，形成臺階部。
4．根據權利要求1、2或3所述的車用燈具的熔敷座，其特徵在於，在進行振動熔敷時，所述熔敷座的腳部的整個接觸端面熔敷在燈具體側的接合面上。
5．根據權利要求1、2、3或4所述的車用燈具的熔敷座，其特徵在於，在所述前透鏡側的熔敷座的接合面上形成粗糙部結構，以增大摩擦係數。
全文摘要
一種車用燈具的熔敷座,使燈具體的接合面與前透鏡的熔敷座等構成車用燈具的部件,通過振動熔敷而牢固地接合在一起,可減少所產生的向燈具內側的毛邊。車用燈具是使前透鏡等的熔敷座振動熔敷在燈具體的接合面上而構成的,該燈具體為構成車用燈具的、由合成樹脂製成的一個部件,該前透鏡為同樣地由合成樹脂製成的另一個部件,並且,所述熔敷座的頂端的內側大致垂直於燈具體側的接合面、且其外側形成朝向頂端側的尖細的錐面。
文檔編號F21S8/10GK1208703SQ9811541
公開日1999年2月24日 申請日期1998年5月29日 優先權日1997年5月30日
發明者杉山富士彥, 曾我茂行 申請人:株式會社小糸製作所