CN109237345B - 铆接方法、光学组件以及照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于组装光学组件的铆接方法，包括：使用透光材料一体地形成具有铆接柱(11)的透光元件；提供由不透光材料形成的固定元件和附加材料(12)，并且在固定元件中形成供铆接柱(11)穿过的孔(14)；将透光元件定位在固定元件上，使得透光元件的铆接柱(11)穿入固定元件的孔(14)内，并使所述附加材料(12)位于所述铆接柱(11)的旁侧；和使用铆接工具(20)将透光元件铆固在固定元件上，并且借助于所述附加材料(12)使透光元件的铆接柱(11)在铆接侧不可见。本发明还提供利用该铆接方法组装的光学组件以及包括该光学组件的照明装置。根据本发明的铆接方法、光学组件和照明装置，能够避免或减轻照明装置的光泄露或外观缺陷。

Description

铆接方法、光学组件以及照明装置

技术领域

本发明涉及机动车辆技术领域，具体地，涉及一种用于组装光学组件的铆接方法、一种利用该铆接方法组装的光学组件以及一种包括该光学组件的照明装置。

背景技术

透光元件作为一种光学元件常常用在机动车辆的照明装置中，例如透镜，在照明装置的设计中需要考虑透光元件的固定问题，将透光元件固定在照明装置中经常采用的方法包括夹具固定和卡接固定，然而这些固定方式可能会带来光泄露的问题，例如在透镜采用卡接固定方式固定在安装板上的情况下，通常地，透镜被设计为具有与透镜一体的卡接片，卡接片由透明材料构成，而安装板由非透明材料构成，并且在安装板上开有供卡接片穿过的开孔，在进行组装时，将透镜的卡接片穿过安装板上的开孔并使其卡持在开孔的外周，从而将透镜固定在安装板上。由于卡接片为透明材料，以及在卡接片和安装板的开孔之间可能存在间隙，这都会导致光泄露，其结果是在照明装置上可能出现不规则的光斑等外观缺陷。而利用夹具等方式固定，也会导致夹具被观察到或者产生阴影等，影响照明装置的美观性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够避免或减轻照明装置的光泄露或外观缺陷的用于组装光学组件的铆接方法、利用该铆接方法组装的光学组件以及包括该光学组件的照明装置。

本发明的目的还在于提供一种结构简单、组装容易的光学组件。

本发明的目的还在于提供一种连接更稳固的组装方法。

为达到上述目的或目的之一，本发明的技术解决方案如下：

根据本发明的一个方面，提出了一种用于组装光学组件的铆接方法，所述铆接方法包括如下步骤：

使用透光材料一体地形成具有铆接柱的透光元件；

提供由不透光材料形成的固定元件和附加材料，并且在固定元件中形成供铆接柱穿过的孔；

将透光元件定位在固定元件上，使得透光元件的铆接柱穿入固定元件的孔内，并使所述附加材料位于所述铆接柱的旁侧；和

使用铆接工具将透光元件铆固在固定元件上，并且借助于所述附加材料使透光元件的铆接柱在铆接侧不可见。

根据本发明的一个优选实施例，所述附加材料由与所述固定元件相同的材料制成。

根据本发明的一个优选实施例，所述附加材料与所述固定元件一体地形成，并且所述附加材料被配置为位于所述孔的旁侧。

根据本发明的一个优选实施例，所述附加材料由与所述固定元件不同的材料制成。

根据本发明的一个优选实施例，分别地提供所述附加材料和所述固定元件。

根据本发明的一个优选实施例，在透光元件被铆固在固定元件上之后，所述附加材料包覆在透光元件的铆接柱外侧。

根据本发明的一个优选实施例，所述铆接工具为热铆接工具。

根据本发明的一个优选实施例，使用铆接工具将透光元件铆固在固定元件上的步骤包括如下步骤：

使所述透光元件的铆接柱的一部分形成铆接头；和

使所述附加材料形成附加铆接头，并使所述附加铆接头包覆在所述铆接头外侧。

根据本发明的一个优选实施例，使用铆接工具将透光元件铆固在固定元件上的步骤包括如下步骤：在使所述透光元件的铆接柱的一部分形成铆接头的同时使所述附加材料形成附加铆接头。

根据本发明的一个优选实施例，使用铆接工具将透光元件铆固在固定元件上的步骤包括如下步骤：

利用第一铆接工具使所述透光元件的铆接柱的一部分形成铆接头，使得透光元件铆固在固定元件上；和

利用第二铆接工具使所述附加材料形成附加铆接头，并使所述附加铆接头包覆在所述铆接头外侧。

根据本发明的另一个方面，提出了一种利用前述实施例所述的用于组装光学组件的铆接方法制造的光学组件。

根据本发明的又一个方面，提出了一种光学组件，所述光学组件包括：

固定元件，所述固定元件上设置有孔；

透光元件，所述透光元件具有铆接头，所述铆接头由透光材料构成，并且所述透光元件利用铆接头被铆固在固定元件的孔上；和

附加铆接头，所述附加铆接头由不透光材料形成，并且包覆在所述铆接头外侧。

根据本发明的一个优选实施例，所述附加铆接头由与所述固定元件相同的材料制成。

根据本发明的一个优选实施例，所述附加铆接头由与所述固定元件不同的材料制成。

根据本发明的再一个方面，提出了一种包括前述实施例所述的光学组件的照明装置。

本发明提出了一种用于组装光学组件的铆接方法、利用该铆接方法组装的光学组件以及包括该光学组件的照明装置，在所述铆接方法中，提供了与固定元件一体或单独构成的、由不透光材料形成的附加材料，所述附加材料通过热铆接工具被结合在固定元件的安装区域上，例如孔上，并将由透光材料形成的铆接柱或铆接头包覆，从而使得透光元件的铆接柱或铆接头在铆接侧不可见。由此可见，根据本发明的铆接方法相对于现有技术的夹具固定和卡接固定方法，在透光元件与固定元件的安装区域处，覆盖有由不透光材料形成的附加材料，因而避免了在安装区域处可能出现的光泄露以及由此导致的外观缺陷，例如不规则的光斑等，同时由于不透光材料的遮挡作用，避免了透过透光元件和固定元件之间的间隙见到内部元件，因而能够保持照明装置的美观性。

进一步地，由于采用双材料(双色，即透光材料和不透光材料)的热铆接避免或减轻了照明装置的光泄露或外观缺陷，因而可以更灵活地使用透光元件，灵活地选择透光元件的安装方式，而无需顾忌可能导致的光泄露缺陷。本发明使用简单的设计法提供了一种连接更稳固的组装方法。此外，本发明提供了一种结构简单、组装容易的光学组件。

附图说明

图1为照明装置的前视图；

图2为图1所示的照明装置的后视图；

图3为示出光泄露光路的照明组件的示意图；

图4为示出光泄露光路的照明组件的示意图，其中采用遮光板进行遮光处理；

图5a为示出根据本发明的第一实施例的用于组装光学组件的铆接方法的步骤之一的示意图；

图5b为示出根据本发明的第一实施例的用于组装光学组件的铆接方法的步骤之一的示意图；

图6a为示出根据本发明的第二实施例的用于组装光学组件的铆接方法的步骤之一的示意图；

图6b为示出根据本发明的第二实施例的用于组装光学组件的铆接方法的步骤之一的示意图；

图6c为示出根据本发明的第二实施例的用于组装光学组件的铆接方法的步骤之一的示意图；以及

图7为根据本发明的实施例的照明组件。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的示例性的实施例，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

下面以机动车辆的前照灯作为示例来描述本发明，如图1和2所示，图1和2分别示出了机动车辆的前照灯的前视图和后视图。照明装置(前照灯)1包括壳体6和直接或间接固定在壳体6上的光源5、反射镜4、内透镜2和外透镜3，光源5和反射镜4和外透镜3用于形成照明光路，其中内透镜2区别于外透镜3，设置在外透镜3相对于车辆中轴线的内侧，主要起装饰和配光作用，外透镜3与内透镜2均由透光材料制成，在外透镜3和内透镜2之间设置有起装饰或固定作用的过渡盘7，所述过渡盘7 由不透光材料制成。

本发明提供了一种用于组装光学组件的热铆接方法，例如将内透镜2 固定在壳体6或过渡盘7上的热铆接方法，如图2所示，其中在内透镜2 上一体形成有铆接柱，即铆接柱为透光的，为安装内透镜2，在过渡盘7 上形成有安装孔，用于容纳铆接柱。在组装内透镜2时，将内透镜2放置在过渡盘7上，使得内透镜2的铆接柱穿入过渡盘7的安装孔中，然后利用热铆接工具将铆接柱熔融，待熔融的铆接柱冷却固化后形成卡接在安装孔边缘上的铆接头8，如图2所示，从而将内透镜2固定在过渡盘7上。

铆接固定相对于夹具固定和卡接固定封闭了透光元件和固定元件之间的间隙，然而这种固定方式仍会带来光泄露的问题，例如在内透镜2采用铆接方式固定在过渡盘7上的情况下，由于内透镜2的铆接柱、铆接头由透光材料形成，虽然过渡盘7由不透光材料构成，但是在过渡盘7上开有供铆接柱穿过的安装孔，光线仍会透过安装孔内的透光材料射出，由此导致光泄露，其结果是在前照灯上可能出现不规则的光斑等外观缺陷。

为减少光泄露导致的外观缺陷的影响，发明人提出在内透镜2的安装区域设置遮光板9，遮光板9例如设置在过渡盘7上的内透镜2的铆接头 8附近、靠近外透镜2/光源5的一侧，以遮挡来自光源5的光，如图2所示。

图3和4分别示意性地示出了两种不同情况下的光泄露的光路，其中图3针对利用本发明的热铆接方法组装的照明组件，图4针对在利用本发明的热铆接方法组装的照明组件的基础上进一步增加遮光板9的技术方案。如图所示，照明组件10被示出为包括反射镜4、过渡盘7和内透镜2，所述过渡盘7上设置有孔14，内透镜2具有与其一体的铆接柱11，内透镜2通过前述热铆接方法固定在过渡盘7上，具体地，铆接柱11穿过孔 14并在过渡盘7的一侧形成铆接头8，从而使内透镜2铆固在过渡盘7上。如图3所示，由于铆接柱11和铆接头8为透光材料，光源发射的光线经过反射镜4的反射穿过孔14、铆接柱11和铆接头8从内透镜2侧射出。在图4的技术方案中，虽然在过渡盘7上设置了遮光板9，然而光线在遮光板9上漫反射，仍会有部分光线从内透镜2侧射出。即，增加遮光板9 后大幅减少了光泄露，但光泄露仍然存在。

根据本发明进一步的发明构思，提供了一种用于组装光学组件的铆接方法，如图5a-6c所示，所述铆接方法包括如下步骤：

使用透光材料一体地形成具有铆接柱11的透光元件；

提供由不透光材料形成的固定元件和附加材料12，并且在固定元件中形成供铆接柱11穿过的孔14；

将透光元件定位在固定元件上，使得透光元件的铆接柱11穿入固定元件的孔14内，并使所述附加材料12位于所述铆接柱11的旁侧；和

使用铆接工具20将透光元件铆固在固定元件上，并且借助于所述附加材料12使透光元件的铆接柱11在铆接侧不可见。

第一实施例

图5a和5b分别示出根据本发明的第一实施例的用于组装光学组件的铆接方法的步骤。如图5a-5b所示，所述铆接方法包括如下步骤：

使用透光材料一体地形成具有铆接柱11的内透镜2；

提供由不透光材料形成的过渡盘7和附加材料12，其中，所述附加材料12由与所述过渡盘7相同的材料制成，并且所述附加材料12与所述过渡盘7一体地形成，并且在过渡盘7中形成供铆接柱11穿过的孔14，所述附加材料12被配置为位于所述孔14的旁侧；

将内透镜2定位在过渡盘7上，使得内透镜2的铆接柱11穿入过渡盘7的孔14内，并使所述附加材料12位于所述铆接柱11的旁侧；和

使用铆接工具20(热铆接工具)将内透镜2铆固在过渡盘7上，并且借助于所述附加材料12使内透镜2的铆接柱11在铆接侧不可见，其中，在使所述内透镜2的铆接柱11的一部分形成铆接头8的同时使所述附加材料12形成附加铆接头13，在内透镜2被铆固在过渡盘7上之后，所述附加材料12包覆在内透镜2的铆接柱11外侧。

第二实施例

图6a-6c分别示出根据本发明的第二实施例的用于组装光学组件的铆接方法的步骤。如图6a-6c所示，所述铆接方法包括如下步骤：

使用透光材料一体地形成具有铆接柱11的内透镜2；

提供由不透光材料形成的过渡盘7和附加材料12，其中，所述附加材料12由与所述过渡盘7不同的材料制成，并且分别地提供所述附加材料 12和所述过渡盘7，并且在过渡盘7中形成供铆接柱11穿过的孔14，所述附加材料12被配置为位于所述孔14的旁侧；

将内透镜2定位在过渡盘7上，使得内透镜2的铆接柱11穿入过渡盘7的孔14内，并使所述附加材料12位于所述铆接柱11的旁侧；和

使用铆接工具20(热铆接工具)将内透镜2铆固在过渡盘7上，并且借助于所述附加材料12使内透镜2的铆接柱11在铆接侧不可见，其中，利用第一铆接工具21使所述内透镜2的铆接柱11的一部分形成铆接头8，使得内透镜2铆固在过渡盘7上；和利用第二铆接工具22使所述附加材料12形成附加铆接头13，并使所述附加铆接头13包覆在所述铆接头8 外侧；在内透镜2被铆固在过渡盘7上之后，所述附加材料12包覆在内透镜2的铆接柱11外侧。

需要说明的是，在第一实施例和第二实施例中所给出的技术手段可以相互组合或替代，例如，在第一实施例中，也可以使附加材料12由与所述过渡盘7不同的材料制成，或者分别地提供所述附加材料12和所述过渡盘7；同样地，在第二实施例中，也可以使附加材料12由与所述过渡盘 7相同的材料制成，并且所述附加材料12与所述过渡盘7一体地形成。第一实施例和第二实施例的主要差别在于：第一实施例采用一次热铆接同时形成铆接头和附加铆接头，而第二实施例采用两次热铆接形成铆接头和附加铆接头。

优选地，所述第一铆接工具21和第二铆接工具22可以通过在相同的铆接工具更换不同的铆接端头实现，因此相应的步骤为：在铆接工具20 上安装第一铆接端头，利用该铆接工具20使所述内透镜2的铆接柱11的一部分形成铆接头8，使得内透镜2铆固在过渡盘7上；和在铆接工具20 上安装第二铆接端头，利用该铆接工具20使所述附加材料12形成附加铆接头13，并使所述附加铆接头13包覆在所述铆接头8外侧。其中，第二铆接端头具有比第一铆接端头直径更大的凹形。通过这一技术手段，可以减少所使用的铆接工具数量。

在第二实施例中，第二铆接工具22的运行时间被设置比第一铆接工具21的运行时间短，例如第二铆接工具执行热铆接15秒，第一铆接工具执行热铆接20秒，并且第二次热铆接紧随第一次热铆接之后，使得附加材料12能够吸收铆接头8的余热，从而一方面可以节省电能，另一方面也能够使附加材料12更均匀地熔融，因为这相当于在附加材料12的两侧均有热量提供。

在优选的实施例中，附加材料12可以在固定元件(过渡盘7)的制造过程中被附加在或一体成形在其上，有利地，附加材料12为片材，所述片材优选地以相对于过渡盘7的主体呈30-60°的角度设置在其上。特别有利地，附加材料12可以为多个，例如围绕过渡盘7的孔14的周缘布置的多个片材。

为节省工序，附加材料12可以在加工形成孔14的过程中形成在过渡盘7上，具体地，在固定元件中形成供铆接柱11穿过的孔14的步骤包括：在过渡盘7上形成不封闭的切割线，例如为八分之七圆的切割线，另八分之一圆不切割，或者四边形的四条边中的三条边被切割，另一条边不切割；使用冲具冲击不封闭的切割线包围的区域，使板材冲出，将冲出的板材作为附加材料12。

根据本发明的用于组装光学组件的铆接方法，由于其提供了与固定元件一体或单独构成的、由不透光材料形成的附加材料，所述附加材料通过热铆接工具被结合在固定元件的安装区域上，例如孔上，并将由透光材料形成的铆接柱或铆接头包覆，从而使得透光元件的铆接柱或铆接头在铆接侧不可见。由此可见，根据本发明的铆接方法相对于现有技术的夹具固定和卡接固定方法以及此前描述的热铆接方法，在透光元件与固定元件的安装区域处，覆盖有由不透光材料形成的附加材料，因而避免了在安装区域处可能出现的光泄露以及由此导致的外观缺陷，例如不规则的光斑等，同时由于不透光材料的遮挡作用，避免了透过透光元件和固定元件之间的间隙见到内部元件，因而能够保持照明装置的美观性。

进一步地，由于采用双材料(双色，即透光材料和不透光材料)的热铆接避免或减轻了照明装置的光泄露或外观缺陷，因而可以更灵活地使用透光元件，灵活地选择透光元件的安装方式，而无需顾忌可能导致的光泄露缺陷。本发明使用简单的设计法提供了一种连接更稳固的组装方法。

根据本发明的另一个方面，提出了一种利用前述实施例所述的用于组装光学组件的铆接方法制造的光学组件，该光学组件结构简单、组装容易。如图7所示，所述光学组件包括：过渡盘7，所述过渡盘7上设置有孔14；内透镜2，所述内透镜2具有铆接头8，所述铆接头8由透光材料构成，并且所述内透镜2利用铆接头8被铆固在过渡盘的孔14上；和附加铆接头13，所述附加铆接头13由不透光材料形成，并且包覆在所述铆接头8 外侧。根据本发明的一个优选实施例，所述附加铆接头13由与所述过渡盘7相同的材料制成，替代地，所述附加铆接头13由与所述过渡盘7不同的材料制成。

此外，本发明还提供了一种包括前述实施例所述的光学组件的照明装置。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化。本发明的适用范围由所附权利要求及其等同物限定。

附图标记列表：

1 照明装置

2 内透镜

3 外透镜

4 反射镜

5 光源

6 壳体

7 过渡盘

8 铆接头

9 遮光板

10 照明组件

11 铆接柱

12 附加材料

13 附加铆接头

14 孔

20 铆接工具

21 第一铆接工具

22 第二铆接工具。

Claims (14)

1.一种用于组装光学组件的铆接方法，其特征在于，所述铆接方法包括如下步骤：

使用透光材料一体地形成具有铆接柱(11)的透光元件；

提供由不透光材料形成的固定元件和附加材料(12)，并且在固定元件中形成供铆接柱(11)穿过的孔(14)；

将透光元件定位在固定元件上，使得透光元件的铆接柱(11)穿入固定元件的孔(14)内，并使所述附加材料(12)位于所述铆接柱(11)的旁侧；和

使用铆接工具(20)将透光元件铆固在固定元件上，并且借助于所述附加材料(12)使透光元件的铆接柱(11)在铆接侧不可见，

其中，使用铆接工具(20)将透光元件铆固在固定元件上的步骤包括如下步骤：

使所述透光元件的铆接柱(11)的一部分形成铆接头(8)；和

使所述附加材料(12)形成附加铆接头(13)，并使所述附加铆接头(13)包覆在所述铆接头(8)外侧。

2.根据权利要求1所述的用于组装光学组件的铆接方法，其特征在于，所述附加材料(12)由与所述固定元件相同的材料制成。

3.根据权利要求2所述的用于组装光学组件的铆接方法，其特征在于，所述附加材料(12)与所述固定元件一体地形成，并且所述附加材料(12)被配置为位于所述孔(14)的旁侧。

4.根据权利要求1所述的用于组装光学组件的铆接方法，其特征在于，所述附加材料(12)由与所述固定元件不同的材料制成。

5.根据权利要求4所述的用于组装光学组件的铆接方法，其特征在于，分别地提供所述附加材料(12)和所述固定元件。

6.根据权利要求1所述的用于组装光学组件的铆接方法，其特征在于，在透光元件被铆固在固定元件上之后，所述附加材料(12)包覆在透光元件的铆接柱(11)外侧。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于组装光学组件的铆接方法，其特征在于，所述铆接工具(20)为热铆接工具。

8.根据权利要求1所述的用于组装光学组件的铆接方法，其特征在于，使用铆接工具(20)将透光元件铆固在固定元件上的步骤包括如下步骤：在使所述透光元件的铆接柱(11)的一部分形成铆接头(8)的同时使所述附加材料(12)形成附加铆接头(13)。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的用于组装光学组件的铆接方法，其特征在于，使用铆接工具(20)将透光元件铆固在固定元件上的步骤包括如下步骤：

利用第一铆接工具(21)使所述透光元件的铆接柱(11)的一部分形成铆接头(8)，使得透光元件铆固在固定元件上；和

利用第二铆接工具(22)使所述附加材料(12)形成附加铆接头(13)，并使所述附加铆接头(13)包覆在所述铆接头(8)外侧。

10.一种利用权利要求1-9中任一项所述的用于组装光学组件的铆接方法制造的光学组件。

11.一种光学组件，其特征在于，所述光学组件包括：

固定元件，所述固定元件上设置有孔(14)；

透光元件，所述透光元件具有铆接头(8)，所述铆接头(8)由透光材料构成，并且所述透光元件利用铆接头(8)被铆固在固定元件的孔(14)上；和

附加铆接头(13)，所述附加铆接头(13)由不透光材料形成，并且包覆在所述铆接头(8)外侧。

12.根据权利要求11所述的光学组件，其特征在于，所述附加铆接头(13)由与所述固定元件相同的材料制成。

13.根据权利要求11所述的光学组件，其特征在于，所述附加铆接头(13)由与所述固定元件不同的材料制成。

14.一种包括权利要求10-13中任一项所述的光学组件的照明装置。

Images