CN113167450A - 多组分注射成型的初级光学器件、机动车的前照灯和机动车 - Google Patents

多组分注射成型的初级光学器件、机动车的前照灯和机动车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车(30)的前照灯(20.1，20.2)的初级光学器件(10)。所述初级光学器件(10)是多组分注射成型件，包括彼此联接的注射成型的至少两个配光部件(11，12)，所述至少两个配光部件(11，12)布置成依次接收由光源(16)发出的光。

Description

多组分注射成型的初级光学器件、机动车的前照灯和机动车
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的前照灯的初级光学器件。本发明还涉及一种包括本发明的初级光学器件的用于机动车的前照灯。此外，本发明涉及一种包括至少一个本发明的前照灯的机动车。
背景技术
初级光学器件布置成在光源前的第一光学元件。所述初级光学器件通常在机动车中用作前照灯的一部分，用于接收由前照灯的光源发出的光并折射所述光，为所述光给出方向以便照亮机动车正行驶在其上的道路。
用于机动车的前照灯的初级光学器件是高精度光学元件，所述高精度光学元件通常通过注射成型来制造。通常，注射成型是一种成本有益的制造方法。然而，当初级光学器件应用于机动车的前照灯中时，需要初级光学器件的通常为3至5mm的一定厚度，光必须穿过这个厚度以便被充分地折射。由于所需的厚度大，初级光学器件在冷却和固化时特别容易受到模具的收缩的影响，这可能导致注射成型的初级光学器件的尺寸精度不佳。因此，为了确保初级光学器件在规定的标称尺寸内，对注射成型的初级光学器件进行机加工的进一步的制造步骤是必须的。这种附加的步骤成本高且耗时。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于机动车的前照灯的初级光学器件，所述初级光学器件易于以降低的或至少相对适中的生产成本来制造。本发明的其他目的是提供一种前照灯和一种机动车，所述前照灯和所述机动车易于以降低的或至少相对适中的生产成本来制造。
这个问题由各权利要求解决。因此，所述目的通过根据独立权利要求1所述的初级光学器件、根据权利要求9所述的前照灯和根据权利要求10所述的机动车来实现。从属权利要求2至8以及说明书和附图给出本发明的其他细节。因此，结合本发明的初级光学器件描述的特征和细节适用于本发明的前照灯和本发明的机动车，反之亦然，从而关于本发明的各个方面的公开是相互参照的或是可以相互参照的。
根据本发明的第一方面，该问题通过一种用于机动车的前照灯的初级光学器件来解决，其中，初级光学器件是多组分注射成型件，包括彼此联接的注射成型的至少两个配光部件(photometrical component)，所述至少两个配光部件布置成依次接收由光源发出的光。通过将初级光学器件制造为至少两个配光部件，与初级光学器件本身相比，每个配光部件都具有相对更小的厚度。由于配光部件比初级光学器件薄，故每个配光部件在冷却和固化时的收缩都小于作为单个部件制造的初级光学器件的收缩。事实上，已经发现，本发明的初级光学器件的所有配光部件的收缩加起来的总收缩小于作为单个部件制造的初级光学器件的收缩。因此，本发明的初级光学器件的收缩减少。从而显著减少了或可省去为了确保初级光学器件在规定的标称尺寸内而对本发明的初级光学器件进行机加工的进一步步骤。因此，与现有技术的初级光学器件相比，本发明所提供的初级光学器件具有更好的尺寸精度并且能比现有技术的初级光学器件更成本有益和更时间高效地制造成在指定的标称尺寸内。
在多组分注射成型中，来自两个或更多个独立的流的材料被按顺序地或同时地注入到模具中以形成包含来自所述两个或更多个独立的流的材料的零件。本领域已知的任何多组分注射成型方法都可以用于制造根据本发明的初级光学器件，例如仿大理石注射成型、夹层注射成型、转移成型、旋转或回转叠层成型。
特别地，两个或更多个注射成型的配光部件的联接意味着，每个配光部件的表面都布置成与另一个配光部件的表面直接接触，这是多组分注射成型工艺的结果。例如，在具有两个配光部件的初级光学器件中，第一配光部件的表面布置成与第二配光部件的表面直接接触。例如，在具有三个配光部件的初级光学器件中，第一配光部件的表面布置成与第二配光部件的表面直接接触，并且第二配光部件的表面与第三配光部件的表面接触。特别地，配光部件之间的在所述配光部件的接触表面处的连结是化学性的，并且不需要任何预处理或粘合剂。
可以提供通常在用于机动车的前照灯中使用的任何类型的光源(例如卤素灯泡、氙气放电灯和LED)来与根据本发明的初级光学器件一起使用。可以将初级光学器件与一个或多个相同类型或不同类型的光源一起使用。由光源发出的光被初级光学器件接收，并依次通过所述至少两个配光部件中的每一个配光部件。例如，在具有两个配光部件的初级光学器件中，最靠近所述一个或多个光源布置的第一配光部件首先接收由光源发出的光，将所述光折射成折射光束，所述折射光束然后被第二配光部件接收，所述折射光束在通过第二配光部件时在所述第二配光部件中被进一步折射。由于两个或更多个配光部件通过多组分注射成型联接，故与初级光学器件仅由一个注射成型的配光部件构成时相比，当光被本发明的初级光学器件折射时没有负面影响。
根据本发明的优选实施例，所述至少两个配光部件中的至少一个配光部件由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。特别地，初级光学器件的所有配光部件都可以由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯材料能够以高精度制造，因此允许初级光学器件的高尺寸精度。
在本发明的另一优选实施例中，所述至少两个配光部件中的至少一个配光部件包括至少一个用于光源的凹陷部。因为光源可以布置在凹陷部内，所以包括凹陷部的配光部件可以接收由光源发出的大部分光。凹陷部也可以布置成容纳不止一个光源。在一个配光部件包括多于一个凹陷部的情况下，可以在各个凹陷部中布置不同类型的光源。这使得可以提供如下初级光学器件：该初级光学器件能够折射来自在前照灯中发挥不同光功能的不同的光源的光，例如近光束光和日间行车光。
在本发明的另一优选实施例中，所述至少两个配光部件中的至少一个配光部件至少部分地包围所述至少两个配光部件中的至少另一个配光部件。因此，增加了初级光学器件的设计自由度。此外，可以增加配光部件的接触表面，使得配光部件更好地彼此联接。例如，在具有两个配光部件的初级光学器件中，第一配光部件可以具有W形或U形的横截面，而第二配光部件可以具有半椭圆形的横截面，其中，横截面沿着由光源发出的光穿过所述至少两个配光部件的路径截取。具体地，光的路径是光行进穿过所述至少两个配光部件以作为折射光束离开所述至少两个配光部件所必须的最短路径。
在本发明的又一优选实施例中，所述至少两个配光部件中的至少一个配光部件包括至少一个紧固元件，所述至少一个紧固元件用于将初级光学器件紧固在机动车内。因此，能够容易地将初级光学器件紧固在机动车中的为前照灯提供的组装空间内。紧固元件的示例可以是安装孔、销、凹槽、舌状物等。紧固元件还可以是具有连接器件(诸如孔、销、凹槽、舌状物等)的突出部分。突出部分可以是紧固臂。紧固臂可以布置成背离配光部件沿至少一个基本上垂直于由光源发出的光穿过所述至少两个配光部件的路径的方向延伸。紧固臂可在其至少一个远端处包括至少一个安装孔。所述至少一个安装孔可以布置成容纳销、螺钉等，以将紧固臂固定在组装空间内、例如固定到机动车的车身部分。紧固臂还可以包括凹槽，以用于将紧固臂连接到布置在组装空间内的舌状物。
根据本发明的另一实施例，所述至少两个配光部件的最大厚度在1mm至4mm的范围内、特别是在2mm至3mm的范围内，所述最大厚度是沿着由光源发出的光穿过所述至少两个配光部件的路径测量得的。由此，实现了光在初级光学器件内在每个配光部件中的充分折射。此外，与作为单个部件制造的初级光学器件相比，本发明的初级光学器件的收缩减小，使得根据本发明的初级光学器件有更好的尺寸精度。
在本发明的另一实施例中，所述至少两个配光部件中的至少一个配光部件与所述至少两个配光部件中的至少另一个配光部件在折射率和颜色中的至少一者方面不同。这允许离开初级光学器件的光的光锥和颜色的新的变化类型。例如，可以通过对配光部件的材料、厚度和形状的选择来影响配光部件的折射率。例如，可以通过对材料的选择以及将彩色颜料混合到材料中来影响配光部件的颜色。
在本发明的又一实施例中，所述至少两个配光部件中的至少一个配光部件由与所述至少两个配光部件中的至少另一个配光部件的材料相同的材料制成。这使得能够特别成本有益地制造初级光学器件，因为仅需要为多组分注射成型供应一种材料。替代地，所述至少两个配光部件中的至少一个配光部件可以由与所述至少两个配光部件中的至少另一个配光部件的材料不同的材料制成。由此，可以实现初级光学器件在折射率和颜色方面的变化。
根据本发明的第二方面，该问题通过一种用于机动车的前照灯来解决，所述前照灯包括根据本发明的初级光学器件和至少一个光源，其中，光源相对于初级光学器件布置成使得由光源发出的光被所述至少两个配光部件依次接收。
根据本发明的第三方面，该问题通过一种包括至少一个根据本发明的前照灯的机动车来解决。
附图说明
本发明的其他优点、特征和细节从下面的描述中得出，在下面的描述中，通过参考图1至图4对本发明的实施例进行详细描述。从而来自权利要求的特征以及说明书中提到的特征以单独或任意组合的方式都是对于本发明而言必需的。
图中：
图1示出根据本发明的初级光学器件的优选实施例的俯视图，
图2示出图1的初级光学器件的侧剖视图，
图3示出连同光源的图2的初级光学器件的侧剖视图，以及
图4示出根据本发明的机动车的实施例的前视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的初级光学器件10的优选实施例。如图2中所示并且稍后将更详细地说明的那样，初级光学器件10是包括两个配光部件11、12的多组分注射成型件。初级光学器件10包括六个锥型元件13，所述六个锥型元件中的四个锥型元件13.2、13.3、13.4、13.5在该视图中可见，而另外两个锥型元件13.1、13.6被初级光学器件10的上部突出部15覆盖，锥型元件13.1布置在锥型元件13.2旁，而锥型元件13.6布置在锥型元件13.5旁。锥型元件13中的每个锥型元件都包括用于至少一个光源16的凹陷部14，所述凹陷部在该图中未示出，但在图2和图3中可见。锥型元件13中的每个锥型元件还可包括不止一个凹陷部14。
作为初级光学器件10的一部分，在所述初级光学器件的长向侧部处设置有两个以紧固臂的形式的紧固元件17.1、17.2。每个紧固元件17.1、17.2都在其远端处包括两个安装孔18.1、18.2、18.3、18.4作为连接器件，所述紧固元件可通过例如销或螺钉连接在前照灯的组装空间内，所述销或所述螺钉在该图中未示出。
图2示出图1的初级光学器件10的沿着穿过被覆盖的锥型元件13.6的虚线X-Y的侧剖视图。如从图2可看出的那样，在本发明的本实施例中，初级光学器件10包括两个配光部件11、12，这两个配光部件通过多组分注射成型彼此联接。虚线X-Y是在光源16被容纳到锥型元件13.6的凹陷部14中并且被接通的情况下由光源发出的光穿过两个配光部件11、12的路径。光的行进方向由箭头指示。如从这个角度可看出的那样，紧固元件17.1背离配光部件沿基本上垂直于虚线X-Y的方向延伸。
图3示出图2的初级光学器件10的侧剖视图，光源16被容纳到锥型元件13.6的凹陷部14.6中。沿着虚线X-Y，从光源16的尖端到由光源发出的光离开相应的配光部件11、12的点测量配光部件11、12的最大厚度T。在本特定实施例中，配光部件11的最大厚度为T11＝4mm，而配光部件12的最大厚度为T12＝1mm。配光部件11、12的最大厚度可以例如在0.1mm至5mm的范围内自由调节。例如，配光部件11、12的最大厚度可以基本上彼此相等，并且与初级光学器件10的最大厚度的偏差至多为10％或20％，初级光学器件的最大厚度是配光部件11、12的最大厚度的总和。
配光部件11具有基本上半椭圆形的横截面，而配光部件12包括上部突出部15具有基本上W形的横截面。配光部件12在配光部件11的圆的周边处包围配光部件11。然而，配光部件11的沿着光的路径朝向光的行进方向布置的前表面没有被配光部件12包围，从而首先进入配光部件12的由光源16发出的光在配光部件11的前表面处离开配光部件11。
图4示出根据本发明的机动车30的前视图。机动车30包括两个前照灯20.1、20.2，两个前照灯中的每个前照灯都包括根据本发明的初级光学器件10。
附图标记列表
10 初级光学器件
11、12 配光部件
13 锥型元件
14 凹陷部
15 上部突出部
16 光源
17 紧固元件
18 安装孔
20 前照灯
30 机动车
T 配光部件的最大厚度

Claims (10)

1.用于机动车(30)的前照灯(20.1，20.2)的初级光学器件(10)，
其特征在于，
所述初级光学器件(10)是多组分注射成型件，包括彼此联接的注射成型的至少两个配光部件(11，12)，所述至少两个配光部件(11，12)布置成依次接收由光源(16)发出的光。
2.根据权利要求1所述的初级光学器件(10)，
其特征在于，
所述至少两个配光部件(11，12)中的至少一个配光部件由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。
3.根据前述权利要求中任一项所述的初级光学器件(10)，
其特征在于，
所述至少两个配光部件(11，12)中的至少一个配光部件包括至少一个用于所述光源(16)的凹陷部(14)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的初级光学器件(10)，
其特征在于，
所述至少两个配光部件(11，12)中的至少一个配光部件至少部分地包围所述至少两个配光部件(11，12)中的至少另一个配光部件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的初级光学器件(10)，
其特征在于，
所述至少两个配光部件(11，12)中的至少一个配光部件包括至少一个紧固元件(17)，所述至少一个紧固元件用于将所述初级光学器件(10)紧固在机动车(30)内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的初级光学器件(10)，
其特征在于，
所述至少两个配光部件(11，12)的最大厚度在1mm至4mm的范围内、特别是在2mm至3mm的范围内，所述最大厚度是沿着由所述光源(16)发出的光穿过所述至少两个配光部件(11，12)的路径测量得的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的初级光学器件(10)，
其特征在于，
所述至少两个配光部件(11，12)中的至少一个配光部件与所述至少两个配光部件(11，12)中的至少另一个配光部件在折射率和颜色中的至少一者方面不同。
8.根据前述权利要求中任一项所述的初级光学器件(10)，
其特征在于，
所述至少两个配光部件(11，12)中的至少一个配光部件由与所述至少两个配光部件(11，12)中的至少另一个配光部件的材料相同的材料制成。
9.用于机动车(30)的前照灯(20.1，20.2)，所述前照灯包括根据前述权利要求中任一项所述的初级光学器件(10)和至少一个光源(16)，所述光源(16)相对于所述初级光学器件(10)布置成使得由所述光源(16)发出的光被所述至少两个配光部件(11，12)依次接收。
10.机动车(30)，包括至少一个根据权利要求9所述的前照灯(20.1，20.2)。
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