CN114008380A - 车辆用前照灯 - Google Patents

Abstract

由丙烯酸树脂形成的投影透镜(12)与由聚碳酸酯形成的透镜保持件(11)通过激光熔接而接合，投影透镜形成为透明并具有接合面(16a)，透镜保持件形成为透明并具有供接合面接合的熔接面(13a)，能够透过投影透镜的1550nm～1640nm的波长的激光被照射于熔接面，由此投影透镜与透镜保持件被接合。

Description

车辆用前照灯

技术领域

本发明涉及有关投影透镜与透镜保持件通过激光熔接而接合的车辆用前照灯的技术领域。

背景技术

在车辆用前照灯中，有所谓的投影机型，该投影机型在由灯壳体和罩构成的灯具外壳的内部配置灯具单元，并且灯具单元具有投影透镜和透镜保持件。

在这样的车辆用前照灯中，有投影透镜与透镜保持件通过激光熔接而接合的车辆用前照灯(例如，参照专利文献1)。激光熔接具有在小接合范围能够得到高接合强度、不需要粘接剂、螺纹件等耗材而能够抑制制造成本等优点，因此作为投影透镜与透镜保持件的接合方法被广泛普及。

为了使从光源射出的光透过，投影透镜被设为透明，为了确保配光性能，投影透镜多由容易形成为厚壁形状的丙烯酸树脂形成，并具有控制射入的光的半球状的光控制部和从光控制部向外方伸出的凸缘部。另一方面，为了确保高耐热性，保持投影透镜的透镜保持件多由聚碳酸酯形成，并含有黑色颜料，该黑色颜料在激光熔接中激光照射于透镜保持件时吸收热。

在通过激光熔接而接合投影透镜与透镜保持件的情况下，激光透过投影透镜的凸缘部照射于透镜保持件的熔接面，黑色颜料由于激光而产生反应，透镜保持件中的被激光照射的部分发热而熔融。在激光照射于熔接面时，在透镜保持件产生的热被传递至投影透镜的凸缘部，凸缘部的一部分熔融，透镜保持件中熔融的部分与投影透镜中熔融的部分被熔接，由此进行接合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-89483号公报

发明要解决的技术问题

然而，通过激光熔接接合投影透镜与透镜保持件，由此能够确保两者的高接合强度，但透镜保持件由于含有黑色颜料因而形成为黑色，也存在与可能射入车辆用前照灯的太阳光产生反应的可能性。因此，当太阳光射入车辆用前照灯的内部时，根据射入的光量，透镜保持件有可能意外熔融。

另外，在车辆用前照灯中，为了提高可见性，希望透镜保持件也与投影透镜同样地形成为透明。

发明内容

于是，本发明车辆用前照灯的目的在于，在确保投影透镜与透镜保持件的高接合强度的基础上，防止透镜保持件熔融，并提高可见性。

用于解决技术问题的技术手段

第一，本发明所涉及的车辆用前照灯将由丙烯酸树脂形成的投影透镜与由聚碳酸酯形成的透镜保持件通过激光熔接而接合，所述投影透镜形成为透明，并且具有接合面，所述透镜保持件形成为透明，并且具有供所述接合面接合的熔接面，能够透过所述投影透镜的1550nm～1640nm的波长的激光被照射于所述熔接面，由此所述投影透镜与所述透镜保持件被接合。

由此，能够透过形成为透明的投影透镜的1550nm～1640nm的波长的激光被照射于形成为透明的透镜保持件的熔接面，由此投影透镜与透镜保持件被接合。

第二，在上述的本发明所涉及的车辆用前照灯中，优选的是，在激光的光路上配置有聚光透镜。

由此，通过聚光透镜，从而激光能够在被聚光的状态下透过投影透镜，因此，在投影透镜的入射面上光的能量密度变低，难以产生发热，并且在透镜保持件的熔接面上光的能量密度变高，变得容易发热。

第三，在上述的本发明所涉及的车辆用前照灯中，优选的是，在激光的光路上配置有由丙烯酸树脂形成的滤镜。

由此，在投影透镜被吸收的激光的波长成分在透过投影透镜之前被滤镜吸收。

第四，另一本发明所涉及的车辆用前照灯将由丙烯酸树脂形成的投影透镜与由聚碳酸酯形成的透镜保持件通过激光熔接而接合，所述投影透镜形成为透明，并且具有熔接面，所述透镜保持件形成为透明，并且具有供所述熔接面接合的接合面，能够透过所述透镜保持件的1850nm～1960nm的波长的激光被照射于所述熔接面，由此所述投影透镜与所述透镜保持件被接合。

由此，能够透过形成为透明的透镜保持件的1850nm～1960nm的波长的激光被照射于形成为透明的投影透镜的熔接面，由此投影透镜与透镜保持件被接合。

第五，在上述的另一本发明所涉及的车辆用前照灯中，优选的是，在激光的光路上配置有聚光透镜。

由此，通过聚光透镜，从而激光能够在被聚光的状态下透过透镜保持件，因此，在透镜保持件的入射面上光的能量密度变低，难以产生发热，并且在投影透镜的熔接面上光的能量密度变高，变得容易发热。

第六，在上述的另一本发明所涉及的车辆用前照灯中，优选的是，在激光的光路上配置有由聚碳酸酯形成的滤镜。

由此，在透镜保持件被吸收的激光的波长成分在透过透镜保持件之前被滤镜吸收。

发明的效果

根据本发明，能够透过形成为透明的投影透镜或透镜保持件的规定的波长的激光被照射于形成为透明的透镜保持件或投影透镜的熔接面，由此投影透镜与透镜保持件被接合，因此，能够在确保投影透镜与透镜保持件的高接合强度的基础上，防止透镜保持件的熔融，并且能够提高可见性。

附图说明

图1与图2至图9一起表示本发明的车辆用前照灯的实施方式，本图是表示车辆用前照灯的剖视图。

图2表示是投影透镜和透镜保持件的图。

图3是表示丙烯酸树脂的分光透过率的图表。

图4是表示聚碳酸酯的分光透过率的图表。

图5是表示聚光透镜和滤镜被配置在激光的光路上的例子的图。

图6与图7至图9一起表示投影透镜与透镜保持件的接合部分的另一结构，本图是表示投影透镜和透镜保持件的图。

图7是表示聚光透镜和滤镜被配置在激光的光路上的例子的图。

图8是表示保持部从外周侧覆盖滤镜的外周面的结构的例子的图。

图9是表示保持部从前侧覆盖滤镜的前表面的结构的例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明车辆用前照灯的实施方式。

＜车辆用前照灯的结构＞

首先，说明车辆用前照灯1的结构(参照图1)。

车辆用前照灯1被配置为分别安装于车身的前端部中的左右两端部。

车辆用前照灯1具备在前端具有开口的灯壳体2和封闭灯壳体2的开口的罩3。通过灯壳体2和罩3构成灯具外壳4，灯具外壳4的内部的空间形成为灯室4a。

在灯室4a配置有灯具单元5。灯具单元5具有托架6、配置基体7、基板8、光源9、反射体10、透镜保持件11以及投影透镜12。

托架6形成为朝向前后方向的板状的环状，并具有透过孔6a。

配置基体7由散热性高的金属材料形成，且安装于托架6的后表面中的下端侧的部分。配置基体7作为散热部件发挥作用，并且作为配置光源的光源配置部发挥作用。

基板8配置于配置基体7的上表面，并具有未图示的规定的电路图案。基板8与未图示的电源电路连接。

光源9搭载于基板8的上表面，并具有朝向上方射出光的射出面。作为光源9，例如使用发光二极管(LED：Light Emitting Diode)。从电源电路经由基板8向光源9供给驱动电流。

反射体10的下端部安装于配置基体7的后端部的上表面，并且反射体10的内表面形成为反射面10a。反射体10具有在反射面10a将从光源9射出的光朝向前方反射的功能。

透镜保持件11由聚碳酸酯形成为透明，且后端部安装于托架6的前表面。透镜保持件11具有轴向被设为前后方向的大致圆筒状的保持部13和从保持部13的后端部向外方伸出的凸缘状的被安装部14，被安装部14安装于托架6。透镜保持件11的内部的空间形成为光通过空间11a。

保持部13的前表面形成为熔接面13a。

投影透镜12由丙烯酸树脂形成为透明，且由形成为向前方凸的大致半球状的光控制部15和从光控制部15的后端部向外方伸出的凸缘部16构成。凸缘部16的后表面形成为接合面16a，前表面形成为入射面16b。投影透镜12与透镜保持件11通过激光熔接而接合。

在如上述那样构成的车辆用前照灯1中，当光从光源9射出时，射出的光在反射体10的反射面10a反射，通过托架6的透过孔6a和透镜保持件11的光通过空间11a，射入投影透镜12的光控制部15，由于光控制部15而成为平行光，透过罩3而向前方照射。

＜投影透镜与透镜保持件的接合＞

接着，说明投影透镜12与透镜保持件11的接合(参照图2至图4)。

投影透镜12与透镜保持件11的接合通过利用激光熔接来熔接接合面16a与熔接面13a而进行(参照图2)。激光熔接通过以下进行：朝向形成于投影透镜12的凸缘部16的入射面16b射出规定的波长的激光，激光从入射面16b射入，透过凸缘部16照射于保持件11的熔接面13a。此时，激光例如从与熔接面13a正交的P方向向熔接面13a照射。当激光照射于熔接面13a时，保持部13的包含熔接面13a的部分发热而被熔融，产生的热向凸缘部16的包含接合面16a的部分传递而熔融该部分，被熔融的两部分被熔接。

激光的波长被设在1550nm～1640nm的范围。参照图3和图4的图表说明该范围的波长的激光。另外，以下，将1550nm～1640nm的范围的波长作为波长A来进行说明。

图3是表示作为投影透镜12的材料的丙烯酸树脂的分光透过率的图表，作为例子是关于厚度为3mm的丙烯酸树脂的数据。在图3中，横轴是波长，纵轴是透过率。如图3的A1所示，波长A的激光对于丙烯酸树脂为60％以上的高透过率。

图4是表示作为透镜保持件11的材料的聚碳酸酯的分光透过率的图表，作为例子是关于厚度为3mm的聚碳酸酯的数据。在图4中，横轴是波长，纵轴是透过率。如图4的A2所示，波长A的激光在1600nm附近时透过率为约10％以下的极小，对于聚碳酸酯为低透过率。

这样的波长A的激光对于丙烯酸树脂有高透过率，对于聚碳酸酯有低透过率。因此，当波长A的激光朝向投影透镜12的入射面16b射出时，确保了激光对于投影透镜12的高透过率，并且确保了激光对于透镜保持件11的高吸收率，充足的光量的激光被照射于熔接面13a，在熔接面13a上产生充足的发热量，确保了熔接面13a与接合面16a上的良好的熔融状态。

另外，在使用上述的1550nm～1640nm的范围的波长A的激光进行激光熔接的情况下，根据激光的照射装置，在照射波长A的激光时可能含有少量波长超过1640nm的光。当照射这样的波长超过1640nm的光时，在激光从入射面16b射入凸缘部16时，激光的一部被由丙烯酸树脂形成的凸缘部16吸收，可能因发热而导致入射面16b产生变形。

在此，可以在激光的光路上配置使激光聚光的聚光透镜17(参照图5)。通过在激光的光路上配置聚光透镜17，激光通过聚光透镜17而聚光，在聚焦于熔接面13a的状态下进行照射。

此时，通过聚光透镜17，激光能够在被聚光的状态下透过投影透镜12的凸缘部16，因此，在入射面16b上光的能量密度变低，难以产生发热，并且在熔接面13a上光的能量密度变高，变得容易发热。因此，能够防止入射面16b由于热而变形，并且能够确保投影透镜12与透镜保持件11的高接合强度。

另外，也可以在激光的光路上配置由作为与投影透镜12相同的材料的丙烯酸树脂形成的滤镜18(参照图5)。通过在激光的光路上配置滤镜18，由此激光能够透过滤镜18。

此时，在凸缘部16被吸收的激光的波长成分在透过凸缘部16之前被滤镜18吸收，因此，该波长成分的光不射入凸缘部16，能够防止入射面16b由于热而变形。

另外，通过组合使用聚光透镜17和滤镜18，对于入射面16b由于热而产生的变形能够得到较大的防止效果，并且能够确保投影透镜12与透镜保持件11的高接合强度。

另外，滤镜18由作为与投影透镜12相同的材料的丙烯酸树脂形成，由于因波长超过1640nm的光而产生的发热，滤镜18可能变形，因此，在滤镜18产生变形而滤镜18的功能降低的情况下，优选将滤镜18更换为新的滤镜18。

＜总结＞

如以上的记载那样，在车辆用前照灯1中，能够透过投影透镜12的1550nm～1640nm的波长A的激光照射于熔接面13a，由此，由丙烯酸树脂形成的透明的投影透镜12与由聚碳酸酯形成的透明的透镜保持件11被接合。

因此，能够透过形成为透明的投影透镜12的波长A的激光被照射于形成为透明的透镜保持件11的熔接面13a，由此投影透镜12与透镜保持件11被接合。由此，透镜保持件11是透明的，外观良好，也难以产生因太阳光导致的熔融，因此，能够在确保投影透镜12与透镜保持件11的高接合强度的基础上，防止透镜保持件11的熔融，并且能够提高可见性。

＜投影透镜和透镜保持件的另一结构＞

以下，对投影透镜与透镜保持件的接合部分处的另一结构进行说明(参照图6)。

另一结构所涉及的透镜保持件11A由聚碳酸酯形成为透明，另一结构所涉及的投影透镜12A由丙烯酸树脂形成为透明。透镜保持件11A的保持部13的外周面中的上端部形成为入射面13b。在透镜保持件11A形成有接合面13c来代替熔接面13a，在投影透镜12A形成有熔接面16c来代替接合面16a。接合面13c和熔接面16c相对于前后方向倾斜，并被定位为彼此相对。

投影透镜12A与透镜保持件11A的接合通过利用激光熔接来熔接熔接面16c与接合面13c而进行。激光熔接通过以下进行：朝向形成于透镜保持件11A的保持部13的入射面13b射出规定的波长的激光，激光透过保持部13照射于投影透镜12A的熔接面16c。此时，激光例如从与熔接面16c正交的P方向向熔接面16c照射。当激光照射于熔接面16c时，凸缘部16的包含熔接面16c的部分发热而被熔融，产生的热向保持部13的包含接合面13c的部分传递而熔融该部分，被熔融的两部分被熔接。

激光的波长被设为1850nm～1960nm的范围。参照图3和图4的图表说明该范围的波长的激光。另外，以下将1850nm～1960nm的范围的波长作为波长B来进行说明。

如图3的B1所示，波长B的激光在1900nm附近时透过率为约10％的极小，对于丙烯酸树脂为低透过率。如图4的B2所示，波长B的激光在1900nm附近时透过率为60％以上的极大，对于聚碳酸酯为高透过率。

这样的波长B的激光对于丙烯酸树脂有低透过率，对于聚碳酸酯有高透过率。因此，当波长B的激光朝向透镜保持件11A的入射面13b射出时，确保了激光对于透镜保持件11A的高透过率，并且确保了激光对于投影透镜12A的高吸收率，充足的光量的激光被照射于熔接面16c，在熔接面16c上产生充足的发热量，确保了接合面13c与熔接面16c上的良好的熔融状态。

另外，在使用波长B的激光的情况下，根据激光的照射装置，在照射波长B的激光时可能含有少量波长超过1960nm的光，当激光从入射面13b射入保持部13时，激光的一部分被由聚碳酸酯形成的保持部13吸收，可能因发热而导致入射面13b产生变形。

在此，可以在激光的光路上配置使激光聚光的聚光透镜17(参照图7)。通过在激光的光路上配置聚光透镜17，由此，激光通过聚光透镜17而聚光，在聚焦于熔接面16c的状态下进行照射。

此时，通过聚光透镜17，从而激光能够在被聚光的状态下透过透镜保持件11A的保持部13，因此，在入射面13b上光的能量密度变低，难以产生发热，并且在熔接面16c上光的能量密度变高，变得容易发热。因此，能够防止入射面13b由于热而变形，并且能够确保投影透镜12A与透镜保持件11A的高接合强度。

另外，也可以在激光的光路上配置由作为与透镜保持件11A相同的材料的聚碳酸酯形成的滤镜19(参照图7)。通过在激光的光路上配置滤镜19，由此激光能够透过滤镜19。

此时，在保持部13被吸收的激光的波长成分在透过保持部13之前被滤镜19吸收，因此，该波长成分的光不射入保持部13，能够防止入射面13b由于热而变形。

另外，通过组合使用聚光透镜17和滤镜19，对于入射面13b由于热而产生的变形能够得到较大的防止效果，并且能够确保投影透镜12A与透镜保持件11A的高接合强度。

另外，滤镜19由作为与透镜保持件11A相同的材料的聚碳酸酯形成，由于因波长超过1960nm的光而产生的发热，滤镜19可能变形，因此，在滤镜19产生变形而滤镜19的功能降低的情况下，优选将滤镜19更换为新的滤镜19。

另外，在使用波长B的激光进行投影透镜12A与透镜保持件11A的通过激光熔接的接合的情况下，只要是激光透过透镜保持件11A而照射于投影透镜12A的结构即可，例如，可以设为保持部13从外周侧覆盖凸缘部16的外周面的结构来进行激光熔接(参照图8)。在该情况下，投影透镜12A中的凸缘部16的外周面形成为熔接面16c，透镜保持件11A中的与熔接面16c接触的面形成为接合面13c。此时，激光例如从与熔接面16c正交的P方向向熔接面16c照射。

更进一步地，在使用波长B的激光进行投影透镜12A与透镜保持件11A的通过激光熔接的接合的情况下，例如也可以设为保持部13从前侧覆盖凸缘部16的前表面的结构来进行激光熔接(参照图9)。在该情况下，投影透镜12A中的凸缘部16的前表面形成为熔接面16c，透镜保持件11A中的与熔接面16c接触的面形成为接合面13c。此时，激光例如从与熔接面16c正交的P方向向熔接面16c照射。

如上所述，在车辆用前照灯1中的其他结构中，能够透过透镜保持件11A的1850nm～1960nm的波长B的激光被照射于熔接面16c，由此，由丙烯酸树脂形成的透明的投影透镜12A与由聚碳酸酯形成的透明的透镜保持件11A被接合。

因此，能够透过形成为透明的透镜保持件11A的波长B的激光被照射于形成为透明的投影透镜12A的熔接面16c，由此投影透镜12A与透镜保持件11A被接合。由此，透镜保持件11A是透明的，外观良好，也难以产生因太阳光导致的熔融，因此，能够在确保投影透镜12A与透镜保持件11A的高接合强度的基础上，防止透镜保持件11A的熔融，并且能够提高可见性。

符号说明

1…车辆用前照灯、11…透镜保持件、12…投影透镜、13a…熔接面、16a…接合面、16b…入射面、17…聚光透镜、18…滤镜、19…滤镜、11A…透镜保持件、13b…入射面、13c…接合面、12A…投影透镜、16c…熔接面。

Claims (6)

1.一种车辆用前照灯，该车辆用前照灯将由丙烯酸树脂形成的投影透镜与由聚碳酸酯形成的透镜保持件通过激光熔接而接合，所述车辆用前照灯的特征在于，

所述投影透镜形成为透明，并且具有接合面，

所述透镜保持件形成为透明，并且具有供所述接合面接合的熔接面，

能够透过所述投影透镜的1550nm～1640nm的波长的激光被照射于所述熔接面，由此所述投影透镜与所述透镜保持件被接合。

2.根据权利要求1所述的车辆用前照灯，其特征在于，

在激光的光路上配置有聚光透镜。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用前照灯，其特征在于，

在激光的光路上配置有由丙烯酸树脂形成的滤镜。

4.一种车辆用前照灯，该车辆用前照灯将由丙烯酸树脂形成的投影透镜与由聚碳酸酯形成的透镜保持件通过激光熔接而接合，所述车辆用前照灯的特征在于，

所述投影透镜形成为透明，并且具有熔接面，

所述透镜保持件形成为透明，并且具有供所述熔接面接合的接合面，

能够透过所述透镜保持件的1850nm～1960nm的波长的激光被照射于所述熔接面，由此所述投影透镜与所述透镜保持件被接合。

5.根据权利要求4所述的车辆用前照灯，其特征在于，

在激光的光路上配置有聚光透镜。

6.根据权利要求4或5所述的车辆用前照灯，其特征在于，

在激光的光路上配置有由聚碳酸酯形成的滤镜。

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