DE102008018478A1

DE102008018478A1 - Fahrzeugleuchte

Info

Publication number: DE102008018478A1
Application number: DE102008018478A
Authority: DE
Inventors: Chiharu Shizuoka Matsunaga; Hiroyuki Shizuoka Kageyama; Tetsuaki Shizuoka Inaba
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2007-04-13
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2008-10-16
Also published as: US8848300B2; JP4780723B2; US20080253000A1; JP2008262876A

Abstract

Eine Fahrzeugleuchte weist eine Linse auf, die aus einem Harzmaterial besteht, und ein Linsenhalteteil zum Haltern der aus dem Harzmaterial bestehenden Linse. Die Linse und das Linsenhalteteil sind so ausgebildet, dass sie miteinander mittels Laserschweißens verbunden werden können. Ein Verbindungsringabschnitt ist auf dem Linsenhalteteil vorgesehen, mit welchem ein Außenumfangsabschnitt der Linse verbunden wird. Mehrere Schweißabschnitte und mehrere Anschlagabschnitte sind auf dem Verbindungsringabschnitt vorgesehen. Die mehreren Schweißabschnitte stehen zur Linse hin vor und sind getrennt voneinander in Umfangsrichtung angeordnet. Die mehreren Anschlagabschnitte stehen zur Linse hin vor, sind getrennt voneinander in Umfangsrichtung angeordnet und berühren den Außenumfangsabschnitt der Linse, wenn die Linse mit dem Verbindungsringabschnitt verbunden wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte, und spezieller die Verbesserung der Exaktheit der Positionierung zwischen einer Linse und einem Linsenhalteteil, die miteinander durch Laserschweißen verbunden werden, durch Bereitstellung mehrerer Schweißabschnitte und Anschlagabschnitte auf dem Linsenhalteteil so, dass diese zur Linse hin vorstehen.
Bei einigen Fahrzeugleuchten werden eine Linse und ein Linsenhalteteil, beispielsweise ein Leuchtenkörper, welcher die Linse haltert, miteinander durch Laserschweißen verbunden. Im Einzelnen ist ein Verbindungsringabschnitt auf dem Linsenhalteteil vorgesehen, mit welchem ein Außenumfangsabschnitt der Linse verbunden wird, so dass der Verbindungsringabschnitt des Linsenhalteteils und der gesamte Außenumfangsabschnitt (der gesamte Außenumfang) der Linse mittels Laserschweißen verbunden werden.
Wenn der Außenumfangsabschnitt der Linse und der Verbindungsringabschnitt miteinander entlang dem gesamten Umfang mittels Laserschweißen auf die voranstehend geschilderte Art und Weise verbunden werden, verlängert sich die für den Schweißvorgang benötigte Zeit proportional zum Laserverbindungsschwei ßen, das entlang dem vollständigen Umfang des Außenumfangsabschnitts der Linse und des Verbindungsringabschnitts durchgeführt wird, und tritt infolge der langen Bearbeitungszeit eine Änderung der Einstellzeit auf, abhängig von Abschnitten auf dem Außenumfangsabschnitt der Linse und dem Verbindungsringabschnitt. Dies führt zur Erzeugung mechanischer Spannungen zwischen der Linse und dem ringförmigen Verbindungsabschnitt. Weiterhin werden mechanische Spannungen in der Linse und dem Verbindungsringabschnitt in Abhängigkeit von der Exaktheit der Ebenheit hervorgerufen, obwohl eine hohe Ebenheit für jeweilige Verbindungsoberflächen der Linse und des Verbindungsringabschnitts erforderlich ist, da der Außenumfangsabschnitt der Linse und der Verbindungsringabschnitt miteinander entlang ihrem gesamten Umfang verbunden werden. Daher kann die Exaktheit der Positionierung zwischen den beiden Bauteilen beeinträchtigt werden.
Es gibt Fahrzeugleuchten, bei welchen ein Außenumfangsabschnitt einer Linse und eines Verbindungsringabschnitts teilweise miteinander mittels Laserschweißen verbunden sind (vergleiche beispielsweise Patentdokument Nr. 1: JP-A-2005-339873 ).
Bei der Fahrzeugleuchte, die in dem voranstehend angegebenen Patentdokument Nr. 1 beschrieben wird, ist infolge der Tatsache, dass das Laserschweißen teilweise in einem derartigen Zustand durchgeführt wird, dass der gesamte Außenumfangsabschnitt (der gesamte Umfang) der Linse und der gesamte Verbindungsringabschnitt (der gesamte Umfang) in Oberflächenkontakt miteinander stehen, eine beträchtliche Ebenheit für jeweilige Verbindungsoberflächen der Linse bzw. des Linsenhalteteils erforderlich.
Daher ist es nicht möglich, eine Verringerung der Exaktheit der Positionierung zwischen der Linse und dem Verbindungsringabschnitt auszuschalten, infolge der Erzeugung mechanischer Spannungen, auf Grundlage der Exaktheit der Ebenheit.
Daher ist eine äußerst exakte Steuerung in Bezug auf die Linse und das Linsenhalteteil erforderlich, was dazu führt, dass die Herstellungskosten der Fahrzeugleuchte wesentlich erhöht werden.
Gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung wird eine Fahrzeugleuchte zur Verfügung gestellt, bei welcher ein Verbindungsringabschnitt auf einem Linsenhalteteil vorgesehen ist, mit welchem ein Außenumfangsabschnitt einer Linse verbunden wird, wobei mehrere Schweißabschnitte und mehrere Anschlagabschnitte auf dem Verbindungsringabschnitt vorgesehen sind, die mehreren Schweißabschnitte zur Linse hin vorstehen, und getrennt voneinander in Umfangsrichtung angeordnet sind, die mehreren Anschlagabschnitte zur Linse hin vorstehen, getrennt voneinander in Umfangsrichtung angeordnet sind, und den Außenumfangsabschnitt der Linse berühren, wenn die Linse mit dem Verbindungsringabschnitt verbunden wird.
Zwar wird bei einer oder mehren Ausführungsformen der Fahrzeugleuchte gemäß der Erfindung mit dem Schweißen in einem derartigen Zustand begonnen, bei welchem die Linse nicht in Kontakt mit den Anschlagabschnitten versetzt ist, jedoch wird die Linse mit dem Linsenhalteteil in einem derartigen Zustand vereinigt, bei welchem nur die Verbindungsabschnitte und die Anschlagabschnitte mit der Linse verbunden werden.
Speziell wird gemäß einem ersten Aspekt einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung eine Fahrzeugleuchte zur Ver fügung gestellt, die eine Linse aufweist, die aus einem Harzmaterial besteht, und ein Linsenhalteteil, zum Haltern der Linse, die aus dem Harzmaterial besteht, wobei die Linse und das Linsenhalteteil miteinander mittels Laserschweißen verbunden sind, wobei ein Verbindungsringabschnitt auf dem Linsenhalteteil vorgesehen ist, mit welchem ein Außenumfangsabschnitt der Linse verbunden wird, und mehrere Schweißabschnitte und mehrere Anschlagabschnitte auf dem Verbindungsringabschnitt vorgesehen sind, die mehreren Schweißabschnitte zu der Linse hin vorstehen, und getrennt voneinander in Umfangsrichtung angeordnet sind, die mehreren Anschlagabschnitte zur Linse hin vorstehen, voneinander beabstandet in Umfangsrichtung angeordnet sind, und den Außenumfangsabschnitt der Linse berühren, wenn die Linse mit dem Verbindungsringabschnitt verbunden wird.
Daher kann die Bearbeitungszeit bei dem Laserschweißvorgang zur Verbindung der Linse und des Linsenhalteteils miteinander verkürzt werden, mittels Durchführung des Schweißens nur auf den Schweißabschnitten, und kann darüber hinaus, da die Linse und das Linsenhalteteil miteinander in einem derartigen Zustand verbunden werden, dass die Linse zur Seite des Linsenhalteteils so absackt, dass sie in Kontakt mit den Anschlagabschnitten steht, eine Erhöhung der Exaktheit der Positionierung zwischen der Linse und dem Linsenhalteteil erzielt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung kann infolge der Tatsache, dass die Schweißabschnitte und die Anschlagabschnitte des Linsenhalteteils abwechselnd und voneinander beabstandet in Umfangsrichtung vorgesehen sind, eine Erhöhung der Exaktheit der Positionierung zwischen der Linse und dem Linsenhalteteil in Umfangsrichtung erreicht werden. Daher wird ermöglicht, ein zufrieden stellendes Lichtverteilungsmuster von Licht sicherzustellen, das von einer Lichtquelle ausgesandt wird.
Gemäß einem dritten Aspekt einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung kann infolge der Tatsache, dass Schweißoberflächen auf den Schweißabschnitten des Linsenhalteteils so vorgesehen sind, dass sie der Linse zugewandt sind, um mit der Linse verbunden zu werden, und ein Laserstrahl zum Auftreffen auf die Schweißabschnitte mit Ausnahme zumindest eines Teils ihrer Umfangsabschnitte veranlasst wird, ein unnötiges Schmelzen des Linsenhalteteils und der Linse verhindert werden.
Gemäß einem vierten Aspekt einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung ist ein Ausnehmungsabschnitt an einer Seite des Verbindungsringabschnitts vorgesehen, welche einer Angussstelle zugewandt ist. Die Angussstelle ergibt sich auf der Linse als Stelle eines Angusses, welcher eine Füllöffnung bildet, aus welcher geschmolzenes Harz ausgestoßen wurde, als die Linse ausgeformt wurde. Auf diese Weise kann ein Kontakt der Angussstelle mit dem Verbindungsringabschnitt verhindert werden, und kann eine zufrieden stellende Exaktheit der Positionierung zwischen der Linse und dem Linsehalteteil sichergestellt werden.
Gemäß einem fünften Aspekt einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung wird infolge der Tatsache, dass Schweißabschnitte auf jeweils in der Nähe von Orten vorgesehen sind, die an beiden Seiten der Ausnehmung in Umfangsrichtung des Verbindungsringabschnitts liegen, die Angussstelle durch die Schweißabschnitte eingezogen, die an ihre beiden Seiten angeschweißt werden, so dass selbst dann, falls die Temperatur innerhalb der Leuchte ansteigt, eine Verformung der Angussstelle verhindert werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung hervorgehen.
Es zeigt:
1 zusammen mit den 2 bis 7 eine Fahrzeugleuchte gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung, wobei 1 eine schematische Schnittansicht einer Fahrzeugleuchte ist;
2 eine schematische Perspektivansicht in Explosionsdarstellung einer Fahrzeugleuchte;
3 eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise weg geschnitten, zur Darstellung eines Schnitts zur Erläuterung eines Zustands, bevor eine Linse und ein Linsenhalteteil miteinander verbunden werden;
4 eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise weg geschnitten, zur Darstellung eines Schnitts zur Erläuterung eines Zustands, in welchem die Linse und das Linsenhalteteil miteinander verbunden werden;
5 eine schematische Darstellung eines Laserstrahlbestrahlungsbereichs relativ zu einer Schweißoberfläche;
6 eine schematische Darstellung eines Zustands, in welchem Schweißen unter Verwendung von Galvanometerspiegeln durchgeführt wird; und
7 eine vergrößerte Schnittansicht mit der Darstellung eines Beispiels, bei welchem Schweißabschnitte in der Nähe beider Seiten einer Angussstelle vorhanden sind.
Nachstehend wird eine Fahrzeugleuchte gemäß Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wird eine Fahrzeugleuchte bei einem Fahrzeugscheinwerfer eingesetzt. Allerdings wird darauf hingewiesen, dass der Einsatzbereich der Fahrzeugleuchte gemäß der Erfindung nicht auf einen Fahrzeugscheinwerfer eingeschränkt ist, sondern die. Fahrzeugleuchte bei verschiedenen Arten von Fahrzeugleuchten eingesetzt werden kann, die auf einer Fahrzeugkarosserie angebracht sind.
Ein Fahrzeugscheinwerfer 1 ist so angebracht, dass er an einem linken bzw. rechten Endabschnitt an einem vorderen Endteil einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist.
Wie in 1 gezeigt, weist der Fahrzeugscheinwerfer 1 einen Leuchtenkörper 2 auf, der einen Ausnehmungsabschnitt aufweist, der so ausgebildet ist, dass er zur Vorderseite hin offen ist, und eine Abdeckung 3, die dazu ausgebildet ist, eine vordere, offene Seite des Leuchtenkörpers 2 zu verschließen, wobei ein Innenraum, der durch den Leuchtenkörper 2 und die Abdeckung 3 ausgebildet wird, eine Leuchtenkammer 4 ausbildet.
Eine Leuchteneinheit 5 ist in der Leuchtenkammer 4 angeordnet. Die Leuchteneinheit 5 ist auf dem Leuchtenkörper 2 mit Hilfe eines Einstellmechanismus (nicht gezeigt) für die optische Achse gehaltert, und zwar so, dass sie frei verkippt werden kann.
Die Leuchteneinheit 5 weist eine Linse 6 und ein Linsenhalteteil 7 zum Haltern der Linse 6 auf.
Wie aus den 1 und 2 hervorgeht, besteht die Linse 6 aus einem im Wesentlichen halbkreisförmigen lichtdurchlässigen Abschnitt 8 und einem flanschförmigen Verbindungsabschnitt 9, der nach außen von einem Außenumfangsrand des lichtdurchlässigen Abschnitts 8 vorsteht. Der lichtdurchlässige Abschnitt 8 und der flanschförmige Verbindungsabschnitt 9 sind einstückig oder vereinigt aus einem lichtdurchlässigen Harzmaterial ausgebildet, beispielsweise einem Acrylharz (einem Polymethacrylsäuremethylharz) oder einem Polycarbonatharz mittels Spritzgießen.
Eine Rückseite der Linse 6 ist als eine ebene Oberfläche ausgebildet, und es sind, wie in 2 gezeigt, Positionierungslöcher (oder Positionierungsnuten) 9a, 9a, 9a in dem Verbindungsabschnitt 9 so vorgesehen, dass sie durch den Verbindungsabschnitt 9 nach hinten und vorn in Längsrichtung hindurchgehen, und voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind. Eine Rückseite des Verbindungsabschnitts 9 ist als eine Verbindungsoberfläche 9b ausgebildet, die mit dem Linsenhalteteil 7 verbunden werden soll.
Eine Angussstelle 9c, die als Stelle eines Angusses übrig bleibt, der eine Füllöffnung bildet, von welcher geschmolzenes Harz abgegeben wurde, als die Linse 6 ausgeformt wurde, ist auf der Verbindungsoberfläche 9b des Verbindungsabschnitts 9 vorgesehen.
Das Linsenhalteteil 7 besteht aus einem Halteabschnitt 10, der im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist, und einem Abschirmabschnitt 11, der so ausgebildet ist, dass er zu einem rückwärtigen Ende des Halteabschnitts 10 übergeht. Der Halteabschnitt 10 und der Abschirmabschnitt 11 sind einstückig oder vereinigt aus Harzmaterial hergestellt. Weiterhin kann das Linsenhalteteil 7 nur die Aufgabe haben, eine Haltefunktion zum Haltern der Linse zur Verfügung zu stellen, und kann beispielsweise ein Gehäuse eingesetzt werden, in welchem ein Linsenkörper und ein Reflektor vereinigt sind.
Färbemittel, welche die Eigenschaft aufweisen, einen Laserstrahl zu absorbieren, beispielsweise Kohlenstoffruß und Titanoxid, das als weißes Pigment verwendet wird, sind in einem Harzmaterial enthalten, das zur Ausbildung des Linsenhalteteils 7 verwendet wird. Das Linsenhalteteil 7 kann beispielsweise grau eingefärbt sein, durch Kohlenstoffruß und Titanoxid.
Ein vorderer Endabschnitt des Halteteils 10 ist als ein Verbindungsringabschnitt 10a vorgesehen, und Schweißabschnitte 12 und Anschlagabschnitte 13 sind an einer Vorderseite des Verbindungsringabschnitts 10a so angeordnet, dass sie von dort aus vorstehen, und voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind.
Der Schweißabschnitt 12 weist eine Schweißoberfläche 12a auf, die nach vorn ausgerichtet ist, und Schrägflächen 12b, die so schräg angeordnet sind, dass sie nach hinten verschoben sind, in ihrem Verlauf nach außen von Umfangsenden der Schweißoberfläche 12a. Die Schweißoberflächen 12a sind auf derselben Ebene angeordnet.
Vordere Oberflächen der Anschlagabschnitte 13 sind jeweils als Anschlagoberfläche 13a ausgebildet.
Das Ausmaß des Vorstehens des Schweißabschnitts 12 nach vorn ist geringfügig größer ausgebildet als das Ausmaß des Vorstehens des Anschlagabschnitts 13 nach vorn, und die Schweißoberfläche 12a ist geringfügig weiter vorn angeordnet als die Anschlagoberfläche 13a (die Entfernungen der Schweißoberfläche 12a und der Anschlagoberfläche 13a, über welche sie nach vorn vorstehen, sind übertrieben stark in 3 dargestellt). Die Entfernungen in Längsrichtung der Schweißoberfläche 12a und der Anschlagoberfläche 13a, über welche sie in Vorwärtsrichtung vorstehen, sind als Entfernungen kleiner oder gleich 1 mm ausgebildet, die in Einheiten von Mikrometern angegeben sind.
Positionierungsstifte 14 sind auf dem Verbindungsringabschnitts 10a des Halteteils 10 so vorgesehen, dass sie nach vorn vorstehen, wobei das Ausmaß des Vorstehens der Positionierungsstifte 14 nach vorn größer gewählt ist als das Ausmaß des Vorstehens der Schweißabschnitte 12 nach vorn.
Ein Ausnehmungsabschnitt 7a ist auf der vorderen Oberfläche des Verbindungsringabschnitts 10a so vorgesehen, dass er nach vorn hin offen ist.
Montagevorsprünge 15 sind auf dem Abschirmabschnitt 11 so vorgesehen, dass sie nach hinten hin vorstehen, und voneinander in Richtung nach links und rechts bzw. in Seitenrichtung beabstandet sind (vergleiche 2). Eingriffsklauen 15a sind jeweils bei den Montagevorsprüngen 15 vorgesehen.
Ein Reflektor 16 ist auf den Montagevorsprüngen 15 des Abschirmabschnitts 11 angebracht. Rahmenförmige Eingriffsteile 16a sind auf dem Reflektor 16 so vorgesehen, dass sie vonein ander in Seitenrichtung beabstandet sind, und der Reflektor 16 ist auf den Montagevorsprüngen 15 durch die Eingriffsteile 16a angebracht, die in Eingriff mit den Eingriffsklauen 15a versetzt sind.
Ein Lichtquellenhalteteil 17 ist an der Rückseite des Linsenhalteteils 7 angebracht. Eine Lichtquelle 18 ist auf einer oberen Oberfläche des Lichtquellenhalteteils 17 gehaltert. Als Beispiel kann eine Lichtemitterdiode als die Lichtquelle 18 eingesetzt werden.
Die Linse 6 ist auf dem Verbindungsringabschnitt 10a des Linsenhalteteils 7 angebracht, und wird durch den Verbindungsabschnitt 9 gehaltert, der durch einen Linsenhalter 19 (vergleiche 1) gehaltert wird. Eine Haube 20 ist auf einer Außenumfangsoberfläche des Linsenhalters 19 angebracht. Die Haube 20 hat die Funktion als Verlängerung, welche das Innere der Leuchteneinheit 5 abschirmt.
Nachstehend wird ein Verbindungsvorgang zum Verbinden der Linse 6 und des Linsenhalteteils 7 miteinander beschrieben (vergleiche die 3 bis 5).
Zuerst werden die Positionierungsstifte 14 des Linsenhalteteils 7 eingeführt, in das jeweilige Positionierungsloch (oder die Positionierungsnut) 9a der Linse so, dass die Linse 6 in Bezug auf das Linsenhalteteil 7 positioniert wird (vergleiche 3). Hierbei wird die Verbindungsoberfläche 9b des Verbindungsabschnitts der Linse 6 in Kontakt mit den Schweißoberflächen 12a der Schweißabschnitte 12 des Linsenhalteteils 7 versetzt. Die Angussstelle 9c auf der Linse 6 wird vor dem Ausnehmungsabschnitt 7a des Linsenhalteteils 7 angeordnet.
Dann wird ein Laserstrahl auf die Schweißoberflächen 12a der Linse 6 von einem Laseremitter 100 ausgestrahlt (vergleiche 4). Der Laserstrahl geht durch den Verbindungsabschnitt 9 der Linse 6 so hindurch, dass er auf die Schweißoberflächen 12a auftrifft. Obwohl der Laserstrahl auf die Schweißoberflächen 12a so aufgestrahlt wird, dass er diese abtastet, ist ein Laserbestrahlungsbereich auf den Schweißoberflächen 12a nicht die Gesamtheit der Schweißoberflächen 12a, sondern ein Anteil der Schweißoberflächen 12a, bei welchen zumindest ein Teil von deren Umfangsabschnitt ausgeschlossen ist, beispielsweise ein Bereich, der eine Innenumfangsseite der Schweißabschnitte 12 ausschließt (der Laserstrahl-Bestrahlungsbereich ist schraffiert in 5 dargestellt).
Auf diese Weise kann durch Einstellung des Laserstrahl-Bestrahlungsbereichs auf einen Bereich, der zumindest einen Teil des Außenumfangsabschnitts der Schweißoberflächen 12a ausschließt, ein unnötiges Schmelzen des Linsenhalteteils 7 und der Linse 6 verhindert werden. Wenn beispielsweise der Laserstrahl auf den Innenseitenabschnitt der Schweißoberflächen 12a abgestrahlt wird, wird eine erhitzte Stelle auf einer inneren Oberflächen des Linsenhalteteils 7 oder einer inneren Oberfläche der Linse 6 erzeugt, durch dahin zugeleitete Wärme, oder durch Gas, das durch eine hohe Temperatur erzeugt wird, auf Grundlage des Schmelzens der Abschnitte des Linsenhalteteils 7 und der Linse 6, auf welche der Laserstrahl abgestrahlt wird, so dass ein Anhaften an den inneren Oberflächen des Linsenhalteteils 7 und der Linse 6 hervorgerufen wird, was dazu führt, dass das äußere Erscheinungsbild der Leuchte beeinträchtigt wird, oder die Lichtverteilung der Linse 6 negativ beeinflusst wird. Im Gegensatz hierzu kann durch Aufstrahlen des Laserstrahls auf die Schweißoberflächen 12a über einen Bereich, welcher deren Innenumfangsseite ausschließt, die Erzeugung dieser Nachteile verhindert werden, so dass eine Erhitzung oder ein Anhaften von Gas, hervorgerufen durch das unnötige Schmelzen des Linsenhalteteils 7 und der Linse 6, verhindert werden kann.
Weiterhin ist der Laserstrahl-Bestrahlungsbereich nicht auf einen Bereich beschränkt, der den Abschnitt auf der Innenumfangsseite der Schweißoberflächen 12a ausschließt, so dass der Laserstrahl-Bestrahlungsbereich ein Bereich sein kann, welcher Abschnitte auf der äußeren und inneren Umfangsseite der Schweißoberflächen 12a ausschließt, oder ein Bereich, welcher den gesamten Außenumfangsabschnitt der Schweißoberflächen 12a ausschließt. Wenn der Laserstrahl auf die Schweißoberflächen 12a abgestrahlt wird, werden die Schweißabschnitte 12 so erwärmt, dass sie schmelzen, und wird ein Abschnitt auf dem Verbindungsabschnitt 9 der Linse 6, der in Kontakt mit den Schweißoberflächen 12a steht, ebenfalls so erwärmt, dass er schmilzt, infolge von Wärmeleitung von den Schweißoberflächen 12a, wodurch die Schweißoberflächen 12a und die Verbindungsoberfläche 9b beide so geschmolzen werden, dass sie miteinander verbunden werden. Wenn dies geschieht, so wird, wie voranstehend geschildert, obwohl der Laserstrahl auf die Schweißoberflächen 12a so aufgestrahlt wird, dass ein Teil von diesen ausgeschlossen wird, nicht nur der Abschnitt, auf welchen der Laserstrahl aufgestrahlt wird, sondern die Gesamtheit der Schweißoberflächen 12a durch Wärmeleitung geschmolzen, so dass die gesamten Schweißoberflächen 12a mit der Verbindungsoberfläche 9b verbunden werden.
Obwohl Kohlenstoffruß, der die Eigenschaft hat, einen Laserstrahl zu absorbieren, in dem Linsenhalteteil 7 enthalten ist, wird infolge der Tatsache, dass kein Lichtabsorptions mittel, welches einen Laserstrahl absorbiert, in der Linse 6 vorhanden ist, die Absorption des Laserstrahls verhindert, der auf die Linse 6 aufgestrahlt wird, bevor der Laserstrahl das Linsenhalteteil 7 erreicht hat. Daher kann eine hohe Laserstrahlabsorptionsrate auf den Schweißoberflächen 12a sichergestellt werden, die als die Verbindungsoberflächen ausgebildet sind.
Weiterhin ist zwar Titanoxid in dem Linsenhalteteil 7 zusätzlich zu Kohlenstoffruß enthalten, wie voranstehend geschildert, jedoch kann, da Titanoxid die Auswirkung einer Laserstrahlablenkung (Verteilung) aufweist, selbst dann, falls sich Kohlenstoffruß lokal ansammelt, der Laserstrahl durch das Titanoxid verteilt werden, das in den angesammelten Abschnitten enthalten ist, und kann eine lokale, zu starke Schmelzung der Schweißabschnitte 12 durch den Laserstrahl verhindert werden.
Da die Abschnitte der Schweißabschnitte 12 des Linsenhalteteils 7, die sich zu den Schweißoberflächen 12a fortsetzen, als Schrägflächen 12b, 12b ausgebildet sind, kann selbst in jenem Fall, dass die Aufstrahlposition des Laserstrahls geringfügig gegenüber den Schweißoberflächen 12a abweicht, wodurch der Laserstrahl auf die Schrägflächen 12b aufgestrahlt wird, infolge der Tatsache, dass der Durchmesser eines Punkts, der auf dem Schweißabschnitt 12 ausgebildet wird, wenn der Laserstrahl auf die Schweißabschnitte 12 abgestrahlt wird, sich nicht wesentlich ändert, im Vergleich zum Durchmesser eines Punkts, der auf der Schrägfläche 12b ausgebildet wird, eine Änderung der Wärmemenge, die in die Schweißabschnitte 12 infolge des Laserstrahls eindringt, klein sein, wodurch ermöglicht wird, die Schweißabschnitte 12 ordnungsgemäß zu verschweißen.
Wenn die Schweißoberfläche 12a und die Verbindungsoberfläche 9b so erwärmt werden, dass sie geschmolzen werden, senkt sich die Linse 6 zur Seite des Linsenhalteteils 7 in einem derartigen Ausmaß ab, dass die Schweißoberfläche 12a und die Verbindungsoberfläche 9 so geschmolzen werden. Wenn dies auftritt, senkt sich, da die Anschlagabschnitte 13 auf dem Linsenhalteteil 7 vorgesehen sind, die Linse 6 zur Seite des Linsenhalteteils 7 zu einem Ort ab, an welchem die Verbindungsoberfläche 9b in Kontakt mit den Anschlagoberflächen 13a versetzt wird.
Daraufhin wird die Aussendung des Laserstrahls unterbrochen, und werden die Linse 6 und das Linsenhalteteil 7 abgekühlt, wodurch die Schweißabschnitte 12 und der Verbindungsabschnitt 9 ausgehärtet werden, und die Linse 6 und das Linsenhalteteil 7 miteinander verbunden werden.
Wenn der Laserstrahl auf die Schweißabschnitte 12 auf die voranstehend geschilderte Art und Weise abgestrahlt wird, kann die gleiche Anzahl an Laseremittern 100 wie jene der Schweißabschnitte 12 eingesetzt werden, so dass Laserstrahlen auf die Schweißabschnitte 12 gleichzeitig durch die jeweiligen Laseremitter 100 abgestrahlt werden. Hierbei kann eine Verringerung der Bearbeitungszeit beim Verbindungsvorgang erzielt werden.
Weiterhin wird, wie in 6 gezeigt, ein Laserstrahl intermittierend von einem einzigen Laseremitter unter Verwendung eines Galvanometerspiegels 101 und eines Galvanometerspiegels 102 ausgesandt, welche den Laserstrahl von dem Laseremitter 100 reflektieren, und kann der Laserstrahl auf die Schweißabschnitte 12 durch Drehen des Galvanometerspiegels 102 abge strahlt werden. In diesem Fall kann eine Erhöhung der Genauigkeit der Abstrahlposition des Laserstrahls in Bezug auf die Schweißoberflächen 12a erzielt werden.
Wie voranstehend geschildert, sind daher bei dem Fahrzeugscheinwerfer 1 die mehreren Schweißabschnitte 12 und die mehreren Anschläge 13 auf dem Verbindungsringabschnitt 10a des Linsenhalteteils 7 so vorgesehen, dass sie zur Seite der Linse 6 vorstehen, und voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind.
Da nur die Schweißabschnitte 12 so verschweißt werden, dass die Linse 6 und das Linsenhalteteil 7 miteinander verbunden werden, kann daher die Bearbeitungszeit bei dem Laserschweißvorgang verkürzt werden.
Da die Linse 6 und das Linsenhalteteil 7 in einem derartigen Zustand miteinander verbunden werden, dass die Linse 6 zur Seite des Linsenhalteteils 7 so absinkt, dass sie in Kontakt mit den Anschlagabschnitten 13 versetzt wird, kann darüber hinaus eine Verbesserung der Exaktheit der Positionierung zwischen der Linse 6 und dem Linsenhalteteil 7 erreicht werden.
Bei einer Fahrzeugleuchte, bei weicher der Außendurchmesser einer Linse klein ist, ist infolge der Tatsache, dass die Entfernung zwischen einer Abschirmung und der Linse kurz ist, eine hohe Exaktheit in Bezug auf die Positionierung eines Linsenhalteteils in Bezug auf die Linse erforderlich, zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters. Falls der Fahrzeugscheinwerfer 1 so ausgebildet ist, dass der Außendurchmesser der Linse klein ist, ist die Konstruktion besonders wirksam dann, wenn das Schweißen in einem derartigen Zustand begonnen wird, in welchem die Linse 6 nicht in Kontakt mit den Anschlagabschnitten 13 steht, und nach dem Schweißen der Verbindungsabschnitte 9 in Kontakt mit den Anschlagabschnitten 13 versetzt wird, so dass die Linse 6 und das Linsenhalteteil 7 miteinander verbunden werden, um hierdurch die Exaktheit der Positionierung zwischen der Linse 6 und dem Linsenhalteteil 7 zu verbessern.
Da die Schweißabschnitte 12 und die Anschlagabschnitte 13 abwechselnd und voneinander beabstandet in Umfangsrichtung angeordnet sind, kann darüber hinaus die Exaktheit der Positionierung zwischen der Linse 6 und dem Linsenhalteteil 7 in Umfangsrichtung verbessert werden, wodurch ermöglicht wird, ein zufrieden stellendes Lichtverteilungsmuster für Licht sicherzustellen, das von der Lichtquelle 18 ausgesandt wird.
Obwohl die Angussstelle 9 auf der Linse 6 vor dem Verbindungsringabschnitt 10a des Linsenhalteteils 7 in einem derartigen Zustand angeordnet ist, in welchem die Linse 6 und das Linsenhalteteil 7 miteinander verbunden sind, kann infolge der Tatsache, dass die Angussstelle 9c vor dem Ausnehmungsabschnitt 7a angeordnet ist, der auf dem Verbindungsringabschnitt 10a vorhanden ist, ein Kontakt der Angussstelle 9c mit dem Verbindungsringabschnitt 10a verhindert werden, wodurch ermöglicht wird, eine zufrieden stellende Exaktheit der Positionierung zwischen der Linse 6 und dem Linsenhalteteil 7 sicherzustellen.
Es wird darauf hingewiesen, dass infolge der Tatsache, dass relativ große innere mechanische Spannungen in der Angussstelle verbleiben, leicht Spannungen hervorgerufen werden, so dass die Angussstelle die Eigenschaft hat, dass dann, wenn die Temperatur innerhalb der Leuchte ansteigt, die Anguss stelle oder der durch die Angussstelle ausgebildete Abschnitt der Linse 6 leicht verformt wird, selbst bei einer Temperatur, die niedriger ist als eine Schmelztemperaturobergrenze der gesamten Linse 6. Daher kann ein Fall auftreten, bei welchem eine Wärmebehandlung, die als Anlassbehandlung bezeichnet wird, auf die Angussstelle einwirken muss, um die so hervorgerufene mechanische Spannung auszugleichen. Wenn eine derartige Anlassbehandlung durchgeführt wird, treten jedoch Nachteile in der Hinsicht auf, dass die Bearbeitungszeit für die Linse in solchem Ausmaß vergrößert wird, in welchem die betreffende Behandlung durchgeführt wird, und dass eine zusätzliche Wärmebehandlungseinwirkungseinrichtung erforderlich wird.
Um diese Nachteile auszugleichen, kann, wie in 7 gezeigt, eine Ausbildung eingesetzt werden, bei welcher das Linsenausformteil 7 so ausgebildet ist, dass Schweißabschnitte 12 in der Nähe beider Seiten der Angussstelle 9c angeordnet sind, so dass das Laserschweißen sich auch auf die Schweißabschnitte 12 auswirkt. Durch Aufstrahlen des Laserstrahls auf die Schweißabschnitte 12, die in der Nähe beider Seiten der Angussstelle 9c angeordnet sind, auf die voranstehend geschilderte Art und Weise, kann infolge der Tatsache, dass die Angussstelle 9c durch die Schweißabschnitte 12 angezogen wird, die an beiden Seiten der Angussstelle 9c liegen, die so verschweißt werden, eine Verformung der Angussstelle 9c verhindert werden, die andernfalls hervorgerufen werden würde, wenn die Temperatur innerhalb der Leuchte ansteigt. Daher muss keine Anlassbehandlung bei der Angussstelle 9c vorgesehen werden, und kann eine Erhöhung der Produktivität des Fahrzeugscheinwerfers 1 durch Verkürzung der Bearbeitungszeit für die Linse 6 erzielt werden.
Während bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen der Fahrzeugscheinwerfer 1 so geschildert wurde, dass der Reflektor 16 so ausgebildet ist, dass er auf dem Linsenhalteteil 7 als ein getrenntes Teil angebracht ist, kann beispielsweise eine Dampfablagerungsbehandlung auf der inneren Oberfläche des Linsenhalteteils erfolgen, unter Verwendung eines Materials mit einem hohen Reflexionsfaktor, beispielsweise Aluminium oder Silber, um dort einen Reflektorabschnitt auszubilden, so dass das Linsenhalteteil als ein Teil ausgebildet werden kann, welches zwei Funktionen aufweist, nämlich die des Reflektors und die des Linsenhalteteils zum Haltern der Linse 6. In diesem Fall können eine Verringerung der Anzahl an Bauteilen und eine Verringerung der Anzahl an Zusammenbauschritten bei der Herstellung erzielt werden.
Kleine Wellenformunregelmäßigkeiten sind auf der Rückseite der Linse 6 mit Ausnahme des Verbindungsabschnitts 9 so vorgesehen, dass sie sich in Horizontalrichtung erstrecken, unter dem Gesichtspunkt, eine chromatische Aberration zu unterdrücken, und eine Unschärfe der Abschneidelinie, wobei die Rückseite des Verbindungsabschnitts 9 als flache Ebene ausgebildet ist. Falls die Linse 6 die geringfügigen Unregelmäßigkeiten aufweist, ist infolge der Tatsache, dass eine hohe Exaktheit der Positionierung der Linse 6 in Bezug auf die Lichtquelle 18 erforderlich ist, zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters, auch eine hohe Exaktheit der Positionierung der Linse 6 in Bezug auf das Linsenhalteteil 7 erforderlich, auf welchem das Lichtquellenhalteteil 17 zum Haltern der Lichtquelle 18 vorgesehen ist.
Wie voranstehend geschildert, werden jedoch bei der Linse 6 infolge der Tatsache, dass die Rückseite des Verbindungsabschnitts 9 als flache Ebene ausgebildet ist, die gesamten Schweißoberflächen 12a der Schweißabschnitte 12 und der Verbindungsabschnitt 9 in Oberflächenkontakt miteinander versetzt. Da eine zufrieden stellende Verbindung zwischen der Linse 6 und dem Linsenhalteteil 7 sichergestellt wird, kann daher eine exakte Steuerung von der Lichtquelle 18 zur Brennweite der Linse 6 sichergestellt werden, wodurch ermöglicht wird, eine hohe Exaktheit der Positionierung zwischen der Linse 6, welche die geringfügigen Unregelmäßigkeiten aufweist, und dem Linsenhalteteil 7 sicherzustellen.
Zwar ist bei dem Fahrzeugscheinwerfer 1, wie voranstehend geschildert, der Verbindungsabschnitt 9 der Linse 6 teilweise mit dem Linsenhalteteil 7 mittels Laserschweißen verbunden, jedoch ist eine ausreichende Verbindungsfestigkeit dazu erforderlich, eine Verstellung der Linse 6 gegenüber dem Linsenhalteteil 7 zu verhindern, infolge einer Belastung, die von außerhalb aus einwirkt. Unter dem Gesichtspunkt, eine derartige ausreichende Verbindungsfestigkeit sicherzustellen, kann ein Schweißbereich durch den folgenden Ausdruck festgelegt werden, unter Berücksichtigung der Belastung, von welcher erwartet wird, dass sie einwirkt, und der Masse der Linse 6. Schweißfläche = (Zugbelastung oder Scherbelastung, deren Auswirkung erwartet wird, × Masse der Linse × Sicherheitsfaktor) /(Verbindungsfestigkeit, die aufgrund der Konstruktion erforderlich ist)
In Bezug auf die Zugbelastung oder die Scherbelastung wird eine größere Belastung als erwartet ausgewählt, und es wird beispielsweise zwei als Sicherheitsfaktor ausgewählt. Da die so berechnete Schweißfläche eine Gesamtfläche der Schweißoberflächen ist, sollte die Schweißoberfläche der einzelnen Schweißoberfläche einen Wert aufweisen, der sich durch Division der berechneten Schweißfläche durch die Anzahl an Schweißoberflächen ergibt.
Weiterhin sind zwar bei der voranstehenden Ausführungsform die drei Schweißabschnitte 12 und die drei Anschlagabschnitte 13 auf dem Linsenhalteteil 7 vorgesehen, jedoch ist die Anzahl an Schweißabschnitten 12 und Anschlagabschnitten 13 nicht auf jeweils drei für die Schweißabschnitte 12 und die Anschlagabschnitte 13 beschränkt, so dass eine frei wählbare Anzahl für jedes dieser Bestandteile eingesetzt werden kann, soweit es sich um mehrere Bestandteile handelt.
Zwar wurden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch wissen Fachleute auf diesem Gebiet, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen in dieser Hinsicht vorgenommen werden können, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollen die beigefügten Patentansprüche sämtliche derartigen Änderungen und Modifikationen umfassen, die vom wahren Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst sind.
[Beschreibung von Bezugszeichen]

1 Fahrzeugscheinwerfer; 6 Linse; 7 Linsenhalteteil; 7a Ausnehmungsabschnitt; 9c Angussstelle; 10a Verbindungsringabschnitt; 12 Schweißabschnitt; 12a Schweißoberfläche; 13 Anschlagabschnitt.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2005-339873 A [0004]

Claims

Fahrzeugleuchte (1), bei welcher vorgesehen sind: eine aus einem Harzmaterial bestehende Linse (6); und ein Linsenhalteteil (7) zum Haltern der Linse (6), die aus dem Harzmaterial besteht; wobei die Linse (6) und das Linsenhalteteil (7) so ausgebildet sind, dass sie miteinander mittels Laserschweißen verbunden werden; wobei ein Verbindungsringabschnitt (10a) auf dem Linsenhalteteil (7) vorgesehen ist, mit welchem ein Außenumfangsabschnitt der Linse (6) verbunden wird; und mehrere Schweißabschnitte (12) und mehrere Anschlagabschnitte (13) auf dem Verbindungsringabschnitt (10a) vorgesehen sind; wobei die mehreren Schweißabschnitte (12) zu der Linse (6) hin vorstehen, und getrennt voneinander in Umfangsrichtung angeordnet sind; und die mehreren Anschlagabschnitte (13) zu der Linse (6) hin vorstehen, voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind, und einen Außenumfangsabschnitt der Linse (6) berühren, wenn die Linse mit dem Verbindungsringabschnitt (10a) verbunden wird.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißabschnitte (12) und die Anschlagabschnitte (13) abwechselnd und voneinander beabstandet in Umfangsrichtung vorgesehen sind.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schweißoberflächen (12a) auf den Schweißabschnitten (12) des Linsenhalteteils (7) so vorgesehen sind, dass sie der Linse (6) zugewandt sind, um mit der Linse verbunden zu werden; und ein Laserstrahl auf die Schweißabschnitte (12) mit Ausnahme zumindest eines Teils von deren Umfangsabschnitt abgestrahlt wird.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausnehmungsabschnitt (7a) an einer Seite des Verbindungsringabschnitts (10a) vorgesehen ist, welche einer Angussstelle (9c) der Linse (6) zugewandt ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Schweißabschnitte (12) jeweils in der Nähe von Orten vorgesehen sind, die sich an beiden Seiten des Ausnehmungsabschnitts (7a) in Umfangsrichtung des Verbindungsringabschnitts (10a) befinden.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlassbehandlung bei der Angussstelle (9c) eingesetzt wird.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Reflektor (16) vorgesehen ist, der so aus gebildet ist, dass er auf dem Linsenhalteteil (7) angebracht ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dampfablagerungsbehandlung auf einer inneren Oberfläche des Linsenhalteteils (7) eingesetzt wird, unter Verwendung eines Materials mit einem hohen Reflexionsfaktor, um so dort einen Reflektorabschnitt auszubilden.
Fahrzeugleuchte (1), bei welcher vorgesehen sind: eine Linse (6); und ein Linsenhalteteil (7), das dazu ausgebildet ist, mit der Linse (6) mittels Laserschweißen verbunden zu werden, wobei das Linsenhalteteil (7) aufweist: einen Verbindungsringabschnitt (10a), mit welchem ein Außenumfangsabschnitt der Linse (6) verbunden wird; und mehrere Schweißabschnitte (12) auf dem Verbindungsringabschnitt (10a), welche zu der Linse (6) hin vorstehen, und voneinander beabstandet in Umfangsrichtung angeordnet sind; und mehrere Anschlagabschnitte (13), die auf dem Verbindungsringabschnitt (10a) vorgesehen sind, und zu der Linse (6) hin vorstehen, getrennt voneinander in Umfangsrichtung, wobei diese einen Außenumfangsabschnitt der Linse (6) berühren, wenn die Linse mit dem Verbindungsringabschnitt (10a) verbunden wird.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißabschnitte (12) und die Anschlagabschnitte (13) abwechselnd und getrennt voneinander in Umfangsrichtung angeordnet sind.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Schweißoberflächen (12a) auf den Schweißabschnitten (12) des Linsenhalteteils (7) so vorgesehen sind, dass sie der Linse (6) zugewandt sind, um mit der Linse verbunden zu werden; und ein Laserstrahl auf die Schweißabschnitte (12) mit Ausnahme zumindest eines Teils von deren Umfangsabschnitten aufgestrahlt wird.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausnehmungsabschnitt (7a) an einer Seite des Verbindungsringabschnitts (10a) vorgesehen ist, welcher einer Angussstelle der Linse (6) zugewandt ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Schweißabschnitte (12) jeweils in der Nähe von Orten vorgesehen sind, die sich an beiden Seiten der Ausnehmung (7a) in Umfangsrichtung des Verbindungsringabschnitts (10a befinden.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlassbehandlung bei der Angussstelle der Linse (6) eingesetzt wird.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (6) aus einem Harzmaterial besteht.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Reflektor (16) vorgesehen ist, der so ausgebildet ist, dass er auf dem Linsenhalteteil (7) angebracht ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dampfablagerungsbehandlung auf einer inneren Oberfläche des Linsenhalteteils (7) eingesetzt wird, unter Verwendung eines Materials, das einen hohen Reflexionsfaktor aufweist, um so darauf einen Reflektorabschnitt auszubilden.