DE102005049065B4

DE102005049065B4 - Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102005049065B4
Application number: DE102005049065A
Authority: DE
Inventors: Toshimasa Shimizu Ikeda; Yoshihiro Shimizu Miyagawa
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2011-03-31
Anticipated expiration: 2025-10-14
Also published as: CN1760584A; US20060077681A1; JP2006114262A; DE102005049065A1; CN100540983C; US7357543B2

Abstract

Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung (1), bei welcher vorgesehen sind:
ein Gehäuse (10), das einen konkaven Abschnitt (11) aufweist, der nach vorn hin offen ist; und
eine gefärbte, transparente Linse (20) zum Abdecken einer vorderen Öffnung des Gehäuses (10),
wobei das Gehäuse (10) und die Linse (20) miteinander durch Laserschweißen verbunden sind,
das Gehäuse (10) aus einem thermoplastischen Harz mit bunter Farbe hergestellt ist, und
Kohlenstoff mit 0,01 bis 0,1% in dem thermoplastischen Harz mit der bunten Farbe enthalten ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung, und spezieller die Technologie zur Verbesserung eines angenehmen Erscheinungsbildes einer Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung, bei welcher eine Linse und ein Gehäuse durch Laserschweißen miteinander verbunden werden, und insbesondere zur Verbesserung eines angenehmen Erscheinungsbildes eines inneren Bereichs, wenn dieser innere Bereich durch eine Linse betrachtet wird.
In der DE 202 03 773 U1 wird ein Scheinwerfer beschrieben, bei dem eine Abdeckscheibe und ein Scheinwerfergehäuse im Bereich einer zumindest abschnittsweise umlaufenden U-förmigen Kontur dicht miteinander verbunden sind.
In der DE 101 09 595 A1 wird eine Fahrzeuglampeneinheit und ein Verfahren zur Herstellung derselben beschrieben, bei der eine Frontlinse und ein Lampenkörper über einen Dichtungssteg durch Laserschweißen miteinander verbunden sind.
Durch Laserschweißen kann eine sichere Verbindung von zwei Teilen in kurzer Zeit mit einem angenehmen Erscheinungsbild erzielt werden. Daher ist ein derartiges Laserschweißen geeignet für die Verbindung zwischen der Linse und dem Gehäuse einer Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung.
Bei der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung wird, wenn die Linse mit dem Gehäuse durch Laserschweißen verbunden wird, normalerweise der verschweißte Abschnitt des Gehäuses mit einem Laserstrahl bestrahlt, der durch die Linse hindurchgeht. Dann erzeugt der verschweißte Abschnitt des Gehäuses Wärme und schmilzt in Reaktion auf die Bestrahlung mit dem Laserstrahl, und dann wird diese Wärme auf den verschweißten Abschnitt der Linse übertragen, damit dieser Abschnitt schmilzt. Auf diese Weise werden diese beiden Abschnitte miteinander verbunden.
Zu diesem Zweck wird für die Linse ein Material wie beispielsweise Acrylharz (Poly(Methylmethacrylat)) oder dergleichen eingesetzt, welches eine zufrieden stellende Durchlässigkeit für den Laserstrahl aufweist, während für das Gehäuse ein Material wie beispielsweise ASA (Acrylonitrilstyrolacrylat) eingesetzt wird, welches den Laserstrahl absorbiert.
Wenn die Farbe des Gehäuses grau ist, wird Kohlenstoff als Laserabsorptionsmittel in das Harzmaterial gemischt. Daher kann Laserschweißen bei einem derartigen Gehäuse eingesetzt werden.
Hierbei wird bei einer Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung, insbesondere bei Kraftfahrzeugbeleuchtungsvorrichtungen, normalerweise das angenehme Erscheinungsbild des verschweißten Abschnitts des Gehäuses, wenn dieser Abschnitt durch die Linse betrachtet wird, dadurch verbessert, dass das Gehäuse in einer bunten Farbe gefärbt ist, in einem gleichen Farbbereich wie jenem der Farbe der Linse.
Da kein Kohlenstoff in dem Harzmaterial mit bunter Farbe enthalten ist, ist es jedoch unmöglich, das Laserschweißen unverändert einzusetzen. Aus diesem Grund ist es unbedingt erforderlich, vorher ein Laserabsorptionsmittel auf denen verschweißenden Abschnitt des Gehäuses vor dem Laserschweißen aufzubringen. Das Auftragen des Laserabsorptionsmittels auf den Laserschweißabschnitt wird durch Verfahren durchgeführt wie das Beschichten mit dem Laserabsorptionsmittel, Aufkleben einer dünnen Schicht aus Laserabsorptionsmittel, oder dergleichen, wobei dies nur Beispiele sind.
Das bisherige Aufbringen des Laserabsorptionsmittels auf den verschweißten Abschnitt des Gehäuses vor dem Laserschweißen führt zu einer Erhöhung der Anzahl an Schritten um einen Schritt, so dass das Problem entsteht, dass die Bearbeitbarkeit verschlechtert wird. Weiterhin ist für das Verfahren zum Aufbringen des Laserabsorptionsmittels zusätzliche Ausrüstung erforderlich, muss die Arbeitsumgebung berücksichtigt werden, und dergleichen, infolge des Vorhandenseins eines Lösungsmittels und dergleichen. Darüber hinaus ist die dünne Schicht aus dem Laserabsorptionsmittel teuer.
Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Verbesserung eines angenehmen Erscheinungsbildes einer Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung, bei welcher eine Linse und ein Gehäuse miteinander durch Laserschweißen verbunden werden, und insbesondere einen inneren Bereich als ein angenehmenes Erscheinungsbild zur Verfügung zu stellen, wenn ein derartiger innerer Bereich durch eine Linse betrachtet wird, ohne derartige Schwierigkeiten wie eine verschlechterte Bearbeitbarkeit, eine Erhöhung von Kosten, und dergleichen.
Um das voranstehende Ziel zu erreichen, ist bei der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung Kohlenstoff mit 0,01 bis 0,1% in dem thermoplastischen Harz mit bunter Farbe enthalten.
Daher können bei der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Linse und das Gehäuse miteinander durch Laserschweißen verbunden werden, und wird darüber hinaus nie der Farbton des Gehäuses beeinträchtigt.
Bei einer Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Gehäuse vorgesehen, das einen konkaven Abschnitt aufweist, der sich nach vorn öffnet, und eine gefärbte, transparente Linse zum Abdecken einer vorderen Öffnung des Gehäuses, wobei das Gehäuse und die Linse miteinander durch Laserschweißen verbunden sind, und das Gehäuse aus einem thermoplastischen Harz mit bunter Farbe besteht, und Kohlenstoff mit einem Gehalt von 0,01 bis 0,1% in dem thermoplastischen Harz mit bunter Farbe enthalten ist.
Da bei der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung Kohlenstoff mit 0,01 bis 0,1% in dem thermoplastischen Harz mit bunter Farbe enthalten ist, das als das Material des Gehäuses verwendet wird, können die Linse und das Gehäuse miteinander durch Laserschweißen verbunden werden, und kann auch eine ausreichende Schweißfestigkeit sichergestellt werden. Da der Kohlenstoffgehalt auf weniger als 0,1% gehalten wird, wird darüber hinaus der Farbton der bunten Farbe niemals beeinträchtigt. Daher kann das angenehme Erscheinungsbild verbessert werden, da das äußere Erscheinungsbild des Gehäuses farbig ist. Da die Farbe des verschweißten Abschnitts, wenn dieser durch die Linse betrachtet wird, die bunte Farbe ist, kann darüber hinaus unter diesem Aspekt das angenehme Erscheinungsbild verbessert werden.
Weiterhin weist das Gehäuse einen verschweißten Abschnitt auf einem Umfangsabschnitt eines Öffnungsabschnitts des konkaven Abschnitts auf, und wird eine Oberflächenbehandlung bei einer inneren Oberfläche des konkaven Abschnitts eingesetzt, um eine Reflexionsebene auszubilden, und wird die Oberflächenbehandlung nicht bei dem verschweißten Abschnitt eingesetzt. Daher kann das Laserschweißen eingesetzt werden, und kann auch das angenehme Erscheinungsbild verbessert werden. Anders ausgedrückt kann, da das thermoplastische Harz mit bunter Farbe, welches den Kohlenstoff enthält, gegenüber dem verschweißten Abschnitt als unverändertes Ausgangsmaterial freiliegt, das Laserschweißen bei dem verschweißten Abschnitt eingesetzt werden. Weiterhin sieht nach dem Stand der Technik, wenn das Harzmaterial des Gehäuses eine graue Farbe aufweist, der verschweißte Abschnitt bei Betrachtung durch die Linse schwärzlich aus. Wenn die Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung daher von der Vorderseite aus betrachtet wird, taucht ein schwärzlicher Rahmen um die Reflexionsebene herum auf, was das angenehme Erscheinungsbild beeinträchtigt. Bei der vorliegenden Erfindung kann das angenehme Erscheinungsbild verbessert werden, da der verschweißte Abschnitt bei Betrachtung durch die Linse mit der bunten Farbe gefärbt ist.
Weiterhin ist die Linse aus einem gefärbten, lichtdurchlässigen, thermoplastischen Harz hergestellt, das in einem ähnlichen Farbbereich gefärbt ist wie das thermoplastische Harz mit bunter Farbe des Materials für das Gehäuse. Da die Linse und das Gehäuse im gleichen Farbbereich gefärbt sind, kann daher das angenehme Erscheinungsbild noch weiter verbessert werden. Da der verschweißte Abschnitt bei Betrachtung durch die Linse die gleiche bunte Farbe im gleichen Farbbereich wie die Linse aufweist, ist darüber hinaus der verschweißte Abschnitt überhaupt nicht auffällig, und kann das angenehme Erscheinungsbild verbessert werden.
Eine beste Art und Weise zur Ausführung einer Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, woraus weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung hervorgehen. Es zeigt:
1 eine schematische Längsschnittansicht einer Ausführungsform einer Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung; und
2 eine entsprechende, schematische Vorderansicht.
1 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform einer Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine entsprechende Vorderansicht. Bei einer Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung 1 ist ein Öffnungsrandabschnitt einer Linse 20 mit einem Öffnungsrandabschnitt eines Gehäuses 10 verbunden, das einen konkaven Abschnitt 11 aufweist, der nach vorn hin offen ist. Auf diese Weise wird ein Beleuchtungskörperraum 30 ausgebildet, der von dem Gehäuse 10 und der Linse 20 umgeben ist. Eine Lichtquellenlampe 40, die im hinteren Zentrumsbereich des Gehäuses 10 gehaltert ist, ist in dem Beleuchtungskörperraum 30 angebracht.
Ein verschweißter Abschnitt 12, der nach vorn weist, ist auf einem Öffnungsrandabschnitt des Gehäuses 10 über den gesamten Umfang herum vorgesehen. Weiterhin wird eine Oberflächenbehandlung bei einer inneren Oberfläche 11a des konkaven Abschnitts 11 unter Verwendung eines geeigneten Verfahrens durchgeführt, beispielsweise Beschichtung, Vakuumverdampfung, Sputtern oder dergleichen, um eine Reflexionsebene auszubilden.
Das voranstehend geschilderte Gehäuse 10 besteht aus einem thermoplastischen Harz mit bunter Farbe, beispielsweise ASA. Weiterhin ist Kohlenstoff in dem thermoplastischen Harz mit bunter Farbe in einem Bereich von 0,01 bis 0,1% vorhanden. Es ist vorzuziehen, dass das Gehäuse 10 in einer bunten Farbe im gleichen Farbbereich wie jenem der Linse 20 gefärbt ist. So ist beispielsweise vorzuziehen, dass das Gehäuse 10 im roten Bereich gefärbt ist, falls die Farbe der Linse 20 rot ist, das Gehäuse 10 im Bereich pink gefärbt ist, wenn die Farbe der Linse 20 pink ist, und das Gehäuse im gelben oder orangefarbenen Bereich gefärbt ist, wenn die Farbe der Linse 20 bernsteinfarbig ist. Daher sind die Linse 20 und das Gehäuse 10 im gleichen Farbbereich als Eindruck der gesamten Beleuchtungsvorrichtung gefärbt, um das angenehme Erscheinungsbild zu verbessern, und weist auch der verschweißte Abschnitt 12 bei Betrachtung durch die Linse 20 eine bunte Farbe mit gleicher Farbe wie jener der Linse 20 auf, um unter diesem Aspekt das angenehme Erscheinungsbild zu verbessern. Im Stand der Technik sieht, wenn das Harzmaterial des Gehäuses eine graue Farbe aufweist, der verschweißte Abschnitt 12 bei Betrachtung durch die Linse schwärzlich aus. Wenn die Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung von der Vorderseite aus betrachtet wird, taucht daher ein schwärzlicher Rahmen um die Reflexionsebene herum auf, wodurch das angenehme Erscheinungsbild beeinträchtigt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann, da der verschweißte Abschnitt bei Betrachtung durch die Linse in der bunten Farbe mit gleicher Farbe wie jener der Linse gefärbt ist, einfach die Reflexionsebene 11a durch die Linse 20 betrachtet werden, und kann auch das angenehme Erscheinungsbild verbessert werden.
Die Linse 20 ist aus einem transparenten, thermoplastischen Harz hergestellt, beispielsweise aus Acrylharz, Polycarbonat, oder dergleichen. Ein zu verschweißender Abschnitt (Oberfläche) 21, der nach hinten weist, ist auf einem Umfangsabschnitt der Linse 20 über den gesamten Umfang herum vorgesehen.
Dann wird der zu verschweißende Abschnitt 12 des Gehäuses 10 mit dem Laserstrahl ähnlich wie beim Punktschweißen in einem Zustand bestrahlt, in welchem der zu verschweißende Abschnitt 21 der Linse 20 in Berührung mit dem zu verschweißenden Abschnitt 12 des Gehäuses 10 steht. Da Kohlenstoff mit 0,01 bis 0,1% in dem thermoplastischen Harz der bunten Farbe als Material des Gehäuses 10 vorhanden ist, erzeugt der Abschnitt 12 des Gehäuses 10, der mit dem Laserstrahl bestrahlt wird, Wärme und schmilzt, und dann erzeugt auch der zu verschweißende Abschnitt 21 der Linse 20 Wärme und schmilzt infolge von Wärmeleitung. Daher werden die Abschnitte 12, 21 in kompatiblen Zuständen geschmolzen und miteinander verschmolzen. Dann sind die verschweißten Abschnitte 12, 21 aneinander befestigt, nachdem die verschweißten Abschnitte 12, 21 sich abgekühlt haben. Auf diese Weise werden die Linse 20 und das Gehäuse 10 durch Laserschweißen miteinander verbunden.
Dann kann, da mit dem verschweißten Abschnitt 12 des Gehäuses 10 und dem verschweißten Abschnitt 21 der Linse 20 Laserschweißen durchgeführt wurde, der verschweißte Abschnitt 12 des Gehäuses 10 durch die Linse 20 betrachtet werden. Hierbei weist der verschweißte Abschnitt 12 des Gehäuses 10 eine bunte Farbe auf, wenn er durch die Linse 20 betrachtet wird. Die Bewertung eines Farbtons des verschweißten Abschnitts 12 des Gehäuses 10 bei Betrachtung durch die Linse 20 sowie dessen Schweißfestigkeit sind in Tabelle 1 angegeben.
Als jeweilige, in Tabelle 1 angegebene Proben wurden fünf Proben jeweils hergestellt und bewertet. Bei diesen Beispielen wurde ASA mit roter Farbe (Farbwertkoordinate: Y = 13,07, x = 0,4652, y = 0,3214) als Material der Linse 20 verwendet, schwarzer Kohlenstoffruß als Kohlenstoff verwendet, rotes Acryl (Farbwertkoordinate: Y = 21,6, x = 0,687, y = 0,313) als Material der Linse 20 verwendet, wurde die Dicke jenes Abschnitts, auf welchem der verschweißte Abschnitt 21 der Linse 20 angeordnet ist, auf 3 mm eingestellt, wurde die Breite der verschweißten Abschnitte 12, 21 jeweils auf 5 mm eingestellt, und wurde der Kohlenstoffgehalt auf 0%, 0,01%, 0,05%, 0,1% und 0,15% eingestellt. In diesem Fall wurden mit Ausnahme jener Probe, deren Kohlenstoffgehalt 0% betrug, der verschweißte Abschnitt 21 der Linse 20 und der verschweißte Abschnitt 12 des Gehäuses 10 durch Laserschweißen verbunden. Da es nicht durchführbar ist, Laserschweißen bei jener Probe einzusetzen, die keinen Kohlenstoff enthielt, wurde jedoch der Farbton des verschweißten Abschnitts 12 und die Schweißfestigkeit in einem Zustand bewertet, in welchem der verschweißte Abschnitt 21 der Linse 20 und der verschweißte Abschnitt 12 des Gehäuses 10 einfach gegeneinander anlagen.
Bei der Bewertung eines Farbtons in Tabelle 1 wurde der Farbton des verschweißten Abschnitts 12 des Gehäuses 10 bei Betrachtung durch die Linse 20 dadurch bewertet, dass er von einer Position um 0,5 m entfernt von der Linse 20 betrachtet wurde. Eine Probe mit einem guten Farbton wurde als Doppelkreis bewertet, eine Probe, deren Farbton bei einem tatsächlichen Erzeugnis einsetzbar ist, wurde als Kreis bewertet, und eine Probe, deren Erscheinungsbild beim Einsatz bei einem tatsächlichen Erzeugnis schlecht war, wurde als X bewertet. Weiterhin wurde die Schweißfestigkeit auf Grundlage des japanischen Industriestandards (JIS) K7161 gemessen. Dann wurde eine Probe, deren Schweißfestigkeit unterhalb von 10 MPa lag, als X bewertet, eine Probe, deren Schweißfestigkeit größer ist als 10 MPa, jedoch unterhalb von 15 MPa, als Kreis bewertet, und wurde eine Probe mit einer Schweißfestigkeit von mehr als 15 MPa als Doppelkreis bewertet. TABELLE 1
Aus Tabelle 1 geht hervor, dass dann, wenn sowohl der Farbton als auch die Schweißfestigkeit durch Doppelkreis oder Kreis bewertet werden, bei der Probe keine Schwierigkeiten im praktischen Einsatz auftreten.
Wie voranstehend erläutert, kann gemäß der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung ein Verbinden der Linse 20 und des Gehäuses 10 miteinander durch Laserschweißen erfolgen, und können auch das gesamte äußere Erscheinungsbild und das äußere Erscheinungsbild des verschweißten Abschnitts verbessert werden.
Die Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist zum Einsatz einer Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung geeignet, die einen besonders großen Wert auf das äußere Erscheinungsbild und die Festigkeit legt.

Claims

Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung (1), bei welcher vorgesehen sind: ein Gehäuse (10), das einen konkaven Abschnitt (11) aufweist, der nach vorn hin offen ist; und eine gefärbte, transparente Linse (20) zum Abdecken einer vorderen Öffnung des Gehäuses (10), wobei das Gehäuse (10) und die Linse (20) miteinander durch Laserschweißen verbunden sind, das Gehäuse (10) aus einem thermoplastischen Harz mit bunter Farbe hergestellt ist, und Kohlenstoff mit 0,01 bis 0,1% in dem thermoplastischen Harz mit der bunten Farbe enthalten ist.
Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) einen verschweißten Abschnitt (12) auf einem Umfangsabschnitt eines Öffnungsabschnitts des konkaven Abschnitts (11) aufweist, und eine Oberflächenbehandlung bei einer inneren Oberfläche des konkaven Abschnitts (11) durchgeführt ist, um eine Reflexionsebene auszubilden, und die Oberflächenbehandlung nicht bei dem verschweißten Abschnitt eingesetzt ist.
Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (20) aus einem gefärbten, transparenten, thermoplastischen Harz hergestellt ist, das in einem gleichen Farbbereich gefärbt ist wie das thermoplastische Harz mit der bunten Farbe als Material des Gehäuses (10).