CN105222050A - 反射器和透镜相互定位的机动车辆前照灯照明模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的照明模块(2)，包括：至少一个光源(12)；散热片(6)，能够耗散由所述光源(12)产生的热量；反射表面(10)，能够反射来自所述光源(12)的光线；透镜(8)，能够将来自反射表面(10)的光线偏转以便形成沿着该模块的光轴的光束；透镜(8)和反射表面(10)的支撑件(4)，所述支撑件被安装在散热片(6)上。散热片(6)和/或支撑件(4)包括至少一个突出部(63)，优选至少两个突出部(63)，所述突出部(63)与散热片(6)和支撑件(4)中的另一个接触以便保持散热片和支撑件之间的预定距离。

Description

反射器和透镜相互定位的机动车辆前照灯照明模块
技术领域
本发明涉及照明领域，尤其涉及机动车辆照明领域。本发明涉及一种用于机动车辆前照灯的照明模块。
背景技术
已公开的专利文献EP2428725A2公开了一种机动车辆前照灯照明模块。所讨论的照明模块包括安装在安装板上的发光二极管(LED)型的光源，所述安装板布置在用于冷却所述二极管的散热器的散热片上。该模块还包括第一反射表面，所述第一反射表面呈半壳形式，能够将由光源发出的光线朝向第二反射表面反射，所述第二反射表面被称为反射器，具有用于截断照明光束的边缘。该照明模块还包括位于第二反射表面前面的透镜。由第一反射表面反射的光线行进至反射器的截止边缘的前面，与透镜相遇并由此被偏转。与第二反射表面相遇、而不是以小于前述光线的入射角与透镜下部中的透镜相遇的光线被朝向透镜的上部以实质上相同的入射角反射。这些光线然后由透镜朝向光束的底部偏转，而不是向上偏转，于是实现了“下沉的”或“近光”类型的照明光束的截止的典型状态。在该模块中，主部件用于支撑透镜、呈半壳体形状的反射表面以及反射器。该部件因此被固定于散热器。散热器直接地支撑具有光源的安装板。主部件和散热器的相对纵向定位借助于主部件上的通过啮合与散热器上的突柱配合的孔眼来实现。然后，固定螺钉被拧入所述突柱，以便将主部件固定至所述散热器。主部件包括与散热器直接配合的限位表面，用于对其进行竖直定位。该教导的优势在于，主部件提供了透镜、反射表面、反射器和散热器之间的精确的相对定位。具体地，透镜完全由主部件支撑。在透镜笨重的情况下，在透镜的稳定性方面可能存在一定的困难，尤其是在出现振动时更是如此。另外，主部件是复杂部件，其可能还具有一定的制造公差，该制造公差可能降低组件的精度
发明内容
本发明的目的是改善现有技术中的至少一个缺陷，尤其是前述现有技术中的至少一个缺陷。更具体地，本发明的目的在于提供一种照明模块，其既使用简便又同时保持在透镜和模块的其余部分之间(例如在反射表面和一个或多个光源之间)的高精度。
本发明的一个主题是一种照明模块，尤其是用于机动车辆的照明和/或信号指示模块，包括：至少一个光源；散热片，能够耗散由所述一个或多个光源产生的热量；反射表面，能够反射来自所述光源的光线；透镜，能够将来自反射表面的光线偏转以便形成沿着该模块的光轴的光束；透镜和反射表面的支撑件，所述支撑件被安装在散热片上；尤其是，散热片和/或支撑件包括至少一个突出部，优选至少两个突出部，该突出部与散热片和支撑件中的另一个接触，以便保持散热片和支撑件之间的预定距离。
根据本发明的一个有利的实施例，一个或更多个突出部沿竖直方向。
根据本发明的一个有利的实施例，一个或更多个突出部被沿着光轴方向布置在反射表面和透镜之间。
根据本发明的一个有利的实施例，该透镜包括穿过支撑件竖直延伸的至少一个下固定凸柄，优选至少两个下固定凸柄。
根据本发明的一个有利的实施例，该支撑件包括狭槽，所述下固定凸柄穿过该狭槽。
根据本发明的一个有利的实施例，该固定凸柄或每个固定凸柄通过啮合与散热片配合，所述啮合优选地具有小于0.5mm的垂直间隙，更优选地具有小于0.1mm的垂直间隙，更优选地还垂直夹紧。
根据本发明的一个有利的实施例，散热片包括后部和前部，后部用于支撑光源，而突出部设置在该前部上。
根据本发明的一个有利的实施例，散热片的前部被设置在比所述散射片的后部更低的高度处。
根据本发明的一个有利的实施例，散热片具有楼梯形状的轮廓，该前部用于形成所述楼梯形状中的第一台阶，该后部用于形成所述楼梯形状中的更高的第二台阶。
根据本发明的一个有利的实施例，该支撑件沿着散热片的前部和后部的各个上表面延伸，所述透镜竖直地嵌在所述支撑件上。
根据本发明的一个有利的实施例，透镜和散热片之间的啮合位于所述散热片的前部上。
根据本发明的一个有利的实施例，该散热片的前部包括至少一个凸柄，优选包括至少两个凸柄，所述凸柄向前延伸且通过啮合分别与透镜的固定凸柄中的开口配合。
根据本发明的一个有利的实施例，散热片的该凸柄或每个凸柄形成在光轴方向上的用于透镜的对应的固定凸柄的止动件。
根据本发明的一个有利的实施例，散热片的该凸柄或每个凸柄具有轮廓，该轮廓在光轴方向上形成台阶。
根据本发明的一个有利的实施例，散热片的该凸柄或每个凸柄包括至少一个肋，所述至少一个肋在光轴方向上延伸，以便与透镜的对应的固定凸柄紧密啮合。
根据本发明的一个有利的实施例，突出部中的至少两个被横向定位，在该模块的光轴的每一侧上设有一个突出部。
根据本发明的一个有利的实施例，反射表面和支撑件是同一部件。反射表面可以形成在支撑件的腔上，例如通过对该腔进行金属化来实现；如果合适的话，反射表面和支撑件形成同一部件。
根据本发明的一个有利的实施例，该支撑件包括用于相对于散热片在光轴方向上定位的装置。
根据本发明的一个有利的实施例，用于在光轴方向上定位支撑件的定位装置与用于支撑光源的安装板配合，所述安装板定位在散热片的后部上。
有利地，该光源是发光二极管类型的。
有利地，该安装板包括印刷电路，该印刷电路优选设置有连接器，所述印刷电路连接至光源以便为其供电。
根据本发明的一个有利的实施例，用于在光轴方向上定位支撑件的定位装置包括至少一个凸柱，优选具有至少两个凸柱，每个所述凸柱竖直向下伸入散热片的腔中，所述凸柱或每个所述凸柱通过与安装板中的孔的边缘接触而与之配合。
根据本发明的一个有利的实施例，散热片由模制的金属和/或塑料材料制成，该突出部或突出部中的至少两个形成为散热片的一体部分，并在所述散热片的模制时形成。
本发明的另一主题是用于机动车辆的照明装置，包括壳体和至少一个照明模块，尤其是，该模块或所述模块中的至少一个为根据本发明的实施例的模块。
本发明所采用的方案的优势在于，它们能够尽可能简便和经济地制作照明模块，其中透镜相对于反射表面和/或光源精确定位。
附图说明
本发明的其它特征和优势将根据文字描述和附图而被更好地理解，在附图中：
图1是根据本发明的机动车辆前照灯照明模块的立体图；
图2是图1的模块的散热器、光源和反射器的立体图；
图3是图1的模块的正视图，示出截面线IV-IV；
图4是图3的模块的IV-IV处的剖视图；
图5是设置有反射器的散热器的立体图，其中该反射器被绘制成示出用于将所述反射器定位在散热器上的肋的隐藏的细节；
图6是图1的模块在反射器的区域中的剖视图；
图7是图1的模块的正视图，示出截面线VIII-VIII；
图8是图7的模块的VIII-VIII处的剖视图；
图9是图7的模块的VIII-VIII处的剖视图，但该剖视图示出的立体结构和截面与图8反向。
具体实施方式
图1是根据本发明的照明模块的立体图。该照明模块可以被安装在机动车辆前照灯中。在该特定实例中，该模块产生具有截止线的照明光束，例如用于实现“下沉的”或“近光”类型的照明功能。
如图1所示的照明模块2实质上包括散热器或散热片6，在所述散热器或散热片上安装有安装板16，所述安装板16设置有一个或更多个光源12，优选地设置有发光二极管类型的一个或更多个光源12。所示的表现出隐藏细节并在该模块的整个长度上延伸的支撑件4布置在散热器6上。该支撑件与透镜8接触并包括反射表面10。反射表面10具有用于覆盖光源12的半壳形整体形状。该反射表面10的轮廓可以大致为具有两个焦点的椭球形状。该光源位于第一焦点处，且反射表面14实质上位于光源的平面中且具有位于第二焦点处的前边缘。反射表面14通常被称为“反射器”，因为其将来自反射表面10的光线中的一些朝向透镜的上部反射。事实上，如果反射表面14不存在，则行进至第二焦点的后面的光线将在下部与透镜相遇，其入射角比通过第二焦点的光线的入射角小。这些光线然后将被透镜偏转以形成照明光束的顶部。将这些光线朝向透镜的顶部反射允许该效应被逆转并形成光束的底部。于是，反射器14的前边缘形成光束的水平截止线。也可以注意到，根据大多数国家的现行车辆照明规范，反射器14的反射表面在其中间形成台阶以便形成在照明光束的左手部分和右手部分之间的两个不同高度的截止线。反射器形成具有截止线的照明光束的应用为本领域技术人员所熟知。
该照明光束沿着主方向(通常被称为模块的光轴)。该光轴也实质上对应于模块的纵轴。
从图1中可以看出，在其后部的安装板16包括连接器18，以使得其可以被连接至车辆和前照灯的电网络。
图2示出图1的模块的散热器6，该散热器仅仅装备有反射器14和安装板16。可以看到，散热器6包括后部61和前部62，后部61用于支撑安装板。前部62位于比后部61更低的高度。散热器6的轮廓类似于楼梯形状的轮廓，前部62与第一台阶对应，后部61形成比第一台阶更高的第二台阶。
反射器14实质上位于后部61的前边缘的高度处。更具体地，反射器14包括反射中间部141和两个侧向部142，所述两个侧向部142具有用于固定至支撑件4的连接臂形式(图1)。这样的固定将参照图6进行详细描述。于是，反射器14具有U形穿越横向轮廓，其中，仅仅中间部141是光学有效的。该反射器可以由板状金属的一部分通过成形、弯曲和切割而制成。
在其上表面上的前部62包括两个突出部63。如结合图3和4所详细描述的，这些突出部意图用于确保支撑件4在竖直方向上的准确定位。这些突出部可以数量更多。可以同样地设置以肋的形式横向延伸的一个或多个突出部。
如结合图3和4所详细描述的，前部62还在其前边缘处包括用于连接透镜8(图1)的两个凸柄64。
如图2中所见，后部61可以包括一个或更多个销63，在该实例中，是两个销63，所述销用于穿过安装板16中的对应的孔。这些销可以是大致锥形的。该安装板16还具有用于容纳固定螺钉的孔161和用于允许纵向定位的长圆孔162，这意味着，将支撑件4相对于安装板16在光轴方向上定位。
图3是图1的模块的正视图。图4是图3的线IV-IV处的剖视图。可以看出，支撑件4包括多个部分，在该实例中，包括后部41、中间部42和前部43，所述后部41与散热器的后部61上的安装板16接触，所述前部43布置在散热器6的前部62的上方和其突出部63上。
在图4中可以看出，透镜8包括两个固定凸柄81，所述两个固定凸柄81从下边缘朝向散热器6的凸柄64延伸。更具体地，这些凸柄81通过支撑件4的前部43中的开口24。这些凸柄81可以具有与凸柄64的端部配合的腔或贯通通路。如可从图4中可见的，支撑件4的前部43经由其下表面而置于突出部63上并经由其上表面置于透镜8上。支撑件4的前部43因此相对于散热器6和透镜8被准确地垂直定位。
在散热器6的凸柄64与透镜8的固定凸柄81的孔或腔之间的配合在实际中没有间隙，尤其是夹紧配合。参照图2，可以看到，散热器6的凸柄64可以在它们的端部具有用于轻微地夹靠透镜的固定凸柄81的纵向肋。由于透镜的材料优选为半透明或透明的塑料材料，例如聚碳酸酯，例如固定凸柄81可以因为它们配合在凸柄64上而稍微变形，以便防止任何机械间隙和对于透镜竖直定位的不确定性。
就所涉及的透镜8的纵向定位而言，可以从图2和图4中看出，凸柄64形成S形轮廓，即具有台阶的轮廓，该台阶形成在模块的纵向上的限位表面。因此也提供透镜8的固定凸柄81的纵向定位。
在图4中，可以看出，反射器，更具体地是它的光学有效的中间部141，抵靠散热器的肋66布置，该肋将参照图5和6进一步地进行详细描述。
图5示出图1的模块的散热器6，仅仅装备有透镜8和反射器14，反射器14被示出隐藏细节。可以看出，散热器包括在模块的纵向上的H形肋66。这些肋用作反射器14的支承表面，因为对于反射器14(具体地为其反射性的中间部141)，与散热器6的后部61的上表面平行是重要的。这是因为，反射器14的反射表面的任何错位倾向于明显地改变该模块的光束的光度测量。因此，重要的是，能够将反射器14在纵向上非常精确的直线定位和竖直定位以及针对于围绕横向轴线的旋转对反射器14进行非常精确的定位。肋66提供了竖直定位和对于围绕反射器14的横向轴线的旋转的定位。它们还能够避免任何光在中间部141的下表面和散热器的后部61的上表面之间泄漏出来。
从图5中还可以看出，散热器的后部61包括两个腔67，所述两个腔67的功能将参照图8和图9进行详细描述。
用于支撑光源的安装板的和支撑件的固定螺钉20和22在图5中是可见的。
图6是图1的模块的剖视图，该剖视图在反射器14的区域中截得。该剖视图示出反射器14如何固定和定位。可以看出，反射器的中间部141确实抵靠散热器6的横向肋66设置。还可以看出，反射器的固定臂142通过啮合与支撑件4中的孔配合。这些臂142为此目的可以包括保持凸部，所述保持凸部用于允许臂142被***到孔中并防止它们从这些孔中脱离。也可以构想其它的固定和/或保持装置。
在图5和图6中示出的肋66优选地形成为散热器6的一体部分。散热器6优选地由可以被模制的金属或塑料材料制成，例如，如具有导热性质的铝或热塑性塑料。因此，这些肋在制作散热器时被直接制作是有利的。
应当注意，这些肋的形状可以偏离如图5和图6所示的那样。具体地，它们例如可以包括彼此平行且间隔开的两个横向肋。它们也可以具有U形轮廓或甚至矩形轮廓。它们同样采用多个独立的突出部的形式。
图7是图1的模块的正视图。与图3不同，图7示出设置有固定螺钉20和22的模块，所述固定螺钉20和22在图5中是尤其可见的。如图7所示，截面线VIII-VIII穿过支撑件4的长圆孔45并通过散热器6的销65中的一个。穿过该长圆孔的固定螺钉22的头部由所述长圆孔完全容纳，这意味着该螺钉没有压靠支撑件4，但是确实仅仅压在安装板上。
图8是图7的VIII-VIII处的截面。图9是图7的模块的VIII-VIII截面处的视图，但是该视图是立体图，对于该截面的观察点与图8反向。
在此可以看出，支撑件4包括两个凸柱44，在模块的纵轴或光轴的每侧上各有一个凸柱44。这些凸柱44中的每一个从支撑件的后部41朝向腔67延伸，即实质上竖直向下。每个凸柱4也穿过在安装板16中制作的长圆孔162并在纵向上抵靠所述长圆孔的边缘布置。在该特定的实例中，支承力方向向后，即长圆孔162的边缘的后部与凸柱44接触。然而，应当理解，替代地，该支承力可以方向向前。
当支撑件4正在被定位时，腔67可以被设定尺寸以允许凸柱44在此自由移动。为此目的，该腔可以延伸超出凸柱44所邻靠的长圆孔162的边缘。
安装板16由穿过支撑件中的长圆孔45的螺钉22固定。该安装板16可以由所述散热器的两个销65定位在散热器6上，所述散热器的两个销65与安装板16的对应的孔配合。当支撑件4正在被安装配合时，在已经将安装板16进行定位并可能固定之后，所述支撑件的后部41被设置成抵靠安装板16，小心确保凸柱44进入安装板的长圆孔162和散热器的对应的腔67中。长圆孔46可以被设置用于与销65配合并同时允许支撑件4存在一些运动。当支撑件4的后部41与安装板16接触时，则支撑件4可以实质上沿着纵向移动，以便使每个凸柱44与安装板的长圆孔162的对应的边缘形成接触。压靠支撑件的固定螺钉20然后可以被配合和拧紧，以便将支撑件4和安装板16固定至散热器6。
凸柱44用作在纵向上作用于支撑件和安装板之间的止动装置意味着，由支撑件支撑的反射表面10和光源的相对定位可以被确保。
应当注意，与它们配合的安装板的凸柱和长圆孔可以被设计成不仅提供在纵向上的定位而且提供在横向上的定位，即提供在安装板和支撑件的后部之间的滑移平面中的定位。为此，长圆孔和/或对应的凸柱的边缘可以被设定轮廓以对该对应的凸柱定心。

Claims (16)

1.一种照明模块(2)，尤其是用于机动车辆的照明和/或信号指示模块，包括：
至少一个光源(12)；
散热片(6)，能够耗散由所述光源(12)产生的热量；
反射表面(10)，能够反射来自所述光源(12)的光线；
透镜(8)，能够将来自反射表面(10)的光线偏转，以便形成沿着该模块的光轴的光束；
透镜(8)和反射表面(10)的支撑件(4)，所述支撑件被安装在散热片(6)上；
其特征在于，散热片(6)和/或支撑件(4)包括至少一个突出部(63)，优选至少两个突出部(63)，所述突出部(63)与散热片(6)和支撑件(4)中的另一个接触以便保持散热片和支撑件之间的预定距离。
2.根据权利要求1所述的照明模块(2)，其特征在于，所述突出部(63)被沿着光轴方向布置在反射表面(10)和透镜(8)之间。
3.根据权利要求1或2所述的照明模块(2)，其特征在于，该透镜(8)包括穿过支撑件(4)竖直延伸的至少一个下固定凸柄(81)，优选至少两个下固定凸柄(81)。
4.根据权利要求3所述的照明模块(2)，其特征在于，该支撑件包括狭槽，所述下固定凸柄穿过该狭槽。
5.根据权利要求3或4所述的照明模块(2)，其特征在于，该固定凸柄(81)或每个固定凸柄(81)通过啮合与散热片(6)配合，所述啮合优选地具有小于0.5mm的垂直间隙，更优选地具有小于0.1mm的垂直间隙，更优选地垂直夹紧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，散热片(6)包括后部(61)和前部(62)，所述后部(61)用于支撑光源(12)，而突出部(63)设置在该前部(62)上。
7.根据权利要求5或6所述的照明模块(2)，其特征在于，透镜(8)和散热片(6)之间的啮合位于所述散热片的前部(62)上。
8.根据权利要求7所述的照明模块(2)，其特征在于，该散热片(6)的前部(62)包括至少一个凸柄(64)，优选包括至少两个凸柄(64)，所述凸柄(64)向前延伸且通过啮合分别与透镜(8)的固定凸柄(81)中的开口配合。
9.根据权利要求8所述的照明模块(2)，其特征在于，散热片的该凸柄(64)或每个凸柄(64)形成在光轴方向上的用于透镜(8)的对应的固定凸柄(81)的止动件。
10.根据权利要求8或9所述的照明模块(2)，其特征在于，散热片的该凸柄(64)或每个凸柄(64)具有轮廓，该轮廓在光轴方向上形成台阶。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，散热片的该凸柄(64)或每个凸柄(64)包括至少一个肋，所述至少一个肋在光轴方向上延伸，以便与透镜(8)的对应的固定凸柄(81)紧密啮合。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，反射表面(10)和支撑件(4)是同一部件。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，所述支撑件(4)包括用于相对于散热片(6)在光轴方向上定位的装置(44)。
14.根据权利要求6至11中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，用于在光轴方向上定位支撑件(4)的定位装置(44)与用于支撑光源(12)的安装板(16)配合，所述安装板(16)定位在散热片(6)的后部上(61)。
15.根据权利要求14所述的照明模块(2)，其特征在于，用于在光轴方向上定位支撑件(4)的定位装置包括至少一个凸柱(44)，优选具有至少两个凸柱(44)，每个所述凸柱(44)竖直向下伸入散热片(6)的腔(67)中，所述凸柱(44)或每个所述凸柱(44)通过与安装板(16)中的孔(162)的边缘接触而与之配合。
16.一种用于机动车辆的照明装置，包括壳体和至少一个照明模块，其特征在于，所述模块或所述模块中的至少一个为根据权利要求1至15中任一项所述的模块。
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