CN113685773A - 一种用于车灯的光导、一种车灯及其装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于车灯的光导、一种车灯及其装配方法，所述光导包括多边形的光导本体，所述光导还包括多个光导耦合端，每个所述光导耦合端一体成型地耦合至所述光导本体相邻两边的交界处并与其中一边共线，所述光导本体的一侧为出光面，所述光导耦合端远离所述光导本体的一端为入光面，所述入光面与所述出光面垂直；自多个所述光导耦合端进入所述光导本体的光线在所述光导本体内沿同一方向传播并通过所述出光面向外出射。采用上述技术方案后，可以使进入光导的光线相互补偿，实现光导光线的均匀输出。

Description

一种用于车灯的光导、一种车灯及其装配方法
技术领域
本发明涉及车灯技术领域，尤其涉及一种用于车灯的光导、一种车灯及其装配方法。
背景技术
现有技术中，对于任意环形或多边形的信号指示灯或照明灯或者装饰灯，其通常通过将光源PCB板以相应的环形或多边形布置来实现，或者通过在PCB板上布置环形的LED灯珠来实现，这两种实现方式成本较高，且PCB板对车灯内部的空间占用较大。现有技术中也有设置环形或多边形光导，通过光导出光的技术方案，但是现有技术通常只在光导的一端设置光源，光导出光不均匀，容易存在暗区或亮斑，特别是在光导长度较长时，其点亮后易出现发黄的情况，影响车灯光学效果。
因此，需要开发一种出光均匀，在光导长度较长时仍具有均匀点亮效果的光导、具有该光导的车灯及其装配方法。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种出光均匀，在光导长度较长时仍具有均匀点亮效果的光导、具有该光导的车灯及其装配方法。
本发明公开了一种用于车灯的光导，所述光导包括多边形的光导本体，所述光导还包括多个光导耦合端，每个所述光导耦合端一体成型地耦合至所述光导本体相邻两边的交界处并与其中一边共线，所述光导本体的一侧为出光面，所述光导耦合端远离所述光导本体的一端为入光面，所述入光面与所述出光面垂直；
自多个所述光导耦合端进入所述光导本体的光线在所述光导本体内沿同一方向传播并通过所述出光面向外出射。
优选地，所述光导耦合端包括相互连接的第一连接段和第二连接段；
所述第一连接段呈直线，所述第一连接段的第一端一体成型地耦合至所述光导本体相邻两边的交界处，所述第一连接段与所述光导本体的一边共线；
所述第二连接段呈弧形，所述第二连接段的第一端一体成型地连接至所述第一连接段的第二端，所述第二连接段的第二端为入光面。
优选地，所述光导本体远离所述出光面的一侧设置有齿状的全反射光学花纹。
本发明还公开了一种包括上述光导的车灯，所述车灯还包括：壳体、与所述光导耦合端对应的多个光源PCB、面罩；
所述光源PCB固定连接于所述光导耦合端；
所述壳体包括光导安装槽和与所述光源PCB对应的多个容纳槽，所述容纳槽固定设置于所述光导安装槽一侧，所述光导本体安装于所述光导安装槽中，所述光源PCB安装于所述容纳槽中；
所述面罩与所述壳体固定连接，形成一封闭空间，所述光导、光源PCB均位于所述封闭空间中。
优选地，所述车灯还包括：内线束和外线束；
所述多个光源PCB之间通过内线束连接，至少一个光源PCB通过外线束与车灯外部连接。
优选地，所述面罩通过双色注塑工艺注塑成型，所述面罩上对应所述光导安装槽的部分为透明材质或扩散性透光材质，所述面罩上对应所述容纳槽的位置为不透光材质。
优选地，所述光源PCB上设置有LED发光单元；
所述光导耦合端上远离所述光导本体的一端设置有矩形板状的入光部，所述入光部的四角处设置有铆接柱，所述光导耦合端通过所述铆接柱与所述光源PCB铆接，所述LED发光单元与所述入光部的中心位置对应。
优选地，所述面罩包括与所述壳体形状匹配的安装槽，所述壳体安装于所述安装槽中；
所述安装槽内设置有支撑部，所述壳体的边缘支撑于所述支撑部；
所述壳体的边缘与所述安装槽的内壁形成一凹槽部，所述凹槽部内填充有密封胶，所述壳体与所述面罩通过所述密封胶固定连接。
优选地，所述车灯为格栅灯。
本发明还公开了一种车灯的装配方法，所述装配方法基于上述的车灯，所述装配方法包括如下步骤：
S1:将所述光源PCB固定连接于所述光导耦合端远离所述光导本体的一端；
S2:将光导本体安装到壳体的光导安装槽中，将光源PCB安装到壳体的容纳槽中，将所述光导与所述壳体固定连接；
S3:将壳体与面罩固定连接，所述光导、光源PCB均位于壳体与面罩形成的封闭空间中。
10.如权利要求9所述的装配方法，其特征在于，
所述车灯还包括内线束和外线束；
所述步骤S1还包括：
将内线束和外线束固定连接到壳体上；
所述步骤S2还包括：
将内线束和外线束与光源PCB固定连接，其中，多个光源PCB之间通过内线束连接，至少一个光源PCB通过外线束与车灯外部连接。
采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.光导出光均匀，在长度较长时仍具有均匀的点亮效果；
2.车灯结构紧凑，占用空间小，生产成本低。
附图说明
图1为本发明一实施例中用于车灯的光导的结构示意图；
图2为光导中的光导耦合区与其连接的光源PCB的结构示意图；
图3为光导耦合端与光导本体连接处的剖面视图；
图4为本发明一实施例中车灯的结构示意图；
图5为内线束和外线束安装到壳体上时的结构示意图；
图6为内线束、外线束、光导、光导PCB安装到壳体上时壳体容纳槽处的结构示意图；
图7为车灯上对应于光导安装槽处的剖视图；
图8为车灯上对应于光导安装槽及容纳槽处的剖视图。
附图标记：
100-光导，110-光导本体，111-出光面，112-光学花纹，120-光导耦合区，121-第一连接段，122-第二连接段，123-入光部，124-连接板，125-入光面，200-光源PCB，210-LED发光单元，220-铆接柱，300-壳体，310-光导安装槽，320-容纳槽，400-面罩，410-支撑部，500-内线束，600-外线束，700-螺钉，800-密封胶。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
参见附图1-3，本发明提供了一种用于车灯的光导100，所述光导100包括多边形的光导本体110，所述光导100还包括多个光导耦合端120，每个所述光导耦合端120一体成型地耦合至所述光导本体110相邻两边的交界处并与其中一边共线，所述光导本体110的一侧为出光面111，所述光导耦合端120远离所述光导本体110的一端为入光面125，所述入光面125与所述出光面111垂直，自多个所述光导耦合端120进入所述光导本体110的光线在所述光导本体110内沿同一方向传播并通过所述出光面111向外出射。需要说明的是，光导耦合端120一体成型地耦合至所述光导本体110相邻两边的交界处并与其中一边共线，可以理解为光导耦合端120以切线方向耦合至所述光导本体110，当光导本体110相邻两边的交界处以圆弧过渡时，所述光导耦合端120以切线方向耦合至所述圆弧。由于出光面111是弧面，这里所说的入光面125与所述出光面111垂直实质是指光线进入光导100方向与离开光导100的方向垂直，例如在图3中，光线从光导100的右侧的光导耦合端120进入光导100，从光导本体110的上侧离开光导100。优选地，所述光导本体110远离所述出光面111的一侧设置有齿状全反射光学花纹112，用于使光线在整个光导本体110的长度范围内实现均匀传导和点亮。进入所述光导本体110的光线在所述光导本体110内沿同一方向传播是指进入所述光导本体110的光线在所述光导本体110内均沿顺时针或逆时针传播，参见附图1，在本实施例中，自多个所述光导耦合端120进入所述光导本体110的光线在所述光导本体110内沿逆时针方向传播。通过这样的设置，一方面，使光源可以设置在多边形的光导本体110的侧面，从而获得完整的多边形的光导本体110，即完整的多边形的出光面111；另一方面，通过在光导本体110上耦合多个光导耦合端120，自各个光导耦合端120进入所述光导本体110的光线互相补偿，从而实现了光导本体110光线的均匀输出，即使对于长度较长的光导本体110，也可以通过增加光导耦合端120的方式来实现其光线的均匀输出，优选地，多个光导耦合端120可以在光导本体110上等间距排布。在一些实施例中，所述光导本体110呈环形，多个光导耦合端120一体成型地以切线方向耦合至所述光导本体110。所述光导本体110与所述光导耦合端120可以通过注塑工艺一体成型。
参见附图2，所述光导耦合端120包括相互连接的第一连接段121和第二连接段122；所述第一连接段121呈直线，所述第一连接段121的第一端一体成型地耦合至所述光导本体110相邻两边的交界处，所述第一连接段121与所述光导本体110的一边共线(或耦合至所述光导本体110的弧形的切线方向)；所述第二连接段122呈弧形，所述第二连接段122的第一端一体成型地连接至所述第一连接段121的第二端，所述第二连接段122的第二端为入光面125，光源设置于第二连接段122的第二端，通过入光面125进入光导100。通过这样的设置可以使光源的设置位置更灵活更合理。在本实施例中，所述第二连接段122的第二端设置有矩形板状的入光部123，所述入光部123与设置有LED发光单元210的光源PCB200固定连接，具体的，矩形板状的入光部123的四角处设置有铆接柱220，光源PCB200上设置有对应的铆接孔，所述入光部123与光源PCB200热铆连接，使LED发光单元210与所述入光部123的中心位置对应，即与第二连接段122的第二端位置对应。通过热铆连接可以实现准确定位，并减少装配的公差链。所述入光部123与所述第一连接段121和第二连接段122一体成型。
参见附图4-8，本发明提供了一种具有上述光导100和与所述光导耦合端120对应的多个光源PCB200的车灯，所述车灯还包括壳体300和面罩400。
所述光源PCB200固定连接于所述光导耦合端120，优选地，通过上述方式热铆连接。
所述壳体300包括多边形的光导安装槽310和与所述光源PCB200对应的多个容纳槽320，光导安装槽310的整体形状与光导本体110相匹配，所述容纳槽320固定设置于所述光导安装槽310一侧，优选地，设置于远离多边形中心的一侧，所述光导本体110安装于所述光导安装槽310中，所述光源PCB200安装于所述容纳槽320中。所述壳体中部形成一多边形的镂空区域。在本实施例中，参见附图1、2、6，所述光导耦合端120设置远离所述光导本体110的一端的矩形板状的入光部123一侧设置有连接板124，所述连接板124上设置有安装孔，所述容纳槽320内壁设置有与所述安装孔对应的螺丝槽，螺钉700穿过所述安装孔与螺丝槽啮合，从而将光导100固定到壳体300上。
所述面罩400与所述壳体300固定连接，形成一封闭空间，所述光导100、光源PCB200均位于所述封闭空间中。在本实施例中，所述面罩400通过双色注塑工艺注塑成型，所述面罩400上对应所述光导安装槽310的部分为透明材质或扩散性透光材质，即对应光导本体110出光面的位置为透明材质或扩散性透光材质，所述面罩400上对应所述容纳槽320的位置为不透光材质，所述面罩400上的其它部分也为不透光材质。自光导本体110的出光面111出射的光线通过所述透明材质或扩散性透光材质向外出射。所述扩散性透光材质用于使光线发生不同方向的折射、反射、散射，从而改变光的行进路线，以此产生光学扩散的效果，使通过其出射的光线更为柔和。进一步地，所述面罩400包括与所述壳体300形状匹配的安装槽，所述壳体300安装于所述安装槽中；所述安装槽内设置有支撑部410，所述壳体300两侧的边缘支撑于所述支撑部410，实现壳体300的相对于面罩400的定位；所述壳体300的边缘与所述安装槽的内壁形成一凹槽部，所述凹槽部内填充有密封胶800，所述壳体300与所述面罩400通过所述密封胶800固定连接。参见附图2，在本实施例中，所述壳体300两侧设置有L形折边，L形折边与面罩400的安装槽的内壁形成一近似U形的凹槽，密封胶800填充于所述凹槽内，实现壳体300与面罩400的固定连接。
进一步地，所述车灯还包括内线束500和外线束600，所述多个光源PCB200之间通过内线束500连接，至少一个光源PCB200通过外线束600与车灯外部连接，用于接收外部的供电输入和控制信号输入。在其它一些实施例中，也可以不设置内线束500和外线束600，而是在容纳槽320中设置连接外部的接口，光源PCB200直接通过所述接口与外部连接。
进一步地，上述实施例的车灯可以为车辆的格栅灯。具体地，车辆前进气格栅通常根据车辆造型需要设计成规则或不规则的多边形，相应的，车灯壳体中的光导安装槽呈与进气格栅外轮廓形状匹配的多边形，光导本体也呈与进气格栅外轮廓形状匹配的多边形，壳体的光导安装槽环绕进气格栅设置，壳体的容纳槽位于安装槽远离进气格栅的一侧。从而，在车灯点亮时，形成一条环绕进气格栅并与其外轮廓形状匹配的多边形灯带，从而显著提升了车辆的美观性和辨识度。
本发明还提供了一种车灯的装配方法，所述装配方法基于上述的车灯，所述车灯包括内线束500和外线束600，所述装配方法包括如下步骤：
S1:将所述光源PCB200固定连接于所述光导耦合端120远离所述光导本体110的一端，优选地，所述光源PCB200与所述光导耦合端120热铆连接；同时，将内线束500和外线束600固定连接到壳体300上。
S2:将内线束500和外线束600与光源PCB200固定连接，其中，多个光源PCB200之间通过内线束500连接，至少一个光源PCB200通过外线束600与车灯外部连接；将光导本体110安装到壳体300的光导安装槽310中，将光源PCB200安装到壳体300的容纳槽320中，将所述光导100与所述壳体300固定连接，优选地，通过光导100上设置的连接板124与容纳槽320中的螺丝槽螺钉700连接。
S3:将壳体300与面罩400固定连接，优选地，通过密封胶800粘接，使所述光导100、光源PCB200、内线束500、外线束600均位于壳体300与面罩400形成的封闭空间中。
在一些实施例中，当所述车灯不包括内线束500和外线束600时，所述装配方法包括：
将所述光源PCB200固定连接于所述光导耦合端120远离所述光导本体110的一端；
将光导本体110安装到壳体300的光导安装槽310中，将光源PCB200安装到壳体300的容纳槽320中，将所述光导100与所述壳体300固定连接；
将壳体300与面罩400固定连接，所述光导100、光源PCB200均位于壳体300与面罩400形成的封闭空间中。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种用于车灯的光导，所述光导包括多边形的光导本体，其特征在于，
所述光导还包括多个光导耦合端，每个所述光导耦合端一体成型地耦合至所述光导本体相邻两边的交界处并与其中一边共线，所述光导本体的一侧为出光面，所述光导耦合端远离所述光导本体的一端为入光面，所述入光面与所述出光面垂直；
自多个所述光导耦合端进入所述光导本体的光线在所述光导本体内沿同一方向传播并通过所述出光面向外出射。
2.如权利要求1所述的光导，其特征在于，
所述光导耦合端包括相互连接的第一连接段和第二连接段；
所述第一连接段呈直线，所述第一连接段的第一端一体成型地耦合至所述光导本体相邻两边的交界处，所述第一连接段与所述光导本体的一边共线；
所述第二连接段呈弧形，所述第二连接段的第一端一体成型地连接至所述第一连接段的第二端，所述第二连接段的第二端为入光面。
3.如权利要求1所述的光导，其特征在于，
所述光导本体远离所述出光面的一侧设置有齿状的全反射光学花纹。
4.一种包括如权利要求1-3中任一项所述的光导的车灯，其特征在于，
所述车灯还包括：壳体、与所述光导耦合端对应的多个光源PCB、面罩；
所述光源PCB固定连接于所述光导耦合端；
所述壳体包括多边形的光导安装槽和与所述光源PCB对应的多个容纳槽，所述容纳槽固定设置于所述光导安装槽一侧，所述光导本体安装于所述光导安装槽中，所述光源PCB安装于所述容纳槽中；
所述面罩与所述壳体固定连接，形成一封闭空间，所述光导、光源PCB均位于所述封闭空间中。
5.如权利要求4所述的车灯，其特征在于，
所述车灯还包括：内线束和外线束；
所述多个光源PCB之间通过内线束连接，至少一个光源PCB通过外线束与车灯外部连接。
6.如权利要求4所述的车灯，其特征在于，
所述面罩通过双色注塑工艺注塑成型，所述面罩上对应所述光导安装槽的部分为透明材质或扩散性透光材质，所述面罩上对应所述容纳槽的位置为不透光材质。
7.如权利要求4所述的车灯，其特征在于，
所述光源PCB上设置有LED发光单元；
所述光导耦合端上远离所述光导本体的一端设置有矩形板状的入光部，所述入光部的四角处设置有铆接柱，所述光导耦合端通过所述铆接柱与所述光源PCB铆接，所述LED发光单元与所述入光部的中心位置对应。
8.如权利要求4所述的车灯，其特征在于，
所述面罩包括与所述壳体形状匹配的安装槽，所述壳体安装于所述安装槽中；
所述安装槽内设置有支撑部，所述壳体的边缘支撑于所述支撑部；
所述壳体的边缘与所述安装槽的内壁形成一凹槽部，所述凹槽部内填充有密封胶，所述壳体与所述面罩通过所述密封胶固定连接。
9.如权利要求4所述的车灯，其特征在于，
所述车灯为格栅灯。
10.一种车灯的装配方法，所述装配方法基于如权利要求4-9中任一项所述的车灯，其特征在于，包括如下步骤：
S1:将所述光源PCB固定连接于所述光导耦合端远离所述光导本体的一端；
S2:将光导本体安装到壳体的光导安装槽中，将光源PCB安装到壳体的容纳槽中，将所述光导与所述壳体固定连接；
S3:将壳体与面罩固定连接，所述光导、光源PCB均位于壳体与面罩形成的封闭空间中。
11.如权利要求10所述的装配方法，其特征在于，
所述车灯还包括内线束和外线束；
所述步骤S1还包括：
将内线束和外线束固定连接到壳体上；
所述步骤S2还包括：
将内线束和外线束与光源PCB固定连接，其中，多个光源PCB之间通过内线束连接，至少一个光源PCB通过外线束与车灯外部连接。
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