CN102891537A - 车辆用灯具的供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提高了车辆用灯具的供电部的电气可靠性和机械可靠性的车辆用灯具的供电装置。该车辆用灯具的供电装置（2）用于从搭载于车辆的电池（BAT）向配置在该车辆上的车灯（RCL）供给电力，其具有：设置在车辆上，用于传输电池（BAT）的电力的输电部（21）；和与车灯（RCL）设为一体，接受来自输电部（21）的电力的受电部（22）。输电部（21）和受电部（22）对向配置，并且通过电磁感应进行无线连接。在供电装置（2）中，无需设置包括导电连接件的电连接器，从而能够提高电连接性能和防水性。

Description

车辆用灯具的供电装置

技术领域

本发明涉及从车载电源向设置于汽车等车辆上的车灯供电的供电装置，特别涉及提高了机械可靠性和电气可靠性的供电装置。

背景技术

汽车等的车辆用灯具构成为，在灯壳内内置有光源和其它部件，从车载电池等车载电源向光源供给电力来点亮该车灯，或者向其它部件供给电力并进行驱动。为此，在灯壳上，设有用于与车载电源进行电连接的供电装置。以往，该供电装置构成为具备电气插座和电连接器等导电连接件的电连接装置。在专利文献1中，采用了以在灯壳的一部分露出的状态配置连接在与灯壳内的光源电连接的光源侧连接器上的中继连接器，通过将连接在车载电池上的电源侧连接器与该中继连接器连接，将车载电池的电力向车灯供给。

专利文献1：日本特开2002-170407号公报

发明内容

发明要解决的课题

在如专利文献1所述的连接器结构的供电装置中，用于将车灯侧和电源侧进行电连接的由金属等制成的导电连接件露出在灯壳的外部，因此，由于该导电连接件的腐蚀和老化，将导致电连接的连接不良，且外力引起的变形也易于导致连接不良，从而降低了供电装置的电气可靠性和机械可靠性。而且，为了构成这种供电装置，需要在灯壳上设置用于将导电连接件插通的开口，因此需要对灯壳施予防水对策和防尘对策。灯的结构因施予这些对策而变得复杂，并且成为实现小型化和低成本化的障碍。

本发明的目的在于，提供一种提高了车灯的供电部的电气可靠性和机械可靠性的供电装置。

用于解决课题的手段

本发明的供电装置用于从搭载于车辆的电源向配置在该车辆上的车灯供给电力，其特征在于，具有：设置在车辆上，用于传输电源电力的输电部；和与车灯设为一体，接受来自输电部的电力的受电部，输电部和受电部对向配置，通过无线方式实现电连接。

在本发明中，输电部和受电部优选通过电磁感应进行电连接。另外，受电部优选为内置于车灯的灯壳内。而且，优选为具备包围输电部和受电部中的至少其中之一的防护壁，该防护壁优选构成为具有防尘和电磁屏蔽中的至少一个功能的壁。

发明的效果

根据本发明，由于通过无线方式将输电部和受电部电连接，因此无需在车灯中配置具备用于供给电力的导电连接件的电连接器，也不会发生因导电连接件露出在灯壳的外部而导致的腐蚀和老化，而且也不会因外力发生变形，从而能够得到电气可靠性和机械可靠性高的供电装置。需要说明的是，在日本特开2001-57744号公报中公开了通过电磁感应部将电源和包括车灯的电气部件进行电连接的结构。在该公报所记载的技术中，电磁感应部配置在车辆的可动部，在此之上，借助电气配线将电磁感应部的受电侧和电气部件，例如车灯进行电连接，但是由于没有像本发明一样将电磁感应部与车灯一体配置，因此，在车灯和电气配线的连接部位，无论如何都需要具备导电连接件的电连接器，因此不能够解决本发明的课题。

附图说明

图1是将本发明的供电装置应用于车尾组合灯的实施方式1的简要结构的剖面示意图。

图2是实施方式1的供电装置的电路框图。

图3是实施方式2的供电装置的电路框图。

图4是将本发明的供电装置应用于前照灯的实施方式3的简要结构的剖面示意图。

图5是实施方式3的供电装置的电路框图。

符号说明

RCL    车尾组合灯

HL     前照灯

1      灯壳

2      供电装置

3      光源

4、5   电气配线

6      车灯单元

7      车灯点亮电路单元

8      旋转致动器

11     灯体

12     外透镜、前面罩

13     内透镜

14     防护壁

16     电波吸收构件

21     输电部

22     受电部

211    输电线圈

212    输电电路

213    调制电路

221    受电线圈

222    受电电路

223    解调电路

224        发光控制电路

215、225   天线

216、226   发送接收电路

227        旋转控制电路

具体实施方式

实施方式1

接着，参照附图说明本发明的实施方式。图1是将本发明应用于配置在汽车车体后部（rear）的组合灯，即车尾组合灯RCL的实施方式1的水平剖视图。车尾组合灯RCL是在灯壳1内一体构成多个车灯而成，其中，该多个车灯是指将后照灯和制动灯一体化的后照-制动灯T&SL和倒车信号灯BUL。通过本发明的供电装置2从车载电池BAT对上述各车灯供电，并且利用来自设置在汽车中的车灯控制单元LCU的车灯控制信号来控制各灯的点亮。

上述灯壳1包括：呈浅盘形容器状的灯体11；和安装在该灯体11的正面开口的由透光性树脂形成的外透镜（outer lens）12。该外透镜12构成为将与上述后照-制动灯T&SL对应的红色透镜部12r和与上述倒车信号灯BUL对应的白色透镜部12w一体化而成的复合型透镜。另外，在上述灯壳1内，内置有将与上述各灯对应的多个光源，例如，LED（发光二级管）31排列支承在电路基板32上的光源部3。上述LED31构成为按照所需要的排列图案排列支承在电路基板32的表面，并且利用构筑在上述电路基板32上的发光电路33来控制各LED31的发光。在上述光源部3与外透镜2之间，配置有由内侧面形成了所需要的分段透镜（lens step）的无色或白色的透明树脂板构成的内透镜（inner lens）13，从上述各LED13射出的光由该内透镜13的分段透镜折射，通过上述外透镜12，向车灯的正面方向，即汽车的后方照射。

上述供电装置2配置在上述灯壳1的背面的一部分上。该供电装置2由被分别独立封装的输电部21和受电部22构成，在上述灯壳1内，受电部22由上述灯体11的内表面的一部分固定支承而与之形成一体。在本例中，是通过螺钉等固定于灯体11的内表面。另外，该受电部22通过内部电气配线4与设置于上述电路基板32上的发光电路33电连接。另一方面，输电部21以与灯体11的外表面接触乃至临近的状态配置支承在该外表面上，并隔着上述灯体11与上述受电部22对置。在本实施方式中，在灯体11的外表面，突出形成有呈矩形筒状的与之形成一体的防护壁14，输电部21内插于该防护壁14内，通过设置在输电部21的封装体的外侧面的卡止爪2n与防护壁14的卡止孔14h的卡合，以能够装卸的方式安装并支承在该防护壁14内。该输电部21通过外部电气配线5与上述车载电池BAT连接，并且与上述车灯控制单元LCU连接。需要说明的是，该车灯控制单元LCU与点亮时由乘坐人员操作的灯开关LS、执行汽车的制动操作时输出信号的制动开关SS和汽车后退时输出信号的后退开关BS连接，当这些开关接通时，将输出所需要的车灯控制信号。

图2是上述受电部22和输电部21的电路框图。输电部21具有：在其与受电部22之间实现电磁感应作用的输电线圈211；基于从上述车灯控制单元LCU输出的车灯控制信号，用于向上述输电线圈211供给来自车载电池BAT的电力的输电电路212；和基于上述车灯控制信号，对上述交变电流进行调制的调制电路213。在该输电部21中，输电电路212基于车灯控制信号执行接通动作，基于车载电池BAT的电力使输电线圈211中流通交变电流，在输电线圈211中引发磁通量变化。另外，调制电路213基于车灯控制信号，以规定的调制方式，例如FM调制方式对流通在输电线圈211中的上述交变电流进行调制。

另一方面，受电部22具有：用于在其与输电部21的输电线圈211之间实现电磁感应作用的受电线圈211；对受电线圈221中所产生的感应电流进行整流，生成向上述灯壳1内的发光电路33供给的电力的受电电路222；对来自上述受电线圈221的感应电流进行解调而得到车灯控制信号的解调电路223；和基于由解调电路223解调的车灯控制信号，控制上述发光电路33的发光控制电路224。在该受电部22中，受电电路222基于受电线圈221所产生的感应电流，生成用于使各LED31发光的电力，同时，解调电路223从同一感应电流中解调出车灯控制信号，并输出到发光控制电路224，通过由该发光控制电路224控制发光电路33，能够对各LED31的发光状态进行控制。

在本实施方式中，上述输电部21的输电线圈211和上述受电部22的受电线圈221以隔着灯体11尽可能接近的对置方式配置，使得能够利用向输电线圈211通电时所产生的磁通量变化而在受电线圈221中产生感应电流，并且使所产生的感应电流的效率，即电磁感应的效率尽可能提高。然而，另一方面，由于在输电部21与受电部22相互之间只要能够产生电磁感应即可，因此，无需在输电部21和受电部22对向配置的部位的灯体11上设置开口，且也无需在灯体11的外部配置受电部22。

在该车尾组合灯RCL中，当接通汽车的车灯开关LS时，从车灯控制单元LCU输出车灯点亮信号。输电部21接收该车灯点亮信号后，使输电电路212成为导通状态，输电电路212基于车载电池BAT的电力，在输电线圈211中流通交变电流。而且，与此同时，调制电路213基于该车灯点亮信号，对上述交变电流进行调制。由此，输电线圈211因来自输电电路212的交变电流而产生磁通量变化，在与输电线圈211磁耦合的受电线圈221中，通过伴随该磁通量变化的电磁感应而产生感应电流。受电线圈221中所产生的感应电流在受电电路221中被执行整流，输出到发光电路33。同时，在解调电路223中，从感应电流解调车灯点亮信号，将被解调的车灯点亮信号输出到发光控制电路224。发光控制电路224根据该车灯点亮信号控制发光电路33，选择需要发光的LED31，仅对所选择的LED31，例如，在本例中为构成后照·制动灯T&SL的后照灯的LED供给来自受电电路222的电力，使该LED31发光。由此，就能以规定的亮度将后照·制动灯T&SL点亮。

在该状态下踩踏汽车的制动踏板时，制动开关SS被接通，从车灯控制单元LCU输出制动灯点亮信号，在输电部21中，根据该制动灯点亮信号，在调制电路213中对交变电流进行调制，流通到输电线圈211。在受电部22中，在解调电路223中，从通过电磁感应而在受电线圈221中产生的感应电流解调出制动灯点亮信号，将其输出到发光控制电路224。发光控制电路224根据该制动灯点亮信号控制发光电路33，追加选择制动灯的LED31。由此，向制动灯的LED31供给来自受电电路222的电力，使该LED31发光，使得后照-制动灯T&SL以高亮度成为点亮状态。

另外，当通过汽车的变速器操作而使后退开关BS接通时，从车灯控制单元LCU输出倒车灯点亮信号，在输电部21中，根据该倒车灯点亮信号，在调制电路213中对交变电流进行调制，流通到输电线圈213。在受电部22中，在解调电路223中，从通过电磁感应而在受电线圈221中产生的感应电流解调出倒车灯点亮信号，将其输出到发光控制电路224。发光控制电路224根据该倒车灯点亮信号控制发光电路33，选择倒车灯BUL的LED31。由此，向倒车灯BUL的LED31供给来自受电电路222的电力，使该LED31发光，使得倒车灯BUL成为点亮状态。需要说明的是，在制动灯点亮信号和倒车灯点亮信号同时输入时，调制电路213基于两个车灯点亮信号对交变电流进行多重调制。

这样，在实施方式1中，通过配置在车尾组合灯RCL的灯壳1的外部输电部21与配置于同一灯壳1的内部的受电部22之间的电磁感应，从输电部21向受电部22供给电力，能够点亮车尾组合灯RCL。另外，从输电部21向受电部22发送来自车灯控制单元LCU的车灯控制信号，能够控制构成车尾组合灯RCL的各灯的点亮。因此，无需在灯壳1中设置具备用于供给电力的导电连接件的电连接器或其它导电部件，也不会产生因导电连接件露出到灯壳1的外部而导致的腐蚀和老化，且也不会因外力引起变形，从而能够实现电气可靠性和机械可靠性高的供电装置。而且，由于受电部22内置在灯壳1内，因此无需在灯壳1设置用于导电的开口，也无需对灯壳1施予防水对策和针对特别高强度的对策。另一方面，由于输电部21内插于防护壁14内，因此能够防止因机械性外力导致的破损。由此，也能够实现车尾组合灯RCL的小型化和低成本化。

在实施方式1中，举出了不具备转向信号灯的车尾组合灯的例子，但是在具备转向信号灯或其它辅助灯的车尾组合灯中，同样能够构成本发明的供电装置。

实施方式2

图3是实施方式2的供电装置的电路框图，与实施方式1等效的部分标注相同的符号，省略重复说明。在该实施方式2中，与实施方式1的不同之处在于，使车灯控制信号构成独立于输电电路212和受电电路222的系统，即作为独立于发送接收电力的系统的发送接收无线信号的系统。即，在输电部21中，具有与实施方式1同样的输电线圈211和输电电路212，并具备将车灯控制信号作为无线信号进行发送接收的发送接收电路216。该无线发送电路216与发送接收该无线信号的发送接收天线215连接。另外，在受电部22中，与实施方式1同样，具备受电线圈221和受电电路222，并具备与输电部21同样用于发送接收无线信号的发送接收电路226和发送接收天线225。在此，只要发送接收天线215和发送接收天线225构成为能够在灯体11不设置开口的状态下相互发送接收无线信号的天线即可，对其结构没有限制。例如，可以采用各天线215、225分别由能够内置在输电部、受电部的封装体内的金属板构成，两个天线以夹着灯体11相互对向配置的方式构成。

在该实施方式2中，与实施方式1的相同之处在于，根据来自车灯控制单元LCU的车灯点亮信号（LS），使输电部21的输电电路212成为导通状态，在输电线圈211中流通交变电流，基于与受电部22的受电电路221的电磁感应产生的感应电流，供给点亮车灯的电力。另一方面，来自车灯控制单元LCU的车灯点亮信号（LS）、制动灯点亮信号（SS）和倒车灯点亮信号（BS）在输电部21的发送接收电路216中被调制成无线信号，从发送接收天线215发送。该被发送的无线信号由受电部22的发送接收电路225接收，在发送接收电路226中被解调而恢复成车灯点亮信号、制动灯点亮信号和倒车灯点亮信号，将这些车灯点亮信号输出到发光控制电路224。发光控制电路224根据这些车灯点亮信号控制发光电路33，通过选择供给来自受电电路222的电力的LED31，将后照灯、制动灯或倒车灯点亮。

在该实施方式2中同样，受电部22内置在灯壳1内，无需在灯壳1中配置具有用于供给电力的导电连接件的电连接器或其它导电部件，也不会产生因导电连接件露出在灯壳1的外部而导致的腐蚀和老化，而且也不会因外力发生变形，从而能够实现可靠性高的供电装置。另外，也无需在灯壳1设置用于导电的开口，也无需对灯壳1施予防水对策或特别的高强度对策。由此，也能够实现车尾组合车灯单元RCL的小型化和低成本化。

另外，在实施方式2中，设置了具有独立于用于通过电磁感应供电的输电电路212和受电电路222的结构的发送接收无线信号的发送接收电路216、226，利用该发送接收电路216、226，将车灯控制信号从输电部21发送到受电部22，因此几乎能够直接利用现有的无线发送接收装置构成输电部21和受电部22，从而能够简化输电部21和受电部22的结构，实现低成本化。另外，通过在输电部21和受电部22之间将发送接收电路216、226用于反向通信，例如将基于受电部22中发生的异常而输出的异常信号从受电部22向输电部21发送，并由此反馈到车灯控制单元LCU，就能在车灯控制单元LCU中监视受电部22，从而能够在故障发生时迅速采取适宜的对策，有效确保供电装置的进一步的可靠性。

实施方式3

图4（a）是将本发明应用于汽车的前照灯HL的实施方式3的铅垂剖视图，与实施方式1等效的部分标注相同的符号。该前照灯HL在由灯体11和前面罩12构成的灯壳1内，内置有投影型车灯单元6，将用于点亮该车灯单元6的车灯点亮电路单元7和用于使该车灯单元6向左右方向旋转动作的旋转致动器8一体组装而成。车灯单元6、车灯点亮电路单元7和旋转致动器8是已经提出的技术，在此省略详细说明。此外，在本实施方式中，车灯单元6呈通过切换内置的光源的发光来切换远光配光和近光配光的结构。另外，为了改善前照灯HL的外观，还配置有遮盖车灯单元6的周围的延伸部15。而且，在上述灯壳1的背面的一部分，例如，在本例中为灯体11的外表面，配置有与之形成一体的受电部22，输电部21以与该受电部22对向的方式支承在灯体11上，并能够装拆。

在实施方式3中，为了支承输电部21和受电部22，与实施方式1同样，设有呈筒状的向灯体11的外表面突出形成的防护壁14，从外侧将受电部22插入防护壁14的内部，将受电部22的内部电气配线4插入设置在该防护壁14的内侧底面上的微小的插通口14t，进行上述车灯点亮电路单元7和旋转致动器8的电连接。由此将受电部22与灯体11一体配置。输电部21与实施方式1同样，插入到防护壁14的内部的状态下可装拆，在安装时，在与受电部22接近乃至接触的状态下，在防护壁14内与受电部对向配置。另外，由于在该前照灯HL中，使车灯单元6的发光亮度高的供给电力较大，因此，当输电部21与受电部22进行电磁感应时所产生的电场强度和磁场强度变得非常大，因此，不能忽略对搭载在汽车上的车灯控制单元LCU和其它电气部件的EMI（电磁波干扰）。因此，在本例中，如放大表示了图4（a）的A部的图4（b）所示，在防护壁14的内侧底面和内侧面，粘贴铁氧体等电波吸收构件16，使防护壁14成为电磁屏蔽壁来发挥作用。

在该实施方式3中，输电部21和受电部22的电路结构可以与实施方式1或实施方式2相同。在此，如图5所示，采用利用实施方式2的输电部21和受电部22的结构，并且从车灯控制单元LCU分别向输电部21输入基于用于点亮前照灯HL的车灯点亮开关LS的车灯点亮信号；基于用于切换远光配光和近光配光的配光切换开关HS的配光控制信号；和基于用于进行旋转控制的旋转控制开关SVS的旋转控制信号。另外，受电部22具备用于基于接收到的配光来控制信号控制车灯点亮电路单元7的发光控制电路224，并且设置有用于基于旋转控制信号来控制旋转致动器8的旋转控制电路227。此外，该旋转控制电路227在与旋转致动器8一体设置的情况下可以省略。

在该实施方式3中，与实施方式2同样，输电部21基于车灯点亮信号从输电电路212向受电部22的受电电路222供给电力，毋庸置疑，受电部2将该电力供给到前照灯HL。另外，发光控制电路224基于从输电部21的发送接收电路216发送到受电部22的发送接收电路226的来自车灯控制单元LCU的车灯点亮信号和配光控制信号，对点亮电路单元7进行控制，并能够控制车灯单元6的发光光源，控制车灯的点亮和配光。而且，基于由发送接收电路215、225发送的旋转控制信号，旋转控制电路227能够控制旋转致动器8，从而对车灯单元6的照射光轴方向进行旋转控制。需要说明的是，用于驱动旋转致动器8的电力采用由受电电路222得到的电力。尽管在此省略了图示，但在具备用于控制车灯单元6的配光的可变遮光罩和在上下方向控制车灯单元6的照射光轴的调平致动器的前照灯中，对该可变遮光罩和调平致动器也能够同样供电并进行控制。

另外，在该实施方式3中，输电部21和受电部22处于内插在防护壁14中的状态，由设置于防护壁14的电波吸收构件16包围其周围实现电磁屏蔽，因此，在供给用于以高光度点亮前照灯HL的车灯单元6的大电力时，能够利用电波吸收构件16抑制因电磁感应而产生的电场和磁场泄漏到防护壁14的外部的泄漏量，从而抑制相对于车灯控制单元LCU和其它电气部件的EMI。另外，输电部21和受电部22的相向区域被防护壁14包围了其周围，因此能够抑制灰尘进入该区域，不会导致电磁感应效率的降低。而且，用于插入并穿过设置于防护壁14的内底面的内部电气配线4的插通口14t被防护壁14和受电部22封闭，因此在确保灯壳1内的防水性方面也很有效。

在该实施方式3中，举出了内置有投影型车灯单元的前照灯例，但也可以是内置有反射型车灯单元的前照灯。另外，该车灯单元的光源种类没有特别限定，可采用白炽灯、放电灯、LED等发光元件，但在输电部和受电部的电磁感应的供电效率方面进行大功率供给时，车灯整体易于大型化，有鉴于此，优选采用以低电力发光的LED作为光源的车灯单元。

在上述实施方式1、2、3中，示出了在输电部和受电部中将线圈和天线一体封装的结构，但也可采用线圈和天线与电路部呈分体的结构。特别是在实施方式3中，可以仅将线圈和天线配置在灯壳的外部，而将电路部等配置于灯壳的内部。

产业实用性

本发明能够用于从搭载在车辆上的电源对配置在车辆上的车灯供给电力的供电装置。特别优选为，采用在制造车辆时将车灯组装在车辆上或在维修车灯时将车灯组装在车辆上之后，对与电源相连的电气配线进行电连接的结构的车灯。

Claims (4)

1.一种车辆用灯具的供电装置，其用于从搭载于车辆的电源向配置在该车辆上的车灯供给电力，其特征在于，具有：

设置在所述车辆上，用于传输所述电源的电力的输电部；和

与所述车灯设为一体，接受来自所述输电部的电力的受电部，

所述输电部与所述受电部对向配置，通过无线方式实现电连接。

2.如权利要求1所述的车辆用灯具的供电装置，其特征在于：

所述输电部和所述受电部通过电磁感应实现电连接。

3.如权利要求1或2所述的车辆用灯具的供电装置，其特征在于：

所述受电部内置于所述车灯的灯壳内。

4.如权利要求2或3所述的车辆用灯具的供电装置，其特征在于：

具备包围所述输电部和所述受电部中的至少其中之一的防护壁，所述防护壁构成为具有防尘和电磁屏蔽中的至少一个功能的壁。

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