CN103635741B - 车灯元件 - Google Patents

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Abstract

一种车灯(1)，包括基本为盆状的、并且构造为固定在车身上的后壳(2)；前透镜状半壳(3)，其至少一部分由透明或半透明材料制成，且设置为用来封闭后壳(2)的开口部(2a)；和至少一第一光源(4)，其构造为当供电时发光，并位于后壳(2)中背部照明前透镜状半壳(3)的相应的透明或半透明部分的位置；车灯(1)还包括至少一个由导光材料制成的导光型材(6)，设置在后壳(2)专设的相应缝或槽(7)的底部，位于前透镜状半壳(3)的相应透明或半透明部分的正下方；和至少一辅助光源(8)，其构造为当供电时发光，并设置在后壳(2)中接近于导光型材(6)两端的至少一端，从而引导所发出的光线直接进入导光型材(6)主体；导光型材(6)由导光材料制成，设置有基本呈圆形或椭圆形的横截面形状，并且具有朝向缝或槽(7)底部的纵向平斜面(6a)，其构造为使得在导光型材(6)中传输的光线向导光型材(6)上方的前透镜状半壳(3)的透明或半透明部分射出。

Description

车灯元件
技术领域
本发明涉及一种车灯。
更具体地，本发明涉及一种汽车或类似物的尾灯，以下描述将具体而不失一般地参照该应用进行。
背景技术
众所周知，汽车尾灯通常包括刚性的基本为盆状的后壳，并且构成为能稳定地设在车身后部专用空间的内凹处；前透镜状半壳至少部分由透明或半透明的塑料材料制成，通常为彩色的，且设置为用来封闭壳体的开口部，从而在车辆主体显露；一系列具有基本呈抛物线轮廓的杯状体位于后壳中，凹面朝向前透镜状半壳，以便每一个杯状体与前透镜状半壳的相应的透明或半透明窗口对齐；以及一系列的白炽灯泡，每个灯泡设在接近相应杯状体的底部。进一步地，每个杯状体的内表面为镜面加工，从而将杯状体中的灯泡发出的光线反射或引导至前透镜状半壳的相应透明或半透明窗口。
此外，近年来，汽车尾灯已越来越多地被集成在车身的外轮廓，进而覆盖用于连接车身后部和两侧侧翼的两个车身边缘。
随着采用特别复杂的三维形状的透镜状半壳来集成尾灯于车体后轮廓，各大汽车厂商开始要求尾灯在前透镜状半壳上设有透明或半透明的窄长形的窗口，其通常会沿着透镜状半壳的整个外周延伸。
为了能够均匀地背部照明这些带状的透明或半透明的窗口，汽车尾灯的主要制造商决定用传统上被称为LED的发光二极管阵列来取代传统的白炽灯泡。LED确实比车用白炽灯泡的尺寸小得多，并能够获得平面光源，其形状复制待背部照明的透明或半透明窗口的形状，因此可以放在灯的前透镜状半壳的正下面，从而局部跟随其轮廓。
显然，大量使用发光二极管意味着制造汽车尾灯的总成本显著增加。
为了至少部分地抑制这增加的制造成本，一些制造商决定使用一个或多个由导光材料制作的导光杆或条来背部照明前透镜状半壳的透明或半透明窗口，其具有方形截面和超过5毫米的标称厚度，其每一个在待背部照明的透明或半透明窗口处的前透镜状半壳下延伸，并接收邻接于两个条末端之一的一个或多个发光二极管发出的光线，通常远离背部照明的透明或半透明窗口。
换句话说，导光杆或条凹设在车灯后壳专设的凹槽内，并构成为以便引导光朝向前透镜状半壳，然后将传输到条的光，以可控的和渐进的方式发出到接近半壳。因此，导光杆或条可以背部照明正上方的透明或半透明窗口。
而与大量使用的LED相比，导光条的使用能显著节约成本，它不允许与LED阵列所产生的光具有相同强度的光来背部照明前透镜状半壳，或者更准确地说，前透镜状半壳的透明或半透明窗口，因为传输至导光杆或条的主体的光是自然会产生散射和吸收现象，其会迅速减弱从条里发出的光的强度。这些物理现象实际上阻碍了超过8-10厘米长的透明或半透明窗口的最佳背光。
发明内容
本发明目的是通过使用由导光材料制作的导光条来解决目前的前透镜状半壳的背光系统的典型缺陷。
根据这些目的，本发明提供一种汽车尾灯，如根据权利要求1中描述的，优选地但不是必须地，如任意一个从属权利要求中描述的。
附图说明
本发明将参照附图描述，来表明其非限制性的例子，其中：
图1所示为根据本发明的教导制成的用于汽车的尾灯的一个轴测分解图，为显示清晰，零件被移动；而
图2和图3示出了图1所示的车灯的两个截面图。
具体实施方式
参照图1，2和3，附图标记1表示整体汽车灯，特别适于固定到汽车、摩托车或类似的车身的后部，即汽车尾灯。
较为详细地，在示例中，车灯1是优选地但不一定必须构造成凹入于车后，其包括：
-基本为盆状的刚性后壳2，并且构造成凹入在车身后部专用空间的内；
-前透镜状半壳3，至少部分设置有透明或半透明材料制成的部分，可选为彩色的，并设置为用来封闭后壳2的开口部2a，以更好地但也不是必须地从车身(未显示)显露；和
至少一个主光源4，其构造成为当供电时发光，并安装在后壳2中的能背部照明前透镜状半壳的相应的透明或半透明部分的位置。
显然，在不同的实施例中，后壳2可以被构造为以简单地突起方式固定在车体后部。
车灯1优选还设有至少一反光体5，其放在后壳2中从而围绕主光源4，构造为将主光源4发出的光转向、直射和/或反射到待由主光源4背部照明的前透镜状半壳3的透明或半透明部分。
特别是，在所示的例子中，优选地但不是必须地，后壳2的开口部2a的形状为具有弯曲侧的大致三角形的形状；并且优选地但不是必须地，后壳2完全由不透明的塑料材料通过注塑成型工艺制成。
另一方面，前透镜状半壳3为碟形，与后壳2开口部2a相匹配，以完全关闭/密封后壳2，并且优选地但不是必须地，完全由透明或半透明塑料材料通过注塑成型工艺制成，还优选地，透明或半透明部分具有不同的颜色。
特别是，在所示的例子中，前透镜状半壳3用透明或半透明的聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制成。
另一方面，参照图1和图2，优选地但不是必须地，反光体5包括杯状体5，其凹入在后壳2中，具有朝向前透镜状半壳3的凹面，或者准确地说，朝向前透镜状半壳3相应的透明或半透明部分。主光源4被放置在靠近杯状体5的底部，并且优选地但不是必须地，杯状体5的内表面5i镀有金属，或者为镜面加工，以便反射光源4所发出的光至位于杯状体5开口部5a上的前透镜状半壳3的透明或半透明部分。
此外，优选地但不是必须地，主光源4包括一系列发光二极管，传统上被称为LED，其相互毗邻地固定在支撑和供给板上，支撑和供给板被构造为更好地固定在杯状体5上，其具有朝向杯状体5的开口部5a和/或杯状体5的内表面5i的发光二极管。
参照图1和图2，车灯1进一步包括至少一个由导光材料制作的导光型材6，其放置在后壳2内专设的相应的长的缝或槽7的底部，在前透镜状半壳3的相应的透明或半透明部分正下方，可选为彩色的；和至少一个LED光源8或类似物，其被构造为当供电时发光，并放置在后壳2中，接近导光型材6两端的至少一端，从而引导发出的光直接进入导光型材6的主体。然后，基于与调节光传输到光纤光缆中相同的物理原理，光传输到导光型材6中。
特别是，在所示的例子中，优选地但不是必须地，光导型材6由树脂玻璃、透明的聚碳酸酯或其他类似的塑料材料制成。
然而，不同于目前已知的车灯，在车灯1中，导光型材6由导光材料制作而成，横截面为基本上圆形或椭圆形，并且设在前透镜状半壳3的相对侧，即在直接面对缝或槽7底部的部分上，它具有纵向平斜面6a，其构造为使光在光导型材6中传输，并以可控的和渐进的方式朝向导光型材6之上的前透镜状半壳3的透明或半透明部分射出来。
换句话说，纵向平斜面6a沿导光型材6的主体延伸，从而与待背部照明的前透镜状半壳3的透明或半透明部分局部对齐，并设有光提取装置，使光以一个可控和渐进的方式，从光导型材6的曲面向正上方的前透镜状半壳3射出来。
特别是，在示例中，在导光型材6的纵向平斜面6a的表面有高度小于0.8毫米、齿距小于3毫米的锯齿形横剖面，这能够使光线从导光型材体6的主体向外偏离，通过在导光型材6的主体中反弹，在这些锯齿处达到/击中纵向平斜面6a表面。
作为选择，通过对纵向平斜面6a的表面进行表面磨损(喷砂)，上釉或丝网印刷工艺，从而局部增加纵向平斜面6a的表面粗糙度，也可获得被困在导光型材6主体中的光的可控出口。
参照图1，2和3，此外，车灯1上还设有由透明或半透明材料制作的中间会聚透镜体9，其设置为用来封闭容纳有导光型材6的长的缝或槽7，以便缝或槽7发出的光线从其中穿过，并且成形为转向/聚焦/准直从导光型材6中发出的光线r为基本径向方向，为局部基本垂直于前透镜状半壳3的相应透明或半透明部分的表面的新方向。
中间会聚透镜体9优选进一步成形为使得导光型材6中发出的光线r局部地转向或者聚焦或者准直为基本径向方向，这也是局部基本平行于灯基准光轴A、进而基本上平行于车辆纵轴的新方向。
更详细地，参照图2和图3，中间会聚透镜体9成形为使得其后表面9a，即朝向导光型材6的一面，具有凸轮廓。其根据正下方的导光型材6片段的形状而局部变化，还可能根据导光型材6相对于灯基准光轴A相同部分的空间取向而局部变化，使从中间会聚透镜体9前表面9b发出的光线局部基本上垂直于前透镜状半壳3的表面，也可能基本上平行于灯基准光轴A。另一方面，中间会聚透镜体9的前表面9b，即朝向前透镜状半壳3一面，构造为基本上均匀分布从中间会聚透镜体9发出的光线，使单位表面上的光强度沿整个前表面9b基本均匀，从而用具有基本均匀强度的光来背部照明位于中间会聚透镜体9正上方的前透镜状半壳3的整个透明或半透明部分。
更详细的，中间会聚透镜体9的前表面9b优选地构造为随机漫射/分布从导光型材6的主体发出的光，以均匀地背部照明中间会聚透镜体9上方的前透镜状半壳3的全部透明或半透明部分。
特别是，在示例中，优选地但不是必须地，中间会聚透镜体9是用透明或半透明的塑料材料通过注塑成型工艺制成，如聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯；并且，中间会聚透镜体9前表面9b的表面优选具有浮雕，即具有多个小于一毫米凹槽或盲孔，可随机漫射一旦已穿过中间会聚透镜体9到达前表面9b的光线。
另外，也可以通过使前表面9b的表面经过表面磨损(喷砂)，上釉或丝网印刷工艺处理，局部增加中间会聚透镜体9的表面粗糙度，达到随机漫射从中间会聚透镜体9的前表面9b出来的光。
在不同的实施例中，相反，随机漫射从中间会聚透镜体9的前表面9b出来的光，可通过使用乳白色半透明的塑料材料制作整个中间会聚透镜体9来实现，如聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯，或使用其中结合多个直径小于十分之一毫米的微球的半透明塑料材料，并能够随机漫射/反射穿过中间会聚透镜体9的光线。
特别是，在所示的例子中，参照图1和图3，缝或槽7基本沿着开口部2a的整个外周延伸至后壳2上，并且中间会聚透镜体9基本上是环形的，基本上复制缝或槽7的形状。优选地但不是必须地，导光型材6基本上沿着半壳的整个外边缘在前透镜状半壳3下方延伸，从而背部照明基本上呈环形的前透镜状半壳3的相应透明或半透明部分。
更详细地，导光型材6基本呈V形，两端朝向彼此弯曲，LED光源8设置在后壳2中，基本上在开口部2a的一个顶点处，以朝向V形导光型材6的两端。
参照图1，2和3，杯状体5改为成形为凹入在后壳2的中央部分，由缝或槽7划界。并且优选地但不是必须地，中间会聚透镜体9包括外周突出的凸缘9，它突出于杯状体5开口部5a，以充分覆盖直接相邻的缝或槽7的入口。
换句话说，在所示的例子中，中间会聚透镜体9与杯状体5是整体由一块制成的，并且杯状体5包括完全由透明或半透明塑料材料制成的半壳，可选为彩色的，并且其至少有一部分镜面加工的内部凸表面5i为，从而将入射光反射至待被光源4背部照明的前透镜状半壳3的透明或半透明部分。
优选地但不是必须地，该半壳进一步由注塑成型工艺制作。
特别是，在示例中，杯状体5和中间会聚透镜体9由一块透明的聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯整体制成的，并且杯状体5的整个内表面5i镀有金属或镜面加工，以反射光源4朝杯状体5的开口发出的所有光。
此外，参照图1和图2，优选地但不是必须地，车灯1具有直接凹入在杯状体5开口部5a的前框架10，并设有伸入杯状体5的碟形反射翅片11。该反射翅片11的内表面11i，即朝向前透镜状半壳3的表面，被成形和镜面加工，以将入射光反射至前透镜状半壳3的相应透明或半透明部分，可选为彩色的；并且车灯1还包括一第二光源12，被构造为当供电时发光，并设置在壳体2中的一个位置从而使得发出的光线只射向反射翅片11的内表面11i，从而背部照明与反射翅片11对齐的前透镜状半壳3的透明或半透明部分。
较为详细地，在示例中，优选地但不是必须地，两光源4和12包括两组发光二极管，其设置在单块支撑和供给板14的两个相对面上，进而固定在前框10上，位于杯状体5中，以使第一组发光二极管朝向杯状体5的内表面5i，以及第二组发光二极管朝向反射翅片11的内表面11i。
从上面的描述容易推知车灯1的操作，不需要进一步的解释，但是，因为限定的由导光材料制成的导光型材5为圆形或椭圆形形状没有锋利边缘，它使得负面影响由导光材料制作的传统条的光散射和吸收现象急剧减少，进而允许背部照明前透镜状半壳3的长度超过15厘米的部分，从而使被背部照明的前透镜状半壳3部分的整个表面的光线强度几乎不变。
最后，显然地，可对上述车灯1作出改变和变化，而不脱离本发明的范围。
例如，该LED光源8可以由一个车用的标准白炽灯替代。

Claims (12)

1.一种车灯(1)，包括：
盆状的后壳(2)，该后壳构造为固定在车身上；
前透镜状半壳(3)，其设置有由透明或半透明材料制成的至少一部分，且设置为封闭所述后壳(2)的开口部(2a)；和
至少一第一光源(4)，其构造为供电时发光，并位于所述后壳(2)中的以背部照明所述前透镜状半壳(3)的相应的透明或半透明部分的位置；
所述车灯(1)还包括：
至少一个由导光材料制成的导光型材(6)，所述导光型材(6)设置在所述后壳(2)专设的相应缝或槽(7)的底部，且位于所述前透镜状半壳(3)的相应的透明或半透明部分的下方；和
至少一第二光源(8)，其构造为当供电时发光，并设置在所述后壳(2)中，接近所述导光型材(6)两端的至少一端，从而引导光线直接进入所述导光型材(6)主体；
所述车灯(1)的特征在于：所述导光型材(6)由导光材料制成，具有形状呈圆形或椭圆形的横截面，并且设置有朝向所述缝或槽(7)底部的纵向平斜面(6a)，并且构造为在所述导光型材(6)中传输的光线向突出于所述导光型材(6)之上的所述前透镜状半壳(3)的透明或半透明部分射出；并且所述车灯(1)进一步包括中间会聚透镜体(9)，其设置为用来封闭容纳有所述导光型材(6)的所述缝或槽(7)，从而使得从所述缝或槽(7)中发出的光线从所述中间会聚透镜体(9)穿过，并且成形为转向或者聚焦或者准直所述导光型材(6)中发出的光线(r)至局部垂直于所述前透镜状半壳(3)表面的新方向。
2.根据权利要求1所述的车灯，其特征在于，所述中间会聚透镜体(9)进一步成形为转向或者聚焦导光型材(6)中发出的光线(r)至平行于车灯光轴(A)的方向。
3.根据权利要求1所述的车灯，其特征在于，所述中间会聚透镜体(9)成形为使其后表面(9a)朝向所述导光型材(6)，并且所述后表面(9a)具有根据正下方的所述导光型材(6)的片段的形状而局部变化的凸轮廓，从而使中间会聚透镜体(9)的前表面(9b)发出的光线局部垂直于所述前透镜状半壳(3)的表面。
4.根据权利要求3所述的车灯，其特征在于，所述中间会聚透镜体(9)还具有关于所述车灯光轴(A)的根据所述导光型材(6)的所述片段的取向而局部变化的凸轮廓，从而使中间会聚透镜体(9)的前表面(9b)发出的光线局部平行于所述车灯的光轴(A)。
5.根据权利要求1所述的车灯，其特征在于，所述中间会聚透镜体(9)还进一步成形为使其前表面(9b)构造为均匀地分布从所述中间会聚透镜体(9)发出的光线。
6.根据权利要求5所述的车灯，其特征在于，所述中间会聚透镜体(9)的所述前表面(9b)构造为随机漫射或者随机分布从所述导光型材(6)的主体发出的光线。
7.根据权利要求1所述的车灯，其特征在于，容纳导光型材(6)的缝或槽(7)沿着所述后壳(2)的开口部(2a)的整个外周延伸入所述后壳(2)。
8.根据权利要求7所述的车灯，其特征在于，所述中间会聚透镜体(9)为环形，其形状复制所述缝或槽(7)的形状。
9.根据权利要求8所述的车灯，其特征在于，所述导光型材(6)在所述前透镜状半壳(3)下方沿着所述前透镜状半壳(3)的整个外周边延伸，从而背部照明环形的前透镜状半壳(3)的相应的透明或半透明部分。
10.根据权利要求1所述的车灯，其特征在于，车灯(1)还设置有至少一个杯状体(5)，其凹入于后壳(2)中，具有朝向所述前透镜状半壳(3)的相应的透明或半透明部分的凹部；并且所述第一光源(4)位于靠近所述杯状体(5)的底部。
11.根据权利要求10所述的车灯，其特征在于，所述杯状体(5)成形为凹入由所述缝或槽(7)划界的所述后壳(2)的中央部内，并且其中所述中间会聚透镜体(9)包括从所述杯状体(5)的开口部(5a)伸出以覆盖紧邻的缝或槽(7)入口的突出的外周凸缘(9)。
12.根据权利要求11所述的车灯，其特征在于，所述中间会聚透镜体(9)与所述杯状体(5)一体成形，并且其中，所述杯状体(5)包括整体由透明或半透明材料制作的半壳，并且所述杯状体(5)的至少部分内部凸表面(5i)被镜面加工，从而能够将入射光反射至由所述第一光源(4)背部照明的所述前透镜状半壳(3)的透明或半透明部分。
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