CN104797458A - 包括可拆卸地保持在支架上的控制装置的照明模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的照明装置和/或信号指示装置的照明模块(1)，包括至少一个光源(3)布置在其上的第一印刷电路板(3)，固定到所述第一印刷电路板(3)的支架(2)和用于控制光源(6)的装置(7)，所述装置通过挠性电连接件(9)连接到第一印刷电路板(3)，其特性在于所述控制装置(7)包括的一体化保持装置(12)能够以可拆卸的方式将控制装置(7)保持在支架(2)上。

Description

包括可拆卸地保持在支架上的控制装置的照明模块
技术领域
本发明的技术领域是能够生成光束的照明模块的技术领域。该照明模块具体应用于特别是汽车的车辆中的照明装置和/或信号指示装置。
现有技术
汽车惯例地配置有称为灯单元的照明装置和/或信号指示装置。这些装置所使用的光源直到最近才借助白炽灯产生。
新光源技术正在替代这些白炽灯：发光二极管的新光源技术。这些装置能够提供足够的用于信号指示功能和照明功能的照明性能，并且具有小型化的优点。当被用作光源时，这些发光二极管还具有的优点是，与由白炽灯执行的相同光功能相比其减少了电消耗。因而，可以据此理解汽车制造商渴望该新型技术的原因。
这些发光二极管释放热，并且因此需要确保该热的散发，以确保该类型光源的正确操作和长寿命。为了这样做，已知将这些发光二极管放置为接近散热器，所述散热器为安装在灯单元内侧中的组合组件。
此外，被安装成接近上文提到的组件的控制装置电驱动这些发光二极管。根据从现有技术已知的第一解决方案，控制装置和发光二极管被一起放置在相同的印刷电路板上，然后所述板连接到散热器。
该解决方案具有某些缺陷。具体地，将控制装置和发光二极管结合在相同的印刷电路板上要求较大区域，因为需要确保冷却控制装置的部件和光源。然后散热器较大，并且该尺寸导致在灯单元的体积内侧难以结合，该体积被特别限制。
根据从现有技术已知的另一解决方案，已经提出将控制装置与光源分离地安装。该解决方案要求使用电缆，进行装配灯单元的操作员在电缆的一侧连接到光源，并且在电缆的另一侧连接到控制装置。然后借助电连接器确保该连接，该电连接器的凸部件固定到电缆，同时该电连接器的凹部件被固定成与光源和控制装置同高。
该解决方案也具有缺陷。具体地，因为由电缆电连接的每个部件的重量，因而要求一旦光源和控制装置已经被固定到灯单元，则手动地执行电连接。该操作是故障的来源，该故障诸如由于振动或冲击而造成的电连接损耗，这导致对灯单元的之后的干扰，例如在车辆上装配的过程中或当车辆被驱动时。此外，需要处理灯单元的装配线上的三个部件，即照明模块、电缆和控制装置。这导致逻辑复杂化。最后，该解决方案涉及使用插入式电连接器，这表示了照明功能上不可忽略的成本。
发明内容
因此，本发明的目标是主要地通过下述方法来解决上述缺陷：在控制装置和光源之间安装永久布线，同时组织以可拆卸的方式机械地连接这两个部件的临时的和可逆的预组件，从而当移动照明模块时力不施加在电缆上。因而，可能在将照明模块装配到或运送到灯单元的装配线的同时，在一只手中携带具有其控制装置的照明模块。本发明还可以使得控制装置被装配在灯单元中时快速分离控制装置。
因此，本发明涉及用于车辆的照明装置和/或信号指示装置的照明模块，包括至少一个光源布置在其上的第一印刷电路板，固定到所述第一印刷电路板的支架和用于控制光源的装置，所述装置通过挠性电连接件连接到第一印刷电路板，其特性在于控制装置包括能够以可拆卸的或可恢复的方式将控制装置保持在支架上的一体化保持装置。该结构提供了在等候将照明装置装配在灯单元中的同时用于临时性安装控制装置的预定位置。
术语“一体化”表示保持装置形成控制装置一体的部分，即可选地在材料不连续情况下保持装置在一个部件中。该一体化装置允许在不要求使用工具的情况下的可拆卸的保持。
因此，保持装置不是允许暂时固定的额外的连接部件，诸如螺钉、螺纹螺母或夹片，其是被排除于本发明之外的保持装置。
根据第一特性，保持装置被设置以与支架的容纳区域协作，以可拆卸的方式将控制装置保持在支架上。因而，支架具有适于接收保持装置的形状。
有利地，保持装置包括延伸自控制装置的至少一个突出部，并且容纳区域包括形成在支架中的至少一个凹部。可替换地，保持装置包括形成在控制装置中的至少一个凹部，并且容纳区域包括延伸自支架的至少一个突出部。在上文提到的这两种情况下，当突出部被容纳在凹部中时实现了控制装置相对于支架的保持。
根据另一可替换的实施例，至少一个突出部定位在支架上并且至少一个凹部定位在控制装置上。
有利地，挠性电连接件永久地固定到控制装置上。
更加有利地，挠性电连接件还永久地固定到第一印刷电路板上。
上文呈现的两个解决方案可以在避免使用插入式连接器的同时增加电连接的可靠性，并且因而减少了系统成本。
根据本发明的一个特性，支架是消散至少由光源生成的热的散热器(heat sink)，换句话说为散热器(radiator)。因而，可以冷却第一印刷电路板，并且更具体地冷却一个光源或多个光源。这使得可以使用较便宜的发光二极管，同时延长所述发光二极管的寿命。
在该情况下，散热器包括在其上放置第一印刷电路板的基部，和延伸自基部的多个肋部，即散热片。因而，基部形成了用于固定第一印刷电路板的区域，并且肋部增加的面积用于与接触散热器的流体进行热交换。
将注意到，根据本发明的照明模块包括用于分开由光源生成的光束的至少一个装置，所述分开光束的装置固定到支架。
可替换地或另外地，照明模块包括用于反射由光源发出的光线的至少一个装置，所述反射装置固定到支架。
可替换地或另外地，照明模块还可以包括也固定到支架的突出装置。
照明模块包括散热器、具有光源的第一印刷电路板、光学装置和包括控制部件的第二印刷电路板，因而所述照明模块可以装配在与灯单元的装配线分离的装配线上。这使得可以使用多个灯单元中的照明模块或减少灯单元装配线的尺寸，以使得兼容具有将被装配的较少部件的形式。以该方法装配的具有暂时固定到照明模块的控制印刷电路的照明模块可以在电连接没有风险的情况下被移动，并且准备好以便使用，即准备好配合在灯单元中。
控制装置包括固定到能够消散在第二印刷电路板处生成的热的部件的第二印刷电路板。在这种情况下该部件形成的散热器冷却安装在第二印刷电路板上的电子元件。
有利地，部件具有每个都在单独且汇合的平面中延伸的第一部分和第二部分，特别是在二者成60°和120°之间的角度时。该构造使得被保持在支架上的控制装置和灯单元的内体积中的该相同的控制装置的安装可以遵从较小的尺寸。
本发明还涉及用于车辆的照明装置和/或信号指示装置，所包括的照明模块包含了上文呈现的任何特性。
然后，该照明装置和/或信号指示装置包括了底座，并且支架包括能够与保持装置协作的容纳区域，所述容纳区域被布置以将支架固定到底座。
有利地，控制装置固定到底座。
最后将注意到，当至少控制装置固定到底座时，且当容纳区域位于离开保持装置一距离的位置处时，可识别根据本发明的照明装置和/或信号指示装置。
首先，根据本发明的一个优点在于，保证了在运输过程中或在制造地点之间移动的过程中将没有机械力施加到电缆上。这确保了形成在电缆和其两个邻近的部件之间的电连接，特别是焊接，不经受易于损坏这些电连接的力。
另一优点在于，可以在不依赖于灯单元的剩余部分的情况下制造并且核查准备用于安装的照明子组件。
另一重要的优点在于以下事实，不再需要使用插入式电连接器，这使得可以减少根据本发明的照明模块的成本价格。
本发明的另一优点在于以下事实，形成在支架上的容纳装置可以用于另一功能，特别是将支架机械地固定在灯单元中的功能。
本发明的另一优点在于灯单元的重量减少。这是因为，冷却多个热源的单个的散热器将比多个散热器的总和更重和更大，所述多个散热器中的每个都消散将被消散的热的总量的一部分。
附图说明
通过参照附图的指示，在阅读下文给出的描述时，本发明的其它的特性、细节和优点将变得更清楚，其中：
图1是根据本发明的照明模块的示意透视图，
图2是图1的照明模块的另一示意透视图，
图3是在为了将照明模块固定到灯单元中的渐近阶段中的照明模块的透视图，
图4是照明模块的根据装配在灯单元上的步骤的透视图，
图5是固定到灯单元上的照明模块的透视图，
图6是根据第一定位变型的固定到灯单元上的照明模块的透视图，
图7是根据第二定位变型的照明模块的示意透视图。
具体实施方式
应该说明的是，图为了实现本发明而详细地解释了本发明，并且所述图当然可以在适当的情况下用于更清楚地限定本发明。
图1图示了根据本发明的照明模块1。该模块特别有利地应用于特别是汽车的车辆中的照明装置和/或信号指示装置。该照明装置和/或信号指示装置可以例如是该车辆的尾灯单元，但是其还可以是所述车辆的特别地为了实现近光灯和/或远光灯型的照明功能的前灯单元。
根据本发明，该照明模块1在其配合在灯单元中之前形成了与灯单元分离的子组件。照明模块1包括多个部件，包括在其上固定了第一印刷电路板3的支架2。
根据一个示例性实施例，该支架是配合在灯单元中的内板、反光镜、布置在灯单元的内体积中的掩模或散热器。
根据图1示出的变型，支架2是散热器并且由延伸出多个肋部5的大致平面的基部4形成，所述多个肋部5限定了特别是空气的冷却剂的流动通道。例如，该散热器是实心的，因为基部4和肋部5被由例如铝合金的相同材料同时制造。
支架2接收印刷电路板3，例如通过使用热导电黏合剂结合、或可选地借助将印刷电路板3固定到支架2上的至少一个螺钉(未示出)，将印刷电路板3机械地保持在基部4上。
印刷电路板3是其上布置有多个导电印刷线的基板。该印刷电路板接收有利地由固定到印刷电路板3的发光二极管形成的至少一个光源6。根据一示例，印刷电路板3带有五个光源6。
依赖控制装置7执行光源的照明和熄灭，控制装置7包括固定到部件8的第二印刷电路板(图1未示出)。部件8形成为消散由第二印刷电路板生成的热的板，并且部件8还具有将控制装置7保持在支架2上的功能以及将控制装置固定到灯单元上的一点的功能。
控制装置7电驱动光源6，并且控制装置7通过挠性电连接件9电连接到印刷电路板3。术语“挠性的”旨在限定使得在不损害电连接件的情况下控制装置7能相对于支架2移动的柔韧电连接件。
根据一示例性实施例，挠性电连接件9包括多个电缆10和11，但是挠性电连接件9还可以是Flex型的扁平电带。该挠性电连接件包括两个端部，其中仅示出了固定到印刷电路板3的第一端部13。根据本发明，挠性电连接件9通过它的第一端部13永久地固定到第一印刷电路板3。“永久地”这种表达表示，挠性电连接件9和第一印刷电路板3未被布置成可以分离。换句话说，拉动挠性电连接件9远离第一印刷电路板3将导致对这两个部件中的一个或另一个的破坏。举例来说，所述挠性电连接件与所述部件中的一个部件和/或另一部件的永久连接是焊接、黏合结合、铆接、夹紧或不能分离的接线端子。这同样适用于挠性电连接件9的第二端部，这将参照图2详细地描述。
根据本发明，控制装置7包括一体化保持装置12，一体化保持装置12的功能是将控制装置7机械地连接到支架2，以可以在允许该控制装置从支架快速分离的同时，在没有手动地保持控制装置的情况下移动模块。这样，一体化保持装置12确保在没有使用特别的工具的情况下保持是可拆卸的，即可恢复原状的。在固定挠性电连接件9的端部的步骤中，在一侧固定到控制装置7并且在另一侧固定到印刷电路板3，操作员借助于保持装置12将控制装置7定位在支架2上，因而确保控制装置不悬挂于挠性电连接件9的端部，该悬挂可能具有的风险是损害电连接件和电连接件连接的部件之间的一个电触头或多个触头。
根据图示的实施例，至少通过延伸自控制装置7的突出部14，并且更具体地延伸自支撑第二印刷电路板的部件8的突出部14形成保持装置12。优选地，突出部具有突出端、指状物、销或杆的形状。根据图1的示例，该突出部14形成延伸到形成在部件8中的腔15中的指状物，优选地形成在部件8的第一组成部分16和第二组成部分17的联结点处。第一部分16和第二部分17在分离且汇合的表面中延伸，并且具体地彼此垂直地安装。换句话说，部件8具有“L形状”的横截面和腔15，该腔15形成例如延伸穿过部件8的孔并且形成为至少与形成在第一部分16和第二部分17之间的顶点同高。还将注意，第一部分16包括能够在将照明模块1装配在灯单元内的过程中将控制装置固定到灯单元的至少一个孔18。
保持装置12借助形成在支架2上的容纳区域19与支架2协作。该容纳区域19设置有至少一个凹部20，凹部20具有例如盲孔或通孔的形状。优选地，一个凹部20分别对应于每个突出部14。
互补地，容纳区域包括在与肋部5延伸的方向相反的方向上自支架的基部4延伸的榫舌21。换句话说，肋部5开始于基部4的第一表面，而榫舌开始于基部4的在基部的与第一表面相对侧上的第二表面。
凹部20大致在榫舌21的自由端部处穿过榫舌21而形成。自由端部穿入控制装置7的腔15中，并且突出部14穿入凹部20中。这样，在运输照明模块1的过程中确保了控制装置7和支架2之间的可拆卸的机械连接，同时特别地通过围绕垂直于限定凹部20的延伸方向的轴线倾斜控制装置7，来使这些部件快速分离。通过实施该旋转运动，榫舌21的端部与腔15分离，并且通过沿着突出部14的方向的平移，突出部14被从凹部20拔出。
图2示出了图1的照明模块1的后视图。部件8，更具体地，部件8的第二部分17支撑第二印刷电路板22。第二印刷电路板22通过物理接触，可选地借助突出端或导热垫来热连接到部件8。还可以通过将第二印刷电路板固定到部件8的至少一个螺钉(未示出)产生机械连接。
在所谓的运输状态中，可以看到榫舌21的自由端部穿过腔15并且从第一部分16延伸。形成突出部14的示例性实施例的指状物穿过凹部20，这使得可以沿着支架2支持控制装置7。
如上所述，挠性电连接件9在其第一端部13处永久地连接到第一印刷电路板3。有利地，挠性电连接件9的第二端部23永久地固定到控制装置7，特别地固定到第二印刷电路板22。该电连接的“永久”属性表示挠性电连接件9和第二印刷电路板22不被设置成可分离的。换句话说，例如通过拉动来分离挠性电连接件9与第二印刷电路板22将导致对这两个部件中的一个或另一个的破坏。举例来说，所述部件中的一个部件和/或另一部件上的在第二端部23处的挠性电连接的永久连接是焊接、黏合结合、铆接、夹紧或不可分离的接线端子。
图2还示出存在用于一旦决定将照明装置1装配在灯单元中就将控制装置7固定在灯单元上的装置。这些装置包括，例如，形成在部件8的第一部分16中的孔18。可替换地或互补地，该装置包括形成在部件8的第二部分17处的至少一个突出端36。在该示例性实施例中，第二部分17包括两个突出端36，该两个突出端36实质上与第二部分17成为整体并且在与其中延伸第二部分的平面一致的平面中继续的同时延伸超过第二部分17。当然，本发明的范围不受限于此设置，并且突出端可以被不同地定向，并且通常地，用于将控制装置固定到灯单元上的装置可以不同，只要所述装置能够将控制装置7固定到灯单元，特别是固定到灯单元的内底座。
图3部分地图示了容纳根据本发明的照明模块1之前的照明装置和/或信号指示装置。照明模块1在接近阶段，并且控制装置7被暂时保持在支架2上。
该图3示出形成用于接收照明模块1的元件的底座24。该底座固定到灯单元，并且具有在其中心凹陷的矩形的总体形状，以容纳支架2及其中的部件。该底座由塑料制成。底座的机械结构由存在的多个加固件25加固。底座包括旨在与保持装置12的容纳区域19协作的至少一个固定点26。此处将理解，照明模块1的相同技术元件用于至少两个功能，即在将照明模块1装配在灯单元中之前的阶段的过程中保持控制装置，并且能够将支架2固定到灯单元的底座上。
在这里示出的示例性实施例中，底座包括标号27和28的两个额外的固定点，所述固定点接收例如在孔29和30处通过支架2的螺钉。将注意到，支架2此外包括两个中心凹部31，每个中心凹部31都接收延伸自底座24的中心销32。
限定底座的多个侧边中的一个包括延伸部33，在该延伸部33上形成了用于固定控制装置7的至少一个点34。
图4示出了接近底座24的阶段中的照明模块1。与图3的差异在于控制装置7已经与支架2分离。挠性电连接件9将第一印刷电路板3连接到第二印刷电路板22。
虚线图示了对用于将控制装置7连接到底座24的固定装置(未示出)的定位。这些固定装置例如是螺钉或铆钉。
因而，形成在部件8中的孔18每个都对准固定点35。控制装置7设置有两个突出端36，该两个突出端36将被容纳在形成在延伸部33上的固定点34中。
图5示出了组装在底座24上之后的照明模块1。控制装置7和支架2因而朝底座平移，直到一方面支架2被容纳在底座24的中心凹部中，通过将定中心销32与定中心凹槽31协作来使支架2居中，并且另一方面，突出端36被容纳在固定点34中以沿着延伸部33固定控制装置7。
控制装置7的构成部件8的“L”形状是有利的，因为所述形状使得可以不仅在装配在底座上之前的阶段过程中将控制装置7安装在支架2上，以限制照明模块的总尺寸，并且该“L”形状使得可以容易地将控制装置7容纳和固定在底座24上，还限制了对于固定在灯单元中而言必要的尺寸。
从图5可以看出，照明模块1还包括用于分开由安装在支架2上的一个光源或多个光源生成的光束的至少一个装置。该分开光束的装置在图3到6中不可见，因为该分开光束的装置被反射装置37覆盖。该分开装置特别地通过螺钉固定到支架2，并且这些螺钉还能够固定反射装置。该分开装置遮盖了光束的上部以产生例如近光灯类型的非耀眼的光束。分开装置例如是折叠器。
根据本发明的照明模块因此包括光学装置，光学装置的功能是将具有特定形状的光束发射到道路上。该光学装置可以包括反射装置37，反射装置37的功能是聚集和/或反射由照明模块1的一个或多个光源发出的光线。该反射装置在这种情况下包括两个反射器38和39；两个反射器可以形成整体的部件或可以形成两个分离的部件。
根据本发明的照明模块还包括例如借助螺钉固定到支架的至少一个突出装置40。该突出装置集中和/或汇聚由反射装置37反射的光线，以形成将被投影在车辆正在行进的道路上的光束。举例来说，该突出装置40是特别由透镜形成的折射光学元件。
图6示出了照明装置和/或信号指示装置的变型，其不同于图5中由底座24上的控制装置7的位置表示的照明装置和/或信号指示装置。尽管在图3到5的变型中，控制装置沿着水平轴线被固定到支架的一侧的底座上，但是图6示出了固定到灯单元的位于支架2下方、即在该支架的沿着竖直轴的一侧、的底座的控制装置7。
图7示出了照明装置1的可替换的实施例。与图1和2的变型相比，可以看到保持装置12的突出部14未延伸进入腔15中。该突出部在这种情况下形成的指状物延伸所在的平面平行于或大致地平行于部件8的第二组成部分17延伸所在的平面。
支架的容纳区域在这种情况下由直接地产生在支架的基部4中的凹部20形成。然后当突出部14插入凹部20中时，使得控制装置7保持在支架上，控制装置7的“L”形状使得可以第二部分17抵压肋部5的边缘。至于另一特性，可以参考图1和2以及对其的相关描述。
上述附图示出的一体化保持装置形成延伸自控制基板的突出部的形式，并且与设置有凹部的支架的容纳区域组合。当然，根据未示出的另一实施例，本发明包括相反的情况，在该相反情况中，一体化保持装置包括形成在控制装置中的至少一个凹部并且容纳区域具有延伸自支架的至少一个突出部。
将注意到，只要灯单元或照明装置和/或信号指示装置包括带有光源并且固定到灯单元的散热器，灯单元通过耐久的电缆电连接到用于驱动光源的装置，在该装置中，驱动装置可以通过便于可从散热器拆卸控制装置的适当装置而以待机状态被保持在散热器上，就可认为是本发明。

Claims (15)

1.一种照明模块(1)，所述照明模块用于车辆的照明装置和/或信号指示装置，包括第一印刷电路板(3)、支架(2)和用于控制至少一个光源(6)的装置(7)，所述至少一个光源(6)设置在第一印刷电路板(3)上，所述支架(2)被固定到所述第一印刷电路板(3)上，所述用于控制光源(6)的装置(7)通过挠性电连接件(9)连接到第一印刷电路板(3)上，其特性在于，控制装置(7)包括一体化保持装置(12)，该一体化保持装置(12)能够以可拆卸的方式将控制装置(7)保持在所述支架(2)上。
2.根据权利要求1所述的照明模块，其中所述保持装置(12)被设置成与所述支架(2)的容纳区域(19)协作，从而以可拆卸的方式将控制装置(7)保持在所述支架(2)上。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的照明模块，其中所述保持装置(12)包括延伸自控制装置(7)的至少一个突出部(14)，并且所述容纳区域(19)包括形成在所述支架(2)中的至少一个凹部(20)。
4.根据权利要求1和2中的任一项所述的照明模块，其中所述保持装置(12)包括延伸自所述支架(2)的至少一个突出部(14)，并且所述容纳区域(19)包括形成在控制装置(7)中的至少一个凹部(20)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中所述挠性电连接件(9)永久地固定到控制装置(7)上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中所述挠性电连接件(9)永久地固定到第一印刷电路板(3)上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中所述支架(2)是消散至少由所述光源(6)生成的热的散热器。
8.根据权利要求7所述的照明模块，其中所述散热器包括基部(4)和多个肋部(5)，所述第一印刷电路板(3)置于该基部(4)上，所述多个肋部(5)从所述基部(4)延伸。
9.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块，其特性在于控制装置(7)包括固定到能够消散在所述第二印刷电路板(22)处生成的热的部件(8)上的第二印刷电路板(22)。
10.根据权利要求9所述的照明模块，其中所述部件(8)具有第一部分(16)和第二部分(17)，该第一部分(16)和第二部分(17)的每一个都在独立且汇合的平面中延伸。
11.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中所述光源是至少一个发光二极管。
12.一种用于车辆的照明装置和/或信号指示装置，包括根据前述权利要求中任一项所述的照明模块。
13.根据权利要求12所述的照明装置和/或信号指示装置，包括底座(24)，其中所述支架(2)包括能够与保持装置(12)协作的容纳区域(19)，所述容纳区域(19)被设置以将所述支架(2)固定到所述底座(24)上。
14.根据权利要求13所述的照明装置和/或信号指示装置，其中所述控制装置(7)固定到所述底座(24)上。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的照明装置和/或信号指示装置，其中当至少所述控制装置(7)固定到所述底座上时，所述容纳区域(19)位于离开所述保持装置(12)一距离的位置处。
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