CN108302428B - 具有多种光和多个功能的面向后的灯条 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种面向后的灯条组件，该面向后的灯条组件将多种发光功能结合在小型的一体式单元中。多功能电路板为呈不同颜色的发光二极管供电以产生尾灯、刹车灯、琥珀色灯和/或倒车灯。该组件还具有端盖、一件式聚碳酸酯管透镜和挤压壳体。来自电路板的热借助于端盖消散并且进入挤压壳体。该组件构造成使得电子器件被完全保护以免受外部环境的影响，并且被密封以防止水和灰尘的侵入。该灯还使工具和组装成本最小化，同时提供了保护电气部件的安全的密封件。此外，该灯是可维修的，因此，在部件损坏的情况下可以更换或维修各个部件。

Description

具有多种光和多个功能的面向后的灯条
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年8月10日提交的美国临时申请No.62/373,125的权益。上述申请的公开内容通过参引并入本文。
技术领域
本发明涉及用于安装至车辆比如赛车的面向后的灯条。
背景技术
制造面向后的灯条的已知尝试包括采用更大的向前投射式灯条以及用提供尾灯、刹车灯、警示灯和倒车灯功能的电路板来代替原有电路板。后一种方法的问题在于，灯变得非常昂贵、几乎与向前投射式灯条相同，并且灯变重且尺寸变得比其所需要的大得多。此外，向前投射式灯需要单独的光学器件、透镜和饰框，因此，在需要定制模制的O形环和精确组装灯的方面，实现完全密封的灯变得更加困难和昂贵。在尝试生产便宜的灯时，定制密封件是一个很大的缺点，这是由于除了增加组装灯的时间之外，还需要定制的模具来制造定制密封件以及进行密封的光滑表面。由于向前投射式灯的零件的增加及其复杂性，使得最终产品产生了高昂的成本。
已知的后灯条实现了便宜的目的，但是缺乏耐水性和防水性。此外，由于缺少热管理而不能一直提供最佳的光照。
因此，存在用单个、多功能的易于连接的一体式后灯条以简单紧凑的设计来代替多个面向后的灯的装置的需求。
发明内容
本发明针对一种面向后的灯条组件，该面向后的灯条组件在小型的一体式单元中结合有尾灯、刹车灯、琥珀色警示灯和倒车灯(或用于赛车的蓝灯)。灯构造成使得电子设备被完全保护以免受外部环境的影响，并且被密封以防止水和灰尘的侵入。该灯还使工具和组装成本最小化，同时提供了保护电气部件的安全的密封件。此外，该灯是可维修的，因此，在灯损坏的情况下可以更换或维修各个部件。
本发明通过四个主要部分来解决这些问题：电路板、端盖、一件式聚碳酸酯管透镜以及挤压壳体。灯的一个关键部分是多功能电路板，该多功能电路板为呈不同颜色的发光二极管(LED)供电，以产生尾灯、刹车灯、行车灯、琥珀色灯和倒车灯/蓝灯、或者闪光灯及其任意组合。通常，该部件的背面被压靠在用于热管理的散热器上。然而，通过本发明的被热优化的板，任何多余的热都借助于与电路板直接接触的合金铝计算机数控(CNC)端盖消散以进行即时热传递。直接接触在对借助于端盖流动离开电路板的热进入挤压壳体方面进行优化是重要的。
该部分的另一个关键部件是环绕电路板的聚碳酸酯管透镜。这在设计低成本的面向后的灯条中由于聚碳酸酯管透镜在组装中易于使用并且在密封方面友好的几何形状而是关键的方面。与传统平面透镜相比，圆形形状在增加了透镜的耐用性和强度方面起关键作用。此外，筒形聚碳酸酯管透镜利用每侧上现有的双O形环密封件而在筒形聚碳酸酯管透镜自身与端盖之间产生了紧密密封。
重要的是，所有这些部件按照设计需要而无需机加工地装配在轻质铝制挤压壳体中。所有的挤压件需要被切割成适当的长度。挤压壳体的独特设计为用户提供了沿着灯的背部以及在顶部上或底部上的极大的可调性。这通过为头部长度为四分之一英寸的螺栓创建槽以使螺栓滑入到壳体的背表面中来实现。由于每件这种灯插入到另一个这种灯中(管插入到壳体中、电路板插入到管中以及端盖插入到管的端部中)，因此整个组件就可以仅通过一个工具轻松拆卸，并且可以在需要的情况下进行维修。
本发明的其他适用范围将从下文提供的详细描述中变得明显。应当理解的是，详细描述和具体示例虽然表示本发明的优选实施方案，但是仅用于说明的目的，并且不旨在限制本发明的范围。
附图说明
将根据详细描述和附图更全面地理解本发明，在附图中：
图1是根据本发明的面向后的灯条组件的分解立体图；
图2是根据本发明的面向后的灯条组件的描绘管内的双电路板组件的分解立体图；
图3A是根据本发明的面向后的灯条组件的挤压件的立体图；
图3B是图3A的挤压件的侧视图；
图3C是图3A至图3B的挤压件的正视图；
图4A是根据本发明的面向后的灯条组件的第二端盖的立体图；
图4B是图4A的端盖的侧视图；
图4C是图4A至图4B的端盖的正视图；
图4D是图4A至图4C的端盖的俯视图；
图5A是根据本发明的面向后的灯条组件的第一端盖的立体图；
图5B是图5A的端盖的侧视图；
图5C是图5A至图5B的端盖的正视图；
图5D是图5A至图5C的端盖的俯视图；
图6是组件的立体图，其中，双电路板被描绘为在管内并被接纳在端盖的槽中；
图7是组件的立体图；以及
图8是描绘用以产生各种发光条件的呈不同颜色的发光二极管(LED)的组件的立体图。
具体实施方式
优选实施方式的以下描述本质上仅仅是示例性的，并且绝不旨在限制本发明及其应用或用途。
总体上参照附图，本发明提供了一种面向后的灯条组件10(或“组件”)，该组件提供了未在相同LED上工作的一体式刹车灯和尾灯。组件10包括为所有板功能供电的紧凑的四线线缆。3/4压力(3/4pressure)挤压壳体保持灯并为用户提供安装功能。壳体的扇形挤压轮廓将灯的聚碳酸酯管保持就位。两个连续的光学器件由多个LED共享。
总体上参照图1至图8，示出了用于制造组件10的许多不同的部件。主要部件至少包括以下部件：总体上以12示出的至少一个挤压壳体、至少一个聚碳酸酯管透镜14、总体上以16示出的双电路板组件、第一CNC铝端盖和第二CNC铝端盖(总体上以18和20示出)、总体上以22示出的板连结件、总体上以24示出的O形环(优选地为双O形环)和总体上以26示出的线缆包覆件。
可以在图2中看到根据一个实施方式构造组件10的方式。挤压壳体12是组件10的主体和结构。挤压壳体12的作用是保持聚碳酸酯管透镜14并且通过提供挤压壳体12的被开槽的背部和底部(第一槽28和第二槽30)而向用户提供安装的解决方案，被开槽的背部和底部用于挤压壳体12的沿着灯的极大的可调性。位于挤压壳体12的内部的是聚碳酸酯管透镜14，并且位于聚碳酸酯管透镜14的内部32的是双电路板组件16，双电路板组件16由板连结件22使用多个第一紧固件34例如螺钉保持在一起。挤压壳体12包括用以保持聚碳酸酯管透镜14的通道36。通道36定形成防止聚碳酸酯管透镜14横向地移出压制壳体12的纵向开口。在不脱离本发明的范围的情况下可以根据应用考虑多于一个的挤压壳体。
优选地，形成在挤压壳体12上的第一槽28和第二槽30是下述通道：所述通道允许车辆的对应的安装特征沿着通道28、30滑动，通道28、30具有较小的开口62、64，以防止安装特征横向地移出通道28、30。
至少一个发光装置38、由多个LED 40共享的优选地至少两个连续的、或大致连续的光学器件、或者具有多个LED的其他合适的光源通过多个第二紧固件42例如螺栓42和螺母44以可操作的方式连接至电路板16。电路板16是多功能的并且为呈不同颜色的LED供电，以在一体式单元中提供预定功能，例如产生尾灯、刹车灯、琥珀色警示灯、倒车灯，和/或用于赛车的倒车蓝灯，各种波束图案/强度等及其任意组合。
聚碳酸酯管透镜14的主要功能是保护电路板16免受环境的影响，为内部部件提供持久的保护并且投射从电路板16/发光装置38发射的光。一旦电路板16被插入到聚碳酸酯管透镜14中，第一端盖18和第二端盖20以及线缆包覆件26即可安装。
容纳用于电路板16的电源线的线缆包覆件26通过至少一个紧固件46例如螺钉以可操作的方式紧固到第二端盖20中，从而对合金铝制第二端盖20进行自密封。根据一个实施方式，线缆包覆件26具有较小的直径部分48，较小的直径部分48穿过设置在其要附接的第二端盖20中的孔50通过例如螺纹接合而紧固，并且至少一个紧固件46进一步将线缆包覆件26的向外部分52固定至第二端盖20。第一端盖18未连接至线缆包覆件26并且电源线没有穿过第一端盖18，并且因此第一端盖18没有孔50(参见图5A)。
第一端盖18和第二端盖20各自均具有绕端盖18、20的较小的直径部分54连接的至少一个O形环24。至少一个槽56、优选地至少两个槽56、56形成在两个端盖18、20的较小的直径部分54中，所述至少两个槽能够操作成与电路板16的端部对准并且接纳电路板16的端部。端盖18、20的具有两个O形环24的较小的直径部分54插入到聚碳酸酯管透镜14中，通过两个端盖18、20中的至少一个槽56将电路板16锁定就位。最优选地，所有的槽56都是斜切槽，斜切槽允许具有不同公差的电路板16在组装期间快速且容易地被导引到槽54中。另外，双O形环24产生了均匀的可重复使用的密封，从而保护电路板16免受包括但不限于风、水、灰尘和碎屑的环境因素的影响。第一端盖18和第二端盖20通过多个第三紧固件58例如至少两个螺栓而螺栓连接到挤压壳体12中，其中，所述多个第三紧固件58插入到孔60中，以将端盖18、20固定就位。在不脱离本发明的范围的情况下可以考虑适于与聚碳酸酯管14形成紧密密封的其他密封件或除O形环24以外的其他密封件。
例如由合金铝或用于散热器的任何其他合适的材料制成的第一端盖18和第二端盖20与电路板16直接接触以进行即时热传递。热借助于端盖18、20流动离开电路板16并且进入到挤压壳体12中，其中，热在挤压壳体12处消散。
现参照图6，其中，为了清楚起见省略了挤压壳体16，并且虚拟地描绘了管14内部的、保持在形成于端盖20的较小的直径部分54中的槽56中的双电路板16。图7是组件的立体图。
现参照图8，根据本发明的实施方式，多功能电路板16为与车辆相关的呈不同颜色的发光二极管(LED)供电以产生尾灯、刹车灯、行驶灯、琥珀色标记、蓝色安全标记、琥珀色灯和倒车灯/蓝色灯、绿色安全灯、白光灯、闪光灯、转向信号或任何其他合适的发光及其任意组合。图8示出了一对第一组多个LED 40、一对第二组多个第二LED 66、以及第三组多个LED 68。作为非限制性示例，所述一对第一组LED提供刹车发光(例如，红色LED)，所述一对第二组LED提供琥珀色灯(例如，闪烁的琥珀色LED、连续的琥珀色LED)，所述第三组多个LED提供安全灯(例如，蓝色LED、指示慢速移动的车辆的蓝色安全灯、绿色LED等)。组件10包括至少一根线缆70、例如紧凑的四线线缆以向所有电路板16的功能供电。聚碳酸酯管透镜14允许光通过透镜材料透射。该材料可以在不脱离本发明的范围的情况下根据应用被着色或以其他方式处理。
本发明的描述本质上仅仅是示例性的，并且因此，不脱离本发明要点的变型旨在落在本发明的范围内。这些变型不被认为脱离了本发明的精神和范围。

Claims (19)

1.一种用于车辆的面向后的灯条组件，所述面向后的灯条组件包括：
挤压壳体；
聚碳酸酯管透镜，所述聚碳酸酯管透镜联接至所述挤压壳体；
第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖以可操作的方式连接至所述聚碳酸酯管透镜的端部，以在所述聚碳酸酯管透镜与所述第一端盖之间以及在所述聚碳酸酯管透镜与所述第二端盖之间形成密封；
多个发光二极管，所述多个发光二极管位于所述聚碳酸酯管透镜内；以及
电路板，所述电路板能够操作成选择性地为所述多个发光二极管供电，从而提供预定的发光功能，所述电路板位于所述聚碳酸酯管透镜内并且与所述第一端盖和所述第二端盖直接接触，以允许借助于所述第一端盖和所述第二端盖将热传递离开所述电路板，
其中，所述第一端盖和所述第二端盖连接至所述挤压壳体的端部，其中，借助于所述第一端盖和所述第二端盖从所述电路板传递离开的热传递至所述挤压壳体，其中，热在所述挤压壳体处消散。
2.根据权利要求1所述的面向后的灯条组件，还包括设置在所述第一端盖和所述第二端盖中的每一者上的双O形环，其中，所述双O形环分别在所述聚碳酸酯管透镜与所述第一端盖之间以及在所述聚碳酸酯管透镜与所述第二端盖之间形成防风雨紧密密封。
3.根据权利要求2所述的面向后的灯条组件，其中，每个双O形环均设置在所述第一端盖和所述第二端盖中的每一者的较小的直径部分上，并且每个较小的直径部分均插入到所述聚碳酸酯管透镜的相应端部中。
4.根据权利要求1所述的面向后的灯条组件，其中，所述第一端盖和所述第二端盖各自包括至少一个槽，所述至少一个槽定尺寸成分别保持所述电路板的端部，以将所述电路板在所述聚碳酸酯管透镜内锁定就位。
5.根据权利要求4所述的面向后的灯条组件，其中，每个槽均是斜切槽，以通过在组装期间快速且容易地将所述电路板导引到所述斜切槽中来适应所述电路板的任何不同的公差。
6.根据权利要求1所述的面向后的灯条组件，还包括形成在所述挤压壳体中的通道，所述通道能够操作成将所述聚碳酸酯管透镜保持在所述通道内。
7.根据权利要求1所述的面向后的灯条组件，其中，所述第一端盖和所述第二端盖是合金铝的。
8.根据权利要求1所述的面向后的灯条组件，还包括以可操作的方式连接至所述第一端盖或所述第二端盖中的线缆包覆件，其中，用于所述电路板的至少一根电源线延伸穿过所述线缆包覆件。
9.根据权利要求8所述的面向后的灯条组件，其中，所述线缆包覆件包括较小的直径部分，所述较小的直径部分以可操作的方式连接至形成于所述第二端盖中的开孔。
10.根据权利要求1所述的面向后的灯条组件，其中，所述多个发光二极管以预定的多种颜色的预定顺序布置在至少一个连续的光学器件上。
11.根据权利要求10所述的面向后的灯条组件，其中，所述电路板是多功能电路板，所述多功能电路板控制呈多种颜色的所述多个发光二极管，以提供所述预定的发光功能。
12.根据权利要求11所述的面向后的灯条组件，其中，所述预定的发光功能选自由尾灯、刹车灯、警示灯、倒车灯及其组合组成的组。
13.根据权利要求1所述的面向后的灯条组件，其中，所述挤压壳体包括用于安装所述面向后的灯条组件的多个通道。
14.一种用于车辆的面向后的灯条组件，所述面向后的灯条组件包括：
挤压壳体；
聚碳酸酯管透镜，所述聚碳酸酯管透镜以可操作的方式联接至所述挤压壳体；
双电路板组件，所述双电路板组件以可操作的方式密封在所述聚碳酸酯管透镜内；
多个发光二极管，所述多个发光二极管以可操作的方式密封在所述聚碳酸酯管透镜内；以及
第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖以可操作的方式连接至所述聚碳酸酯管透镜；
其中，所述面向后的灯条组件包括预定的多个所需的发光功能；以及
其中，所述第一端盖和所述第二端盖连接至所述挤压壳体的端部，其中，借助于所述第一端盖和所述第二端盖从所述双电路板组件传递离开的热传递至所述挤压壳体，其中，热在所述挤压壳体处消散。
15.根据权利要求14所述的面向后的灯条组件，其中，所述第一端盖和所述第二端盖与所述双电路板组件直接接触以进行即时热传递，其中，热借助于所述第一端盖和所述第二端盖流动离开所述双电路板组件并且进入所述挤压壳体。
16.根据权利要求14所述的面向后的灯条组件，还包括设置在所述第一端盖和所述第二端盖中的每一者上的至少一个密封件，其中，所述聚碳酸酯管透镜利用每个端盖上的所述密封件在所述聚碳酸酯管透镜与所述第一端盖之间以及在所述聚碳酸酯管透镜与所述第二端盖之间产生紧密密封。
17.根据权利要求14所述的面向后的灯条组件，还包括至少一个线缆包覆件，所述线缆包覆件容纳用于所述双电路板组件的电源线。
18.根据权利要求14所述的面向后的灯条组件，其中，所述挤压壳体是轻质铝制挤压壳体。
19.一种用于车辆的面向后的灯条组件，所述面向后的灯条组件包括：
至少一个挤压壳体；
至少一个筒形管透镜，所述至少一个筒形管透镜联接至所述至少一个挤压壳体；
双电路板；
至少一个连续发光的光学器件，所述至少一个连续发光的光学器件具有以可操作的方式联接至所述双电路板的多个光源；
第一端盖；
第二端盖；以及
线缆包覆件，所述线缆包覆件以可操作的方式连接至所述第二端盖；
其中，所述筒形管透镜环绕所述双电路板并且利用位于所述第一端盖和所述第二端盖中的每一者上的密封件在所述筒形管透镜与所述第一端盖之间以及在所述筒形管透镜与所述第二端盖之间形成紧密密封；
其中，所述双电路板是多功能电路板，所述多功能电路板以可操作的方式为所述多个光源供电，以选择性地执行多个预定的发光功能，所述发光功能选自由尾灯、刹车灯、警示灯、倒车灯及其组合组成的组；以及
其中，所述第一端盖和所述第二端盖连接至所述挤压壳体的端部，其中，借助于所述第一端盖和所述第二端盖从所述双电路板传递离开的热传递至所述挤压壳体，其中，热在所述挤压壳体处消散。
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