CN108349560A - 用于自行车的可安装至车把的灯管装置 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于安装至刹车握把(4)之间的自行车车把(3)的可安装至车把的自行车车灯。自行车车灯包括上罩体(5)和下罩体(6)，上罩体(5)和下罩体(6)优选由注射成型塑料制成，并且为能够容纳车把(3)以及利用罩体螺钉(8)稳固地保持灯管组件(7)的蛤壳式装置。下罩体(6)包含有车把立管(9)穿过其中的孔(14)。灯管组件(7)包括透明棒状灯管(18)，在灯管(18)的每个端部安装有发光二极管(26)。灯管组件(7)还包括散热片(24)以将热量从发光二极管(26)吸走。这样的设置使得当自行车车灯安装至车把时，散热片(24)与车把接触，从而使来自发光二极管的热量可经由散热片(24)传导到车把材料。

Description

用于自行车的可安装至车把的灯管装置

技术领域

在自行车领域，有很多种安装至车把的车灯。通常，安装至车把的自行车车灯采用发光二极管(light emitting diode,LED)来产生光。LED通常容纳在不透明的金属或塑料外壳中，从而使得当车灯安装至自行车时，保护骑车人的眼睛不受灯光刺激。在车灯外壳的前部包括透明部分，从而使灯光通常向前发出。有些车灯具有更复杂的设计，其包括反射镜和透镜元件以在特定的方向上反射和聚焦光，或者提供预定的亮度分布，或者形成图像或图案。透镜元件可以是单独的，或者可以包含在车灯外壳的透明部分中，而反射镜元件通常位于后部并且位于LED的侧面，以通过透明部分或透镜向前和向外反射和聚焦光。

背景技术

通常，具有反射和聚焦光的反射镜和透镜元件的安装至车把的车灯设计能够照亮前方道路，从而使骑车人可以看到前进的地方。这些被称为“照明”灯(“to see”lights)。不具有反射和聚焦光的反射镜和透镜元件的安装至车把的车灯设计通常不能有效地照亮前方道路，因此被称为“警示”灯(“to be seen”lights)，其主要目的是增加自行车和骑车人相对其他道路使用者的可见度。

还有一种车灯设计，其属于“警示”灯的范畴。这种车灯设计通常称为“灯管”式设计，并且常用在现代汽车上作为日间行车灯。灯管设计由单个或多个LED光源以及细长的、通常圆柱形的且结实透明的塑料棒或光导管组成。尽管该装置可能不是物理管，但其被称为“灯管”，因为如同液体沿着管道流动一样，光是沿着棒的长度传导的。LED光源通常设置在透明塑料管的一端。聚焦和反射元件沿着塑料管的长度的一侧形成在塑料棒的表面。来自LED光源的光立即发射到灯管的端部，并且由于入射到灯管内表面的光的角度较小，从而使得光在离开灯管的光滑抛光表面向内反射时，“捕获”(trapped)在灯管中。当光与灯管的聚焦和反射元件部分(其可以是一系列向灯管突出的有角的面)相互作用时，光会在聚焦元件定向的方向上反射，并且由于光与灯管内壁之间的大的入射角而使光穿过灯管逸出。该灯管设计的作用是呈现出类似荧光管的发光棒或光棒。

例如，设计者可以将灯管弯曲和折弯，从而与设置有灯管的车辆的美观和特点相匹配。改变灯管形状的能力可以帮助制造商和设计者向顾客提供不同的视觉形状，这可以增加产品的价值并且增强品牌的独特性。

关于用于自行车的安装至车把的车灯设计，这些设计通常利用圆形塑料或橡胶带状物或夹持物安装在自行车的车把上，所述带状物或夹持物适于普通车把直径的标准范围，即22mm至35mm。

通常，灯管式自行车车灯的益处与设计者提供实用的且具有独特和与众不同的视觉外观的“警示”灯的能力有关。其另外一个益处是，灯管本来是又细又长的，这使得其与自行车的构成要素(例如，沿着车座或车把或者车架管)很好的结合在一起。用于自行车的灯管式车灯的另外一个益处是，其独特和不寻常的形状或外观可以帮助其他道路使用者更容易地注意到和看到骑车人和自行车。

自行车车灯的制造商开始结合灯管技术生产自行车车灯。因此，这些设计完全不局限于将灯管添加到已有的后车灯设计(例如，用灯管环绕传统的方形后车灯)中。奥迪公司在2013年生产了一种电动自行车，该电动自行车采用模制成定制的多管车把结构的灯管式前车灯系统。该整体模制的设计是为奥迪自行车原型定制的，因此，生产起来特别昂贵。该设计不能与普通的易于获取的自行车车把和立管设计一起使用，并且不能加装在现有自行车上。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种可以以低成本和令人赏心悦目的方式无缝地安装至自行车车把和立管的灯管，该灯管与车把大体平行地设置并且在车把的前方延伸。在奥迪自行车灯管设计的例子中，尽管灯管的设计遵循车把的样式，但是该方案与传统的自行车车把和立管不兼容或者不能安装于传统的自行车车把和立管，并且该方案需要特殊车把的复杂和昂贵的模型设计来适应灯管的样式，而且该设计不适于安装至常规自行车车把的应用。

本发明提供了一种可安装至自行车车把和立管的独特和与众不同的灯管设计。该车灯的尺寸优选地可以设置在刹车握把之间并且与车把一致地延伸。大部分自行车车把由金属制成，并且通过“立管”连接至自行车的前转向叉。所述立管通常由金属或碳纤维制成，并且所述立管在任一端部具有紧固装置，从而允许立管通过该紧固装置将车把稳固地连接至自行车前叉转向管。所述立管通常从转向管的上端部向前向上延伸，而车把安装穿过立管的向前端。车把和立管的连接形式大体上一般是“T”型连接。在立管的两侧，车把上安装有一对刹车握把。所述车把还具有安装于其上的变速控制(gear shift controls)，并且在车把的端部具有供骑车人抓握的把套。大部分自行车在刹车握把之间的车把上具有空间，该空间用于安装根据本发明的灯管。

一方面，本发明提供了一种面向前方的自行车灯管组件，其可在水平方向上安装并且与车把一致。该灯管组件优选地包括两个附接有散热片元件的LED，所述散热片元件由金属或其他合适的导热材料制成，所述发光二极管安装在大体上圆形截面的灯管的各个端部。然而，可预见的是可以使用安装于灯管的一个端部的单个LED。所述灯管组件可以包括围绕所述灯管的不透明的后部分和大体上透明的前部分。后部分的内部可以由浅色(例如，白色)涂色或者涂覆，并且可以围绕灯管的面向后方的部分。清晰透明的面向前方的防护罩用于使光穿过，但是防止灰尘、水以及杂质进入灯管组件。当打开或关闭车灯从前方观察灯管时，大体上白色且不透明的背景用于产生均匀的光强度。

所述灯管组件优选地被包围在外壳内，所述外壳环绕所述车把的中间部分并且包括立管可能延伸出外壳的开口。所述外壳还可以包括清晰透明的面向前方的防护罩，由灯管的聚焦特性向前反射和聚焦的光可以穿过所述防护罩。优选地设置有不透明的灯管罩顶端组件以从所述灯管组件上方的外壳向前延伸，从而防止骑车人看到从所述灯管发出的光。

所述灯管组件通过所述外壳的上罩体部分和下罩体部分与所述车把在中心和纵向上保持一致，所述外壳的上罩体部分和下罩体部分包围所述立管邻近所述车把的至少一个端部以及所述刹车握把之间的车把的一部分。所述下罩体具有基本上“T”形的截面，从而能够安装于标准自行车的立管与车把连接处；而所述上罩体通常是与所述下罩体相匹配的半部，从而使得当所述上罩体与所述下罩体装配在一起时，它们形成包围所述立管的至少一个端部以及所述刹车握把之间的车把的一部分的外壳。所述上罩体和所述下罩体可以由塑料材料模制而成，并且可以通过固定件(例如，螺钉或螺栓)固定在一起。当装配时，所述螺钉将上罩体和下罩体紧紧地固定在所述车把的周围，并且形成将灯管组件紧固于所述罩体中的紧固装置。所述灯管组件包括每个LED各自的散热片，其用于将热量从LED传递出去。当所述灯管组件安装至自行车时，所述LED的散热片保持与所述车把(车把通常由金属制成)相接触，从而使得热量可以经由金属车把从散热片传递出去。

所述上罩体和所述下罩体在每个端部优选地具有适于安装车把的大体上圆形的截面，从而使得当将上罩体与下罩体固定在一起时，所述罩体恰当地且同心地位于所述车把的周围。弹性环可以设置成在所述罩体的端部环绕所述车把，以作为减轻振动的辅助物。在由所述上罩体和所述下罩体限定的外壳中设置有用以容纳所述LED驱动印刷电路板(pcb)的空间，所述LED驱动印刷电路板(pcb)用于控制所述灯管的LED。

附图说明

现在将参考附图描述本发明的优选实施方案，在这些附图中：

图1为显示了自行车车灯安装位置的传统自行车的侧视图；

图2为本发明的自行车车灯从前面一侧观察的立体图，其显示了安装至自行车车把的灯管组件和外壳；

图3为从图2的灯管和外壳上方观察的剖视图；

图4为车把和车把立管的截面图，其显示了安装至车把和车把立管的外壳和灯管；

图5为显示了将灯管组件安装至车把的替代安装方式的立体图；

图6为显示灯管组件的各个部件的正面立体图；

图7为显示了图6的灯管组件的各个部件的背面立体图；

图8为从图6的灯管组件上方观察的横截面；

图9为图6的灯管组件的放大图的垂直截面。

具体实施方式

现在参考附图，图1示出了安装至自行车2的车把灯1的安装位置。在本实施方案中，车把由从自行车转向管的上端部向上和向前延伸的立管支撑。

图2显示了包括根据本发明的灯管的自行车车灯，具体地，该灯管安装至车把3并且设置在刹车握把4之间。在图2所示的实施方案中，车把3由在基本竖直的方向上延伸的立管9(作为自行车转向管的延伸部分)支撑。

自行车车灯包括由上罩体5和下罩体6形成的外壳，所述上罩体5和所述下罩体6优选地由注射成型的塑料材料制成。罩体5和6为能够容纳车把3的中心部分并且稳固地保持灯管组件7的蛤壳式装置。罩体5和6优选地由罩体螺钉8固定在一起，该罩体螺钉8穿过其中一个罩体的开口并且接合于另一罩体的材料中。罩体螺钉8可以是自攻(self-taping)型的。下罩体6形成有自行车车把立管9由此向下延伸的孔14。

图3显示了从安装于车把3并且设置在刹车握把4之间的自行车车灯上方观察的剖视图。自行车车灯包括上罩体5和下罩体6。本领域熟知的印刷电路LED驱动板10设置于由罩体5和6形成的外壳中，并且在车把3的上方。LED驱动板10的功能是以电子方式控制安装于罩体5和6中以及车把3前方的灯管组件7。在上罩体5和下罩体6的端部形成有各自的内部凹槽，从而使得当罩体5和6固定在一起时，内部凹槽可以容纳O型环11，该O型环11用作防止水分和杂物进入罩体的密封件并且提供与车把3接合的兼容接口。

图4显示了穿过图2和图3的自行车车把3和立管9的垂直截面。在立管9的上端部形成有夹持部，其可以通过立管螺钉12紧绕在车把3周围。LED驱动板10显示为设置在上罩体5和车把3之间。LED驱动板10优选地封装在保护性材料中，并且可以通过封装材料或黏合剂(例如，硅胶或其他合适的黏合剂)保持在上罩体5中。

灯管组件包括：通常为棒状的灯管18、通常为槽形截面的背衬件16以及透明防护罩17，所述灯管18容纳在所述背衬件16中；所述透明防护罩17安装在背衬件16的上方，从而完全环绕所述灯管18。背衬件16通常是不透明的并且优选为浅色，而透明防护罩17是清晰的并且可以形成为在其前部14具有透镜。背衬件16可以具有向外突出的凸缘以接合透明防护罩17的自由边，从而将所述两部件定位在一起。透明防护罩17包括一对直接位于防护罩17的发光部分上方和下方的面向前方的肩状部。灯管组件还包括罩顶端15，所述罩顶端15与透明防护罩17接合于肩状部，并且在罩顶端15的后边缘包括面向外部的舌状物13a，所述舌状物13a与上罩体部分和下罩体部分接合于槽口13。

上罩体5和下罩体6形成有灯管保持通道13b，所述灯管保持通道13b分别沿着上罩体5和下罩体6的前边缘延伸。灯管保持通道13b制造成容纳灯管罩顶端15的各自的舌状物13a。背衬件16、透明防护罩17以及罩顶端15可以通过任何合适的连接技术(例如，超声波焊接、粘合剂粘接等)固定在一起。灯管18由不透明背衬件16和透明防护罩17包围，从而使得在灯管18与不透明背衬件16和透明防护罩17之间存在气隙19。

图5为显示了本发明的替代安装方式的立体图。在本实施方案中，自行车车灯通常安装在车把的前面，没有外壳包围车把3。车把夹持部20和夹持部螺钉21用于将灯管组件7安装至车把3。车把3显示为安装有刹车握把4，而车把3利用立管螺钉12安装于车把立管9。车把夹持部20和夹持部螺钉21使灯管组件7相对于车把3的角度可调节，并且使灯管组件7基本上可适用于范围广泛的公知的自行车车把类型。车把夹持部20优选制成塑料模制类型，并且可以与灯管组件7整体形成。在本实施方案中，灯管组件7设置为使得灯管由保护性外壳包围；而LED的散热片暴露于外壳的后面，从而使得当接合夹持部20时，散热片与车把3进行接触使得热量可以通过车把材料传导出去。

图6为显示了灯管组件的各个部件的正面立体图。灯管罩顶端15具有暴露透明防护罩17的正面开口。从灯管罩顶端15向外延伸的LED导线22连接至LED导线连接器23。LED导线22和LED导线连接器23是公知的类型，并且制成与对接连接器接合，所述对接连接器附接于LED驱动板10以用于从LED驱动板10到LED传送电力和控制信号。

图7为图6的灯管组件的背面立体图。不透明背衬件16显示为与灯管罩顶端15连接。从灯管罩顶端15向外延伸的LED导线22连接至LED导线连接器23。图7还显示了LED散热片24，所述LED散热片24优选地为能够有效吸收来自灯管组件的LED的热量的金属(例如，铝)或其他合适的材料。LED散热片24的形状和设置位置使得当将自行车车灯安装到自行车车把时，热量可以通过传导从LED散热片24传递到自行车车把。

图8为显示了灯管组件的各个部件的从上方观察的水平横截面。灯管罩顶端15显示为围绕透明防护罩17。不透明背衬件16显示为与灯管罩顶端15连接，从而将灯管18封装于其中。在灯管18的相对端部是连接至LED导线22和LED导线连接器23的LED pcb组件26。LED pcb组件26是易于获取的公知类型，并且设置为使得从LED pcb组件26发出的光基本上直射到灯管18的端部。LED pcb组件26显示为安装至LED散热片24。安装方法可以是通过导热胶或其他公知的热传递黏合剂，以将来自LED pcb组件26的热量传递到LED散热片24，从而能够使LED pcb组件26工作而不会出现过热现象。散热片24设置有接触表面24a，当灯管组件安装至自行车车把时，所述接触表面24a与自行车车把相接触，从而使得热量可以通过传导而从散热片24传出并且进入车把材料。

图9为显示了灯管组件的各个部件的竖直截面的侧视图。灯管罩顶端15显示为具有向外突出的上和下舌状物13a。透明防护罩17容纳于罩顶端15中，而不透明背衬件16反过来容纳在透明防护罩17中，从而包围灯管18。不透明背衬件16、灯管罩顶端15以及透明防护罩17可以利用胶黏剂或者通过任何合适的塑料结合方法(例如，超声焊接)连接在一起。灯管8通过与不透明背衬件16的连接而固定在原位，所述不透明背衬件16基本上位于灯管18的外部并且朝向灯管18的相对的端部，从而使得基本上在灯管18的周围存在气隙19。气隙19优选地约为0.2至1mm，并且气隙的存在有助于提供外观均匀的光强度。

灯管18具有大体上圆形的截面，并且形成有平坦的反射面27。反射面27形成为使得在灯管18中穿行的光从反射面27反射出去，并且通过透明防护罩17发出。沿着灯管18的反射面27，由一系列延伸到灯管18内的有角的面30组成的聚焦和反射元件形成在灯管18的面27中。来自LED光源的光立即发射到灯管18的端部，并且由于入射到灯管内表面的光的角度较小，从而使得光在离开灯管的光滑抛光表面向内反射时，“捕获”在灯管中。当光与灯管的聚焦和反射元件部分30相互作用时，光从面27反射出去，并且通过透明防护罩17反射出灯管。

Claims (10)

1.一种用于安装至自行车车把的自行车车灯，包括：

细长的灯管(18)；

安装装置(20、21)，所述安装装置(20、21)用于将所述灯管大体平行地安装至所述自行车车把，所述灯管的反射背面(27)邻近车把，从而使得从所述反射背面反射的光在远离所述车把的方向上从所述灯管传出；

发光二极管(26)，所述发光二极管(26)安装为将光发射到所述灯管(18)的端部；

散热片(24)，所述散热片(24)与所述发光二极管(26)热接触，并且所述散热片(24)设置为使得，当所述自行车车灯通过所述安装装置(20、21)安装至所述自行车车把时，所述散热片(24)与所述车把热接触并且可以通过传导将来自所述发光二极管的热量传递到所述自行车车把。

2.根据权利要求1所述的自行车车灯，包括：

两个发光二极管(26)，其安装为将光发射到所述灯管(25)的各个端部；

两个散热片(24)，每一个散热片(24)与各自的发光二极管(26)热接触。

3.根据权利要求1或2所述的自行车车灯，还包括外壳(5、6)，所述外壳(5、6)适合于围绕所述灯管和至少一部分车把，所述外壳包括从所述灯管发出的光可以穿过的透明防护罩(17)。

4.根据权利要求3所述的自行车车灯，其中所述外壳适合于围绕所述灯管的整个长度以及所述车把的相应长度。

5.根据权利要求3或4所述的自行车车灯，其中所述外壳还包括在所述透明防护罩上方向前延伸的不透明罩顶端(15)，从而使得当所述自行车车灯安装至自行车时，自行车的骑车人看不见从所述自行车车灯发出的光。

6.根据前述权利要求任一项所述的自行车车灯，其中所述灯管的所述反射背面(27)包括用于将光引出所述灯管的聚焦和反射元件。

7.根据权利要求6所述的自行车车灯，其中所述聚焦和反射元件包括一系列向所述灯管内突出的有角的面。

8.根据前述权利要求任一项所述的自行车车灯，其中所述灯管是大体上圆形的且结实透明的塑料部件。

9.一种自行车，所述自行车包括车把并且安装有根据前述权利要求任一项所述的自行车车灯。

10.一种自行车车灯，其为参照附图中图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8或图9大体上描述的自行车车灯。