CN109386806A - 用于车辆的旋转的照明模块及相关联的用于车辆的照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的照明模块(5)，包括光源(6)、反射器(7)和用于使反射器围绕第一轴线(A)相对光源旋转的致动器(8)；其中反射器与与其成角度地刚性组装的透镜(9)一起形成由致动器提供动力的旋转光学单元(10)，光源、致动器和旋转光学单元与框架支撑件(11)操作地关联，框架支撑件(11)由刚性的金属结构形成；旋转光学单元(10)作为第一子组件(15)仅由框架支撑件(11)的底部部分(14)以空转的方式支撑，且完全独立于支承光源(6)的框架支撑件(11)的上部部分(16)，光源(6)与印刷电路板(12)和电子部件(13)形成仅由上部部分(16)支撑的第二子组件(18)，第一子组件(15)与第二子组件(18)在旋转中机械地断开。

Description

用于车辆的旋转的照明模块及相关联的用于车辆的照明装置
优先权声明
本申请要求于2017年8月8日提交的欧洲专利申请第17185381.5号的优先权，该专利申请的公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的旋转的照明模块以及一种配备有多个(即，至少两个)这样的具有旋转能力的照明模块的照明装置，该照明模块优选与不旋转的主照明模块相关联，以便通过同一个照明装置选择性地提供多种照明分布。
背景技术
本领域已知包括多个独立的照明模块的用于车辆的照明装置，这些独立的照明模块中的一些设置有旋转元件，例如旋转反射器。
EP2902701和FR3022322A1公开了一种照明模块，其包括由LED组成的固定光源和具有两个相对的表面的旋转支撑件，一个表面构成反射器，另一个表面实现第二功能，例如外观功能；固定的马达使所述支撑件相对于固定的光源旋转，以选择性地使装置前侧的两个表面朝向车辆的运动方向。
在EP2902701的装置中，光源是安装在印刷电路板上的LED，并且旋转反射器在一对相反的同轴销上枢转，其中第一销空转地容纳在设置在印刷电路板及其支撑结构中的贯穿座中，第二销空转地容纳在设置在支撑结构的基部中的第二座中。
这种方案一方面确保了照明模块的旋转部分的可靠枢转，但是另一方面却难以实现，体积庞大，使照明模块的组装操作复杂、缓慢且昂贵，并且最重要的是不允许标准化照明模块的组成元件，使得整个照明装置中显然相同但设计成布置在不同位置的照明模块实际上具有彼此不同(即使略微不同)的部件，因此增加了生产成本。
最后，特别是上部销在其穿过印刷电路板设置的座内的旋转可能会磨损旋转座，从而产生噪音，并且在某些情况下造成灰尘的产生，该灰尘可以沉积到模块的光学部件上，从而损害其照明性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于车辆的旋转的照明模块和包括多个这样的旋转的照明模块的用于车辆的照明装置，该旋转的照明模块和照明装置结构和组装简单且紧凑，成本效益高，同时高度可靠、没有噪音并且随时间的推移能保持其光学性能。
因此，根据本发明，提供了一种用于车辆的旋转的照明模块和一种包括多个这样的旋转的照明模块的用于车辆的相关联的照明装置，该旋转的照明模块包括：至少一个光源、至少一个反射器和用于使反射器围绕第一轴线相对于所述光源旋转的至少一个致动器；其中，所述反射器与透镜一起形成由所述致动器提供动力的旋转光学单元，所述透镜与所述反射器成角度地刚性组装，并且其中所述光源、所述致动器和所述旋转光学单元与框架支撑件在操作上相关联，所述框架支撑件将所述光源刚性地保持在固定位置，并且以空转的方式支承所述旋转光学单元；所述光源由印刷电路板支承，所述印刷电路板还支承电子部件以控制所述光源；其中所述框架支撑件由刚性的金属结构形成；所述旋转光学单元仅由所述框架支撑件的底部部分以空转的方式支撑，并且形成第一子组件，该第一子组件完全独立于支承所述至少一个光源的框架支撑件的上部部分；所述至少一个光源与所述印刷电路板和所述电子部件形成仅由所述框架支撑件的上部部分支撑的第二子组件；例如第一子组件与第二子组件在旋转中机械地断开。
附图说明
从下面参照附图中的图对本发明的一种非限制性实施方式进行的描述，本发明的另外的特征和优点将变得更加清楚，在附图中：
图1示意性示出了根据本发明的用于车辆的照明装置的四分之三前部立体图，其表示面向车辆的向前行驶方向；
图2以放大的比例示出了属于图1的照明装置的本发明的一个旋转的照明模块的四分之三前部立体图；
图3示出了图2的相同的旋转的照明模块，其中为了示出其内部结构而去除了一些部件；
图4示出了图2和图3的旋转的照明模块的一个旋转单元的细节；
图5示出了图2的照明模块的剖面侧视图；以及
图6和图7以进一步放大的比例示出了图2的照明模块的相同细节的相应的侧视图，图7为剖视图。
具体实施方式
参照图1，附图标记1整体表示照明装置，在所示的非限制性实施方式中，该照明装置是车辆头灯组件，该车辆头灯组件仅从前部示意性示出，其中为了简便起见而去除了对于描述本发明不是必需的部件。
照明装置1包括大致杯形的壳体2，其被设计成安装在车辆上，该车辆是已知的并且为了简便起见没有示出。壳体2由合成的塑性材料通过注射成型制成，并且具有在使用中背对车辆并且朝向车辆的向前行驶方向FD(用箭头表示)的前部进口3；该前部进口由透明罩封闭，透明罩通常由简洁透镜(即，不具有光学功能的透明透镜)构成，该透明罩是已知的并且为了简便起见没有示出(被去除)。
根据本发明，照明装置1包括固定的主照明模块4和多个(例如，至少两个或多于两个)副照明模块5，每个副照明模块5围绕各自的大致垂直设置的轴线旋转。照明模块4、5并排设置在壳体2内面向前部进口3，如在下文中更详细地看出，旋转模块5设置在壳体2内，围绕全都彼此平行设置的相应的第一轴线A1、A2和A3枢转。
主照明模块4具有光轴O，该光轴O平行于向前行进方向FD设置，在使用中由照明模块4产生的光线沿着该光轴O传递。同样地，每个旋转的照明模块5都具有其自身的光轴O1，该光轴在使用中可以围绕相应的枢轴A1、A2和A3旋转。
图2、图3和图5至图7以放大的比例详细示出了根据本发明的用于车辆的旋转的照明模块5。
为了简便起见，示出并描述了更接近主照明模块4的照明模块5，即，围绕枢轴A1旋转的照明模块5；然而，清楚的是，根据本发明的一个特征，同一个照明装置1中的其他照明模块5与更接近主照明模块4的照明模块5相同，即，所有旋转的照明模块5彼此相同。
每个旋转的照明模块5包括至少一个光源6、至少一个反射器7和用于使反射器7围绕第一枢转轴线A相对于光源6旋转的至少一个致动器8，在示出的例子中第一枢转轴线为轴线A1。
根据本发明的一个特征，每个照明模块5还包括透镜9，该透镜9与反射器7成角度地刚性组装，并与反射器7一起形成由致动器8提供动力的旋转光学单元10。
至少一个光源6、致动器8和旋转光学单元10与框架支撑件11在操作上相关联，该框架支撑件11将光源6刚性地保持在固定位置，并且以空转的方式支承旋转光学单元10。
优选地，光源6由印刷电路板12支承，该印刷电路板还支承电子部件13以控制光源6，所述电子部件13是本领域中已知的。
如果需要或优选，印刷电路板12支承多于一个光源(例如另外的两个或三个光源)以执行不同的照明功能。光源6优选为LED。
根据本发明的第一主要特征，框架支撑件11由刚性的金属结构形成，该金属结构大致为C形，例如以压制成型的铝基轻合金实现。
结合上述第一主要特征，根据本发明的另外的主要特征，每个照明模块5被构造为使得对应的旋转光学单元10仅由每个模块5的框架支撑件11的底部部分14以空转的方式支撑。此外，旋转光学单元10自支撑，并且被构造为(图3、图4)在对应的照明模块5内形成第一子组件15，在所论及的整个印刷电路板12支承有至少一个(或多个)光源6和电子部件13的情况下，该第一子组件15完全独立于支承至少一个光源6的框架支撑件11的上部部分16。
特别地，至少一个光源6与印刷电路板12和电子部件13在对应的照明模块5内形成仅由框架支撑件11的上部部分16支撑的第二子组件18。
以这种方式，根据本发明的特征并且与现有技术相反，第一子组件15与第二子组件18在旋转中机械地断开。
出于此目的，第一子组件15(图3和图4)包括刚性的盒状结构19和轴20，该盒状结构19将反射器7与透镜9面向彼此地连接在一起，轴20具有与第一轴线A(在所示的实施方式中为轴线A1)重合的对称轴线；轴20被构造为以悬臂的方式从刚性的盒状结构19伸出，特别是从该盒状结构19的底部(即，在该盒状结构19的背向印刷电路板12和相应的子组件18的一侧)伸出。
根据本发明，轴20完全容纳在设置在框架支撑件11的底部部分14中的第一贯穿座21(图3和图5)内并且由第一滚动轴承22和第二滚动轴承23支撑，该第一滚动轴承22和第二滚动轴承23容纳在第一贯穿座21的相对的端部24、25内。
滚动轴承22、23与轴20在其相应的相对的端部26、27处空转地联接；因此，轴20与轴承22、23被构造为使得轴20是用于旋转光学单元10的唯一独特的单一支撑件和旋转引导件。
根据本发明的非次要特征，轴20具有管状形状(参见图5)，被第二贯穿座28轴向跨过，以便在侧面由环状壁29限定界限。
而且，轴20被构造为至少在其相对的端部26、27处可在径向上弹性变形。
在所示的非限制性实施方式中，这通过给两个端部26、27设置至少一对轴向延伸的径向槽30来得到；径向槽30在端部26、27的相应的末端边缘处敞开。
根据本发明的特征，第一子组件15还包括(图5)杆31，该杆31被设计成在轴向上可移除地插入第二贯穿座28内，以防止插入时轴20的任何径向变形，并因此使其是完全刚性的。
在所示的非限制性实施方式中，杆31带有螺纹并且旋入座28内。尽管螺纹连接更安全且是优选的，但是可以替代地使用另一种联接方式，例如卡合。
根据本发明的特征，轴20在轴向上的长度必须与盒状刚性结构19在同一轴向上的高度相当。这里和下面，“相当”旨在说明轴20的长度与盒状结构19的高度至少具有相同的数量级，并且优选二者相差小于20％。
根据本发明的优选特征，轴20的侧壁29径向向外设置有至少一个轴向凹槽32(优选至少三个轴向凹槽32，这些轴向凹槽32彼此成120°角度间隔开)。
至少一个轴向凹槽32通过轴向安装在轴20上的第一传动轮33(图5—在所示的实施方式中为带齿的轮或齿轮33)接合；事实上，在所示的优选实施方式中，框架支撑件11的底部部分14成形为盒子，该盒子在框架支撑件11的外部形成内部中空的板状基部34(图2)。
旋转光学单元10以悬臂的方式从框架支撑件11的底部部分14(即，从内部中空的板状基部34)朝向框架支撑件11的上部部分16轴向向上伸出，与上部部分16保持间隔开。
致动器8由框架支撑件11的底部部分14、特别是由内部中空的板状基部34在外部承载在与旋转光学单元10相对的一侧上；致动器8还通过传动元件(例如，其他两个齿轮35(图5))机械地连接至传动轮33；传动轮33和传动元件35空转地容纳在板状基部34内，该板状基部34由框架支撑件11的底部部分14形成。
当然，可以使用其他传动装置，例如，将致动器8的输出轴与传动轮33直接连接起来的传动带，传动轮33键连在轴20上以使轴20围绕轴线A1旋转。
如上所述，框架支撑件11大致为C形，并且根据本发明的另外的特征由两个镜面对称的半壳36(其中一个半壳在图3中单独更好地示出)形成(图2)，这两个半壳36在平行于半壳36并且包含第一轴线A(在所示的例子中为轴线A1)的平面(即，平行于它们所在的平面)处并排地机械联接在一起。两个半壳36以可移除的方式联接在一起，以便在所示的实施方式中通过侧向螺钉37分开。
每个半壳都包括(图3)：L形部分38，其被构造为实心的成型元件，该实心的成型元件具有双T形横截面并且当两个半壳36联接时以其相对的翼部限定框架支撑件11的上部部分16和中间部分39；以及底部杯形结构40，其被构造为当两个半壳36联接时平行于框架支撑件11的上部部分16并且与该上部部分16面对地延伸，该上部部分16通过中间部分39连接至该底部杯形结构40。
当两个半壳36联接在一起时，两个半壳36的底部杯形结构40形成板状中空基部34，该板状中空基部34限定/界定框架支撑件11的底部部分14的至少一部分。
以这种方式，每个旋转的照明模块15的组装非常容易。此外，通过部分中空的刚性金属框架支撑件11与刚性地支承有旋转光学单元10的伸出轴20以及与设置在轴20的相对的端部26、27处的支撑滚动轴承22、23的组合，旋转光学单元10被精确地被引导并且没有振荡/振动的风险。
此外，就旋转光学单元10的旋转能力而言，由于旋转光学单元10与印刷电路板12完全机械地分开，避免了旋转座穿过印刷电路板的磨损(根据本发明不再存在)和由于磨损造成的灰尘的形成，因此阻碍了噪音的可能产生以及使用中照明模块的光学性能的可能损害。
因此，完成了本发明的所有目的。

Claims (9)

1.一种用于车辆的旋转的照明模块(5)，其包括：至少一个光源(6)、至少一个反射器(7)和用于使反射器围绕第一轴线(A)相对于所述光源旋转的至少一个致动器(8)；其中，所述反射器(7)与透镜(9)一起形成由所述致动器(8)提供动力的旋转光学单元(10)，所述透镜(9)与所述反射器(7)成角度地刚性组装，并且其中所述光源、所述致动器和所述旋转光学单元与框架支撑件(11)在操作上相关联，所述框架支撑件(11)将所述光源(6)刚性地保持在固定位置，并且以空转的方式支承所述旋转光学单元(10)；所述光源(6)由印刷电路板(12)支承，所述印刷电路板(12)还支承电子部件(13)以控制所述光源，
其特征在于，结合有下述特征：
i)-所述框架支撑件(11)由刚性的金属结构形成；
ii)-所述旋转光学单元(10)仅由所述框架支撑件(11)的底部部分(14)以空转的方式支撑，并且形成第一子组件(15)，该第一子组件(15)完全独立于支承所述至少一个光源(6)的框架支撑件(11)的上部部分(16)；
iii)-所述至少一个光源(6)与所述印刷电路板(12)和所述电子部件(13)形成仅由所述框架支撑件的上部部分(16)支撑的第二子组件(18)；
iv)-例如第一子组件(15)与第二子组件(18)在旋转中机械地断开。
2.根据权利要求1所述的照明模块，其特征在于，所述第一子组件(15)包括刚性的盒状结构(19)和轴(20)，所述刚性的盒状结构(19)将所述反射器(7)与所述透镜(9)面向彼此地连接在一起，所述轴(20)具有与所述第一轴线重合的对称轴线，并且以悬臂的方式从所述刚性的盒状结构(19)的底部伸出；所述轴(20)完全容纳于设置在所述框架支撑件(11)的底部部分(14)中的第一贯穿座(21)内，并且由第一滚动轴承和第二滚动轴承(22，23)支撑，所述第一滚动轴承和第二滚动轴承(22，23)容纳在所述第一贯穿座(21)的相对的端部(24，25)内，并与所述轴(20)在所述轴(20)的相应的相对的端部(26，27)处空转地联接；所述轴(20)是用于所述旋转光学单元(10)的唯一的支撑件和旋转引导件。
3.根据权利要求2所述的照明模块，其特征在于，所述轴(20)是管状形状，且被第二贯穿座(28)轴向跨过，以便在侧面由环状壁(29)限定边界；所述轴(20)被构造为至少在其所述的相对的端部(26，27)处能在径向上弹性变形。
4.根据权利要求3所述的照明模块，其特征在于，所述第一子组件(15)还包括杆(31)，所述杆(31)被设计成在轴向上可移除地插入所述第二贯穿座(28)内，以防止所述轴(20)的任何径向变形。
5.根据权利要求2所述的照明模块，其特征在于，所述轴(20)在轴向上的长度与所述刚性的盒状结构(19)的高度相当。
6.根据权利要求2所述的照明模块，其特征在于，所述轴(20)具有侧壁(20)，所述侧壁径向向外设置有至少一个轴向凹槽(32)；所述轴向凹槽(32)被轴向安装在所述轴(20)上的第一传动轮(33)接合；所述框架支撑件(11)的底部部分(14)成形为形成内部中空的板状基部(34)的盒子；所述旋转光学单元(10)以悬臂的方式从所述框架支撑件(11)的底部部分(14)的内部中空的板状基部(34)并朝向所述框架支撑件的上部部分(16)轴向向上地伸出，且与所述框架支撑件的上部部分(16)保持间隔开；并且所述致动器(8)由所述框架支撑件的底部部分(14)在外部承载在与所述旋转光学单元(10)相对的一侧上，并且通过传动元件(35)机械连接至传动轮(33)，所述传动轮(33)和所述传动元件(35)空转地容纳在由所述框架支撑件的底部部分(14)形成的所述板状基部(34)内。
7.根据权利要求1所述的照明模块，其特征在于，所述框架支撑件(11)大致为C形，并且由两个半壳(36)形成，所述两个半壳(36)在平行于半壳并且包含所述第一轴线(A)的平面处以能移除的方式并排地机械联接在一起；每个半壳(36)都包括：L形部分(38)，其被构造为实心的成型元件，所述实心的成型元件具有双T形横截面并且当所述两个半壳(36)联接时限定所述框架支撑件(11)的上部部分(16)和中间部分(39)；以及底部杯形结构(40)，其平行于所述上部部分(16)并且与所述上部部分(16)面对地延伸，并且在所述半壳(36)联接的情况下通过所述中间部分(39)连接至所述上部部分(16)；当所述两个半壳(36)联接时，所述两个半壳(36)的所述底部杯形结构(40)形成板状中空基部(34)，所述板状中空基部(34)限定所述框架支撑件(11)的底部部分(14)的至少一部分。
8.一种用于车辆的照明装置(1)，其包括并排设置在杯形壳体(2)内的多个根据权利要求1所述的照明模块(5)。
9.一种设置有根据权利要求8所述的照明装置(1)的车辆。
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