CN109774580A - 用于车辆前照灯的透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆前照灯(104)的透镜(106，200，400)，该透镜包括内表面和外表面。清洁装置(206；406)被布置成向透镜的外表面提供清洁流体。入口(208)能连接到用于向清洁装置提供清洁流体的清洁流体软管。清洁装置包括：通道(212；512；612)和与所述通道流体连通的出口的阵列(2016，216a，216b)。通道被附接到透镜且适于将清洁流体从入口输送到出口的阵列，所述出口的阵列位于透镜的外侧上，与外表面在同一侧上，用于向透镜的外表面提供清洁流体。本发明还涉及一种前照灯装置(600)及一种车辆(102)。

Description

用于车辆前照灯的透镜
技术领域
本发明涉及一种用于车辆前照灯的透镜。本发明还涉及包括这种透镜的前照灯装置并且涉及一种包括前照灯装置的车辆。
背景技术
车辆前照灯总体上包括布置在隔室中的一组光源。所述光源可用于为相关的车辆提供远光照明、近光照明、方向灯、停车灯等。在隔室中还可能有用于在特定方向上引导光的反射器以及其它电子或光学部件。
可布置光学透射透镜以密封隔室。除了保护安装在隔室内部的光源和诸如电气和光学部件的其它部件之外，透镜可以提供用于增强前照灯的照明性能的进一步光学效果。
透镜提供前照灯的外部环境与内部隔室之间的边界，因此其也会经受来自外部环境的诸如泥土和灰尘的污垢。出于这个原因，大多数车辆配备有一些类型的前照灯清洁系统。在US2001/0048038中公开了一种具有前照灯清洁系统的现有技术前照灯。
总体上，前照灯清洁系统包括用于将清洗流体喷射到透镜的喷嘴。所述喷嘴通常被布置在可被移动的支撑臂(例如伸缩式臂)上使得该喷嘴可以到达透镜的外表面并将清洗流体施加到透镜外表面。支撑臂通常由电机操作。在一些前照灯清洁系统中，当处于缩回位置时，支撑臂在盖子后面受到保护。然后盖子必须打开以允许支撑臂被弹出以使支撑臂到达透镜前面以清洁透镜的外表面。
但是，这种前照灯清洁系统包括若干移动部件，这些移动部件关于操作打开/关闭或盖子或移动支撑臂倾向于卡住或有其它方式故障。此外，现有技术前照灯清洁系统需要相对大量的安装空间。
因此，车辆的前照灯清洁系统似乎可以有若干可能的改进。
发明内容
鉴于以上，本发明的一个目的是提供用于前照灯的透镜，该透镜减轻现有技术中上述问题中的至少一个。
根据本发明的第一方面，提供了一种透镜，其用于包括光源保持器的车辆前照灯，该透镜包括：在被安装在前照灯中时适于面向光源保持器的内表面；清洁装置，用于向透镜的外表面提供清洁流体；能连接到清洁流体软管的入口，用于向清洁装置提供清洁流体，该入口被布置在透镜的与内表面相同的一侧上，其中所述清洁装置包括：通道和与该通道流体连通的出口的阵列，所述通道被附接到透镜并且适于将清洁流体从入口传输到出口阵列，出口位于与所述外表面同一侧的透镜外侧上，用于向透镜的外表面提供清洁流体。
本发明基于这样的认识：包括通道和用于向透镜外表面提供清洁流体的出口的清洁装置可以被附接到透镜本身。通道可以例如与透镜集成在一起，或者通道可以作为单独的部分被附接到透镜，或者甚至被附接在透镜的外表面上。通道及其出口的位置由于其与透镜外表面的接近而可以以这种方式提供改进的对透镜的清洁。此外，可以取决于透镜的设计和形状来定制通道本身的形状和位置。另外，由于通道和出口被附接到透镜，因此不再需要与现有技术系统相关联的可能发生故障的可移动部分。
在现有技术系统中，通常是可移动到透镜前方位置的伸缩臂的支撑臂被存放在靠近透镜的凹部中。利用本发明的概念，不再需要该凹部，并且因此利用本发明的概念改进的透镜清洁系统的集成是可能的。又一个优点是车辆的前保险杠更容易安装，因为所述凹部通常位于透镜下方且在前保险杠正上方。在没有凹部的情况下，前保险杠可获得的空间更多。
因此，本发明的优点包括透镜外表面的改进的清洁，以及对可能故障的可移动部分的减少的或消除的需求，以及改进的集成。
光源保持器包括用于将光源机械地保持就位在前照灯中的装置以及用于向光源提供电力的电路。
光源可以例如是卤素发光装置、发光二极管(LED)或用于车辆外部灯的任何其它合适的发光装置。
透镜的内表面和透镜的外表面可以彼此相反意味着当透镜被布置在前照灯中时内表面面向光源保持器所处于的前照灯内部隔室且外表面面向隔室的外部。外表面暴露于来自外部环境的污垢并且一般需要使用清洁装置进行清洁。外表面可至少局部地面向与内表面相比相反的方向。
从透镜的内侧可到达用于将清洁流体软管连接到清洁装置的入口。因此，当透镜被布置在前照灯装置中时，该清洁流体软管可从容纳光源保持器的隔室内部被连接到清洁装置。
通道的位置使得清洁透镜外表面的相对较大的部分，使得布置在前照灯中的光源可为照亮车辆前方的道路提供充足的照明。
清洁装置有利地由光学透射材料制成，例如与透镜材料相同的材料。透镜的材料可以包括例如塑料材料。用于透镜的材料本身在本领域中是已知的。透镜可以通过注射成型技术制造。
在本发明概念的一种可能实施方式中，清洁装置可以被嵌入透镜材料中，由此通道位于透镜材料中并且出口形成在透镜材料中。因此，通道和出口可与透镜以一体制成并且以这种方式被完全集成在透镜中。因此，清洁装置与透镜本身不可分离，这便于清洁装置的安装，因为清洁装置与透镜同时被安装(例如在车辆或前照灯上)。此外，可移动部分的数量被有利地保持较低。
在本发明概念的另一可能实施方式中，透镜可以包括从内表面到外表面的贯通开口，其中清洁装置被可释放地附接在贯通开口中以密封该贯通开口。因此，清洁装置与透镜可分离。但是，在使用中，清洁装置被安装在贯通开口中，使出口位于透镜的外侧(即与外表面相同的一侧)上。如果需要，可以在这种可能实施方式中更换或移除清洁装置以进行维护。清洁装置可以使用例如紧固到透镜材料的螺钉或者通过弹簧装置被附接在贯通开口中。
通道可沿着一个轴线布置。因此，通道可以是相对直的通道。此外，出口阵列可被布置成使得出口从通道的第一端部分布到通道的第二端部。
在一些实施例中，出口阵列的出口沿着通道均匀地分布。
在其它实施例中，第一出口子集中的各出口之间的间隔可以与第二出口子集中的各出口之间的间隔不同。例如，向透镜的外表面的比其它部分清洁更重要的部分提供更多清洁流体可能是有利的。透镜的中心部分可以例如被定位成使得与穿过透镜侧部的光相比，更多的光传输穿过透镜。因此中心部分可以以更高的优先级被清洁。此外，透镜的一些外表面部分可能更易于弄脏并且可能因此需要更多的清洁流体，由此可以有利地使用更高密度的出口来清洁这些外表面部分。
在根据本发明概念的各实施例中，出口阵列可以包括：第一组出口，其被布置成向透镜的外表面的第一部分提供清洁流体；以及第二组出口，其被布置成向透镜的外表面的第二部分提供清洁流体，所述第二部分不同于第一部分。例如，透镜的第一部分和第二部分可以位于两个不同的侧或通道上，并且从而为清洁流体提供相对于通道不同侧的透镜不同部分的覆盖。第一组出口和第二组出口可以面向不同的方向。
第一部分可以是透镜的外表面的上部并且第二部分可以是透镜的外表面的下部。通道可以例如沿着大致水平的轴线布置。水平轴线此处是相对于当透镜被安装在前照灯中而该前照灯被安装在站立在水平地面上的车辆中时。于是上部在通道上方，下部在通道下方。因此，第一组出口可以面向透镜外表面的上部而第二组出口可以面向透镜外表面的下部。
第一部分和第二部分可以是非重叠部分。相应地，第一部分和第二部分可以是透镜的外表面的两个有区别的表面部分。
总体上，通道被布置成使得出口的阵列可以向透镜的外表面的大体中心部分提供清洁流体。这为大部分光传输穿过透镜的透镜部分提供了改进的清洁。换句话说，车辆前方或后方区域的增强的照明是可能的。
通道可以与透镜内表面或透镜外表面中的至少一个大体上平行。相应地，通道沿着透镜内表面或透镜外表面中的至少一个的形状布置。
为了使清洁覆盖透镜外表面的相对较大的部分，通道的长度至少约为透镜的外表面的侧到侧距离(side-to-side distance，即一侧到另一侧的距离)的一半。在可能的实施例中，通道从透镜的一个侧部被布置到另一个侧部。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于车辆的前照灯装置，该前照灯装置包括根据第一方面及其实施例的透镜；以及一种用于容纳光源保持器的壳体，其中所述透镜适于密封所述壳体中的开口。
因此，透镜被布置成使得由布置在壳体中的光源保持器中的光源发出的光传输穿过透镜。
前照灯装置可以包括能连接到入口的软管，用于从用于保持清洁流体的贮存器的清洁流体容器向入口提供清洁流体。
本发明的该第二方面提供了与上面关于本发明的前述方面所讨论的类似的优点。
根据本发明概念的又一方面，提供了一种车辆，其包括根据第二方面及其实施例的至少一个前照灯装置，所述车辆还包括用于保持清洁流体的贮存器的清洁流体容器。
本发明的该第三方面提供了与上面关于本发明的前述方面所讨论的类似的优点。
总之，本发明涉及一种用于车辆前照灯的透镜，所述透镜包括内表面和外表面。清洁装置被布置成向透镜的外表面提供清洁流体。入口能连接到用于向清洁装置提供清洁流体的清洁流体软管。所述清洁装置包括：通道和与该通道流体连通的出口阵列。通道被附接到透镜并且适于将清洁流体从入口输送到出口阵列，该出口阵列位于与所述外表面在同一侧上的透镜外侧上，用于向透镜的外表面提供清洁流体。本发明还涉及一种前照灯装置及一种车辆。
当研究所附权利要求和以下描述时，本发明的进一步特征和优点将变得显而易见。技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以组合本发明的不同特征以创建除了下面描述的各实施例之外的实施例。
附图说明
现在将参考示出本发明的各示例实施例的附图更详细地描述本发明的这些和其它方面，其中：
图1示意性地示出了包括前照灯装置的车辆；
图2A-B示出了根据本发明的各实施例的一种透镜的概念图；
图3是根据本发明的各实施例的一种透镜的概念图；
图4A-B示出了根据本发明的各实施例的一种透镜的概念图；
图5是根据本发明的各实施例的一种透镜的概念图；以及
图6概念性地示出了前照灯装置。
具体实施方式
在本详细描述中，主要参考汽车形式的车辆的前照灯描述了本发明概念的各种实施例。但是，本发明同样可以用于任何其它类型的车辆，例如公共汽车、卡车等。此外，本发明同样可适用于车辆的后照灯(例如尾灯)。因此，本发明可以以许多不同的形式实施并且不应被解释为限于本文中阐述的各实施例；相反，这些实施例是为了透彻性和完整性以及向技术人员完全传达本发明的范围而提供。相同的附图标记始终表示相同的元件。
图1示出了汽车102形式的车辆。汽车102包括被布置成提供汽车102前方照明的前照灯104。前照灯104通常与车辆电气系统连通使得汽车102的操作者可以控制前照灯的照明状态。例如，这种照明状态可以是打开或关闭方向灯，或者控制主灯的远光/近光状态。
前照灯104包括透镜200，透镜200具有面向前照灯104的外部的外表面204，如图2A中最佳所示。因此外表面204暴露于外部环境并且因此可能弄脏且有时可能需要清洁。
透镜200包括清洁装置，该清洁装置将参考后续附图被进一步描述。但是，在图1中示出了清洁装置的通道212并且该通道212与透镜200集成在一起。在该特定示例实施例中，通道212沿着大体水平轴线布置。
汽车102包括用于保持清洁流体的清洁流体容器(未示出)。此外，布置清洁流体软管(未示出)以将清洁流体从清洁流体容器传送到清洁装置110的入口(未示出)。清洁流体通过例如加压清洁流体容器中的清洁流体或者通过本领域中已知的任何其它方法经由软管从清洁流体容器传送到清洁流体装置110。
图2A-B概念性地示出了根据本发明概念的各实施例的透镜200的两个视图。透镜200适于被布置成用于前照灯，例如用于图1中的车辆的前照灯104。透镜200在被安装在前照灯104中时具有面向光源保持器的内表面202，以及外表面204。至少局部地，内表面202面向与外表面204相反的方向。外表面204面向外部环境并且因此可能需要清洁，因为外表面204可能暴露于来自外部环境的污垢和灰尘。
为了外表面204的清洁，透镜200包括清洁装置206。清洁装置206适于向透镜200的外表面204提供清洁流体。清洁流体在入口208处被提供给清洁装置206。入口208适于接收清洁流体软管(未示出)，清洁流体软管被构造成将清洁流体从清洁流体容器(未示出)传送到清洁装置206。入口208与内表面202位于透镜的同一侧上。换句话说，当透镜被布置在前照灯中时，入口208被布置成面向前照灯的隔室的内部。当前照灯就位用于在车辆中使用时，光源被安装在该隔室内部。
清洁装置206包括通道212和出口216的阵列(包括216a-b)。出口216与通道212流体连通并且通道与入口208流体连通，使得流体可以经由通道212从入口208被输送到出口216以分布在透镜200的外表面204上。
通道212和出口被附接到透镜200。在图2A-B中示出的该示例实施例中，通道212和出口216与透镜200形成在同一件中。换句话说，通道212穿过透镜的材料并且出口216被形成在透镜材料中并且与通道212流体连通。清洁装置206以这种方式与透镜200完全集成在一起。
出口216的阵列从通道212的第一端部220分布到通道212的第二端部222。出口216可以沿着通道212均匀地散布，即从出口216的阵列一边到另一边以相同的距离彼此间隔开。
但是，在进一步可能的实施方式中，各出口之间的间隔从出口216的阵列的一边到另一边可以变化，如图3中所示。例如，外表面204的一些部分可能需要比其它部分更高的清洁优先级。布置成向更高优先级部分提供清洁流体的出口可以间隔更紧密。在图3中所示的示例实施例中，出口子集224中的各出口216之间的间隔230小于出口另一子集226中的各出口216之间的间隔231。具有较小的互相间隔的子集224中的各出口被布置得更靠近通道212的中心，在该示例实施例中，更靠近透镜200的中心。透镜200的中心部分可能比透镜200的外部部分保持清洁更重要，因此在此(图3)示出更多出口布置为靠近透镜200的中心。
现在返回图2A-B，存在第一组出口216a，其被布置成向透镜200的外表面204的第一部分204a提供清洁流体；以及第二组出口216b，其被布置成向透镜200的外表面204的第二部分204b提供清洁流体。在图2中的示例实施例中，第一部分204a是透镜200的上部并且第二部分204b是透镜200的下部。当透镜被布置在安装在车辆上的前照灯装置中时，上部204a在通道212上方，并且下部204b在通道212下方，换句话说，上部204a和下部204b在通道212的相反侧上。
通道212大体上与内表面202或外表面204中的至少一个平行。换句话说，通道被构造成在大体平行于外表面204或内表面202的方向上或者甚至在大体平行于外表面204和内表面202的方向上或者至少与外表面204和/或内表面202的局部区域平行的方向上输送清洁流体。
通道212可被布置在与透镜200的外表面204的侧向方向大体平行的方向上。所述侧向方向是从透镜外表面204的第一侧204c到第二侧204d。
图4A-B示意性地示出了根据本发明概念的进一步实施例的两个视图。在图4A-B中，示出了透镜400，其包括穿过透镜400的贯通开口404。贯通开口404在透镜400的内表面202到外表面204之间贯通。图4A-B中所具有的与图2和图3中附图标记相同的各特征将不再被描述，而是参考图2A-B和图3的描述。
清洁装置406包括如参考图2和3所描述的通道212和出口的阵列。但是，在图4的示例实施例中，清洁装置406被提供为单独部件并且在贯通开口404中被可释放地附接到透镜400。在此示出的清洁装置406通过螺钉408被附接到透镜400，但是其它附接的方式例如弹簧或卡口安装件是可能的并且在本发明的范围内。
在图2A-B、图3和图4A-B中，清洁装置206的通道212被示出为单个直区段。但是，通道在其它可能的实施方式中可以包括多于一个的区段，在每一个区段中布置有出口216的阵列。例如，图5示出了透镜500，其包括具有两个区段512a和512b的通道512。区段512a和512b彼此流体连通。因此，提供给入口208的清洁流体通过区段512a被输送到区段512b。清洁流体通过区段512a和512b二者中的出口216被分配到透镜500的外表面204。
图6概念性地示出了前照灯装置600，其包括根据任一个所述实施例中的透镜602。但是，此处在该示例实施例中，出于示例目的，透镜602被概念性地示出为透镜200或400。
前照灯装置600包括容纳光源保持器606的壳体604。透镜602的内表面面向光源保持器606。透镜602还具有外表面603。前照灯装置600内的软管(未示出)从清洁流体容器(未示出)向透镜602的清洁装置提供清洁流体。清洁流体的喷射流610在图6中出于说明目的被示出。
清洁流体可以被加压并且因此被迫通过清洁流体软管到达清洁装置通道612。清洁流体由此从出口616(仅一个被编号)喷出为清洁流体的喷射流610，用于在透镜的外表面上分配清洁流体。
透镜的材料可以包括例如塑料材料。用于透镜的材料本身在本领域中是已知的。
壳体的材料可以包括例如塑料或金属材料，其本身在本领域中是已知的。
本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述各优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内许多修改和变化是可能的。例如，透镜可以包括具有相关联的入口和出口的若干(即多于一个)通道。
在权利要求书中，词语“包括”并不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”并不排除多个。单个处理器或其它单元可能实现权利要求书中列举的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中列举的某些措施的仅有事实并不表示这些措施的组合不能用于获益。权利要求书中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种用于包括光源保持器的车辆前照灯(104)的透镜(106，200，400)，所述透镜包括：
-在被安装在前照灯中时适于面向所述光源保持器的内表面(202)；
-用于向所述透镜的外表面提供清洁流体的清洁装置(206；406)；
-能连接到清洁流体软管的入口(208)，用于向所述清洁装置提供清洁流体，所述入口与所述内表面被布置在所述透镜的同一侧上，
其中所述清洁装置包括：
通道(212；512；612)和与所述通道流体连通的出口(216，216a，216b)的阵列，所述通道被附接到所述透镜并且适于将清洁流体从所述入口输送到所述出口的阵列，所述出口位于与所述外表面在同一侧上的透镜外侧上，用于向所述透镜的外表面提供清洁流体。
2.根据权利要求1所述的透镜，其中所述清洁装置(206)被嵌入在所述透镜材料中，由此所述通道位于所述透镜材料中并且所述出口形成在所述透镜材料中。
3.根据权利要求1所述的透镜，其中所述透镜(400)包括从所述内表面到所述外表面的贯通开口(404)，其中所述清洁装置(406)被可释放地附接在所述贯通开口中以密封所述贯通开口。
4.根据前述权利要求中任一项所述的透镜，其中所述出口的阵列从所述通道的第一端部(220)分布到所述通道的第二端部(222)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的透镜，其中所述出口的阵列包括：第一组出口(216a)，其被布置成向所述透镜的外表面的第一部分(204a)提供清洁流体；以及第二组出口(216b)，其被布置成向所述透镜的外表面的第二部分(204b)提供清洁流体，所述第二部分与所述第一部分不同。
6.根据权利要求5所述的透镜，其中所述第一部分是所述透镜的外表面的上部，所述第二部分是所述透镜的外表面的下部。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的透镜，其中所述第一部分和所述第二部分是不重叠部分。
8.根据前述权利要求中任一项所述的透镜，其中所述出口的阵列中的出口沿着所述通道均匀地分布。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的透镜，其中第一出口子集中的出口(224)之间的间隔(230)不同于第二出口子集中的出口(226)之间的间隔(231)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的透镜，其中所述通道与透镜内表面或透镜外表面中的至少一个大体平行。
11.根据前述权利要求中任一项所述的透镜，其中所述通道被布置成使得所述出口的阵列能向所述透镜的外表面的大体中心部分提供清洁流体。
12.根据前述权利要求中任一项所述的透镜，其中所述通道的长度是所述透镜的外表面的侧到侧距离的至少约一半。
13.一种用于车辆的前照灯装置(600)，所述前照灯装置包括根据前述权利要求中任一项所述的透镜，以及用于容纳所述光源保持器的壳体，其中所述透镜适于密封所述壳体中的开口。
14.根据权利要求13所述的前照灯装置，其包括能连接到所述入口的软管，用于从用于保持清洁流体贮存器的清洁流体容器向所述入口提供清洁流体。
15.一种车辆，其包括至少一个根据权利要求13或14任一项所述的前照灯装置，所述车辆还包括用于保持清洁流体贮存器的清洁流体容器。
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