CN111213008B - 照明设备 - Google Patents
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Abstract
一种包括容纳有至少一个光源(14)的外壳(2)的照明设备(1)，该外壳(2)包括至少部分透明的壁(6)以及封闭外壳(2)的盖(3)，该壁支撑用于控制光源(14)的触摸界面(7)并允许由光源(14)产生的光通过；由外壳(2)和盖(3)形成的该总成通过卡合装置(4)无缝隙地组装在一起，该照明设备(1)还包括压缩在触摸界面(7)和光源(14)之间的柔性的机械和电气连接装置(20)，该装置允许控制光源(14)并抵消由卡合装置(4)施加的应力。
Description
技术领域
本发明涉及一种照明设备。
本发明尤其应用于诸如机动车辆驾驶室的密闭空间的内部照明领域，并且更具体地应用于环境照明设备、车顶灯和阅读灯。
背景技术
尤其从文献FR3026692已知一种诸如车顶灯或阅读灯类型的车辆驾驶室的照明设备，该照明设备包括一个或多个光源，尤其是安装在电路板上(印刷电路板或者PCB)的LED；该光源被可使该一个或多个光源所产生的光线漫射的光学设备覆盖。
照明控制通过触摸界面实现，该触摸界面包括接触表面或用于使LED产生的光穿过的透明触摸表面。
触摸界面是电容型或电阻型的，该触摸界面将用户手指对接触表面的碰触转换为照明控制信号。在本说明书中将不再对本领域技术人员已知的触摸界面的运行进行详细地描述。
所有元件安装在外壳中，该外壳的盖设置有美观性元件(玻璃、保护罩等)。在该设备中，触摸界面通过一套滑槽和相应的肋条安装在外壳中。从触摸界面的安装操作(定心、位置锁定…)的角度和减少间隙的角度来看，这不是最佳的解决方案。
发明内容
本发明旨在简化该设备的安装并加强该设备针对振动的稳定性，并且因此保证光源与用于控制照明的触摸界面之间的电接触。
为此，根据本发明的设备使用通过卡合的机械组装，其允许简单且“轻松”的安装。
这样的组装通常需要对部件进行设计以便在部件的耐用性和卡合应力之间找到良好的平衡。
事实上，尽管对这种类型的组装给予很大程度的关注，然而由部件中的一个的振动产生的噪音问题、以及由一个部件相对于另一部件的例如滚动的运动产生的摩擦声问题可能出现并损害用户所感知到的质量。
并且，通过所产生的结果，触摸表面和电路板之间的电接触可能不再得到保证。
每个部件的公差区间不能确保“零”间隙组装。因此，所有部件在可能损坏导电机械部分或使其开焊的情况下在应力下安装，或者留有间隙地安装，其具有由该间隙引起噪音的风险。
为了克服该缺点，本发明涉及一种照明设备，其包括容纳有至少一个光源的外壳，该外壳包括至少部分透明的壁以及封闭该外壳的盖，该壁支撑用于控制光源的触摸界面并允许由光源产生的光穿过；由外壳和盖形成的该总成通过卡合装置无缝隙地组装在一起，该照明设备还包括压缩在触摸界面和光源之间的柔性的机械和电气连接装置，该装置允许控制光源并抵消由卡合装置施加的应力。
根据特征，该外壳具有凹部的形状，该凹部的底壁支撑触摸界面，并且该凹部的开口由支撑光源的印刷电路板封闭；该光源朝向底壁(6)定向。
根据另一特征，该触摸界面包括贴合底壁的导电表面，该导电表面包括至少一个从该导电表面延伸到印刷电路板的导电部分；该导电部分的自由端限定了电接触点，该电接触点参与将照明控制信号传输到印刷电路板以控制光源的照明。
根据另一特征，该机械和电气连接装置设置在电接触点和印刷电路板之间。
根据另一特征，该机械和电气连接装置是由弹性体制成的空心管状套筒，该套筒装有导电涂料，确定该导电涂料的密度以确保电接触点与印刷电路板之间的电连续性。
根据另一特征，该盖包括在印刷电路板上施加支撑力的限位器；该限位器对准该管状套筒。
根据另一特征，光学设备面对光源地设置在底壁和印刷电路板之间，以将光引导至底壁；该光学设备包括面对光源的光输入面和面对底壁的光输出面。
根据另一特征，该光学设备包括至少一个中心定位销，该中心定位销与印刷电路板配合以将光学设备的光输入面对准光源。
本发明还涉及一种机动车辆，其包括设置于机动车辆的驾驶室内部的至少一个如上所述的照明设备。
根据特征，该照明设备是阅读灯或车顶灯。
附图说明
参照示出了根据本发明的照明设备的实施例的剖透视图的图1的图示，阅读以下非限制性的描述，本发明的其他特征和优点将显现。
具体实施方式
在以下描述中，将位于根据本发明的照明设备内部的所有元件或表面形容为“内部”或“内”，与之相反地，将位于根据本发明的照明设备外部的所有元件或表面形容为“外部”或“外”。
同样地，通过参照如图1所示的照明设备的定向来考虑术语“上部”和“下部”。
参照唯一附图(图1)，沿着突显出照明设备1的不同部件的透视剖面示出了根据本发明的照明设备1的实施例，该实施例可以是阅读灯或车顶灯。
该照明设备1包括由盖3封闭的外壳2。在此应注意的是，外壳和盖的命名仅是惯例并可以互换：外壳变为盖，并且盖变为外壳。
由外壳2和盖3组成的总成通过卡合来安装。在图1的实施例中，四个卡合装置4中只有一个可见。该四个卡合装置4分别设置在具有基本长方体形状的外壳2的四个角上。
以已知的方式，卡合装置4包括由与外壳2一体制成的可弹性变形的固定件(或夹持件)，该固定件分别以具有导向斜面的限位块为界限，并且分别与设置在盖3的四个角上的开口的边缘所限定的对抗限位块配合。盖3与外壳2一样，具有基本长方体的形状。
通过这样的卡合装置，一旦完成装配，外壳2和盖3之间就不再出现间隙。
外壳2具有大体上为凹部5的形状，该凹部5具有开口51和底壁6，在该实施例中，该底壁6是平坦的且至少部分透明的，以可被来自下文中描述的照明光源的光线穿过，同时为驾驶室中的用户遮挡住外壳的内部。底壁6还限定了用于控制照明的触摸界面的接触表面7。
当车辆的乘客进入驾驶室时，该乘客仅看见并可接触外壳2的底壁6，以便控制照明。
外壳2还具有周边支撑凸缘8，该周边支撑凸缘8接收盖3的相应支撑凸缘。这两个支撑凸缘通过卡合装置4保持相互紧贴。
以已知的方式，外壳2及其盖3通过塑性材料的注入获得。
部分透明的底壁6通过例如PC(聚碳酸酯)和ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)的双物料注射制成。
下面通过描述外壳2中包含的不同元件(内部元件)的形状、功能、以及与其他元件或与外壳2和盖3的对接，根据该不同元件在外壳2中的安装顺序来描述它们。
外壳2在底壁6的内表面接收金属导电板9，该金属导电板9也称为“天线”，并且该金属导电板9与接触表面7一起参与限定照明设备1的触摸界面并因此参与照明控制。导电板9的外轮廓与底壁6的内表面的内轮廓配合。该外轮廓具有大体上矩形的形状。
该天线9包括四个舌状体92，该四个舌状体两两相对地分别延伸至末端并从板的侧边缘延伸。舌状体92相对于金属板的主平面弯曲大约85度。仅有一个舌状体92在附图中示出。外壳2包括由EDPM(三元乙丙橡胶)材料制成的肋条93，在装配过程中，舌状体92压靠该肋条93。EPDM还排除了安装后出现磨擦声的所有风险。两个相互平行的肋条93与舌状体92中的每一个相对地设置于外壳2中。肋条93与外壳2一体制成。仅有两个肋条93在附图中示出。
导电板9在其中心部分开孔以使光学设备10穿过，该光学设备10安装于外壳2的底壁6的内表面的中心区域。该内表面在这个区域包括凸部11。凸部11由底壁6的局部加厚形成。凸部11还用作导电板9的定心限位器。在变型中，凸部11由粘合或焊接在外壳2的底壁6的嵌入件的厚度获得。也被称为“玻璃”的该嵌入件11应当透明以使光线穿过，同时也为驾驶室内的用户遮挡外壳2的内部。
光学设备10适于限定例如由PC晶体型的材料制成的光导，该光导用于照明设备1的照明源14产生的光。光导10的输出面集中于底壁6的内表面的中心区域。与外壳2的开口51的平面平行的光导10的光输入面适于通过限制外壳2中的光泄漏而集中照明源14产生的光束。然后，大体上椭圆形状的光导10将光束引导到其输出面，该输出面扩大到与底壁6的对于光束来说是透明的中央区域对接的界面，以将光传播到外壳2的外部，也就是说，在外壳2安装至驾驶室中，例如安装在车顶内饰、车窗柱内饰、中柱内饰的情况下，将光传播到驾驶室。
然后，外壳2还接收印刷电路板(PCB)12，该印刷电路板12在封闭开口51的情况下压靠外壳2的上表面13。PCB 12通过分别设置于外壳2的上表面13的四个角的四个中心定位销而对准外壳2的上表面13。(该中心定位销在附图中不可见)。
PCB 12支撑照明源14，该照明源14通常是一个或多个LED。
为了优化照明源14产生的光束相对于光导10的光轴的对齐、以及因此相对于支撑照明源14的PCB 12的对齐，光导10的光输入面的周围设置有四个中心定位销15。仅有一个中心定位销15在附图中可见。该中心定位销与光导10一体制成，并且分别与设置在PCB 12的厚度中的穿透孔紧固配合。
导电板9还包括导电部分，该导电部分限定导电金属舌状体90，该舌状体90与导电板9一体制成，并且适于在板9的平面之外沿着基本垂直于板9的平面的方向延伸。舌状体90的端部限定用于导电板9和PCB 12之间的电气连接的电接触点91。
有利地，电接触点91未直接机械且电气地(通过焊接、粘合……)连接至PCB 12，该机械且电气连接而是通过使用柔性且导电的套筒20来实现，该套筒20插在电接触点91和PCB 12的导电的接收表面21之间。
套筒20例如由装有导电粉末或导电涂料的聚合物制成，并且可替代地可以由任意类型的可调节的柔性材料制成：天然或合成橡胶、热塑性弹性体、有机硅、诸如粘弹性聚氨酯泡沫塑料或纤维素聚合物的柔性聚合物、或等效物。
有利地，套筒20由中心定位销22支撑并以其为中心，套筒20几乎在其整个长度上穿套在该中心定位销22上。
中心定位销22与底壁6一体制成，或者在前述的变型中，与底壁6中的嵌入件一体制成。该中心定位销22垂直于底壁6的内表面延伸。
中心定位销22具有向其底部逐渐扩大的大体上圆柱体的形状。扩大中心定位销22的底部，以限定用于电接触点91的水平的接收表面23。
有利地，套筒20具有圆形截面的大体上圆柱形的空心管形状，并且当该套筒20穿套在中心定位销22上时，该套筒20通过围绕中心定位销22弹性变形而紧固地保持在中心定位销22周围并通过该套筒20的底部抵靠接收表面23。套筒20的扩大的底部机械地固定至电接触点91。套筒20的长度选择成大于中心定位销22的长度(高度)，该长度(高度是从中心定位销22的接收表面23考虑到该中心定位销22的自由端。
盖3在其内表面包括限位块24，该限位块24与盖3一体制成并对支撑照明源14的PCB的相对面施加压力。限位块24设置在套筒20的轴线上。
盖3附接在外壳2上并通过经由卡合装置4的卡合而组装至外壳2，并且因此内部元件夹在外壳2和盖3之间。
在该实施例中，所有内部元件安装在外壳2内，并且附接至外壳2的盖3确保约束外壳2的内部元件。
如此实施的组装必须能够满足内部元件的无缝隙保持和卡合应力之间的平衡。
柔性套筒20允许通过在将盖3和外壳2组装在一起时该套筒20的压缩来确保卡合反作用力。
套筒20与中心定位销22之间的长度差J(中心定位销22的长度是从电接触点91与中心定位销22的底部对接的界面开始考虑)允许套筒20沿着其主要变形轴线压缩变形，并且允许套筒20消除由元件的公差区间以及元件的磨损而引起的所有的组装间隙，以实现零间隙组装。
此外，有利地，套筒20确保电接触点91与由PCB支撑的照明源之间的柔性电气连接。在附图中未示出的导电轨道将PCB的接收表面21连接至照明源，即连接至一个或多个LED 14的连接片。
通过沿着套筒20的主要变形轴线压缩，该套筒20的导电粉末涂料接触并确保在套筒20的整个长度上的电连续性。
因此，通过使用单个元件，根据本发明的柔性导电套筒20允许满足双重要求：确保零间隙组装，以及用于通过接触表面7控制照明的触摸界面和照明源14之间的可靠的电接触。
未示出的允许将照明设备1电连接到驾驶室的供电电束的公连接器25由焊接至PCB 12一端的接触引脚26形成。围绕着接触引脚26的连接器25的外壳与外壳2一体制成。
Claims (8)
1.一种照明设备(1)，其包括容纳有至少一个照明源(14)的外壳(2)，所述外壳(2)包括至少部分透明的底壁(6)以及封闭所述外壳(2)的盖(3)，所述底壁支撑用于控制所述照明源(14)的触摸界面并允许由所述照明源(14)产生的光通过；由所述外壳(2)和所述盖(3)形成的总成通过卡合装置(4)无缝隙地组装在一起，所述照明设备(1)还包括压缩在所述触摸界面和所述照明源(14)之间的柔性的机械和电气连接装置，所述机械和电气连接装置允许控制所述照明源(14)并抵消由所述卡合装置(4)施加的应力，
其中，所述外壳(2)具有凹部(5)的形状，所述凹部的底壁(6)支撑所述触摸界面，并且所述凹部的开口(51)由支撑所述照明源(14)的印刷电路板(12)封闭；所述照明源朝向所述底壁(6)定向，
其中，所述触摸界面包括贴合所述底壁(6)的导电板(9)，所述导电板包括至少一个从所述导电板(9)延伸至所述印刷电路板(12)的导电部分(90)；所述导电部分(90)的自由端限定电接触点(91)，所述电接触点参与将照明控制信号传输至所述印刷电路板(12)以控制所述照明源(14)的照明。
2.根据权利要求1所述的照明设备(1)，其中，所述机械和电气连接装置设置在所述电接触点(91)和所述印刷电路板(12)之间。
3.根据权利要求2所述的照明设备(1)，其中，所述机械和电气连接装置是由弹性体制成的空心管状的套筒，所述套筒装有导电涂料，确定所述导电涂料的密度以确保所述电接触点(91)与所述印刷电路板(12)之间的电连续性。
4.根据权利要求3所述的照明设备，其中，所述盖(3)包括在所述印刷电路板(12)上施加支撑力的限位块(24)；所述限位块(24)对准管状的所述套筒(20)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的照明设备(1)，其中，光学设备(10)面对所述照明源(14)地设置于所述底壁(6)和所述印刷电路板(12)之间，以将光引导至所述底壁(6)；所述光学设备(10)包括面对所述照明源(14)的光输入面和面对所述底壁(6)的光输出面。
6.根据权利要求5所述的照明设备(1)，其中，所述光学设备(10)包括至少一个中心定位销，所述中心定位销与所述印刷电路板(12)配合，以将所述光学设备(10)的光输入面对准所述照明源(14)。
7.一种机动车辆，其包括设置于所述机动车辆的驾驶室内的至少一个根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)。
8.根据权利要求7所述的机动车辆，其中，所述照明设备(1)是阅读灯或车顶灯。
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