CN112443815B - 具有透镜加热装置的车辆照明组件及其插孔连接器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种照明组件(10)。该照明组件(10)包括插孔端子(26)、端子壳体(40、140)和端子壳体盖(50、150)，该插孔端子具有连接部分(28)和附连部分(34)，该连接部分限定了孔，该孔构造成沿着纵向轴线(X)接纳相应的插头端子，该附连部分构造成将该插孔端子(26)附连到线材(36)，该端子壳体限定第一椭圆形开口(42)和其中设置插孔端子(26)的连接部分(28)的椭圆形腔体(44)，该端子壳体盖限定了第二椭圆形开口(52)，该端子壳体盖附连到端子壳体(40、140)，从而封围连接部分(28)。连接部分(28)定尺寸、定形状并且布置成位于在腔体(44)内，以便沿着垂直于纵向轴线(X)的侧向轴线(Y)可移动。

Description

具有透镜加热装置的车辆照明组件及其插孔连接器组件
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年9月5日提交的美国专利申请第16/561,327号的优先权权益，其全部内容以参见的方式纳入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的照明组件，特别是具有构造成加热照明组件的透镜的装置的照明组件。
背景技术
许多车辆具有包括一些形式的头灯、尾灯和侧标识灯的照明系统。例如，使用白炽灯或HID灯泡的照明系统会产生足够的废热，使得当环境温度低于水的冻结温度时，雪和/或冰不会形成或粘在照明系统的透镜上。照明系统的透镜上的雪或冰可能会降低透镜的透光率，从而降低照明系统的性能。诸如那些使用发光二极管(LED)灯泡之类的一些照明系统，由于其能量效率高，因此不会产生足够的废热来加热融化照明系统透镜上的冰或雪。
因此，需要用于一种充分加热照明系统透镜以融化雪和冰以避免降低照明系统透镜的透光率的改进的系统和方法。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供了一种照明组件。该照明组件包括插孔端子，该插孔端子具有连接部分和附连部分，该连接部分限定了孔，该孔构造成沿着纵向轴线接纳相应的插头端子，该附连部分构造成将该插孔端子附连到线材。该照明组件还包括端子壳体，该端子壳体限定第一椭圆形开口和其中设置有连接部分的椭圆形腔体。该连接部分定尺寸、定形状并且布置成位于在该腔体内，以沿垂直于纵向轴线的侧向轴线可移动。照明组件还包括端子壳体盖，该端子壳体盖限定了第二椭圆形开口，该端子壳体盖附连到端子壳体，从而封围连接部分。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，在端子壳体与端子壳体盖之间形成狭槽，附连部分延伸通过该狭槽。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，连接部分的特征在于具有圆环形状。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，附连部分相对于连接部分成角度地偏移。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，附连部分相对于连接部分以45度角布置。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，连接部分限定接触弹簧，该接触弹簧构造成在相应的插头端子上施加接触力。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，照明组件还包括覆盖光源的透镜、设置在透镜的表面上的电阻电路以及连接到电阻电路的柱形端子。柱形端子是上述相应的插头端子。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，光源包括发光二极管。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，柱形端子具有圆柱形本体和倒圆的末端。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，连接部分限定围绕孔布置的多个接触弹簧，这些接触弹簧构造成在柱形端子上施加接触力。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，将柱形端子焊接到电阻电路。
在具有前段的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，透镜具有大于或等于0.9的透光率。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，端子壳体和端子壳体盖整体地形成。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，在端子壳体和端子壳体盖之间设置有铰链。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，光源包括发光二极管。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，照明组件还包括成对插孔端子、成对端子壳体、成对端子壳体盖以及成对柱形端子。
在具有先前段落的照明组件的一个或多个特征的示例实施例中，透镜的特征在于具有圆形形状，并且成对柱形端子中的第一柱形端子与成对柱形端子中的第二柱形端子径向相对地布置。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种插孔连接器组件。该插孔连接器组件包括插孔端子，该插孔端子具有环形的连接部分和附连部分，该环形的连接部分限定了中心孔，该中心孔构造成沿着纵向轴线接纳相应的插头端子，该附连部分构造成将该插孔端子附连到线材。该插孔连接器组件还包括端子壳体，该端子壳体限定第一椭圆形开口和其中设置连接部分的椭圆形腔体。该连接部分定尺寸、定形状并且布置成位于该腔体内，以沿垂直于纵向轴线的侧向轴线可移动。该插孔连接器组件还包括端子壳体盖，该端子壳体盖限定了第二椭圆形开口，该端子壳体盖附连到端子壳体，从而封围连接部分。第一椭圆形开口与第二椭圆形开口对准。
在具有先前段落的插孔连接器组件的一个或多个特征的示例实施例中，在端子壳体与端子壳体盖之间形成狭槽，附连部分延伸通过该狭槽。
在具有先前段落的插孔连接器组件的一个或多个特征的示例实施例中，附连部分相对于连接部分成角度地偏移。
在具有先前段落的插孔连接器组件的一个或多个特征的示例实施例中，附连部分相对于连接部分以45度角布置。
在具有先前段落的插孔连接器组件的一个或多个特征的示例实施例中，连接部分限定接触弹簧，该接触弹簧构造成在相应的插头端子上施加接触力。
在具有先前段落的插孔连接器组件的一个或多个特征的示例实施例中，连接部分限定围绕中心孔的多个接触弹簧，这些接触弹簧构造成在相应的插头端子上施加接触力。
在具有先前段落的插孔连接器组件的一个或多个特征的示例实施例中，端子壳体和端子壳体盖整体地形成。
在具有先前段落的插孔连接器组件的一个或多个特征的示例实施例中，铰链设置在端子壳体和端子壳体盖之间。
附图说明
现在将参考附图通过示例描述本发明，附图中：
图1是根据本发明的第一实施例的照明组件的立体图；
图2是根据本发明的第一实施例的图1的照明组件的分解图；
图3是根据本发明的第一实施例的图1的照明组件的正视图；
图4A是根据本发明的第一实施例的图1的照明组件的透镜的正视图；
图4B是根据本发明的第一实施例的图4A的透镜的侧视图；
图5是根据本发明的第一实施例的图1的照明组件的电连接器组件的单独的俯视图；
图6是根据本发明的第一实施例的图5的电连接器组件的剖视图；
图7是根据本发明的第一实施例的图5的电连接器组件的阴插孔端子组件的侧视图；
图8是根据本发明的第一实施例的图7的阴插孔端子组件的俯视图；
图9是根据本发明的第一实施例的图7的阴插孔端子组件的仰视图；
图10是根据本发明的第一实施例的图7的阴插孔端子组件的分解图；
图11是根据本发明的第一实施例的处于部分组装状态的图7的阴插孔端子组件的立体图；
图12是根据本发明的第一实施例的处于完全组装状态的图7的阴插孔端子组件的立体图；
图13A是根据本发明的第一实施例的图5的电连接器组件的阳柱形端子的俯视图；
图13B是根据本发明的第一实施例的图7的柱形插头端子的侧视图；
图14是根据本发明的第一实施例的处于部分组装状态的图5的电连接器组件的侧视图；
图15A是根据本发明第二实施例的处于完全组装状态的阴插孔端子组件的立体图；
图15B是根据本发明的第二实施例的处于部分组装状态的图15A的阴插孔端子组件的立体图；
图16A是根据本发明第二实施例的图15A的阴插孔端子组件的端子壳体盖的侧视图；
图16B是根据本发明的第二实施例的图16A的端子壳体盖的俯视图；以及
图16C是根据本发明的第二实施例的图16A的端子壳体盖的端视图。
在前面的附图和下面的描述中，相似的元件共享最后两个数字。
具体实施方式
现在将详细参考实施例，这些实施例的示例在附图中示出。在以下详细说明中，阐述了许多具体细节以提供对各种描述的实施例的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践各种描述的实施例。在其它情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、部件、电路以及网络，以免不必要地模糊实施例的各方面。
图1至图3示出了照明组件10的非限制性示例，例如，机动车辆的头灯。照明组件10包括光源或灯12，在该示例中为发光二极管(LED)阵列。LED灯12设置在灯壳体14内。如图1中最佳所示，透镜16将灯12封围在灯壳体14内。如图3中最佳所示，透镜16具有设置在透镜16的表面上的电阻加热电路18，该表面被流过加热电路18的电流加热，从而对透镜16加热以从透镜16去除冰和/或雪。在头灯的示出的示例中，透镜16具有大于或等于0.9的透光率。照明组件10还包括电连接器组件20，以将电流提供到透镜16上的加热电路18。连接器组件20包括附连到透镜16的成对阳柱形端子22和构造成与阳柱形端子22配合的成对阴插孔端子组件24。照明组件10还包括若干保持环，以将透镜16固定到灯壳体14，并将插孔端子组件24固定在灯壳体14内。
图4A和4B示出了透镜16。加热电路18布置在透镜16的内表面上，并包含若干径向元件和同心元件。加热电路18可通过丝网印刷工艺、移印工艺或通过使用机器人控制的分配器将电路材料沉积在透镜16上而形成在透镜16上。透镜16可以由玻璃或聚合材料形成。柱形端子22附连到加热电路18中的连接垫。柱形端子22可以使用低温焊料附连到加热电路18。替代地，可以使用导电粘合剂、旋转焊接或适于将金属端子连接到设置在玻璃或聚合物上的电路材料的其它材料和工艺，将柱形端子22附连到加热电路18。在图1-3所示的示例照明组件10中，透镜16的特征在于具有圆形形状，并且第一柱形端子22布置在两点钟位置，与布置在八点钟位置的第二柱形端子22径向相对。
图5和图6示出了在将其安装在照明组件10内时的连接器组件20。透镜16上的阳柱形端子22被接纳在插孔端子组件24的阴插孔端子26内，从而提供至透镜16上的加热电路18的电连接。
图7-12示出了插孔端子组件24，该插孔端子组件24包括由例如镀黄铜薄板料的金属薄板形成的插孔端子26。插孔端子26具有环形的连接部分28，该环形的连接部分28限定了中心孔30，柱形端子22沿着纵向轴线接纳在该中心孔中。连接部分28限定围绕中心孔30的多个弓形接触弹簧32，弓形接触弹簧32构造成在相应的柱形端子22上施加接触力。插孔端子26还包括构造成将插孔端子26附连到电线36的附连部分34。附连部分34相对于连接部分28成角度地偏移。在所示示例中，附连部分34相对于连接部分28成45度角布置。
所示的附连部分34包括压接到线材36的成对压接翼38。可以设想附连部分34的替代实施例，其具有构造成可焊接到线材36的管状部段或可以将线材36超声焊接到其上的平坦部段。插孔端子组件24还包括端子壳体40，端子壳体40限定了第一椭圆形开口42和其中设置连接部分28的椭圆形腔体44。连接部分28定尺寸、形状并且布置在腔体44内，以便沿着垂直于纵向轴线Z的侧向轴线Y移动。椭圆形腔体44在插孔端子26和柱形端子22之间提供侧向位置公差。端子壳体40在腔体44的侧壁48中还限定了成对狭缝46，该成对狭缝允许连接部分也沿着垂直于侧向轴线Y和纵向轴线Z的横向轴线X移动。这些狭缝46为连接部分28提供两个运动自由度，从而在插孔端子26和柱形端子22之间提供附加的位置公差。插孔端子组件24还包括附连到端子壳体40的限定第二椭圆形开口52的端子壳体盖50，从而将连接部分28封围在端子壳体40内。第一椭圆形开口42与第二椭圆形开口52对准。在端子壳体40和端子壳体盖50之间形成狭槽54，附连部分34延伸通过该狭槽54。在图7至12中所示的示例中，端子壳体40和端子壳体盖50整体地形成，具有活动铰链56，活动铰链56设置在端子壳体40和端子壳体盖50之间，由在端子壳体40和端子壳体盖50之间的薄的材料部段形成。图10-12示出了组装插孔端子组件24的过程。将插孔端子26放置在腔体44内，然后折叠铰链56以将端子壳体盖50附连到端子壳体40。端子壳体盖50通过与端子壳体盖50上的铰链56相对的挠性闩锁特征58固定到端子壳体40，该闩锁特征58接合端子壳体40上的脊或凸沿60。
图13A和13B示出了柱形端子22的示例。柱形端子22由例如铜基材料的导电材料形成。柱形端子22通常是圆柱形的，具有倒圆的末端和平坦的基部，从而使柱形端子22具有子弹形状。柱形端子22可以是通过将坯料或棒加工成期望的形状或将熔融材料铸造成期望的形状而形成的实心件。替代地，柱形端子22可以是中空的，并且可以通过轧制和冲压片材金属形成。
图14示出了处于部分组装位置的连接器组件20。柱形端子22的倒圆的端部接触并展开插孔端子26的接触弹簧32，使得接触弹簧32在柱形端子22上施加接触力，以确保柱形端子22与插孔端子26之间可靠且低电阻的电连接。
图15A-16C示出了插孔端子组件124的替代设计。在该设计中，端子壳体140和端子壳体盖150是两个独立的件，并且端子壳体盖150通过位于端子壳体盖150的相对端上两个挠性闩锁特征158附连到端子壳体140。
尽管示出的示例是机动车辆头灯，但是本发明的其它实施例可以应用于机动车辆尾灯、侧标识灯和中央高位停车灯。本发明的其它实施例可以应用于非汽车应用，比如建筑物安全照明系统。本发明的其它实施例可以应用于非照明应用，比如照相机的该、无线电检测和测距(RADAR)系统或光成像检测和测距(LIDAR)系统。
因此，提供了一种照明组件10，其包括用于透镜16上的加热电路18的电连接器组件20和用于这种照明组件10的插孔端子组件24。连接器组件20提供了简单的推入式电连接，当将透镜16安装到灯壳体14上时恰好可以进行该推入式电连接。插孔端子26在插孔端子组件24内运动时具有两个轴线，从而为电连接提供了尺寸公差。
虽然已经根据本发明的较佳实施例描述了本发明，但是本发明并不旨在受限于此，而是仅受以下的权利要求书中所阐述的范围限制。例如，以上描述的实施例(和/或其各个方面)可彼此组合地使用。此外，可作各种改型以使得情形或材料适应本发明的教导，而不偏离其主要范围。本文描述的尺寸、类型、各个部件的定向以及各个部件的数量和位置旨在限定特定实施例的参数，不意味着限制，而仅为原型实施例。
在阅读了以上描述后，在权利要求精神和范围内的许多其它实施例和变型对本领域的普通技术人员来说是显然的。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书、以及这些权利要求所涵盖的等同物的全部范围所限定。
如本文使用的，“一个或多个”包括由一个元件执行的功能、例如以分布的形式由超过一个元件执行的功能、由一个元件执行若干功能、由若干元件执行若干功能、或以上这些的任意组合。
还应理解，尽管在一些情况下术语第一、第二等在本文中用于描述各种元件，但是这些元件不应由这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分。例如，在不脱离各种所述实施例的范围的情况下，第一接触件可以被称为第二接触件，并且类似地，第二接触件可以被称为第一接触件。第一接触件和第二接触件都是接触件，但它们不是相同的接触件。
在本文的各种实施例的描述中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不是旨在限制。如在各种所述实施例的说明书中和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在同样包括复数形式，除非上下文明确指出了其它情形。还应当理解，本文所用的术语“和/或”是指并涵盖一个或多个相关联列出项目的所有可能的组合。还应当理解，在本文中所使用的术语“包括”特指存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。
如在本文中所使用的，取决于上下文，术语“如果”可选地被解释为表示“当……时”或“在......时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于上下文，短语“如果确定”或“如果检测到[所陈述的状况或事件]”可选地被解释为表示“在决定......时”或“响应于决定”或“在检测到[所述条件或事件]时”或“响应于检测到[所述的条件或事件]”。

Claims (23)

1.一种照明组件(10)，包括：
覆盖光源(12)的透镜(16)；
设置在所述透镜(16)的表面上的电阻电路；
连接到所述电阻电路的柱形端子(22)；
插孔端子(26)，所述插孔端子具有连接部分(28)和附连部分(34)，所述连接部分限定了孔，所述孔构造成沿着纵向轴线(X)接纳所述柱形端子(22)，所述附连部分构造成将所述插孔端子(26)附连到线材(36)；
端子壳体(40、140)，所述端子壳体限定第一椭圆形开口(42)和椭圆形腔体，所述连接部分(28)设置在所述椭圆形腔体中，其中，所述连接部分(28)定尺寸、定形状并且布置成位于所述椭圆形腔体内，以便沿着垂直于所述纵向轴线(X)的侧向轴线(Y)可移动；以及
端子壳体盖(50、150)，所述端子壳体盖限定了第二椭圆形开口(52)，所述第二椭圆形开口(52)与所述第一椭圆形开口(42)对准，
其中通过i)在所述端子壳体(40)和所述端子壳体盖(50)之间设置有铰链(56)和在所述端子壳体盖(50)上的挠性闩锁特征(58)或者ii)位于所述端子壳体盖的相对端上的两个挠性闩锁特征(158)，所述端子壳体盖(50、150)附连到所述端子壳体(40、140)，
其中所述挠性闩锁特征接合所述端子壳体上的脊；
并且其中所述端子壳体盖(50、150)构造成封围所述椭圆形腔体(44)并且将所述连接部分(28)固定在所述椭圆形腔体(44)内。
2.根据权利要求1所述的照明组件(10)，其特征在于，在所述端子壳体(40、140)与所述端子壳体盖(50、150)之间形成有狭槽(54)，所述附连部分(34)延伸通过所述狭槽(54)。
3.根据权利要求1所述的照明组件(10)，其特征在于，所述连接部分(28)表征为具有圆环形状。
4.根据权利要求1所述的照明组件(10)，其特征在于，所述附连部分(34)相对于所述连接部分成角度地偏移。
5.根据权利要求4所述的照明组件(10)，其特征在于，所述附连部分(34)相对于所述连接部分以45度角布置。
6.根据权利要求1所述的照明组件(10)，其特征在于，所述连接部分(28)限定接触弹簧(32)，所述接触弹簧(32)构造成在所述柱形端子(22)上施加接触力。
7.根据权利要求1所述的照明组件(10)，其特征在于，所述光源(12)包括发光二极管。
8.根据权利要求1所述的照明组件(10)，其特征在于，所述柱形端子(22)具有圆柱形本体和倒圆的末端。
9.根据权利要求8所述的照明组件(10)，其特征在于，所述连接部分(28)限定围绕所述孔布置的多个接触弹簧(32)，所述多个接触弹簧构造成在所述柱形端子(22)上施加接触力。
10.根据权利要求1所述的照明组件(10)，其特征在于，所述柱形端子(22)被焊接到所述电阻电路。
11.根据权利要求1所述的照明组件(10)，其特征在于，所述透镜(16)具有大于或等于0.9的透光率。
12.根据权利要求1所述的照明组件(10)，其特征在于，所述端子壳体(40)和所述端子壳体盖(50)整体地形成。
13.根据权利要求12所述的照明组件(10)，其特征在于，在所述端子壳体(40)和所述端子壳体盖(50)之间设置有铰链(56)。
14.根据权利要求1所述的照明组件(10)，其特征在于，还包括：
成对插孔端子(26)；
成对端子壳体(40)；
成对端子壳体盖(50)；以及
成对柱形端子(22)，
其中所述成对端子壳体盖(50)通过活动铰链(56)附连到所述端子壳体。
15.根据权利要求14所述的照明组件(10)，其特征在于，所述透镜(16)具有圆形形状，并且其中，所述成对柱形端子中的第一柱形端子与所述成对柱形端子中的第二柱形端子径向相对地布置。
16.一种插孔连接器组件(24、124)，包括：
插孔端子(26)，所述插孔端子具有环形的连接部分(28)和附连部分(34)，所述环形的连接部分限定了中心孔(30)，所述中心孔构造成沿着纵向轴线(X)接纳相应的插头端子(22)，所述附连部分构造成将所述插孔端子(26)附连到线材(36)，
端子壳体(40、140)，所述端子壳体限定第一椭圆形开口(42)和椭圆形腔体(44)，所述连接部分(28)设置在椭圆形腔体(44)中，其中，所述连接部分(28)定尺寸、定形状并且布置成位于所述腔体(44)内，以便沿着垂直于所述纵向轴线(X)的侧向轴线(Y)可移动，以及
端子壳体盖(50、150)，所述端子壳体盖限定了第二椭圆形开口(52)，通过i)在所述端子壳体(40)和所述端子壳体盖(50)之间设置有铰链(56)和在所述端子壳体盖(50)上的挠性闩锁特征(58)或者ii)位于所述端子壳体盖的相对端上的两个挠性闩锁特征(158)，所述端子壳体盖附连到所述端子壳体(40、140)，从而将所述连接部分(28)封围并固定在所述腔体(44)内，
其中所述挠性闩锁特征均接合所述端子壳体上的脊；
其中，所述第一椭圆形开口(42)与所述第二椭圆形开口(52)对准。
17.根据权利要求16所述的插孔连接器组件(24、124)，其特征在于，在所述端子壳体(40、140)与所述端子壳体盖(50、150)之间形成有狭槽(54)，所述附连部分(34)延伸通过所述狭槽(54)。
18.根据权利要求16所述的插孔连接器组件(24、124)，其特征在于，所述附连部分(34)相对于所述连接部分(28)成角度地偏移。
19.根据权利要求18所述的插孔连接器组件(24、124)，其特征在于，所述附连部分(34)相对于所述连接部分(28)成45度角布置。
20.根据权利要求16所述的插孔连接器组件(24、124)，其特征在于，所述连接部分(28)限定围绕所述中心孔(30)的多个接触弹簧(32)，所述多个接触弹簧构造成在相应的插头端子(22)上施加接触力。
21.根据权利要求16所述的插孔连接器组件(24、124)，其特征在于，所述连接部分(28)限定围绕所述中心孔的多个接触弹簧(32)，所述多个接触弹簧构造成在相应的插头端子(22)上施加接触力。
22.根据权利要求16所述的插孔连接器组件(24、124)，其特征在于，所述端子壳体(40、140)和所述端子壳体盖(50、150)整体地形成。
23.根据权利要求22所述的插孔连接器组件(24、124)，其特征在于，在所述端子壳体(40、140)与所述端子壳体盖(50、150)之间设置有铰链。
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