CN217540606U - 球头螺母、球头螺杆组件、车灯模组、车辆前照灯和车辆 - Google Patents

球头螺母、球头螺杆组件、车灯模组、车辆前照灯和车辆 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及汽车车灯，具体地，涉及一种球头螺母，包括环状本体(6021)，所述环状本体(6021)的内侧设有或一体形成有四个弹性卡片(6022)，所述环状本体(6021)的端部设有或一体形成有两个弹性卡脚(6023)和加强筋结构(6024)，各所述弹性卡片(6022)和各所述弹性卡脚(6023)围合成球头螺母空腔(6025)。此外，还公开了球头螺杆组件、车灯模组、车辆前照灯和车辆。

Description

球头螺母、球头螺杆组件、车灯模组、车辆前照灯和车辆
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年06月05日提交的中国专利申请201910488336.X和201920859938.7、2019年08月08日提交的中国专利申请201910730411.9、2019年08 月22日提交的中国专利申请201921371967.5、201910780200.6、201921377675.2、201910780214.8和201921377564.1的权益，该八件申请的内容通过引用被合并于本申请。
技术领域
本实用新型涉及汽车车灯，具体地，涉及一种球头螺母。此外，本实用新型还涉及一种球头螺杆组件、车灯模组、车辆前照灯和车辆。
背景技术
现有车辆前照灯中通常设置有车灯模组，车灯模组是指单独或组合使用的、能够实现车辆的不同照明功能的装置或单元，例如，Matrix矩阵式前照灯模组，即能够将远光照明区域细分为多个照明区域的车灯模组，实现ADB自适应远光功能，可根据路况自适应地变换远光光形，对车辆前方的目标物进行遮蔽，避免道路其他使用者炫目，提高驾驶安全。车灯模组中通常设置有初级光学元件(比如反射镜、光导)和次级光学元件(比如透镜)。
现有车辆前照灯包括近光照明模组和远光照明模组，相应地，有近光照明模式和远光照明模式，当车辆前照灯为近光照明模式时，远光照明模组一般是不发光的，这样会导致在车辆前方看上去车辆前照灯的一部分亮而另一部分是暗的，影响车辆前照灯的造型美观性。
鉴于现有技术的上述缺陷，需要设计一种车灯光学元件。
实用新型内容
本实用新型第一方面所要解决的问题是提供一种车灯光学元件，该车灯光学元件结构简单，点亮效果好。
此外，本实用新型第二方面所要解决的问题是提供一种车灯模组，该车灯模组内的车灯光学元件结构简单，点亮效果好。
进一步地，本实用新型第三方面所要解决的问题是提供一种车辆前照灯，该车辆前照灯调光简单，点亮效果好。
更进一步地，本实用新型第四方面所要解决的问题是提供一种车辆，该车辆的车灯模组调光简单，点亮效果好。
为了解决上述技术问题，本实用新型一方面提供一种车灯光学元件，由后向前依次包括入光部、传输部和出光部，所述入光部包括点亮入光结构和至少一个远光入光结构，所述点亮入光结构包括点亮入光面，所述点亮入光面适于在近光照明时接收辅助照明光线；或者所述入光部包括点亮入光结构和至少一个远光入光结构，所述点亮入光结构为平面、向后凸出的弧形柱面体、向后凸出的半球体或聚光结构，所述点亮入光结构适于在近光照明接收辅助照明光线。
作为本实用新型的一个优选实施方式，所述远光入光结构呈矩阵式排列，所述远光入光结构在所述入光部的端面上设置为至少一排。
作为本实用新型的另一个优选实施方式，所述入光部具有向前端凹入的凹腔，所述点亮入光结构的点亮入光面设于所述凹腔的前端。
更优选地，所述传输部的纵截面的面积沿光传输方向逐渐增大。
作为本实用新型的又一个优选实施方式，所述远光入光结构包括远光入光面，所述远光入光面为向后端凸出的曲面；或者所述远光入光结构为聚光杯结构，所述聚光杯结构的入光端为平面或所述聚光杯结构的底部设有凹槽且所述凹槽内设有向后方凸起的曲面；或者所述远光入光结构为向后凸出的锥体。
作为本实用新型的一个具体结构形式，所述出光部的出光面为向前凸出的曲面，所述出光部与所述传输部相连接的端部的左右方向上的宽度大于所述传输部与所述出光部相连接的端部的左右方向上的宽度，且所述出光部与所述传输部相连接的端部的上下方向上的高度大于所述传输部与所述出光部相连接的端部的上下方向上的高度。
更具体地，所述出光部的上下左右四个侧面沿光传输方向逐渐向光轴靠拢。
作为本实用新型的另一个具体结构形式，所述传输部的四周侧面设置有消光涂层或消光纹。
更具体地，所述传输部四周侧面设置遮光结构，所述遮光结构为黑色塑料遮光层、黑色硅胶遮光层或黑色橡胶遮光层。
进一步具体地，所述传输部的左侧面和右侧面靠近所述入光部的部分平行于光轴并向出光部延伸，靠近所述出光部的部分在向所述出光部延伸的同时逐渐向光轴靠拢；所述传输部的上下两侧面由所述入光部向所述出光部延伸的同时逐渐向远离光轴的方向倾斜。
本实用新型第二方面提供一种车灯模组，由后向前依次包括固定架、散热器、电路板、设于所述电路板前端面上的光源和根据上述技术方案中任一项所述的车灯光学元件，所述固定架和所述散热器通过至少三个球头螺杆组件连接；所述车灯光学元件与所述电路板和所述散热器固定连接。
作为本实用新型的一个优选实施方式，所述光源包括点亮光源和远光光源，所述点亮光源与所述点亮入光结构对应设置，所述远光光源与所述远光入光结构一一对应所述点亮光源设于所述远光光源的上方，所述点亮光源射出的光线经所述车灯光学元件后，在近光照明时接收辅助照明光线。
优选地，所述传输部后端连接有安装部，所述传输部的侧面设有与所述安装部连接的加强筋结构。
更优选地，所述安装部的后端面上还设有安装支脚，所述安装支脚支撑在所述电路板上。
典型地，所述球头螺杆组件包括球头螺杆和球头螺母，所述球头螺杆包括球头部和与所述球头部连接的螺杆；所述球头螺母包括环状本体，所述环状本体的内侧设有或一体形成有四个弹性卡片，所述环状本体的端部设有或一体形成有四个弹性卡脚；或者所述球头螺母包括环状本体，所述环状本体的内侧设有或一体形成有四个弹性卡片，所述环状本体的端部设有或一体形成有两个弹性卡脚和加强筋结构，两个弹性卡脚相对设置，加强筋结构设于两个弹性卡脚之间；各所述弹性卡片和各所述弹性卡脚围合成球头螺母空腔，所述球头螺母空腔适于容纳所述球头部，所述弹性卡片能够防止所述球头部脱离所述球头螺母空腔，所述弹性卡脚适于与所述散热器卡接。
进一步具体地，其中两个所述球头螺杆的球头部连心线沿左右方向延伸，两个所述球头螺杆中的一个与其余所述球头螺杆的球头部连心线沿上下方向延伸。
更进一步具体地，所述散热器和所述电路板上均设有定位销配合孔，所述定位销配合孔适于与所述定位结构配合以将所述车灯光学元件与所述散热器和所述电路板连接。
本实用新型第三方面提供一种车辆前照灯，该车辆前照灯包括根据上述技术方案中任一项所述的车灯模组，其中所述车灯模组设置为多个，多个所述车灯模组一体设置或分散设置于车辆前照灯内；或者所述车灯模组设置为多个，所述车灯模组按照纵向、横向或者倾斜排列分布于车辆前照灯内。
本实用新型第四方面提供一种车辆，该车辆包括根据上述技术方案中所述的车辆前照灯。
通过上述技术方案，本实用新型的车灯光学元件由后向前依次包括入光部、传输部和出光部，所述入光部包括点亮入光结构和至少一个远光入光结构，所述点亮入光结构包括点亮入光面，所述点亮入光面适于在近光照明时接收辅助照明光线；或者所述入光部包括点亮入光结构和至少一个远光入光结构，所述点亮入光结构为平面、向后凸出的弧形柱面体、向后凸出的半球体或聚光结构，所述点亮入光结构适于在近光照明时接收辅助照明光线。本实用新型的车灯光学元件通过设置点亮入光结构，可以实现车灯在近光照明模式下，该车灯光学元件也是发光的，能够提高车灯的外观造型美观性。有关本实用新型的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。
附图说明
图1是车灯光学元件的第一个具体实施例的立体结构示意图之一；
图2是车灯光学元件的第一个具体实施例的立体结构示意图之二；
图3是车灯光学元件的第一个具体实施例的后视结构示意图；
图4是车灯光学元件的第一个具体实施例的横向剖面示意图；
图5是车灯光学元件的第一个具体实施例的纵向剖面示意图；
图6是第一个具体实施例的车灯光学元件和光源的结构示意图；
图7是图6的纵向截面的光线图；
图8是图6的横向截面的光线图；
图9是包括第一个具体实施例的车灯光学元件的车灯模组的立体结构示意图之一；
图10是包括第一个具体实施例的车灯光学元件的车灯模组的立体结构示意图之二；
图11是第一个具体实施例的车灯光学元件、电路板和散热器的装配图之一；
图12是第一个具体实施例的车灯光学元件、电路板和散热器的装配图之二；
图13是图9的纵向剖面示意图；
图14是图9的横向剖面示意图；
图15是图9的爆炸图；
图16是球头螺母与散热器的安装结构示意图；
图17是球头组件的结构示意图；
图18是球头螺母的一个具体实施例的立体结构示意图之一；
图19是球头螺母的一个具体实施例的立体结构示意图之二；
图20是球头螺母的一个具体实施例的后视结构示意图；
图21是球头螺母的一个具体实施例的侧视结构示意图；
图22是点亮光源的光形位置示意图；
图23是车辆前照灯的光形示意图；
图24是车辆具有防炫目暗区的光形示意图；
图25是车灯光学元件的第二个具体实施例的立体结构示意图之一；
图26是车灯光学元件的第二个具体实施例的立体结构示意图之二；
图27是车灯光学元件的第二个具体实施例的纵向剖面图和P部的局部放大图；
图28是第二个具体实施例的车灯光学元件的光路图；
图29是包括第二个具体实施例的车灯光学元件的车辆前照灯的结构示意图；
图30是车灯光学元件的第三个具体实施例的侧面结构示意图；
图31是车灯光学元件的第三个具体实施例的俯视图；
图32是包括第三个具体实施例的车灯光学元件的光路图；
图33是车灯光学元件的第四个具体实施例和光源的立体结构示意图之一；
图34是车灯光学元件的第四个具体实施例和光源的立体结构示意图之二；
图35是车灯光学元件的第四个具体实施例和光源的立体结构示意图之三；
图36是车灯光学元件的第四个具体实施例和光源的立体结构示意图之四；
图37是车灯光学元件的第四个具体实施例和光源的立体结构示意图之五；
图38是图37中点亮光源的光形在配光屏幕上的示意图；
图39是图37中点亮光源的光形和近光光形在配光屏幕上的光形叠加示意图；
图40是包括第五个具体实施例的车灯光学元件的车灯模组的剖面图之一；
图41是包括第五个具体实施例的车灯光学元件的车灯模组的剖面图之二；
图42是包括第五个具体实施例的车灯光学元件的车灯模组的立体结构图；
图43是车灯光学元件的第六个具体实施例和光源的立体结构示意图之一；
图44是车灯光学元件的第六个具体实施例和光源的立体结构示意图之二；
图45是车灯光学元件的第六个具体实施例的横向剖面的光路图；
图46是车灯光学元件的第六个具体实施例的纵向剖面的光路图；
图47是包括图43的车灯光学元件的车灯模组的爆炸图之一；
图48是包括图43的车灯光学元件的车灯模组的爆炸图之二；
图49是包括图43的车灯光学元件的车灯模组的立体结构图；
图50是图49中车灯光学元件和光源的立体结构图。
附图标记说明
1车灯光学元件 101入光部 1011远光入光结构
102传输部 1021点亮入光结构 1022凹腔
1023通光部 1024遮光结构 103出光部
1032出光面 104安装部 1041定位结构
1042车灯光学元件安装孔 1043安装支脚 105加强筋结构
2固定架 3散热器 4电路板
5光源 501点亮光源 502远光光源
6球头螺杆组件 601球头螺杆 6011球头部
6012螺杆 602球头螺母 6021环状本体
6022弹性卡片 6023弹性卡脚 6024加强筋结构
6025球头螺母空腔 6026卡槽 7灯体
8辅助照明光形 9近光光形上区域 10近光光形下区域
11紧固螺钉
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
首先需要说明的是，在下文的描述中为清楚地说明本实用新型的技术方案而涉及的一些方位词，例如“前”、“后”、“左”、“右”等均是按照光传输方向所指的方位类推所具有的含义，例如，以车灯光学元件为例，车灯光学元件上靠近远光光源的一端为后，远离远光光源的一端则为前；也可以理解为车灯光学元件的入光部所在的一端为后，出光部所在的一端为前，而相对于所述车灯光学元件的前后方向，车灯光学元件的左右两侧所代表的方向即为左右方向。
还需要说明的是，光轴是指沿着车灯光学元件前后方向延伸，且经过出光部的焦点的虚拟直线，光传输方向定义为沿光轴且由入光部101指向出光部103的方向。纵截面定义为车灯光学元件被垂直于光轴的平面所截得到的截面，纵向截面定义为车灯光学元件被平行于光轴的竖直平面所截得到的截面，横向截面定义为车灯光学元件被平行于光轴的水平平面所截得到的截面。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1至图5、图33至图37所示，作为本实用新型的一个具体结构形式，本实用新型提供一种车灯光学元件1，由后向前依次包括入光部101、传输部102和出光部103，所述入光部101包括点亮入光结构1021和至少一个远光入光结构1011，所述点亮入光结构1021包括点亮入光面，所述点亮入光面适于在近光照明时接收辅助照明光线，辅助照明光线经传输部102传输至出光部103并投射形成辅助照明光形；远光入光结构1011能够接收远光照明光线并将远光照明光线经传输部102传输至出光部103并投射形成远光光形。其中，辅助照明光线为下文中点亮光源501射出的光线，远光照明光线为下文中远光光源502射出的光线。
在近光照明模式下，点亮入光结构1021接收辅助照明光线，从而可以保证车灯在近光照明模式时该车灯光学元件1是发光的，能够提高车灯的外观造型美观性；在远光照明模式时，远光入光结构1011接收远光照明光线用于远光照明，而点亮入光结构1021 可接收辅助照明光线也可不接收辅助照明光线。当然，辅助照明光线经出光部103射出后，其投射区域可以位于车灯近光光形区域内，也可以位于车灯近光光形区域以外的区域，只要其亮度不影响近光照明效果即可。
如图1至图5所示，作为上述具体结构形式的第一个可选结构形式，所述入光部101具有向前端凹入的凹腔1022，所述点亮入光结构1021的点亮入光面设于所述凹腔1022 的前端。
如图22所示，由点亮入光结构1021的点亮入光面进入并经出光部103所投射的光线在配光屏幕上的投射区域位于配光屏幕水平轴线以下的近光光形区域内，因此，点亮入光结构1021设于远光入光结构1011的上方，经点亮入光结构1021形成的辅助照明光形8能够与位于水平轴线以下的近光光形叠加，且叠加后的光形照度要求与未叠加之前的近光光形照度接近，由此可以看出对于点亮入光结构1021接收的辅助照明光线的照度要求较低，为了达到这一目的，在入光部101上设置向前凹入的凹腔1022，而点亮入光面可设于该凹腔1022的前端端面上，以增大其与对应光源的距离，使得进入点亮入光结构1021的光线经出光部103出射后的亮度降低。
如图33至图37所示，作为上述具体结构形式的第二个可选结构形式，所述入光部101包括点亮入光结构1021和至少一个远光入光结构1011，所述点亮入光结构1021为平面、向后凸出的弧形柱面体、向后凸出的半球体或聚光结构，其中，向后凸出的弧形柱面体沿左右方向或上下方向延伸，所述点亮入光结构1021适于在近光照明时接收辅助照明光线。为了出光要求，点亮入光结构1021一般设置在远光入光结构1011的上方，但是，根据点亮需要，点亮入光结构1021也可以设置在其他位置上。
同理，如图38所示，在车辆的近光照明模式下时，由点亮入光结构1021进入并经出光部103所投射的光线在配光屏幕上的投射区域位于配光屏幕水平轴线以下的近光光形区域内，即辅助照明光形8可位于图39中的水平轴线下方，且优选正好位于近光光形下区域10中，当然，辅助照明光形8也可以位于近光光形上区域9内，或者近光光形区域以外的区域，也即辅助照明光线8经由车灯光学元件1出射可射向车辆的前上方、左侧、右侧等不影响近光照明的区域。辅助照明光形8的亮度较低，具体可以根据近光光形的亮度、以及相关照明要求来确定，确保辅助照明光形8的亮度不会影响车辆的近光光形的光照强度和均匀性，也不会影响附近其他车辆。
为了提高上述车灯光学元件1的光线利用率，作为一种优选结构形式，传输部102的纵截面的面积沿光传输方向逐渐增大，即传输部102的纵截面的面积自靠近入光部101的一端向靠近出光部103的一端逐渐增大，也就是说，传输部102除两个端面之外的两对相对侧面中至少有一对侧面为沿光传输方向渐扩的梯形，该结构使得入光部101接收的光线能够尽可能多地经传输部102传输至出光部103并射出，提高光线利用率。
进一步地，为了减少光线从传输部102的侧面直接射出或者经过传输部102的侧面反射后再由出光部103射出而形成很多杂散光，影响车灯光形的光学性能，作为一种更优选的结构形式，可在传输部102的四周侧面设置消光涂层或消光纹，消光涂层可以减少光线从传输部12的侧面反射和透射，该消光涂层可以是涂覆哑光黑漆，或者可以将传输部102表面设置皮纹并涂覆黑色不透光涂层，例如黑色光亮漆；消光纹可以为皮纹或者消光齿，也可以减少部分杂散光。
或者，作为另一种更优选的结构形式，传输部102的左侧面和右侧面靠近入光部101 的部分平行于光轴并向出光部103延伸，靠近出光部103的部分在向出光部103延伸的同时逐渐向光轴靠拢，形成一种低反射率结构，使得入射到该传输部102的左侧面和右侧面的光线的入射角很小，使得该传输部12的左侧面和右侧面的反射率很低、折射率很高，有效减少射至传输部102的左侧面和右侧面的光线反射至出光部103的出光面1032 而形成的杂散光。但是，此种结构不能有效消除传输部102的侧面折射至外界的杂散光，可以通过在传输部102四周侧面设置遮光结构1024来阻止光线射至外界，该遮光结构 1024可以与传输部102通过双色注塑一体成形，也可以为分体结构。其中，遮光结构1024 可以为黑色塑料遮光层、黑色硅胶遮光层或黑色橡胶遮光层。
为了减少光线由出光部103的侧面射出或经出光部103的侧面反射后再折射出形成杂散光，作为另一种优选结构形式，出光部103的出光面1032为向前凸出的曲面，出光部103与传输部102相连接的端部的左右方向上的宽度大于传输部102与出光部103相连接的端部的左右方向上的宽度，且出光部103与传输部102相连接的端部的上下方向上的高度大于传输部102与出光部103相连接的端部的上下方向上的高度，该结构可以使得经过传输部102进入出光部103的光线能够更多地射向出光部103的出光面1032，并经出光面1032的投射而形成照明光形，减少从传输部102射向出光部103侧面的光线的量，同时，使得照射到出光部103侧面的光线的入射角更大，足以大于全反射临界角而在出光部的出光面1032上发生全反射。
进一步地，作为另一种更优选的结构形式，出光部103的上下左右四个侧面沿光传输方向逐渐向光轴靠拢，形成向光轴倾斜的平面。该倾斜结构能够使得经过出光部103 的侧面反射到出光面1032的光线在出光面1032上所形成的入射角进一步增大，保证更多的光线的入射角超过全反射临界角而形成全反射。尽管该倾斜结构也使得由入光部101 照射到出光部103的侧面的光线的入射角有所减小，但尚不足以使该部分光线的入射角小于全反射临界角，因而不会阻碍由入光部101照射到出光部103的侧面的光线发生全反射。
如图1至图8所示，作为上述优选结构形式的第一个可选结构形式，传输部102的上下左右四个侧面为沿光传输方向延伸的矩形，四个侧面上设置有消光涂层，出光部103 的出光面1032为向前凸出的曲面，出光部103与传输部102相连接的端部的左右方向上的宽度大于传输部102与出光部103相连接的的端部的左右方向上的宽度，且出光部103 与传输部102相连接的端部的上下方向上的高度大于传输部102与出光部103相连接的端部的上下方向上的高度，同时，出光部103的上下左右四个侧面沿光传输方向逐渐向光轴靠拢。该可选结构形式可以实现传输部102进入出光部103的光线能够更多地射向出光部103的出光面1032，同时又能使从传输部102射向出光部103侧面的更多光线在出光面1032上发生全反射，以减少杂散光。
图7和图8所示为该可选结构形式的初级光学元件1部分光路示意图，由图可以看出，射至传输部102侧面的光线被设置有消光涂层的侧面吸收，射至出光部103侧面的光线会全反射至出光面1032，再由出光面1032全反射至出光部103相对的侧面，最后由该侧面反射回传输部102。该可选结构形式的初级光学元件1可以减少由传输部侧面直接射出或者经过传输部的侧面反射后再由出光部射出的光线以及由出光部103的侧面射出或经出光部103的侧面反射后再折射出的光线，从而减少杂散光的产生。
如图25至图27所示，作为上述优选结构形式的第二个可选结构形式，传输部102的左右两个侧面为沿光传输方向渐扩的梯形，即传输部102的纵向截面由后向前高度逐渐增大，由于其对应的入光部101包括一排远光入光结构1011，使得该车灯光学元件1 的后端较小，传输部102的左右两个侧面近似呈类三角形，以使该车灯光学元件1的体积尽可能缩小的情况下还能使光线尽可能多地经传输部102传输至出光部103并射出，提高光线利用率。
可选地，所述传输部102的至少一个侧面上设置有消光纹，所述消光纹为皮纹或消光齿。
如图25和图26所示，传输部102的上下左右四个侧面中至少一个侧面上设置有消光纹。该消光纹为皮纹或消光齿，使得传输部102的侧面粗糙或高低不平，从而减少从传输部102的侧面直接射出的光，或是经传输部102的侧面反射后形成的杂散光，提高传输部102的聚光能力。其中，消光齿为从传输部102周面向内凹陷的若干凹槽。
如图30和图31所示，作为上述优选结构形式的第三个可选结构形式，传输部102的纵截面的面积沿光传输方向逐渐增大，具体地，传输部102除两个端面之外的四个侧面均为沿光传输方向渐扩的梯形，也可以说，传输部102的纵向截面和横向截面为沿光传输方向渐扩的梯形；出光部103的出光面1032为向前凸出的曲面，出光部103与传输部102相连接的端部的左右方向上的宽度大于传输部102与出光部103相连接的端部的左右方向上的宽度，且出光部103与传输部102相连接的端部的上下方向上的高度大于传输部102与出光部103相连接的端部的上下方向上的高度；出光部103的上下左右四个侧面沿光传输方向逐渐向光轴靠拢，形成向光轴倾斜的平面；同时，传输部102的侧面设置有消光涂层。该可选结构形式的车灯光学元件1光线利用率高且杂散光少。
图32所示为该可选结构形式的初级光学元件1的横向截面的部分光路示意图，由图可以看出，以位于最左侧的远光光源502为例，其射出的光线中，一部分光线直接射至出光部103的出光面1032，由出光部103的出光面1032投射形成车灯光形；一部分光线射至传输部102侧面的光线被设置有消光涂层的传输部102的侧面截止，不会从传输部102的侧面射出或反射；第三部分光线射至出光部103的右侧面并可全反射至出光部 103的出光面1032，并由出光部103的出光面1032全反射至出光部103的左侧面，再由出光部103的左侧面全反射至传输部102的右侧面截止。
如图40和图41所示，作为上述优选结构形式的第四个可选结构形式，传输部102的外周部位设有遮光结构1024，传输部102由高透光材料制成，例如透明塑料、硅胶等，用于将由入光部101导入的光线传输到出光部103；遮光结构1024为黑色PC材质的遮光结构，用于吸收照射到遮光结构1024上的光线，防止传输部102内的光线经由其侧面射出或者经过其侧面反射形成杂散光。
所述传输部102的左右两侧面靠近所述入光部101的部分平行于光轴并向所述出光部103延伸；靠近所述出光部103的部分在向所述出光部103延伸的同时逐渐向光轴靠拢；所述传输部102的上下两侧面由所述入光部101向所述出光部103延伸的同时逐渐向远离光轴的方向倾斜，能够使得从入光部101导入的光线更多地传输到出光部103的出光面1032。
此时，当光线以同样的角度射向传输部102靠近出光部103的部分时，能够形成较小的入射角。而光线射入传输部102与遮光结构1024的分界面的入射角越小，反射光的比例就越少，折射光的比例越多，这就使得更多的光线在传输部102与遮光结构1024的分界面发生折射而被遮光结构1024所吸收，更少的光线被反射再次进入传输部102并由出光部103射出形成杂散光。经过该低反射率结构的处理，能够使传输部102与遮光结构1024的分界面的反射率很容易地达到20％以下，甚至达到5％以下，有效地抑制了杂散光的产生。
同时，出光部103的出光面1032为向前凸出的曲面，出光部103与传输部102相连接的端部的左右方向上的宽度大于传输部102与出光部103相连接的端部的左右方向上的宽度，且出光部103与传输部102相连接的端部的上下方向上的高度大于传输部102 与出光部103相连接的端部的上下方向上的高度，这就限制了照射在出光部103侧面的光线的角度，使得照射到出光部103侧面上的光线形成的入射角均显著大于全反射的临界角而发生全反射，反射至出光部103的出光面1032上，而出光面1032为凸曲面，能够使得从出光部103的侧面反射而来的更多光线在出光面1032发生全反射，反射至出光部103的相对的侧面，再由该侧面全反射至传输部102，并射至遮光结构1024，由于遮光结构1024可以吸收入射的光线，并且其与传输部102的分界面的反射率很低，因此，该反射光线的绝大部分被遮光结构1024吸收，而极少有光线能够从分界面反射出来。而且，反射出来的光线再经过出光部103射出的光线更为稀少，由此能够基本消除杂散光。
进一步地，出光部103的上下左右四个侧面沿光传输方向逐渐向光轴靠拢，形成向光轴倾斜的平面。该倾斜结构能够使得经过出光部103的侧面反射到出光面1032的光线在出光面1032上所形成的入射角进一步增大，保证更多的光线的入射角超过全反射临界角而形成全反射。尽管该倾斜结构也使得由入光部101照射到出光部103的侧面的光线的入射角有所减小，但尚不足以使该部分光线的入射角小于全反射临界角，因而不会阻碍由入光部101照射到出光部103的侧面的光线发生全反射。
如图43至图46所示，作为上述优选结构形式的第五个可选结构形式，传输部102的左侧面和右侧面沿光轴方向向前延伸，再向靠近光轴的方向靠拢，形成一种低反射率结构。入射到该传输部102的左侧面和右侧面的光线的入射角很小，使得该传输部102 的左侧面和右侧面的反射率很低，可有效减少射至传输部102的左侧面和右侧面的光线反射至出光部103的出光面1032而形成的杂散光。
同时，传输部102的上下两侧面由所述入光部101向所述出光部103延伸的同时逐渐向远离光轴的方向倾斜，即如图46所示，传输部102的纵向截面的高度逐渐增大，呈类三角形结构。这时远光入光结构1011沿左右方向连接成一排，因此，该车灯光学元件 1的后端在上下方向尺寸可以做到很小，节约材料成本，进一步减小该车灯光学元件1 的体积。在此结构下，能够使得从入光部101导入的光线更多地传输到出光部103的出光面1032，基本没有光线射至传输部102的上下侧面，因此几乎不存在由传输部102的上下侧面反射至出光部103的杂散光。
该第五个可选结构形式的出光部103的出光面1032为向前凸出的曲面，出光部103与传输部102相连接的端部的左右方向上的宽度大于传输部102与出光部103相连接的端部的左右方向上的宽度，且出光部103与传输部102相连接的端部的上下方向上的高度大于传输部102与出光部103相连接的端部的上下方向上的高度，其能够阻挡部分射至出光部103的四周侧面的光线，使射至出光部103的四周侧面的光线能够发生全反射，进一步地，所述出光部103的四周侧面沿光传输方向逐渐向光轴靠拢，以能够使得经过出光部103的侧面反射到出光面1032的光线在出光面1032上所形成的入射角进一步增大，保证更多的光线的入射角超过全反射临界角而形成全反射。
图45所示为上述第五个可选结构形式的横向截面的光路示意图，远光光源502的光线大部分直接由出光部103的出光面1032直接射出，一部分光线射至传输部102的左右侧面，入射到该传输部102的左侧面和右侧面的光线的入射角很小，因此左右侧面反射率很低，射至传输部102的左右侧面的光线无法反射进入出光部103；一部分光线射至出光部103的侧面，出光部13的左(右)侧面倾斜设置，使得经其全反射至出光面1032 的光线能够全反射至出光部103的右(左)侧面，再由该右(左)侧面全反射至传输部 102的左(右)侧面，由于传输部102的左右侧面的反射率很低，因此，基本不会有光线经其反射至出光面1032形成杂散光。
图46所示为上述第五个可选结构形式的纵向截面的光路示意图，远光光源502的光线大部分直接由出光部103的出光面1032射出，小部分光线射至出光部103的侧面。将出光部103的上(下)侧面倾斜设置，使得经其全反射至出光面1032的光线能够全反射至出光部103的下(上)侧面，再由该下(上)侧面全反射至传输部102的上(下) 侧面，由于入射角很小，因此，基本不会有光线经其反射至出光面103形成杂散光。
但是，此种结构不能有效消除传输部102的侧面折射至外界的杂散光，可以通过在传输部102四周侧面设置遮光结构1024来阻止光线射至外界。
上述五种可选结构形式的车灯光学元件均可通过增加点亮入光结构1021，来实现车灯在近光照明模式时该车灯光学元件1发光的技术效果。
本申请的车灯光学元件1的入光部101包括至少一个远光入光结构1011，所述远光入光结构1011呈矩阵式排列，所述远光入光结构1011在所述入光部101的端面上设置为至少一排，如图2、图31、图33至图37、图40和图44所示，远光入光结构1011背向出光部103的一端形成入光凸面，即该远光入光结构1011的入光面为向后凸出的曲面。当然，远光入光结构1011也可以为其他聚光结构。而根据实际出光需求，远光入光结构 1011的数量可以有增减，根据实际光线照明需求，可以设置为单独一个，可以设置为一排多个，可以设置为多排，还可以设置为多列，其数量及排布结构均根据实际需要设置。
可选地，所述远光入光结构1011为聚光杯结构，所述聚光杯结构的入光端为平面或所述聚光杯结构的底部设有凹槽且所述凹槽内设有向后方凸起的曲面。
可选地，如图26所示，所述远光入光结构1011为向后凸出的锥体。
在这里，无论远光入光结构1011采用何种结构形式，其作用均满足以下两种需求：一方面能够更好地起到汇聚准直入射光线的作用；另一方面能够与向前凸出的出光面1032相配合，形成一个双凸透镜或类似于双凸透镜的结构形式，能够更好地对入射光线收集、准直后向前投射，以能够形成理想的设计光形。
本申请的车灯光学元件1的出光部103的出光面1032为向前端凸出的曲面，可选的，所述出光面1032上可设有光线扩散结构。如图1、图25、图27、图30、图42和图 44所示，该光线扩散结构由呈网格分布的多个块状曲面拼接而成，每个块状曲面可以用于对光线进行发散，以扩大照明区域。可选的，光线扩散结构还可以为呈网格分布的多个块状平面拼接而成，还可以为多条沿着左右方向或上下方向设置的条状凸起结构或条状平面结构。多种结构形式的光线扩散结构能够将出射的光线上下和/或左右方向扩散，以得到想要的光形。
在满足出光要求的情况下，根据不同的光学性能以及车灯造型的设计面，出光面1032的正向投影可以为任何合适的形状，可以为竖向或横向放置的长方形，也可以为平行四边形、圆形或其他异形形状等。例如图29中所示，出光面1032的正向投影为平行四边形。
在图1至图3、图4至图15、图25至图28、图30至图37、图40至图50中可以看出，本实用新型的车灯光学元件可以理解为将传统车灯模组中的初级光学元件和次级光学元件合为一体，这样的结构形式能够满足车灯照明需求，且光学精度高、光学元件体积小，能够减小车灯模组所占用的空间，同时出光部103的上下左右开口尺寸均可以做到很小，并且不影响光形效果。例如，在图1所示的一个具体实施例中，出光部103 的上下和左右两个方向中至少有一个方向的尺寸小于等于30mm，其中优选尺寸可为 25mm、20mm、15mm、10mm等，图1中所示的出光部103的上下高度为20mm，左右宽度为10mm，其体积较小，但是光形效果并没有受到影响。
本实用新型第二方面还提供一种车灯模组，如图9至图15、图40至图42、图47 至图50所示，该车灯模组由后向前依次包括固定架2、散热器3、电路板4、设于所述电路板4前端面上的光源5和根据上述技术方案中任一项所述的车灯光学元件1，固定架2 与车灯灯体固定连接，所述固定架2和所述散热器3通过至少三个球头螺杆组件6连接；所述车灯光学元件1与所述电路板4和所述散热器3固定连接。
如图10、图15、图40、图42、图47至图50所示，三个球头螺杆组件6将固定架2 和散热器3连接在一起，车灯光学元件1通过紧固螺钉11将车灯光学元件1固定连接在电路板4和散热器3上。车灯光学元件1和电路板4上设有供紧固螺钉11依次穿过的车灯光学元件安装孔1042和电路板安装孔，相应地，散热器3上设有能够与紧固螺钉11 螺纹连接的螺纹连接孔。
如图17至图21所示，所述球头螺杆组件6包括球头螺杆601和球头螺母602，所述球头螺杆601包括球头部6011和与所述球头部6011连接的螺杆6012；所述球头螺母 602包括环状本体6021，所述环状本体6021的内侧设有或一体形成有四个弹性卡片6022，所述环状本体6021的端部设有或一体形成有四个弹性卡脚6023。
可选地，所述球头螺母602包括环状本体6021，所述环状本体6021的内侧设有或一体形成有四个弹性卡片6022，所述环状本体6021的端部设有或一体形成有两个弹性卡脚6023和加强筋结构6024，两个弹性卡脚6023相对设置，加强筋结构6024设于两个弹性卡脚6023之间。
各所述弹性卡片6022和各所述弹性卡脚6023围合成球头螺母空腔6025，所述球头螺母空腔6025适于容纳所述球头部6011，所述弹性卡片6022能够防止所述球头部6011 脱离所述球头螺母空腔6025，所述弹性卡脚6023适于与所述散热器3卡接。
如图16所示，球头螺母602从散热器3的后端插入，弹性卡脚6023上的卡槽6026 与散热器3卡合后将球头螺母602固定，球头螺杆601的球头部6011插入球头螺母空腔 6025内，弹性卡片6022能够防止球头部6011脱出，以此来将球头螺母602和球头螺杆601连接。作为球头螺母602的另一个可选实施方案，球头螺母602上可对称设置两个弹性卡脚6023，介于两个弹性卡脚6023之间可以设置一个加强筋结构6024，两个弹性卡脚6023可以用于将球头螺母602和散热器3卡接，加强筋结构6024可以提高球头螺母 602的强度，防止在强烈的震动过程中球头螺杆601脱落。
上述三个球头螺杆组件6用于驱动车灯光学元件1的上下左右摆动，以实现车灯光形的上下左右调光。具体地，两个所述球头螺杆601的球头部6011连心线沿左右方向延伸，两个所述球头螺杆601中的一个与其余所述球头螺杆601的球头部6011连心线沿上下方向延伸。
从图9、图10、图15、图42和图47至图49中可以看出，这三个具体实施例中均设有三组球头螺杆组件6，其中两组球头螺杆组件6分别设于车灯光学元件1的左右两侧，并且其中的球头螺杆601的球头部6011的球心在同一水平线上，同时，其中一个球头螺杆601的球头部6011的球心与第三组球头螺杆组件6的球头螺杆601的球头部6011的球心在同一竖直线上，这样，这三个球头螺杆组件6能够构成一个较稳定的三角形。
三组球头螺杆组件6的调光原理是，球心在同一水平线上的两组球头螺杆组件6固定，转动另一组球头螺杆组件6的球头螺杆601，可使该组球头螺杆组件6前后移动，从而使上述车灯光学元件1以球心在同一水平线上的两组球头螺杆组件6的球头部6011连心线为轴线转动，实现车灯光形的上下调光；球心在同一竖直线上的两组球头螺杆组件6 固定，转动另一组球头螺杆组件6的球头螺杆601，可使该组球头螺杆组件6前后移动，从而使上述车灯光学元件1以球心在同一竖直线上的两组球头螺杆组件6的球头部6011 连心线为轴线转动，实现车灯光形的左右调光。
如图1所示，车灯光学元件1的传输部102后端连接有安装部104，所述传输部102的侧面设有与所述安装部104连接的加强筋结构105，以加强车灯光学元件1的结构强度。
优选地，如图2、图3、图11、图15和图47所示，所述安装部104上设有定位销 1041。所述散热器3和所述电路板4上均设有定位销配合孔，所述定位销配合孔适于与所述定位销1041配合以将所述车灯光学元件1与所述散热器3和所述电路板4定位。车灯光学元件1上的定位销1041能够插入设在电路板4、散热器3上的定位销配合孔内，将车灯光学元件1定位，提高车灯光学元件1的安装精度。
更优选地，所述安装部104的后端面上还设有安装支脚1043。在将车灯光学元件1安装在散热器3上时，通过安装支脚1043支撑在电路板4上，以固定车灯光学元件1的位置。安装支脚1043使得安装部14与线路板3之间形成点线结合的支撑，可以避免面接触支撑时由于接触面不平所引起的晃动，提高安装的稳定性。
如图6至图8、图33至图37所示，所述光源5包括点亮光源501和远光光源502，所述点亮光源501设于所述远光光源502的上方，所述点亮光源501射出的光线经所述车灯光学元件1投射后形成辅助照明光形。所述点亮光源501为亮度可调节的光源，所述点亮光源501与所述点亮入光结构1021对应设置，所述远光光源502与所述远光入光结构1011一一对应。在近光照明模式下，点亮光源501为常亮光源，多个远光光源502 呈矩阵式排列，在远光照明模式下被点亮。
图22所示，点亮光源501的光线经上述车灯光学元件1投射在配光屏幕上的辅助照明光形8的区域位于配光屏幕水平轴线以下的近光光形区域内，因该辅助照明光形8 能够与位于水平轴线以下的近光光形叠加，叠加后的光形照度要与原近光光形的光形照度差不多。图23中配光屏幕上所示为整个车灯光形，上面为远光光形，下面为近光光形，两者叠加在一起。所述远光光源502能被独立控制亮灭，所述车灯光学元件1用于将远光的照明区域分割成与所述远光光源502数量相等的若干个照明单元，每个所述照明单元的明暗通过对应的所述远光光源502单独控制。在这里，车灯光学元件1的体积随着光源5数量的减少而适应性减小，例如如图25所示的车灯光学元件1中，出光面1032 的开口尺寸高约20mm，宽约10mm，相比目前Matrix矩阵大灯模组的透镜开口尺寸小很多，可以适应更丰富多样的车灯造型。另外，远光入光结构1011也可以沿上下方向设置为多排，当每个远光入光结构1011对应安装有远光光源502时，在车灯模组的照明区域可以形成多排设置的Matrix矩阵光形。图24中所示为本具体实施例的远光照明中的防炫目功能，在对面车道有车辆或行人时，车灯模组内所对应照明单元的远光光源502会灭掉，使其所对应照明单元形成暗区。
如图38、图39所示，在车辆的近光照明模式下时，点亮光源501形成辅助照明光形8，可位于图39中的水平轴线下方，且优选正好位于近光光形下区域10中，当然，辅助照明光形8也可以位于近光光形上区域9内，或者近光光形区域以外的区域，也即点亮光源501经由车灯光学元件1出射的光线可射向车辆的前上方、左侧、右侧等不影响近光照明的区域。辅助照明光形8的亮度较低，具体可以根据近光光形的亮度、以及相关照明要求来确定，确保辅助照明光形8的亮度不会影响车辆的近光光形的光照强度和均匀性，也不会影响附近其他车辆。其中，近光光形下区域10为位于水平轴线下方的近光光形，近光光形上区域9为位于水平轴线上方的近光III区光形。
本实用新型第三方面还提供一种车辆前照灯，包括根据上述技术方案中任一项所述的车灯模组，其中所述车灯模组设置为多个，多个所述车灯模组一体设置或分散设置于车辆前照灯内。如图29所示，该车灯内设置有3个车灯模组，共同构成Matrix矩阵大灯。其照明效果如图24所示，当车辆的行驶路线上出现其他车辆或行人等障碍物时，通过调节车辆前照灯的远光光形，将与障碍物所在照明单元对应的光源502关闭，使得该照明单元所在区域变暗，防止其他道路使用者炫目，提高驾驶安全性。
可选地，所述车灯模组设置为多个，所述车灯模组按照纵向、横向或者倾斜排列分布于车辆前照灯内，具体排布方式可以如图29所示，也可以采用其他排布方式。
本实用新型第四方面还提供一种车辆，包括根据上述技术方案所述的车辆前照灯。
由以上描述可以看出，本实用新型的车灯光学元件1由后向前依次包括入光部101、传输部102和出光部103，入光部101包括点亮入光结构1021和至少一个远光入光结构1011；点亮入光结构1021包括点亮入光面，点亮入光面适于在近光照明时接收辅助照明光线，辅助照明光线经传输部102传输至出光部103并投射形成辅助照明光形；远光入光结构1011能够接收远光照明光线并将远光照明光线经传输部102传输至出光部103并投射形成远光光形。本实用新型的车灯光学元件1通过设置点亮入光结构1021，可以实现车灯在近光照明模式下，该车灯光学元件1也是发光的，能够提高车灯的外观造型美观性。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (11)

1.一种球头螺母，其特征在于，包括环状本体(6021)，所述环状本体(6021)的内侧设有或一体形成有四个弹性卡片(6022)，所述环状本体(6021)的端部设有或一体形成有两个弹性卡脚(6023)和加强筋结构(6024)，各所述弹性卡片(6022)和各所述弹性卡脚(6023)围合成球头螺母空腔(6025)。
2.根据权利要求1所述的球头螺母，其特征在于，两个所述弹性卡脚(6023)相对设置，所述加强筋结构(6024)设于两个所述弹性卡脚(6023)之间。
3.根据权利要求2所述的球头螺母，其特征在于，两个所述弹性卡脚(6023)对称设置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的球头螺母，其特征在于，所述弹性卡脚(6023)上设有用于与散热器卡合的卡槽(6026)。
5.一种球头螺杆组件，其特征在于，包括球头螺杆(601)和根据权利要求1至4中任一项所述的球头螺母(602)，所述球头螺杆(601)包括球头部(6011)和与所述球头部(6011)连接的螺杆(6012)，所述球头螺母空腔(6025)适于容纳所述球头部(6011)，所述弹性卡片(6022)能够防止所述球头部(6011)脱离所述球头螺母空腔(6025)。
6.一种车灯模组，其特征在于，包括车灯光学元件(1)、固定架(2)、散热器(3)、电路板(4)、设于所述电路板(4)前端面上的光源(5)和根据上述权利要求5所述的球头螺杆组件(6)，所述固定架(2)和所述散热器(3)通过至少三个所述球头螺杆组件(6)连接；所述车灯光学元件(1)与所述电路板(4)和所述散热器(3)固定连接，其中
由后向前依次包括入光部(101)、传输部(102)和出光部(103)，所述入光部(101)包括点亮入光结构(1021)和至少一个远光入光结构(1011)，所述点亮入光结构(1021)包括点亮入光面，所述点亮入光面适于在近光照明时接收辅助照明光线；或者
所述入光部(101)包括点亮入光结构(1021)和至少一个远光入光结构(1011)，所述点亮入光结构(1021)为平面、向后凸出的弧形柱面体、向后凸出的半球体或聚光结构，所述点亮入光结构(1021)适于在近光照明时接收辅助照明光线。
7.根据权利要求6所述的车灯模组，其特征在于，所述弹性卡脚(6023)与所述散热器(3)卡接。
8.根据权利要求6所述的车灯模组，其特征在于，其中两个所述球头螺杆(601)的球头部(6011)连心线沿左右方向延伸，两个所述球头螺杆(601)中的一个与其余所述球头螺杆(601)的球头部(6011)连心线沿上下方向延伸。
9.根据权利要求6所述的车灯模组，其特征在于，所述入光部(101)具有向前端凹入的凹腔(1022)，所述点亮入光结构(1021)的点亮入光面设于所述凹腔(1022)的前端。
10.一种车辆前照灯，其特征在于，包括根据权利要求6至9中任一项所述的车灯模组，其中所述车灯模组设置为多个，多个所述车灯模组一体设置或分散设置于车辆前照灯内；或者
所述车灯模组设置为多个，所述车灯模组按照纵向、横向或者倾斜排列分布于车辆前照灯内。
11.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求10所述的车辆前照灯。
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