CN219063197U - 两部分装置和机动车照明单元 - Google Patents

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Abstract

本文描述了一种两部分装置和一种机动车照明单元。两部分装置包括组件。该组件包括具有第一固定面的第一部分和与第一部分分离的第二部分。第二部分具有第二固定面。第一和第二部分彼此相邻布置，其中第一固定面与第二固定面接触。该组件还包括簧环固定位置，该簧环固定位置具有横向于固定面的圆形形状。两部分装置还包括簧环，该簧环在簧环固定位置处接合圆形形状，从而将第一和第二部分固定在一起。

Description

两部分装置和机动车照明单元
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年9月20日提交的美国临时专利申请号63/246162的权益，其内容在此通过引用并入本文。
技术领域
本实用新型总体上涉及车辆照明领域，并且尤其涉及一种两部分装置和一种机动车照明单元。
背景技术
发光二极管(LED)——其可以涵盖任何或所有半导体发光器件(包括例如二极管激光器)——由于优异的技术特性(诸如例如能效和寿命)而越来越多地取代较陈旧技术的光源，例如卤素灯和氙灯(也称为常规灯)。这即使对于高要求的应用(诸如例如车辆外部照明)也是如此，例如就亮度、发光度和/或光束整形而言。考虑到传统灯的巨大安装基座，提供所谓的LED改型灯(简称为LED改型)，差不多一对一地替换传统灯，同时允许继续使用其他系统部件——诸如光学器件(例如，反射器和透镜)和照明器——可以具有巨大的经济利益。
实用新型内容
本文描述了一种两部分装置和一种机动车照明单元。两部分装置包括组件。该组件包括具有第一固定面的第一部分和与第一部分分离的第二部分。第二部分具有第二固定面。第一和第二部分彼此相邻布置，其中第一固定面与第二固定面接触。该组件还包括簧环(circlip)固定位置，该簧环固定位置具有横向于固定面的圆形形状。两部分装置还包括簧环，该簧环在簧环固定位置处接合圆形形状，从而将第一和第二部分固定在一起。
附图说明
可从以下描述中获得更详细的理解，以下描述通过示例的方式结合所附附图给出，其中：
图1为组装前和组装后的两部分装置的截面的示意图；
图2为带凹槽的圆形形状的示意性透视图；
图3为两部分装置的一个示例的示意性透视图；
图4为两部分装置的另一示例的示意性透视图；
图5A为另一示例两部分装置的分解状态的示意性透视图；
图5B为另一示例两部分装置的组装状态的示意性透视图；
图6为LED改型灯的示意性透视分解图，该LED改型灯可以是或包括本文所述的任一示例两部分装置；
图7为一个示例车辆头灯系统的图解；
图8为另一示例车辆头灯系统的图解；以及
图9是制造LED改型灯的示例方法的流程图。
具体实施方式
下文将参考所附附图更全面地描述不同光照明系统和/或发光二极管实施方式的示例。这些示例不相互排斥，并且在一个示例中发现的特征可以与在一个或多个其他示例中发现的特征相组合，以实现另外的实施方式。因此，将被理解，所附附图中所示的示例仅为了说明的目的而提供，并且它们不旨在以任何方式限制本公开。类似的数字始终指代类似的元件。
将被理解，尽管术语第一、第二、第三等可以在本文中用于描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语所限制。这些术语可以用于区分一个元件与另一个元件。例如，第一元件可以被称为第二元件并且第二元件可以被称为第一元件，而不脱离本实用新型的范围。如本文所使用的，术语“和/或”可以包括一个或多个相关联列出项目的任何和所有组合。
将被理解，当诸如层、区域或衬底的元件被称为“在”或“延伸到”另一个元件上时，它可以直接在或直接延伸到另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”或“直接延伸到”另一个元件上时，可能没有中间元件的存在。还将被理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件和/或经由一个或多个中间元件连接或耦合到另一个元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，在该元件和另一个元件之间没有中间元件的存在。将被理解，除了图中描绘的任何取向之外，这些术语旨在涵盖元件的不同取向。
诸如“下面”、“上面”、“上边”、“下边”、“水平”或“垂直”的相对术语在本文可以用于描述一个元件、层或区域与图中所图示的另一个元件、层或区域的关系。将被理解，除了图中描绘的取向之外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。
传统车灯通常具有细长形状(例如圆柱形)，其中卤素灯(例如H7和H4)为典型示例。为了模仿气体放电电弧或白炽灯丝的360°发射模式，LED改型可以在载体的相反侧上使用一个或多个LED，以将LED的朗伯发射引导到相反的半空间，从而彼此互补成近似的360°光束模式。
在组装这种LED改型时，可以将其制成两部分装置，该两部分装置包括单独的第一部分和单独的第二部分，它们可以形成LED改型的两半，这两半可以在固定面固定在一起。这两半通常通过螺纹连接、铆接或胶粘而固定在一起。然而，这样做需要附加的部件(例如，螺钉、铆钉、胶水)和附加的工艺步骤。此外，该工艺可能需要特别小心，以避免组件损坏并保证长期维护。例如，用太大的力螺纹连接或铆接可以使这两半变形，并且特别是可以使LED的载体板变形，从而损害LED改型的光学特性。附加地或替代地，胶水可能对LED的强辐射是敏感的，这可能使胶粘连接变脆。
图1为组装前和组装后的两部分装置的截面的示意图。在图1所示的示例中，使用簧环4在固定面3处将单独的第一部分1固定到单独的第二部分2。为此，第一和第二部分1、2可以在簧环固定位置5处形成，以彼此互补成横向于固定面3的圆形形状6。
图1示出了在分解和组装状态下穿过两部分装置的截面，该两部分装置包括第一和第二部分1、2，所述第一和第二部分1、2可以在固定面3处固定在一起。图1的左部示出了第一和第二部分1、2联结之前的组件，并且右部示出了当簧环4在簧环固定位置5处接合圆形形状6时的组件。两部分装置的固定面3可以垂直于截面平面(例如，垂直于图1的附图平面)延伸。
图2为带凹槽的圆形形状的示意性透视图。在图2所示的示例中，簧环4在刻在圆形形状6中的凹槽7中接合圆形形状6。凹槽7可以在其接合位置阻止簧环4在圆形形状的轴向方向上的移动(例如，沿着固定面3的移动)。然而，如果该结构避免了簧环4上的轴向力，则可以不需要这种凹槽7。在潜在轴向力在簧环4上的情况下，代替使用凹槽7来固定簧环的轴向位置，其他选项是可能的。
图3为两部分装置的一个示例的示意性透视图。在图3所示的示例中，圆形形状6位于两部分装置的腔8内。在这样的实施例中，腔8的壁9将阻止簧环4的任何有害的轴向移动。
只要簧环4的卡爪14可以在簧环固定位置5处与圆形形状6紧固接合(见图1)，簧环4就可以采用任何单侧开口圆形夹具的形状。然后，簧环4将阻止第一和第二部分1、2在横向于固定面3的方向上的相对移动。换句话说，簧环4将在横向方向上将第一和第二部分1、2安全地彼此固定。特别地，工业标准的簧环(例如truarc环)可以用作这种簧环4。这可以允许簧环部件的规模经济。圆形形状6——或者更准确地说，属于第一和第二部分1、2的圆形形状6的部分——可以由第一和第二部分1、2例如通过铣削加工而成。然而，如果第一和第二部分1、2由例如可模制的塑料制成，则它们可以通过嵌件成型(insert molding)更经济地制造。尽管簧环4阻止第一和第二部分1、2横向于固定面3分离，但是通过预见第一和第二部分1、2中的配合凹陷(indentation)和突起，可以阻止沿着(例如，平行于)固定面3的移动。
图4为两部分装置的另一示例的示意性透视图。在图4所示的示例中，第一和第二部分1、2被示出为第一部分1上的突起11和凹陷12分别与第二部分2上的凹陷22和突起21配合。在联结第一和第二部分1、2时，第一部分1上的突起11将挤入第二部分2的凹陷22中，并且第二部分2上的突起21将挤入第一部分1上的凹陷12中(见图4中的虚线箭头)。在联结之后，簧环4将被插入腔8中，以接合联结的第一和第二部分1、2的圆形形状6(也参见图3)。然后，簧环4将牢固地接合圆形形状6(然而，在图4中不可见，参见图3)，并且由此将阻止第一和第二部分1、2横向于固定面3分离，同时接合的突起和凹陷11、12、21、22将阻止第一和第二部分1、2沿着固定面3移动。
图5A和图5B为另一个示例两部分装置的示意性透视图。图5A中示出的示例以示意性透视图示出了簧环4以及待插入到第三部分30中的第一和第二部分1、2的分解状态。图5B以示意性截面图示出了组装状态。第一和第二部分1、2——在它们的下侧上(例如，与簧环4固定在腔8中的一侧相反)(簧环位置5)——可以例如通过夹紧机构31被引入到接合第一和第二部分1、2的下侧的第三部分30的接收部中(参见图5A中的虚线箭头)。因此，第一和第二部分1、2的下侧可以保持在第三部分30的接收部中，而簧环4可以避免第一和第二部分1、2横向于固定面3分离，并且配合的突起和凹陷11、12、21、22可以阻止沿着固定面3的运动。簧环横向固定机构可以有利地与LED改型车灯一起使用，其各部分已经在图3–图5A、图5B中示出。
图6是LED改型灯的示意性透视分解图，该LED改型灯可以是或包括本文所述的任一示例两部分装置。在这种LED改型车灯中，第一和第二部分1、2可以是半壳体(例如，由铝制成)，并且第三部分30可以是灯帽(例如，(主要或全部)由塑料制成)。进一步可辨别的是载体50(例如，PCB)，LED 51和另外的电气部件52可以安装在载体50上，并且(将被插入帽30中的)引线53可以连接到载体50以用于电力供应。热贴片54可以支持从LED 51(以及另外的电气部件52)到半壳体1、2的热传递。这种LED改型车灯可以用在车辆灯中，例如用于产生日间行车灯、雾灯或信号灯(例如转向信号灯)。
图7为一个示例车辆头灯系统700的图解，该示例车辆头灯系统700可以结合本文所描述的实施例和示例中的一个或多个。图7中所示的示例车辆头灯系统700包括电力线702、数据总线704、输入滤波器和保护模块706、总线收发器708、传感器模块710、LED直流到直流(DC/DC)模块712、逻辑低压差(LDO)模块714、微控制器716、和主动式头灯718。
电力线702可以具有从车辆接收电力的输入，并且数据总线704可以具有输入/输出，通过该输入/输出可以在车辆和车辆头灯系统700之间交换数据。例如，车辆头灯系统700可以从车辆中的其他位置接收指令、诸如打开转向信号或打开头灯的指令，并且如果合期望，则可以向车辆中的其他位置发送反馈。传感器模块710可以通信地耦合到数据总线704，并且可以向车辆头灯系统700或车辆中的其他位置提供附加数据，该附加数据例如与环境条件(例如，一天中的时间、雨、雾、或周围环境光水平)、车辆状态(例如，已停放、运动中、运动速度、或运动方向)、以及其他物体(例如，车辆或行人)的存在/定位有关。与通信耦合到车辆数据总线的任何车辆控制器分离的头灯控制器也可以被包括在车辆头灯系统700中。在图7中，头灯控制器可以是微控制器，诸如微控制器(μc)716。微控制器716可以通信地耦合到数据总线704。
输入滤波器和保护模块706可以电耦合到电力线702，并且例如可以支持各种滤波器，以减少传导的发射并提供电力抗扰度(power immunity)。附加地，输入滤波器和保护模块706可以提供静电放电(ESD)保护、负载转储保护、交流发电机磁场衰减保护、和/或反极性保护。
LED DC/DC模块712可以在输入滤波器和保护模块106与主动式头灯718之间耦合，以接收滤波后的功率并提供驱动电流，从而为主动式头灯718中的LED阵列中的LED供电。LED DC/DC模块712可以具有在7伏和18伏之间的输入电压，其标称电压大约为13.2伏，并且输出电压可以略高(例如，0.3伏)于LED阵列的最大电压(例如，如由因素或局部校准以及由于负载、温度或其他因素引起的操作条件调整来确定)。
逻辑LDO模块714可以耦合至输入滤波器和保护模块706，以接收滤波后的功率。逻辑LDO模块714也可以耦合到微控制器716和主动式头灯718，以向微控制器716和/或主动式头灯718中的电子器件(诸如CMOS逻辑)提供电力。
总线收发器708可以例如具有通用异步收发器(UART)或串行外设接口(SPI)接口，并可以耦合到微控制器716。微控制器716可以基于或包括来自传感器模块710的数据来转换车辆输入。转换后的车辆输入可以包括可传输到主动式头灯718中的图像缓冲器的视频信号。此外，微控制器716可以在启动期间加载默认图像帧并测试开路/短路像素。在实施例中，SPI接口可以加载CMOS中的图像缓冲器。图像帧可以是全帧、差分或部分帧。微控制器716的其他特征可以包括CMOS状态的控制接口监控，包括管芯温度以及逻辑LDO输出。在实施例中，可以动态控制LED DC/DC输出以最小化净空(headroom)。除了提供图像帧数据之外，还可以控制其他头灯功能，诸如与侧标志灯或转向信号灯结合互补使用，和/或日间行车灯的激活。
图8为另一示例车辆头灯系统800的图解。图8中示出的示例车辆头灯系统800包括应用平台802、两个LED照明系统806和808、以及次级光学器件810和812。
LED照明系统808可以发射光束814(图8中箭头814a和814b之间所示)。LED照明系统806可以发射光束816(图8中箭头816a和816b之间所示)。在图8中所示的实施例中，次级光学器件810邻近LED照明系统808，并且从LED照明系统808发射的光穿过次级光学器件810。类似地，次级光学器件812邻近LED照明系统806，并且从LED照明系统806发射的光穿过次级光学器件812。在替代实施例中，在车辆头灯系统中没有提供次级光学器件810/812。
在被包括的场合，次级光学器件810/812可以是或包括一个或多个光导。一个或多个光导可以是边缘照亮式的，或者可以具有限定光导内部边缘的内部开口。LED照明系统808和806可以插入一个或多个光导的内部开口中，使得它们将光注入一个或多个光导的内部边缘(内部开口光导)或外部边缘(边缘照亮式光导)。在实施例中，一个或多个光导可以以期望的方式——诸如例如，具有梯度、倒角分布、窄分布、宽分布、或角分布——对由LED照明系统808和806发射的光进行整形。
应用平台802可以经由线路804向LED照明系统806和/或808提供电力和/或数据，该线路804可以包括图7的电力线702和数据总线704中的一条或多条或一部分。一个或多个传感器(其可以是车辆头灯系统800中的传感器或其他附加传感器)可以在应用平台802的壳体内部或外部。替代地或另外，如图7的示例车辆头灯系统700中所示，每个LED照明系统808和806可以包括其自己的传感器模块、连接和控制模块、电源模块、和/或LED阵列。
在实施例中，车辆头灯系统800可以代表具有可操纵光束的机动车，其中可以选择性激活LED以提供可操纵光。例如，LED或发射器的阵列可以用于限定或投射形状或图案，或者仅照亮道路的选定部分。在示例实施例中，LED照明系统806和808内的红外相机或检测器像素可以是识别场景中需要光照的部分(例如，道路或行人交叉路口)的传感器(例如，类似于图7的传感器模块710中的传感器)。
图9为制造LED改型灯(例如图1-图6中的任一装置)的示例方法900的流程图。在图9所示的示例中，该方法包括提供具有第一固定面的第一部分(902)，以及提供与第一部分分离并具有第二固定面的第二部分(904)。第一和第二部分可以布置成以它们的固定面彼此接触以形成组件(906)。该组件可以具有簧环固定位置，该簧环固定位置可以具有横向于固定面的圆形形状。第一和第二部分可以通过用簧环接合组件的圆形形状而固定在一起(908)。
对相关领域的技术人员而言，基于本文的描述，本实用新型的实施例可以使用硬件描述语言(HDL)(诸如例如Verilog或VHDL)在软件中设计。HDL设计可以模拟电子系统的行为，其中该设计可以被综合并最终制作成硬件装置。此外，HDL设计可以存储在计算机产品中，并在硬件制造之前加载到计算机系统中。
已经详细描述了实施例，本领域技术人员将领会，给定本描述，可以对本文描述的实施例进行修改而不脱离本实用新型构思的精神。因此，意图是本实用新型的范围不限于图示的和描述的具体实施例。

Claims (17)

1.一种两部分装置，其特征是，包括：
组件，包括：
-具有第一固定面的第一部分，和
-与所述第一部分分离的第二部分，所述第二部分具有第二固定面，所述第一部分和所述第二部分彼此相邻布置，其中所述第一固定面与所述第二固定面接触，和
-簧环固定位置，所述簧环固定位置具有横向于固定面的圆形形状；以及
簧环，所述簧环在所述簧环固定位置处接合所述圆形形状，从而将所述第一部分和所述第二部分固定在一起。
2.根据权利要求1所述的两部分装置，其中所述圆形形状包括凹槽。
3.根据权利要求2所述的两部分装置，其中所述簧环与所述凹槽中的所述圆形形状接合。
4.根据权利要求1所述的两部分装置，其中所述组件还包括在所述第一部分和所述第二部分之间的腔。
5.根据权利要求4所述的两部分装置，其中所述圆形形状位于所述腔内。
6.根据权利要求1所述的两部分装置，其中所述簧环是truarc环。
7.根据权利要求1所述的两部分装置，其中所述第一部分和所述第二部分各自包括一个或多个匹配的凹陷和凸起。
8.根据权利要求1所述的两部分装置，还包括第三部分，所述第三部分在与所述簧环固定位置相反的位置处接合所述第一部分和所述第二部分。
9.根据权利要求1所述的两部分装置，其中所述两部分装置是LED改型车灯。
10.一种机动车照明单元，其特征是，包括：
灯具；以及
安装到所述灯具的LED改型灯，所述LED改型灯包括：
组件，包括：
-具有第一固定面的第一部分，和
-与所述第一部分分离的第二部分，所述第二部分具有第二固定面，所述第一部分和所述第二部分彼此相邻布置，其中所述第一固定面与所述第二固定面接触，和
-簧环固定位置，所述簧环固定位置具有横向于固定面的圆形形状；以及
簧环，所述簧环在所述簧环固定位置处接合所述圆形形状，从而将所述第一部分和所述第二部分固定在一起。
11.根据权利要求10所述的照明单元，其中所述圆形形状包括凹槽。
12.根据权利要求11所述的照明单元，其中所述簧环与所述凹槽中的所述圆形形状接合。
13.根据权利要求10所述的照明单元，其中所述组件还包括在所述第一部分和所述第二部分之间的腔。
14.根据权利要求13所述的照明单元，其中所述圆形形状位于所述腔内。
15.根据权利要求10所述的照明单元，其中所述簧环是truarc环。
16.根据权利要求10所述的照明单元，其中所述组件还包括第三部分，所述第三部分在与所述簧环固定位置相反的位置处接合所述第一部分和所述第二部分。
17.根据权利要求10所述的照明单元，其中所述照明单元是头灯或信号灯之一。
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