ENSAMBLE COMPACTO DE LAMPARA INTERIOR DE VEHÍCULO DE BAJO NIVEL DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere generalmente a ensambles de lámpara y, más particularmente, a ensambles compactos de lámpara que utilizan diodos emisores de luz (los LED) para proporcionar iluminación interior de vehículo. Los ensambles de lámpara han sido utilizados tradicionalmente en interiores de vehículo para proporcionar muchos tipos de iluminación, incluyendo iluminación ambiental la cual puede crear cierto ambiente al iluminar un área u objeto seleccionado en una forma que no afecta la visión de noche del conductor. La iluminación ambiental se emplea comúnmente en el interior de un vehículo al montar un ensamble de lámpara en una ubicación remota o un tanto oculta, como bajo un apoya-brazos o un asiento. Desde esa ubicación discreta, el ensamble de lámpara es capaz de iluminar un área u objeto cercano con un bajo nivel de iluminación relativo sin que la fuente de luz sea aparente. Es a menudo ventajoso que tales ensambles de lámpara sean de una naturaleza relativamente pequeña y compacta, de este modo incrementando las posibles ubicaciones donde puede montarse el ensamble de lámpara. Tradicionalmente, las bombillas incandescentes fueron utilizadas como una fuente de iluminación para tales
ensambles de lámpara, aunque los LED se están volviendo las alternativas más populares para las bombillas incandescentes, y pueden ofrecer ciertas ventajas. Por ejemplo, en algunas aplicaciones los LED se conservan durante más tiempo, son más eficaces desde un punto- de vista energético, y son más pequeños en tamaño, haciendo más fácil de utilizar los LED en diferentes ubicaciones y sin restricciones de manejo térmico. En una típica aplicación, el LED será utilizado junto con un circuito que proporciona energía al LED y que puede incluir varios componentes de circuito, tal como una resistencia limitadora de corriente. Por esta razón, el LED y/o los otros componentes pueden montarse en una tarjeta de circuito la cual debe entonces acomodarse en el embalaje de los componentes como un solo ensamble integrado. De acuerdo con un aspecto de esta invención, se proporciona un ensamble de lámpara que generalmente incluye un alojamiento, una tarjeta de circuito, y un diodo emisor de luz (LED) . El alojamiento generalmente incluye una pared frontal con una abertura y una característica de instalación, de tal manera que el ensamble pueda instalarse desde un lado posterior de un componente interior de vehículo. La tarjeta de circuito puede formar una pared posterior del alojamiento, o puede ajustarse a presión o montarse de otra forma dentro del alojamiento con una pared posterior que encierra la tarjeta de circuito en el alojamiento. La característica de
instalación puede ser una primera característica de instalación la cual comprende una pestaña que se extiende alrededor de la abertura y que se conecta con la pared frontal a través de una porción de cuello de manera que esta porción de cuello pueda deslizarse dentro de una ranura formada en un panel de vehículo u otro componente interior con el material del panel siendo capturado entre la pestaña y la pared frontal. Alternativamente, la característica de instalación puede ser una segunda característica de instalación que comprende una o más extensiones laterales de la pared frontal que contienen una abertura para el montaje del ensamble de lámpara en el lado posterior del panel de vehículo utilizando una proyección u otro sujetador que se extienda hacia dentro de la abertura. De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un ensamble de lámpara que generalmente incluye un alojamiento con una pared frontal, al menos una pared lateral, y un LED, en donde la pared frontal del alojamiento tiene dos características de instalación distintas las cuales pueden ser la primera y segunda características de instalación antes mencionadas. Se proporciona además un método para instalar un ensamble de lámpara que incluye el uso de la primera y segunda características de instalación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Éstos y otros objetos, características y ventajas de esta invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas y el mejor modo, las reivindicaciones anexas y los dibujos anexos, en donde designaciones similares denotan elementos similares, y en donde : La Figura 1 es una vista en perspectiva de una primera modalidad del ensamble de lámpara de esta invención, que muestra una tarjeta de circuito siendo insertada desde la parte posterior del ensamble; la Figura 2 es una vista en planta superior del ensamble de lámpara de la Figura 1; la Figura 3 es otra vista en perspectiva del ensamble de lámpara de la Figura 1, que muestra el ensamble siendo instalado en un panel de vehículo u otro componente a través de una primera característica de instalación; la Figura 4 es un vista en elevación lateral del ensamble de lámpara de la Figura 1, que muestra el ensamble siendo instalado en un panel de vehículo u otro componente a través de una segunda característica de instalación; la Figura 5 es una vista en perspectiva de una segunda modalidad del ensamble de lámpara de esta invención; la Figura 6 es una vista en perspectiva de una tercera modalidad del ensamble de lámpara de esta invención; y
la Figura 7 es una vista en perspectiva de una cuarta modalidad del ensamble de lámpara de esta invención. Haciendo referencia a las figuras, se muestran varias modalidades del ensamble de lámpara de esta invención siendo utilizado en el interior de un vehículo. Típicamente, "interior de vehículo" constituye un interior automovilístico; sin embargo, "interior de vehículo" puede del mismo modo fácilmente incluir los interiores de vehículos tales como caravanas, aviones, trenes, botes, o similares. De este modo, la palabra "vehículo" se utiliza en la presente en su más amplio sentido para abarcar todos los tipos de vehículos que requieren cierto tipo de iluminación, que incluyen pero no se limitan a automóviles. Además, el ensamble de lámpara de esta invención puede utilizarse para proporcionar otra iluminación aparte de iluminación de interiores, por ejemplo podría utilizarse para iluminar espacios exteriores. Haciendo referencia a las Figuras 1-4, se muestra una primera modalidad del ensamble 10 de lámpara que generalmente comprende un alojamiento 12, una tarjeta 14 de circuito y un diodo emisor de luz (LED) 16. El alojamiento 12 está hecho preferiblemente de un material de plástico rígido convencional, tal como un material de polipropileno impermeable a la luz, o resina de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) , u otros materiales apropiados conocidos por
aquellos expertos en la técnica. El alojamiento 12 preferiblemente incluye paredes 22, 24, 26 y 28 laterales que se extienden desde una pared 20 frontal. Las paredes laterales generalmente se extienden en forma perpendicular lejos de la pared 20 frontal, y juntas forman una estructura integral para recibir y proteger la tarjeta 14 de circuito y el LED 16. En esta modalidad, las paredes 22 y 24 laterales se extienden más lejos de la pared 20 frontal que lo que lo hacen las paredes 26 y 28 laterales, y tienen cortes o ranuras 32 y 34 respectivos. Las ranuras 32 y 34 rectangulares se extienden completamente a través de las paredes laterales y se dimensionan para recibir lengüetas que se extienden desde la tarjeta 14 de circuito, como se explicará adicionalmente. La pared 20 frontal es generalmente plana e incluye una abertura 36, una primera característica 38 de instalación, y una segunda característica 40 de instalación. Preferiblemente, la abertura 36 es circular y se localiza en el centro de la pared 20 frontal. Un lente 44 transparente se asegura en la abertura 36 y este lente comprende una porción 42 translúcida de la pared frontal. En los casos en que no se utiliza ningún lente o ventana 44, la abertura misma comprende la porción 42 translúcida de la pared frontal. En cualquier caso, la luz emitida por el LED 16 pasa a través de la porción 42 translúcida. En los casos en que se utiliza una
ventana 44 transparente simple o en los casos en que no hay ninguna cubierta utilizada para la abertura 36 en absoluto, la luz emitida desde el LED 16 simplemente pasa a través de la abertura naturalmente y sin impedimentos; sin embargo, en los casos en que se utiliza un lente 44 refractario óptico, la luz puede ser enfocada, dispersada, o de otra manera afectada, dependiendo de las características del lente que se utiliza. También mostrada en las Figuras 1-4 está la primera característica 38 de instalación y la segunda característica 40 de instalación. El término "característica de instalación" abarca ampliamente una gran clase de componentes o características que pueden utilizarse para sujetar o instalar el ensamble de lámpara en un componente de vehículo, substrato, panel u otra superficie de montaje apropiada. Por ejemplo, miembros de soldadura, miembros adhesivos, miembros de conexión macho y hembra, miembros de conexión de ajuste por broche, apilamiento, así como cualquier otra característica de instalación conocida por aquellos con experiencia en la técnica, se incluyen dentro de la gran clase. Con referencia específica a las Figuras 3 y 4, la primera característica 38 de instalación se muestra siendo deslizada dentro de una ranura 70 convergente del panel interior de un vehículo u otro componente 64 de manera que
mantenga firmemente el ensamble de lámpara en su lugar. La primera característica 38 de instalación se extiende lejos de la pared 20 frontal, e incluye una porción 46 de cuello y una pestaña 48 periférica. La porción 46 de cuello es preferiblemente un componente cilindrico corto que se extiende en forma perpendicular lejos de la pared 20 frontal en una dirección axial. La longitud axial de la porción de reborde es de aproximadamente el mismo grosor que aquel del panel 64 de vehículo al cual se está sujetando el ensamble de lámpara, de este modo permitiendo que el material de panel en la ranura 70 sea capturado entre una superficie posterior de la pestaña 48 y una superficie frontal de la pared 20 frontal. El cuello 46 es concéntrico con y se extiende alrededor de la periferia de la abertura 36. De igual modo, la pestaña 48 es concéntrica y se extiende alrededor de la periferia de la abertura 36 y el cuello 46. La pestaña 48 se extiende lateralmente lejos de la porción 46 de cuello y el ancho de la pestaña 48, es decir la diferencia entre los radios interior y exterior, puede variar de acuerdo con las consideraciones funcionales y estéticas para la aplicación particular en la cual se utiliza el ensamble de lámpara. La segunda característica 40 de instalación puede utilizarse ya sea en lugar de o en adición a la primera característica 38 de instalación. De acuerdo con la modalidad mostrada en la Figura 4, la segunda característica de
instalación incluye un par de extensiones 50 y 52 laterales de la pared 20 frontal, cada una localizada en lados opuestos del alojamiento 12. Las extensiones 50 y 52 son características de montaje que se forman como una porción unitaria de la pared 20 frontal durante el moldeo del alojamiento. Estas extensiones 50 y 52 incluyen orificios 54 y 56, respectivamente, que se extienden completamente a través de las extensiones, y se adaptan para recibir un sujetador, tal como estacas 66, 68 térmicas, tornillos, etc. Los orificios mostrados aquí son circulares en forma, sin embargo, formas alternativas tales como ovaladas, cuadradas, poligonal, etc. también pueden utilizarse. En los casos en que la primera y segunda características de instalación se utilizan juntas para asegurar el ensamble de lámpara en su lugar, los sujetadores 66, 68 solamente necesitan retener el ensamble de lámpara en la ranura 70 del panel de vehículo contra el movimiento lateral y también pueden comprender, por ejemplo, pequeñas proyecciones sobre el lado posterior del panel de vehículo de manera que se cierran a presión dentro de los orificios 54, 56. La tarjeta 14 de circuito puede diseñarse de acuerdo con una de numerosas modalidades conocidas por aquellos expertos en la técnica, que incluyen modalidades que incorporan varios tipos de lógica y componentes de circuito. Con referencia a la Figura 3, la tarjeta de circuito incluye
un circuito impreso el cual se conecta eléctricamente al LED 16 en una forma de manera que el LED se monté a la tarjeta de circuito y reciba su energía eléctrica desde la misma a través del circuito eléctrico. La tarjeta 14 de circuito también incluye preferiblemente lengüetas 58 y 60 y un par de terminales o cables 62 conductores. Las lengüetas 58 y 60 se dimensionan para cerrarse a presión dentro de ranuras 34 y 32 respectivas, reteniendo firmemente con esto la tarjeta de circuito en su lugar, la cual también sirve al mismo tiempo como una pared posterior del alojamiento para proteger con esto el LED 16 y cualesquier otros componentes dentro del alojamiento. Los cables 62 conductores reciben energía desde una fuente de energía exterior tal como una batería de vehículo. Cuando está ensamblada, la tarjeta 14 de circuito se localiza generalmente dentro del alojamiento 12. Alternativamente, en lugar de las ranuras 32, 34 que se extienden completamente a través de las paredes laterales, pueden ser simplemente muescas que reciben las lengüetas y solamente se extienden parcialmente a través de las paredes laterales. De esta manera, las lengüetas 58 y 60 se deslizarán dentro de las muescas formadas sobre el lado interior de las paredes laterales del alojamiento. También pueden emplearse otros diseños para ajustar por broche o conectar de otra manera la tarjeta de circuito al alojamiento.
El LED 16 actúa como la fuente de luz para el ensamble 10 de lámpara, y puede ser uno de numerosos modelos conocidos por aquellos expertos en la técnica. Las características particulares del LED, tales como su intensidad, color, consumo de energía, etc., se eligen para la aplicación de iluminación particular en la está siendo utilizado el ensamble de lámpara. El LED 16 se acopla eléctricamente a la tarjeta 14 de circuito, cuando se ensambla, se localiza dentro del alojamiento 12. Al localizar la tarjeta de circuito y el LED dentro de los confines de alojamiento 12, aquellos dos componentes se protegen mejor del ambiente circundante. El LED yace a lo largo del eje central de la abertura 36. En esta posición se dispone a emitir luz a través de la sección 42 traslúcida la cual, como se menciona previamente, puede incluir ya sea un componente óptico tal como un lente refractario o ventana transparente, o simplemente ser una abertura. Desde luego, el LED 16 podría alinearse alternativamente a cierto ángulo de manera que la luz se emita en una dirección particular. La intensidad de iluminación de la luz emitida desde el LED puede ajustarse conforme se necesite o desee para una aplicación particular. Esto puede hacerse mediante cualquiera de un número de técnicas conocidas por aquellos expertos en la técnica. Por ejemplo, la iluminación de bajo nivel puede proporcionarse al limitar la corriente a través del LED que utiliza ya sea la
circuitería sobre la tarjeta 14 de circuito o a través de componentes externos . Cambiando ahora a la Figura 5, una segunda modalidad de esta invención se muestra teniendo un ensamble 100 de lámpara que incluye generalmente un alojamiento 112, una tarjeta 114 de circuito, y un LED 116. De acuerdo con esta modalidad, el alojamiento 112 es un tanto diferente y generalmente incluye una pared 120 frontal, cuatro paredes 122-128 laterales (sólo dos de las cuales pueden verse desde esta perspectiva) y una pared 130 posterior. Todas las paredes laterales se extienden lejos de la pared 120 frontal aproximadamente a la misma longitud, y en particular, la pared 122 lateral y su pared lateral opuesta no tienen ranuras para lengüetas de la tarjeta de circuito. En su lugar, la tarjeta de circuito simplemente se ajusta a presión dentro del alojamiento. Otras características podrían utilizarse para montar la tarjeta de circuito dentro del alojamiento. Por ejemplo, las superficies interiores de las paredes laterales podrían tener canales o muescas de manera que la tarjeta de circuito pueda deslizarse en su lugar, como opuesto a ser cerrado a presión en su lugar. La pared 130 posterior se asegura preferiblemente mediante una articulación unitaria (articulación activa) en un borde de una pared lateral de manera que pueda girar desde una posición abierta (como se muestra) hasta una posición
ajustada por broche cerrada (no mostrada) . Cuando la pared 130 posterior se abre, la tarjeta 114 de circuito puede insertarse en el alojamiento. Una vez insertada, la pared 130 posterior se cierra para proteger los componentes interiores del alojamiento de cualesquier contaminantes. Una de las paredes laterales del ensamble 100 de lámpara preferiblemente tiene un conector 118 eléctrico que se extiende desde el mismo. El conector eléctrico puede ser ya sea integralmente formado hacia la pared lateral del alojamiento, o puede ser un componente separado que se asegura a la pared lateral del alojamiento. En cualquier caso, el conector eléctrico proporciona al ensamble 100 de lámpara con una conexión eléctrica rápida al sistema eléctrico del vehículo; una característica que proporciona ciertas ventajas de reemplazo y fabricación. El conector, el cual cuando se acopla eléctricamente a las terminales o cables 62 conductores, forma una conexión eléctrica desmontable para el ensamble de lámpara, y puede ser de un diseño convencional conocido por aquellos expertos en la técnica. Por motivos de brevedad, las descripciones de las partes en la segunda modalidad que son equivalentes a aquellas descritas en da primera modalidad han sido omitidas. Por ejemplo, la descripción de la pared frontal, la primera y segunda características de instalación, y el LED
proporcionadas junto con la modalidad de las Figuras 1-4 es aplicable aquí también. Cambiando ahora a la Figura 6, una tercera modalidad de esta invención se muestra teniendo un ensamble 200 de lámpara que generalmente incluye un alojamiento 212, una tarjeta 214 de circuito, y un LED 216. El alojamiento 212 generalmente incluye una pared 220 frontal y cuatro paredes 222-228 laterales (sólo dos de las cuales pueden verse desde esta perspectiva) . En esta modalidad, la pared 220 frontal es un tanto diferente. La pared 220 frontal tiene una primera característica 238 de instalación con una porción 246 de reborde y una segunda característica 240 de instalación con extensiones 250 y 252 pero no tiene una abertura. En su lugar, una superficie plana encierra la pared frontal. La superficie plana se forma integralmente con una primera característica 238 de instalación. Aquí, la pared frontal que incluye la primera característica 238 de instalación es principalmente hecha a partir de un material plástico transparente. La superficie plana, la primera característica 238 de instalación y una porción de la pared 220 frontal sin incluir las extensiones 250 y 252, se hacen todas del mismo material plástico transparente. Opcionalmente, toda la pared 220 frontal o todo el alojamiento 212 pueden hacerse a partir del mismo material transparente de manera que el alojamiento pueda moldearse como un componente unitario sencillo. El
material transparente permite que la luz pase desde el LED 216 a través del alojamiento generalmente sin afectación. Tal material será conocido por aquellos expertos en la técnica. Nuevamente por brevedad, partes en la tercera modalidad que se muestran en la Figura 6 pero no se describen, o solamente se describen brevemente, pueden ser las mismas tanto en estructura como en función a aquellas mismas partes descritas en la primera modalidad. Cambiando ahora a la Figura 7, una cuarta modalidad de esta invención se muestra teniendo un ensamble 300 de lámpara que generalmente incluye un alojamiento 312, una tarjeta 314 de circuito, y un LED 316. De acuerdo con esta modalidad, el alojamiento 312 y la tarjeta 314 de circuito son un tanto diferentes que en la primera modalidad. El alojamiento generalmente incluye una pared 320 frontal, cuatro paredes 322-328 laterales (nuevamente, sólo dos pueden verse desde esta perspectiva) y una pared 330 posterior. Todas las paredes laterales se extienden lejos de la pared 320 frontal aproximadamente a la misma longitud. La pared 328 lateral incluye una abertura 333 para proporcionar un pasaje para una conexión eléctrica. La abertura 333 tiene una forma generalmente rectangular, se centra sobre la pared 328 lateral, y se extiende completamente a través de la pared 328 lateral. Pero varias modificaciones pueden hacerse a la ranura, tal como forma y ubicación, siempre y cuando
proporcione un pasaje para una conexión eléctrica. Similar a la segunda modalidad, la tarjeta 314 de circuito se coloca dentro del alojamiento al ajustarse a presión dentro del alojamiento o de otra forma. También similar a la segunda modalidad, la pared 330 posterior se asegura preferiblemente mediante un una articulación unitaria (articulación activa) a un borde de una pared lateral de manera que pueda girar similarmente para abrir y cerrar cuando se inserta la tarjeta 314 de circuito. La tarjeta 314 de circuito incluye un par de terminales conectadas o cables 362 conductores que se conectan a almohadillas de circuito impreso sobre la tarjeta 314 de circuito en un extremo, y se conectan a un conector 372 eléctrico en el otro extremo. Los cables conductores y el conector eléctrico forman una conexión eléctrica desmontable para el ensamble de lámpara que será conocida por aquellos expertos en la técnica como un diseño de trenza convencional. Estos cables conductores se enrutan a través de la abertura 333 cuando la tarjeta 314 de circuito se instala en el alojamiento 312. Nuevamente por brevedad, partes en la cuarta modalidad que se muestran en la Figura 7 pero no se describen, o solamente se describen brevemente, pueden ser las mismas tanto en estructura como en función a aquellas mismas partes descritas en la primera modalidad.
Durante la instalación, el ensamble de lámpara de esta invención se instala preferiblemente desde la superficie posterior del panel 64 de vehículo. Dependiendo de la aplicación particular para la cual está siendo utilizando el ensamble de lámpara, ya sea la primera característica de instalación, la segunda característica de instalación, o ambas, pueden utilizarse para asegurar y mantener el ensamble de lámpara en su lugar. Utilizando la primera característica 38 de instalación, como se muestra mejor en la Figura 3, el ensamble 10 de lámpara se desliza dentro de la ranura 70 a lo largo de la dirección A, de manera que la porción 46 de cuello hace contacto con una superficie periférica de la ranura, de este modo evitando que el ensamble de lámpara se deslice adicionalmente. Una vez que el ensamble de lámpara está en su lugar, el material del panel 64, particularmente una porción periférica del panel que rodea la ranura 70, se captura entre la superficie exterior de la pared 20 frontal y la superficie interior de la pestaña 48. Utilizando la segunda característica 40 de instalación, como se muestra mejor en la Figura 4, el ensamble 10 de lámpara también se retiene preferiblemente contra el lado posterior del panel 64 de vehículo. El uso de esta característica de instalación involucra que el ensamble 10 de lámpara se alinee en la ranura 70 de manera que proyecciones 66 y 68 puedan insertarse respectivamente dentro
de los orificios 54, 56 en dos ubicaciones adyacentes a la ranura 70, como se muestra por las flechas B. De acuerdo con la modalidad mostrada aquí, las proyecciones 66 y 68 son estacas térmicas de manera que, una vez insertadas a través de los orificios, se funden al menos parcialmente, sujetando con esto el ensamble de lámpara al panel de vehículo. Las proyecciones 66 y 68 se muestran como estacas térmicas, pero como se nota en lo anterior, pueden ser de una naturaleza diferente. Por ejemplo, las proyecciones pueden preformarse como una parte del lado posterior del panel 64 o pueden pre-sujetarse al lado posterior del panel 64 de manera que los orificios deban alinearse con las proyecciones estacionarias cuando la primera característica de instalación se deslice dentro de la ranura 70. También, los orificios y proyecciones pueden omitirse completamente, de manera que las extensiones 50 y 52 se adhieran o suelden simplemente al lado posterior del panel 64. De este modo será aparente que ha sido proporcionado de acuerdo con esta invención un ensamble compacto de lámpara de interior de vehículo el cual logra los objetivos y ventajas especificadas en la presente. Desde luego se entenderá que la descripción anterior es de las modalidades ejemplares preferidas de la invención y que la invención no se limita a las modalidades específicas mostradas. Varios cambios y modificaciones se volverán
aparentes para aquellos expertos en la técnica y todas de tales variaciones y modificaciones se pretenden para entrar dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Como se utiliza en esta especificación y las reivindicaciones anexas, los términos "por ejemplo", "por caso" y "tal como", y los verbos "comprende", "tiene", "incluye", y sus otras formas verbales, cuando se utilizan junto con un listado de uno o más componentes u otros elementos, son cada uno interpretado como no limitado de antemano, queriendo decir que el listado no es para considerarse como que excluye componentes o elementos adicionales o distintos. Otros términos son para interpretarse utilizando su significado razonable más amplio a menos que se utilicen en un contexto que requiera una interpretación diferente.