RU2544057C2

RU2544057C2 - Vehicle side light with irremovable light source

Info

Publication number: RU2544057C2
Application number: RU2013129432/11A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Валентинович Балохонов; Александр Александрович Журавок; Игорь Евгеньевич Зуйков; Татьяна Владимировна Колонтаева; Андрей Геннадьевич Савчиц; Сергей Павлович Сернов
Original assignee: Игорь Евгеньевич Зуйков; Сергей Павлович Сернов
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2015-03-10
Also published as: RU2013129432A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to vehicle exterior signalling devices intended for installation as vehicle side lights. Vehicle side light with irremovable light source module consists of hermetic enclosure made as monolithic connection with socket integrated with male connector of enhanced reliability, and lens. Irremovable light source is made on the basis of single multichip SMD light emitting diode. Monolithic lens is made of transparent polymer, does not have holes and combines functions of cube-corner reflector. Secondary optics is made as collection of second-degree surfaces of rotation the centres of which coincide with light-emitting diode optical axis and is integrated into cube-corner reflector which is part of outer lens.

EFFECT: manufacturing of vehicle side light with high rates of reliability and energy efficiency, with high degree of protection against external impacts, with minimum possible overall thickness providing ease of installation and mounting on vehicle both in horizontal and vertical planes.

7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к внешним сигнальным устройствам транспортных средств, предназначенных для установки в качестве габаритных фонарей автотранспортных средств и их прицепов.The invention relates to external signaling devices of vehicles intended for installation as marker lights of vehicles and their trailers.

Разработка и производство эффективных малогабаритных светодиодов позволило использовать их в качестве альтернативных источников света в устройствах световой сигнализации, и прежде всего в габаритных огнях, имеющих высокий коэффициент дневного использования [1, 2]. Эта тенденция получила одобрение в профильных комитетах ЕЭК ООН, и в соответствующие Правила ЕЭК ООН внесены изменения о признании в качестве альтернативы лампам накаливания несменных источников света, в том числе и на светодиодах [3, 4].The development and production of efficient small-sized LEDs made it possible to use them as alternative light sources in light-signaling devices, and above all in marker lamps with a high coefficient of daytime use [1, 2]. This trend has been approved by the relevant UNECE committees, and the relevant UNECE Rules have been amended to recognize non-replaceable light sources, including LEDs, as an alternative to incandescent lamps [3, 4].

Известны конструкции габаритных фонарей, состоящие из корпуса, с размещенной в нем платой с несколькими светодиодами, схемой управления, и прозрачного рассеивателя [5-10].Known construction marker lights, consisting of a housing, placed in it with a board with several LEDs, a control circuit, and a transparent diffuser [5-10].

Малые световые потоки первых светодиодов вынудили разработчиков габаритных огней использовать в несменных источниках целые кластеры светодиодов, что, в отсутствие теплоотвода избыточной рассеиваемой мощности, негативно сказалось на эффективности источников света и структурной надежности изделия в целом.The small light fluxes of the first LEDs forced the developers of the side lights to use whole clusters of LEDs in non-replaceable sources, which, in the absence of heat dissipation of excess power dissipation, negatively affected the efficiency of light sources and the structural reliability of the product as a whole.

Согласно априорным оценкам, минимальные значения интегрального светового потока, рассчитанные по методу зональной интеграции для габаритных сигнальных огней, не превышают 4 лм [11].According to a priori estimates, the minimum values of the integrated luminous flux calculated by the zonal integration method for the marker signal lights do not exceed 4 lm [11].

Увеличение светового потока светодиодов позволило сократить их число, однако малые углы излучения (углы половинной яркости θ_1/2=15÷30°) определили необходимость разработки вторичной оптики для трансформации узконаправленного светового распределения источников в соответствии с фотометрическими спецификациями фонарей [5].An increase in the luminous flux of LEDs made it possible to reduce their number, however, small radiation angles (angles of half brightness θ _1/2 = 15–30 °) determined the need for the development of secondary optics for transforming the narrowly distributed light distribution of sources in accordance with the photometric specifications of lamps [5].

Следует отметить, что если диапазоны возможных значений осевой силы света для всех типов габаритных фонарей практически совпадают, то пространственные распределения силы света передних и задних огней существенно отличаются от боковых.It should be noted that if the ranges of possible values of the axial luminous intensity for all types of marker lamps practically coincide, then the spatial distributions of the luminous intensity of the front and rear lights differ significantly from the side ones.

Согласно Правилам ЕЭК ООН №91 для боковых огней категории SM2 требуется обеспечить минимальное значение силы света 0,6 кд с угловым распределением в пределах ±45 градусов по горизонтали и ±10 градусов по вертикали. Для огней категории SM1 осевая сила света должна составлять не менее 4 кд. Это предопределило вид большинства конструкций боковых габаритных фонарей в форме прямоугольного параллелепипеда с обтекаемым рассеивателем и линейным горизонтальным размещением светодиодов и высокие требования к эффективности оптической системы [5-10].According to UNECE Regulation No. 91 for side lamps of category SM2, a minimum luminous intensity of 0.6 cd is required with an angular distribution of ± 45 degrees horizontally and ± 10 degrees vertically. For category SM1 lamps, the axial luminous intensity should be at least 4 cd. This predetermined the appearance of most designs of side marker lamps in the form of a rectangular parallelepiped with a streamlined diffuser and linear horizontal placement of LEDs and high demands on the efficiency of the optical system [5-10].

Поскольку световое распределение фонаря не обладает осевой симметрией, то при его повороте вокруг оптической оси на 90 градусов световое распределение не соответствует фотометрическим спецификациям Правил, что обуславливает необходимость изготовления дополнительной модификации фонаря с вертикальным размещением световозвращателя относительно горизонтальной линии светодиодов.Since the light distribution of the lamp does not have axial symmetry, when it is rotated 90 degrees around the optical axis, the light distribution does not comply with the photometric specifications of the Rules, which necessitates the manufacture of an additional modification of the lamp with vertical placement of the reflector relative to the horizontal line of the LEDs.

Известна конструкция бокового габаритного фонаря с одним или двумя светодиодами и оптической системы, преобразующей конусообразное световое распределение светодиодов в крестообразное, выполненное в виде двух взаимоперпендикулярных полос, ширина которых определяется параметрами оптической системы, что по замыслу авторов обеспечивает унификацию изделия с возможностью установки фонаря в двух плоскостях [12]. Однако необходимость использования двух светодиодов не только увеличивает стоимость, но и уменьшает надежность конструкции несменного источника света. Сквозные крепежные отверстия в рассеивателе и корпусе усложняют конструкцию фонаря и требуют высокого качества сварки в местах соединения.A known design of a side marker lamp with one or two LEDs and an optical system that converts the conical light distribution of the LEDs into a cross shaped, made in the form of two mutually perpendicular strips, the width of which is determined by the parameters of the optical system, which, according to the authors, provides a unification of the product with the ability to install the lamp in two planes [12]. However, the need to use two LEDs not only increases the cost, but also reduces the reliability of the design of a non-replaceable light source. Through mounting holes in the diffuser and the housing complicate the design of the lamp and require high quality welding at the joints.

Известен боковой (передний, задний) габаритный фонарь транспортного средства категории SM1 [13], представляющий собой герметичную конструкцию из полимерного корпуса, с размещенным в нем модулем несменного источника света, содержащим кластер из трех светодиодов, и рассеивателя, сгруппированного со светоотражающим устройством, отличающийся тем, что корпус фонаря выполнен в виде монолитного соединения с патроном, совмещенным с штекерным разъемом, на внешней поверхности которого выполнены установочные места для крепления плоских пружинных защелок, а оптическая поверхность рассеивателя - в виде совокупности нецентральных поверхностей второго порядка с размещением светодиодов в фокальных плоскостях отдельных элементов поверхностей.Known side (front, rear) position lamp of a vehicle of category SM1 [13], which is a sealed structure made of a polymer body, with a non-replaceable light source module located in it, containing a cluster of three LEDs, and a diffuser grouped with a reflective device, characterized in that the lamp housing is made in the form of a monolithic connection with a cartridge, combined with a plug-in connector, on the outer surface of which installation places are made for fastening flat spring aschelok and the optical surface of the lens - in the form of a plurality of noncentral second order surfaces to locate the LEDs in the focal planes of the surfaces of separate elements.

Недостатком такой конструкции является необходимость строгого соблюдения геометрии размещения источников света относительно осей элементов вторичной оптики и применение нескольких светодиодов с большой габаритной длиной, что и определяет размеры фонаря в целом. Кроме того, применяемый разъем AMP не обеспечивает высокого класса защиты от попадания влаги, что негативно сказывается на показателях надежности фонаря.The disadvantage of this design is the need for strict adherence to the geometry of the placement of light sources relative to the axes of the secondary optics elements and the use of several LEDs with a large overall length, which determines the dimensions of the lamp as a whole. In addition, the used AMP connector does not provide a high class of protection against moisture, which negatively affects the reliability of the lamp.

Известна конструкция габаритного фонаря с двумя светодиодными источниками [14], расположенными на плате вдоль горизонтальной оси бокового габаритного фонаря и внешнего рассеивателя, а требуемое пространственное световое распределение фонаря обеспечивается оптическим элементом, трансформирующим исходное световое излучение светодиодов или дополнительными элементами оптики внешнего рассеивателя. Одним из вариантов конструкционного решения является интегрирование вторичной оптики и внешнего рассеивателя фонаря. Важнейшей задачей, решаемой в рассматриваемой конструкции, является обеспечение эффективного теплового режима светодиодов путем выбора материалов оптического элемента. Одним из достоинств патентованной конструкции является ее малая толщина и возможность обеспечения широкого диапазона углов видности. Однако наличие дополнительного элемента вторичной оптики увеличивает стоимость изделия, его вес и требует применения специальных термостойких материалов. Использование большого числа источников еще больше усугубляет эти эффекты и негативно сказывается на структурной надежности изделия.There is a known design of a marker lamp with two LED sources [14] located on the board along the horizontal axis of the side marker lamp and an external diffuser, and the required spatial light distribution of the lamp is provided by an optical element that transforms the initial light emission of the LEDs or additional optical elements of the external diffuser. One of the design solutions is the integration of secondary optics and an external flashlight diffuser. The most important task to be solved in this design is to ensure the effective thermal regime of LEDs by selecting the materials of the optical element. One of the advantages of the patented design is its small thickness and the ability to provide a wide range of viewing angles. However, the presence of an additional element of secondary optics increases the cost of the product, its weight and requires the use of special heat-resistant materials. The use of a large number of sources exacerbates these effects and negatively affects the structural reliability of the product.

Те же задачи решаются использованием оптической системы, состоящей из одного светодиода и вторичной оптики в виде совокупности линейно расположенных цилиндрических линз [15].The same problems are solved using an optical system consisting of a single LED and secondary optics in the form of a set of linearly arranged cylindrical lenses [15].

Известна конструкция, в которой в качестве источника используется один светодиод, а требуемое световое распределение обеспечивается вторичной оптикой в виде линзы Френеля с дополнительными круглыми отверстиями, обеспечивающими прохождение света без преломления в диапазоне углов 40-45 град, и, как следствие, увеличивает вклад в световое интегральное распределение фонаря в области «проблемных» углов [16].A known design, in which a single LED is used as a source, and the required light distribution is provided by secondary optics in the form of a Fresnel lens with additional round holes that allow light to pass without refraction in the range of angles of 40-45 degrees, and, as a result, increases the contribution to the light integral distribution of the lantern in the area of “problem” angles [16].

Отсутствие герметичного разъема и световозвращателя, несимметричность вторичной оптики, исключающая возможность вертикальной установки фонаря, являются недостатками конструкции.The lack of a sealed connector and a retroreflector, the asymmetry of the secondary optics, which excludes the possibility of vertical installation of a flashlight, are design flaws.

Для исключения необходимости в строгой ориентации фонаря относительно транспортного средства вторичная оптика модуля несменного источника света должна обладать осевой симметрией [17-19].To eliminate the need for strict orientation of the lamp relative to the vehicle, the secondary optics of the non-replaceable light source module should have axial symmetry [17-19].

Известна конструкция габаритного фонаря, принятая за прототип, состоящая из полимерного корпуса цилиндрической формы, с размещенным в нем модулем несменного источника света, выполненным на основе единичного светодиода, установленного на плате, снабженной гибким выводным кабелем [20]. Вторичная оптика, выполненная из прозрачной пластмассы в виде тонкой линзы, обеспечивает симметричное световое распределение фонаря. Обсуждается возможность установки нескольких светодиодов с эквивалентным световым потоком, компоновки конструкции и методов сборки, обеспечения герметичности и способов установки изделия на транспортном средстве. К достоинствам следует отнести малые габариты, вес, осевую симметрию вторичной оптики и конструкции в целом.A known design of the marker light, adopted for the prototype, consisting of a cylindrical-shaped polymer case, with a non-replaceable light source module located on it, made on the basis of a single LED mounted on a board equipped with a flexible output cable [20]. Secondary optics, made of transparent plastic in the form of a thin lens, provides a symmetrical light distribution of the lamp. The possibility of installing several LEDs with an equivalent luminous flux, the layout of the design and assembly methods, ensuring tightness and methods of installing the product on a vehicle are discussed. The advantages include small dimensions, weight, axial symmetry of the secondary optics and the structure as a whole.

Среди недостатков следует отметить отсутствие световозвращателя, что снижает пассивную безопасность транспортного средства, отсутствие быстросъемного герметичного разъема, что усложняет подключение фонаря к бортовой цепи транспортного средства, а предлагаемый вариант использования кластера светодиодов в несменном источнике света влечет за собой проблемы теплоотвода светодиодов и связанные с ними изменения конструкции.Among the disadvantages, the absence of a retroreflector, which reduces the passive safety of the vehicle, the absence of a quick-detachable airtight connector, which complicates the connection of the lamp to the vehicle's on-board circuit, and the proposed use of a cluster of LEDs in a non-replaceable light source entails problems of heat dissipation of the LEDs and related changes designs.

Увеличение световой эффективности широкоугольных светодиодов до значений 100-140 лм/Вт обеспечивает требуемые значения светового потока включением единичного светодиода в диапазоне номинальных токов инжекции. Наиболее эффективными источниками света являются многокристальные SMD светодиоды, обеспечивающие требуемый световой поток при значительно меньших токах инжекции, что не только увеличивает эффективность работы фонаря и снижает его энергопотребление и температуру, но и многократно увеличивает ресурсные характеристики несменного источника света. Кроме того, применение SMD светодиодов существенно упрощает конструкцию несменного источника света, повышает технологичность его изготовления, поскольку автоматизируется процесс монтажа на печатную плату. В свою очередь, малые габариты SMD светодиодов обеспечивают минимальные габаритные размеры несменного источника света, эффективную компоновку конструкции фонаря и, как следствие, минимальную габаритную толщину фонаря в целом. Последнее обстоятельство особенно важно при использовании габаритных фонарей на боковых панелях пассажирского транспортного средства в условиях жестких требований к установочным размерам светотехнических изделий.Increasing the luminous efficiency of wide-angle LEDs to values of 100-140 lm / W provides the required luminous flux by switching on a single LED in the range of nominal injection currents. The most effective light sources are multi-chip SMD LEDs that provide the required luminous flux at significantly lower injection currents, which not only increases the lamp's operating efficiency and reduces its energy consumption and temperature, but also significantly increases the resource characteristics of a non-replaceable light source. In addition, the use of SMD LEDs greatly simplifies the design of a non-replaceable light source, increases the manufacturability of its manufacture, since the assembly process on a printed circuit board is automated. In turn, the small dimensions of SMD LEDs provide the minimum overall dimensions of a non-replaceable light source, an effective layout of the lamp design and, as a result, the minimum overall thickness of the lamp as a whole. The latter circumstance is especially important when using marker lamps on the side panels of a passenger vehicle in conditions of strict requirements for the installation dimensions of lighting products.

Поскольку светодиоды такого типа имеют широкоугольное распределение света (со значениями угла излучения на половине интенсивности θ_1/2, равными 60÷70 градусов), то возникает задача эффективного использования светового потока в пределах требуемых углов пространственного распределения для обеспечения фотометрических спецификаций габаритных огней. Для обеспечения пассивной безопасности габаритные огни комбинируются со световозвращающим устройством и размещаются либо в центре, либо сбоку в виде отдельной секции габаритного фонаря. При горизонтальном размещении светодиодов в несменном источнике света в одну линию, параллельную габаритной длине фонаря, обеспечивается требуемое несимметричное световое распределение, которое нарушается в случае его вертикального расположения, что обуславливает необходимость изготовления дополнительной модификации фонаря с вертикальным размещением световозвращателя относительно горизонтальной линии светодиодов.Since LEDs of this type have a wide-angle light distribution (with a radiation angle at half intensity θ _1/2 equal to 60 ÷ 70 degrees), the problem arises of efficiently using the light flux within the required spatial distribution angles to provide photometric specifications for marker lights. To ensure passive safety, the side lights are combined with a retroreflective device and placed either in the center or on the side as a separate section of the side light. When the LEDs are placed horizontally in a non-replaceable light source in one line parallel to the overall length of the lamp, the required asymmetric light distribution is ensured, which is violated if it is vertically located, which necessitates the manufacture of an additional modification of the lamp with vertical placement of the reflector relative to the horizontal line of the LEDs.

Важными конструктивными признаками являются способы крепления и подключения фонаря к бортовой сети автомобиля.Important design features are methods of fastening and connecting the lamp to the vehicle's on-board network.

Крепление винтами через сквозные крепежные отверстия в рассеивателе и корпусе усложняют конструкцию фонаря [12, 13] и требуют высокого качества сварки в местах соединения. В этом случае при затяжке крепежных винтов возможна деформация сварного соединения или его растрескивание вблизи точек крепления, что является причиной разгерметизации корпуса. Постоянное скопление грязи и влаги на этих участках при эксплуатации фонаря приводит к коррозии крепежа и ухудшению внешнего вида изделия.Fastening with screws through the through mounting holes in the diffuser and the housing complicates the design of the lamp [12, 13] and require high quality welding at the joints. In this case, when tightening the fixing screws, the welded joint may be deformed or cracked near the attachment points, which is the reason for the depressurization of the housing. The constant accumulation of dirt and moisture in these areas during operation of the flashlight leads to corrosion of the fasteners and deterioration of the appearance of the product.

Известны способы крепления с помощью плоских пружинных защелок, устанавливаемых на внешней поверхности патрона или резьбового соединения с гайкой и стопорной шайбой [13].Known methods of fastening using flat spring latches mounted on the outer surface of the cartridge or threaded connection with a nut and lock washer [13].

Подключение фонарей к бортовой сети транспортного средства осуществляется с помощью гибких выводных проводов [14-15] или штекерных разъемов [13].The lights are connected to the vehicle’s on-board network using flexible output wires [14-15] or plug connectors [13].

В основу изобретения поставлена задача разработки конструкции технологичного в изготовлении габаритного фонаря транспортного средства, обладающего высокими показателями надежности и энергоэффективности, снабженного герметичным легкосъемным разъемом, одновременно обеспечивающим высокую степень защиты от внешних воздействий с минимально возможной габаритной толщиной, обеспечивающей удобство установки и монтажа на транспортном средстве как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях.The basis of the invention is the task of developing the design of a vehicle-capable marker lamp with high reliability and energy efficiency, equipped with a sealed easily removable connector, while also providing a high degree of protection against external influences with the smallest possible overall thickness, ensuring ease of installation and installation on a vehicle as in horizontal and vertical planes.

Технический результат проявляется в унификации конструкции габаритного фонаря, обеспечивающей установку на транспортное средство как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, возможности реализации светотехнических характеристик габаритных огней различного функционального назначения, например боковых габаритных категории SM1, задних категории R и передних категории А, путем выбора фотометрических и колориметрических спецификаций светодиода. Модульная конструкция обеспечивает низкую себестоимость изделия, его малую габаритную толщину, а монолитная конструкция степень защиты IP67 и удобство монтажа на транспортное средство с помощью двух закладных шпилек. Отсутствие сквозных монтажных отверстий на световозвращающей поверхности рассеивателя фонаря является важной конструктивной особенностью, одновременно обеспечивающей как лучшую герметичность изделия, так и увеличение коэффициента световозвращения в результате большей площади световозвращающего устройства.The technical result is manifested in the unification of the design of the position lamp, which allows the vehicle to be installed both horizontally and vertically, and the possibility of realizing the lighting technical characteristics of the position lights for various functional purposes, for example side marker categories SM1, rear category R and front category A, by selecting photometric and colorimetric specifications of the LED. The modular design provides a low cost of the product, its small overall thickness, and a monolithic design, degree of protection IP67 and ease of installation on the vehicle with two embedded studs. The absence of through mounting holes on the retroreflective surface of the flashlight diffuser is an important design feature that simultaneously provides both better tightness of the product and an increase in retroreflectivity as a result of a larger area of the retroreflective device.

Поставленная задача достигается тем, что в габаритном фонаре транспортного средства с модулем несменного источника света, состоящим из герметичного корпуса из полимерного материала, выполненного в виде монолитного соединения с патроном типа AMP Superseal, совмещенным со штекерным разъемом повышенной надежности и рассеивателя, согласно изобретению несменный источник света выполнен на основе единичного многокристального SMD светодиода, а вторичная оптика - в виде совокупности поверхностей вращения второго порядка, центры которых совпадают с оптической осью светодиода, и интегрирована в световозвращатель, являющийся частью внешнего рассеивателя. Крепление осуществляется закладными шпильками в корпусе фонаря, что обеспечивает целостность рассеивателя.The task is achieved by the fact that in the vehicle’s side light with a non-replaceable light source module, consisting of a sealed housing made of polymer material, made in the form of a monolithic connection with an AMP Superseal cartridge, combined with an increased reliability plug and a diffuser, according to the invention, an non-replaceable light source made on the basis of a single multi-chip SMD LED, and secondary optics - in the form of a set of second-order rotation surfaces whose centers coincide with optical axis of the LED, and is integrated into the retroreflector, which is part of the external diffuser. Mounting is carried out by embedded studs in the lamp housing, which ensures the integrity of the diffuser.

В габаритном фонаре подключение к бортовой сети автомобиля выполнено в виде гибких проводов с герметизированными выводами.In the parking light, the connection to the vehicle's on-board network is made in the form of flexible wires with sealed leads.

В габаритном фонаре несменный источник света выполнен по технологии СОВ (Chip-on-Board).In the marker light, the non-replaceable light source is made using the COW (Chip-on-Board) technology.

Габаритный фонарь снабжен кронштейном для установки на транспортное средство.The marker light is equipped with a bracket for mounting on a vehicle.

В корпусе габаритного фонаря на тыльной стороне корпуса выполнены закладные крепежные шпильки, обеспечивающие надежную фиксацию фонаря на транспортном средстве.In the housing of the marker lamp on the rear side of the housing, embedded fastening pins are made, which ensure reliable fixing of the lamp on the vehicle.

В несменном источнике света габаритного фонаря цветовые характеристики светодиодов выбираются в соответствии с его колориметрическими спецификациями.In a non-replaceable light source of a marker lamp, the color characteristics of the LEDs are selected in accordance with its colorimetric specifications.

Предлагаемая унифицированная конструкция фонаря позволяет исключить негативное влияние внешних факторов, обеспечивает возможность как вертикальной, так и горизонтальной установки на транспортном средстве, одновременно повышая его экономическую эффективность и конкурентоспособность.The proposed unified design of the flashlight eliminates the negative impact of external factors, provides the possibility of both vertical and horizontal installation on the vehicle, while increasing its economic efficiency and competitiveness.

Для лучшего понимания изобретение поясняется чертежами, гдеFor a better understanding of the invention is illustrated by drawings, where

Фиг.1 - общий вид габаритного фонаря транспортного средства с модулем несменного источника света;Figure 1 - General view of the marker light of the vehicle with a module non-replaceable light source;

Фиг.2 - вертикальное сечение габаритного фонаря.Figure 2 is a vertical section of a marker lamp.

Габаритный фонарь транспортного средства с несменным источником (Фиг.1, Фиг.2) представляет собой сварную полимерную конструкцию, состоящую из монолитного корпуса 1 и патрона 2, хвостовая часть которого выполнена в виде штыревой колодки типа AMP Superseal 3, имеющего степень защиты IP 67, и рассеивателя 4. Для удобства монтажа фонаря на транспортном средстве на задней (тыльной) поверхности корпуса выполнены две закладные шпильки 5. Внутри корпуса патрона 2 размещен модуль несменного источника света 6, состоящий из электронной платы управления 7, многокристального SMD светодиода 8, снабженной штекерными колодочными наконечниками 9 для обеспечения фиксированного осевого положения модуля 6 в корпусе патрона 2 относительно элементов вторичной оптики 10 рассеивателя 4. Использование в качестве выводных терминалов штекерных наконечников, расположенных перпендикулярно плоскости платы, представляется современным и эффективным способом соединения печатной платы с бортовой сетью транспортного средства [9].The marker light of a vehicle with a non-replaceable source (Figure 1, Figure 2) is a welded polymer structure consisting of a monolithic body 1 and cartridge 2, the tail of which is made in the form of a pin block type AMP Superseal 3, having a degree of protection IP 67, and diffuser 4. For ease of mounting the lamp on the vehicle on the rear (rear) surface of the housing, two embedded studs 5 are made. Inside the housing of the cartridge 2 there is a module of a non-replaceable light source 6, consisting of an electronic control board 7, many a SMD LED 8, equipped with plug-in shoe lugs 9 to ensure a fixed axial position of the module 6 in the cartridge case 2 relative to the elements of the secondary optics 10 of the diffuser 4. Using pin terminals located perpendicular to the plane of the board as output terminals seems to be a modern and effective way to connect a printed circuit board with the on-board network of the vehicle [9].

Использование клея герметика в местах контактов штекерных наконечников и корпуса фонаря, совместно с лабиринтным уплотнением разъема типа AMP Superseal обеспечивает герметичность модуля несменного источника света 6 со стороны штекерного разъема 3.The use of sealant glue in the contacts of the plug tips and the lamp housing, together with the labyrinth seal of the AMP Superseal type connector, ensures the tightness of the non-replaceable light source module 6 on the side of the plug connector 3.

Применение многокристального SMD светодиода 8, обладающего малыми габаритными размерами, и размещение платы модуля несменного источника света 6 в корпусе 1 фонаря параллельно рассеивателю 4 позволяет существенно уменьшить габаритную толщину фонаря, его массу и себестоимость. Внутренняя поверхность корпуса патрона 2 снабжена системой креплений 11 для удобства фиксации платы несменного источника света 7. Монолитный рассеиватель 4, выполненный из прозрачного полимера, не имеет отверстий и совмещает функции световозвращателя 12 и вторичной оптики 10 модуля несменного источника 6 света габаритного фонаря (Фиг.2). Вторичная оптика 10 обладает осевой симметрией и выполнена в виде совокупности поверхностей вращения второго порядка, центры которых совпадают с оптической осью светодиода 8.The use of multi-chip SMD LED 8, which has small overall dimensions, and the placement of the module board of a non-replaceable light source 6 in the lamp housing 1 parallel to the diffuser 4 can significantly reduce the overall thickness of the lamp, its weight and cost. The inner surface of the housing of the cartridge 2 is equipped with a fastening system 11 for the convenience of fixing the board of a non-replaceable light source 7. The monolithic diffuser 4, made of transparent polymer, has no holes and combines the functions of a retroreflector 12 and secondary optics 10 of the module of a non-replaceable light source 6 of a marker lamp (Figure 2 ) Secondary optics 10 has axial symmetry and is made in the form of a set of surfaces of rotation of the second order, the centers of which coincide with the optical axis of the LED 8.

Габаритный фонарь функционирует следующим образом.The marker light operates as follows.

При подаче напряжения питания от бортовой сети транспортного средства через герметичный штекерный разъем 2 на электронную схему управления устройства включается светодиод 8 несменного источника света, что приводит к излучению света в направлении вторичной оптики 10. Свет, проходя через элементы вторичной оптики 10 в результате эффектов полного внутреннего отражения и преломления совокупностью поверхностей второго порядка, расположенных на внутренней поверхности линзы, образует интегральное двумерное пространственное распределение в соответствии с фотометрическими предписаниями огня требуемой категории. Выбор колориметрических характеристик светодиодов определяется требованиями ТНПА.When a supply voltage is supplied from the vehicle’s on-board network through a sealed plug 2 to the device’s electronic control circuit, a non-replaceable light source LED 8 is turned on, which leads to light emission in the direction of the secondary optics 10. Light passing through the elements of the secondary optics 10 as a result of the effects of complete internal reflection and refraction by a combination of second-order surfaces located on the inner surface of the lens forms an integral two-dimensional spatial distribution in in accordance with the photometric requirements of the fire of the required category. The choice of colorimetric characteristics of LEDs is determined by the requirements of TNLA.

Варьируя тип светодиодов несменного источника света и колориметрические характеристики рассеивателя, можно реализовать функции переднего, бокового и заднего габаритных фонарей.By varying the type of LEDs of a non-replaceable light source and the colorimetric characteristics of the diffuser, it is possible to realize the functions of the front, side and rear position lamps.

Унификация вторичной оптики существенно уменьшает себестоимость изделия, а его герметичность определяет высокую долговечность.The unification of secondary optics significantly reduces the cost of the product, and its tightness determines high durability.

Предлагаемое конструктивное решение, по сравнению с прототипом, упрощает задачу по обеспечению функций габаритного бокового (переднего, заднего) фонаря, что определяет его экономическую эффективность и высокую конкурентоспособность.The proposed constructive solution, in comparison with the prototype, simplifies the task of providing the functions of the overall side (front, rear) lamp, which determines its economic efficiency and high competitiveness.

Предлагаемый фонарь обладает степенью защиты IP67, что позволяет исключить негативное влияние факторов внешней среды и обеспечить его долговечность.The proposed lamp has a degree of protection IP67, which eliminates the negative impact of environmental factors and ensure its durability.

Одним из вариантов технологии изготовления несменного источника света является технология непосредственного монтажа кристаллов на подложку СОВ (Chip-on-Board) позволяющая одновременно уменьшить размеры платы и повысить его надежность.One of the options for manufacturing a non-replaceable light source is the technology of direct mounting of crystals on a COB (Chip-on-Board) substrate, which allows simultaneously reducing the board size and increasing its reliability.

В качестве опции габаритный фонарь может быть снабжен кронштейном для установки на горизонтальную поверхность транспортного средства.As an option, the position lamp can be equipped with a bracket for mounting on the horizontal surface of the vehicle.

Как показали натурные испытания, разработанная конструкция обеспечивает высокую надежность изделия и удобство монтажа на транспортное средство.As field tests showed, the developed design provides high reliability of the product and ease of installation on the vehicle.

Заявителем изготовлены и испытаны опытные образцы габаритных фонарей предлагаемой конструкции.The applicant manufactured and tested prototypes of marker lamps of the proposed design.

Промышленное использование предложенного варианта конструкции бокового (переднего, заднего) габаритного фонаря ожидается в 2012 г.Industrial use of the proposed design option for the side (front, rear) position lamp is expected in 2012.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РБ. №568. Несменный источник света. Зуйков И.Е., Колонтаева Т.В., Петров С.П. МПК F21S 8/10, заявлено 05.12.2001, опубл. 30.06.2002.1. The patent of the Republic of Belarus. No. 568. Permanent light source. Zuykov I.E., Kolontaeva T.V., Petrov S.P. IPC F21S 8/10, declared 05.12.2001, publ. 06/30/2002.

2. Патент РБ. №1701. Несменный источник света. Бусел А.П., Зуйков И.Е., Колонтаева Т.В. МПК F21S 8/10, заявлено 03.10.2004, опубл. 30.12.2004.2. Patent of the Republic of Belarus. No. 1701. Permanent light source. Busel A.P., Zuykov I.E., Kolontaeva T.V. IPC F21S 8/10, announced 03.10.2004, publ. 12/30/2004.

3. Правила ЕЭК ООН №7 (02) / Пересмотр 4. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения подфарников, задних габаритных (боковых) огней, стоп-сигналов и контурных огней механических транспортных средств и их прицепов.3. UNECE Regulation No. 7 (02) / Revision 4. Uniform provisions concerning the approval of sidelights, rear position (side) lamps, brake lights and side-lights of motor vehicles and their trailers.

4. Правила ЕЭК ООН №91 (00) / Пересмотр 1. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения боковых габаритных фонарей механических транспортных средств и их прицепов.4. UNECE Regulation No. 91 (00) / Revision 1. Uniform provisions concerning the approval of side-marker lamps of power-driven vehicles and their trailers.

5. Патент РБ. №567. Габаритный фонарь транспортного средства. Зуйков И.Е., Колонтаева Т.В., Петров С.П. МПК F21S 8/10, заявлено 05.12.2001, опубл. 30.06.2002.5. Patent of the Republic of Belarus. No. 567. Marker light of the vehicle. Zuykov I.E., Kolontaeva T.V., Petrov S.P. IPC F21S 8/10, declared 05.12.2001, publ. 06/30/2002.

6. ЕР 1559951 (А2), 03.08.2005, Vehicle lamp and method of mounting the vehicle lamp, Branderm Rolf [DE]; Umakanthan Amarnath [DE], МПК B60Q 1/04; B60Q 1/26; F21S 8/10; F21V 17/18.6. EP 1559951 (A2), 08/03/2005, Vehicle lamp and method of mounting the vehicle lamp, Branderm Rolf [DE]; Umakanthan Amarnath [DE], IPC B60Q 1/04; B60Q 1/26; F21S 8/10; F21V 17/18.

7. EP 1679228, 12.07.2006, Vehicle lamp, Umakanthan Amarnath (IN); Weddemann Heribert (DE); Wolter Kerstin (DE), МПК B60Q 1/32; B60Q 1/26; B60Q 1/26; B60Q 1/32.7. EP 1679228, 07/12/2006, Vehicle lamp, Umakanthan Amarnath (IN); Weddemann Heribert (DE); Wolter Kerstin (DE) IPC B60Q 1/32; B60Q 1/26; B60Q 1/26; B60Q 1/32.

8. JP 2010009973 A, 14.01.2010, Led marker lamp, Ide Katsuyuki, МПК F21S 2/00; G09F 13/20; E01F 9/053.8. JP 2010009973 A, 01/14/2010, Led marker lamp, Ide Katsuyuki, IPC F21S 2/00; G09F 13/20; E01F 9/053.

9. U.S. Patent 20080100470, 01.05.2008, Side turn indicator, Conway, Scott M., Flower Mound, МПК G09F 9/33; B60Q 1/34.9. U.S. Patent 20080100470, May 1, 2008, Side turn indicator, Conway, Scott M., Flower Mound, IPC G09F 9/33; B60Q 1/34.

10. U.S. Patent 392068, 25.09.2003, Side turn/marker lamp, Pond Greg, МПК B60Q 1/00.10. U.S. Patent 392068, September 25, 2003, Side turn / marker lamp, Pond Greg, IPC B60Q 1/00.

11. AN 1149-1. Using Super Flux LEDs In Automotive Signal Lamps, www.lumiled.com.11. AN 1149-1. Using Super Flux LEDs In Automotive Signal Lamps, www.lumiled.com.

12. U.S. Patent 2005117360, 02.05.2005, Vehicle light having a cruciform light distribution, Wimbert Frank (DE); Werner Hermann (DE); Wolff Reingard (DE), МПК B60Q 1/32; B60Q 1/32.12. U.S. Patent 2005117360, 02.05.2005, Vehicle light having a cruciform light distribution, Wimbert Frank (DE); Werner Hermann (DE); Wolff Reingard (DE) IPC B60Q 1/32; B60Q 1/32.

13. Патент РБ. №3963. Габаритный фонарь транспортного средства с несменным источником света. Балохонов Д.В., Зуйков И.Е., Колонтаева Т.В. МПК F21S 8/10, заявлено 01.02.2007, опубл. 30.10.2007.13. Patent of the Republic of Belarus. No. 3963. Parking light of a vehicle with a non-replaceable light source. Balokhonov D.V., Zuykov I.E., Kolontaeva T.V. IPC F21S 8/10, announced 01.02.2007, publ. 10/30/2007.

14. U.S. Patent 20100277903, 04.11.2010, Lamp for side-marker, clearance or combination thereof, Bauer Joshua G., МПК F21V 1/00; F21S 6/00; F21V 21/00; F21V 29/00.14. U.S. Patent 20100277903, 04/04/2010, Lamp for side-marker, clearance or combination thereof, Bauer Joshua G., IPC F21V 1/00; F21S 6/00; F21V 21/00; F21V 29/00.

15. U.S Patent 7772988, 10.08.2010, LED light assembly with predetermined distribution pattern and built-in retroreflector, Patrick J. Condon, МПК G09F 9/33.15. U.S. Patent 7772988, 08/10/2010, LED light assembly with predetermined distribution pattern and built-in retroreflector, Patrick J. Condon, IPC G09F 9/33.

16. U.S. Patent 6305830, 23.10.2001, Lighting optics for light means of vehicles, Zwick Hubert, МПК F21V 7/00.16. U.S. Patent 6305830, 10.23.2001, Lighting optics for light means of vehicles, Zwick Hubert, IPC F21V 7/00.

17. U.S. Patent 7703950, 27.04.2010, Side-emitting lens for LED, Ewert Jurgen Е., МПК F21V 5/02.17. U.S. Patent 7703950, 04/27/2010, Side-emitting lens for LED, Ewert Jurgen E., IPC F21V 5/02.

18. U.S. Patent 20090129097, 21.05.2010, Side-emitting lens for led lamp (21-May-2009) МПК F21V 5/00.18. U.S. Patent 20090129097, May 21, 2010, Side-emitting lens for led lamp (21-May-2009) IPC F21V 5/00.

19. JP 2006066130, 09.03.2006, Marker lamp for vehicle, Koizumi Hiroya; Natsume Kazunori; Mochizuki Miki, МПК F21S 8/10; F21Y 101/02; F21S 8/10.19. JP 2006066130, 03/09/2006, Marker lamp for vehicle, Koizumi Hiroya; Natsume Kazunori; Mochizuki Miki, IPC F21S 8/10; F21Y 101/02; F21S 8/10.

20. U.S. Patent, 09.02.2010, Vehicle mini lamp, Johnson Gary, МПК B60Q 1/26; F21S 8/10.20. U.S. Patent, 02/09/2010, Vehicle mini lamp, Johnson Gary, IPC B60Q 1/26; F21S 8/10.

21. High Brightness LEDs on FR4 Laminates, Gerhard Neumann, LED professional Review (LpR), Sept/Oct 2011, p.62-66.21. High Brightness LEDs on FR4 Laminates, Gerhard Neumann, LED professional Review (LpR), Sept / Oct 2011, p. 62-66.

Claims

1. The parking light of the vehicle with a non-replaceable light source module consisting of a sealed housing made of polymer material made in the form of a monolithic connection with a cartridge combined with a high-reliability plug connector and a diffuser, characterized in that the non-replaceable light source is based on a single multi-chip SMD LEDs, and secondary optics - as a set of second-order rotation surfaces, the centers of which coincide with the optical axis of the LED, and integrated into the lights zvraschatel being part of the outer diffuser.

2. The vehicle marker light according to claim 1, characterized in that the connection to the vehicle's on-board network is made in the form of flexible wires with sealed leads.

3. The parking light of a vehicle according to claim 1, characterized in that the non-replaceable light source is made according to CIP (Chip-on-Board) technology.

4. Marker light according to claim 1, characterized in that it is equipped with a bracket for installation on a vehicle.

5. Marker lamp according to any one of claims 1 to 3, characterized in that on the back side of the body are embedded fastening studs that secure the lamp to the vehicle.

6. The clearance lamp according to claim 1, characterized in that the required colorimetric specifications are provided by the choice of color characteristics of the LEDs.

7. The marker light according to claim 1, characterized in that the LED of a non-replaceable light source is full-color (RGB) to provide different colorimetric specifications for the marker lamps for various functional purposes.