灯具、尤其用于机动车的外部灯具和用于制造这种灯具的方法
【专利摘要】一种灯具、尤其用于机动车的外部灯具和用于制造这种灯具的方法。本发明涉及一种灯具和用于制造这种灯具的方法，该灯具包括支承部件(1)；布置在该支承部件(1)上的照明装置(2-4)，该照明装置带有电路板(4)和至少一个装配在该电路板(4)上的照明器件(2)；和光学装置(5)，其中，光学装置(5)和支承部件(1)中的一个具有至少一个定位元件(6)，该定位元件穿过在电路板(4)内的孔(7)，并且嵌入到光学装置(5)和支承部件(1)中的另一个上的凹槽(8)中。
【专利说明】灯具、尤其用于机动车的外部灯具和用于制造这种灯具的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种灯具、尤其是外部灯具、特别是机动车的前照灯，以及用于制造这种灯具的方法和用于制造这种灯具的部件组。
【背景技术】
[0002]当前用于机动车的外部灯具(例如前照灯)通常由多个发光二级管模块构成，所述发光二级管模块被布置并装配在共同的支承部件上。从文献DE102009052340A1中已知一种用于机动车照明设备的发光二级管模块，所述照明设备具有支承部件和至少一个发光二级管，其中，所述至少一个发光二级管被紧固并接触在导线支架(Leitungstrager)上，而导线支架从其一侧被紧固并接触在支承部件上，用以简化并标准化发光二级管在发光二级光模块中的固定方式。
[0003]为了尽可能地优化灯具的光学特性，照明器件相对于光学装置的定位具有重要作用。当前可以以几乎难以察觉的微小公差进行电路板与发光二级光的组装，相较而言，发光二级光相对于一般灯具的光学系统的准确定位通常是相对复杂的且进而成本高昂。尤其注意，当改变制备过程时和针对改变的制约条件(例如结构特性、反射角、光线功率等)而进行必要调整时出现这一问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种改进的灯具，所述灯具可以简便地适应变化的制约条件。
[0005]所述技术问题是通过根据本发明的灯具和用于制造这种灯具的方法解决的。本发明还提供了用于制造这种灯具的(结构_)部件组。
[0006]根据本发明的一种思路，灯具具有支承部件、光学装置和布置在支承部件与光学装置之间的照明装置，该照明装置带有电路板和一个或多个装配在该电路板上的照明器件，其中，光学装置和支承部件中的一个具有一个或多个定位元件，所述定位元件穿过在电路板上的孔，并且嵌入、尤其贯穿光学装置和支承部件中的另一个的凹槽中。在结构设计中，光学装置还能够具有一个或多个定位元件，所述定位元件穿过在电路板上的一个或多个孔，并且嵌入、尤其贯穿在支承部件内的一个或多个凹槽。所述支承部件能够可选地或附加地具有一个或多个定位元件，所述定位元件穿过在电路板内的一个或多个孔，并且嵌入、尤其贯穿在光学装置内的一个或多个凹槽。
[0007]根据本发明的实施方式的灯具的特征在于由部件组成的模块化结构，所述部件尤其是支承部件、照明装置和光学装置。所述灯具由此可以以简单的方式、尤其通过从大量以供使用的(结构)部件组中选择至少一个部件和/或调整至少一个部件来适应变化的制约条件。
[0008]在使用其他的用于灯具的照明器件时，例如通常保持光学特性基本上不发生变化，从而可以应用统一的光学装置。灯具为了适应因使用其他照明器件导致的封装数据的变化，仅需对支承部件进行尽可能小的调整，这是可以简单且成本低廉地实现的。与提供多个不同的光学装置或繁琐地调整以供使用的光学装置相比不同，在该实施方式中，当更换照明器件时只需简单地调整支承部件就足够了。
[0009]至少一个照明器件优选为发光二级管(LED)、有机发光二级光(OLED)、发光二级光组、LED芯片等。所述照明装置优选包含照明器件，在本发明的范畴内也可以在照明装置中使用两个、三个或更多个照明器件。不同的照明器件具有至少一个不同特性，该特性优选选自反射角、反射面、光强、色彩点(Farbort)、输入功率等。
[0010]支承部件的概念尤其是指那些适于将照明装置和光学装置布置在期望位置、尤其是灯具壳体内部的期望位置上的元件。所述支承部件优选被设计为板状的，该支承部件可以大体上平整或也可以被设计为单次或多重弯曲。支承部件优选被设置用于支承多个照明装置连同其所属的光学装置。支承部件的形状和尺寸优选与照明装置的所需数量和分布相适配。
[0011]光学装置的概念尤其是指那些具有至少一个光学元件的部件，所述光学元件例如是透镜、遮光板、滤镜、反射体和类似元件。所述光学装置优选还具有壳体、框架或类似装置，尤其是固持结构，所述固持结构将至少一个光学元件固持在期望的位置上。光学装置优选如此配置照明装置，使光学装置的至少一个光学元件在光路上与照明装置的至少一个照明器件串接。
[0012]优选地，至少一个定位元件被固定地或不可移动地、尤其是持久地或可拆卸地安装在光学装置或支承部件上，优选与光学装置的固持结构设计为一体式的或被在光学装置的固持结构上模制(例如压铸形成)。
[0013]在实施方式中，照明装置还可以具有基底，并且至少一个照明器件借助于该基底被紧固在电路板上或通过该基底被装配在电路板上。使用这种基底能够实现不同的照明器件在电路板上的简单组装。根据该实施方式，照明装置的基底可以是相应于至少一个所选的照明器件选自多个不同基底中的基底，和/或与至少一个所选的照明器件相适配。借助于分别适应于各种照明器件的基底，可以将至少一个照明器件以简单的方式装配在(优选基本上相同的地)电路板上。这可以进一步提高这种灯具实施方式的模块化程度。
[0014]在实施方式中，支承部件在其朝向照明装置的一侧具有调整凹槽，用以将照明装置至少部分容纳在所述调整凹槽中。这种在支承部件中的调整凹槽的设计能够实现将不同的照明装置以简单的方式装配在电路板上。借助于分别适应于各种照明装置的调整凹槽，可以将照明装置以简单的方式装配在(尤其首先大体上相同的)支承部件上。这可以进一步提高这种灯具实施方式的模块化程度。在这种实施方式中，调整凹槽的尺寸优选分别与各照明装置相适配。总之，调整凹槽根据照明装置的不同甚至可以具有为零的深度、亦即不存在凹槽。调整凹槽尤其可以与支承体同时成型制成，或事后、尤其切削成型制成。
[0015]在实施方式中，至少一个定位元件可以具有至少一个设置在光学装置上的装配销，所述装配销嵌入电路板的、基底的和/或支承部件的孔中。在实施方式中设有三个或四个装配销和相应数量的孔，用以确保尽可能准确且可重复的定位。然而同样也可以设有少于三个或多于四个装配销。
[0016]优选地，所述照明装置被这样布置在支承部件上，从而使两个部件的孔大致上相互平齐地定位，以便可以将光学装置的装配销嵌入两个部件的孔中。
[0017]在所述实施方式中，光学装置的装配销优选延伸穿过支承部件的孔，并且通过固定装置、尤其装配销的变形被紧固在支承部件朝向光学装置的一侧。所述变形优选为压铸、尤其是热压、焊接、尤其是热焊、弯曲、锻造、铆接或装配销的类似变形。
[0018]根据实施方式，所述支承部件至少被部分设计为冷却体或设有冷却体。优选地，支承部件有目的地被设计为铝制压铸件。
[0019]根据本发明的另一个思路，用于制造灯具的方法包括以下步骤:将至少一个照明器件紧固或装配在照明装置的电路板上；将照明装置布置在支承部件上；并且将光学装置和支承部件中的一个的至少一个定位元件穿过在电路板内的孔、并且嵌入光学装置和支承部件中的另一个的凹槽中，通过这种方式将光学装置相对于照明装置定位在预定位置上。
[0020]这种方法优选用于制造上述灯具。利用这种方法可以得到与上述灯具相同的优点。
[0021]在实施方式中，至少一个照明器件通过或借助于基底被紧固或装配在电路板上。
[0022]在该实施方式中，至少一个照明器件可以选自多个不同的照明器件。基底则可以相应于所述至少一个所选的照明器件选自多个不同的基底，和/或与至少一个所选的照明器件相适配。
[0023]在实施方式中，至少一个照明器件选自多个不同的照明器件，而支承部件则相对于所述至少一个所选的照明器件与照明装置相适配。补充地或可选地，光学装置可以选自多个不同的光学装置。
[0024]在实施方式中，支承部件在其面向照明装置的一侧上相应于至少一个所选的照明器件而设有调整凹槽，用以将照明装置至少部分容纳在上述调整凹槽中。
[0025]在实施方式中，至少一个定位元件具有至少一个设置在光学装置上的装配销，所述装配销在定位光学装置时嵌入电路板的、基底的和/或支承部件的孔中。
[0026]在该实施方式中，光学装置的装配销在定位光学装置时被导引穿过支承部件中的孔，并且尤其通过变形紧固在支承部件与光学装置相背的一侧上。
[0027]根据本发明的另一种思路，用于制造灯具的(结构)部件组具有电路板、多个不同的照明器件、用于将由电路板和至少一个照明器件构成的照明装置安装在电路板上的支承部件以及光学装置，所述光学装置可借助于至少一个定位元件被定位在相对于照明装置的预定位置上。相对于选择不同的照明器件，补充地或可选地，(结构)部件组还可以具有多个不同的光学装置，相应于照明装置、尤其它的照明器件从不同的光学装置中进行选择并定位。
[0028]优选地，利用这种部件组可以制造上述灯具。利用这种(结构)部件组得到与上述灯具实施方式相同的优点。
[0029]在实施方式中，所述部件组还具有多个不同的基底，用以将至少一个照明器件装配在电路板上。
[0030]所述灯具、制造方法和(结构)部件组分别优选可用于机动车的外部灯具、尤其能优选用于机动车的前照灯。
【专利附图】
【附图说明】[0031]以下对优选实施方式的描述还给出了本发明的其他有利的改进方式。此处，在附图中部分示意性地示出:
[0032]图1示出了根据本发明的实施方式的灯具的部分截面图；
[0033]图2A示出了图1的灯具的第一装配步骤的部分截面图；
[0034]图2B示出了图1的灯具的第二装配步骤的部分截面图；
[0035]图2C示出了图1的灯具的第三装配步骤的部分截面图；
[0036]图3示出了图1的灯具的照明装置的俯视图；并且
[0037]图4示出了根据本发明另一种实施方式的灯具的部分截面图。
【具体实施方式】
[0038]在图1中示例性地示出了根据第一实施方式的机动车前照灯的部件。
[0039]所述前照灯具有板状的支承部件1，所述支承部件被制造为铝制压铸件，并且由此同时被用作冷却体。支承部件I支承了多个符合机动车制造商意愿的数量和分布方式的发光二级管模块，在图1中仅示出了这些发光二级光模块中的一个。
[0040]在支承部件1(根据图1)的一侧布置了照明装置。所述照明装置具有照明器件2、优选具有发光二级管(LED)或LED芯片。这种照明器件2通过基底3被在电路板4上组装、亦即机械式固定和电联接。照明器件2可以通过一般手段以可忽略不计的低公差组装在电路板4上。
[0041]照明装置2-4和尤其它的照明器件2配属于光学装置5。所述光学装置5具有壳体，所述壳体固持了作为光学元件的反射体和透镜。
[0042]在光学装置壳体上模制了多个以装配销形式的定位元件6。利用这些定位元件6可以将光学装置5准确且可重复地相对于照明装置2-4和支承部件I定位。在此，光学装置5在其自身与支承部件I之间容纳了照明装置2-4。
[0043]现在结合图2A-2C详细阐述所述灯具的组装。
[0044]通过基底3将发光二级管2组装在电路板4上而构成照明装置2-4，之后将该照明装置2-4布置在支承部件I上(参照图2A)。
[0045]如图2A所示，在电路板4上设有多个孔7，并且在支承部件I上设有多个孔8。所述照明装置2-4如此布置在支承部件I上，即使电路板4的孔7和支承部件I的孔8相互对齐。优选地，孔7和8大体上具有相同的直径，并且大体上相互配合地布置。
[0046]在电路板4以及在支承部件I上的孔7、8的数量相互一致，并且与光学装置5的定位元件6的数量一致。如图3所示，优选为三个装配销6设三个孔7、8。所述孔7、8分别被设计为配合孔、亦即分别具有仅略微大于光学装置5的装配销6的直径。
[0047]光学装置5利用其装配销6被移动如此远，直到光学装置尽可能配合准确地位于照明装置2-4上(参照图2B)。通过三个装配销6与孔7、8的这种相互嵌合使光学装置配合准确地相对于照明器件2定位并装配。
[0048]光学装置5的装配销6具有这样的尺寸，即所述装配销在其装配状态下通过支承部件孔8伸入支承部件I中(参照图2B)。如图2C所示，装配销6的末端变形，例如通过热压工艺发生变形。以这种方式将光学装置5固定在支承部件I上，并且在此还位置准确地相对于照明装置2-4被紧固。[0049]上述前照灯的结构显示出高模块化程度，这便于适应变化的制约条件。
[0050]这样，例如在使用产品过程中进行LED更换时经常由于取消操作、供应短缺等在一般系统中出现这样的问题，即尽管LED芯片的光学特性大体上相同(例如朗伯体)，然而整体数据与光学面不匹配。在一般系统中在这种情况下必须将光学装置重新设置。
[0051]相反，在所述实施方式的模块化灯具中，可以简单且成本低廉地通过对支承部件I稍微地调整就可与新的条件相适配。
[0052]如图4所示，在该实施方式中，灯具包含其他具有更大结构高度的发光二级管2。基底3在此情况下与所选择的发光二级管2相适配，并且同样具有更大的结构高度。
[0053]为了在不改变光学装置5的情况下能够装配这种被改变的照明装置2-4，在支承部件I内铣削出凹槽10。这种凹槽10具有这样的尺寸，即该凹槽可以在一定程度上容纳照明装置2-4。[0054]图4中的铣削出的凹槽10以及在图1中未示出的凹槽构成了本发明的调整凹槽。
[0055]由于上述的灯具模块化，为灯具、例如机动车前照灯的生产过程带来明显的成本降低。仅需提供不同的照明器件2和相应不同的基底3，相反，光学装置5能够使用相同的，并且仅需对支承部件I进行稍微地调整。
[0056]尽管在上述描述中阐述了示例性的实施方式，必须说明的是，还可以有大量的变形方式。此外还要说明的是，示例性实施方式仅视为举例，而不能以任何方式对保护范围、应用性和结构进行限制。然而本领域技术人员可通过上述描述得到用于实现至少一个示例性实施方式的启示，其中，在不脱离由权利要求和等效特征组合所确定的保护范围的情况下，还可以采用多样性的变化方式、尤其关于所述部件的功能和布置方式的多样性的变化方式。
[0057]附图标记清单
[0058]I支承部件
[0059]2照明器件
[0060]3 基底
[0061]4 电路板
[0062]5 光学装置
[0063]6定位元件、装配销
[0064]7电路板上的孔
[0065]8 支承部件上的孔
[0066]9 固定装置
[0067]10 调整装置(凹槽)、凹槽
【权利要求】
1.一种灯具、尤其是用于机动车的外部灯具，所述灯具具有: 支承部件⑴； 光学装置(5);和 布置在所述支承部件(I)与光学装置(5)之间的照明装置(2-4)，该照明装置带有电路板⑷和至少一个紧固在电路板⑷上的照明器件⑵； 其中，所述光学装置(5)和支承部件(I)中的一个具有至少一个定位元件(6)，所述定位元件穿过在电路板(4)内的孔(7)，并且嵌入光学装置(5)和支承部件(I)中的另一个内的凹槽(8)中。
2.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述照明装置(2-4)具有基底(3)，并且借助于所述基底⑶将至少一个照明器件⑵紧固在电路板⑷上。
3.根据权利要求1或2所述的灯具，其中，所述支承部件⑴在其面向照明装置(2-4)的一侧具有调整凹槽(10)，所述照明装置(2-4)被至少部分容纳在所述调整凹槽(10)中。
4.根据上述权利要求中任一项所述的灯具，其中，所述至少一个定位元件(6)具有至少一个设置在光 学装置(5)上的装配销，所述装配销嵌入电路板⑷的、基底(3)的和/或支承部件⑴的孔(7、8)中。
5.根据权利要求4所述的灯具，其中，光学装置(5)的装配销(6)延伸穿过支承部件(I)内的孔(8)，并且通过固定装置(9)、尤其通过装配销(6)的变型紧固在所述支承部件(I)的与光学装置(5)相背的一侧上。
6.根据上述权利要求中任一项所述的灯具，其中，所述支承部件(I)至少部分地被设计为冷却体或设置有冷却体。
7.一种用于制造灯具、尤其是根据权利要求1至6中任一项所述的灯具的方法，该方法包括以下步骤: 将至少一个照明器件⑵紧固在照明装置(2-4)的电路板⑷上； 将照明装置(2-4)布置在支承部件(I)上； 将光学装置(5)和支承部件(I)中的一个的至少一个定位元件(6)穿过在电路板(4)内的孔(7)，并且嵌入光学装置(5)和支承部件(I)中的另一个的凹槽(8)中，通过这种方式将所述光学装置(5)定位在相对于照明装置(2-4)的预定位置上。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，借助于基底(3)将至少一个所述照明器件(2)紧固在电路板⑷上。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，至少一个所述照明器件(2)选自多个不同的照明器件，并且所述基底(3)相应于至少一个所选的照明器件(2)选自多个不同的基底，和/或与至少一个所选的照明器件(2)相适配。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，至少一个所述照明器件(2)选自多个不同的照明器件，和/或所述光学装置(5)选自多个不同的光学装置。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述支承部件(I)相应于至少一个所选的照明器件(2)与照明装置(2-4)相适配，尤其是支承部件(I)在其面向照明装置(2-4)的一侧上相应于至少一个所选的照明器件(2)设置有调整凹槽(10)，用以使照明装置(2-4)部分容纳在该调整凹槽(10)中。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其中，至少一个所述定位元件(6)具有至少一个设置在光学装置(5)上的装配销，所述装配销在定位光学装置(5)时被嵌入电路板⑷的、基底⑶的和/或支承部件⑴的孔(7、8)中。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述光学装置(5)的装配销(6)在定位光学装置(5)时被导引穿过支承部件(I)的孔(8)，并尤其通过变型被紧固在所述支承部件(I)的与光学装置(5)相背的一侧上。
14.一种用于制造灯具、尤其是根据权利要求1至6中任一项所述的灯具的部件组，该部件组具有: 电路板⑷； 多个不同的照明器件⑵和/或多个不同的光学装置(5)； 支承部件(I)，用于安装由电路板⑷和至少一个照明器件⑵构成的照明装置(2-4)； 其中，借助于至少一个定位元件(6)能将至少一个光学装置定位在相对于照明装置(2-4)的预定位置上。
15.根据权利要求14所述的部件组，其中，所述部件组具有多个不同的基底(3)，用以将至少一个照明器件(2)装配在电路板(4`)上。
【文档编号】F21V17/10GK103883959SQ201310713196
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2012年12月20日
【发明者】P.罗克尔, F.兰卡贝尔, S.普罗帕, R.哈伯肯, I.施奈德, H.埃克特 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司