本发明涉及用于车辆的照明装置和用于将部件可移除地安装在前照灯中的组装解决方案。更具体地，本发明涉及在机动车辆领域的一种设置有可移除功能部件的光学模块以及使用夹持部件将这种部件附接到光学模块中。
背景技术：
通常，这种光学模块与具有发热缺点的光源一起工作。因此它配备有一个或多个部件，其目的是吸收和/或排出这种热。例如，这种类型的模块设置有用于将模块的温度保持在相对较低水平的散热器以及通常为风扇形式的冷却部件。这样，光学模块的功能不受过高温度的影响。
添加到光学模块的功能部件通常通过多个螺钉附接，例如如文献wo2012/013591中所述。鉴于这些模块通常难以接近，当需要更换部件(例如冷却部件或可更换的其他部件)时，拧紧和拧松操作证明是不方便的。
技术实现要素：
本发明的目的是获得一种光学模块，例如照明和/或信号指示模块，其便于在更换可移除地安装的部件时的操作。
为此，本发明涉及一种用于机动车辆的光学模块，包括：
-支架，所述支架限定可通过开口访问的隔间，
-功能部件，所述功能部件优选被电驱动，被设计和布置成通过沿着总体插入方向插入穿过开口而以功能部件的操作构造被接纳在隔间中，所述方向允许部件朝向所述隔间的与所述开口相反的背部移动并且通常允许所述部件接合抵靠所述背部，
-与所述支架分离并设置有两个臂的夹持元件；和
-至少一个接合突起，所述至少一个接合突起相对于所述支架是静止的并且优选地直接形成在所述支架上，并且所述夹持元件通过所述两个臂中的至少一个的弹性返回作用而保持接合在所述接合突起上，所述至少一个接合突起允许夹持元件被夹持，从而将其保持在邻近支架的夹持位置处，
特别是，夹持元件被设计和布置成在夹持时将功能部件保持和锁定在操作构造中，夹持元件具有挠性致动部分，用于向外移动两个臂中的一个并允许夹持元件以间隔开的构造被松开，由此可以将功能部件从隔间移除。
由于这些布置，光学模块具有维护操作更灵活的优点，因为功能部件，例如风扇，可以简单且快速地附接在光学模块的支架上，并且可以在任何时候被同样容易地移除。夹持元件作为单件式部件被移除，这样比移除多个螺钉更简单。
在一个优选的选择中，夹持元件可以通过弯曲而变形，从而能够从其中两个臂基本平行的静置构造转换成其中两个臂彼此间隔开比在静置构造时间隔更远的间隔开的构造。
根据一个实施例，所述至少一个接合突起包括形成在隔间的侧壁构件上的突起，并且所述突起具有肩部或抵接表面，肩部或抵接表面相对于总体插入方向优选地形成在接合突起的后部处，以将与夹持元件相关联的臂保持在夹持位置处。
根据一个实施例，所述至少一个接合突起包括在所述两个侧壁构件中的每一个上平行于所述插入方向形成的突起，所述两个侧壁构件界定所述隔间，每个所述突起具有肩部或抵接表面，肩部或抵接表面相对于总体插入方向优选地形成在接合突起的后部处，以便将与夹持元件相关联的臂保持在夹持位置处。
根据一个实施例，所述支架具有两个侧壁构件，所述两个侧壁构件在它们之间限定用于接纳所述功能部件的空间，所述开口在所述两个侧壁构件之间横向地延伸，所述至少一个接合突起包括在两个侧壁构件中的一个侧壁构件上形成的向外突出的第一突起和在两个侧壁构件中的另一个上形成的向外突出的第二突起，所述两个突起沿径向向外突出。
优选地，夹持元件的两个臂中的每一个的端部都具有向内折叠的部分，并且夹持元件的两个臂中的每一个借助于向内折叠的部分与对应突起的后部的接合而分别被第一突起和第二突起中的一个保持在夹持位置处。
根据一个实施例，夹持元件具有：
-两个臂，所述两个臂分布在隔间的开口的两侧，并处于夹持位置，和
-中间基部，所述中间基部连接第一臂和第二臂，以便在夹持位置处与开口相对地阻挡或延伸(“阻挡”应该在这里广义地解释，并且不一定意味着完全阻挡)。
根据一个实施例，两个臂中的至少一个臂具有优选基本笔直的第一部分，该优选基本笔直的第一部分通过固定部分在与中间基部相对的一侧延伸，固定部分连接到第一部分并且朝向夹持元件的内侧限定小于或等于120°并且优选地小于或等于90°的设定角度。利用这种构造，可以形成臂的一部分，该部分具有基本上平行于中间基部的并且非常适合于接合形成在隔间的侧壁上的肩部或抵接表面的向内定向。
根据一个实施例，固定部分是位于第一部分和限定臂的自由端的第二c形或j形部分之间的中间部分。
根据一个实施例，夹持元件的中间基部具有变化的曲率并向内拱起，以限定向内拱起部分。
根据一个实施例，中间基部通过圆角部与两个臂中的一个和/或另一个连接，中间基部和/或圆角部可弹性变形，以允许连接到角部的臂向外可逆地移动。
根据本发明的光学模块可以包括一个或多个以下特征：
--角部具有通孔，由此角部限定挠性致动部分以便向外移动相应的臂，响应于拆卸工具(诸如，螺丝刀)的端部通过通孔插入在隔间的侧壁构件和臂之间而获得向外移动(利用插入在夹持元件的一个臂和侧壁之间的工具来抵抗返回作用并穿过通孔的局部动作由于角部而非常适合于将臂向外径向移动)。
--夹持元件可以通过沿插入方向施加的推动/压力来致动，以便获得两个臂中的一个和/或另一个的向外移动，随后处于夹持位置。
--夹持元件具有两个圆角部，并且在夹持元件的横截面中，中间基部具有在与两个圆角部的曲率相反的方向上的曲率。
--光学模块包括定位在光学腔中的光源，光学腔至少部分地由支架和光学装置限定，以用于将来自光源的辐射转换成出射光束。
--功能部件与光学装置分离，并且隔间与光学腔分离。
--夹持元件作为单个部件制造而成，优选由金属制成。
--功能部件是冷却部件，优选是风扇。
--光学模块包括光源。
--功能部件包括与全部或部分光源连接的控制电路。
--光源包括至少一个发光二极管。
--光学模块包括支架，支架具有作为限定隔间的单个部件而制造的部分。
--光学模块具有散热器，散热器优选用良好导热性的纯铝由折叠金属板材制成，这提高了温度控制的性能。
--所述光学模块包括由多个反射器元件限定的反射组件，所述光源定位成与由所述光学模块的支架部分形成的所述反射组件的反射器元件相对。
--光学模块具有限定光学轴线并允许传输出射光束的透镜，插入方向基本平行于光学轴线。
本发明的另一个目的是提出一种用于机动车辆的前照灯，其包括根据本发明的前照灯壳体和光学模块以执行照明和/或信号指示功能。
本发明还提出优选地作为单个部件制成的夹持元件在用于机动车辆的光学模块中以便将风扇锁定在组装位置的用途，在该组装位置处，风扇刚性地连接到光学模块的支架，已知的是，一旦风扇已经通过该隔间中的开口在总体插入方向上插入到由支架限定的接纳隔间中，则可以进行如下操作：
-将夹持元件接合并且夹持抵靠相对于支架是静止的并且优选直接形成在支架上的至少一个接合突起，使得夹持元件占据与支架相邻的位置以锁定所述组装位置并使得夹持元件通过所述两个臂中的至少一个的弹性返回作用被保持接合在所述接合突起或多个接合突起上，所述夹持元件与支架分离并设置有两个臂，
-通过致动形成在所述夹持元件中的至少一个挠性致动部分来解锁所述风扇的组装位置，以使所述两个臂中的至少一个向外移动并且允许所述夹持元件以间隔开的构造松开。
还选择性地提出使用夹持元件来锁定除了风扇之外的功能部件(例如，控制电路或具有照明功能的板)的组装位置。可以理解的是，夹持元件可以以与抽屉相同的方式允许功能部件的插入和移除。
附图说明
本发明的其它特征和优点将在下面参照附图作为非限制性实例提供的数个其实施例的描述中公开，其中：
图1是示出根据本发明优选实施例的光学模块的部分在将功能部件插入光学模块的接纳隔间期间的透视图；
-图2是相对于图1的翻转分解透视图，示出了在插入功能部件之前形成在属于模块的支架部分中的接纳隔间；
-图3是示出在部件锁定在接纳隔间中的组装状态下的与图2所示的元件相同的元件的透视图；
图4是示出功能部件在被夹持元件锁定之前的功能部件的插入的俯视图；
-图5是示出在松开夹持元件的阶段期间，在根据本发明的实施例的可移除地安装的风扇和热交换器之间的光学模块的堆叠构造的透视图。
具体实施方式
在不同的图中给出了相同或相似的元件。
参照图1和图2，例如可以使用光学模块1来朝向机动车辆的外部执行照明和/或信号指示功能。为此，模块1如本身已知的那样包括支架2，光源(未示出)，包括形成在支架2中的固定反射表面3的反射器装置以及用于使光束成形的其他可选元件以及在模块1的出口端处形成的光学透镜4。支架2可以具有两个附加部分2a和2b，其可以通过将光学透镜4保持在这两个部分2a和2b之间来进行组装，和/或便于事先将光源和某些反射部分组装在两个部分2a和2b之一上。
在某些选择中，支架2可以如文献wo2012/013591中所述。因此，为了简洁起见，将不描述光源和反射器可以组装在支架2上并且与其相关联的方式，并且将不会描述用于附接光学反射器或其它类似的用于偏转和遮蔽光束的反射器元件的方法。
在光学透镜4的后面，优选在光学模块1的与前端相对的后端的侧，还设置有可移除地安装的功能部件，在这种情况下为风扇5和热交换器6，例如设置有一个或多个散热表面36的散热器。支架2包括用于将光学透镜4定位和附接到支架2的装置20。这些装置与设置在光学透镜3上的定位和附接装置协作。光学透镜4因此由支架4支撑。优选地，光学透镜4直接由支架2支撑。
参照图5，支架2可以包括或支撑用于将热交换器6定位和附接在支架2上的连接组件，使得热交换器6在安装状态下刚性地连接到支架2。优选地，风扇5和热交换器6在垂直于模块1的光学轴线的方向上对齐并且一个堆叠在另一个的上面，从而协作以有效地降低光学模块1的温度。特别地，风扇5产生发送到设置在光学模块1中的一个或多个散热表面36的气流。
特别是在图1和图2中可以看出，支架2限定了一个设计用于接纳风扇5的隔间l。该隔间l具有与开口8相对的背部9，在这种情况下其形状大致是平行六面体的风扇5可以通过该开口8被插入。开口8侧因而形成隔间l的入口。自然地，风扇5的形状可以被修改，例如具有更圆形或环形的形状，或者具有多于四个边的多边形的形状，或者多边形形状和一个或多个曲面的组合。在这种变型中，隔间l的形状也可以匹配风扇5的外部轮廓，同时允许通过滑动插入。
参考图5，电连接器40可以可选地设置在风扇5旁边，例如在不同于开口8侧的侧面上。风扇5可以具有连接到风扇5的后表面5c的电力线41，风扇5由定子23形成并且朝向开口8的侧定向。
在光学模块1中，光源可以定位在光学腔c3中，或者将辐射发射到这种至少部分地由支架2限定的光学腔c3中。设置在腔c3中的本身已知类型的光学装置使得例如可以将来自光源的辐射转换成出射光束。隔间l与这样的光学腔c3分离。
图1和图2中所示的隔间l限定在两个平行的构件21和22(在下文中称为侧壁构件21和22)之间，所述侧壁构件21和22与限定背部9的横向壁接合。为了不阻碍空气在平行于风扇5的叶片转子r的转动轴线x的方向上的流动，隔间l的主要相对面(通常形成顶部和底部)可以被穿孔。形成风扇5的定子23的底盘可以限定围绕转子r的框架，框架具有四个外表面，包括适于通过与形成在侧壁构件21和22中的相应的内表面协作而引导风扇5的两个侧向外表面23a和23b。
参考图1，一个或两个引导凸耳21a和22a可相对于侧壁构件21和22的内表面向内突出，在这种情况下在顶侧上，以引导和保持压靠隔间l的穿孔底壁的风扇5。该凸耳21a和22a可以用作顶壁的替代物，因此允许空气通过隔间的整个顶面进入隔间l。对于限定隔间l的底面，可以采用类似的装置。
如图2和图3清楚地示出，底壁可以具有多个大的通孔24，用于由风扇5的转子r导致运动的空气通过。在开口8侧，当风扇5定向成使得其转动轴线x平行于侧壁构件21和22并且垂直于预定的插入方向d时，不存在阻止风扇5插入的障碍物。然而，可以选择性地设置防差错系统以允许仅当风扇5的形状与设置在隔间l中的特定构件相匹配，并且可选地仅当风扇5沿特定方向转动，通常是以朝隔间l的顶侧转动的同一面沿特定方向转动时，才接纳风扇5。
作为非限制性的例子，可以在背部9侧设置引导构件9a，以指示将风扇5插入隔间l中的平移运动的结尾，并且当风扇5需要以特定定向布置时也形成防差错部件。
在所示的示例中，风扇5是通过沿着插入方向d穿过开口8插入而安装在支架2的部分2a上的功能部件，其朝向背部9移动，直到可选地抵靠在该背部9上。该插入方向d可以是笔直的，如在图1中所示。然而，在变型中，功能部件的插入可以涉及方向和/或相对限定间隙的改变，例如彼此垂直且垂直于插入方向d的两个空间方向上的平移游隙。
此处仅示出风扇5的接合作为示例，并且应该注意，所描述的插入风扇5的方法是适用于需要可移除地安装在支架2的隔间l中的任何功能部件的特定情况。这同样适用于如下所述的锁定方法。
参照图2,3和4，光学模块1包括夹持元件10，夹持元件10典型地由可以与支架2分离的部件形成，在这种情况下是薄的可弹性变形的金属部件。夹持元件10例如至少在该元件的弯曲区域中具有小于或等于2mm的厚度。如图4清楚所示，夹持元件10具有两个臂11和12，它们可以彼此对称。夹持元件10的对称平面ps分开两个相同的半部。因此可以使用夹持元件10而不会有不正确定位的风险，这不是在具有不对称的臂的布置中的情况。
在组装期间，当风扇5沿插入方向d完全插入隔间l中时，例如通过使用内肋部n，可以通过摩擦保持风扇5。更一般地，如果在开始插入隔间l中时存在相对转动和/或平移游隙，随着风扇5(或其他功能部件/模块)随后朝向背部9例如以增加的方式移动，该游隙可以有利地减少，直到相对平移和/或转动游隙已经被消除或减少到最小的相对剩余游隙，最迟在达到操作位置时。
如果适用的话，电力线41可以接合在由形成在定子23的面的侧面上的引导件gf限定的槽中，该面根据插入方向d限定后表面。该引导可以允许电力线41定位在降低或升高的位置处，当夹持元件10靠近并接合以覆盖开口8时，这防止对夹持元件10发生任何妨碍。
参考图4，第一臂11和第二臂12各自具有自由端e1和e2，由于一个或多个挠性区域，所述自由端e1和e2在垂直于对称平面ps的径向方向上具有一定量的偏转。这两个臂11和12中的每一个的端部在这里具有向内折叠的部分(11a和e1；12a和e2；)，以通过接合在设置在侧壁构件21和22上的对应的接合突起20a和20b以执行保持功能。例如，直接形成在支架2上的每个接合突起20a和20b可以具有由侧壁构件21和22中的肩部形成的后表面24a和24b。
在这种情况下，臂11和12之间的最小距离d2在向内折叠的部分之间垂直于对称平面ps被测量。在相同方向上测量的臂11和12之间的最大距离d1可以对应于直接连接到角部15a和15b的两个第一部分之间的距离，并且在这种情况下两个第一部分是直的并且彼此平行。距离d1和d2自然是在夹持元件10的静置时非间隔开的构造中测量的距离。可以满足以下等式：9mm<d1-d2<35mm。
如图3清楚所示，在安装风扇5之后，夹持元件10可以由两个接合突起20a和20b保持，并在这种情况下，通过两个臂11和11中的每一个通过弹性返回作用保持接合。夹持元件10具有位于臂11和12之间的中间基部14，当风扇5被安装和锁定在隔间l中的操作位置时，该中间基部14被推靠在风扇5的后表面5c上。非限制性示例中，中间基部14通过可弹性变形的圆角部15a和15b连接到两个臂11和12中的每一个，以提供围绕垂直于插入方向d的轴线的铰接作用。中间基部14横向于平面ps延伸。在某些变型中，例如如果后表面5c明显比风扇5的宽度或凸起更窄，或者如果在横向于平面ps的方向上具有倒角，则该中间基部14可以更短或实际上被消除。
在所示的例子中，铰链作用围绕平行于转动轴线x的轴线产生并且允许夹持元件10打开得更宽。换句话说，可以在向内折叠的部分之间获得显著地增加的臂11和12之间的间隙的最小距离，例如至少增加(d1-d2)/2，距离再次在这里垂直于对称平面ps或可比较的中间位置进行测量。
在图4中可以看出，距离d2太短而不能使夹持元件10移动到图3中可见的锁定位置，这意味着夹持元件10的两个臂11和12需要为了安装夹持元件10而变形。为了便于这种安装，自由端e1和e2以一定角度形成，以限定倾斜坡道，倾斜坡道从限定最小距离d2的折叠区域离开平面ps。这种构造允许臂11和12逐渐分开，每个坡道在与相对的突起20a或20b限定的固定轴向表面(类似于凸轮表面)接触时作为凸轮从动件起作用。通过角部15a和15b和/或中间基部14的变形实现移动分开，这允许每个斜坡在插入方向上的向前移动转换成使臂11和12向外移动的转动运动。
在图1至3中可以看出，中间基部14可以至少部分地相对于角部15和15b变窄，这增加了夹持元件10的这个区域中的挠性，并且使得更容易移动臂11和12彼此远离。
第一臂11的折叠部分11a和e1以及第二臂12的折叠部分12a和e2可以通过抵靠相应的突起20a和20b而滑动到夹持元件10的间隔开的构造中。至少一个纵向引导凸耳20c可以设置在与突起20a和20b相邻的位置或者在该突起20a和20b的边缘部分中。在这种情况下，这样的凸耳20c突出并且设置在相对的突起20a和20b中的每一个上，以便当臂11和12中的一个和/或另一个间隔开时消除或限制夹持元件10的相对转动游隙。这有助于夹持元件10相对于待阻挡的开口8定中心并且保持对称平面ps或者其类似的中间平面处于中心位置，使得该平面ps保持平行于在本实施例中示出的风扇5的转动轴线x。
这里将两个臂11和12描述为在静置构造中彼此平行并且在间隔开的构造中彼此进一步地分开。更一般地，臂11和12无论彼此平行还是处于静置构造都可有利地具有相同的能力以从在轴向固定在臂11和12的端部的侧上的情况下允许进行夹持的静止位置移位到它们进一步间隔开从而允许在插入方向d和相反方向上的轴向移动的位置。
当臂11和12的折叠部分已经移过对应的突起20a和20b时，夹持元件10在隔间l的两侧处停止滑动。由于弹簧作用，角部15a和15b返回到它们的初始形状，并且这些折叠部分11a和e1和12a和e2在突起20a和20b的后部接合在面24a和24b上。这样，夹持元件10然后阻挡开口8，并且风扇5被锁定在安装在隔间l中的操作位置中。例如，夹持元件返回到其初始构造，其中臂11和12之间的最小距离d2与图4中的距离相同。可以理解的是，锁定可以由夹持元件10的基本上线性的运动产生，夹持元件10能够仅在中间部分或其基部14处，例如在该中间基部14的面向与插入方向d相反的方向的略微凹形的面f14上，被推动，如图1和4所示。
在所示的非限制性示例中，臂11或12的向内折叠的每个部分包括横向于夹持元件10的对称平面ps的径向固定区段11a和12a。在夹持元件10的安装结束时，在该夹持元件10的夹持位置处，这样的径向区段11a和11b接合在突起20a和20b的后表面24a和24b处。该夹持元件10的整体u形允许支架2沿着隔间l的三个侧面尽可能紧密被保持。
如图4清楚所示，每个径向固定区段11a和12a在所述臂的第一部分(在这种情况下是直的)与所述臂的自由端e1或e2之间以中间方式延伸，所述臂的自由端e1或e2呈c形或j形的第二部分。形成最靠近角部15a和15b的部分的每个臂的第一部分可以平行于对称平面ps，并且在夹持元件10被安装时以及在外部地接合隔间l的侧壁21和22的过程中通常地沿着插入方向d定向。
优选是金属的夹持元件10例如被作为单个部件制成。对于距离d1和d2，它具有足够的形状记忆性和可逆性，以在获得夹持元件10的间隔开的构造的多个变形操作之后，保持基本相同。当然，可以由金属产生夹持元件10的仅一部分，例如臂11和12中的具有相关联的角部15a和15b的一个和/或另一个。
现在将参考图1,3和5更详细地描述解锁操作。
参照图3，特别地可以看出，每个角部15a和15b具有通孔o1和o2，通孔o1和o2在壁部件21和22以及在这种情况下臂11和12中的一个的笔直的第一部分之间的接触区域处打开。通孔o1和o2朝向与中间基部14相同的一侧，即后侧，定向，并且可从该相同的一侧访问。然而，通孔o1和o2可形成在角部区域中，以便能够改变插入穿过所述孔o1和o2的拆卸工具的直的工作部分的定向。特别地，这可以允许从中间基部14朝向最靠近的臂11和12或者在另一个方向上横向偏转。为此目的，通孔o1和o2通常可以在远离中间基部14的方向上伸长。
通孔o1允许由角部15a和相关联的臂11构成的装置限定挠性致动部分pa，在安装夹持元件10的过程中该挠性致动部分pa可以远离平面ps移动。更具体地，将诸如螺丝刀的拆卸工具的端部插入通过通孔o1以及侧壁构件21与臂11之间，能够使臂11径向向外移动。这具有松开夹持元件10的效果，如图5清楚地示出的，相应的折叠部分11a和e1能够从侧向地形成在支架2上的突起20a脱离。
自然地，也可以设置另一个通孔o2，允许由角部15b和相关联的臂12构成的装置限定另一个挠性致动部分。可以理解的是，将诸如螺丝刀之类的拆卸工具的端部插入通孔o2中以及在侧壁构件22与臂12之间，使得能够使臂12径向向外移动。如前述的使用通孔o1的情况那样，这具有通过将夹持元件10从外部地形成在侧壁构件22上的对应的突起20b脱离而松开夹持元件10的效果。
参考图5，借助于通过普通工具(通常是平头螺丝刀)施加的简单的杠杆作用，在不需要繁琐的螺纹连接操作的情况下，夹持元件10可以变形并且松开。通过间隔开的构造，变形的夹持元件10至少在一侧松开，导致解锁。
当夹持元件10已经被完全移除时，通过简单地沿与插入方向d相反的方向拉动风扇5，可以将风扇5从隔间l中取出。在其操作位置处，风扇5可以在开口8侧可选地伸出侧壁构件21和22，以便在移除操作期间更容易地夹持风扇5的后端。
光学模块1可以是用于机动车辆的前照灯的一部分，例如被接纳在前照灯壳体中，以便执行至少照明和/或信号指示功能。
模块1的优点之一是允许光学模块1容易地组装和拆卸，并且以与例如从车辆中的前照灯的后部难以接近的安装位置兼容的方式组装和拆卸。这样的光学模块1便于更换可更换的功能部件。
不覆盖隔间l的主表面的夹持元件10的大体上u形的形状意味着冷却性能不会受到将风扇5锁定到位的不利的影响。夹持元件10可以由金属条构成，从而在锁定时产生便于在突起20a和20b的后部接合的弹簧作用。
本领域技术人员应该清楚，在不背离所要求保护的本发明的应用领域的情况下，本发明允许具有许多其他特定形式的实施例。
因此，尽管附图示出了对应于优选选择的夹持元件10的对称形状，但是该夹持元件10可以具有与另一个臂不同或者更短的一个臂。类似地，如果适用的话，臂11和12中的一个臂可以不接合在突起20a和20b的后部并向外移动以便被松开，而是可以以不同的方式协作以允许夹持元件10保持到位。如果适用的话，可以通过磁性附接，摩擦或形状接合将这样的臂保持在固定位置，可选地沿着隔间l的侧壁被引导到位。