车灯模组及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆照明装置，具体地，涉及一种车灯模组，另外，还涉及一种车辆。


背景技术：

2.现有及传统的光源一般都是静态布置，特别是在目前越来越多使用led发光芯片的情况下，光源与相关光学零件进行直接或间接固定。
3.在现有的远近光一体车灯模组中，实现近光灯功能需要将远光区域的光线进行遮蔽，通常，通过遮光板切换来实现远光功能的开关，对应遮光板还设置有用于控制遮光板上下移动的动力驱动机构；但是，导致光源的光能损失，被遮蔽的光线还会导致遮光板及其附近的区域温度急剧上升，对机械结构的耐热性能具有较高要求。
4.而且，现有远光及近光车灯照明功能一般分为反射式及投射式。所述反射式主要由光源及反光碗组成，由反光碗上反射面的边界实现明暗截止线；所述投射式由光源、反光碗、遮光板及透镜组成，相对来说，结构较为复杂。
5.因此，需要设计一种新型的车灯模组。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种车灯模组，该车灯模组简化了结构设计，通过发光芯片的快速移动形成具有明暗截止线的光形。
7.本实用新型进一步所要解决的技术问题是提供一种车辆，该车辆具有较高的光效。
8.为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种车灯模组，包括光源，所述光源至少包括第一方形发光芯片，并安装在能够旋转的旋转支架上，以使所述光源能够跟随所述旋转支架被驱动为绕旋转轴线按设定频率摆动；其中，所述第一方形发光芯片的一条棱边与垂直于所述旋转轴线的平面具有设定角度的夹角。
9.优选地，还包括能够与所述旋转支架上的旋转轴可旋转连接的固定支架和旋转电机，所述旋转支架通过摆动结构与所述旋转电机和所述固定支架分别连接。
10.进一步地，所述摆动结构包括安装在所述旋转支架上的第一轴承和设置在所述旋转支架与所述固定支架之间的扭簧，所述旋转电机的转动轴上固联有主动齿轮，所述主动齿轮通过凸轮与所述第一轴承连接，所述凸轮上设有能够与所述主动齿轮啮合的轮齿，所述扭簧包括与所述固定支架连接的弹簧端和与所述旋转支架连接的扭转臂。
11.典型地，所述固定支架上设有用于检测所述凸轮的旋转频率的转速传感器。
12.典型地，还包括透镜，所述透镜通过透镜支架与所述固定支架连接，所述旋转支架位于所述透镜支架与所述固定支架之间形成的空间内。
13.进一步地，所述光源位于所述透镜的焦点区域内。
14.更优选地，所述光源还包括与所述第一方形发光芯片并排布置的第二方形发光芯
片，所述第二方形发光芯片上端的棱边与垂直于所述旋转轴线的平面平行，所述第一方形发光芯片的左右直角点中至少一个位于所述第二方形发光芯片上端的棱边的延长线上。
15.进一步地，所述第一方形发光芯片为多芯片的发光芯片。
16.优选地，所述设定角度不小于15
°
且小于90
°
。
17.具体地，所述设定角度为15
°
或45
°
。
18.具体地，所述设定频率大于30hz。
19.典型地，所述旋转轴通过第二轴承安装于所述固定支架上。
20.本实用新型第二方面提供一种车辆，包括上述第一方面技术方案中任一项所述的车灯模组。
21.通过上述技术方案，本实用新型的车灯模组将光源设计成可以周期性摆动的光源，具体地，将光源设置在旋转支架上，使得光源能够跟随旋转支架被驱动为绕旋转轴线按设定频率摆动，简化了光源设计；采用方形的发光芯片作为光源，独创性地，第一方形发光芯片的一条棱边被设置为与垂直于所述旋转轴线的平面具有设定角度的夹角，如此，当光源跟随旋转支架绕旋转轴线按设定频率摆动时，第一方形发光芯片出射的光线可以形成具有明暗截止线中的倾斜线的光形，该光形可以用于远光照明，或者，结合现有车灯照明系统，可以形成具有完整的明暗截止线的近光光形；不需要常规远近光一体车灯模组中的遮光板，提高光源的利用率，而且，简化结构设计。
22.进一步地，通过摆动结构将旋转支架与旋转电机和固定支架分别连接，旋转电机通过凸轮推动旋转支架绕旋转轴向一侧转动，然后在扭簧的作用下，旋转支架绕旋转轴被拉回原来位置，形成一个完整的摆动过程，如此，在旋转电机不间断地驱动下，光源能够跟随旋转支架做周期性摆动，进而可以形成连续的光形。
23.此外，可以与第一方形发光芯片并排布置第二方形发光芯片，第二方形发光芯片在电路板上与第一方形发光芯片布置方式是不同，第一方形发光芯片的一条棱边需要与垂直于旋转轴线的平面具有设定角度的夹角，而第二方形发光芯片上端的棱边与垂直于旋转轴线的平面平行，而且，第一方形发光芯片的左右直角点中至少一个位于第二方形发光芯片上端的棱边的延长线上，这样，在光源做周期性摆动时，就可以直接形成具有明暗截止线的近光光形。
24.而且，第一方形发光芯片为多芯片的发光芯片，可以将近光功能与远光功能一体设置，即通过控制第一方形发光芯片上端部分发光芯片的通断，可以实现远光的通断。
25.有关本实用新型的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。
附图说明
26.图1是本实用新型一个实施例的立体结构图；
27.图2是本实用新型一个实施例的主视图；
28.图3是图2中沿a
‑
a线的局部剖视图；
29.图4是图3中沿b
‑
b线的剖视图；
30.图5是本实用新型一个实施例的立体装配图；
31.图6是本实用新型一个实施例的侧视图；
32.图7是图6中沿c
‑
c线的剖视图；
33.图8是图7中沿d
‑
d线的剖视图；
34.图9是本实用新型一个实施例中的第一方形发光芯片摆动形成的光形示意图；
35.图10是本实用新型一个实施例中的第二方形发光芯片摆动形成的光形示意图；
36.图11是本实用新型一个实施例中的第一方形发光芯片与第二方形发光芯片之间排布位置的示意图；
37.图12是图11中的第一方形发光芯片与第二方形发光芯片一起摆动形成的光形示意图；
38.图13是本实用新型一个实施例中的第一方形发光芯片与第二方形发光芯片之间排布位置的示意图；其中，第一方形发光芯片为多芯片的发光芯片；
39.图14是图13中的第一方形发光芯片与第二方形发光芯片一起摆动形成的近光光形示意图；
40.图15是图13中的第一方形发光芯片上端的发光芯片单独发光形成的远光光形示意图；
41.图16是图13中的第一方形发光芯片与第二方形发光芯片一起摆动形成的远近光光形示意图。
42.附图标记说明
43.1光源
44.11第一方形发光芯片
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12第二方形发光芯片
45.13第一发光区域
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14第二发光区域
46.15第三发光区域
47.2旋转支架
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21旋转轴
48.3固定支架
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31第二轴承
49.4旋转电机
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41主动齿轮
50.51第一轴承
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52扭簧
51.6凸轮
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7转速传感器
52.8透镜
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81透镜支架
具体实施方式
53.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
54.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
55.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
56.首先需要说明的是，在本实用新型下述技术方案的描述中，采用的方位词“前”、“后”等，是以车灯模组本身作为方位基准进行的技术定义，其中沿车灯照射方向为前，与之相反为后，方位词“左、右”是指沿车灯照射方向的左右两侧，方位词“上、下”是指沿车灯照射方向的上方与下方。但是，该“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”并不是指车灯模组安装到车辆上所必然具有的方位，实际安装情况中，由于车灯的设置位置不同，对车灯模组本身方位的限定，并不构成对本实用新型车灯模组保护范围的限制，在本实用新型的车灯模组应用到车辆中的方位技术含义，应当根据实际安装状态并结合本处以车灯模组本身为基准的技术方位含义进行解释。
57.参照图1至图16所示，本实用新型基本实施方式的车灯模组，包括光源1，所述光源1至少包括第一方形发光芯片11，并安装在能够旋转的旋转支架2上，以使所述光源1能够跟随所述旋转支架2被驱动为绕旋转轴线按设定频率摆动；其中，所述第一方形发光芯片11的一条棱边与垂直于所述旋转轴线的平面具有设定角度的夹角。
58.在上述基本实施方式中，一般地发光芯片通常是设置在线路板上，即设有第一方形发光芯片11的电路板安装在所述旋转支架2上，当旋转支架2被驱动绕旋转轴线按设定频率摆动，且第一方形发光芯片11处于接通发光状态时，如图9所示，会形成一个连续的光形；常规地，对于车灯近光照明光形来说，近光照明光形可以被分为水平部分光形和倾斜部分光形，两者叠加形成近光光形，近光光形的边缘就是众所周知的明暗截止线，用于防止交会车时对迎面车辆驾驶员眼睛造成眩光；现有的前照灯照明模组多采用遮光板对光源发出的光线进行遮挡，以形成近光光形，而且，为了实现远近光一体模组，通常设置动力驱动机构控制遮光板上下移动，以实现远近光切换，但是，由于遮光板的遮挡，会损失部分光线，降低了光源的利用率，结构也较为复杂；然而，本实用新型的车灯模组通过将第一方形发光芯片11的一条棱边设置为与垂直于所述旋转轴线的平面具有设定角度的夹角，可以巧妙地形成明暗截止线中的倾斜线，这样，随着旋转支架2绕旋转轴线按设定频率摆动，就会形成近光光形的倾斜部分光形，其水平部分光形可以采用现有的常规照明形成来实现，如另外设置发光芯片及反光碗的组合结构，使其出射光形对应地形成近光光形的水平部分光形；也可以设置一个发光芯片，使该发光芯片与第一方形发光芯片11一起跟随旋转支架2摆动，对应地形成近光光形的水平部分光形。
59.需要说明的是，第二方形发光芯片12与第一方形发光芯片11的安装方位与本实用新型的车灯模组的方位是一致的，而且，旋转轴线是沿车灯模组的上下方向布置的，以保证按设定频率摆动后，能够形成近光光形；如图9所示，由于第一方形发光芯片11是倾斜设置的，其直角点可以按方位分为上下左右直角；虽然，上述倾斜设置的第一方形发光芯片11主要用于形成近光光形，但是，也可以用来形成远光。
60.具体地，如图11和图12所示，光源1还包括第二方形发光芯片12，第二方形发光芯片12与第一方形发光芯片11并排布置，且第二方形发光芯片12上端的棱边与垂直于旋转轴线的平面平行，第一方形发光芯片11的左右直角点中至少一个位于第二方形发光芯片12上端的棱边的延长线上；图12显示了第二方形发光芯片12与第一方形发光芯片11布置形式的一种示例，在该示例中，第二方形发光芯片12与第一方形发光芯片11采用正方形发光芯片，第一方形发光芯片11的左右两个直角点均落在第二方形发光芯片12的上端的棱边延长线上，或者，第一方形发光芯片11的左右两个直角点中只有一个落在第二方形发光芯片12的
上端的棱边延长线上，这样，第二方形发光芯片12与第一方形发光芯片11的出射光线能够形成具有衔接良好的明暗截止线的近光光形，同理，第二方形发光芯片12与第一方形发光芯片11也可以采用长方形发光芯片，或者，一个采用正方形发光芯片，另一个采用长方形发光芯片；此外，当第一方形发光芯片11的左右两个直角点中仅有一个落在第二方形发光芯片12的上端的棱边延长线上时，能够形成对应于左驾或右驾的近光光形，特别是当第一方形发光芯片11采用正方形发光芯片，其左右直角点均落在第二方形发光芯片12的上端的棱边延长线上时，能够形成同时对应左驾和右驾的车灯模组，根据使用需要，可以方便地实现左驾与右驾的切换。
61.第一方形发光芯片11和第二方形发光芯片12可以采用led芯片、oled发光芯片或基于激光的发光芯片等。
62.在图12显示的一个示例中，优选地，第二方形发光芯片12的数量为两个，第一方形发光芯片11的数量为一个，可以理解的是，第二方形发光芯片12与第一方形发光芯片11的数量是可以根据需要进行选择设置的；此外，相对于常规地采用矩阵发光芯片作为光源的照明系统，本实用新型的车灯模组由于使用的发光芯片数量较少，同等情况下，对应同样的散热设备，能够得到更好地散热效果。
63.此外，在图12至图16显示的示例中，第二方形发光芯片12与第一方形发光芯片11均是垂直于车灯照射方向布置的，然而，第二方形发光芯片12与第一方形发光芯片11也可以向车灯照射方向倾斜设置，只要最终能够形成近光光形即可。
64.在具体实施例中，为了能够得到便于人眼识别的光形，设定频率要求确保大于人眼可识别的频率，一般大于30hz，如40hz、50hz、80hz、90hz、100hz等。
65.在具体实施例中，设定角度不小于15
°
且小于90
°
；进一步地，根据现有的关于前照灯标准，明暗截止线左端水平，右端即hv点处向上倾斜15
°
或45
°
，为此，设定角度优选为15
°
或45
°
；可以理解的是，上述角度是根据现有标准进行选择的，若是标准被修订，且角度被改变，本实用新型的车灯模组也可以适用于修改后的角度数值。
66.可以通过各种具体结构来实现光源1跟随旋转支架2按设定频率摆动，例如，旋转支架2与伺服电机连接，通过控制伺服电机正反转，实现旋转支架2按设定频率摆动；
67.在本实用新型优选实施例中，如图1至图8所示，旋转支架2通过旋转轴21安装到固定支架3上，且旋转轴21能够相对固定支架3旋转运动，具体地，如图3所示，可以在固定支架3上内嵌第二轴承31，为了不影响光形的投射，固定支架3上设置两个第二轴承31，相应地，旋转支架2也在两端各设置一个旋转轴21，第二轴承31能够与旋转轴21套装固定连接，实现旋转支架21的摆动运动，保证了旋转支架21的摆动运动的稳定性；在图5显示的示例中，旋转轴21位于旋转支架2的前端，光源1安装面位于旋转支架2的后端，旋转支架2也可以具有其它具体结构形式，如旋转轴21位于旋转支架2的后端，光源1安装面位于旋转支架的前端，或者，光源1安装面的后端安装一个连接杆，连接杆与旋转轴21固定连接；其中，旋转轴21的轴线为所述旋转轴线。
68.进一步地，参照图3至图7所示，通过摆动结构将旋转支架2与旋转电机4和固定支架3分别连接，以实现旋转支架2周期性摆动。具体地，摆动结构第一轴承51和扭簧52，如图7所示，第一轴承51安装在旋转支架2上，如图4所示，扭簧52设置在旋转支架2与固定支架3之间，其弹簧端与固定支架3连接，扭转臂与旋转支架2连接，能够在旋转支架2的摆动过程中
提供回复力，旋转电机4的转轴上固联有主动齿轮41，主动齿轮41与第一轴承51之间连接凸轮6，凸轮6上形成有与主动齿轮41能够配合的轮齿，这样，旋转电机4能够带动凸轮6转动，通过第一轴承51推动旋转支架2绕旋转轴21向一侧摆动，然后在扭簧52回复力的作用下，再向相反方向摆动，使得旋转支架2能够周期性摆动，从而使光源1发出的光线能够形成连续均匀的光形。
69.在本实用新型的技术构思范围内，还可以对上述实施例进行简单的改变形成另一个实施例，利用液压缸替代旋转电机4，液压缸的活塞杆与旋转支架2连接，通过活塞杆的伸缩运动带动旋转支架2绕旋转轴21摆动，同时，在旋转支架2与固定之间3也不需要设置扭簧52，控制活塞杆的伸缩频率就可以使旋转支架2做周期性摆动。
70.在具体实施例中，如图3和图7所示，可以设置转速传感器7来检测凸轮6的旋转频率，以保证旋转支架2的摆动频率大于30hz，具体地，转速传感器7可以安装在固定支架3上；其中，转速传感器7采用现有的能够用于检测转速的仪器设备，优选地，采用霍尔传感器。
71.通常地，如图1至图3以及图5所示，车灯模组还包括透镜8，透镜8通过透镜支架81与固定支架3连接，且透镜支架81与固定支架3之间形成一个空间，旋转支架2位于该空间内。
72.进一步地，光源1位于透镜8的焦点区域内，也就是说，在光源1随着旋转支架2周期性摆动的过程中，光源1是在透镜8的焦点附件摆动的，以便使光源1发出的散射光经由透镜8后形成平行光束。
73.此外，为了构成远近光一体式的车灯模组，第一方形发光芯片11可以采用多芯片的发光芯片；图13显示了第一方形发光芯片11采用两芯片的发光芯片的一个示例，下面结合图13所示进行说明，第一方形发光芯片11的下端的发光芯片可以用于形成近光，其上端的发光芯片可以用于形成远光；当单独开启第一方形发光芯片11的上端的发光芯片时，如图15所示，可以形成如第三发光区域15显示的光形，以经由透镜8出射形成远光光形，当同时开启第一方形发光芯片11的下端的发光芯片与第二方形发光芯片12时，如图14所示，可以形成如第一发光区域13与第二发光区域14组合显示的光形，以经由透镜8出射形成近光光形，而且，能够适用于左驾或右驾的车辆；当同时开启第一方形发光芯片11的上端的发光芯片、第一方形发光芯片11的下端的发光芯片与第二方形发光芯片12时，如图16所示，可以形成如第一发光区域13、第二发光区域14与第三发光区域15显示的光形，光线经由透镜8出射形成同时存在的近光光形与远光光形；第一方形发光芯片11采用其它多芯片的发光芯片的情况可以以上述两芯片的示例进行类推。
74.参照图1至图16所示，本实用新型优选实施方式的车灯模组，包括光源1、旋转支架2、固定支架3和旋转电机4；光源1包括第一方形发光芯片11和第二方形发光芯片12，第一方形发光芯片11和第二方形发光芯片12并排布置，且通过电路板安装于旋转支架2上；旋转支架2的上下两端各设有一个旋转轴21，各旋转轴21与固定支架3上的两个第二轴承31对应地固定套接，以使得旋转支架能够绕旋转轴21相对固定支架3转动；如图12或图14所示，第一方形发光芯片11上端的左右棱边中的一条与垂直于旋转轴21的旋转轴线的平面具有设定角度的夹角，按照现行的汽车用led前照灯的标准规定，设定角度可以为15
°
或45
°
，第二方形发光芯片12上端的棱边需要与垂直于旋转轴21的旋转轴线的平面平行，第一方形发光芯片11的左右直角点中至少一个位于第二方形发光芯片12上端的棱边的延长线上，如此，随
着第一方形发光芯片11与第二方形发光芯片12一起做周期性摆动，就可以形成近光光形或远光光形，当第一方形发光芯片11为多芯片的发光芯片，如图16所示，能够形成同时存在的近光光形和远光光形；参照图3、图5和图7所示，旋转轴21位于旋转支架2的前端，光源1的安装面位于旋转支架2的中间区域，旋转支架2的后端还安装有第一轴承51，对应地，旋转电机4安装于固定支架3的后端，且该旋转电机4的转轴上固联有主动齿轮41，主动齿轮41与第一轴承51之间设置有凸轮6，凸轮6上设置有能够与主动齿轮41啮合的轮齿，同时，在靠近旋转轴21的位置，旋转支架2与固定支架3之间安装有扭簧52，扭簧52的弹簧端与固定支架3连接，其扭转臂与旋转支架2连接，这样，在旋转电机4的驱动下，主动齿轮41带动凸轮6转动，通过第一轴承51推动旋转支架2的后端向偏离其中间位置的一侧摆动，再在扭簧52的作用下，使旋转支架2回复到原位置，随着旋转电机4的转轴不断旋转，使旋转支架2周期性摆动，即使得光源1跟随旋转支架2按设定频率摆动，设定频率需要大于人眼可识别的频率，一般大于30hz，为了保证旋转支架2旋转频率的稳定性，可以设置旋转传感器7，用于检测凸轮6的旋转频率；另外，如图3所示，在车灯模组的前端可以设置透镜8，透镜8通过透镜支架81与固定支架3连接，光源1位于透镜8的焦点区域内，以使得光源1发出的散射光经由透镜8形成平行光束。
75.由上可知，上述远近光一体的车灯模组的技术方案省却了常规的遮光板、反射碗等光学结构，简化了整体设计结构，也降低了装配的难度，而且，形成的光形的均匀性较好。
76.本实用新型的车辆的实施例可以具有上述实施例所述的车灯模组，即采用了上述所有的车灯模组的实施例的全部技术方案，因此至少具有上述所有的车灯模组的实施例的全部技术方案所带来的有益效果。
77.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。