紧凑型低功率交通工具内部灯总成的制作方法

专利名称：紧凑型低功率交通工具内部灯总成的制作方法
技术领域：
本发明涉及灯总成，特别是涉及采用发光二极管(LEDs)来提供交通工 具内部照明的紧凑型灯总成。
背景技术：
通常，交通工具内部用灯总成来提供各种类型的照明，包括情趣照明 (mood lighting),即通过以某种不影响司机视力的方式在夜晚照亮一经选择 的区域或者物体建立某种氛围。情趣照明一般通过在稍隐蔽或偏僻的位置例 如扶手或座位下面安装灯总成实现于交通工具内部。从这个不醒目的位置， 灯总成能够以相对较低的亮度照亮附近区域或物体，而没有明显的光源。这 通常有利于将这种灯总成制成相对较小且紧凑的结构，因此使得可能安装该 类灯总成的位置增多。
传统上将白炽灯作为这类灯总成的光源，虽然LEDs作为除白炽灯之外 的另一种可选光源正得到更为普遍地应用并具有一定的优点。例如，在某些 应用中，LEDs使用寿命更长，能量效率更高，尺寸更小，更易于使用在不 同场合，且没有热管理限制。 一个典型的例子是，LED可结合向其供能的电 路使用，该电路可包括各种电路元件如限流电阻。因此，LED和/或其他元件 可安装于电路板上，而后电路板需作为单一集成组件容置于这些元件的包装 之中。

发明内容
根据本发明的一方面，提供一种灯总成，该灯总成一般包括壳体、电路 板以及发光二极管(LED)。所述壳体一般设有具开口和安装部的前壁，使得 能够从交通工具内部元件的背面安装该灯总成。所述电路板可形成所述壳体 的后壁，或可压入或采用其他方式安装在该壳体内部并通过后壁将该电路板为第一安装部，该第一安装部包括围绕所 述开口延伸的凸缘，该凸缘通过颈部连接至所述前壁使得该颈部可滑入形成 于交通工具面板或其他内部元件内的槽中，而面板材料则卡固于该凸缘和所 述前壁之间。作为一种选择，所述安装部可为第二安装部，该第二安装部包 括前壁的一个或多个横向延伸部，该延伸部设有孔，通过将突起或其他卡扣 延伸进该孔内将灯总成安装至所述交通工具面板的背面。
根据本发明的另一方面，提供一种灯总成，该灯总成一般包括具有前壁、 至少一个侧壁的壳体以及LED,其中所述壳体前壁具有两个独立的安装部， 可分别为上述的第一和第二安装部。
本发明进一步提供一种安装灯总成的方法，包括第一安装部和第二安装 部的应用。


为了更清楚地说明本发明的目的、特征及优点，以下结合优选实施例、 最好实施方式、所附权利要求以及附图对本发明进行详细描述，其中相似参 考数字指代相似特征，其中-
图1是本发明灯总成的第一实施例的立体图，展示从该灯总成后方插入
一电路板；
图2是图1中的灯总成的俯视图3是图1中的灯总成的另一立体图，展示通过第一安装部将该灯总成 安装于交通工具面板或其他元件内；
图4是图1中的灯总成的侧视图，展示通过第二安装部将该灯总成安装 于交通工具面板或其他元件内；
图5是本发明灯总成的第二实施例的立体图6是本发明灯总成的第三实施例的立体图；以及
图7是本发明灯总成的第四实施例的立体图。
具体实施例
参照附图，展示了用于交通工具内部的本发明灯总成的几个实施例。典 型的"交通工具内部"是指汽车内部，然而，也可包括交通工具例如休闲车、飞机、火车、轮船或其他交通工具的内部。因此"交通工具" 一词用于此处 具有广泛的含义，包括需要某种照明的各类交通工具，包括但不限于汽车。 此外，本发明灯总成还可用于提供除内部照明外的照明，例如可用于照明外 部空间。
如图1-4所示，灯总成IO.的第一实施例一般包括壳体12、电路板14和 发光二极管(LED) 16。壳体12优选由刚性常规塑胶材料制成，例如不透光 聚丙烯材料，或者丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)，或者本技术领域的普 通技术人员已知的其他适合材料。壳体12优选包括从前壁20延伸的侧壁22、 24、 26和28。这些侧壁通常从前壁20垂直延伸，共同形成一整体结构以容 置和保护电路板14和LED 16。在本实施例中，侧壁22和24从前壁延伸地 较侧壁26和28更远，并具有各自的切口或槽32和34。该矩形槽32和34 完全贯穿侧壁，其尺寸可容置从电路板14延伸的突出部，对此将进一步进行 说明。
前壁20—般为平面，具有开口36、第一安装部38和第二安装部40。优 选地，开口36为圆形，设于前壁20中心。透明的透镜44安装于开口36内， 构成前壁的透明部分42。当不采用透镜或窗44时，开口自身形成前壁的透 明部分42。在任一种情况下，LED 16发出的光穿过透明部分42。当采用简 单的透明窗44或在开口 36处根本不采用任何覆盖物时，LED 16发出的光仅 仅自然、不受阻碍地穿过开口；然而，当采用光学耐高温透镜44时，根据采 用的透镜的特性，光可被聚焦、分散或经其他处理。
图1-4还展示了第一安装部38和第二安装部40。"安装部" 一词广泛地 包括能够用于将灯总成连接或安装于交通工具元件、基座、面板或其他适合 的安装表面的一大类元件或部件。例如，焊接件、粘合件、公母连接件、卡 入连接件、铆合件以及本技术领域的普通技术人员已知的任何其他安装部件 均涵盖于该大类中。
特别参考图3和图4，如图所示第一安装部件38滑入交通工具内部面板 或其他元件64的收敛槽70中，使其将灯总成牢固的安装于适当位置。该第 一安装部38从前壁20向外延伸，包括颈部46和外缘48。颈部46优选为从 前壁20沿轴向向外垂直延伸的短圆柱件。其边缘部分的轴向长度与安装灯总 成的交通工具面板64的厚度大致相同，因此允许将槽70处的面板材料卡固于外缘48后表面和前壁20前表面之间。颈部46与开口 36同轴，并围绕该 开口36周边延伸。同样地，外缘48与开口36及颈部46同轴，并围绕开口 36及颈部46的周边延伸。外缘48从颈部46横向向外延伸，其宽度，也就 是内、外径之差，可根据使用灯总成的特定环境下的功能和审美要求变化。
第二安装部40可用于替代第一安装部38或与第一安装部38同时使用。 根据图4所示的实施例，第二安装部40包括前壁20的一对横向延伸部50 和52，分别设于壳体12的相对两侧。延伸部50和52是在壳体成型期间作 为前壁一部分而成型的装配要件。这些延伸部50和52分别包括孔54和56， 该孔54和56完全穿透延伸部50和52并适于容置一扣件，例如热铆合件66、 68、螺钉等等。此处所示的孔为圆形，然而，也可采用其他形状例如椭圆形、 正方形、多边形等等。当同时采用第一和第二安装部将灯总成安装于适当位 置时，扣件66、 68仅需将灯总成固定于交通工具面板的槽70中，使其无法 横向运动，因此可包括，例如设于交通工具面板背面可卡入孔54、 56中的小 突起。
电路板14可根据该技术领域的普通技术人员已知的众多实施例之一来 设计，包括结合各种类型的电路逻辑和元件的实施例。参考图3，电路板包 括印刷电路，LED 16以某种方式电连接至该印刷电路以使其安装至电路板， 并通过印刷电路接受电能。电路板14也优选包括突出部58、 60和一对端子 或导线62。突出部58和60的尺寸使其可卡入各自对应的槽34和32中，以 便将该电路板牢固地安装于适当位置，它也作为壳体的后壁进行双倍加固， 从而保护壳体内部的LED16和任何其他元件。导线62从外部电源例如交通 工具电池接收能量。装配时，电路板14通常固定于壳体12内。作为一种选 择，槽32、 34并非完全穿透侧壁，而可以简化为凹口，以容置所述突起并仅 部分地穿过侧壁。以这种方式，突起58和60可滑入形成于壳体侧壁内侧的 凹口中。也可采用其他用于将电路板卡入或者连接至壳体的设计。
LED 16作为灯总成10的光源，可以采用该技术领域的普通技术人员已 知的各种模式中的一种。可选择具有特定特征例如亮度、颜色、能耗等等的 LED，用于灯总成所应用的特定照明环境。LED 16电连接至电路板14，装 配时，设置于壳体12内。通过将电路板和LED安装于壳体12内，可以更好 地保护这两个元件，使其免于受周围环境影响。LED沿开口 36的中心轴设置。在该位置处，其发出的光线穿过透明部分42，该透明部分42如前所述， 可包括光学元件例如偏转透镜或透明窗，也可仅为一开口。当然，LED 16 可选择性地调整至某一角度，以沿特定方向发光。可根据特定应用环境的需 要或期望来设定LED发射的光线的发光强度。这可通过该技术领域的普通技 术人员已知的多种方式中的任何一种来实现。例如，通过电路板14上的电路 或通过外部元件限制流经LED的电流来实现低亮度。
现在参考图5，本发明第二实施例如图所示，包括灯总成100，该灯总成 100—般包括壳体112、电路板114和LED116。该实施例的壳体112稍有不 同，通常包括前壁120、四个侧壁122-128 (从该图仅能看到两个侧壁)和后 壁130。所有侧壁由前壁120延伸大约相同的长度，特别是，侧壁122和其 相对侧壁未设置容置电路板突出部的槽。取而代之的是，将电路板简单地压 接入壳体。可采用其他部件将电路板安装于壳体内。例如，侧壁的内表面可 具有通道或凹口，使得电路板能滑入适当位置，而不是卡入适当位置。后壁 130优选通过一整体式铰链(活动铰链)连接至侧壁的一边，使其可以从一 打开位置(如图所示)旋转至闭合的卡入位置(图未示)。后壁130为打开状 态时，可将电路板114插入壳体内。 一旦将电路板114插入壳体，关闭后壁 130以保护壳体内部元件不受任何污染物影响。
灯总成IOO侧壁之一优选具有从该侧壁延伸出的电连接器。该电连接器 可一体成型于该壳体侧壁，也可为一独立元件而连接至该壳体恻壁。无论哪 种情况，该电连接器均提供灯总成与交通工具电气系统之间的快速电连接， 具有一定的制造和更换优势。连接器，在电连接至端子或导线162时，与灯 总成之间形成可分离式电连接，并可采用本技术领域的普通技术人员已知的 传统设计。
为了简短起见，省略对第二实施例中与第一实施例中己描述部分相同的 部分的详细描述。例如，结合图l-4所示实施例对前壁、第一和第二安装部 以及LED的描述在此同样适用。
现在参考图6，本发明第三实施例如图所示，包括灯总成200，该灯总成 200 —般包括壳体212、电路板214和LED216。壳体212通常包括前壁220 和四个侧壁222-228 (从该图仅能看到两个侧壁)。在该实施例中，前壁220 稍有不同。前壁220包括具有边缘部分246的第一安装部238和具有延伸部250和252的第二安装部240，但不具有开口。取而代之地是，用平面封闭前 壁。该平面与第一安装部238 —体成型。在此，包括第一安装部228的前壁 主要由透明塑胶材料制成。平面、第一安装部238和前壁220不包括延伸部 250和252的部分均由相同的透明塑胶材料制成。也可选择用相同的透明材 料制成整个前壁220或整个壳体212，使得壳体能成型为一单一的整体式元 件。透明材料允许来自LED216的光一般不受影响地穿过壳体。这种材料为 该技术领域的普通技术人员所熟知。
为简短起见，图6所示第三实施例中未描述或仅简单描述的部分，可采 用与第一实施例中所描述的相同部分同样的结构和功能。
现在参考图7，本发明第四实施例如图所示，包括灯总成300，该灯总成-300 —般包括壳体312、电路板314和LED 316。本实施例的壳体312和电路 板314与第一实施例稍有不同。壳体通常包括前壁320、四个侧壁322-328 (从该图仅能看到两个侧壁)和后壁330。所有侧壁从前壁320延伸大致相 同的长度。侧壁328设有孔333，以提供一电连接路径。该孔333通常为矩 形，设于侧壁328中心，并完全穿过侧壁328。但可以对槽作出各种改动， 例如形状和位置，只要其能够提供电连接路径。与第二实施例类似，电路板 314通过压入壳体或通过其他方式设于壳体内部。同样与第二实施例类似， 后壁330优选通过一整体式铰链(活动铰链)连接至一侧壁的一边，以使其 在插入电路板314时同样能够旋转至打开或关闭状态。
电路板314包括一对相连的端子或导线362，其一端均连接至电路板314 上的印刷电路衬垫，另一端均连接至一电连接器372。导线和电连接器与灯 总成可分离式电连接，可采用本技术领域的普通技术人员已知的结构例如传 统绞编结构实现。当将电路板314安装在壳体312内时，该导线从孔333穿 出。一
为简短起见，图7所示第四实施例中未描述或仅简单描述的部分，可采 用与第一实施例中所描述的相同部分同样的结构和功能。
安装期间，本发明的灯总成优选从交通工具面板64的后面安装。根据该 灯总成的特定应用环境，采用第一安装部或第二安装部，或者同时采用第一 和第二安装部将灯总成安装并保持于适当位置。使用第一安装部38，最好如 图3所示，灯总成10沿方向A滑入槽70中，使得颈部46接触槽的周围表面，从而防止灯总成进一歩滑动。 一旦灯总成位于适当位置，面板64的材料，
特别是面板上围绕槽70的周缘部分，卡固于前壁20的外表面和凸缘48的内 表面之间。
采用第二安装部40，最好如图4所示，优选将灯总成10靠交通工具面 板64的背面固定。这一安装部的使用包括将灯总成10对准槽70，使得突起 66、 68可分别插入槽70相邻两侧的孔54、 56中，如图中箭头B所示。根据 这里所示的实施例，突起66和68为热铆合件， 一旦插入并穿过孔，即至少 部分熔化，从而将灯总成连接至交通工具面板。如图所示的突起66和68为 热铆合件，但如前所述，也可采用不同形式。例如，该突起可作为面板64 背面的一部分预成型，或者预先连接至面板64的背面，使得孔在第一安装部 滑入槽70时必须与该固定突起对准。也可将孔和突起完全省略，使得延伸部 50和52简单地粘着或焊接于面板64的背面。
因此，很明显，根据本发明在此提供的紧凑型交通工具内部灯总成可达 到此处所提及的目的，获得相应的优势。当然可以理解，以上只是对本发明 优选实施例的详细描述，本发明并不限于所示特定实施例。本技术领域的普 通技术人员可对本发明做各种改变和修改，这些变化和修改均涵盖于所附权 利要求的范围内。
本说明书和所附权利要求中所使用的术语"例如"和动词"包括"、"具 有"或其他动词形式，当与一个或多个元件或其他术语列表结合使用时，均 解释为开放式的，即意味着该列表并不排除其他、额外的元件或项目。其他 术语采用其最广泛的合理含义来解释，除非其用于要求有不同解释的上下文 中。
权利要求
1、一种用于交通工具元件上的灯总成，包括壳体，具有为平面的前壁和至少一个从前壁延伸的侧壁，所述前壁包括开口；安装于所述壳体内的电路板；以及连接至所述电路板的发光二极管，该发光二极管发出的光线穿过所述开口；其中所述前壁包括安装部，以通过该安装部从所述交通工具元件的背面安装该灯总成。
2、 根据权利要求1所述的灯总成，其特征在于，所述安装部包括i)从 所述前壁向外突出并围绕所述开口的至少部分周边延伸的颈部；以及ii)围 绕所述开口的至少部分周边延伸的凸缘，使得一旦被安装，所述颈部穿过所 述交通工具元件中的槽，该交通工具元件材料卡固于所述凸缘和所述前壁之 间。
3、 根据权利要求1所述的灯总成，其特征在于，所述安装部包括i)所 述前壁的至少一个延伸部，该延伸部从所述壳体横向向外延伸；以及ii)设 于所述延伸部内的孔，该孔适于容置一扣件，使得一旦被安装，所述扣件使 得所述前壁与所述交通工具元件的背面保持接触。
4、 根据权利要求1所述的灯总成，其特征在于，所述电路板包括多个端子。
5、 根据权利要求1所述的灯总成，其特征在于，所述电路板构成所述壳 体的后壁，并包括至少一个突出部；所述侧壁设有槽，所述突出部插入该槽。
6、 根据权利要求1所述的灯总成，其特征在于，所述壳体包括至少两个 侧壁和一后壁，所述电路板设于所述侧壁之间，所述后壁通过活动铰链与所 述侧壁之一连接。
7、 根据权利要求1所述的灯总成，其特征在于，所述壳体包括至少两个 侧壁和一后壁，所述后壁与所述侧壁之一连接，所述侧壁之一设有孔，以穿 过该孔进行电连接。
8、 根据权利要求1所述的灯总成，进一歩包括设于所述开口中的透明透镜。
9、 根据权利要求1所述的灯总成，进一步包括从所述侧壁延伸的电连接 器，以向所述灯总成提供可分离式电连接。
10、 一种用于交通工具内部的灯总成，包括壳体，具有前壁和至少一个从该前壁延伸的侧壁，所述前壁包括第一和 第二安装部，其中所述第一安装部包括通过颈部连接至所述前壁的凸缘，该 颈部从所述前壁垂直延伸出，该颈部的尺寸允许其穿过所述交通工具内部元 件中的槽，所述第二安装部包括所述前壁的延伸部，该延伸部从所述壳体横向向外延伸，并连接至所述交通工具内部元件的背面与所述槽邻接的位置处; 以及安装于所述壳体内的发光二极管，该发光二极管提供穿出所述壳体的照明。
11、 根据权利要求IO所述的灯总成，其特征在于，所述壳体在所述前壁 上设有开口，所述颈部和所述凸缘围绕该开口延伸。
12、 根据权利要求10所述的灯总成，其特征在于，所述前壁的延伸部设 有孔，该孔适于容置所述交通工具内部元件上所设的突起。
13、 根据权利要求12所述的灯总成，其特征在于，所述突起为热铆合件。
14、 根据权利要求10所述的灯总成，进一步包括安装于所述壳体内的电 路板，该电路板连接至所述发光二极管。
15、 根据权利要求14所述的灯总成，其特征在于，所述电路板构成所述 壳体的后壁。
16、 根据权利要求14所述的灯总成，其特征在于，所述壳体包括至少两 个侧壁和一后壁，所述电路板设于所述侧壁之间，所述后壁通过活动铰链与 所述侧壁之一连接。
17、 根据权利要求14所述的灯总成，其特征在于，所述壳体包括至少两 个侧壁和一后壁，所述后壁与所述侧壁之一连接，所述侧壁之一设有孔，以 穿过该孔进行电连接。
18、 根据权利要求IO所述的灯总成，进一步包括设于所述开口中的透明 透镜。
19、 根据权利要求IO所述的灯总成，进一步包括从所述侧壁延伸的电连 接器，以向所述灯总成提供可分离式电连接。
20、 根据权利要求10所述的灯总成，其特征在于，所述前壁和所述第一 安装部由透明塑胶材料制成。
21、 一种用于交通工具内部元件上的灯总成，包括具有前壁和至少第一和第二侧壁的壳体；所述前壁为平面的，包括开口、外围颈部、凸缘和至少一个安装部； 所述开口中的透明窗使得光穿过所述开口 ；所述颈部至少部分地围绕所述开口并从所述前壁垂直延伸出； 所述凸缘从所述颈部横向延伸并至少部分地围绕所述开口；所述安装部包括所述前壁的延伸部，该延伸部从所述壳体横向向外 延伸，并设有用于容置一互补突起的孔；以及从所述前壁延伸的所述第一和第二侧壁； 安装于所述壳体内所述侧壁之间的电路板；以及电连接至所述电路板的发光二极管，该发光二极管提供穿出所述壳体的 照明。
22、 一种将灯总成连接至交通工具内部元件的方法，包括下列步骤(a) 向所述灯总成提供一壳体，该壳体具有为平面且具有第一和第二安 装部的前壁；0所述第一安装部包括通过颈部连接至所述前壁的凸缘，所述颈部从 所述前壁垂直延伸出；ii)所述第二安装部包括所述前壁的延伸部，该延伸部从所述壳体横 向向外延伸且其中设有一孔；(b) 将所述灯总成置于所述交通工具内部元件的槽内，使得所述槽处的 所述交通工具内部元件材料卡固于所述前壁和所述凸缘之间；以及；(c) 将一突起插入所述延伸部的所述孔内，使得所述灯总成连接至所述 交通工具内部元件的背面。
全文摘要
本发明提供一种用于为交通工具内部提供照明的紧凑型灯总成，一般包括壳体、电路板和通过壳体内的开口发射光线的发光二极管。壳体的前壁包括第一和第二安装部，用于将该灯总成安装于交通工具内部面板中的槽内。该第一安装部具有通过颈部连接至所述壳体的凸缘，该颈部环绕该壳体内的开口并滑入所述槽中，以通过所述凸缘将壳体固定于面板上适当位置。第二安装部包括前壁上一对设有孔的延伸部，该延伸部容置卡扣以将该灯总成靠面板背面安装于适当位置。
文档编号B60Q1/00GK101437704SQ200580045732
公开日2009年5月20日 申请日期2005年5月5日 优先权日2004年11月1日
发明者斯特凡·A·拜纳姆 申请人:费德罗-莫格尔公司