用于机动车辆的照明装置和相关的组装方法与流程

本发明涉及一种用于如下类型的机动车辆的照明装置，包括：印刷电路板，所述印刷电路板包括一个或多个电子部件；和支撑件，所述支撑件被连接或能够被连接至印刷电路板。

背景技术：

已知在机动车辆的背部或侧面提供能够实现多个照明和信号功能的照明装置。从文献cn203784789中特别已知包括定位在印刷电路板(pcb)上的发光二极管(led)的前灯，印刷电路板自身安装在支撑件上。

由于零部件的工效性，将pcb安装在支撑件上是复杂的。具体地，在组装过程中必须避免撞击以不损坏led或更通常地pcb的电子部件。因此，将pcb安装在支撑件上通常要求专用工具和技术上有限制的方法。

技术实现要素：

本发明的目标是简化照明装置的安装，特别是pcb至支撑件的连接。

为此，本发明涉及上述类型的照明装置，包括：第一连接装置，所述第一连接装置用于将印刷电路板连接到支撑件，所述第一连接装置包括由印刷电路板承载的第一元件和由支撑件承载的第二元件，所述第一装置允许所述印刷电路板相对于所述支撑件围绕轴线并且垂直于所述轴线转动；和第二连接装置，所述第二连接装置用于将印刷电路板连接到支撑件，并位于距离第一连接装置一段距离处，所述第二连接装置包括：第三元件，所述第三元件由印刷电路板承载并且位于距离第一元件一段距离处；和第四元件，所述第四元件由支撑件承载并且位于距离第二元件一段距离处；所述第二连接装置能够在所述印刷电路板和所述支撑件的组装构型中防止印刷电路板相对于支撑件的转动。

根据本发明的其它有利方面，照明装置包括以下特征中的一个或多个特征，这些特征可以单独使用或以任何技术上可能的组合使用：

第一连接装置的第一元件和第二元件分别地包括：在印刷电路板中制成的开口；和支撑件的凸出部，所述凸出部沿着轴线定位；印刷电路板能够围绕插入所述开口中的所述凸出部枢转；

第二连接装置的第三元件和第四元件分别地包括：印刷电路板的边缘的切口；和支撑件的凹口；所述切口能够插入所述凹口中；

印刷电路板的形状为大致纵长的，包括相反的第一端部和第二端部；第一连接装置的第一元件接近第一端部定位；并且第二连接装置的第三元件接近第二端部定位；

对应于组装构型，印刷电路板和支撑件相对于轴线处于一角位置，第一连接装置允许印刷电路板垂直于所述轴线相对于支撑件相对于所述组装构型行进一角度，所述角度在5°和25°之间并且优选地等于约20°；

当连接所述第一元件和第二元件时，第一连接装置的第一元件和第二元件的各自的形状能够确定印刷电路板相对于支撑件的空间构型；

第二连接装置被构造成防止印刷电路板仅在第一方向上围绕轴线相对于支撑件的转动；并且照明装置还包括印刷电路板和支撑件之间的第三连接装置，所述第三连接装置被构造成防止印刷电路板在相反的第二方向上围绕轴线相对于支撑件的转动，所述第三连接装置包括由印刷电路板承载的第五元件和由支撑件承载的第六元件；

照明装置包括固定到印刷电路板的面的优选地基于半导体的类型的一个或多个光源。

本发明还涉及组装如上所述的照明装置的方法，所述方法包括以下步骤：第一连接装置的第一元件和第二元件以印刷电路板相对于支撑件的初始构型彼此连结；然后对印刷电路板相继施加相对于支撑件的第一、第二和第三转动运动，第二运动围绕轴线实现，第一运动和第三运动垂直于所述轴线实现，因而第二连接装置的第三元件的轨迹围绕所述第二连接装置的第四元件；然后对印刷电路板施加在与第二运动相反的方向上围绕轴线的相对于支撑件的第四转动运动，以连接第二连接装置的第三元件和第四元件，印刷电路板和支撑件因而处于组装构型。

根据本发明的其它有利方面，组装方法包括以下特征中的一个或多个特征，其可以单独使用或以任何技术上可能的组合使用：

对印刷电路板施加第一转动运动和第二转动运动导致第三连接装置的第六元件的弹性变形；和对印刷电路板施加第三转动运动和第四转动运动随后导致所述第六元件的相反变形，和第三连接装置的第五元件和第六元件的连接；

在第二连接装置的第三元件和第四元件的连接之后，第三连接装置的第六元件连结至支撑件。

附图说明

在读取专门地通过非限制性示例提供并且参照附图描写的以下描述时将更好理解本发明，其中：

-图1是在组装之前的构型中的根据本发明的一个实施例的照明装置的透视图；

-图2是在组装过程中的构型中的图1的照明装置的俯视图；并且

-图3是在组装构型中的图1和图2的照明装置的透视图。

具体实施方式

图1、2和3示出了根据本发明的一个实施例的照明装置10。

照明装置10包括连结或能够连结至彼此的印刷电路板或pcb12和支撑件14。

pcb12包括刚性基板16，导电材料沉积在刚性基板16上，形成电路。电路板16是大致平坦的并且包括相反的第一表面18和第二表面20。在图1至图3的该实施例中，电路板16的形状是纵长的，沿着第一轴线22定位。特别地，电路板16包括定位在第一轴线22的任一侧的第一纵向边缘24和第二纵向边缘26。

pcb12还包括固定至电路板16的第一表面18的电子部件28。

在图1至图3的该实施例中，所述部件特别包括led类型的光源28，其可以在图2看到，并且通过使pcb为透明的，在图1中看出。

根据一个变型(未示出)，照明装置10包括固定至支撑件14和/或散热器类型的其他元件的至少一个光源。在这种情况下，所述光源例如经由挠性印刷电路板在pcb12连结至支撑件14之前或之后电连接到pcb12。

pcb12还包括用于连接至支撑件14的连接元件。在图1至图3的实施例中，所述连接元件由电路板16中的切口构成。

第一连接元件由接近电路板16的沿着轴线22的第一端部的通孔30构成。优选地，沿着平行于轴线22并且垂直于第一面18和第二面20的平面，通孔30的形状是不对称的。在图1至图3的实施例中，通孔30的形状为半月形，具有分别地定位在电路板16的第一纵向边缘24和第二纵向边缘26的侧面的一个弯曲边缘和一个直线边缘。

第二连接元件由在电路板16的第一纵向边缘24中制成的第一切口32构成。第一切口32接近电路板16的沿着轴线22的第二端部33。

第三连接元件由在电路板16的第二纵向边缘26中制成的第二切口34构成。第二切口34沿着轴线22定位在通孔30和第一切口32之间。

支撑件14例如由一种或多种塑料材料构成。支撑件14包括例如输出光学系统36，输出光学系统36用于形成包括照明装置10的机动车辆的外表面的一部分。

支撑件14还包括邻近输出光学系统36的接触部分37。所述接触部分37用于，当所述pcb连结到支撑件14时，与pcb12接触，如图3所示。壳体38形成在所述接触部分37中，所述壳体用于定位成面向pcb12的led28。在所述壳体38和输出光学系统36之间，支撑件14潜在地包括额外的光学装置和/或光导(未示出)，光学装置和/或光导用于向照明装置10的外部传输和释放由led28发出的光。

支撑件14还包括用于将所述支撑件14连接到机动车辆的结构元件40。当在支撑件14上安装pcb12时，这些结构元件，以及已经连结到支撑件14的可能的部件，形成空间占据区域。

在描述的其余部分中，参考相对于支撑件14限定的标准正交坐标系(x,y,z)。在组装构型中的照明装置10中，如图3所示，来自led28的光的主要发射方向平行于x。方向z对应于竖直方向，照明装置10安装在机动车辆上。

支撑件14还包括用于连接到pcb12的连接元件，使得在组装构型中(图3)，电路板16沿着平面(y,z)大致地抵靠接触部分37定位，第一轴线22沿着y定位。

用于将支撑件14连接至pcb12的第一连接元件由枢转棒42构成。特别地，枢转棒42用于连结至pcb12的通孔30并且与所述通孔相互作用。

枢转棒42的形状为大致纵长的，沿着平行于x的第二轴线44定位。枢转棒42形成相对于支撑件14的接触部分37的突出部。所述突出部朝后方定向，即在与输出光学系统36相反的方向上定向。

枢转棒42的连接至接触部分37的第一端部由轴向抵接件45构成。所述枢转棒42的第二自由端部由插入旋钮46构成。

在图1中，pcb12处于用于将插入旋钮46放入通孔30的构型中，允许枢转棒42插入pcb12中。在该插入构型中，电路板16大致地定位成垂直于第二轴线44。所述电路板16的第一面18朝支撑件14的接触部分37，即朝图中的前方定向。

在插入构型中，第一轴线22通过在组装构型中的所述轴线22的位置而形成角度α(图3)。优选地，角度α大于或等于45°。

在图1至图3的该实施例中，角度α大致地等于90°。在插入构型中，第一轴线22沿着z定位并且电路板16的第二端部33向下定向。

在所述插入构型中，所述插入旋钮46的横截面成与pcb12的通孔30的形状大致互补的形状。然而，当电路板16的轴线22相对于其在图1中的竖直位置倾斜时，插入旋钮46的形状不再与通孔30的形状互补。插入旋钮46然后形成抵接件，所述抵接件防止pcb12通过沿着轴线44平移而与枢转棒42分离。

在图1至图3的该实施例中，支撑件14的插入旋钮46成沿着平面(x,y)对称的半月形形状。

在轴向抵接件45和插入旋钮46之间，枢转棒42包括转动部分50。转动部分50的轴向长度允许pcb12沿着轴线44在抵接件45和46之间自由平移。

此外，转动部分50的横向尺寸小于插入旋钮46的横向尺寸。特别地，当转动部分50插入pcb12的通孔30中时，所述pcb12能够围绕平行于x的第二轴线44枢转。

另外地，通孔30和枢转棒42的形状和尺寸允许在转动部分50上放置的pcb12围绕垂直于第二轴线44的至少一个轴线枢转。在图1至图3的该实施例中，在转动部分50上放置的pcb12可以围绕穿过转动部分50的平面(y,z)中的任何轴线枢转。

特别地，放置在转动部分50上的pcb12可以垂直于x枢转以朝后方移动电路板16的第二端部33。

第一连接元件的形状允许pcb12的围绕x和垂直于x的转动运动同时地或分别地发生。pcb12围绕垂直于x的轴线的转动幅度取决于所述pcb12相对于x的角位置。

在图2中，pcb12被示出在中间组装构型中，第一轴线22定位在与图3的组装构型中的平面相同的平面(x,y)中。在该中间组装构型中，第一轴线22能够利用所述轴线22在组装构型中的位置形成最大角度β。最大角度β对应于相对于接触部分37朝电路板16的第二端部33的后方的最大行程。

优选地，最大角度β在5°和25°之间，更优选地等于约20°。

用于将支撑件14连接至pcb12的第二连接元件由能够被连接到所述pcb12的第一切口32的凹口54构成。

凹口54大致地沿着y延伸并且在托架56中制成，托架56连接至支撑件14的接触部分37。托架56大致地沿着x定位并且朝后方定向。

沿着x，凹口54一方面被朝接触部分37定向的抵接件58限定，并且另一方面被形成托架56的自由端部的凸起部60限定。沿着z，在托架56的上部中制成凹口54。

在图3的组装构型中，pcb12的第一切口32插入凹口54中。因而，在所述电路板16的第二端部33的向下运动的方向上，电路板16围绕第二轴线44的转动被防止。

通过与所述pcb12的第二切口34的相互作用，用于将支撑件14连接至pcb12的第三连接元件允许电路板16在相反的转动方向上被阻止。

所述第三连接元件由凸片62构成，凸片62相对于支撑件14的接触部分37沿着x凸出并且朝后方定向。凸片62特别包括沿着x的自由端部64。

所述凸片62的下部分包括远离自由端部64定位的腔66。所述腔66成与第二切口34的形状互补的形状，以防止电路板16沿着第二轴线44的转动和平移。

在图1到图3的实施例中，凸片62是挠性的并且能够通过围绕平行于y的轴线扭曲而弹性地变形；此外，腔66沿着z贯穿。

根据一个(未示出的)变型，在将支撑件14连接至pcb12的组装方法的最后，凸片62固定至接触部分37。据此变型，凸片62可以是刚性的和/或腔66可以不完全通过。

现在将描述组装照明装置10的方法。相对于支撑件14，pcb12放置在图1示出的插入构型中。枢转棒42随后插入电路板16的通孔30中。

通孔30和插入旋钮46的特定形状执行防差错功能，使得led28必定朝支撑件14的接触部分37定向。

pcb12沿着第二轴线44平移直到被枢转棒42的轴向抵接件45阻止。通孔30然后围绕所述枢转棒42的转动部分50定位。

然后对pcb12施加第一转动运动以朝后方移动电路板16的第二端部33。第一转动运动围绕垂直于x的轴线发生。

同时地或紧接所述第一运动，对pcb12施加围绕第二轴线44的第二转动运动以向上移动电路板16的第二端部33。因而pcb12处于图2的中间组装构型。朝后方行进的角度β允许，在第二转动运动发生的同时，所述第二端部33绕过凸起部60。因此在所述第二运动的过程中，电路板16不抵接托架56。

围绕轴线44的第二转动运动持续，直到第二切口32相对于z高于托架56。

然后对pcb12施加第三转动运动以朝前方移动电路板16的第二端部33。第三转动运动围绕垂直于x的轴线发生。电路板16因而以与第一转动运动的方式相反的方式朝支撑件14的接触部分37移动返回。

第三转动运动持续，直到第一轴线22定位在和与在图3的组装构型中的平面相同的平面(y,z)中。pcb12的第一切口32然后定位成高于托架56的凹口54。

然后对pcb12施加围绕第二轴线44的第四转动运动以向下移动电路板16的第二端部33。第一切口32然后降低以插入凹口54中。

pcb12和支撑件14然后处于图3的组装构型，形成照明装置10。pcb12的led28定位成面向支撑件14的接触部分37的壳体38以向输出光学系统36传输光。

第一切口32插入凹口54中防止pcb12在第一转动方向上相对于支撑件14围绕轴线44的转动。该插入还防止pcb12沿着x的平移以及其围绕y和z的转动。

此外，在组装构型中，通孔30中的转动部分50防止pcb12相对于支撑件14沿着y的平移。

在图2的中间组装构型中，在沿着轴线44的第二转动运动的过程中，电路板16的第二纵向边缘26抵接凸片62的自由端部64。当第二转动运动继续以将第一切口32移动成高于托架56时，电路板16的压力使凸片62向上变形。然后，当第一切口32插入凹口54中时，所述第二纵向边缘26的第二切口34插入凸片62的腔66中，所述突起部返回至其初始形状。

第二切口34插入腔66中防止pcb12在第二转动方向上围绕x的转动。用于将pcb12连接到支撑件14的第二连接元件32、54和第三连接元件34、66中的每个都防止所述pcb12相对于所述支撑件14沿着x沿着不同的转动方向的转动。

可选地，第二切口34插入腔66中还分别地防止pcb12沿着x和/或沿着y和/或围绕z相对于支撑件14的平移和/或转动。

根据上述变型，在第一切口32插入凹口54中之后，凸片62固定至支撑件14的接触部分37，以在第二转动方向上阻止pcb12。借助于例如夹紧扣件或螺纹连接，凸片62固定到支撑件14。

上述组装方法要求特别是关于pcb12的旋转的相对较小的运动幅度。即使如果所述支撑件放置在已经拥挤的环境中，则pcb12因而也可以连结至支撑件14。

此外，其可以被操作员手动地组装而无需专用工具且不会使pcb12承受可能损害特别是led28的电子部件的撞击。

在组装构型中的pcb12被完全地阻止相对于支撑件14的转动和平移，使得在装有照明装置10的机动车辆振动的情况下，pcb12保持与所述支撑件接触。