專利名稱：具有簡化結(jié)構(gòu)和chmsl的車用燈具總成以及裝有此種總成的尾燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有簡化結(jié)構(gòu)的車用燈具總成。在其一方面上，本發(fā)明涉及一種車用燈具總成和裝有此種總成的一種中心點高位停燈具具。在其另一方面上，本發(fā)明涉及一種車用燈具主體，裝有施用于其后面部分的反射表面。在其另一方面上，本發(fā)明涉及一種燈具主體，具有一反射表面，后者構(gòu)成一電路的一部分以便供電給裝設(shè)在其上的許多燈具。在其另一方面上，本發(fā)明涉及一種燈具主體，具有一鄰接于其后部表面的反射表面，與鄰接于其前部表面的各光學(xué)器件相結(jié)合。在其另一方面上，本發(fā)明涉及一種燈具主體，在其后部表面和前部表面上裝有各光學(xué)器件，與各透鏡器件相結(jié)合以構(gòu)成各指示燈具。
先前技術(shù)中各種燈具總成以多種形式出現(xiàn)而用在車用之中，諸如圖示在

圖1中車用5上的組合式剎車/指示燈10或中心點高位停燈具具(CHMSL)20。參照圖2，一種已知形狀的燈具包括空心燈具外殼10，其中具有一或多個空穴12，通常是拋物性質(zhì)的并具有施加在其上的反射敷層，并在其后面部分處具有孔眼14用于插裝一只燈或多只燈16。每一這些空穴12的前面部分由半透明透鏡18遮蓋，后者具有的顏色相應(yīng)于由它所封圍的指示燈(亦即，紅色用于剎車，黃色用于轉(zhuǎn)彎、白色用于轉(zhuǎn)車)。插進(jìn)燈具外殼10的孔眼14的每一只燈16在電氣上連接于車用5的電氣系統(tǒng)，往往借助于一種Medusa式的電線線束17。其他一些實施例包括使用具有許多發(fā)光二極管(LED)固接在上面的各印刷電路板，印刷電路板然后被封固在上面具有半透明透鏡的外殼之中。
當(dāng)前，采用各發(fā)光二極管的中心點高位停燈具具包括許多組裝起來的單獨部件一些外殼、透鏡、墊圈、印刷電路、菲涅爾透鏡、電線線束、連接器和絕緣孔圈。用在中心點高位停燈具具和其他尾燈之中的發(fā)光二極管具有另外的缺點，即與一種通常的白熾燈基本上無定向特性相比，由于二極管的定向特性而呈現(xiàn)趨中在發(fā)光二極管上面的“熱點”。
有利的是，減少為制作燈具總成所必需的部件數(shù)量，并克服諸如趨中在LED上的“熱點”這樣的發(fā)光二極管設(shè)計的其他一些缺點。
本發(fā)明包括一整件注塑而成的塑料件，具有一平坦前部表面和一后部表面，后者包含至少一個上凸的彎曲部分，具有一條垂直于前部表面的軸線。一基本上圓柱形的孔穴制成在整件塑料件之中，與拋物形部分分享一共同軸線。此穴的底部表面是圓錐形的，并在孔穴中對中于方向背離平坦前部表面的圓錐頂尖。在一項實施例中，金屬顆粒被噴鍍在拋物形部分上和孔穴底部上的圓錐表面上。一燈具，諸如一發(fā)光二極管，插裝在孔穴之中，以致它發(fā)射光線在孔穴底部上的圓錐處。此光線由圓錐上的金屬噴鍍層反射到圍繞孔穴的透明材料中去。此光線然后在透明材料之內(nèi)從拋物形反射表面被反射出去，以致它指向平坦的前部表面并基本上垂直于平坦前部表面地從整體注塑而成的塑料件射出。后部表面也將包含一助板或別的障礙，以形成金屬顆粒噴鍍層中的不連續(xù)狀況而有效地造成金屬噴鍍層的各在電氣上絕緣的部分，可以用作各電路支路以便把發(fā)光二極管連續(xù)于一電源。
圖紙中圖1是一輛顯示多種組合式剎車/指示燈和一CHMSL的汽車的透視圖；圖2是一種先前技術(shù)的組合式剎車/指示燈的分解透視圖；圖3是符合本發(fā)明的一種車用燈具燈體的透視圖；圖4是直接噴涂一種銅覆層到圖3燈具燈體上的想象視圖；圖5是帶有通過直接金屬噴涂鍍上的一銅敷層的、圖3燈體的透視圖；圖6是裝有圖3-5燈體的符合本發(fā)明的、一種整體車用燈具總成的后視圖；圖7是圖6整體車用燈具總成的平面視圖；圖8是通過圖6直線8-8所取的剖面視圖；圖9是通過圖6直線9-9所取的剖面視圖；圖10是通過圖6直線10-10所取的剖面視圖；圖11是符合本發(fā)明的整體車用燈具總成的后視圖；突出了電氣連接總成的各發(fā)光二極管的各電路跡線；圖12是表明圖11各電路跡線的電路圖；圖13是本發(fā)明另一實施例的剖面視圖；圖14是圖13實施例的透視圖15是本發(fā)明另一實施例的剖面視圖；圖16是本發(fā)明另一實施例的剖面視圖；圖17是本發(fā)明另一實施例的剖面視圖；圖18是符合本發(fā)明的整體車用燈具總成另一實施例的分解透視圖；以及圖19是圖18實施例的透視圖。
現(xiàn)在參照圖3和6，符合本發(fā)明的一種車用燈具總成包括固態(tài)注塑主體102，由透明或半透明塑料制成。主體102在優(yōu)選實施例中是細(xì)長的，具有第一端部106，包括安裝凸緣110，和第二端部108，包括安裝凸緣112，以及第一基本上平坦的表面118和第二形成輪廓的表面120。第一和第二表面118、120由基本上垂直于第一表面118的第一和第二邊緣114、116接合起來。在優(yōu)選實施例中，主體102的塑料被說成是透明的以使光線盡量傳播穿過，雖然可以預(yù)料，塑料可以著色以影響所選顏色或密度的光線傳播。
在通過注塑制成主體102之后，一種具有反射性質(zhì)的材料施加于主體102的第二表面120，此材料也具有導(dǎo)電特性。適于實施這一點的一種工藝過程的實例在美國臨時申請編號60/262502中有所說明，該申請是2001年1月18日提出的，為共同擁有，標(biāo)題是“熱塑材料與裝有此種材料的車用燈具外殼上面的電路系統(tǒng)真空噴鍍層方法”(Method for VAcaum Depositionof Circuitry Onto a Termoplastic Material and a Vehicalar Lamp HausingIncorporation the Same)；在此全部納入作為參考。參考圖4和5，并一如前指臨時申請進(jìn)一步闡明那樣，主體102安放在一真空金屬噴鍍室之內(nèi)，后者包含靶槍(target)350，發(fā)射金屬粒子束用于沉積在第二表面120上。參照圖6，安裝凸緣110、102并未接受金屬噴鍍層，而處在直接金屬噴鍍掩膜邊界126以外，后者確定了暴露于直接金屬噴鍍的主體102的界限。
現(xiàn)在參照圖6-8，包括注塑主體102的整體車用燈具總成100具有基本上平面的第一表面118和形成輪廓的第二表面120。第二表面120包括許多凸起的拋物表面部分122和許多肋130、132、134、136、138、140、142、144和146，從第二表面120伸出各拋物表面部分122以外，中斷了第二表面120上各拋物表面部分122的連續(xù)性。
主體102還模塑有許多基本上圓柱形的孔穴170、180、190、200、210和220，垂直于第一表面118敞向主體102的形成輪廓第二表面120，每一孔穴170-220對中在由第二表面120各拋物表面部分122所形成的拋物線的主軸線上。
參照圖9，孔穴220圖示為每一孔穴170-220的范例并包括基本上圓柱形的壁部222和圓錐形的底面224，由此形成的正圓錐對中在圓柱形孔穴220中并與由圍繞孔穴220的各拋物表面部分122確定的拋物線共享中心軸線228。一如圖9之中可見，金屬噴鍍層226覆蓋了孔穴220的圓錐形底部224。按照一種施加金屬敷層于主體102第二表面120的方法的圖4和5范例，由于主體102承受將金屬敷層124涂敷于各拋物表面部分122的金屬粒子束，相同一些金屬粒子流進(jìn)敞口孔穴220并在孔穴220圓錐形底部224上留下金屬噴鍍層226。孔穴220的圓柱形壁部222不會接受金屬敷層，因為金屬粒子束基本上平行于壁部222。同樣可以預(yù)料到，掩模技術(shù)可以采用以確保沒有粒子噴鍍在孔穴220的各側(cè)壁222上。
進(jìn)一步參照圖9，發(fā)光二極管總成250插入孔穴220，沿著孔穴中心線228對中發(fā)光二極管252指向孔穴220圓錐形底部表面224。發(fā)光二極管總成250包括通過觸片258、260電氣連接于各拋物表面部分122上的噴鍍層的第一和第二引線254、256。由發(fā)光二極管252直接發(fā)射給圓錐形底部224的光線圖示為箭頭270，具有入射角272。反射的光線274在光線276進(jìn)入主體102時稍有折射。折射的光線276以第二入射角278射在拋物部分122上并反射而離開拋物部分122上的噴鍍層124。這種反射的光線280行至主體102的前面平坦部分118，隨著從主體部分102中出來而成為被傳遞的光線282。
參照圖10，肋138已經(jīng)在承受金屬粒子束的上部表面148上接受了入射金屬噴鍍層154，但肋板側(cè)面150并未接受金屬噴鍍層。肋板138每側(cè)上的各拋物表面部分122上的金屬噴鍍層124因此在電氣上因存在肋板138所造成的金屬噴鍍層的間斷而是絕緣的。還可以預(yù)料，這種電氣絕緣可以在金屬噴鍍過程期間通過掩模而予以完成。
再次參照圖6，可以看出，圍繞每一孔穴170-220的各拋物表面部分122沿著主體102的中心線被肋板130、132、134、136、138、140、142、144和146隔開。具體地說，圍繞孔穴170的各拋物表面部分122沿著主體102的中心線由各肋板130、132分開；圍繞孔穴180的各拋物表面部分122由肋板132、134隔開；圍繞孔穴190的各拋物表面部分122由肋板136、138隔開；圍繞孔穴200的各拋物表面部分122由肋板138、140隔開；圍繞孔穴210的各拋物表面部分122由肋板142、144隔開；以及圍繞孔穴220的各拋物表面部分122由肋板144、146隔開。圍繞相鄰各孔穴的各拋物表面部分122不由某一肋板130-146隔開，而在這些拋物電路部分122上的金屬噴鍍層因此在電氣上是連續(xù)的。
肋板134、136、140、142并不完全被包含在主體102的中心線上，而是從中心線伸向主體102的某一相應(yīng)邊沿114、116。在鄰近孔穴180的中心線給定一側(cè)上的各拋物表面部分122因此絕緣于中心線同一側(cè)上鄰近孔穴190的各拋物表面部分122?？籽?80與邊沿116之間的各拋物表面部分122經(jīng)由肋板134與肋板136之間的孔隙空間152頗為連續(xù)于孔穴190與主體102中心線相反一側(cè)上的相反邊沿118之間的各拋物表面部分122?？籽?00、210之間的肋板140、142同樣配置以形成圍繞相隔孔穴200、210的各拋物表面部分122之間連接的“跨越”。
參照圖11和12，分別在肋板134、136和肋板140、142之間的孔隙空間152連接起圍繞相鄰各孔穴的各拋物表面部分122而分別形成“S”形電路支線302和304。電源320，諸如車用的電力裝置，在第一端部處連接于電路支線300，后者包括鄰近孔穴170、180的第一側(cè)的各拋物表面部分122。電路支線302將孔穴170、180第二側(cè)的各拋物表面部分122電連接于孔穴190、200第一側(cè)的各拋物表面部分122。電路支線304同樣將孔穴190、200連接于孔穴210、220，而電路支線306將孔穴210、220連接于電源320的地線。這種電路配置提出來作為一項范例，說明各電路如何配置在燈具總成的后表面上以相互連接裝設(shè)在總成之中的許多燈具。
現(xiàn)在參照圖13-18，闡述本發(fā)明的其他各實施例。在圖13-14中，主體402包括各光學(xué)器件417，諸如制成在前部表面418上的菲涅耳透鏡。光線從發(fā)光二極管252發(fā)出，反射離開孔穴220圓錐形底座224上的敷層226和主體402后部表面上的敷層124。光線進(jìn)一步由于穿過制成在主體402前部表面418上的各光學(xué)器件417而被調(diào)整。
另一實施例披露在圖15之中，噴鍍層在主體502后部表面522上的敷層524主要執(zhí)行一種電路功能，只具有在導(dǎo)引光線從LED252通過諸如主體502前部表面518上菲涅爾透鏡等各光學(xué)器件517方面的附帶反射功能。參照圖16，本發(fā)明的另一實施例包括另外被裝入包含透鏡530在內(nèi)的一燈具總成的圖15的實施例。透鏡530預(yù)期具有用以服務(wù)于指示器功用的配色，諸如使剎燈具發(fā)紅或使轉(zhuǎn)彎信號發(fā)黃，或者包含其他一些光學(xué)特性，諸如發(fā)散特性。
另一實施例披露在圖17之中，其中圖9的實施例被結(jié)合在帶有透鏡530的一燈具總成之中。
參照圖18-19，以分解形式闡明尾燈總成600的另一實施例以表明總成600各器件和制成在施加于主體602后表面的噴鍍層622上的各電路。尾燈總成600包括主體602、透鏡630、噴鍍層622、許多發(fā)光二極管250和共形的密封敷層650。主體602包括前部表面618，帶有許多在相應(yīng)許多孔穴上形成的光學(xué)器件617，每一孔穴用于容放一如先前各實施例之中所述的一個發(fā)光二極管250。噴鍍層622施加于主體602的后部表面，以致形成將制成在主體602上的各孔穴相互連接起來的電路配置。各發(fā)光二極管250被插裝在主體602各孔穴之內(nèi)并在電氣上連接于主體602后部表面上的各噴鍍層622。共形的敷層650預(yù)期用于防止主體602后部表面上的噴鍍層622受潮和受到物理損傷，并使其在電氣上絕緣于車中的周圍各部件。圖19圖示組裝好的尾燈總成600，而各光學(xué)器件617和噴鍍層622均以虛線畫成。另外預(yù)期的是，圖18-19的實施例可以形成得主體602的平坦前部表面618不帶有各光學(xué)器件617。還預(yù)期，主體602可以制成平坦后部表面，或者制有形成輪廓的后部表面和具有圓錐形底座的各孔穴，用于利用主體602后部表面上噴鍍層622的反射特性。
雖然本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合其某些特定實施例具體地予以說明，但應(yīng)當(dāng)理解，這是以例證方式而非限制方式予以說明的，而所附各項權(quán)利要求的范疇?wèi)?yīng)當(dāng)被認(rèn)作是與先前技術(shù)所允許的一樣寬廣。
權(quán)利要求
1.一種燈具總成，包括a.一透明主體，具有一前部表面和一背部表面；b.這一透明主體的背部表面具有至少一個凸起的彎曲部分，每一這種凸起彎曲部分具有至少一個垂直前部表面的軸線，并具有一個面對透明主體前部表面的內(nèi)反射彎曲表面；c.在每一凸起彎曲部分之中的孔穴，具有各側(cè)壁和一底部，適配得可以容放一發(fā)光源；d.在每一孔穴底部處的反射表面，如此定向使得由發(fā)光源發(fā)出的光線由反射表面反射到凸起彎曲部分的內(nèi)反射彎曲表面上。
2.按照權(quán)利要求1所述的燈具總成，其中透明主體的背部表面具有許多凸起彎曲部分。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的燈具總成，其中透明主體是一單件結(jié)構(gòu)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的燈具總成，其中透明主體是注塑成的塑料件。
5.按照權(quán)利要求1所述的燈具總成，其中每一凸起彎曲部分沿著至少一個軸線是拋物線形的。
6.按照權(quán)利要求1所述的燈具總成，其中每一凸起彎曲部分的內(nèi)反射彎曲表面沿著至少一個軸線是拋物線形的。
7.按照權(quán)利要求6所述的燈具總成，其中透明主體的背部表面具有許多凸起彎曲部分，形成許多內(nèi)反射拋物表面。
8.按照權(quán)利要求1所述的燈具總成，其中孔穴基本上是圓柱形的。
9.按照權(quán)利要求1所述的燈具總成，其中發(fā)光源是一LCD。
10.按照權(quán)利要求1所述的燈具總成，其中在每一凸起彎曲部分中的孔穴底部處的反射表面基本上是圓錐形的。
11.按照權(quán)利要求1所述的燈具總成，其中在每一凸起彎曲部分中的孔穴底部處的反射表面是通過在孔穴底部上涂敷反射材料形成的。
12.按照權(quán)利要求1所述的燈具總成，其中每一內(nèi)反射彎曲表面是由涂敷到透明主體背部表面的每一凸起彎曲部分上的反射材料構(gòu)成的。
13.按照權(quán)利要求12所述的燈具總成，其中涂敷在透明主體背部表面每一凸起彎曲部分上的反射材料也是導(dǎo)電的。
14.按照權(quán)利要求13所述的燈具總成，其中涂敷在每一凸起彎曲部分上的反射材料與每一發(fā)光源的一或多條引線構(gòu)成一電路的一部分。
15.按照權(quán)利要求13所述的燈具總成，其中反射材料被涂敷在至少兩個電絕緣部分上，各分離的電絕緣部分連接于每一發(fā)光源中的至少一個。
16.按照權(quán)利要求2所述的燈具總成，其中許多凸起彎曲部分中的每一個的內(nèi)反射彎曲表面由涂敷在透明主體各凸起彎曲部分上的反射材料構(gòu)成。
17.按照權(quán)利要求16所述的燈具總成，其中涂敷在透明主體各凸起彎曲部分上的反射材料也是導(dǎo)電的。
18.按照權(quán)利要求17所述的燈具總成，其中相鄰?fù)蛊饛澢糠忠餐ㄟ^涂敷在相鄰?fù)蛊饛澢糠种g的透明主體背部表面上的反射材料電連接。
19.按照權(quán)利要求18所述的燈具總成，其中涂敷在相鄰?fù)蛊饛澢糠稚虾拖噜復(fù)蛊饛澢糠种g的反射材料連同每一發(fā)光源的一或多個引線一起構(gòu)成一電路的一部分。
20.按照權(quán)利要求19所述的燈具總成，其中反射材料被涂敷在至少兩個電絕緣部分上，而分離的電絕緣部分連接于每一發(fā)光源的至少一個引線。
21.按照權(quán)利要求20所述的燈具總成，其中具有至少四個電絕緣部分。
22.按照權(quán)利要求15、20或21所述的燈具總成，其中各電絕緣部分由各肋板分隔開來。
23.按照權(quán)利要求22所述的燈具總成，其中各肋板是S形的。
24.按照權(quán)利要求1所述的燈具總成，其中一或多個光學(xué)器件制成在透明主體的前部表面上。
25.按照權(quán)利要求24所述的燈具總成，其中各光學(xué)器件包括菲涅耳透鏡。
26.按照權(quán)利要求1所述的燈具總成，還包括一位于透明主體前部表面前面的透鏡。
27.一種燈具總成，包括a.一透明主體，具有一前部表面和一背部表面；b.在背部表面上的至少一個孔穴，適配得可以容放一發(fā)光源；c.涂敷在這一透明主體背部表面上的導(dǎo)電材料，其連同發(fā)光源的一或多個引線一起構(gòu)成一電路的一部分。
28.按照權(quán)利要求27所述的燈具總成，其中導(dǎo)電材料被涂敷在至少兩個電絕緣的部分上，各分離的電絕緣部分連接于每一發(fā)光源的每一引線。
29.按照權(quán)利要求27所述的燈具總成，其中導(dǎo)電材料是真空涂敷金屬粉末。
30.一種發(fā)散來自一光源的光線的方法，包括用一放置得面對光源的第一反射表面將由光源發(fā)出的光線反射到一第二凹反射表面，這一第二凹反射表面進(jìn)一步沿與發(fā)光源基本相同的方向反射光。
31.按照權(quán)利要求30所述的方法，其中第一反射表面基本上是圓錐形的。
32.按照權(quán)利要求30所述的方法，其中第一反射表面是通過把反射金屬粉末涂敷到一燈具主體的一孔穴的底部上而制成的。
33.按照權(quán)利要求30所述的方法，其中第二凹反射表面是通過把反射金屬粉末涂敷到一燈具主體的一彎曲背部表面上而制成的。
34.一種發(fā)散來自一光源的光線的方法，包括a.制成一透明主體，具有一前部表面和一背部表面；b.制成至少一個凸起彎曲部分，這一凸起彎曲部分具有至少一條垂直于前部表面的軸線；c.在每一凸起彎曲部分上制成一孔穴，該孔穴具有各側(cè)壁和一底部，適配得可容放一光源；d.將一種反射材料涂敷在凸起彎曲部分上，以致凸起彎曲部分具有一面對透明主體前部表面的內(nèi)反射彎曲表面；e.將一種反射材料涂敷到孔穴的底部上，以及f.將一光源安裝在孔穴之中，光源指向孔穴底部上的反射材料，以致至少由光源發(fā)出的某些光線由孔穴底部上的反射材料反射到形成內(nèi)反射彎曲表面的反射材料上，并且又被朝向透明主體的前部表面反射。
35.按照權(quán)利要求34所述的方法，其中透明主體、至少一個凸起彎曲部分以及每一凸起彎曲部分之中的孔穴的成型是在單一注塑步驟中完成的。
36.按照權(quán)利要求34所述的方法，其中將反射材料涂敷到凸起彎曲部分上和孔穴底部上是在一單獨涂敷步驟中完成的。
全文摘要
一種燈具總成，包括一透明主體(102)，具有一前部表面(118)和一背部表面(120)，背部表面具有至少一個上凸的彎曲部分(122)，每一這樣的上凸彎曲部分(122)具有至少一條垂直于前部表面的軸線，還包括一內(nèi)部反射彎曲表面(124)，面對透明主體的前部前面(118)；每一上凸彎曲部分中的一孔穴(220)，具有各側(cè)壁和一底部(224)而適配得可以容放一發(fā)光源(250)，以及在每一孔穴底部處的一反射表面(226)，定向得以致由發(fā)光源發(fā)出的光線由反射表面反射到上凸彎曲部分的內(nèi)部反射彎曲表面上去。在這些實施例中，內(nèi)部反射彎曲表面還設(shè)置了一或多個電路用于一或多個發(fā)光源。
文檔編號B60Q1/30GK1507395SQ02809549
公開日2004年6月23日 申請日期2002年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月27日
發(fā)明者布賴恩·J·馬隆, 布賴恩 J 馬隆, M 尼柯克, 托德·M·尼柯克, J 凱利, 蒂莫西·J·凱利 申請人:梅里迪安機(jī)動車系統(tǒng)公司