CN101094779A - 交通工具内部踏步灯总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于交通工具内部的紧凑的灯总成，例如阅读灯和踏步灯。该灯总成包括壳体、电路板、以及LED。该壳体具有带有凹部的前壁和环形斜面，以及侧壁和数个内壁。该凹状表面包括偏心开口，其沿相对于该壳体中心轴线成一定角度的一个轴线对中。该LED安装于所述电路板，并且位于在凹状表面内的开口后形成的受保护的内部空间。当组装时，该LED发射的光线穿过该开口，以使它以一个角度沿该开口的轴线而不是沿该壳体的中心轴，从该灯总成发射出。

Description

交通工具内部踏步灯总成

技术领域

本发明涉及灯总成，更具体地，涉及利用发光二极管(LEDs)的灯总成以在交通工具内部提供踏步照明。

背景技术

照明灯总成在被用于提供不同类型的照明。一种具体的类型为踏步照明，当有人进出交通工具时可在内部或外部区域提供该照明。例如，踏步灯(courtesy lamp)可安装在内部门板上以照亮打开的车门下方的地面，它们可安装在座位组件下方以照亮该座位前方的区域，或者它们可安装在行李箱门上以在行李箱门打开时照亮周围的行李区域，等等。踏步灯可被自动启动，例如通过门或者行李门传感器，或者它们可以被手动操作，例如通过一个开关。常常期望提供一种灯总成，其可以特定方向引导发射光，并且其设计仍然简单和相对紧凑。

LEDs是传统用于此类灯总成的白炽灯的一种可替代光源，并具有某些优点。例如，在一些应用中LEDs比白炽灯寿命长，更加紧凑，并提供更为可控的照明。在授予Yoda的美国专利号6,595,656、授予Lockard的美国专利号4,466,050、授予Gala的美国专利号4,070,568中披露了现有技术中利用LEDs的一些示例。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种用于交通工具部件的灯总成，大致包括壳体、电路板以及发光二极管。该壳体具有包括凹状表面的前壁以及至少一个由该前壁延伸出去的侧壁。该凹状表面大致上沿垂直于该壳体前壁的第一轴线对中，并包括使光线由该LED射出该壳体的开口。该开口大致上沿与该第一轴线倾斜的第二轴线对中。由此，当组装于交通工具时，该灯总成通过该相对该第一轴线成一定角度的开口提供照明。当期望引导光线时这是有用的，例如，从交通工具门板的内表面向下指向，以使当车门打开时照亮地面和/或当车门关闭时照亮交通工具内的搁脚空间。

根据本发明的另一个方面，一种灯总成，具有壳体、电路板、以及LED，其中该壳体包括前壁、大致为圆柱状的侧壁、以及至少一个内壁。另外，该前壁包括环形斜面和具有开口的凹部。该内壁接触该凹部并至少部分地形成一个位于该开口后的内部空间。该LED与该电路板电连接，并大致位于该内部空间内，以使它通过该开口提供照明。

根据本发明的再一个方面，一种用于安装在交通工具内面板平坦区域中的一个开口内的灯总成。该灯总成包括LED或其它光源以及壳体，该壳体具有包括外部斜面的前盖，该外部斜面具有一个限定安装面板的后部表面，由此，当该壳体从该交通工具内部面板的前侧插入该开口时，该后部表面邻接该面板的平坦部分。该前盖具有被该斜面环绕并向该后部表面内延伸入该面板内的开口的凹部。该凹部具有一个窗，该光源在该窗后安装于该壳体中，以使来自该光源的光线以相对于该安装面板倾斜的角度自该灯总成射出。

附图说明

以下结合附图，详细描述本发明的优选的实时方式，其中相同的标记代表相同的元件，其中：

图1是本发明的灯总成的前视图，在第一轴线和第二轴线间显示了一个角度α；

图2是图1中灯总成的顶视图；

图3是沿图2中3-3线的图1所示的灯总成的剖视图，该图还显示了该灯总成安装于交通工具面板的情形；以及

图4是图1中灯总成的后视图，显示了在内壁和侧壁间压入的电路板。

具体实施方式

参考附图，显示了本发明的灯总成的一个实施方式，用于为汽车内部提供踏步灯。此外，本发明的灯总成可提供其它照明类型，例如车内圆顶灯或阅读灯，它可用于提供外部照明，或者它可用于汽车之外的其他交通工具。例如，本发明的灯总成可用于诸如休闲车、房车、摩托车、飞机、火车、船舶等交通工具。因此，此处所用的词语“交通工具”取其最广泛意义，以覆盖所有的需要某种照明的交通工具，包括但不限于汽车。

本发明的灯总成10包括壳体12、电路板14、以及发光二极管(LED)16。壳体12基本为圆柱状和紧凑的形状，并优选地由不透光的塑料注射成型，例如聚碳酸酯材料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)材料，或任何其它本领域普通技术人员熟知的合适的材料。尽管期望将壳体12模制成为一体结构，但也可成型为顺次连接的分立部件。一旦形成，壳体12为一个刚性部件，大致包括前盖20、侧壁22、内壁24-30、以及第一轴线32。

参考图1-3，前盖20包括单个或多块形成壳体12部分的前壁，当灯总成10安装于交通工具内部面板或其它部件时，该前壁暴露于交通工具内部。前壁20大致上为圆形，并具有由外部环形斜面50环绕的内凹部40，二者沿第一轴线32(几何意义上垂直于该前壁20的假想线)同轴设置。该第一轴线32代表灯总成10的中心轴线。凹部40为大致上凹状或碗状，并在其余的连续表面内包括一个开口42。该开口42允许光线从该前盖射出，优选地以圆形射出，但是，其它形状例如椭圆、矩形等也可以。开口42优选地相对于凹部40和第一轴线32位于偏离中心的位置，使它沿与该开口42平面垂直的第二轴线46对中。第二轴线46优选地相对第一轴线32形成一个倾斜角α，该倾斜角的精确值取决于灯总成10的具体性质和该总成使用的具体场合，但大致在5°和85°之间。在此处显示的具体的实施方式中，在开口42中设置有窗44以关闭该开口，同时允许来自LED16的光线不受干扰地沿第二轴线46通过开口42自然穿过。如果需要，该窗44可以是当光线穿过开口时用于引导或其它光学上影响LED光的透镜。

环形斜面50为大致呈环状的部件，环绕凹部40表面，以使这两个部件大致上沿第一轴线32同轴。事实上，该环形斜面起始于该凹部表面的外周缘。该斜面进一步径向延伸越过侧壁22而形成凸缘52，它为一个连续的环状部件，并带有一个后表面54，如图3-4所示。特别参考图3，显示了环形斜面50的顶部表面朝向该壳体后部沿向后的方向有一些倾斜，从而使凸缘52朝向它的外周缘渐缩。当安装时，凸缘52以该灯总成的所谓的“美丽环”起作用，并且它的后表面54接触安装该总成的交通工具内部面板的前表面。当交通工具面板在该面板的大致平坦部分具有安装开口的情况下使用时，如图3所示，该凸缘52的后表面54限定一个垂直于该第一轴线32的安装平面。该假想的安装平面可与第一轴线32一起或者代替第一轴线32作为基准，相对该基准，可以测量由该灯总成10发射的光线的光轴的角度。当该凹部的形状不容易得到第一轴线或中心点时，这是有用的，从而当使用于期望的交通工具应用时，在发射的光线可见的情况下，该光线的方向可以被确定。

侧壁22优选地为一个圆柱状部件，它从前壁20延伸出去并与其一起形成。再次参考图3和图4，侧壁22环绕并保护该灯总成的内部部件，包括电路板14、LED 16、以及内壁24-30。该侧壁轴向延伸越过该内部部件，端部为一个圆形开口，该开口提供了至该壳体12后部的通道。在侧壁22的外表面上设置有一对安装夹60，以辅助安装该总成至交通工具部件上。更优选地，两对安装夹60设置在侧壁22的相对侧，以使它们相隔约180°。这些安装夹可作为本领域普通技术人员熟知的惯常安装设备实施。

根据应用，在该交通工具面板或其它部件中的灯总成10根据由该灯总成发射的光线的定向性而进行适当地校准是必要的。这可以在以合适的角度位置安装中通过旋转壳体12达成。此外，该壳体可利用夹60或以其它任何合适的方式嵌入该开口。

内壁24、26、28和30位于该灯总成内，并大致形成一个用于容置电路板14和LED16的内部空间62。每个内壁优选地从凹部表面40的后侧朝该壳体的后部延伸。总的来说，该内壁形成大致矩形的结构，并且壁24和26彼此相对，而壁28和30也彼此相对。该由内壁24-30形成的内部空间62被设置为使它最好位于开口42后面。参看图3，内壁24相对于第一轴线32和侧壁22有些倾斜，而另一方面，内壁26大致与该第一轴线和该侧壁平行。另外，壳体12可包括少于或多于此处所述的四个内壁。在这样一种实施方式中，电路板和LED可不完全被内壁环绕，尽管它们仍然大致上被其它壳体部件(例如侧壁)环绕。优选地，内壁24-30与其它壳体部件一体形成；但是，它们可以分别形成然后顺次结合到这些部件。

电路板14大致位于壳体12中，并为LED16提供电源和用于安装的基座。该电路板的尺寸设计为适合在一个或多个内壁24-30和/或侧壁22之间压入配合。从电子学的观点看，电路板14可根据本领域普通技术人员熟知的多个惯常的实施方式中的一个进行设计，并且它可包括多种类型的电路逻辑和元件。根据一个优选的实施方式，电路板14包括一个印刷电路，用于从一对连接的导线64导入电源到LED16。导线64在一端与电路板14的后侧相连接并由其延伸，并在另一端与一个电连接器66相连接。优选地，电连接器66是一种可分离的电连接器，故灯总成10通过简单地与交通工具电气系统分离或结合连接器66，可容易地拆卸和安装。尽管此种配置是优选的，但其它多种类型的电连接器也可以使用于此，包括硬连线(hard wired)。电路板被设计为使LED16以及任何敏感电路逻辑位于该电路板的前侧并由此面向开口42，而不是朝向该总成的开口的后端。这可保护电路14和LED16免受任何外来污染。

LED位于内部空间62内，并设置为大致沿第二轴线46提供照明。LED优选地直接安装于电路板14上，以使(i)它被内壁24-30包围，(ii)它位于内部空间62内，以及(iii)它朝向开口42以使当电路板14安装于壳体1 2内时LED的光轴与第二轴线46相一致。因此，当LED照明时，它发射的光沿着该第二轴线穿过开口。当然，LED 16可以是本领域普通技术人员熟知的多种类型的惯常LEDs中的一种，包括不同类型的亮度、颜色、能耗等。在使用灯总成时，根据特定的照明环境选择特定的LED。

灯总成单元10大致上仅包括三个部件：壳体12、窗/透镜44、以及电路板组件，该电路板组件包括电路板14、LED16、导线64、以及电连接器66。首先，该窗/透镜44优选地卡入开口42，尽管它也可通过其它本领域熟知的技术相接合。第二，该电路板组件——优选地预组装好而在内壁28、30间压入，并抵靠内壁24、26的后边缘。根据该设计，该电路板也可设计为抵靠侧壁22被压入，这种情形下电路板12接触侧壁22的一侧优选地成形为与侧壁的形状互补。由该方法，当电路板被压入至适当位置时，通过沿其周缘接触侧边22和/或一个或多个内壁24-30，它可密封内部空间62的后端。当然，该步骤的顺序可以变换，如该电路板在插入透镜之前被首先安装。

灯总成10从交通工具面板或部件68的前侧被安装，以使它通过开口70插入，如图3所示。该交通工具开口优选地为圆形，以与侧壁22的形状互补，但可根据特殊应用的各自需要而变化。开口70优选地具有略大于侧壁22外径的内径，但小于凸缘52的外径。因此，该灯总成沿方向A插入开口70，直至凸缘52的后表面接触该交通工具部件68的前表面。安装夹60和/或面板68可以具有弹性，并可向内弯曲，以使开口70的内表面在该总成安装时可滑过夹60。插入该灯总成直至凸缘52的后表面接触交通工具面板68的表面。在该位置，部件68的厚度卡在安装夹60和凸缘52的后侧之间，因此牢固地保持灯总成10的位置。一旦灯总成被安装，当从面板68的前部观察时，凸缘52为一个可遮掩开口70的美丽环。

因此，显然根据本发明提供的LED灯总成可达到所述的目的与优点。当然也容易理解，前述说明为本发明的优选的示例性实施方式，本发明并不局限于该具体描述的实施方式。例如，不使LED光学上沿该第二轴线46成一定角度，而利用折射和/或反射光以再导向由该LED发射的光。并且，可以使用压入配合之外的其它方法以固定透镜44和电路板14的位置，包括胶合、焊接或其它技术。另外，可以省略一个或多个内壁24-30，使内部空间62不完全地由内壁限定。并且，还可使用此处描述之外的其它斜面设计，不管是功能不同、美学上的不同或者二者都不同。对于本领域的普通技术人员而言，许多变化和修改是明显的，并且所有这些变化和修改都在后附权利要求的范围内。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1、一种用于交通工具部件(68)的灯总成(10)，包括：

壳体(12)，具有一个带有外周缘的前壁(20)以及至少一个邻近所述前壁(20)的外周缘设置的侧壁(22)，所述侧壁(22)从所述前壁(20)延伸出去而形成一个壳体腔；

其特征在于，所述前壁(20)包括一个朝向壳体腔呈凸起的内表面而反向远离壳体腔呈向外的凹状表面(40)，所述前壁(20)带有允许光线由此通过的开口(42)，所述凹状表面(40)沿一个第一轴线(32)对中，并且所述开口(42)沿与该第一轴线(32)倾斜的第二轴线(46)对中；

安装于所述壳体(12)内的电路板(14)；以及

发光二极管(16)，与所述电路板(14)电连接并容置在所述壳体腔中邻近所述前壁(20)凸起的内表面，其中所述发光二极管(16)被校准为穿过所述前壁(20)的开口(70)并沿所述第二轴线(46)提供照明。

2、如权利要求1所述的灯总成(10)，其中所述前壁(20)进一步包括环绕所述凹状表面(40)的环形斜面(50)。

3、如权利要求2所述的灯总成(10)，其中所述环形斜面(50)延伸越过所述侧壁(22)而形成具有一个后表面(54)的凸缘(52)，当所述灯总成(10)安装后该后表面接触该交通工具部件(68)的前表面。

4、如权利要求1所述的灯总成(10)，其中所述壳体(12)进一步包括至少一个连接所述凹状表面(40)的至少一个内壁(24-30)，以在所述开口(42)后形成内部空间(62)。

5、如权利要求4所述的灯总成(10)，其中所述发光二极管(16)安装于所述电路板(14)上，并且所述电路板(14)压入配合于所述内部空间(62)中，以使所述发光二极管(16)通过所述开口(42)提供照明。

6、如权利要求1所述的灯总成(10)，其中所述总成进一步包括与所述电路板(14)相连接的电连接器(66)，以为所述总成(10)提供可分离的电连接。

7、如权利要求1所述的灯总成(10)，其中所述侧壁(22)包括一个带有至少一个位于其上的安装夹(60)的外表面，以辅助所述总成(10)安装到该交通工具部件(68)上。

8、如权利要求1所述的灯总成(10)，其中所述总成进一步包括设置于所述开口(42)中的透镜(44)。

9、一种用于交通工具部件(68)的灯总成(10)，包括：

壳体(12)，具有一个带有外周缘的前壁(20)，从所述前壁(20)邻近所述外周缘延伸的为柱状的侧壁(22)、以及至少一个内壁(24-30)；

其特征在于，所述前壁包括一个朝向所述内壁(24-30)呈凸起的内表面和一个反向为向外的凹部(40)，该凹部(40)带有使光线由此通过的开口(42)以及环绕所述外周缘和凹部的环形斜面(50)；

所述至少一个内壁(24-30)与所述凸起内表面(40)相接触，并且至少部分形成位于所述开口(42)后的内部空间(62)；

位于所述壳体(12)内的电路板(14)；以及

与所述电路板(14)电连接的LED(16)，并位于所述内部空间(62)中，以使所述LED(16)通过所述开口(42)提供照明。

10、如权利要求9所述的灯总成(10)，其中所述凹部(40)以及所述环形斜面(50)沿一个第一轴线(32)同轴设置，并且来自所述发光二极管(16)的光沿相对于所述第一轴线(32)倾斜的第二轴线(46)自所述灯总成(10)射出。

11、如权利要求10所述的灯总成(10)，其中所述开口(42)偏离所述第一轴线(32)。

12、如权利要求9所述的灯总成(10)，其中所述环形斜面(50)延伸出所述侧壁(22)，以形成具有一个后表面(54)的凸缘(52)，当所述灯总成(10)安装于所述交通工具部件(68)的开口(70)内时该后表面接触该交通工具部件(68)的前表面。

13、如权利要求9所述的灯总成(10)，其中所述发光二极管(16)安装于所述电路板(14)上，并且所述电路(14)板压入配合于所述内部空间(62)中，以使所述发光二极管(16)通过所述开口(42)提供照明。

14、如权利要求9所述的灯总成(10)，其中所述总成进一步包括与所述电路板(14)相连接的电连接器(66)，而为所述总成(10)提供可分离的电连接。

15、如权利要求9所述的灯总成(10)，其中所述侧壁(22)包括带有至少一个位于其上的安装夹(60)的外表面，以辅助所述总成(10)安装到该交通工具部件(68)上。

16、如权利要求10所述的灯总成(10)，其中所述总成进一步包括设置于所述开口(42)中的透镜(44)。

17、一种用于安装在交通工具内面板(68)平坦部分中的一个开口(70)内的灯总成(10)，包括光源(16)，其特征在于，还包括

壳体(12)，具有包括外部斜面(50)的前盖(20)，该外部斜面具有一个限定安装面板的后部表面(54)，以使当该壳体(12)从该交通工具内部面板(68)的前侧插入该开口(70)时，该后部表面(54)邻接该面板(68)的平坦部分，该前盖(20)具有被该斜面(50)环绕的凹部(40)，并当所述壳体(12)插入该开口(70)时，该凹部(40)向该后部表面(54)内延伸入该面板内的开口(70)，并且所述后表面(54)邻接该面板(68)，所述凹部(40)具有一个窗(44)，该光源(16)在安装于该壳体(12)的窗(44)后，使来自该光源的光线以相对于该安装面板倾斜的角度从该灯总成(10)射出。

18、如权利要求17所述的灯总成，其中所述斜面(50)包括具有外凸缘的环形斜面(50)，该外凸缘包括所述后表面(54)，并且所述凹部(40)从所述环形斜面(50)向内延伸。

19、如权利要求17所述的灯总成，其中所述凹部(40)位于垂直所述安装面板延伸的一条第一轴线(32)的中心，并且所述窗(44)偏离所述轴线(32)，以使来自于所述光源(16)的光线沿相对于所述第一轴线(32)成角度的一条第二轴线(46)射出所述窗(44)。

20、如权利要求17所述的灯总成，进一步包括在所述凹部(40)后位于所述壳体(12)内的电路板(14)，其中所述光源(16)包括在所述窗(44)后安装于所述电路板(14)的发光二极管。

Claims (20)

1、一种用于交通工具部件的灯总成，包括：

壳体，具有前壁以及至少一个由所述前壁延伸出去的侧壁，所述前壁包括带有允许光线通过的开口的凹状表面，所述凹状表面沿一个第一轴线对中，并且所述开口沿与该第一轴线倾斜的第二轴线对中；

安装于所述壳体内的电路板；以及

与所述电路板电连接的发光二极管，其中所述发光二极管被校准为穿过所述开口并沿所述第二轴线提供照明。

2、如权利要求1所述的灯总成，其中所述前壁进一步包括环绕所述凹状表面的环形斜面。

3、如权利要求2所述的灯总成，其中所述环形斜面延伸越过所述侧壁而形成具有一个后表面的凸缘，当所述灯总成安装后该后表面接触该交通工具部件的前表面。

4、如权利要求1所述的灯总成，其中所述壳体进一步包括至少一个连接所述凹状表面的至少一个内壁，以在所述开口后形成内部空间。

5、如权利要求4所述的灯总成，其中所述发光二极管安装于所述电路板上，并且所述电路板压入配合于所述内部空间中，以使所述发光二极管通过所述开口提供照明。

6、如权利要求1所述的灯总成，其中所述组件进一步包括与所述电路板相连接的电连接器，以为所述组件提供可分离的电连接。

7、如权利要求1所述的灯总成，其中所述侧壁包括至少一个位于它的外表面的安装夹，以辅助所述组件安装到该交通工具部件上。

8、如权利要求1所述的灯总成，其中所述组件进一步包括设置于所述开口中的透镜。

9、一种用于交通工具部件的灯总成，包括：

壳体，具有前壁、从所述前壁延伸的为柱状的侧壁、以及至少一个内壁；

所述前壁包括带有使光线通过的开口的凹部以及环绕所述凹部的环形斜面；

所述至少一个内壁与所述凹部相接触，并且至少部分形成位于所述开口后的内部空间；

位于所述壳体内的电路板；以及

与所述电路板电连接的LED，并位于所述内部空间中，以使所述LED通过所述开口提供照明。

10、如权利要求9所述的灯总成，其中所述凹部以及所述环形斜面沿一个第一轴线同轴设置，并且来自所述发光二极管的光沿相对于所述第一轴线倾斜的第二轴线自所述灯总成射出。

11、如权利要求10所述的灯总成，其中所述开口偏离所述第一轴线。

12、如权利要求9所述的灯总成，其中所述环形斜面延伸出所述侧壁，以形成具有一个后表面的凸缘，当所述灯总成安装于所述交通工具部件的开口内时该后表面接触该交通工具部件的前表面。

13、如权利要求9所述的灯总成，其中所述发光二极管安装于所述电路板上，并且所述电路板压入配合于所述内部空间中，以使所述发光二极管通过所述开口提供照明。

14、如权利要求9所述的灯总成，其中所述组件进一步包括与所述电路板相连接的电连接器，而为所述组件提供可分离的电连接。

15、如权利要求9所述的灯总成，其中所述侧壁包括至少一个位于它的外表面的安装夹，以辅助所述组件安装到该交通工具部件上。

16、如权利要求10所述的灯总成，其中所述组件进一步包括设置于所述开口中的透镜。

17、一种用于安装在交通工具内面板平坦部分中的一个开口内的灯总成，包括：

光源；以及

壳体，具有包括外部斜面的前盖，该外部斜面具有一个限定安装面板的后部表面，以使当该壳体从该交通工具内部面板的前侧插入该开口时，该后部表面邻接该面板的平坦部分，该前盖具有被该斜面环绕的凹部，并当所述壳体插入该开口时，该凹部向该后部表面内延伸入该面板内的开口，并且所述后表面邻接该面板，所述凹部具有一个窗，该光源在安装于该壳体的窗后，使来自该光源的光线以相对于该安装面板倾斜的角度从该灯总成射出。

18、如权利要求17所述的灯总成，其中所述斜面包括具有外凸缘的环形斜面，该外凸缘包括所述后表面，并且所述凹部从所述环形斜面向内延伸。

19、如权利要求17所述的灯总成，其中所述凹部位于垂直所述安装面板延伸的轴线的中心，并且所述窗偏离所述轴线，以使来自于所述光源的光线沿相对于所述第一轴线成角度的第二轴线射出所述窗。

20、如权利要求17所述的灯总成，进一步包括在所述凹部后位于所述壳体内的电路板，其中所述电源包括在所述窗后安装于所述电路板的发光二极管。