專利名稱：發(fā)光二極管自適應(yīng)前照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輛的發(fā)光二極管(LED)自適應(yīng)前照明系統(tǒng)。更 具體地，本發(fā)明涉及這樣的照明系統(tǒng)，其中，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時，聚焦線 沿側(cè)向進(jìn)行角位移，以便提供轉(zhuǎn)向方向上的照明。這樣的系統(tǒng)稱為自 適應(yīng)前照明(AFL)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，用于機(jī)動車輛的自適應(yīng)前照明系統(tǒng)(AFL )使用傳統(tǒng)燈技術(shù)， 其中光源是高強(qiáng)度放電(HID)投射燈或卣素反射燈。該投射燈具有驅(qū) 動系統(tǒng)，該驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)接至車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使得當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)動時， 前燈轉(zhuǎn)動以更好地照明到車輛正在行進(jìn)的道路上。由于它們的光源， HID投射燈被封裝成具有一定的寬度和長度，這就將內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)(inboard rotation)的角度限制在大約5度。此外，與LED燈相比，HID投射燈的 封裝相對較大。這至少部分是由于投射單元的尺寸、其光源的尺寸、 為了樞轉(zhuǎn)該單元而留出的間隙，以及由于該單元的高溫而與外透鏡之 間的間隙。LED前燈(其使用LED光源陣列)目前沒有用于自適應(yīng)前照 明(AFL)系統(tǒng)。LED前燈優(yōu)于HID前燈，因為與HID前燈相比，LED前燈 能夠封裝在在更小的容積中。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于機(jī)動車輛的LED自適應(yīng)前照明系統(tǒng)包括前燈殼體，該前燈 殼體固定在車輛上，用于安裝至少一個LED燈單元內(nèi)的至少一個LED光 源。該LED燈單元具有安裝樞軸和連接樞軸，該安裝樞軸和連接樞軸彼 此分開，以提供杠桿臂。該安裝樞軸將LED燈單元安裝在邊框上。聯(lián)接 件既樞軸連接至LED燈單元上的該連接樞軸，又樞軸連接至由馬達(dá)驅(qū)動 的軸向平移軸，該馬達(dá)相對于邊框^皮束縛。當(dāng)該驅(qū)動軸平動時，該LED 燈單元繞該安裝樞軸旋轉(zhuǎn)，并相對于車輛的軸線移動其光束。
在本系統(tǒng)的另一方面，有至少一個另外的LED燈單元樞軸連接至該 邊框，每個LED燈單元樞軸連接至聯(lián)接件，并因此連接至該軸向平移軸。在本系統(tǒng)的另一方面，該平移軸從馬達(dá)的第一端部伸出，并且該 馬達(dá)在其第二端部處連接至該邊框。
在本系統(tǒng)的還一方面，第三LED燈單元定位于該第二LED燈單元側(cè) 向且外側(cè)，該第三LED燈單元樞軸連接該邊框并樞軸連接到該聯(lián)接件， 并因此樞軸連接到該軸向平移軸。
在本系統(tǒng)的另一實施例中，該LED燈單元的邊框樞軸連接部與聯(lián)接 件樞軸連接部之間的杠桿臂距離不同，由此，該LED燈單元繞各自的邊 框樞軸連接部以不同的速率旋轉(zhuǎn)過不同的角距離。
在本系統(tǒng)的還一實施例中，每個LED燈單元具有層疊在其上的共樞 轉(zhuǎn)的LED燈單元。


從前面的描述中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能容易地明確本發(fā)明的基本 特征，并在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，能夠?qū)Ρ景l(fā)明作出 各種改變和改進(jìn)，以使其適合于多種用法和情形。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的左側(cè)AFL前燈組件的頂視圖，其使用了HID投射燈 光源；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的左側(cè)LED前燈組件的頂視圖，該圖 示出了當(dāng)車輛直行時LED燈單元的位置； 圖3是圖2的系統(tǒng)的正視圖4示出了該LED燈單元從圖2位置到右轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)； 圖5示出了該LED燈單元從圖2位置到左轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)； 圖6是本發(fā)明第二實施例的頂視圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的LED前燈組件的頂視透視圖； 圖8是圖5的該前燈組件的正視圖；以及 圖9是沿圖8的線9-9的側(cè)視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考圖l,其中示出了車輛前燈組件9的AFL系統(tǒng)10,該AFL系 統(tǒng)10具有帶HID光源12的投射燈11,可以看出該系統(tǒng)具有寬度W、長度D、 以及該投射燈錐形光束8的光傳輸間隙區(qū)角度e (大約41度)。該旋轉(zhuǎn) 角度Ae。等于該投射燈ll朝著車輛的縱向軸線14的5度內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)。從下面的討論中將會明白，通過使用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的LED前燈組件，該寬 度W和長度Di大大減小，而該旋轉(zhuǎn)角度A0大大增加。
現(xiàn)在參考圖2至圖5，示出了LED AFL系統(tǒng)20,該系統(tǒng)20使用了LED 燈單元22而不是使用投射燈11。每個燈單元22上具有LED24 (見圖3)， 該LED24用作面向前的光源，并且，每個燈單元22具有拋物線型反射杯 25,該反射杯25的聚焦方向通常與車輛的縱向軸線14平行，該LEDAFL 前燈組件80安裝在該車輛上。每個LED24的熱量由散熱器26散發(fā)(見圖 9)。每個LED燈單元22利用安裝樞軸30安裝至該機(jī)動車輛，該樞軸連 接優(yōu)選是相對于安裝在前燈組件殼體81的主體內(nèi)的邊框(bezel) 32固 定。在圖2至圖5的裝置中，這些LED燈單元22相對于車輛的軸線14相互 側(cè)向布置，以提供側(cè)向定位的燈單元。
該前燈組件殼體81由螺栓和螺母83緊固至車輛主體82,同時該邊 框32由螺栓86和螺母87緊固在殼體81內(nèi)。
每個LED燈單元22可繞豎向軸線33旋轉(zhuǎn)，每個LED燈單元22具有連 接樞軸34,該連接樞軸與該安裝樞軸30間隔開，并可旋轉(zhuǎn)地連接至長 連接部38。該長連接部38與短連接部40是一個整體，以提供L形聯(lián)接件 42。用樞軸46將該短連接部40樞軸連接到U形件44。該U形件44聯(lián)接至 平移軸50,該平移軸50由輸出齒輪52驅(qū)動，該輸出齒輪將來自電馬達(dá) 54的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動以平移該軸50。
該電馬達(dá)54具有軸向安裝桿56,該軸向安裝桿56沿軸向?qū)?zhǔn)該平 移軸50，并利用樞軸銷58連接至邊框32的部分59,該邊框32支撐該LED 燈單元22。通過將該電馬達(dá)54樞軸安裝在邊框32上，當(dāng)聯(lián)接件42由于 軸50的平移而移動時(這導(dǎo)致了對該LED燈單元22的重新定位)，就能 進(jìn)行樞轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)以適應(yīng)位置的改變，如圖4和圖5所示。該電馬達(dá)54與該 邊框32和該LED燈單元22組合在一起，以形成可方便插入車輛內(nèi)的封 裝。
圖2至圖5的該LED前燈組件80的寬度W，和長度D,，大大小于圖1的前 燈組件9的寬度W和長度D。從而允許更大的設(shè)計靈活性。
當(dāng)向前直行時，該LED燈單元22指向直前，即平行于如圖2所示的 車輛軸線14。從圖4可見，當(dāng)順時針轉(zhuǎn)動車輛的方向盤以向右轉(zhuǎn)向車輛 時，該平移軸50朝著馬達(dá)54沿箭頭60的方向向內(nèi)移動。這使得聯(lián)接件 42也沿箭頭60的總體方向移動。短連接部40的移動允"^牛該LED燈單元22(該LED燈單元22利用樞軸34連接至該長連接部38 )繞樞軸30沿順時針 方向61旋轉(zhuǎn)，從而朝著車輛的縱向軸線14引導(dǎo)它們的光束。從圖2和圖 4可見，有可能使得該LED燈單元22向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)大約12度，即Ay,相對 于圖l的現(xiàn)有技術(shù)的投射燈ll (只能達(dá)到5度的角度移動)，這等于將 內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)增大至240%。因而，使用本發(fā)明的LED前燈組件80,內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn) 比現(xiàn)有技術(shù)可獲得的旋轉(zhuǎn)明顯增大，與圖1的使用HID投射燈11的現(xiàn)有 技術(shù)AFL系統(tǒng)相比，內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)的增大與更小的前燈封裝一起在性能和空 間利用方面提供了顯著的改進(jìn)。
現(xiàn)在參考圖5，當(dāng)逆時針轉(zhuǎn)動車輛的方向盤以使車輛向左轉(zhuǎn)向時， 該LED燈單元22繞安裝樞軸30樞轉(zhuǎn)，以沿箭頭70的方向逆時針旋轉(zhuǎn)。這
箭頭71的方向推動該L形聯(lián)接件42,因而也沿著箭頭71的方向移動該 LED燈單元22上的樞軸34。因此當(dāng)車輛左轉(zhuǎn)時，該LED燈單元"引導(dǎo)它 們的光束向左更多。相對于上述討論的具有旋轉(zhuǎn)限制的AFL系統(tǒng)的內(nèi)側(cè) 旋轉(zhuǎn)，當(dāng)進(jìn)行向左旋轉(zhuǎn)時，所示出的左LED AFL前燈組件80基本上不會 被該邊框32阻礙(AFL系統(tǒng)安裝在該邊框內(nèi))。
為了適應(yīng)該L形聯(lián)接件42與該LED燈單元2 2之間的樞轉(zhuǎn)運動和滑動 運動，該長連接部38可以利用槽與該連接樞軸34嚙合，該槽相對于該 長連接部橫向取向。該短連接部40可以與利用槽與U形件44上的樞軸46 嚙合，并且，該馬達(dá)5可具有銷槽，該銷槽利用銷58連接該邊框部60。
現(xiàn)在參考圖6，其中示出了本發(fā)明的第二實施例，通過將該連接樞 軸34，移動成更靠近安裝樞軸30，使得該外側(cè)LED燈單元2"旋轉(zhuǎn)更多的 角距離a。圖6的該連接樞軸34，由該長連接部38的側(cè)向延伸部38，嚙合。 該側(cè)向延伸部38，具有槽70，該槽70提供了充分的空行程(lost motion) 來保持該長聯(lián)接部38不與該樞軸34，相接合。利用這樣一種結(jié)構(gòu)，由于 該樞軸30和34，之間的杠桿距離較小，該外側(cè)燈單元22，比那兩個內(nèi)側(cè) LED燈單元22樞轉(zhuǎn)更多。因此，該更長聯(lián)接部38進(jìn)行相同的移動會導(dǎo)致 該外側(cè)LED燈單元22，的角運動增大。
現(xiàn)在參考圖7至圖9，其中示出了該LED AFL系統(tǒng)"的另一實施例 100,另外的LED燈單元22沿豎向?qū)盈B以使得在每個水平位置有兩個LED 燈單元22,并樞軸連接至該連接樞軸34。
在該實施例100中，有一對聯(lián)接件40和40，利用樞軸46，樞軸連接到U形件44，。單個馬達(dá)54驅(qū)動該平移軸50來移動該U形件44'。該LED燈單元 22繞連接到該邊框32的樞軸30和30，樞轉(zhuǎn)，其樞轉(zhuǎn)方式與圖2至圖6中燈 單元的樞轉(zhuǎn)方式相同。從圖8的正^見圖和圖9的側(cè)^見圖可以看見，每個 燈單元22包括單個LED24和拋物線型反射杯25。每個LED由散熱片26冷 卻。盡管示出了單LED的燈單元22,但是在本發(fā)明的其它實施例中，每 個光源可以包括多個LED。盡管圖7至圖9示出的LED光源層疊以便由聯(lián)接件42和42，操作，但 是，在其它的實施例中，該LED燈單元能夠隨意地定位成相互為側(cè)向、 豎向或前/后關(guān)系，以滿足外觀封裝的需求。這樣的結(jié)構(gòu)利用各種不同 的聯(lián)接機(jī)構(gòu)來樞轉(zhuǎn)該LED燈單元22。盡管在所示的實施例中使用了L形 聯(lián)接件2 2,但是也可以使用分離的聯(lián)接件來實現(xiàn)該LED燈單元2 2的不同 位置。從前面的描述中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能容易地確定本發(fā)明的基本 特征，并且，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，能夠?qū)Ρ景l(fā)明 作出多種改變和改進(jìn)，以使其適合于多種用法和情形。
權(quán)利要求
1、一種用于機(jī)動車輛的LED自適應(yīng)前照明系統(tǒng)，包括邊框，該邊框固定至車輛的前燈殼體，用于安裝至少一個第一LED燈單元；至少一個LED燈單元，該至少一個LED燈單元具有一固定光束方向，該LED燈單元在其上具有安裝樞軸和連接樞軸，該安裝樞軸和該連接樞軸彼此間隔開以提供杠桿臂，該安裝樞軸將該LED燈單元安裝在該邊框上；馬達(dá)，該馬達(dá)相對于該車輛被束縛，該馬達(dá)驅(qū)動一軸向平移軸；聯(lián)接件，該聯(lián)接件樞軸連接到該LED燈單元上的該連接樞軸，并且樞軸連接到該軸向平移軸，其中，當(dāng)該軸向平移軸平移時，該LED燈單元相對于車輛的縱向軸線旋轉(zhuǎn)其光束。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，有至少一個第二LED燈單元 樞軸連接至該邊框，每個LED燈單元樞軸連接至該聯(lián)接件，并因而連接 至該軸向平移軸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，該第二LED燈單元定位在該 第一LED燈單元的側(cè)向。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，鄰近該第一和第二LED燈單 元安裝有另外的LED燈單元，該另外的燈單元每個都具有安裝樞軸和連 接樞軸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，還包括第三LED燈單元，該第三LED 燈單元定位在該第二LED燈單元的側(cè)向且外側(cè)，該第三LED燈單元與該 邊框成樞軸連接并與該聯(lián)接件成樞軸連接，并因而與該軸向平移軸成 才區(qū)軸連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，這些LED燈單元的安裝樞軸 與連接樞軸之間的距離限定了不同長度的杠桿臂，由此，這些LED燈單 元以不同的速率繞各自的安裝樞軸旋轉(zhuǎn)過不同的弧形距離。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，與其它的LED燈單元相比， 該第三燈單元具有較短的杠桿臂距離，其中，與其它LED前燈單元相比， 該第三LED燈單元以更快的速率旋轉(zhuǎn)過更大的距離。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，鄰近該第一、第二和第三 LED燈單元安裝有另外的LED燈單元，該另外的燈單元每個都具有安裝才區(qū)軸和連接;fe軸。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，該平移軸從該馬達(dá)的第一 端部伸出，該馬達(dá)在其第二端部處連接至該邊框。
10、 一種用于機(jī)動車輛的LED自適應(yīng)前照明系統(tǒng)，包括 邊框，該邊框固定至該車輛的前燈殼體；多個LED燈單元，每個LED燈單元具有一固定光束方向，并在其上 具有安裝樞軸和連接樞軸，該安裝樞軸將該LED燈單元安裝在該邊框 上，并且該連接樞軸與該安裝樞軸間隔開，以便為每個LED燈單元提供杠桿臂；馬達(dá)，該馬達(dá)相對于該車輛^皮束縛，該馬達(dá)驅(qū)動一軸向平移軸； 聯(lián)接件，該聯(lián)接件樞軸連接到該LED燈單元上的該連接樞軸，并且樞軸連接到該軸向平移軸，其中，當(dāng)該軸向平移軸平移時，該LED燈單元相對于車輛的縱向軸線旋轉(zhuǎn)其光束。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，該平移軸從該馬達(dá)的第 一端部伸出，該馬達(dá)在其第二端部處連接至該邊框。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，該LED單元相對于彼此側(cè) 向布置以提供側(cè)向定位單元。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，另外的LED單元相對于該 側(cè)向定位單元豎向布置。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，該另外的LED單元每個都 具有安裝樞軸和連接樞軸，該安裝樞軸和連接樞軸與該側(cè)向定位LED燈 單元的對應(yīng)安裝樞軸和連接樞軸對準(zhǔn)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，該平移軸從該馬達(dá)的第 一端部伸出，該馬達(dá)在其第二端部處連接至該邊框。
16、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，這些LED燈單元的安裝樞 軸與連接樞軸之間的距離限定了不同長度的杠桿臂，其中，這些LED燈
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，至少一個LED燈單元定位 在其它LED燈單元的外側(cè)，與其它的燈單元相比，該至少一個LED燈單 元具有較短的杠桿臂距離，其中，與其它的LED前燈單元相比，至少一 個LED燈單元以更快的速率旋轉(zhuǎn)過更大的距離。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，該平移軸從該馬達(dá)的第一端部伸出，該馬達(dá)在其第二端部處連接至該邊框。
全文摘要
一種用于機(jī)動車輛的LED自適應(yīng)前照明系統(tǒng)，包括前燈殼體，該前燈殼體固定至該車輛以安裝LED燈單元，該LED燈單元具有一固定光束方向。該LED燈單元每個都具有安裝樞軸和連接樞軸，它們彼此間隔開以提供杠桿臂。該安裝樞軸將LED燈單元安裝在該殼體內(nèi)的邊框上。聯(lián)接件既樞軸連接到該LED燈單元上的該連接樞軸，又樞軸連接到由馬達(dá)驅(qū)動的軸向平移軸，該馬達(dá)相對車輛被束縛。當(dāng)該驅(qū)動軸往復(fù)運動時，該LED燈單元旋轉(zhuǎn)，并相對于車輛的縱向軸線改變其光束的方向。
文檔編號F21Y101/02GK101251234SQ200810080540
公開日2008年8月27日 申請日期2008年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月21日
發(fā)明者A·M·艾倫, L·F·施瓦布 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司