專利名稱：用于光學組件的光束截止罩及其光學組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光學組件和光束截止罩。其尤其涉及一種光學組件，該光學組件適于插入到汽車聚光燈中，更優(yōu)選為安裝在汽車車輛前部的橢圓形聚光燈。
背景技術：
此類光學組件具有將光投射到反射器上的光源。然后光被反射到透鏡上，以便作為光束被反射并返回到車輛外部。本發(fā)明更關注包括旋轉截止罩的光學組件，該截止罩用電操控，在控制下，能夠從第一角度位置移動到第二角度位置，其中在第一角度位置，其遮擋部分光束以限制聚光燈到交通光束的范圍，從而不會對對向行駛的其他駕駛員造成炫目，在第二角度位置，其不遮擋光束，相應的聚光燈的范圍就是道路交通燈。還有所謂多功能聚光燈，其中截止罩可適于采用兩個以上的角度位置以選擇性地遮擋光束。隔斷罩由致動器電驅動，其中致動器包括電動機和用于檢測該截止罩角度位置的傳感器。其被安裝在 二次成型(overmoulded)在截止罩縱向端的塑料的罩支架上。該罩支架包括通過傳動裝置將截止罩連接到電動機的第一部分和包括截止罩朝向遮擋光束的位置返回的裝置的第二部分。光源發(fā)射出的熱量導致光學組件的內部環(huán)境升溫，特別是截止罩在部分地遮擋光束并因此直接接收一部分光束時截止罩被加熱。為抵抗這種高溫，已知使用金屬截止罩以使其不被破壞。金屬是良好的熱導體，也必須采用抗高溫的截止罩支架，因為它與截止罩直接接觸。已知使用氙光源可以導致截止罩在其中央部分水平的溫度為300°C，而在其端部水平的溫度則僅為200°C。然后耐熱高達220°C的塑料被用于截止罩支架，例如PES(聚醚砜樹脂)(polyethylene sulfide)。然而，由于氣光源較為昂貴，因而此類光學組件的價格很聞。為了降低光學組件的成本，已知采用比氙光源便宜的鹵素光源?，F(xiàn)在，這種鹵素光源比氙光源產(chǎn)生更多的熱量，并且截止罩的溫度在其中央部分水平接近450°C，而在其端部水平則超過250°C。于是不再適于采用PES型材料了。已知采用能夠耐受這樣高溫的塑料，例如聚醚醚酮(polyetheretherketone) (PEEK)。然而由于PEEK的成本,這樣的解決方案并不令人滿意，后者的價格事實上比PES型材料的成本高大約十倍。另一個已知方法在于利用電子板步進下降鹵素光源(stepping down)-即降低其電壓_，從而降低由光源射出的光通量并因而減少被截止罩接收的熱量。然而，由于電子板及其安裝，這樣的解決方案較昂貴，并且降低了投射到道路上的光束的質量。也設想過使用比塑料更耐高溫的金屬截止罩支架。然而，金屬是重且貴的材料，這樣的解決方案也不能完全滿意。

發(fā)明內容
本發(fā)明由此旨在改進現(xiàn)狀。為此目的，本發(fā)明首先提出一種用于投影模塊的執(zhí)行器，包括用于不銹鋼光學模塊的截止罩和供所述截止罩在接觸區(qū)域水平上安裝其上的罩支架，所述截止罩包括適于設置在光學組件的光軸路徑上的中央部分和兩個縱向端，其特點在于，所述截止罩的厚度介于0.4mm和0.65mm之間，并且接觸區(qū)域位于距中央部分大于25mm的位置。由于對截止罩厚度的限制和不銹鋼的使用，由此也建議限制其熱傳導能力。接觸區(qū)域相對于中央部分的定位使得支架的升溫被限制，從而截止罩的熱傳導能力避免了接觸區(qū)域不被加熱太多。接觸區(qū)域的溫度則保持在220°C以下。有利地，所述截止罩具有IOmm到25mm之間的高度。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在接觸區(qū)域內最接近中央部分的點被定位在離中央部分小于35mm的距離處。其尤其被定位在離中央部分小于30mm的距離處。由于本發(fā)明，所以可以將罩支架的至少一部分定位在離中央部分小于35mm的距離處，因此限制了包括截止罩及其支架的組件的縱向聚集。有利地,該 截止罩具有大致等于0.6mm的厚度。截止罩的厚度尤其介于0.58mm到
0.62mm 之間。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，該截止罩的熱傳導能力小于35W/ (mK)。有利地，截止罩的該熱傳導能力介于25W/(mK)到30W/(mK)之間。根據(jù)本發(fā)明的一個特殊實施例，該截止罩是包括鈦的鋼。有利地,該截止罩安裝在聚乙烯硫化物(polyethylene sulfide)的截止罩支架上。實際上，由于本發(fā)明，才可能使用聚乙烯硫化物的耐溫220°C的罩支架，因為接收罩支架的截止罩的接觸區(qū)域的溫度小于220°C。使用聚乙烯硫化物是尤其有利的，因為它是一種并不昂貴的材料。本發(fā)明還涉及一種光學組件，包括一個用于如前所述的投影組件的致動器。


在參照附圖，閱讀對根據(jù)本發(fā)明的光學組件和截止罩的示例性實施例的下列描述之后，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點更為明了，其中:圖1是本發(fā)明具有用于投影組件的致動器(actuator)的光學組件的示意圖。圖2是用于包括本發(fā)明截止罩的投影組件的致動器的分解立體圖。圖3是如圖2所示的用于投影組件的致動器在組裝后的立體圖；以及圖4是圖表，示出了截止罩的溫度變化與到截止罩中央部分距離(位置)的函數(shù)。
具體實施例方式圖1示出了本發(fā)明的光學組件I。該光學組件示出了光軸，并包括光源2設置于其內部的外殼6,該光源2產(chǎn)生被光學反射器3反射的光束。然后該光束被投射到透鏡4上，透鏡4翻轉該光束并將其返回到位于裝有該光學組件的車輛前方的道路上。該透鏡4被配置在與外殼6成一體的透鏡支架7上。該光源在此是齒素燈。用于投影組件5的致動器被設置在反射器3與透鏡4之間。這種用于投影組件5的致動器響應車輛使用者的控制或自動控制，允許或多或少的部分光束被遮擋，從而提供多種道路照明模式。參見圖2和3，現(xiàn)在將進一步描述這種用于投影組件5的致動器。在后續(xù)描述中，術語“前、后、右、左、頂、底”是相對于車輛前進方向而限定的，也就是說，相對于圖2中由80標示的箭頭。根據(jù)本發(fā)明，用于投影組件5的致動器包括截止罩10。這在此是用于投影組件的雙功能致動器，即，截止罩可以在兩個位置之間移動，在第一位置，它部分地遮擋光束并對應于交通光束(traffic beam),并且在第二位置,它不遮擋光束并對應于道路交通(roadtraffic)。在其第一位置，該截止罩10根據(jù)一基本垂直的平面延伸，而在其第二位置，它在一基本水平的平面延伸。該截止罩10設置在光源前方。它在接觸區(qū)域高度上被安裝在罩支架11上。該接觸區(qū)域是罩與罩支架11接觸的區(qū)域，即，接觸區(qū)域由截止罩10與罩支架11接觸的區(qū)域來限定。該罩支架11包括提供有在此具有內齒的傳動裝置14的第一部分12，其位于該截止罩10的第一縱向端72的平面上，以及第二部分13，其具有趨于將截止罩10帶回第一位置即其基本垂直位置 的返回彈簧15，該第二部分13位于截止罩10的第二縱向端73的平面上。該第一縱向端72位于截止罩10的左側部分,而第二縱向端73位于截止罩10的右側部分。該截止罩10在此是不銹鋼的，即，包括鐵、碳和鉻合金的鋼，鉻占截止罩10的總質量的10.5%以上。該截止罩10包括中央部分71，其位于兩個縱向端72、73之間。該中央部分71適于設置在該光學組件的光軸路徑上。該截止罩10呈大致矩形，并被設置為或多或少地遮擋光束，如上所述，即，由此或多或少地切斷光束。根據(jù)本發(fā)明，該截止罩10的厚度介于0.4mm和0.65mm之間，包括基本等于0.6mm。其高度介于IOmm到25mm之間，例如等于80mm的高度。該截止罩的厚度按照垂直于由截止罩限定的基本上矩形形狀的軸來測量。其高度按照平行于該截止罩的基本上矩形形狀的小側邊的軸來測量。其長度按照垂直于其厚度和高度的軸來測量，即，限定了截止罩的縱向延伸的軸。此外，接觸區(qū)域位于距中央部分大于25mm的距離處。在此可以理解的是，接觸區(qū)域最接近中央部分的點位于距后者大于25mm的距離處。這一距離根據(jù)限定了截止罩縱向延伸的軸來測量，即，平行于該截止罩的基本矩形形狀的大側邊。在此，它因而是接觸面最接近中央部分的點與穿過中央部分并沿垂直于限定了截止罩的縱向延伸的軸延伸的平面之間的距離。接觸區(qū)域最接近中央部分的點例如被設置在距后者小于35mm的距離處，從而包括截止罩及其支架的組件的縱向聚集得以減輕。接觸區(qū)域在此由接收支架11的截止罩10的兩個面限定，位于中央部分的兩側的每一個上，包括在截止罩10的縱向端72、73的平面上。所以，限定接觸區(qū)域的每個面都位于中央部分大于25mm的距離處。換而言之，罩支架11在截止罩區(qū)域內不與截止罩10接觸，該區(qū)域包括在與截止罩的縱向延伸方向垂直的兩個平面之間，位于距中央部分25mm的距離處，在后者的兩側的每一個上。因此，接觸區(qū)域的厚度、高度和相對于中央?yún)^(qū)域的距離是本發(fā)明表現(xiàn)的三個參數(shù)，與其材料的熱傳導性關聯(lián)，從而不會過多的加熱接觸區(qū)域，其溫度從而保持在220°C以下。鹵素燈可以將截止罩10的中央部分71加熱到基本等于450°C的溫度。當該中央部分71具有這一溫度時，截止罩10消散這些熱量，特別由于其較大的高度和其減小的厚度，從而接觸區(qū)域位于其平面上的其縱向端72、73的溫度保持在基本上220°C以下。由于本發(fā)明，罩支架11因而用耐熱溫度基本等于220°C的塑料制成，例如聚乙烯硫化物。該支架在接觸區(qū)域的平面上例如二次成型在截止罩上。然而罩支架11的第二部分13的彈簧15是金屬的。用于本發(fā)明的罩的不銹鋼的熱傳導率小于35W/(mK)(瓦每米-開爾文)，例如26W/(mK)，相對于熱傳導率通常在50W/(mK)到60W/(mK)之間的標準鋼。這種合金的熱傳導率能夠很好地將熱消散到截止罩外，并且能夠限制朝其縱向端的熱量傳播，從而該接觸的溫度不超過220°C，如前所示。圖4示出了截止罩的參數(shù)的影響。該圖示出了在兩種不同情況下，截止罩的溫度取決于距中央部分的距 離的發(fā)展。在中央部分的溫度是450°C，而該部分周圍的溫度在兩種情況下都是130°C。第一條曲線，即位于最高處的曲線，涉及厚度為0.8mm、由熱傳導率為0.45W/ (mK)的鋼制成的截止罩的情況。在此注意，在距中央部分25mm處的溫度是260°C，而在距中央部分30_處是240°C。因而不可能將聚乙烯硫化物的支架放置在距中央部分30mm以內，因為它會熔化。第二條曲線，即位于最下面的曲線，代表了本發(fā)明的一個實施例，其中截止罩是不銹鋼的，且厚度為0.6mm，熱傳導率為26W/(mK)。在此注意，在離中央部分25mm處的溫度是205°C，而在距中央部分30mm處為190°C。因此可以將聚乙烯硫化物的支架放置在距離中央部分25mm以外的接觸區(qū)域上，并且還可以將接觸區(qū)域最接近中央部分的點放置在距中央部分小于30mm的距離處。支架11的第二部分13包括夾片21，其通過底部并且在截止罩10的每個側面上夾緊截止罩10，即，在截止罩10的前表面和后表面夾緊其從而進行支撐。夾片21因而在接觸區(qū)域的平面上夾緊截止罩。第二部分13的夾片21從第二部分13包括的臂22的平面開始，平行于截止罩10的縱向延伸軸延伸。在位于右側的臂22末端的平面上，設置突起23，在截止罩10外向右延伸。彈簧15在此繞著第二部分13的臂22卷繞并在第二部分13的夾片21上施加返回力。截止罩10的支架11的第一部分12包括中央體16，其是基本平行六面體形狀，夾片17從其開始，通過底部夾緊截止罩10從而進行支撐。第一部分12的夾片17與第二部分13的夾片相似，即，其在后者的前表面和后表面上夾緊截止罩10。夾片17因而在接觸區(qū)域的平面上夾緊截止罩。支架11的第一部分12也包括突起18，相對于中央體16向左突出并在截止罩10外向左延伸。中央體16進一步形成兩個臂，被稱為第一和第二臂19、20。第一臂19在與截止罩10共同的平面內延伸，垂直于截止罩10的縱向延伸方向。第二臂20沿著垂直于截止罩延伸的平面的方向延伸，即，垂直于第一臂19。具有內部齒輪的傳動裝置14連接第一臂19和第二臂20并具有基本上環(huán)形的形狀，從而在第一和第二臂19、20之間構成環(huán)形的四分之
O
罩支架11安裝在基本上為矩形形狀的框架50上，從而它具有四個在其之間連接的分支，并且稱為頂分支51、左分支52、底分支53和右分支54。在框架50的右分支54上設有槽55，具有一個向前閃光(flared forward)的形式并且在后端平面上具有開口 56，設置為接收第二支架部分13的突起23。罩支架11的第二部分13的突起23因而從前部到后部插入槽55中直到它進入開口 56。以同樣的方式，在框架50的左分支52上，設有與右分支54的槽相似形式的槽57，S卩，具有向前閃光的形式并在后端平面上具有開口(未示出)，設置為接收第一支持部分12的突起18?？蚣?0還包括分布在其分支51、52、53、54上并設置為安裝用于光學組件中的投影組件5的致動器的孔58。第一部分12的具有內齒的傳動裝置14被直流電動機30的小齒輪31驅動。電動機30的小齒輪31和傳動裝置14之間的傳動率在此是1/3。電動機30是基本平行六面體形狀,從而它包括頂面32、后面33、底面34、前面35、右面36和左面37。頂面32和底面34之間彼此相對，具有彎曲的形狀。在電動機30 右側，設有配置為將電動機30連接到電源例如電流源(未示出)的連接區(qū)域39。連接區(qū)域39因而限定了電動機30的右面36和位于電動機30右側的頂面32、后面33、底面34和前面35的部分。在電動機30的左面37的平面上設置小齒輪31。它被設置在驅動軸38上，相對于電動機30的左面37突出并基本上位于電動機30的左面37的中央。一旦用于投影組件5的致動器被安裝在光學組件中，電動機30被設置在位于框架50中央并朝向后部的電動機支架40上，即，在電動機和光源之間。電動機支架40包括設置為與電動機30的底面34相對的底壁41，后壁42或底部，與電動機30的后面33、頂面32的后部和底面34的后部相對，從而電動機30與后壁42接觸。電動機支架40還包括U形右壁43，U形的中央分支設置為垂直向后并且U形的兩側分支之間基本平行、水平并朝向前方。電動機支架40的右壁43因而限定槽口，在槽口內插入連接區(qū)域39的套筒(未示出)并與電動機支架40形成一體，電動機通過連接區(qū)域39連接到電流源。以同樣的方式，電動機支架40包括U形左壁44，U形的中央分支垂直設置在后部，而U形的兩側分支之間基本平行，水平并朝向前方。電動機支架40的右壁43因而限定了槽口，在槽口內可以插入包括小齒輪31的軸38，小齒輪31于是向電動機30的支架40外向左突出。用于投影組件5的致動器還包括與電動機30的支架40的后壁42的外表面匹配的隔熱屏60，S卩，朝向后部的表面。該隔熱屏60因而位于電動機支架40和光源之間；其是金屬的，從而其保護電動機支架40和電動機30免于光源的熱福射。
權利要求
1.一種用于投影組件(5)的致動器，包括用于不銹鋼光學組件(I)的截止罩(10)和罩支架(11)，所述截止罩在接觸區(qū)域水平上安裝在所述罩支架(11)上，所述截止罩包括適于位于所述光學組件的光軸路徑上的中央部分(71)，和兩個縱向端(72，73)，其特征在于，所述截止罩(10)的厚度介于0.4mm到0.65mm之間，并且所述接觸區(qū)域位于距所述中央部分大于25mm的距離處。
2.如權利要求1所述的用于投影組件(5)的致動器，其特征在于，所述截止罩的高度介于10mm到25mm之間。
3.如權利要求1或2所述的用于投影組件(5)的致動器，其特征在于，所述接觸區(qū)域最接近所述中央部分的點位于距所述中央部分小于35mm的距離處。
4.如前述任一權利要求所述的用于投影組件(5)的致動器，其特征在于，所述截止罩的厚度介于0.58mm到0.62mm之間。
5.如前述任一權利要求所述的用于投影組件(5)的致動器，其特征在于，所述截止罩的熱傳導率小于35W/(mK)。
6.如權利要求5所述的用于投影組件(5)的致動器，其特征在于，所述截止罩的熱傳導率介于25W/(mK)到30W/(mK)之間。
7.如權利要求5或6所述的用于投影組件(5)的致動器，其特征在于，所述截止罩(10)由包含鈦的鋼制成。
8.如前述任一權利要求所述的用于投影組件(5)的致動器，其特征在于，所述罩支架 (11)由聚乙烯硫化物制成。
9.一種光學組件(I)，包括如權利要求1-8任一項所述的用于投影組件(5)的致動器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于投影組件(5)的致動器，包括用于不銹鋼光學組件(1)的截止罩(10)和罩支架(11)，所述截止罩(10)在接觸區(qū)域水平上安裝在罩支架(11)上，所述截止罩包括適于設置在光學組件的光軸路徑上的中央部分(71)和兩個縱向端(72，73)，其中，所述截止罩(10)的厚度介于0.4mm和0.65mm之間，并且接觸區(qū)域位于距中央部分大于25mm的位置。本發(fā)明還涉及一種包括該截止組件(5)的光學組件(1)。
文檔編號F21W101/10GK103225786SQ20131008823
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權日2012年1月30日
發(fā)明者C·遲特里, C·利威爾, H·蔻魯 申請人:Aml系統(tǒng)公司