用于将灯条连接到车辆的外壳

交叉引用和优先权

本申请要求2021年7月27日提交的美国临时申请第63/226,094号的优先权，该申请的教导通过引用整体并入本文。

背景技术

用于车辆的外部照明系统在本领域中是众所周知的并且经常用于安全和/或用于增强车辆的美感。除了成为大多数车辆上的标配的前灯、尾灯、刹车灯、转向信号灯等之外，在某些情况下，可以将额外的外部灯添加到车辆。当车辆改装并用于越野和陆上应用时，通常将外部灯添加到车辆，以帮助看到小径和道路。

这种额外的外部灯的一个示例被称为灯条。一个或多个灯条通常附接到车辆的前表面或后表面，例如车辆的车顶、格栅、前保险杠或后保险杠。常见灯条由位于刚性容纳结构内的多个照明元件组成(通常呈发光二极管(LED)的形式)。

在许多现有技术实施例中，灯条的刚性容纳结构通过多个外露的支架连接到车辆。例如，当灯条连接到车辆的车顶时，外露的支架可以包括一个支架，该支架连接到车辆的驾驶员侧的前窗立柱并从其向上延伸，以及另一个支架，该另一个支架连接到车辆的乘客侧的前窗立柱并从其向上延伸。然后，两个支架可以附接到刚性容纳结构的相对两侧。

这样的现有技术实施例，虽然提供了灯条的功能用途，但是是基本功能并且对于许多车主来说在美学上不是期望的。此外，灯条和支架的外部安装轮廓会对车辆的空气动力学轮廓产生不利影响。

已经进行了许多尝试，以在将外部灯安装在车辆上时提高美感并且/或者改善空气动力学轮廓。美国专利第5,988,839号中公开了一个这样的示例，该专利公开了一种后置的、位于车顶线下方的灯条……，(其)包括整体外壳，该外壳的空气动力学形状适合安装在具有开口底部的特定车辆上。这一外壳支撑单层阵列的后置的、能够单独控制的光发生器，这些光发生器可被通电，以产生任何所需的照明图案。

另一个示例在美国专利第7,431,485号中公开，该专利公开了一种用于车辆的照明组件……其可以固定到车辆的外表面并被构造成符合车辆的空气动力线，而不会干扰车辆的内部。所述照明组件包括具有内表面和外表面的伸长基板。基板包括至少一个开口。至少一个光源适合在所述开口处安装到基板。基板还被构造成被安装并符合车辆的外表面。

现有技术的尝试通常依赖一系列复杂的硬件来将灯条连接到车辆。一旦灯条连接到车辆，则这种硬件可能难以安装并且经常产生不满意的美学外观。此外，当灯条附接到车顶时，现有技术的解决方案经常导致灯条延伸超出车顶的顶表面，这对车辆的空气动力学轮廓产生不利影响。

因此，需要一种用于将灯条连接到车辆的改进的系统和方法，其既美观又还减少或消除对车辆的空气动力学轮廓的破坏。

发明内容

本文公开了一种用于将灯条连接到车辆的外壳。外壳包括前表面、第一侧表面、第二侧表面和限定中空内部的顶表面。前表面包括照明孔。

外壳进一步包括位于中空内部内的至少第一支架和第二支架。第一支架被构造成将外壳的第一内表面连接到灯条的第一侧。第二支架被构造成将外壳的第二内表面连接到灯条的第二侧。

前表面、第一侧表面、第二侧表面、第一支架和/或第二支架中的至少一个的至少一部分被构造成连接到车辆的表面。

在某些实施例中，第一紧固件可以将第一支架连接到灯条的第一侧。同样地，在一些实施例中，第二紧固件可以将第二支架连接到灯条的第二侧。

在一些实施例中，第一支架可以沿第一侧表面在中空内部中以可移除方式连接到外壳。在一些这样的实施例中，第一支架可以被构造成与外壳摩擦啮合。在其它这样的实施例中，第一支架可以被构造成通过第五紧固件连接到外壳。

在某些实施例中，第二支架可以沿第二侧表面在中空内部中以可移除方式接到外壳。在一些这样的实施例中，第二支架可以被构造成与外壳摩擦啮合。在其它这样的实施例中，第二支架可以构造成通过第六紧固件连接到外壳。

在一些实施例中，第一支架可以沿第一侧表面在中空内部中一体地连接到外壳。同样地，在某些实施例中，第二支架可以沿第二侧表面在中空内部中一体地连接到外壳。

在某些实施例中，第一支架可以被构造成通过第三紧固件连接到车辆的第一表面，并且第二支架可以被构造成通过第四紧固件连接到车辆的第二表面。在一些这样的实施例中，车辆的第一表面可以是第一车顶表面并且车辆的第二表面可以是第二车顶表面。在其它这样的实施例中，车辆的第一表面可以是第一保险杠表面并且车辆的第二表面可以是第二保险杠表面。在车辆的第一表面是第一车顶表面并且车辆的第二表面是第二车顶表面的实施例中，可以是这样的情况：当外壳连接到车辆时，外壳的顶表面不延伸超过车辆的车顶顶表面。

在一些实施例中，前表面、第一侧表面和/或第二侧表面中的至少一个的底部边缘可以包括粘合剂，该粘合剂被构造用以将外壳连接到车辆的表面。

在某些实施例中，外壳可以进一步包括至少一个其他的表面，该其他的表面选自由底表面、后表面及其组合组成的组。

在一些实施例中，照明孔可以包括位于照明孔的至少一部分内的透镜。

附图说明

图1是安装在车顶上的、用于将灯条连接到车辆的外壳的一个实施例的透视图。

图2是安装在车辆保险杠上的、用于将灯条连接到车辆的外壳的一个实施例的透视图。

图3是外壳和灯条的实施例的分解透视图。

图4是外壳和灯条的实施例的组装透视图。

图5是外壳和灯条的实施例的仰视图。

图6是用于将外壳连接到灯条和车辆的支架的视图。

图7是外壳和灯条的实施例的分解透视图。

图8是灯条的实施例的分解透视图。

图9是图8中所示的灯条的实施例的组装透视图。

具体实施方式

本文公开了一种用于将灯条连接到车辆的外壳。下面借助附图描述外壳。如本文和权利要求书中所述，以下数字指的是附图中指出的以下结构。

10 车辆；

15 车顶顶表面；

17 保险杠；

100 外壳；

110 前表面；

115 照明孔；

120 第一侧表面；

130 第二侧表面；

140 顶表面；

150 中空内部；

151 第一内部面；

152 第二内部面；

160 第一支架；

162 (第一支架的)第一支架表面；

163 (第一支架的)第二支架表面；

164 第一孔；

170 第二支架；

172 (第二支架的)第一支架表面；

173 (第二支架的)第二支架表面；

174 第二孔；

200 灯条；

210 第一侧；

211 第一紧固件；

220 第二侧；

221 第二紧固件；

230 前面；

235 开口；

237 透镜；

240 挤出的铝制容纳结构；

250 电路板；

252 发光二极管；

254 电缆组件。

图1示出了用于将灯条(200，如图3所示)连接到车辆(10)的外壳(100)的实施例的透视图。如图1中所示，外壳可以包括前表面(110)、第一侧表面(120)、与第一侧表面相对置的第二侧表面(130)和顶表面(140)。前表面、第一侧表面、第二侧表面和顶表面会限定大体中空内部(150，如图3所示)。在图1所示的实施例中，外壳将灯条连接到车辆的车顶顶表面(15)。当外壳将灯条连接到车辆(10)的车顶顶表面(15)时，如图1中所示，优选地，外壳的顶表面(140)不延伸超过如图1所示的车顶顶表面。外壳可以沿着前表面、第一侧表面、第二侧表面、第一支架(160，如图3所示)和/或第二支架(170，如图3所示)中的至少一个的至少一部分连接到车辆的表面。

图2示出了用于将灯条(200，如图3所示)连接到车辆(10)的外壳(100)的替代性实施例的透视图。类似于图1所示的实施例，图2的实施例所示的外壳可以包括前表面(110)、第一侧表面(120)、与第一侧表面相对置的第二侧表面(130)和顶表面(140)。前表面、第一侧表面、第二侧表面和顶表面限定了大致中空内部(150，如图3所示)。在图2所示的实施例中，外壳将灯条连接到车辆的保险杠(17)。与附接至车顶的实施例类似，外壳可以沿前表面、第一侧表面、第二侧表面、第一支架(160，如图3所示)和/或第二支架(170，如图3所示)的至少一个的至少一部分连接到车辆的表面。

图3示出了用于将灯条(200)连接到车辆(10)的外壳(100)的实施例的透视图，其中灯条和外壳彼此分离，而图4示出了组装形式的同一实施例，其中灯条和外壳彼此连接。如图3所示，外壳的前表面(110)可以包括照明孔(115)。照明孔将穿过前表面。尽管照明孔可以有多种形状和尺寸，照明孔的尺寸和形状将优选被设置成与灯条的前面(230)相对应，使得从灯条投射的光可以从外壳向外投射。优选地，照明孔的尺寸和形状将被设置成使得少于10％的由灯条投射的光被外壳阻挡，更优选地，少于5％的由灯条投射的光被外壳阻挡，更优选地，少于1％的由灯条投射的光被外壳阻挡，并且最优选地，少于0.1％的由灯条投射的光被外壳阻挡。

在一些实施例中，照明孔(115)可以包括位于照明孔的至少一部分内的透镜。当存在透镜时，透镜可以由任何数量的、部分或完全透明的材料制成，这些材料包括玻璃、聚合物(即聚碳酸酯、聚酯)等。透镜(当存在时)可以通过任何数量的机构附接到照明孔，这些机构包括粘合剂、紧固件(即螺钉、螺栓、铆钉等)、透镜与照明孔的一个或多个边缘之间的摩擦配合以及上述的组合。

图3所示的还有外壳(100)的中空内部(150)。如图3所示，中空内部可以被定义为至少由前表面(110)、第一侧表面(120)、第二侧表面(130)和顶表面(140)包围的空间。当外壳连接到车辆(10，如图1和图2所示)时，灯条(200)位于中空内部中。在一些实施例中，中空内部还可以被可选的底部表面(未示出)包围，该底部表面横跨在前表面、第一侧表面、顶表面和第二侧表面之间。在某些实施例中，中空内部可以被可选的后表面(未示出)包围，该后表面横跨在可选的底部表面、第一侧表面、前表面和第二侧表面之间。

图3中所示的还有第一支架(160)和第二支架(170)。如图3所示，第一支架和第二支架中的每一个可以位于外壳的中空内部(150)中。第一支架(如图4所示)可以被构造成将外壳的第一内部面(151)连接到灯条的第一侧(210)。同样地，第二支架可以被构造成将外壳的第二内部面(152)连接到灯条的第二侧(220)，如图4所示。

虽然第一支架(160)和第二支架(170)可以有多种形式，但一种优选的形式是“L”形支架，例如图3所示的那样。当使用“L”形支架时，“L”形支架将包括：第一支架表面(162/172)，其连接到灯条(200)的对应侧，如图4所示；以及可用于将外壳连接到车辆的表面的第二支架表面(163/173)。

第一支架(160)可以通过使第一紧固件(211)穿过第一支架中的第一孔(164)并进入到灯条(200)的第一侧中的相应孔来连接到灯条(200)的第一侧(210)。这种紧固件的非限制性示例包括螺栓、螺钉、铆钉、夹子等。当第一支架为“L”形支架时，第一孔将穿过第一支架的第一支架表面(162)。

同样地，第二支架(170)可通过使第二紧固件(221)穿过第二支架中的第二孔(174)并进入灯条的第二侧中的相应孔来连接到灯条(200)的第二侧(220)。这种紧固件的非限制性示例包括螺栓、螺钉、铆钉、夹子等。当第二支架为“L”形支架时，第二孔将穿过第二支架的第一支架表面(172)。

在一些情况下，第一支架(160)和/或第二支架(170)可以在中空内部(150)中一体地连接到外壳(100)，如图3所示。在这样的实施例中，优选地，第一支架将沿第一侧表面(120)在中空内部中一体地连接到外壳。同样地，优选地，第二支架将沿第二侧表面(130)在中空内部中一体地连接到外壳。第一支架和/或第二支架可以通过任何数量的方法一体地连接到外壳，这些方法包括：由单块整体材料制造外壳和支架(即，通过注塑成型、铸造、铣削、3D打印等)，或由单独的材料块制造外壳和支架并将支架永久地附接到外壳(即，通过焊接等)。

在其它实施例中，第一支架(160)和/或第二支架(170)可以在中空内部(150)中以可移除方式连接到外壳(100)。图7示出一个这样的实施例。在这样的实施例中，优选地，第一支架将沿第一侧表面(120)在中空内部中以可移除方式连接到外壳。同样地，优选地，第二支架将沿第二侧表面(130)在中空内部中以可移除方式连接到外壳。在一些这样的实施例中，支架可以构造成与外壳摩擦啮合，使得支架“卡扣”到外壳中(即，使用榫槽连接等)。在其它实施例中，支架可以被构造成通过诸如螺栓(有螺母或没有螺母)、螺钉、铆钉、夹子、夹锁等紧固件连接到外壳。

图5示出外壳(100)的一个实施例的仰视图。如图5所示，支架(160和170)在外壳的中空内部中连接到外壳。在图5所示的实施例中，支架是“L”形支架，其中支架的第一部分连接到外壳的顶表面(140，如图3所示)，支架的第二部分连接到外壳的前表面(110，如图3所示)。然后，紧固件(211和221)穿过支架，以将灯条的侧面连接到外壳，如图5所示。

外壳(100)可以被构造成连接到车辆(10)的表面，在如图所示的实施例中，该表面可以是车辆的车顶顶表面(15)或车辆的保险杠(17)表面。普通技术人员还将认识到，车辆的表面还可以是前保险杠表面、发动机罩表面、格栅表面、后保险杠表面或行李箱盖表面。例如，连接可以在第一支架(160)和保险杠(17)的第一保险杠表面之间和/或第二支架(170)和保险杠的第二保险杠表面之间。

如图所示，第一支架(160)的第一支架表面(162)通过第一紧固件(211)连接到灯条(200)的第一侧(210)。然后，第一支架的第二支架表面(163)连接到车辆的第一表面(即，第一车顶表面或第一保险杠表面)。第一支架的第二支架表面可以通过诸如螺栓、螺钉、铆钉、夹子等紧固件连接到车辆的第一表面。除了紧固件之外或代替紧固件，第二支架表面可以通过粘合剂或胶带连接到车辆的第一表面。在其它实施例中，第一支架的第二支架表面可以根本不连接到第一车辆表面。相反，前表面(110)的至少一部分、第一侧表面(120)的至少一部分、第二侧表面(130)的至少一部分、顶表面(140)的至少一部分、(可选的)后表面的至少一部分和/或(可选的)底部表面的至少一部分中的一个或多个可以用于连接到车辆的表面。

图6示出了支架的实施例的特写视图——在这种情况下，支架被标记为第一支架(160)，但支架也可以是第二支架(170)。如图6所示，第一支架呈“L”形支架的形式，其一体地连接在外壳(100)的中空内部中。图6所示的实施例中的第一支架的第一支架表面(162)一体地连接到外壳的顶表面(140)的内部面并从该内部面向下延伸。然后，第一支架的第二支架表面(163)从第一支架表面基本垂直(或垂直)地延伸，其中第二支架表面一体地连接到第一侧表面(120)的内部面并且从第一侧表面(120)的内部面延伸。

图7显示外壳(100)的一个替代性实施例，在该实施例中，支架的一个或多个在中空内部中以可移除方式连接到外壳。如图7所示，支架(在这种情况下，其被标记为第一支架(160)，但其也可以是第二支架(170))呈“L”形支架的形式。图7中的第一支架的第一支架表面(162)通过紧固件连接到灯条(200)的第一侧(210)。然后，第一支架的第二支架表面(163)连接到车辆的表面，在这种情况下，该表面是保险杠表面(17)，但也可以是车顶顶表面、格栅表面、后保险杠表面，或行李箱盖表面。第二支架表面和车辆的表面之间的连接可以通过紧固件或通过粘合剂或胶带进行。然后，外壳装配在灯条和支架上。

在图7所示的实施例中，外壳(100)可以通过多种不同的机构连接到车辆表面之一或两者(车顶顶表面、前保险杠表面、格栅表面、后保险杠表面、行李箱盖表面)、灯条(200)和/或支架。一种这样的机构是一方面外壳的至少一部分与车辆表面、灯条和/或支架之间的摩擦配合，使得外壳“卡扣”到车辆表面、灯条和/或支架上。一方面，另一种机构可以涉及在外壳表面的一个或多个(前表面、第一侧表面、第二侧表面、顶表面、可选的底部表面和/或可选的后表面)之间施用粘合剂或胶带，另一方面，车辆表面、灯条和/或支架之间施用粘合剂或胶带。另一种机构可以涉及使用一个或多个辅助支架，该辅助支架连接在外壳表面的一个或多个的内部面和车辆的表面之间。当使用辅助支架时，辅助支架可以以多种方式连接到外壳表面的内部面和/或车辆的表面，这些方式包括通过紧固件、粘合剂、胶带，和/或通过摩擦配合。

在优选实施例中，外壳可以在将连接到车辆的表面上形成轮廓，以基本上匹配外壳将连接到的车辆表面的形状。也就是说，前表面、第一侧表面、第二侧表面和顶表面中的每一个的至少底部边缘的轮廓可以与将安装外壳的车辆表面(车顶表面、前保险杠表面、格栅表面、后保险杠表面、行李箱盖表面)的外表面轮廓大致匹配。在外壳包括可选的后表面的实施例中，可选的后表面的底部边缘的轮廓也可以与将安装外壳的车辆表面的外表面轮廓基本匹配。当外壳包括可选的底部表面时，底部表面的外部面的轮廓也可以与将安装外壳的车辆表面的外表面轮廓基本匹配。当外壳将通过施用在外壳表面和车辆表面之间的粘合剂连接到车辆时，使外壳表面的轮廓与将安装外壳的车辆表面的外部轮廓基本匹配可能特别有益。

图8和图9示出了灯条(200)的一个实施例的其他细节。通常，灯条可以包括挤出的铝制容纳结构(240)。电路板(250)可以附接到挤出的铝制容纳结构，其中多个发光二极管(LED)(252)安装到电路板上。电缆组件(254)附接到电路板并从电路板延伸出来，用于连接到车辆的电源系统(电池和开关，未示出)。挤出的铝制容纳结构的前面(230)将包括开口(235)，该开口允许LED在接收来自车辆的电力系统的电力时从灯条向外投射光。这个开口可以包括由玻璃、聚碳酸酯或其它透明材料制成的透镜(237)，其将灯条密封在挤出的铝制容纳结构内，以防止水和道路碎屑进入灯条并损坏灯条的电子器件。

可选地，灯条(200)可以包括光学器件和/或反射器锥体。光学器件(当光源器件存在时)可以改变从LED(252)的一个或多个发出的光的外观。使用反射器锥体时，反射器锥体可以聚焦从LED的一个或多个发出的光。在一些实施例中，反射器锥体可以包括覆盖反射器锥体的一部分的塑料(透明聚碳酸酯、透明聚酯等)透镜。

本文公开的外壳允许以美观的方式将灯条安装到车辆上，其中所有硬件或紧固件都隐藏在外壳的表面。此外，与现有技术的方案不同，本文公开的实施例减少了用于将灯条连接到车辆的硬件数量。本文公开的实施例还允许灯条以减少对车辆的空气动力学轮廓造成破坏的方式连接到车辆。