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一种极简发光徽标及其实现方法

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


一种极简发光徽标及其实现方法

技术领域

本发明属于车标技术领域,具体涉及一种极简发光徽标及其实现方法。

背景技术

随着三电技术的迅猛发展,国际以及国内的汽车市场,电车越来越受到广大人名群众的青睐。

2022年全球电动汽车(包括纯电动汽车和插电式混合动力车)销量超过1000万辆,较上年增长56%。其中中国销量占全球总销量的约六成。全球汽车销量中,电动汽车所占比例从2021年的9%升至14%,中国这一比例从16%猛增至29%。国际能源署署长法提赫·比罗尔表示:“电动车正在给全球汽车产业带来历史性变革。”

而发光发亮,已经成为电车、新能源车、科技感的代名词。尤其是会发光的汽车徽标,其不仅具有更高的辨识度和视觉吸引力,还可以增加品牌形象的印象和记忆度。相对于传统电镀类型的汽车徽标而言,其加入了光和电的加持,技术含量更高,制作工艺更加复杂,研发制造的门槛也就相对更高,因此其价格自然要比传统徽标价格更高。

并且,当汽车的灯光逐渐变成一种汽车语言(光语)。同时,汽车前脸造型也逐渐开始“亮”起来。各大车长研发部门的前沿设计,已经不约而同的选择让象征车辆“前脸”的格栅发光发亮。于是“大灯+贯穿等+发光徽标”、“大灯+格栅灯+发光徽标”等,一体式发光前脸的方案已经比比皆是。如大众ID系列,凯迪拉克的锐歌,林肯的Z系列以及冒险家等等,皆是由汽车前大灯+格栅灯/贯穿灯+发光徽标,组成Y形互存灯的较好案例。该组合起来的Y形互存灯,不仅可以作为位置灯行车时点亮,而且可以在停车的时候,通过软件控制,组合出各种各样的动画效果,非常炫目,对提高品牌形象,引领时尚潮流,有非常好的加分效果。

总之,会发光的汽车徽标,在新能源车盛行的当今,是一种可持续发展的趋势,能给车主带来更好的产品和服务体验,同时汽车徽标的发光发亮,也有利于加强企业不断创新的形象,提升车企标志在人们心中的形象。

参见附图的图1,市场上主流的发光徽标技术(其中一种),其结构从外到内依次为:遮蔽物零件1P;透明灯罩2P;光扩散板3P;光导板4P;PCBA板5P(带LED);底壳6P;透气膜片7P。

其中,遮蔽物零件1P,通过遮蔽喷涂、印刷(丝网印刷或移印)、烫印、嵌片注塑成型、甚至用配件在正面直接遮挡等方法,使其附着到透明灯罩2P外侧,从而起到非发光表面的遮光作用;光扩散板3P、光导板4P、PCBA板5P,通过卡接、热熔、粘接、自攻螺丝固定等方法或几种方法的组合,被固定到底壳6P上;透明灯罩2P带着遮蔽物零件1P与底壳6P整体,在外周圈位置,通过热板焊接、超声波焊接、震动摩擦焊接、或激光焊接等方法结合到一起,起到密封效果,达到防水效果及一定的气密效果;其透气膜片7P通过背胶粘贴到底壳6P上;PCBA板5P上带有Pin针,通过底壳6P上对应的孔位伸到外部,与外部的连接器相连,从而对PCBA板5P进行供电。

工作时,外部系统进行供电,通过PCBA板5P上的Pin针,使PCBA板5P上的整套电路通电,从而点亮PCBA板5P上的LED灯珠;LED灯珠发出来的光束,进入光导板4P,此时光导板4P将光束导向需要出光的位置,并让光束向出光方向发出;光束进入光扩散板3P,并被光扩散板3P打匀,并从光扩散板3P正面发出;被均匀的光束从透明灯罩2P预设的出光区域向外界发散,其非发光区域的光束被遮蔽物零件1P遮挡。最终,遮蔽物零件1P外表面呈现出一定形状的发光状态。

图1示出的第一种现有发光车标的缺点在于:

1.整个发光徽标内部的零件太多,如上述的遮蔽物零件1P;透明灯罩2P;光扩散板3P;光导板4P等。对于生产来说,这些零配件均需配备各自的模具、检具、治具,从而大大提高了开发费用中的模检治具成本。

2.过多的零件,必然带来过多的生产环节。这些零件的相互装配会拉长总成零件的生产周期。

3.零件数量多,不仅会抬高总成零件的构成成本,还会拔高品质管控的难度,增加品质成本,并大大降低生产上的一次合格率,从而导致零件整体成本过高,失去竞争力。

4.上述透明灯罩2P为透明材料的原因,会使得出光时并不是直接出光,而会在透明材料内部经过几次反射、折射等过程之后,再往正面直射出来。从而会使得弯折的造型,造成一定的出光暗区,或者窜光的不良外观效果。

5.出光效果难控制,导致开发过程长,开发费用高,开发难度大大增加。原因在于其最终出光效果的光束,是由LED灯珠发出的光束,依次经过透明灯罩2P;光扩散板3P;光导板4P而向外界呈现的。因此影响最终出光的光强、亮度、亮度均匀度、光的色坐标的因素太多,不仅需要管控LED灯珠及输入电流、电路的影响外,还要对透明灯罩2P;光扩散板3P;光导板4P对出光所带来的透过率、折射率、反射率、色偏等等因素进行解析、调整、管控。

参见附图的图2,市场上主流的发光徽标技术(另一种),其结构从外到内依次为:遮蔽物零件1Q;透明灯罩2Q;光扩散板3Q;光扩散油漆4Q;PCBA板5Q(带LED);底壳6Q;透气膜片7Q。

其中,光扩散油漆4Q,通过遮蔽喷涂、印刷(丝网印刷或移印)、烫印、或嵌片注塑成型等方法,使其附着到透明灯罩2Q内侧,从而起到部分光扩散的作用;1遮蔽物零件1Q,通过遮蔽喷涂、印刷(丝网印刷或移印)、烫印、嵌片注塑成型、或用配件在正面直接遮挡等方法,使其附着到透明灯罩2Q内侧,从而起到非发光表面的遮光作用;光扩散板3Q及PCBA板5Q,通过热熔、或自攻螺丝固定等方法,被固定到底壳6Q上;透明灯罩2Q带着光扩散油漆4Q和遮蔽物零件1Q,与底壳6Q整体,在外周圈位置,通过热板焊接、超声波焊接、震动摩擦焊接、或激光焊接等方法结合到一起,起到密封效果,达到防水效果及一定的气密效果;其透气膜片7Q,通过背胶粘贴到底壳6Q上;其PCBA板5Q上带有3根Pin针,通过底壳6Q上对应的孔位伸到外部,与外部的连接器相连。

工作时,外部系统进行供电,通过PCBA板5Q上的Pin针,使PCBA板5Q上的整套电路通电,从而点亮PCBA板5Q上的LED灯珠;LED灯珠发出来的光束,进入光扩散板3Q,并被光扩散板3Q打匀,并从光扩散板3Q正面发出;被均匀的光束被光扩散油漆4Q进一步扩散,之后从透明灯罩2Q预设的出光区域向外界发散,其非发光区域的光束被遮蔽物零件1Q。其PCBA板5Q上带有3根Pin针中,两根用来对PCBA板5Q进行供电;第三根用来给PWM信号,从而控制PCBA板5Q按照PWM信号实现呼吸等效果。

图2示出的第二种现有发光车标的缺点在于:

1.整个发光徽标内部的零件依然较多,如上述的遮蔽物零件1Q;透明灯罩2Q;光扩散板3Q;光扩散油漆4Q等。对于生产来说,这些零配件均需配备各自的模具、检具、治具,从而大大提高了开发费用中的模检治具成本。

2.该种技术,虽然较背景技术记载的第一种现有技术而言,减少了光导板4P这个零件,但却增加了光扩散油漆4Q,该种油漆的透光率与油漆品种、漆膜厚度、喷涂工艺、配合的基材息息相关,因此合格率较普通的涂装更低,增加了成本。

3.过多的零件,必然带来过多的生产环节。这些零件的相互装配会拉长总成零件的生产周期。

4.零件数量多,不仅会抬高总成零件的构成成本,还会拔高品质管控的难度,增加品质成本,并大大降低生产上的一次合格率,从而导致零件整体成本过高,失去竞争力。

5.同背景技术记载的第一种现有技术,透明灯罩2Q为透明材料的原因,会使得出光时并不是直接出光,而会在透明材料内部经过几次反射、折射等过程之后,再往正面直射出来。从而会使得弯折的造型,造成一定的出光暗区,或者窜光的不良外观效果。

6.出光效果难控制,导致开发过程长,开发费用高,开发难度大大增加。原因在于其最终出光效果的光束,是由LED灯珠发出的光束,依次经过透明灯罩2Q;光扩散板3Q;光扩散油漆4Q而向外界呈现的。因此影响最终出光的光强、亮度、亮度均匀度、光的色坐标的因素太多,不仅需要管控LED灯珠及输入电流、电路的影响外,还要对透明灯罩2Q;光扩散板3Q;光扩散油漆4Q对出光所带来的透过率、折射率、反射率、色偏等等因素进行解析、调整、管控。

7.市面上很多发光徽标为了节省成本,采用的是RC电路(电阻-电容电路)。采用RC电路虽然同样能够实现发光徽标的点亮和熄灭能机能,但由于车辆实际使用的电压工况不一定是恒定的13.5V,某些瞬态下也可能是9~16V的输入电压,比如打开空调的瞬间、发动汽车的瞬间等等。由于RC电路没有电子单元去控制、去根据实际电流进行分配,因此无法其实现在一定电压波动下的恒流状态,因此在那些输入电压波动的场合,该类徽标灯的出光状态,会出现明暗闪烁的不良光效,给人一种很不稳定的感觉,不利于品牌形象。

发明内容

本发明针对现有技术的状况,克服以上缺陷,提供一种极简发光徽标及其实现方法。

本发明采用以下技术方案,所述极简发光徽标,包括电镀徽标、徽标双面胶带、外配光镜、第一自攻螺丝、PCBA板、底壳、透气膜片、格栅和第二自攻螺丝,其中:

电镀徽标包括防缩槽、防胶带外露翻边和定位筋;

外配光镜包括外配光镜乳白区域和外配光镜高光黑区域;

PCBA板包括LED灯珠、PCB板本体、Pin针和LED驱动器,LED驱动器通过SMT贴片工艺以及焊接集成于PCB板本体。

作为以上技术方案的进一步优选技术方案,PCBA板通过第一自攻螺丝与底壳上的Boss柱螺接,将PCBA板紧固到底壳上。

作为以上技术方案的进一步优选技术方案,Pin针通过底壳上的Pin针孔伸出,外露在底壳背部的一体化的连接器内侧,过孔间隙使用密封胶进行密封。

作为以上技术方案的进一步优选技术方案,底壳与外配光镜通过治具固定并压紧,之后通过焊接紧固,焊接包括超声波焊接、激光焊接、震动摩擦焊接和热板焊工艺。

作为以上技术方案的进一步优选技术方案,电镀徽标与徽标双面胶带通过压合治具粘接,电镀徽标带着徽标双面胶带通过电镀徽标的背部自带的定位柱结构,插入外配光镜的对应定位孔槽中,并且通过孔轴配合挤压成一体,配合包括过盈配合、间隙配合、使用热固化或光固化胶水进行粘接成一体的工法。

作为以上技术方案的进一步优选技术方案,透气膜片通过自身背胶粘贴到底壳的背部的圆孔位置。

作为以上技术方案的进一步优选技术方案,外配光镜乳白区域包括乳白色PC材料,外配光镜高光黑区域包括高光黑PC材料,乳白色PC材料和高光黑PC材料之间设有搭接结构,外配光镜乳白区域的主壁厚v为2.5~4.0mm,外配光镜高光黑区域的主壁厚u为2.2~3.0mm,搭接结构为以下6种结构中的一种结构:

结构一:在外配光镜高光黑区域和外配光镜乳白区域的外侧面平接,在外配光镜高光黑区域和外配光镜乳白区域衔接位置的内侧面设置有台阶,w≥0.5,该台阶由外配光镜高光黑区域部分去除材料,由外配光镜乳白区域部分补充该部分材料;

结构二:在外配光镜高光黑区域接壤外配光镜乳白区域位置的外侧面,设置宽度r和深度s的凹槽特征,r≥0.5mm,s≥0.3mm,外侧面平接;

结构三为结构一与结构二的融合;

结构四:外配光镜高光黑区域和外配光镜乳白区域衔接位置的外侧面设有台阶,且外配光镜高光黑区域高于外配光镜乳白区域,s≥0.5,内侧面平接;

结构五:外配光镜高光黑区域和外配光镜乳白区域衔接位置的外侧面设有台阶,s≥0.5,在外配光镜高光黑区域和外配光镜乳白区域衔接位置的内侧面设置有台阶,w≥0.5,该台阶由外配光镜高光黑区域部分去除材料,由外配光镜乳白区域部分补充该部分材料;

结构六:外配光镜高光黑区域和外配光镜乳白区域衔接位置的外侧面设有台阶,且外配光镜高光黑区域低于外配光镜乳白区域,s≥0.5,在外配光镜高光黑区域和外配光镜乳白区域衔接位置的内侧面设置有台阶,w≥0.5,该台阶由外配光镜高光黑区域部分去除材料,由外配光镜乳白区域部分补充该部分材料。

本申请还公开了一种极简发光徽标实现方法,应用以上任意一种极简发光徽标的技术方案,极简发光徽标实现方法包括发光机能模式一,发光机能模式一具体实施为:极简发光徽标的瞬间点亮或者熄灭,以及维持长期点亮状态;发光机能模式一的实现方式为:车辆端连接器与底壳上自带的一体化连接器对接之后,PCBA板上所带的Pin针与车辆端连接器咬合后接通,车辆端开始供电,在车辆端预设的预设电压的驱动下,PCBA板上所带的LED驱动器给每串电路分配电压,每串电路中的每颗LED灯珠分配到额定电压,LED灯珠开始工作,LED灯珠在额定工作电压及电流下,向其正面120°的圆锥体范围发出预定的亮光,亮光照射到外配光镜的外配光镜乳白区域的内表面;经过光的折射与反射,大部分光进入外配光镜的外配光镜乳白区域之内,被内部的光扩散剂打散进行了充分的混光,并同样经过折射与反射后,大部分光穿过外配光镜上的外配光镜乳白区域的外表面,并向外发散出经过充分的混光后的绵密的光线。

本申请还公开了一种极简发光徽标实现方法,应用以上任意一种极简发光徽标的技术方案,极简发光徽标实现方法包括发光机能模式二,发光机能模式二具体实施为:极简发光徽标的逐渐点亮或逐渐熄灭,以及控制逐渐点亮或逐渐熄灭的时长及亮度,并由此组合出各种光效动画,发光机能模式二的实现方式为:由车辆端给极简发光徽标输入预设电压,极简发光徽标内PCBA板上的正极Pin、PCBA板上所带的LED驱动器给每串电路分配电压,每串电路中的每颗LED灯珠分配到额定电压,同时BCM单独将PWM信号给到PCBA板上的PWM控制专用Pin针,该Pin针连接PCBA板上的LED驱动器的PWM端口,从而通过LED驱动器来控制调配每一路电压的占空比变化,从而反馈到PCBA板上的每一颗LED灯珠所得到实的电压占空比,并实时反馈出相应的光亮度,使得车辆端BCM根据整车发光零件的发光动画需求,将相应的PWM实时给到极简发光徽标,极简发光徽标根据相应的PWM反馈出相应的光效,最终通过外配光镜向外界呈现。

本申请还公开了一种极简发光徽标实现方法,应用以上任意一种极简发光徽标的技术方案,极简发光徽标实现方法包括发光机能模式二,发光机能模式二具体实施为:极简发光徽标的逐渐点亮或逐渐熄灭,以及控制逐渐点亮或逐渐熄灭的时长及亮度,并由此组合出各种光效动画,发光机能模式二的实现方式为:车辆BCM给到极简发光徽标正极的电压为PWM可变电压,车辆端BCM根据整车发光零件的发光动画需求,将相应的PWM可变电压实时给到极简发光徽标,极简发光徽标根据相应的PWM可变电压直接反馈出相应的光效,最终通过外配光镜向外界呈现。

本发明公开的一种极简发光徽标及其实现方法,其有益效果在于:

其一,通过添加了光扩散剂的乳白色PC材料(或者用加了光扩散剂的PMMA材料),替换掉传统方案中的光扩散板、光导板、透明灯罩、遮蔽物等多个零件加工艺的组合,同时可以达到相近的外观效果。减少了部分塑料零件以及表面处理工艺,降低了零件成本、不良率、加工制造及装配难度,提高了零件整体生产速度。

其二,使用添加了光扩散剂的乳白色PC材料,可以通过该种材料壁厚上的调节,从而达到调节亮度以及出光均匀度的目的,因此具有非常优良的后期调节功效。能够减少此类零件的光效、均匀度的调节时间,缩短项目开发周期。

其三,使用带了光扩散剂的乳白色材料作为灯罩,去除了其他种种材料和漆膜,零件整体的光效利用率更高。省去漆膜或镀层材料、漆膜或镀层工序的同时,减少了生产环节,提高合格率。

其四,从能耗角度来看,因光效利用率极高,以及LED灯珠3颗为一路串联,由LED驱动单元进行驱动方式,在恒流的同时,还能配合车身BCM,完成类似“呼吸”、“心跳”等发光徽标整体明暗变化的动画效果。

其五,将起到密封性能的焊接面设计成近乎平面的一个圆环状,该设计相对落差较大的曲面来看,大大提升了焊接的可靠程度,即成品周圈的密封性能。在实际使用过程中,发挥更加可靠的防水性能。

其六,电镀徽标单独拆件,并应用双面胶带粘贴的方式。此外,电镀徽标的定位解决方案,能够起到精准的定位作用。不仅能让外配光镜的内部结构变得非常简单,而且不发光处用电镀徽标遮蔽、发光处外露,对电镀徽标的形状以及出光区域的形状把控也特别精准,从而提高了品质,提高了品牌形象。

其七,PCBA板的底部预留了散热空间,通过相对较大功耗电子元器件周边散热孔的布局,能够有效发散热量,让极简发光徽标避免因LED灯珠热衰减而导致的出光不足而暗沉。

其八,发光徽标、底壳与格栅基座的装配方案,采用了预卡接方式。在装配时,只需先将发光徽标整体拍入格栅,因为有预卡接,因此安装格栅灯的手可以脱离发光徽标正面,而不需要担心其会移动或者掉落。然后只需将自攻螺丝锁紧发光徽标即可。此方案让装配变得格外简单,同时又不失牢靠性。

其九,提供各个零件之间的定位以及紧固方案,结合各个零件的防呆方案,使得装配过程合理顺畅,完全能够被用来作为量产技术方案使用,符合量产的生产制造节拍。

其十,产品总体厚度相对较薄,其底壳到正面最高点的厚度,仅需35mm便可实现发光均匀的光效。

附图说明

图1是第一种现有发光车标的结构示意图。

图2是第二种现有发光车标的结构示意图。

图3A是本申请的整体结构示意图。

图3B是本申请的整体结构示意图(渲染后),

图4是本申请的爆炸结构示意图。

图5A是本申请的剖面结构示意图。

图5B是本申请的混光原理示意图。

图6是本申请的其中一种发光实现方法电路示意图。

图7是本申请的另一种发明实现方法电路示意图。

图8是本申请的焊接结构示意图。

图9是本申请的背面结构示意图。

图10是本申请的电镀挂具和电镀挂具的示意图。

图11是本申请的电镀徽标、徽标双面胶带、外配光镜的相关位置关系示意图。

图12A至图12F分别是本申请的不同方案的外配光镜的搭接结构的示意图。

图13是本申请的PCBA板和底壳的示意图。

图14是本申请的外配光镜与底壳的示意图。

图15是本申请的底壳的示意图。

附图标记包括:1-电镀徽标;11-防缩槽;12-防胶带外露翻边;13-定位筋;2-徽标双面胶带;3-外配光镜;31-外配光镜乳白区域;32-外配光镜高光黑区域;33-定位筋;4-第一自攻螺丝;5-PCBA板;51-LED灯珠;52-PCB板本体;53-Pin针;6-底壳;61-Boss柱;62-导向筋;63-定位柱;64-定位孔;65-一体成型卡爪;66-一体成型Boss柱;67-一体注塑成型连接器;68-透气膜片粘贴区域;7-透气膜片;8-格栅(徽标基座);9-第二自攻螺丝;101-圆形定位柱;102-圆形定位孔;103-腰形定位孔;104-电镀挂具;105-电镀挂具。

具体实施方法

本发明公开了一种极简发光徽标及其实现方法,下面结合优选实施例(实施例1),对本发明的具体实施方法作进一步描述。

实施例1。

优选地,极简发光徽标,包括电镀徽标1、徽标双面胶带2、外配光镜3、第一自攻螺丝4、PCBA板5、底壳6、透气膜片7、格栅(徽标基座)8和第二自攻螺丝9,其中:

所述电镀徽标1包括防缩槽11、防胶带外露翻边12和定位筋13;

所述外配光镜3包括外配光镜乳白区域31和外配光镜高光黑区域32;

所述PCBA板5包括LED灯珠51、PCB板本体52、Pin针53和LED驱动器,所述LED驱动器通过SMT贴片工艺以及焊接集成于PCB板本体52。

进一步地,PCBA板5通过第一自攻螺丝4与底壳6上的Boss柱61螺接,将PCBA板5紧固到底壳6上。

进一步地,Pin针53通过底壳6上的Pin针孔伸出,外露在底壳6背部的一体化的连接器内侧,过孔间隙使用密封胶进行密封。

进一步地,底壳6与外配光镜3通过治具固定并压紧,之后通过焊接紧固,焊接包括超声波焊接、激光焊接、震动摩擦焊接和热板焊工艺。

进一步地,电镀徽标1与徽标双面胶带2通过压合治具粘接,电镀徽标1带着徽标双面胶带2通过电镀徽标1的背部自带的定位柱结构,插入外配光镜3的对应定位孔槽中,并且通过孔轴配合挤压成一体,配合包括过盈配合、间隙配合、使用热固化或光固化胶水进行粘接成一体的工法。

进一步地,透气膜片7通过自身背胶粘贴到底壳6的背部的圆孔位置(透气膜片粘贴区域68)。

进一步地,通过底壳6的背部2个卡爪与格栅8上的徽标基座位置进行预卡接。

优选地,极简发光徽标实现方法,应用极简发光徽标,包括:发光机能模式一,发光机能模式一具体实施为:极简发光徽标的瞬间点亮或者熄灭,以及维持长期点亮状态;发光机能模式一的实现方式为:车辆端连接器与底壳6上自带的一体化连接器对接之后,PCBA板5上所带的Pin针与车辆端连接器咬合后接通,车辆端开始供电,在车辆端预设的13.5V的电压(车辆端供电范围为9~16V)的驱动下,PCBA板5上所带的LED驱动器给每串电路分配电压,每串电路中的每颗LED灯珠51分配到额定电压,LED灯珠51开始工作,LED灯珠51在额定工作电压及电流下,向其正面120°(半光角)的圆锥体范围发出预定的亮光,亮光照射到外配光镜3的外配光镜乳白区域31的内表面;经过光的折射与反射,大部分光进入外配光镜3的外配光镜乳白区域31之内,被内部的光扩散剂打散进行了充分的混光,并同样经过折射与反射后,大部分光穿过外配光镜3上的外配光镜乳白区域31的外表面,并向外发散出经过充分的混光后的绵密的光线(图5B);而由于电镀徽标1在正面遮挡了外配光镜3的部分出光区域,因此外配光镜3的外表面呈现出电镀徽标1周边被光圈包裹的效果。

优选地,极简发光徽标实现方法,应用极简发光徽标,包括:发光机能模式二,发光机能模式二具体实施为:极简发光徽标的逐渐点亮或逐渐熄灭,以及控制逐渐点亮或逐渐熄灭的时长及亮度,并由此组合出各种光效动画,从而实现给人以“心跳”或“呼吸”的感官效果,发光机能模式二的实现方式之一(图6)阐述如下:由车辆端给极简发光徽标输入13.5V电压,极简发光徽标内PCBA板5上的正极Pin、PCBA板5上所带的LED驱动器给每串电路分配电压,每串电路中的每颗LED灯珠51分配到额定电压,同时BCM(车身控制模块)单独将PWM信号给到PCBA板5上的PWM控制专用Pin针,该Pin针连接PCBA板5上的LED驱动器的PWM端口,从而通过LED驱动器来控制调配每一路电压的占空比变化,从而反馈到PCBA板5上的每一颗LED灯珠51所得到实的电压占空比,并实时反馈出相应的光亮度,通过上述原理,车辆端BCM就可以根据整车发光零件(甚至配合整车音效)的发光动画需求(点亮熄灭的顺序、速度、时长等因素),将相应的PWM实时给到极简发光徽标,极简发光徽标则可以根据相应的PWM反馈出相应的光效,最终通过外配光镜3向外界呈现。

优选地,极简发光徽标实现方法,应用极简发光徽标,包括:发光机能模式二,发光机能模式二具体实施为:极简发光徽标的逐渐点亮或逐渐熄灭,以及控制逐渐点亮或逐渐熄灭的时长及亮度,并由此组合出各种光效动画,从而实现给人以“心跳”或“呼吸”的感官效果,发光机能模式二的实现方式之二(图7)阐述如下:车辆BCM给到极简发光徽标正极的电压为PWM可变电压,车辆端BCM根据整车发光零件(甚至配合整车音效)的发光动画需求(点亮熄灭的顺序、速度、时长等因素),将相应的PWM可变电压实时给到极简发光徽标,极简发光徽标则可以根据相应的PWM可变电压直接反馈出相应的光效,最终通过外配光镜3向外界呈现。

以下进一步阐述极简发光徽标的结构组成。

参见附图的图3A和图3B,所述极简发光徽标包括a、b、c三个外观特征区域。

其中,a区域为带有一定形状的电镀装饰件(也可以是涂装零件、高光注塑零件、IML制品零件、印刷的油墨层、或者热烫印油墨层),带有特定的形状,可以是各大车场的徽标Logo形状。本申请以图3A和图3B中所示的形状,外加电镀工艺的外观效果为例进行描述定义。外观为金属铬的电镀外观效果,且Logo形状有一定的高度,呈现出一定的金属立体感。白天在太阳光的照射下呈镜面反射,呈现出电镀铬的闪闪发亮的效果,如同至今仍然广受各大车厂青睐的传统电镀徽标。

其中,b区域,被a区域遮挡。由于a区域存在一定的厚度,因此b区域与a区域的正表面,在空间上有一定的落差,体现出一定的层次感。b区域在明亮的环境下呈现出乳白色;在黑夜中,b区域点亮的状态下,该乳白色区域呈现出柔和的白光(作为日行灯或位置灯时,呈现曝光;作为氛围灯使用时,也可呈现RGB色彩),即为向外界呈现的点亮区域。

其中,b区域因a区域的遮蔽,被分割成多个区域,即可按照各大车厂的Logo进行发光区域分割的定义。从而让各大车厂的Logo呈现出Logo周圈发出朦胧亮光的效果。特别是在黑夜状态及较暗环境的状态下,被分割开的Logo周边区域被点亮,在a区域的反射加持下,呈现出均匀的、带有立体感的、乳白色光辉的时候,公司的Logo字母及作为烘托公司Logo字母的白光区域,与被遮蔽的边界轮廓分明,鲜明突出,彰显科技感。

其中,c区域,向外界呈现高光黑颜色。c区域位于整个零件的最外侧,即环绕在b区域的乳白色区域的最外侧的外周圈。高光黑(钢琴黑)的颜色将整个零件包裹,与乳白色区域在色彩上形成鲜明的反差。特别是天色昏暗或夜晚时刻,高光黑色已经被淹没在黑夜之中,与周边黑色融为一体,从而凸显出点亮后的光亮区域,即b区域,更添神秘感,让人印象深刻。

参见附图的图4,所述极简发光徽标包括电镀徽标1、徽标双面胶带2、外配光镜3、第一自攻螺丝4、PCBA板5、底壳6、透气膜片7、格栅(徽标基座)8和第二自攻螺丝9。

其中,所述电镀徽标1包括防缩槽11、防胶带外露翻边12和定位筋13。

其中,所述外配光镜3包括外配光镜乳白区域31和外配光镜高光黑区域32。

其中,所述PCBA板5包括LED灯珠51、PCB板本体52和Pin针53,以及LED驱动器等各类电子元器件。所述LED驱动器等电子元器件已经通过了SMT贴片工艺以及焊接等工艺,集成到了PCB板本体52。

其中,PCBA板5通过第一自攻螺丝4与底壳6上的Boss柱61螺接,将PCBA板5紧固到底壳6上,并且PCBA板5自带的Pin针53,通过底壳6上的Pin针孔伸出,外露在底壳6背部的一体化的连接器内侧(其过孔间隙可使用密封胶进行密封);底壳6与外配光镜3通过治具固定并压紧,之后通过超声波焊接紧固,同时达到密封性能要求(不仅仅是超声波焊接工艺,还可以是激光焊接、震动摩擦焊接或热板焊工艺);电镀徽标1与徽标双面胶带2,通过压合治具牢固的粘接到一起;电镀徽标1带着徽标双面胶带2,通过电镀徽标1的背部自带的定位柱结构,插入外配光镜3的对应定位孔槽中,并且通过孔轴过盈配合挤压成一体(不仅限于电镀徽标1上的定位柱与外配光镜3的对应定位孔槽之间的孔轴过盈配合,二者之间还可以使用间隙配合,以及使用热固化或光固化胶水进行粘接成一体的工法);透气膜片7通过自身背胶,粘贴到底壳6的背部的圆孔位置(透气膜片粘贴区域68);由电镀徽标1、徽标双面胶带2、外配光镜3、第一自攻螺丝4、PCBA板5、底壳6、透气膜片7组合而成的整体零件,通过底壳6的背部2个卡爪(本申请以2个卡爪为例进行说明),与格栅(徽标基座)8上的徽标基座位置进行预卡接;第二自攻螺丝9共3颗,与电镀徽标1、徽标双面胶带2、外配光镜3、第一自攻螺丝4、PCBA板5、底壳6、透气膜片7组合而成的整体零件(仅限于3颗第二自攻螺丝9,本申请以3颗自攻螺丝为例进行说明),从而确保极简发光徽标整体在格栅8上的牢靠装配,从而能够确保整车在冷热环境、在颠簸路段、在恶劣路况小石子冲击下,不会产生低音级异响、松动、甚至脱落等影响车企品牌形象的不良现象。

参见附图的图5A和图5B,以及图6和图7,所述极简发光徽标(所述极简发光徽标实现方法包括)包括发光机能模式一,发光机能模式一具体实施为:极简发光徽标的瞬间点亮或者熄灭,以及维持长期点亮状态。发光机能模式一的实现方式为:车辆端连接器与底壳6上自带的一体化连接器对接之后,PCBA板5上所带的Pin针与车辆端连接器咬合后接通,车辆端开始供电。在车辆端预设的13.5V的电压(车辆端供电范围为9~16V)的驱动下,PCBA板5上所带的LED驱动器给每串电路分配电压,每串电路中的每颗LED灯珠51分配到额定电压。于是LED灯珠51便开始工作。LED灯珠51在额定工作电压及电流下,向其正面120°(半光角)的圆锥体范围发出预定的亮光,亮光照射到外配光镜3的外配光镜乳白区域31的内表面;经过光的折射与反射,大部分光进入外配光镜3的外配光镜乳白区域31之内,被内部的光扩散剂打散进行了充分的混光,并同样经过折射与反射后,大部分光穿过外配光镜3上的外配光镜乳白区域31的外表面,并向外发散出经过充分的混光后的绵密的光线(图5B);而由于电镀徽标1在正面遮挡了外配光镜3的部分出光区域,因此外配光镜3的外表面呈现出电镀徽标1周边被光圈包裹的效果。

参见附图的图5A和图5B,以及图6和图7,所述极简发光徽标(所述极简发光徽标实现方法包括)包括发光机能模式二,发光机能模式二具体实施为:极简发光徽标的逐渐点亮或逐渐熄灭,以及控制逐渐点亮或逐渐熄灭的时长及亮度,并由此组合出各种光效动画,从而实现给人以“心跳”或“呼吸”的感官效果。发光机能模式二的实现方式之一(图6)阐述如下:由车辆端给极简发光徽标输入13.5V电压,极简发光徽标内PCBA板5上的正极Pin、PCBA板5上所带的LED驱动器给每串电路分配电压,每串电路中的每颗LED灯珠51分配到额定电压。同时BCM(车身控制模块)单独将PWM信号给到PCBA板5上的PWM控制专用Pin针。该Pin针连接PCBA板5上的LED驱动器的PWM端口,从而通过LED驱动器来控制调配每一路电压的占空比变化,从而反馈到PCBA板5上的每一颗LED灯珠51所得到实的电压占空比,并实时反馈出相应的光亮度。通过上述原理,车辆端BCM就可以根据整车发光零件(甚至配合整车音效)的发光动画需求(点亮熄灭的顺序、速度、时长等因素),将相应的PWM实时给到极简发光徽标,极简发光徽标则可以根据相应的PWM反馈出相应的光效,最终通过外配光镜3向外界呈现。此方案所涉及的PCBA板5的Pin针数量≥3Pin。

参见附图的图5A和图5B,以及图6和图7,所述极简发光徽标(所述极简发光徽标实现方法包括)包括发光机能模式二,发光机能模式二具体实施为:极简发光徽标的逐渐点亮或逐渐熄灭,以及控制逐渐点亮或逐渐熄灭的时长及亮度,并由此组合出各种光效动画,从而实现给人以“心跳”或“呼吸”的感官效果。发光机能模式二的实现方式之二(图7)阐述如下:与图6的实现方式至一的区别在于,极简发光徽标内PCBA板5上没有用于车辆BCM输入PWM信号的专用的Pin针。取而代之的是,车辆BCM给到极简发光徽标正极上的电压不仅仅是13.5V(9~16V)的一个稳态的处在高电位的电压,而是一个点位可调电压,我们称之为PWM可变电压。车辆端BCM根据整车发光零件(甚至配合整车音效)的发光动画需求(点亮熄灭的顺序、速度、时长等因素),将相应的PWM可变电压实时给到极简发光徽标,极简发光徽标则可以根据相应的PWM可变电压直接反馈出相应的光效,最终通过外配光镜3向外界呈现。使用此方案时,需要注意相应的PWM可变电压的频率需≥80Hz,此时人体肉看观察无闪烁感。此方案所涉及的PCBA板5的Pin针数量≥2Pin。

其中,LED灯珠51,首先需要满足车规级要求。并且为了满足亮度要求,以及出光均匀的要求,本发明所涉及的LED灯珠51,其适用的工作温度范围为-40~+125℃范围或在其之内,其节温为≤150℃。

其中,为了满足亮度要求,以及出光均匀的要求,本发明所涉及的LED灯珠51,需要配合外配光镜3上相应的乳白色材料使用。外配光镜3上相应的乳白色材料部分,采用添加了光扩散剂的乳白色PC材料(除了乳白色PC,还包括添加了光扩散剂的乳白色PMMA材料)。在LED背光下,拥有非常均匀的光分布和高透过率效果。并且为了达到匀光的效果,外配光镜3的乳白色材料出光区域的最小厚度,因控制在2.5mm以上。LED灯珠51的正面至乳白色灯罩出光点的空间,到出光面内侧的最小距离因控制在8mm以上,从而保证充足的混光空间,确保最终出光后的亮度和均匀度。

其中,在能耗方面,PCBA板5上的LED灯珠为≥10颗,并采用LED驱动器来驱动LED灯珠51(如图6、7),由2颗LED灯珠51为串联为一组外加配阻(或3颗LED灯珠51为串联为一组外加配阻),多组并联的形式。整个极简发光徽标加载电压为13.5V额定车载电压(满足9~16V),其总≤800mA。

参见附图的图8,极简发光徽标完全满足徽标灯的气密性能及水密性能要求。外配光镜3和底壳6的周圈位置进行充分焊接,从而保证其气密及水密性要求。在周圈焊接处,本专利提供一种较为基础的焊接结构,如图8所示,其中,在底壳6周圈设置凸台,凸台宽度c≥0.8mm,凸台高度e为0.5~1.5mm,凸台两侧边的斜度g设置为0.2°~1.0°;三角形焊接筋主体呈三角形,其宽度a为0.4~0.8mm,其高度b为0.4~0.8mm;焊接溢料挡筋厚度d为0.8~2.0mm;焊接完毕后留美工缝宽度f为0.1~0.5mm;除了三角形焊接筋的顶部外,所有折角处都要倒圆角,从而防止注塑过程中应力过于集中,而在焊接过程中震断或震裂。焊接过程采用铝合金焊头,底座用铝合金树脂模具,确保三角形焊接筋正下方有效支撑,并方便取放件。

其中,底壳6的背部,预留通孔,用于粘贴透气膜片,可以防止外界雨水、洗车水等直接进入零件,同时可以让水汽透过该透气膜片散到外部,从而防止水汽在零件内部冷凝之后形成积水,从而破坏电路。

其中,散热方面,在PCBA板5上的LED灯珠51、配阻及一些高功耗的电子元器件周围均布众多散热孔,从而将产生的热量快速发散出来。为了改善散热空间,预留好PCBA板5与底壳6内侧底部的间隙。PCBA板5上的所带有的电子元器件之中,功率较大的和其他电子元器件,特别是LED灯珠51分散布置,尽量远离LED灯珠51,从而分散热量,加速热量散发,并且避免了LED灯珠51因周边较大发热量的电子元器件局部温度过高而引起的LED灯珠51光通量下降。

以下进一步阐述极简发光徽标的工作原理。

参见附图的图9至图11,电镀徽标1,作为象征公司形象的标志,背面需要牢靠的粘贴于徽标双面胶带2,并且徽标双面胶带2不能外露,因此电镀徽标1周圈设置了约1mm宽的防胶带外露翻边12。该翻边高度比徽标双面胶带2低0.5mm左右,从而给电镀徽标1通过徽标双面胶带2压合粘接到外配光镜3上时,预留0.5mm左右的压缩量,从而保持一定的压缩粘接预紧力。

其中,电镀徽标1的基材是由ABS材料(或PC+ABS)注塑成型。因此必须考虑其素材的外观问题。此类材料常规壁厚为2.2~3.5mm,并且其大面底下衔接的筋位,需要控制在主壁厚的1/3或以下,从而有效的防止零件素材外观缩坑问题,最终防止成品电镀零件外观面缩坑(电镀后会放大缩坑缺陷),因此该零件背面需要合理的布置一些防缩槽11。电镀徽标1的背部,除去防缩槽11外的其他面积都需要用来粘贴徽标双面胶带2,并且在车辆行驶路况以及车辆使用恶劣环境加持的情况下不允许松动、脱落,因此电镀徽标1的背部除防缩槽11之外,剩余的徽标双面胶带2粘贴面积需要≥背部整体面积的60%。

其中,电镀徽标1是由ABS材料(或PC+ABS)注塑成型,之后采用水镀工艺制作。因此需要充分考虑水镀时上挂所需的电镀挂脚104(图10)以及产品的外形尖锐程度。通过设置合理电镀挂脚104的形状,以及电镀挂具104与电镀挂具105的卡接方式,以及在合理的位置设置阴极保护,从而避免水镀过程中的露塑、发黄、烧焦、变形等各种电镀不良现象。

其中,电镀徽标1的背部粘贴了徽标双面胶带2后,需要压合粘接到外配光镜3的正面,然而外配光镜3出光区域局部较细,不允许电镀徽标1的粘贴位置有较大的偏差。因此,有如下结构用于两者之间的精确定位(图11)。电镀徽标1的背部设置两处圆形定位柱101(按照两点最长距离的原则),在对应的外配光镜3设置圆形定位孔102及腰形定位孔103,圆形定位柱101和圆形定位孔102及腰形定位孔103采用间隙配合,且圆形定位柱101管控两个方向,起到防止移动的作用;腰形定位孔103管控一个方向,起到防止转动的作用。

其中,作为电镀徽标1和外配光镜3的连接件,徽标双面胶带2需要与电镀徽标1和外配光镜3牢牢的粘接在一起,其需要满足作业前清洁零件表面、一定的作业温度、一定的压力等双面胶带标准作业要求。为了配合零件粘接手法,在压合粘接过程中有一定的压合预紧力,徽标双面胶带2厚度设置为0.8mm。徽标双面胶带2的外圈需要小于电镀徽标1的防胶带外露翻边12,并留间隙0.5mm或以上,其内侧在与1.电镀徽标定位柱重叠位置,需要设置冲切过孔,其与电镀徽标1的定位柱之间的单边间隙n,保持在0.5mm或以上(图11),从而确保徽标双面胶带2在粘贴作业时与电镀徽标1的防胶带外露翻边12及定位柱不干涉。而为了确保徽标双面胶带2在粘贴作业时实际上与电镀徽标1不干涉,在徽标双面胶带2上需要有离型纸,该离型纸上设置有定位孔,该定位孔需要与徽标双面胶带2和电镀徽标1压合粘接工装上的定位柱配合,作为徽标双面胶带2粘贴作为位置度的保障。

参见附图的图12A至图12F,所述极简发光徽标最主要的出光零件是外配光镜3。外配光镜3包括外配光镜乳白区域31和外配光镜高光黑区域32,外配光镜3主要采用双色注塑成型工艺。其一,外配光镜乳白区域31即为出光区域,主要采用添加了光扩散剂的乳白色PC材料(除了乳白色PC材料,还包括添加了光扩散剂的乳白色PMMA材料)。乳白色PC材料拥有较高的高机械强度、表面硬度。并配合相应的UV硬质涂层,从而极大的增强耐候性和表面的耐磨损性能(耐磨损性通常为2H或以上)。其二,外配光镜高光黑区域32,主要采用了高光黑PC材料(除了黑色PC材料,还包括黑色PMMA材料),与外配光镜乳白区域31同样采用UV硬质涂层作为表面处理,从而增强耐候性和表面的耐磨损性能。其三,外配光镜3的难点主要在于乳白色PC材料和高光黑PC材料之间的搭接结构。搭接结构有6种方案,方案A-A、A-B、A-C、B-A、B-B、B-C,分别对应图12A至图12F,这六种方案的外配光镜乳白区域31的主壁厚v取2.5~4.0mm,该外配光镜高光黑区域32的主壁厚u取2.2~3.0mm。其中方案A-A在外配光镜高光黑区域32和外配光镜乳白区域31的外侧面平接(不设置台阶),在外配光镜高光黑区域32和外配光镜乳白区域31衔接位置的内侧面设置有台阶,w≥0.5,该台阶由外配光镜高光黑区域32部分去除材料,由外配光镜乳白区域31部分补充该部分材料;其中方案A-B在外配光镜高光黑区域32接壤外配光镜乳白区域31位置的外侧面,设置有一定宽度r和深度s的凹槽特征,r≥0.5mm,s≥0.3mm,其外侧面平接;方案A-C为方案A-A和方案A-B特征的融合;方案B-A为,外配光镜高光黑区域32和外配光镜乳白区域31衔接位置的外侧面设有台阶,且外配光镜高光黑区域32高于外配光镜乳白区域31,s≥0.5,其内侧面平接;方案B-B为,外配光镜高光黑区域32和外配光镜乳白区域31衔接位置的外侧面设有台阶,s≥0.5,在外配光镜高光黑区域32和外配光镜乳白区域31衔接位置的内侧面设置有台阶,w≥0.5,该台阶由外配光镜高光黑区域32部分去除材料,由外配光镜乳白区域31部分补充该部分材料;方案B-C为,外配光镜高光黑区域32和外配光镜乳白区域31衔接位置的外侧面设有台阶,且外配光镜高光黑区域32低于外配光镜乳白区域31,s≥0.5,在外配光镜高光黑区域32和外配光镜乳白区域31衔接位置的内侧面设置有台阶,w≥0.5,该台阶由外配光镜高光黑区域32部分去除材料,由外配光镜乳白区域31部分补充该部分材料。

参见附图的图13,示出了PCBA板5的解决方案。PCB板本体52包括铜层和FR-4材料,通过第一自攻螺丝4和第二自动螺丝9,螺接到底壳6上的Boss柱61,且该Boss柱61在底壳6的内部有一定的突出量,并且正面顶住PCB板本体52作为PCBA板5的X向基准。同时PCBA板5通过底壳6周圈设置的导向筋62,用于PCBA板5装配时的导向。PCBA板5中间设置一处圆形定位孔102及一处腰形定位孔103,配合底壳6上设置的圆形定位柱101,配合PCBA板5上的孔进行Y、Z向的定位及防转。PCBA板5上焊有Pin针53,为了加强Pin针53,所有Pin针53通过注塑仿形块的方式先行注塑成为一体,成为一体化Pin针(图13),再将Pin针53与PCBA板5焊接,从而大大增加焊接后Pin针53强度以及Pin针53之间的相对位置关系,不会因接插件插拔而引起脱落或断路,并能精准对上对手接插件。

参见附图的图13和图14,示出了外配光镜3和底壳6之间焊接时候的导向及两者之间的定位的解决方案。外配光镜高光黑区域32外侧设置定位筋33,定位筋33深入底壳6的外侧,并在定位筋33的两侧与底壳6保持0.1~0.15mm的间隙。定位筋33的筋头部导C角作为引导,并且定位筋33的筋位顶端超过底壳6的边缘底部≥2mm。定位筋33与底壳6的配合结构分别设置在极简发光徽标的左、右、下三处。

参见附图的图15,底壳6主要采用PC+ABS材料,底壳6的内侧设置了Boss柱61,Boss柱61出了在底壳6内部的高度之外,其余高度均设置在底壳6的外部(图15),且Boss柱61整体不能为通孔,这样就减薄了极简发光徽标内部的空间。在底壳6的外部左右各设置一处定位柱63,并在对应的格栅8安装处设置定位孔64,用于极简发光徽标在格栅8上的定位。底壳6的外部左右两侧还设置了一体成型卡爪65,并错开该两处一体成型卡爪65,在底壳6的周边均匀设置3处一体成型Boss柱66。一体成型卡爪66主要用于极简发光徽标的预装配,即先将极简发光徽标初步卡接到格栅8上;而3处一体成型Boss柱66,则是非常牢靠的固定方式,能将极简发光徽标牢牢的到格栅8上,使其与格栅8成为一体,从而应对整车恶劣的路况。底壳6的外部还设有一体注塑成型连接器67,一体注塑成型连接器的尺寸能很好的配合连接器的另一端,形成密封空间,并且一体注塑方案代替了连接器的采购,从而降低了极简发光徽标的整体成本。另外,底壳6上还设置了一处通孔,并在通孔外部设有平台,此平台为透气膜片粘贴区域68,还在透气膜片粘贴区域68的外围做了细小的一圈圆环形的小筋位,用于目视识别粘贴区域。

值得一提的是,本发明专利申请涉及的热固化工法的具体工序等技术特征应被视为现有技术,这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方法、空间布置方法采用本领域的常规选择即可,不应被视为本发明专利的发明点所在,本发明专利不做进一步具体展开详述。

对于本领域的技术人员而言,依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围。

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