汽车室内顶灯及车辆

技术领域

本申请涉及车辆照明技术领域，具体涉及一种汽车室内顶灯及车辆。

背景技术

随着汽车行业的高速发展，用户对于车辆的感知逐渐从车型外观、动力性能和舒适性转变到对更优质室内照明环境的需求，从而使汽车室内照明灯具有了突飞猛进的发展。不同主机厂的室内照明灯具设计风格多样化，具有不同的设计形式。

在点亮形式方面，汽车室内顶灯主要分为面光源和点光源，其中面光源采用单光源或多光源与一种带花纹透明或非透明或扩散剂的灯罩进行组合设计，发光光线发散，照射面积广，指向性较弱；而点光源的光线输出是以一个较小的发光区域来实现室内照明，多采用光源与透镜组件组合设计，光线通过光学透镜的曲面反射、折射等光学原理来实现指定区域照射，指向性强。

在汽车车型开发过程中，点光源顶灯常常会随着汽车顶棚的风格设计、整车总布置的人机需求以及周边部件(例如天窗、电机等)的空间布置需求而产生原始设计角度调整的情况，这样会导致顶灯的点光源在透镜组件上的照射角度出现偏差，光学性能也随之降低，难以满足室内照明需求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种汽车室内顶灯及车辆，在调节顶灯的照射角度的同时不影响到它的光学性能，满足室内照明需求。

本申请具体采用如下技术方案：

本申请的一方面是提供了一种汽车室内顶灯，所述顶灯包括照明机构、调节机构和顶灯本体，

所述照明机构用于提供照明光线；

所述顶灯本体具有第一开口，所述照明机构的第一端位于所述第一开口中，所述第一端为所述照明光线的出射端；

所述调节机构与所述照明机构连接，所述调节机构被配置为调节所述照明机构的第一端在所述第一开口中的位置，以改变所述照明光线在所述第一开口中的出射角度。

作为一种可选的实施方式，所述调节机构包括相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，

所述第一锥齿轮与所述顶灯本体连接；

所述第二锥齿轮与所述照明机构连接，所述第二锥齿轮被配置为在所述第一锥齿轮的驱动下带动所述照明机构转动。

作为一种可选的实施方式，所述第一锥齿轮包括相连的齿轮体和轴体；

所述调节机构还包括固定限位板，所述固定限位板与所述顶灯本体连接，所述固定限位板上具有第一固定孔，所述第一锥齿轮的轴体位于所述第一固定孔中，所述轴体上远离所述齿轮体的一端与所述顶灯本体相接触。

作为一种可选的实施方式，所述顶灯本体具有两个固定柱和一个限位凸台，所述限位凸台位于两个所述固定柱之间，所述限位凸台的轴向长度小于所述固定柱的轴向长度；

两个所述固定柱与所述固定限位板的两端分别连接；

所述第一锥齿轮的轴体上远离所述齿轮体的一端与所述限位凸台相抵。

作为一种可选的实施方式，所述照明机构包括光源组件和透镜组件，

所述透镜组件与所述光源组件连接，所述透镜组件用于聚焦所述照明光线，以使聚焦后的所述照明光线沿同一方向出射；

所述透镜组件远离所述光源组件的一端位于所述第一开口中。

作为一种可选的实施方式，所述透镜组件包括相连接的底座和透镜本体，

所述底座与所述顶灯本体连接且能相对于所述顶灯本体转动，所述底座具有第二开口，所述第二开口与所述第一开口相对应且所述第二开口的尺寸小于所述第一开口的尺寸；

所述透镜本体的一端与所述光源组件连接，另一端位于所述第二开口中。

作为一种可选的实施方式，所述底座靠近所述第一开口的端面为弧面。

作为一种可选的实施方式，所述顶灯本体具有容置框，所述容置框的两个相对的边框上开设有两个相对的转轴卡槽；

所述透镜组件还包括第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和所述第二转轴分别连接在底座的两个相对的外壁上，所述第一转轴的轴线和所述第二转轴的轴线重合；

所述底座位于所述容置框内，所述第一转轴和所述第二转轴分别位于所述两个相对的转轴卡槽内；

所述第二锥齿轮与所述第一转轴相连，用于带动所述底座转动。

作为一种可选的实施方式，所述光源组件包括LED PCB板，所述LED PCB板通过热铆焊接的方式与所述透镜本体连接，所述透镜本体上具有至少三个焊点，所述至少三个焊点不位于同一直线上。

本申请实施例的另一方面是提供了一种车辆，所述车辆的车室内具有上述汽车室内顶灯。

本申请实施例的有益效果至少在于：

本申请实施例提供的汽车室内顶灯，包括顶灯本体、照明机构和调节机构三个部分，照明机构可以装配在顶灯本体上，并通过顶灯本体上的第一开口出射照明光线，为车室内照明；调节机构能够调节照明机构在第一开口中的位置，从而在保证照明机构的光学性能不变的同时，满足照明机构的位置调整需求和顶灯照射角度的调整需求。相比于相关技术，本申请实施例的汽车室内顶灯具有更好的适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种汽车室内顶灯的结构示意图；

图2(a)、图2(b)和图2(c)均是照明光线第一开口中的出射角度示意图，分别对应照明机构的第一端在第一开口中的位置A、位置B和位置C；

图3是本申请实施例提供的一种调节机构的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种第一锥齿轮的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种顶灯本体的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种汽车室内顶灯的剖视图；

图7是本申请实施例提供的一种汽车室内顶灯的俯视图；

图8是本申请实施例提供的一种透镜组件(隐藏透镜本体)的俯视图；

图9是本申请实施例提供的一种透镜组件(隐藏透镜本体)的轴视图；

图10是本申请实施例提供的一种第二锥齿轮的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的一种光源组件的安装示意图；

图12是本申请实施例提供的汽车室内顶灯的调节方法示意图。

附图标记分别表示：

1、照明机构；11、光源组件；111、LED PCB板；1111、LED灯珠；112、连接柱；12、透镜组件；121、底座；1211、第二开口；1212、端面；1213、限位筋；1214、防错筋；122、透镜本体；1221、防错槽；123、第一转轴；1231、键；124、第二转轴；

2、调节机构；21、第一锥齿轮；211、齿轮体；212、轴体；213、异形凹槽；22、第二锥齿轮；221、键槽；23、固定限位板；24、限位挡板；

3、顶灯本体；31、第一开口；32、固定柱；33、限位凸台；34、容置框；341、转轴卡槽；

4、螺丝刀。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种汽车室内顶灯，通常设置在汽车的车室顶部，例如可以安装在汽车的前排座位和/或后排座位上方，来实现前后排区域照明的作用。

如图1所示，本申请实施例提供的汽车室内顶灯，包括照明机构1、调节机构2和顶灯本体3。

照明机构1用于提供照明光线。

顶灯本体3具有第一开口31，照明机构1的第一端位于第一开口31中，第一端是指照明光线的出射端。

调节机构2与照明机构1连接，调节机构2被配置为调节照明机构1的第一端在第一开口31中的位置，以改变照明光线在第一开口31中的出射角度。

综上所述，本申请实施例提供的汽车室内顶灯，包括顶灯本体3、照明机构1和调节机构2三个部分，照明机构1可以装配在顶灯本体3上，并通过顶灯本体3上的第一开口31出射照明光线，为车室内照明；调节机构2能够调节照明机构1在第一开口31中的位置，从而在保证照明机构1的光学性能不变的同时，满足照明机构1的位置调整需求和顶灯照射角度的调整需求。相比于相关技术，本申请实施例的汽车室内顶灯具有更好的适应性。

为便于描述，下面结合附图1-12，对本申请实施例提供的汽车室内顶灯的结构和功能进行更加详细、具体的介绍和说明。

如图1所示，本申请实施例提供的汽车室内顶灯，包括照明机构1、调节机构2和顶灯本体3。

照明机构1用于提供照明光线。照明机构1可以与开关器件连接，并在开关器件的控制下接通或者切断电路，例如，当开关器件打开后，电路接通产生电流，照明机构1可以发光而照亮车室内的部分区域；当开关器件关闭后，电路切断，照明机构1停止发光。

顶灯本体3可以固定在车体上，进而照明机构1和调节机构2可以通过顶灯本体3与车体连接。顶灯本体3具有第一开口31，照明机构1的第一端位于第一开口31中，第一端是指照明光线的出射端。从正对着第一开口31的方向去看，可以看到照明机构1的第一端从第一开口31中显露出来，因此照明光线适于从第一开口31中向车室内出射。需要说明的是，基于照明机构的结构，在照明机构的第一端出射的照明光线出射方向相同，而照明机构的结构在下文中会进行详细的描述。

调节机构2与照明机构1连接，调节机构2被配置为调节照明机构1的第一端在第一开口31中的位置，以改变照明光线在第一开口31中的出射角度。示例性地，如图2(b)所示，当照明机构1的第一端位于第一开口31的正中央位置(位置B)时，照明光线与第一开口31的轴线重合，即照明光线沿垂直于第一开口31所在的平面的方向出射，此时照明光线的出射角度为0°。当调节机构2将照明机构1的第一端调节至图2(a)中所示出的位置A时，照明光线与第一开口31的轴线所成的夹角为10°，此时照明光线的出射角度为10°。当调节机构2将照明机构1的第一端调节至图2(c)中所示出的位置C时，照明光线与第一开口31的轴线所成的夹角为-10°，此时照明光线的出射角度为-10°。其中，位置A和位置C为关于第一开口31的轴线对称的两个位置。

如图3所示，在本申请实施例的一些实现方式中，调节机构2包括相互啮合的第一锥齿轮21和第二锥齿轮22，第一锥齿轮21与顶灯本体3连接，第二锥齿轮22与照明机构1连接，第二锥齿轮22被配置为在第一锥齿轮21的驱动下带动照明机构1转动。

第一锥齿轮21的轴线和第二锥齿轮22的轴线相互垂直，并且二者的轮齿相互啮合。其中，第一锥齿轮21可以为主动齿轮，第二锥齿轮22轴可以为从动齿轮，当第一锥齿轮21转动时，与第一锥齿轮21啮合的第二锥齿轮22也随之转动，并带动与第二锥齿轮22固定连接的照明机构1一同转动，这样照明机构1的第一端在第一开口31的位置会发生变化，照明光线的出射角度也随之改变。

如图4所示，在本申请实施例中，第一锥齿轮21可以为锥齿轮轴，包括齿轮体211和轴体212。齿轮体211套设在轴体212的一端，与轴体212固定连接。齿轮体211的轴线与轴体212的轴线重合，二者同步转动。同时轴体212的顶部(即套设有齿轮体211的一端)还可以开设有异形凹槽213，异形凹槽213例如可以为十字凹槽，这样十字螺丝刀4的楔形头部可以插入到该十字凹槽中(如图12)，带动第一锥齿轮21转动。当然，在本申请实施例中还可以采用其他方式驱动第一锥齿轮轴转动，例如将轴体212的顶部设置成异形结构，然后使用工具与其卡接而进行转动，或者在第一锥齿轮上连接电机等驱动装置等。

继续参见图3，调节机构2还包括固定限位板23，固定限位板23用于将第一锥齿轮21固定在顶灯本体3上，其中，固定限位板23上开设有第一固定孔，第一固定孔的尺寸与第一锥齿轮21的轴体212的直径相适配，从而第一锥齿轮21的轴体212可以位于第一固定孔中，轴体212上远离齿轮体211的一端与顶灯本体3相接触。

在将第一锥齿轮21的轴体212插入到固定限位板23的第一固定孔中后，第一固定孔对第一锥齿轮21形成限位，使得第一锥齿轮21不会发生倾倒而脱离第一固定孔。同时，第一锥齿轮21的轴体212还能够在驱动力的作用下而在第一固定孔中旋转。

为了进一步加强第一锥齿轮21的固定牢固性，在本申请的一些实施例中，在固定限位板23上还可以连接有限位挡板24，限位挡板24上具有与第一固定孔相对应的第二固定孔，第一锥齿轮21的轴体212适于穿过第一固定孔和第二固定孔。由于叠加限位挡板24后与轴体212的接触面积增加，因此可以更好地限位第一锥齿轮21，避免第一锥齿轮21倾倒。其中，限位挡板24也可以与固定限位板23为一体成型结构，即固定限位板23可以为凸字形结构、梯台结构或者圆台结构中的一种。

为了节省材料、降低成本，如图3所示，在本申请的另一些实施例中，固定限位板23可以为中部向上凸起而高于两端的板结构，这样第一固定孔可以与轴体212上尽量高的位置接触，从而避免第一锥齿轮21倾倒。同时，由于固定限位板23上两端的高度较低，还可以起到避让第二锥齿轮22的作用。

如图5所示，在本申请实施例的一些实现方式中，顶灯本体3具有两个固定柱32和一个限位凸台33，限位凸台33位于两个固定柱32之间，并且限位凸台33的轴向长度小于固定柱32的轴向长度。

如图3所示，两个固定柱32与固定限位板23的两端分别连接，用于将固定限位板23固定在顶灯本体3上。示例性地，在两个固定柱32的顶部可以具有螺孔，在固定限位板23上具有与螺孔相对应的安装孔，螺钉穿过安装孔并旋入到螺孔中，从而将固定安装板固定在两个固定柱32上。

第一锥齿轮21的轴体212上远离齿轮体211的一端可以与限位凸台33相抵，避免第一锥齿轮21的轴体212转动时造成对顶灯本体3的磨损。此外，限位凸台33还可以加强与第一锥齿轮21的轴体212相接触的顶灯本体3的强度，避免在角度调节过程中顶灯本体3发生破损。

在本申请的一些实施例中，还可以设计限位凸台33的粗糙度小于顶灯本体3的粗糙度，这样可以减小第一锥齿轮21转动时的摩擦力。

如图1所示，在本申请实施例中，照明机构1可以包括光源组件11和透镜组件12。光源组件11和透镜组件12之间可以为固定连接，二者之间不存在相对运动。

光源组件11为点光源，点光源可以固定在透镜组件12的一端，并向四周发出沿多个方向出射的照明光线，而透镜组件12可以聚焦点光源发出的照明光线，通过透镜组件12聚焦的光线均沿同一方向出射。

透镜组件12远离光源组件11的一端位于第一开口31中，其中，透镜组件12远离光源组件11的一端即为照明机构1的第一端，也就是照明光线的出射端。在透镜组件12远离光源组件11的一端出射的光线为经过聚焦的照明光线，均沿同一方向出射，因而照明机构1的第一端出射的光线都是沿同一方向。

如图6所示，在本申请实施例中，透镜组件12可以包括底座121和透镜本体122，底座121具有内腔，透镜本体122位于底座121的内腔中并与底座121相连。

示例性地，透镜本体122和底座121之间可以通过卡接的方式固定。如图7所示，在底座121的内腔中设置有若干个限位筋1213，若干个限位筋1213在底座121的内壁上规则布置，用于限制透镜本体122在底座121的内腔中的位置，保证透镜本体122的聚焦效果。

如图7所示，在一些实施例中，在底座121的内壁上还设置有至少一个防错筋1214，防错筋1214用于防止透镜本体122安装错误而失去聚焦的作用。

如图11所示，在透镜本体122上设置有防错槽1221，防错槽1221与防错筋1214一一对应，在将透镜本体122装配到底座121的内腔中后，防错筋1214位于防错槽1221中。当存在多个防错筋1214时，多个防错筋1214不规则布置，以避免失去防错效果。

在本申请的一些实施例中，防错槽1221的尺寸可以略大于对应的防错筋1214的尺寸，例如透镜本体122装配后，防错槽1221和对应防错筋1214之间可以有0.2mm的余量，这样既不会影响到透镜本体122的固定效果，还降低了透镜本体122的装配难度，提高了装配效率。

如图1所示，底座121还与顶灯本体3连接，且底座121能够相对于顶灯本体3转动，在调节机构2对照明机构1的位置进行调节时，实际上是调节机构2驱动底座121相对于顶灯本体3转动而发生的位置改变。

如图6和8所示，在底座121上具有第二开口1211，第二开口1211适于与第一开口31相对应并且第二开口1211的尺寸小于第一开口31的尺寸。透镜本体122的一端与光源组件11连接，另一端位于第二开口1211中。

其中，当照明光线的出射角度为0°时，第一开口31的轴线与第二开口1211的轴线重合，这两条轴线所成的夹角也为0°，第二开口1211在与第一开口31平行的平面上的正投影面积最大且位于第一开口31在该平面的正投影的内部。在调节结构调节照明机构1的位置后，第一开口31的轴线和第二开口1211的轴线所成的夹角的角度发生变化，第二开口1211在与第一开口31平行的平面上的正投影的尺寸减小，但是依旧位于第一开口31在该平面的正投影的内部。因此从第二开口1211中出射的照明光线始终可以穿过第一开口31而不会被顶灯本体3遮挡.

如图9所示，在本申请实施例的一些实现方式中，底座121靠近第一开口31的端面1212为弧面。若底座121靠近第一开口31的端面1212为平面，那么随着底座121相对于顶灯本体3的转动，底座121上与第一开口31相对应的部分与第一开口31之间的距离会忽大忽小，极大地影响了汽车室内顶灯的美观度，而且转动时所需要占用的转动空间更大。若底座121靠近第一开口31的端面1212为弧面，那么在底座121相对于顶灯本体3转动时，弧面的结构也会弥补外观缺陷，使得底座121上与第一开口31相对应的部分与第一开口31之间的距离保持恒定，提高了美观度的同时，这样的底座121在转动时所需要占用的转动空间也相对较小。

继续参见图8和图9，在本申请实施例中，透镜组件12还包括第一转轴123和第二转轴124，第一转轴123和第二转轴124分别连接在底座121的两个相对的外壁上，且第一转轴123的轴线和第二转轴124的轴线重合，因此第一转轴123、底座121和第二转轴124可以同步转动。其中，第一转轴123、第二转轴124和底座121可以是分别成型为单独个体然后装配在一起，也可以是一体成型而结合在一起。

如图5所示，在本申请实施例的一些实现方式中，顶灯本体3具有容置框34，容置框34可以容纳底座121以及位于底座121中的透镜组件12和光源组件11。

在容置框34的两个相对的边框上开设有两个相对的转轴卡槽341，第一转轴123和第二转轴124可以分别位于两个相对的转轴卡槽341内，底座121通过第一转轴123和第二转轴124与顶灯本体3的容置框34卡接。其中，第一转轴123和第二转轴124均可以在转轴卡槽341内自由转动。

继续参见图8，在第一转轴123和第二转轴124上分别设置有限位块，两个限位块之间的距离等于两个相对的转轴卡槽341所在的两个相对的边框外壁之间的距离，从而可以有效防止透镜组件12在顶灯本体3上脱落。

第二锥齿轮22可以与第一转轴123相连，用于带动底座121转动。如图10所示，在一些实施例中，第二锥齿轮22也可以为锥齿轮轴，第二锥齿轮22的轴体上可以具有键槽221，而在第一转轴123上可以具有键1231，键槽221和键1231相配合而将第二锥齿轮22和第一转轴123固定连接。在另一些实施例中，第二锥齿轮22也可以直接套设在第一转轴123上，并采用胶粘或熔接等方式与第一转轴123固定连接，以使二者可以同步转动。

如图11所示，在本申请实施例中，光源组件11可以包括LED PCB板(PrintedCircuit Board，印制电路板)111，LED PCB板111通过热铆焊接的方式与透镜本体122连接。在透镜本体122上具有至少三个焊点，并且至少三个焊点不位于同一直线上。

示例性地，如图11所示，LED PCB板111可以为矩形灯板，在矩形灯板的正中央位置设置有LED灯珠1111，在LED PCB板111的四角可以开设有四个连接孔，四个连接孔中设置有四个连接柱112，这四个连接柱112通过热铆焊接的方式连接在透镜本体122上，从而在透镜本体122上形成了四个焊点。同时由于透镜本体122上的四个焊点不在同一直线上，因此LEDPCB板111和透镜本体122的连接较为稳定。

综上所述，本申请实施例提供的汽车室内顶灯的调节原理为：

如图12所示，将螺丝刀4的楔形头部插入第一锥齿轮21顶部的异形凹槽213中，转动螺丝刀4，则第一锥齿轮21可以随螺丝刀4一同转动，同时可以带动与第一锥齿轮21啮合的第二锥齿轮22转动。第二锥齿轮22与第一转轴123固定连接，第一转轴123与底座121固定连接，因此在第二锥齿轮22转动时，第一转轴123和底座121也同步转动，而顶灯本体3保持不动。光源组件11发出的光线经透镜本体122聚焦后从底座121的第二开口1211出射，而底座121转动后，第二开口1211和顶灯本体3的第一开口31的相对位置发生改变，则照明光线在第一开口31中的出射角度也发生改变。

因此本申请实施例提供的汽车室内顶灯，可以利用两个锥齿轮和转轴之间的配合，调节照明机构在第一开口中的位置，进而改变光线在第一开口中的出射角度。并且由于光源组件和透镜组件之间相对固定，因此在调节时不会影响到照明机构的光学性能，从而兼顾照明机构的位置调整需求和顶灯照射角度的调整需求。

总的来说，本申请实施例提供的汽车室内顶灯，可以配合汽车顶棚的风格设计、整车总布置的人机需求以及周边部件(例如天窗、电机等)的空间布置需求，对光源的出射角度进行调整。相比于相关技术，本申请实施例的汽车室内顶灯具有更好的适应性。

本申请实施例还提供了一种车辆，该车辆的车室内具有上述汽车室内顶灯，从而该车辆的室内照明需求可以得到满足，同时汽车顶棚的风格设计、整车总布置的人机需求以及周边部件(例如天窗、电机等)的空间布置需求也能够得到满足。

在本申请中，应该理解到，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。