Устройство освещения внутренних объемов транспортного средства

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ОСВЕЩЕНИЯ ВНУТРЕННИХ ОБЪЕМОВ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(72) Авторы Зуйков Игорь Евгеньевич Ко(22) 2005.10.25 лонтаева Татьяна Владимировна Кузь(71) Заявители Зуйков Игорь Евгеньевич мина Ольга Александровна Савчиц Сернов Сергей ПавловичАндрей Геннадьевич Сернов Сергей Павлович Ширейко Иван Станиславович(73) Патентообладатели Зуйков Игорь Евгеньевич Сернов Сергей Павлович(57) 1. Устройство освещения внутренних объемов транспортного средства, преимущественно моторного отсека, включающее основание, источник света и прозрачный рассеиватель, отличающееся тем, что источник света является несменным, выполненным в виде модуля на основе кластера светодиодов, установленных в отверстиях корпуса несменного источника света. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в несменном источнике света установлены светодиоды с различной комбинацией углов излучения 2 , что обеспечивает различные варианты светового распределения без применения вторичной оптики. 3. Устройство по любому из пп. 1 и 2, отличающееся тем, что светодиоды установлены под фиксированным углом к оси корпуса оптического элемента, а необходимое световое распределение определяется геометрией внутренней поверхности рассеивателя. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что оптическая поверхность рассеивателя выполнена в виде совокупности поверхностей второго порядка, в диаметральных плоскостях которых размещены светодиоды модуля несменного источника света. 27942006.06.30 5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что снабжено магнитной клипсой, обеспечивающей возможность крепления на корпусе автомобиля в качестве источника местного или аварийного освещения. 6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что светодиоды и/или электронная схема модуля несменного источника света выполнены по технологии поверхностного монтажа элементов.(56) 1. Плафон освещения ТУ РБ 14796287.047-99. 2. Патент США 6170966, МПК 21 21/00, 1998. 3. Патент США 6019487, ПК 21 21/00, 1998. 4.// ., ,. , 2001, . 213,13, . 8. 5. Патент США 6123434, МПК 21 111/00, 1999. 6. Заявка Германии 10306397 А 1, МПК 21 8/10, 2003. 7. Заявка Германии 10147288 А 1, МПК 21 8/10, 2001 (прототип). 8. Заявка Германии 10129953 1, МПК 21 8/10, 2001. 9. Заявка Германии 10050817 А 1, МПК 21 8/00, 2000. 10. ГОСТ 27472-87. Средства автотранспортные специализированные. Охрана труда и эргономика. Полезная модель относится к осветительным устройствам транспортных средств и может быть использована в качестве устройства освещения внутренних объемов транспортного средства, в частности моторного отсека, перчаточного отделения, салона или багажника автомобиля. Известен плафон освещения внутреннего объема моторного отсека транспортного средства, состоящий из металлического основания с патроном, лампы накаливания и корпуса со стеклянным рассеивателем 1. Недостатком плафона освещения моторного отсека является необходимость использования специальных стекол рассеивателя и термостойких пластмасс, способных выдерживать продолжительные высокотемпературные воздействия лампы накаливания. К числу общих недостатков аналогичных устройств освещения 2-5 следует отнести низкую вибро- и ударопрочность, присущую всем устройствам с лампами накаливания. Известна конструкция устройства освещения моторного отсека легковых автомобилей 6,в которой используется рассеянный свет фар головного освещения, проходящий через прозрачные участки отражателей фар ближнего и дальнего света. С этой целью в отражателе дополнительно выполнены рассеивающие линзы, которые формируют пространственное световое распределение в подкапотном пространстве автомобиля. К недостаткам такой конструкции следует отнести специальную конструкцию отражателя со встроенными рассеивающими линзами, частичную потерю основных функций рефлектора, поскольку часть светового потока исключается из головного освещения, а также необходимость использования сгруппированной конструкции фар для обеспечения требуемой освещенности от двух источников света, расход ресурса дорогих ксеноновых ламп. Спорной представляется идея использования головного освещения в качестве аварийного, поскольку не исключена опасность ослепления водителей встречного транспорта. Применение такой конструкции для освещения моторного отсека грузовых автомобилей практически невозможно, так как фары, как правило, устанавливаются в переднем бампере, расположенном значительно ниже плоскости двигателя. В перечисленных выше патентах в качестве источника излучения используются лампы накаливания, функционирующие в условиях постоянных ударных и вибрационных нагрузок, что обусловливает низкую надежность устройств в целом. 2 27942006.06.30 Альтернативным вариантом является применение в качестве источников излучения светодиодов, лишенных перечисленных недостатков и обладающих высокой светоотдачей, надежностью и низким энергопотреблением, что особенно важно в аварийных условиях при автономном питании. Известны конструкции устройств освещения, в которых светодиоды либо непосредственно освещают локальные зоны интерьера, например багажник 7, или их излучение передается по гибким оптико-волоконным световодам для освещения внутреннего пространства 8 или отдельных узлов автомобиля, например системы кондиционирования 9. Недостатками описанных устройств со световодами являются необходимость дополнительной подготовки при производстве автомобиля для размещения жгута световодов,высокая стоимость и относительно малая полезная освещаемая площадь. Расширение функциональных возможностей такого устройства требует усложнения конструкции, что влияет на его надежность. В устройстве освещения внутреннего объема багажника транспортного средства 7,взятого за прототип, оптимальное число светодиодов составляет от 30 до 100 штук с равномерным их размещением на верхней крышке багажника или в виде отдельного плафона. Недостатком такого устройства является сложность конструкции, использование большого числа элементов, что уменьшает структурную надежность изделия и увеличивает его стоимость. В то же время использование большого числа светодиодов оправдано только для обеспечения равномерного освещения, но не обязательно при подсветке рабочего места, где требуются значительно меньшие значения освещенности 10. В основу полезной модели положена задача реализации необходимых светотехнических характеристик устройства освещения внутренних объемов транспортного средства с расширением его функциональных возможностей, увеличением надежности и технологичности изготовления, при минимизации числа элементов в конструкции. Поставленная задача достигается тем, что в устройстве освещения внутренних объемов транспортного средства, включающем основание, прозрачный рассеиватель, и источник света, согласно полезной модели, источник света является несменным, выполненным в виде модуля на основе кластера светодиодов, установленных в отверстиях корпуса несменного источника света. В несменном источнике света установлены светодиоды с различной комбинацией углов излучения 2 и, следовательно, с различной длиной волны излучения для исключения применения вторичной оптики. В устройстве светодиоды установлены под фиксированным углом к оси корпуса несменного источника света, а световое распределение задано геометрической формой внутренней поверхности рассеивателя. В устройстве оптическая поверхность рассеивателя выполнена в виде совокупности поверхностей второго порядка, в диаметральных плоскостях которых размещены светодиоды несменного источника света. Устройство снабжено магнитной клипсой для обеспечения крепления на корпусе автомобиля в качестве источника местного или аварийного освещения. В устройстве светодиоды и/или электоронная схема модуля несменного источника света выполнены по технологии поверхностного монтажа. Такое конструктивное решение упрощает задачу по взаимной ориентации источников света и рассеивателя при формировании требуемого светового распределения, которое является интегральным эффектом от наложения лучей, прошедших через рассеиватель от каждого отдельного светодиода. При расчете математической модели рассеивателя для его промышленного использования учитывались оптические характеристики полимерных материалов и пространственное световое распределение для выбранного типа светодиодов. Для лучшего понимания полезной модели она поясняется чертежами. 3 27942006.06.30 Фиг. 1 - сборочный чертеж устройства освещения внутренних объемов транспортного средства. Фиг. 2 - общий вид несменного источника света. Фиг. 3 - общий вид сборочный чертеж. Устройство освещения внутренних объемов транспортного средства (фиг. 1, 3), состоит из основания 1, на котором установлен несменный источник света 2, и рассеивателя 3. Несменный источник света 2 (фиг. 2) состоит из монолитного корпуса 4 и модуля несменного источника света 5. В корпусе 4 выполнены отверстия 6 для размещения кластера светодиодов 7. Модуль несменного источника света 5 состоит из стабилизатора тока 8,собранного на печатной плате 9 по технологии поверхностного монтажа, и кластера светодиодов 7 с различной комбинацией углов излучения 2 и, следовательно, с различной длиной волны излучения для исключения применения вторичной оптики. С помощью болтовых наконечников 10, 11 несменный источник света 2 подключается к бортовой сети транспортного средства. Для крепления устройства освещения в основании 1 выполнены приливы 12, в одном из которых выполнено посадочное место для болтового наконечника 10 общего провода несменного источника света 2. С обратной стороны основания 1 выполнено посадочное место 13 для соединения второго болтового наконечника 11 несменного источника света 2 и болтового наконечника плюсового вывода бортовой сети транспортного средства (условно не показан) с помощью винта. В центре рассеивателя 3, изготовленного из ударопрочного поликарбоната, имеется прозрачное оптическое окно 14 (Фиг. 1), выполненное в виде совокупности поверхностей второго порядка 15, геометрия которых обеспечивает требуемое световое распределение для данного типа устройства освещения. Пружинные защелки 16, выполненные на корпусе несменного источника света 2 и ответные профильные отверстия 17 в основании 1 обеспечивают технологичность сборки и фиксированное положение светодиодов 7 несменного источника света 2 в диаметральных плоскостях соответствующих фрагментов оптических поверхностей 15 рассеивателя 3. Рассеиватель 3 через отверстия 18 крепится к бобышкам 19 основания 1 с помощью винтов-саморезов 20. Макетные и натурные испытания заявляемого устройства показали, что в полезной модели реализация необходимых светотехнических характеристик устройства освещения внутренних объемов транспортного средства сопровождается расширением его функциональных возможностей. Присоединение основания 1 через отверстия в приливах 12 к магнитной клипсе 21 обеспечивает возможность использования устройства в качестве аварийного освещения, устанавливаемого в любой части кузова транспортного средства, например на крышке багажника или в колесной арке. Простейшим вариантом крепления является подвес устройства в зоне проведения работ. Дизайнерское решение устройства выгодно отличает его конструктив от известных, в связи с использованием современных прогрессивных форм, гармонично дополняющих друг друга. Композиционное решение устройства, основанное на модульном принципе конструирования, не требует сложного технологического оборудования и оснастки в процессе производства. Разработанное устройство позволяет органично интегрировать его в общую техническую и архитектурную концепцию освещения внутренних пространств транспортного средства, и многократно повысить надежность изделия и исключить последующий сервис. Промышленное освоение устройства намечено в 2005-2006. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5