Устройство освещения интерьера транспортного средства

(51)60 3/02, НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ОСВЕЩЕНИЯ ИНТЕРЬЕРА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(71) Заявители Открытое акционерное общество РУДЕНСК Зуйков Игорь Евгеньевич Сернов Сергей Павлович(72) Авторы Бусел Андрей Николаевич Зуйков Игорь Евгеньевич Колонтаева Татьяна Владимировна Кузьмина Ольга Александровна Сернов Сергей Павлович Татарицкий Валентин Болеславович(73) Патентообладатели Открытое акционерное общество РУДЕНСК Зуйков Игорь Евгеньевич Сернов Сергей Павлович(57) 1. Устройство освещения интерьера транспортного средства, включающее основание,оптический элемент, состоящий из корпуса с прозрачным рассеивателем, несменного источника света на основе кластера светодиодов, установленных в отверстиях обоймы, и средство крепления основания в салоне, отличающееся тем, что корпус оптического элемента снабжен полусферической обечайкой, имеющей сотовую структуру на контактной поверхности, и сопряжен с ней посредством шарикового фиксатора, а с основанием - по шаровой поверхности. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус оптического элемента, сопряженный с основанием по шаровой поверхности, выполнен из двух частей, в полярной зоне которых размещен подпружиненный шариковый фиксатор, с возможностью перемещения в обечайке в горизонтальной и вертикальной плоскостях в пределах углов 045. 12523. Устройство по любому из пп. 1-2, отличающееся тем, что обечайка, посредством продольного направляющего паза, выполненного вдоль ее экватора, сопряжена с хвостовиком корпуса оптического элемента. 4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что средство крепления основания выполнено в виде цанги с фиксатором положения для крепления устройства на обивке салона. 5. Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что светодиоды установлены под фиксированным углом к оси корпуса оптического элемента, а необходимое световое распределение задано геометрической формой внутренней поверхности рассеивателя. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что оптическая поверхность рассеивателя выполнена в виде совокупности поверхностей второго порядка, в диаметральных плоскостях которых размещены светодиоды несменного источника света. 7. Устройство освещения интерьера транспортного средства по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что излучатель выполнен в виде кластера светодиодов с различной длиной волны. 8. Устройство освещения интерьера транспортного средства по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что кластер светодиодов снабжен импульсным стабилизированным источником тока, для функционирования фонаря при предельных значениях напряжения в бортовой сети автомобиля. 9. Устройство освещения интерьера транспортного средства по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что основание, обойма и части корпуса оптического элемента снабжены системой унифицированных пружинных защелок.(56) 1. 5944406, 31.08.1999, МПК 60 1/00./ . . 2. 5599086, 04.02.1997, МПК 60 3/02./ . 3. Патент России 2146624, МПК 760 3/02,21 8/10, 1998. 4. Заявка Германии 19926561, МПК 21 21/30,21 19/00,21 5/04,21 17/00, 21 29/00,21 10108, 2000. 5. 6139172, МПК 60 3/02,60 1/04, 2000. Полезная модель относится к осветительным устройствам транспортных средств и может быть использована в качестве устройства освещения интерьера транспортного средства, в частности для освещения салона автомобиля. Известно устройство освещения интерьера салона транспортного средства, содержащее смонтированный в корпусе патрон, лампу накаливания, рассеиватель и отражатель,перемещающийся относительно патрона в пределах фиксированного телесного угла 1. Недостатком известного устройства освещения интерьера является то, что устройство имеет сложную конструкцию и узкое функциональное применение. К числу общих недостатков устройств освещения, размещаемых на потолке салона,следует отнести появление бликов в результате отражения от остекления салона и невозможность концентрации светового потока в пределах локальной области. Известна конструкция устройства освещения интерьера, в которой источник света выполнен перемещаемым вдоль продольной оси салона автомобиля по закрепленной направляющей, что обеспечивает возможность локального освещения мест пассажира и водителя при необходимости продольного перемещения сидений. Предусмотрена возможность дополнительного поворота источника света в поперечном направлении. Одновременно продольная направляющая устройства используется в качестве токоподводящего контакта 2. 2 1252 Известная конструкция требует дополнительного оснащения салона автомобиля в процессе подготовки производства и не позволяет, в случае необходимости, эффективно освещать требуемую область салона. Известна конструкция устройства освещения салона транспортного средства, в которой предусмотрена возможность, как локального, так и общего освещения интерьера транспортного средства за счет установки двух отдельных источников света с соответствующими оптическими элементами в одном корпусе. Каждый источник света обеспечивает локальное освещение мест пассажира и водителя, причем предусмотрено одновременное их включение 3. Расширение функциональных возможностей такого устройства требует усложнения конструкции, что влияет на его надежность. 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. Альтернативным вариантом является применение светодиодов, лишенных перечисленных недостатков и обладающих высокой светоотдачей, надежностью и низким энергопотреблением, что особенно важно в аварийных условиях при автономном питании. Известно устройство освещения интерьера транспортного средства, используемое в качестве источника локального освещения при чтении в салоне, включающее основание,оптический элемент, состоящий из корпуса с прозрачным рассеивателем, несменного источника света на основе кластера светодиодов, установленных в отверстиях обоймы, и средство крепления основания в салоне, принятое за прототип. В качестве излучателя белого света использована матрица светодиодов, установленная на электронной плате в круглой оправе, способной поворачиваться или наклоняться относительно горизонтальной и/или вертикальной оси и фиксироваться в выбранном положении 4. Недостатком такого устройства является сложность конструкции, использование большого числа элементов, что уменьшает структурную надежность изделия и увеличивает его стоимость. Кроме того, предложенная конструкция фонаря не позволяет осуществлять его повороты на большие углы, что ограничивает возможность освещения отдельных участков салона. В то же время использование большого числа светодиодов (36 штук) оправдано только при размещении устройства на большом расстоянии, но не обязательно при подсветке рабочего места, где требуются значительно меньшие значения освещенности 5. В основу полезной модели положена задача реализации необходимых светотехнических характеристик устройства освещения интерьера транспортного средства с расширением его функциональных возможностей, увеличением надежности и технологичности изготовления, при минимизации числа элементов в конструкции фонаря и несменного источника света. Поставленная задача достигается тем, что в устройстве освещения интерьера салона транспортного средства, включающем основание, оптический элемент, состоящий из корпуса с прозрачным рассеивателем, несменного источника света на основе кластера светодиодов, установленных в отверстиях обоймы, и средство крепления основания в салоне,согласно полезной модели, корпус оптического элемента снабжен полусферической обечайкой, имеющей сотовую структуру на контактной поверхности, и сопряжен с ней посредством шарикового фиксатора, а с основанием - по шаровой поверхности. Корпус выполнен из двух частей, в полярной зоне которых размещен подпружиненный шариковый фиксатор, с возможностью перемещения в обечайке в горизонтальной и вертикальной плоскостях в пределах углов 045. Обечайка в устройстве, посредством продольного направляющего паза, выполненного вдоль ее экватора, сопряжена с хвостовиком корпуса оптического элемента. Средство крепления основания выполнено в виде цанги с фиксатором положения для установки устройства на обивке салона. 3 1252 В устройстве оптическая поверхность рассеивателя выполнена в виде совокупности поверхностей второго порядка, в диаметральных плоскостях которых размещены светодиоды несменного источника света. В устройстве светодиоды установлены под фиксированным углом к оси корпуса оптического элемента, а световое распределение задано геометрической формой внутренней поверхности рассеивателя. В устройстве несменный источник света выполнен на основе кластера светодиодов с различной длиной волны. В устройстве кластер светодиодов снабжен импульсным стабилизированным источником тока для возможности функционирования при предельных значениях напряжения в бортовой сети автомобиля. В устройстве основание, обойма и части корпуса оптического элемента снабжены системой унифицированных пружинных защелок. 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, где фиг. 1 - продольный разрез общего вида устройства освещения интерьера салона транспортного средства,фиг. 2 - общий вид оптического элемента,фиг. 3 - общий вид обечайки оптического элемента,фиг. 4 - общий вид рассеивателя,фиг. 5 - общий вид обоймы для размещения кластера светодиодов,фиг. 6 - общий вид устройства освещения интерьера транспортного средства (тыльная сторона),фиг. 7 - сборочный чертеж общего вида устройства. Устройство освещения интерьера транспортного средства (фиг. 1) состоит из основания 1, в котором расположен оптический элемент (фиг. 2), состоящий из левой части 2 и правой части 3 корпуса, рассеивателя 4, обоймы 5 для установки кластера светодиодов 6 модуля несменного источника света и переключателя 7. Части 2, 3 корпуса оптического элемента сопряжены с основанием 1 по шаровой поверхности М с возможностью вращения друг относительно друга. Взаимное расположение основания 1 и частей 2, 3 в обечайке 8 обеспечивается шариковым фиксатором 9 пространственного положения оптического элемента, поджатым плоской пружиной 10 и хвостовиком 11. Фиксатор 9 размещен в полярной зоне частей 2, 3 корпуса. Через внутреннее отверстие хвостовика 11 проходит жгут проводов (на чертеже условно не показан) для подключения несменного источника света к бортовой сети автомобиля. Внутренняя поверхность обечайки оптического элемента 8 (фиг. 3) в пределах шаровой поверхности 14 имеет сотовую структуру с выемками 15 с радиусом шарика 9. Вдоль экватора обечайки 8 выполнен продольный направляющий паз 16, в котором перемещается хвостовик 11 частей 2,3 корпуса, что обеспечивает поворот оптического элемента вдоль горизонтальной оси. Рабочая часть рассеивателя 4 (фиг. 4) выполнена в виде совокупности поверхностей второго порядка 17, геометрия которых обеспечивает требуемое световое распределение для данного типа устройства освещения. Светодиоды 6 модуля несменного источника света установлены в обойме 5 корпуса оптического элемента (фиг. 5) и фиксируются с помо 4 1252 щью защелок 18 в диаметральных плоскостях соответствующих фрагментов 17 оптических поверхностей рассеивателя 4. Модуль несменного источника света подключен к стабилизатору 19 тока (фиг. 1). Для удобства использования гнездовая колодка 12 установлена с внутренней стороны основания 1 (фиг. 6). Для фиксации основания 1 в обивке салона цанговый зажим средства 13 крепления снабжен буртовым фиксатором 20. Технологичность сборки устройства обеспечивается наличием системы унифицированных пружинных защелок 18 в основании 1, в частях 2, 3 корпуса оптического элемента и обойме 5. Возможно размещение устройства в обшивке боковой (задней) стенки салона автомобиля, рядом со спальным местом водителя. В этом случае оно может быть использовано и в качестве фонаря для чтения. Размещение нескольких устройств над местами водителя,пассажира и приборным щитком с соответствующей установкой позволяет реализовать условия как локального, так и общего освещения и избежать нежелательных бликов вследствие рассеяния света остеклением салона. Устройство освещения интерьера транспортного средства работает следующим образом. При нажатии клавиши переключателя 7 в положение включено к модулю несменного источника света подается напряжение бортовой сети автомобиля, и через светодиоды 6 протекает ток инжекции. Генерируемое излучение формируется с помощью элементов поверхностей второго порядка 17 вторичной оптики рассеивателя 4 в требуемое световое распределение в пределах локальной области, оговоренной техническими требованиями. Вращение частей 2, 3 оптического элемента обеспечивает перемещение освещаемой области относительно продольной и поперечной осей салона автомобиля. В зависимости от числа включенных устройств и их пространственной ориентации достигается требуемое освещение интерьера транспортного средства. Изменяя геометрию внутренней поверхности элементов рассеивателя 4 и угловую апертуру (угол 21/2) светодиодов 6, можно варьировать локальное световое распределение от каждого устройства. Пружинные защелки 18, выполненные в основании 1 устройства, обеспечивают его надежное вибро-ударопрочное крепление в салоне транспортного средства. Макетные испытания заявляемого устройства показали, что в полезной модели реализация необходимых светотехнических характеристик устройства освещения интерьера транспортного средства сопровождается расширением его функциональных возможностей. Технологичность изготовления повысилась на 15-25 . Дизайнерское решение устройства выгодно отличает его от известных в связи с использованием современных прогрессивных форм, гармонично дополняющих друг друга. Разработанное устройство позволяет органично интегрировать его в общую техническую и архитектурную концепцию оформления салона, используя новые подходы к решению задач освещения интерьера. Для изготовления устройства применяются технологичные ударопрочные пластики цветовых оттенков, гармонирующих с обивкой салона. Несменный источник света выполнен потехнологии. Композиционное решение устройства, основанное на модульном принципе конструирования, не требует сложного технологического оборудования и оснастки в процессе производства. Надежность конструкции обеспечивает безотказную эксплуатацию устройства, что позволяет исключить последующий сервис. Промышленное освоение устройства намечено в 2002-2003. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.