車輛前燈的製作方法
2023-06-08 10:14:46
專利名稱：車輛前燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種包括具有高發熱密度諸如發光二極體的光源的車輛前燈，其在高溫條件下發光效率和壽命降低。
背景技術：
公知的一種車輛前燈具有這樣的結構投影透鏡、反光鏡和光源從它的前端按照此順序布置，並且散熱元件安裝在光源上來散發從光源產生的熱。例如，參照日本專利申請公開號2004-311224(專利文獻1)或公開號2009-212019 (專利文獻2)。在專利文獻1所述的車輛前燈中，散熱元件形成有向下延伸的梳狀散熱片。在專利文獻2所述的車輛前燈中，散熱元件形成有向上或向下延伸的多個散熱片。但是，如專利文獻1或2所述的傳統的車輛前燈具有的問題在於，由於散熱片的溫度隨離光源的距離增加而減小，並相應地，翼的遠端的溫度是低的，所以散熱元件的散熱效率對於它的尺寸不足夠高，並相應地，散熱元件必須在尺寸上製造得很大。
發明內容
一個實施例提供了一種車輛前燈，包括在其前端形成有開口的外殼；固定到開口的透鏡蓋，以便關閉作為燈室的外殼的內部空間；布置在燈室中的光源；和布置在燈室中的散熱元件，以便將從光源產生的熱散發到燈室，其中散熱元件包括設置來從外殼的底壁延伸的柱元件，光源安裝在柱元件的上端；具有板狀並徑向地固定到柱元件的外周的散熱片，以致沿著柱元件的縱向方向延伸；和圍繞散熱片的側面設置的引導壁，引導壁相對於外殼的底壁成斜面來隨離引導壁的下端距離的增加而靠近柱元件， 以便每個由兩個散熱片和引導壁形成的空間隨離引導壁的下端距離的增加而變窄，引導壁形成有狹縫來在燈室和每個空間之間形成空氣連通，狹縫成形為隨離引導壁的下端距離的增加而更窄。根據本發明，提供了一種具有緊湊和高效的散熱元件的車輛前燈。本發明的其它優點和特徵參照包括附圖和權利要求書的以下說明將變得顯而易見。
在附圖中
圖1是根據本發明一個實施例的車輛前燈的縱向剖視圖；
圖2是沿圖1的A-A線的剖視圖；圖3是沿圖1的B-B線的剖視圖；圖4是根據本發明該實施例的車輛前燈的橫向剖視圖；圖5A和5B是用於解釋形成散熱片和引導壁的一種不同方法的圖；以及圖6A和6B是用於對比於傳統結構解釋根據本發明該實施例的車輛前燈的優點的圖。
具體實施例方式在根據本發明一個實施例的車輛前燈的縱向剖視圖的圖1中，1表示形成有前開口 2的外殼1。透鏡蓋4裝配到前開口 2來關閉外殼1。燈室6由外殼1和透鏡蓋4形成。在燈室6內部，投影透鏡8、遮光物10和光源12沿光軸Z從前到後按照此順序布置。具有諸如迴轉拋物面的彎曲形狀的內反射表面的反光鏡14布置為與光源12相對。在該實施例中，投影透鏡8是平凸透鏡。投影透鏡8如此定位以致投影透鏡8的焦點和反光鏡14的焦點在相同位置。從反光鏡14反射的部分光被遮光物10阻擋，未被遮光物10阻擋的部分光由投影透鏡8向前投射。在該實施例中，遮光物10也用作投影透鏡 8的支撐元件。應該注意的是，該實施例的車輛前燈是包括投影透鏡和反光鏡的投影類型燈，本發明可應用於反光鏡類型燈或直接投影類型燈。光源12由一個或更多發光二極體構成。光源12布置在容納在燈室6中的散熱元件16上。散熱元件16由柱元件18、散熱片20和引導壁22構成。柱元件18以圓柱體的形狀形成。如圖2和3所示，柱元件18固定到支撐元件M的上端，支撐元件M形成為在它的下端從外殼1的底壁Ia突出以致向上延伸。光源12安裝在柱元件18的上端表面上。如圖4所示，具有板狀形狀的散熱片20設在柱元件18的外周上，以致徑向地從柱元件18的軸線伸出。柱元件18在豎直方向的長度等於散熱片20在豎直方向的長度，以便散熱片20在柱元件18的整個長度上延伸。在散熱片20的下端和底壁Ia之間設置足夠大的空間，用於使依據支撐元件M的高度的體積的空氣循環。附帶地，柱元件18的長度依據情況可以不同於散熱片20的長度。散熱片20以一定間隔布置以便空氣能夠穿過每兩個相鄰的散熱片20。散熱片20 不必須設在柱元件18的整個外周上。散熱片20可以設在柱元件18的一部分外周處，以致不與遮光物10幹涉。由諸如鋁的高導熱材料製成的散熱片20通過鋁澆鑄與柱元件18 —體地形成。替換地，散熱片20可以通過成形鋁板形成，並固定到柱元件18的外周。柱元件18在該實施例中以圓柱體的形狀形成，但是它可以以諸如正方體柱體或六角柱體的稜柱的形狀形成。引導壁22在圓周方向上圍繞散熱片20布置以致形成空間25，每個空間25由柱元件18和相鄰的兩個散熱片20圍繞並在豎直方向與燈室6連通。每個散熱片22的側邊緣是傾斜的，以便在與散熱片22的側邊緣接觸的同時圍繞散熱片22布置的引導壁是傾斜的，來隨著離它的下端距離的增加而靠近柱元件18。相應地，由柱元件18和相鄰的兩個散熱片圍繞的每個空間25隨著離底部表面Ia距離的增加而變窄。針對每個空間25設置用於燈室6和每個空間25之間空氣連通的狹縫沈。狹縫 26形成在引導壁22中來具有帶角部的三角形的形狀，以便隨著離引導壁22的下端距離的增加而變窄。狹縫沈不存在於引導壁22的上部中。相應地，燈室6和空間25之間的空氣連通由引導壁22在它們的上部阻擋。在引導壁22和外殼1的後壁Ib之間設置一定空間。引導壁22由諸如鋁的高導熱材料製成。引導壁22可以由圓弧形狀的鋁板形成。 例如，在這種情況下，引導壁22通過銅焊固定到散熱片20。替換地，柱元件18、散熱片20 和引導壁22可以通過鋁澆鑄一體地形成。更進一步地，如圖5A所示，局部引導壁22p和一個散熱片20的組合可以通過摺疊矩形板元件觀的邊緣由矩形板元件觀形成。在這種情況下，板元件的側邊緣被摺疊以致在板元件觀的上邊緣的摺疊量較大，而在板元件觀的下邊緣的摺疊量較小，以便板元件觀被摺疊成三角形的形狀來形成局部引導壁22p。如圖5B所示，每個與散熱片20和局部引導壁22p —體形成的多個板元件觀徑向地固定到柱元件18的外周。結果，形成每個由柱元件18、相鄰的兩個散熱片20和由局部引導壁22p構成的引導壁22圍繞的空間25以及狹縫26。在固定板元件觀的時候，局部引導壁22p的上邊緣可以部分地覆蓋在它們的相鄰板元件觀上，或替換地，局部引導壁22p的上角可以與它們的相鄰板元件觀接觸。如圖1所示，一端連接到光源12的引線30穿過外殼1的後壁Ib被拉到外部，並通過連接器32連接到驅動電路34。驅動電路34是用於向光源12供應電能的電路。然後，解釋具有上述結構的車輛前燈的操作。當光源12打開時，從光源12產生的光被反光鏡14反射。從反光鏡14反射的部分光被遮光物10阻擋。未被遮光物10阻擋的部分光由投影透鏡8向前投射。從光源12產生的熱傳遞到柱元件18，並進一步傳遞到散熱片20。更進一步地，熱從散熱片20傳遞到引導壁22。結果，由柱元件18、相鄰的兩個散熱片20和引導壁22圍繞的每個空間25中的空氣被從柱元件18、散熱片20和引導壁22散發的熱變暖，並因此膨脹。被變暖並因此變輕的空氣向上朝向外殼1的頂壁Ic運動。因而，進入空間25的空氣被從柱元件18、散熱片20和引導壁22散發的熱變暖，並持續地向上運動。已上升的變暖空氣如圖1中的箭頭所示沿外殼1的頂壁Ic朝向透鏡蓋4流動。變暖空氣被反光鏡14和遮光物10阻止向下運動。在燈室6內的變暖空氣通過外殼1的後壁 lb、頂壁Ic和側壁與外部空氣交換熱，以便被冷卻。空氣沿透鏡蓋4向下運動，並穿過外殼1的底壁Ia和遮光物10之間的空間，在此期間空氣通過底壁Ia與外部空氣交換熱。已穿過底壁Ia和遮光物10之間的空間的空氣從散熱片20下方流入空間25，並在由從柱元件18、散熱片20和引導壁22散發的熱加熱的同時再次向上朝向頂壁Ic運動。如上所述，空間25中的空氣由從柱元件18、散熱片20和引導壁22散發的熱變暖， 在被冷卻的同時沿外殼1的頂壁Ic朝向透鏡蓋4流動，在被冷卻的同時沿外殼1的底壁Ia 流動，並再次流入空間25。通過設置引導壁22，能夠阻止已在空間25中變暖並膨脹的空氣在空間25的中途流到燈室6，並能夠阻止在燈室6中的空氣從空間25的中途流入空間25。因為這種漏鬥效果，在空間25的上側和下側之間造成大壓力差。結果，由於空氣吸入空間25的下側，所以空氣持續地流經空間25，以便散發柱元件18、散熱片20和引導壁22的熱。因而，通過設置引導壁22，散熱區域能夠增加從而提高散熱效率。圖6A示出了一種傳統的散熱元件38，其由柱元件18和徑向地固定到未設有引導壁的柱元件18的矩形散熱片36構成。圖6B示出了根據該實施例的設有引導壁22的散熱元件16。如從圖6A和6B 所見，根據該實施例的散熱元件16針對相同的散熱區域在尺寸上小於傳統的散熱元件38。在散熱元件16之上的空氣溫度高於在散熱元件16之下的空氣溫度。通過設置引導壁22，在散熱元件16之上的高溫空氣如圖6B中的彎曲箭頭所示被抑制進入空間25，而在散熱元件16之下的低溫空氣被促進進入空間25。更進一步地，由於每個空間25由柱元件18、散熱片20和引導壁22圍繞，所以在每個空間25內的溫度分布幾乎是一致的，在遠離光源12的散熱片的遠端的溫度接近更靠近光源12的柱元件18的溫度。相應地，由於穿過空間25的空氣的溫度和在散熱片20的遠端或引導壁22的溫度之間的差很大，所以能夠提高散熱效率。更進一步地，由於空間25隨著離它們下端距離的增加而變窄，並相應地空氣的流動速度增加且散熱效率增加，所以散熱元件16能夠在尺寸上製成很小。設置引導壁22不會導致在空間25中空氣流動阻力的增加，因為空氣能夠經過狹縫沈進入空間25。由於狹縫沈形成在引導壁22的下端側，並且散熱片20的上端側由引導壁22圍繞，所以能夠阻止空氣從散熱片20的上端側進入空間25，並相應地不必擔心漏鬥效果被損害。當車輛行駛時，由於透鏡蓋4被風撞擊，所以透鏡蓋4外的空氣和透鏡蓋4內的空氣之間的熱傳遞被促進，並相應地光源12的冷卻被促進。附帶地，當車輛在寒冷氣候中行駛時，雪或冰可能依附到透鏡蓋4的外表面。但是，由於依附到透鏡蓋4的外表面的雪或冰被從透鏡蓋4的內表面傳遞的熱溶化，所以不必擔心前燈的光投射被損害。以上解釋的優選實施例是僅僅由以下所附權利要求書說明的本申請的發明的例示。應該理解，優選實施例的修改可以由本領域的技術人員做出。
權利要求
1.一種車輛前燈，包括在其前端形成有開口的外殼；固定到開口的透鏡蓋，以關閉作為燈室的外殼的內部空間； 布置在燈室中的光源；和布置在燈室中的散熱元件，以將光源產生的熱散發到燈室， 其中散熱元件包括設置為從外殼的底壁延伸的柱元件，光源安裝在柱元件的上端； 具有板狀並沿徑向固定到柱元件的外周的散熱片，以沿柱元件的縱向延伸；和圍繞散熱片的側面設置的引導壁，引導壁相對於外殼的底壁傾斜來隨著離引導壁下端的距離增加而靠近柱元件，以使均由相鄰的兩個散熱片和引導壁形成的各空間隨著離引導壁下端的距離增加而變窄，引導壁形成有狹縫以在燈室和每個空間之間形成空氣連通，狹縫成形為隨著離引導壁下端的距離增加而變窄。
2.根據權利要求1所述的車輛前燈，其中狹縫形成為從引導壁的下端向上延伸的形狀。
3.根據權利要求1所述的車輛前燈，其中每個狹縫形成為位於相鄰的兩個散熱片之間。
4.根據權利要求1所述的車輛前燈，其中引導壁是形成有狹縫並圍繞散熱片側面的板元件。
5.根據權利要求1所述的車輛前燈，其中引導壁和散熱片由板元件製成，每個板元件在其側邊緣被摺疊以形成所述散熱片並形成有所述狹縫，摺疊量隨著離板元件下端的距離增加而增加。
全文摘要
車輛前燈設有散熱元件，其包括設置為從外殼的底壁延伸的柱元件，光源安裝在柱元件上；徑向地固定到柱元件的外周的散熱片；和圍繞散熱片的側面設置的引導壁。引導壁相對於外殼的底壁傾斜，以便均由相鄰兩個散熱片和引導壁形成的空間隨著離引導壁下端的距離增加而變窄。引導壁形成有狹縫來在燈室和每個空間之間形成空氣連通，狹縫成形為隨著離引導壁下端的距離增加而變窄。
文檔編號F21S8/10GK102401303SQ20111026672
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月7日 優先權日2010年9月8日
發明者富永元規, 西井孝仁 申請人:株式會社電裝