專利名稱：用于機動車輛的頭燈組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于機動車輛的頭燈組件，其安裝有一個或多個能輻射由一個或多個光源產(chǎn)生的熱能的散熱元件。
背景技術：
具有安裝至機動車輛的裝備有發(fā)光二極管的各種類型頭燈組件。例如，日本專利 No. JP 4觀9268公開了這種由頭燈和發(fā)光二極管構成的頭燈組件。在頭燈組件中，依次布置光投影透鏡、遮光器和光源，并且布置反射器以使得其面向光源。反射器將由光源產(chǎn)生的光線反射至前進方向。一個或多個散熱元件安裝至光源以便輻射由光源產(chǎn)生的熱能。在頭燈組件中，光源由第一光源和第二光源構成。第一光源具有第一光線發(fā)射部分，其豎直地放置于從光源的光學軸線觀察的上部。第二光源具有第二光線發(fā)射部分，其豎直地放置于從光源的光學軸線觀察的下部。也就是，頭燈組件產(chǎn)生兩個光束模式。通常，發(fā)光二極管具有內(nèi)在缺點，因為具有高的表面放熱率。例如，當發(fā)光二極管的溫度增大時，光線發(fā)射效率降低，并且其使用壽命變短。因此，當發(fā)光二極管彼此靠近布置并且使用較小尺寸的散熱元件以降低頭燈組件的整體尺寸時，熱量產(chǎn)生密度變高并且頭燈組件的熱輻射能力降低。為了避免上述常規(guī)缺點，具有一種常規(guī)技術。例如，日本專利公開出版物No. JP 2005-190825公開了這種其中頭燈組件裝配有電扇的常規(guī)技術。電扇使得空氣從光室的后側流動至光室的前側。因而，風扇迫使熱空氣從光室的后側流動至光室的前側以便冷卻光室內(nèi)部。而且，日本專利公開出版物No. JP2009-147175公開了一種常規(guī)技術，其中冷卻劑在一個或多個發(fā)光二極管布置于其上的印刷電路板上流動以便冷卻發(fā)光二極管，并且冷卻劑由泵通過冷卻管道供應至輻射板以便從輻射板輻射熱能。這種常規(guī)技術提高熱輻射性能。然而，前述常規(guī)技術需要光室中的電扇和/或泵以及冷卻管道以便強制性地冷卻發(fā)光二極管。這增大了頭燈組件的整體尺寸，并且增大電源消耗，因為常規(guī)頭燈組件還需要具有另外的電能以驅(qū)動上述電扇和泵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標是提供一種用于車輛的頭燈組件，其具有增大的輻射能力而不增大頭燈組件的尺寸和電能消耗。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于機動車輛的頭燈組件。該頭燈組件由外殼、透鏡蓋、光源、投影透鏡、散熱元件和熱交換室構成。外殼的前部開口。透鏡蓋安裝至外殼前部以形成光室。光室是由透鏡蓋和外殼形成的閉合空間。光源產(chǎn)生和發(fā)射光線。光源放置于光室中。投影透鏡放置于光室中。投影透鏡將從光源發(fā)射的光線朝著頭燈組件的前側投影。散熱元件放置于光室中。散熱元件由多個用來輻射由光源產(chǎn)生的熱能的散熱片構成。熱交換室在光室中形成于散熱元件上方的外殼中。熱交換室朝著光室的底壁開口。優(yōu)選地，熱交換室形成于外殼的頂壁中以使得熱交換室具有朝著外殼上側的凸形形狀。還優(yōu)選地，熱交換室由肋部分形成。肋部分從外殼的頂壁朝著外殼的底部伸出。還優(yōu)選地，外殼的頂壁具有頂孔。頂孔由蓋單元覆蓋以形成熱交換室以使得熱交換室具有朝著外殼的上側的凸形形狀。還優(yōu)選地，蓋單元具有比外殼高的導熱率。還優(yōu)選地，肋部分形成于外殼的頂孔周圍。肋部分從外殼的頂壁朝著外殼的底壁伸出。還優(yōu)選地，頭燈組件具有密封元件。密封元件放置于蓋單元和外殼之間。陽螺紋部分形成于蓋單元的外周邊上。陰螺紋部分形成于在外殼的頂孔周圍形成的肋部分的內(nèi)周邊上。蓋單元的陽螺紋部分螺旋至外殼的肋部分的陰螺紋部分。還優(yōu)選地，熱交換室具有中心熱交換室和熱交換子室。中心熱交換室形成于熱交換室的中心部分處。熱交換子室形成于中心熱交換室的周圍，并且朝著光室的底壁開口。尤其，熱交換子室能具有圓形、矩形和六邊形之一的橫截面。還優(yōu)選地，氣流孔形成于肋部分的外周邊上并且朝著頭燈組件的前側開口。還優(yōu)選地，從外殼頂壁伸出的肋部分的底部具有傾斜形狀并且朝著光室的前底側開口。如前所述以及將在下面第一至第八實施例所解釋的，根據(jù)本發(fā)明的頭燈組件具有由此暖空氣和外部環(huán)境空氣之間的熱交換高效地執(zhí)行的長空氣流路。光室中的內(nèi)部暖空氣和透鏡蓋的外部環(huán)境空氣之間的熱交換也通過燈蓋的壁表面執(zhí)行。根據(jù)本發(fā)明的頭燈組件的結構在沒有增大頭燈組件的整體尺寸和電能消耗之下促進熱交換并且增大輻射性能。肋部分和子肋部分的存在進一步增大頭燈組件的輻射性能。


本發(fā)明的優(yōu)選非限制性的實施例將參照附圖以示例的方式描述，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的安裝至車輛的頭燈組件的豎直橫截面的示意圖；圖2是示出頭燈組件沿著圖1的A-A線的橫截面的視圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的安裝至車輛的頭燈組件的橫截面的視圖，其相應于圖2所示的沿著圖1所示A-A線的橫截面的視圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的安裝至車輛的頭燈組件的橫截面的視圖，其相應于圖2所示的沿著圖1所示A-A線的橫截面的視圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的安裝至車輛的頭燈組件的橫截面的視圖，其相應于圖2所示的沿著圖1所示A-A線的橫截面的視圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的安裝至車輛的頭燈組件的橫截面的視圖，其相應于圖2所示的沿著圖1所示A-A線的橫截面的視圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第六實施例的安裝至車輛的頭燈組件的橫截面的視圖，其相應于圖2所示的沿著圖1所示A-A線的橫截面的視圖8A是示出在沿著圖7所示的箭頭B觀察時頭燈組件中的次肋部分的橫截面的視圖；圖8B是示出在沿著圖7所示的箭頭B觀察時具有另一形狀的次肋部分的橫截面的視圖；圖8C是沿著圖7所示的箭頭B觀察時具有另一形狀的次肋部分的橫截面的視圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第七實施例的安裝至車輛的頭燈組件的豎直橫截面的示意圖；圖10是示出頭燈組件沿著圖9所示C-C線的橫截面的視圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第八實施例的安裝至車輛的頭燈組件的豎直橫截面的示意圖；圖12是示出頭燈組件沿著圖11所示D-D線的橫截面的視圖；并且圖13是示出安裝至車輛的常規(guī)頭燈組件的橫截面的視圖。
具體實施例方式下面，將參照附圖描述本發(fā)明的多個實施例。在以下多個實施例的描述中，同樣的參考符號或數(shù)字在數(shù)個附圖中始終標識相同或等同的部件。第一實施例將參照圖1和圖2給出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的頭燈組件的描述。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的安裝至車輛的頭燈組件的豎直橫截面的示意圖。如圖1所示，根據(jù)第一實施例的頭燈組件由外殼1、前透鏡蓋4和其他各種類型的部件構成。外殼1的前部2開口。前透鏡蓋4裝配并且固定至外殼1的前部以便大致閉合外殼1的內(nèi)部。也就是，外殼1和前透鏡蓋4構成光室6。光室6容納各種類型的部件。在光室6中，當從頭燈組件的前側朝著后側觀察時，投影透鏡8、遮光器10和光源 12沿著光源12的光學軸線Z依次布置。反射器14面向光源12。反射器14反射從光源12 發(fā)射的光線。在根據(jù)第一實施例的頭燈組件的結構中，投影透鏡8由平面凹透鏡構成。投影透鏡8和反射器14布置于外殼1中以使得它們具有大致相同的焦點。反射器1具有內(nèi)反射表面，其具有曲面比如旋轉拋物線表面。遮光器10切斷由反射器14反射的一部分光線。由反射器14反射的光線的剩余部分由投影透鏡8照射至頭燈組件的前部。在根據(jù)第一實施例的頭燈組件的結構中，遮光器10還作為能支撐投影透鏡8的支撐元件。光源12安裝有發(fā)光二極管(LED)。光源12安裝并且固定至散熱元件16的水平板 18。水平板18具有平面狀板并且在水平方向上放置于頭燈組件中。散熱元件16的豎直板20放置于水平板18的后側處。水平板18和豎直板20組裝在一起。豎直板20與光源12的光學軸線Z大致豎直。豎直板20豎直地放置于根據(jù)第一實施例的頭燈組件中。水平板18大致固定于豎直板20的中心部分處。水平板18的前端固定至支撐元件22，支撐元件22豎直地放置并且固定至外殼1 的底壁la。遮光器10的后端固定至支撐元件22。
間隙形成于豎直板20的底側和外殼1的底壁Ia之間。這個間隙允許空氣在頭燈組件中充分地流動并且循環(huán)。而且，間隙形成于豎直板20的上側和外殼1的頂壁Ic之間。 這個間隙允許空氣在頭燈組件中充分地流動并且循環(huán)。水平板18和豎直板20由高導熱材料例如鋁制成。多個散熱片M布置于豎直板20的后表面上。每個散熱片M具有板形形狀，并且朝著外殼1的后側豎直地固定至豎直板20的后表面上。也就是，如圖1所示，每個散熱片 24從豎直板20的后表面朝著豎直板20的后側延伸。散熱片M彼此間以預定間隔布置以便空氣穿過其中流動。每個散熱片M沿著豎直方向具有與豎直板20相同的長度。每個散熱片M的后端和外殼1的后壁Ib形成具有預定間隔的間隙。散熱片M由高導熱材料比如鋁制成。水平板18、豎直板20和散熱片M通過鋁鍛造一體地制成。還可接受的是，通過作為金屬接合工藝的銅焊將由鋁板制成的散熱片24固定至豎直板20的后表面上。頂孔沈在散熱片M上方形成于外殼1的頂壁中。頂孔沈由蓋單元觀覆蓋。頂孔沈和蓋單元觀組裝在一起。蓋單元觀具有凸形形狀并朝著外殼1的上部伸出。如圖 1所示，熱交換室30形成于蓋單元觀中。在根據(jù)第一實施例的頭燈組件中，頂孔沈形成于散熱片M上方。然而，能在外殼 1的頂壁Ic的另一部分中形成頂孔26，除非這部分定位于散熱片M上方。而且，頂孔沈具有圓形形狀并且大致具有散熱片M的外切圓的尺寸。而且，頂孔 26能具有矩形形狀或六邊形形狀，并且具有與散熱片M的外切圓相比較大的尺寸。蓋單元觀的外輪廓具有朝著上側伸出的截頭圓錐體形狀，類似于凹形形狀。頂孔沈由蓋單元28密封。蓋單元28具有其中熱交換室30形成于蓋單元28內(nèi)部的尺寸。也就是，熱交換室30的底部朝著散熱片M—側開口。在光室6容納由投影透鏡8、遮光器10、光源12和散熱元件16構成的單個單元時， 光室6需要單組頂孔沈、蓋單元觀以及熱交換室30。然而，光室6能具有多個所述組。當光室6安裝有多個單元時，每個單元由投影透鏡8、遮光器10、光源12以及散熱元件16構成，能將這組頂孔沈、蓋單元觀以及熱交換室30放置于每個單元的散熱片M上方。而且，能將具有大直徑的所述單組頂孔沈、蓋單元觀以及熱交換室30放置于多個散熱片組上方。另一方面，如圖1所示，連接至光源12的導線34穿過外殼1的后壁Ib延伸至外殼1的外側，并且通過連接器36電連接至驅(qū)動電路38。驅(qū)動電路36是將電能供應至光源12的已知電路。現(xiàn)在將給出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的頭燈組件的動作的描述。在機動車輛開始驅(qū)動并且光源打開時，從光源12發(fā)射的光線由反射器14反射。遮光器10切斷由反射器14反射的一部分光線，并且投影透鏡8將光線的剩余部分(或未切斷部分)朝著前進方向輻射。由光源12產(chǎn)生的熱量通過水平板18傳導至豎直板20，并且最終通過豎直板20傳導至散熱片對。來自散熱片M的輻射使散熱片M的環(huán)境空氣變暖，并且空氣從而膨脹。膨脹的環(huán)境空氣在相鄰的散熱片M之間朝著外殼1的頂壁Ic上升。多個散熱片24中相鄰散熱片M之間的空氣持續(xù)地變暖并且上升。圖2是示出頭燈組件沿著圖1所示A-A線的橫截面的視圖。如圖2所示，由散熱器M的熱能變暖的空氣上升并且然后在光室6中通過外殼1 的頂孔沈進入熱交換室30。在熱交換室30中，暖空氣與外部環(huán)境空氣之間的熱交換通過蓋單元觀執(zhí)行。這種熱交換冷卻熱交換室30中的暖空氣。也就是，光室6的暖空氣和外部環(huán)境空氣之間的熱交換在暖空氣沿著蓋單元觀的內(nèi)表面流動時執(zhí)行。如圖2所示，當熱交換通過蓋單元觀在熱交換室30中執(zhí)行時，暖空氣沿著蓋單元 28的內(nèi)表面流動至前、后、右和左方向。當暖空氣在熱交換之后沿著蓋單元觀的內(nèi)表面到達蓋單元觀的外周部分時，暖空氣從熱交換室30流出并且通過頂孔沈流入光室6內(nèi)部。當暖空氣從散熱片M —側進入熱交換室30之后熱交換室30中的暖空氣再次流入光室6時，暖空氣的流動具有較長冷卻路徑。與如圖13所示的常規(guī)頭燈組件中的平狀類型頂壁提供的較短冷卻路徑相比，這種較長冷卻路徑具有提高的性能以通過頂壁Ic執(zhí)行暖空氣和外部環(huán)境空氣之間的熱交換。圖13是示出具有平狀類型頂壁的常規(guī)頭燈組件的橫截面的視圖。在光室6中產(chǎn)生以下不同氣流 (a)當在熱交換室30中執(zhí)行熱交換之后暖氣流從熱交換室30流入光室6時，該暖氣流由于從散熱片M —側上升的暖氣流而導致翻滾，并且因此一部分暖氣流再次進入熱交換室30的內(nèi)部；并且(b)通過熱交換室30中的蓋單元觀借助于熱交換而冷卻的暖氣流由從散熱片M 一側上升的暖氣流推入光室6。當從熱交換室30流入光室6內(nèi)部的暖氣流與從散熱片M —側上升的暖氣流碰撞時，湍流出現(xiàn)在熱交換室30和頂孔沈周圍。所產(chǎn)生的湍流促進暖空氣和蓋單元觀的內(nèi)壁之間的熱交換，因為湍流增大了熱交換室30和光室6的內(nèi)部空氣(作為暖空氣)與外殼1 的外部環(huán)境空氣之間的溫差。這增大了頭燈組件的輻射性能。根據(jù)第一實施例具有上述結構的頭燈組件的結構促進光室6中的暖空氣與光室6 的外部環(huán)境空氣之間的熱交換并且提高輻射性能。因此能抑制光源12和散熱元件16的溫度增大。例如，當光室6中沒有湍流出現(xiàn)時，溫度邊界層在光室6中產(chǎn)生以使得空氣與蓋單元觀的內(nèi)壁越多地分離，空氣的溫度就增大的越多。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的頭燈組件的結構能產(chǎn)生湍流。所產(chǎn)生的湍流斷開并且干擾空氣的溫度邊界層。這使得暖空氣與蓋單元觀的內(nèi)壁接觸。由于在暖空氣和蓋單元觀的內(nèi)壁表面之間具有較大溫差，因此根據(jù)本發(fā)明的頭燈組件的這種結構促進熱交換并且提高通過由光源12產(chǎn)生的熱能所變暖的空氣的輻射性能。從熱交換室30流出至光室6的一部分空氣如圖1的箭頭所示沿著外殼1的頂壁 Ic朝著前透鏡蓋4流動。熱交換通過后壁lb、頂壁lc、側壁和前透鏡蓋4在光室6中的空氣與頭燈組件的外部環(huán)境空氣之間執(zhí)行。熱交換使光室6中的空氣冷卻。而且，空氣然后沿著前透鏡蓋4下落，并且然后沿著外殼1的底壁Ia從前透鏡蓋4 的底側流動，并且然后穿過遮光器10的底面與外殼1的底壁Ia之間的間隙。在上述空氣流動期間，熱交換在外殼1的底壁Ia與頭燈組件的外部空氣之間執(zhí)行。空氣由散熱片M的熱能變暖，并且從散熱片M上升至外殼1的頂孔26。另外，從熱交換室30流入光室6的一部分空氣然后沿著外殼1的側壁(未示出) 和后壁Ib下降，并且然后沿著外殼的底壁Ia流動。空氣然后再流動至散熱片對。如上所述，由散熱片M的熱能所變暖的空氣沿著頂壁Ic流動至前透鏡蓋4的內(nèi)壁，并且沿著外殼1的側壁(未示出)和后壁Ib進一步流動。由前述熱交換冷卻的空氣從外殼1的底壁Ia流過相鄰的散熱片M。在光室6中產(chǎn)生空氣的循環(huán)路徑。第二實施例將參照圖3給出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的頭燈組件的描述。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的安裝至車輛的頭燈組件的橫截面的視圖。圖 3所示的橫截面相應于圖2的示出沿著圖1所示A-A線的橫截面的視圖。圖1至圖3所示的根據(jù)第一和第二實施例的頭燈組件的相同部件將用相同的附圖標記標識并且為了簡潔起見省略它們的解釋。在根據(jù)第二實施例的頭燈組件中，肋部分40形成于外殼1的頂壁Ic上。肋部分 40從頂壁Ic朝著散熱片M豎直地伸出預定高度。外殼1的頂壁Ic和肋部分40組裝為一體。肋部分40具有圓形、矩形、六邊形等之一的形狀。肋部分40具有與根據(jù)圖1所示第一實施例形成于頂部Ia中的頂孔沈大致相同的尺寸。肋部分40放置于散熱片M上方。 熱交換室42由肋部分40和頂壁Ic形成。熱交換室42朝著外殼1的底壁Ia開口，S卩，穿過由肋40的底側包圍的開口部分44朝著散熱片M開口。與前描述根據(jù)第一實施例的頭燈組件的效果類似，從光室6流入熱交換室42的內(nèi)部并且然后流出進入光室6的空氣具有其中熱交換室42中的空氣與外殼1的外部環(huán)境空氣之間的熱交換通過頂壁Ic和肋部分40執(zhí)行的較長流路。而且，光室6中具有以下空氣流動(al)當在熱交換室42中執(zhí)行熱交換以后暖氣流從熱交換室42流入光室6時，暖氣流由從散熱片M —側上升的暖氣流翻滾，并且因此一部分暖氣流再次進入熱交換室42 ； 并且(bl)熱交換室42中通過頂壁Ic借助熱交換冷卻的暖氣流由從散熱片M —側上升的暖氣流推入光室6。在通過頂壁Ic的開口部分44從熱交換室42流入光室6內(nèi)部的暖氣流與從散熱片對一側上升的暖氣流相碰撞時，湍流出現(xiàn)在熱交換室42和開口部分44周圍。所產(chǎn)生的湍流促進暖空氣和頂壁Ic的內(nèi)壁之間的熱交換，因為湍流增大熱交換室42和光室6的內(nèi)部空氣(作為上述暖空氣)與外殼1的外部環(huán)境空氣之間的溫差。這增大了頭燈組件的輻射性能。第三實施例將參照圖4給出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的頭燈組件的描述。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的安裝至車輛的頭燈組件的橫截面的視圖。圖 4所示的橫截面相應于圖2所示的沿著圖1所示A-A線的橫截面的視圖。根據(jù)圖1至圖4 所示的第一和第二實施例的頭燈組件的相同部件將用相同的附圖標記標識并且為了簡潔起見省略它們的解釋。
在根據(jù)第三實施例的頭燈組件的結構中，頂孔26形成于外殼1的頂壁Ic中。頂孔26由蓋單元46覆蓋。蓋單元46是沒有與外殼1 一體形成的元件。蓋單元46具有與頂壁Ic平行地放置的環(huán)形凸緣部分48。蓋單元46的凸緣部分48通過銅焊或焊接固定至頂壁Ic的外表面。類似于根據(jù)第一實施例的蓋單元28的外輪廓，蓋單元46的外輪廓具有朝著上側伸出的截頭圓錐體形狀，類似于凹形形狀。蓋單元46的內(nèi)部具有空心形狀。蓋單元46覆蓋頂孔26并且具有其中熱交換室 50形成于蓋單元46內(nèi)部的尺寸。也就是，熱交換室50的底部通過頂孔26朝著散熱片24 開口。類似于前述根據(jù)第一實施例的頭燈的效果，從光室6流入熱交換室50內(nèi)部并且然后流出進入光室6的空氣具有其中熱交換室50中的空氣與外殼1的外部周圍空氣之間的熱交換通過蓋單元46和頂壁Ic執(zhí)行的較長流路。而且，光室6中具有以下空氣流動(a2)在熱交換通過蓋單元46執(zhí)行之后暖氣流從熱交換室50進入光室6時，暖空氣由從散熱片24 —側上升的暖氣流翻滾，并且因此一部分暖空氣再次進入熱交換室50 ；并且(b2)在熱交換室50中通過蓋單元46借助熱交換冷卻的暖氣流由從散熱片24 — 側上升的暖氣流推入光室6。當從熱交換室50流入光室6內(nèi)部的暖氣流與從散熱片24 —側上升的暖氣流相碰撞時，湍流出現(xiàn)在熱交換室50和頂孔26周圍。所產(chǎn)生的湍流促進暖空氣和蓋單元46的內(nèi)壁之間的熱交換，因為湍流增大了熱交換室50和光室6的內(nèi)部空氣(作為暖空氣)與外殼 1的外部環(huán)境空氣之間的溫差。這增大了頭燈組件的輻射性能。由于蓋單元46是沒有與外殼1 一體形成的元件，它們能由不同材料形成。例如， 當蓋單元46由導熱率高于外殼1的元件制成時，能增大頭燈組件的輻射能力。第四實施例將參照圖5給出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的頭燈組件的描述。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的安裝至車輛的頭燈組件的橫截面的視圖。圖 5所示的橫截面相應于圖2所示的沿著圖1所示A-A線的橫截面的視圖。根據(jù)圖4至圖5所示的第三和第四實施例的頭燈組件的相同部件將用相同的附圖標記標識并且為了簡潔起見省略它們的解釋。除了根據(jù)圖4所示的第三實施例的頭燈組件的結構以外，根據(jù)第四實施例的頭燈組件的結構具有肋部分52。肋部分52形成于外殼1的頂壁Ic的頂孔26周圍。肋部分52 從頂壁Ic朝著散熱片24豎直地伸出預定高度。外殼1的頂壁Ic和肋部分52組裝為一體。蓋單元46是沒有與外殼1 一起形成的元件。蓋單元46具有與頂壁Ic平行地放置的環(huán)形凸緣部分48。蓋單元46的凸緣部分48通過銅焊或焊接固定至頂壁Ic的外表面。例如，肋部分52具有圓形、矩形、六邊形等之一的形狀。肋部分52具有與形成于頂部Ia中的頂孔26大致相同的尺寸。肋部分52放置于散熱片24上方。熱交換室50由肋部分52和蓋單元46形成。熱交換室50通過由肋40的底側包圍的頂孔26朝著外殼1 的底壁Ia(即朝著散熱片24)開口。
從而能形成比第三實施例的結構中的氣路更長的氣路。這個結構還促進湍流的產(chǎn)生并且增大頭燈組件的輻射性能。第五實施例將參照圖6給出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的頭燈組件的描述。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的安裝至車輛的頭燈組件的橫截面的視圖。圖 6所示的橫截面相應于圖2所示的沿著圖1所示A-A線的橫截面的視圖。根據(jù)圖6至圖5 所示的第五和第四實施例的頭燈組件的相同部件將用相同的附圖標記標識并且為了簡潔起見省略它們的解釋。在根據(jù)第五實施例的頭燈組件的結構中，肋部分M形成于外殼1的頂壁Ic的頂孔26周圍。肋部分M從頂壁Ic朝著散熱片M豎直地伸出預定高度。外殼1的頂壁Ic 和肋部分M組裝為一體。陰螺紋部分56形成于肋部分M的內(nèi)周邊上。蓋單元58是沒有與外殼1 一體形成的元件。蓋單元58具有與頂壁Ic平行地放置的環(huán)形凸緣部分62。蓋單元58的凸緣部分62通過密封元件64固定至頂壁Ic的外表面。頂壁Ic的頂孔沈通過密封元件64由蓋單元58覆蓋。蓋單元58具有圓柱形肋部分60。陽螺紋部分形成于圓柱形肋部分60的外周邊上。蓋單元58的陽螺紋部分螺旋至肋部分M的陰螺紋部分56。蓋單元58由肋部分M的陰螺紋部分56和圓柱形肋部分60的陽螺紋部分通過密封元件64緊密地固定至外殼1的頂壁Ic。類似于蓋單元觀的外輪廓，蓋單元58的外輪廓具有朝著上側伸出的截頭圓錐體形狀，類似于凹形形狀。頂壁Ic的頂孔沈由蓋單元58密封。蓋單元58具有其中熱交換室66形成于蓋單元58內(nèi)部的尺寸。即，熱交換室66的底部朝著散熱片M —側開口。類似于前述根據(jù)第一實施例的頭燈組件的效果，從光室6流入熱交換室66內(nèi)部并且然后流出進入光室6的空氣具有其中熱交換室66中的空氣和外殼1的外部環(huán)境空氣之間的熱交換通過蓋單元58和頂壁Ic執(zhí)行的較長流路。因而，在根據(jù)第五實施例的頭燈組件的結構中，空氣流路由于肋部分M和圓柱形肋部分60的存在而更加增大。而且，光室6中具有以下空氣流動(a3)當熱交換在熱交換室66中執(zhí)行以后暖氣流從熱交換室66流入光室6時，該暖空氣由從散熱片M —側上升的暖氣流翻滾，并且因此，一部分暖空氣再次進入熱交換室 66內(nèi)部；并且(b!3)在熱交換室66中借助熱交換冷卻的暖氣流由從散熱片M—側上升的暖氣流推入光室6。當從熱交換室66流入光室6內(nèi)的暖氣流與從散熱片M —側上升的暖氣流碰撞時，湍流出現(xiàn)在熱交換室66和頂孔沈周圍。肋部分M和圓柱形肋部分60的存在進一步促進湍流的產(chǎn)生。所產(chǎn)生的湍流促進暖空氣與蓋單元58的內(nèi)壁和頂壁Ic之間的熱交換， 因為湍流增大熱交換室66和光室6的內(nèi)部空氣(作為暖空氣)與外殼1的外部環(huán)境空氣之間的溫差。這增大了頭燈組件的輻射性能。類似于根據(jù)第四實施例的頭燈組件的結構，由于蓋單元58是沒有與外殼1 一體形成的元件，它們能由不同的材料形成。例如，當蓋單元58由導熱率高于外殼1的元件制成時，能增大頭燈組件的輻射能力。
第六實施例將參照圖7和圖8A、8B以及圖8C給出根據(jù)本發(fā)明第六實施例的頭燈組件的描述。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第六實施例的安裝至車輛的頭燈組件的橫截面的視圖。圖 7所示的橫截面相應于圖2所示的沿著圖1所示A-A線的橫截面的視圖。圖8A是示出在沿著圖7所示的箭頭B觀察時頭燈組件中的次肋部分72的橫截面的視圖。根據(jù)圖7和圖6所示的第六和第五實施例的頭燈組件的相同部件將用相同的附圖標記標識并且為了簡潔起見省略它們的解釋。在根據(jù)第六實施例的頭燈組件中，蓋單元70具有主肋部分60和次肋部分72。主肋部分60具有圓柱形形狀，類似于根據(jù)圖6所示的第五實施例的蓋單元58的圓柱形肋部分60。類似于主肋部分60，次肋部分72具有圓柱形形狀。如圖8A所示，次肋部分72的直徑小于主肋部分60的直徑。次肋部分72從蓋單元70朝著散熱片24豎直地伸出預定高度。外殼1的頂壁Ic和肋部分54組裝為一體。在從蓋單元70或從外殼1的底壁Ia測量時，次肋部分72具有與主肋部分60相同的高度。換言之，主肋部分60的前端和次肋部分72的前端形成為使得具有從外殼1的底壁Ia測量的相同高度。蓋單元70的主肋部分60和次肋部分72的結構形成在蓋單元70的中心部分處的熱交換室74以及在熱交換室74的外周邊周圍的熱交換子室76。即，熱交換子室76包圍在蓋單元70的中心部分處的熱交換室74。如圖7和8A所示，熱交換室74具有圓柱形形狀。 熱交換子室76具有空心且朝著散熱片24開口的環(huán)狀形狀。熱交換子室76形成于圓柱形的主肋部分60和次肋部分72之間。熱交換室74和熱交換子室76朝著底壁Ic和散熱片 24 開口。圖8B是示出在沿著圖7所示的箭頭B觀察時具有另一形狀的次肋部分72_1的橫截面的視圖。圖8C是示出在沿著圖7所示的箭頭B觀察時具有另一形狀的次肋部分72-2 的橫截面的視圖。次肋部分能具有以下形狀之一(si)圖8A所示由附圖標記72指示的圓柱形形狀；(s2)圖8B所示由附圖標記72-1指示的矩形柱體形狀；以及(s3)圖8C所示由附圖標記72-2指示的六邊形柱體形狀。類似于根據(jù)前述第一實施例的頭燈組件的效果，從光室6流入熱交換室74和熱交換子室76內(nèi)部并且然后流出進入光室6的空氣具有其中熱交換室74和熱交換子室76中的空氣與外殼1的外部環(huán)境空氣之間的熱交換通過蓋單元70和頂壁Ic執(zhí)行的較長流路。 因而，在根據(jù)第六實施例的頭燈組件的結構中，空氣流路通過圓柱形狀的主肋部分60和次肋部分72的存在而更加增大。而且，光室6中的空氣具有以下流動(a4)當在熱交換室74和熱交換子室76中執(zhí)行熱交換室之后暖氣流從熱交換室 74和熱交換子室76流入光室6時，該暖空氣由從散熱片24 —側上升的暖氣流翻滾，并且因此一部分暖空氣再次進入熱交換室74和熱交換子室76內(nèi)部，并且(b4)在熱交換室74和熱交換子室76中通過蓋單元70冷卻的暖氣流由從散熱片 24 一側上升的暖氣流推入光室6。
當從熱交換室74和熱交換子室76流入光室6內(nèi)部的暖氣流與從散熱片M —側上升的暖氣流相碰撞時，湍流出現(xiàn)在熱交換室74、熱交換子室76和頂孔沈周圍。主肋部分 60和次肋部分72的存在進一步促進湍流的產(chǎn)生。所產(chǎn)生的湍流促進暖空氣與蓋單元70的內(nèi)壁和頂壁Ic之間的熱交換，因為湍流增大了熱交換室74、熱交換子室76和光室6的內(nèi)部空氣(作為暖空氣)與外殼1的外部環(huán)境空氣之間的溫差。這增大了頭燈組件的輻射性能。類似于根據(jù)第四實施例的頭燈組件的結構，由于根據(jù)第五實施例的蓋單元70是沒有與外殼1 一體形成的元件，它們能由不同材料形成。例如，當蓋單元70由導熱率高于外殼1的元件制成時，能增大頭燈組件的輻射能力。第七實施例將參照圖9和圖10給出根據(jù)本發(fā)明第七實施例的頭燈組件的描述。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第七實施例的安裝至車輛的頭燈組件的橫截面的示意圖。 圖10是示出頭燈組件沿著圖9所示C-C線的橫截面的視圖。在根據(jù)第七實施例的頭燈組件中，蓋單元80具有圓柱形的主肋部分82。圓柱形的主肋部分82朝著散熱片M和外殼1的底壁Ia開口。陽螺紋部分形成于蓋單元80中的圓柱形主肋部分82的外周邊上。形成于主肋部分82上的陽螺紋部分相應于形成于頂壁Ic 的肋部分上的陰螺紋部分的位置，類似于根據(jù)圖6所示的第五實施例的肋部分M的陰螺紋部分56。如圖9所示，形成于主肋部分82上的陽螺紋部分螺旋至形成于頂壁Ic的肋部分上的陰螺紋部分。具有陽螺紋部分的圓柱形主肋部分82放置于散熱片M附近并且在其上方。圓柱形主肋部分82朝著散熱片M開口并且朝著散熱片M豎直地伸出。另外，次肋部分84以預定間隙形成于主肋部分82的內(nèi)側。類似于主肋部分82，次肋部分84具有圓柱形狀。這個間隙形成熱交換子室88。次肋部分84從蓋單元80朝著散熱片M豎直地伸出。次肋部分84朝著散熱片M開口。尤其，當從外殼1的底壁Ia測量時，次肋部分84的高度高于主肋部分82的高度。熱交換室86形成于蓋單元80的中心部分處。次肋部分84包圍熱交換室86的外周邊。熱交換子室88形成于圓柱形狀的主肋部分82和次肋部分84之間。熱交換室86和熱交換子室88在從外殼1的頂壁Ic的頂孔沈觀察時朝著散熱片M開口。通風孔90形成于圓柱形狀的主肋部分82中以使得通風孔90面向根據(jù)第七實施例的頭燈組件的前端處的前透鏡蓋4。而且，通風孔92還形成于圓柱形狀的次肋部分84中以使得通風孔92和通風孔90面向頭燈組件的前端處的透鏡蓋4。也就是，放置為使得通風孔90面向通風孔92。類似于根據(jù)前述第一實施例的頭燈組件的效果，從光室6流入熱交換室86和熱交換子室88內(nèi)部并且然后流出進入光室6的空氣具有其中熱交換室86、熱交換子室88中的空氣與外殼1的外部環(huán)境空氣之間的熱交換通過蓋單元80和頂壁Ic執(zhí)行的較長流路。因而，在根據(jù)第七實施例的頭燈組件的結構中，空氣流路由于圓柱形狀主肋部分82以及次肋部分84的存在而更加增大。而且，光室6中具有以下空氣流動(a5)在熱交換室86和熱交換子室88中執(zhí)行熱交換之后暖氣流從熱交換室86和熱交換子室88流入光室6時，該暖空氣由從散熱片24 —側上升的暖氣流翻滾，并且因此一部分暖空氣再次進入熱交換室86和熱交換子室88內(nèi)部；并且(b5)在熱交換室86和熱交換子室88中借助熱交換冷卻的暖氣流由從散熱片24 一側上升的暖氣流推入光室6。當在熱交換之后從熱交換室86和熱交換子室88流入光室6內(nèi)部的暖氣流與從散熱片24 —側上升的暖氣流相碰撞時，湍流出現(xiàn)在熱交換室86、熱交換子室88和頂孔26 (其對應于形成于頂壁Ic的肋部分中的陰螺紋部分，但是在圖9和圖10中沒有清楚地示出) 的周圍。主肋部分82和次肋部分84的存在進一步促進湍流的產(chǎn)生。所產(chǎn)生的湍流促進了內(nèi)部空氣(作為暖空氣)與蓋單元80的內(nèi)壁和頂壁Ic之間的熱交換，因為湍流增大了光室6的內(nèi)部空氣與外殼1的外部空氣之間的溫差。這增大了頭燈組件的輻射性能。而且，暖空氣從熱交換室86和熱交換子室88穿過通風孔90和通風孔92朝著透鏡蓋4流動。暖空氣然后沿著前透鏡蓋4的內(nèi)壁流動至外殼1的底壁la。暖空氣在前透鏡蓋4處由暖空氣和外部環(huán)境空氣之間的熱交換冷卻。冷卻的空氣然后沿著外殼1的底壁 Ia流動。冷卻的空氣然后再次上升至散熱片24。在光室6中形成空氣循環(huán)。尤其，由于在機動車輛行駛時外部空氣直接吹到前透鏡蓋4的外表面，熱在光室6 內(nèi)部的暖空氣和外部空氣之間交換，內(nèi)部空氣的對流循環(huán)路徑在前透鏡蓋4的內(nèi)部形成， 促進熱交換并且從而冷卻暖空氣。當車輛在寒冷天氣下行駛在道路上時，冰雪經(jīng)常會附著在頭燈組件的前透鏡蓋4 上。由于前透鏡蓋4和外殼1的內(nèi)部空氣由光源12所產(chǎn)生的熱能變暖，附著在透鏡蓋4外表面上的冰雪被加熱并且然后融化。這保持光線從頭燈組件朝著行駛車輛的前方輻射。類似于根據(jù)圖4和圖5所示第三和第四實施例的蓋單元46的結構，由于根據(jù)第七實施例的蓋單元80是沒有與外殼1 一體形成的元件，它們能由不同的材料制成。例如，當蓋單元80由導熱率高于外殼1的元件制成時，能增大頭燈組件的輻射能力。而且，類似于根據(jù)第七實施例的圓柱形主肋部分82的結構，每個肋部分40、52、54 和60具有朝著散熱片24的較長長度并且還具有暖空氣由此朝著前透鏡蓋4流出的通風孔。第八實施例將參照圖11和圖12給出根據(jù)本發(fā)明第八實施例的頭燈組件的描述。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第八實施例的安裝至車輛的頭燈組件的豎直橫截面的示意圖。圖12是示出頭燈組件沿著圖11所示D-D線的橫截面的視圖。根據(jù)第八實施的頭燈組件具有蓋單元94。如圖11和圖12所示，這個蓋單元94具有陽螺紋部分和圓柱形狀的肋部分96。也就是，除了根據(jù)圖6所示的第五實施例的頭燈組件的結構以外，陽螺紋部分形成于蓋單元94上。蓋單元94的肋部分96從頂壁Ic朝著散熱片24豎直地伸出預定高度。圓柱形狀的肋部分96的底部(其面向散熱片24—側)具有傾斜形狀。肋部分96 的傾斜形狀的底部朝著前透鏡蓋4 一側開口。蓋單元94中的肋部分96的傾斜部分的前部朝著前透鏡蓋開口并且與散熱片24分開。蓋單元94中的肋部分96的傾斜部分的后部最靠近散熱片24。熱交換室98形成于蓋單元94的肋部分96中。也就是，如圖11和12所示，圓柱形狀的肋部分96容納熱交換室98以使得熱交換室98在光室6中朝著前部底側和前透鏡蓋4傾斜地開口。類似于根據(jù)前述第一實施例的頭燈組件的效果，從光室6流入熱交換室98的內(nèi)部并且然后流出進入光室6的空氣具有其中熱交換室98中的空氣和外殼1的外部環(huán)境空氣之間的熱交換通過頂壁Ic和具有圓柱形肋部分96的蓋單元94執(zhí)行的較長流路。也就是， 圓柱形狀的肋部分96能進一步增大空氣流路。而且，光室6中具有以下空氣流動(a6)當在熱交換之后暖氣流從熱交換室98流入光室6時，該暖氣流由從散熱片 24 一側上升的暖氣流翻滾，并且因此一部分暖空氣再次進入熱交換室98內(nèi)部；并且(b5)通過蓋單元94借助于熱交換室中的熱交換冷卻的暖氣流由從散熱片M —側上升的暖氣流推入光室6。當從熱交換室98流入光室6的暖氣流與從散熱片M —側上升的暖氣流相碰撞時，湍流出現(xiàn)在熱交換室98和頂孔沈(其對應于形成于頂壁Ic的肋部分中的陰螺紋部分， 但是在圖11和圖12中沒有清楚地示出)周圍。圓柱形肋部分96的存在進一步促進湍流的產(chǎn)生。所產(chǎn)生的湍流促進內(nèi)部空氣(作為暖空氣)與具有圓柱形肋部分96的蓋單元94 的內(nèi)壁和頂壁Ic之間的熱交換，因為湍流增大了光室6中的內(nèi)部空氣和外殼1的外部空氣之間的溫差。這增大了頭燈組件的輻射性能。尤其，圓柱形肋部分96具有朝著前部底側和前透鏡蓋4開口的傾斜部分。暖空氣從熱交換室98朝著前部底側和前透鏡蓋4流動。暖空氣從熱交換室98流出并且然后沿著前透鏡蓋4的內(nèi)壁流動。在暖空氣與前透鏡蓋4的外部環(huán)境空氣之間的熱交換之后，冷卻的空氣沿著外殼1的底壁Ia再次流動至散熱片M。這使得光室6中的空氣對流。尤其，由于在車輛行駛時外部空氣直接吹到前透鏡蓋4的外表面，所以熱在光室6 內(nèi)部的暖空氣和外部空氣之間交換，內(nèi)部空氣對流的循環(huán)路徑在前透鏡蓋4內(nèi)部形成，促進熱交換并且從而冷卻暖空氣。當車輛行駛在寒冷地區(qū)的道路上時，冰雪經(jīng)常會附著在頭燈組件的前透鏡蓋4上。由于前透鏡蓋4(即光室6中)的內(nèi)部空氣由光源12產(chǎn)生的熱能所變暖，附著在頭燈蓋4的外表面上的冰雪就被加熱并且然后融化。這保持光線從頭燈組件朝著行駛車輛的前方輻射。類似于根據(jù)圖5所示的第四實施例的蓋單元46的結構，由于根據(jù)第八實施例的蓋單元94是沒有與外殼1 一體形成的元件，所以它們能由不同的材料制成。例如，當蓋單元 94由導熱率高于外殼1的元件制成時，能增大頭燈組件的輻射能力。而且，類似于根據(jù)第八實施例的圓柱形肋部分96的結構，每個肋部分40、52、討和 60能具有朝著散熱片M的較長長度并且還具有朝著前透鏡蓋4開口的傾斜形狀。雖然已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的具體實施例，本領域技術人員將理解到，在本公開的總體教導之下能對這些細節(jié)進行各種變型和替代。因此，所公開的具體布置僅是示例性的并且不限于本發(fā)明的由以下權利要求及其所有等同給出的全部范圍。
權利要求
1.一種用于機動車輛的頭燈組件，其包括外殼，外殼的前部開口 ；安裝至外殼前部的透鏡蓋，并且透鏡蓋和外殼形成閉合空間的光室；光源，放置于光室中用來發(fā)射光線；投影透鏡，放置于光室中，用來將從光源發(fā)射的光線朝著頭燈組件的前側投影；放置于光室中的散熱元件，其由用來輻射由光源產(chǎn)生的熱能的多個散熱片構成；以及在外殼中形成于光室中的散熱元件上方的熱交換室，其朝著光室的底壁開口。
2.根據(jù)權利要求1的頭燈組件，其中熱交換室形成于外殼的頂壁中以使得熱交換室具有朝著外殼上側的凸形形狀。
3.根據(jù)權利要求1的頭燈組件，其中熱交換室由從外殼的頂壁朝著外殼的底壁伸出的肋部分形成。
4.根據(jù)權利要求1的頭燈組件，其中外殼的頂壁具有頂孔，并且頂孔由蓋單元覆蓋以形成熱交換室，以使得熱交換室具有朝著外殼的上側的凸形形狀。
5.根據(jù)權利要求4的頭燈組件，其中蓋單元具有比外殼高的導熱率。
6.根據(jù)權利要求4的頭燈組件，其中肋部分圍繞外殼的頂孔形成，并且肋部分從外殼的頂壁朝著外殼的底壁伸出。
7.根據(jù)權利要求6的頭燈組件，其中密封元件放置于蓋單元和外殼之間，并且陽螺紋部分形成于蓋單元的外周邊上，并且陰螺紋部分形成于圍繞外殼的頂孔形成的肋部分的內(nèi)周邊上，并且蓋單元的陽螺紋部分螺旋至外殼的肋部分的陰螺紋部分，并且蓋單元和外殼的肋部分由陽螺紋部分與陰螺紋部分連接。
8.根據(jù)權利要求4的頭燈組件，其中熱交換室由中心熱交換室和熱交換子室構成，并且中心熱交換室形成于熱交換室的中心部分處，并且熱交換子室圍繞中心熱交換室形成并且朝著光室的底壁開口。
9.根據(jù)權利要求3的頭燈組件，其中氣流孔形成于肋部分的外周邊上并且朝著頭燈組件的前側開口。
10.根據(jù)權利要求3的頭燈組件，其中從外殼頂壁伸出的肋部分的底部具有傾斜形狀并且朝著光室的前部底側開口。
11.根據(jù)權利要求1的頭燈組件，其中熱交換室能暫時阻止暖空氣從散熱片一側上升以便通過外殼在暖空氣和外部周圍空氣之間執(zhí)行熱交換。
12.根據(jù)權利要求4的頭燈組件，其中熱交換室能暫時阻止暖空氣從散熱片一側上升以便通過蓋單元在暖空氣與外部周圍空氣之間執(zhí)行熱交換。
13.根據(jù)權利要求8的頭燈組件，其中熱交換子室具有圓形、矩形和六邊形之一的橫截
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機動車輛的頭燈組件。在由頭燈組件的外殼和透鏡蓋形成的光室中，投影透鏡和光源按順序從光室的前側沿著光源的光學軸線布置。板狀的散熱片豎直地放置于光室中并且輻射由光源產(chǎn)生的熱能。熱交換室在散熱片上方形成于外殼的頂壁中。熱交換室具有從外殼頂壁的凹形形狀，并朝著散熱片一側開口。
文檔編號F21W101/10GK102207274SQ201110085168
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權日2010年3月31日
發(fā)明者堀井泰聰, 富永元規(guī), 西井孝仁 申請人:株式會社電裝