CN104373878B - 机车前照灯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机车前照灯,包括:光源及散热器;光源包括至少一个LED灯,至少一个LED灯安装于电路板的元件面上;散热器设于电路板的背面以对光源散热;还包括用于对LED灯发出的光线进行聚光的透镜,透镜与LED灯对应设置;LED灯位于透镜的焦平面处,以经透镜发射出平行或者接近平行的光束。本发明机车前照灯的结构简单,不需要额外的辅助装置即可有效地控制光线的出射方向及照度分布,可以实现远距离照明,解决直接照射距离近、照度低的问题,且光学系统的能量利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及照明装置领域,特别地,涉及一种机车前照灯。
背景技术
现有的机车前照灯主要由光源、反光杯、供电设备及散热装置组成。光源通常采用的是白炽灯及HID灯(金卤灯、氙气灯)。白炽灯光源具有照度低、能耗高、射程近、寿命短等缺陷。HID灯光源通过灯管中的弧光放电,再结合灯管中填充的惰性气体或金属蒸气产生很强的光线,但由于灯内填充物是有害物质,处理不慎会造成环境的污染、影响到人的身体健康。且HID灯存在高压运行、能耗高、光效低、体积大、抗震性差、启动时间长、寿命短等缺陷。随着LED照明技术的发展,LED灯功率越来越大,光效越来越高,散热问题和驱动问题得到逐步解决,LED灯逐步应用到机车照明领域。但采用LED反光杯式机车前照灯时,由于LED灯珠有一定的体积,不能完全作为点光源考虑,利用反光杯式配光时,并不能得到理想中的效果。且采用反光杯式配光时,光强度不仅与光源特性有关,还与反光面形的直径和焦距、反光面形加工精度、反光层的反射率和牢固度、灯珠在焦点处的位置和方向有关。可见影响光强度的因素较多,并不能有效地达到理想的光强度。
专利申请号为201110445420.7,专利名称为《一种大功率高亮度LED高速机车前照灯》的中国专利文献公开了一种LED机车前照灯结构,用于高速机车照明,参照图1,由底座1、支架2、光源安装板3、24个LED光源4、散热板5、安装连接板6、传动系统7、风扇8、电源9、风扇安装板A组成一个组装光源体,LED光源4的反射镜采用“深锥形”抛物面设计,LED光源4安装在抛物面焦点上,单个LED光源功率为10W,组装后的LED矩形组合光源总功率为240W,实施800米照明。该具体实施方式的散热系统中,利用安装于风扇安装板A上的风扇8对散热板5进行开放式散热,该方式并不能充分利用风扇产生的空气流动带走散热板上的热量,且该实施方式中,采用的是4个24V60W直流电源作为驱动电源,24个10WLED灯作为光源,结构复杂、成本高,同时也达不到节能的效果,LED光源安装固定在反射镜的抛物面焦点上,尾端电气引线绝缘后引出进行电气连接,该方式亦存在引线多的缺点。
发明内容
本发明目的在于提供一种机车前照灯及具有该机车前照灯的机车,以解决现有的机车前照灯采用反光杯聚光导致的结构复杂、调节精度差及远程聚光效果差的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种机车前照灯,包括:光源及散热器;
光源包括至少一个LED灯,至少一个LED灯安装于电路板的元件面上;
散热器设于电路板的背面以对光源散热;
机车前照灯还包括用于对LED灯发出的光线进行聚光的透镜,透镜与LED灯对应设置;
LED灯位于透镜的焦平面处,以经透镜发射出平行或者接近平行的光束。
进一步地,机车前照灯还包括第一盖板;
第一盖板位于电路板的元件面侧,第一盖板设有用以安装镜筒的安装孔,透镜固定于镜筒上。
进一步地,LED灯为多个,多个LED灯以点阵式排列的方式安装于电路板上,相应地,透镜为多个且与LED灯一一对应,每个透镜分别对应设有镜筒;多个镜筒共用第一盖板。
进一步地,镜筒呈锥形筒,镜筒的内径沿LED灯处向透镜处逐渐变大。
进一步地,机车前照灯还包括第二盖板;
第二盖板位于散热器的外侧;第二盖板上设有用于安装散热风扇的安装通孔;
散热器上设有多个镂空的散热通孔;
散热风扇经安装通孔固定于第二盖板上,用以向散热器吹风以将热量经散热通孔排出。
进一步地,散热器为圆柱状,散热通孔沿散热器的周向间隔均匀设置。
进一步地,第一盖板、电路板、散热器及第二盖板之间相对固定连接。
进一步地,电路板及第二盖板均安装在散热器上,散热器与第一盖板之间经枕块固定连接。
进一步地,机车前照灯还包括安装支架;
枕块与安装支架可转动连接。
进一步地,安装支架上设有用于限定枕块的转动位置的限位槽,通过贯通限位槽的螺栓调节枕块的俯仰角度。
本发明具有以下有益效果:
本发明机车前照灯,采用LED灯作为光源,且与LED灯对应设置有透镜,从LED灯发出的光线经过透镜聚光,可实现远距离的强光照明,且该机车前照灯的结构简单,不需要额外的辅助装置即可有效地控制光线的出射方向及照度分布,且经透镜的配光处理,解决直接照射距离近、照度低的问题,且光学系统的能量利用率高。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是现有技术中机车前照灯的结构示意图;
图2是本发明优选实施例机车前照灯的结构示意图;
图3是本发明优选实施例机车前照灯的另一结构示意图。
附图标记说明:
10、光源;11、LED灯;12、电路板;13、驱动电源;14、导线;
20、散热器;30、透镜;
40、第一盖板;41、安装孔;50、镜筒;51、压圈;
60、第二盖板;70、散热风扇;80、枕块;81、第一螺栓;82、连接轴;
90、安装支架;91、限位槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明的优选实施例提供了一种机车前照灯,该机车前照灯采用LED灯作为光源,且利用透镜对LED灯发出的光线进行聚光处理,以达到远距离强光照明的效果。参照图2及图3,本实施例机车前照灯包括:光源10及散热器20;其中,光源10包括至少一个LED灯11,至少一个LED灯11安装于电路板12的元件面上;散热器20设于电路板12的背面以对光源10散热;还包括用于对LED灯11发出的光线进行聚光的透镜30,透镜30与LED灯11对应设置;LED灯11位于透镜30的焦平面处,以经透镜30发射出平行或者接近平行的光束,此处的焦平面是指透镜30的焦点上垂直于光轴的平面,本领域技术人员可以理解,LED灯11位于透镜30的焦平面处,是指LED灯11可以在对应透镜30的焦点的周边位置(包括前、后、左、右方向上的微调)分布,以满足LED灯11发出的光线经透镜30生成平行或者接近平行的光束。本实施例采用LED灯11作为光源,且与LED灯11对应设置有透镜30,从LED灯11发出的光线经过透镜30聚光,可以实现远距离的强光照明,且该机车前照灯的结构简单,不需要额外的辅助装置即可有效地控制光线的出射方向及照度分布,且经透镜30的配光处理,解决了直接照射距离近、照度低的问题,且光学系统的能量利用率高。
本实施例中,LED灯11为多个,多个LED灯11以点阵式排列的方式安装于电路板12上;机车前照灯设有第一盖板40,第一盖板40位于电路板12的元件面侧,第一盖板40设有多个用以安装镜筒50的安装孔41,透镜30为多个且与LED灯11一一对应,多个透镜30分别对应设有镜筒50;多个镜筒50共用第一盖板40。本实施例通过在第一盖板40上经多个镜筒50安装多个透镜30,实现了对点阵式LED灯作为光源的聚光处理,且结构紧凑,占用空间小,便于安装及维护。优选地,镜筒50呈锥形筒,镜筒50的内径沿LED灯11处向透镜30处逐渐变大,使得点光源发出的光线沿出射路径经镜筒50起到聚光的作用;更优选地,镜筒50的内壁涂覆有反光材料制成的反光层,以进一步增强LED灯11发出的光线的聚光作用。优选地,每个镜筒50的端部还设有用以将透镜30压紧在镜筒50内的压圈51,其中,镜筒50设有用以安装透镜30的安装凹槽,经压圈51将透镜30压紧在镜筒50内,以保证透镜30的安装及定位可靠,以满足高速机车运行环境的要求。
本实施例中,可选地,机车前照灯还包括第二盖板60;第二盖板60位于散热器20的外侧;第二盖板60上设有用于安装散热风扇70的安装通孔;散热器20上设有多个镂空的散热通孔;散热风扇70经安装通孔固定于第二盖板60上,用以向散热器20吹风以将热量经散热通孔排出。本实施例中,由于散热器20上设有多个镂空的散热通孔,且散热器20的前端依次设有电路板12、第一盖板40、镜筒50、透镜30;散热器20的后端依次设有第二盖板60、散热风扇70,故散热器20的热量在散热风扇70的作用下沿散热器20的侧壁上的散热通孔排出,且散热风扇70向半封闭式空间吹风,增强了与外部空气的对流效果,散热效果好。优选地,散热器20为圆柱状,散热通孔沿散热器20的周向间隔均匀设置。
本实施例中,可选地,安装于电路板12上的LED灯11采用大功率LED灯,以具有更大的发光功率和光照距离,且为LED灯11供电的驱动电源13采用恒流源,该驱动电源13经导线14连接至电路板12以供电给各LED灯11,供电结构简单,且可靠性高。
可选地,第一盖板40、电路板12、散热器20及第二盖板60之间相对固定连接,使得整个装置的机械强度高,以满足承受机车行驶工况中产生的振动的要求。本实施例中,电路板12及第二盖板60均安装在散热器20上,即电路板12与第二盖板60之间经散热器20固定连接;且散热器20与第一盖板40之间经枕块80固定连接,参照图1,枕块80通过第一螺栓81将散热器20和第一盖板40固接在一起,以确保LED灯11位于透镜30的焦平面附近,优选地,LED灯11位于对应的透镜30的焦点位置,以使得经透镜30出射的光线尽可能接近平行光束,以达到较远的照射距离。
优选地,本实施例机车前照灯还包括用于与机车安装定位的安装支架90,该安装支架90用以支撑整个机车前照灯,优选地,为了满足机车前照灯的俯仰角调节需求,枕块80与安装支架90可转动连接。更优选地,安装支架90上设有用于限定枕块80的转动位置的限位槽91,通过贯通限位槽91的螺栓调节枕块80的俯仰角度。参照图1及图2,本实施例中,枕块80与安装支架90之间设有作为枢转连接点的连接轴82,且安装支架90上设有两处弧形的限位槽91,限位槽91贯通安装支架的壁体,且限位槽的位置处,枕块80上设有匹配的调节螺栓,通过限定调节螺栓的位置即可实现整个机车前照灯的俯仰角度调节,以满足机车前照灯根据实际需求进行调整的功能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种机车前照灯,其特征在于,包括:光源(10)及散热器(20);
所述光源(10)包括至少一个LED灯(11),所述至少一个LED灯(11)安装于电路板(12)的元件面上;
所述散热器(20)设于所述电路板(12)的背面以对所述光源(10)散热;
所述机车前照灯还包括用于对所述LED灯(11)发出的光线进行聚光的透镜(30),所述透镜(30)与所述LED灯(11)对应设置;
所述LED灯(11)位于所述透镜(30)的焦平面处,以经所述透镜(30)发射出平行或者接近平行的光束;
所述机车前照灯还包括第一盖板(40);所述第一盖板(40)位于所述电路板(12)的元件面侧,所述第一盖板(40)设有用以安装镜筒(50)的安装孔(41),所述透镜(30)固定于所述镜筒(50)上;所述镜筒(50)的端部还设有用以将所述透镜(30)压紧在所述镜筒(50)内的压圈(51),其中,所述镜筒(50)设有用以安装所述透镜(30)的安装凹槽,经所述压圈(51)将所述透镜(30)压紧在所述镜筒(50)内。
2.根据权利要求1所述的机车前照灯,其特征在于,
所述LED灯(11)为多个,多个所述LED灯(11)以点阵式排列的方式安装于所述电路板(12)上,相应地,所述透镜(30)为多个且与所述LED灯(11)一一对应,每个所述透镜(30)分别对应设有所述镜筒(50);多个所述镜筒(50)共用所述第一盖板(40)。
3.根据权利要求2所述的机车前照灯,其特征在于,
所述镜筒(50)呈锥形筒,所述镜筒(50)的内径沿所述LED灯(11)处向所述透镜(30)处逐渐变大。
4.根据权利要求2所述的机车前照灯,其特征在于,所述机车前照灯还包括第二盖板(60);
所述第二盖板(60)位于所述散热器(20)上远离所述电路板(12)的一侧;所述第二盖板(60)上设有用于安装散热风扇(70)的安装通孔;
所述散热器(20)上设有多个镂空的散热通孔;
所述散热风扇(70)经所述安装通孔固定于所述第二盖板(60)上,用以向所述散热器(20)吹风以将热量经所述散热通孔排出。
5.根据权利要求4所述的机车前照灯,其特征在于,
所述散热器(20)为圆柱状,所述散热通孔沿所述散热器(20)的周向间隔均匀设置。
6.根据权利要求4所述的机车前照灯,其特征在于,
所述第一盖板(40)、所述电路板(12)、所述散热器(20)及所述第二盖板(60)之间相对固定连接。
7.根据权利要求6所述的机车前照灯,其特征在于,
所述电路板(12)及所述第二盖板(60)均安装在所述散热器(20)上,所述散热器(20)与所述第一盖板(40)之间经枕块(80)固定连接。
8.根据权利要求7所述的机车前照灯,其特征在于,所述机车前照灯还包括安装支架(90);
所述枕块(80)与所述安装支架(90)可转动连接。
9.根据权利要求8所述的机车前照灯,其特征在于,
所述安装支架(90)上设有用于限定所述枕块(80)的转动位置的限位槽(91),通过贯通所述限位槽(91)的螺栓调节所述枕块(80)的俯仰角度。
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