CN104806945A - 汽车前照灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车前照灯，旨在提供一种结构与制造工艺简单、价格比较低、体积比较小、光能利用率高、能耗比较低、使用寿命长的汽车前照灯。该汽车前照灯包括从下到上依次设置的铝散热片（8）、铝基板（1）、遮光支架（4）、配光透镜（6）以及设置在所述铝基板（1）上的LED光源（2），所述遮光支架（4）通过导柱（3）与所述铝基板（1）相连接，所述配光透镜（6）设置在所述遮光支架（4）顶部与其相适配，所述铝散热片（8）、所述铝基板（1）与所述遮光支架（4）连接在一起。本发明可广泛应用于汽车前照灯领域。

Description

汽车前照灯

技术领域

本发明涉及一种汽车前照灯。

背景技术

汽车前照灯又叫前大灯，装于汽车头部两侧，用于夜间行车道路的照明，有两灯制和四灯制之分。由于前照灯的照明效果直接影响夜间行车驾驶的操作和交通安全，因此世界各国交通管理部门多以法律形式规定了其照明标准。汽车的前照灯一般有白炽、卤素、氙气等类型，随着汽车技术的发展，轿车前照灯也有很大的变化，现在汽车的前照灯以卤素灯、氙气灯为主，过去那种可装卸的自炽灯泡和白炽真空前照灯都先后被淘汰。

卤素灯，就是在灯泡内渗入少量的的惰性气碘，从灯丝蒸发出来的钨原子与碘原子相遇反应，生成碘化钨化合物，当碘化钨化合物一接触白热化的灯丝(温度超过1450℃)，又会分解还原为钨和碘，钨又重新归队回到灯丝中去，碘则重新进入气体中。如此循环不已，灯丝几乎不会烧断，灯泡也不会发黑，所以它要比传统的白炽前照灯寿命更长，亮度更大。现在的汽车普遍采用的都是这种前照灯。卤素灯有其独特的配光结构，每支灯光内有两组灯丝，一组是主光束灯丝，发出的灯光经支架反射镜反射后径直向前射去，这种光源就是我们平时所说的“远光”。另一种是偏光束灯丝，发出的光给遮光板挡到支架反射镜子的上半部分，其反射出去的光线都是朝下漫射向地面，不会给对面来车的驾驶者造成眩目，这种光源就是我们平常所说的“近光”。

氙气灯，也叫HID气体放电式头灯。是用包裹在石英管内的高压氙气替代传统的钨丝，提供更高色温、更聚集的照明， 由于氙灯是采用高压电流激活氙气而形成的一束电弧光，可在两电极之间持续放电发光。氙气灯可明显减轻车辆电力系统的负担， 汽车氙气灯的色温在4000K—6000K之间，远远高于普通车大灯灯泡，它亮度高，4300K的氙气灯的光色为白色偏黄，由于色温较低，视觉效果偏黄，光线的穿透力强于高色温的灯，可以提高夜间和大雾天气的行车安全性。当黑夜行车在没有灯光的路段，路又狭窄弯曲，此时，如果你的车灯会更亮，照得更远，那么行车的安全性必然提高许多，氙气灯HID正是基于夜间行车安全而开发出来的新一代头灯。而这种氙气灯不仅结构复杂、造成制造工艺复杂，而且价格比较昂贵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构与制造工艺简单、价格比较低、体积比较小、光能利用率高、能耗比较低、使用寿命长的汽车前照灯。

    本发明所采用的技术方案是：本发明包括从下到上依次设置的铝散热片、铝基板、遮光支架、配光透镜以及设置在所述铝基板上的LED光源，所述遮光支架通过导柱与所述铝基板相连接，所述配光透镜设置在所述遮光支架顶部与其相适配，所述铝散热片、所述铝基板与所述遮光支架连接在一起。

    所述LED光源包括近光LED光源和远光LED光源，所述遮光支架的主体为LED支架，所述LED支架包括近光LED支架和远光LED支架，所述近光LED支架的底部设置有近光遮光板，所述配光透镜包括近光配光透镜和远光配光透镜，所述近光LED光源、所述近光LED支架、所述近光遮光板和所述近光配光透镜组成近光灯组，所述远光LED光源、所述远光LED支架和所述远光配光透镜组成远光灯组。

    所述LED支架呈上大小小的漏斗型。

    所述近光遮光板的底部为所述近光配光透镜的焦距面，所述近光遮光板的底面与所述近光配光透镜的底面之间焦距值为25-30mm。

    所述近光LED光源、所述远光LED光源均为圆形LED灯珠,所述近光遮光板呈特殊的扇形结构，所述近光遮光板半遮住所述近光LED光源，所述近光遮光板的外沿边包括首尾端点相交的第一沿边、折弯延边和第二沿边，所述第一沿边和所述第二沿边之间的夹角为170°～178°，所述折弯延边两端端点长度方向之间的距离为0.3mm、高度方向之间的距离为0.25mm。

    所述LED光源还包括近光辅助LED光源和远光辅助LED光源，所述LED支架包括近光辅助LED支架和远光辅助LED支架，所述近光辅助LED支架底部设置有近光辅助遮光板，所述配光透镜包括近光辅助配光透镜和远光辅助配光透镜，所述近光辅助LED光源、所述近光辅助LED支架、所述近光辅助遮光板和所述近光辅助配光透镜组成辅助近光灯组，所述远光辅助LED光源、所述远光辅助LED支架和所述远光辅助配光透镜组成辅助远光灯组。

    所述近光LED光源、所述近光辅助LED光源、所述远光辅助LED光源均为一颗10W的圆形LED灯珠，所述远光LED光源为三颗3W的圆形LED灯珠。

本发明的有益效果是：由于本发明包括从下到上依次设置的铝散热片、铝基板、遮光支架、配光透镜以及设置在所述铝基板上的LED光源，所述遮光支架通过导柱与所述铝基板相连接，所述配光透镜设置在所述遮光支架顶部与其相适配，所述铝散热片、所述铝基板与所述遮光支架连接在一起，本发明采用LED光源代替现有的卤素灯和氙气灯，使得本发明兼具了LED 发光二极管的所有优点，同时，将所述铝基板、所述遮光支架和所述配光透镜进行螺栓坚固连接后即可完成总装，所以本发明结构与制造工艺简单、价格比较低、体积比较小、光能利用率高、能耗比较低、使用寿命长。

    所述近光遮光板的底部为所述近光配光透镜的焦距面，所述近光LED光源、所述远光LED光源均为圆形LED灯珠，所述近光遮光板呈特殊的扇形结构，所述近光遮光板半遮住所述近光LED光源，所述近光遮光板的外沿边包括首位端点相交的第一沿边、折弯延边和第二沿边，所述第一沿边和所述第二沿边之间的夹角为170°～178°，所述近光LED光源发出的光经过所述近光遮光板的遮挡并经过所述近光配光透镜的折射后，形成无明显色散的一字型明暗截止线光区，减轻了光学设计人员设计明暗截止线的困难，使LED汽车前大灯的开发和推广变得更为简单易行。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的爆炸图；

图4是本发明远光灯组的结构示意图；

图5是本发明近光灯组结构示意图；

图6是本发明近光灯组的俯视图；

图7是本发明近光遮光板的结构示意图。

具体实施方式

    如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，本发明包括铝基板1、设置在所述铝基板1底部的铝散热片8、设置在所述铝基板1上的LED光源2、通过导柱3与与所述铝基板1相连接的遮光支架4、设置在所述遮光支架4上且位于所述LED光源2上方的LED支架5以及设置在所述遮光支架4顶部的配光透镜6，所述LED支架5呈上大小小的漏斗型，所述铝散热片8、所述铝基板1与所述导柱3通过螺栓连接在一起。

    汽车前照灯采用LED配光，共需要到少二个模组的LED 实现汽车远、近光的功能，因此，所述LED光源2包括近光LED光源21和远光LED光源22，所述近光LED光源21为一颗10W的圆形LED灯珠，所述远光LED光源22为三颗3W的圆形LED灯珠，所述LED支架5包括近光LED支架51和远光LED支架52，所述近光LED支架51的底部设置有近光遮光板71，所述配光透镜6包括近光配光透镜61和远光配光透镜62，所述近光配光透镜61为回转的球面，所述远光配光透镜62均由四块不同曲率的曲面组成，四块不同曲率的曲面呈非回转非球面，所述近光LED光源21、所述近光LED支架51、所述近光遮光板71和所述近光配光透镜61组成近光灯组，所述远光LED光源22、所述远光LED支架52和所述远光配光透镜62组成远光灯组。所述近光遮光板71的分别为所述近光配光透镜61的焦距面，所述近光遮光板71的底面与所述近光配光透镜61的底面之间的聚焦值为25-30mm，所述近光遮光板71呈特殊的扇形结构，所述近光遮光板71半遮住所述近光LED光源21，所述近光遮光板71的外沿边包括首位端点相交的第一沿边710、折弯延边711和第二沿边712，所述第一沿边710和所述第二沿边712之间的夹角为170°～178°，优选采用对称的87°，所述折弯延边711两端端点长度方向之间的距离为0.3mm、高度方向之间的距离为0.25mm。

    另外，为了保证前照灯形成标准里的最亮要求照度值，所述LED光源2还包括近光辅助LED光源23和远光辅助LED光源24，所述近光辅助LED光源23、所述远光辅助LED光源24均为一颗10W的圆形LED灯珠，所述LED支架5包括近光辅助LED支架53和远光辅助LED支架54，所述近光辅助LED支架53的底部设置有近光辅助遮光板，所述配光透镜6包括近光辅助配光透镜63和远光辅助配光透镜64，所述近光辅助LED光源23、所述近光辅助LED支架53、所述近光辅助遮光板和所述近光辅助配光透镜63组成近光灯组，所述远光辅助LED光源24、所述远光辅助LED支架54、所述远光辅助配光透镜64组成远光灯组。

本发明的设计概念为：因为采用LED光源是圆形的，近光的标准里有明暗截止线，需要成水平直线，而这种圆形的LED对近光的明暗截止线形成直线有一定的难度，此时可以通过发光的球面直径计算出不是水平的直线来达到标准要求，线的角度在85～89度之间较好，通过计算出来的线的角度状，就是可以形成所述近光遮光板71的形状，以所述近光遮光板71的底部做透镜的焦距面，焦距值f的最佳值在25～30mm之间，此时光效利用最高。再设定焦距是30，而LED的发光角是120°，要根据光的折射原理，经过不同媒介的折射率不同，先取PMMA为透镜的原料，而PMMA的折射率为1.482～1.52，此时取折射率n=1.5。根据光的入射公式和出射公式，计算出配光透镜的曲线，当是聚光的透镜，就以计算光轴的中心为旋转轴，曲线为外形边，做出聚光透镜。当是扩散光的透镜，此时根据标准要求的角度，把出射角的每个出射线点上一个点为圆心进行旋转所需要的角度。

sini1= sini /n   

ctga=sin i1/cos i1-1/n

f为透镜焦距；

i是光的入射角；

i1是光通过媒介后的出光角；

a是出光平面夹角-90度；

n是媒介光的折射率。

Claims (7)

1.一种汽车前照灯，其特征在于：所述汽车前照灯包括从下到上依次设置的铝散热片（8）、铝基板（1）、遮光支架（4）、配光透镜（6）以及设置在所述铝基板（1）上的LED光源（2），所述遮光支架（4）通过导柱（3）与所述铝基板（1）相连接，所述配光透镜（6）设置在所述遮光支架（4）顶部与其相适配，所述铝散热片（8）、所述铝基板（1）与所述遮光支架（4）连接在一起。

2.根据权利要求1所述的汽车前照灯，其特征在于：所述LED光源（2）包括近光LED光源（21）和远光LED光源（22），所述遮光支架（4）的主体为LED支架（5），所述LED支架（5）包括近光LED支架（51）和远光LED支架（52），所述近光LED支架（51）的底部设置有近光遮光板(71)，所述配光透镜（6）包括近光配光透镜（61）和远光配光透镜（62），所述近光LED光源（21）、所述近光LED支架（51）、所述近光遮光板(71)和所述近光配光透镜（61）组成近光灯组，所述远光LED光源（22）、所述远光LED支架（52）和所述远光配光透镜（62）组成远光灯组。

3.根据权利要求2所述的汽车前照灯，其特征在于：所述LED支架（5）呈上大小小的漏斗型。

4.根据权利要求2所述的汽车前照灯，其特征在于：所述近光遮光板(71)的底部为所述近光配光透镜（61）的焦距面，所述近光遮光板(71)的底面与所述近光配光透镜（61）的底面之间焦距值为25-30mm。

5.根据权利要求2所述的汽车前照灯，其特征在于：所述近光LED光源（21）、所述远光LED光源（22）均为圆形LED灯珠,所述近光遮光板(71)呈特殊的扇形结构，所述近光遮光板(71)半遮住所述近光LED光源（21），所述近光遮光板(71)的外沿边包括首尾端点相交的第一沿边（710）、折弯延边（711）和第二沿边（712），所述第一沿边（710）和所述第二沿边（712）之间的夹角为170°～178°，所述折弯延边（711）两端端点长度方向之间的距离为0.3mm、高度方向之间的距离为0.25mm。

6.根据权利要求2所述的汽车前照灯，其特征在于：所述LED光源（2）还包括近光辅助LED光源（23）和远光辅助LED光源（24），所述LED支架（5）包括近光辅助LED支架（53）和远光辅助LED支架（54），所述近光辅助LED支架（53）底部设置有近光辅助遮光板，所述配光透镜（6）包括近光辅助配光透镜（63）和远光辅助配光透镜（64），所述近光辅助LED光源（23）、所述近光辅助LED支架（53）、所述近光辅助遮光板和所述近光辅助配光透镜（63）组成辅助近光灯组，所述远光辅助LED光源（24）、所述远光辅助LED支架（54）和所述远光辅助配光透镜（64）组成辅助远光灯组。

7.根据权利要求6所述的汽车前照灯，其特征在于：所述近光LED光源（21）、所述近光辅助LED光源（23）、所述远光辅助LED光源（24）均为一颗10W的圆形LED灯珠，所述远光LED光源（22）为三颗3W的圆形LED灯珠。