CN107110466B - 车辆用头灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用头灯，具备：光源，其在基板上安装有发光二极管；热扩散板，其以能够进行热传递的方式安装于上述基板；保持部件，其与上述热扩散板一体化；热管，具有圆形截面的第一端部和第二端部且将上述第一端部可旋转地嵌合于上述保持部件；以及散热器，其与上述第二端部连结。

Description

车辆用头灯
技术领域
本发明涉及车辆的头灯，特别是涉及能使配光变化的头灯。
本申请基于2015年2月13日在日本申请的特愿2015-025940号主张优先权，并在此引用其内容。
背景技术
根据车辆的行驶环境自动变更头灯的配光的控制方法作为AFS(Adaptive Front-lighting System：自适应前照灯系统)而公知。在这种控制方法中，构成为通过使用传感器检测行驶环境来使头灯以垂直轴为中心向左右旋转(所谓的回转)。另外，有时会因车辆前后的载荷平衡、道路坡度发生变化之处等，致使车体的前部抬起或者下降等相对于路面相对地在上下方向上略微倾斜。以往已知有构成为通过传感器检测这样的倾斜来改变头灯的上下方向的照射角度(所谓的调平)的头灯。
专利文献1中记载有构成为使头灯回转并使调平发生变化的装置。专利文献1所述的装置构成为通过回转促动器和调平促动器使灯具单元沿车辆的左右方向和上下方向旋转。
专利文献1：日本特开2013-73692号公报
作为车辆用的头灯的光源，最近都使用发光二极管(LED)。LED与以往作为光源使用的卤素灯、金卤灯等相比，容易受到热的影响，如果温度升高，则性能、耐久性降低。因此，有关以LED为光源的头灯，希望抑制LED的温度。但是，为了构成为同时满足从LED散热和回转功能或调平功能，尚有开发新技术的余地。
发明内容
本发明着眼于上述技术课题而产生，目的在于提供从LED散热和回转功能或调平功能优异的车辆用头灯。
为了实现上述目的，本发明的一个方式所涉及的车辆用头灯具备：光源，其在基板上安装有发光二极管；热扩散板，其以能够进行热传递的方式安装于所述基板；保持部件，其与所述热扩散板一体化；热管，其具有圆形截面的第一端部和第二端部且将所述第一端部可旋转地嵌合于所述保持部件；以及散热器，其与所述第二端部连结。
可以是所述第一端部朝向所述车辆的上下方向或宽度方向配置，
所述发光二极管和所述基板构成为以所述第一端部为中心旋转。
可以是所述第一端部和所述第二端部中的任一个朝向所述车辆的上下方向配置，所述第一端部和所述第二端部中的另一个朝向所述车辆的宽度方向配置，所述第二端部以能够相对于所述散热器旋转的方式与所述散热器嵌合。
可以是所述保持部件具备：圆筒部，其是形成有供所述第一端部插入的中空部和从所述中空部连通至所述圆筒部的外周面的狭缝的圆筒状的部件；和切口圆筒体，其被设置为覆盖所述圆筒部的外周的一部分，并从外周紧固所述圆筒部以使所述狭缝的开度变窄，在所述切口圆筒体的内周面形成有与所述狭缝连通的润滑剂槽。
可以是在所述圆筒部的内周面形成有沿轴线方向的槽。
可以是所述切口圆筒体具有在所述切口圆筒体的圆周方向上相互对置的敛缝端部，在各所述敛缝端部的内周面设置有使所述切口圆筒体的向径向内侧的变形变得容易的易变形部。
根据本发明的上述方式，成为光源的发光二极管能够与基板一起以热管的第一端部为中心旋转。因此，只要将该第一端部沿车辆的上下方向配置，发光二极管就能回转并变更配光。
或者，只要将热管的第一端部沿车辆的宽度方向(左右方向)配置，发光二极管的设置角度就会在车辆的上下方向上变化。即，调平发生变化。成为这样的回转或调平的中心轴的热管是由被封入内部的工作流体输送热的导热元件。因此，热管除了成为光源的回转轴或调平轴外，还能将在发光二极管产生的热输送到散热器，促进从发光二极管和基板散热，抑制其温度升高。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的车辆用头灯的一个例子的侧视图。
图2是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的车辆用头灯的一个例子的俯视图。
图3是示出本发明的实施方式所涉及的车辆用头灯的保持部件的一个例子的侧视图。
图4是图3所示的保持部件的一个例子的后视图。
图5是本发明的实施方式所涉及的车辆用头灯的敛缝环的剖视图。
图6是沿图4的VI-VI线的剖视图。
图7是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的车辆用头灯的其他例子的俯视图。
图8是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的车辆用头灯的其他例子的主视图。
图9是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的车辆用头灯的其他例子的俯视图。
图10是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的车辆用头灯的其他例子的主视图。
具体实施方式
图1和图2示意性地示出本发明的实施方式所涉及的车辆用头灯的一个例子。图1是从车辆的左侧观察车辆用头灯的情况下的侧视图，图2是从车辆的上侧观察车辆用头灯的情况下的俯视图。此外，在图2中，省略了反射器14。
作为光源，具备发光二极管(以下记作LED)1。在这里示出的例子中，设置有三个LED1，各个LED1安装于形成有电气电路的基板2。各基板2紧贴热扩散板3的上表面安装，以便能够向热扩散板3的上表面实施热传递。热扩散板3使LED1产生的热向面积较大的位置扩散。例如，热扩散板3是由铝或铝合金构成的平板状的部件。热扩散板3可旋转地与沿车辆(未图示)的宽度方向(左右方向)配置的热管4的一端部(第一端部)4A连结。
因此，LED1构成为能够与基板2一起以所谓的水平轴线(左右轴线)为中心沿车辆的上下方向转动。
热管4与以往已知的热管相同，是在对空气等不凝性气体进行了脱气的状态下向作为容器的管道的内部作为工作流体封入水等可凝性流体的热传递元件。
热管4的一端部4A构成为截面形状为圆形。而且，成为圆形截面的一端部4A以能够旋转且能够进行热传递的方式插入保持部件5的内部。
保持部件5是与热管4一起构成铰接的部件。而且，保持部件5在热扩散板3的与安装有基板2的面相反侧的面，在宽度方向的中央部与热扩散板3一体化地设置。保持部件5不仅提供向热管4进行热传导的媒介，作为铰接的一个部件，还要求具备弹性、强度或耐磨性等。因此，保持部件5由不同于热扩散板3的材料形成，例如由铜或铜合金形成。
在LED1的上方配置有反射器14。反射器14是用于将LED1所发出的光朝向车辆的前方反射的部件，构成为凹面镜。
热管4的一端部4A如图1所示，成为使LED1与基板2一起旋转的旋转中心轴。从热管4的一端部4A到另一端部(第二端部)4B，以如图1所示从一端部4A朝向反射器14的背面方向并且如图2所示几乎呈直角地弯曲为两段(后方向和右方向)的方式延伸突出，进而如图1所示，在反射器14的背面侧向上方弯曲到达另一端部4B。
因此，一端部4A几乎为水平，而另一端部4B几乎为垂直。即，端部4A、4B彼此为相互几乎垂直扭曲的位置关系。在与热管4的一端部4A几乎垂直的另一端部4B连结有散热器15。
因此，散热器15配置于高于LED1的位置(上侧)。此外，另一端部4B在基板2的长边方向(左右方向)上的位置是基板2的几乎中央部(左右方向上的左端的基板2的左端部与右端的基板2的右端部的几乎中央部)。如此是为了使配置于各基板2的几乎中央部的三个LED1以排列方向上的几乎中心部为中心进行旋转。
散热器15能够根据需要采用适当的结构。图1和图2所示的散热器15构成为在凸台部16的外周呈放射状地一体设置有多个散热片17。散热器15通过注塑成型或板与叶片的组装而构成。在凸台部16以能够相对旋转的方式嵌合有热管4的另一端部4B。即，热管4的另一端部4B与散热器15的连结部为铰接构造。
因此，LED1构成为，通过事先固定散热器15而能够以散热器15的中心轴线为中心，与热管4一起沿车辆的宽度方向(左右方向)旋转。
在该情况下，优选事先由未图示的增强适当强度的支柱连结基板2与反射器14。LED1构成为能够沿车辆的宽度方向(左右方向)旋转，由此能够使经由反射器14照射的光的光轴在车辆的宽度方向(左右方向)变化。即能够使光的光轴回转。
对用于使光轴在车辆的上下方向变化的调平的驱动机构和用于使光轴在车辆的宽度方向(左右方向)变化的回转的驱动机构进行说明。调平是LED1与基板2一起以热管4的一端部4A为中心旋转的动作。
因此，例如在基板2或热扩散板3安装以热管4的一端部4A为中心的扇形齿轮18。由调平马达20使与扇形齿轮18啮合的小齿轮19旋转。由此，能够使LED1与基板2一起以热管4的一端部4A为中心旋转。
另外，为了使光轴回转，在同与散热器15嵌合的热管4的另一端部4B同轴的部分安装齿轮21。而且，只要构成为由回转马达23使与齿轮21啮合的小齿轮22旋转即可。由此，能够使LED1与基板2一起以热管4的另一端部4B为中心旋转。
此外，虽未特别图示，但散热器15既可以收容于收容有LED1和反射器14等的外罩的内部，也可以配置于外罩的外部。
图3和图4示出包含保持部件5的连结热扩散板3与热管4的构造的一个例子。
图3是从车辆的右侧观察上述连结构造的情况下的侧视图，图4是从车辆的后侧观察上述连结构造的情况下的后视图。
保持部件5具备基座部6。基座部6呈矩形板状并且嵌入热扩散板3，与热扩散板3一体化。
进而，保持部件5具备：颈部7，其设置为从基座部6立起的状态(从基座部6向下方向突出的状态)；和圆筒部8，其是形成于颈部7的下方端部的圆筒状的部件。圆筒部8形成有可供热管4的一端部4A以能够相对旋转的方式插入的中空部9。
另外，在圆筒部8的与颈部7相反侧的部分形成有狭缝10，该狭缝10从中空部9向外周面连通，并在前后方向(轴线方向)上连续形成。狭缝10形成为用于将圆筒部8向左右撑开来扩大中空部9的内径。或者形成为用于使圆筒部8的左右部分接近来缩小中空部9的内径。
另外，为了使圆筒部8的弹性变形容易产生并抑制变形量的差异，而优选在圆筒部8的内周面形成朝向轴线方向的多个槽8A。
并且，保持部件5具备敛缝环(切口圆筒体)11，该敛缝环(切口圆筒体)11被设置为覆盖圆筒部8的外周的一部分，并从外周侧紧固圆筒部8。图5示出敛缝环11的剖视图，图6是沿图4的VI-VI线的剖视图。
敛缝环11构成为切开并除去圆筒状的部件的圆周方向上的1/4至2/5左右的部分，从而截面形状呈“C”字状。而且，有关敛缝环11，是在撑开被切开的部分、扩大内径的状态下安装于圆筒部8的外周侧，之后，向关闭被切开的部分的方向施加变形载荷进行敛缝。
由此，敛缝环11构成为从外周侧紧固圆筒部8。即，构成为使圆筒部8的狭缝10的开度变窄。
并且，在敛缝环11的圆周方向上的相互对置的端部(敛缝端部)，如图5所示，在圆筒体的内周面形成有易变形部12。易变形部12是因紧固上述圆筒部8的载荷而容易向敛缝环11的内周侧(径向内侧)变形并抑制因弯曲变形所产生的松动的部分。例如，易变形部12是在敛缝环11的端部的内周面沿轴线方向形成多个槽并局部薄壁化的部分。
如图4和图6所示，在敛缝环11的内周面进一步形成有润滑剂槽13。润滑剂槽13是在敛缝环11的内周面沿圆周方向形成的槽，在轴线方向上隔着规定的间隔形成有多个。润滑剂槽13是向敛缝环11的内周侧开口的槽。在该情况下，如图6所示，在敛缝环11被安装于圆筒部8时，润滑剂槽13构成由敛缝环11的内周面与圆筒部8的外周面围起的空间。
相对于润滑剂槽13形成于圆筒部8的狭缝10在圆筒部8的外周面开口。由此，各润滑剂槽13与狭缝10连通。
此外，润滑剂槽13的两端部可以在敛缝环11的圆周方向上的各端部开口。优选地，润滑剂槽13的两端部比敛缝环11的圆周方向上的各端部稍微向径向内侧突出。即，将润滑剂槽13的两端部设为封闭的端部。将润滑剂槽13的两端部设为封闭的端部是为了使被保持于润滑剂槽13的润滑剂不泄漏到外部。
接下来说明本实施方式所涉及的头灯的作用。若向LED1通电，则LED1发光，光被反射器14向车辆的前方照射。随着发光而产生的热被从基板2传递到热扩散板3。
并且，传递到热扩散板3的热经由热管4传递到散热器15，进而从散热器15向周围的空气扩散。在图1和图2所示的例子中，散热器15被配置于高于LED1的位置(上方)，因此热管4成为所谓的底部加热的动作方式。即，能够通过重力使散热并冷凝后的工作流体回流到LED1侧的端部4A。
因此，在成为蒸发部的端部4A不会产生液相的工作流体不足的烧干。即，即使在LED1的发热量多的情况下，也能充分地输送热。
这样，LED1的热被周围的空气夺走。因此，抑制LED1的温度升高，防止或抑制LED1、头灯的性能或耐久性降低。
此外，在散热器15被配置于外罩的内部的情况下，LED1的热也会扩散到外罩内部的空气中。而且，抑制在LED1、LED1的附近所产生的热点的温度升高。
因此，与将散热器15配置于外罩外部的情况相同，能够防止或抑制LED1、头灯的性能或耐久性降低。
另一方面，当驱动图1所示的回转马达23时，齿轮21借助小齿轮22而旋转。进而，与齿轮21一体化的热管4以散热器15的中心轴线为中心旋转。LED1与基板2一起经由热扩散板3安装于热管4。
因此，LED1和基板2以散热器15的中心轴线为中心沿车辆的宽度方向(左右方向)旋转。另外，反射器14一同旋转，由此LED1发出的光的光轴沿车辆的宽度方向(左右方向)移动。即，光的光轴回转，头灯的配光变化。
另外，当图2所示的调平马达20驱动时，扇形齿轮18借助小齿轮19而旋转。进而，与扇形齿轮18一体化的热扩散板3以热管4的一端部4A的中心轴线为中心旋转。因此，安装于热扩散板3的LED1和基板2以热管4的一端部4A的中心轴线为中心沿车辆的上下方向旋转。
如前所述，在敛缝环11的内周面形成有润滑剂槽13，在润滑剂槽13保持有润滑剂。润滑剂经由形成于圆筒部8的狭缝10被供给到中空部9。因此，热管4的一端部4A与圆筒部8的内周面之间被润滑，因此热扩散板3与基板2、LED1一起顺利地旋转。
这样，LED1发出的光的光轴沿车辆的上下方向变化，实施调平。
本实施方式所涉及的头灯因为安装于基板2的LED1以热管4的各端部4A、4B的中心轴线为中心旋转，因此能够实施回转和调平。
另外，构成其旋转中心的热管4将在LED1产生了的热输送到散热器15，并向周围的空气扩散。因此，能够抑制LED1的温度升高，防止或抑制LED1、头灯的性能或耐久性降低。
此外，在上述例子中，构成为实施回转和调平两者，但在本发明中，LED1只要构成为能够与基板2一起以热管4的端部为中心旋转即可，只要构成为能够实施回转和调平中的任一个即可。
接下来，使用图7和图8说明本发明所涉及的其他实施方式。图7和图8是将多个(在图的例子中为3个)LED1分别安装于对应的基板2的例子。而且，将各基板2分别安装于对应准备的热扩散板3。各基板2沿车辆的宽度方向(左右方向)排列配置。
另外，保持部件5安装于热扩散板3的与安装有各基板2的面相反侧的面。而且，热管4的一端部4A从上侧插入保持部件5并且保持部件5以能够进行热传递的方式与热管4的一端部4A连结。保持部件5的结构与前述的图3和图4所示的结构相同。
因此，各基板2能够以热管4的一端部4A的中心轴线为中心旋转。即，LED1构成为能够在车辆的宽度方向(左右方向)上改变朝向。此外，各LED1可以与基板2一起被透明罩24覆盖。
如图7所示，设置有用于改变LED1的朝向的回转促动器25。回转促动器25能够由直线式地前后运动的螺线管等促动器或马达等构成。在使用直线式地前后运动的促动器的情况下，由杠杆等适当的连杆机构(未图示)连结驱动轴26与各热扩散板3或驱动轴26与基板2。
另外，在使用马达的情况下，例如在与马达的驱动轴26相同的轴线上配置蜗杆(斜齿轮)，并且将与蜗杆啮合的齿轮(未图示)安装于各热扩散板3或基板2。
设置于各LED1的热管4在热扩散板3的背面侧弯曲为曲柄状，另一端部4B向上方延伸，并以能够进行热传递的方式与散热器15连结。在图7和图8所示的结构中，LED1能够以热管4的一端部4A为中心旋转。而且，热管4的另一端部4B以相对于散热器15不能旋转的方式与散热器15连结。即，另一端部4B和散热器15只要以能够进行热传递的方式连结即可。
另外，散热器15与前述的图1至图6所示的例子相同，既可以配置于外罩(未图示)的内部，也可以设置于外罩的外部。
另外，图9和图10所示的实施方式变更了上述图7和图8所示的实施方式中的散热器15的结构。即，热管4的另一端部4B在基板2的背面侧且高于基板2的位置，沿车辆的宽度方向(左右方向)延伸。
并且，在端部4B安装有多个散热片27，形成散热器15。其他结构都与图7和图8所示的结构相同。
在如图7和图8所示构成的头灯和如图9和图10所示构成的头灯中，均由热管4的一端部4A构成使配光变化的回转时的旋转轴。另外，能够通过热管4将LED1的热输送到散热器15来冷却LED1。
因此，根据上述实施方式所涉及的头灯，能够充分地实施回转的功能，同时，能够抑制LED1的温度升高，防止或抑制性能、耐久性降低。
此外，本发明并不局限于上述各实施方式。除了使所有LED同时向相同方向旋转的结构外，还可以构成为仅使设置有多个LED中的任一个旋转，而固定其他LED。例如，可以构成为能够仅对远光灯用LED进行调平。
附图标记说明
1…发光二极管(LED)；2…基板；3…热扩散板；4…热管；5…保持部件；8…圆筒部；8A…槽；9…中空部；10…狭缝；11…敛缝环；12…易变形部；13…润滑剂槽；4A…(热管的)一端部(第一端部)；4B…(热管的)另一端部(第二端部)；15…散热器；20…调平马达；23…回转马达；25…回转促动器；27…散热片。

Claims (5)

1.一种车辆用头灯，其中，具备：
光源，其在基板上安装有发光二极管；
热扩散板，其以能够进行热传递的方式安装于所述基板；
保持部件，其与所述热扩散板一体化；
热管，其具有圆形截面的第一端部和第二端部且将所述第一端部可旋转地嵌合于所述保持部件；以及
散热器，其与所述第二端部连结，
所述保持部件具备：
圆筒部，其是形成有供所述第一端部插入的中空部和从所述中空部连通至所述圆筒部的外周面的狭缝的圆筒状的部件；和
切口圆筒体，其被设置为覆盖所述圆筒部的外周的一部分，并从外周紧固所述圆筒部以使所述狭缝的开度变窄，
在所述切口圆筒体的内周面形成有与所述狭缝连通的润滑剂槽。
2.根据权利要求1所述的车辆用头灯，其中，
所述第一端部朝向所述车辆的上下方向或宽度方向配置，
所述发光二极管和所述基板构成为以所述第一端部为中心旋转。
3.根据权利要求1所述的车辆用头灯，其中，
所述第一端部和所述第二端部中的任一个朝向所述车辆的上下方向配置，所述第一端部和所述第二端部中的另一个朝向所述车辆的宽度方向配置，
所述第二端部以能够相对于所述散热器旋转的方式与所述散热器嵌合。
4.根据权利要求1所述的车辆用头灯，其中，
在所述圆筒部的内周面形成有沿轴线方向的槽。
5.根据权利要求1所述的车辆用头灯，其中，
所述切口圆筒体具有在所述切口圆筒体的圆周方向上相互对置的敛缝端部，
在各所述敛缝端部的内周面设置有使所述切口圆筒体的向径向内侧的变形变得容易的易变形部。
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