CN110925709A - 车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆用灯具。本发明的课题在于，利用由送风机生成的空气循环流,提供更有效的车辆用灯具的冷却。车辆用灯具(10)包括:灯具主体(12)，具有前面开口(13)；前面罩(14),安装在灯具主体,以覆盖前面开口,与灯具主体之间形成灯室(16)；灯具单元(18),设有各自具有散热部(26)的至少一个发光元件搭载部(24)，配置在灯室内；送风机(34)，在灯室内生成包含向着散热部朝前方送出的冷却流(38a)以及回到后方的吸气流(38b)的空气循环流(38)；以及送风机支撑部件(36)，支撑送风机，在灯室内将送风机相对灯具单元配置在后方，同时，使得吸气流通过的吸气空间(40)相对冷却流形成在下侧。

Description

车辆用灯具

技术领域

本发明涉及车辆用灯具，尤其涉及用于汽车等车辆的车辆用灯具。

背景技术

车辆用灯具具有例如光源等在使用中会发热的构成要素。为了促进从这样的构成要素的散热，设有称为散热器的散热部。加之，为了冷却散热部，设有风扇。例如，在专利文献1中，散热器和冷却风扇配置在光源单元的下侧。

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2014-146465号公报

本发明人对车辆用灯具的冷却进行了探讨,认识到了以下课题：

冷却用送风机的配置受设计上要求的各种条件制约,因此，有时送风机不在光源的下侧,而配置在灯具内其他场所,例如散热部的后侧。另外,灯具内的发热源并不限于光源。近年来,随着灯具内设置的控制电路的集成化,存在来自控制电路的发热增加的趋势。为了在灯具内维持合适的温度环境,希望考虑送风机产生的气流的流动。

发明内容

本发明就是鉴于这种状况而提出来的，其目的在于,利用由送风机生成的空气循环流,提供更有效的车辆用灯具的冷却。

为了解决上述课题,本发明的一个形态的车辆用灯具包括:

灯具主体，具有前面开口；

前面罩,安装在灯具主体,以覆盖前面开口,与灯具主体之间形成灯室；

灯具单元,设有各自具有散热部的至少一个发光元件搭载部，配置在灯室内；

送风机，在灯室内生成包含向着散热部朝前方送出的冷却流以及回到后方的吸气流的空气循环流；以及

送风机支撑部件，支撑送风机，在灯室内将送风机相对灯具单元配置在后方，同时，使得吸气流通过的吸气空间相对冷却流形成在下侧。

根据该形态,送风机在灯室内相对灯具单元配置在后方,吸气空间位于向散热部送出的冷却流的下侧，从上述吸气空间吸入空气。因此,送风机能取入在灯室内积存在下方的较冷空气,向散热部提供冷却流。另外,利用吸气流,也可以冷却面对吸气空间配置的灯具构成要素。这样,利用送风机生成的空气循环流,可以提供更有效的车辆用灯具的冷却。

送风机支撑部件可以使得构成吸气空间的一部分的下部通道形成在送风机的下侧，形成在与灯具主体之间，同时，使得比下部通道狭的上部间隙形成在送风机的上侧，形成在与灯具主体之间。

灯具主体可以具有形成吸气空间的一部分的主体凹部。主体凹部也可以形成为从下部通道接受吸气流，同时，使得吸气流朝向送风机的吸气口。

上部间隙可以在5mm以内。

送风机支撑部件可以使得比下部通道狭的左部间隙在送风机的左侧形成在与灯具主体之间，使得比下部通道狭的右部间隙在送风机的右侧形成在与灯具主体之间。

车辆用灯具可以进一步包括配置在灯室内的内部电子设备。内部电子设备可以面对吸气空间配置，以便由吸气流冷却。

灯具单元可以设有各自具有散热部的多个发光元件搭载部。各发光元件搭载部的散热部可以配列在上述送风机的前方，使得各散热部接受来自送风机的冷却流。送风机支撑部件可以相对正面倾斜地支撑送风机，以便减少各散热部的温度上升的差异。

上述构成要素的任意组合或将本发明的构成要素及表现在方法、装置、系统等之间相互置换，作为本发明的形态也有效。

下面说明本发明的效果:

按照本发明，利用由送风机生成的空气循环流,能提供更有效的车辆用灯具的冷却。

附图说明

图1是本发明实施形态涉及的车辆用灯具的概略正面图。

图2是表示图1所示的车辆用灯具的A-A线的垂直截面的概略图。

图3是表示图1所示的车辆用灯具的B-B线的水平截面的局部的概略图。

图4是概略地表示能适用于本发明实施形态涉及的车辆用灯具的送风机及送风机支撑部件的分解立体图。

图中符号意义如下:

10—车辆用灯具

12—灯具主体

12a—主体凹部

13—前面开口

14—前面罩

16—灯室

18—灯具单元

24—发光元件搭载部

26—散热部

34—送风机

34a—吸气口

36—送风机支撑部件

38—空气循环流

38a—冷却流

38b—吸气流

40—吸气空间

42—下部通道

44—上部间隙

46—左部间隙

48—右部间隙

50—内部电子设备

具体实施方式

下面，一边参照附图一边说明本发明较佳实施形态。实施形态并不限定本发明，是例示，实施形态描述的全部特征及其组合并不一定限于本发明本质。对于各附图所示相同或同等的构成要素、部件、处理，标以相同符号，重复说明适当省略。另外，各图所示各部分的比例尺或形状为了便于说明而设定，只要没有特别言及，并不受此限定解释。并且，在本说明书或权利要求书中使用“第一”、“第二”等的用语并不表示任何顺序或重要程度，仅仅为了区别某构成和其他构成。在各附图中说明实施形态时，不重要的部件的一部分省略表示。

图1是本发明实施形态涉及的车辆用灯具10的概略正面图。图2是表示图1所示的车辆用灯具10的A-A线的垂直截面的概略图。图3是表示图1所示的车辆用灯具的B-B线的水平截面的局部的概略图。图4是概略地表示能适用于本发明实施形态涉及的车辆用灯具10的送风机34及送风机支撑部件36的分解立体图。

车辆用灯具10是具有配置在车辆前方左右的一对前照灯单元的车辆用前照灯装置。一对前照灯单元具有大致左右对称的结构,由于实质上相同的构成,图1显示的是从车体前方看位于左侧的车辆用灯具。因此,在图1及图3中，左侧相当于车宽方向外侧,右侧相当于车宽方向内侧。

车辆用灯具10包括具有前面开口13的灯具主体12和安装在灯具主体12以覆盖前面开口13的前面罩14。灯具主体12构成为可安装在车体,前面罩14可通过灯具主体12安装在车体。由灯具主体12和前面罩14构成灯具壳体,灯具壳体的内部空间形成为灯室16。灯具主体12例如由树脂材料形成。前面开口13朝车辆前方侧开口。前面罩14由具有透光性的树脂或玻璃等形成。

车辆用灯具10包括灯具单元18、第一标识灯单元20及第二标识灯单元22,它们配置在灯室16内。作为一个例子,灯具单元18起着前照灯的功能,第一标识灯单元20起着最外端标识灯和/或白昼行驶灯的功能,第二标识灯22起着前转弯信号灯的功能。作为非限定的例子,第一标识灯单元20配置在灯具单元18的上侧,第二标识灯单元22配置在灯具单元18的内侧。

灯具单元18通过公知的摆动机构支承于灯具主体12,构成为可将朝车辆前后方向延伸的光轴方向调整为垂直方向及/或水平方向。

灯具单元18包括多个子组件(18a～18c)。多个子组件相互相对位置固定。灯具单元18例如设有三个子组件，以下有时将它们标记为第一子组件18a、第二子组件18b、第三子组件18c。第一子组件18a、第二子组件18b、第三子组件18c从车宽方向外侧按该记载顺序排列。第二子组件18b配置在第一子组件18a的下侧,第三子组件18c配置在与第一子组件18a相同的高度。第二子组件18b配置在第一子组件18a及第三子组件18c的前方。

各子组件如图2所示,包括具有散热部26的发光元件搭载部24。另外,各子组件包括光源28、至少1个光学部件(例如反射镜30、投影透镜32)。在图2中,为了便于理解,不仅第二子组件18b,而且第一子组件18a也概略表示垂直截面。

发光元件搭载部24提供支持光源28的支持面,与散热部26形成一体。散热部26具有从发光元件搭载部24向后方延伸的多个散热片。各散热片可与垂直面平行。发光元件搭载部24及散热部26起着作为对光源28产生的热进行散热的散热部件的功能,也称为散热器。发光元件搭载部24及散热部26由例如铝或铝合金等具有高热传导率的金属材料形成,例如通过压铸法制造。另外,发光元件搭载部24构成为支持反射镜30及投影透镜32。

光源28包括例如发光二极管(LED)等的半导体发光元件28a和支撑半导体发光元件28a的基板28b。基板28b是由陶瓷等形成的具有热传导性的绝缘基板。在基板28b,形成将电力传输到半导体发光元件28a的电极(未图示)。光源28在半导体发光元件28a的光射出面朝向车辆上方、半导体发光元件28a的照射轴大致朝车辆上下方向延伸的状态下,搭载在发光元件搭载部24。

反射镜30配置在光源28的上方,使光源28的射出光反射到投影透镜32。反射镜30是在与光源28相对的内面上形成反射面的反射部件,反射面例如由旋转椭圆面的一部分构成。另外,投影透镜32相对于光源28配置在前方，使得来自反射镜30的反射光投影到灯具前方。投影透镜32作为一例，是前方侧表面为凸面、后方侧表面为平面的平凸非球面透镜,由透明树脂材料形成。

另外,车辆用灯具10包括送风机34和送风机支撑部件36。送风机34及送风机支撑部件36配置在灯室16内。送风机34在后侧具有吸气口34a,从吸气口34a吸入的空气向前方送出。送风机34例如是轴流风扇。送风机支撑部件36例如是由树脂材料形成的支架,安装在灯具主体12。如图4所示,送风机支撑部件36可以是例如具有圆形状的送风机安装孔36a的板状部件,送风机34可以是安装在这种送风机安装孔36a的薄型风扇。

如图2所示,送风机34构成为在灯室16内生成空气循环流38。空气循环流38包括向散热部26朝前方送出的冷却流38a和返回到后方的吸气流38b。送风机34从吸气口34a吸入吸气流38b,作为冷却流38a向前方送出空气。

送风机支撑部件36将送风机34在灯室16内相对灯具单元18配置在后方。送风机支撑部件36作为与灯具主体12不同的部件形成,配置在灯具主体12的前方，且灯具单元18的后方。送风机支撑部件36使得用于将吸气流38b引导至送风机34的吸气口34a的所谓通道形成在送风机支撑部件36与灯具主体12之间。

送风机支撑部件36支撑送风机34,使吸气流38b通过的吸气空间40相对于冷却流38a形成在下侧。送风机支撑部件36决定送风机34的高度位置,以使得吸气流38b相对冷却流38a通过下侧。

送风机支撑部件36在送风机34的下侧将构成吸气空间40的一部分的下部通道42形成在与灯具主体12之间。下部通道42是形成在送风机支撑部件36下侧的开口部。例如,下部通道42可以是与送风机34的下侧邻接地形成在送风机支撑部件36的开口部。形成下部通道42的开口部,例如,可以是占送风机支撑部件36的高度(上下方向的尺寸)的至少1/4、或者至少1/3、或者至少1/2的比较大的开口。

送风机支撑部件36将比下部通道42狭的上部间隙44形成在送风机34的上侧，形成在与灯具主体12之间。上部间隙44为例如5mm以内。上部间隙44可以例如大于0.1mm或大于1mm。或者,送风机支撑部件36的上端部的至少一部分与灯具主体12接触,由此,上部间隙44的至少一部分可以被堵塞。

另外,送风机支撑部件36如图3所示,使得左部间隙46在送风机34的左侧，形成于与灯具主体12之间,使得右部间隙48在送风机34的右侧，形成于与灯具主体12之间。

与上部间隙44相同,左部间隙46及右部间隙48比下部通道42狭。左部间隙46及右部间隙48分别为例如5mm以内。左部间隙46及右部间隙48分别可以为例如大于0.1mm，或大于1mm。通过送风机支撑部件36与灯具主体12的接触,左部间隙46和右部间隙48的至少一部分可以堵塞。

灯具主体12具有构成吸气空间40的一部分的主体凹部12a。主体凹部12a形成为从下部通道42接受吸气流38b，同时，使得吸气流38b朝向送风机34的吸气口34a。主体凹部12a在送风机支撑部件36的后方,灯具主体12的背面部分从内侧向外侧鼓起形成。

另外,车辆用灯具10如图2所示,包括配置在灯室16内的内部电子设备50。内部电子设备50面对吸气空间40配置，以便由吸气流38b冷却。内部电子设备50例如是控制第一标识灯单元20及第二标识灯单元22的控制电路基板。内部电子设备50可以是控制灯具单元18的控制装置。或者内部电子设备50可以是配置在灯室16内的传感器、照相机、或其他电子设备。

内部电子设备50安装在支架52。支架52沿着灯具主体12的底面配置在灯室16内的下方。支架52的后端部与送风机支撑部件36的下端部连结。支架52作为与送风机支撑部件36不同的部件,例如由树脂材料形成。支架52可以是固定与灯具单元18连接的线束的配线支撑架。

支架52可以与送风机支撑部件36形成一体。或者也可以不设置支架52,内部电子设备50可以不通过支架52而直接安装在灯具主体12。

灯具单元18的各发光元件搭载部24的散热部26配置在送风机34的前方,使各散热部26接受来自送风机34的冷却流38a。送风机支撑部件36使得送风机34相对正面倾斜支撑,以减少各散热部26的温度上升的差异。

送风机34的中心轴(例如风扇的旋转轴)34b,相对与灯具单元18的光轴平行的基准轴54以倾斜角度θ1倾斜(参照图2)。送风机34的中心轴34b例如相对基准轴54向上方倾斜。另外,送风机34的中心轴34b相对基准轴54以倾斜角度θ2倾斜(参照图3)。送风机34的中心轴34b例如相对基准轴54向车宽方向外侧倾斜。

与送风机34的中心轴34b与基准轴54一致场合(即,送风机支撑部件36支持使得送风机34朝向正面场合)相比,选择送风机34的倾斜角度θ1、θ2,以便减少各散热部26的温度上升的差异。这样的倾斜角度θ1、θ2例如可以通过对由空气循环流38产生的灯室16内的空气的流速分布、以及作为其结果的灯室16内的温度分布进行数值模拟,进行选择。

根据以上构成,在车辆用灯具10的点灯中,从光源28发出的光在反射镜30反射,通过投影透镜32投影到灯具前方。点灯期间光源28可能会发热。其热从光源28经由发光元件搭载部24传导至散热部26,得到散热。

为了促进从散热部26的散热,送风机34生成包括冷却流38a和吸气流38b的空气循环流38。冷却流38a由送风机34向前方送出,吹向各子组件(18a～18c)的散热部26。冷却流38a一边与散热部26进行热交换,一边通过散热部26附近,从散热部26带走热。即，冷却流38a通过经由散热部26冷却散热部26。

冷却散热部26的气流作为吸气流38b返回到后方。由于送风机34的空气循环作用,吸气流38b被吸入到吸气空间40,相对于冷却流38a通过下侧。吸气流38b从吸气空间40通过下部通道42朝向主体凹部12a。吸气流38b由主体凹部12a向上方转换,从送风机34的吸气口34a吸入到送风机34。冷却流38a从送风机34再次向前方送出。

上部间隙44、左部间隙46、以及右部间隙48比下部通道42狭窄,因此，主体凹部12a成为其上部、左部、以及右部狭窄的、即半封闭区域。对于吸气流38b而言,下部通道42成为通向该半封闭区域的实质上唯一的入口,送风机34的吸气口34a成为实质上唯一的出口。

如上所述,按照本发明实施形态的车辆用灯具10,送风机34在灯室16内生成包括向散热部26朝前方送出的冷却流38a和返回到后方的吸气流38b的空气循环流38。送风机支撑部件36支撑送风机34，将送风机34配置在灯室16内，相对灯具单元18配置在后方,同时，将吸气流38b通过的吸气空间40相对于冷却流38a形成在下侧。

这样,送风机34在灯室16内相对灯具单元18配置在后方,从向散热部26送出的冷却流38a的下侧的吸气空间40吸入空气。在灯室16内的下方,由于重力的作用,会积存较冷的空气。取入这样的空气,送风机34可以向散热部26提供冷却流38a。利用送风机34产生的空气循环流38,可提供更高效的车辆用灯具10的冷却。

另外,送风机支撑部件36在送风机34的下侧与灯具主体12之间形成下部通道42,同时，在送风机34的上侧与灯具主体12之间形成比下部通道42窄的上部间隙44。这样,与从上部间隙44向送风机34的空气流入相比，从下部通道42向送风机34的空气流入得到促进。因此,使得上部间隙44比下部通道42狭,起着生成空气循环流38的作用,使吸气流38b通过冷却流38a的下方。

送风机支撑部件36在送风机34的左侧与灯具主体12之间,形成比下部通道42狭的左部间隙46,在送风机34的右侧与灯具主体12之间,形成比下部通道42狭的右部间隙48。这样,与从左部间隙46向送风机34的空气流入相比，从下部通道42向送风机34的空气流入得到促进。同样,与从右部间隙48向送风机34的空气流入相比，从下部通道42向送风机34的空气流入得到促进。因此,这些构成起着生成空气循环流38的作用,使吸气流38b通过冷却流38a的下方。

上部间隙44为5mm以内。这样,上部间隙44足够狭窄,因此，可以明显地抑制从上部间隙44向送风机34的空气流入。由于左部间隙46及右部间隙48也在5mm以内,因此，也可以明显地抑制从左部间隙46及右部间隙48向送风机34的空气流入。

主体凹部12a形成为从下部通道42接受吸气流38b，同时,使得吸气流38b朝向送风机34的吸气口34a。这样,能够在送风机支撑部件36与灯具主体12之间形成用于将吸气流38b引导到送风机34的吸气口34a的通道状的区域。

内部电子设备50面向吸气空间40配置，以便由吸气流38b冷却。这样,利用吸气流38b,也可以冷却内部电子设备50。另外,吸气流38b也可以冷却面对吸气空间40配置的其他灯具构成要素。

灯具单元18的各发光元件搭载部24的散热部26配置在送风机34的前方,使各散热部26接受来自送风机34的冷却流38a。送风机支撑部件36使得送风机34相对正面倾斜支撑,以减少各散热部26的温度上升的差异。这样,能够使各散热部26更加均等地冷却。

本发明不局限于上述实施例及变形例,也可组合实施形态及变形例,也可根据本领域技术人员的知识进行各种设计变更等的进一步的变形,实行这样的组合或进一步的变形的实施形态或变形例也包括在本发明的范围内。上述实施形态和变形例,以及上述的实施形态和变形例与以下变形的组合所产生的新实施形态也具有组合的实施形态、变形例以及进一步的变形的各自效果。

在上述实施方式中,灯具单元18具有多个发光元件搭载部24,但并不限于此。灯具单元18可以具有一个发光元件搭载部24。因此,灯具单元18可以设有各自具有散热部26的至少一个发光元件搭载部24。

上述实施形态以作为车辆用前照灯装置的车辆用灯具10为例进行了说明,但本发明不限于此。实施形态涉及的送风机及其支撑结构也可适用于使用由送风机产生的空气循环流冷却灯具构成要素的其它任意车辆用灯具。

Claims (10)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，包括:

灯具主体，具有前面开口；

前面罩,安装在上述灯具主体,以覆盖上述前面开口,与上述灯具主体之间形成灯室；

灯具单元,设有各自具有散热部的至少一个发光元件搭载部，配置在灯室内；

送风机，在上述灯室内生成包含向着上述散热部朝前方送出的冷却流以及回到后方的吸气流的空气循环流；以及

送风机支撑部件，支撑上述送风机，在上述灯室内将上述送风机相对上述灯具单元配置在后方，同时，使得上述吸气流通过的吸气空间相对上述冷却流形成在下侧。

2.根据权利要求1中记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述送风机支撑部件使得构成上述吸气空间的一部分的下部通道形成在上述送风机的下侧，形成在与上述灯具主体之间，同时，使得比上述下部通道狭的上部间隙形成在上述送风机的上侧，形成在与上述灯具主体之间。

3.根据权利要求2中记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述灯具主体具有形成上述吸气空间的一部分的主体凹部；

上述主体凹部形成为从上述下部通道接受上述吸气流，同时，使得上述吸气流朝向上述送风机的吸气口。

4.根据权利要求2中记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述上部间隙为5mm以内。

5.根据权利要求3中记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述上部间隙为5mm以内。

6.根据权利要求2～5中任一个记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述送风机支撑部件使得比上述下部通道狭的左部间隙在上述送风机的左侧形成在与上述灯具主体之间，使得比上述下部通道狭的右部间隙在上述送风机的右侧形成在与上述灯具主体之间。

7.根据权利要求1～5中任一个记载的车辆用灯具，其特征在于:

进一步包括配置在上述灯室内的内部电子设备；

上述内部电子设备面对上述吸气空间配置，以便由上述吸气流冷却。

8.根据权利要求6中记载的车辆用灯具，其特征在于:

进一步包括配置在上述灯室内的内部电子设备；

上述内部电子设备面对上述吸气空间配置，以便由上述吸气流冷却。

9.根据权利要求1～5中任一个记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述灯具单元设有各自具有散热部的多个发光元件搭载部，各发光元件搭载部的散热部配列在上述送风机的前方，使得各散热部接受来自上述送风机的上述冷却流；

上述送风机支撑部件相对正面倾斜地支撑上述送风机，以便减少各散热部的温度上升的差异。

10.根据权利要求6中记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述灯具单元设有各自具有散热部的多个发光元件搭载部，各发光元件搭载部的散热部配列在上述送风机的前方，使得各散热部接受来自上述送风机的上述冷却流；

上述送风机支撑部件相对正面倾斜地支撑上述送风机，以便减少各散热部的温度上升的差异。

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