头灯密封罩的热学功能的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及头灯单元，特别地用于诸如汽车、卡车或摩托车之类的机动车辆。
【背景技术】
[0002]已知头灯单元包括安装在灯安装腔体内的灯和反射器。在操作中，光从灯发射并且在反射器处反射以形成期望光照性质的射束，特别地用于机动车辆的前方照明。
[0003]在操作中，供应到灯的电力仅部分地转换成光，而其余部分使灯升温。已知白炽灯具有相对低的效率，使得生成增加量的热量。然而，白炽灯，特别地卤素灯，一般可以承受较高的温度。而且，在白炽灯中，在灯丝中生成的热量高效地辐射到外部。
[0004]LED灯具有较高的效率，但是对于温度更加敏感。热量在相当小的空间中生成，并且没有高效地辐射。因此，特别地对于具有LED灯的头灯单元，热学管理是重要的。
[0005]JP 2013030371A描述了一种用于机动车辆的头灯。头灯包括直接附连到热量辐射部分的LED和驱动器电路。驱动器电路通过树脂密封。热量辐射部分包括前表面、向上延伸到LED的延伸部分、以及形成在后表面中的辐射散热片。
[0006]DE 10224004 A1公开了一种头灯单元，包括反射器和灯。灯包括驱动器和安装在驱动器处的热沉12。灯安装在反射器的腔体中。腔体通过柔性罩密封。
【发明内容】
[0007]可以考虑以下目的:提供一种具有可以帮助灯的热学管理的简单构造和处置的头灯单元。
[0008]该目的通过根据权利要求1的头灯单元实现。从属权利要求引用本发明的优选实施例。
[0009]在新颖LED灯的上下文中，本发明人已经考虑到原始意图与卤素灯一同使用的已知头灯单元的构造和安装。提供在反射器处的安装腔体可以通过橡胶罩封闭，如使得安装腔体和安装在其内的灯抵靠机动车辆的电机舱进行密封并且免受灰尘和水分损害。
[0010]本发明的一个底层想法是使用作为热量扩散器和耗散元件的安装腔体的密封罩。
[0011]根据本发明的头灯单元包括具有灯安装腔体和安装在其中的灯的反射器。反射器可以是凹面反射器，并且安装腔体可以提供成使得包括实际发光元件的灯的灯头定位在反射器内，而灯的底座可以至少部分地安装在反射器的外部。灯可以是卤素灯，但是优选为LED灯，其中发光元件包括一个或多个半导体照明元件，诸如LED或0LED(为了简化，在此统一称为LED)。
[0012]根据一方面，灯安装腔体通过至少部分地由柔性材料制成的罩密封。罩的柔性提供了其可以容易地安置、卸装和重安置，例如以用于更换灯，而同时仍旧提供用于灯安装腔体的密封。密封优选地保护灯安装腔体免受水和/或尘埃侵入。如结合优选实施例将变得明显的，灯安装腔体可以例如包括外腔体壁，并且罩可以提供成与壁密封接触，例如作为它周围的密封环。
[0013]根据本发明的一方面，将罩提供为热量扩散器和耗散元件，并且与灯热学接触。在该情况中，罩可以充当热量扩散器和耗散元件，如果其具有总体上足够的热导率，或者其至少部分具有足够的热导率以扩散灯处所生成的热量的话。改进的热导率提供了来自灯的热量通过罩内的热量传导而扩散。作为罩的相对大表面的结果，热量将高效地耗散到环境中。
[0014]如结合优选实施例将变得明显的，至少部分地由柔性材料制成的罩的热导率可以通过使用具有足够高的热量传导性的柔性材料和/或通过提供一个或多个热量传导元件来获得，一个或多个热量传导元件可以例如嵌入在柔性材料内。
[0015]充当热量扩散器和耗散元件的罩与灯之间的热学接触涉及罩直接接触灯的部分(例如灯底座)，或者热学接触通过具有良好热导率的中间热量传导元件来提供。
[0016]根据本发明的头灯单元因而提供一种简单的构造，其中作为具有密封功能的部分的罩现在作为热量扩散器和耗散元件而服务于另外的目的。这提供了紧凑的布置。针对反射器内的灯的安装和更换的处置是简单的。
[0017]罩的改进的热量扩散功能对于LED灯特别有利。
[0018]根据一个优选方面，罩可以具有大于50W/mK的总体热导率。进一步优选地，热导率可以等于或大于70W/mK，特别优选地2 100W/mK。虽然诸如天然橡胶、聚氨酯橡胶或硅树脂橡胶之类的已知柔性密封材料具有仅lW/mK或甚至明显在其以下的热导率，但是存在具有例如140W/mK或以上的热导率的可得到的基于石墨的材料。这样的材料可以包括石墨或者嵌入在塑料中的石墨，要么作为宏观的石墨元件要么作为具有石墨填充物的塑料材料。这些材料可以用于罩以提供热量扩散器和耗散功能。
[0019]可替换地，或者除具有良好热量传导的柔性材料之外，罩可以包括至少一个热量传导元件，其可以例如嵌入在柔性材料内。嵌入的热量传导元件可以是例如单个元件，例如由诸如铝或优选地铜之类的金属制成，其可以具有配合在罩内的任何期望的形状，诸如例如环形形状、板等。可替换地，可以嵌入多个金属主体。例如，可以提供例如由Cu或A1制成的薄金属板。在一方面中，热量传导元件可以提供为细长形状并且在罩内径向布置，即从中心延伸到其外围，以改进远离可能与灯热学接触的中心的热量传导。在另一方面中，可以嵌入例如由石墨、碳或诸如Cu或A1之类的金属制成的一个或多个线或纤维垫。
[0020]根据一个优选方面，罩可以包括嵌入在柔性材料内的多个热量传导元件，诸如例如金属、石墨或碳热量传导元件。这些可以例如提供为纤维、颗粒或以其它形式，其贡献于罩的总体热导率。
[0021]灯可以包括具有一个或多个照明元件的灯头，以及具有机械固定和/或电气连接构件的底座。特别地，底座可以布置成与罩热学接触，尤其优选地与罩直接接触。
[0022]根据本发明的一个优选实施例，灯包括一个或多个LED照明元件。驱动器电路然后可以提供在头灯单元内以向LED照明元件供应电力。特别优选的是提供与罩热学接触的驱动器电路。以此方式，不仅在LED照明元件处生成的热量，而且还有在驱动器处生成的热量可以通过罩耗散。
[0023]根据一个实施例，驱动器电路可以提供为灯的部分。特别地，其可以提供在灯的底座内。然后优选的是罩包括腔体，其成形和布置成在其中至少部分地接收灯的底座，特别优选地与其直接接触。
[0024]根据可替换的实施例，驱动器电路可以独立于灯而提供，并且可以至少部分地嵌入在罩内。灯在该情况中然后电气和热学连接到驱动器。因此，由通过埋嵌布置成与罩良好热学接触的驱动器生成的热量通过罩良好地耗散。此外，由灯生成的热量通过驱动器传导以通过罩耗散。
[0025]根据一个优选实施例，罩可以包括例如平坦、圆形形状的后盖以及从后盖伸出的密封环。提供密封环以密封地接合例如反射器颈部处的壳体以提供用于安装腔体的密封。后盖优选地与灯和/或驱动器电路热学接触。
[0026]本发明的这些和其它方面从以下实施例将是明显的并且将参照以下实施例进行阐述。
【附图说明】
[0027]在图中:
图1示出头灯单元的第一实施例的透视分解视图；
图2示出具有沿线Α...Α取得的截面的图1的实施例的截面视图；
图3示出头灯单元的第二实施例的截面视图。
【具体实施方式】
[0028]如图1、图2中所示的头灯单元10的第一实施例包括具有反射器颈部14的碗形反射器12。外反射器壳体形成反射器颈部14周围的柱体壁16。