机车头灯的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般涉及照明系统，尤其涉及一种机车头灯。
【背景技术】
[0002] 传统的机车用头灯存在诸多缺点。其中一个缺点就是传统的机车用头灯嵌入在机 车的头灯罩内。凹陷部分容易造成头灯前边缘和机车头灯罩壁部之间积压冰雪。
[0003] 传统的卤素头灯还存在一个缺点，头灯在机车上使用时的温度可高达140°C，具有 烧毁的危险。
[0004] 此外，传统的机车用发光二极管（"LED"）头灯根据LED头灯在机车头灯罩内的嵌 入位置不同，会产生热量，损坏LED头灯内的电子器件和电路。此外，传统的LED头灯包含 头灯后面的LED灯泡生成的热量，该热量并不足以融化机车使用时头灯积聚的冰雪。
[0005] 现有的传统机车头灯的另一个缺点是，运行时头灯会收到振动的冲击，增加头灯 内部碎裂的危险。
[0006] 现有的传统机车头灯的又一个缺点是需要定期进行更换和维护。例如，传统的卤 素头灯使用时长最多为2, 000小时左右。此外，现有的头灯具有较高的附加载荷，会造成燃 油的浪费。
[0007] 因此目前需要的机车头灯应能产生热量，且热量足以避免头灯上的冰雪的积聚， 而不会对头灯内包含的电子器件和/或电路造成损伤。进一步需要的是一种改进了机车运 行中抵抗头灯上的振动力的头灯，且头灯的使用寿命长，附加载荷少。
【发明内容】
[0008] 为克服或缓解现有技术中的上述缺点，提供了一种头灯，该头灯能利用头灯的灯 源产生的热量，避免头灯上冰/雪的积聚和影响。在一个示例性实施例中，所述的头灯包括 一个上部和一个下部。所述的上部包括一个灯源、一个上部壳体、多个翅片和一个底座。在 一个示例性实施例中，所述的灯源包括一个或多个LED灯泡。所述的下部包括一个下部壳 体，该壳体内至少包括机车供电运行的电气器件和/电路的一部分。下部安装在机车的头 灯罩上时，应置于机车头灯罩内形成的空腔内，底座的一部分形成了采用机车头灯罩壁部 的内壁的密封，所述的底座、多个翅片和上部壳体的一部分暴露在环境空气中，以使上部包 含的热量从下部散发出，避免了对下部中的电子器件和/或电路造成损伤。
[0009] 因此，机车头灯安装在机车头灯罩内的位置应确保，包含产热光源的上部远离机 车向外突出，暴露于环境空气中。这样灯源产生的热量可通过热传递用于避免头灯周围的 冰雪的滞留。
[0010] 优选的灯源包括一个或多个LED灯泡，该类灯泡可显著减少附加载荷，相比一般 卤素灯泡，降低维护要求，同时减少了使用卤素灯泡带来的安全危险。本发明所述的头灯通 过采用一个或多个LED灯泡作为灯源，克服了目前优选的军用级LED灯泡存在的维持较高 运行温度的问题。此外，所述的头灯可确保，头灯安装在机车头灯罩上时，一个或多个LED 灯泡产生的热量与为一个或多个LED灯泡供电的电路和/或电子器件隔离开来。
[0011] 结合下述详细说明以及参考附图，可更理解本发明的上述以及其他特点和优势。
【附图说明】
[0012] 图1为示例性头灯顶部的侧视立面图；
[0013] 图2为图1所示的头灯底部的侧视立面图；
[0014] 图3为图1所示的头灯（无板）顶部的侧视立面图；
[0015] 图4为图1所示的头灯的顶视立面图；
[0016] 图5为图1所示的头灯的底视立面图；
[0017] 图6为图1所示的头灯的近端侧视图；
[0018] 图7为图1所示的头灯的远端侧视图；
[0019] 图8为图1所示的头灯安装在示例性机车头灯罩内的示意图；
[0020] 图9-11为评估如图1所示的头灯承受振动力的能力的结果图；及
[0021] 图12a_14b为评估如图1所示的头灯承受正负冲击的能力的结果图。
【具体实施方式】
[0022] 本发明公开的机车头灯专用于优化头灯灯源产生的热量。在一个示例性实施例 中，所述的头灯包括一个上部和一个下部。
[0023] 所述的下部至少包括头灯安装在机车头灯罩内时启动光源所需的电子器件和/ 或电路的一部分，以及放置该电子器件和/或电路的下部壳体。
[0024] 所述的上部包括一个灯源、一个放置灯源的上部壳体、多个翅片和一个底座。所述 的灯源优选包括一个或多个LED灯泡。使用一个或多个LED灯泡已证明可减少机车高达 86%左右的附加载荷，进而显著节省燃油成本。此外，相比传统的卤素灯泡，LED灯泡所需 的维护少，而且相比卤素头灯约2, 000小时的使用寿命，所述的机车头灯的使用寿命大约 在40, 000小时以上。
[0025] 此外，机车头灯中选用的LED灯泡均可产生足够的热量，以避免安装在机车头灯 罩上的头灯周围滞留冰雪，且在使用时，并可确保LED灯泡能承受运行高温。在一个示例性 实施例中，所述的一个或多个LED灯泡可产生高达50W左右的总功率，能维持高达100°C左 右的运行温度。
[0026] 所述的上部壳体、多个翅片和底座作为头灯的结构体安装在机车头灯罩内后，可 利用灯源产生的热量，并通过热传递原理，有效地利用热量，以避免头灯使用以及安装在头 灯罩内时周围滞留冰雪。此外，所述的上部壳体、多个翅片和底座也可作为散热片，用以避 免热源产生的热量损坏下部壳体内的电子器件和/或电路。
[0027] 安装在头灯罩内使用时，上部的设计应确保牢固地固定在头灯内，形成密封状。此 外，安装好后，上部的大部分都暴露在环境空气中，而下部则在机车的头灯罩内。因而，上部 远离机车向外突出，暴露于环境空气中，而下部则在机车的头灯罩内。
[0028] 为更有效地产生和利用热量，移除和/或避免冰雪滞留在头灯周围，不会损伤下 部内的电子器件和/或电路，上部远离机车向外突出约1/4英寸至10英寸，该距离指从底 座上部至头灯前边缘的顶部。该突出部分与现有技术明显不同。吸纳有技术中头灯的最 上部可与机车的头灯罩齐平或凹陷在头灯罩内，因此加剧了头灯罩和头灯之间边缘周围积 雪情况的发生。此外，所述的上部壳体、多个翅片和底座可由多种材料构成，这些材料必须 具有足够的耐用性、较轻，可使头灯在导热的条件下运行，且头灯不易于损坏机车的固定装 置，该固定装置用于固定在运行区域受到强烈振动的头灯。典型材料包括铝。
[0029] 同时，头灯安装在通用汽车易安迪公司（General Motors Electro-Mot ive Division或Electro-Motive Diesel)等制造的柴油机车上时，上部壳体优选外径约为 6. 25英寸，内径约为5又5/8英寸，高度约为2. 5英寸至3. 5英寸。该实施例中，底座外径 优选约7英寸。此外，在该示例性实施例中，多个翅片优选相对于上部壳体和下部壳体呈放 射状对称布置。
[0030] 下面将结合附图对本发明的优选实施例进行说明。下文中，公知的功能或结构不 再赘述，以免不必要的细节影响了对本发明的理解。附图中的参考编号指的是相应的元件。
[0031] 图1-6中，典型的头灯10包括一个上部2和一个下部4。上部2包括一个灯源12、 一个上部壳体14、多个翅片37以及一个底座38 ;而下部4包括一个下部壳体18以及电子 器件和/或电路45。
[0032] 灯源12包括多个安装并固定在基本呈圆形的板22上的LED灯泡20。多个LED灯 泡20中的任何一个均通过板22布置并伸入上部壳体14形成的腔室33内。LED灯泡可在 行业已知和通用的灯泡中选择，但优选军用级LED灯泡，因其可在高达KKTC左右的温度下 正常运行。
[0033] 上部壳体14包括大致呈圆柱状的卡环28。卡环28的侧壁30在其前终端处垂直 向内弯转，形成顶层壁部32,在其后终端处垂直向内弯转，形成底层壁部34。顶层壁部32 内有一个大致圆形的孔口 35,该孔口通向上部壳体14内形成的腔室33。
[0034] 上部壳体14进一步包括大致呈圆柱状的前边缘31，该前边缘设置在顶层壁部32 上，通过多个螺丝36固定在其上。前边缘31包括一个孔口，使多个LED灯泡20暴露在外。 前