具有在前大灯壳体内引导空气的器件的前大灯的制作方法

专利名称：具有在前大灯壳体内引导空气的器件的前大灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机动车的前大灯,其包含:具有光输出孔的壳体、遮盖光输出孔的透明遮蔽罩、在壳体中的至少一个通风孔和至少一个排风孔。
背景技术：
这种前大灯由DE10026487A1已知。在一定的气候条件下，前大灯的遮蔽罩会从内部凝水。这主要在前大灯运行之后冷却时出现，如果前大灯内部的起初还炙热的空气的湿气在变冷的遮蔽罩上冷凝。冷凝物会在下次运行时影响遮蔽罩的外观和透射。凝水的遮蔽罩应该在机动车行驶一定距离之后再次干燥。在已知的前大灯中，这一点通过前大灯上的通风孔和排风孔来实现。所述孔之间的、在行驶时产生的压差用来更换更换前大灯中的空气，并因此将湿气排出去。湿气的排放基本上由空气的量和速度来控制，该空气碰到遮蔽罩或从它的旁边流过。此外，流经前大灯的空气的量和速度还影响着热量从前大灯中的排放，这在具有半导体光源的前大灯中尤其重要。这种半导体光源通常具有金属冷却体，该冷却体在半导体光源运行时吸收在半导体材料中释放的热量，并排放到前大灯的空气中。在现代机动车中，前大灯还是使机动车的外观吸引人的设计元素。它们为此目的具有位于壳体内部的遮挡元件，该遮挡元件例如隐藏了产生光线的组件的技术元件，该组件应该从外面看不到。在此，遮挡元件和该组件的不要隐藏的部件(尤其是透镜和/或反射器的光输出面)之间会出现间隙。由于造型方面的预先规定，这种间隙也设计得越来越窄。该遮挡元件自身以及在遮挡元件和其余前大灯部件之间留下的紧密设计的间隙会影响前大灯内的气流，并因此影响湿气和/或热量从前大灯中的排放。

发明内容
在此背景下，本发明的目的在于，提供一种前述类型的前大灯，它即便在壳体内部的关键位置上也实现了更好的换气。此目的借助权利要求1的特征得以实现。按本发明的前大灯与已知的前大灯的区别在于，该前大灯具有引导器件，它用来引导在壳体的内部从通风孔流向排风孔的气流，并且它具有形状稳定的中空体，该中空体具有进气口和至少一个出气口，并具有位于进气口和该至少一个出气口之间的形状稳定的导管部段。通过应用形状稳定的中空体作为引导空气的器件，本发明能够有针对性地把流过前大灯的空气引导到在壳体内部要流向的表面和/或区域上，所述表面和/或区域是指透明遮蔽罩的内表面、冷却体的表面或壳体内腔的另一区域，并从中排出湿气和/或热量。应用形状稳定的中空体还可使流过中空体的空气分散到中空体的多个出气口上，并因此分散到壳体内中的多个位置上。因此，遮蔽罩例如可由多个分散在遮蔽罩的长度上的出气口流入，这能有针对性地分散流向遮蔽罩的空气。
形状稳定的构件与能购买到的弹性软管的区别在于它的固有刚性较高。通过此较高的固有刚性，中空体以其进气口和出气口在对于壳体中流出的空气来说稳定的位置上并且因此在稳定的方向上设置在前大灯中。此外，此较高的固有刚性还可实现固定几何形状的成型，其可使中空体固定在壳体中，该固定的位置准确且定位成本较低。此外，由于此较高的固有刚性，并由于固定几何形状的成型的可行性，可避免使流动横截面缩小的挤压变形，该挤压变形例如在软管与软管卡箍固定时可能出现。还可避免其它提高流动阻力的其它阻力，例如弹性软管的拐点，该拐点可能在安装不准确的情况下出现。此较高的固有刚性的另一优点在于，可在壳体的内部和在其余前大灯固定件的中间非常多变地构造中空体的横截面和走向。此外，该固有刚性和形状稳定性还可使中空体的出气口设计成喷嘴状。因此，空气能有针对性地偏转到预先设定的区域(例如遮蔽罩的规定区域)上。优选的构造方案的特征在于，通风孔与排风孔设置在前大灯的不同外表面上。还优选的是，形状稳定的中空体通过塑料的热变形以双板成型法(TwinSheetForming)制成。此外还优选的是，该中空体具有固定元件，该固定元件材料接合地成型在中空体上，并且设置为通过如螺钉、夹钳、扣环或夹子的固定方式与前大灯的壳体和/或前大灯的固定件相连，以便固定中空体。还优选的是，该形状稳定的中空体由坚固的塑料，如聚丙烯构成。此外还优选的是，形状稳定的中空体在其进气口和出气口之间具有至少一个其它的出气口，所述出气口对于在中空体中流动的空气而言离该进气口最远。另一优选的构造方案的特征在于，形状稳定的中空体的引向流出横截面的部段具有在其长度上均匀的横截面，亦或还具有呈喷嘴状变窄的横截面，或它具有呈文氏喷嘴状扩展的横截面。还优选的是，该形状稳定的中空体构成为单体的、因此材料接合地联接在一起的构件。备选且优选的是，该形状稳定的中空体由多个部件组接而成，尤其由第一构件和第二构件组接而成。在此优选的是，该第一构件具有进气口和第一出气口，而第二构件具有至少一个
第二出气口。在此还优选的是,这两个构件通过接插连接彼此相连，该接插连接尤其这样构成，即它在第一构件和第二构件之间的断开位置中具有敞开的流动横截面。另一优选的构造方案的特征在于，该中空体具有至少一个冷却空气出口，它这样设置，使得在该处流出的空气流向前大灯内的至少一个待冷却的构件。在此优选的是，待冷却的构件是指前大灯的半导体光源的冷却体和/或指前大灯的控制设备。由从属权利要求、说明书和附图中得出其它优点。应理解，以上提到的以及下面还将阐述的特征不仅能以各自说明的组合来应用，而且还能以其它组合或者单独地应用，而不会偏离本发明的范围。


在附图中示出了本发明的实施例，并在以下描述中进行详细阐述。其中分别以示意形式示出:图1示出了本发明的技术领域，其形式是机动车前大灯的明显示意性的前视图；图2示出了图1的前大灯的剖面图；图3示出了本发明的明显示意性的实施例；图4示出了形状稳定的中空体的造型；图5示出了形状稳定的中空体的另一造型；图6示出了剖开的前大灯的透视图，其具有前大灯固定件和形状稳定的中空体的结构；以及图7示出了具有冷却空气出口的中空体的结构，该冷却空气出口使空气流向前大灯内部的待冷却的构件。
具体实施例方式图1在前视图中详细地示出了已知的前大灯1，即从与前大灯I的主照射方向相反的方向看。图2示出了此前大灯的剖面图。已知的前大灯I在其壳体3的下方部件中具有通风孔2，并在其壳体3的上方部件中具有排风孔4。概念下方和上方在此指前大灯按规定地应用在机动车中时的取向和布局，因此下方部件是指前大灯I的壳体的靠近车道的部件。当前大灯I按规定地应用时，它在空间中的方位通过表述X-、y-和Z-方向来表示。X-方向平行于机动车的纵轴线，而y-方向平行于横轴线，Z-方向平行于机动车的竖轴线。这一点也同样适用于其它提到了这些方向的附图，因此这些方位表述分别实现了不同视线方向之间的关系，从这些视线方向中观察不同附图中的物体。该壳体3的内腔容积通过扁平盖子5划分为两个子容积6、7。第一子容积6位于透明的遮蔽罩8和扁平盖子5之间。第二子容积7位于扁平盖子5和壳体3的后壁9之间。该扁平盖子具有紧密地贴靠在遮蔽罩8上的外边缘10，因此在遮蔽罩8和盖子5之间只存在着狭窄的气隙。此外，盖子5还具有中间孔，反射器11设置在此孔中或此孔后。该扁平盖子5的功能在于，在立于外面的观察者前面隐藏前大灯的设置在第二子容积中的技术结构，因此前大灯的外观不会直接受技术固定件的影响。设置在反射器10中的光源11的、从反射器10出发的光束通过透明的遮蔽罩8从前大灯I中输出来。在灯光关闭之后冷却炙热的前大灯时，在遮蔽罩的面向前大灯I内部的侧面上通常会出现空气湿气的冷凝。在下次运行阶段，该冷凝物应尽快再次消失。通过使空气穿流第一子容积6，来实现这一点。为了使空气流过第一子容积6，扁平盖子5在通风孔2的附近具有进气孔13，此通风孔位于前大灯壳体3的下方部件中。此外，排风孔4的扁平盖子具有出气孔14，该排风孔位于前大灯壳体3的上方部件中。尤其在机动车行驶时，通常在通风孔2和排风孔4之间产生压差，或在一侧上的进气孔13和另一侧上的出气孔14之间产生压差。这是否存在这种压差，该压差有多强与在具体的机动车上出现的气体动力学条件有关。有时还必要的是，主动地产生压差。这一点通过鼓风机来实现。鼓风机的备选方案是，进气孔13和/或出气孔14通过软管或管道气动地与车身部位耦合，在该车身部位中在行驶时强制性地产生超压或者强度或高或低出现的负压。在图1和2所示的实施例中，空气大致在对角线方向上在第一子容积6的内部沿着遮蔽罩8流过，其中该对角线在图1中从右下角的进气孔13朝左上角的出气孔14延伸。其结果是，与在主要流动方向旁边的换气相比，沿着此主要流动方向进行的换气更有效。结果是，与在右下角形成的冷凝物相比，在左下角形成的冷凝物明显更慢地从前大灯2中排出来。图3在示意图和透视图中示出了按本发明的前大灯20的实施例的元件。前大灯20包含带光输出孔的壳体22。该光输出孔在图3中是由棱边24、26、28和30限定的表面，并且被透明的遮蔽罩8遮盖。该壳体22具有至少一个通风孔34和排风孔36。该通风孔34优选设置得比排风孔36更低，以产生烟 效应。为了流过整个前大灯，通风孔34还优选设置在与排风孔36不同的前大灯外表面上。如果这两个孔34和36中的一个设置得相对较前，则这两个孔中的另一个设置相对较后。还优选的是，一个孔在前大灯20的壳体中设置在更右边，另一个孔设置在更左边。此外，前大灯20还具有引导器件，它用来导引在壳体22的内部从通风孔34流向排风孔36的气流。该引导器件尤其具有形状稳定的中空体38。该中空体38具有进气口 40和至少一个出气口 42，并具有位于进气口 40和该至少一个出气口 42之间的形状稳定的导管部段44。该中空体38在此优选这样设置在壳体内部，使得它的进气口 40这样贴靠在壳体22中的通风孔34上，即通过通风孔流入壳体22中的空气通过形状稳定的中空体38的进气口 40进入该中空体内。在一种尤其优选的构造方案中，该中空体38在前大灯20的壳体22中以其进气口40紧密地贴靠在通风孔34的边缘上，因此在壳体22中的通风孔34和中空体38的进气口40之间不会由于漏气而出现压力损失或负压损失。换言之:优选的是，进气口 40和通风孔34这样构造和设置，即所有通过通风孔34进入前大灯20内部的空气都通过进气口 40进入形状稳定的中空体38中。通过形状稳定的导管部段44，通过进气口 40进入形状稳定的中空体38中的空气46流向中空体38的出气口(例如出气口 42)。该出气口 42例如位于这样的位置上，即没有空气或只有很弱的空气流入位置，而没有专门的气流。它例如是在壳体22的内部位于遮蔽罩附近的角部区域。由于通过出气口 42有针对性地流入该区域，可明显改善在该处进行的换气，并因此尤其更好地排出冷凝的湿气。在图2所示的构造方案中，形状稳定的中空体38具有三个出气口 42、48和50。这三个出气口优选这样设置在前大灯20的下方区域中，即由它们排出的气流46抵达遮蔽罩，在并该处朝上偏转，并沿着遮蔽罩8吹拂地首先继续朝上引导，然后朝壳体22的排风孔36引导。该气流则通过排风孔36从前大灯20中排出。在流经前大灯20时，尤其在掠过遮蔽罩时，气流46吸收在壳体22的内部冷凝的湿气，并通过排风孔36将此湿气从前大灯20中排出来。
在优选的构造方案中，该形状稳定的中空体38通过塑料的热变形制成。在此作为制造方法，尤其所谓的双板成型(Zwe1-Platten-Formen)是优选的。其优点是,形状稳定的中空体38及其固定元件51的几何形状具有很大程度的造型自由。这种固定元件51优选材料接合地成型在中空体38上，并且通过如螺钉、夹钳、扣环、夹子等固定方式与前大灯20的壳体22和/或前大灯的固定件相连，以便固定中空体38。在此，概念“固定件”在此是指设置在前大灯20的壳体22内部的每个部件。尤其用来实现多个光功能的技术结构就属于这种部件，即为此所需的光学元件，例如光源、反射器、光导体、透明的附加光学单元(利用全内反射的光学元件)或透镜(利用光折射的光学元件)以及所需的支架，必要时还有驱动结构。例如对于调节投影系统的遮光板，为了调节照明距离或为了实现转向光功能，驱动结构是必要的。此外，那些在一定程度上构成前大灯外观的结构也属于现代前大灯的固定件。例如图1和2中的扁平盖子5尤其也包含在内，扁平盖子5作用是，为在立于外面的观察者隐藏位于该盖子后面的技术结构。在图3中除了形状稳定的中空体38以外，这种前大灯的所有固定件都没有示出。在实际的前大灯中这些固定件当然总是存在的，形状稳定的中空体38则只是前大灯固定件的另一元件。在组装状态下包围着中空体的前大灯库存的其它元件之间的布局中，双板成型例如还可非常多变地塑造形状稳定的中空体38的走向和横截面。在优选的构造方案中，使用固定塑料如聚丙烯作为形状稳定的中空体38的材料。因此，可确保中空体38的力求达到的形状稳定性，并确保中空体38可定位和安装在前大灯20中。在优选的构造方案中，形状稳定的中空体在其进气口 40和出气口 42之间具有至少一个其它出气口 48和/或50，和/或具有多于两个的其它出气口 48、50，所述出气口 42对于流过中空体38中的空气而言离该进气口 40最远。因此与中空体38只有唯——个出气口 42的情况相比，从中空体38中流出的空气可均匀地分布。因此与只具有一个出气口的情况相比，此构造方案整体上可更均匀地流向遮蔽罩。按照构造方案，在出气口 42、48、50的横截面方面可实现不同的形状。在构造方案中，该流出横截面是圆形的，或具有其边缘的至少倒圆的部分。在图4和5中示出了这种构造方案。在另一构造方案中，流出横截面是有棱角的(尤其是四角形的)，其中该横截面尤其是长方形或正方形的。与具有例如正方形的孔相比，借助长方形的构造，可实现更宽广且因此更均匀的气流。形状稳定的中空体38的导向流出横截面的部段可在其长度上具有均勻的横截面，如同出气口 50—样。但对此备选的是,它们也可具有喷嘴状变窄的横截面，如同出气口 48—样。在另一构造方案中，该横截面或该横截面的至少一个宽度也可文氏喷嘴状地扩展，如同图3的出气口 42 —样。在中空体38具有多个出气口的构造方案中，它们可以是彼此相同的。在另一构造方案中，横截面是彼此不同的。其优点是，通过不同的横截面流出的空气质量流量在其比例上可通过横截面的几何形状、大小和布局在设计中空体38时确定。图5示出了形状稳定的中空体38的构造方案，其具有为特定的前大灯类型设计的个性化几何形状。在图4所示的构造方案中，该形状稳定的中空体38具有进气口 40、第一出气口 42A以及第二出气口 42B。此外，该形状稳定的中空体38具有固定几何形状51A、51B和51C。该形状稳定的中空体38在优选的构造方案中是单体的构件，且因此是材料接合地联接在一起的构件。在备选且同样优选的方案中，形状稳定的中空体38由多个部件组接而成。图4示出了一种构造方案，其中形状稳定的中空体38由第一部件52和第二部件54组接而成。该第一部件52具有进气口 40和第一出气口 42A。第二构件54在所示的构造方案中具有第二出气口 42B。这两个构件52、54通过接插连接彼此相连。该接插连接在此这样构成，即它在第一构件52和第二构件54之间的接口位置中具有敞开的流动横截面。通过在第一部件52与第二部件54 (在一侧上)之间以及与第一出气口 42A (在另一侧上)之间的接口位置中的所述敞开的流动横截面的尺寸，可预先设定流经这些横截面的局部气流相互间的比例。结果，通过进气口 40流入第一部件52中的空气在第一部件52中划分为第一局部气流和第二局部气流。第一局部气流从第一出气口 40中流出来。第二局部气流从第一部件52流入第二部件54是中，并从第二出气口 42B中流出。由于它分配空气的功能，该第一部件52也称为空气分配器。第二部件54是形状稳定的引导部段，通风空气的局部气流借助此弓丨导部段引导到前大灯20的壳体内部中的局部区域中。该局部区域例如指前大灯壳体22内部中的由透明遮蔽罩限定的角部区域。对于图4所示的形状稳定的中空体38的构造来说，为了进行阐述假定，第一出气口 42A流向壳体22内部的遮蔽罩的第一下方角部区域，而第二出气口 42B流向壳体22内部的遮蔽罩的其余下方角部区域。这些角部区域对于冷凝湿气的收集来说是尤其不利的。这一点一方面由于它们关于机动车位于更外面，因此会快速地冷却。此外它们位于下方，所以此凝聚在遮蔽罩的较高位置上的湿气由于重力可能会朝下移动。在已参照图1和2阐述的现有技术中，角部区域中的至少一个还位于流经前大灯壳体内部的通风气流的对角线的旁边。这两个情况整体上导致，冷凝湿气的收集在现有技术中会频繁地出现故障，并且需要相对更多的时间，以便通过在机动车行驶时进行的通风来再次去除这些冷凝的湿气。通过本发明，能够有针对性地改善这些关键区域的通风。图5示出了形状稳定的中空体38的备选构造方案，其具有为其它前大灯类型设计的个性化几何形状。图5的内容与图4的内容的不同之处在于额外的第三出气口 42D和第四出气口 42C，它们在形状稳定的中空体38的长度上分散地设置在第一出气口 42A和第二出气口 42B之间。此外，形状稳定的中空体38的这两个在图4和5中示出的构造在其几何形状上没有区别。它们尤其可应用在相同的前大灯壳体中。在此，图5所示的构造使通风空气更均匀地分散在中空体38的长度上，并因此更均匀地分散在透明遮蔽罩的尺寸上，该遮蔽罩借助此气流流入。这两个按图4和5的构造方案在具体的情况下提供哪些优点，与个别情况的场合有关。如果冷凝水优选凝聚在角部区域中，则按图4的构造方案是有利的。如果凝聚的冷凝水均匀分散地出现，则按图5的构造方案是有利的。图4和5的比较显示了形状稳定的中空体38的多体设计的优点。在按图4的构造方案中以及在按图5的构造方案中都应用了相同的空气分配器(即相同的构件52)，因此可通过只在第二构件54上进行的个性化设置来适应不同前大灯的要求。
图6在前大灯的具体实施例中示出了图5所示的形状稳定的中空体38。图6尤其示出了前大灯20的壳体22内部中的较高的封装厚度，该封装厚度从前大灯20的有意塑造的外观以及前大灯20的壳体22内的为此应用的结构中产生。此外，该封装厚度也通过许多光功能和为此所需的光学元件来产生，例如光源、反射器、光导体、附加光学单元或透镜，或者是为此所需的支架，可能还有必要的驱动结构。例如为了调节照明距离、为了调节遮光板和/或为了实现转向光功能，驱动结构是必要的。这些结构如今通常隐藏在装饰框、遮光板和类似物体后面。此外，这些装饰框和遮光板会使壳体22内部的空气循环变得困难，并因此使冷凝物不容易有效地从遮蔽罩8的内侧中排出来。图6通过剖面图示出了，如果在不同的构件(尤其是壳体22内部的不同装饰框和遮盖框)之间只存在狭窄的气隙56，则本发明能够有针对性地实现此间隙56的流入，因此尽管该间隙56很窄，但还是可在前大灯壳体22的内部产生通风空气的指向遮蔽罩8的优先方向。图6还示出了出气口 42C的出气横截面的纵向延伸的形状，这对间隙56的入流是有利的。这一点尤其适用于所示的构造方案，其中出气口 42C的出气横截面在与间隙56的纵向延伸平行的方向上扩展。从而将流动阻力降至最低，空气在流向间隙56时必须克服该流动阻力。图7所示的构造方案的特征在于，中空体38具有冷却空气出口 58，它这样设置，使得在该处流出的空气46前大灯20内部流向待冷却的构件60。在构造方案中，该待冷却的构件是指半导体光源64的冷却体62，它固定在电路载体66上并通过该电路载体来供应和控制电能，其中该电路载体自身与冷却体热耦合，因此在半导体光源中释放的电力损耗热量由冷却体吸收。在备选的构造方案中，待冷却的构件是指前大灯20的控制设备，借助该控制设备来控制光源和/或前大灯的一个或多个驱动装置。在现代前大灯中，这种驱动装置用来改变遮光板的位置、用来使光模块朝右和朝左摆动、用来使光模块朝上和朝下摆动。为了改变光分布，则要改变遮光板的位置，例如在远光-光分布和近光-光分布之间转换。为了实现转向光功能，则要朝右和朝左摆动。为了调节照明距离，则要朝上和朝下摆动。
权利要求
1.一种用于机动车的前大灯(20),其包含:具有光输出孔的壳体(22)、遮盖所述光输出孔的透明遮蔽罩、在壳体中的至少一个通风孔(34)和至少一个排风孔(36)，其特征在于，所述前大灯具有引导器件，该引导器件引导在壳体的内部从通风孔流向排风孔的气流(46)，并且它具有形状稳定的中空体(38)，该中空体具有进气口(40)和至少一个出气口(42)，并具有位于进气口和出气口之间的、形状稳定的导管部段(44)。
2.根据权利要求1所述的前大灯(20)，其特征在于，所述中空体具有固定元件(51)，该固定元件材料接合地成型在中空体上，并且设置为通过如螺钉、夹钳、扣环或夹子的固定方式与前大灯的壳体和/或前大灯的固定件相连，以便固定中空体。
3.根据上述权利要求之任一项所述的前大灯(20)，其特征在于，该形状稳定的中空体由坚固的塑料，如聚丙烯构成。
4.根据上述权利要求之任一项所述的前大灯(20)，其特征在于，该形状稳定的中空体在其进气口(40)和出气口(42)之间具有至少一个其它出气口(48)，所述出气口(42)对于在中空体中流动的空气而言离所述进气口(40)最远。
5.根据上述权利要求之任一项所述的前大灯(20)，其特征在于，该形状稳定的中空体构造为单体的、并因此材料接合地联接在一起的构件。
6.根据权利要求1至4之任一项所述的前大灯(20)，其特征在于，所述形状稳定的中空体由多个部件(52、54)组接而成。
7.根据权利要求6所述的前大灯(20)，其特征在于，该形状稳定的中空体由第一构件(52)和第二构件(54)组接而成，其中，所述第一构件具有进气口(40)和第一出气口(42A)，而第二构件具有至少一个第二出气口(42B)。
8.根据上述权利要求之任一项所述的前大灯(20)，其特征在于，所述中空体具有冷却空气出口( 58 )，该冷却空气出口这样设置，使得在该处流出的空气(46 )流向前大灯内的待冷却的构件(60)。
9.根据权利要求8所述的前大灯(20)，其特征在于，所述待冷却的构件是指半导体光源(64)的冷却体(62)。
10.根据权利要求8所述的前大灯(20)，其特征在于，所述待冷却的构件是指前大灯(20)的控制设备。
全文摘要
本发明涉及一种用于机动车的前大灯，其包含具有光输出孔的壳体、遮盖光输出孔的透明遮蔽罩、在壳体中的至少一个通风孔和至少一个排风孔。该前大灯的特征在于，所述前大灯具有引导器件，它用来引导在壳体的内部从通风孔流向排风孔的气流，并且它具有形状稳定的中空体，该中空体具有进气口和至少一个出气口，并具有位于进气口和该至少一个出气口之间的形状稳定的导管部段。
文档编号F21V17/00GK103175083SQ20121055925
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月20日 优先权日2011年12月21日
发明者安德烈斯·法茵亨勒, 亚历山大·缪勒, 马克·韦伯, 彼得·尧尔尼希 申请人:汽车照明罗伊特林根有限公司