专利名称：用于高强度放电灯的整体式镇流器-触发器灯单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于高强度放电灯，尤其是在汽车头灯中的镇流器和触发电子装置(ignition electronics)。
背景技术：
高强度放电(HID)灯通过密闭透明管中的电极之间的电弧而产生 光，该密闭的透明管充满气体并含有决定光谱的元素。为了起弧(start the arc),必须使气体电离。逸寸以通过在电极之间由触发电子装置所 提供的高压初始脉冲来完成。 一旦气体被电离，并且其它元素也被加 热和电离，则在管中存在导电等离子体，降低了间隙阻抗。随后由镇 流器电子装置控制电压来维持电弧，以使得灯的效率最高、寿命最长。 电弧和电子装置产生可在灯罩内积蓄并损坏罩内部件的热量，包括灯 的电子装置和灯罩本身。这在汽车头灯中特别成问题，因为它们必须 密封在罩内以免受滑流空气中的污染物影响。由于这种密闭的热积 蓄，难以将HID头灯和电子装置作为单一单元提供。传统地，灯电子 装置保持在罩外部，以避免因罩内部的热量而损坏，并避免有助于产 生这样的热量。小型焚光灯泡在其基座中包含触发电子装置和镇流器电子装置。 尽管焚光灯使用电弧，但并不樣麥们视作HID灯。它们的低强度不产 生高热，因此它们不会碰到这种程度的热量问题。US6710545(Yamaguchi等人)示出了带有直接耦合的电子控制器 40的电弧放电灯30。然而，这种系统封装在没有用于电子装置的外 部散热器的外壳11中，允许热量在外壳11内积累。而且，灯/控制器 单元仅与支架的一个点20a安装在一起，且不接触外壳ll。这使灯会振动。HID汽车头灯中的振动是个问题。它会使灯损坏或是其连接松开。它还会导致失去对准(lossofalignment)和/或明显的闪烁，这对于 迎面而来的驾驶员是使其注意力分散的危险因素。发明内容本发明的一个方面在于将用于汽车头灯的HID灯泡与包含镇流 器和触发电子装置的壳体相结合，形成整体式灯泡-电子装置单元。本 发明的另一个方面在于电子装置壳体形成了对于HID灯罩中的入口 的封闭件。本发明的另一个方面在于电子装置壳体将电子装置与灯罩 的内部热量隔离。本发明的另一个方面在于位于电子装置壳体的后部 之上的散热片和散热器，其通过使热量能够从头灯灯罩向周围环境传 递来冷却电子装置。热传递形态可以是对流、传导或通过热辐射。这 允许将电子装置密封在壳体内，以防止外来物的进入且不会过热。本 发明的另一个方面在于在两个区域固定电子装置壳体，首先固定在灯 罩的入口上，其次固定到安装在灯罩中的凸起部或反射体上。这对于 该单元提供了稳定的两点固定，降低了振动。这种特征的组合提供了 紧凑的、无振动(vibmtion-free)的HID灯单元，该HID灯单元既具有 防止外来物进入的密封又具有电子装置的冷却，例如将电子装置冷却 到其可允许的最高结温(junction temperature)以下，使其对于汽车头灯 尤其有用。
当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本发明的这些和 其它的特征、方面和优点，在所有附图中相同的符号表示相同的部件， 其中图1为根据本发明实施例的汽车头灯灯罩中的HID灯单元的截面图。图2为图1的电子装置壳体的后部的局部截面图，示出了实施例A的一些备选方案。图3为图1的实施例A的透视截面视图。图4为本发明的实施例B的截面图。 图5为实施例B的后视透^L图。 图6为本发明的实施例C的后视截面图。 图7为本发明的实施例D的截面图。部件列表部件标号名称20灯单元22高强度放电灯泡24前端26纵轴线28放电管30透明护罩32灯座33第二固定区域34灯触发电子装置36触发电子装置支承件38电子装置壳体39后部40隔热部42封闭部43封闭平面44灯镇流器电子装置45电路板46电路板47C挠性节48导热元件49中心孔50灯罩52反射体60芯棒62翅片64翅片70导热径向内框架72导热径向外框架具体实施方式
图1示出了灯罩50内的灯单元20A,其带有后侧入口 51。如本 领域所公知的那样，高强度放电灯泡22具有前端24、放电管28、透 明护罩30和纵轴线26。灯泡22的后端安装在灯座32中。电子装置 壳体38A具有安装在灯座上的隔热部40和密封入口 51的封闭部42, 向灯罩50提供了壳体38A和灯泡22的第一固定区域。封闭部42可 包括螺紋或大致位于平面43中的其它公知的紧固机构。反射体52可 安装在灯罩50中以向前反射来自灯泡22的光。反射体可布置成接触 灯座32并因而给灯罩提供了壳体和灯泡的第二固定区域33。这最终 形成了用于电子装置壳体38和灯泡22的两点固定系统，该两点固定 系统降低了电子装置壳体38和灯泡22在汽车应用中的振动。灯触发 电子装置34安装在电子装置壳体的隔热部40中。为此目的可提供支 承件36。灯镇流器电子装置44安装在位于封闭部42后方的电子装置 壳体的后部39A内，。这种布置将触发电子装置34和镇流器44与灯 罩50内的热量隔离，给电子装置34、 44提供了外部冷却，并允许电 子装置壳体38A充当用于入口 51的封闭件。导热元件48A可热学地^接到镇流器电子装置44上，并暴露于灯罩50外侧的空气。例如，镇流器44可安装在电路板45A上，而电 路板45A可安装在导热后板48A上。在一个示例实施例中，电路板可 利用粘合剂如导热的粘合剂或"交带而附连在导热后板上。在另一个示 例实施例中，如图2所示，电路+反46A可具有暴露的导热后侧层48A。 可选地，电路板46A可具有中央孔49或其它缺口，其允许电子装置 壳体38A的后部39A中的空气和导热元件48A之间的直接热传导， 如图2所示。可选地，冷却趙片tf从导热元件向后延伸，如后文所述。 图3示出了灯单元的实施例20A的局部截面透^L图。图4示出了灯单元的第二实施例20B。电子装置壳体38B具有圓 柱形的后部39B,在该后部39B中，触发电子装置支承件36可中央 地安装在芯棒60内。镇流器电路板45B可为柔性型电路板，其盘绕 芯棒60,形成圆柱状的弧形。芯棒60可为导热的，并且可具有在外 部向后延伸的翅片62，用于冷却电子装置34、 44。可提供后盖48B 来密封电子装置34、 44免受外来物的侵扰，例如空气中的悬浮粒子、 水等。后盖48B可为导热的，并且可具有用于冷却触发电子装置的翅 片64。翅片62可为芯棒60的一部分，并且可贯穿后盖48B中的开口， 或者翅片62可为后盖48B的一部分。电子装置壳体38B的隔热部40B 可如图所示沿着封闭平面43,形參热障，以热学地将灯电子装置34、 44与灯罩50的内部热量隔开。图5示出了实施例20B的后视图，图 解了翅片62、 64向后穿过后盖48B、或从后盖48B延伸。图6示出了经过电子装置壳体38C的后部39C所截取的灯单元的 第三实施例20C的截面后^L图。触发电子装置34可安装在导热的径 向内框架70上，镇流器电子装置44可安装在刚性/挠曲的电路板45C 上，而该刚性/挠曲的电路板45C外围地围绕导热的径向外框架72安 装。在一个示例实施例中，电路板可利用导热的粘合剂或胶带而附连 在框架上。内框架70和外框架72通过导热的横跨件74相连接。此 处所用的术语"径向"相对于灯泡的纵轴线26。因此"径向内"意思 是比"径向外，，更加接近轴线26。刚性/挠曲的电路板45C具有通过本领域公知的挠性节47C所连接的平直区段。挠性的电导体横跨在各 区段之间。备选地，可安装多至四个的分离的电路板，并通过导线互 连。应懂得的是，可能希望用粘胶带来安装电路板的刚性部分，因为 这会例如通过减弱振动的方式降低振动载荷的影响。图7示出了灯单元的第四实施例20D。电子装置壳体38D可以是 圆柱状的，并且触发电子装置支承件36可中央地安装于该电子装置 壳体38D内，直接位于灯座32的后方。如图所示一个或多个电路板 45D可安装在支承件36附近。如图所示镇流器电子装置44可安装在 电路板45D的径向内表面上，或安装在外表面上，远离支承件。电子 装置壳体38D的后部39D上的后盖48D对电子装置34、 44进行密封 以免外来物进入，例如空气中的悬浮粒子、水等。后盖48D可以导热， 并且可具有翅片64以冷却电子装置34、 44。电子装置壳体38D的隔 热部40D可为抽空的双层壁。这样的真空壁隔热可任选地用在其它实 施例20A、 20B和20C中。这4吏得热学地将灯电子装置34、 44与灯 罩50的内部热量隔开。后盖48A、 48B、 48D可制成允许通向所选电子装置的部分。例 如，中央的圆形部分可为可单独拆卸的，以便仅维护触发电子装置34。在运行中，如可热学地联接到电子装置壳体的后部(例如 39A，39B,39C,39D)的导热结构(例如48A,48B,48D,60,62,64，70,72，74)可 提供从灯罩到周围环境的热传递以冷却电子装置。热传递形态可为对 流、传导或通过热辐射。这允许将电子装置密封在壳体内，以防止外 来物的进入且不会过热。尽管此处仅图解和描述了本发明的某些特征，但本领域技术人员 将会想到许多变型和变化。因此要理解的是，所附权利要求意欲覆盖 所有的落入本发明的真实本质内的这类变型和变化。
权利要求
1.一种高强度放电灯，包括包括灯座的高强度放电灯泡(22)；用于镇流器(44)和触发电子装置(34)的电子装置壳体(38A)，所述电子装置壳体(38A)附连在所述灯座上，形成整体式灯泡(22)-电子装置单元；所述电子装置壳体(38A)包括用于灯罩(50)中的入口的可去除封闭件；所述电子装置壳体(38A)将所述镇流器(44)和触发电子装置(34)与所述灯罩(50)内的热量热学地隔开；所述电子装置壳体(38A)的后部(39A)上的散热片和散热器构造成提供从所述灯罩(50)到周围环境的热传递，以冷却所述电子装置(44)；和所述电子装置壳体(38A)固定在所述灯罩(50)的所述入口上，并且还固定在所述灯罩(50)内的第二区域处，从而提供用于所述整体式灯泡(22)-电子装置(34)单元的稳定的两点固定。
2. 根据权利要求1所述的高强度放电灯，其特征在于，所述散 热片和散热器包括在所述电子装霍壳体(38A)上的金属后板。
3. 根据权利要求1所述的高强度放电灯，其特征在于，所述散 热片和散热器包括镇流器电路板(45B)的后侧上的导热层，所述镇流器 电路板(45B)安装在所述电子装置壳体(38A)的所述后部(39A)中。
4. 根据权利要求1所述的高强度放电灯，其特征在于，所述散 热片和散热器包括导热翅片(62)，所述导热翅片(62)安装在所述电子装 置壳体(38A)中并从所述电子装置壳体(38A)向后延伸。
5. 根据权利要求1所述的高强度放电灯，其特征在于，所述电 子装置壳体(38A)的所述隔热部(40)的至少一部分包括位于外壁和内 壁之间的密闭的、抽空的空间。
6. 根据权利要求1所述的高强度放电灯，其特征在于，所述触发电子装置(34)安装在所述电子装置壳体(38A)中的、位于所述灯泡灯 座(32)后方的支承件(36)中。
7. 根据权利要求6所述的高强度放电灯，其特征在于，所述封所述支承件(36)定位在所述灯罩(50)的外侧，其中所述灯泡(22)处于所 述支承件(36)的前端(24)。
8. 根据权利要求7所述的高强度放电灯，其特征在于，所述电 子装置壳体(38A)包括沿所述封闭件的所述平面(43)的隔热件，并且所 述触发电子装置(34)和所述镇流器电子装置(44)安装在所述封闭件的 所述平面(43)的后方，热学地将所述电子装置(34)从所述灯罩(50)的内 部空间隔开。
9. 根据权利要求8所述的高强度放电灯，其特征在于，所述触 发电子装置(34)中央地安装在所述灯泡灯座(32)的后方和所述封闭件 的所述平面(43)后方，并且所述镇流器电子装置(44)安装在径向地环绕 所述触发电子装置支承件(36)并与其隔开的电路板(45A)上。
10. 根据权利要求9所述的高强度放电灯，其特征在于，所述电的圆柱形壁，所述镇流器电路板(45B)为柔性的并且围绕位于所述支承 件(36)和所述圆柱形壁之间的导热芯棒(60)弯曲成圓柱形弧，并且其 中，导热翅片(62)从所述芯棒(辨)向后延伸以空气冷却所述电子装置 (34)。
11. 根据权利要求9所述的高强度放电灯，其特征在于，所述触 发电子装置(34)安装在导热的径向内框架中，所述镇流器电子装置(44) 安装在电路板(45A)上，所述电路板(45A)外围地围绕导热的径向外框 架(72)安装，并且所述内框架(70)和所述外框架(72)通过导热一黄跨件相 连接。
全文摘要
本发明涉及用于高强度放电灯的整体式镇流器-触发器灯单元，具体而言，高强度放电灯泡(22)带有用于镇流器(44)和触发电子装置(34)的附连的壳体(38)，形成整体式灯泡(22)和电子装置(34)单元。电子装置壳体(38)形成了用于灯罩(50)中的入口的可去除的封闭件。电子装置壳体(38)将电子装置(34)与灯罩(50)内部的热量隔开。壳体(38)上的散热片和散热器提供了向灯罩(50)后方的周围环境的热传递以冷却电子装置(34)。电子装置(34)可密封在壳体(38)内以免外来物的进入。电子装置壳体(38)固定到灯罩(50)的入口上以及安装在灯罩(50)中的凸起部或反射体(52)上，从而提供了用于该单元的稳定的两点固定，降低了振动。
文档编号B60Q1/02GK101324311SQ20081012892
公开日2008年12月17日 申请日期2008年6月12日 优先权日2007年6月12日
发明者A·M·沙, K·R·戈雷 申请人:通用电气公司