專利名稱：燈組件及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于使一個(gè)或多個(gè)燈所產(chǎn)生的熱消散的燈組件，所述一個(gè)或多個(gè)燈設(shè)置在該燈組件的一個(gè)大體流體密封的室中。
背景技術(shù)：
LED燈應(yīng)用，包括那些包括高功率LED的LED燈應(yīng)用，正以不斷增加的速率被研發(fā)。與諸如鎢、鹵素或HID光源之類的更為常規(guī)的光源不同，LED實(shí)質(zhì)上不發(fā)射紅外輻射，因此在其光輸出側(cè)是“冷的”。盡管如此，LED在其電氣結(jié)(electrical junction)——LED本身的所謂的“背側(cè)”一處確實(shí)產(chǎn)生熱。隨著驅(qū)動(dòng)電流增加以實(shí)現(xiàn)更大的LED光輸出，這一點(diǎn)尤其重要。對被稱為“結(jié)溫度”的該熱輸出的控制是關(guān)鍵的，以便確保LED的合適工作性能以及避免過早退化或失效。在LED的“背側(cè)”被安放在通常主要由塑料制成的燈外殼內(nèi)的情況下，產(chǎn)生的熱被“俘陷”在該外殼內(nèi)。必須除去LED的“背側(cè)”上的熱輸出，以防止LED燈過熱以及相關(guān)地防止LED燈的過早失效。因此，LED確實(shí)需要通過引入散熱片(heat sink)來進(jìn)行冷卻。在實(shí)踐中，常規(guī)做法是將上述的散熱片放置在安放有LED本身的LED燈的外殼內(nèi)。例如，CADILLAC CTS牌汽車的頭燈和尾燈利用單個(gè)高功率LED和壓鑄(die-cast)散熱片，該壓鑄散熱片使燈外殼內(nèi)的熱消散。假定對于這些特定應(yīng)用有足夠量的使該能量消散的內(nèi)部體積，這樣的散熱片可起到其作用。然而，對于較小的體積或產(chǎn)生附加熱輸入的應(yīng)用，在內(nèi)部對熱的適當(dāng)消散是復(fù)雜的，從而迫使采用更復(fù)雜精細(xì)的熱管理解決方案，諸如將散熱片暴露于外殼外部，或利用“熱管”(充滿液體的導(dǎo)熱體)或冷卻扇以使燈外殼內(nèi)的空氣流通。Fallahi等于2007年6月7公布的公布號為US 2007/0127252A1的美國專利申請中公開的又一種解決方案包括用于機(jī)動(dòng)車輛的LED頭燈組件，該LED頭燈組件具有塑料透鏡和與該透鏡協(xié)作以限定內(nèi)室的塑料燈外殼，該內(nèi)室與大氣大體流體隔離。一鑄造金屬反射體被安裝到該燈外殼，并具有將光向前反射穿過透鏡的拋光反射部分。該反射體的單獨(dú)的散熱片部分包括延伸穿過燈外殼并暴露于燈外殼外部的大氣的翅片(fin),使得來自內(nèi)室的熱從翅片被傳送到大氣。盡管有前述的熱管理解決方案，仍然期望具有能夠有效地使LED或其它光源產(chǎn)生的熱能消散的用于機(jī)動(dòng)車應(yīng)用以及其它應(yīng)用的燈組件。

發(fā)明內(nèi)容
本說明書公開了一種燈組件，該燈組件包括透鏡；呈整體式金屬部件的形式的燈外殼，該燈外殼與透鏡協(xié)作以至少部分地限定燈室，該燈室與該燈室外部的環(huán)境大氣大體流體隔離；以及，設(shè)置在燈室內(nèi)并由燈外殼支承的至少一個(gè)燈。燈外殼本身限定暴露于燈室外部的環(huán)境大氣的散熱片，使得來自燈的熱被傳送到環(huán)境大氣。由燈外殼限定的散熱片還可包括暴露于燈室外部的環(huán)境大氣的輻射元件，使得來自燈的熱通過所述輻射元件被傳送到環(huán)境大氣。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，這些輻射元件包括暴露于燈室外部的環(huán)境大氣的翅片，使得來自燈的熱通過所述翅片被傳送到環(huán)境大氣。在另一實(shí)施方案中，這些輻射元件包括暴露于燈室外部的環(huán)境大氣的針狀物(pin)，使得來自燈的熱通過所述針狀物被傳送到環(huán)境大氣。
在另一實(shí)施方案中，由燈外殼限定的散熱片還包括一個(gè)或多個(gè)管道，該一個(gè)或多個(gè)管道被配置為促進(jìn)被動(dòng)對流冷卻。這些一個(gè)或多個(gè)管道可與燈外殼整體成形，或者，可由固定到燈外殼的單獨(dú)的導(dǎo)流板(baffle)限定。按照本發(fā)明的一個(gè)特征，所述一個(gè)或多個(gè)管道中的每個(gè)使用內(nèi)部模制滑槽(slide)和提升機(jī)構(gòu)(lifter)形成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，所述至少一個(gè)燈包括反射體部分，該反射體部分被定位和配置為將由所述至少一個(gè)燈發(fā)出的光向前反射穿過透鏡。該反射體部分可包括拋光表面。按照另一特征，所述至少一個(gè)燈包括LED。按照又一特征，至少一個(gè)LED可為連接到電路板的那種類型的LED，該電路板包括電流路徑，該電流路徑連接到該至少一個(gè)LED的引線并可連接到用于為所述LED提供動(dòng)力的電功率源。根據(jù)該特征，該電路板連接到燈外殼。按照又一特征，燈外殼被形成為單個(gè)、整體式的——或單體式的——金屬部件。作為非限制性示例，燈外殼可由選自以下材料的一種或多種材料形成不銹鋼、低合金鋼、工具鋼、鈦、鈷、銅、磁性金屬、硬金屬、難熔金屬、陶瓷、鎂、鋁和鎂/鋁合金。根據(jù)本發(fā)明的另一特征，燈外殼可通過包括觸變成形的分支技術(shù)(sub-technique)的金屬噴射鑄造法(metal injection molding)形成。根據(jù)本發(fā)明的另一特征，燈外殼可與延伸部或補(bǔ)充外殼組合，所述延伸部或補(bǔ)充外殼可任選地由不同材料諸如塑料和熱固性樹脂(thermosets)制成。根據(jù)又一特征，所述燈外殼支承多個(gè)燈。按照本發(fā)明的再一特征，透鏡通過選自丁基和硅基密封劑的一種或多種結(jié)合劑固定到燈外殼。替代地，透鏡可機(jī)械地固定到燈外殼，并經(jīng)由墊圈或密封裝置的協(xié)作而被密封。本說明書還公開了一種制造燈組件的方法，該方法包括以下步驟制造為整體式金屬部件的形式的燈外殼；將至少一個(gè)燈安裝在燈外殼中；以及將透鏡安裝在燈外殼上，使得透鏡與燈外殼協(xié)作以至少部分地限定圍住燈的燈室，該燈室與該燈室外部的環(huán)境大氣大體流體隔尚。根據(jù)前述方法，燈外殼限定暴露于燈室外部的環(huán)境大氣的散熱片，使得來自燈的熱被傳送到環(huán)境大氣。按照本發(fā)明的一個(gè)特征，制造燈外殼的步驟還包括制造為單個(gè)、整體式的——或單體式的——金屬部件的燈外殼。
根據(jù)另一特征，制造燈外殼的步驟包括通過包括觸變成形的分支技術(shù)的金屬噴射成型法制造燈外殼。按照又一特征，將至少一個(gè)燈安裝在燈外殼中的步驟包括將反射體部分設(shè)置在燈外殼中的位置，以將由所述至少一個(gè)燈發(fā)出的光向前反射通過透鏡。替代地，或者附加地，可應(yīng)用光學(xué)透鏡諸如TIR( “全內(nèi)折射”)透鏡。按照又一特征，將至少一個(gè)燈安裝在燈外殼中的步驟包括將至少一個(gè)LED安裝在該外殼中。根據(jù)本發(fā)明的又一特征 ，所述至少一個(gè)LED連接到電路板，該電路板包括電流路徑，該電流路徑連接到該至少一個(gè)LED的引線并可連接到用于為所述LED提供動(dòng)力的電功率源，該電路板被安裝在燈外殼中。由燈外殼限定的散熱片可包括暴露于燈室外部的環(huán)境大氣的輻射元件，使得來自燈的熱通過所述輻射元件被傳送到環(huán)境大氣。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，這些輻射元件包括暴露于燈室外部的環(huán)境大氣的翅片，使得來自燈的熱通過所述翅片被傳送到環(huán)境大氣。在另一實(shí)施方案中，由燈外殼限定的散熱片包括一個(gè)或多個(gè)管道，該一個(gè)或多個(gè)管道被配置為促進(jìn)被動(dòng)對流冷卻。在另一實(shí)施方案中，由燈外殼限定的散熱片包括一個(gè)或多個(gè)管道，該一個(gè)或多個(gè)管道被配置為促進(jìn)被動(dòng)對流冷卻。按照本發(fā)明的一個(gè)特征，所述一個(gè)或多個(gè)管道中的每個(gè)使用內(nèi)部模制滑槽和提升機(jī)構(gòu)形成。


為更好地理解本發(fā)明以及更清楚地顯示可如何實(shí)施本發(fā)明，現(xiàn)在將通過實(shí)施例對附圖做出參考，附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的燈組件的分解立體圖；圖2A是根據(jù)圖I的實(shí)施方案的燈組件的正視立體圖；圖2B是圖2A的燈組件的后視立體圖；圖2C是圖2A的燈組件的底視圖；圖2D是圖2A的燈組件的正視圖；圖2E是圖2A的燈組件的頂視圖；圖2F是圖2A的燈組件的左側(cè)視圖；圖2G是圖2A的燈組件的右側(cè)視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的燈組件的分解立體圖；圖4A是根據(jù)圖3的實(shí)施方案的燈組件的正視立體圖；圖4B是圖4A的燈組件的后視立體圖；圖4C是圖4A的燈組件的頂視圖；圖4D是圖4A的燈組件的正視圖；圖4E是圖4A的燈組件的底視圖；圖4F是圖4A的燈組件的左側(cè)視圖；圖4G是圖4A的燈組件的橫截面圖；圖4H是圖4A的燈組件的右側(cè)視圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方案的燈組件的分解立體圖；圖6A是根據(jù)圖5的實(shí)施方案的燈組件的正視立體圖；圖6B是圖6A的燈組件的后視立體圖；圖6C是圖6A的燈組件的頂視圖；圖6D是圖6A的燈組件的正視圖；
圖6E是圖6A的燈組件的底視圖；圖6F是圖6A的燈組件的橫截面圖；圖6G是圖6A的燈組件的橫截面圖；圖6H是圖6A的燈組件的右側(cè)視圖；圖61是圖6A的燈組件的左側(cè)視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方案的燈組件的分解立體圖；圖8A是根據(jù)圖7的實(shí)施方案的燈組件的正視立體圖；圖8B是圖8A的燈組件的后視立體圖；圖8C是圖8A的燈組件的頂視圖；圖8D是圖8A的燈組件的正視圖；圖8E是圖8A的燈組件的底視圖；圖8F是圖8A的燈組件的左側(cè)視圖；圖8G是圖8A的燈組件的右側(cè)視圖；圖8H是圖8A的燈組件的橫截面圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方案的燈組件的分解立體圖；圖IOA是圖9的實(shí)施方案的燈組件的燈外殼的底視立體圖；圖IOB是圖IOA的實(shí)施方案的燈組件的燈外殼的頂視立體圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方案的燈組件的分解立體圖；圖12A是圖11的實(shí)施方案的燈組件的燈外殼的頂視立體圖；圖12B是圖12A的實(shí)施方案的燈組件的燈外殼的底視立體圖。
具體實(shí)施例方式如所要求的，在本文中公開對本發(fā)明的示意性實(shí)施方案的詳細(xì)描述。但是，應(yīng)理解，所公開的實(shí)施方案只是對本發(fā)明的示例，本發(fā)明可以以多種形式和替代形式實(shí)施。附圖未必按比例繪制，一些特征可能被放大或最小化以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，本文中公開的具體的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而應(yīng)被解釋為僅僅提供代表性的原則，以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員用不同方式應(yīng)用本發(fā)明。現(xiàn)在參照附圖，更具體地參照作為本發(fā)明示例的圖I至2G，還如圖3至4H、圖5至61、圖7至8H、圖9至IOB和圖11至12B的實(shí)施方案中所示的，可見本發(fā)明基本上包括用于使由一個(gè)或多個(gè)燈發(fā)出的熱消散的燈組件10，該燈組件10包括透鏡11、為整體式金屬部件的形式的燈外殼20以及至少一個(gè)燈30。燈外殼20與透鏡11協(xié)作以至少部分地限定燈室，該燈室與該燈室外部的環(huán)境大氣大體流體隔離，至少一個(gè)燈30被布置在該燈室中。此夕卜，根據(jù)本發(fā)明的燈外殼20限定暴露于燈室外部的環(huán)境大氣的散熱片,使得來自至少一個(gè)燈30的熱被傳送到環(huán)境大氣。
本發(fā)明的燈組件將被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解為可用于多種應(yīng)用，包括但不限于，機(jī)動(dòng)車輛(包括汽車)以及固定的室內(nèi)和室外(例如，街道照明、停車庫照明)的照明應(yīng)用。除非另有規(guī)定，如本文中描述的并且如圖I至2G、圖3至4H、圖5至61、圖7至8H、圖9至IOB和圖11至12B中以不同方式示出的本發(fā)明的裝置的多個(gè)實(shí)施方案在所有材料方面都是相同的。結(jié)合劑可被置于透鏡11和燈外殼20之間的一個(gè)位置，以將透鏡粘附到燈外殼。該結(jié)合劑還可包括密封劑以將透鏡密封到燈外殼。作為非限制性示例，該結(jié)合劑可包括粘合劑/密封劑，諸如丁基和硅基密封劑。在另外的可預(yù)期的實(shí)施方案中，結(jié)合劑可包括本領(lǐng)域已知的其它合適的粘合劑和/或密封劑。還預(yù)想透鏡11可機(jī)械地連接到燈外殼20，其中殼體密封可借助放入透鏡和燈外殼之間的墊圈或其它密封裝置實(shí)現(xiàn)。
繼續(xù)參照作為根據(jù)本文中公開的多個(gè)實(shí)施方案的本發(fā)明的示例的圖I至2G，燈外殼20是由一種或多種材料形成的整體式金屬部件，作為非限制性示例，所述一種或多種材料諸如像不銹鋼、低合金鋼、工具鋼、鈦、鈷、銅、磁性金屬、硬金屬、難熔金屬、陶瓷、鎂、鋁和/或鎂/鋁合金。優(yōu)選地，盡管不是必要地，燈外殼20被形成為單個(gè)、整體一或單體式——金屬部件。如下文所述，燈外殼20可通過包括觸變成形的分支技術(shù)的金屬噴射鑄造法(“MIM”)或其它常規(guī)金屬成形法形成。燈外殼11可任選地與結(jié)合到外殼11的延伸部或補(bǔ)充外殼組合，所述延伸部或補(bǔ)充外殼由不同材料諸如塑料和熱固性樹脂制成。參照圖3至4H、圖5至61和圖7至8H的具體實(shí)施方案，至少一個(gè)燈130、230、330可包括一個(gè)或多個(gè)反射體部分131、231、331。以常規(guī)方式，所述一個(gè)或多個(gè)反射體部分131、231、331可被定位和配置為將由至少一個(gè)燈130、230發(fā)出的光向前反射到透鏡111、211。為此，所述一個(gè)或多個(gè)反射體部分131、231、331可包括拋光表面。替代地，預(yù)期所述一個(gè)或多個(gè)反射體部分可在燈外殼本身的表面上形成或由該表面形成，而不是包括單獨(dú)的元件，所述一個(gè)或多個(gè)反射體部分被布置在將由燈發(fā)出的光向前反射到透鏡的位置，如圖I至2G的實(shí)施方案中反射體部分31所示以及圖7至8H的實(shí)施方案中反射體部分331所示。當(dāng)然，預(yù)期，按所期望的，根據(jù)本文中描述的實(shí)施方案中任一的燈組件可包括或不包括一個(gè)或多個(gè)反射體部分。至少一個(gè)燈30、130、230、330中的每一個(gè)都包括至少一個(gè)光源，該光源為一個(gè)或多個(gè)LED 32、132、232的形式。LED可連接到一個(gè)或多個(gè)電路板33、133、233，每個(gè)電路板都包括電流路徑，該電流路徑連接到該一個(gè)或多個(gè)LED的引線并可連接到用于為所述一個(gè)或多個(gè)LED提供動(dòng)力的電功率源(未示出)。所述電路板33、133、233可被安裝在燈外殼20、120、220的燈室中。具體參照圖I至2G和圖7至8H的實(shí)施方案，至少一個(gè)燈30、330可任選地且根據(jù)用戶偏好，還包括光導(dǎo)管34、334、反射體光學(xué)器件336和/或全內(nèi)折射光學(xué)器件335中的一個(gè)或多個(gè)。還參照本發(fā)明多個(gè)實(shí)施方案中作為本發(fā)明示例的圖I至2G，如注意到的，至少一個(gè)燈30由燈外殼20支承，使得燈外殼20既限定散熱片又支承至少一個(gè)燈30。散熱片被暴露于燈室外部的環(huán)境大氣，使得來自燈的熱被傳送到環(huán)境大氣。
參照圖I至2G和圖3至4H的具體實(shí)施方案，如所示的，由燈外殼20、120限定的散熱片還可包括諸如示例性翅片22、122之類的輻射元件，所述翅片暴露于燈室外部的環(huán)境大氣，使得來自一個(gè)或多個(gè)燈30、130的熱通過翅片22、122被傳送到環(huán)境大氣。這些輻射元件可包括翅片(諸如圖I至2G中所示)、針狀物326 (諸如圖7至8H的實(shí)施方案中所示)等——按所期望的，它們具有任意數(shù)量的幾何排列(geometry)和取向以確保熱的充分消散。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5至61和圖7至8H的實(shí)施方案，可看到，由燈外殼220、320限定的散熱片可任選地包括一個(gè)或多個(gè)管道223、323。這些管道223、323基本上是在相對端敞口以與燈室外部的環(huán)境大氣連通的通道，所述通道被成形和定位為通過使用熱負(fù)載產(chǎn)生煙囪效應(yīng)來促進(jìn)被動(dòng)對流冷卻；即，借助通過LED的熱輸出產(chǎn)生并經(jīng)由所限定的熱通道和/或管道弓I導(dǎo)的對流流動(dòng)的對流冷卻。盡管本發(fā)明的燈外殼本身限定散熱片，但從圖7至8H的實(shí)施方案將意識到，由燈外殼限定的散熱片還可任選地包括前述的附加輻射元件中的任意一個(gè)或多個(gè)，諸如翅片322和/或針狀物326和/或管道323，亦如直到此時(shí)所描述的。在圖5至61的實(shí)施方案中，燈外殼220被形成為整體地包括多個(gè)上述的管道223。如圖7至8H的實(shí)施方案中所示，諸如上文所述的管道323可替代地以單獨(dú)的元件325的形式形成，該元件325限定固定到燈外殼320的導(dǎo)流板?，F(xiàn)在參照圖9至圖IOB和圖11至12B，其中分別示出適合用作停車庫燈和街燈的本發(fā)明的燈組件的實(shí)施方案。具體參照圖9至IOB的示例性停車庫燈組件410，可看到，該示例性停車庫燈組件410包括透鏡411、燈430 (在示出的該實(shí)施方案中，包括固定到電路板433的多個(gè)LED 432)以及燈外殼420。燈外殼420被形成為在其上表面中限定多個(gè)U形管道423，如所示的，每個(gè)這樣的管道在出口端與環(huán)境大氣連通(如在圖9和IOB中最佳地示出的)。每個(gè)管道423(見圖IOA中的參考標(biāo)號423)的相對的入口端被限定通過燈外殼420，以便使管道423與燈室連通并因此促進(jìn)通過管道423使來自燈室的熱直接消散到環(huán)境大氣。單獨(dú)的蓋元件427固定在燈外殼420頂部之上，以基本覆蓋除管道423的相對入口端和出口端之外的管道423，如所示的。如在圖9中將最佳地看到的，管道423還可包括多個(gè)從管道的壁向內(nèi)延伸的小翅片422，以增加用于熱消散/傳送目的的表面積。接下來轉(zhuǎn)到圖11至12B的示意性街燈組件510,可看到,該示意性街燈組件510同樣包括透鏡511、燈530(在示出的該實(shí)施方案中，包括固定到電路板533的多個(gè)LED 532)以及燈外殼520。燈外殼520被形成為在其上表面中限定多個(gè)大體線狀的管道523，每個(gè)這樣的管道在出口端與環(huán)境大氣連通，并在相對的入口端與外殼520中限定的燈室連通(見圖12B中的參考標(biāo)號523)。單獨(dú)的蓋元件527固定在燈外殼520的頂部之上，以基本覆蓋管道523。如所示的，蓋元件527包括與管道523的出口端連通的單個(gè)開口 528，以促進(jìn)通過所述管道將熱能消散到環(huán)境大氣。如在圖12A中將最佳地看到的，管道523還可各包括多個(gè)從管道的壁向內(nèi)延伸的小翅片522,以增加用于熱消散/傳送目的的表面積。在燈外殼220如通過例如壓鑄法或熔模鑄造法(investment casting)而非MIM形成的情況下，一個(gè)或多個(gè)管道部分223可使用內(nèi)部模制滑槽和提升機(jī)構(gòu)形成。 實(shí)踐中，按照示例性但非限制性的方法，本發(fā)明的燈組件可通過首先用MM制造燈外殼(例如，20、120、220)來制造。這可任選地包括制造單個(gè)、整體——或單體式——部件的形式的燈外殼，并且還可包括使用MIM的分支技術(shù)——觸變成形。反射體部分(例如131、231)，包括例如上文所述的，可設(shè)置在燈外殼中的位置，以將由一個(gè)或多個(gè)燈發(fā)出的光向前反射到透鏡。根據(jù)本文中描述的實(shí)施方案，本發(fā)明的燈組件通過MM法形成，MM法是一種用來生產(chǎn)復(fù)雜形狀的三維精度金屬部件而不損害強(qiáng)度的方法?？偟膩碚f，MIM法從使熔融金屬霧化以形成金屬粉末開始。金屬粉末接著與熱塑性粘結(jié)劑混合以產(chǎn)生均質(zhì)原料(約60體積％的金屬粉末和40體積％的粘結(jié)劑)。原料被放入注射模型成形機(jī)，并以相對低的溫度和壓力在常規(guī)塑料注射成型機(jī)中模制以形成期望的部件。在注射成型之后，通過被稱為“脫月旨(debinding)”的過程從部件去除粘結(jié)劑。在脫脂之后，在干燥的H2或惰性氣體環(huán)境下， 在最高達(dá)2300華氏度(1260°C )的高溫下對部件進(jìn)行燒結(jié)，以形成高密度金屬部件。在MIM中，模制部件的復(fù)雜形狀在整個(gè)過程中被保留，因此可實(shí)現(xiàn)精密的公差，并且碎屑被消除或顯著減少，因?yàn)樵跓Y(jié)之后對部件進(jìn)行加工通常是不必要的。對于鎂和鋁-鎂合金，使用被稱為觸變成形的MIM的分支技術(shù)。在觸變成形中，將磨細(xì)的、削刮的、粒狀的和/或其它形式的鎂或鎂合金加熱成均勻、半固態(tài)、觸變狀態(tài)；然后將材料注射到模型(mold)中，該模型在設(shè)計(jì)、范圍和性能方面與用于塑料注射成型的模型非常類似。然后，將所得到的鎂噴射成形部件從模具(die)移除并按所要求的進(jìn)行修整?？紤]到MIM和觸變成形模制技術(shù)的加工能力，使用前述的方法使得相比于傳統(tǒng)模制方法諸如壓鑄法，能夠有效增加散熱特征的強(qiáng)度。因此，可在小得多的體積中實(shí)現(xiàn)較大的冷卻特征強(qiáng)度，從而得到更小、重量更輕且很可能成本更低的部件。在形成燈外殼后，接著就可以將燈安裝在燈外殼上，這可包括將LED安裝在燈外殼上。在使用LED的情況下，可以將LED安裝在電路板上，該電路板被安裝在燈外殼上。然后可將透鏡安裝在燈外殼上，并將該透鏡布置為使得該透鏡與燈外殼協(xié)作以至少部分地限定圍住燈的燈室。透鏡可以被安裝為使得透鏡和燈外殼協(xié)作以使燈室與環(huán)境大氣大體流體隔離。燈外殼可被形成為包括輻射元件，諸如翅片和/或針狀物等和/或管道一如直到此時(shí)所描述的。通過前文所述，本申請的發(fā)明人已經(jīng)提出一種用于汽車應(yīng)用以及其它應(yīng)用的燈組件，該燈組件制造起來經(jīng)濟(jì)，又能夠有效地使由LED或其它光源產(chǎn)生的熱能消散。前文給出了對本發(fā)明示例性實(shí)施方案的描述，以說明本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，以便使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠利用本發(fā)明。并不旨在對所公開的精確形式進(jìn)行窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開的精確形式，并且盡管在該公開內(nèi)容中僅詳細(xì)描述了本發(fā)明的示例性的實(shí)施方案，但閱讀了該公開內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地意識到，對本發(fā)明的許多改變是可能的，而不實(shí)質(zhì)上偏離本文中陳述的主題的新穎教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)?？稍谑纠詫?shí)施方案中作出其它替代、改變、變型和省略，而不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，因此，所有這樣的改變、變化等旨在被包括在如下文中要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種燈組件，包括 透鏡； 呈整體式金屬部件的形式的燈外殼，該燈外殼與該透鏡協(xié)作以至少部分地限定燈室，該燈室與該燈室外部的環(huán)境大氣大體流體隔尚; 設(shè)置在該燈室內(nèi)并由該燈外殼支承的至少ー個(gè)燈；以及 其中，該燈外殼本身限定暴露于該燈室外部的環(huán)境大氣的散熱片，使得來自所述至少一個(gè)燈的熱被傳送到所述環(huán)境大氣。
2.如權(quán)利要求I所述的燈組件，其中由所述燈外殼限定的散熱片還包括暴露于所述燈室外部的環(huán)境大氣的輻射元件，使得來自所述燈的熱通過所述輻射元件被傳送到所述環(huán)境大氣。
3.如權(quán)利要求2所述的燈組件，其中所述輻射元件包括暴露于所述燈室外部的環(huán)境大氣的翅片，使得來自所述燈的熱通過所述翅片被傳送到所述環(huán)境大氣。
4.如權(quán)利要求2所述的燈組件，其中所述輻射元件包括暴露于所述燈室外部的環(huán)境大氣的針狀物，使得來自所述燈的熱通過所述針狀物被傳送到環(huán)境大氣。
5.如權(quán)利要求I所述的燈組件，其中所述至少ー個(gè)燈包括反射體部分，該反射體部分被定位和配置為將由所述至少一個(gè)燈發(fā)出的光向前反射穿過透鏡。
6.如權(quán)利要求I所述的燈組件,其中所述至少ー個(gè)燈包括LED。
7.如權(quán)利要求6所述的燈組件，其中所述至少ー個(gè)LED連接到一個(gè)電路板，該電路板包括電流路徑，該電流路徑連接到該至少ー個(gè)LED的引線并連接到用于為所述LED提供動(dòng)カ的電功率源，該電路板連接到燈外殼。
8.如權(quán)利要求I所述的燈組件，其中所述燈外殼被形成為單個(gè)、整體式的金屬部件。
9.如權(quán)利要求I所述的燈組件，其中所述燈外殼通過金屬噴射成型法形成。
10.如權(quán)利要求I所述的燈組件,其中所述燈外殼通過觸變成形來形成。
11.如權(quán)利要求I所述的燈組件，其中由所述燈外殼限定的所述散熱片還包括ー個(gè)或多個(gè)管道，該ー個(gè)或多個(gè)管道被配置為促進(jìn)被動(dòng)對流冷卻。
12.如權(quán)利要求11所述的燈組件，其中所述ー個(gè)或多個(gè)管道由固定到所述燈外殼的單獨(dú)的導(dǎo)流板限定。
13.如權(quán)利要求I所述的燈組件，其中所述燈外殼由選自以下材料的ー種或多種材料形成不銹鋼、低合金鋼、工具鋼、鈦、鈷、銅、磁性金屬、硬金屬、難熔金屬、陶瓷、鎂、鋁和鎂/招合金。
14.一種制造燈組件的方法，該方法包括以下步驟 將燈外殼制造為整體式金屬部件的形式； 將至少一個(gè)燈安裝在所述燈外殼中；以及 將透鏡安裝在所述燈外売上，使得所述透鏡與所述燈外殼協(xié)作，以至少部分地限定圍住所述燈的燈室，該燈室與該燈室外部的環(huán)境大氣大體流體隔離；以及 其中，所述燈外殼本身限定暴露于所述燈室外部的環(huán)境大氣的散熱片，使得來自所述至少ー個(gè)燈的熱被傳送到所述環(huán)境大氣。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中制造所述燈外殼的步驟還包括將所述燈外殼制造為單個(gè)、整體式的金屬部件。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中制造所述燈外殼的步驟包括通過金屬噴射成型法制造所述燈外売。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中制造所述燈外殼的步驟包括通過觸變成形來制造所述燈外殼。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中將至少ー個(gè)燈安裝在所述燈外殼中的步驟包括將反射體部分設(shè)置在所述燈外殼中的位置，以將由所述至少一個(gè)燈發(fā)出的光向前反射穿過所述透鏡。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其中將至少ー個(gè)燈安裝在所述燈外殼中的步驟包括提供光引導(dǎo)件、光導(dǎo)管或全內(nèi)折射光學(xué)元件中的至少ー個(gè)，以將由所述至少一個(gè)燈發(fā)出的光向前引導(dǎo)穿過所述透鏡。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其中將至少ー個(gè)燈安裝在所述燈外殼中的步驟包括將至少ー個(gè)LED安裝在該燈外殼中。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述至少ー個(gè)LED連接到電路板，該電路板包括電流路徑，該電流路徑連接到該至少ー個(gè)LED的引線并連接到用于為所述LED提供動(dòng)カ的電功率源，該電路板被安裝在所述燈外殼中。
22.如權(quán)利要求14所述的方法，其中由所述燈外殼限定的散熱片還包括暴露于所述燈室外部的環(huán)境大氣的輻射元件，使得來自所述燈的熱通過所述輻射元件被傳送到所述環(huán)境大氣。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述輻射元件包括暴露于所述燈室外部的環(huán)境大氣的翅片，使得來自所述燈的熱通過所述翅片被傳送到所述環(huán)境大氣。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述輻射元件包括暴露于所述燈室外部的環(huán)境大氣的針狀物，使得來自所述燈的熱通過所述針狀物被傳送到所述環(huán)境大氣。
25.如權(quán)利要求14所述的方法,其中由所述燈外殼限定的散熱片還包括ー個(gè)或多個(gè)導(dǎo)管，該ー個(gè)或多個(gè)導(dǎo)管被配置為促進(jìn)被動(dòng)對流冷卻。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述多個(gè)管道被限定在固定到所述燈外殼的單獨(dú)的導(dǎo)流板中。
全文摘要
一種燈組件，包括透鏡；呈整體式金屬部件的形式的燈外殼，該燈外殼與透鏡協(xié)作以至少部分地限定燈室，該燈室與該燈室外部的環(huán)境大氣大體流體隔離；以及，設(shè)置在燈室內(nèi)并由燈外殼支承的至少一個(gè)燈。燈外殼本身限定暴露于燈室外部的環(huán)境大氣的散熱片，使得來自所述至少一個(gè)燈的熱被傳送到環(huán)境大氣。
文檔編號F21V17/00GK102667326SQ201080034447
公開日2012年9月12日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者M·F·匹克霍爾茨 申請人:沃克斯材料有限公司