CN104515049A - 铁道车辆用前照灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁道车辆用前照灯。本发明的课题在于,提供设有发光元件作为光源、且能使得该发光元件有效散热的铁道车辆用前照灯。本发明的铁道车辆用前照灯包括:第一灯具单元(41),包含第一发光二极管(42),以及将第一发光二极管(42)发出的光作为近光朝车辆前方照射的第一透镜(44);第二灯具单元(51),包含第二发光二极管(52),以及将第二发光二极管(52)发出的光作为远光的至少一部分朝车辆前方照射的第二透镜(54);以及壳体(12),形成配置第一灯具单元(41)和第二灯具单元(51)的灯室(S);壳体(12)包括金属制的散热部件(15);散热部件(15)在灯室(S)内设有搭载第一发光二极管(42)的第一光源搭载块(84),搭载第二发光二极管(52)的第二光源搭载块(85)。

Description

铁道车辆用前照灯

技术领域

本发明涉及使用发光元件照射铁道车辆前方的铁道车辆用前照灯。

背景技术

以往,作为设在铁道车辆的前照灯,采用设有金属卤化灯等的放电灯作为光源的投影型灯。在该铁道车辆用前照灯中,使得放电灯的放电发光部的光在反射镜反射,用聚光透镜聚光,向车辆前方照射(例如,参照专利文献1)。

[专利文献1]日本特开2001-23417号公报

近年,作为代替放电灯的新的光源,铁道车辆用前照灯也开始使用作为消耗电力少且寿命长的发光元件的发光二极管。

但是,发光二极管允许的上限温度低(例如,150℃左右),当将该发光二极管作为铁道车辆用前照灯的光源使用时,要求能有效散热的结构。

发明内容

本发明的目的在于，提供设有发光元件作为光源、且能使得发光元件有效散热的铁道车辆用前照灯。

能解决上述课题的本发明的铁道车辆用前照灯的特征在于:

所述铁道车辆用前照灯包括:

第一灯具单元,包含第一发光元件,以及将上述第一发光元件发出的光作为近光朝车辆前方照射的第一透镜;

第二灯具单元,包含第二发光元件,以及将上述第二发光元件发出的光作为远光的至少一部分朝车辆前方照射的第二透镜;以及

壳体,形成配置上述第一灯具单元和上述第二灯具单元的灯室;

上述壳体包括金属制的散热部件;

上述散热部件在上述灯室内设有搭载上述第一发光元件和上述第二发光元件的光源搭载部。

在本发明的铁道车辆用前照灯中,较好的是,上述壳体包括罩,相对上述散热部件从车辆前方安装,该罩形成从上述第一透镜照射的光通过的第一开口部,以及从上述第二透镜照射的光通过的第二开口部;

上述第一透镜和上述第二透镜各自具有凸缘部;

第一灯具单元进一步包含第一透镜保持部件,固定在上述散热部件,且保持上述第一透镜的凸缘部的背面部分;

第二灯具单元进一步包含第二透镜保持部件,固定在上述散热部件,且保持上述第二透镜的凸缘部的背面部分;

上述第一开口部由上述第一透镜的凸缘部的前面部分密闭,上述第二开口部由上述第二透镜的凸缘部的前面部分密闭。

在本发明的铁道车辆用前照灯中,较好的是,使得缓冲材料介于上述第一透镜的凸缘部的前面部分与上述第一开口部的缘部之间,密闭第一开口部,使得缓冲材料介于上述第二透镜的凸缘部的前面部分与上述第二开口部的缘部之间,密闭第二开口部。

在本发明的铁道车辆用前照灯中,较好的是,所述铁道车辆用前照灯进一步包括:

第一反射镜,将上述第一发光元件发出的光朝车辆前方反射;以及

第二反射镜,将上述第二发光元件发出的光朝车辆前方反射;

上述第一反射镜和上述第一透镜保持部件形成为一体,上述第二反射镜和上述第二透镜保持部件形成为一体。

在本发明的铁道车辆用前照灯中,较好的是,在上述壳体内,设有单数的上述第一灯具单元和单数的上述第二灯具单元;在上述壳体内,上述第一反射镜、上述第一透镜、上述第一发光元件各自仅仅设为单数,上述第二反射镜、上述第二透镜、上述第二发光元件各自仅仅设为单数。

在本发明的铁道车辆用前照灯中,较好的是,上述第一透镜保持部件和上述第一反射镜构成第一单元构成体,上述第二透镜保持部件和上述第二反射镜构成第二单元构成体。

在本发明的铁道车辆用前照灯中,较好的是,上述第二透镜的外径比上述第一透镜外径大。

在本发明的铁道车辆用前照灯中,较好的是,上述第二透镜的厚度比上述第一透镜厚度厚。

在本发明的铁道车辆用前照灯中,较好的是,散热部件为铸铝制。

在本发明的铁道车辆用前照灯中,较好的是,上述发光元件是发光二极管。

下面说明本发明的效果:

按照本发明的铁道车辆用前照灯,通过使得第一发光元件及第二发光元件搭载在构成壳体的金属制的散热部件,能使得上述第一发光元件以及第二发光元件的热向壳体的灯室的外部良好地逸散,有效地散热。由此,能使用消耗电力少且寿命长的发光元件作为光源,代替放电灯。

附图说明

图1是表示本实施形态涉及的铁道车辆用前照灯的外观的立体图。

图2是构成壳体的散热元件的立体图。

图3表示壳体的灯室内的结构,其中,(a)是图1的A-A截面图,(b)是图1的B-B截面图。

图4是构成第一灯具单元及第二灯具单元的单元构成体的立体图。

图5是表示在第二灯具单元照明时的照明范围的铁道车辆前方侧景色模式图。

图6是表示在第一灯具单元照明时的照明范围的铁道车辆前方侧景色模式图。

图中符号意义如下:

11  铁道车辆用前照灯

12  壳体

15  散热部件

16  罩

36  第一开口部

37  第二开口部

41  第一灯具单元

42  第一发光二极管(第一发光元件一例)

43  第一反射镜

44  第一透镜

44c,54c  凸缘部

51  第二灯具单元

52  第二发光二极管(第二发光元件一例)

53  第二反射镜

54  第二透镜

62  第一透镜保持部件

72  第二透镜保持部件

84  第一光源搭载块(光源搭载部一例)

85  第二光源搭载块(光源搭载部一例)

S   灯室

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明涉及的铁道车辆用前照灯的实施形态例。在以下实施形态中，虽然对构成要素，种类，组合，形状，相对设置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。

如图1所示,本实施形态涉及的铁道车辆用前照灯11包括壳体12,在该壳体12内形成灯室S。

壳体12包括金属制的散热部件15,以及相对该散热部件15从车辆前方侧安装的罩16。散热部件15由热传递率优异的金属材料形成,罩16由例如塑料等合成树脂成形。

如图2所示,散热部件15包括基体板部21,后板部22,以及侧板部23。后板部22立起设置在基体板部21的后端。又,侧板部23设在基体板部21及后板部22的两侧部,形成为堵塞上述基体板部21和后板部22的角部。在后板部22,在其背面形成具有多个散热片25的散热器26。又,在该后板部22,在其中央,形成配线孔27,通过用于从车辆侧的电源向灯室S内的光源供给电力的配线。在散热部件15,在后板部22的上端的两侧部附近以及基体板部21的前端的两侧部附近,形成螺孔28。

如图1所示,罩16包括前板部31,上板部32,以及侧板部33。上板部32从前板部31的上端水平延伸,侧板部33形成为堵塞前板部31和上板部32的角部。又,在前板部31,形成第一开口部36和第二开口部37。在罩16,在前板部31的下端的两侧部附近以及上板部32的后端的两侧部附近,形成具有插入通孔38的固定片39。

并且,该罩16在相对散热部件15从车辆前方侧遮覆状态下,将螺钉(图示省略)插入通过各自的固定片39的插入通孔38,通过拧入螺孔28,组装在散热部件15。由此,灯室S形成在由散热部件15和罩16构成的壳体12内。

如图3所示,在该壳体12内的灯室S,配置第一灯具单元41和第二灯具单元51。上述第一灯具单元41和第二灯具单元51是投影型或多重椭圆系统(Poly Ellipsoidal System,以下也称为“PES”)型的前照灯,第一灯具单元41向车辆前方照射近光,第二灯具单元51向车辆前方照射远光。图3(a)是图1内通过散热片25的A-A线截面图,因此,表示散热片25的截面,图3(b)是图1内不通过散热片25的B-B线截面图,因此,表示散热片25的侧面。

如图3(a)所示,第一灯具单元41包括作为光源设置的LED(发光二极管,Light Emitting Diode)即第一发光二极管(第一发光元件一例)42,使得该第一发光二极管42发出的光向着车辆前方反射的第一反射镜43,以及第一透镜44,所述第一透镜44使得在该第一反射镜43反射的第一发光二极管42的光聚光,作为近光,通过罩16的第一开口部36,向车辆前方照射。

第一反射镜43及第一透镜44各自为单一部件,第一透镜44包括来自第一反射镜43的光入射的平面形状的入射面44a,以及使得入射聚光的光射出的凸形状的透镜面44b。又,该第一透镜44在其周缘具有相对第一透镜44的光轴Z1朝外方伸出的凸缘部44c。并且,该第一透镜44的透镜面44b从罩16的内面侧嵌入第一开口部36,从罩16的前板部31突出。又,该第一透镜44的凸缘部44c的前面部分与罩16的第一开口部36的缘部相接,从后方侧遮覆。由此,第一透镜44的凸缘部44c和第一开口部36的缘部密接,即,由第一透镜44的凸缘部44c的前面部分密闭第一开口部36,防止粉尘从第一开口部36侵入壳体12内的灯室S。

如图3(b)所示,第二灯具单元51包括作为光源设置的LED即第二发光二极管(第二发光元件一例)52,使得该第二发光二极管52发出的光向着车辆前方反射的第二反射镜53,以及第二透镜54,所述第二透镜54使得在该第二反射镜53反射的第二发光二极管52的光聚光,作为远光,通过罩16的第二开口部37,向车辆前方照射。

第二反射镜53及第二透镜54各自为单一部件,第二透镜54包括来自第二反射镜53的光入射的平面形状的入射面54a,以及使得入射聚光的光射出的凸形状的透镜面54b。又,该第二透镜54在其周缘具有相对第二透镜54的光轴Z2朝外方伸出的凸缘部54c。并且,该第二透镜54的透镜面54b从罩16的内面侧嵌入第二开口部37,从罩16的前板部31突出。又,该第二透镜54的凸缘部54c的前面部分与罩16的第二开口部37的缘部相接,从后方侧遮覆。由此,第二透镜54的凸缘部54c和第二开口部37的缘部密接,即,由第二透镜54的凸缘部54c的前面部分密闭第二开口部37,防止粉尘从第二开口部37侵入壳体12内的灯室S。

第一灯具单元41以及第二灯具单元51构成上述铁道车辆用前照灯11,第一灯具单元41包括第一单元构成体61,第二灯具单元51包括第二单元构成体71。

如图4所示,第一单元构成体61包括第一透镜保持部件62和第一反射镜43。第一透镜保持部件62形成为圆环状,该第一透镜保持部件62与第一透镜44的凸缘部44c的背面部分相接,通过照射红外线的激光使其熔敷的激光熔敷等,互相相接部分接合。由此,第一透镜44的凸缘部44c的背面部分保持在第一透镜保持部件62。

构成第一单元构成体61的第一透镜保持部件62和第一反射镜43与连结第一透镜保持部件62和第一反射镜43的固定框部63一起,由树脂材料一体成形。又,第一透镜保持部件62,第一反射镜43,以及固定框部63作为单一部件构成。第一反射镜43的第一发光二极管42侧的表面形成铝蒸镀膜,施以镜面化处理。在固定框部63形成定位孔64以及固定孔65。

同样,第二单元构成体71包括第二透镜保持部件72和第二反射镜53。第二透镜保持部件72形成为圆环状,该第二透镜保持部件72与第二透镜54的凸缘部54c的背面部分相接,通过照射红外线的激光使其熔敷的激光熔敷等,互相相接部分接合。由此,第二透镜54的凸缘部54c的背面部分保持在第二透镜保持部件72。

构成第二单元构成体71的第二透镜保持部件72和第二反射镜53与连结第二透镜保持部件72和第二反射镜53的固定框部73一起,由树脂材料一体成形。又,第二透镜保持部件72,第二反射镜53,以及固定框部73作为单一部件构成。第二反射镜53的第二发光二极管52侧的表面形成铝蒸镀膜,施以镜面化处理。在固定框部73形成定位孔74以及固定孔75。

如图2所示,在散热部件15的基体板部21,在宽度方向的中央部分,形成中央支承块81。又,在基体板部21的两侧部侧的后板部22侧,形成后方支承块82,82。再有,在基体板部21的两侧部侧的前端侧,形成前方支承块83,83。

在中央支承块81和各自的后方支承块82,82之间,在第一灯具单元41的设置侧,第一光源搭载块(光源搭载部一例)84作为铸铝制的散热部件15的一部分,与中央支承块81及一侧的后方支承块82一起成形为一体,又,在第二灯具单元51的设置侧,第二光源搭载块(光源搭载部一例)85作为散热部件15的一部分,与中央支承块81及另一侧的后方支承块82一起成形为一体。

构成第一灯具单元41的第一发光二极管42搭载在第一光源搭载块84,构成第二灯具单元51的第二发光二极管52搭载在第二光源搭载块85。

又,在中央支承块81的后方侧以及各自的后方支承块82,立起设置定位销91,再有,在中央支承块81的前方侧以及前方支承块83,形成阴螺纹部92。

并且,第一单元构成体61在第一灯具单元41的设置侧,通过将定位销91插入定位孔64定位在散热部件15,进而,从上方侧向固定孔65插入固定螺钉,通过将该固定螺钉(图示省略)拧入阴螺纹部92,固定在散热部件15。

同样,第二单元构成体71在第二灯具单元51的设置侧,通过将定位销91插入定位孔74定位在散热部件15,进而,从上方侧向固定孔75插入固定螺钉,通过将该固定螺钉(图示省略)拧入阴螺纹部92,固定在散热部件15。

在这样构成的第一灯具单元41和第二灯具单元51中,如图3所示,照射远光的第二灯具单元51的第二透镜54与照射近光的第一灯具单元41的第一透镜44相比,具有大的外径及厚度,能更多地对第二发光二极管52的光进行聚光,导向远方。

又,在铁道车辆用前照灯11中,第一灯具单元41的第一透镜44的前方端面位置和第二灯具单元51的第二透镜54的前方端面位置一致。又,第二透镜54与第一透镜44相比,具有大的厚度,因此,入射面54a与入射面44a相比,位于后方,与第一灯具单元41的第一发光二极管42的搭载位置相比,第二灯具单元51的第二发光二极管52的搭载位置以距离L配置在后方侧。再有,与第一灯具单元41的第一反射镜43配置相比,第二灯具单元51的第二反射镜53配置为后方侧。

并且,通过这种透镜形状及配置构成,在照射远光的第二灯具单元51中,与照射近光的第一灯具单元41相比,能明亮地照明更远处。具体地说,在第二灯具单元51中,如图5所示,照明车辆行驶轨道R的前方侧远方的照射范围HB。与此相反,在第一灯具单元41中,如图6所示,照明位于第一灯具单元41下方的从车辆行驶轨道R的靠近处到表示水平方向H-H(光轴Z1-Z1)位置的宽广照射范围LB。本实施形态的铁道车辆用前照灯11与汽车用前照灯相比,设置在距地面高的位置,因此,照射范围LB的下侧的照射角度的绝对值(相对光轴的扩散角)成为比汽车用前照灯设计值大的值,即,从相对水平方向表示下方的30度至40度左右,优选35度或其附近的值。

如上所述,在本实施形态涉及的铁道车辆用前照灯11中,可以根据行驶状态或行驶环境,仅仅使得第一灯具单元41点灯,作为近光照明,或仅仅使得第二灯具单元51点灯,作为远光照明。也可以构成为使得第一灯具单元41及第二灯具单元51双方点灯,设为远光。通过使得双方点灯,构成远光,能良好地照明更广的范围。

并且,上述那样照明时,在第一发光二极管42及第二发光二极管52产生的热,从第一光源搭载块84以及第二光源搭载块85传递到设有包括多个散热片25的散热器26的散热部件15,从该散热部件15向外部良好地散热。

如上所述,根据本实施形态涉及的铁道车辆用前照灯11,通过使得第一发光二极管42以及第二发光二极管52搭载在构成壳体12的金属制的散热部件15,能使得上述第一发光二极管42以及第二发光二极管52的热向壳体12的灯室S的外部良好地逸散,有效地散热。由此,能使用消耗电力少且寿命长的发光二极管作为光源,代替放电灯。

又,第一透镜44的凸缘部44c的背面部分由第一透镜保持部件62保持,第二透镜54的凸缘部54c的背面部分由第二透镜保持部件72保持,凸缘部44c的前面部分与罩16的第一开口部36的缘部相接密闭,凸缘部54c的前面部分与罩16的第二开口部37的缘部相接密闭,从后方侧遮覆各自的缘部。

由此,能确实防止粉尘从第一开口部36及第二开口部37向壳体12内的灯室S侵入。由此,由于与汽车等相比,更换周期长(例如10年),因此,作为铁道车辆的前照灯需要充分的粉尘对策,因此,本发明结构的前照灯作为铁道车辆用前照灯很合适。

也可以构成为使得海绵等缓冲材料介于凸缘部44c的前面部分与罩16的第一开口部36的缘部之间,密闭第一开口部36,使得海绵等缓冲材料介于凸缘部54c的前面部分与罩16的第二开口部37的缘部之间,密闭第二开口部37。通过介有缓冲材料,能提高密闭性及粉尘侵入防止的功能。

又,构成第一单元构成体61的第一透镜保持部件62和第一反射镜43与连结第一透镜保持部件62和第一反射镜43的固定框部63一起,由树脂材料一体成形。又,第一透镜保持部件62,第一反射镜43,以及固定框部63作为单一部件构成。由此,能减少部件数,且能以一次组装工序将要求定位精度的光学系统的部件(第一透镜44及第一反射镜43)相对散热部件15精度良好地设置。即,能提高第一发光二极管42、第一反射镜43、以及第一透镜44三个部件的各自相对位置的精度,能形成良好的配光图案(光照射图案)。第二单元构成体71也具有同样的作用效果。

又,在壳体12内,设有单数的第一灯具单元41和单数的第二灯具单元51,进而,在壳体12内,设有单数的第一反射镜43,单数的第一透镜44,以及单数的第一发光二极管42,设有单数的第二反射镜53,单数的第二透镜54,以及单数的第二发光二极管52。这样,铁道车辆用前照灯11通过将最少数量的部件配置在共用的灯室S内,实现对于近光照射和远光照射二种功能来说必要的构成,因此,能使得铁道车辆用前照灯11小型化。

本发明并不限定于上述实施形态例示,在不脱离本发明要旨的范围内,可以作适当变更。

Claims (10)

1.一种铁道车辆用前照灯，其特征在于:

所述铁道车辆用前照灯包括:

第一灯具单元,包含第一发光元件,以及将上述第一发光元件发出的光作为近光朝车辆前方照射的第一透镜;

第二灯具单元,包含第二发光元件,以及将上述第二发光元件发出的光作为远光的至少一部分朝车辆前方照射的第二透镜;以及

壳体,形成配置上述第一灯具单元和上述第二灯具单元的灯室;

上述壳体包括金属制的散热部件;

上述散热部件在上述灯室内设有搭载上述第一发光元件和上述第二发光元件的光源搭载部。

2.根据权利要求1记载的铁道车辆用前照灯,其特征在于:

上述壳体包括罩,相对上述散热部件从车辆前方安装,该罩形成从上述第一透镜照射的光通过的第一开口部,以及从上述第二透镜照射的光通过的第二开口部;

上述第一透镜和上述第二透镜各自具有凸缘部;

第一灯具单元进一步包含第一透镜保持部件,固定在上述散热部件,且保持上述第一透镜的凸缘部的背面部分;

第二灯具单元进一步包含第二透镜保持部件,固定在上述散热部件,且保持上述第二透镜的凸缘部的背面部分;

上述第一开口部由上述第一透镜的凸缘部的前面部分密闭,上述第二开口部由上述第二透镜的凸缘部的前面部分密闭。

3.根据权利要求2记载的铁道车辆用前照灯,其特征在于:

使得缓冲材料介于上述第一透镜的凸缘部的前面部分与上述第一开口部的缘部之间,密闭第一开口部,使得缓冲材料介于上述第二透镜的凸缘部的前面部分与上述第二开口部的缘部之间,密闭第二开口部。

4.根据权利要求2记载的铁道车辆用前照灯,其特征在于:

所述铁道车辆用前照灯进一步包括:

第一反射镜,将上述第一发光元件发出的光朝车辆前方反射;以及

第二反射镜,将上述第二发光元件发出的光朝车辆前方反射;

上述第一反射镜和上述第一透镜保持部件形成为一体,上述第二反射镜和上述第二透镜保持部件形成为一体。

5.根据权利要求4记载的铁道车辆用前照灯,其特征在于:

在上述壳体内,设有单数的上述第一灯具单元和单数的上述第二灯具单元;

在上述壳体内,上述第一反射镜、上述第一透镜、上述第一发光元件各自仅仅设为单数,上述第二反射镜、上述第二透镜、上述第二发光元件各自仅仅设为单数。

6.根据权利要求4记载的铁道车辆用前照灯,其特征在于:

上述第一透镜保持部件和上述第一反射镜构成第一单元构成体,上述第二透镜保持部件和上述第二反射镜构成第二单元构成体。

7.根据权利要求1至6任何一项记载的铁道车辆用前照灯,其特征在于:

上述第二透镜的外径比上述第一透镜外径大。

8.根据权利要求1至6任何一项记载的铁道车辆用前照灯,其特征在于:

上述第二透镜的厚度比上述第一透镜厚度厚。

9.根据权利要求1至6任何一项记载的铁道车辆用前照灯,其特征在于:

散热部件为铸铝制。

10.根据权利要求1至6任何一项记载的铁道车辆用前照灯,其特征在于:

上述发光元件是发光二极管。