汽车灯具的密封结构设计分析 禹文浩
一种地铁车辆前照灯密封性及安装结构分析
一种地铁车辆前照灯密封性及安装结构分析摘要：本文通过对一种地铁车辆前照灯的设计及装车应用，分析灯罩与灯体的密封结构、灯体的出线结构以及灯体与车体的安装结构，研究优缺点以及探讨相关优化方案。
关键词：地铁车辆；前照灯；密封性；安装结构1概述前照灯作为地铁车辆外部用于照明和警示作用的灯具，是保证车辆安全行驶的重要部件。
同时，前照灯作为车头重要的外观部件，直接影响整车的美工效果。
灯具进水对车辆功能和外观上都会造成很大影响，水甚至可能通过灯具进入车内，对车辆内部设备及电路产生影响。
因而前照灯的密封性是影响地铁车辆性能的重要指标之一。
本文介绍的一种地铁车辆前照灯，主要从以下三个方面分析密封性：灯罩与灯体安装结构的密封性，灯体出线结构的密封性，灯体与车体安装结构的密封性。
2前照灯结构介绍2.1 标准地铁推荐结构中车标准地铁推荐的前照灯结构如下图1所示，一般包括灯罩与装饰板、安装板、光源、驱动电源、灯体、紧固件等。
灯罩与装饰板整体固定，光源一般包括远光灯、近光灯和尾灯，灯体固定于车体上，紧固件包括灯罩紧固螺钉、安装板紧固螺钉、灯体紧固螺钉。
图1 标准地铁前照灯结构图2.2 一种电源模块外置的前照灯结构一种地铁车辆前照灯结构如下图2所示，结构包括灯罩、安装板、光源、灯体及灯仓、紧固件等，灯罩为一体成型结构，光源包括远光灯、近光灯及防护灯，紧固件包括灯罩紧固螺钉、安装板紧固螺钉、灯体紧固螺钉。
左右前照灯对称布置，前照灯电源模块外置，安装于司机室控制柜中，如下图3所示。
图2 一种地铁车辆前照灯结构图3 电源模块结构2.3 电源模块外置的优缺点分析前照灯使用过程会产生热量，热量不仅会使内部元器件加速老化，如果密封性出现问题导致水渗入灯内，水汽会凝结于温度相对较低的灯罩上，从而影响照明效果。
由于带有灯仓的前照灯内部为完全密闭的空间，灯具能量转化过程中产生的热量不易散发，而电源模块作为产生热量的部件，从降低灯具内部温度的角度考虑将电源模块外置是有必要的。
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈一、结构设计1. 散热设计：由于LED发光时会产生大量的热量，因此在灯具的结构设计中要考虑散热问题。
一般情况下，LED灯具的灯珠和散热器是分离设计的，灯珠负责发光，而散热器则用于散热。
散热器的材质一般选择具有良好导热性能的金属材料，如铝合金等。
灯具的结构中还要考虑散热的通风问题，确保灯具能够正常工作且不过热。
2. 防护设计：为了保护LED灯珠和电路板，LED汽车灯具还要进行防护设计。
一般情况下，灯具的外壳采用防护等级高的材料，如防水、防尘等。
还可以在设计中加入防晃装置，避免因灯光过于刺眼而对其他驾驶员造成安全隐患。
3. 安装设计：为了方便安装和更换，LED汽车灯具的结构设计中要考虑到灯具的接口和固定方式。
一般来说，灯具的接口要与车辆的接口相兼容，保证能够顺利安装。
还要设计灯具的固定方式，确保灯具能够稳固地固定在车辆上，不会在行驶中发生松动或掉落的情况。
二、光学设计1. 光源选择：LED灯的光源选择是光学设计的关键。
LED照明具有单色性好、光谱纯净等优点，因此在选择光源时要考虑到灯具的使用需求和光学性能。
一般来说，汽车前照灯的光源需要具有足够的亮度和远光距离，因此需要选择亮度较高的白光LED。
2. 反射镜设计：反射镜是指导光线的重要元件，影响着灯具的光束形状和投射距离。
反射镜的设计中要考虑到灯具的光学效果和光束控制。
一般来说，反射镜的曲面要根据灯具的使用需求和工作环境进行优化设计，确保光束的均匀性和聚光性。
LED汽车灯具的结构设计和光学设计是确保灯具性能和使用效果的关键。
通过合理的结构设计和光学设计，可以提高LED汽车灯具的亮度、稳定性和寿命，为驾驶员提供更好的照明效果，提高行车安全。
在设计LED汽车灯具时，应该综合考虑结构和光学两个方面的因素，优化灯具的性能和使用效果。
汽车灯具所使用密封方式的应用与设计
汽车灯具所使用密封方式的应用与设计作者：陈希函来源：《科技资讯》 2013年第13期陈希函(天津斯坦雷电气有限公司天津 300457)摘要:本文阐述了汽车灯具的两种密封方式(车灯自身密封、车体密封),两种方式各自的优缺点,选择不同方式的注意事项及简要设计方法。
关键词:汽车灯具密封方式应用设计中图分类号:TB472 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(a)-0008-02目前市场上对于车灯的投诉中,漏水、起雾占了很大的比例。
其主要原因是点灯与环境温度的变化会造成灯内外的气压差,水或者水汽就会从车灯上的缝隙进入到灯内。
本文中对密封方式的选择进行了介绍,并对相应密封材料的使用和设计提供了一些方法和思路。
1 车灯的主要密封方式主要方式有两种,一种是车灯自身密封(Lamp Seal)。
另一种是车体密封(Body Seal)。
车灯密封是车灯依赖车体,自身具备独立的防水能力。
车体密封是车灯需要与车体相配合达到防水效果,自身不具备独立的防水能力。
2 车灯密封的选择及应用2.1 车灯自身密封(Lamp Seal)大部分车灯都采用此种密封方式例如前大灯、前后雾灯,部分的后组合灯及高位制动灯。
这些车灯都有一个共同特点,即灯的安装部位都在发动机仓侧、前后保险杠等非密闭处,没有平整的车体与其配合进行密封防水。
2.1.1 车灯自身密封的具体方法目前主流的密封方法有三种。
(1)防水膜(布)(BREATH FILM)。
膜的材料为聚四氟乙烯类,其中最常见的是戈尔公司的ePTFE膜、杜邦的Tyvek膜和日东公司TEMISH膜。
膜的防水原理,膜的微孔直径在0.1～10μm 之间,水蒸汽的直径约为0.0004μm,而水滴的直径在0.1～7 mm,所以水蒸气可以轻松通过膜而水滴不行。
膜的结构如图1所示。
最上层为垫片,材质为聚酯有纺布、聚酯无纺布、还有网。
下面是聚四氟乙烯的膜,再下面是粘合层,材质为硅胶或两面胶,最下面是剥离纸,材质为纸或PET。
一种LED灯具密封结构
本实用新型公开了一种LED灯具密封结构，包括灯体和灯罩，灯体的底端贯穿设置，灯体的正下方竖直设置有灯罩，灯罩的顶面贯穿设置，灯体和灯罩之间设置有密封组件，密封组件包括密封筒，密封筒竖直插接在灯体和灯罩的内部，密封筒的外圆周面上粘接有密封垫。
本实用新型能够密封LED灯具，保证密封效果，提高防水性。
1、一种LED灯具密封结构，其特征在于：包括灯体（1）和灯罩（2），所述灯体（1）的底端贯穿设置，所述灯体（1）的正下方竖直设置有所述灯罩（2），所述灯罩（2）的顶面贯穿设置，所述灯体（1）和灯罩（2）之间设置有密封组件（3），所述密封组件（3）包括密封筒（31），所述密封筒（31）竖直插接在所述灯体（1）和灯罩（2）的内部，所述密封筒（31）的外圆周面上粘接有密封垫（32）。
2、根据权利要求1所述的一种LED灯具密封结构，其特征在于，所述灯体（1）和灯罩（2）的开口端均水平固定有连接连接孔环（4），所述密封筒（31）的外圆周中部固定有连接孔环（4）。
3、根据权利要求2所述的一种LED灯具密封结构，其特征在于，所述密封筒（31）上的连接孔环（4）设置在所述灯体（1）和灯罩（2）的连接孔环（4）之间，所述灯体（1）、灯罩（2）和密封筒（31）上的连接孔环（4）通过固定钉（5）连接。
4、根据权利要求1所述的一种LED灯具密封结构，其特征在于，所述灯体（1）的顶面上竖直贯穿固定有连线螺筒（11），所述连线螺筒（11）上螺纹组装有封堵螺筒（12）。
5、根据权利要求4所述的一种LED灯具密封结构，其特征在于，所述封堵螺筒（12）的顶面上均匀贯穿开设有多个线孔，所述封堵螺筒（12）的线孔中粘接有密封筒（13）。
6、根据权利要求4所述的一种LED灯具密封结构，其特征在于，所述灯体（1）的顶面上竖直固定有提拉杆（14），所述提拉杆（14）的顶端水平固定有固定板（15）。
一种LED灯具密封结构技术领域本实用新型涉及LED灯具技术领域，尤其涉及一种LED灯具密封结构。
浅析示廓灯连接器的密封结构设计
浅析示廓灯连接器的密封结构设计王奇;苑静;邵丽娜;王勇攀;李刘霞;陈磊【摘要】由于汽车内部需要密封的部位具有多样性,就要求防水型连接器本身的结构也应随着使用部位的改变而变化.常见的防水型连接器的设计和使用已经比较普遍,只要在设计过程中计算出合理的密封过盈量,密封的目的就可以实现.而对于一些特殊结构的防水设计,就要具体问题具体分析.本文设计方案是根据汽车示廓灯部位的防水要求,而设计的一种新型的闭合式防水结构.【期刊名称】《汽车电器》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】2页(P25-26)【关键词】密封;闭合;过盈;连接器;钣金【作者】王奇;苑静;邵丽娜;王勇攀;李刘霞;陈磊【作者单位】河南天海电器有限公司,河南鹤壁458030;河南天海电器有限公司,河南鹤壁458030;河南天海电器有限公司,河南鹤壁458030;河南天海电器有限公司,河南鹤壁458030;河南天海电器有限公司,河南鹤壁458030;河南天海电器有限公司,河南鹤壁458030【正文语种】中文【中图分类】U463.65关于一般的防水护套，在现有的电器连接应用中已相当普遍，其设计方法和设计理念也已经比较成熟。
譬如常用的密封圈、密封堵的设计。
只要在前期的设计过程中计算出密封部位合理的过盈量，密封的目的基本就可以解决。
而本文要介绍的设计方案，是一种专门适用于汽车示廓灯连接器的密封结构。
设计之初，首先要分析的是该连接器的使用环境和使用部位。
经调查，该连接器的使用位置在驾驶舱前方靠近车顶部位，如图1所示。
图1 连接器使用部位由图1可知，该连接器的使用部位基本裸露在车身钣金的外面，所处工作环境比较恶劣，若该处密封不可靠，会出现车身外部的水经过车身钣金渗进驾驶舱，后果将非常严重，所以该处的密封效果要求必须严格。
并且考虑到该部位经常受到光照影响，所以也要求密封件必须抗老化。
鉴于以上要求，对应的总体设计方案如下：通过2个防水护套与1个插头护套的连接，实现插头与插座之间的密封，然后插头护套与车身钣金通过一个特殊结构的密封垫，实现插头护套与车身钣金的密封，最终实现车身钣金孔两端的密封连接。
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汽车灯具的密封结构设计分析禹文浩
摘要：随着生活水平的不断提高，汽车走进了家家户户，汽车的设计也很大程
度上影响了客户的选择。
对于汽车灯具而言，灯具如果因为严密性不好而导致进
水的话，不仅会影响灯具的照明，还会影响其外观。
灯具进水属于质量问题，可
以避免并且不允许发生。
文章通过分析进水原因，影响因素和其结构进行分析研究，提出了相应的预防措施和后期验证流程。
关键词：汽车灯具；密封结构；设计
1 汽车灯具概述
1.1灯具的种类
汽车的灯具分为前部灯具和后部灯具，其中汽车前部灯具主要有：近光灯，
远光灯，前转向灯，DRL昼间行使灯，角灯，侧转向灯，前位灯，前侧标识&前
侧回复反射器，前雾灯。
汽车后部灯具主要有：后雾灯，牌照板照明装置，倒车灯，后回复反射器，后转向灯，后位灯，高位制动灯，后侧标识及后侧回复反射器，制动灯。
1.2 灯具法规的种类
汽车灯具的法规种类根据各国具体政体、国情不同而有所不同：中国CCC/GB，欧洲ECE标准，北美F/CMVSS，日本保安基准，印度AIS，台湾认证规则，澳洲ADR等。
1.3 灯具法规中的要求
灯具法规中的要求主要分为以下几个方面。
（1）光学性能：规定了最大和最小的照度值及位置。
（2）色度：用坐标规定了发光光色。
（3）标记：规定了制
造者名称、型式、认可编号、机能。
（4）材料：规定了能够在光学零部件中使
用的材料的条件。
（5）耐久性及安装：规定了预想到的外部影响因素的耐久性
试验（环境试验：振动、腐蚀、湿度、尘埃、耐热等）。
（6）测定条件：规定
了必要的测定方法、设备。
2 密封效果差的原因
在现代的车灯制造业中，车灯的设计制造工艺都日趋复杂，并且有大量的先
进技术运用其中，车灯的质量虽然日趋完善，但是由于密闭性差导致的进水问题
仍然是影响车灯质量的主要原因。
车灯会遭遇到各种可能的气候，路况等环境，
甚至有时包括人为地破坏。
灯具温度随着环境的变化产生骤降导致灯具内部压力
降低，这时污染物和水分会被吸入，从而引起车灯的故障，严重影响车灯的照明
效果，影响车辆的安全行驶，还会影响汽车的外观。
目前，由于车灯密闭性不足
而导致的很多车型的车灯产品报废的情况不容忽视。
灯具主要由灯具，反光镜，
配光镜三部分组成，辅助部件包括装饰圈、调光机制、后盖、线束，各种防水塞
构成，通常情况下，灯具进水的原因包括以下四个方面。
2.1 工艺设计原因
例：粘接不够牢靠，胶带粘接不匀，安装过程中力度不合适引起了零件的变形。
2.2 产品结构设计原因
（1）槽件设计不合理，灯座密封效果差，各种密封塞垫的材料选择不合理以及大灯电机松动等等。
（2）灯具插件与线束未能严格密封，出现匹配问题等。
（3）灯具与车身间隙、面差定义不良，由于灯具周围一般都是钣金件，安装空
间一定要预留充足，避免在装配过程中发生碰撞，导致灯壳、灯玻变形；特别是
像发盖、尾门这种活动件，要预留制造偏差和预变形量。
（4）灯具的透气孔使
用设计不当，通气孔的主要作用是保证通气孔内外的压力差，如果不能合理的使
用小孔就会成为进水的一个通道，灯具排气孔的设置，在低端车上常用的是橡胶
弯管或者橡胶弯管加过滤网，可以阻挡一部分灰尘和水分进入，但是由于过滤网
的孔的直径远大于水分子的直径，不能完全阻止水的进入，还容易被灰尘堵住，
产生排气不畅，并且如果整车涉水或者在洗车的时候都会产生进水；轿车上使用
较多是通气盖，质量不好会有透气膜粘接不牢、透气量较小等问题。
3 设计方法的改善
3.1 配光镜与灯壳之间的密封粘接设计
目前配光镜与灯壳之间的粘结方式有，热熔胶粘接、冷硅胶粘接、PU胶粘接、热板焊接、摩擦焊接、超声波焊接六种方式，现在以前组合灯和后组合灯为例，
现在前组合灯采用的粘结方式有热熔胶粘接、冷硅胶粘接、PU胶粘接。
前组合灯的材料一般为配光镜pc，灯壳pp，然而这两种材料无法进行热板焊接或者摩擦
焊接，因此前组合灯一般使用热熔胶粘接或冷硅胶粘结焊接。
组合后灯的连接主
要采用热板焊接、摩擦焊接两种方式，热板焊接、摩擦焊接相对于黏胶焊接的方
式优势明显，摩擦焊接的设备价格昂贵，产品如果没有特殊要求，一般不采用。
超声波焊接技术在前后灯组合中都有应用，后组合灯用热板焊接、摩擦焊接与硅
胶粘胶连接。
3.2 灯具通气结构的合理布置
灯具熄灭的过程与环境内外温度差会对灯内造成压力差，降雨会导致配光镜
和灯壳的迅速冷却，从而使得灯具内部产生真空，此时如果不对灯具内部进行平衡，外部环境中的空气和湿气便会通过灯具之间的缝隙进入灯具内部如果灯具内
部的水汽不能及时排出，就会在随着温度的下降而形成水滴，随着时间的积累水
滴沉降到配光镜的内表面，最终形成雾气，严重时甚至会在灯具下部产生积水，
灯具内部的适度过大，灯内部的零件被腐蚀，影响灯具的光效，因此合理的设计
通气孔结构是预防灯具进水的重要手段。
（1）通气结构的选择：目前比较常用
的通气结构包括排气帽，排气管胶塞、U型排气管、防水透气膜等。
U型排气管
结构简单，材料多为橡胶或塑料，成本比较低，防水透气膜的成本较高，设计时
根据灯具的不同结构和成本的协调来选用通气结构。
（2）确定通气结构的布置
和个数：前照灯采用两个以上的透气孔，雾灯多采用一个透气孔，后组合灯每个
发光单元都要有一个通气孔。
通气孔多位于灯具的上半部，当通气孔的个数大于
等于两个是多位于同一平面上，通气孔的位置会显著影响灯具的通风效果，通气
孔的设计原则是保证灯具内外气体自然对流，水汽顺利排出，可以减少水汽的生成。
（3）灯具其他通气孔结构：调光机构是指灯具的使用者在灯具的外部调节
灯具的内部反射镜角度，从而调节灯具远近光形，以达到国家的要求机构。
调光
螺杆穿过壳体的小孔处，再配合使用密封圈予以密封，以充分防止水汽从小孔进
入灯具内部。
3.3灯具端与线束端插件之间的密封设计
车体线束引入灯具工作的电源，灯具端与线束端插件之间的密封性如果没有
做好，水就会沿着线束渗入灯具内部，要做好它们两者之间的密闭性需要做到：（1）插件选择时选择带有密封圈的接插件。
（2）若灯具内部引出的连接机构为
后盖带插件结构，则应该将后盖与插件进行密封，一般插件后盖注塑时会作为嵌
件一起出品，如果连接机构为导线带复合插件结构，那么导线与灯具之间要用密
封塞进行密封，采用过盈配合方式。
4 流程验证
每开发一个全新的车型大概需要两年的时间，充分的实验验证是必不可少的
环节，只有经过充分验证的产品才能在质量上最大程度的得以保障，在车灯进水
方面更需要大量的实验验证，其中包括防水，防尘，点灯，焊接应力等实验，无
论是实验之前还是实验之后都要进行百分之百的检查，零部件通过台架试验，还
需要搭载整车的路试，最后还要在自然环境中进一步检验车灯具的可靠性，一般
的耐久性路试需要大约四万公里的路程，如果经过以上几轮实验灯具皆没有出现
进水问题，那么基本可以保证灯具不存在进水问题。
结束语
影响灯具进水的因素有很多，其中整灯的密闭性起到主导作用。
将前期的合
理设计分析以及后期的实验修正相结合，灯具的密闭性是可以得到充分的保证的。
参考文献
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