CN116146928A - 用于机动车头灯的光模块及光模块的构件的紧固 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车头灯或机动车照明，具有光模块(10)，所述光模块(10)包括冷却体(16)、承载至少一个半导体光源(18)的载体元件(14)和用于所述半导体光源(18)的光学附件(12)。根据本发明，所述光学附件(12)包括至少一个第一卡锁元件(24)，所述第一卡锁元件在最终安装位置中与所述冷却体(16)的第二卡锁元件(26)协同作用并形成至少一个卡锁连接，其中，所述载体元件(14)通过所述卡锁连接所产生的预紧力(Fv)被保持在所述载体元件(12)和所述冷却体(16)之间。

Description

用于机动车头灯的光模块及光模块的构件的紧固
技术领域
本发明涉及尤其是用于机动车头灯或机动车照明的光模块以及具有这种光模块的机动车头灯或机动车照明，所述光模块包括冷却体、承载至少一个半导体光源的载体元件和用于所述至少一个半导体光源的光学附件。
背景技术
制造机动车头灯和机动车照明的一个挑战在于，将光学起作用的构件、如光源和光学元件(例如反射镜、透镜、遮光板和光学附件)以所需的精确度彼此定位。即使很小地超出公差，也会一方面导致光损失，另一方面导致无法再满足关于预先给定的光分布的法律规定。
从DE 10 2013 207 850 A1中已知，将光学元件与冷却体进行螺栓连接。光学元件的紧固借助于螺纹传动螺栓进行，利用螺纹传动螺栓不仅将光学元件而且也将装备有半导体光源的载体板与冷却体一起螺栓连接。已知的光模块的缺点是，一方面必须提供用于螺栓的附加结构空间和接近螺栓的可能性。载体板也必须设有用于螺栓的过孔。为了提供必要的接触面，载体板必须设计得比从电子角度看所必要的更大。另外，螺栓连接过程是一种相对费事的安装过程。通过拧紧力矩会出现构件变形且因此会导致超出公差。还可能出现大的压紧力差，因为所需的扭矩在螺纹传动的情况下特别强烈地波动。
发明内容
因此本发明的任务在于，提供一种解决方案，其克服了从现有技术中已知的缺点。
该任务利用具有权利要求1的特征的光模块来解决。
根据本发明，光学附件包括至少一个第一卡锁元件，其在最终安装位置中与冷却体的第二卡锁元件协同作用并形成至少一个卡锁连接，其中，光学附件包括用于载体元件的至少一个第一支承面且冷却体包括用于载体元件的至少一个第二支承面，使得载体元件通过一通过至少一个卡锁连接所产生的预紧力被保持在载体元件的第一支承面和冷却体的第二支承面之间。
优选光学附件包括至少两个卡锁元件且冷却体包括至少两个卡锁元件，使得形成至少两个卡锁连接。
根据本发明因此提出一种卡锁连接。弃用螺栓连接。
根据一有利的实施方式，光学附件的至少一个第一卡锁元件包括卡锁舌。该卡锁舌优选以一定程度弹性地构造且可以在力作用下至少以一定程度被转入。在安装时卡锁舌例如接触冷却体的卡锁元件且由此被转入且紧接着当力作用被减小时再次被转出。
根据一有利的实施方式，光学附件的至少一个第一卡锁元件包括基体且卡锁舌构造成从该基体突出。卡锁舌优选相对于基体以一定程度弹性地构造。在安装时卡锁舌在力作用下朝基体的方向被转入。
根据一有利的实施方式，冷却体的至少一个第二卡锁元件包括卡锁区段，其中，光学附件的至少一个第一卡锁元件、尤其是光学附件的第一卡锁元件的卡锁舌在最终安装位置中至少部分地从后嵌接冷却体的第二卡锁元件的卡锁区段。
根据一有利的实施方式，冷却体的至少一个第二卡锁元件包括在冷却体中的开口且卡锁区段通过一限界该开口的边框的至少一部分形成。光学附件的第一卡锁元件在安装时至少部分地被插入到开口中且在最终安装位置中至少部分地被布置在其中。经由开口有利地预先给定光学附件相对于冷却体的定位。
此外，卡锁区段提供一用于光学附件的至少一个第一卡锁元件、尤其是用于卡锁元件的卡锁舌的、尤其是倾斜的接触面。在安装时首先将卡锁舌通过与卡锁区段接触而转入且紧接着当卡锁舌被足够远地插入到开口中时再次转出。通过倾斜地构造接触面，使得卡锁舌不完全被转出。该转出通过接触面被限界。
有利地，光学附件的至少一个第一卡锁元件的卡锁舌在最终安装状态中相对于冷却体的第二卡锁元件、尤其是相对于卡锁区段、尤其是相对于尤其是倾斜的接触面夹紧。
被证明有利的是，光学附件的至少一个卡锁元件和光学附件一件式地被构造成集成构件。例如在注射成型法中制造光学附件。
还被证明有利的是，光学附件的用于载体元件的至少一个第一支承面相邻于、尤其是直接紧靠光学附件的相应的第一卡锁元件布置或成形。通过将支承面设置在预紧力起作用的区域上、即卡锁连接的区域中，可以避免在紧固时构件、尤其是光学附件和载体板的变形。
其它实施方式涉及一种具有按照所述实施方式中的任一种所述的光模块的机动车头灯或机动车照明。
附图说明
本发明的其它细节和有利设计从下文的说明书中获取，借助于下文的说明书详细描述和解释附图中展示的实施例。
在附图中：
图1示出根据本发明的光模块的构件的分解图；
图2a至2c示出根据本发明的光模块的不同视图；
图3在剖视图中示出根据本发明的光模块的一个片段，以及
图4示出根据本发明的光模块的构件的细节视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的光模块10的构件的分解图。
光模块10包括光学附件12、载体板14和冷却体16。
在载体板14上布置至少一个半导体光源18(附图中未详细示出)。图1中示意性示出两排半导体光源18。在上排中简示了七个半导体光源18，在下排中简示了五个半导体光源18。该数量和布置是示例性的。
光学附件12根据所示的实施方式包括透镜阵列20，参见图4。该透镜阵列示意性地包括两排透镜元件22。在上排中布置了七个透镜元件22，在下排中布置了五个透镜元件22。每个透镜元件22例如配设有一相应的半导体光源18。该数量和布置是示例性的。
光学附件12根据所示的实施方式包括四个第一卡锁元件24。光学附件中的卡锁元件24的数量和布置是示例性的。
光学附件的卡锁元件24在最终安装位置中与冷却体的第二卡锁元件26协同作用且由此形成相应的卡锁连接。
最终安装位置在图2a至2c中以不同的视图以及在图3中的细节视图中展示。图3是沿图2c的切割棱边A-A的剖视图。
光学附件的相应的第一卡锁元件24根据所示的实施方式包括卡锁舌28。相应的卡锁舌28构造成从相应的第一卡锁元件24的基体30突出。
冷却体的相应的第二卡锁元件26包括卡锁区段32，其中，在最终安装位置中光学附件12的相应的第一卡锁元件24、尤其是光学附件12的卡锁元件24的卡锁舌28至少部分地从后嵌接冷却体16的相应的第二卡锁元件26的卡锁区段32，参见图4。
根据所示的实施方式，冷却体16的相应的第二卡锁元件26包括在冷却体16中的开口34，参见图1和4。卡锁区段32在相应的第二卡锁元件16中通过一限界开口34的边框36的一部分形成。
相应的第二卡锁元件的卡锁区段32提供一用于光学附件12的相应的第一卡锁元件24、尤其是用于相应的卡锁元件24的卡锁舌28的接触面38。根据所示的实施方式接触面38关于该示图的竖直轴线是倾斜的。
在最终安装位置中光学附件12的相应的第一卡锁元件24的卡锁舌28相对于冷却体16的相应的第二卡锁元件26、尤其是相对于相应的卡锁区段32、尤其是相对于倾斜的接触面38夹紧。
在安装光模块10时使光学附件12和冷却体16相对彼此运动到一起。在此光学附件12的相应的第一卡锁元件24与冷却体26的相应的第二卡锁元件26到达卡锁连接。
卡锁连接在此如下地形成。基体30利用卡锁舌28被至少部分地插入到开口34中。从基体30突出的卡锁舌28在此到达与限界开口34的边框36的一部分、尤其是与边框的棱边40到达接触。由此将卡锁舌28朝基体30的方向挤压且将卡锁元件24进一步插入到开口34中，直至卡锁舌28沿着倾斜的接触面38再次远离基体30被转出。通过在倾斜的接触面38上的贴靠，卡锁舌28不再能够被完全地转出，且因此朝倾斜的接触面38夹紧。
经由卡锁舌的预紧力矩Mkv施加力Fk到倾斜的接触面38上。由此从垂直地作用到倾斜的接触面38上的法向力Fn中产生预紧力Fv。该预紧力Fv朝冷却体16的方向施加到光学附件上，使得光学附件12朝冷却体的方向被挤压。
根据所示的实施方式载体板14布置在光学附件12和冷却体16之间。通过起作用的预紧力Fv将载体板14保持在光学附件12和冷却体之间。
载体板14接触或者说贴合在光学附件12的至少一个第一支承面42上。载体板14还接触或者说贴合在冷却体的至少一个第二支承面44上，参见图4。
载体板14因此通过卡锁连接产生的预紧力Fv被保持在载体元件12的第一支承面42和冷却体16的第二支承面44之间。以这种方式保证了光模块10的构件的无间隙且可靠的定位。
根据所示的实施方式，光学附件12包括用于载体元件14的四个第一支承面42，参见图4。根据所示的实施方式，光学附件12的第一支承面42相邻于第一卡锁元件24布置。第一支承面42可以例如直接布置或者说成形在光学附件12的相应的第一卡锁元件24上。
根据所示的实施方式，光学附件12的第一卡锁元件24和光学附件12一体地构造成集成构件。例如在注射成型法中制造光学附件12。
根据所示的实施方式，第一和第二卡锁元件24、26的卡锁连接位于载体板14旁的最终安装位置中。载体板14因此不是必须设有用于卡锁连接的缺口或孔。载体板14的尺寸由此可以有利地相对较小，尤其是可以被保持为限制到从电子角度看所必需的尺寸上。由此可以节省材料费用、重量和结构空间。
如从图4可见，通过卡锁元件24可以同时设置载体板14关于光学附件12的定位，方式为，将载体板14布置到卡锁元件24之间。
还可以设置用于将载体板14关于冷却体16和/或光学附件12定位的元件。根据图1和4，在光学附件12上设置至少一个配合销46，根据该示图设置两个配合销46。在载体板14中设置至少一个过孔48，根据该示图设置两个过孔48。在冷却体16中设置至少一个定位开口50，根据该示图设置两个定位开口50。光学附件的配合销46通过载体板14的过孔48被插入到冷却体16的定位开口50中。通过所描述的用于定位的元件，可以通过前面描述的借助于锁止连接的固定来改善光学附件12、载体板14和冷却体16的定位。
还可以设置用于预定位的元件。在冷却体16中以及在载体板14中分别设置至少一个用于预定位的开口52。根据图1在冷却体16中以及在载体板14中分别设置两个用于预定位的开口52。开口例如被构造成圆孔或长孔开口。通过开口52可以在安装时分别将两个安装销、尤其是从后面通过冷却体16插入。安装销是安装设备的组成部分且尤其是不保留在安装好的光模块10中。

Claims (10)

1.光模块(10)，尤其是用于机动车头灯或机动车照明，包括冷却体(16)、承载至少一个半导体光源(18)的载体元件(14)和用于所述至少一个半导体光源(18)的光学附件(12)，其特征在于，所述光学附件(12)包括至少一个第一卡锁元件(24)，所述第一卡锁元件在最终安装位置中与所述冷却体(16)的第二卡锁元件(26)协同作用并形成至少一个卡锁连接，其中，所述光学附件(12)包括用于所述载体元件(14)的至少一个第一支承面(42)且所述冷却体(16)包括用于所述载体元件(14)的至少一个第二支承面(44)，使得所述载体元件(14)通过一通过所述至少一个卡锁连接所产生的预紧力(Fv)被保持在所述载体元件(12)的所述第一支承面(42)和所述冷却体(16)的所述第二支承面(44)之间。
2.根据权利要求1所述的光模块(10)，其特征在于，所述光学附件(12)的所述至少一个第一卡锁元件(24)包括卡锁舌(28)。
3.根据权利要求1或2中至少一项所述的光模块(10)，其特征在于，所述光学附件(12)的所述至少一个第一卡锁元件(24)包括基体(30)且所述卡锁舌(28)构造成从所述基体(30)突出。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的光模块(10)，其特征在于，所述冷却体(16)的所述至少一个第二卡锁元件(26)包括卡锁区段(32)，其中，所述光学附件(12)的所述至少一个第一卡锁元件(24)、尤其是所述光学附件(12)的所述第一卡锁元件(24)的所述卡锁舌(28)在最终安装位置中至少部分地从后嵌接所述冷却体(16)的所述第二卡锁元件(26)的所述卡锁区段(32)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光模块(10)，其特征在于，所述冷却体(16)的所述至少一个第二卡锁元件(26)包括在所述冷却体(16)中的开口(34)且所述卡锁区段(32)通过一限界所述开口(34)的边框(36)的至少一部分形成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的光模块(10)，其特征在于，所述卡锁区段(32)提供一用于所述光学附件(12)的所述至少一个第一卡锁元件(24)、尤其是用于所述第一卡锁元件(24)的所述卡锁舌(28)的、尤其是倾斜的接触面(38)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光模块(10)，其特征在于，所述光学附件(12)的所述至少一个第一卡锁元件(24)的所述卡锁舌(28)在最终安装状态中相对于所述冷却体(16)的所述第二卡锁元件(26)、尤其是相对于所述卡锁区段(32)、尤其是相对于所述尤其是倾斜的接触面(38)夹紧。
8.根据前述权利要求中任一项所述的光模块(10)，其特征在于，所述光学附件(12)的所述至少一个第一卡锁元件(24)和所述光学附件(12)一体地构造成集成构件。
9.根据前述权利要求中任一项所述的光模块(10)，其特征在于，所述光学附件(12)的用于所述载体元件(14)的至少一个第一支承面(42)相邻于、尤其是直接紧靠所述光学附件(12)的相应的第一卡锁元件(24)布置或成形。
10.机动车头灯或机动车照明，具有至少一个根据前述权利要求中至少一项所述的光模块(10)。
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