DE102006059902A1

DE102006059902A1 - Scheinwerfer für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102006059902A1
Application number: DE102006059902A
Authority: DE
Inventors: Jörg Derckum; Markus Schepers
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: DE102006059902B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Gehäuse, in dem ein erstes Lichtmodul zur Erzeugung einer ersten Lichtfunktion und in dem ein zweites Lichtmodul zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion gelagert sind, wobei das erste Lichtmodul eine Lichtquelle und ein dieselbe vorgelagertes Lichtauskoppelelement umfasst, dass ein Abdeckrahmenprofil vorgesehen ist zur Abdeckung zumindest des ersten Lichtmoduls, wobei das Abdeckrahmenmodul zwischen der Lichtquelle des ersten Lichtmoduls und einer auf die in Lichtausbreitungsrichtung vorne angeordneten Öffnung des Gehäuses aufgesetzten Lichtscheiben angeordnet ist, wobei die Lichtquelle zusammen mit einer Trägerplatte, einem Kühlelement und einem Führungselement eine erste Baueinheit bildet, die an dem Gehäuse fixiert ist, und dass das Lichtauskoppelelement mit dem Abdeckrahmenmodul eine zweite Baueinheit bildet, die an dem Gehäuse und/oder der Lichtscheibe unter Ausrichtung einer Lichteintrittsfläche des Lichtauskoppelelementes zu der Lichtquelle mittels des Führungselementes positioniert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Gehäuse, in dem ein erstes Lichtmodul zur Erzeugung einer ersten Lichtfunktion und in dem ein zweites Lichtmodul zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion gelagert sind, wobei das erste Lichtmodul eine Lichtquelle und ein dieselbe vorgelagertes Lichtauskoppelelement umfasst, dass ein Abdeckrahmenprofil vorgesehen ist zur Abdeckung zumindest des ersten Lichtmoduls, wobei das Abdeckrahmenmodul zwischen der Lichtquelle des ersten Lichtmoduls und einer auf die in Lichtausbreitungsrichtung vorne angeordneten Öffnung des Gehäuses aufgesetzten Lichtscheiben angeordnet ist.
Es ist üblich, komplette Lichtmodule in einem Gehäuse eines Scheinwerfers zu montieren. Dies ist dann ohne weiteres möglich, wenn das Gehäuse so groß ist, dass die Lichtmodule, denen unterschiedliche Lichtfunktionen zugeordnet sind, unabhängig voneinander in dem Gehäuse montiert werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Scheinwerfer für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass eine aufbauende Montage auch bei für mindestens ein Lichtmodul mit verringert zur Verfügung stehenden Bauraum ermöglicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle zusammen mit einer Trägerplatte, einem Kühlelement und einem Führungselement eine erste Baueinheit bildet, die an dem Gehäuse fixiert ist, und dass das Lichtauskoppelelement mit dem Abdeckrahmenmodul eine zweite Baueinheit bildet, die an dem Gehäuse und/oder der Lichtscheibe unter Ausrichtung einer Lichteintrittsfläche des Lichtauskoppelelementes zu der Lichtquelle mittels des Führungselementes positioniert ist.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine aufbauende Montage einer Mehrzahl von Lichtmodulen in einem Scheinwerfergehäuse ermöglicht wird.
Grundgedanke der Erfindung ist es, dass eine erste Baueinheit bestehend aus einer Lichtquelle, einer die Lichtquelle tragenden Trägerplatte, einem Kühlelement und einem Führungselement gebildet wird. Diese erste Baueinheit wird zuerst an das Gehäuse des Scheinwerfers montiert. Darüber hinaus wird eine zweite Baueinheit aus einem Lichtauskoppelelement und einem als Blende für den Scheinwerfer dienenden Abdeckrahmenmodul gebildet, wobei die zweite Baueinheit nach Montage der ersten Baueinheit an dem Gehäuse positioniert und befestigt wird. Die erste Baueinheit und die zweite Baueinheit bilden zusammen ein erstes Lichtmodul zur Erzeugung einer Lichtfunktion. Ein zweites Lichtmodul dient zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion. Bauteile des ersten Lichtmoduls, beispielsweise das Abdeckrahmenmodul oder das Kühlelement, können zusätzlich dem zweiten Lichtmodul zugeordnet sein, so dass eine Doppelnutzung derselben durch zwei Lichtmodule gegeben ist. Hierdurch kann die Anzahl der Montageschritte weiter verringert werden. Die Erfindung ermöglicht insbesondere die Sicherstellung einer hohen Positionsgenauigkeit der Lichtquelle zu dem Lichtauskoppelelement, obwohl die Montage derselben in zwei Schritten aufgespalten ist. Darüber hinaus wird die Prozesssicherheit erhöht, da die erste Baueinheit einschließlich der Lichtquelle an dem Gehäuse des Scheinwerfers fixiert ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist als ein Führungselement ein konzentrischer Abstandshalter vorgesehen, der über sich in Richtung der Lichtquelle verjüngende Führungsflächen verfügt und damit eine eindeutige Positionierung der Lichteintrittsfläche des Lichtauskoppelelementes zu der Lichtquelle ermöglicht. Vorzugsweise ist die Lichteintrittsfläche des Lichtauskoppelelementes in einer zentralen Öffnung des Abstandshalters angeordnet. Die zentrale Öffnung ist koaxial zu der Lichtquelle und dem der Lichtquelle zugewandten Endabschnitt des Lichtauskoppelelementes angeordnet.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Lichtauskoppelelement an einem der Lichtquelle zugewandten Endabschnitt mindestens einen Zapfen auf, mittels dessen bei der Montage eine Kraft auf eine Anlagefläche des Abstandhalters aufgebracht werden kann, so dass das Lichtauskoppelelement zusammen mit dem Abstandhalter eine elastisch angeordnete Kühlfläche des Kühlelementes in eine definierte Montage position verbringt. Damit wird das Kühlelement zwischen dem Abstandhalter und einer Gehäuserückwand eingeklemmt. Vorteilhaft kann hierdurch eine Innenseite des Gehäuses als Bezugsfläche für die Positionierung des Lichtmoduls dienen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Lichtauskoppelelement über Rastnasen an dem Abdeckrahmenmodul formschlüssig befestigt. Vorteilhaft kann das Lichtauskoppelelement zusammen mit dem Abdeckrahmenprofil in das Gehäuse des Scheinwerfers eingesetzt werden, wobei durch die Positionierung des Lichtauskoppelelementes in Verbindung mit dem Abstandhalter innerhalb des Gehäuses zugleich eine definierte Positionierung des Abdeckrahmenmoduls gewährleistet ist. Das Abdeckrahmenmodul kann dann an dem Gehäuse oder an einer transparenten das Gehäuse abdeckenden Lichtscheibe fixiert werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Vorderansicht eines Teilbereichs eines Gehäuses mit einer ersten Baueinheit eines ersten Lichtmoduls enthaltend eine Trägerplatte, ein Kühlelement, eine Lichtquelle und ein Abstandhalter in einer Explosionsdarstellung,
2 eine teilweise Vorderansicht des Gehäuses im montierten Zustand der ersten Baueinheit an dem Gehäuse,
3 eine Rückansicht eines Abdeckrahmenmoduls mit einem in einer Öffnung des Abdeckrahmenmoduls eingefassten Endabschnitt eines Lichtauskoppelelementes,
4 eine perspektivische Darstellung eines unteren Teils des Abdeckrahmenmoduls, wobei ein Endabschnitt des Lichtauskoppelelementes klemmend an dem Abdeckrahmenmodul gehaltert ist,
5 eine vergrößerte Ansicht der montierten ersten Baueinheit und der zweiten Baueinheit, bevor die beiden Baueinheiten miteinander verbunden werden,
6 eine Draufsicht auf die erste Baueinheit und zweite Baueinheit in einer Stellung kurz vor der Montagestellung und in einer Montagestellung der zweiten Baueinheit,
7 eine perspektivische Darstellung der ersten Baueinheit und der zweiten Baueinheit während der Relativbewegung der zweiten Baueinheit in eine Fügerichtung,
8 eine Ansicht des Abdeckrahmenmoduls im Bereich eines zu der Lichteintrittsfläche gegenüberliegenden Endabschnitts des Lichtauskoppelelementes und
9 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII gemäß 8.
Ein Scheinwerfer 1 für Kraftfahrzeuge weist ein topfförmiges Gehäuse 2 auf, in dem ein erstes Lichtmodul 3 und ein zweites Lichtmodul 4 gelagert sind. Eine in Lichtaustrittsrichtung vorne liegende Öffnung des Gehäuses 2 ist durch eine transparente Lichtscheibe 30 abgedeckt.
Das erste Lichtmodul 3 kann zur Erzeugung einer ersten Lichtfunktion, beispielsweise eines Positionslichtes (Markierungslichtes), dienen und weist im Wesentlichen eine Lichtquelle 5 (LED-Leuchtelement) sowie ein der Lichtquelle 5 nachgelagertes Lichtauskoppelelement 6 auf. Das Lichtauskoppelelement 6 ist langgestreckt ausgebildet und weist in Längsrichtung desselben eine Mehrzahl von Prismen auf, so dass das eingekoppelte Licht in Querrichtung abgelenkt und auf einer Seite durch die Mantelfläche 7 des Lichtauskoppelelementes 6 ausgekoppelt wird.
Das zweite Lichtmodul 4 kann aus einer Lichtquelle, vorzugsweise einer Gasentladungslampe, und einem Reflektor bestehen und dient zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion, beispielsweise zur Erzeugung einer Abblendlichtfunktion.
Als Blende für das erste Lichtmodul 3 und das zweite Lichtmodul 4 dient ein Abdeckrahmenmodul 8, das im Wesentlichen zwischen den Lichtquellen der Lichtmodule 3, 4 und einem vorderen Rand des Gehäuses 2 bzw. einem Rand der Lichtscheibe 30 verläuft. Vorzugsweise ist das Abdeckrahmenmodul 8 stoffschlüssig mit einem vorderen Rand des Gehäuses 2 und/oder der Lichtscheibe 30 verbunden.
Die Lichtquelle 5, eine die Lichtquelle 5 tragende Trägerplatte 9 (Trägerplatine) und ein winkelförmiges Kühlelement 10 (Kühlkörper, Kühlblech) und ein Abstandhalter 16 bilden eine erste Baueinheit 11, die zur Bildung des ersten Lichtmoduls 3 zuerst an einer Vertikalwandung 12 des Gehäuses 2 befestigt wird. Zu diesem Zweck ist eine Verschraubung 13 vorgesehen, mittels derer das Kühlelement 10 an der Vertikalwandung 12 befestigt. Die Befestigung des Kühlelementes 10 erfolgt in einem unteren Bereich und in einem Eckbereich desselben. Zusätzlich ist mittels einer Verschraubung 14 die Trägerplatte 9 durch Verschraubung mit dem Kühlelement 10 verbunden. Das Kühlelement 10 ist derart an der Vertikalwandung 12 des Gehäuses 2 befestigt, dass eine vertikale Kühlfläche 15 elastisch um den Anschraubpunkt gebogen gelagert ist. Hierdurch kann eine Federkraft aufgebaut werden.
Der konzentrische Abstandhalter 16 ist durch Verschraubung mit der Trägerplatte 9 verbunden. Der Abstandhalter 16 weist eine zentrale Öffnung 17 auf zur Aufnahme einer Lichteintrittsfläche 18 des Lichtauskoppelelementes 6. Der Abstandhalter 16 dient als Führungselement bei der Positionierung einer zweiten Baueinheit 19 enthaltend das Abdeckrahmenmodul 8 und das Lichtauskoppelelement 6 an der ersten Baueinheit 11. Zu diesem Zweck weist der Abstandhalter 16 sich in Richtung der Lichtquelle 5 erstreckende verjüngende Führungsflächen 20 auf, die als schräge Rippen ausgebildet sind. Die schrägen Rippen 20 erstrecken sich in Umfangsrichtung um die zentrale Öffnung 17 in einem vorgegebenen Abstand zueinander. Die schrägen Rippen 20 sind jeweils gradlinig ausgebildet und erstrecken sich trichterförmig um die zentrale Öffnung 17.
Das Lichtauskoppelelement 6 weist in einem der Lichtquelle 5 zugewandten ersten Endabschnitt 21 mindestens einen Zapfen 22, vorzugsweise zwei gegenüberliegende Zapfen 22 auf, die am Ende der in Fügerichtung 23 verlaufenden relativen Montagebewegung der zweiten Baueinheit 19 zu der ersten Baueinheit 11 an eine Anlagefläche 24 des Abstandhalters 16 anschlagen und diesen zusammen mit der Lichtquelle 5 und der Trägerplatte 9 in eine Montageposition verbringen, in der die Trägerplatte 9 bzw. die Kühlfläche 15 parallel zu der Vertikalwandung 12 des Gehäuses 2 verläuft. Dies wird ermöglicht durch die federnde Anordnung der Kühlfläche 15. Der Schwenkwinkel, um den die Kühlfläche 15 verdreht wird, kann beispielsweise 3° betragen, siehe 6. Die erste Baueinheit 11 und die zweite Baueinheit 19 befinden sich nun in der definierten Montageposition, in der sich eine Hauptabstrahlrichtung 25 der Lichtquelle 5 koaxial zu dem Abstandhalter 16 und dem ersten Endabschnitt 21 des Lichtauskoppelelementes 6 befindet.
Das Lichtauskoppelelement 6 wird bei der Montagebewegung durch die Führungsflächen 20 in die vorgesehene Montageposition geführt, in der die Lichtquelle 5 eine eindeutige Position zu der Lichteintrittsfläche 18 des Lichtauskoppelelementes 6 aufweist. Das Lichtauskoppelelement 6 wird dabei zwischen der Trägerplatte 9 und dem Abdeckrahmenmodul 8 eingeklemmt, so dass eine korrekte Position der Einkoppeloptik 18 des Lichtauskoppelelementes 6 vor der Lichtquelle 5 dauerhaft gewährleistet ist. Das Lichtauskoppelelement 6 weist zwei gegenüberliegende, von der Mantelfläche 7 abragende Festlegstege 26 auf, damit das Lichtauskoppelelement 6 im Bereich des ersten Endabschnitts 21 in einer Bohrung 27 des Abdeckrahmenmoduls 8 positionierbar ist. Ferner weist das Lichtauskoppelelement 6 in einem mittleren Bereich und in einem zu der Lichteintrittsfläche 18 gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt 28 jeweils Haken 29 bzw. Rastnasen 29' auf, so dass eine formschlüssige Halterung des Lichtauskoppelelementes 6 an dem Abdeckrahmenmodul 8 gewährleistet ist.
Eine Materialanhäufung 31 am zweiten Endabschnitt 28 des Lichtauskoppelelementes 6 ermöglicht die Erfüllung der lichttechnisch erforderlichen Sichtbarkeitswinkel. Diese Aufdickung führt das Lichtauskoppelelement 6 lokal bis auf einen geringen Abstand an die Lichtscheibe 30 des Scheinwerfers heran.

1: Scheinwerfer
2: Gehäuse
3: erstes Lichtmodul
4: zweites Lichtmodul
5: Lichtquelle
6: Lichteinkoppelelement
7: Mantelfläche
8: Abdeckrahmenmodul
9: Trägerplatte
10: Kühlelement
11: erste Baueinheit
12: Vertikalwandung
13: Verschraubung
14: Verschraubung
15: Kühlfläche
16: Abstandhalter
17: zentrale Öffnung
18: Lichteintrittsfläche
19: zweite Baueinheit
20: Führungsflächen
21: erster Endabschnitt
22: Zapfen
23: Fügerichtung
24: Anlagefläche
25: Hauptabstrahlrichtung
26: Festlegestege
27: Bohrung
28: zweiter Endabschnitt
29: Rastnase
30: Lichtscheibe
31: Materialanhäufung

Claims

Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Gehäuse, in dem ein erstes Lichtmodul zur Erzeugung einer ersten Lichtfunktion und in dem ein zweites Lichtmodul zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion gelagert sind, wobei das erste Lichtmodul eine Lichtquelle und ein dieselbe vorgelagertes Lichtauskoppelelement umfasst, dass ein Abdeckrahmenprofil vorgesehen ist zur Abdeckung zumindest des ersten Lichtmoduls, wobei das Abdeckrahmenmodul zwischen der Lichtquelle des ersten Lichtmoduls und einer auf die in Lichtausbreitungsrichtung vorne angeordneten Öffnung des Gehäuses aufgesetzten Lichtscheiben angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (5) zusammen mit einer Trägerplatte (9), einem Kühlelement (10) und einem Führungselement eine erste Baueinheit (11) bildet, die an dem Gehäuse (2) fixiert ist, und dass das Lichtauskoppelelement (6) mit dem Abdeckrahmenmodul (8) eine zweite Baueinheit (19) bildet, die an dem Gehäuse (2) und/oder der Lichtscheibe (30) unter Ausrichtung einer Lichteintrittsfläche (18) des Lichtauskoppelelementes (6) zu der Lichtquelle (5) mittels des Führungselementes (16) positioniert ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement als ein konzentrischer Abstandhalter (16) ausgebildet ist, der an der Trägerplatte (9) befestigt ist und der zum einen eine zentrale Öffnung (17) zur Aufnahme der Lichteintrittsfläche (18) des Lichtauskoppelelementes (6) und zum anderen konzentrisch um die zentrale Öffnung (17) angeordnete, sich in Richtung der Lichtquelle (5) verjüngende Führungsflächen (20) aufweist.
Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (20) jeweils als schräge Rippen ausgebildet sind, die in Umfangsrichtung der zentralen Öffnung (17) in einem Abstand zueinander angeordnet sind.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Mantelfläche (7) des zylinderförmig ausgebildeten Lichtauskoppelelementes (6) in einem der Lichtquelle (5) zugewandten ersten End abschnitt (21) desselben mindestens ein Zapfen (22) abragt, der gegen eine zwischen den Führungsflächen (20) angeordnete Anlagefläche (24) des Abstandhalters (16) drückt, derart, dass der Abstandhalter (16) zusammen mit der Trägerplatte (9) und dem Kühlelement (10) in einer definierten Montageposition senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung der Lichtquelle (5) fixiert ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (10) winkelförmig und in einem Eckbereich desselben an dem Gehäuse (2) befestigt ist, derart, dass eine zwischen dem Gehäuse (2) und der Trägerplatte (9) verlaufende Kühlfläche (15) des Kühlelementes (10) federnd ausgebildet ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Öffnung (17) des Abstandhalters (16) koaxial zur Lichtquelle (5) und der Lichteintrittsfläche (18) des Lichtauskoppelelementes (6) verläuft.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtauskoppelelement (6) zwei gegenüberliegende, von der Mantelfläche (7) abragende Festlegstege (26) aufweist zur Positionierung des Lichtauskoppelelementes (6) in einer Bohrung (27) des Abdeckrahmenmoduls (8).
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtauskoppelelement (6) in einem mittleren Bereich und in einem zu der Lichteintrittsfläche (18) gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt (28) Rastnasen (29) aufweist zur formschlüssigen Halterung des Lichtauskoppelelementes (6) an dem Abdeckrahmenmodul (8).
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtauskoppelelement (6) in Längsrichtung eine Prismenstruktur aufweist, derart, dass das Licht in Querrichtung zur dem Lichtauskoppelelement (6) ausgekoppelt wird.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lichtmodul (3) zur Erzeugung einer Positionslichtfunktion und dass das zweite Lichtmodul (4) zur Erzeugung einer Abblendlichtfunktion vorgesehen ist.