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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug,
insbesondere einen Kraftfahrzeugscheinwerfer. Die Beleuchtungseinrichtung
umfasst eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht und einen Reflektor
zum Bündeln des
von der Lichtquelle ausgesandten Lichts. An der Rückseite
des Reflektors ist eine Öffnung
zur Aufnahme zumindest eines Teils der Lichtquelle und ein die Öffnung umgebender
Reflektorhals ausgebildet, an dem die Lichtquelle in einer definierten
Position relativ zu einer Reflexionsfläche des Reflektors zumindest
mittelbar befestigt ist.
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Eine
derartige Beleuchtungseinrichtung ist in unterschiedlichen Ausführungsformen
aus dem Stand der Technik bekannt. Als Lichtquelle kann eine Glühlampe oder
eine Gasentladungslampe eingesetzt werden. Die Lichtquelle wird
derart an dem Reflektorhals befestigt, dass ein durch die Öffnung an der
Rückseite
des Reflektors in das Innere des Reflektors eingeführter Glaskolben
mit der Glühwendel bzw.
mit dem Lichtbogen in einer definierten Position relativ zu der
Reflexionsfläche
des Reflektors positioniert ist. Das ist erforderlich, damit der
Scheinwerfer stets eine gleichbleibende Lichtverteilung erzeugen kann.
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Falls
die Lichtquelle als eine Gasentladungslampe ausgebildet ist, umfasst
die Lichtquelle auch ein Zündgerät zum Zünden und
Aufrechterhalten des Lichtbogens, wobei das Zündgerät ein Gehäuse aus einem leitfähigen Material
aufweist. Eine derartige Lichtquelle ist aus dem Stand der Technik
bspw. unter der Bezeichnung D1-, D1+- oder
D3-Lampe bekannt. Beim Einsatz einer solchen Lichtquelle ist neben
der mechanischen Befestigung der Lichtquelle an dem Reflektor auch
das Herstellen einer elektrisch leitfähigen Kontaktierung zwischen
dem Gehäuse des
Zündgeräts und dem
Reflektor von Bedeutung, der ebenfalls in diesem Fall ebenfalls
aus einem elektrisch leitfähigen
Material besteht oder zumindest mit einem solchen beschichtet ist.
Durch die elektrisch leitfähige
Verbindung zwischen dem Gehäuse
des Zündgeräts und dem
Reflektor sollen die Auswirkungen der durch die Gasentladungslampe
erzeugten elektromagnetischen Strahlung (verursacht insbesondere
durch das Zünden
des Lichtbogens bei hohen Spannungen) verringert werden (verbesserte EMV;
elektromagnetische Verträglichkeit).
Die elektromagnetische Strahlung der Gasentladungslampe soll in
Kraftfahrzeugscheinwerfern bestmöglich
gegen andere elektronische Fahrzeugsysteme abgeschirmt werden.
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Aus
dem Stand der Technik sind viele unterschiedliche Befestigungen
für D1-Lampen
auf Reflektoren bekannt, bei denen die Lampe mit ihrem Lampensockel
in eine prismaförmige
Lampenaufnahme des Reflektorhalses oder Reflektorlampensitzes gedrückt, darin
gehalten und/oder daran befestigt wird.
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Bei
einer ersten aus dem Stand der Technik bekannten Möglichkeit
ist an der Rückseite
des Reflektors eine Lampenbefestigung angeordnet, an der eine Gasentladungslampe
mit ihrem Lampensockel mittels eines einteiligen, verdrehbaren Rings
befestigt wird. Eine Drehbewegung der Lampe findet dabei nicht statt.
Vielmehr wird die Lampe von der Rückseite des Reflektors her
in axialer Richtung, im wesentlichen parallel zur optischen Achse
des Reflektors in diesen eingeführt
und mittels einer Drehbewegung des Ringes daran befestigt. Eine
EMV-Abschirmung wird über mehrere
kleine Kontaktfahnen eines zusätzlichen
Blechteils realisiert. Der zusätzliche
Bauraum, der für
diese Art der Befestigung der D1-Lampe benötigt wird, beträgt seitlich
ca. 10 mm, um den verdrehbaren Ring umgreifen und betätigen zu
können.
Ein Lampenwechsel bei im Fahrzeug eingebautem Scheinwerfer mit nur
einer Hand ist praktisch nicht möglich,
da die Lampe in der Lampenbefestigung gehalten und gleichzeitig
der Ring verdreht werden muss.
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Gemäß einer
weiteren aus dem Stand der Technik bekannten Möglichkeit wird die Lampe mittels
einer Drahtbügelfeder
an der Rückseite
des Reflektors befestigt. Eine Drehbewegung der Lampe findet dabei
nicht statt. Eine EMV-Abschirmung wird über einen Reflektorhals in
Form eines Aluminiumdruckgussrahmens mit integrierter Drahtfeder
realisiert, der die Lampe weitestgehend umschließt. Der bei dieser Lösung benötigte zusätzliche
Bauraum um die D1-Lampe herum beträgt seitlich ca. 8 bis 10 mm (bei
geschlossener Drahtbügelfeder)
und hinter der Lampe ca. 15 mm (zum Öffnen der Bügelfeder). Der Druckgussrahmen
wird auf dem Reflektor mit drei Schrauben befestigt. Die gesamte
Lösung
hat ein relativ hohes Gewicht und besteht aus insgesamt sieben Einzelteilen.
Ein Lampenwechsel bei im Fahrzeug eingebautem Scheinwerfer mit nur
einer Hand ist praktisch nicht möglich,
da die Lampe in der Lampenbefestigung gehalten und gleichzeitig
mit dem Bügel
gesichert werden muss.
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Gemäß noch einer
aus dem Stand der Technik bekannten Möglichkeit erfolgt die Befestigung
der Lichtquelle an dem Reflektor mittels eines separaten Befestigungsbleches.
Eine Drehbewegung der Lampe findet dabei nicht statt. Eine EMV-Abschirmung ist nicht
gewährleistet.
Bei dieser bekannten Ausführung
wird die D1-Lampe in eine U-förmige
Aussparung eines losen Befestigungsbleches eingeschoben und mit
zwei Schrauben auf dem Reflektor befestigt. Der dafür benötigte zusätzliche
Bauraum um die D1-Lampe herum beträgt seitlich ca. 10 bis 12 mm. Die
gesamte Lösung
hat zwar ein geringes Gewicht und besteht aus lediglich drei Einzelteilen.
Ein Lampenwechsel ist allerdings nur mit Werkzeug möglich und
bei im Fahrzeug eingebautem Scheinwerfer praktisch nicht durchführbar, jedenfalls
nicht mit lediglich einer Hand.
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Gemäß einer
letzten aus dem Stand der Technik bekannten Möglichkeit wird die Lichtquelle mittels
eines zweiteiligen verdrehbaren Kunststoffrings an der Rückseite
des Reflektors befestigt. Dabei werden zunächst zwei vom Reflektor separate Halbschalen
aus Kunststoff auf dem Lampensockel formschlüssig befestigt, die einen Kunststoffring
bilden. Die D1-Lampe wird dann durch Verdrehen des Kunststoffrings
auf dem Reflektor bajonettiert. Eine EMV-Abschirmung wird über im Haltering
befindliche Kontaktbleche realisiert. Der für diese Art der Befestigung
benötigte
zusätzliche
Bauraum um die D1-Lampe herum beträgt seitlich ca. 5 bis 7 mm.
Die gesamte Lösung
hat ein relativ geringes Gewicht und besteht aus lediglich vier
Einzelteilen. Ein vollständiger
Lampenwechsel im Fahrzeug mit nur einer Hand ist praktisch unmöglich, da zunächst die
Halbschalen vom Lampensockel der defekten Lampe entfernt und an
dem Lampensockel der neuen Lampe befestigt werden müssen. Erst
danach kann die Lampe in den Lampenhals eingeführt und mittels des Halterings daran
befestigt werden. Ein weiteres Problem stellen die Ringhalbschalen
dar, die beim Lampenwechseln verloren gehen, da diese zum Lampenwechseln
vom Reflektor abgenommen werden müssen. Schließlich ist
es auch von Nachteil, dass die Lampe lediglich in axialer Richtung
genau positioniert ist; die Positionierung in radialer Richtung
ist nicht besonders genau.
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Zusammenfassend
ist aus dem Stand der Technik also keine Befestigung für eine Lichtquelle, vorzugsweise
eine Gasentladungslampe, beispielsweise eine sogenannte D1-, eine
D1+- oder eine D3-Lampe, in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer
bekannt, die einfach, schnell und kostensparend herzustellen ist,
die ein geringes Gewicht aufweist, die einen einfachen und schnellen
Lampenwechsel mit nur einer Hand ermöglicht und die zusätzlich auch
die Realisierung einer EMV-Abschirmung erlaubt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung der
eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden,
dass die Lichtquelle an der Rückseite
des Reflektors in einer vordefinierten Position relativ zu der Reflexionsfläche des
Reflektors mittels einer Lampenbefestigung befestigt werden kann,
die möglichst
wenige Einzelteile, insbesondere möglichst wenige separate Einzelteile,
aufweist, und die eine einfache, sichere und schnelle Befestigung
der Lichtquelle auf dem Reflektor in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer
mit nur einer Hand ermöglicht.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird ausgehend von der Beleuchtungseinrichtung der
eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass an dem Reflektorhals
Mittel zur Aufnahme zumindest eines Teils der Lichtquelle in einer
Richtung im wesentlichen parallel zu einer optischen Achse des Reflektors
und zur Realisierung einer Zwangsführung der Lichtquelle derart,
dass einer Drehbewegung der Lichtquelle um die optische Achse des
Reflektors eine translatorische Bewegung quer zur optischen Achse überlagert
ist, angeordnet sind.
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Die
Aufnahme- und Führungsmittel
stellen einen Lampenträger
als Teil einer Lampenbefestigung dar, die an der Rückseite
des Reflektors, vorzugsweise an dem Reflektorhals, befestigt wird.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen,
die Lampe in axialer Richtung, also im Wesentlichen parallel zur optischen
Achse des Reflektors, in diesen einzuführen und die Lampe dann mittels
einer Drehbewegung in den Aufnahme- und Zwangsführungsmitteln an dem Reflektor
zu befestigen. Durch die Aufnahme- und Führungsmittel wird der Drehbewegung
der Lampe um die optische Achse zwangsläufig eine translatorische Bewegung
quer zur optischen Achse überlagert.
Dadurch wird ein Teil der Lichtquelle, bspw. der Lampensockel, in
einem Lampenaufnahmeprisma des Reflektorhalses an der Rückseite
des Reflektors bewegt und verriegelt. Diese kombinierte Drehschiebebewegung
wird vorzugsweise über
ein in den Aufnahme- und Führungsmitteln
verliersicher gehaltenes bewegliches Teil gesteuert.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen,
dass die Lichtquelle durch ein Zusammenwirken der Drehbewegung und
der translatorischen Bewegung in der definierten Position relativ
zu der Reflexionsfläche des
Reflektors zumindest mittelbar an diesem gehalten ist. Die Lichtquelle
kann entweder unmittelbar an dem Reflektorhals an der Rückseite
des Reflektors oder aber mittelbar, beispielsweise über die
Aufnahme- und Führungsmittel,
an dem Reflektorhals gehalten sein. Zusätzlich zu der Aufnahme- und
Führungsfunktion
der Aufnahme- und Führungsmittel
kann diesen also auch eine Haltefunktion zukommen.
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Es
ist besonders vorteilhaft, wenn die Aufnahme- und Führungsmittel
einen radial nach innen in Richtung der optischen Achse des Reflektors
gerichteten und in einem Abstand zu der Rückseite des Reflektors angeordneten
Kragenabschnitt aufweisen, wobei die Lichtquelle durch die translatorische Bewegung
zumindest teilweise, bspw. mit ihrem Lampensockel, zwischen der
Rückseite
des Reflektors und dem Kragenabschnitt in axialer Richtung gehalten
ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird vorgeschlagen, dass an den Aufnahme- und Führungsmitteln
ein Klemmelement um die optische Achse bewegbar geführt ist,
wobei das Klemmelement nach der Aufnahme zumindest eines Teils der
Lichtquelle, bspw. des Lampensockels, in den Aufnahme- und Führungsmitteln
einer anschließenden
Drehbewegung der Lichtquelle zwangsweise folgt und dabei mit zunehmendem
Drehwinkel der Lichtquelle um die optische Achse des Reflektors
dieser die translatorische Bewegung quer zur optischen Achse aufzwingt.
Das bewegbare Klemmelement ist vorzugsweise verliersicher an den
Aufnahme- und Führungsmitteln
gehalten. Somit bleibt das Klemmelement auch bei gelöster oder
entnommener Lichtquelle an den Aufnahme- und Führungsmitteln gehalten. Dadurch
ist sichergestellt, dass beim Lampenwechseln keine Teile der Lampenbefestigung
verloren gehen. Die Erfindung erlaubt somit tatsächlich eine echte Ein-Hand-Bedienung
beim Lampenwechseln (sogenannte One-Touch-Lampenbefestigung).
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Vorteilhafterweise
stützt
sich das Klemmelement einerseits an einer Innenumfangsfläche der Aufnahme-
und Führungsmittel
und andererseits an dem in den Aufnahme- und Führungsmitteln aufgenommenen
Teil der Lichtquelle, bspw. an dem Lampensockel, ab, wobei sich
der Abstand zwischen der Innenumfangsfläche der Aufnahme- und Führungsmittel
und dem aufgenommenen Teil der Lichtquelle, an dem sich das Klemmelement
abstützt,
zumindest über
einen Teil des Winkelbereichs der Drehbewegung der Lichtquelle um
die optische Achse mit zunehmendem Drehwinkel verringert. Aus Stabilitätsgründen können sich
die Aufnahme- und Führungsmittel
an dem Reflektorhals abstützen,
um die über das
Klemmelement wirkenden Kräfte
besser aufnehmen zu können.
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Alternativ
wird vorgeschlagen, dass sich das Klemmelement einerseits an einer
Innenumfangsfläche
des Reflektorhalses und andererseits an dem in den Aufnahme- und
Führungsmitteln
aufgenommenen Teil der Lichtquelle, bspw. dem Lampensockel, abstützt, wobei
sich der Abstand zwischen der Innenumfangsfläche des Reflektorhalses und
dem aufgenommenen Teil der Lichtquelle, an dem sich das Klemmelement
abstützt,
zumindest über
einen Teil des Winkelbereichs der Drehbewegung der Lichtquelle mit
zunehmendem Drehwinkel verringert.
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Gemäß der beiden
genannten alternativen Ausführungsformen
wird das Klemmelement also in einen Zwischenraum zwischen einer
Innenumfangsfläche
des Reflektorhalses bzw. der Aufnahme- und Führungsmittel einerseits und
einer Außenumfangsfläche des
von den Aufnahme- und Führungsmitteln aufgenommenen
Teils der Lichtquelle, beispielsweise des Lampensockels, mit einer
sich in Richtung der Drehbewegung der Lichtquelle verringernden
lichten Weite auf einer Drehbewegung im wesentlichen um die optische
Achse zwangsgeführt.
Durch die der Lichtquelle und damit auch dem Klemmelement aufgezwungene
Drehbewegung wird dieses in den Zwischenraum gezwängt und
vergrößert diesen
zumindest gegen Ende der Drehbewegung. Dadurch wird die Lichtquelle
seitlich in Richtung der dem Klemmelement gegenüberliegenden Seite der Lichtquelle
gedrückt.
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Der
sich bei der Drehbewegung um die optische Achse verringernde Abstand
zwischen der Innenumfangsfläche
des Reflektorhalses bzw. der Aufnahme- und Führungsmittel einerseits und
der Außenumfangsfläche des
aufgenommenen Teils der Lichtquelle, beispielsweise des Lampensockels,
andererseits kann auf unterschiedliche Weisen realisiert werden.
Beispielsweise kann bei einem Lampensockel mit einem kreisrunden
Querschnitt die Form des Reflektorhalses und/oder der Aufnahme- und
Führungsmittel
oval oder ellipsoidförmig
ausgebildet sein, wobei sich der Abstand ausgehend von der Längsseite
des Ovals bzw. des Ellipsoids bei einer Drehbewegung der Lichtquelle
um 45° bis
zu der Schmalseite des Ovals bzw. des Ellipsoids verringert. Alternativ
kann bei einem kreisförmig
ausgebildeten Lampensockel der Reflektorhals bzw. können die Aufnahme- und Führungsmittel
auch mehreckig ausgebildet sein, wobei sich der Abstand ausgehend
von einer Ecke des Vielecks bei einer Drehbewegung bis zum Mittelpunkt
einer an die Ecke angrenzenden Seite verringert. Der Reflektorhals
bzw. die Aufnahme- und Führungsmittel
können
insbesondere dreieckig, viereckig, sechseckig, achteckig oder noch
mehreckig ausgebildet sein.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Klemmelement
keilförmig
ausgebildet ist, wobei die Schenkel des Keils einen bestimmten Winkel
aufspannen, und dass die Aufnahme- und Führungsmittel oder der Reflektorhals zumindest
in einem Bereich, an dem sich das Klemmelement abstützt, zwei
in einem Winkel zueinander angeordnete Seitenflächen aufweist, wobei der durch die
Seitenflächen
aufgespannte Innenwinkel im wesentlichen dem durch die Schenkel
des Keils aufgespannten Winkel entspricht. Vorteilhafterweise betragen
der Winkel der Schenkel des Keils und der Winkel der Seitenflächen der
Aufnahme- und Führungsmittel
bzw. des Reflektorhalses beide etwa 135°.
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Gemäß einer
anderen besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird
vorgeschlagen, dass die Aufnahme- und Führungsmittel Mittel zum Halten
der Lichtquelle in der Drehstellung am Ende der Drehbewegung um
die optische Achse des Reflektors aufweisen. Es wird insbesondere
vorgeschlagen, dass die Haltemittel mit dem Klemmelement zusammenwirken
und dieses in einer der Drehstellung der Lichtquelle am Ende der
Drehbewegung um die optische Achse des Reflektors entsprechenden
Position halten. Dadurch erhält
man beim Einsetzen einer neuen Lampe eine spürbare Rückmeldung, wann die Lampe die
Endstellung der Drehbewegung um die optische Achse erreicht hat.
Vorteilhafterweise umfassen die Haltemittel eine sich in einem Abstand zum
Innenumfang der Aufnahme- und Führungsmittel
in Umfangsrichtung erstreckende Federzunge mit einer bestimmten
Längserstreckung.
Die Fläche
der Federzunge erstreckt sich im wesentlichen parallel zu der optischen
Achse des Reflektors. Die Federzunge ist an ihrer einen Querseite
federnd nachgiebig am Innenumfang der Aufnahme- und Führungsmittel
befestigt und drückt
das Klemmelement radial nach außen
gegen den Innenumfang des Aufnahme- und Führungselements bzw. des Reflektorhalses.
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Die
Federzunge kann zudem eine oder mehrere radial nach innen in Richtung
der optischen Achse des Reflektors gerichtete Vertiefungen aufweisen, in
welche ein entsprechender Vorsprung des Klemmelements eingreifen
kann, sobald das Klemmelement die entsprechende Drehstellung erreicht
hat. Auf diese Weise wird das Klemmelement und damit auch die drehfest
mit dem Klemmelement verbundene Lampe in einer oder mehreren durch
die Vertiefungen definierten Drehstellungen gehalten. Beispielsweise
können
eine Anfangs-Drehstellung der Lampe, in der die Lampe in die Aufnahme-
und Führungsmittel
in axialer Richtung eingeführt
wird, sowie eine End-Drehstellung der Lampe am Ende der Drehbewegung,
in der die Lampe sicher und zuverlässig in der vorgegebenen Position
relativ zu der Reflexionsfläche
des Reflektors positioniert und am Reflektor befestigt ist, durch
die Vertiefungen in der Federzunge definiert sein.
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Bisher
wurde lediglich beschrieben, dass der Drehbewegung der Lampe in
den Aufnahme- und Führungsmitteln
eine seitliche Bewegung quer zur optischen Achse des Reflektors überlagert
wird. Zusätzlich
ist es jedoch auch möglich,
dass der Drehbewegung der Lampe weitere translatorische Bewegungen
in verschiedene Richtungen überlagert
werden, um so eine besonders sichere, zuverlässige, feste und genau definierte
Positionierung und Befestigung der Lichtquelle an dem Reflektor
zu ermöglichen.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird diesbezüglich vorgeschlagen, dass an
dem Reflektorhals oder an den Aufnahme- und Führungsmitteln mehrere um die Öffnung des
Reflektors herum verteilt angeordnete Abstützelemente ausgebildet sind,
die eine in Richtung der optischen Achse des Reflektors axial nach
hinten gerichtete Auflagefläche
aufweisen, auf der sich der in den Aufnahme- und Führungsmitteln
aufgenommene Teil der Lichtquelle, bspw. der Lampensockel, im montierten
Zustand abstützt.
Vorteilhafterweise weisen die Auflageflächen der Abstützelemente
einen schrägen
Verlauf auf, wobei die Schrägen
der Auflageflächen
derart ausgerichtet sind, dass die Abstände zwischen der Rückseite
des Reflektors und den Auflageflächen
nach der Aufnahme zumindest eines Teils der Lichtquelle in den Aufnahme-
und Führungsmitteln
während
der anschließenden
Drehbewegung der Lichtquelle zumindest über einen Teil des Winkelbereichs
der Drehbewegung mit zunehmendem Drehwinkel zunehmen. Dabei wird
die Lichtquelle also im wesentlichen parallel zur optischen Achse
nach hinten, das heißt
von dem Reflektor weg bewegt. Der Lampensockel kann so gegen den
Kragenabschnitt der Aufnahme- und Führungsmittel gedrückt und
dort zur Anlage gebracht werden.
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Es
wird des weiteren vorgeschlagen, dass die Auflageflächen der
Abstützelemente
derart mit Auflagepunkten des von den Aufnahme- und Führungsmitteln
aufgenommenen Teils der Lichtquelle, bspw. des Lampensockels, zusammenwirken,
dass der Drehbewegung der Lichtquelle nach der Aufnahme des Teils
der Lichtquelle in den Aufnahme- und Führungsmitteln eine Bewegung
in axialer Richtung der optischen Achse des Reflektors nach hinten
aufgezwungen ist. Durch die von der übrigen Fläche des Lampensockels hervorstehenden
Auflagepunkte, wird eine hochgenaue Positionierung der Lampe relativ
zum Reflektor in axialer Richtung ermöglicht. Dabei wird der Lampe
zumindest während
eines Teils der Drehbewegung eine translatorische Bewegung nach
hinten, also parallel zu der optischen Achse des Reflektors entgegen
der Einführrichtung
aufgezwungen. Bei der axialen Bewegung der Lampe ist es denkbar,
dass diese am Ende der Drehbewegung in axialer Richtung bajonettiert
wird. Dazu können bspw.
auf den Auflageflächen
Vertiefungen ausgebildet sein, in welchen die Auflagepunkte des
Lampensockels nach Erreichen der Endstellung der Lampe aufgenommen
werden.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird
vorgeschlagen, dass die Aufnahme- und Führungsmittel als ein von dem
Reflektor separates Teil ausgebildet sind, das an dem Reflektorhals
befestigt ist. Die Befestigung der Lampenbefestigung an dem Reflektorhals kann
mittels verbiegbarer Befestigungslaschen erfolgen, die bei auf dem
Reflektorhals aufgesetzter Lampenbefestigung derart verbogen werden,
dass sie in entsprechende Hinterschneidungen am Reflektorhals greifen.
Alternativ können
die Aufnahme- und Führungsmittel
auch mittels anderer Befestigungsmittel, bspw. mittels Schrauben,
an dem Reflektor bzw. an dem Reflektorhals befestigt werden. Die
Ausgestaltung der Lampenbefestigung als gesondertes Bauteil hat
den Vorteil, dass der gleiche Typ von Aufnahme- und Führungsmittel
für verschiedene
Reflektortypen verwendet werden kann, wodurch durch höhere Stückzahlen
bei der Fertigung und eine geringere Vielfalt bei der Lagerhaltung
die Kosten für
die Lampenbefestigung verringert werden können.
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Vorzugsweise
sind die Aufnahme- und Führungsmittel
aus einem Metallblech gefertigt. Dazu wird der entsprechende Zuschnitt
aus dem Blech gestanzt oder anderweitig geschnitten und dann in
die gewünschte
Form der Aufnahme- und
Führungsmittel
gebracht, vorzugsweise durch Biegen. Es ist zur Verbesserung der
Stabilität
des fertigen Blechteils denkbar, bestimmte Bereiche der Aufnahme-
und Führungsmittel
mit mehreren Blechlagen auszubilden und/oder das Blechteil auf andere
Weise zu versteifen und zu stabilisieren. Befestigungsmittel zum Befestigen
des Blechteils an dem Reflektorhals sowie die Haltemittel zum Halten
des Klemmelements können
integraler Bestandteil der Lampenbefestigung sein und zusammen mit
den Aufnahme- und Führungsmittel
aus dem gleichen Stück
Blech gestanzt werden. Die Herstellung des Lampenträgers der
Lampenbefestigung als ein Blechstanzteil ist einfach, schnell und
kostengünstig.
Durch die Fertigung der Lampenbefestigung aus Blechstanzteilen können die
Kosten für
die Lampenbefestigung auf ein Minimum reduziert werden.
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Vorzugsweise
ist der Reflektorhals als integraler Bestandteil des Reflektors
an dessen Rückseite,
eine Öffnung
für die
Lampe umgebend, ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass der
Reflektorhals als ein von dem Reflektor separates Teil ausgebildet
ist, das an dem Reflektor befestigt ist. Der Reflektorhals kann
mit den daran befestigten Aufnahme- und Führungsmitteln ein separat handhabbares Teil
bilden. Der Reflektorhals kann mittels geeigneter Befestigungsmittel,
bspw. mittels Schrauben, an der Rückseite des Reflektors befestigt
werden. Das hat den Vorteil, dass der gleiche Typ von Reflektorhals für verschiedene
Reflektortypen verwendet werden kann, wodurch durch höhere Stückzahlen
bei der Fertigung und eine geringere Vielfalt bei der Lagerhaltung
die Kosten verringert werden können.
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Die
beschriebenen Aufnahme- und Führungsmittel
können
eine ganz normale Lampenbefestigung ohne jegliche elektrische Kontaktierung zwischen
Gehäuse
eines Zündgeräts der Lampe
einerseits und dem Reflektor andererseits, das heißt ohne
EMV-Abschirmung, bilden. Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
wird jedoch vorgeschlagen, dass die Aufnahme- und Führungsmittel
ein Kontaktblech umfassen, welches bei an dem Reflektor befestigter
Lichtquelle einen elektrisch leitfähigen Kontakt zwischen einem
Gehäuse
eines Zündgeräts der Lichtquelle
und dem Reflektor herstellt.
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Das
Kontaktblech kann als integraler Bestandteil der Aufnahme- und Führungsmittel
ausgebildet sein, das heißt aus
dem gleichen Blech wie diese ausgeschnitten oder ausgestanzt und
in einem Stück
mit diesen geformt sein. Alternativ ist es jedoch auch denkbar,
dass das Kontaktblech als ein von den Aufnahme- und Führungsmitteln
separates Teil ausgebildet ist, das an den Aufnahme- und Führungsmitteln
befestigt ist. Dazu ist es denkbar, dass das Kontaktblech mehrere
Laschen aufweist, die in entsprechende Öffnungen der Aufnahme- und
Führungsmittel
eingeführt
und dann zur Befestigung an den Aufnahme- und Führungsmitteln umgebogen werden.
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Es
wird außerdem
vorgeschlagen, dass das an den Aufnahme- und Führungsmitteln angeordnete Kontaktblech
in Richtung der optischen Achse axial nach hinten abstehende federnd
nachgiebige Kontaktierungsfahnen aufweist, welche bei an dem Reflektor
befestigter Lichtquelle ein metallisches Gehäuse des Zündgeräts kontaktieren. Vorzugsweise erstrecken
sich die Kontaktfahnen schräg
nach innen in Richtung der optischen Achse des Reflektors und nach
hinten. Die Kontaktfahnen weisen vorzugsweise eine gewisse Längserstreckung
auf und sind mit einem proximalen Ende an einem rückwärtigen äußeren Rand
des Kontaktblechs befestigt. Die Kontaktfahnen können an ihrem distalen Ende
spitz zulaufen, so dass sie während
der Drehbewegung der Lampe in den Aufnahme- und Führungsmitteln
oxidierte oder verschmutzte Bereiche auf der Oberfläche des
Gehäuses
des Zündgeräts wegkratzen
und so stets eine zuverlässige
Kontaktierung mit dem Zündgerät gegeben
ist. Das Kontaktblech ist entweder unmittelbar über eine elektrisch leitfähige Verbindung
mit dem Reflektor bzw. dem Reflektorhals kontaktiert. Alternativ
ist es denkbar, dass das Kontaktblech mittelbar über die Aufnahme- und Führungsmittel
mit dem Reflektor bzw. dem Reflektorhals kontaktiert ist.
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Um
ein Einführen
der Lampe bzw. des Lampensockels in die Aufnahme- und Führungsmittel
nur in einer bestimmten Drehstellung um die optische Achse des Reflektors
zu erlauben, und um so eine Fehlmontage der Lampe am Reflektor auszuschließen, wird
des weiteren vorgeschlagen, dass am Außenumfang des von den Aufnahme-
und Führungsmitteln
aufgenommenen Teils der Lichtquelle, bspw. des Lampensockels, mindestens
eine Codieraussparung ausgebildet ist, und am Innenumfang der Aufnahme-
und Führungsmittel
mindestens ein entsprechender radial nach innen gerichteter Codiervorsprung
ausgebildet ist, so dass die Aufnahme der Lichtquelle in den Aufnahme-
und Führungsmitteln nur
in einer bestimmten Drehstellung um die optische Achse des Reflektors
möglich
ist. An dem Lampensockel von an sich bekannten D1-, D1+-Lampen
und D3-Lampen sind bereits jetzt schon entsprechende Codieraussparungen
unterschiedlicher Form und Anordnung ausgebildet. Zur Nutzung dieser
Codieraussparungen zur Vermeidung einer Fehlmontage sind die Aufnahme-
und Führungsmittel
mit entsprechenden Codiervorsprüngen
versehen, so dass nur eine bestimmte Lampe in der dafür vorgesehenen
Drehstellung in die Lampenbefestigung eingeführt werden kann.
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Selbstverständlich ist
es auch denkbar, dass die Aussparung am Innenumfang der Aufnahme-
und Führungsmittel
und der entsprechende Vorsprung an dem Lampensockel ausgebildet
ist.
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Vorteilhafterweise
sind am Außenumfang des
von den Aufnahme- und Führungsmitteln
aufgenommenen Teils der Lichtquelle, bspw. des Lampensockels, mindestens
zwei um einen bestimmten Winkelabstand zueinander beabstandete Codieraussparungen
ausgebildet und am Innenumfang der Aufnahme- und Führungsmittel
mindestens zwei entsprechende radial nach innen gerichtete Codiervorsprünge ausgebildet.
Vorzugsweise sind die Codieraussparungen bzw. die entsprechenden
Codiervorsprünge
unterschiedlich ausgeformt.
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Lichtmodul einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung
in perspektivischer Ansicht von schräg vorne;
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2 einen
Reflektor, eine Lampe in einer Einführstellung und eine Lampenbefestigung
zum Befestigen und Positionieren der Lampe an dem Reflektor in einer
perspektivischen Explosionsansicht von schräg hinten;
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3 den
Reflektor, die Lampenbefestigung und die Lampe aus 2 in
einer Endstellung;
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4 den
Reflektor sowie die Einzelteile der Lampenbefestigung aus den 2 und 3 in
einer weiteren Ansicht;
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5a den
Reflektor in einer Ansicht von hinten mit der Lampe in der Einführstellung;
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5b den
Reflektor in einer Ansicht von hinten mit der Lampe in der Endstellung;
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6a den
Reflektor in einer Ansicht von vorne mit der Lampe in der Einführstellung;
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6b der
Reflektor in einer Ansicht von vorne mit der Lampe in der Endstellung;
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7a eine
Seitenansicht des Reflektors mit der Lampenbefestigung und der Lampe
in der Endstellung;
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7b eine
Draufsicht auf den Reflektor mit der Lampenbefestigung und die Lampe
aus 7a in der Endstellung;
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8a eine
Ansicht von hinten auf den Reflektorhals mit der daran befestigten
Lampenbefestigung entsprechend einem Schnitt entlang der Linie IXa
aus 7a, allerdings mit der Lampe in der Einführstellung;
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8b eine
Schnittansicht von hinten durch den Reflektorhals mit der Lampenbefestigung
entsprechend einem Schnitt entlang der Linie IXb aus 7a,
allerdings mit der Lampe in der Einführstellung;
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8c eine
Schnittansicht von hinten durch den Reflektorhals mit der Lampenbefestigung
entsprechend einem Schnitt entlang der Linie IXc aus 7a,
allerdings mit der Lampe in der Einführstellung;
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9a eine
Ansicht von hinten auf den Reflektorhals mit der daran befestigten
Lampenbefestigung entsprechend einem Schnitt entlang der Linie IXa
aus 7a;
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9b eine
Schnittansicht von vorne durch den Reflektorhals mit der Lampenbefestigung
entsprechend einem Schnitt entlang der Linie IXb aus 7a;
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9c eine
Schnittansicht von hinten durch den Reflektorhals mit der Lampenbefestigung
entsprechend einem Schnitt entlang der Linie IXc aus 7a;
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10 einen
Ausschnitt X aus 8b, der den unteren Teil der
Lampenbefestigung im Detail zeigt;
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11 einen
Reflektor mit daran befestigter Lampenbefestigung in perspektivischer
Ansicht von schräg
hinten;
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12 einen
Ausschnitt XII aus 8b, allerdings ohne den Reflektorhals,
wobei ein Klemmelement der Lampenbefestigung in der Einführstellung der
Lampe im Detail dargestellt ist;
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13a eine Schnittansicht von vorne durch den Reflektorhals
mit der Lampenbefestigung entsprechend einem Schnitt entlang der
Linie XIII aus 7a, allerdings mit der Lampe
und dem Klemmelement in der Einführstellung;
und
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13b eine Schnittansicht von vorne durch den Reflektorhals
mit der Lampenbefestigung entsprechend einem Schnitt entlang der
Linie XIII aus 7a mit der Lampe und dem Klemmelement
in der Endstellung.
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In 1 ist
ein Lichtmodul eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers
in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet.
Das Lichtmodul 1 ist als ein sogenanntes Polyellipsoidsystem(PES)-Modul
ausgebildet. Das PES-Modul 1 umfasst einen Reflektor 2,
der aus Kunststoff oder Metall, beispielsweise aus Metalldruckguss,
gefertigt ist. Bei einer Herstellung aus Kunststoff ist zumindest im
Bereich der Reflexionsfläche
des Reflektors 2 eine reflektierende Beschichtung aufgebracht.
Der Reflektor 2 ist vorzugsweise ellipsoidförmig ausgebildet oder
er hat eine von der Ellipsoidform geringfügig abweichende Freiform. Außerdem umfasst
das Lichtmodul 1 eine Lampe 3, die in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
als eine Gasentladungslampe, insbesondere als eine sogenannte D1-Lampe, ausgebildet
ist. Integraler Bestandteil der Gasentladungslampe 3 ist
ein Zündgerät 4,
das zum Zünden
und Aufrechterhalten eines Lichtbogens in einem Glaskolben 11 der
Lampe 3 dient. Insbesondere ist das Zündgerät 4 drehfest zu dem
Glaskolben 11 und einem Lampensockel 29 (vergleiche 2)
der Lampe 3 befestigt. Der in dem Glaskolben 11 der
Lichtquelle 3 erzeugte Lichtbogen ist vorzugsweise im Bereich
eines ersten Brennpunktes des ellipsoidförmig oder ellipsoidähnlich ausgebildeten
Reflektors 2 angeordnet. Die Befestigung der Lampe 3 an
der Rückseite
des Reflektors 2 erfolgt mittels einer Lampenbefestigung 5, die
nachfolgend noch näher
erläutert
wird.
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Eine
vordere Lichtaustrittsöffnung
des Reflektors 2 ist teilweise durch eine Blende 6 verdeckt. Die
Blende 6 umfasst eine Oberkante 7 mit einem asymetrischen
Verlauf, d. h. ein Bereich der Oberkante 7 auf der einen
Seite einer durch eine optische Achse 10 des Reflektors 2 verlaufenden
vertikalen Mittelebene ist höher
bzw. tiefer als der Bereich der Oberkante auf der anderen Seite
der Mittelebene ausgebildet. An einem vorderen Rand des Reflektors 2 sind
Befestigungsmittel 8 angeordnet, die eine Projektionslinse 9 in
einem definierten Abstand zu dem Reflektor 2 halten. Die
Oberkante 7 der Blende 6 wird durch die Projektionslinse 9 als
eine asymmetrische Helldunkelgrenze auf die Fahrbahn vor das Kraftfahrzeug
projiziert. Asymmetrisch bedeutet, dass die Reichweite der Lichtverteilung
auf der eigenen Verkehrsseite (bei Rechtsverkehr auf der rechten
Fahrbahnseite) größer ist
als auf der Gegenverkehrsseite (bei Rechtsverkehr auf der linken
Fahrbahnseite). Die asymmetrische Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung
kann beispielsweise durch einen 150 Anstieg oder durch eine Stufe
der Oberkante 7 der Blende 6 realisiert sein.
Die Oberkante 7 der Blende 6 ist vorzugsweise
im Bereich des zweiten Brennpunkts des Reflektors 2 angeordnet.
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Die
Blende 6 kann zur Variation der Lichtverteilung bewegbar
ausgebildet sein. Denkbar ist beispielsweise ein Klappen der gesamten
Blende 6 um eine quer zur optischen Achse 10 des
Reflektors 2 im Wesentlichen horizontal verlaufende Kippachse. Denkbar
wäre auch,
dass die Blende 6 ein statisches Blendenelement sowie mindestens
ein relativ zu dem statischen Element bewegbares Blendenelement aufweist,
wobei das bewegbare Blendenelement um eine horizontale im Wesentlichen
parallel zur optischen Achse 10 verlaufende Drehachse bewegbar ist.
Durch Klappen der gesamten Blende 6 bzw. durch Bewegen
des bewegbaren Blendenelements wird die Oberkante 7 der
Blende 6 erhöht
bzw. abgesenkt. Durch Bewegen der Blende 6 bzw. des bewegbaren
Blendenelements kann die Verteilung des aus dem Scheinwerfer bzw.
Lichtmodul 1 austretenden Lichts variiert werden, im einfachsten
Fall zwischen Abblendlicht und Fernlicht umgeschaltet, in einem weiter
entwickelten Fall zur Realisierung einer adaptiven Lichtverteilung
beispielsweise zur Erzeugung von Autobahnlicht, Landstraßenlicht,
Stadtlicht, Schlechtwetterlicht, etc. Zum Bewegen der Blende 6 für die adaptive
Lichtverteilung ist eine Stelleinheit 12 vorgesehen, die
als ein Elektromotor, vorzugsweise als ein Schrittmotor, oder als
ein Elektromagnet ausgebildet sein kann. Die Blende 6 kann
zusätzlich
ein weiteres um eine horizontale im Wesentlichen parallel zu der
optischen Achse 10 des Reflektors 2 verlaufende
Verschwenkachse bewegbares Blendenelement 13 aufweisen,
das zum Umschalten der Lichtverteilung zwischen Rechtsverkehr und
Linksverkehr dient.
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Das
Lichtmodul 1 ist entweder alleine oder zusammen mit weiteren
Lichtmodulen, die ebenfalls als PES-Modul oder beispielsweise als
Reflexionsmodule ausgebildet sein können, in einem in 1 nicht
dargestellten Scheinwerfergehäuse
angeordnet. Zur Realisierung einer Leuchtweitenregelung (LWR) kann
das gesamte Lichtmodul um eine horizontale im Wesentlichen quer
zur optischen Achse 10 des Reflektors 2 verlaufende
Schwenkachse 14 verschwenkbar ausgebildet sein. Des Weiteren
kann das Lichtmodul 1 zur Realisierung einer dynamischen
Kurvenlichtfunktion um eine im Wesentlichen vertikale und quer zur
optischen Achse 10 des Reflektors 2 verlaufende
Drehachse 15 drehbar in dem Scheinwerfergehäuse gelagert
sein. Auf die LWR-Funktion, die Kurvenlichtfunktion, sowie die adaptive
Lichtverteilung durch Bewegen der Blende 6 soll hier nicht
näher eingegangen
werden. Statt dessen wird nachfolgend die Befestigung der Lampe 3 an
der Rückseite
des Reflektors 2 in einer definierten Position mittels
der Lampenbefestigung 5 im Detail erläutert.
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Anhand
der 2 und 3 ist zu erkennen, dass die
Lampenbefestigung 5 aus insgesamt drei Einzelteilen besteht,
nämlich
einem Lampenträger 20,
einem darin um die optische Achse 10 des Reflektors 2 bewegbar
gehaltenen Klemmelement 21, sowie einem Kontaktblech 22,
das an dem Lampenträger 20 befestigt
wird und zur Kontaktierung eines Gehäuses des Zündgeräts 4 mit dem Reflektor 2 zur
Realisierung einer EMV-Abschirmung dient. Auf das Kontaktblech 22 kann
zur Realisierung einer Lampenbefestigung 5 ohne eine ENV-Abschirmung auch
verzichtet werden, ohne dass dadurch die Vorteile der vorliegenden
Erfindung verloren gingen.
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Der
Lampenträger 20 ist
in Form und Abmessung an die Form und Abmessung eines an der Rückseite
des Reflektors 2 ausgebildeten Reflektorhalses 23 angepasst.
Der Reflektorhals 23 umgibt eine im rückwärtigen Bereich des Reflektors 2 ausgebildete Öffnung 24,
welche zur Aufnahme des Glaskolbens 11 der Lampe 3 in
den Innenraum des Reflektors 2 dient. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist der Reflektorhals 23 als integraler Bestandteil des
Reflektors 2 ausgebildet, d. h. beispielsweise in einem
gemeinsamen Druckgussverfahren zusammen mit dem Reflektor 2 hergestellt.
Alternativ kann der Reflektorhals 23 auch als ein von dem
Reflektor 2 getrenntes Bauteil ausgebildet sein, das dann
an der Rückseite
des Reflektors 2 beispielsweise durch Schrauben, Nieten,
Klipsen oder Kleben befestigt wird. Der Reflektorhals 23 weist
am Übergang zu
dem Reflektor 2 einen Bereich mit einem geringeren Querschnitt
als im rückwärtigen Bereich
des Reflektorhalses 23 auf. Dieser Bereich am Übergang zwischen
dem Reflektorhals 23 und dem Reflektor 2 bildet
eine Hinterschneidung, in die Befestigungslaschen 25 des
Lampenträgers 20 nach
dem Aufsetzen des Lampenträgers 20 auf
den Reflektorhals 23 gebogen werden, so dass sie die Hinterschneidung
hintergreifen und den Lampenträger 20 sicher
und fest an dem Reflektorhals 23 befestigen. In 3 sind
die Befestigungslaschen 25 des Lampenträgers 20 in einem montierten
Zustand gezeigt, den sie einnehmen, wenn der Lampenträger 20 auf
dem Reflektorhals 23 aufgesetzt ist und die Befestigungslaschen 25 in
die Hinterschneidung gebogen sind.
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Das
Kontaktblech 22 ist in Form und Abmessungen an die Form
und Abmessungen des Lampenträgers 20 angepasst.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird das Kontaktblech 22 außen über dem Lampenträger 20 gestülpt und
mittels mehrerer Rastverbindungen an dem Lampenträger 20 befestigt.
Die Rastverbindungen umfassen zum einen Rastlaschen 26,
die ringsum über
den Umfang des Kontaktbleches 22 verteilt angeordnet sind.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Rastlaschen 26 auf allen acht Seiten des Kontaktbleches 22 ausgebildet.
Beim Aufsetzen des Kontaktbleches 22 auf den Lampenträger 20 werden
die Rastlaschen 26 in entsprechende Rastöffnungen 27 eingeführt, die an
den entsprechenden Stellen umfangsseitig in dem Lampenträger 20 ausgebildet
sind. Sobald das Kontaktblech 22 vollständig auf den Lampenträger 20 aufgesetzt
ist, tritt ein radial nach außen
gebogener Endbereich der Rastlaschen 26 nach außen aus
den Rastöffnungen 27 hervor.
Dieser radial nach außen gebogene
Endbereich der Rastlaschen 26 liegt an dem vorderen Rand
der Seitenwände
des Lampenträgers 20 an
und sichert so das Kontaktblech 22 zuverlässig an
dem Lampenträger 20.
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An
der Rückseite
des Kontaktbleches 22 sind mehrere über den gesamten Umfang des
Kontaktbleches 22 verteilt angeordnete Kontaktfahnen 28 ausgebildet.
Anzahl, Form und Abmessungen der Kontaktfahnen 28 kann
beliebig gewählt
werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Kontaktfahnen 28 im
Wesentlichen eine Dreiecksform, und es sind über den gesamten Umfang verteilt so
viele Kontaktfahnen 28 vorgesehen, dass diese ohne einen
Abstand unmittelbar aneinander grenzen. Die Kontaktfahnen 28 erstrecken
sich im Wesentlichen radial nach innen in Richtung der optischen Achse 10 des
Reflektors 2. Mit ihrem proximalen Ende sind die Kontaktfahnen 28 bewegbar, insbesondere
in axialer Richtung federnd nachgiebig, an den Seitenwänden des
Kontaktbleches 22 befestigt. Wenn das Kontaktblech 22 an
dem Lampenträger 20 und
dieser wiederum an dem Reflektorhals 23 befestigt ist,
wird durch die Kontaktfahnen 28 bei in die Lampenbefestigung 5 eingesetzter
Lampe 3 eine sichere und zuverlässige Kontaktierung des Gehäuses des
Zündgeräts 4 über den
Lampenträger 20 und
den Reflektorhals 23 mit dem Reflektor 2 und dadurch eine
zuverlässige
EMV-Abschirmung gewährleistet (vergleiche 7b).
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Das
Klemmelement 21 ist um die optische Achse 10 bewegbar
am Innenumfang des Lampenträgers 20 verliersicher
gehalten. Somit können
alle drei Elemente, nämlich
der Lampenträger 20,
das bewegliche Klemmelement 21 und das Kontaktblech 22,
zu einer einzeln handhabbaren Einheit zusammengefügt werden.
Diese Einheit kann an einem entsprechend ausgebildeten Reflektorhals 23 beliebiger Reflektoren 2 von
beliebigen Beleuchtungseinrichtungen befestigt werden. Somit kann
also ein- und dieselbe Lampenbefestigungseinheit 5 an unterschiedlichen
Reflektoren 2 befestigt werden.
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In 4 sind
nochmals der Reflektor 2 sowie die Einzelteile 20, 21, 22 der
Lampenbefestigung 5 in einer anderen Ansicht schräg von hinten
unten dargestellt. Es ist besonders gut zu erkennen, dass oben am
Innenumfang des Lampenträgers 20 Haltemittel in
Form einer Federzunge 40 federnd nachgiebig befestigt sind.
Die Federzunge 40 ist im Detail in 12 dargestellt.
Sie erstreckt sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Lampenträgers 20 und
ist mit ihrem proximalen Ende (in 4 an der
rechten Seite der Federzunge 40) an der Innenseite einer
Seitenwand des Lampenträgers 20 befestigt.
Das distale Ende der Federzunge 40 (in 4 die
linke Seite der Federzunge 40) ist in radialer Richtung
federnd nachgiebig ausgebildet, so dass es nach innen in Richtung
der optischen Achse 10 des Reflektors 2 federn kann.
Die Haltemittel 40 dienen zum verliersicheren Halten des
bewegbaren Klemmelements 21 an dem Lampenträger 20.
Insbesondere wird das Klemmelement 21 durch die Federzunge 40 radial
nach außen in
Richtung der Innenseite der Wandung des Lampenträgers 20 gedrückt.
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An
der rückwärtigen Seite
des Lampenträgers 20 ist
ein radial nach innen in Richtung der optischen Achse 10 gerichteter
Kragen 41 ausgebildet. Die Federzunge 40, die
in Richtung der optischen Achse 10 des Reflektors 2 praktisch
nicht nachgiebig ist, hält
das Klemmelement 21 zudem an dem Kragen 41. Das
Klemmelement 21 ist also in axialer Richtung zwischen der
Federzunge 40 und dem Kragen 41 gehalten. Die
Federzunge 40 weist außerdem
zwei radial nach innen gerichtete Vertiefungen 42 und 43 auf,
durch die das Klemmelement 21 während einer Drehbewegung um
die optische Achse 10 des Reflektors 2 in zwei
Stellungen gehalten wird, nämlich zum
einen durch die Vertiefung 42 in einer Einführstellung 51 (vergleiche 5a),
die vom rückwärtigen Bereich
des Reflektors 2 betrachtet einer Drehstellung der Lampe 3 von
etwa 22,5° relativ
zur vertikalen entspricht, und zum anderen durch die Vertiefung 43 in
einer Endstellung 52 (vergleiche 5b), die
wiederum von der Rückseite
des Reflektors 2 betrachtet, einer Drehstellung der Lampe 3 im
Wesentlichen in der Vertikalen entspricht. Die Federzunge 40 dient
also zum einen zum verliersicheren Halten des Klemmelements 21 in
dem Lampenträger 20 und zum
anderen zum Festlegen definierter Drehstellungen (Einführstellung 51 und
Endstellung 52) des Klemmelements 21 bzw. der
Lampe 3 während
der Drehbewegung um die optische Achse 10 des Reflektors 2.
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Das
Klemmelement 21 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen keilförmig oder
pfeilförmig
ausgebildet. An der Vorderseite des Klemmelements 21 (in 4 unten
am Klemmelement 21) ist eine Rastnase 44 ausgebildet, über welche
die Federzunge 40 mit dem Klemmelement 21 in Eingriff
tritt. Die Rastnase 44 ist auch der Teil des Klemmelements 21,
der bei einer Drehbewegung des Klemmelements 21 um die
optische Achse 10 des Reflektors 2 entlang der
Oberfläche
der Federzunge 40 zwischen den Vertiefungen 42, 43 gleitet.
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In
den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung
ist der Reflektorhals 23 an der Rückseite des Reflektors 2 als
ein achteckiges Prisma ausgebildet. Dementsprechend weisen auch
der Lampenträger 20 und
das Kontaktblech 22 eine achteckige Grundform auf. Dabei
sind die acht Seiten des Reflektorhalses 23, des Lampenträgers 20 und
des Kontaktbleches 22 jeweils gleich lang ausgebildet, wobei
die Länge
der Seiten des Reflektorhalses 23 von der Seitenlänge des
Lampenträgers 20 bzw.
des Kontaktelements 22 abweichen kann. Jeweils zwei aneinander
grenzende Seitenwände
spannen einen Winkel von 135° auf.
Dementsprechend spannen auch Schenkel 45 des keilförmigen Klemmelements 21 einen
Innenwinkel von 135° auf.
In der Einführstellung 51 der
Lampe 3 (vergleiche 5a) ist
das Klemmelement 21 derart in einer Innenecke des Lampenträgers 20 aufgenommen,
dass die Spitze des keilförmigen
Klemmelements 21 genau in der Ecke zwischen zwei Seitenwänden des
Lampenträgers 20 angeordnet
ist und die Schenkel 45 des Klemmelements 21 im
Wesentlichen parallel zu den Seitenwänden des Lampenträgers 20 zu
beiden Seiten der Innenecke verlaufen (vergleiche 13a).
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Die
Lampe 3 wird vorzugsweise mit ihrem tellerförmigen Lampensockel 29 (vergleiche 2 und 3)
in dem Lampenträger 20 aufgenommen. Nach
einer Drehbewegung der in den Lampenträger 20 eingeführten Lampe 3 aus
der Einführstellung 51 (vergleiche 5a)
in die Endstellung 52 (vergleiche 5b) ist
die Lampe 3 mittels des Lampensockels 29 sicher
und zuverlässig
an dem Lampenträger 20 bzw.
an dem Reflektorhals 23 befestigt. Am Außenumfang
des von den Aufnahme- und Führungsmitteln 20 aufgenommenen
Lampensockels 29 sind zwei um einen bestimmten Winkelabstand
zueinander beabstandete Codieraussparungen 80, 81 ausgebildet (vergleiche 8). Die Codieraussparung 80 weist einen
rechteckförmigen
Querschnitt auf, und die Codieraussparung 81 weist einen
halbkreisförmigen Querschnitt
auf. An dem Innenumfang des Lampenträgers 20 sind zwei
entsprechend ausgebildete um den gleichen Winkelabstand zueinander
beabstandete, radial nach innen gerichtete Codiervorsprünge 46, 47 ausgebildet
(vergleiche 4), wobei der erste Codiervorsprung 46 von
der Rückseite
des Reflektors 2 aus betrachtet rechteckig und der zweite
Codiervorsprung 47 halbkreisförmig ausgebildet ist. Das Zusammenwirken
der Codieraussparungen 80, 81 am Lampensockel 29 mit
den entsprechenden Codiervorsprüngen 46, 47 am
Lampenträger 20 stellt
sicher, dass die Lampe 3 nur in einer ganz bestimmten Drehstellung,
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
bei α =
22,5° Abweichung
von der Vertikalen, in die Aufnahme- und Führungsmittel 20 eingeführt werden
kann. Dies ist im Detail in 8 dargestellt. Danach
erfolgt eine Drehbewegung der Lampe 3 vom rückwärtigen Bereich
des Reflektors 2 aus betrachtet im Uhrzeigersinn um –22,5° bis zum
Erreichen der Endstellung 52. Die Endstellung der Lampe 3 bzw.
des Klemmelements 21 ist im Detail in 9 dargestellt.
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Anhand
der 8 ist deutlich zu erkennen, dass
ein Abstand zwischen dem Außenumfang
des Lampensockels 29 und einer Innenecke zwischen zwei
Seitenwänden
des Lampenträgers 20 (vergleiche
die Stellung des Klemmelements 21 in 8c) größer ist
als der Abstand zwischen dem Außenumfang
des Lampensockels 29 und dem Mittelpunkt einer der an die
Ecke angrenzenden Seitenwände
des Lampenträgers 20 (vergleiche
die Stellung des Klemmelements 21 in 9c).
Während
der Drehbewegung um –22,5° aus der
Einführstellung
(vergleiche 8) in die Endstellung
(vergleiche 9) verringert sich also
die lichte Weite zwischen dem Außenumfang des Lampensockels 29 und
der Innenseite des entsprechenden Bereichs der Seitenwand des Lampenträgers 20.
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Der
in die Aufnahme- und Führungsmittel 20 eingeführte Lampensockel 29 nimmt
in seiner rechteckigen Codieraussparung 80 einen Körper 48 des keilförmigen Klemmelements 21 auf.
In der Einführstellung
befindet sich der Körper 48 des
Klemmstücks 21 genau
unterhalb des rechteckigen Codiervorsprungs 46 des Lampenträgers 20.
Durch eine Drehung der Lampe 3 und damit auch des Lampensockels 29 um
die optische Achse 10 des Reflektors 2 wird durch
den Eingriff des Körpers 48 des
Klemmelements 21 in die Codieraussparung 80 auch
das Klemmelement 21 in eine entsprechenden Drehbewegung
um die optische Achse 10 gezwungen. Dabei wird das Klemmelement 21 mit
zunehmendem Drehwinkel in den zunehmend enger werdenden Abstand
zwischen dem Außenumfang
der Lampenfassung 29 und der Innenseite der Seitenwand
des Lampenträgers 20 gezwängt. Dadurch
wird der Lampensockel 29 und mit ihm die gesamte Lampe 3 quer
zur optischen Achse 10 des Reflektors 2 bewegt,
in dem Ausführungsbeispiel
aus 9 um einen Weg a von etwa 1,2
mm nach unten.
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Der
in die Aufnahme- und Führungsmittel 20 eingesetzte Lampensockel 29 stützt sich
auf einer dem Klemmelement 21 im Wesentlichen gegenüberliegenden
Seite des Lampenträgers 20 an
Abstützfedern 82 und 83 ab
(vergleiche 10). Die Abstützlaschen 82, 83 sind
quer zur optischen Achse 10 des Reflektors 2 radial
nach außen
federnd nachgiebig ausgebildet. Vorzugsweise sind die Abstützlaschen 82, 83 integraler
Bestandteil des Lampenträgers 20, das
heißt
sie werden zusammen mit dem Lampenträger 20 aus dem gleichen
Blech hergestellt. Während der
Drehbewegung der Lampe 3 aus der Einführstellung 51 (vergleiche 8) in die Endstellung 52 (vergleiche 9) wird der Lampensockel 29 gegen
die Abstützlaschen 82, 83 gedrückt, die
in Folge dessen radial nach außen
nachgeben. In 9 ist deutlich zu erkennen,
dass der Lampensockel 29 und damit die gesamte Lampe 3 in
der Endstellung nicht mehr exakt mittig in dem Lampenträger 20,
sondern um den Betrag a nach unten versetzt zu diesem angeordnet
ist. Durch diese translatorische Bewegung um den Betrag a wird der
Lampensockel 29 zumindest in seinem unteren Bereich unter
den Kragen 41 des Lampenträgers 20 geschoben
und ist dadurch sicher in diesem gehalten. Dies ist nochmals vergrößert in 10 dargestellt.
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In 11 ist
eine weitere Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Scheinwerfers
dargestellt, bei dem der Lampenträger 20 nicht mittels
Befestigungslaschen, sondern mittels Schrauben 110 an der Rückseite
des Reflektors 2 befestigt ist. Zu diesem Zweck sind an
der Rückseite
des Reflektors 2 geeignete Montagestege 111 und
an der Außenseite
des Lampenträgers 20 mehrere
sich radial nach außen erstreckende
Befestigungslaschen 112 vorgesehen. In den Befestigungslaschen 112 ist
eine Öffnung
ausgebildet, durch welche die Schraube 110 hindurchgeführt und
dann in einer entsprechenden Bohrung in dem Montagesteg 111 festgeschraubt
wird. Statt Schrauben 110 können selbstverständlich auch
andere geeignete Befestigungsmittel wie beispielsweise Nieten oder ähnliches
eingesetzt werden.
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In
einer weiteren Abwandlung der vorliegenden Erfindung ist es denkbar,
den Lampenträger 20 nicht
aus einem Metallblech, sondern aus Kunststoff oder einem anderen
Werkstoff, oder aber nach einem anderen Verfahren, zum Beispiel
Metalldruckguss, herzustellen. Außerdem wäre es denkbar, dass der Reflektorhals 23,
der Lampenträger 20 sowie,
falls vorhanden, das Kontaktblech 22 eine andere als eine achteckige
Form haben. Denkbar ist jede mögliche Form,
bei der in Folge einer Drehbewegung der Lampe 3 bzw. des
Lampensockels 29 der Abstand zwischen einem bestimmten
Punkt auf dem Außenumfang
des Lampensockels 29 und der Innenseite der Aufnahme- und
Führungsmittel 20 verringert
wird. Bei einem Lampensockel 29 mit einem kreisförmigen Querschnitt,
wie er üblicherweise
vorhanden ist, käme
für die
Form des Reflektorhalses 23, des Lampenträgers 20 und
des Kontaktbleches 22 beispielsweise die Form eines Dreiecks,
eines Vierecks, oder eines beliebig anderen Mehrecks in Betracht.
Zudem wäre
auch eine ovale Form oder eine Ellipsenform für den Reflektorhals 23,
den Lampenträger 20 und
das Kontaktblech 22 denkbar. Bei geänderter Form des Reflektorhalses 23,
des Lampenträgers 20 und
des Kontaktbleches 22 muss dann selbstverständlich auch
die Größe des Drehwinkels
um von der Einführstellung 51 (vergleiche 8) in die Endstellung 52 (vergleiche 9) zu kommen, angepasst werden. Bei einer
ovalen Form wäre
beispielsweise eine Drehung um 90° sinnvoll,
bei einem Viereck eine Drehung um 45° und so weiter.
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An
der nach vorne (in + z-Richtung) gerichteten Stirnseite des Lampensockels 29 sind
mehrere, vorzugsweise drei in Umfangsrichtung äquidistant zueinander beabstandete
und aus der Stirnfläche des
Sockels 29 hervor ragende Auflagepunkte 84, 85, 86 (vergleiche 8b und
die 13a und 13b)
ausgebildet. Die Auflagepunkte 84 bis 86 wirken
mit an der Rückseite
des Reflektors 2 innerhalb des Reflektorhalses 23 ausgebildeten
Abstützelementen 49, 49' und 49'' (vergleiche 4 sowie
die 8b und 9b) zusammen.
In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Abstützelemente 49 bis 49'' integraler Bestandteil des Reflektorhalses 23,
das heißt
sie werden in einem Druckspritzvorgang zusammen mit dem Reflektorhals 23 und – falls
dieser integraler Bestandteil des Reflektors 2 ist – auch mit
dem Reflektor 2 hergestellt. Alternativ wäre es jedoch
auch denkbar, dass die Abstützelemente 49 bis 49'' als Teil des Lampenträgers 20 ausgebildet
sind, wobei die Abstützelemente 49 bis 49'' sich dann zur Verbesserung der Stabilität an dem
Boden des Reflektorhalses 23 beziehungsweise an der Rückseite
des Reflektors 2 abstützen
könnten.
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An
der in Richtung der optischen Achse 10 betrachtet rückwärtigen (in
minus z-Richtung) Seite der Abstützelemente 49 bis 49'' ist jeweils eine Auflagefläche für die Auflagepunkte 84 bis 86 des
Lampensockels 29 ausgebildet. In der Einführstellung 51 liegt
die nach vorne gerichtete Stirnfläche des Lampensockels 29 auf
den Auflageflächen
der Abstützelemente 49 bis 49'' locker auf (vergleiche 8b). Die
Auflagepunkte 84 bis 86 hängen in der Luft. Durch eine
Drehbewegung des Lampensockels 29 um den Winkel α aus der
Einführstellung 51 in
die Endstellung 52 (in 8b entgegen
dem Uhrzeigersinn) werden die Auflagepunkte 84 bis 86 des
Lampensockels 29 auf die Auflageflächen der Abstützelemente 49 bis 49'' geschoben, so dass sie in der
Endstellung der Lampe 3 auf den Auflageflächen vollständig zur
Auflage kommen (vergleiche 9b).
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Wie
in den 2 bis 4 deutlich zu erkennen, sind
die Auflageflächen
der Abstützelemente 49 bis 49'' in zwei Bereiche unterteilt. Zum
einen umfassen sie einen schräg
ansteigenden Bereich, der in einen ebenen Bereich übergeht.
Die Auflagepunkte 84 bis 86 gleiten zumindest
während
eines Teils der Drehbewegung der Lampe 3 um die optische
Achse 10 des Reflektors 2 die ansteigenden Bereiche
der Auflageflächen
hinauf bis sie in der Endstellung 52 der Lampe 3 auf
den ebenen Bereichen der Auflageflächen der Abstützelemente 49 bis 49'' zur Anlage kommen. Durch das Zusammenwirken der
Abstützelemente 49 bis 49'' beziehungsweise deren Auflageflächen mit
den Auflagepunkten 84 bis 86 des Lampensockels 29 wird
der Drehbewegung der Lampe 3 beziehungsweise des Lampensockels 29 außer der
translatorischen Bewegung nach unten (in minus y-Richtung) zusätzlich noch
eine weitere translatorische Bewegung in axialer Richtung nach hinten
(in minus z-Richtung) überlagert.
Durch diese Bewegung der Lampe 3 nach hinten wird der Lampensockel 29 gegen
den Kragen 41 des Lampenträgers 20 gedrückt.
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Durch
die Aufnahme- und Führungsmittel 20 im
Zusammenwirken mit dem Klemmelement 21 ist der Lampensockel 29 und
damit auch die gesamte Lampe 3 in der xy-Ebene in einer
genau definierten Position an dem Lampenträger 20 und damit auch
an dem Reflektor 2 befestigt. Die Definition der Position des
Lampensockels 29 in der xy-Ebene erfolgt einerseits durch
die radial nach innen gerichteten Seiten der Schenkel 45 des
Klemmelements 21, die gegen den Außenumfang des Lampensockels 29 in
einer Richtung quer zur optischen Achse 10 des Reflektors 2 drücken, und
andererseits durch die beiden auf der gegenüberliegenden Seite des Lampensockels 29 ausgebildeten
federnden Abstützlaschen 82, 83.
Zudem ist der Lampensockel 29 und damit auch die gesamte
Lampe 3 in einer definierten Position in z-Richtung am
Lampenträger 20 und
damit an dem Reflektor 2 gehalten. Die Definition der Lampe 3 in
z-Richtung erfolgt dabei – wie
gesagt – durch
ein Zusammenwirken der Auflageflächen
der Abstützelemente 49 bis 49'' und der Auflagepunkte 84 bis 86 an
der vorderen Stirnseite des Lampensockels 29.
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Statt
wie in den Figuren dargestellt und oben beschrieben, kann die Lampenbefestigung 5 mit
den Aufnahme- und Führungsmitteln 20,
dem Klemmelement 21 und dem Kontaktblech 22 nicht
nur zur Befestigung einer Gasentladungslampe 3 an einem
Reflektor 2 eines PES-Lichtmoduls 1 eines
Kraftfahrzeugscheinwerfers eingesetzt werden. Vielmehr betrifft
die Erfindung jegliche Art von Beleuchtungseinrichtung, wobei eine
beliebige Lampe 3 an einem beliebigen Reflektor 2 eines
beliebig ausgebildeten Lichterzeugungssystems in einer definierten
Position relativ zum Reflektor 2 einfach und schnell mit
einer Hand befestigt werden kann. Dabei wird die Lampe 3 ohne
zusätzlich
daran zu befestigende Teile oder Hilfsmittel direkt auf dem Reflektor 2 bzw.
einem Reflektorhals 23 bahonetiert. Die Lampe 3 vollführt dabei
eine Drehbewegung und zwangsläufig
eine translatorische Bewegung, wobei der Lampensockel 29 in das
Lampenaufnahmeprisma des Reflektorhalses 23 bewegt und
zwangsläufig
verriegelt wird. Die kombinierte Dreh-Schiebebewegung wird über das
in der Lampenbefestigung 5 integrierte bewegliche Teil 21 gesteuert.
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Der
tellerförmige
Lampensockel 29 wird an mehreren Stellen, vorzugsweise
drei, durch die Lampenbefestigung 5 hintergriffen und damit
am Reflektor 2 gehalten. Das hintergreifen des Lampensockels 29 wird
realisiert durch eine kombinierte Dreh-Schiebebewegung der Lampe 3 im
Lampenträger 20.
Der Lampensockel 29 wird durch die Lampenkodierelemente 46, 47, 80, 81 formschlüssig in
den Lampenträger 20 eingeführt. Die
Mittelachsen der kreisförmigen Öffnung des
Lampenträgers 20 und
des Lampensockels 29 liegen direkt übereinander. Die Lampe 3 wird
nach dem Einsetzen im Lampenträger 20 verdreht,
wobei die Lampe 3 senkrecht zur Rotationsachse des Lampensockeltellers 29 eine
zwangsläufige
translatorische Bewegung ausführt.
Die Mittelachse des Lampensockels 29 verschiebt sich dabei
aus der Mittelachse der Öffnung
des Lampenträgers 20. Dabei
dreht und schiebt sich der Lampensockelteller 29 einerseits
unter den innern Kragen 41, welcher den Rand der Öffnung des
Lampenträgers 20 bildet, und
andererseits unter die Codiervorsprünge 46, 47 des
Lampenträgers 20.
Die Dreh-Schiebebewegungen der Lampe 3 werden durch Anschläge innerhalb der
Lampenbefestigung 5 definiert und begrenzt.
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Bei
der Drehbewegung der Lampe 3 verfahrt diese mit ihren drei
vom Lampensockel 29 hervor ragenden Auflagepunkten 84, 85, 86 auf
den drei Abstützelementen 49, 49, 49'', die auch als Lampenpositionierungsstege
bezeichnet werden, im Reflektorhals 23. Dadurch wird eine
axiale Anpresskraft durch die erzeugten Hinterschnitte bzw. den
Kragen 41 des Lampenträgers 20 über den
Lampensockel 29 auf den Reflektor 2 erzeugt. Die
Lampe 3 wird somit sicher und in eindeutiger axialer und
radialer Position im bzw. am Reflektor 2 positioniert.