DE102007038788A1

DE102007038788A1 - Leuchtmodul für eine Halbleiterlichtquellen-Leuchte und Halbleiterlichtquellen-Leuchte

Info

Publication number: DE102007038788A1
Application number: DE102007038788A
Authority: DE
Inventors: Thomas Wezel; Karl-Otto Dobler; Andres Fähnle; Norbert Lesser
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2007-08-06
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2027-08-07
Also published as: FR2919915A1; DE102007038788B4; FR2919915B1; CN101363608A; CN101363608B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leuchtmodul für eine Halbleiterlichtquellen-Leuchte, mit einem Kühlkörper, mit einem auf dem Kühlkörper angeordneten, eine Halbleiterlichtquelle tragenden Trägerteil und mit einer Vorsatzoptik für die Halbleiterlichtquelle, wobei an der Vorsatzoptik wenigstens eine Rastlasche mit zwei Schenkeln und einem die der Vorsatzoptik abgewandten Enden der Schenkeln verbindenden Quersteg vorgesehen ist, wobei der Quersteg zwischen den beiden Schenkeln eine Rastkante aufweist, die mit einem am Kühlkörper vorgesehenen Rastabschnitt zur Halterung der Vorsatzoptik am Kühlkörper zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Leuchtmodul für eine Halbleiterlichtquellen-Leuchte, mit einem Kühlkörper, mit einem auf dem Kühlkörper angeordneten, eine Halbleiterlichtquelle tragenden Trägerteil und mit einer Vorsatzoptik für die Halbleiterlichtquelle.
Aus der DE 10 2005 033 709 A1 sind Leuchtmodule bekannt geworden, bei denen Optikkörper von Haltern aufgenommen werden, beispielsweise durch Verclipsen, Verpressen oder Verkleben. Die Halter beziehungsweise deren Bodenplatten werden samt die Halbleiterlichtquelle tragenden Leiterplatten mittels Befestigungsschrauben an die Kühlkörper angeschraubt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Leuchtmodule bereitzustellen, die auf einfache Art und Weise montierbar sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Leuchtmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein solches Leuchtmodul sieht vor, dass an der Vorsatzoptik wenigstens eine Rastlasche mit zwei Schenkeln und einem die der Vorsatzoptik abgewandten Enden der Schenkel verbindenden Quersteg vorgesehen ist, wobei der Quersteg zwischen den beiden Schenkeln eine Rastkante aufweist, die mit einem am Kühlkörper vorgesehenen Rastabschnitt zur Halterung der Vorsatzoptik am Kühlkörper zusammenwirkt. Durch Vorsehen derartiger vorsatzoptikseitig angebrachter Schenkel und kühlkörperseitig angebrachten Rastabschnitten können die Bauteile auf einfache Art und Weise, und dennoch dauerhaft und sicher gefügt werden. Mit der erfindungsgemäßen Lösung geht auch eine Gewichtsreduzierung einher, da insbesondere zusätzliche Befestigungsmittel, insbesondere in Form von Schrauben, entfallen.
Prinzipiell ist es ausreichend, wenn die Vorsatzoptik lediglich eine Rastlasche aufweist. Vorzugsweise sind allerdings zwei einander gegenüberliegende Rastlaschen vorgesehen, die jeweils mit einem zugehörigen Rastabschnitt am Kühlkörper korrespondieren.
Vorteilhaft ist, wenn an der der Vorsatzoptik abgewandten Seite des Querstegs eine Einführschräge derart vorgesehen ist, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik auf den Kühlkörper die Einführschräge gegen den Kühlkörper oder den Rastabschnitt wirkt und dadurch nach außen gedrängt wird. In der Endmontageposition hintergreift die Rastkante den Rastabschnitt. Durch Vorsehen einer derartigen Einführschräge wird folglich der Fügevorgang automatisierbar.
Ferner ist vorteilhaft, wenn an der der Vorsatzoptik zugewandten Seite des Querstegs ein sich im Bereich zwischen den beiden Schenkeln in Richtung des Kühlkörpers erhabener Schrägabschnitt, an den sich die Rastkante anschließt, derart vorgesehen ist, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik auf den Kühlkörper der Schrägabschnitt gegen den Kühlkörper oder den Rastabschnitt wirkt und dadurch nach außen gedrängt wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Rastkante sicher mit dem Rastabschnitt zusammenwirkt, da die Rastkante aufgrund des Vorsehens des Schrägabschnitts sich gegenüber den Schenkeln in Richtung des Kühlkörpers erhebt.
Zur Verbesserung der Rastverbindung kann ferner vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Rastabschnitt eine erhabene Rastrampe derart vorsieht, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik auf den Kühlkörper die Rastrampe gegen den Quersteg wirkt und diesen dadurch nach außen drängt und dass in der Endmontageposition die Rastrampe zwischen den beiden Schenkeln liegt und die Rastkante den Rastabschnitt hintergreift. Durch Vorsehen einer derart erhaben ausgebildeten Rastrampe wird folglich erreicht, dass der Rastabschnitt mit der Rastkante im Bereich zwischen den beiden Schenkeln zusammenwirken kann.
Vorzugsweise ist die Rastlasche einstückig mit der Vorsatzoptik ausgebildet. Die Vorsatzoptik kann insbesondere aus Kunststoff sein. Die Rastlasche ist dann vorzugsweise an die Vorsatzoptik angeformt.
Die Rastlasche kann allerdings auch Teil eines separat von der Vorsatzoptik ausgebildeten, an der Vorsatzoptik befestigten, Laschenbauteils sein. Eine derartige Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Rastlasche aus einem anderen Material als die Vorsatzoptik gebildet sein kann, insbesondere aus einem metallischen Material. Bei dieser Ausführungsform ist dann vorteilhafterweise das Trägerteil zwischen der Vorsatzoptik und dem Laschenbauteil anordenbar.
Bei Vorsehen von mehreren, insbesondere zwei Laschen, ist denkbar, dass die beiden Laschen Bestandteil eines gemeinsamen Laschenbauteils sind.
Zur Positionierung der Vorsatzoptik gegenüber dem Trägerteil können insbesondere an der Vorsatzoptik Zapfen vorgesehen sein, die am Trägerteil vorgesehene Aussparungen durchgreifen und in am Kühlkörper vorgesehene Aussparungen eingreifen. Sollte in diesem Falle ein separat auszubildendes Laschenbauteil Verwendung finden, so ist vorteilhaft, wenn dieses Laschenbauteil ebenfalls Aussparungen aufweist, welche von den Zapfen durchgriffen werden.
Zur Befestigung des Trägerteils und des Laschenbauteils an der Vorsatzoptik können insbesondere die freien Enden der Zapfen gegen das Laschenbauteil warmverstemmt beziehungsweise warmverprägt sein.
Das Trägerteil, das prinzipiell als starres Bauteil oder starre Leiterplatte zur Aufnahme der Halbleiterlichtquelle ausgebildet sein kann, ist vorzugsweise als flexible Leiterplatte beziehungsweise als flexible Leiterbahn ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere mehrere Leuchtmodule entlang einer flexibel ausgebildeten Leiterbahn angeordnet sein können. Die einzelnen Leuchtmodule sind aufgrund der Flexibilität der Leiterbahn zueinander wenigstens bedingt bewegbar und an entsprechenden Bauteilen anordenbar.
Dabei ist vorteilhaft, wenn der Kühlkörper derart ausgebildet ist, dass mehrere Vorsatzoptiken in unterschiedlichen Ebenen auf dem Kühlkörper angeordnet sein können. Vorteilhafterweise findet bei dieser Ausführungsform ein Kühlkörper für mehrere Vorsatzoptiken Verwendung. Aufgrund der Anordnung der Vorsatzoptiken in unterschiedlichen Ebenen können größere Oberflächen des Kühlkörpers erzielt werden, wodurch insgesamt die Kühlleistung verbessert werden kann. Zudem können die Vorsatzoptiken derart angeordnet werden, dass sie an die Außenkontur einer insbesondere frei geformten Fahrzeugleuchte anpassbar sind.
Entsprechend kann ein Grundteil vorgesehen sein, auf dem mehrere Kühlkörper mit zugehörigen Vorsatzoptiken in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sein können. Dabei kann jede Vorsatzoptik einen eigenen Kühlkörper vorsehen. Die einzelnen Kühlkörper können dann auf das gemeinsame Grundteil aufgebracht werden.
Insbesondere dann, wenn die Vorsatzoptiken in mehreren, unterschiedlichen Ebenen angeordnet werden sollen, ist vorteilhaft, wenn das Trägerteil als flexible Leiterplatte oder flexible Leiterbahn ausgebildet ist, das mehrere Halbleiterlichtelemente vorsieht. Die Halbleiterlichtelemente sind dann dort vorgesehen, wo die jeweiligen Vorsatzoptiken auf der flexiblen Leiterplatte beziehungsweise auf dem jeweiligen Kühlkörper anzuordnen sind.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Halbleiterlichtquellen-Leuchte mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Leuchtmodul.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert sind.
Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Leuchtmodul in perspektivischer Ansicht;
2 die Vorsatzoptik gemäß 1 in perspektivischer Rückansicht;
3 mehrere Vorsatzoptiken gemäß 1 auf einem gemeinsamen Kühlkörper;
4 ein zweites erfindungsgemäßes Leuchtmodul in perspektivischer Rückansicht ohne Kühlkörper;
5 das Leuchtmodul gemäß 4 mit Kühlkörper.
In der 1 ist ein Leuchtmodul 10 dargestellt, das einen Kühlkörper 12 und eine Vorsatzoptik 14 aufweist. An der aus Kunststoff ausgebildeten Vorsatzoptik sind zwei Rastlaschen 16, 18 angeformt, die jeweils zwei Schenkel 20 sowie jeweils eine die der Vorsatzoptik abgewandten Enden der Schenkel 20 miteinander verbindenden Quersteg 22 aufweisen. Die Querstege 22 sehen zwischen den beiden Schenkeln 20 eine Rastkante 24 vor. Die jeweilige Rastkante 24 wirkt im endmontierten Zustand, wie er in der 1 und 3 dargestellt ist, mit einem am Kühlkörper vorgesehenen Rastabschnitt 26, der bei der Ausführungsform gemäß 1 als am Kühlkörper erhaben angeordneter Rastnoppen ausgebildet ist, zusammen.
Zwischen der Vorsatzoptik 14 und dem Kühlkörper 12 ist ein in den 1 bis 3 nicht dargestelltes Trägerteil, insbesondere in Form einer starren oder flexiblen Leiterbahn, vorgesehen, das wenigstens eine Halbleiterlichtquelle trägt. Die Vorsatzoptik 14 dient zur optischen Umlenkung des von der Halbleiterlichtquelle ausgestrahlten Lichts.
Zur Montage der Vorsatzoptik 14 mit den Rastlaschen 16, 18 wird die Vorsatzoptik 14 entlang ihrer Mittellängsachse auf den Kühlkörper 12 aufgesteckt. Hierzu sehen die der Vorsatzoptik 14 abgewandten Seiten der Querstege Einführschrägen 28 derart vor, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik 14 auf den Kühlkörper 12 die Einführschrägen 28 gegen den Kühlkörper 12 beziehungsweise den Rastabschnitt 26 wirken und dadurch nach außen gedrängt werden. Beim weiteren Aufstecken wird dann die Endmontageposition erreicht, bei der die Rastkante 24, wie in 1 dargestellt, den Rastabschnitt 26 hintergreift.
Wie aus 2 deutlich wird, sind an der Vorsatzoptik 14. auf der dem Kühlkörper 12 zugewandten Seiten parallel zur Mittellängsachse der Vorsatzoptik 14 verlaufende Zapfen 30 vorgesehen, welche zur positionsgenauen Ausrichtung der Vorsatzoptik 14 gegenüber dem Kühlkörper 12 in kühlkörperseitige Aussparungen 32 einsteckbar sind. Vorzugsweise weist auch das in den 1 bis 3 nicht dargestellte Trägerteil Aussparungen auf, durch welche die Zapfen 30 steckbar sind.
Wie aus 3 deutlich wird, können mehrere Vorsatzoptiken 14, wie sie in den 1 und 2 gezeigt sind, auf einen gemeinsamen Kühlkörper 34 aufgesteckt werden. Der Kühlkörper 34 weist mehrere Kühlrippen 36 auf. Um eine besonders vorteilhafte Kühlwirkung zu erzielen, können die einzelnen Vorsatzoptiken 14 in unterschiedlichen Ebenen, also versetzt zueinander, auf dem Kühlkörper 34 befestigt sein.
Die 4 und 5 zeigen eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform eines Leuchtmoduls 50. Entsprechende Bauteile sind dabei mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Wie aus 4 deutlich wird, ist ein gemeinsames Trägerteil 52 in Form einer flexiblen Leiterplatte vorgesehen, auf dem mehrere Vorsatzoptiken 14 angeordnet sind. Auf dem Trägerteil 52 sind mehrere Halbleiterlichtquellen angeordnet, die von den jeweiligen Vorsatzoptiken 14 entsprechend umgeben werden.
An den Vorsatzoptiken 54 ist jeweils ein Laschenbauteil 56 angeordnet. Dazu sind an den Vorsatzoptiken 54 sich in parallel zur Mittellängsachse der Vorsatzoptiken 54 erstreckende Zapfen 58 vorgesehen. Die Zapfen 58 durchgreifen trägerteilseitige Aussparungen sowie laschenbauteilseitige Aussparungen 60. Zur dauerhaften Fixierung der Laschenbauteile 56 an den Vorsatzoptiken 54 können insbesondere die freien Enden der Zapfen 58 gegen die Laschenbauteile 56 warmverstemmt sein. Andere Arten der Befestigung, insbesondere ein stoffschlüssiges Befestigen, ist entsprechend möglich.
Die Laschenbauteile 56 weisen jeweils zwei einander gegenüberliegende Rastlaschen 16, 18 mit Schenkeln 20 und Querstegen 22 vor. Ferner sind, wie zu den 1 bis 3 erläutert, Einführschrägen 28 an den freien Kanten der Rastlaschen vorgesehen.
Anders als bei den Leuchtmodulen gemäß 1 bis 3, bei denen die Rastkante 24 in der von den beiden Schenkeln 20 gebildeten Ebene liegen, ist bei der Ausführungsform gemäß 4 und 5 vorgesehen, dass im Bereich zwischen den Schenkeln nach innen gerichteter Schrägabschnitt 60 vorgesehen ist, an den sich die Rastkante 24 anschließt. Das Laschenbauteil 56 ist bei der in der Figur gezeigten Ausführungsform als Biegeblechteil ausgebildet. Der Schrägabschnitt 60 ist hierbei aus der von den Schenkeln gebildeten Ebene herausgebogen. Die Ebene des Schrägabschnitts 60 kann dabei insbesondere weitgehend parallel zur Ebene der Einführschräge 28 sein. Durch Verlegen der Rastkante aus der Ebene der Schenkel 20 nach innen kann eine bessere Rastwirkung erzielt werden.
Die in 4 dargestellte Baugruppe bestehend aus den Vorsatzoptiken 54, dem Trägerteil 52 und den Laschenbauteilen 56 kann separat handgehabt werden und bei der Endmontage des Leuchtmoduls auf den in 5 dargestellten Kühlkörper 62 axial aufgesteckt werden.
Die kühlkörperseitigen Rastabschnitte 26 umfassen beim Kühlkörper 62 erhabene Rastrampen 64 derart, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik 54 auf den Kühlkörper 62 die Rastrampen 64 gegen den jeweiligen Quersteg 22 beziehungsweise den jeweiligen Schrägabschnitt 60 wirken und diesen nach außen drängen. In der in der 5 gezeigten Endmontageposition liegen dann die erhabenen Rastrampen 64 zwischen beiden jeweiligen Schenkeln 20 und die jeweilige Rastkante 24 hintergreift den jeweiligen Rastabschnitt 26. Insbesondere dann, wenn die Breite der Rastrampe gleich oder geringfügig kleiner als der Abstand zwischen den beiden Schenkeln 20 ist, können durch die zwischen den Schenkeln 20 liegende Rastrampe 64 auftretende Querkräfte aufgenommen werden. Insgesamt ergibt sich hierbei eine noch bessere und sicherere Anordnung der Vorsatzoptiken 54 auf dem Kühlkörper 62.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005033709 A1 [0002]

Claims

Leuchtmodul (10, 50) für eine Halbleiterlichtquellen-Leuchte, mit einem Kühlkörper (12, 34, 62), mit einem auf dem Kühlkörper (12, 34, 62) angeordneten, eine Halbleiterlichtquelle tragenden Trägerteil und mit einer Vorsatzoptik (14, 54) für die Halbleiterlichtquelle, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorsatzoptik (14, 54) wenigstens eine Rastlasche (16, 18) mit zwei Schenkeln (20) und einem die der Vorsatzoptik (14, 54) abgewandten Enden der Schenkeln (20) verbindenden Quersteg (22) vorgesehen ist, wobei der Quersteg (22) zwischen den beiden Schenkeln (20) eine Rastkante (24) aufweist, die mit einem am Kühlkörper (12, 34, 62) vorgesehenen Rastabschnitt (26) zur Halterung der Vorsatzoptik (14, 54) am Kühlkörper (12, 34, 62) zusammenwirkt.
Leuchtmodul (10, 50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Vorsatzoptik (14, 54) abgewandten Seite des Querstegs (22) eine Einführschräge (28) derart vorgesehen ist, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik (14, 54) auf den Kühlkörper (12, 34, 62) die Einführschräge (28) gegen den Kühlkörper (12, 34, 62) oder den Rastabschnitt (26) wirkt und dadurch nach außen gedrängt wird und dass in der Endmontageposition die Rastkante (24) den Rastabschnitt (26) hintergreift.
Leuchtmodul (10, 50) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Vorsatzoptik (14, 54) zugewandten Seite des Querstegs (22) ein sich im Bereich zwischen den beiden Schenkeln (20) sich in Richtung des Kühlkörpers (12, 34, 62) erhebender Schrägabschnitt, an dem sich die Rastkante (24) anschließt, derart vorgesehen ist, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik (14, 54) auf den Kühlkörper (12, 34, 62) der Schrägabschnitt (28) gegen den Kühlkörper (12, 34, 62) oder den Rastabschnitt (26) wirkt und dadurch nach außen gedrängt wird und dass in der Endmontageposition die Rastkante (24) den Rastabschnitt (26) hintergreift.
Leuchtmodul (10, 50) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Rastabschnitt (26) eine erhabene Rastrampe (64) derart vorsieht, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik (14, 54) auf den Kühlkörper (12, 34, 62) die Rastrampe (64) gegen den Quersteg (22) wirkt und diesen dadurch nach außen drängt und dass in der Endmontageposition die Rastrampe (64) zwischen den beiden Schenkeln (20) liegt und die Rastkante (24) den Rastabschnitt (26) hintergreift.
Leuchtmodul (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastlasche (16, 18) einstückig mit der Vorsatzoptik (14) ausgebildet ist.
Leuchtmodul (50) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastlasche (16, 18) Teil eines separat von der Vorsatzoptik (54) ausgebildeten, an der Vorsatzoptik (54) befestigten Laschenbauteils (56) ist.
Leuchtmodul (50) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (52) zwischen der Vorsatzoptik (54) und dem Laschenbauteil (56) angeordnet ist.
Leuchtmodul (10, 50) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorsatzoptik (14, 54) Zapfen (30, 58) vorgesehen sind, die zur Positionierung der Vorsatzoptik (54) gegenüber dem Trägerteil (52) am Trägerteil (52) vorgesehene Aussparungen durchgreifen und/oder in am Kühlkörper (12, 34) vorgesehene Aussparungen (32) eingreifen.
Leuchtmodul (50) nach wenigstens einem der Ansprüche 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Laschenbauteil (56) Aussparungen (60) aufweist, welche von den Zapfen (58) durchgriffen werden.
Leuchtmodul (50) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Trägerteils (52) und des Laschenbauteils (56) an der Vorsatzoptik (54) die freien Enden der Zapfen (58) gegen das Laschenbauteil (56) warmverstemmt werden.
Leuchtmodul (10, 50) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (52) als starre oder flexible Leiterplatte ausgebildet ist.
Leuchtmodul (10, 50) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (34, 62) derart ausgebildet ist, dass mehrere Vorsatzoptiken (14, 54) in unterschiedlichen Ebenen auf dem Kühlkörper (34, 62) angeordnet sind.
Leuchtmodul (10, 50) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundteil vorgesehen ist, auf dem mehrere Kühlkörper mit zugehörigen Vorsatzoptiken in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.
Leuchtmodul (10, 50) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Halbleiterlichtelemente vorgesehen sind, die auf einer flexiblen Leiterplatte (52) oder Leiterbahn angeordnet sind.
Halbleiterlichtquellen-Leuchte, insbesondere für Fahrzeuge, mit einem Leuchtmodul (10, 50) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche.