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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug mit einem Gehäuse, in dem wenigstens ein Lichtmodul mit einer LED-Lichtquelle beweglich aufgenommen ist, wobei ein Kühlkörper vorgesehen ist, der mit der LED-Lichtquelle kühlend in Verbindung gebracht ist.
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Scheinwerfer für Fahrzeuge neuerer Bauart werden mit LED-Lichtquellen ausgestattet, so dass sogar die Hauptlichtfunktion wie das Fernlicht oder das Abblendlicht des Scheinwerfers durch LED-Leuchtmittel bereitgestellt wird. Ein Lichtmodul bildet dabei eine bauliche Einheit innerhalb des Gehäuses eines Scheinwerfers, die mit wenigstens einer LED-Lichtquelle ausgestattet ist. Zur Einhaltung einer Hell-Dunkel-Grenze beim Abblendlicht oder bei der Erfüllung einer Kurvenlichtfunktion muss das Lichtmodul im Gehäuse des Scheinwerfers schwenkbar sein, und das Lichtmodul kann beispielsweise über einen Tragrahmen im Gehäuse des Scheinwerfers so aufgenommen sein, dass das Lichtmodul sowohl in Fahrtrichtung gekippt als auch um eine Hochachse des Fahrzeuges verschwenkt werden kann.
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LED-Lichtquellen weisen eine starke Wärmeentwicklung am Ort des lichtemittierenden Bauteils auf, so dass Hochleistungs-Leuchtdioden, die zur Erfüllung einer Hauptlichtfunktion des Scheinwerfers zum Einsatz kommen, gekühlt werden müssen. Zur Kühlung der LED-Lichtquellen wird daher ein Kühlkörper verwendet, auf dem die LED-Lichtquellen meist über einen direkten Körperkontakt aufgebracht sind. Nachteilhafterweise sind die Kühlkörper aufgrund ihrer Bauweise sehr schwer und müssen zur Veränderung der Lage des Lichtmoduls im Gehäuse des Scheinwerfers mit der LED-Lichtquelle mit verschwenkt oder mit verkippt werden. Ferner ergeben sich gesteigerte Anforderungen an die mechanische Aufhängung des Lichtmoduls im Gehäuse des Scheinwerfers, da aufgrund des großen Gewichtes des Kühlkörpers bei Stoßbelastungen des Fahrzeuges im Fahrbetrieb eine Dejustage des Lichtmoduls erfolgen kann.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der
US 7,618,174 B2 ist beispielsweise ein Scheinwerfer für ein Fahrzeug mit einem Gehäuse bekannt, in dem mehrere Lichtmodule mit jeweiligen LED-Lichtquellen beweglich aufgenommen sind, und wobei den LED-Lichtquellen ein jeweiliger Kühlkörper zugeordnet ist, der mit der LED-Lichtquelle kühlend in Verbindung gebracht ist. Zur Verstellung des durch den Scheinwerfer bereitgestellten Lichtfeldes ist eine Objektivlinse des jeweiligen Lichtmoduls mit einer zugeordneten Blende verstellbar, und der Kühlkörper und die LED-Leuchtmittel sind im Gehäuse des Scheinwerfers starr angeordnet.
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Aus der
DE 10 2007 028 301 A1 ist ein Scheinwerfer für ein Fahrzeug mit einem Gehäuse bekannt, in dem eine LED-Lichtquelle angeordnet ist, die über Heatpipes mit einem Kühlkörper verbunden ist. Damit kann eine getrennte Anordnung der LED-Lichtquelle vom Kühlkörper erfolgen. Die LED-Lichtquelle und der gezeigte Reflektor sind mit einem Befestigungselement miteinander verbunden, wobei ferner der Kühlkörper, die Heatpipes und eine Trägerplatte zwischen der LED-Lichtquelle und dem kühlenden Ende der Heatpipe mit der LED-Lichtquelle, dem Reflektor und dem Befestigungselement eine bauliche Einheit bilden.
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Aus der
DE 10 2006 010 977 A1 ist ein weiterer Scheinwerfer für ein Fahrzeug mit einem Gehäuse bekannt, und die LED-Lichtquelle ist wiederum über eine Heatpipe mit einem Kühlkörper verbunden. Wird der Kühlkörper in Richtung zur Kunststoffabschlussscheibe des Scheinwerfers hin angeordnet, kann eine vorteilhafte Thermik im Scheinwerfer erreicht werden.
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Schließlich zeigt die
DE 10 2006 036 058 A1 einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug mit einem Gehäuse, in dem wenigstens ein Lichtmodul mit einer LED-Lichtquelle aufgenommen ist, wobei ferner ein Kühlkörper vorgesehen ist, der mit der LED-Lichtquelle über einen fluidisch wirkenden Kühlkreislauf nach. Art einer Klimaanlage verbunden ist. Die Steuerung des Kühlkreislaufes erfolgt dabei über eine Steuerungseinrichtung.
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Die bauliche Trennung zwischen einer LED-Lichtquelle und einem Kühlkörper ist gemäß dem zitierten Stand der Technik aufwändig ausgeführt und der Wärmetransport erfolgt über Fluidsysteme, die ein aufwändiges und damit teures Gesamtkonzept eines Scheinwerfers zur Folge haben.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug zu schaffen, der eine verbesserte Anordnung eines Kühlkörpers aufweist, insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verbindung zwischen einer LED-Lichtquelle und einem baulich getrennten Kühlkörper weiter zu verbessern. Der Scheinwerfer soll dabei ein Lichtmodul aufweisen, das im Gehäuse des Scheinwerfers in der Lage veränderlich ist.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Scheinwerfer für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Verbindung des Kühlkörpers mit der LED-Lichtquelle wenigstens eine Gelenkverbindung aufweist und wobei die Gelenkverbindung zur Übertragung von Wärme ausgebildet ist.
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Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, eine mechanische Verbindung zwischen der LED-Lichtquelle und dem Kühlkörper zu schaffen, die geeignet ist, einen Wärmetransport von der LED-Lichtquelle zum Kühlkörper zu schaffen. Damit bleibt eine Justierbarkeit des Lichtmoduls im Gehäuse des Scheinwerfers erhalten, die insbesondere zur Einstellung einer Hell-Dunkel-Grenze und/oder zur Erfüllung einer Kurvenlichtfunktion genutzt werden kann. Die LED-Lichtquelle kann dabei einzeln oder über das Lichtmodul mit dem Kühlkörper über die wenigstens eine Gelenkverbindung verbunden sein.
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Insbesondere ist es von Vorteil, wenn das Lichtmodul mit der LED-Lichtquelle über die wenigstens eine Gelenkverbindung mit dem Kühlkörper verbunden ist. Dabei können die LED-Lichtquelle und weitere Komponenten im Lichtmodul starr angeordnet sein, das Lichtmodul kann beispielsweise ferner einen Reflektor und eine zugeordnete Projektionsoptik umfassen. Die LED-Lichtquelle kann auch aus einer Vielzahl von Einzel-Lichtquellen bestehen, beispielsweise um ein LED-Array zu schaffen. Die gesamte bauliche Einheit des Lichtmoduls kann folglich über die wenigstens eine Gelenkverbindung tragend beziehungsweise haltend aufgenommen sein.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Verbindung des Kühlkörpers mit der LED-Lichtquelle kann zwischen der LED-Lichtquelle und dem Kühlkörper eine erste Gelenkverbindung und eine zweite Gelenkverbindung vorgesehen sein, so dass das Lichtmodul in zwei Achsen verschwenkbar ist, welche insbesondere in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufen. Folglich können die Achsen bevorzugt senkrecht zueinander ausgebildet sein, jedoch ist jede weitere Ausrichtung der beiden Achsen zueinander ebenfalls möglich. Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform kann die Verbindung des Kühlkörpers mit der Lichtquelle eine Kugelgelenkverbindung aufweisen, wobei der Kühlkörper bevorzugt starr im Gehäuse angeordnet ist, und das Lichtmodul kann über das Kugelgelenk am Kühlkörper verschwenkt werden. Das Kugelgelenk kann dabei ebenfalls zur Übertragung von Wärme ausgebildet sein.
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Insbesondere kann zwischen der ersten Gelenkverbindung und der zweiten Gelenkverbindung ein Gelenkkörper vorgesehen sein. Folglich ist das Lichtmodul über die erste Gelenkverbindung mit dem Gelenkkörper verbunden, und der Gelenkkörper ist über die zweite Gelenkverbindung mit dem Kühlkörper verbunden. Der Gelenkkörper ist insbesondere als Körper zur Übertragung von Wärme ausgebildet, beispielsweise durch die Wahl eines entsprechend geeigneten Werkstoffes zur Bildung des Gelenkkörpers, um eine hohe Wärmeleitung zu erreichen.
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Um den Wärmetransport vom Lichtmodul beziehungsweise von der LED-Lichtquelle in. den Kühlkörper weiter zu verbessern, kann der Gelenkkörper zwischen den Gelenkverbindungen eine fluidisch wirkende Wärmeleiteinrichtung aufweisen, wobei die fluidisch wirkende Wärmeleiteinrichtung insbesondere als Heatpipe ausgeführt sein kann. Die Heatpipe weist eine Verdampferseite und eine Kondensatorseite auf, und ein in der Heatpipe sich in einem geschlossenen Kreislauf befindende Fluide kann auf der Verdampferseite von einer flüssigen Phase in eine gasförmige Phase überführt werden, wodurch der Umgebung Wärme entzogen wird. Folglich wird die Verdampferseite vorzugsweise am Lichtmodul und weiterhin bevorzugt in unmittelbarer Anordnung angrenzend an die LED-Lichtquelle angeordnet, während die Kondensatorseite der Heatpipe in dem Bereich des Gelenkkörpers angeordnet ist, der in Richtung zum Kühlkörper weist. Folglich kann mit besonderem Vorteil die Heatpipe im Gelenkkörper derart angeordnet sein, dass die Verdampferseite angrenzend an die erste Gelenkverbindung angeordnet ist, die den Gelenkkörper mit dem Lichtmodul verbindet, und die Kondensatorseite der Heatpipe ist im Bereich der zweiten Gelenkverbindung im Gelenkkörper angeordnet, die die Verbindung des Gelenkkörpers zum Kühlkörper bildet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch eine unmittelbare Gelenkverbindung zwischen dem Kühlkörper und dem Lichtmodul beziehungsweise der LED-Lichtquelle vorgesehen sein, und eine Heatpipe kann mit entsprechender Anordnung im Kühlkörper und/oder im Lichtmodul vorgesehen sein, um Wärme von der Gelenkverbindung in den weiteren Bereich des Kühlkörpers zu transportieren oder um Wärme vom Lichtmodul in Richtung zur Gelenkverbindung zu transportieren.
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Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform kann der Gelenkkörper als T-förmiger Körper ausgeführt sein und wenigstens einen ersten Gelenkabschnitt und wenigstens einen zweiten Gelenkabschnitt aufweisen. Beispielsweise können der erste Gelenkabschnitt und der zweite Gelenkabschnitt als Rundkörper ausgebildet sein, die sich in entsprechende Bohrungen in den Kühlkörper und in das Lichtmodul hinein erstrecken. Damit kann sowohl zwischen dem Lichtmodul und dem Gelenkkörper als auch zwischen dem Gelenkkörper und dem Kühlkörper ein jeweiliges Drehgelenk gebildet werden, und durch die T-Form des Gelenkkörpers erstrecken sich die jeweiligen Rotationsachsen zwischen dem Gelenkkörper und dem Lichtmodul und dem Gelenkkörper und dem Kühlkörper senkrecht zueinander. Weiterhin kann ein erster Kühlkörper und ein zweiter Kühlkörper am jeweiligen oberen T-Ende angeordnet werden, so dass ein Lichtmodul über zwei getrennt voneinander angeordnete Kühlkörper gekühlt werden kann. Dabei bilden die Kühlkörper bereits die Aufnahme des Lichtmoduls, und das Lichtmodul kann um die Gelenkachse des ersten Gelenkabschnittes verkippt werden und über die Gelenkachse des zweiten Gelenkabschnittes verschwenkt werden, um eine Hell-Dunkel-Grenze einzustellen oder um eine Verschwenkung des Lichtmoduls für ein Kurvenlicht zu ermöglichen.
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Insbesondere kann die Gelenkverbindung als Tragrahmen ausgeführt sein, über den das Lichtmodul im Gehäuse des Scheinwerfers aufgenommen ist, und die Verbindungsstellen des Tragrahmens mit dem Gehäuse sind durch die Kühlkörper gebildet. Dabei kann selbstverständlich eine fluidisch wirkende Wärmeleiteinrichtung auch im Tragrahmen eingesetzt sein, um die gelenkige Verbindung des Lichtmoduls im Gehäuse des Scheinwerfers umzusetzen und zugleich Wärme von der LED-Lichtquelle an einen Kühlkörper abzuführen.
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Mit besonderem Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Wärmeübertragung zwischen dem Gelenkkörper und dem Lichtmodul und/oder zwischen dem Gelenkkörper und dem Kühlkörper über einen abgedichteten Spaltraum stattfindet, welcher vorzugsweise durch ein Dichtelement abgedichtet ist, wobei insbesondere der Hohlraum mit einem Material zur Verbesserung des Wärmeüberganges gefüllt ist, und wobei insbesondere der Wärmeübergang im Spaltraum nach dem Prinzip der Heatpipe stattfindet. Damit wird der Wärmeabtransport aus dem Lichtmodul weiter begünstigt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Verbindung des Kühlkörpers mit der LED-Lichtquelle beziehungsweise mit dem Lichtmodul kann der Gelenkkörper einen Körper mit einer ersten Kontaktfläche und mit einer zweiten Kontaktfläche bilden, wobei die beiden Kontaktflächen vorzugsweise senkrecht zueinander ausgebildet sind. Der Gelenkkörper bildet dabei eine gekrümmte Form, beispielsweise mit einer Krümmung um 90°. Folglich steht die erste Kontaktfläche senkrecht zur zweiten Kontaktfläche, und das Lichtmodul kann über eine Plananlagefläche an die erste Kontaktfläche des Gelenkkörpers angrenzen und der Kühlkörper kann über eine Plananlagefläche an die zweite Kontaktfläche des Gelenkkörpers angrenzen. Folglich wird eine große Kontaktfläche zwischen dem Lichtmodul und der ersten Kontaktfläche des Gelenkkörpers und dem Kühlkörper und der zweiten Kontaktfläche des Gelenkkörpers gebildet, so dass eine gute Wärmeleitung erreicht wird. Beispielsweise kann weiterführend eine Wärmeleitpaste zwischen den Kontaktflächen und den Plananlageflächen des Lichtmoduls und des Kühlkörpers in den Spalt der Plananlage eingebracht werden, um die Wärmeleitung noch weiter zu verbessern und gegebenenfalls zugleich eine Schmierung zu schaffen. Um die Plananlage des Lichtmoduls an der ersten Kontaktfläche und des Kühlkörpers an der zweiten Kontaktfläche des Gelenkkörpers jeweils gelenkig auszuführen, kann ein jeweiliger Gelenkschaft vorgesehen sein, um ein jeweiliges Drehgelenk mit zugeordneter Plananlage zu schaffen.
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Weiterführend kann wenigstens ein Federelement vorgesehen sein, durch das das Lichtmodul und/oder der Kühlkörper gegen die erste Kontaktfläche beziehungsweise gegen die zweite Kontaktfläche kraftbeaufschlagend zur wärmeübertragenden Anlage gebracht ist. Das Federelement kann als Schraubenfeder ausgebildet sein und sich um den Gelenkschaft erstrecken, so dass der Gelenkschaft auf Zug beansprucht wird und ein Kontakt der Plananlagefläche des Lichtmoduls an die erste Kontaktfläche des Gelenkkörpers und der Plananlagefläche des Kühlkörpers an die zweite Kontaktfläche des Gelenkkörpers sicherzustellen.
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Mit noch weiterem Vorteil kann der Kühlkörper außerhalb des Gehäuses des Scheinwerfers angeordnet sein. Dabei kann der Kühlkörper vollständig außerhalb des Gehäuses des Scheinwerfers angeordnet sein und die Gelenkverbindung zwischen dem Kühlkörper und dem Gelenkkörper oder zwischen dem Kühlkörper und dem Lichtmodul bei einer direkten Gelenkverbindung weist kühlkörperseitig in den Innenraum des Scheinwerfers. An die so gebildete Gelenkfläche, die in den Innenraum des Scheinwerfers weist und am Kühlkörper ausgebildet ist, kann das Lichtmodul entsprechend gelenkig angeordnet werden. Ist der Kühlkörper in die Wandung des Gehäuses des Scheinwerfers integriert, können sich wenigstens Kühlrippen, die am Kühlkörper angeordnet sein können oder als Teil des Kühlkörpers ausgebildet sein können, in den Außenbereich des Gehäuses des Scheinwerfers hinweg erstrecken, um eine Konvektionskühlung mit der den Scheinwerfer umgebenden Luft zu erreichen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Scheinwerfers kann vorgesehen sein, dass in, angrenzend an oder zugeordnet der ersten Gelenkverbindung und/oder in, angrenzend an oder zugeordnet der zweiten Gelenkverbindung ein Aktor vorgesehen ist, durch den das Lichtmodul in einer jeweiligen Achse verstellbar ist, welche Achsen vorzugsweise senkrecht zueinander angeordnet sind. Die Aktoren können eine Verstellung des Lichtmoduls relativ zum Kühlkörper bewirken, wobei der Kühlkörper ortsfest im Gehäuse des Scheinwerfers angeordnet wird. Beispielsweise kann ein erster Aktor, der der ersten Gelenkverbindung zugeordnet ist, das Lichtmodul und damit das durch den Scheinwerfer bereitgestellte Lichtfeld, in einer ersten Achse verschwenken, und der der zweiten Gelenkverbindung zugeordnete weitere Aktor kann das Lichtmodul und damit das vom Scheinwerfer emittierte Lichtfeld in einer weiteren Achse verschwenken. Folglich kann die vorteilhafte Gelenkverbindung, aufweisend zumindest eine erste Gelenkverbindung und eine zweite Gelenkverbindung, jede erforderliche Bewegung des Lichtmoduls im Gehäuse des Scheinwerfers ermöglichen, wenn den Gelenkverbindungen entsprechende Aktoren, beispielsweise in Form von elektrischen Stellantrieben zugeordnet sind, und wobei zugleich eine entsprechende Wärmeleitung über die Gelenkverbindungen sichergestellt bleibt.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindung eines Kühlkörpers zu einer LED-Lichtquelle, die in einem Lichtmodul eingebracht ist, in einer perspektivischen Ansicht,
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2 das erste Ausführungsbeispiel der Verbindung des Kühlkörpers zur LED-Lichtquelle, die in einem Lichtmodul angeordnet ist, in einer geschnittenen, zweidimensionalen Darstellung,
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3a ein zweites Ausführungsbeispiel der Verbindung zwischen dem Kühlkörper und der LED-Lichtquelle, die in einem Lichtmodul angeordnet ist, in einer ersten perspektivischen Ansicht,
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3b das zweite Ausführungsbeispiel der Verbindung des Kühlkörpers mit der LED-Lichtquelle, die in einem Lichtmodul angeordnet ist, in einer weiteren perspektivischen Ansicht und
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4 das zweite Ausführungsbeispiel der Verbindung des Kühlkörpers mit der LED-Lichtquelle, die im Lichtmodul angeordnet ist, in einer geschnittenen, zweidimensionalen Ansicht.
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Die 1 und 2 zeigen in einer perspektivischen Ansicht und in einer geschnittenen Ansicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindung zwischen einem Lichtmodul 1 und einem Kühlkörper 2, wobei der Kühlkörper 2 zwei-teilig ausgestaltet ist. Im Lichtmodul 1 ist auf nicht näher gezeigte Weise zumindest eine LED-Lichtquelle aufgenommen, so dass die Verbindung zwischen dem Lichtmodul 1 und dem Kühlkörper 2 dargestellt ist, jedoch erfolgt eine Übertragung von Wärme zwischen der LED-Lichtquelle innerhalb des Lichtmoduls 1 und dem Kühlkörper 2.
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Die Verbindung weist eine erste Gelenkverbindung 3 und eine zweite Gelenkverbindung 4 auf, wobei die erste Gelenkverbindung 3 zwischen dem Lichtmodul 1 und einem Gelenkkörper 5 vorgesehen ist, und wobei die zweite Gelenkverbindung 4 zwischen dem Gelenkkörper 5 und dem Kühlkörper 2 vorgesehen ist. Der Gelenkkörper 5 ist als T-förmiger Körper ausgeführt und besitzt zwei senkrecht zueinander stehende Gelenkabschnitte 5a und 5b, wobei der erste Gelenkabschnitt 5a die zweite Gelenkverbindung 4 zum Kühlkörper bildet, und der zweite Gelenkabschnitt 5b bildet die Gelenkverbindung 3 zwischen dem Gelenkkörper 5 und dem Lichtmodul 1.
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Durch die zylinderförmige Ausgestaltung der ersten und zweiten Gelenkabschnitte 5a und 5b können diese in zylinderförmige Aufnahmen im Lichtmodul 1 und im Kühlkörper 2 eingesetzt werden. Dadurch entsteht ein jeweiliges Drehgelenk, und der Gelenkkörper 5 ist in einer ersten Gelenkachse 10 um den Kühlkörper 2 drehbar, und das Lichtmodul 1 ist ferner um eine zweite Gelenkachse 11 um den Gelenkkörper 5 drehbar. Im Ergebnis entsteht eine Möglichkeit zur Kippung des Lichtmoduls 1 in Fahrtrichtung und ferner ist die Möglichkeit der Verschwenkung des Lichtmoduls 1 derart gegeben, dass eine Kurvenlichtfunktion erfüllt werden kann.
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Im Gelenkkörper 5 ist eine fluidisch wirkende Wärmeleiteinrichtung 6 nach Art einer Heatpipe eingebracht. Die Heatpipe verbessert den Wärmetransport vom Lichtmodul 1 in den Kühlkörper 2 durch Verdampfungs- und Kondensationsvorgänge, die im Fluid stattfinden, das in der als Hohlraum im Gelenkkörper 5 gezeigten fluidisch wirkenden Wärmeleiteinrichtung 6 eingebracht ist. Durch eine Verdampfung des Fluides in dem Bereich der Wärmeleiteinrichtung 6, die sich in das Lichtmodul 1 hinein erstreckt, kann ein Wärmeübergang vom Lichtmodul 1 in das Fluid der Wärmeleiteinrichtung 6 stattfinden, und durch Strömungs- und Kapilareffekte kann das erwärmte und gegebenenfalls verdampfte Fluid in den Bereich der Wärmeleiteinrichtung 6 gelangen, der sich in den Kühlkörper 2 hinein erstreckt. Durch anschließende Kondensationseffekte kann die Wärme vom Fluid in den Kühlkörper 2 übergehen. Zur weiteren Verbesserung des Wärmeüberganges vom Gelenkkörper 5 in den Kühlkörper 2 kann der Spaltraum 13 mit einem Wärmeleitmittel gefüllt sein, beispielsweise mit einer Wärmeleitpaste.
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Ferner kann der Spaltraum 13 wiederum mit einem entsprechenden Fluid gefüllt sein, um den Effekt einer Heatpipe umzusetzen. Um einen geschossenen Spaltraum 13 zu bilden, können entsprechende Dichtelemente 14 vorgesehen sein. Das Prinzip der verbesserten Wärmeübertragung im Spaltraum 13 kann ebenso vom Lichtmodul 1 auf den Gelenkkörper 5 umgesetzt werden, so dass im Spaltraum 13 zwischen dem Lichtmodul 1 und dem Gelenkkörper 5 ebenfalls ein entsprechendes Fluid eingebracht sein kann und mit einem Dichtelement 14 abgedichtet sein kann.
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Die 3a und 3b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindung des Lichtmoduls 1 mit dem Kühlkörper 2 über einen Gelenkkörper 5, wobei der Gelenkkörper 5 eine 90°-Krümmung aufweist, und wobei an einem ersten Ende des Gelenkkörpers 5 das Lichtmodul 1 und an einem zweiten, 90° abgewinkelten Ende des Gelenkkörpers 5 der Kühlkörper 2 angeordnet ist. Durch einen Gelenkschaft 12 zwischen dem Lichtmodul 1 und dem Gelenkkörper 5 und einem weiteren Gelenkschaft 12 zwischen dem Kühlkörper 2 und dem Gelenkkörper 5 wird eine jeweilige Gelenkverbindung 3 und 4 zwischen dem Lichtmodul 1 und dem Gelenkkörper 5 und dem Kühlkörper 2 und dem Gelenkkörper 5 geschaffen. Der Gelenkkörper 5 bildet damit einen Körper mit einer ersten Kontaktfläche 7 und mit einer zweiten Kontaktfläche 8, wobei die beiden Kontaktflächen 7 und 8 senkrecht zueinander ausgebildet sind. Das Lichtmodul 1 bildet eine Plananlage an der Kontaktfläche 7, und der Kühlkörper 2 bildet eine Plananlage an der Kontaktfläche 8. Somit kann ein sehr guter Wärmeübergang vom Lichtmodul 1 in den Gelenkkörper 5 und vom Gelenkkörper 5 in den Kühlkörper 2 erreicht werden. Um die jeweilige Plananlage trotz der gelenkigen Verbindung zwischen dem Lichtmodul 1 und dem Gelenkkörper 5 und dem Gelenkkörper 5 und dem Kühlkörper 2 sicherzustellen, sind Federelemente 9 vorgesehen, die sich um den Gelenkschaft 12 herum erstrecken, und eine Kontaktkraft in den jeweiligen Plananlageflächen erzeugen.
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4 zeigt in einer geschnittenen Ansicht das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindung zwischen dem Lichtmodul 1 und dem Kühlkörper 2 über einen Gelenkkörper 5, der als 90° gekrümmter Gelenkkörper 5 ausgeführt ist. Die Schnittansicht verdeutlicht die Anordnung des jeweiligen Gelenkschaftes 12 sowohl am Lichtmodul 1 als auch Kühlkörper 2, der sich durch Bohrungen hindurch erstreckt, die sowohl in der ersten Kontaktfläche 7 als auch in der zweiten Kontaktfläche 8 eingebracht sind. Endseitig besitzt der Gelenkschaft 12 einen Teller 15, und das als Schraubendruckfeder ausgeführte Federelement 9 kann gegen den Teller 15 abgestützt werden, so dass der Gelenkschaft 12 jeweils auf Zugkraft beansprucht ist. Damit wird der Kontakt des Lichtmoduls 1 gegen die erste Kontaktfläche 7 und des Kühlkörpers 2 gegen die zweite Kontaktfläche 8 des Gelenkkörpers 5 sichergestellt. Im Ergebnis erfolgt eine sehr vorteilhafte Wärmeleitung vom Lichtmodul 1 in den Gelenkkörper 5 bei gleichzeitiger Bildung einer Gelenkverbindung 3, so dass das Lichtmodul 1 um die zweite Gelenkachse 11 verdrehbar ist, und es ist eine Gelenkverbindung 4 zwischen dem Gelenkkörper 5 und dem Kühlkörper 2 gebildet, so dass das Lichtmodul 1 gemeinsam mit dem Gelenkkörper 5 um die erste Gelenkachse 10 verdreht werden kann.
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Zur weiteren Verbesserung der Wärmeleitung innerhalb des Gelenkkörpers 5 kann dieser eine fluidisch wirkende Wärmeleiteinrichtung 6 aufweisen, die ebenfalls nach dem Prinzip der Heatpipe funktionieren kann. Die Wärmeleiteinrichtung 6 erstreckt sich dabei derart durch den Gelenkkörper 5, dass Wärme auf vorteilhafte Weise von der Seite der ersten Kontaktfläche 7 zur Seite der zweiten Kontaktfläche 8 durch den Gelenkkörper 5 hindurch geleitet werden kann. Insbesondere kann der Gelenkkörper 5 im Bereich der Wärmeleiteinrichtung 6 eine 90°-Krümmung aufweisen, welche in der Wärmeleiteinrichtung 6 ebenfalls umgesetzt ist.
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Die vorliegende Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlichen Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lichtmodul
- 2
- Kühlkörper
- 3
- Gelenkverbindung
- 4
- Gelenkverbindung
- 5
- Gelenkkörper
- 5a
- erster Gelenkabschnitt
- 5b
- zweiter Gelenkabschnitt
- 6
- Wärmeleiteinrichtung
- 7
- erste Kontaktfläche
- 8
- zweite Kontaktfläche
- 9
- Federelement
- 10
- erste Gelenkachse
- 11
- zweite Gelenkachse
- 12
- Gelenkschaft
- 13
- Spaltraum
- 14
- Dichtelement
- 15
- Teller
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7618174 B2 [0004]
- DE 102007028301 A1 [0005]
- DE 102006010977 A1 [0006]
- DE 102006036058 A1 [0007]
