DE102011082321A1

DE102011082321A1 - Baugruppe für eine Entladungslampe und Entladungslampe

Info

Publication number: DE102011082321A1
Application number: DE201110082321
Authority: DE
Inventors: Florian Bedynek; Franz Brenner; Dirk Grundmann; Johannes Kahsche; Ulrike Voigt
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2013-03-14
Also published as: EP2754166B1; JP2014530447A; EP2754166A1; WO2013034326A1; JP6005158B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe (1; 1') für eine Entladungslampe mit einer Lampengefäßeinheit (100), einer die Lampengefäßeinheit (100) mit Klemmsitz umschließenden Manschette (120), mit einem Befestigungsring (130), der zur Befestigung der Baugruppe (1; 1') an einem Lampensockel (2) der Entladungslampe vorgesehen ist, und mit Laschen (142, 143, 144, 145; 142') zur Fixierung der Manschette (120) an dem Befestigungsring (130), wobei die Laschen (142, 143, 144, 145; 142') an einer Unterseite (131) des Befestigungsrings (130), die im montierten Zustand dem Lampensockel (2) der Entladungslampe zugewandt ist, fixiert sind. Die Erfindung betrifft ferner eine Entladungslampe, insbesondere eine Hochdruckentladungslampe für Kraftfahrzeugscheinwerfer, mit einer derartigen Baugruppe.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für eine Entladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Entladungslampe mit einer derartigen Baugruppe.
I. Stand der Technik
Eine derartige Baugruppe und Entladungslampe ist beispielsweise in der WO 2011/033417 A2 offenbart. Diese Schrift beschreibt eine Baugruppe mit einer Lampengefäßeinheit, einer die Lampengefäßeinheit mit Klemmsitz umschließenden Manschette, einem Befestigungsring zur Befestigung der Baugruppe an einem Lampensockel und Laschen zur Fixierung der Manschette an dem Befestigungsring.
II. Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Baugruppe und gattungsgemäße Entladungslampe mit verbesserter Fixierung der Lampengefäßeinheit bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Baugruppe weist eine Lampengefäßeinheit, eine die Lampengefäßeinheit mit Klemmsitz umschließende Manschette, einen Befestigungsring zur Befestigung der Baugruppe an einem Lampensockel und Laschen zur Fixierung der Manschette an dem Befestigungsring auf. Erfindungsgemäß sind die Laschen an einer, im montierten Zustand dem Lampensockel der Entladungslampe zugewandten Seite des Befestigungsrings, die hier im Text zwecks besserem Verständnis durchgängig als Unterseite des Befestigungsrings bezeichnet wird, fixiert.
Bevor die Vorteile der Erfindung erläutert werden, wird zunächst nachstehend der Begriff "Unterseite" des Befestigungsrings definiert. Die Lampengefäßeinheit der erfindungsgemäßen Baugruppe ist mittels der Manschette und der Laschen in der Ringöffnung des Befestigungsrings gehaltert. Diese Lampengefäßeinheit besitzt ein erstes Ende, das nach der Montage der Baugruppe im Lampensockel angeordnet ist, und ein zweites Ende, das nach der Montage der Baugruppe vom Lampensockel abgewandt ist. Diejenige Seite des Befestigungsrings, die nach der Montage der Baugruppe dem Lampensockel und auch dem ersten Ende des Lampengefäßes zugewandt ist, wird als Unterseite des Befestigungsrings bezeichnet. Dementsprechend wird die andere Seite des Befestigungsrings, die nach der Montage der Baugruppe vom Lampensockel abgewandt ist und dem zweiten Ende der Lampengefäßeinheit zugewandt ist, als Oberseite des Befestigungsrings bezeichnet. Unterseite und Oberseite des Befestigungsrings bilden jeweils eine senkrecht zur Ringachse des Befestigungsrings verlaufende Ebene. Das erste Ende der Lampengefäßeinheit wird auch als sockelnahes Ende der Lampengefäßeinheit bezeichnet und das zweite Ende der Lampengefäßeinheit wird analog auch als sockelfernes Ende der Lampengefäßeinheit bezeichnet. Die Unterseite des Befestigungsrings bezeichnet demzufolge diejenige Seite des Befestigungsrings, die dem sockelnahen Ende der Lampengefäßeinheit zugewandt ist. Entsprechend ist die Oberseite des Befestigungsrings diejenige Seite des Befestigungsrings, die dem sockelfernen Ende der Lampengefäßeinheit zugewandt ist. Die Begriffe "Unterseite" und "Oberseite" des Befestigungsrings dienen dem besseren Verständnis und sind an die Darstellung in den Figuren angelehnt. Die erfindungsgemäße Entladungslampe wird allerdings vorzugsweise in horizontaler Lage, das heißt, mit horizontal ausgerichtetem Entladungsbogen und horizontal verlaufender Lampengefäßeinheit betrieben.
Durch die erfindungsgemäße Fixierung der Laschen der Baugruppe an der Unterseite des Befestigungsring wird die Halterung der Lampengefäßeinheit vereinfacht und verbessert. Die Laschen der erfindungsgemäßen Baugruppe können daher im wesentlichen außerhalb der Ringöffnung des Befestigungsrings, insbesondere unterhalb der Unterseite des Befestigungsrings, verlaufen. Somit wird genügend Raum für die Gestaltung einer Federwirkung der Laschen und die Verschweißung der Laschen mit der Manschette und dem Befestigungsrings geschaffen. Gemäß einem bevorzugten ersten Ausführungsbeispiel der Baugruppe ist es möglich, sowohl die Verschweißung der Laschen mit der Manschette als auch mit dem Befestigungsring mittels Laser von derselben Seite aus durchzuführen. Außerdem steht durch die Fixierung der Laschen an der Unterseite des Befestigungsrings ausreichend Raum für eine beispielsweise hakenartige oder S-artige Formgebung der Laschen zur Verfügung, um eine gute Federwirkung und einen guten Klemmsitz der Laschen zwischen Manschette und Befestigungsring zu gewährleisten.
Die Laschen der erfindungsgemäßen Baugruppe liegen in einem Kontaktbereich an der Manschette an, der vorzugsweise unterhalb der Unterseite des Befestigungsrings, das heißt in einem Bereich zwischen der Unterseite des Befestigungsrings und dem sockelnahen Ende der Lampengefäßeinheit angeordnet ist, so dass sie jeweils einen geringeren Abstand zur Unterseite als zur Oberseite des Befestigungsrings besitzen. Dadurch sind die Laschen außerhalb der Ringöffnung des Befestigungsringes angeordnet und die Manschette mit dem vorgenannten Kontaktbereich kann nach der Montage der Baugruppe im Lampensockel oder im Bereich einer Öffnung des Lampensockels angeordnet werden und der aus dem Lampensockel herausragende Abschnitt der Lampengefäßeinheit kann somit entsprechend verkürzt werden.
Die Laschen sind vorteilhafter Weise als Bestandteil eines Ringes ausgebildet, der nachstehend als Laschenring bezeichnet wird und der an der Unterseite des Befestigungsrings fixiert ist. Der Laschenring ermöglicht es, alle Laschen aus einem Stanzblechteil oder Tiefziehteil zu fertigen und erlaubt eine einfache Fixierung der Laschen an der Unterseite des Befestigungsrings mittels Schweißverbindung zwischen dem Laschenring und dem Befestigungsring.
Vorteilhafterweise sind die Laschen jeweils an der Innenseite entlang des Umfangs des Laschenrings angeformt und erstrecken sich jeweils in Richtung der Ringachse des Laschenrings und besitzen aus der Ringebene des Laschenrings herausragende Laschenabschnitte. Durch diese Formgebung kann auf einfache Weise erreicht werden, dass die in Richtung der Ringachse zeigenden Enden der Laschen mit Federwirkung an der Manschette anliegen.
Der Laschenring besitzt vorteilhafterweise außerdem mehrere Schweißlaschen, die zum Verschweißen mit dem Lampensockel dienen. Dadurch kann zusätzlich zum Befestigungsring auch der Laschenring mit dem Lampensockel verbunden werden und die Festigkeit der Verbindung zwischen der Baugruppe und dem Lampensockel erhöht werden.
Der Befestigungsring der erfindungsgemäßen Baugruppe besitzt vorzugsweise Aussparungen zur Aufnahme von Stegen des Lampensockels. Dadurch kann die Baugruppe mit Hilfe des Befestigungsrings am Lampensockel fixiert werden. Insbesondere ist es möglich, zunächst die Baugruppe als vorgefertigte Baueinheit zu fertigen, die erst anschließend mit dem Lampensockel zusammengefügt wird. Außerdem kann bei der Fertigung der Baugruppe zunächst die räumliche Ausrichtung und Lage der Lampengefäßeinheit bezüglich der Oberseite des Befestigungsrings mittels der Laschen und der Manschette festgelegt werden und anschließend die Baugruppe mittels des Befestigungsrings am Lampensockel der Entladungslampe montiert werden, wobei die Oberseite des Befestigungsrings nach der Montage eine Referenzebene für die Ausrichtung der Entladungslampe in einem Fahrzeugscheinwerfer in Bezug auf die Optik des Fahrzeugscheinwerfers definiert. Der Befestigungsring dient in diesem Fall vorzugsweise auch als Referenzring für die Ausrichtung der Lampengefäßeinheit und ihres darin eingeschlossenen Leuchtmittels in Bezug auf den Lampensockel sowie in Bezug auf die Optik des Fahrzeugscheinwerfers. Vorzugsweise ist der Befestigungsring daher steif gegenüber Verwindung und Verbiegen ausgebildet. Der Befestigungsring kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein.
Die Manschette, die Laschen bzw. der Laschenring und der Befestigungsring der erfindungsgemäßen Baugruppe bestehen vorzugsweise aus Metall, um Schweißverbindungen zwischen diesen Komponenten zu ermöglichen. Außerdem kann dadurch die Manschette mit dem elektrischen Massebezugspotenzial einer Betriebsvorrichtung für die Entladungslampe verbunden werden, um als Zündhilfe zu dienen.
Die erfindungsgemäße Entladungslampe besitzt einen Lampensockel, in dessen Innenraum Komponenten einer Betriebsvorrichtung für die Entladungslampe angeordnet sind, und eine Baugruppe, die eine Lampengefäßeinheit, eine die Lampengefäßeinheit mit Klemmsitz umschließende Manschette, einen Befestigungsring und Laschen zur Fixierung der Manschette am Befestigungsring aufweist, wobei diese Baugruppe derart angeordnet ist, dass die mit den Laschen verbundene Unterseite des Befestigungsrings dem Lampensockel zugewandt ist und ein Ende der Lampengefäßeinheit durch eine Öffnung in den Innenraum des Lampensockels hineinragt, und wobei der Befestigungsring mit dem Lampensockel verbunden ist.
Dadurch hat die erfindungsgemäße Entladungslampe eine als vorgefertigte Baueinheit ausführbare Baugruppe, die auf einfache Weise mittels des Befestigungsrings im Lampensockel mit den Komponenten der Betriebsvorrichtung zusammengefügt werden kann. Insbesondere ist es möglich, die Baugruppe mit einer bereits justierten Lampengefäßeinheit, das heißt mit einer Lampengefäßeinheit, deren räumliche Ausrichtung und Lage bezüglich der Oberseite des Befestigungsrings justiert ist, zu versehen. Als Folge sind auch die in der Lampengefäßeinheit eingeschlossenen, als Leuchtmittel dienenden Gasentladungselektroden bezüglich der Oberseite des Befestigungsrings justiert. Dadurch können weitere Justageprozesse des Leuchtmittels während der Montage der Baugruppe im Lampensockel entfallen, da die Oberseite des Befestigungsrings als Referenzebene für die Ausrichtung der erfindungsgemäßen Entladungslampe in einem Fahrzeugscheinwerfer oder einer Leuchte nutzbar ist. Außerdem kann auf einfache Weise mittels der Baugruppe über die Position der Manschette auf der Lampengefäßeinheit und die relative Anordnung von Befestigungsring und Manschette jeweils der Abstand des sockelnahen Endes der Lampengefäßeinheit zur Unterseite des Befestigungsrings und der Abstand des sockelfernen Endes der Lampengefäßeinheit zur Oberseite des Befestigungsrings sowie die Eintauchtiefe der Lampengefäßeinheit in den Lampensockel festgelegt werden.
Vorteilhafterweise besitzt der Lampensockel der erfindungsgemäßen Entladungslampe Stege, die in Aussparungen des Befestigungsrings angeordnet sind, um eine sichere Verankerung der Baugruppe am Lampensockel zu ermöglichen. Die Stege sind vorzugsweise entlang des Umfangs der Öffnung im Lampensockel angeordnet, um mit passgerechten Aussparungen entlang des Ringumfangs an der Innenseite oder Außenseite des Befestigungsrings zusammen wirken zu können. Die Stege können unterschiedliche Gestalt aufweisen, um eine eindeutige Ausrichtung des Befestigungsrings bzw. der Baugruppe in Bezug auf den Lampensockel zu definieren.
Die Stege bestehen vorzugsweise aus Metall, um eine Schweißverbindung zwischen ihnen und dem Befestigungsring zu erlauben. Zusätzlich sind die Stege vorzugsweise jeweils auch mit einer Schweißlasche des Laschenrings verschweißt, um die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Lampensockel und der Baugruppe zu erhöhen.
Vorteilhafterweise ist die Manschette oder mindestens eine der Laschen oder der Befestigungsring mit dem elektrischen Massebezugspotenzial der Betriebsvorrichtung der erfindungsgemäßen Entladungslampe verbunden. Dadurch kann die Manschette, beispielsweise zusammen mit einer elektrisch leitenden Beschichtung auf der Lampengefäßeinheit, als Zündhilfe für die Zündung der Gasentladung in der Entladungslampe dienen. Außerdem kann bei Verwendung eines metallisierten Lampensockels oder eines metallischen Gehäuses für den Lampensockel über den Befestigungsring die metallisierte Oberfläche des Lampensockels bzw. sein metallisches Gehäuse mit dem elektrischen Massebezugspotenzial der Betriebsvorrichtung verbunden und als elektromagnetische Abschirmung genutzt werden, um dadurch die elektromagnetische Verträglichkeit der erfindungsgemäßen Entladungslampe zu verbessern.
Die erfindungsgemäße Entladungslampe ist vorzugsweise als Hochdruckentladungslampe ausgebildet, die als Lichtquelle in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer dient. In dem Lampensockel dieser Hochdruckentladungslampe sind vorzugsweise alle Komponenten der Betriebsvorrichtung für die Hochdruckentladungslampe angeordnet, so dass den elektrischen Anschlüssen der Hochdruckentladungslampe zur Energieversorgung von außen nur die Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs zugeführt werden muss. Die Betriebsvorrichtung umfasst somit neben der zum Zünden der Gasentladung dienenden Zündvorrichtung auch die Komponenten, die zum Erzeugen der Betriebsspannung und der Leistungsregelung der Hochdruckentladungslampe erforderlich sind.
III. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nachstehend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 Eine teilweise geschnittene, schematische Darstellung der Baugruppe für eine Entladungslampe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung
2 Eine Draufsicht auf die Oberseite des Befestigungsrings der in 1 abgebildeten Baugruppe ohne Lampengefäßeinheit
3 Eine Draufsicht auf die Unterseite des Befestigungsrings der in 1 abgebildeten Baugruppe ohne Lampengefäßeinheit
4 Eine Ansicht der in 1 abgebildete Baugruppe mit einem am Befestigungsring fixierten Abschnitt des Lampensockels
5 Eine ausschnittweise Darstellung der Innenseite des Befestigungsrings mit dem am Befestigungsring fixierten Abschnitt des Lampensockels aus 4.
6 Eine Draufsicht auf die Entladungslampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der in den 1 bis 5 abgebildeten Baugruppe in schematischer Darstellung
7 Einen Querschnitt durch die in 6 abgebildete Entladungslampe in schematischer Darstellung
8 Eine teilweise geschnittene, schematische Darstellung der Baugruppe für eine Entladungslampe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach der Montage am Lampensockel
9 Eine teilweise geschnittene, schematische Darstellung der Baugruppe für eine Entladungslampe gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach der Montage am Lampensockel
10 Eine teilweise geschnittene, schematische Darstellung der Baugruppe für eine Entladungslampe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach der Montage am Lampensockel
11 Eine ausschnittweise Darstellung der Verbindung zwischen Befestigungsring und Laschenring der in 10 abgebildeten Baugruppe
12 Eine Draufsicht auf eine Schweißlasche des Laschenrings der in 10 und 11 abgebildeten Baugruppe
In den 1 bis 5 sind Details einer Baugruppe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und ihrer Befestigung am Lampensockel einer Hochdruckentladungslampe dargestellt. Diese Baugruppe dient als Baueinheit für eine Hochdruckentladungslampe, die als Lichtquelle in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer vorgesehen ist.
Die vorgenannte Baugruppe 1 besteht aus einer im wesentlichen zylindrischen Lampengefäßeinheit 100, einer die Lampengefäßeinheit 100 mit Klemmsitz umschließenden metallischen Manschette 120, einem Befestigungsring 130 und einem Laschenring 140. Die Manschette 120 besteht aus nichtrostendem Stahl, beispielsweise Edelstahl mit der Werkstoffnummer 1.4016. Der Befestigungsring 130 besteht aus nichtrostendem Stahl, beispielsweise Edelstahl mit der Werkstoffnummer 1.4301 oder 1.4016 oder 1.4003, und ist steif gegenüber Verwindungen und Verbiegen ausgebildet. Er besitzt eine Dicke von 1,5 mm. Der Laschenring 140 besteht aus nichtrostendem Stahl, vorzugsweise aus kalt verfestigtem Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4301, und ist als Stanzblechteil ausgebildet und besitzt eine Dicke von 0,3 mm. Der Laschenring 140 ist koaxial zum Befestigungsring 130 in einer Vertiefung an der Unterseite 131 des Befestigungsrings 130 angeordnet und durch mehrere Laserschweißpunkte 147 mit der Unterseite 131 des Befestigungsrings 130 verbunden. Der Laschenring 140 besitzt vier äquidistant entlang seines Umfangs an seiner Innenseite 141 angeformte Laschen 142, 143, 144, 145, die sich jeweils in Richtung der Ringachse des Laschenrings 140 erstrecken und aus der Ringebene des Laschenrings 140 herausragen. Die Laschen 142, 143, 144, 145 sind derart aus der Ringebene des Laschenringes 140 heraus und vom Befestigungsring 130 weg gebogen, dass sie jeweils in einem Kontaktbereich 121 unterhalb der Unterseite 131 des Befestigungsrings 130 an der Manschette 120 federnd anliegen und sind dort mit der Manschette 120 durch Laserschweißen verbunden. Die Kontaktbereiche 121 zwischen den Laschen 142, 143, 144, 145 und der Manschette 120 liegen unterhalb der Unterseite 131 des Befestigungsrings 130, das heißt, sie besitzen einen geringeren Abstand zur Unterseite 131 des Befestigungsrings als zur Oberseite 132 des Befestigungsrings 130. Die Laschen 142, 143, 144, 145 erstrecken sich daher nicht in die Ringöffnung des Befestigungsrings 130. Der Befestigungsring 130 weist drei entlang seines Umfangs an seiner Innenseite angeordnete Aussparungen 134, 135, 136 auf, die jeweils zur Aufnahme eines Stegs des Lampensockels dienen. Diese Aussparungen 134, 135, 136 werden jeweils von drei Seiten von einem Wandabschnitt 137 des Befestigungsrings 130 und an der vierten Seite von einem Abschnitt 146 des Laschenrings 140 begrenzt. Der jeweilige Abschnitt 146 des Laschenrings 140 ist vorzugsweise jeweils als Schweißlasche 146 ausgebildet, die aus einem ringscheibenförmigen Abschnitt des Laschenrings 140 ausgestanzt ist und sich radial nach außen erstreckt und aus der Ringebene des Laschenrings 140 herausragt.
Die Lampengefäßeinheit 100 wird mittels der Manschette 120, des Befestigungsrings 130 und des Laschenrings 140 inklusive seiner vier Laschen 142, 143, 144, 145 in der Ringöffnung des Befestigungsrings 130 gehaltert. Die Lampengefäßeinheit 100 erstreckt sich durch die Ringöffnung des Befestigungsrings 130, wobei die Unterseite 131 des Befestigungsrings 130 dem ersten, sockelnahen Ende 101 der Lampengefäßeinheit 100 zugewandt ist und die Oberseite 132 des Befestigungsrings 130 dem zweiten, sockelfernen Ende 102 der Lampengefäßeinheit 100 zugewandt ist. In der 1 ist schematisch nur ein von der Manschette 120 umschlossener Abschnitt der Lampengefäßeinheit 100 abgebildet. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Baugruppe entlang der in 2 dargestellten Schnittlinie A-B. In den 2 und 3 wurde der Übersichtlichkeit halber die Lampengefäßeinheit 100 nicht abgebildet. Zur Montage der Baugruppe 1 wird der Laschenring 140 mit der Unterseite 131 des Befestigungsrings 130 verschweißt und anschließend die von der Manschette 120 mit Klemmsitz umschlossene Lampengefäßeinheit 100 durch die Ringöffnung des Befestigungsrings 130 und des Laschenrings 140 gesteckt, so dass die Laschen 142, 143, 144, 145 des Laschenrings 140 federnd an der Manschette 120 anliegen. Nun wird die Lampengefäßeinheit 100 derart bezüglich des Befestigungsrings 130 ausgerichtet, dass die Gasentladungselektroden 111, 112 in der Lampengefäßeinheit die gewünschte räumliche Lage und Orientierung in Bezug auf die drei Referenznoppen 133 an der Oberseite 132 des Befestigungsrings 130 einnehmen. Anschließend werden die Laschen 142, 143, 144, 145 und die Manschette 120 durch Laserschweißen in den Kontaktbereichen 121 verbunden und die Lampengefäßeinheit 100 dadurch in dieser Ausrichtung fixiert. Die komplette Baugruppe 1 kann nun am Lampensockel 2 der Hochdruckentladungslampe montiert werden.
In den 4 und 5 ist die Montage der Baugruppe 1 am Lampensockel 2 der Hochdruckentladungslampe ausschnittweise und schematisch dargestellt. 4 zeigt die gleiche Schnittebene wie 1. Der Lampensockel 2 besitzt ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 200 und drei Stege 210, 220, 230, die entlang des Randes einer Öffnung 300 in einer Seitenwand 201 des Gehäuses 200 angeordnet sind. Das Gehäuse 200 besteht vorzugsweise aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einer Magnesiumlegierung. Die Baugruppe 1 wird derart an dem Lampensockel 2 befestigt, dass das sockelnahe Ende 101 der Lampengefäßeinheit 100 durch die Öffnung 300 in den Innenraum des Gehäuses 200 ragt und die drei Stege 210, 220, 230 jeweils in einer der drei Aussparungen 134, 135, 136 des Befestigungsrings 130 angeordnet sind. Die drei Stege 210, 220, 230 besitzen jeweils ein verbreitertes Mittelstück 211, 221 das an der Unterseite 131 des Befestigungsrings 130 anliegt. Das verbreiterte Mittelstück des dritten Stegs 230 ist in den Figuren nicht sichtbar. Die Mittelstücke 211, 221 der drei Stege 210, 220, 230 sind mit dem Rand eines ringförmigen Kragens 212 verbunden, der den Rand der Öffnung 300 bildet. Die 5 zeigt eine Draufsicht auf die Innenseite von Befestigungsring 130 und Laschenring 140 in Richtung des in 2 abgebildeten Pfeils X. In der 2 sind zusätzlich zu den Aussparungen 134, 135, 136 im Befestigungsring 130 auch die Oberkanten der in diesen Aussparungen 134, 135, 136 angeordneten Stege 210, 220, 230 abgebildet. Die drei Stege 210, 220, 230 besitzen an ihrer Oberkante jeweils zwei Höcker 240, die zum Verschweißen der Stege 210, 220, 230 mit dem Befestigungsring 130 dienen. Außerdem liegt an jedem dieser Stege 210, 220, 230 eine Schweißlasche 146 des Laschenrings 140 an, die mit dem jeweiligen Steg 210, 220 oder 230 während der Montage der Baugruppe 1 am Lampensockel 2 verschweißt werden. Die Anzahl der Schweißlaschen 146 entspricht der Anzahl der Stege 210, 220, 230.
In den 6 und 7 sind Details des Lampensockels 2 und der Lampengefäßeinheit 100 der Hochdruckentladungslampe gezeigt. In 6 wurden der Laschenring 140 und seine Laschen 142, 143, 144, 145 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Der Lampensockel 2 besitzt ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 200 mit sechs metallischen Seitenwänden 201, 202, 203, 204, 205, 206, in dessen Innenraum die Komponenten einer Betriebsvorrichtung für die Hochdruckentladungslampe angeordnet sind. In der Seitenwand 201 des Gehäuses 200 ist die Öffnung 300 zur Montage der Baugruppe 1 und zur Aufnahme des sockelnahen Endes 101 der Lampengefäßeinheit 100 angeordnet. Der oben beschriebene ringförmige Kragen 212 ist entweder einteilig mit der Seitenwand 201 des Gehäuses 200 ausgebildet (4) oder ist mit einem ringscheibenförmigen, vom Kragen 212 abgewinkelten Flansch 213 versehen, der mit der Seitenwand 201 an ihrer Innenseite oder Außenseite (8) verschweißt ist. Der Lampensockel 2 ist mit den elektrischen Anschlüssen zur Energieversorgung der Hochdruckentladungslampe versehen. Diese elektrischen Anschlüsse sind in dem elektrischen Anschlussteil 207 angeordnet, das durch eine Seitenwand 202 des Gehäuses 200 ragt. Den elektrischen Anschlüssen im Anschlussteil 207 wird die Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs zugeführt, um die im Innenraum 301 des Gehäuses 200 angeordnete Betriebsvorrichtung der Hochdruckentladungslampe mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Betriebsvorrichtung beinhaltet auch eine Zündvorrichtung zum Zünden der Gasentladung in der Hochdruckentladungslampe, die beispielsweise in bekannter Weise als Impulszündvorrichtung ausgebildet ist und einen Hochspannungstransformator umfasst, dessen Primärwicklung in den Ladestromkreis eines Zündkondensators mit parallel dazu geschalteter Funkenstrecke angeordnet ist und dessen Sekundärwicklung während der Zündphase die Elektrode 112 über die Stromzuführung 114 mit Hochspannungsimpulsen zum Zünden der Gasentladung versorgt. Die Hochspannung führenden Komponenten der Zündvorrichtung können durch aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehende Wände im Innenraum 301 des Lampensockels 2 von anderen Komponenten der Betriebsvorrichtung getrennt sein, um die Hochspannungsfestigkeit des Lampensockels 2 zu erhöhen. Die Betriebsvorrichtung besitzt beispielsweise einen Hochsetzsteller und einen an den Ausgang des Hochsetzstellers angeschlossenen Vollbrückenwechselrichter, in dessen Brückenzweig die Entladungsstrecke der Hochdruckentladungslampe geschaltet ist, um die Hochdruckentladungslampe nach dem Ende der Zündphase in bekannter Weise mit einem rechteckigen Lampenstrom geringer Frequenz, typischerweise 500 Hz, zu versorgen.
Die Lampengefäßeinheit 100 der Hochdruckentladungslampe wird von einem zweiseitig abgedichteten Entladungsgefäß 103 aus Quarzglas mit darin angeordneten Gasentladungselektroden 111, 112 und Füllung zum Erzeugen einer Gasentladung sowie einem das Entladungsgefäß 103 umgebenden Außenkolben 104 gebildet. Die Füllung ist vorzugsweise quecksilberfrei und enthält Xenon sowie Jodide von Natrium, Scandium, Zink und Indium. Der Außenkolben 104 ist mit den Enden des Entladungsgefäßes 103 verschmolzen. Die Gasentladungselektrode 112 ist mit der aus dem sockelnahen Ende 101 der Lampengefäßeinheit 100 herausragenden sockelnahen Stromzuführung 114 verbunden und die andere Gasentladungselektrode 111 ist mit der aus dem sockelfernen Ende 102 der Lampengefäßeinheit 100 herausragenden sockelfernen Stromzuführung 113 verbunden, die mittels eines parallel zur Lampengefäßeinheit 100 verlaufenden, von einer Keramikisolierung 115 umgebenen Stromzuführungsabschnitts zum Lampensockel 2 zurückgeführt ist. Die Stromzuführungen 113, 114 sind jeweils mit einem elektrischen Kontakt der Betriebsvorrichtung verbunden. Der von der Keramikisolierung 115 umgebene Stromzuführungsabschnitt der sockelfernen Stromzuführung 113 ist durch die Ringöffnung des Befestigungsrings 130 und durch einen Durchbruch 148 im Laschenring 140 sowie durch die Öffnung 300 in den Innenraum 301 des Gehäuses 200 des Lampensockels 2 geführt.
Mittels der Baugruppe 1 kann über die Position der Manschette 120 auf der Lampengefäßeinheit 100 und die relative Anordnung von Befestigungsring 130 und Manschette 120 jeweils der Abstand des sockelnahen Endes 101 der Lampengefäßeinheit 100 zur Unterseite 131 des Befestigungsrings 130 und der Abstand des sockelfernen Endes 102 der Lampengefäßeinheit 100 zur Oberseite 132 des Befestigungsrings 130 sowie die Eintauchtiefe der Lampengefäßeinheit 100 in den Innenraum 301 des Gehäuses 200 des Lampensockels 2 festgelegt werden. Insbesondere kann dadurch auch der Abstand der Enden der Gasentladungselektroden 111, 112 zu der durch die drei Referenznoppen 133 auf der Oberseite 132 des Befestigungsrings 130 definierten Referenzebene auf den gewünschten Wert festgelegt werden. Die Hälfte der Summe aus den Abständen der entladungsseitigen Enden der beiden Gasentladungselektroden 111, 112 zu der vorgenannten Referenzebene wird als Light-Center-Length oder LCL-Wert bezeichnet. Der LCL-Wert der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe kann daher auf dieselbe Weise auf einen gewünschten Wert von beispielsweise 18 mm eingestellt werden.
In 8 ist schematisch eine Baugruppe 1' gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Baugruppe 1' gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von der Baugruppe 1 gemäß dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung nur durch eine andere Gestaltung der Laschen des Laschenrings 140 bzw. 140'. Daher werden für identische Teile beider Ausführungsbeispiele in den Figuren dieselben Bezugszeichen verwendet und für deren Beschreibung wird auf die Beschreibung der Baugruppe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwiesen. Der Laschenring 140' besitzt ebenfalls vier äquidistant entlang seines Umfangs angeordnete, an seiner Innenseite angeformte Laschen 142', die sich in Richtung der Ringachse des Laschenrings erstrecken und aus der Ringebene des Laschenrings 140' herausragen. Die Laschen 142' sind jeweils hakenartig gebogen und liegen federnd an der Manschette 120 an und sind mit dieser in einem Kontaktbereich 121 zwischen Manschette 120 und jeweiliger Lasche 142' mittels Laserschweißen verbunden. Der Laschenring 140' ist mit der Unterseite 131 des Befestigungsrings 130 mittels Laser verschweißt. In allen anderen Details stimmen die Baugruppen 1, 1' gemäß den beiden Ausführungsbeispielen überein.
In 9 ist schematisch eine Baugruppe 1" gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Schnittebene der 9 entspricht der Schnittebene der 4. Die Baugruppe 1" gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von der Baugruppe 1 gemäß dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung nur durch eine andere Gestaltung der Laschen des Laschenrings 140 bzw. 140". Daher werden für identische Teile beider Ausführungsbeispiele in den Figuren dieselben Bezugszeichen verwendet und für deren Beschreibung wird auf die Beschreibung der Baugruppe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwiesen. Der Laschenring 140" besitzt ebenfalls vier äquidistant entlang seines Umfangs angeordnete, an seiner Innenseite angeformte Laschen 142", 143" die sich in Richtung der Ringachse des Laschenrings 140" erstrecken und aus der Ringebene des Laschenrings 140" herausragen. Die Laschen 142", 143" liegen federnd an der Manschette 120 an und sind mit dieser verschweißt, analog zu den Laschen 142, 143, 144, 145 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Laschen 142", 143" gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheiden sich von den Laschen 142, 143, 144, 145 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch, das die Laschen 142", 143" gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung jeweils einen in Richtung der Oberseite 132 des Befestigungsrings 130 weisenden Buckel besitzen, der geringfügig in die Ringöffnung des Befestigungsrings 130 hineinragt.
In allen anderen Details stimmen die Baugruppen 1, 1" gemäß dem ersten und dritten Ausführungsbeispiel überein.
In 10 ist schematisch eine Baugruppe 1''' gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Baugruppe 1''' gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von der Baugruppe 1 gemäß dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung nur durch eine andere Gestaltung des Befestigungsrings. Daher werden für identische Teile beider Ausführungsbeispiele in den Figuren dieselben Bezugszeichen verwendet und für deren Beschreibung wird auf die Beschreibung der Baugruppe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwiesen. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Befestigungsring 130 einteilig ausgebildet, während der Befestigungsring 130''' gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel aus zwei Ringscheiben 130a, 130b besteht, die koaxial übereinander angeordnet und miteinander verschweißt sind, so dass die erste Ringscheibe 130a die mit den Referenznoppen 133 versehene Oberseite 132 des Befestigungsrings 130''' und die zweite Ringscheibe 130b die Unterseite 131 des Befestigungsrings 130''' bildet. Beide Ringscheiben 130a, 130b des Befestigungsrings 130''' bestehen aus nichtrostendem Stahl, beispielsweise aus Edelstahl der Werkstoffnummer 1.4301 oder 1.4016 oder 1.4003. Die erste Ringscheibe 130a besitzt eine Dicke von 0,7 mm und die zweite Ringscheibe 130b weist eine Dicke von 1,5 mm auf. In den schematischen Darstellungen der 10 und 11 ist das Dickenverhältnis der Ringscheiben 130a, 130b nicht korrekt abgebildet. Der Laschenring 140 der Baugruppe 1''' gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist mit der flachen Unterseite 131 der zweiten Ringscheibe 130b bzw. des Befestigungsrings 130''' verschweißt. Es ist keine Vertiefung für den Laschenring 140 an der Unterseite 131 des Befestigungsrings 130''' vorgesehen. Durch die doppelschichtige Ausbildung des Befestigungsrings 130''' wird eine hohe Steifigkeit gegenüber Verbiegen und Verwindung erzielt. In allen anderen Details stimmen die Baugruppen 1, 1''' gemäß dem ersten und vierten Ausführungsbeispiel überein.
Die 11 und 12 zeigen die Verbindung zwischen einer Schweißlasche 146 des Laschenrings 140 und einem Steg 210 des Lampensockels 2 sowie die Verbindung des Stegs 210 mit dem in 10 abgebildeten Befestigungsring 130''' im Detail. Der Steg 210 des Lampensockels 2 greift in die vom Wandabschnitt 137 gebildeten Aussparung 134 des Befestigungsrings 130''' und liegt mit einer Kontaktfläche an dem Wandabschnitt 137 des Befestigungsring 130''' an. Die Schweißlasche 146 des Laschenrings 140 ist in Richtung der Oberseite 132 des Befestigungsrings 130''' gebogen, erstreckt sich in die Aussparung 134 des Befestigungsrings 130''' und liegt an dem Steg 210 an, so dass der Steg 210 mit Klemmsitz in einem von dem Wandabschnitt 137 des Befestigungsrings 130'' und der Schweißlasche 146 gebildeten Spalt angeordnet ist. Der Steg 210 wird beispielsweise mittels Widerstands-Inertgas-Schweißen (WIG-Schweißen) mit der Schweißlasche 146 und mit dem Befestigungsring 130''' verbunden.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben näher beschriebenen Ausführungsbeispiele. Beispielsweise können im Befestigungsring 130 mehr als nur drei Aussparungen 134, 135, 136 und entsprechend mehr darauf abgestimmte Stege 210, 220, 230 des Lampensockels 2 sowie Schweißlaschen 146 des Laschenrings 140 vorhanden sein, um die Stabilität zu erhöhen. Beispielsweise können sechs derartige Aussparungen und sechs darauf abgestimmte Stege sowie sechs Schweißlaschen am Laschenring vorgesehen sein. Außerdem kann der Laschenring 140, 140', 140" statt vier eine andere Anzahl von Laschen 142, 143, 144, 145 aufweisen, die mit der Manschette 120 verschweißt sind. Es sollten aus Stabilitätsgründen mindestens drei Laschen am Laschenring 140, 140', 140" vorhanden sein. Ferner muss keine Vertiefung an der Unterseite 131 des Befestigungsrings 130 für den Laschenring 140 vorhanden sein. Der Laschenring 140 kann auch an einer flach ausgebildeten Unterseite 131 des Befestigungsrings 130 angeordnet sein. Auf den Laschenring 140, 140', 140" kann außerdem verzichtet werden, wenn die Laschen 142, 143, 144, 145 unmittelbar an der Unterseite 131 des Befestigungsring 130 angeschweißt sind. Der Befestigungsring 130, 130''' kann entlang seines Umfangs an seinem Außenrand Aussparungen aufweisen, die als Codierung für den lagerichtigen Einbau der Hochdruckentladungslampe in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer dienen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2011/033417 A2 [0002]

Claims

Baugruppe (1; 1') für eine Entladungslampe mit einer Lampengefäßeinheit (100), einer die Lampengefäßeinheit (100) mit Klemmsitz umschließenden Manschette (120), mit einem Befestigungsring (130), der zur Befestigung der Baugruppe (1; 1') an einem Lampensockel (2) der Entladungslampe vorgesehen ist, und mit Laschen (142, 143, 144, 145; 142') zur Fixierung der Manschette (120) an dem Befestigungsring (130), dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (142, 143, 144, 145; 142') an einer Unterseite (131) des Befestigungsrings (130), die im montierten Zustand dem Lampensockel (2) der Entladungslampe zugewandt ist, fixiert sind.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Laschen (142, 143, 144, 145; 142') jeweils in einem Kontaktbereich (121) an der Manschette anliegen, der unterhalb der Unterseite (131) des Befestigungsrings (130) liegt, so dass die Kontaktbereiche (121) der Laschen (142, 143, 144, 145; 142') jeweils einen geringeren Abstand zur Unterseite (131) des Befestigungsrings (130) als zu einer vom Lampensockel (2) der Entladungslampe abgewandten Oberseite (132) des Befestigungsrings (130) besitzen.
Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Laschen (142, 143, 144, 145; 142') als Bestandteil eines Laschenrings (140; 140') ausgebildet sind, der an der Unterseite (131) des Befestigungsrings (130) fixiert ist.
Baugruppe nach Anspruch 3, wobei die Laschen (142, 143, 144, 145; 142') jeweils an der Innenseite (141) entlang des Umfangs des Laschenrings (140; 140') angeformt sind und sich jeweils in Richtung der Ringachse des Laschenrings (140; 140') erstrecken und aus der Ringebene des Laschenrings (140; 140') herausragende Laschenabschnitte besitzen.
Baugruppe nach Anspruch 3, wobei der Laschenring (140, 140', 140") mehrere Schweißlaschen (146) besitzt, die zum Verschweißen mit Stegen (210, 220, 230) des Lampensockels (2) dienen.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Befestigungsring (130) Aussparungen (134, 135, 136) zur Aufnahme von Stegen (210, 220, 230) des Lampensockels (2) besitzt.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Befestigungsring (130), die Manschette (120) und die Laschen (142, 143, 144, 145; 142') sowie die Schweißlaschen (146) aus Metall bestehen.
Entladungslampe mit einem Lampensockel (2), in dessen Innenraum (301) Komponenten einer Betriebsvorrichtung für die Entladungslampe angeordnet sind, und mit einer Baugruppe (1; 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Baugruppe (1; 1') derart angeordnet ist, dass die mit den Laschen (142, 143, 144, 145; 142') verbundene Unterseite (131) des Befestigungsrings (130) dem Lampensockel (2) zugewandt ist und ein Ende (101) der Lampengefäßeinheit (100) durch eine Öffnung (300) in den Innenraum (301) des Lampensockels (2) hineinragt, und wobei der Befestigungsring (130) mit dem Lampensockel (2) verbunden ist.
Entladungslampe nach Anspruch 8, wobei der Lampensockel (2) Stege (210, 220, 230) aufweist, die in den Aussparungen (134, 135, 136) des Befestigungsrings (130) angeordnet sind.
Entladungslampe nach Anspruch 9, wobei die Stege (210, 220, 230) entlang des Umfangs der Öffnung (300) im Lampensockel (2) angeordnet sind.
Entladungslampe nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Stege (210, 220, 230) aus Metall bestehen.
Entladungslampe nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Manschette (120) oder mindestens eine der Laschen (142, 143, 144, 145; 142') oder der Befestigungsring (130) mit dem elektrischen Massebezugspotenzial der Betriebsvorrichtung verbunden ist.