DE102012101434A1

DE102012101434A1 - Linsenhalter zur Aufnahme einer Linse in einem Scheinwerfer

Info

Publication number: DE102012101434A1
Application number: DE102012101434A
Authority: DE
Inventors: Bastian Schwarz; Sonja Seibt; Franz-Georg Willeke
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2032-02-24
Also published as: CN103292260B; US20130223090A1; DE102012101434B4; US9079530B2; CN103292260A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Linsenhalter (10) zur Aufnahme einer Linse (11) in einem Scheinwerfer (1) und einen Scheinwerfer (1) mit einem solchen Linsenhalter (10), welcher Scheinwerfer (1) im Wesentlichen durch ein Gehäuse aus einem Grundkörper (12) und einer Abschlussscheibe (13) gebildet ist, und wobei der Linsenhalter (10) aus einem Kunststoffkörper (14) ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Kunststoffkörper (14) ein Metallflächenelement (15) aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass der Kunststoffkörper (14) vor durch die Abschlussscheibe (13) in das Gehäuse eintreffender und durch die Linse (11) hindurchtretender Strahlung (21) geschützt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Linsenhalter zur Aufnahme einer Linse in einem Scheinwerfer, welcher Scheinwerfer im Wesentlichen durch ein Gehäuse aus einem Grundkörper und einer Abschlussscheibe gebildet ist, und wobei der Linsenhalter aus einem Kunststoffkörper ausgebildet ist.
STAND DER TECHNIK
Bei Scheinwerfern, die insbesondere eine geneigte Abschlussscheibe aufweisen, können Lichtstrahlen der Sonne schräg von oben durch die Abschlussscheibe in das Gehäuse einstrahlen. Ein Teil der Lichtstrahlen der Sonne kann durch die Linse gelangen und auf dem Kunststoffkörper des Linsenhalters durch die Linse fokussiert werden. Dadurch kann es zu Beschädigungen des Kunststoffkörpers kommen.
In der DE 198 03 986 A1 ist beispielsweise ein Scheinwerfer für ein Fahrzeug gezeigt, und der Scheinwerfer weist ein Projektionsmodul mit einer Projektorlinse auf, und die Linse besitzt im oberen Bereich, durch den die Strahlung der Sonne gelangen kann, einen bearbeiteten Bereich. Der bearbeitete Bereich kann beispielsweise sandgestrahlt oder granitgestrahlt sein, oder es wird im oberen Bereich eine Beschichtung vorgesehen, wobei durch die genannten Maßnahmen ein Hindurchtreten der Sonnenstrahlung durch die Linse vermieden ist. Nachteilhafterweise muss bei der Montage der Linse im Lichtmodul die Drehlage der Linse so berücksichtigt werden, dass sich der bearbeitete Bereich in der Einbaulage der Linse oben befindet. Ferner ist der bearbeitete Bereich für einen Betrachter von der Außenseite des Scheinwerfers sichtbar, was in Bezug auf das gewünschte Erscheinungsbild des Scheinwerfers als störend empfunden werden kann.
Die DE 299 12 504 U1 schlägt einen Scheinwerfer mit einem Lichtmodul vor, in dem eine Plankonvexlinse aufgenommen ist, und die Plankonvexlinse weist auf der innenliegenden Planfläche eine Oberflächenstruktur auf, durch die eine Streuung von in die Linse eintreffendem Sonnenlicht erzeugt wird. Damit wird eine Fokussierung des Sonnenlichts beispielsweise auf der Innenseite des aus Kunststoff hergestellten Linsenhalters vermieden. Zwar ist diese Maßnahme für einen Betrachter von der Außenseite des Scheinwerfers nicht mehr sichtbar, jedoch kann der Bereich mit der veränderten Oberflächenstruktur auf der Planfläche der Linse den Strahlengang des Scheinwerferlichts im Lichtmodul stören.
In der DE 10 2005 021 704 A1 wird eine Blende im Lichtmodul vorgeschlagen, und weitere Komponenten im Lichtmodul werden mittels der Blende vor durch die Linse eintreffendes Sonnenlicht abgeschirmt. Die Blende ist dabei als komplexes Stanz-Biegebauteil ausgeführt und muss an einem Bauteil separat aufwendig angeordnet werden.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise einen Scheinwerfer vor eintreffender Sonnenstrahlung zu schützen. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Schutz eines im Scheinwerfer angeordneten Linsenhalters zu schaffen, der aus einem Kunststoffkörper hergestellt ist, wobei der Schutz von der Außenseite des Scheinwerfers vorzugsweise nicht sichtbar ist und insbesondere den Strahlengang des durch den Scheinwerfer bereitgestellten Lichts nicht stört und einfach ausgeführt ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Linsenhalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einem Scheinwerfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 in Verbindung mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Kunststoffkörper ein Metallflächenelement aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass der Kunststoffkörper vor durch die Abschlussscheibe in das Gehäuse eintreffender und durch die Linse hindurchtretender Strahlung geschützt ist.
Erfindungsgemäß wird der Linsenhalter als Hybridbauteil ausgeführt, und der Linsenhalter besteht aus einem Grundkörper aus Kunststoff und aus einem wenigstens teilweise auf der Oberfläche des Grundkörpers aufgebrachten Metallflächenelement. Die Erfindung sieht dabei vor, dass die Sonnenstrahlen durch die Linsen hindurch gelangen können, und weitere Maßnahmen zur Verhinderung der durch die Linse hindurch tretenden Strahlung sind nicht mehr erforderlich. Tritt ein Brennglaseffekt der durch die Linse hindurchtretenden Sonnenstrahlen auf, so führt dieser Brennglaseffekt nicht zu einer Beschädigung des Metallflächenelements. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung eines Metallflächenelements auf dem Kunststoffkörper des Linsenhalters werden die Nachteile des Standes der Technik folglich überwunden. Insbesondere muss die Linse keinen strukturierten Bereich aufweisen, der von der Außenseite des Scheinwerfers sichtbar wäre, und die Linse kann in jeder beliebigen Drehlage in den Linsenhalter eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Strahlengang des durch das im Scheinwerfer vorhandene Leuchtmittel emittierten Lichtes nicht beeinträchtigt wird. Um jedoch die Reflexion von Streueffekten zu minimieren, kann das Metallflächenelement auf dem Kunststoffkörper zur Bildung des Linsenhalters eine mattierte Oberfläche aufweisen.
Der Kunststoffkörper kann einen innenliegenden Öffnungsbereich aufweisen, in dem die Linse aufnehmbar ist, und das Metallflächenelement befindet sich vorzugsweise auf einer in den Öffnungsbereich weisenden Innenseite des Kunststoffkörpers. Die Innenseite des Kunststoffkörpers bildet die Oberfläche, die durch einen Brennglaseffekt in Verbindung mit der eintretenden Sonnenstrahlung beschädigt werden kann. Folglich kann das Metallflächenelement bevorzugt wenigstens teilweise auf der Innenseite des Kunststoffkörpers angebracht werden, die in den Öffnungsbereich zur Aufnahme der Linse hin weist.
Weiterhin kann der Kunststoffkörper als Freiformkörper mit einer Freiformkontur ausgebildet sein, und das Metallflächenelement kann ebenfalls einen der Freiformkontur der Innenseite des Kunststoffkörpers entsprechenden Freiformkörper bilden. Entspricht die Freiformkontur des Metallflächenelementes der Freiformkontur des Kunststoffkörpers, in dem das Metallflächenelement auf dem Kunststoffkörper aufgebracht werden soll, so bildet das Metallflächenelement einen komplementären Körper zum entsprechenden Bereich des Kunststoffkörpers und erfordert zur Anordnung am Kunststoffkörper keinen wesentlichen zusätzlichen Bauraum.
Mit besonderem Vorteil kann der Kunststoffkörper mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt sein, und der Kunststoffkörper kann an das Metallflächenelement angespritzt sein. Hierzu kann das Metallflächenelement beispielsweise in eine Spritzgussform eingelegt werden, um anschließend die Kunststoffmasse zur Bildung des Kunststoffkörpers in die Spritzgussform einzuspritzen. Im Ergebnis entsteht eine Verbindung zwischen dem Kunststoffkörper und dem Metallflächenelement, sodass der Linsenhalter als Hybridbauteil ausgebildet ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Metallflächenelement auf der Innenseite des Kunststoffkörpers aufgeklebt, eingeklipst oder mittels Verbindungsmitteln mit dem Kunststoffkörper verbunden werden. Das Metallflächenelement kann hierzu beispielsweise als Folie, jedoch auch als formstabiler Blechkörper ausgebildet sein.
Der Kunststoffkörper kann einen seinen Öffnungsbereich unterseitig umschließenden Abschnitt aufweisen, und das Metallflächenelement kann mit Vorteil auf der Innenseite des unterseitigen Abschnitts angeordnet sein. Fällt die Sonnenstrahlung von oben durch die Abschlussscheibe und durch die Linse ein, so kann ein Brennglaseffekt bevorzugt auf dem unterseitigen Abschnitt des Kunststoffkörpers entstehen. Somit kann die Anordnung des Metallflächenelements auf den unterseitigen Abschnitt des Kunststoffkörpers begrenzt sein.
Die Erfindung richtet sich ferner auf einen Scheinwerfer mit einem Linsenhalter zur Aufnahme einer Linse, mit einem Gehäuse, das im Wesentlichen gebildet ist aus einem Grundkörper und einer Abschlussscheibe, und wobei der Linsenhalter im Gehäuse aufgenommen ist und aus einem Kunststoffkörper ausgebildet ist, und es ist vorgesehen, dass der Kunststoffkörper ein Metallflächenelement aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass der Kunststoffkörper vor durch die Abschlussscheibe in das Gehäuse eintreffender und durch die Linse hindurchtretender Strahlung geschützt ist. Die Merkmale und Vorteile des vorstehend beschriebenen Linsenhalters können für einen erfindungsgemäßen Scheinwerfer mit einem ebensolchen Linsenhalter ebenfalls Verwendung finden.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
1 ein Ausführungsbeispiel eines Scheinwerfers in einer Querschnittsansicht mit einem Linsenhalter, der erfindungsgemäß aus einem Kunststoffkörper und einem Metallflächenelement besteht,
2 eine dreidimensionale Darstellung eines Kunststoffkörpers mit einem Metallflächenelement zur Bildung des Linsenhalters und
3 eine Querschnittsform eines Abschnittes des Kunststoffkörpers mit einem aufgebrachten Metallflächenelement.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Scheinwerfers 1, der beispielsweise für ein Fahrzeug eingesetzt werden kann. Der Scheinwerfer 1 weist ein Gehäuse auf, das im Wesentlichen durch einen Grundkörper 12 und einer vorderseitigen Abschlussscheibe 13 gebildet ist. Im Gehäuse des Scheinwerfers 1 ist ein Lichtmodul 18 angeordnet, und das Lichtmodul 18 kann beispielsweise zur Bereitstellung eines Abblendlichtes und/oder eines Fernlichtes dienen. Das Lichtmodul 18 ist im Wesentlichen gebildet durch einen Reflektor 19, ein Leuchtmittel 20 und einen am Reflektor 19 angeordneten Linsenhalter 10, in dem eine Linse 11 aufgenommen ist. Das gezeigte Lichtmodul 18 ist als Projektionsmodul aufgebaut, und wenn das Leuchtmittel 20 in Betrieb genommen wird und Licht in den Reflektor 19 emittiert, so reflektiert dieses am Reflektor 19 und tritt durch die Linse 11 hindurch. Anschließend kann das Licht den Scheinwerfer 1 durch die Abschlussscheibe 13 verlassen.
Der Linsenhalter 10 weist einen Kunststoffkörper 14 auf, der den Grundkörper des Linsenhalters 10 bildet, und der Kunststoffkörper 14 ist mit einem Öffnungsbereich 16 ausgeführt, in dem die Linse 11 aufgenommen ist. Der Öffnungsbereich 16 wird durch eine Innenseite 17 des Kunststoffkörper 14 begrenzt und erfindungsgemäß befindet sich im unteren Bereich der Innenseite 17 ein Metallflächenelement 15.
Beispielhaft ist eine Sonnenstrahlung 21 dargestellt, die schräg von oben durch die Abschlussscheibe 13 und durch die Linse 11 auf die Innenseite 17 des Kunststoffkörpers 14 einstrahlt. Unter bestimmten Umständen kann, wie gezeigt, eine Fokussierung der Sonnenstrahlung 21 auf der Oberfläche der Innenseite 17 stattfinden, und erfindungsgemäß ist auf der Innenseite 17 das Metallflächenelement 15 angeordnet, das mit der fokussierten, jedoch auch beispielsweise leicht defokussierten Sonnenstrahlung 21 bestrahlt wird. Durch die Ausführung des Linsenhalters 10 mit einem innenseitigen Metallflächenelement 15 kann die eintreffende und im Wesentlichen fokussierte Sonnenstrahlung 21 die Oberfläche des Linsenhalters 10 nicht beschädigen, da das Metallflächenelement 15 durch die Bestrahlung mit fokussierter Sonnenstrahlung 21 nicht beschädigt wird.
2 zeigt einen Linsenhalter 10 aus einem Kunststoffkörper 14, der im Spritzguss als Freiformkörper hergestellt ist. Der Kunststoffkörper 14 weist einen innenseitigen Öffnungsbereich 16 auf, und auf dem unterseitigen Abschnitt des Kunststoffkörpers 14 ist auf seiner Innenseite 17 ein Metallflächenelement 15 aufgebracht. Das Metallflächenelement 15 weist eine Freiform auf, die der Freiform des unterseitigen Abschnittes der Innenseite 17 des Kunststoffkörpers 14 entspricht. Folglich folgt die Kontur des Metallflächenelements 15 der Kontur der Innenseite 17 des Kunststoffkörpers 14. Das Metallflächenelement 15 ist gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch den Kunststoffkörper 14 umspritzt, beispielsweise, indem das Metallflächenelement 15 bereits vor Injektion der Kunststoffmasse in ein Spritzgusswerkzeug zum Herstellen des Kunststoffkörpers 14 eingelegt wurde.
3 zeigt in einer Querschnittsansicht einen Teilbereich des Kunststoffkörpers 14 mit einem aufgebrachten Metallflächenelement 15. Dabei ist erkennbar, dass die Form des Metallflächenelements 15 der Kontur des Kunststoffkörpers 14 folgt, und das Metallflächenelement 15 kann beispielsweise als Folie oder als dünnes Metallblech ausgeführt sein.
Der Vorteil eines als Hybridkörper ausgeführten Linsenhalters 10 liegt in der freien Gestaltbarkeit eines spritzgegossenen Kunststoffkörpers 14 mit einem geringen Gewicht. Ist das Metallflächenelement 15 lediglich auf der Innenseite 17 im Öffnungsbereich 16 des Kunststoffkörpers 14 angeordnet, so weist der Linsenhalter 10 kein großes Gesamtgewicht auf, sodass der Scheinwerfer 1 durch die Verwendung eines Hybrid-Linsenhalters 10 keine wesentliche Zunahme des Eigengewichtes erfährt.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene Ausführungsbeispiel. 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 konstruktiven Einzelheiten oder räumlichen Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise eine direkte Verbindung zwischen dem Metallflächenelement 15 am Kunststoffkörper 14 nicht erforderlich. Beispielsweise kann das Metallflächenelement 15 auch in einem Abstand im oder am Kunststoffkörper 14 angeordnet sein, ohne dass das Metallflächenelement 15 über seiner gesamten Fläche mit dem Kunststoffkörper 14 angrenzend ausgeführt ist. Weiterhin kann das Metallflächenelement 15 auch als metallische Beschichtung auf der Innenseite 17 des Kunststoffkörpers 14 aufgebracht sein.
Bezugszeichenliste

1: Scheinwerfer
10: Linsenhalter
11: Linse
12: Grundkörper des Gehäuses
13: Abschlussscheibe
14: Kunststoffkörper
15: Metallflächenelement
16: Öffnungsbereich
17: Innenseite
18: Lichtmodul
19: Reflektor
20: Leuchtmittel
21: Strahlung, Sonnenstrahlung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19803986 A1 [0003]
DE 29912504 U1 [0004]
DE 102005021704 A1 [0005]

Claims

Linsenhalter (10) zur Aufnahme einer Linse (11) in einem Scheinwerfer (1), welcher Scheinwerfer (1) im Wesentlichen durch ein Gehäuse aus einem Grundkörper (12) und einer Abschlussscheibe (13) gebildet ist, und wobei der Linsenhalter (10) aus einem Kunststoffkörper (14) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (14) ein Metallflächenelement (15) aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass der Kunststoffkörper (14) vor durch die Abschlussscheibe (13) in das Gehäuse eintreffender und durch die Linse (11) hindurchtretender Strahlung (21) geschützt ist.
Linsenhalter (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (14) einen innenliegenden Öffnungsbereich (16) aufweist und in dem die Linse (11) aufnehmbar ist, wobei das Metallflächenelement (15) auf einer in den Öffnungsbereich (16) weisenden Innenseite (17) des Kunststoffkörpers (14) angeordnet ist.
Linsenhalter (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (14) als Freiformkörper mit einer Freiformkontur ausgebildet ist, und wobei das Metallflächenelement (15) einen der Freiformkontur der Innenseite (17) des Kunststoffkörpers (14) entsprechenden Freiformkörper aufweist.
Linsenhalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (14) mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt ist, wobei der Kunststoffkörper (14) an das Metallflächenelement (15) angespritzt ist.
Linsenhalter (10) nach Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallflächenelement (15) auf der Innenseite (17) des Kunststoffkörpers (14) aufgeklebt, eingeklipst oder mittels Verbindungsmitteln mit dem Kunststoffkörper (14) verbunden ist.
Linsenhalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallflächenelement (15) als Folie oder als formstabiler Blechkörper ausgebildet ist.
Linsenhalter (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (14) einen seinen Öffnungsbereich (16) unterseitig umschließenden Abschnitt aufweist, wobei das Metallflächenelement (15) auf der Innenseite (17) des unterseitigen Abschnittes angeordnet ist.
Scheinwerfer (1) mit einem Linsenhalter (10) zur Aufnahme einer Linse (11), mit einem Gehäuse, das im Wesentlichen gebildet ist aus einem Grundkörper (12) und einer Abschlussscheibe (13), und wobei der Linsenhalter (10) im Gehäuse aufgenommen ist und aus einem Kunststoffkörper (14) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (14) ein Metallflächenelement (15) aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass der Kunststoffkörper (14) vor durch die Abschlussscheibe (13) in das Gehäuse eintreffender und durch die Linse (11) hindurchtretender Strahlung (21) geschützt ist.
Scheinwerfer (1) nach Anspruch 8 mit einem Linsenhalter (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 7.