DE102012111312A1

DE102012111312A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Justieren eines LED-Moduls

Info

Publication number: DE102012111312A1
Application number: DE201210111312
Authority: DE
Inventors: Helmut Jakobsmeyer
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2032-11-24
Also published as: CN103836547A; CN103836547B; DE102012111312B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Justieren eines LED-Moduls an einem Bauteil einer Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Einstelleinrichtung zum Verbringen des LED-Moduls entlang einer Justierrichtung in eine Solllage, wobei die Einstelleinrichtung einen Hebelarm umfasst, mittels dessen das LED-Modul in die Solllage relativ zu dem Bauteil bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Justieren eines LED-Moduls an einem Bauteil einer Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Einstelleinrichtung zum Verbringen des LED-Moduls entlang einer Justierrichtung in eine Solllage.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Justieren eines LED-Moduls an einem Bauteil einer Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge, wobei das LED-Modul relativ zu dem Bauteil in einer Justierrichtung bewegt wird, bis die Solllage erreicht ist.
Aus der US 2009/0303726 A1 ist eine Vorrichtung zum Justieren eines LED-Moduls an einem Bauteil einer Beleuchtungsvorrichtung bekannt, die zum Einstellen mehrere Schrauben, Buchsen sowie Muttern aufweist. Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist, dass diese Einstellmittel bei Nachjustierung an der Beleuchtungsvorrichtung verbleiben, was die Kosten bzw. das Gewicht der Beleuchtungsvorrichtung erhöht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Justieren eines LED-Moduls an einem Bauteil einer Beleuchtungsvorrichtung derart weiterzubilden, dass eine möglichst einfache und sichere Justierung mit geringem Kostenaufwand gewährleistet ist, wobei insbesondere relativ wenig in der Beleuchtungsvorrichtung zu verbleibende Einstellmittel vorgesehen sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Justieren eines LED-Moduls in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung einen Hebelarm umfasst, mittels dessen das LED-Modul in die Solllage relativ zu dem Bauteil bewegbar ist.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mittels einer Hebelkraft eine einfach zu handhabende Justierung eines LED-Moduls zu einem mit demselben zu verbindenden Bauteil gewährleistet ist, ohne dass eine nennenswerte Kraftwirkung auf das Bauteil ausgeübt wird. Darüber hinaus verbleiben die Einstellelemente zur Bereitstellung der Hebelkraftwirkung nicht an dem LED-Modul bzw. Bauteil, so dass der Kosten- und Gewichtsaufwand reduziert werden kann.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der zu betätigende Hebelarm an einem fest und lösbar mit dem Bauteil verbundenen Referenzelement anlegbar, das als ein Festpunkt dient und/oder eine Drehachse vorgibt. Durch einen entsprechend langen Hebelarm kann auf handhabungstechnisch einfache Weise mittels Verschwenken des Hebelarms in Justierrichtung die relative Lage des LED-Moduls zu dem Bauteil in Justierrichtung verändert werden. Hierbei befindet sich der Angriffspunkt des Hebelarms an dem LED-Modul in einem ausreichend großen Abstand zu dem Festpunkt, so dass mit Verschwenken des Hebelarms ein ausreichend großer Einstellweg in Justierrichtung erfolgen kann.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Referenzelement eine Rastung auf, die mehrere in Justierrichtung verteilt angeordnetes Rastelement aufweist, in die ein Ende des Hebelarms eingreifbar ist. Hierdurch wird ein definierter Festpunkt des Hebelarms gewährleistet, so dass eine definierte Schwenkbewegung des Hebelarms ermöglicht wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das LED-Modul eine Durchgangsöffnung auf, durch die der Hebelarm teilweise durchgreifen kann. Die Durchgangsöffnung ist in einem solchen Abstand zu dem Festpunkt angeordnet, dass das LED-Modul mit Verschwenken des Hebelarms entlang einem ausreichend großen vorzugsweise linearen Einstellweg bewegt werden kann.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Referenzelement als eine Referenzleiste ausgebildet, die mit einer Rückseite auf einer Anlagefläche des Bauteils positionierbar ist und über den Hebelarm an derselben gehalten ist. Da der Hebelarm lediglich eine die Einstelllage der Referenzleiste ermöglichende Haltekraft aufbringen muss, die teilweise durch das Eigengewicht des Hebelarms bewirkt wird, kann die Krafteinwirkung auf das Bauteil gering gehalten werden. Nach Verbringen des LED-Moduls in die Solllage kann sowohl der Hebelarm als auch die Referenzleiste entfernt werden. Alternativ kann das Referenzelement auch einstückig mit dem Bauteil verbunden sein, was allerdings eine entsprechend hohe Wandstärke des Bauteils bedingt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das LED-Modul einen Kühlkörper auf, der zum einen eine Einstelllasche mit der Durchgangsöffnung für den Hebelarm und zum anderen zumindest eine Befestigungslasche mit Löchern zur Befestigung des LED-Moduls an dem Bauteil aufweist. Vorteilhaft kann der Kühlkörper somit zur Justierung und Befestigung des LED-Moduls genutzt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Loch der Befestigungslasche als ein Langloch ausgebildet, das in Justierrichtung orientiert angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine Führung des LED-Moduls während des Justiervorgangs in Justierrichtung ermöglicht.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Bauteil als ein Reflektor ausgebildet, der eine rückseitig abstehende Rippe aufweist zur Anlage der Befestigungslasche. Die Befestigungslasche ist somit beabstandet zu der Anlagefläche für die Referenzleiste des Reflektors angeordnet, so dass ein ausreichend großer Hebel zum Verschwenken des Hebelarms gewährleistet ist. Außerdem wird hierdurch eine Linearführung des LED-Moduls bewirkt.
Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9 dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt das LED-Modul in eine Nullposition zu dem Bauteil verbracht wird und unter Anlage desselben an dem Bauteil gehalten wird, dass in einem zweiten Schritt das LED-Modul mittels einer Einstelleinrichtung in Justierrichtung in eine Sollposition bewegt wird, wobei das LED-Modul mittels eines um einen an dem Bauteil angeordneten Festpunkt verschwenkbaren Hebelarms der Einstelleinrichtung linear bewegt wird, und dass des weiteren das LED-Modul in der Solllage an dem Bauteil fixiert wird und dass die Einstelleinrichtung entfernt wird.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Justierung eines LED-Moduls relativ zu einem Bauteil durch Ansetzen einer Einstelleinrichtung erfolgt, die nach Beendigung des Justiervorgangs wieder entfernt werden kann. Auf diese Weise sind im Wesentlichen lediglich Befestigungsmittel zur Befestigung des LED-Moduls an dem Bauteil erforderlich. Durch eine Schwenkbewegung kann das LED-Modul in eine Solllage zu dem Bauteil verbracht werden, in der es über Befestigungsmittel an dem Bauteil fixiert wird.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Rückansicht eines Bauteils mit einem montierten LED-Modul, das mit einer herkömmlichen Einstelleinrichtung in die Solllage verbringbar ist,
2 eine perspektivische Rückansicht eines Bauteils mit einem montierten LED-Modul, das mittels einer erfindungsgemäßen Einstelleinrichtung in die Solllage verbringbar ist,
3 eine Vorderansicht des Bauteils gemäß 2,
4 einen Vertikalschnitt durch das Bauteil gemäß Linie IV-IV in 3 und
5 eine Rückansicht des erfindungsgemäßen Bauteils.
Eine in 1 dargestellte bekannte Vorrichtung zum Justieren eines LED-Moduls 1’ weist als Einstellmittel drei Stiftschrauben 2, drei Buchsen 3 sowie drei selbstsichernde Muttern 4 auf, mittels derer das LED-Modul 1’ an einem als Reflektor ausgebildeten Bauteil 5’ einer Beleuchtungsvorrichtung justier- und befestigbar ist.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Justieren eines LED-Moduls 1 an einem Bauteil 5 einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß den 2 bis 5 weist eine Einstelleinrichtung 6 auf, die ein Referenzelement 7 und einen senkrecht zu denselben angeordneten Hebelarm 8 aufweist. Der Hebelarm 8 ist durch eine Durchgangsöffnung 9 einer an dem LED-Modul 1 angeformten Einstelllasche 10 geführt gelagert, wobei ein erstes Ende 11 des Hebelarms 8 in einer Einstelllage in einem Rastelement 12 des Referenzelementes 7 angesetzt ist. Beispielsweise wird die das Eingreifen des Hebelarmendes 11 in das Rastelement 12 bewirkende Haltekraft durch das Eigengewicht des Hebelarms 8 mit bewirkt, wobei der Hebelarm 8 in vertikaler Richtung angeordnet ist und durch die zu dem Rastelement 12 fluchtende Durchgangsöffnung 9 der Einstelllasche 10 geführt ist.
Das Referenzelement 7 ist als eine Referenzleiste ausgebildet, die mit einer Rückseite auf einer Anlagefläche 13 des Bauteils 5 positioniert ist. Auf einer dem Hebelarm 8 zugewandten Seite weist die Referenzleiste 7 mehrere in Justierrichtung R benachbart angeordnete Rastelemente 12 auf. Die Rastelemente 12 und/oder das erste Ende 11 des Hebelarms 8 sind so konturiert, dass in einer Einstelllage des Hebelarms 8 unter Eingreifen des ersten Endes 11 des Hebelarms 8 an dem Rastelement 12 die Verbindung zwischen dem ersten Ende 11 und dem Rastelement 12 einen Festpunkt F bildet, um den der Hebelarm 8 verschwenkbar ist. Da die Rastleiste 7 eine Breite b aufweist, wird eine Drehachse D gebildet, die senkrecht zur Justierrichtung R und senkrecht zur Erstreckungsrichtung des geradlinigen Hebelarms 8 verläuft. Die Durchgangsöffnung 9 ist derart dimensioniert, dass der Hebelarm 8 mit Spiel durch die Durchgangsöffnung 9 durchgreifen kann. Der Hebelarm 8 ist somit in einer senkrecht zur Justierrichtung R und zur Drehachse D verlaufenden Richtung linear geführt gelagert. Vorteilhaft wird durch eine relativ große langlochartige Durchgangsöffnung 9 ein seitliches Verkippen verhindert.
Das Bauteil 5 weist rückseitig abstehende Rippen 14 auf, an denen eine Befestigungslasche 15 des LED-Moduls 1 enthaltend ein Loch 16 zur Befestigung des LED-Moduls 1 an dem Bauteil 5 angelegt ist. Das Loch 16 ist als ein Langloch ausgebildet, dessen lange Seiten in Justierrichtung R verlaufen. Hierdurch ist gewährleistet, dass ausgehend von einer Nullposition des LED-Moduls 1 relativ zu dem Bauteil 5 in der das LED-Modul 1 über die Befestigungslasche 15 an dem Bauteil 5 in einer Einstelllage anliegt, das LED-Modul 1 in eine in Justierrichtung R relativ zu dem Bauteil 5 veränderte Solllage bewegbar ist, in der die Fixierung des LED-Moduls 1 an dem Bauteil 5 erfolgt.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann das Referenzelement 7 auch einstückig mit dem Bauteil 5 verbunden sein. In diesem Fall ist der Fertigungs- und Kostenaufwand für die Herstellung des Bauteils 5 größer.
Im Folgenden wird das Justierverfahren näher beschrieben.
In einem ersten Schritt wird das LED-Modul 1 durch nicht dargestellte Mittel in eine Nullposition zu dem Bauteil 5 verbracht, in der das LED-Modul 1 an der Rückseite des Bauteils 5 anliegt und mittels einer definierten Federkraft in dieser Einstelllage gehalten ist. Das Bauteil 5 kann sich hierbei in einer nicht dargestellten Aufnahme der Justiervorrichtung befinden.
In einem zweiten Schritt wird die Einstelleinrichtung 6 mit dem Referenzelement 7 und dem Hebelarm 8 in Wirkverbindung mit dem Bauteil 5 bzw. mit dem LED-Modul 1 verbracht. Zuerst wird das Referenzelement 7 in einen Zwischenraum zwischen dem LED-Modul 1 und dem Bauteil 5 eingeführt und mit seiner Rückseite an die Anlagefläche 13 des Bauteils 5 positioniert. Anschließend wird der Hebelarm 8 durch die Durchgangsöffnung 9 des LED-Moduls 1 durchgesteckt und greift mit dem ersten Ende 11 in ein Rastelement 12 des Referenzelementes 7 ein.
In einem weiteren Schritt wird nun der Hebelarm 8 um die Drehachse D so weit verschwenkt, dass unter Mitnahme des LED-Moduls 1 dasselbe in die Solllage relativ zu dem Bauteil 5 verbracht wird, in der eine vorgegebene Lichtfigur erzeugt werden kann. Beispielsweise erstreckt sich die Justierrichtung R in vertikaler Richtung, so dass eine Hell-Dunkel-Grenze veränderbar ist.
Sobald die Solllage erreicht ist, wird durch Anziehen von durch die Löcher 16 der Befestigungslasche 15 eingreifenden Befestigungsschrauben 17 das LED-Modul 1 an dem Bauteil 5 fixiert. Die Befestigungsschrauben 17 können als Standardschrauben ausgebildet sein, so dass der Kostenaufwand relativ gering ist.
Danach können die Einstellelemente, nämlich der Hebelarm 8 sowie das Referenzelement 7 entfernt werden. Das Bauteil 5 kann aus der Aufnahme der Justiervorrichtung entfernt werden und in ein nicht dargestelltes Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung, beispielsweise eines Scheinwerfers, verbaut werden.
Das Bauteil 5 kann als ein Reflektor ausgebildet sein, der in einem in vertikaler Richtung oberen Bereich ein Reichweitenreflektorsegment 18 aufweist, dem LED-Module 19 zugeordnet sind, und der in einem in vertikaler Richtung unteren Bereich ein Vorfeldreflektorsegment 20 aufweist, dem das LED-Modul 1 zugeordnet ist.
Das LED-Modul 1 besteht aus einer Leiterplatte 21 mit einer Anzahl von LED-Lichtquellen sowie einem Kühlkörper 22, der beispielsweise durch Verschraubung mit der Leiterplatte 21 verbunden ist.
Alternativ kann das LED-Modul 1 auch andere Typen von Lichtquellen aufweisen.
Das Referenzelement 7 und der Hebelarm 8 sind vorzugsweise stabförmig ausgebildet.
Die Durchgangsöffnung 9 des LED-Moduls 1 ist in einem solchen Abstand a₁ zu einer Rückseite 23 des Referenzelementes 7 angeordnet, dass durch Verschwenken des als Betätigungselement ausgebildeten Hebelarms 8 um einen Winkel φ das LED-Modul 1 in Justierrichtung R um einen für die Einstellung der Lichtfunktion maximalen linearen Verfahrweg verstellbar ist. Ein freies zweites Ende 24 des Hebelarms 8 weist einen Abstand a₂ zu der Durchgangsöffnung 9 auf, der ein Mehrfaches größer ist als der Abstand a₁ zwischen dem ersten Ende 11 und der Oberseite 23. Der Kraftaufwand zum Verschwenken des Hebelarms 8 bzw. linearen Verschieben des LED-Moduls 1 in Justierrichtung R relativ zu dem Bauteil 5 ist relativ gering.
Bezugszeichenliste

1, 1’: LED-Modul
2: Stiftschrauben
3: Buchsen
4: Muttern
5, 5’: Bauteil
6: Einstelleinrichtung
7: Referenzelement
8: Hebelarm
9: Durchgangsöffnung
10: Einstelllasche
11: erstes Ende
12: Rastelement
13: Anlagefläche
14: Rippen
15: Befestigungslasche
16: Loch
17: Befestigungsschraube
18: Reichweitenreflektorsegment
19: LED-Modul
20: Vorfeldreflektorsegment
21: Leiterplatte
22: Kühlkörper
23: Oberseite
24: zweites freies Ende
a1: Länge
a2: Länge
b: Breite
D: Drehachse
F: Festpunkt
R: Justierrichtung
φ: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2009/0303726 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Justieren eines LED-Moduls an einem Bauteil einer Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Einstelleinrichtung zum Verbringen des LED-Moduls entlang einer Justierrichtung in eine Solllage, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung einen Hebelarm (8) umfasst, mittels dessen das LED-Modul (1) in die Solllage relativ zu dem Bauteil (5) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (8) an einem fest mit dem Bauteil (5) verbundenes Referenzelement (7) als Festpunkt (F) anlegbar ist, um den der Hebelarm (8) in Justierrichtung (R) verschwenkbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzelement (7) mit einer solchen Rastung versehen ist, dass ein Ende (11) des Hebelarms (8) in ein Rastelement (12) der Rastung einsetzbar ist, so dass der Hebelarm (8) in Justierrichtung (R) verschwenkbar gehalten ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (8) in einer Durchgangsöffnung (9) des LED-Moduls (1) geführt gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzelement (7) als eine Referenzleiste ausgebildet ist, die mit einer Rückseite auf einer Anlagefläche (13) des Bauteils (5) positionierbar ist und mittels einer durch den Hebelarm (8) auf die Rastung des Referenzelementes (7) wirkenden Haltekraft in einer Einstelllage gehalten ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das LED-Modul (1) einen Kühlkörper (22) aufweist, der eine Einstelllasche (10) mit der Durchgangsöffnung (9) und eine Befestigungslasche (15) mit einem Loch (16) zur Befestigung des LED-Moduls (1) an dem Bauteil (5) in der Solllage aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (16) der Befestigungslasche (15) als ein sich in Justierrichtung (R) erstreckendes Langloch ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (5) als ein Reflektor ausgebildet ist, der eine rückseitig abstehende Rippe (14) aufweist zur Anlage der Befestigungslasche (15) an derselben.
Verfahren zum Justieren eines LED-Moduls an einem Bauteil einer Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge, wobei das LED-Modul relativ zu dem Bauteil in einer Justierrichtung bewegt wird, bis die Solllage erreicht ist, dadurch gekennzeichnet, – dass in einem ersten Schritt das LED-Modul (1) in eine Nullposition zu dem Bauteil (5) verbracht wird und unter Anlage desselben an dem Bauteil (5) gehalten wird, – dass in einem zweiten Schritt das LED-Modul (1) mittels einer Einstelleinrichtung (6) in Justierrichtung (R) in eine Sollposition bewegt wird, wobei das LED-Modul (1) mittels eines um einen an dem Bauteil (5) angeordneten Festpunkt (F) verschwenkbaren Hebelarms (8) der Einstelleinrichtung (6) linear bewegt wird, – und dass des Weiteren das LED-Modul (1) in der Solllage an dem Bauteil (5) fixiert wird und dass die Einstelleinrichtung (6) entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung (6) nach dem Verbringen des LED-Moduls (1) in die Nullposition in Wirkverbindung mit dem Bauteil (5) und dem LED-Modul (1) verbracht wird und dass die Einstelleinrichtung (6) nach dem Verbringen des LED-Moduls (1) in die Solllage von dem Bauteil (5) bzw. dem LED-Modul (1) entfernt wird.