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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft allgemein eine Kugelpfannenbaugruppe und im Einzelnen eine ausrichtbare Beleuchtungseinrichtung/-baugruppe für ein Fahrzeug, die die Kugelpfannenbaugruppe umfasst.
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HINTERGRUND
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Kugelpfannenbaugruppen werden verwendet, um ein erstes Bauteil schwenkbar an einem zweiten Bauteil anzubringen. Zum Beispiel können ein oder mehrere Kugelpfannenbaugruppen verwendet werden, um eine Beleuchtungseinrichtung/ein Beleuchtungsmodul einer ausrichtbaren Beleuchtungseinrichtung/-baugruppe, z. B. eine ausrichtbare Scheinwerferbaugruppe, an einem Gehäuse der ausrichtbaren Beleuchtungseinrichtung/-baugruppe anzubringen. Die Kugelpfannenbaugruppe sieht dazwischen eine schwenkbare Verbindung vor, so dass die Beleuchtungseinrichtung/das Beleuchtungsmodul während der Einstellung und/oder Positionierung der Beleuchtungseinrichtung/des Beleuchtungsmoduls schwenken und/oder drehen können. Die Kugelpfannenbaugruppe kann einen Kugelzapfen mit einem kugelförmigen Ende umfassen, das in einer Pfannenschale in einschnappendem Eingriff dazwischen angeordnet ist. Der einschnappende Eingriff muss eine Haltekraft bieten, die ausreicht, um den Kugelzapfen in der Pfannenschale zu sichern, um zu verhindern, dass der Kugelzapfen von der Pfannenschale gelöst wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es wird eine Kugelpfannenbaugruppe vorgesehen. Die Kugelpfannenbaugruppe umfasst einen Halter. Der Halter umfasst eine Stirnplatte, die eine Öffnung ausbildet, einen von der Stirnplatte entlang einer Längsachse beabstandeten Boden und mehrere sich zwischen der Stirnplatte und dem Boden erstreckende Arme. Die mehreren Arme wirken zusammen, um eine Pfannenschale auszubilden. Ein Kugelzapfen, der ein einen Durchmesser festlegendes, im Wesentlichen kugelförmiges Ende aufweist, ist in der Pfannenschale in einschnappendem Eingriff mit den mehreren Armen angeordnet. Jeder der mehreren Arme umfasst einen oberen Abschnitt. Der obere Abschnitt ist benachbart zu der Stirnplatte angeordnet und erstreckt sich radial einwärts hin zu der Langsachse. Der obere Abschnitt legt einen Durchmesser der Öffnung fest, der kleiner als der Durchmesser des kugelförmigen Endes des Kugelzapfens ist. Eine radiale Vorspanneinrichtung ist ringförmig um einen Außenumfang des oberen Abschnitts der mehreren Arme angeordnet. Die radiale Vorspanneinrichtung ist ausgelegt, um einer Bewegung der mehreren Arme relativ zu der Längsachse radial nach außen Widerstand entgegenzuwirken.
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Es wird auch eine Kugelpfannenbaugruppe vorgesehen. Die Kugelpfannenbaugruppe umfasst einen Halter. Der Halter umfasst eine Stirnplatte, die eine Öffnung ausbildet, einen Boden der von der Stirnplatte entlang einer Langsachse beabstandet ist, mehrere Schenkel, die sich zwischen der Stirnplatte und dem Boden erstrecken, und mehrere Arme, die sich zwischen der Stirnplatte und dem Boden erstrecken. Die mehreren Arme wirken zusammen, um eine Pfannenschale auszubilden. Ein Kugelzapfen, der ein einen Durchmesser festlegendes, im Wesentlichen kugelförmiges Ende aufweist, ist in der Pfannenschale in einschnappendem Eingriff mit den mehreren Armen angeordnet. Jeder der mehreren Arme umfasst einen oberen Abschnitt. Der obere Abschnitt ist benachbart zu der Stirnplatte angeordnet und erstreckt sich radial einwärts hin zu der Langsachse. Der obere Abschnitt der mehreren Arme legt einen Durchmesser der Öffnung fest, der kleiner als der Durchmesser des kugelförmigen Endes des Kugelzapfens ist. Eine radiale Vorspanneinrichtung ist ringförmig um einen Außenumfang des oberen Abschnitts der mehreren Arme angeordnet. Die radiale Vorspanneinrichtung ist ausgelegt, um einer Bewegung der mehreren Arme relativ zu der Langsachse radial nach außen entgegenzuwirken. Die radiale Vorspanneinrichtung umfasst einen ungefederten Innenkreisumfang, der in etwa gleich einem Außenkreisumfang der mehreren Arme ist, wenn sich die radiale Vorspanneinrichtung in einem nicht geweiteten Zustand befindet. Die radiale Vorspanneinrichtung ist ausgelegt, um einem radialen Weiten des Innenkreisumfangs über den ungefederten Innenkreisumfang hinaus entgegenzuwirken. Die mehreren Schenkel wirken zusammen, um eine Nut auszubilden, die in einer Außenumfangsfläche der mehreren Schenkel ringförmig um die Langsachse angeordnet ist. Die radiale Vorspanneinrichtung ist in der Nut angeordnet.
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Es wird auch eine ausrichtbare Beleuchtungsbaugruppe für ein Fahrzeug vorgesehen. Die ausrichtbare Beleuchtungsbaugruppe umfasst einen Rahmen, der einen Innenraum ausbildet. In dem Innenraum des Rahmens ist eine Beleuchtungseinrichtung/ein Beleuchtungsmodul angeordnet. An dem Rahmen ist eine Einstellvorrichtung angebracht. Die Einstellvorrichtung ist zum Einstellen einer Position der Beleuchtungseinrichtung/des Beleuchtungsmoduls relativ zu dem Rahmen ausgelegt. Eine Kugelpfannenbaugruppe verbindet die Beleuchtungseinrichtung/das Beleuchtungsmodul und die Einstellvorrichtung miteinander. Die Kugelpfannenbaugruppe umfasst einen Halter. Der Halter umfasst eine Stirnplatte, die eine Öffnung ausbildet, einen von der Stirnplatte entlang einer Längsachse beabstandeten Boden und mehrere sich zwischen der Stirnplatte und dem Boden erstreckende Arme. Die mehreren Arme wirken zusammen, um eine Pfannenschale auszubilden. Ein Kugelzapfen, der ein einen Durchmesser festlegendes, im Wesentlichen kugelförmiges Ende aufweist, ist in der Pfannenschale in einem einschnappenden Eingriff mit den mehreren Armen angeordnet. Der Kugelzapfen erstreckt sich von dem kugelförmigen Ende zu einem distalen Ende, das mit der Einstellvorrichtung gekoppelt ist. Jeder der mehreren Arme umfasst einen oberen Abschnitt. Der obere Abschnitt ist benachbart zu der Stirnplatte angeordnet und erstreckt sich radial einwärts hin zu der Langsachse. Der obere Abschnitt legt einen Durchmesser der Öffnung fest, der kleiner als der Durchmesser des kugelförmigen Endes des Kugelzapfens ist. Eine radiale Vorspanneinrichtung ist ringförmig um einen Außenumfang des oberen Abschnitts der mehreren Arme angeordnet. Die radiale Vorspanneinrichtung ist ausgelegt, um einer Bewegung der mehreren Arme relativ zu der Längsachse radial nach außen entgegenzuwirken.
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Demgemäß sieht die radiale Vorspanneinrichtung eine zusätzliche Haltekraft über die Haltekraft hinaus vor, die von der Einschnappverbindung zwischen dem kugelförmigen Ende des Kugelzapfens und der Pfannenschale allein vorgesehen wird, wodurch die gesamte Haltekraft der Kugelpfannenbaugruppe erhöht wird. Das kugelförmige Ende des Kugelzapfens kann immer noch von der Pfannenschale abgenommen werden, doch die meisten verformen die mehreren Arme elastisch und weiten die radiale Vorspanneinrichtung dabei. Die von der hierin beschriebenen Kugelpfannenbaugruppe vorgesehene verstärkte Haltekraft ermöglicht es der Kugelpfannenbaugruppe, schwerere Bauteile ohne Problem zu sichern.
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Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den Begleitzeichnungen genommen wird, leicht deutlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Querschnittansicht einer ausrichtbaren Beleuchtungsbaugruppe.
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2 ist eine schematische perspektivische Explosionsansicht einer Kugelpfannenbaugruppe.
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3 ist eine schematische Querschnittansicht der Kugelpfannenbaugruppe entlang einer Ebene geschnitten, die ein Paar von gegenüberliegenden Armen der Kugelpfannenbaugruppe halbiert.
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4 ist eine schematische Querschnittansicht der Kugelpfannenbaugruppe entlang einer Ebene geschnitten, die ein Paar von gegenüberliegenden Schenkeln der Kugelpfannenbaugruppe halbiert.
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5 ist eine schematische Draufsicht auf eine radiale Vorspanneinrichtung der Kugelpfannenbaugruppe.
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6 ist eine schematische Draufsicht auf einen Rand der radialen Vorspanneinrichtung.
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EINGEHENDE BESCHREIBUNG
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Der Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass Begriffe wie ”oberhalb”, ”unterhalb”, ”nach oben”, ”nach unten”, ”oben”, ”unten” etc. zur Beschreibung der Figuren verwendet werden und nicht Einschränkungen des durch die beigefügten Ansprüche dargelegten Schutzumfangs der Erfindung darstellen.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren, bei denen gleiche Ziffern in den gesamten mehreren Ansichten gleiche Teile bezeichnen, ist in 1 bei 20 eine ausrichtbare Beleuchtungsbaugruppe allgemein gezeigt. Die ausrichtbare Beleuchtungsbaugruppe 20 dient für ein Fahrzeug und kann in jeder geeigneten Weise geformt, bemessen und/oder ausgelegt sein, um dem Fahrzeug zu entsprechen.
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Unter Bezugnahme auf 1 umfasst die ausrichtbare Beleuchtungsbaugruppe 20 einen Rahmen 22. Der Rahmen 22 bildet einen Innenraum 24 aus, in dem eine Beleuchtungseinrichtung/ein Beleuchtungsmodul 26 angeordnet ist. Die ausrichtbare Beleuchtungsbaugruppe 20 umfasst weiterhin eine Einstellvorrichtung 28, die an dem Rahmen 22 angebracht ist, und eine Kugelpfannenbaugruppe 30, die die Einstellvorrichtung 28 und die Beleuchtungseinrichtung/das Beleuchtungsmodul 26 miteinander verbindet. Die Einstellvorrichtung 28 ist ausgelegt, um eine Position der Beleuchtungseinrichtung/des Beleuchtungsmoduls 26 relativ zu dem Rahmen 22 einzustellen, um das von der ausrichtbaren Beleuchtungsbaugruppe 20 abgestrahlte Licht auszurichten. Während die ausrichtbare Beleuchtungsbaugruppe 20 mit nur einer einzigen Einstellvorrichtung 28 und einer einzigen Kugelpfannenbaugruppe 30 gezeigt ist, versteht sich, dass die ausrichtbare Beleuchtungsbaugruppe 20 mehrere Einstellvorrichtungen 28 mit mehreren Kugelpfannenbaugruppen 30 umfassen kann, um ein sowohl horizontales als auch vertikales Einstellen der Beleuchtungseinrichtung/des Beleuchtungsmoduls 26 zu ermöglichen. An dem Rahmen 22 ist ein Glas 32 angebracht, um den Innenraum 24 abzudichten und zu umschließen und die Beleuchtungseinrichtung/das Beleuchtungsmodul 26 und eine (nicht gezeigte) Glühbirne vor Beschädigung zu schützen.
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Unter Bezugnahme auf 2 bis 4 umfasst die Kugelpfannenbaugruppe 30 einen Halter 34. Der Halter 34 kann Polymermaterial, einschließlich aber nicht ausschließlich Nylon, umfassen und aus diesem hergestellt sein. Der Halter 34 umfasst eine Stirnplatte 36, einen Boden 38, mehrere Arme 40 und mehrere Schenkel 42. Die Stirnplatte 36 und der Boden 38 sind entlang einer Längsachse 44 voneinander beabstandet, wobei die mehreren Arme 40 und die mehreren Schenkel 42 sich zwischen der Stirnplatte 36 und dem Boden 38 erstrecken. Die Stirnplatte 36 bildet eine Öffnung 46 durch einen mittleren Bereich derselben aus, die konzentrisch zu der Längsachse 44 positioniert ist.
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Die mehreren Arme 40 wirken zusammen, um eine Pfannenschale 48 dazwischen auszubilden, die durch die Öffnung 46 zugänglich ist. Wie am Besten in 3 gezeigt ist, bildet die Pfannenschale 48 eine im Wesentlichen kugelförmige Gestalt. Jeder der mehreren Arme 40 umfasst einen oberen Abschnitt 50, einen mittleren Abschnitt 52 und einen unteren Abschnitt 54. Unter Bezugnahme auf 3 sind die oberen Abschnitte 50 der Arme 40 benachbart zu der Stirnplatte 36 angeordnet und umfassen eine radiale Innenfläche 56 relativ zur Längsachse 44, die sich radial einwärts hin zu der Langsachse 44 erstreckt. Die oberen Abschnitte 50 der Arme 40 wirken zusammen, um einen Durchmesser 57 der Öffnung 46, die an einer oberen Fläche 58 der Stirnplatte 36 angeordnet ist, auszubilden. Die unteren Abschnitte 54 der Arme 40 sind benachbart zu dem Boden 38 des Halters 34 angeordnet, wobei die mittleren Abschnitte 52 der Arme 40 zwischen den oberen Abschnitten 50 und den unteren Abschnitten 54 angeordnet sind. Während die Kugelpfannenbaugruppe 30 mit vier Armen 40 gezeigt ist, versteht sich, dass die Kugelpfannenbaugruppe 30 eine beliebige Anzahl an Armen 40 umfassen kann.
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Die mehreren Schenkel 42 sehen den Halter 34 an der Stirnplatte 36 vor, um zu verhindern, dass sich die Stirnplatte 36 während des Einführens eines kugelförmigen Endes 74 eines Kugelzapfens 72 in die (nachstehend näher beschriebene) Pfannenschale 48 biegt oder wesentlich bewegt. Die Schenkel 42 umfassen einen oberen Abschnitt 60, der benachbart zu der Stirnplatte 36 angeordnet ist. Eine radiale Innenfläche 62 der oberen Abschnitte 60 der Schenkel 42 erstrecken sich allgemein parallel zu der Längsachse 44, wobei die oberen Abschnitte 50 der Arme 40 sich weiter einwärts hin zur Längsachse 44 als die oberen Abschnitte 60 der Schenkel 42 erstrecken. Somit bewirken die Schenkel 42 kein Halten des kugelförmigen Endes 74 des Kugelzapfens 72 in der Pfannenschale 48. Während die Kugelpfannenbaugruppe 30 mit vier Schenkeln 42 gezeigt ist, versteht sich, dass die Kugelpfannenbaugruppe 30 eine beliebige Anzahl an Schenkel 42 umfassen kann.
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Unter Bezugnahme auf 3 und 4 bildet der Boden 38 des Halters 34 eine Bohrung 64 aus, die sich dadurch erstreckt. Die Bohrung 64 ist mit der Langsachse 44 konzentrisch. Der Boden 38 bildet weiterhin eine Kammer 66 oder Hinterschneidung aus, die ringförmig um die Bohrung 64 angeordnet ist. Die Kammer 66 ist zwischen der Pfannenschale 48 und dem Boden 38 angeordnet. Eine Befestigungsschraube 68 ist in der Bohrung 64 angeordnet, wobei ein Kopf 70 der Befestigungsschraube 68 in der Kammer 66 angeordnet ist.
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Die Kugelpfannenbaugruppe 30 umfasst weiterhin einen Kugelzapfen 72. Der Kugelzapfen 72 umfasst ein im Wesentlichen kugelförmiges Ende 74, das in der Pfannenschale 48 angeordnet ist, und erstreckt sich zu einem distalen Ende 76, das mit der Einstellvorrichtung 28 gekoppelt ist. Das kugelförmige Ende 74 des Kugelzapfens 72 bildet eine im Wesentlichen kugelförmige Gestalt mit einem Durchmesser 78 aus. Die Form und Größe des kugelförmigen Endes 74 des Kugelzapfens 72 ist in etwa gleich der Form und Größe der Pfannenschale 48. Der Durchmesser 57 der Öffnung 46 ist kleiner als der Durchmesser 78 des kugelförmigen Endes 74 des Kugelzapfens 72. Demgemäß bewirkt das Einführen des kugelförmigen Endes 74 der Kugel in die Pfannenschale 48 eine elastische Verformung der oberen Abschnitte 50 der Arme 40 und eine radiale Bewegung der Arme 40 relativ zur Langsachse 44, um ein Treten des kugelförmigen Endes 74 des Kugelzapfens 72 durch die Öffnung 46 zuzulassen. Bei Positionieren des kugelförmigen Endes 74 des Kugelzapfens 72 in der Pfannenschale 48 bewegen sich die oberen Abschnitte 50 der Arme 40 vor der elastischen Verformung und radialen Bewegung derselben federnd zurück in ihre ursprüngliche Position, um das kugelförmige Ende 74 des Kugelzapfens 72 gegen eine axiale Bewegung entlang der Längsachse 44 axial ortsfest in der Pfannenschale 48 zu sichern. Demgemäß ist das kugelförmige Ende 74 des Kugelzapfens 72 in der Pfannenschale 48 in einem Einschnappeingriff mit den mehreren Armen 40 angeordnet.
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Unter Bezugnahme auf 2 bis 3 ist eine radiale Vorspanneinrichtung 80 ringförmig um einen Außenumfang der oberen Abschnitte 50 der mehreren Arme 40 angeordnet. Wie in 4 gezeigt wirken die mehreren Schenkel 42 zusammen, um eine Nut 82 auszubilden, die ringförmig um die Langsachse 44 benachbart zu den oberen Abschnitten 50 der Arme 40 angeordnet ist. Die Nut 82 ist in einer Außenumfangsfläche 84 der mehreren Schenkel 42 angeordnet. Die radiale Vorspanneinrichtung 80 ist in der Nut 82 angeordnet.
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Die radiale Vorspanneinrichtung 80 ist ausgelegt, um einer Bewegung der mehreren Arme 40 relativ zu und weg von der Längsachse 44 radial nach außen entgegenzuwirken. Wenn die radiale Vorspanneinrichtung 80 sich in einem nicht geweiteten Zustand befindet, wie etwa in 3 und 4 gezeigt ist, umfasst die radiale Vorspanneinrichtung 80 einen ungefederten Innenkreisumfang, der in etwa gleich einem durch die mehreren Arme 40 ausgebildeten Außenkreisumfang ist. Die radiale Vorspanneinrichtung 80 ist ausgelegt, um einem radialen Weiten des Innenkreisumfangs über den ungefederten Innenkreisumfang hinaus entgegenzuwirken. Demgemäß zwingt eine Bewegung des kugelförmigen Endes 74 des Kugelzapfens 72 aus der Pfannenschale 48 die mehreren Arme 40, sich radial nach außen weg von der Längsachse 44 wegzubiegen. Da aber die mehreren Arme 40 von der radialen Vorspanneinrichtung 80 begrenzt sind, müssen die mehreren Arme 40 die radiale Vorspanneinrichtung 80 von dem nicht geweiteten Zustand zu einem geweiteten Zustand weiten, um es dem kugelförmigen Ende 74 des Kugelzapfens 72 zu erlauben, durch die Öffnung 46 und aus der Pfannenschale 48 zu treten. Daher erhöht die radiale Vorspanneinrichtung 80 die Kraft, die erforderlich ist, um das kugelförmige Ende 74 des Kugelzapfens 72 von der Pfannenschale 48 zu entfernen.
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Die radiale Vorspanneinrichtung 80 kann einen Federsicherungsring, eine Federklammer oder eine irgendeine andere ähnliche Vorrichtung umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Unter Bezugnahme auf 5 und 6 ist die radiale Vorspanneinrichtung 80 zum Beispiel als Federsicherungsring gezeigt. Der Federsicherungsring umfasst einen länglichen flachen Streifen 86 aus einem Material wie etwa Edelstahl oder einem anderen ähnlichen Material, der zu einer Spule ausgebildet ist. Die Spule bildet mindestens zwei parallele und benachbarte Laminierungen 88 aus. Da die Enden des flachen Streifens 86 aus dem Material nicht aneinander angebracht sind, kann sich der Federsicherungsring radial nach außen weiten.
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Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.
