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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2010 041 096 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, mittels derer eine Abblendlicht- und Fernlichtverteilung erzeugbar ist. Es sind zwei Leuchteinheiten vorgesehen, wobei eine erste Leuchteinheit eine erste Lichtquelle aufweist, die mit einem Reflektor und einer vorgelagerten Linse der Optikeinheit zur Erzeugung einer ersten Lichtverteilung zusammenwirkt. Ferner ist eine zweite Leuchteinheit mit einer zweiten Lichtquelle vorgesehen, die mit einem Lichtleiter und der vorgelagerten Linse zusammenwirkt zur Erzeugung einer zweiten Lichtverteilung. Eine vordere Randkante des Lichtleiters dient als eine Blendkante, die mittels der vorgelagerten Linse zu einer Hell/Dunkel-Grenze der ersten Lichtverteilung abgebildet wird. Die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle sind in einer gemeinsamen Ebene auf demselben Kühlkörper gelagert. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass aufgrund der festen Zuordnung der ersten Lichtquelle zu der zweiten Lichtquelle eine Justage der beiden Leuchteinheiten bei der Montage derselben nicht möglich ist.
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Aus der
EP 2 236 914 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer ersten Leuchteinheit und einer zweiten Leuchteinheit zur Erzeugung einer Abblendlicht- und Fernlichtverteilung bekannt. Eine erste Leuchteinheit weist eine erste Lichtquelle auf, die eine erste Optikeinheit enthaltend einen Reflektor, eine Blende sowie eine vorgelagerte Linse aufweist zur Erzeugung einer ersten Lichtverteilung. Eine zweite Leuchteinheit weist eine zweite Lichtquelle auf, die mit einem Reflektor als Optikeinheit zusammenwirkt zur Erzeugung einer zweiten Lichtverteilung. Die erste Lichtquelle ist an einer Auflagefläche eines ersten Kühlkörpers und die zweite Lichtquelle an einer Auflagefläche eines zweiten Kühlkörpers gelagert, wobei das von der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle abgestrahlte Lichtbündel in entgegengesetzten Richtungen abgestrahlt werden. Der erste Kühlkörper und der zweite Kühlkörper sind gleichartig und in einem geringen Abstand zueinander fixiert angeordnet. Die Justierung der ersten Leuchteinheit und der zweiten Leuchteinheit kann unabhängig voneinander erfolgen. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass das Wärmeableitungsvermögen der Kühlkörper jeweils nur auf die zugeordneten Leuchteinheiten abgestimmt ist, so dass ein relativ hoher Bauraumbedarf erforderlich ist.
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Aus der
US 2009/0206719 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer ersten Leuchteinheit und einer zweiten Leuchteinheit bekannt, wobei der ersten Leuchteinheit ein erster Kühlkörper und der zweiten Leuchteinheit ein zweiter Kühlkörper zugeordnet ist. Die beiden Kühlkörper sind jeweils starr zu den jeweiligen Leuchteinheiten angeordnet.
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Aus der
US 2013/0107564 A1 und der
US 2006/0120094 A1 sind jeweils ebenfalls gattungsgemäße Beleuchtungsvorrichtungen bekannt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer ersten Leuchteinheit und einer zweiten Leuchteinheit derart weiterzubilden, dass zum einen platzsparend eine effiziente Kühlung der beiden Leuchteinheiten und zum anderen eine Justierbarkeit der beiden Leuchteinheiten relativ zueinander gewährleistet ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine kompakte Baueinheit bestehend aus einer ersten Leuchteinheit, einer zweiten Leuchteinheit sowie einem ersten Kühlkörper und einem zweiten Kühlkörper geschaffen wird, die zum einen eine effiziente Kühlung von zwei Leuchteinheiten und zum anderen eine relative Justierbarkeit der ersten Leuchteinheit zu der zweiten Leuchteinheit ermöglicht. Dadurch, dass der erste Kühlkörper über eine Wärmeleitungsfläche mit dem zweiten Kühlkörper flächig verbunden ist, wird ein vergleichsweise großvolumiger Gesamtkühlkörper geschaffen, der in der Lage ist, sowohl eine von der ersten Leuchteinheit erzeugte Wärme als auch eine von einer zweiten Leuchteinheit erzeugten Wärme abzuführen. Somit ist ein integrierter Gesamtkühlkörper geschaffen, der segmentiert ausgebildet ist.
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Ein erstes Segment des Gesamtkühlkörpers wird durch den ersten Kühlkörper gebildet, der nicht nur die vollständige Wärme der ersten Leuchteinheit, sondern auch einen Teil der Wärme der zweiten Leuchteinheit abführt. Ein zweites Segment wird durch den zweiten Kühlkörper gebildet, der nicht nur die vollständige Wärme der zweiten Leuchteinheit abführt, sondern auch einen Teil der durch die erste Leuchteinheit erzeugten Wärme.
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Nach der Erfindung ist durch Verschieben des zweiten Kühlkörpers relativ zu dem ersten Kühlkörper entlang der Wärmeleitfläche die erste Leuchteinheit relativ zu der zweiten Leuchteinheit in einer Justierebene einstellbar. Demnach kann eine Justierung erfolgen, bei der der erste Kühlkörper und der zweite Kühlkörper stets über die Wärmeleitungsfläche miteinander verbunden sind. Durch die flächige Anlage des ersten Kühlkörpers an dem zweiten Kühlkörper kann eine gezielte Verschiebung in der Justierebene, die durch die Wärmeleitungsfläche vorgegeben ist, durchgeführt werden. Somit kann auf einfache Weise die zweite Leuchteinheit auf die erste Leuchteinheit ausgerichtet werden, wobei ein optisches Mittel (Linse) der zweiten Leuchteinheit zur Erzeugung der durch die erste Leuchteinheit bewirkten ersten Lichtverteilung beiträgt. Insbesondere kann hierdurch die Lage einer Hell-Dunkel-Grenze in der Horizontalen eingestellt werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Lichtleiter der zweiten Leuchteinheit in einem Halter gelagert, der um eine horizontale Drehachse verschwenkbar ist. Im Zusammenwirken mit einem in vertikaler Richtung verstellbaren Stellbolzen kann somit eine vordere Randkante des Lichtleiters in der Höhe justiert werden. Damit kann die Hell/Dunkel-Grenze der durch die erste Leuchteinheit bewirkten ersten Lichtverteilung in der Vertikalen eingestellt werden. Der zweite Kühlkörper weist für den Lichtleiter bzw. den Halter einen entsprechend geformten Aufnahmeblock auf, der insbesondere eine Begrenzungswandung vorsieht, an der eine die zweite Lichtquelle aufweisende Leiterplatte flächig angebracht werden kann.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weisen der erste Kühlkörper und der zweite Kühlkörper zueinander in Flucht bringbare Positionierlöcher auf, so dass mittels eines durch die zueinander fluchtenden Positionierlöcher einsteckbaren Montagestifts eine Ausrichtung der ersten Leuchteinheit zu der zweiten Leuchteinheit in der vorzugsweise horizontalen Justierebene gegeben ist. Vorteilhaft kann hierdurch eine verspannungsarme Justierung der ersten Leuchteinheit zu der zweiten Leuchteinheit in der horizontalen Ebene erfolgen.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer ersten Leuchteinheit und einer zweiten Leuchteinheit,
- 2 eine perspektivische Darstellung der Beleuchtungsvorrichtung von vorne,
- 3 eine perspektivische Vorderansicht eines ersten Kühlkörpers und eines zweiten Kühlkörpers der Beleuchtungsvorrichtung,
- 4 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung in einem ersten Montageschritt,
- 5 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung in einem zweiten Montageschritt,
- 6 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung in einem dritten Montageschritt,
- 7 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung in einem vierten Montageschritt und
- 8 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung in einem fünften Montageschritt.
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Eine Beleuchtungsvorrichtung 1 für Fahrzeuge weist zur Erzeugung einer Abblendlicht- und einer Fernlichtverteilung eine erste Leuchteinheit 2 und eine zweite Leuchteinheit 3 auf.
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Die erste Leuchteinheit 2 dient zur Erzeugung der Abblendlichtverteilung als erste Lichtverteilung und weist im Wesentlichen eine erste Lichtquelle 4, einen Reflektor 5 und eine in Hauptabstrahlrichtung H der Beleuchtungsvorrichtung 1 vorne gelagerte Linse 6 auf. Der Reflektor 5 und die Linse 6 bilden eine erste Optikeinheit.
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Die zweite Leuchteinheit 3 dient zur Erzeugung einer zweiten Lichtverteilung, die durch Überlagerung mit der ersten Lichtverteilung eine Fernlichtverteilung bildet. Die zweite Leuchteinheit 3 weist im Wesentlichen eine zweite Lichtquelle 7, einen Lichtleiter 8 und die in Hauptabstrahlrichtung H vorgelagerte Linse 6 auf. Der Lichtleiter 8 und die Linse 6 bilden eine zweite Optikeinheit. Die Linse 6 wird somit sowohl von der ersten Leuchteinheit 2 als auch von der zweiten Leuchteinheit 3 zur Durchleitung eines ersten Lichtbündels zur Erzeugung der ersten Lichtverteilung und eines zweiten Lichtbündels zur Erzeugung der zweiten Lichtverteilung genutzt.
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Die erste Leuchteinheit 2 arbeitet nach einen Projektionsprinzip, wonach eine Blendkante, die sich in einer Brennebene der Linse 6 befindet, zu einer Hell/Dunkel-Grenze der Abblendlichtverteilung abgebildet wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Blendkante durch eine obere Randkante 9 des Lichtleiters 8 gebildet. Der Lichtleiter 8 ist plattenförmig ausgebildet und weist gegenüberliegende Flachseiten 10 auf, an denen über eine Lichteinkoppelfläche 11 eingekoppeltes Licht in Richtung einer Lichtauskoppelfläche 12 desselben weitergeleitet wird. Die obere Randkante 9 bildet eine Verbindung zwischen der Lichtauskoppelfläche 12 und der oberen Flachseite 10 des Lichtleiters 8. Der Lichteinkoppelfläche 11 des Lichtleiters 8 ist die zweite Lichtquelle 7 zugeordnet, die das zweite Lichtbündel in Richtung der Lichteinkoppelfläche 11 abstrahlt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind mehrere zweite Lichtquellen 7 auf einer gemeinsamen Leiterplatte 13 angeordnet.
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Die erste Lichtquelle 4 und die zweite Lichtquelle 7 sind vorzugsweise als LED-Lichtquellen bzw. LED-Chips ausgebildet.
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In 1 sind exemplarisch ein Lichtstrahl L1 des von der ersten Lichtquelle 4 abgestrahlten ersten Lichtbündels und ein Lichtstrahl L2 des von der zweiten Lichtquelle 7 abgestrahlten zweiten Lichtbündels eingezeichnet. Es ist ersichtlich, dass die erste Lichtquelle 4 auf einer Leiterplatte 14 angeordnet ist, die auf einer Auflagefläche 15 eines ersten Kühlkörpers 16 aufliegt. Wie insbesondere aus 3 ersichtlich ist, weist der erste Kühlkörper 16 eine Kühlrippenstruktur 17 auf, von der sich ein plattenförmiger Ansatz 18 sowie Lagermittel 19 abragen.
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Wie ferner aus 3 ersichtlich ist, ist ein zweiter Kühlkörper 20 vorgesehen, der eine Kühlrippenstruktur 21 mit einem Aufnahmeblock 22 zur Aufnahme des Lichtleiters 8 sowie einen plattenförmigen Ansatz 23 aufweist. Der plattenförmige Ansatz 23 und der Aufnahmeblock 22 sind jeweils in einem oberen Bereich des zweiten Kühlkörpers 20 angeordnet. Zusätzlich weist der zweite Kühlkörper 20 Lagermittel 24 auf. Die Leiterplatte 13 mit der zweiten Lichtquelle 7 ist an einer Begrenzungswand 33 des zweiten Kühlkörpers 20 befestigt. Die Begrenzungswand 33 ragt von einer Oberseite des zweiten Kühlkörpers 20 ab und begrenzt den plattenförmigen Ansatz 23 nach vorne hin.
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Der plattenförmige Ansatz 18 des ersten Kühlkörpers 16 und der plattenförmige Ansatz 23 des zweiten Kühlkörpers 20 weisen jeweils auf einer zueinander gekehrten Seite eine Wärmeleitungsfläche 18' bzw. 23' auf, die im Montagezustand flächig aneinander liegen und zur Wärmeübertragung von dem ersten Kühlkörper 16 auf den zweiten Kühlkörper 20 oder vice versa dienen.
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Die Wärmeleitungsfläche 18' des ersten Kühlkörpers 16 ist auf einer ersten Seite des plattenförmigen Ansatzes 18 angeordnet. Die Auflagefläche 15 des ersten Kühlkörpers 16 für die erste Lichtquelle 4 ist auf einer gegenüberliegenden zweiten Seite des plattenförmigen Ansatzes 18 angeordnet.
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An dem ersten Kühlkörper 16 wird die erste Lichtquelle 4, der Reflektor 5 sowie ein die Linse 6 tragender Linsenhalter 28 befestigt. An dem zweiten Kühlkörper 20 wird die zweite Lichtquelle 7 sowie der Lichtleiter 8 befestigt.
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Die Montage der Beleuchtungsvorrichtung 1 wird nachfolgend anhand der 4 bis 8 erläutert.
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In einem ersten Montageschritt gemäß 4 wird ein erste Baugruppe 36 bestehend aus dem zweiten Kühlkörper 20, der Leiterplatte 13 mit der zweiten Lichtquelle 7 und mit einem den Lichtleiter 8 einfassenden Halter 32 auf eine Auflage 40 eines Werkzeugträgers 41 aufgesetzt. Auf dem Werkzeugträger 41 befindet sich bereits ein aufrechter Montagestift 27, der an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Kühlkörpers 20 durch entsprechend angeordnete Positionierlöcher 26 desselben relativ eingeschoben werden, bis die Kühlrippenstruktur 21 des zweiten Kühlkörpers 20 auf der Auflage 40 zur Anlage kommt.
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In einem zweiten Montageschritt gemäß 5 wird nun eine zweite Baugruppe 37 enthaltend den ersten Kühlkörper 16, die mit der ersten Lichtquelle 4 versehene Leiterplatte 14, der Reflektor 5, die Linse 6 und ein die Linse 6 tragender Linsenhalter 28 von oben auf die erste Baugruppe 36 aufgesetzt, wobei der Montagestift 27 in entsprechende Positionierlöcher 25 des ersten Kühlkörpers 16 eingreift. Ein die Linse 6 tragender Linsenhalter 28 ist über entsprechende Lagermittel ebenfalls fest mit dem ersten Kühlkörper 16 verbunden.
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Wie aus 6 zu ersehen ist, sind der erste Kühlkörper 16 und der zweite Kühlkörper 20 unter Anlage der Wärmeleitungsfläche 18' des ersten Kühlkörpers 16 an der Wärmeleitungsfläche 23' des zweiten Kühlkörpers 20 angesetzt. Die flächig aneinander liegenden Wärmeleitungsflächen 18' und 23' geben eine Justierebene E vor, die in einer horizontalen Ebene verläuft (x-y-Ebene). Die erste Leuchteinheit 2 und die zweite Leuchteinheit 3 weisen nun eine definierte Justierstellung in der horizontalen Ebene auf, wobei insbesondere die Hell-Dunkel-Grenze der ersten Lichtverteilung in der Horizontalen eingestellt ist. Wie aus 7 ersichtlich ist, kann dann durch Verschraubung 43 der ersten Baugruppe 36 und der zweiten Baugruppe 37 mittels eines Niederhalters 42 eine Fixierung erfolgen. Die Verschraubung 43 durch Befestigungsschrauben erfolgt an den Lagermitteln 19 bzw. 24 des ersten Kühlkörpers 16 bzw. des zweiten Kühlkörpers 20 erfolgen. Die Positionierlöcher 25, 26 sind vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten des ersten Kühlkörpers 16 und des zweiten Kühlkörpers 20 angeordnet.
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Damit nicht nur eine Justierung der durch die obere Randkante 9 des Lichtleiters 8 gebildeten Hell/Dunkel-Grenze in der Horizontalen gegeben ist, sondern auch in einer Vertikalen, ist ein längsverschieblicher Stellbolzen 29 vorgesehen, der in einer Öffnung des Aufnahmeblocks 22 verschiebbar gelagert ist. Der Stellbolzen 29 weist an einem oberen Ende einen Kugelkopf 30 auf, der in einer Pfannenaufnahme 31 des den Lichtleiter 8 tragenden Halters 32 gelagert ist. Die Pfannenaufnahme 31 des Halters 32 ist in einem vorderen Bereich desselben angeordnet. In einem zu der zweiten Lichtquelle 7 nahen hinteren Bereich des Halters 32 ist ein in y-Richtung verlaufendes Scharnier, insbesondere ein Filmscharnier, vorgesehen, so dass der Halter 32 um eine in Erstreckungsrichtung des Scharniers verlaufende Drehachse verschwenkbar ist. Durch Betätigen des Stellbolzens 29 kann somit der Halter 32 sowie der Lichtleiter 8 um die Drehachse verdreht werden, wobei die obere Randkante 9 zur Höhenjustierung in z-Richtung bzw. quer zur Justierebene E gestellt wird. Auf diese Weise kann nach Befestigung des ersten Kühlkörpers 16 an dem zweiten Kühlkörper 20 eine Höhenjustierung der Hell/Dunkel-Grenze für die erste Lichtverteilung vorgenommen werden. Die Grundeinstellung der Beleuchtungsvorrichtung 1 ist somit abgeschlossen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale hier für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Verwendung finden können. Die beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr bespielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung. Bspw. kann die Beleuchtungsvorrichtung auch so ausgebildet sein, dass die Justierebene eine andere Orientierung aufweist oder dass nur eine Justierung in der Justierebene oder in einer beliebigen Justierrichtung erfolgt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Beleuchtungsvorrichtung
- 2
- 1. Leuchteinheit
- 3
- 2. Leuchteinheit
- 4
- 1. Lichtquelle
- 5
- Reflektor
- 6
- Linse
- 7
- 2. Lichtquelle
- 8
- Lichtleiter
- 9
- obere Randkante
- 10
- Flachseiten
- 11
- Lichteinkoppelfläche
- 12
- Lichtauskoppelfläche
- 13
- Leiterplatte
- 14
- Leiterplatte
- 15
- Auflagefläche
- 16
- 1. Kühlkörper
- 17
- Kühlrippenstruktur
- 18, 18'
- plattenförmiger Ansatz/ Wärmeleitungsfläche
- 19
- Lagermittel
- 20
- 2. Kühlkörper
- 21
- Kühlrippenstruktur
- 22
- Aufnahmeblock
- 23, 23'
- plattenförmiger Ansatz
- 24
- Lagermittel
- 25, 26
- Positionierlöcher
- 27
- Montagestift
- 28
- Linsenhalter
- 29
- Stellbolzen
- 30
- Kugelkopf
- 31
- Pfannenaufnahme
- 32
- Halter
- 33
- Begrenzungswand
- 36
- 1. Baugruppe
- 37
- 2. Baugruppe
- 40
- Auflage
- 41
- Werkzeugträger
- 42
- Niederhalter
- 43
- Verschraubung
- E
- Justierebene
- H
- Hauptabstrahlrichtung
- L1, L2
- Lichtbündel
