DE102020100757A1 - Light unit for a lighting device of a vehicle with a semiconductor light source and with a protective device for the semiconductor light source - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lichteinheit (1) für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs mit einem Trägerkörper (10), auf dem ein Halbleiter-Leuchtmittel (11) zur Lichtemission angeordnet ist, und mit einer Schutzeinrichtung (12) zum Schutz des Halbleiter-Leuchtmittels (11) vor Verunreinigungen, wobei die Schutzeinrichtung (12) ein lichttransparentes Schutzelement (13) aufweist. Zur Vereinfachung des Aufbaus der Lichteinheit (1) und zur besonders geschützten Anordnung des Halbleiter-Leuchtmittels (11) wird erfindungsgemäß ein Silikondichtmittel (14) mittels eines Bondverfahrens an das Schutzelement (13) angeordnet, um einen verunreinigungsfreien Schutzbereich (15) zwischen dem Schutzelement (13) und dem Halbleiter-Leuchtmittel (11) zu schaffen.The invention relates to a light unit (1) for a lighting device of a vehicle with a support body (10) on which a semiconductor lighting means (11) is arranged for light emission, and with a protective device (12) for protecting the semiconductor lighting means (11) against contamination, the protective device (12) having a light-transparent protective element (13). To simplify the structure of the light unit (1) and for the particularly protected arrangement of the semiconductor light source (11), a silicone sealant (14) is arranged according to the invention on the protective element (13) by means of a bonding process in order to create a contamination-free protective area (15) between the protective element ( 13) and the semiconductor light source (11).
Description
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichteinheit für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs mit einem Trägerkörper, auf dem ein Halbleiter-Leuchtmittel zur Lichtemission angeordnet ist, und mit einer Schutzeinrichtung zum Schutz des Halbleiter-Leuchtmittels vor Verunreinigungen, wobei die Schutzeinrichtung ein lichttransparentes Schutzelement aufweist.The present invention relates to a light unit for a lighting device of a vehicle with a carrier body on which a semiconductor lamp for light emission is arranged, and with a protective device for protecting the semiconductor lamp from contamination, the protective device having a light-transparent protective element.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Aus der
Aus der
Aus der
Die
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
Aufgabe der Erfindung ist die möglichst einfache Ausgestaltung einer Lichteinheit für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeuges mit einem Halbleiter-Leuchtmittel, das auf besonders verlässliche Weise mittels einer Schutzeinrichtung vor Verunreinigungen geschützt werden kann. Dabei soll die Lichteinheit einen einfachen Aufbau aufweisen und einfache Herstellungsverfahren nutzen können.The object of the invention is the simplest possible configuration of a light unit for a lighting device of a vehicle with a semiconductor light source, which can be protected from contamination in a particularly reliable manner by means of a protective device. The light unit should have a simple structure and be able to use simple manufacturing processes.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Lichteinheit für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ausgehend von einem Verfahren zur Herstellung einer solchen Lichteinheit gemäß Anspruch 12 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved on the basis of a light unit for a lighting device of a vehicle according to the preamble of
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein Silikondichtmittel mittels eines Bondverfahrens an das Schutzelement angeordnet ist, um einen verunreinigungsfreien Schutzbereich zwischen dem Schutzelement und dem Halbleiter-Leuchtmittel zu schaffen.The invention includes the technical teaching that a silicone sealant is arranged on the protective element by means of a bonding process in order to create a contamination-free protective area between the protective element and the semiconductor lighting means.
Kerngedanke der Erfindung ist ein separates Silikondichtmittel, das zur Abdichtung eines Schutzbereiches dient, innerhalb dem auch das Halbleiter-Leuchtmittel angeordnet ist. Die Aufnahme des lichttransparenten Schutzelementes erfolgt durch die Schutzeinrichtung, und das Silikondichtmittel ist nicht Bestandteil der eigentlichen Aufnahme des Schutzelementes, das Silikondichtmittel hat insofern keine tragende oder haltende Funktion zur Anordnung des Schutzelementes, insbesondere vor oder über dem Halbleiter-Leuchtmittel. Das Silikondichtmittel kann jedoch eine bauliche Einheit mit der Schutzeinrichtung selbst bilden.The core idea of the invention is a separate silicone sealant that serves to seal a protected area within which the semiconductor lighting means is also arranged. The light-transparent protective element is accommodated by the protective device, and the silicone sealant is not part of the actual accommodation of the protective element, so the silicone sealant has no supporting or holding function for arranging the protective element, in particular in front of or above the semiconductor light source. However, the silicone sealant can form a structural unit with the protective device itself.
Vorteilhafterweise liegt das Silikondichtmittel bei einer Anordnung der Schutzeinrichtung räumlich vor dem Halbleiter-Leuchtmittel dichtend gegen den Trägerkörper an. Das Silikondichtmittel ist insbesondere in einer vereinzelten Anordnung der Schutzeinrichtung am Schutzelement selbst angeordnet, und die Anordnung des Silikondichtmittels am Schutzelement erfolgt erfindungsgemäß über das Bondverfahren. Wird also das Schutzelement vereinzelt von der Schutzeinrichtung betrachtet, so haftet das Silikondichtmittel an der Seite des Schutzelementes, die in Richtung zum Trägerkörper weist. Wird das Schutzelement im Verbund mit der Schutzeinrichtung am Trägerkörper angeordnet, so ist das Silikondichtmittel geometrisch oder baulich so ausgestaltet, dass das Silikondichtmittel den Schutzbereich mit dem Halbleiter-Leuchtmittel vor Verunreinigungen schützend abdichtet.When the protective device is arranged, the silicone sealant is advantageously located spatially in front of the semiconductor light source, sealing against the Carrier body on. In particular, the silicone sealant is arranged in an isolated arrangement of the protective device on the protective element itself, and the arrangement of the silicone sealant on the protective element takes place according to the invention using the bonding method. If the protective element is viewed in isolation from the protective device, then the silicone sealant adheres to the side of the protective element which points in the direction of the carrier body. If the protective element is arranged in combination with the protective device on the carrier body, the silicone sealant is designed geometrically or structurally in such a way that the silicone sealant seals the protected area with the semiconductor illuminant in a protective manner against contamination.
Es ist von besonderem Vorteil, wenn das Silikondichtmittel bei einer Anordnung der Schutzeinrichtung in räumlicher Anordnung vor dem Halbleiter-Leuchtmittel das Halbleiter-Leuchtmittel vollständig umschließt. Das Silikondichtmittel weist insofern eine geschlossene Kontur auf, beispielsweise in einer runden oder rechteckigen Form. Dabei kann die Schutzeinrichtung einen Trägerrahmen aufweisen, in dem das Schutzelement aufgenommen ist. Ist erfindungsgemäß das Silikondichtmittel mit einem Bondverfahren an das Schutzelement angeordnet, so kann sich das Silikondichtmittel innenseitig im Trägerrahmen befinden, wenn dieses am Schutzelement angeordnet ist und wenn das Schutzelement im Trägerrahmen aufgenommen ist.It is of particular advantage if the silicone sealing means completely encloses the semiconductor lighting means when the protective device is arranged in a spatial arrangement in front of the semiconductor lighting means. To this extent, the silicone sealant has a closed contour, for example in a round or rectangular shape. The protective device can have a support frame in which the protective element is received. If, according to the invention, the silicone sealant is arranged on the protective element using a bonding process, the silicone sealant can be located on the inside in the carrier frame when it is arranged on the protective element and when the protective element is received in the carrier frame.
Mit weiterem Vorteil weist der Trägerrahmen Verbindungsmittel auf, mit denen der Trägerrahmen am Trägerkörper angeordnet ist. Die Verbindungsmittel bilden beispielsweise Schraubverbindungen, (Warm-)Nietverbindungen, Crimpverbindungen oder Klebeverbindungen.With a further advantage, the carrier frame has connecting means with which the carrier frame is arranged on the carrier body. The connecting means form, for example, screw connections, (hot) rivet connections, crimp connections or adhesive connections.
Der Trägerkörper ist vorteilhafterweise durch eine Leiterplatte gebildet, und in der Leiterplatte können Öffnungen vorgesehen sein, durch die hindurch sich die Verbindungsmittel erstrecken, beispielsweise um eine stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Trägerrahmen und dem Trägerkörper herzustellen.The carrier body is advantageously formed by a printed circuit board, and openings can be provided in the circuit board through which the connecting means extend, for example in order to establish a cohesive and / or form-fitting connection between the carrier frame and the carrier body.
Auch ist es von Vorteil, wenn der Trägerrahmen einen Aufnahmebereich aufweist, gegen den das Schutzelement innenseitig anliegt. Dadurch wird erreicht, dass das Schutzelement insbesondere in einem Außenumfangsbereich am Aufnahmebereich anliegt. Wird die Schutzeinrichtung nun am Trägerkörper angeordnet, so befindet sich das Schutzelement mit dem Außenumfangsbereich sandwichartig zwischen dem Aufnahmebereich einerseits und dem Silikondichtmittel andererseits. Da das Silikondichtmittel vorzugsweise eine hohe Nachgiebigkeit aufweist, erzeugt das Silikondichtmittel eine Federwirkung gegen das Schutzelement, beispielsweise gebildet durch eine Glasplatte, und das Silikondichtmittel drückt das Schutzelement innenseitig gegen den Aufnahmebereich im Trägerrahmen.It is also advantageous if the carrier frame has a receiving area against which the protective element rests on the inside. It is thereby achieved that the protective element rests against the receiving area, in particular in an outer circumferential area. If the protective device is now arranged on the carrier body, the protective element with the outer circumferential area is sandwiched between the receiving area on the one hand and the silicone sealant on the other. Since the silicone sealant preferably has a high degree of flexibility, the silicone sealant produces a spring action against the protective element, for example formed by a glass plate, and the silicone sealant presses the protective element on the inside against the receiving area in the support frame.
Es ist mit weiterem Vorteil vorgesehen, dass das Silikondichtmittel einen nach außen gewölbten Andruckbereich aufweist, mit dem das Silikondichtmittel gegen die Oberfläche des Trägerkörpers drückt. Der nach außen gewölbte Andruckbereich kann damit die Eigenschaft einer Nachgiebigkeit aufweisen, sodass das Silikondichtmittel bei Anordnung des Schutzelementes vor dem Halbleiter-Leuchtmittel, insbesondere in paralleler Anordnung zum Trägerkörper, leicht eingedrückt wird, sodass die geforderte Dichtwirkung entsteht, um den Schutzbereich verunreinigungsfrei zu halten.It is provided with a further advantage that the silicone sealant has an outwardly curved pressing area with which the silicone sealant presses against the surface of the carrier body. The outwardly curved pressing area can thus have the property of resilience, so that the silicone sealant is slightly pressed in when the protective element is arranged in front of the semiconductor lamp, in particular in a parallel arrangement to the carrier body, so that the required sealing effect is created to keep the protected area free of contamination.
Vorzugsweise ist das Schutzelement eine Glasscheibe, eine Kunststoffscheibe, eine Linse oder ein sonstiges optisches Element. Der Trägerrahmen kann eine definierte Öffnung für den Lichtdurchtritt aufweisen, und das Schutzelement beispielsweise in Form der Scheibe oder der Linse weist Abmessungen auf, die größer sind als die definierte Öffnung, insbesondere um den Außenumfangsbereich zu bilden, der am Aufnahmebereich des Trägerrahmens anliegt.The protective element is preferably a glass pane, a plastic pane, a lens or some other optical element. The support frame can have a defined opening for the passage of light, and the protective element, for example in the form of the pane or the lens, has dimensions that are larger than the defined opening, in particular to form the outer circumferential area that rests on the receiving area of the carrier frame.
Die Erfindung richtet sich weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung einer Lichteinheit gemäß der obenstehenden Ausführungsform, wobei das Silikondichtmittel an das Schutzelement mittels eines Bondverfahrens angeordnet wird. Das Verfahren schlägt insbesondere vor, dass die Oberfläche des Schutzelementes vor dem Verbinden des Silikondichtmittels im Bondverfahren aktiviert wird. Grundsätzlich wird eine Aktivierung vorgenommen, wenn ungleiche Materialien miteinander verbunden werden, beispielsweise Silikon und Thermoplast oder Silikon und Glas. Ferner besteht die Möglichkeit, das Schutzelement mit einem Haftvermittler zu versehen. Um die Oberfläche des Schutzelementes zu aktivieren, um eine Haftungsverbesserung des Silikondichtmittels zu erreichen, kann die Oberfläche des Schutzelementes mittels einer Koronabehandlung, einer Plasmabehandlung oder beispielsweise einer UV-Bestrahlung aktiviert werden.The invention is also directed to a method for producing a light unit according to the above embodiment, the silicone sealant being arranged on the protective element by means of a bonding method. The method suggests in particular that the surface of the protective element is activated in the bonding process before the silicone sealant is connected. In principle, activation is carried out when dissimilar materials are connected to one another, for example silicone and thermoplastic or silicone and glass. It is also possible to provide the protective element with an adhesion promoter. In order to activate the surface of the protective element in order to improve the adhesion of the silicone sealant, the surface of the protective element can be activated by means of a corona treatment, a plasma treatment or, for example, UV radiation.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Bondverfahren ausgeführt werden, indem das Silikondichtmittel nicht als Festkörper oder als zumindest elastischer, formstabiler Körper bereitgestellt und an das Schutzelement angeordnet wird, sondern das Silikondichtmittel kann im Spritzgussverfahren an das Schutzelement angeordnet werden. Dabei wird ebenfalls ein Bondverfahren zur Verbindung des Silikonmaterials mit dem Material des Schutzelementes genutzt, insbesondere, wenn die Oberfläche des Schutzelementes zuvor mit einem entsprechenden Verfahren aktiviert wurde.According to a further advantageous embodiment, the bonding method can be carried out in that the silicone sealant is not provided as a solid body or as an at least elastic, dimensionally stable body and is arranged on the protective element, but rather the silicone sealant can be arranged on the protective element by injection molding. In this case, a bonding process is also used to connect the silicone material to the material of the protective element, in particular if the surface of the protective element has previously been activated with a corresponding method.
Das Verfahren zur Herstellung der Lichteinheit sieht insbesondere die weiteren Schritte vor: Bereitstellen des Trägerkörpers, Bereitstellen der Schutzeinrichtung mit dem Schutzelement, Anordnen des Silikondichtmittels an das Schutzelement mittels eines Bondverfahrens, Anordnen der Schutzeinrichtung mit dem Schutzelement und mit dem Silikondichtmittel an den Trägerkörper, insbesondere mittels einem Warmnieten oder mittels einem Crimpen.The method for producing the light unit provides in particular the following steps: providing the carrier body, providing the protective device with the protective element, arranging the silicone sealant on the protective element by means of a bonding process, arranging the protective device with the protective element and with the silicone sealant on the carrier body, in particular by means of hot riveting or crimping.
FigurenlisteFigure list
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt. Es zeigt die
- Figur eine schematische Ansicht einer Lichteinheit für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeuges mit den Merkmalen der Erfindung.
- FIG. 1 shows a schematic view of a light unit for a lighting device of a vehicle with the features of the invention.
Die Figur zeigt als schematische Ansicht eine Lichteinheit
Um das Halbleiter-Leuchtmittel
Das Silikondichtmittel
Um die Schutzeinrichtung
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend gezeigte bevorzugte 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, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.The embodiment of the invention is not limited to the preferred exemplary embodiment shown above. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the solution shown even in the case of fundamentally different designs. All of the features and / or advantages arising from the claims, the description or the drawings, including structural details, spatial arrangements and method steps, can be essential to the invention both individually and in a wide variety of combinations.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Lichteinheit Light unit
- 1010
- TrägerkörperCarrier body
- 1111
- Halbleiter-LeuchtmittelSemiconductor light sources
- 1212th
- SchutzeinrichtungProtective device
- 1313th
- SchutzelementProtective element
- 1414th
- SilikondichtmittelSilicone sealant
- 1515th
- SchutzbereichProtection area
- 1616
- TrägerrahmenSupport frame
- 1717th
- VerbindungsmittelLanyard
- 1818th
- AufnahmebereichRecording area
- 1919th
- AndruckbereichPressure area
- 2020th
- Öffnungopening
- 2121
- KontaktelementContact element
- 2222nd
- BondverbinungBond connection
- 2323
- DurchgangPassage
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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- EP 2472294 B1 [0005]EP 2472294 B1 [0005]
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