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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse, in dem ein Lichtmodul enthaltend eine Lichtquelleneinheit und eine Optikeinheit zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung angeordnet sind, mit einer ersten Öffnung zum Durchtritt eines von dem Lichtmodul abgestrahlten Lichtes und mit einer zweiten Öffnung zum Durchtritt eines Bauteils des Lichtmoduls.
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Aus der
DE 10 2010 048 595 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei der innerhalb eines Gehäuses ein Lichtmodul mit einer Lichtquelleneinheit und einer Optikeinheit zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung angeordnet ist. Zusätzlich weist das Lichtmodul eine Kühleinheit für die Lichtquelleneinheit auf. Eine vordere erste Öffnung des Gehäuses ist mit einer transparenten Kunststoffscheibe versehen, so dass ein von dem Lichtmodul abgestrahltes Lichtbündel hindurchtreten kann. Um die Entnehmbarkeit der Lichtquelleneinheit aus dem Gehäuse, beispielsweise zu Reparaturzwecken zu vereinfachen, reicht die fest mit der Lichtquelleneinheit verbundene Kühleinheit durch eine zweite Öffnung des Gehäuses hindurch. Die Kühleinheit ist über eine Dichteinheit an der zweiten Öffnung gelagert. Die Dichteinheit umfasst ein gehäuseseitiges Dichtteil sowie ein kühleinheitseitiger Dichtteil, die jeweils über einen faltenbalgartigen Abschnitt miteinander verbunden sind. Auf diese Weise ist eine dichtende Lagerung des Kühlkörpers einerseits und ein Mitbewegen der Lichtquelleneinheit bei Justierung derselben andererseits gewährleistet. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass eine Kontaktierung der Lichtquelleneinheit innerhalb des Gehäuses erfolgen muss. Dies bedingt die Zuführung eines Kabelstrangs in einen Innenraum des Gehäuses.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass die Montage und insbesondere die elektrische Kontaktierung einer Lichtquelleneinheit der Beleuchtungsvorrichtung vereinfacht werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das durch die zweite Öffnung hindurchtretende Bauteil als ein mit elektrischen Komponenten bestückter Träger ausgebildet ist, der außerhalb eines Innenraums des Gehäuses angeordnete Anschlusskontakte aufweist zur Verbindung mit einem Kontaktelement eines mit einem Bordnetz des Fahrzeugs verbundenen Kabelstrangs.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei der Montage der Beleuchtungsvorrichtung keine Verkabelung zur Bereitstellung von elektrischem Strom für elektrische Komponenten des Lichtmoduls innerhalb eines Gehäuses der Beleuchtungsvorrichtung erfolgen muss. Eine Kontaktierung bzw. ein elektrischer Anschluss für die elektronischen Komponenten, wie insbesondere die halbleiterbasierten Lichtquellen der Lichtquelleneinheit, erfolgt außerhalb des Gehäuses. Infolgedessen führt ein mit einem Bordnetz verbundener Kabelstrang lediglich zu einem elektrischen Anschlussort außerhalb des Gehäuses, vorzugsweise an einer Rückseite des Gehäuses der Beleuchtungsvorrichtung. Grundgedanke der Erfindung ist es, einen Träger von elektrischen Bauteilen, insbesondere von einer Lichtquelle, mit elektrischen Anschlusskontakten vorzusehen, die durch einen Durchbruch an einer zweiten Öffnung des Gehäuses in einen Außenraum reichen. In diesem Außenraum kann die Kontaktierung mittels eines Endes des Kabelstrangs erfolgen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind ein Hauptabschnitt des Trägers innerhalb des Gehäuses und ein Endabschnitt desselben außerhalb des Gehäuses angeordnet. Der Endabschnitt des Trägers weist die Anschlusskontakte zur Kontaktierung mit dem Kabelstrang auf. Vorteilhaft kann hierdurch materialsparend durch eine Verlängerung des vorzugsweise plattenförmigen Trägers eine Anschlusskontaktierung außerhalb des Gehäuses erfolgen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Rand der zweiten Öffnung des Gehäuses starr und der Träger zumindest im Bereich der zweiten Öffnung flexibel ausgebildet. Vorteilhaft kann durch die flexible Ausbildung des Trägers im Bereich der zweiten Öffnung beim Justieren des Lichtmoduls der Träger mitgeführt werden, ohne dass er mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt ist.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung können der Endabschnitt und der Hauptabschnitt des Trägers starr ausgebildet sein, wobei sie über einen flexiblen Kopplungsabschnitt, der sich vorzugsweise im Bereich der zweiten Öffnung des Gehäuses befindet, verbunden sind. Auf diese Weise ist ein Mitbewegen des Trägers bei Justierung des Lichtmoduls gewährleistet, ohne dass er mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt wird.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die zweite Öffnung mittels eines flexiblen Verschlusselementes abgedichtet, wobei das Verschlusselement einen Durchbruch für den Endabschnitt des Trägers aufweist. Durch die flexible Ausbildung des Verschlusselementes kann der vorzugsweise aus einem starren Material bestehende Träger beim Justieren des Lichtmoduls mitgeführt werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Verschlusselement faltenbalgförmig oder zihharmonikaförmig ausgebildet, so dass insbesondere eine Nachgiebigkeit senkrecht zur Erstreckung des Trägers gewährleistet ist. Die mechanische Beanspruchung des Trägers bei Verschwenken des Lichtmoduls in einer zu dem Träger senkrechten Drehrichtung beim Justieren des Lichtmoduls wird somit minimiert. Das Verschlusselement kann formschlüssig und/oder kraftschlüssig oder stoffschlüssig mit einem umlaufenden Rand der zweiten Öffnung verbunden sein.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Verschlusselement Anschlagflächen auf, die an gegenüberliegenden Seiten des Trägers an demselben anliegt und hierdurch eine Abdichtung des Innenraums zu dem Außenraum des Gehäuses schaffen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das am Ende des Kabelstrangs angeordnete Kontaktelement als ein Steck-Kontaktelement ausgebildet, das bei Kontaktierung mit den Anschlusskontakten des Trägers zugleich eine elektrische und eine mechanische Verbindung schafft. Hierzu weist das Steck-Kontaktelement Klemmschenkel auf, die von zwei gegenüberliegenden Seiten auf die beiden Flachseiten des Trägers wirken.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Verschlusselement auf einer dem Innenraum des Gehäuses abgewandten Seite einen Halter auf, an dem das Steck-Kontaktelement form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist. Vorteilhaft hält das Steck-Kontaktelement hierdurch eine definierte Lage zu dem Träger und ist zusätzlich vor äußeren Einwirkungen geschützt.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Halter Rastfinger auf, die das Steck-Kontaktelement hintergreifen, so dass ein einfaches Ver- und Entriegeln des Steck-Kontaktelementes an dem Träger gewährleistet ist.
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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 schematischen Vertikalschnitt durch eine Beleuchtungsvorrichtung, der das Einbringen eines Lichtmoduls in ein Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung von einer Vorderseite her zeigt,
- 2 einen Vertikalschnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung in Montagestellung des Lichtmoduls innerhalb des Gehäuses und
- 3 einen Vertikalschnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung in Montagestellung eines Steck-Kontaktelementes zur Bereitstellung der Stromversorgung von elektrischen Komponenten des Lichtmoduls.
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Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge kann in einem Bug- oder Heckbereich eines Fahrzeuges angeordnet sein. Beispielsweise kann die Beleuchtungsvorrichtung als ein Scheinwerfer im Bugbereich angeordnet sein. Die Beleuchtungsvorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, in dem ein Lichtmodul 2 zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung, beispielsweise Abblendlichtverteilung, Fernlichtverteilung etc., angeordnet ist. Das von dem Lichtmodul 2 abgestrahlte Licht wird in Richtung einer ersten Öffnung 3 des Gehäuses 1 abgestrahlt, welches vorzugsweise durch eine transparente Abschlussscheibe verschlossen ist.
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Das Lichtmodul 2 weist eine Lichtquelleneinheit 4 enthaltend einen mit elektronischen Komponenten bestückten vorzugsweise plattenförmigen Träger 5 und eine Kühleinrichtung 6 zur Kühlung von auf dem Träger 5 angeordneten halbleiterbasierten Lichtquellen auf. Die Kühleinrichtung 6 weist mindestens eine ebene Kühlfläche 7 auf, die flächig an einer ersten Flachseite 8 des plattenförmigen Trägers 5 angeordnet ist. Die Kühleinrichtung 6 ist vorzugsweise fest mit dem Träger 5 verbunden. Der Träger 5 und/oder die Kühleinrichtung 6 sind über eine nicht dargestellte Fixiereinrichtung an dem Gehäuse 1 festgelegt.
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Die halbleiterbasierte Lichtquelle der Lichtquelleneinheit 4 ist vorzugsweise als eine LED-Lichtquelle ausgebildet, die an einer zweiten Flachseite 9 des plattenförmigen Trägers 5 angeordnet ist. Der plattenförmige Träger 5 ist vorzugsweise als eine starre Leiterplatte ausgebildet.
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Das Lichtmodul 2 weist ferner eine Optikeinheit 10 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Reflektor umfasst, der vorzugsweise bis zu der zweiten Flachseite 9 des Trägers 5 reicht.
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Ferner umfasst das Gehäuse 1 eine zweite Öffnung 11, die vorzugsweise an einer Rückseite des Gehäuses 1 angeordnet ist. Die zweite Öffnung 11 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels eines flexiblen Verschlusselementes 12 dichtend verschlossen. Das Verschlusselement 12 weist einen Durchbruch 13 für den Durchtritt eines Endabschnitts 14 des plattenförmigen Trägers 5 auf, so dass der Endabschnitt 14 des Trägers 5 außerhalb des Gehäuses 1 und ein mit dem Endabschnitt 14 verbundener Hauptabschnitt 15 des Trägers 5 in einem Innenraum 16 des Gehäuses 1 angeordnet ist. Der Innenraum 16 des Gehäuses 1 wird durch eine vorzugsweise topfförmige Wandung 17 des Gehäuses 1 durch die nicht dargestellte Abschlussscheibe und durch das Verschlusselement 12 begrenzt.
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Das flexible Verschlusselement 12 ist ziharmonikaförmig oder faltenbalgförmig ausgebildet, so dass ein mechanisches Nachgeben in einer zu der Erstreckungsrichtung des plattenförmigen Trägers 5 senkrechten Richtung gegeben ist. Dies ist notwendig, um ein Mitbewegen des plattenförmigen Trägers 5 bei Justierung des Lichtmoduls 2 entsprechend einer Drehbewegung 18 in einer senkrecht zum plattenförmigen Träger 5 erstreckenden Ebene zu gewährleisten.
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Enden 19 des Verschlusselementes 12 sind formschlüssig und/oder kraftschlüssig oder stoffschlüssig mit einem umlaufenden Rand 20 des Gehäuses 1 verbunden, wobei der umlaufende Rand 20 des Gehäuses 1 die zweite Öffnung 11 begrenzt. Beispielsweise können die Enden 19 mit dem umlaufenden Rand 20 verschweißt sein. Alternativ kann das flexible Verschlusselement 12 als eine Kappe rastend oder klemmend mit dem Rand 20 des Gehäuses 1 verbunden sein.
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Zwischen einem ersten faltenbalgförmigen Abschnitt 21 und einem zweiten faltenbalgförmigen Abschnitt 22 des Verschlusselementes 12 weist dasselbe gegenüberliegende Anschlagflächen 23, 24, die in einer Ausgangsstellung des Verschlusselementes 12 beabstandet zueinander angeordnet sind und den Durchbruch 13 begrenzen.
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Aufgrund der Formgebung des Verschlusselementes 12 ist dasselbe in einer Richtung quer zu dem Endabschnitt 14 des plattenförmigen Trägers 5 nachgiebiger ausgebildet als in Erstreckungsrichtung des Trägers 5. Vorteilhaft wird hierdurch ein stabiler Sitz des Verschlusselementes 12 an der zweiten Öffnung 11 des Gehäuses 1 gewährleistet einerseits und eine Nachgiebigkeit in der Ebene der Drehbewegung 18 andererseits.
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Zur Montage des Lichtmoduls 2 in das Gehäuse 1 wird das Lichtmodul 2 durch die erste Öffnung 3 in den Innenraum 16 entsprechend einer Linearbewegung 25 eingeführt, bis das Lichtmodul 2 die vorgesehene Montageposition gemäß 2 erreicht hat. Während dieser Linearbewegung 25 wird der Endabschnitt 14 des plattenförmigen Trägers 5 (Bauteil) durch den Durchbruch 13 des bereits an der zweiten Öffnung 11 montierten Verschlusselementes 12 geführt. In der Montageposition des Lichtmoduls 2 liegen die erste Anschlagfläche 23 und die zweite Anschlagfläche 24 des Verschlusselementes 12 von gegenüberliegenden Seiten an der ersten Flachseite 8 bzw. der zweiten Flachseite 9 des Trägers 5 an. Der Träger 5 bzw. das Lichtmodul 2 befindet sich nun in einer definierten Lage, in der es mittels einer nicht dargestellten Fixiereinrichtung an dem Gehäuse 1 festgelegt werden kann.
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Zur Kontaktierung des Lichtmoduls 2 wird in einem weiteren Schritt ein Kabelstrang 26 mit einem an einem Ende desselben angeordneten Steck-Kontaktelementes 27 an den Endabschnitt 14 des Trägers 5 beispielsweise durch eine Linearbewegung 28, die entgegengesetzt ist zu der Linearbewegung 25 des Trägers 5 ist, so weit bewegt, bis das Steck-Kontaktelement 27 in einer Montageposition (Kontaktierstellung) ist, in der es elektrisch und mechanisch mit an gegenüberliegenden Seiten des Endabschnitts 14 angeordneten Anschlusskontakten 31 verbunden ist, s. 3. Hierzu weist das Steck-Kontaktelement 27 gegenüberliegende Klemmschenkel 29 auf, die auf einer zueinander gewandten Seite entsprechende Kontakte 30 aufweisen, welche in der Montageposition klemmend an der ersten Flachseite 8 bzw. zweiten Flachseite 9 des Endabschnitts 14 unter Kontaktierung an den Anschlusskontakten 31 anliegen.
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Der Montagevorgang ist nun abgeschlossen. Aufgrund der Flexibilität des Verschlusselementes 12 ist ein Mitbewegen des Trägers 5 bei Justage des Lichtmoduls 2 entsprechend der Drehbewegung 18 gewährleistet.
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Das Verschlusselement 12 weist auf einer dem Innenraum 16 abgewandten Seite einen Halter 32 auf, an dem Steck-Kontaktelement 27 form- und/oder kraftschlüssig in der Montageposition gehalten ist. Der Halter 32 weist gegenüberliegende Greifarme oder Rastarme 33 auf, die entlang einer Außenseite des Klemmschenkels 29 verlaufen und eine Rückseite des Steck-Kontaktelementes 27 hintergreifen. Vorteilhaft ist hierdurch das Steck-Kontaktelement 27 lagesicher und dichtend gelagert.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die zweite Öffnung 11 kleiner ausgeführt sein, beispielsweise lediglich einen Schlitz entsprechend des Durchbruchs 13, aufweisen. Hierdurch kann ein zusätzliches Verschlusselement 12 eingespart werden. Stattdessen sind lediglich Dichtmittel vorgesehen, so dass der Träger 5 in der zweiten Öffnung 11 dichtend gelagert ist. Damit eine Bewegung des Hauptabschnitts des Trägers 5 innerhalb des Gehäuses 1 bei Justierung des Lichtmoduls 2 gewährleistet ist, kann der Träger 5 als ein flexibler Träger bzw. flexible Leiterplatte ausgebildet sein. Alternativ kann der Endabschnitt 14 und der Hauptabschnitt 15 starr ausgebildet sein und über einen flexiblen Kopplungsabschnitt verbunden sein. Der flexible Kopplungsabschnitt kann beispielsweise im Bereich der zweiten Öffnung 11 bzw. des Durchbruchs 13 des Gehäuses 1 angeordnet sein.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann am Ende des Kabelstrangs 26 lediglich ein Kontaktelement vorgesehen sein zur elektrischen Kontaktierung mit den Anschlusskontakten des Trägers 5. In diesem Fall müssen zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, damit die elektrische Kontaktierung aufrechterhalten wird, beispielsweise durch zusätzliche Klemmmittel oder dergleichen.
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Das Gehäuse 1 ist aus einem starren Material gebildet.
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Alternativ kann statt des Steck-Kontaktelementes 27 auch lediglich ein Kontaktelement vorgesehen sein, das vorzugsweise durch den Halter 32 in der Kontaktierungsstellung gehalten wird. Alternativ können auch andere Befestigungsmittel zur Halterung des Kontaktelementes vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Lichtmodul
- 3
- 1. Öffnung
- 4
- Lichtquelleneinheit
- 5
- Träger
- 6
- Kühleinrichtung
- 7
- Kühlfläche
- 8
- 1. Flachseite
- 9
- 2. Flachseite
- 10
- Optikeinheit
- 11
- 2. Öffnung
- 12
- Verschlusselement
- 13
- Durchbruch
- 14
- Endabschnitt
- 15
- Hauptabschnitt
- 16
- Innenraum
- 17
- Wandung
- 18
- Drehbewegung
- 19
- Enden
- 20
- Rand
- 21
- 1. faltenbalgförmiger Abschnitt
- 22
- 2. faltenbalgförmiger Abschnitt
- 23
- Anschlagfläche
- 24
- Anschlagfläche
- 25
- Linearbewegung
- 26
- Kabelstrang
- 27
- Steck-Kontaktelement
- 28
- Linearbewegung
- 29
- Klemmschenkel
- 30
- Kontakt
- 31
- Anschlusskontakt
- 32
- Halter
- 33
- Greifarm
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010048595 A1 [0002]
