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Die
Erfindung betrifft ein steckbares Leuchtmittelmodul zur Beleuchtung
von Kraftfahrzeuginnenräumen
mit einem in einem Gehäuse
integrierten Leuchtmittel, wobei das Gehäuse an einem dies es tragenden
Fahrzeugteil eingesteckt und verrastet ist.
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Aus
der
EP 0 719 674 B1 ist
eine Beleuchtungseinrichtung für
Konsole und Instrumente eines Fahrzeuges bekannt. Hierbei sitzt
das Leuchtmittel in einem hohlzylindrischen Träger, der an seiner Vorderseite
im Bohrungsbereich ein Leuchtenglas und am äußeren Rand einen Flansch mit
Rastnasen trägt.
Der Träger
wird immer von vorn in eine entsprechende Ausnehmung des tragenden
Fahrzeugteils eingesteckt. Am Leuchtmittel sind die Stromzuführlitzen
ohne Zugentlastung angelötet.
Bei der Montage von vorn müssen
vor dem Einsetzen der Beleuchtungseinrichtung zunächst die
Stromzuführlitzen
in die den Träger
lagernde Bohrung aufwendig eingefädelt werden. Alternativ kann
der Träger
separat von vorn und das Leuchtmittel in einem zweiten Montageschritt
von der Rückseite
zeitintensiv montiert werden. Zudem ist für jeden Beleuchtungszweck ein
eigener Träger
notwendig.
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Aus
der
DE 1 971 627 U ist
ein Gehäuse
für elektrische
Lampen zum Einbau in Öffnungen
von Tafeln bekannt. Das Gehäuse
besteht aus einem Unterteil und einem Oberteil. Das Unterteil umfasst
elektrische Adapter zur steckbaren Aufnahme der Lampe und elektische
Anschlusszungen zur Verknüpfung mit
einem Kabelbaum. Das Oberteil ist eine durchsichtige Kappe mit seitlich
abstehenden flossenartigen Verriegelungsmitteln. Über Letztere
wird das Lampengehäuse
in der Tafel gehalten.
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In
der
DE 71 31 663 U wird
ein Lichtband beschrieben, bei dem in einem Gehäuse eine Vielzahl von Lampen
nebeneinander angeordnet sind. Im Gehäuse ist hinter den Lampen ein
ebenes Blech zur Wärmeableitung
eingelegt. Das Blech ist zudem mit einer Isolierplatte abgedeckt,
so dass das Licht nicht großflächig auf
das Blech fallen kann.
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Die
DE 23 40 671 A beschreibt
eine Signaleinrichtung, die ein zweiteiliges Gehäuse, eine Lampe, einen Vorwiderstand
und zwei Kontaktfahnen umfasst. Das Gehäuse besteht aus zwei Halbschalen,
die nach dem Einlegen der Lampe, dem Widerstand und den Kontaktfahnen
miteinander verklebt werden. Das Gehäuse hat zwei Klemmzungen zur
Fixierung in einer Ausnehmung.
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Die
drei letztgenannten Druckschriften zeigen relativ große Gegenstände, die
zur Lagerung einer Lampe viele, teilweise komplizierte Bauteile
umfassen, die zudem eine aufwendige Montage erfordern.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde
ein Leuchtmittelmodul zu entwickeln, das bei geringer Baugröße universell
verwendbar ist, eine lange Lebensdauer hat und ohne separate Werkzeuge
schnell und sicher montier- bzw. austauschbar ist.
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Diese
Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Dazu
besteht das Gehäuse
aus einem leuchtmitteltragenden, elektrisch isolierenden ersten
Gehäuseteil
und aus einem zweiten Gehäuseteil,
das als Kühlkörper wirkt
und aus einem wärmeleitenden
Werkstoff besteht. Das erste Gehäuseteil
ist wannenförmig
und einseitig offen. Im Wannenraum sind zur Querpositionierung des
Leuchtmittels zwei Querstege und zur Längspositionierung zwei Längsstege
angeordnet. Das Gehäuse
weist zwei einander gegenüberliegende
Führungselemente
auf, die jeweils in zumindest bereichsweise korrespondierende Führungselemente des
tragenden Fahrzeugteils eingreifen. Zumindest der wärmeabstrahlende
Bereich des Leuchtmittels ist im Bereich der Öffnung des Wannenraumes von
einem, mit mindestens einer lichtdurchlässigen Ausnehmung ausgestatteten,
als Blechbiegeteil ausgeführten
Gehäuseteil
zumindest bereichsweise umgeben, das u-förmig gebogen ist und dessen
seitliche Blechabschnitte beidseitig am ersten Gehäuseteil anliegen.
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Das
Leuchtmittelmodul, das beispielsweise nur als ganze Einheit gehandhabt
wird, ist vorwiegend zur Be- oder Ausleuchtung von spritzwasserfreien
Fahrzeuginnenräumen
vorgesehen. Solche Räume
sind u.a. der Fahrgastraum, der Koffer- und Laderaum oder die gekapselten
Bereiche des Motorraums. Die Fahrzeugteile, in denen die Module
einzeln oder zu mehreren eingesetzt werden, sind z.B. die Innenspiegel,
die Dachmodule, die Mittelkonsole, die Sonnenblenden, einzelne Schalter
und Griffe.
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Um
eine vielseitige Verwendbarkeit zu ermöglichen, ist das Leuchtmittel
in einem sehr kleinen mit Montageführungen versehenen Gehäuse untergebracht.
In diesem Gehäuse,
dessen Außenabmessungen – bei der
Verwendung einer Glühlampe
als Leuchtmittel – z.B.
nicht länger
als die dreifache Glühlampenlänge und
nicht breiter als der dreifache Glühlampendurchmesser ist, ist
das Leuchtmittel dauerhaft integriert. U.a. um trotz des geringen Bauraumes
thermische Probleme zu vermeiden, ist ein Teil des Gehäuses aus
einem wärmeableitenden
Material gefertigt. Dieses beispielsweise metallische oder keramische
Material kann z.B. von dem isolierenden, das Leuchtmittel tragende
Material, ggf. am Außenrand
liegend, so umspritzt sein, dass das Gehäuse als einteilig gilt.
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Selbstverständlich kann
das wärmeleitende Bauteil,
das auch die Lichtaustrittsöffnung
umfasst, als ein an das isolierende Gehäuseteil montierbares Bauteil
gestaltet sein. Auf diese Weise können zur Variation der Abstrahlhelligkeit
und -richtung Module mit unterschiedlich angeordneten oder verschieden großen Blendenbohrungen – vor dem
Einbau in das Fahrzeug – erzeugt
werden.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels.
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1:
Leuchtmittelmodul in dimetrischer Darstellung;
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2:
Unteransicht zu 1;
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3:
Seitenansicht zu 1;
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4:
Draufsicht zu 1;
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5:
Unteransicht des Leuchtmittelmoduls ohne Kühlblech;
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6:
Rückansicht
des Leuchtmittelmoduls in der fahrzeugseitigen, geschnitten dargestellten Führung.
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Die 1 zeigt
ein hier nach unten Licht abstrahlendes Leuchtmittelmodul. Das steckbare Leuchtmittelmodul
umfasst ein Gehäuse
(10) zur einmaligen Aufnahme eines mit Anschlussdrähten (61, 62)
ausgestatteten Leuchtmittels (60), vgl. 5.
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Die
Anschlussdrähte
(61, 62) sind auf dem Gehäuse (10) mit zur Stromversorgung
führenden Stromzuführlitzen
(71, 72) verlötet.
Die Stromzuführlitzen
(71, 72) werden im Gehäuse (10) über eine
Zugentlastung gehalten. Das Leuchtmittel (60) ist im Gehäuse (10)
durch ein dieses teilweise abdeckendes Blechbiegeteil (50)
fixiert.
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Das
Gehäuse
(10) besteht aus zwei beispielsweise separaten Teilen (13, 50).
Das Gehäuseteil
(13) ist ein wannenförmiges,
einseitig offenes Bauteil aus einem isolierenden z.B. schwarzen,
lichtundurchlässigen
Kunststoff, in dem im Ausführungsbeispiel
als Leuchtmittel eine Glühlampe
(60) eingelegt ist, vgl. 3 und 5.
Die Glühlampe
(60) liegt innerhalb eines Wannenraumes (21) auf
zwei Querstegen (22, 23) auf. Die Querstege (22, 23)
haben annähernd
u-förmige
Aussparungen, vgl. 6, um die Glühlampe (60) im Querschnitt
seitlich und in Bodennähe
zu positionieren. Für
die Längspositionierung
werden im Wannenraum (21) zwei Längsstege (24, 25)
verwendet. Der Längssteg
(24) dient der Glühlampe
(60) vorn und der Längssteg
(25) hinten als Anschlag und Montagehilfe beim Verlöten der
Anschlussdrähte
(61, 62) mit den Stromzuführlitzen (71, 72).
Die Längsstege
(24, 25) enden im Bodenbereich des Wannenraumes
(21).
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An
den wannenförmigen
Bereich (14) des Gehäuseteils
(13) schließt
ein im wesentlichen plattenförmiger
Führungsbereich
(30) an. Die seitlichen Außenkanten dieses Bereiches
(30) werden als Führungsstege
(31, 32) benutzt. Diese Führungsstege (31, 32),
deren gegenseitiger Abstand zueinander größer ist als die größte Außenbreite
des wannenförmigen
Bereiches (14) sind auch in den Wannenbereich (14)
fortgesetzt. Sie enden ungefähr
dort in der Mitte. Der vordere Abschnitt (45) der Führungsstege (31, 32) – etwa ein
Viertel der Führungssteggesamtlänge ist
z.B. um ca. einen halben Millimeter zur Unterseite (11)
hin versetzt. An der Versatzstelle hat der Führungssteg (31, 32)
zur Vorderkante der entsprechenden Führungsschiene (2, 3)
hin eine Anschlagfläche
(46).
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Am
freien Ende des Führungsbereiches
(30) verjüngen
sich die Führungsstege
(31, 32) z.B. in einer 15°-Anfasung. Jeder Führungssteg
(31, 32) hat im Übergangsbereich zur 15°-Anfasung
eine nutförmige
Ausnehmung (33). Letztere umgreifen – nach der Montage – am Fahrzeugteil
(1) dort in den entsprechenden Führungsschienen (2, 3)
sitzende – in den
Figuren nicht dargestellte – Nocken.
Die Ausnehmungen (33) umgreifen diese Nocken zur Verrastung des
Leuchtmittelmoduls am Fahrzeugteil (1).
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Die
Unterseite (11) des Führungsbereiches (30)
weist zwischen dem Wannenraum (21) und dem freien Ende
eine breite Hauptnut (34) auf, die zumindest bereichsweise – in der
Zone, in der die Anschlussdrähte
(61, 62) verlegt sind – einen rechteckigen Querschnitt
hat. In der Mitte dieser Hauptnut (34) – gesehen in Längsrichtung
(8) – befinden
sich paarweise z.B. zwei kleine (37) und zwei große Bohrungen
(38). Durch jede der kleineren Bohrungen (37) wird
ein blanker Anschlussdraht (61, 62,) der Glühlampe (60)
auf die Oberseite (12) des Führungsbereiches (30)
geführt.
Dort ragen die Anschlussdrähte (61, 62)
ca. 1 – 2
Millimeter über.
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Die
großen
Bohrungen (38) liegen in Längs- (8) und Querrichtung
nur geringfügig
gegenüber
den kleinen Bohrungen (37) versetzt. Durch sie werden die
abisolierten Enden der Stromzuführlitzen
(71, 72) von der Unterseite (11) her
gesteckt. Auf der weitgehend planen Oberseite (12) liegen
je ein Anschlussdraht (61, 62) und eine Stromzuführlitze
(71, 72) z.B. in ca. einem Millimeter Abstand
nebeneinander. Die überstehenden
blanken Enden der direkt benachbarten Drähte (61, 62)
und Litzen (71, 72) sind auf der Oberseite (12)
durch je einen Löttropfen
(73, 74) verlötet.
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Ggf.
können
die Litzen (61, 62) und Drähte (71, 72)
paarweise durch nur eine Bohrung (37) gesteckt und verlötet werden.
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Zwischen
den beidseits einer Mittellinie (69) liegenden Bohrungen
(37, 38) befindet sich zur sicheren Trennung der
Löttropfen
(73, 74) ein im Längsschnitt trapezförmiger Außensteg
(26), der zum freien Ende des Führungsbereichs (30)
hin erst hinter den Löttropfen
(73, 74 bzw. den großen Bohrungen (38)
endet. Auf der Unterseite (11) erstreckt sich zwischen
den blanken Drähten
(61, 62) der Glühlampe (60) der in
den Wannenbereich (14) hineinragende Längssteg (25). Er endet
auf der Unterseite (11) z.B. kurz vor den kleinen Bohrungen
(37).
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Im
Nutgrund der Hauptnut (34) befindet sich zwischen den großen Bohrungen
(38) und dem freien Ende des Führungsbereiches (30)
je eine Kabelnut (35). Die den Nutgrund vertiefenden Kabelnuten
(35) haben einen halbkreisförmigen Querschnitt. Sie enden
am freien Ende des Führungsbereiches
(30) jeweils in einer Klemmkerbe (41). Die sich
zum Leuchtmittel (60) hin verjüngenden Klemmkerben (41)
enden auf der Höhe
einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Ausnehmungen (33)
in den Führungsstegen
(31, 32) je in einer Kerbenfußaufweitung (42). Die
engste Kerbenweite ist kleiner als der Außendurchmesser der Litzenisolation.
Die einander zugewandten Flanken der Klemmkerben (41) sind
zur Ober- (12)
und Unterseite (11) hin abgerundet oder zumindest abgeschrägt. Die
Klemmkerben (41) und die Kabelnuten (35) dienen
der definierten Kabellitzenführung.
Die Stromzuführlitzen
(71, 72) werden nach dem Verlöten in die Kabelnuten (35)
gelegt, vgl. 3, und vom freien Ende des Führungsbereiches (30)
aus über
die Klemmkerben (41) in die Kerbenfußaufweitungen (42)
gezwängt.
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Der
einzelne Löttropfen
(73, 74) hat einen maximalen Durchmesser, der
größer ist
als der Durchmesser der größeren Bohrung
(38). Folglich können
die Stromzuführlitzen
(71, 72) bei einem Zug in die Lichtabstrahlrichtung
(9) nicht die Anschlussdrähte (61, 62)
der Glühlampe
belasten. Das zusätzliche
Einlegen in die Kabelnuten (35) und Festklemmen in den
Klemmkerben (41) erhöht
die Schutzwirkung als Zugentlastung. Denn nun verlassen die Stromzuführlitzen
(71, 72) den Führungsbereich
(30) an der Oberseite (12). Ein Zug auf die Kabel
(71, 72) wird durch zwei 90°-Umschlingungen weitgehend von
der Lötstelle
bzw. von den Löttropfen
(73, 74) ferngehalten.
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An
den freien Enden der Stromzuführlitzen (71, 72)
sind in der Regel Flachstecker befestigt. Anstelle der Flachstecker
können
auch Steckelemente, z.B. Platinenstecker, so ggf. auf der Oberseite
(12) des Führungsbereichs
(30) befestigt werden, damit die Steckerstifte parallel
zu den Führungsstegen
(31, 32) verlaufen. In diesem Fall wird das Leuchtmittelmodul
beim Einstecken in die Führungselemente
(2, 3) automatisch mit den im Fahrzeugteil (1)
entsprechend angeordneten Gegensteckelementen elektrisch gekuppelt.
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Die Öffnung des
Wannenraumes (21) ist mit Hilfe eines Gehäuseteils
(50) aus einem wärmeleitenden
Werkstoff zumindest bereichsweise abgedeckt. Dieses Gehäuseteil
(50) ist im Ausführungsbeispiel
ein z.B. 0,3 mm starkes Kupferblech, das zweimal um je 90° gebogen,
bereichsweise an den seitlichen Außenwandungen des Wannenbereiches (14)
anliegt und dazwischen den Öffnungsquerschnitt
des Wannenraumes (21) zumindest teilweise abdeckt. Das
Blechbiegeteil (50) besteht also aus drei beispielsweise
ebenen Blechabschnitten (51-53), wobei die an
den seitlichen Außenwandungen
anliegenden Wandabschnitte (51, 52) die gleiche rechteckige
Form haben. In die Wandabschnitte (51, 52) sind
ebenfalls rechteckige Aussparungen (56) eingearbeitet.
Die Aussparung (56), vgl. 5, deren Tiefe
ca. der halben Seitenlänge
des Blechabschnittes (51, 52) entspricht, umgreift
den vorderen Versatzbereich (45) der Führungsstege (31, 32).
Zwischen den Wandabschnitten (51, 52) liegt der
ebenfalls rechteckige Blendenabschnitt (53). Er hat eine nahezu
zentrale Blendenbohrung (54), deren Mittelpunkt vor dem
Helligkeitszentrum des Leuchtmittels (60) liegt, z.B. vor
der Glühwendel
einer Glühlampe (60)
oder dem Chip einer LED. Die Glühwendel
bzw. der Chip liegt in einer Ebene, die parallel zur Ebene der Lichtaustrittsöffnung (55)
der Blendenbohrung (54) ausgerichtet ist. Die Blendenbohrung
(54) hat beim Ausführungsbeispiel
einen Durchmesser von ca. 3 bis 4 Millimeter.
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Der
Wannenbereich (14) des Gehäuseteils (13) hat
eine Vorderfront (15), die zur Unterseite (11) hin über den
seitlichen Wandungen des Wannenraumes (21) übersteht.
Der Überstand,
ca. 0,2 Millimeter, ist geringfügig
größer als
die Wandstärke
des Blechbiegeteils (50) im Bereich im Blendenabschnitt (53).
Auf diese Weise kann das Biegeblechteil (50), das hier
neben einer Blendenwirkung auch eine Wirkung als Kühlblech
hat, das Fahrzeugteil (1) nicht berühren, vgl. 3 und 5.
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Das
Fahrzeugteil (1) ist beispielsweise ein aus Kunststoff
hergestelltes Gehäuse
eines Fahrzeuginnenrückspiegels.
Im unteren Bereich der Gehäuseinnenseite
ist die Abstrahlöffnung
(4) eingearbeitet, vgl. 6, die das
Leuchtmittelmodul von der Spiegelgehäuseinnenseite her zeigt. Hinter
der Abstrahlöffnung
(4), die hier eine kegelmantelförmige Ausnehmung darstellt,
ist das Lichtmittelmodul zwischen zwei Führungsschienen (2, 3)
spielfrei eingespannt gelagert. Da die Führungsschienen (2, 3)
das Leuchtmittelmodul nur seitlich führen und somit die Oberseite
(12) frei ist, kann das Modul einschließlich der Kabel (71, 72)
in das Spiegelgehäuse
eingesetzt werden, ohne dass die Kabel (71, 72)
vorher durch irgendwelche Aussparungen eingefädelt werden müssen.
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Die
Blendenbohrung (54) im Blendenabschnitt (53) kann
anstelle einer zylindrischen Durchgangsbohrung auch ein Loch- oder
Drahtgitter mit beliebiger Randkontur sein. Auch können in
der Lichtaustrittsöffnung
(55) farbige lichtdurchlässige Scheiben eingesetzt sein.
Zum Erzielen einer verbesserten Blenden- und/oder Kühlwirkung
kann bei der Verwendung einer Blendenbohrung (54) der Bohrungsrand
in einen ringförmigen
Rand bzw. Kragen übergehen,
um u.a. zu verhindern, dass Restlicht durch den Spalt zwischen dem
Blendenabschnitt (53) und dem Fahrzeugteil (1)
hinausstrahlt.
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Alle
Maßnahmen
zur Blendengestaltung können
auch auf die Austrittsöffnung
(4) des Fahrzeugteils (1) angewandt werden. Um
beispielsweise ein neben dem Modul und dessen eigentlichem Lichtkegel
liegendes Bauteil zu beleuchten, kann z.B. eine weitere ggf. seitliche
Blendenbohrung vorhanden sein.
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Die
im Wannenraum (21) angeordnete Glühlampe (60) ist im
Ausführungsbeispiel
nur mit einer Glühwendel
(65) ausgestattet. Die Glühlampe (60) hat beispielsweise
einen Durchmesser von ca. 4,25 Millimeter und eine Länge – ohne Anschlussdrähte – von ca.
10 Millimeter. Für
besondere Anwendungsfälle,
z.B. zur Realisierung verschiedener Lichtstärken, können in der Glühlampe (60)
auch zwei oder mehr Glühwendel
angeordnet werden. Entsprechend der Glühwendelanzahl erhöht sich
auch die Anzahl der Anschlussdrähte,
Löttropfen,
Bohrungen, Kabelnuten und Klemmkerben. Der Leuchtkolben (63)
der Glühlampe
(60) besteht beispielsweise aus einem transparenten Mattglas,
das geeignet ist, ein diffuses Licht abzugeben. Das Leuchtkolbenmaterial
kann zumindest bereichsweise auch eingefärbt sein.
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Selbstverständlich kann
das Leuchtmittel (60) auch eine Lumineszenzdiode oder eine
Leuchtdiodengruppe sein.
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- 1
- Fahrzeugteil
- 2,
3
- Führungselemente,
Führungsschienen
- 4
- Abstrahlöffnung
- 8
- Einschubrichtung,
Längsrichtung
- 9
- Abstrahlrichtung
- 10
- Gehäuse
- 11
- Unterseite,
Bestückungsseite
- 12
- Oberseite,
Lötseite
- 13
- Gehäuseteil,
leuchtmitteltragend
- 14
- Wannenbereich
- 15
- Vorderfront
- 21
- Wannenraum
- 22,
23
- Querstege
- 24,
25
- Längsstege
- 26
- Außensteg
- 30
- Führungsbereich
- 31,
32
- Führungselemente,
Führungsstege
- 33
- Ausnehmungen
in Führungsstegen
- 34
- Hauptnut
- 35
- Kabelnuten
- 37
- Bohrungen
(Anschlussdrähte)
- 38
- Bohrungen
(Stromzuführdrähte)
- 41
- Klemmkerbe
- 42
- Fußaufweitung
- 45
- Versatzabschnitt
- 46
- Anschlagfläche
- 50
- Gehäuseteil,
Blechbiegeteil, Kühlkörper
- 51
- Wandabschnitt,
links
- 52
- Wandabschnitt,
rechts
- 53
- Blendenabschnitt
- 54
- Ausnehmung,
Lochblende, Blendenbohrung
- 55
- Lichtaustrittsöffnung
- 56
- Aussparung
- 60
- Leuchtmittel,
Glühlampe
- 61,
62
- Anschlussdrähte
- 63
- Leuchtkolben
- 64
- Traggerüst
- 65
- Glühwendel
- 69
- Mittellinie
- 71,
72
- Stromzuführlitzen,
Kabellitzen, isoliert
- 73,
74
- Löttropfen