DE202010005819U1 - Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Beleuchtungseinrichtung (10) eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle (18), wobei die mindestens eine Halbleiterlichtquelle (18) auf einem Trägerelement (20) angeordnet ist und das Trägerelement (20) an einem Kühlkörper (22) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und Ausgestaltung des Trägerelements (20) und des Kühlkörpers (22) so aufeinander abgestimmt sind, dass in einem stationären Betriebszustand der Beleuchtungseinrichtung (10) das Trägerelement (20) und der Kühlkörper (22) sich zur Realisierung eines guten Wärmeübergangs vollflächig berühren.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle, wobei die mindestens eine Halbleiterlichtquelle auf einem Trägerelement angeordnet ist, das an einem Kühlkörper angeordnet ist. Das Trägerelement dient insbesondere zur mechanischen Befestigung und elektrischen Kontaktierung der Halbleiterlichtquellen. Um den thermischen Übergang von den Halbleiterlichtquellen zu dem Kühlkörper zu verbessern, besteht das Trägerelement vorzugsweise aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit. In einem solchen Fall, kann das Trägerelement auch als ein Wärmeleitkörper bezeichnet werden.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedenartige Beleuchtungseinrichtungen für Fahrzeuge bekannt. So unterscheidet man zwischen Scheinwerfern und Leuchten. Scheinwerfer sind ausschließlich im Frontbereich eines Fahrzeugs angeordnet. Sie dienen neben der Verkehrssicherheit durch eine Sichtbarmachung des Fahrzeugs für andere Verkehrsteilnehmer insbesondere der Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug in Form von Abblendlicht, Nebellicht, Fernlicht oder einer beliebig anderen geeigneten Lichtverteilung, um die Sicht für den Fahrer zu verbessern. Scheinwerfer können als Lichtquelle mindestens eine Glühlampe, Gasentladungslampe oder Halbleiterlichtquelle (z. B. Leuchtdiode) aufweisen. Es ist denkbar, dass ein Scheinwerfer durch eines oder mehrere darin angeordnete Lichtmodule unterschiedliche Lichtverteilungen erzeugen kann. Scheinwerfer können nach einem Reflexionsprinzip arbeiten, wobei von einer Lichtquelle ausgesandtes Licht durch einen Reflektor auf die Fahrbahn vor das mit dem Scheinwerfer ausgestattete Fahrzeug zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung reflektiert wird. Alternativ können Scheinwerfer auch nach einem Projektionsprinzip arbeiten, wobei das von einer Primäroptik (z. B. ein Reflektor oder eine Vorsatzoptik mit totalreflektierenden Eigenschaften) gebündelte Licht durch eine Sekundäroptik (z. B. eine Projektionslinse) zur Erzeugung der gewünschten Lichtverteilung auf die Fahrbahn vor das Fahrzeug projiziert wird.
  • Leuchten dienen überwiegend der Verkehrssicherheit durch Sichtbarmachung des Fahrzeugs für andere Verkehrsteilnehmer. So werden Bugleuchten im Frontbereich des Fahrzeugs bspw. als Positionslicht, Blinklicht oder Tagfahrlicht und Heckleuchten im Heckbereich des Fahrzeugs bspw. als Bremslicht, Rücklicht, Blinklicht, Positionslicht oder Rückfahrlicht eingesetzt. Seitlich am Fahrzeug angeordnete Leuchten dienen bspw. als Sidemarker. Die Bugleuchten können im Scheinwerfer integriert sein oder als separate Leuchte am Kraftfahrzeug ausgebildet sein. Leuchten können eine oder mehrere Leuchtenfunktionen erfüllen. Als Lichtquellen weisen Leuchten üblicherweise Glühlampen oder Halbleiterlichtquellen (z. B. Leuchtdioden) auf und arbeiten bevorzugt nach dem Reflexionsprinzip. Nach dem Projektionsprinzip arbeitende Leuchten wären jedoch auch denkbar.
  • In Lichtaustrittsrichtung sind alle Beleuchtungseinrichtungen in der Regel mit einer lichtdurchlässigen Abdeckscheibe verschlossen. Die Abdeckscheibe kann als eine klare Scheibe ohne optisch wirksame Profile oder zumindest bereichsweise mit optisch wirksamen Profilen (z. B. Prismen) ausgebildet sein. Ebenso kann die Abdeckscheibe zumindest bereichsweise eingefärbt sein. Auch ein Einfärben in unterschiedlichen Farben ist möglich. Die Abdeckscheibe besteht vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff.
  • Bei einer Verwendung von Halbleiterlichtquellen (z. B. Leuchtdioden) in den Beleuchtungseinrichtungen wird relativ viele Abwärme erzeugt. Dies gilt insbesondere für einen Einsatz von Halbleiterlichtquellen in Scheinwerfern, wo die Halbleiterlichtquellen aufgrund der geforderten relativ hohen Lichtstärken bzw. Leuchtdichten in der Lichtverteilung mit relativ hohen Strömen betrieben werden müssen. Dadurch kann zumindest langfristig die ordnungsgemäße Funktion der Halbleiterlichtquellen beeinträchtigt werden. Deshalb müssen Kühlkörper zum Ableiten der Wärme von den Halbleiterlichtquellen und zur Abgabe der Wärme an die Umgebung vorgesehen werden. Zur Befestigung und Anordnung der Halbleiterlichtquellen in der Beleuchtungseinrichtung sind üblicherweise Trägerelemente vorgesehen, die auch zur Ableitung der Wärme zum Kühlkörper als Wärmeleitkörper (auch Heatslug genannt) dienen können. Metallisch ausgeführte Wärmeleitkörper und Kühlkörper sind bevorzugt, wobei ein guter Wärmeübergang vom Wärmeleitkörper zum Kühlkörper gewünscht ist. Dazu wird bekanntermaßen z. B. zusätzlich Wärmeleitkleber verwendet, der den Wärmeübergang zwischen dem Wärmeleitkörper und dem Kühlkörper verbessern soll. Wärmeleitkleber sind in der Regel Zweikomponentenklebstoffe und weisen neben der erhöhten Wärmeleitfähigkeit auch eine Temperaturstabilität auf. Sie schließen fertigungsbedingte Zwischenräume zwischen dem Wärmeleitkörper und dem Kühlkörper und sorgen so für eine gute thermische Anbindung. Durch den Wärmeleitkleber wird jedoch nachteiligerweise ein Lösen der Verbindung bspw. im Zusammenhang mit einem Auswechseln defekter Halbleiterlichtquellen verhindert bzw. zumindest erheblich erschwert. Außerdem macht das Einbringen des Wärmeleitklebers einen zusätzlichen Fertigungsschritt erforderlich.
  • Die DE 10 2007 049 310 A1 zeigt ein Trägerelement für Halbleiterlichtquellen einer Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, das mit Hilfe einer Haltevorrichtung an einem Kühlkörper befestigt wird. Die Haltevorrichtung kann dabei über Schrauben oder eine Einrastverbindung an dem Kühlkörper befestigt werden. Zur Fixierung des Trägerelements weist die Haltevorrichtung eine Aussparung auf, die das Trägerelement zumindest bereichsweise umfasst und dabei das Trägerelement zumindest bereichsweise auch überdeckt. Durch die Haltevorrichtung übt der Kühlkörper zumindest bereichsweise einen Anpressdruck auf das Trägerelement von oben in Richtung auf den Kühlkörper aus und realisiert so einen guten Wärmeübergang vom Trägerelement zum Kühlkörper. Das Trägerelement dient auch als Wärmeleitkörper. Zwischen Wärmeleitkörper und Trägerelement kann auch hier ein Wärmeleitkleber oder ähnliches zum Verbessern des Wärmeübergangs zwischen dem Trägerelement und dem Kühlkörper eingebracht werden, um Unebenheiten in der Berührungsfläche auszugleichen. Nachteilig an dieser Ausführungsform ist allerdings die aufwändige Ausgestaltung der Befestigung mit Hilfe der Haltevorrichtung, was sich kostentreibend auswirkt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Befestigung eines als Wärmeleitkörper dienendes Trägerelements einer Beleuchtungseinrichtung mit darauf angeordneten Halbleiterlichtquellen auf einem Kühlkörper einfacher und kostengünstiger zu gestalten und dabei einen optimalen Wärmeübergang zu ermöglichen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von der Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Form und Ausgestaltung des Trägerelements und des Kühlkörpers so aufeinander abgestimmt sind, dass in einem stationären Betriebszustand der Beleuchtungseinrichtung das Trägerelement und der Kühlkörper sich zur Realisierung eines guten Wärmeübergangs vollflächig berühren. Der stationäre Betriebszustand ist vorzugsweise ein thermisch stationärer Betriebszustand, das heißt, wenn die Halbleiterlichtquellen und damit auch das Trägerelement und der Kühlkörper ihre Betriebstemperatur erreicht haben. Diese liegt oberhalb der Umgebungstemperatur. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also das Trägerelement zusammen mit den darauf angeordneten Halbleiterlichtquellen auf dem Kühlkörper befestigt. Auf den Berührungsflächen zwischen Trägerelement und Kühlkörper gibt es fertigungsbedingte Unebeneinheiten, die dazu führen, dass das Trägerelement bei Umgebungstemperatur nicht vollflächig, sondern nur bereichsweise auf dem Kühlkörper aufliegt. Statt jedoch einen Wärmeleitkleber oder ähnliche zusätzliche Wärmeleitmittel zwischen Trägerelement und Kühlkörper einzubringen, sind erfindungsgemäß die Form und Ausgestaltung, insbesondere das Material, von Trägerelement und Kühlkörper derart aufeinander abgestimmt, dass bei Betriebstemperatur, also nach einer Erwärmung von Trägerelement und Kühlkörper, Druckkräfte erzeugt werden, durch die das Trägerelement noch fester auf den Kühlkörper gedrückt wird. Dabei wird trotz Unebeneinheiten die Berührungsfläche zwischen Trägerelement und Kühlkörper deutlich vergrößert. Diese Druckkräfte können bspw. durch eine unterschiedliche Ausdehnung von Trägerelement und Kühlkörper bei der Temperaturänderung von Umgebungs- auf Betriebstemperatur erzeugt werden. Ohne dass zusätzliche Wärmeleitmittel zwischen Trägerelement und Kühlkörper eingebracht werden müssen, wird der Wärmeübergang zwischen Halbleiterlichtquellen und Kühlkörper vor allem in den Betriebspunkten verbessert, in denen besonders viel Wärme abgeleitet werden muss.
  • Die Kontaktfläche zwischen dem Wärmeleitkörper und dem Kühlkörper soll dabei möglichst groß ausfallen, um den Wärmeleitkörper möglichst gut an den Kühlkörper thermisch anzubinden. Der Wärmeübergang zwischen dem Wärmeleitkörper und dem Kühlkörper wird dabei optimiert. Unter dem stationären Betriebszustand versteht sich dabei ein Zustand der Beleuchtungseinrichtung bei einer im Wesentlichen zeitlich konstanten Betriebstemperatur.
  • Der Erfindung liegt die Idee zu Grunde, zur besseren thermischen Anbindung des Wärmeleitkörpers an den Kühlkörper keine zusätzlichen Mittel zu verwenden, sondern dies allein durch das Ausnutzen von einfachen, physikalischen Gesetzmäßigkeiten bei einer adäquat gewählten Form, Ausgestaltung und Materialwahl für die Berührungsflächen zwischen dem Wärmeleitkörper und dem Kühlkörper zu realisieren. Auf Wärmeleitkleber zur Verbesserung des Wärmeübergangs kann so verzichtet werden.
  • So ist es möglich, dass an den Berührungsflächen zwischen dem Wärmeleitkörper und dem Kühlkörper temperaturabhängige Druckkräfte wirken und dass die temperaturabhängigen Druckkräfte im stationären Betriebszustand größer als im deaktivierten Zustand der Halbleiterlichtquelle sind. Die Druckkräfte können dabei im stationären Zustand den Wärmeleitkörper auf dem Kühlkörper fixieren und führen neben der Realisierung der guten thermischen Anbindung so auch zu einer Befestigung des Trägerelements auf dem Kühlkörper, die ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung verhindert. Es kann also vorteilhafterweise auf zusätzliche Befestigungsmittel für den Wärmeleitkörper verzichtet werden, was sich kostensenkend auswirkt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Materialen des Wärmeleitkörpers und des Kühlkörpers zumindest in einem Teilbereich der Berührungsflächen unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten auf und umfassen die Berührungsflächen zwischen dem Wärmeleitkörper und dem Kühlkörper ein komplementär ausgebildetes, dreidimensionales Profil. Komplementär bedeutete in diesem Zusammenhang, dass bei Umgebungstemperatur das Trägerelement auf den Kühlkörper aufgesetzt werden kann, wobei die beiden Profile ineinander greifen. Eine Befestigung des Trägerelements an dem Kühlkörper mittels separater Befestigungsmittel ist denkbar, aber nicht erforderlich. Infolge der Temperaturerhöhung während des Betriebs der Halbleiterlichtquellen dehnen sich das Trägerelement und der Wärmeleitkörper dann zumindest im Teilbereichen der Profile unterschiedlich stark aus, was zu einem Verklemmen der Profile ineinander führt. Dadurch wirken Druckkräfte auf die Profilwände, so dass die Berührung zwischen dem Trägerelement und dem Kühlkörper im Bereich der Profile deutlich großflächiger ist als noch bei Umgebungstemperatur. Als geeignete Materialien können Metalle oder Legierungen gewählt werden, die bevorzugt eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen. So bieten sich bspw. Kupfer (Wärmeausdehnungskoeffizient ca. 16,5) im Zusammenwirken mit Aluminium (Wärmeausdehnungskoeffizient ca. 23) an. Da nahezu jedes geeignete Material mit guter Wärmeleitfähigkeit einen mehr oder weniger unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, sind die Kombinationsmöglichkeiten unterschiedlicher Materialien für Trägerelement und Kühlkörper vielfältig.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Wärmeausdehnungskoeffizient des Kühlkörpers größer als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Wärmeleitkörpers. Das bedeutet, der Kühlkörper könnte aus Aluminium und der Wärmeleitkörper aus Kupfer hergestellt sein. Dabei ist das Profil des Wärmeleitkörpers und des Kühlkörpers derart ausgebildet, dass Bereiche des Kühlkörpers in entsprechende Aussparungen des Wärmeleitkörpers hineinragen. Der in den Wärmeleitkörper hineinragende Bereich kann dabei bspw. ein Zapfen sein, dessen Querschnitt beliebig, insbesondere jedoch rund oder eckig, ausgebildet sein kann. Die Umfangsflächen des Zapfens drücken dann bei Betriebstemperatur gegen die Innenwände der entsprechenden in dem Wärmeleitkörper ausgebildeten Aussparung. Natürlich können auch mehrere Zapfen des Kühlkörpers in entsprechende Aussparungen des Wärmeleitkörpers hineinragen. Bei einer Erwärmung dehnt sich das Material des Kühlkörpers stärker aus als das Material des Wärmeleitkörpers, so dass sich die in den Wärmeleitkörper hineinragenden Abschnitte des Kühlkörpers stärker ausdehnen als die komplementär ausgestalteten Aussparungen im Wärmeleitkörper. Die Abschnitte des Kühlkörpers und die Aussparungen des Wärmeleitkörpers bilden bei dieser Ausführungsform das oben angesprochene dreidimensionale Profil. So kommt es zu einer möglichst vollflächigen Berührung zwischen Trägerelement und Kühlkörper und damit zur Realisierung des gewünschten guten Wärmeübergangs.
  • In einer weiteren Ausgestaltung können auch ausschließlich die Zapfen des Kühlkörpers aus einem Material mit vom eigentlichen Kühlkörper und/oder Wärmeleitkörper abweichendem Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen. Dies könnte bei sehr unterschiedlichen Materialpreisen der beiden gewählten Materialien vorteilhaft sein, wobei der Wärmeleitkörper und der eigentliche Kühlkörper aus einem preiswerten Material hergestellt und ausschließlich die eingreifenden Zapfen aus einem teuerem Material hergestellt sein können. Dies wirkt sich kostensenkend aus.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann der Wärmeleitkörper hervorragende Abschnitte, bspw. in Form der Zapfen, aufweisen, die in entsprechende Aussparungen des Kühlkörpers eingreifen. Dazu muss das Material des Wärmeleitkörpers oder zumindest der hervorragenden Abschnitte des Wärmeleitkörpers einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die entsprechenden Aufnahmebereiche des Kühlkörpers aufweisen.
  • Vorteilhaft ist außerdem, dass die komplementär ausgebildeten, dreidimensionalen Profile eine Positionierung des Wärmeleitkörpers auf dem Kühlkörper während einer Fertigung ermöglichen. Dadurch ist eine vollautomatische Montage mittels eines Handhabungsgeräts, bspw. in Form eines Industrieroboters oder ähnlichem, besonders gut möglich. Zusätzliche Positionierstifte oder ähnliches zur Positionierung des Wärmeleitkörpers auf dem Kühlkörper können dabei vorteilhafterweise entfallen.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs;
  • 2 eine Verbindung eines Wärmeleitkörper und eines Kühlkörper aus 1 in einer ersten Ausführungsform in einem Längsschnitt;
  • 3 eine Verbindung eines Wärmeleitkörper und eines Kühlkörper aus 1 in einer zweiten Ausführungsform in einem Längsschnitt; und
  • 4 eine Verbindung eines Wärmeleitkörper und eines Kühlkörper aus 1 in einer dritten Ausführungsform in einem Längsschnitt.
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung 10 eines Kraftfahrzeugs in einer perspektivischen Ansicht, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Scheinwerfer ausgebildet ist. Selbstverständlich kann die Beleuchtungseinrichtung auch als eine Fahrzeugleuchte ausgestaltet sein. Die Beleuchtungseinrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12, in welchem ein beliebiges erstes Lichtmodul 14, bspw. zur Erzeugung einer Abblendlicht-, Fernlicht- und/oder einer beliebig anderen Lichtverteilung, angeordnet ist. Selbstverständlich kann der Scheinwerfer 10 noch weitere Lichtmodule zur Erzeugung weiterer Lichtfunktionen aufweisen. Das Lichtmodul 14 kann als ein Reflexions- oder Projektionsmodul ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass das Lichtmodul 14 eine Kombination aus Reflexions- und Projektionsmodul umfasst. Als Lichtquellen des Lichtmoduls 14 können eine oder mehrere Glühlampen, Gasentladungslampen oder Halbleiterlichtquellen eingesetzt werden.
  • Des weiteren ist in dem Gehäuse 12 ein weiteres Lichtmodul 16 angeordnet. Dieses weist mehrere Halbleiterlichtquellen (z. B. LEDs) 18 auf und wird deshalb auch als LED-Modul bezeichnet. Es dient vorzugsweise zur Erzeugung einer vom Lichtmodul 14 abweichenden Lichtfunktion. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass eine bestimmte Lichtfunktion durch ein Zusammenwirken des ersten Lichtmoduls 14 und des LED-Moduls 16 erzeugt wird. Die LEDs 18 sind auf einem Trägerelement, das auch als Wärmeleitkörper 20 dient, angeordnet. Die Anzahl und Anordnung der LEDs 18 auf dem Wärmeleitkörper 20 ist beliebig und wird den Erfordernissen an eine Lichtfunktion, eine Beleuchtungsstärke und an ein Design angepasst. Der Wärmeleitkörper 20 ist auf einem Kühlkörper 22 angeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wärmeleitkörper 20 im Gegensatz zum Kühlkörper 22 in seiner Länge und Breite wesentlich kleiner. Selbstverständlich kann die Länge und Breite auch identisch sein. Der Kühlkörper 22 ist bevorzugt aus Aluminium und der Wärmeleitkörper ist bevorzugt aus Kupfer hergestellt. Leitungen für eine Energieversorgung der Lichtmodule 14, 16 sowie zur Ansteuerung der Lichtmodule sind in 1 nicht dargestellt. Ebenfalls nicht dargestellt ist eine lichtdurchlässige Abdeckscheibe, welche eine in dem Gehäuse 12 vorgesehene Lichtaustrittsöffnung 24 verschließt.
  • Die 2 bis 4 zeigen drei Ausführungsformen des LED-Moduls 16 aus 1 in einem Längsschnitt. Dabei gilt, dass solche Elemente und Bereiche, welche funktionsäquivalent sind zu Elementen und Bereichen der Beleuchtungseinrichtung von 1, die gleichen Bezugszeichen tragen und nicht nochmals im Detail erläutert werden.
  • 2 zeigt den Wärmeleitkörper 20, der an einer zum Kühlkörper 22 zeigenden Seite eine Aussparung aufweist, die einen Zapfen 26 des Kühlkörpers 22 aufnimmt. Die Aussparung und der Zapfen 26 sind derart ausgebildet, dass in einem deaktivierten Betriebszustand der Beleuchtungseinrichtung 10 die Aussparung den Zapfen 26 passgenau aufnehmen kann. Der Querschnitt des Zapfens 26 kann beliebig, also im Wesentlichen rund oder eckig, ausgebildet sein.
  • In einem stationären Betriebszustand (konstante Temperatur in allen Bereichen der Beleuchtungseinrichtung 10) hat sich durch eine Temperaturerhöhung – vom deaktivierten Betriebszustand ausgehend – das Material des Kühlkörpers 22 (Aluminium) durch dessen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten mehr ausgedehnt als das Material des Wärmeleitkörpers 20 (Kupfer). Es könnte auch nur das Material des Zapfens 26 einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der des Kühlkörpers aufweisen. Es kommt so zu einer Presspassung der Außenflächen des Zapfens 26 in der Aussparung im Wärmeleitkörper 20. Dies führt einerseits durch die vergrößerte, vollflächige Berührung mit einer entsprechender Flächenpressung zwischen dem Wärmeleitkörper 20 und dem Kühlkörper 22 zu einem guten Wärmeübergang und andererseits zu einer kraftschlüssigen Verbindung des Wärmeleitkörpers 20 mit dem Kühlkörper 22, die ein unbeabsichtigtes Lösen des Wärmeleitkörpers 20 vom Kühlkörper 22 im Betrieb verhindert. Die Anordnung des Zapfens 26 und der Aussparung im Kühlkörper 22 ermöglicht eine genaue Positionierung des Wärmeleitkörpers 20 auf dem Kühlkörper 22 während einer Fertigung. Auf Positionsstifte als Montagehilfe kann verzichtet werden.
  • 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des LED-Moduls 16 mit zwei nebeneinander angeordneten Zapfen 26 des Kühlkörpers 22, die in entsprechende Aussparungen des Wärmeleitkörpers 20 hineinragen. Natürlich sind auch mehr als zwei in den Wärmeleitkörper 20 hineinragende Zapfen 26 möglich. Durch diese Ausführungsform wird die Berührungsfläche des Wärmeleitkörpers 20 mit dem Kühlkörper weiter vergrößert, so das ein noch besserer Wärmeübergang möglich ist.
  • 4 zeigt eine dritte Ausführungsform des LED-Moduls 16 mit nur einem Zapfen 26, der jedoch schräge Seitenwände aufweist. Auch dadurch wird die Berührungsfläche des Wärmeleitkörpers 20 mit dem Kühlkörper 22 vergrößert, so das der Wärmeübergang verbessert wird.
  • In einer nicht dargestellten Ausführungsform greifen Zapfen des Wärmeleitkörpers 20 in Aussparungen des Kühlkörpers 22 ein. In dieser Ausführungsform muss der Wärmeausdehnungskoeffizient zumindest der Zapfen des Wärmeleitkörpers 20 jedoch größer als der des Kühlkörpers 22 sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102007049310 A1 [0006]

Claims (7)

  1. Beleuchtungseinrichtung (10) eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle (18), wobei die mindestens eine Halbleiterlichtquelle (18) auf einem Trägerelement (20) angeordnet ist und das Trägerelement (20) an einem Kühlkörper (22) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und Ausgestaltung des Trägerelements (20) und des Kühlkörpers (22) so aufeinander abgestimmt sind, dass in einem stationären Betriebszustand der Beleuchtungseinrichtung (10) das Trägerelement (20) und der Kühlkörper (22) sich zur Realisierung eines guten Wärmeübergangs vollflächig berühren.
  2. Beleuchtungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem stationären Betriebszustand der Beleuchtungseinrichtung (10) an den Berührungsflächen zwischen dem Trägerelement (20) und dem Kühlkörper (22) temperaturabhängige Druckkräfte wirken.
  3. Beleuchtungseinrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im stationären Betriebszustand der Beleuchtungseinrichtung (10) wirkenden temperaturabhängigen Druckkräfte größer als im deaktivierten Zustand der Halbleiterlichtquelle (18) sind.
  4. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialen des Trägerelements (20) und des Kühlkörpers (22) zumindest in einem Teilbereich der Berührungsflächen unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.
  5. Beleuchtungseinrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des Kühlkörpers (22) größer als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Trägerelements (20) ist.
  6. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsflächen zwischen dem Trägerelement (20) und dem Kühlkörper (22) ein komplementär ausgebildetes, dreidimensionales Profil umfassen.
  7. Beleuchtungseinrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das komplementär ausgebildete dreidimensionale Profil eine Positionierung des Trägerelements (20) auf dem Kühlkörper (22), insbesondere mittels eines automatisierten Handhabungsgeräts, während einer Fertigung ermöglichen.
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