DE202012104896U1

DE202012104896U1 - Gasentladungslampe mit integriertem Sockelring, insbesondere für Kfz-Scheinwerfer

Info

Publication number: DE202012104896U1
Application number: DE202012104896U
Authority: DE
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Lumileds Holding BV
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2013-01-10
Anticipated expiration: 2022-12-18
Also published as: JP2014120480A; CN203771324U; JP6339357B2

Abstract

Gasentladungslampe, insbesondere für Kfz-Scheinwerfer, die einen Brenner (1) mit einem elektronischen Vorschaltgerät aufweist, das in einem Kunststoffgehäuse (6) ausgebildet ist, wobei der Brenner (1) in einem metallischen Sockelring (2) am Kunststoffgehäuse (6) sitzt und über eine Durchführung im Kunststoffgehäuse (6) elektrisch mit Komponenten des elektronischen Vorschaltgerätes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockelring (2) oder zumindest ein Unterteil (2b) des Sockelrings (2) einstückig mit dem Kunststoffgehäuse (6) ausgebildet ist.

Description

TECHNISCHES ANWENDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe, insbesondere für Kfz-Scheinwerfer, die einen Brenner mit einem elektrischen Vorschaltgerät aufweist, das in einem Kunststoffgehäuse ausgebildet ist, wobei der Brenner in einem metallischen Sockelring am Kunststoffgehäuse sitzt und über eine Durchführung im Kunststoffgehäuse elektrisch mit Komponenten des elektrischen Vorschaltgerätes verbunden ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Viele Kraftfahrzeuge verfügen inzwischen über eine Xenon-Gasentladungslampe im Scheinwerfer. Die Entwicklung erstreckte sich hierbei ausgehend von der D1-Lampe über mehrere Lampen-Generationen bis hin zur D4-Lampe, die derzeit im Einsatz ist. Xenon-Gasentladungslampen werden mit einem Steuergerät betrieben, das den Hochspannungsimpuls für die Zündung und die Wechselspannung für den Betrieb der Gasentladungslampe bereitstellt. Bei den aktuellen D4-Lampen wird der gesockelte Brenner in den Scheinwerfer eingesetzt und ist über eine Zuleitung mit einem außerhalb des Reflektors angeordneten Steuergerät, dem elektronischen Vorschaltgerät (EVG), verbunden. Das elektronische Vorschaltgerät verfügt über eine Zündeinheit zum Zünden des Brenners und sorgt anschließend für die Lichtleistungssteuerung.
Bei der neuesten Generation derartiger Xenon-Gasentladungslampen für Kfz-Scheinwerfer, der sog. D5-Lampe, soll der Brenner direkt auf dem elektronischen Vorschaltgerät montiert sein. Die gesamte Einheit aus Brenner und Vorschaltgerät wird dann in den Reflektor eingesetzt. Das Vorschaltgerät dieser Lampe ist in einem Kunststoffgehäuse ausgebildet, auf dem der Brenner über einen metallischen Sockelring befestigt ist. Der Brenner ist dabei über eine Durchführung am Kunststoffgehäuse elektrisch mit Komponenten des elektrischen Vorschaltgerätes verbunden.
Voll integrierte Gasentladungslampen wie die D5-Lampe haben durch die größere Anzahl an beteiligten Komponenten ein höheres Eigengewicht als bisherige Lampen wie z. B. die D1-Lampe oder die D3-Lampe. Um allen Anforderungen hinsichtlich der Vibrations- und Stoßfestigkeit einer derartigen Gasentladungslampe für den Einsatz in Kraftfahrzeugen gerecht zu werden, muss der Aufbau der Lampe entsprechend stabil ausgeführt sein.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Gasentladungslampe der oben genannten Art anzugeben, bei der die Verbindung des Brenners mit dem Kunststoffgehäuse die hohen Anforderungen an die Vibrations- und Stoßfestigkeit bei Kraftfahrzeugen erfüllt.
Die Aufgabe wird mit der Gasentladungslampe gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Gasentladungslampe sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen entnehmen.
Die vorgeschlagene Gasentladungslampe, insbesondere für Kfz-Scheinwerfer, umfasst einen Brenner mit einem elektronischen Vorschaltgerät, das in einem Kunststoffgehäuse ausgebildet ist. Der Brenner sitzt in einem metallischen Sockelring am Kunststoffgehäuse und ist über eine Durchführung im Kunststoffgehäuse elektrisch mit Komponenten des elektronischen Vorschaltgerätes verbunden. Die Gasentladungslampe zeichnet sich dadurch aus, dass der Sockelring oder zumindest ein Unterteil des Sockelrings einstückig mit dem Kunststoffgehäuse ausgebildet ist.
Durch diese einstückige Ausbildung mit dem Kunststoffgehäuse wird eine erhöhte Vibrations- und Stoßfestigkeit der Gasentladungslampe erreicht, da keine durch eine Montage bedingten Zwischenräume zwischen dem Sockelring bzw. dessen mit dem Kunststoffgehäuse in Kontakt stehenden Unterteil auftreten, die bei Vibrations- oder Schockbelastung zu einer unerwünschten Gegenbewegung und daraus resultierenden Lockerung der Verbindung der beiden Teile führen können. Eine derartige Lockerung kann zum Ausfall der Lampe führen, da dadurch auch die elektrische Verbindung zwischen dem Brenner und den elektrischen Komponenten des Vorschaltgerätes beschädigt werden kann.
Die einstückige Ausbildung des Sockelrings bzw. des Unterteils des Sockelrings mit dem Kunststoffgehäuse kann durch einen sog. Insert Molding Prozess, auch unter dem Begriff Kunststoffumspritzung bekannt, hergestellt werden. Der Sockelring bzw. – bei einer zweiteiligen Ausbildung des Sockelrings – dessen Unterteil, wird hierbei als Metalleinlegeteil geeignet in der Gussform für das Kunststoffgehäuse positioniert und dann mit dem Kunststoffgehäuse vergossen. Dies führt zu einer festen Verbindung zwischen dem Sockelring bzw. dessen Unterteil und dem Kunststoffmaterial des Kunststoffgehäuses.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Sockelring an der Oberfläche des Kunststoffgehäuses über seinen Umfang mehrere seitlich abstehende Kontaktflächen auf, die beim Einsetzen der Gasentladungslampe in einen Scheinwerfer einen elektrisch leitfähigen Kontakt zum Reflektor des Scheinwerfers herstellen. Weiterhin weist der Sockelring vorzugsweise mindestens eine in das Innere des Kunststoffgehäuses ragende metallische Kontaktlasche auf, über die eine Masseanbindung zu den Komponenten des Vorschaltgerätes und dem Zünder realisiert werden kann. Der Sockelring umschließt bei der vorgeschlagenen Gasentladungslampe vorzugsweise die Durchführung im Kunststoffgehäuse vollständig.
Zur weiteren Erhöhung der mechanischen Stabilität der Gasentladungslampe weist das Unterteil des Sockelrings vorzugsweise einen unteren Rand auf, der zunächst in den Kunststoff des Kunststoffgehäuses verläuft und dann nach innen, d. h. zum Zentrum des Sockelrings hin, umgebogen ist, um den Sockelring im Kunststoff des Kunststoffgehäuses zu verankern. Vorzugsweise sind über den inneren Umfang des unteren Randes auch nach innen ragende Erhebungen und/oder Vertiefungen vorgesehen, durch die auch bei entsprechender Krafteinwirkung eine Drehung des Sockelrings im Kunststoffgehäuse verhindert wird. Der Sockelring kann bei der vorgeschlagenen Gasentladungslampe einteilig ausgeführt sein, wobei er dann entsprechende Mittel zum Einsetzen des Brenners aufweist. Hierbei kann es sich um nach innen gebogene Laschen handeln, an denen der Brenner nach dem Einsetzen mit seiner Brennermanschette fixiert wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Gasentladungslampe ist der Sockelring zweiteilig ausgeführt, mit einem mit dem Kunststoffgehäuse einteilig verbundenen Unterteil und einem auf dem Unterteil befestigten Oberteil. Das Oberteil wird vorzugsweise nach der einteiligen Herstellung des Kunststoffgehäuses mit dem Unterteil des Sockelrings auf das Unterteil aufgeschweißt, beispielsweise mittels Laserschweißen. Der Brenner wird hierbei mit seiner Brennermanschette im Oberteil des Sockelrings befestigt, das hierzu entsprechende Aufnahmemittel aufweist. Der Brenner ist mit seiner Brennermanschette jeweils fest mit dem Oberteil bzw. – bei einteiliger Ausgestaltung des Sockelrings – mit dem Sockelring verbunden. Die zweiteilige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass bei fehlerhafter Brennerlage nicht das gesamte Gehäuse sondern lediglich das Oberteil mit dem Brenner ersetzt werden muss.
Die Gasentladungslampe ist vorzugsweise mit einem Xenon-Brenner ausgestattet und stellt somit eine Weiterentwicklung der bisherigen D4-Lampen für Kfz-Scheinwerfer dar. Selbstverständlich lässt sich die vorgeschlagene Gasentladungslampe jedoch auch für andere Anwendungen einsetzen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorgeschlagene Gasentladungslampe wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Beispiels der vorgeschlagenen Gasentladungslampe;
2 eine Draufsicht auf das Gehäuse der vorgeschlagenen Gasentladungslampe;
3 eine Teilabbildung, die die Verbindung zwischen einem Unterteil des Sockelrings mit dem Kunststoffgehäuse zeigt;
4 eine Detailvergrößerung, die den unteren Rand des Unterteils des Sockelrings der 3 zeigt;
5 eine Teilabbildung, die ein weiteres Beispiel für eine einteilige Verbindung des Sockelrings mit dem Kunststoffgehäuse zeigt; sowie
6 eine Schnittdarstellung der 5.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird ein Beispiel einer Xenon-Gasentladungslampe gemäß der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. 1 zeigt hierzu eine derartige Gasentladungslampe mit dem Xenon-Brenner 1, der mit einem Sockelring 2 auf einem Metallgehäuse 3 montiert ist, in dem das Kunststoffgehäuse mit dem elektrischen Vorschaltgerät eingesetzt ist. Der Sockelring 2 besteht in diesem Beispiel aus einem Oberteil 2a, das mittels Laserschweißen mit einem Unterteil 2b des Sockelrings verbunden ist. Das Unterteil 2b ist einstückig mit dem innerhalb des Metallgehäuses 3 liegenden Kunststoffgehäuse verbunden. Der Brenner 1 ist über eine Brennermanschette fest mit dem Oberteil 2a verbunden.
Diese Gasentladungslampe ist in der 2 nochmals in Draufsicht dargestellt, die die obere Platte des Metallgehäuses 3 mit dem Sockelring 2 zeigt. Innerhalb des Sockelrings 2 ist eine Durchführung 4 zu erkennen, in deren Zentrum ein Hochspannungsdraht 5 verläuft, der den Brenner 1 mit elektrischen Komponenten des Vorschaltgerätes verbindet.
3 zeigt eine perspektivische Teilansicht der Gasentladungslampe der 1 und 2, in der die einstückige Verbindung des Unterteils 2b des Sockelrings 2 mit dem Kunststoffgehäuse 6 dargestellt ist. Dieses Unterteil 2b des Sockelrings wurde mit einem Insert Molding Prozess stabil mit dem Kunststoffgehäuse 6 verbunden. Durch eine besondere Ausgestaltung des unteren Randes 7 des Unterteils 2b des Sockelrings 2 wird eine Verankerung im Kunststoff des Kunststoffgehäuses 6 erreicht. Dies ist wird durch den zunächst nach unten in den Kunststoff verlaufenden Rand 7 des Unterteils 2b des Sockelrings erreicht, der am Ende nach innen umgebogen ist. An einem Teil des unteren Randes 7 ist eine metallische Kontaktlasche 9 ausgebildet, über die eine elektrische Anbindung des Sockelrings an elektrische Komponenten des Vorschaltgerätes ermöglicht wird.
Zusätzlich zu dem nach innen gebogenen unteren Rand 7 weist dieser Rand auch nach innen gerichtete Erhebungen bzw. Vertiefungen auf, die ein Verdrehen des Sockelrings 2 im Kunststoffgehäuse 6 verhindern sollen. Dies ist in der 4 im Ausschnitt schematisch dargestellt, in dem ein Teil des Kunststoffgehäuses 6 sowie ein Teil des unteren Randes 7 des Unterteils 2b des Sockelrings zu erkennen sind. Der untere Rand 7 weist hierbei nach innen gerichtete Erhebungen in Form von Laschen 8 auf, die eine zusätzliche Verankerung gegen eine Rotation des Sockelrings 2 im Kunststoff bieten. Durch diese spezielle Geometrie des Unterteils 2b des Sockelrings, wie sie in den 3 und 4 dargestellt ist, wird eine mechanische Stabilität auch bei geringsten Wandstärken des Sockelrings erreicht. Weiterhin bietet diese Ausgestaltung die Möglichkeit, den Brenner über den Sockelring elektrisch mit Komponenten des im Kunststoffgehäuses befindlichen elektrischen Vorschaltgerätes zu verbinden. Auf das in der 3 dargestellte Unterteil 2b des Sockelrings wird das in 1 erkennbare Oberteil mit dem darin befestigten Brenner aufgeschweißt.
Neben dieser zweiteiligen Ausgestaltung des Sockelrings besteht auch die Möglichkeit, den Sockelring aus nur einem einzigen Teil auszubilden, das dann wiederum einstückig mit dem Kunststoffgehäuse verbunden ist. Ein Beispiel für eine derartige Ausgestaltung ist in der Teilansicht der 5 zu erkennen. Der Sockelring 2 wird auch hier als Metalleinlegeteil beim Vergießen des Kunststoffgehäuses 6 in die Gussform eingelegt und dadurch einstückig mit dem Kunststoffgehäuse 6 verbunden. Der Sockelring 2 ist so ausgebildet, dass er an der Oberfläche des Kunststoffgehäuses 6 drei nach außen gerichtete metallische Laschen 10 aufweist, die neben der Referenzierung der Lampe für die richtige Brennerlage auch die elektrische Kontaktierung zum Reflektor des Scheinwerfers herstellt, in den die Gasentladungslampe eingebaut wird. Die nach innen gerichteten Befestigungslaschen 11 dienen der Fixierung der Brennermanschette beim Einsetzen des Brenners in den Sockelring 2.
6 zeigt einen Teilschnitt durch die Ausgestaltung der 5, in dem auch eine in das Kunststoffgehäuse 6 ragende metallische Kontaktlasche 9 gezeigt ist, durch die wiederum eine Masseanbindung an Komponenten des Vorschaltgerätes und den Zünder erreicht werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Xenon-Brenner
2: Sockelring
2a: Oberteil des Sockelrings
2b: Unterteil des Sockelrings
3: Metallgehäuse
4: Durchführung
5: Hochspannungsdraht
6: Kunststoffgehäuse
7: unterer Rand des Unterteils des Sockelrings
8: Verankerungslaschen
9: Kontaktlasche
10: Kontaktlaschen
11: Befestigungslaschen

Claims

Gasentladungslampe, insbesondere für Kfz-Scheinwerfer, die einen Brenner (1) mit einem elektronischen Vorschaltgerät aufweist, das in einem Kunststoffgehäuse (6) ausgebildet ist, wobei der Brenner (1) in einem metallischen Sockelring (2) am Kunststoffgehäuse (6) sitzt und über eine Durchführung im Kunststoffgehäuse (6) elektrisch mit Komponenten des elektronischen Vorschaltgerätes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockelring (2) oder zumindest ein Unterteil (2b) des Sockelrings (2) einstückig mit dem Kunststoffgehäuse (6) ausgebildet ist.
Gasentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockelring (2) oder das Unterteil (2b) durch Insert Molding mit dem Kunststoffgehäuse (6) verbunden ist.
Gasentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockelring (2) an der Oberfläche des Kunststoffgehäuses (6) über seinen Umfang mehrere seitlich abstehende Kontaktflächen (10) aufweist, die beim Einsetzen der Gasentladungslampe in einen Scheinwerfer einen Kontakt zum Reflektor des Scheinwerfers herstellen.
Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockelring (2) mindestens eine in das Kunststoffgehäuse (6) ragende Kontaktlasche (9) aufweist.
Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockelring (2) die Durchführung umschließt.
Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (2b) des Sockelrings (2) über einen zunächst in den Kunststoff des Kunststoffgehäuses (6) verlaufenden und dann nach innen umgebogenen unteren Rand (7) im Kunststoff des Kunststoffgehäuses (6) verankert ist.
Gasentladungslampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (2b) des Sockelrings (2) über den inneren Umfang des unteren Randes (7) nach innen ragende Erhebungen (8) und/oder Vertiefungen aufweist, die eine Drehung des Sockelrings (2) im Kunststoffgehäuse (6) verhindern.
Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockelring (2) zweiteilig mit dem Unterteil (2b) und einem Oberteil (2a) ausgebildet ist, wobei das Oberteil (2a) auf dem Unterteil (2b) befestigt und der Brenner (1) in das Oberteil (2a) eingesetzt ist.