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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lampensockel, eine Lampe sowie einen Kraftfahrzeug-Scheinwerfer
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Lampensockel für KFZ-Anwendungen existieren in den unterschiedlichsten Ausführungsformen und Varianten. Bei Automotive-Anwendungen haben sich Lampensockel aus Kunststoff bewährt, um mehr Freiheit bei der Formgebung des Sockels zu haben und diesen gleichzeitig kostengünstig herstellen zu können, beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens. Problematisch bei Kunststoff als Werkstoff für Lampensockel ist dessen im Vergleich zu Metall geringe Wärmebeständigkeit.
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In dem Europäischen Patent
EP 1 656 689 B1 ist ein Lampensockel beschrieben, bei dem in eine Öffnung eines Bodenteils aus Kunststoff eine Sockelhülse aus Metall eingesetzt wird. Die Innenwand der Öffnung ist mit als Nasen ausgebildeten Stegen versehen, so dass die Sockelhülse entlang ihrem Rand nicht flächig gegen das Bodenteil, sondern nur an den Stegen anliegt. Diese Stege sind bei der in der
EP 1 656 689 B1 beschriebenen Lösung erforderlich, um den Wärmetransfer vom Brenner der Lampe über die Sockelhülse zum Bodenteil zu reduziert und damit eine allzu große thermische Belastung zum Bodenteil zu vermeiden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine alternative technische Lösung anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Lampensockel mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 und/oder durch eine Lampe mit den Merkmalen des Schutzanspruches 9 und/oder durch einen Kraftfahrzeug-Scheinwerfer mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 11 gelöst.
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Demgemäß ist vorgesehen:
- – Ein Lampensockel, insbesondere für eine Lampe eines Kraftfahrzeug-Scheinwerfers, mit einem Sockelkörper, der einen mit einer zylindrischen Ausnehmung ausgebildeten Fassungsbereich zum zumindest abschnittsweisen Einsatz einer Einsatzhülse aufweist und der im Fassungsbereich ein erstes Querschnittsprofil aufweist, mit einer metallischen Einsatzhülse zur Aufnahme eines elektrischen Brenners, die in den Sockelkörper eingesetzt ist, die zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildet ist und die ein zweites Querschnittsprofil aufweist, wobei die Einsatzhülse von dem Sockelkörper über einen zwischen dem ersten Querschnittsprofil und dem zweiten Querschnittsprofil vorgesehenen, vollständig umlaufenen Spalt beabstandet ist.
- – Eine Lampe, insbesondere für einen Kraftfahrzeug-Scheinwerfer, mit einem erfindungsgemäßen Lampensockel, der innerhalb des Lampensockels vorgesehene elektrische Anschlüsse aufweist, mit einem elektrischen Brenner, der im bestimmungsgemäßen Gebrauch so in die Einsatzhülse des Lampensockels eingesetzt ist, dass elektrische Kontakte des Brenners mit den elektrischen Anschlüssen kontaktiert sind.
- – Ein Kraftfahrzeug-Scheinwerfer mit einem Reflektor, der eine Einsetzöffnung aufweist, mit einer erfindungsgemäßen Lampe, die im montierten Zustand in die Einsetzöffnung eingesetzt und am Reflektor mit Rastmitteln verankert ist.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, die Einsatzhülse derart auszubilden und in den Sockelkörper einzusetzen, dass ein umlaufender Spalt zwischen dem ersten Querschnittsprofil des Sockelkörpers und dem zweiten Querschnittsprofil der Einsatzhülse vorhanden ist. Dieser Spalt ist im zylindrischen Bereich bzw. in einem zylindrischen Abschnitt der Einsatzhülse zwischen deren äußeren Mantelfläche und der Innenwand der Ausnehmung des Sockelkörpers vorgesehen. Wesentlich ist, dass dieser Spalt erfindungsgemäß als freier Spalt vorgesehen ist. Insbesondere sind im Bereich des Spalts keine Fortsätze, wie etwa Nasen, Stege oder dergleichen, des Sockelkörpers oder der Einsatzhülse angeordnet. Ferner befindet sich im Spalt auch kein anderes bzw. weiteres Teil zur Isolation. Die Einsatzhülse ist somit innerhalb der Ausnehmung radial nicht abgestützt oder fixiert.
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Erfindungsgemäß ist im Fassungsbereich somit keine direkte Wärmeleitung zwischen dem zweiten Querschnittsprofil der Einsatzhülse und dem ersten Querschnittsprofil des Sockelkörpers vorhanden. Der Sockelkörper, welcher bevorzugt Kunststoff enthält, wird dadurch im Fassungsbereich vorteilhafterweise thermisch weniger belastet, ohne dass dafür zusätzliche Bauteile notwendig sind.
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Diese geänderte Befestigung der Einsatzhülse stellt gegenüber der eingangs genannten
EP 1 656 689 B1 eine technische Verbesserung dar, da man nunmehr ohne die aus monatetechnischer und herstellungstechnischer Sicht aufwändigen Stege auskommt. Zudem ist nun vorteilhafterweise auch kein großflächiger Wärmeübergang über die Mantelfläche der Einsatzhülse mehr vorhanden. Ein Wärmeübergang ist bedingt durch die Art der Befestigung nur auf den Bund beschränkt, was aber aus thermischer Sicht weniger kritisch ist. Die Wärmeableitung zum Bodenteil erfolgt dann über eigens vorgesehene Kühlrippen.
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Durch die geringere thermische Belastung kann für den Sockelkörper vorteilhaft anstatt eines speziellen, besonders wärmebeständigen Kunststoffes beispielsweise ein gängiger, häufig für Konstruktionen eingesetzter Kunststoff verwendet werden. Im Vergleich ist ein solcher gängiger Konstruktionskunststoff, wie z. B. Polyamid, Polybutylenterephthalat (PBT), Polyoxymethylen (POM) Polybutylenterephthalat oder andere geeignete Kunststoffe, zwar weniger thermisch stabil, aber deutlich kostengünstiger. Somit werden die Bauteilkosten deutlich verringert.
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Die erfindungsgemäße Lampe ist somit robust gegen höhere Temperaturen und kann vorteilhaft auch bei hohen Außentemperaturen funktionssicher betrieben werden. Dennoch kann der Sockelkörper fertigungstechnisch sehr günstig hergestellt werden, beispielsweise mit einem vereinfachten Kunststoff-Spritzgussverfahren. Dabei können insbesondere Verfahren zum Thermoplast-Spritzgießen oder zum Duroplast-Spritzgießen eingesetzt werden.
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Die erfindungsgemäße Lampe zeichnet sich ferner durch einen optimierten Herstellungsprozess aus, welcher toleranzausgleichend ist, eine kurze Taktzeit bzw. einen höheren Arbeitstakt erlaubt und somit besonders effizient ist. Demgemäß wird die erfindungsgemäße Lampe vorzugsweise mit einem Verfahren hergestellt, welches die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen eines Sockelkörpers, einer Einsatzhülse und eines Brenners; Einsetzen der Einsatzhülse in einen Fassungsbereich des Sockelkörpers, derart, dass ein Flansch der Einsatzhülse an dem Rand des Fassungsbereichs anliegt, wobei der Rand zumindest eine lokale Ausnehmung aufweist; Anlegen eines Zwischenrings an einer am Brenner angeklemmten Klemmhülse; Einsetzen des Brenners in die Einsatzhülse, derart, dass der Zwischenring auf dem Flansch der Einsatzhülse aufliegt und mit der Klemmhülse in Kontakt ist; Anschweißen des Zwischenrings an der Klemmhülse, insbesondere mittels eines Laserstrahls; Verschweißen des Zwischenrings mit dem Flansch der Einsatzhülse an der Stelle der lokalen Ausnehmung des Randes, insbesondere mittels eines Laserstrahls.
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Alternativ zum Laserstrahlschweißen sind auch andere Schweißverfahren denkbar, z. B. Elektro-Punktschweißen, MIG/MAG-Schweißen, Ultraschallschweißen oder dergleichen. Ferner ist anstatt eines Schweißprozesses auch eine andere Befestigungstechnik, beispielsweise ein Verklemmen der Teile, denkbar.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Spalt in Längsrichtung der Einsatzhülse um deren Mantelfläche. Bevorzugt erstreckt sich der Spalt längs des zylindrischen Bereichs bzw. Abschnitts der Einsatzhülse. Somit ist ein gleichmäßig umlaufender Spalt, insbesondere mit einer umlaufend konstanten Breite, d. h. einem umlaufend konstanten Abstand zwischen Einsatzhülse und Sockelkörper, bereitgestellt, welcher eine gleichmäßige Wärmeverteilung in der Einsatzhülse und einen gleichmäßigen Wärmeübergang zum Sockelkörper, insbesondere ohne Wärmebrücken an der Mantelfläche der Einsatzhülse, ermöglicht.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die zylindrische Ausnehmung und die Einsatzhülse im Bereich des Spalts eine im Wesentlichen glatte, insbesondere rillen-, steg- und nasenlose, Oberfläche auf. Somit werden im Fassungsbereich zwischen Sockelkörper und Einsatzhülse Wärmebrücken vermieden. Stattdessen ist ein freier Spalt vorhanden, über welchem Wärme nicht oder nur in geringem Maße übertragen wird. Somit wird ohne zusätzliche Bauteile, wie Isolatoren oder dergleichen, ein Wärmeübergang im Fassungsbereich zumindest weitgehend vermieden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Hülsenboden der Einsatzhülse an einem Fassungsboden des Fassungsbereichs befestigt, welcher der mechanischen Abstützung der Einsatzhülse, insbesondere in axialer Richtung und gegen Verdrehung, dient und welche die Stabilität des Lampensockels erhöht. Ferner wird dadurch die Durchkontaktierbarkeit von einem elektrischen Brenner durch den Fassungsboden in den Sockelkörper vereinfacht. Dazu sind insbesondere trichterförmig ausgebildete Durchführöffnungen im Sockelkörper vorgesehen, welche durch eine Ausnehmung am Hülsenboden hindurch mit Kontakten des Brenners beim Einsetzen desselben in die Einsatzhülse erreichbar sind.
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Bevorzugt ist der Hülsenboden am Fassungsboden formschlüssig und/oder stoffschlüssig befestigt. Eine derartige Befestigung lässt sich herstellungstechnisch schnell und einfach fertigen, insbesondere wenn der Sockelkörper einen thermoplastischen Kunststoff enthält. Dazu sind Koppelfortsätze bzw. Nieten am Fassungsboden des Sockelkörpers vorgesehen, welche nach dem Einsetzen der Einsatzhülse in den Fassungsbereich bevorzugt kalt verstemmt werden, so dass eine formschlüssige Verbindung zwischen der Einsatzhülse und dem Sockelkörper entsteht. Alternativ ist es auch denkbar, den Kunststoff zu erwärmen und die Koppelfortsätze anschließend warmumzuformen. Ferner könnte der Kunststoff an die Metallhülse mittels eines Verbundspritzverfahrens oder einem anderen Kunststoff-Metall-Stoffschlussverfahren angebracht werden. Alternativ zu einem formschlüssigen oder stoffschlüssigen Befestigen des Hülsenbodens am Fassungsboden sind auch andersartige Befestigungsmittel denkbar, z. B. Schrauben von innen durch den Hülsenboden hindurch in den Fassungsboden zur Befestigung des Hülsenbodens am Fassungsboden. Bei all diesen Alternativen ist eine einfach herzustellende und mechanisch stabile Anbindung des Hülsenbodens an den Fassungsboden gewährleistet.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Fassungsbereich in einem oberen Bereich, über welchen der Brenner in den Sockelkörper einsetzbar ist, einen Rand auf. Ferner weist die Einsatzhülse im oberen Bereich einen Flansch auf, der zum Zentrieren der Einsatzhülse am Rand ausgebildet ist. Insbesondere stützt sich der Flansch dazu in radialer Richtung an dem Rand ab. Somit ist vorteilhaft eine Zentrierung der Einsatzhülse im Fassungsbereich möglich, welche die mechanische Stabilität des Lampensockels erhöht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Flansch um den Rand umgeschlagen. Ein solcher Umschlag bildet Befestigungsflächen zum Befestigen des Flansches am Rand aus, so dass die Einsatzhülse damit besonders einfach, schnell und ohne zusätzliche Teile, Befestigungsmittel oder dergleichen an dem Rand befestigbar und/oder zentrierbar ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform fasst der Flansch den Rand von außen zumindest abschnittsweise ein. Somit sind gleichmäßig über den Umfang des Flansches verteilte Befestigungsflächen vorhanden, was die mechanische Stabilität des Lampensockels erhöht.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lampe weist der Rand des Fassungsbereichs zumindest eine Ausnehmung auf, welche derart angeordnet und ausgebildet ist, dass sie beim Anschweißen des Brenners auf den Flansch der Einsatzhülse mittels eines Laserstrahls als Pufferzone fungiert. Zum Anschweißen des Brenners auf den Flansch kann beispielsweise am Brenner eine Klemmhülse angeklemmt sein, welche über Schweißpunkte an eine Zwischenhülse angeschweißt wird. Diese Zwischenhülse kann dann mit weiteren Schweißpunkten an den Flansch der Einsatzhülse angeschweißt werden. Die Schweißpunkte zwischen Flansch und Zwischenhülse sind bevorzugt in der Ebene des Flansches, welche quer zur Zylinderachse bzw. Hülsenachse der Einsatzhülse verläuft, angeordnet. Ferner ist auch die Trennebene zwischen Flansch und Zwischenhülse in dieser Ebene vorgesehen. Die Schweißpunkte zwischen der Zwischenhülse und der Klemmhülse können, müssen jedoch nicht notwendigerweise, in einer gemeinsamen Ebene quer zur Hülsenachse angeordnet sein. Entscheidend ist lediglich, dass die Klemmhülse und die Zwischenhülse sich gegenseitig zumindest abschnittsweise umfänglich umfassen, so dass mit dem Anschweißen der Klemmhülse an die Zwischenhülse ein axialer Toleranzausgleich in Richtung der Hülsenachse der Einsatzhülse stattfinden kann. Zwischen dem Flansch und der Zwischenhülse kann ferner ein radialer bzw. lateraler Toleranzausgleich quer zur Hülsenachse der Einsatzhülse vorgenommen werden, so dass insgesamt beim Anschweißen des Brenners auf dem Flansch sowohl ein axialer als auch ein radialer Toleranzausgleich ermöglicht wird. Somit kann die erfindungsgemäße Lampe besonders einfach, schnell und dennoch maßhaltig und mit wenig Ausschuss, d. h. insgesamt sehr effizient, produziert werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform eines Kraftfahrzeugscheinwerfers ist zwischen einem äußeren Umfang des Fassungsbereichs und einem inneren Umfang der Einsetzöffnung ein Dichtmittel zum Abdichten des Übergangs zwischen Lampensockel und Reflektor vorgesehen. Somit wird beim Einrasten der Rastmittel gleichzeitig eine Abdichtung des Kraftfahrzeugscheinwerfers, insbesondere gegenüber Feuchtigkeit und Schmutz, erreicht. Bevorzugt ist das Dichtmittel als ein in einer umlaufenden Nut am Fassungsbereich gelagerter O-Ring ausgebildet. Somit ist ein sehr einfaches und kostengünstiges Standard-Dichtmittel einsetzbar, was die Produktionskosten des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers vorteilhaft vermindert.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
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INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
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1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Lampensockels;
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2 eine Längsschnittdarstellung eines Lampensockels gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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3 eine Detailansicht des Flanschbereichs des Lampensockels nach 2;
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4 eine perspektivische Darstellung einer Lampe;
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5 eine rückwärtige Ansicht einer Lampe nach 4;
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6 eine vorderseitige Ansicht einer Lampe nach 4;
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7 eine Seitenansicht mit Ausbruch im Bereich des Brenners einer Lampe nach 4;
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8 eine Ansicht einer Lampe nach 4 von unten;
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9 eine Draufsicht auf eine Lampe nach 4;
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10 eine Längsschnittdarstellung eines Abschnitts eines Kraftfahrzeug-Scheinwerfers.
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Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
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In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten – sofern nichts anderes ausgeführt ist – jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht eines Lampensockels 1. Der Lampensockel 1 weist einen Sockelkörper 2 und eine Einsatzhülse 5 auf. Im Sockelkörper 2 ist eine zylindrische Ausnehmung 3 vorgesehen, welche einen Fassungsbereich 4 ausbildet. Die Einsatzhülse 5 ist im Bereich des dargestellten Querschnitts hohlzylindrisch ausgebildet und im Bereich der Ausnehmung 3, also im Fassungsbereich 4 des Sockelkörpers angeordnet. Zwischen der Einsatzhülse 5 und dem Sockelkörper 2 ist ein umlaufender Spalt 8 vorgesehen. In der dargestellten Ausführungsform weist der Sockelkörper 1 eine kreiszylindrische Form auf. Ferner ist der Spalt zwischen Sockelkörper und Einsatzhülse durch die ebenfalls kreiszylindrische Form der Ausnehmung ebenfalls kreiszylinderförmig ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Zylinderformen zwar jeweils um eine Kreiszylinderform, denkbar sind jedoch sämtliche Zylinderformen, das heißt beispielsweise auch Zylinderformen mit mehreckigen, insbesondere vier, fünf, sechs, oder achteckigen Grundflächen. Ferner können alternativ auch Zylinderformen mit einer beliebigen anderen Grundfläche, beispielsweise mit Rundungen anstatt Ecken oder dergleichen vorgesehen sein.
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Die Einsatzhülse 5 ist aus Metall, bevorzugt aus Stahl, gebildet und zur Aufnahme eines elektrischen Brenners 21 vorgesehen. Im Betrieb sorgt der umlaufende Spalt 8, der sich im zylindrischen Bereich bzw. Abschnitt der Einsatzhülse 5 zwischen der äußeren Mantelfläche der Einsatzhülse 5 und der Innenwand der Ausnehmung 3 des Sockelkörpers 2 ausbildet, dafür, dass keine oder nur in geringem Maße ein direkte Wärmeleitung vom zweiten Querschnittsprofil 7 der Einsatzhülse 5 zum ersten Querschnittsprofil 6 des Sockelkörpers 2 stattfindet. Somit wird der Sockelkörper 2 im Betrieb einer Lampe mit einem solchen Sockelkörper 2 vorteilhaft thermisch entlastet.
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2 zeigt einen Sockelkörper 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Dieser weist einen Sockelkörper 2 und eine Einsatzhülse 5 auf. Sämtliche in Bezug auf 1 beschriebenen Merkmale sind in diesem Ausführungsbeispiel ebenso vorhanden. Zusätzlich weist der Sockelkörper im Fassungsbereich einen Fassungsboden 12 auf. Ferner weist die Einsatzhülse einen Hülsenboden 11 auf, der am Fassungsboden 12 angebracht ist. Dazu sind Befestigungsmittel 13 vorgesehen, welche als in den Sockelkörper integrierte Kunststoffstifte 13 ausgebildet sind. Diese erstrecken sich vom Fassungsboden 12 senkrecht durch den Hülsenboden 11 hindurch und sind auf der Innenseite des Hülsenbodens 11 derart umgeformt, dass die Einsatzhülse 5 formschlüssig am Fassungsboden 12 verankert ist. Der Hülsenboden 11 weist dafür dazu vorgesehene Ausnehmungen auf, durch welche die Kunststoffstifte 13 hindurchgreifen. Diese Ausnehmungen können beispielsweise mittels Stanzen in den Hülsenboden 11 der bevorzugt als Tiefziehhülse aus Stahl ausgebildeten Einsatzhülse 5 eingebracht werden. Alternativ kann dazu auch eine andere Trenntechnik, beispielsweise Laserstrahlschneiden, eingesetzt werden.
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Ferner weist die Einsatzhülse 5 einen Flansch 15 auf. Der Spalt 8 zwischen dem Fassungsbereich 4 und der Einsatzhülse 5 erstreckt sich in Längsrichtung, d. h. in Richtung der Hülsenachse 19, vom Fassungsboden 12 bis zum Flansch 15. Ferner ist der Flansch 15 dazu ausgebildet und vorgesehen, die Einsatzhülse 5 an einem Rand 14 des Fassungsbereichs 4 zu zentrieren. Er erstreckt sich dazu umlaufend um die Einsatzhülse 5 und ist um den Rand 14 des Fassungsbereichs 4 umgeschlagen ausgebildet. Somit werden zwischen dem Rand 14 und dem Flansch 15 Befestigungsflächen gebildet, welche die Einsatzhülse 5 quer zur Hülsenachse 19 abstützen und somit eine Zentrierung der Einsatzhülse 5 in der Ausnehmung 3 gewährleisten. Der Rand 14 des Fassungsbereichs 4 ist ebenfalls umlaufend ausgebildet und weist zumindest eine Ausnehmung 25 auf, welche gemeinsam mit dem Flansch 15 der Einsatzhülse 5 einen Hohlraum im Bereich des Randes 14 ausbildet. Dennoch ist der Flansch 15 auch im Bereich der Ausnehmung 25 an seinem umgeschlagenen Ende mit einem äußeren Abschnitt des Randes 14 in Kontakt. Somit fasst der Flansch 15 den Rand 14 vollständig ein.
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Zusätzlich zur Einsatzhülse 5 sind im Sockelkörper 2 Anschlüsse 24 vorgesehen, welche in einem Anschlussbereich 17 des Sockelkörpers münden. Die Anschlüsse 24 sind dazu ausgebildet, mit elektrischen Kontakten 22 eines elektrischen Brenners 21 kontaktiert zu werden. Die Kontaktierung der Kontakte 22 und Anschlüsse 24 ist in einem Kontaktbereich 18 vorgesehen. Des Weiteren weist der Lampensockel 1 eine Abdeckung 16 auf, mit welcher der Kontaktbereich 18 nach der Kontaktierung abgedeckt wird. Somit kann ein in die Einsatzhülse 5 eingesetzter elektrischer Brenner 21 am Anschlussbereich 17 über die Anschlüsse 24 an ein elektrisches Versorgungssystem, insbesondere das Bordstromnetz eines Kraftfahrzeugs, angeschlossen werden.
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3 zeigt einen Detailausschnitt A des Lampensockels 1 gemäß 2. Der Detailausschnitt A zeigt den Flanschbereich 15 der Einsatzhülse 5 an einem Rand 14 des Sockelkörpers 2 im Bereich einer Ausnehmung 25. Insbesondere ist dargestellt, dass sich im Bereich der Ausnehmung 25 zwischen dem Flansch 15 und dem Rand 14 im Bereich der Ausnehmung 25 ein Hohlraum befindet. Dieser Hohlraum hat einen fertigungstechnischen Zweck, denn bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Lampe 20 wird ein elektrischer Brenner 21 über eine Klemmhülse 26 und eine Zwischenhülse 27 an dem Flansch 15 angeschweißt. Dies wird mittels eines Laserstrahlschweißprozesses, bevorzugt durch Laserstrahl-Punktschweißen, realisiert. Die Anschweißpunkte am Brenner bzw. an der Zwischenhülse und am Flansch liegen im Bereich der Ausnehmung 25. Der durch die Ausnehmung ausgebildete Hohlraum dient beim Anschweißen des Brenners 21 bzw. der Zwischenhülse 26 auf den Flansch 15 als Pufferzone. Diese ist notwendig, da sich beim Laserstrahlschweißen lokale Materialaufwerfungen am Flansch 15 bilden können. Ohne eine derartige Ausnehmung 25 wäre daher eine gleichmäßige Anlage des Flansches 15 am Rand 14 nicht mehr gewährleistet. Ferner entstehen beim Laserstrahlschweißen aufgrund des hohen Schmelzpunktes von Stahl lokal auch sehr hohe Temperaturen am Flansch 15, welche ohne die Ausnehmung im Material des Randes 14 des Sockelkörpers 2 selbigen beschädigen würden. Des Weiteren würde verdampfender bzw. verbrennender Kunststoff durch Gasexpansion auch die Stahlschmelze davonschleudern, was das Verschmelzen der Stahlschmelze und somit die Qualität der Schweißung beeinträchtigen würde. Auf das Herstellungsverfahren einer Lampe mit dem in 2 dargestellten Lampensockel wird weiter unten noch im Detail eingegangen.
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4 zeigt eine erfindungsgemäße Lampe 20 in einer perspektivischen Darstellung. Diese weist einen Lampensockel 1 und einen elektrischen Brenner 21 auf. Der elektrische Brenner 21 ist in die Einsatzhülse 5 des Lampensockels 1 eingesetzt und mit innerhalb des Lampensockels 1 vorgesehenen elektrischen Anschlüssen 24 kontaktiert. Diese Kontaktierung ist in 5 dargestellt.
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5 zeigt eine rückwärtige Ansicht der Lampe 20 gemäß 4. Eine im endmontierten Zustand der Lampe 20 an der Rückseite des Lampensockels 1 vorgesehene Abdeckung 16 ist in dieser Darstellung ausgeblendet. Somit ist der Kontaktbereich 18 des Lampensockels 1 sichtbar, in welchem die elektrischen Leiter 22 des elektrischen Brenners 21 mit den Anschlüssen 24 des Lampensockels 1 kontaktiert sind. Zur Kontaktierung sind die elektrischen Kontakte 22 an die Anschlüsse 24 bevorzugt angeschweißt, insbesondere mittels Widerstands-Pressschweißen. Alternativ könnten die Kontakte 22 beispielsweise aber auch auf andere Weise angeschweißt, angelötet, damit verklemmt, daran formschlüssig angebracht und/oder anderweitig leitend damit verbunden werden.
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6 zeigt die Lampe 20 aus 4 in einer Seitenansicht. Darin ist dargestellt, dass der elektrische Brenner 21 über eine Klemmhülse 26 und eine Zwischenhülse 27 am Flansch 15 der Einsatzhülse 5 angebracht ist. Dazu ist die Klemmhülse 26, welche am Glaskörper des elektrischen Brenners 21 angeklemmt ist, abschnittsweise über die Zwischenhülse 27 gestülpt. Die Zwischenhülse 27 liegt mit einem Auflagebereich 23 auf dem Flansch 15 auf. Die Klemmhülse 26 ist an die Zwischenhülse 27 über mehrere Schweißpunkte, bevorzugt drei Schweißpunkte, an die Zwischenhülse 27 angeschweißt. Diese Schweißpunkte sind bevorzugt an der äußeren Mantelfläche der Klemmhülse 26 über deren Umfang gleichmäßig verteilt vorgesehen und in der gezeigten Darstellung zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Ferner ist die Zwischenhülse 27 im Auflagebereich 23 an den Flansch 15 angeschweißt. Dazu sind ebenfalls mehrere Schweißpunkte, bevorzugt drei gleichmäßig über den Flansch verteilte Schweißpunkte 28 vorgesehen, die mittels Laserstrahlschweißens eingebracht werden. Bei der Montage der Lampe 20 kann mit dieser Anordnung vorteilhaft zunächst der Brenner 21 am Sockelkörper 2 ausgerichtet werden. Anschließend können sämtliche Schweißpunkte in die Klemmhülse, die Zwischenhülse und den Flansch eingebracht werden. Dabei ist es aufgrund dessen, dass die Klemmhülse 26 über die Zwischenhülse 27 abschnittsweise übergestülpt ist, möglich, eine axiale Toleranz in Richtung der Hülsenachse 19 auszugleichen. Ferner ist es dadurch, dass der Auflagebereich 23 auf dem Flansch 15 aufliegt, möglich, selbigen auf dem Flansch 15 innerhalb eines gewissen Spielraums zu verschieben. Somit kann eine etwaige radiale Toleranz ausglichen werden. Die Schweißpunkte 28 werden jeweils im Bereich von einer Ausnehmung 25 eingebracht, wie in Bezug auf 3 beschreiben.
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7 zeigt eine Seitenansicht einer Lampe gemäß 4 mit einem Ausbruch im Bereich des Brenners 21. Der elektrische Brenner 21 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Hartglasbrenner ausgebildet. Er weist einen Hartglaskörper auf, in welchem elektrische Kontakte 22 vorgesehen sind, die eine Wendel kontaktieren.
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8 zeigt die Lampe 20 in einer weiteren Seitenansicht. Darin ist der Anschlussbereich 17 mit seinen Anschlüssen 24 dargestellt. Beim Anschlussbereich 17 handelt es sich um einen weiblichen bzw. negativ geformten Teil eines Steckers innerhalb dessen männliche bzw. vorstehende Anschlüsse 24 vorgesehen sind. Diese sind bevorzugt zur Verbindung zu einem elektrischen System eines Kraftfahrzeugs vorgesehen.
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9 zeigt eine Draufsicht auf eine Lampe 20 gemäß 4. Darin sind mit dem Bezugszeichen 28 Laserpunkte bzw. Schweißpunkte 28 eingezeichnet, welche zum Anschweißen der Zwischenhülse 27 an den Flansch 15 vorgesehen sind. In der dargestellten Ausführungsform sind daher auch drei vom Flansch 15 verdeckte Ausnehmungen 25 im Rand 14 des Sockelkörpers 2 vorgesehen, welche jeweils hinter den Schweißpunkten 28 angeordnet sind. In der dargestellten Ausführungsform sind drei Schweißpunkte und somit auch drei Ausnehmungen gleichmäßig um den Flansch 15 bzw. den Rand 14 verteilt angeordnet.
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Am Sockelkörper 2 sind zudem Rastfortsätze 29 vorgesehen, welche zum Befestigen der Lampe 20 in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer 30 dienen. In der dargestellten Ausführungsform sind der Sockelkörper 2 und die Rastfortsätze 29 bzw. der gesamte Sockel 1 konform mit dem Sockelstandard EN 60061-1 (IEC 60 61-1) ausgebildet. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Vielmehr können auch andere Formen des Sockelkörpers 2 und/oder der Rastfortsätze 29 bzw. des gesamten Sockels 1 vorgesehen sein.
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In 10 ist ein Ausschnitt eines solchen Kraftfahrzeugscheinwerfers 30 dargestellt. Dieser umfasst einen Reflektor 31, Rastmittel 33 sowie eine Lampe 20, wie sie in Bezug auf die 4–9 beschrieben wurde. Zur besseren Übersichtlichkeit und zur Darstellbarkeit in einer vergrößerten Ansicht ist die Lampe 20 hier ohne den elektrischen Brenner 21 dargestellt. Dieser ist aber selbstverständlich bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer 30 mit einer Lampe 20, wie in den 4 bis 9 gezeigt, vorhanden.
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Der Reflektor 31 weist eine Einsetzöffnung 32 auf, in welche die Lampe 20 eingesetzt wird. Dazu sind beispielsweise Führungen im Bereich der Rastmittel 33 vorgesehen, welche ein korrektes Einführen der Rastfortsätze 29 und somit des gesamten Sockelkörpers, und schließlich der gesamten Lampe 20 gewährleisten. Bevorzugt genügen die Führungen und Rastmittel 33 ebenfalls dem Sockelstandard gemäß EN 60061-1, wobei die Erfindung jedoch nicht auf einen derartigen standardisierten Sockel beschränkt ist, sondern auch bei anderen Sockelarten und auch andere Sockelstandards vorteilhaft einsetzbar ist.
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Die Lampe 20 ist im Kraftfahrzeugscheinwerfer 30 beispielsweise durch eine Drehung um die Hülsenachse 19 der Einsatzhülse 5 befestigbar, indem die Rastfortsätze 29 mit den Rastmitteln 33 beim Verdrehen der Lampe 20 in Eingriff geraten.
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Unterhalb des Randes 14 des Sockelkörpers 2 ist eine umlaufende Nut 35 in den Sockelkörper 2 eingebracht. In dieser Nut 35 ist ein O-Ring 34 vorgesehen, welcher zwischen den Boden der Nut 35 und den Rand der Ausnehmung 32 des Reflektors gequetscht ist. Somit wird eine Abdichtung des Kraftfahrzeugscheinwerfers 30 im montierten Zustand gewährleistet.
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In der dargestellten Ausführungsform wird die Wärme des Brenners 21 nun wie folgt abgeleitet. Die von dem in die Einsatzhülse 5 eingesetzten elektrischen Brenner 21 produzierte Wärme wird zu einem Teil durch Wärmeleitung vom elektrischen Brenner 21 über die Klemmhülse 26 und die Zwischenhülse 27 auf die Einsatzhülse 5 übertragen. Ferner werden die Klemmhülse 26, die Zwischenhülse 27 und der Flansch 15 durch vom Brenner 21 ausgehende Wärmestrahlung zusätzlich erhitzt Durch den erfindungsgemäßen Spalt 8 zwischen Einsatzhülse 5 und Fassungsbereich 4 des Sockelkörpers 2 wird die Wärme im Fassungsbereich nicht direkt an den Sockelkörper 2 abgegeben, sondern in einen hinteren Bereich des Sockelkörpers 2 geleitet. In diesem hinteren Bereich ist der Hülsenboden 11 mit dem Fassungsboden 12 befestig. Ferner sind in diesem hinteren Bereich des Sockelkörpers 2 Kühlrippen 36 vorgesehen, welche die über den Hülsenboden 11 und den Fassungsboden 12 in den Sockelkörper 2 eingebrachte Wärme effektiv ableiten bzw. an die Umgebung abgeben. Somit wird erfindungsgemäß mit einfachen Mitteln und ohne zusätzliche Bauteile eine effektive Wärmeableitung aus dem Fassungsbereich 4 des Sockelkörpers 2 in einen mittels der Kühlrippen 36 gekühlten Bereich des Sockelkörpers 2 vorgenommen. Somit kann der erfindungsgemäße Lampensockel 1 vorteilhaft auch bei höheren Temperaturen, insbesondere bei höheren Außentemperaturen, funktionssicher betrieben werden, ohne das Material des Sockelkörpers 2 durch Überhitzung zu beschädigen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lampensockel
- 2
- Sockelkörper
- 3
- Ausnehmung
- 4
- Fassungsbereich
- 5
- Einsatzhülse
- 6
- erstes Querschnittsprofil
- 7
- zweites Querschnittsprofil
- 8
- umlaufender Spalt
- 11
- Hülsenboden
- 12
- Fassungsboden
- 13
- Befestigungsmittel
- 14
- Rand
- 15
- Flansch
- 16
- Abdeckung
- 17
- Anschlussbereich
- 18
- Kontaktbereich
- 19
- Hülsenachse
- 20
- Lampe
- 21
- elektrischer Brenner
- 22
- Kontakte
- 23
- Auflagebereich
- 24
- Anschlüsse
- 25
- Ausnehmung
- 26
- Klemmhülse
- 27
- Zwischenhülse
- 28
- Laserpunkte
- 29
- Rastfortsätze
- 30
- Scheinwerfer
- 31
- Reflektor
- 32
- Einsetzausnehmung
- 33
- Rastmittel
- 34
- Dichtmittel, O-Ring
- 35
- Nut
- 36
- Kühlrippen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1656689 B1 [0003, 0003, 0009]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Sockelstandard EN 60061-1 [0050]
- IEC 60 61-1 [0050]
- EN 60061-1 [0052]
