DE202013100052U1

DE202013100052U1 - Gasentladungslampe mit verschweißtem Sockelring, insbesondere für KFZ-Scheinwerfer

Info

Publication number: DE202013100052U1
Application number: DE202013100052U
Authority: DE
Original assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Lumileds Holding BV
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2023-01-08
Also published as: CN203941877U

Abstract

Gasentladungslampe, insbesondere für Kfz-Scheinwerfer, die einen Brenner (1) mit einem elektronischen Vorschaltgerät aufweist, das in einem Gehäuse (3) angeordnet ist, bei der – der Brenner (1) in einem metallischen Sockelring (2) am Gehäuse (3) sitzt und über eine Durchführung (4) am Gehäuse (3) elektrisch mit Komponenten des elektronischen Vorschaltgerätes verbunden ist, – der Sockelring (2) aus einem mit dem Gehäuse (3) verbundenen Unterring (2b) und einem Oberring (2a) zusammengesetzt ist, mit dem der Brenner (1) verbunden ist, und – der Oberring (2a) an mindestens drei über den Sockelring (2) verteilten Verbindungsstellen (6) über eine Schweißverbindung mit dem Unterring (2b) verbunden ist, wobei die Schweißverbindung an jeder der Verbindungsstellen (6) mindestens drei Schweißpunkte (7) aufweist.

Description

TECHNISCHES ANWENDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe, insbesondere für Kfz-Scheinwerfer, die einen Brenner mit einem elektrischen Vorschaltgerät aufweist, das in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei der Brenner in einem metallischen Sockelring am Gehäuse sitzt und über eine Durchführung im Gehäuse 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, ist der Brenner direkt auf dem elektronischen Vorschaltgerät montiert. Die gesamte Einheit aus Brenner und Vorschaltgerät wird dann in den Reflektor eingesetzt. Das Vorschaltgerät ist in einem Gehäuse angeordnet, auf dem der Brenner über einen metallischen Sockelring befestigt ist. Der Brenner ist dabei über eine Durchführung am Gehäuse elektrisch mit Komponenten des elektrischen Vorschaltgerätes verbunden.
Der Sockelring besteht bei einer derartigen Lampe aus einem Ober- und einem Unterring, die an mehreren über den Sockelring verteilten Verbindungsstellen fest miteinander verbunden sind. Ein derartiger zweiteiliger Sockelring wird auch bereits bei älteren Lampentypen eingesetzt, wobei Ober- und Unterring dort mittels drei auf den Umfang verteilten Nietungen verbunden sind. Diese Art der Verbindung bietet bei statischer und auch dynamischer Belastung des Sockels eine ausreichende Festigkeit der Kombination aus Ober- und Unterring. Ein Vernietungsprozess kann jedoch nur dann angewendet werden, wenn die Verbindungen der beiden Sockelhälften bereits bei der Herstellung des Lampengehäuses erzeugt werden können. Bei der Abarbeitung der Lampe wird der Brenner dann in den bereits vernieteten Sockelring eingesetzt, ausgerichtet und mit den entsprechenden Laschen des Oberrings an der Manschette des Brenners verschweißt. Falls bei der anschließenden Endkontrolle der fertigen Lampe ein Fehler festgestellt wird, muss diese jedoch vollständig als Ausschuss entsorgt werden.
Zur Vermeidung dieser Problematik besteht die Möglichkeit, bei der Abarbeitung der Lampe den Brenner noch vor der Verbindung der Sockelhälften in den Oberring einzusetzen, auszurichten und mit den Laschen des Oberrings an der Manschette des Brenners zu verschweißen. Sollte nach anschließender Kontrolle dieses Halbfabrikats bestehend aus Brenner und Oberring ein Fehler festgestellt werden, muss lediglich das Halbfabrikat und nicht die komplette Lampe als Ausschuss entsorgt werden. Bei der anschließenden Montage des Halbfabrikates (Brenner/Oberring) auf das Lampengehäuse werden die beiden Sockelringhälften mittels drei auf dem Umfang des Sockelrings verteilten Laserschweißungen verbunden.
Diese Art der Verbindung bietet zwar bei statischer Belastung ausreichend Festigkeit, hält jedoch den geforderten dynamischen Belastungen nicht stand, wie sie bspw. beim Einsatz in Kraftfahrzeugen auftreten.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Gasentladungslampe der oben genannten Art anzugeben, die eine ausreichend vibrations- und stoßfeste Verbindung zwischen den beiden Sockelringhälften aufweist, wie sie für den Einsatz in Kraftfahrzeugen erforderlich ist.
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 dem Ausführungsbeispiel entnehmen.
Die vorgeschlagene Gasentladungslampe, insbesondere für Kfz-Scheinwerfer, umfasst einen Brenner mit einem elektronischen Vorschaltgerät, das in einem Gehäuse angeordnet ist. Der Brenner sitzt in einem metallischen Sockelring am Gehäuse und ist über eine Durchführung im Gehäuse elektrisch mit Komponenten des elektronischen Vorschaltgerätes verbunden. Der Sockelring setzt sich aus einem mit dem Gehäuse fest verbundenen Unterring und einem Oberring zusammen, mit dem wiederum der Brenner fest verbunden ist. Der Oberring ist dabei an mindestens drei über den Sockelring bzw. dessen Umfangsfläche verteilten Verbindungsstellen über eine Schweißverbindung mit dem Unterring verbunden. Die Gasentladungslampe zeichnet sich dadurch aus, dass die Schweißverbindung an jeder der Verbindungsstellen mindestens drei Schweißpunkte aufweist. Besonders vorteilhaft sind diese n ≥ 3 Schweißpunkte so an jeder Verbindungsstelle verteilt angeordnet, dass sie die Eckpunkte eines n-Ecks bilden.
Durch diese Erhöhung der Anzahl an Schweißpunkten an jeder Verbindungsstelle wird eine bessere Vibrations- und Stoßfestigkeit der Verbindung zwischen Ober- und Unterring erreicht. Eine einfache Erhöhung der Anzahl der Schweißpunkte erhöht jedoch auch die Prozesszeit und die Kosten der Fertigung. In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden daher die Schweißpunkte in einer speziellen geometrischen Anordnung positioniert, in der bei einer gegebenen Anzahl an Schweißpunkten bei einer derartigen Lampe eine möglichst große Vibrations- und Stoßfestigkeit, insbesondere beim Einsatz in Kraftfahrzeugen, erreicht wird. Dies ist eine geometrische Anordnung, bei der die n Schweißpunkte so angeordnet sind, dass sie Eckpunkte eines n-Ecks, bilden und somit eine zwischenliegende Fläche aufspannen bzw. einschließen. Damit wird zusätzlich zu der Anwendungsfläche pro Schweißpunkt eine Art Abstützfläche – die von den Schweißpunkten aufgespannte Flächegebildet, die die Vibrations- und Stoßfestigkeit der Verbindung bei dynamischer Belastung der Gasentladungslampe erhöht.
Die durch die besondere Verteilung der Schweißpunkte realisierte Abstützfläche erfordert eine Anzahl von mindestens drei Schweißpunkten pro Verbindungsstelle. Je nach Anforderung können auch bspw. vier Schweißpunkte in einer z. B. rechteckigen oder trapezförmigen Anordnung eingesetzt werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung weist drei Schweißpunkte je Verbindungsstelle auf, die so angeordnet sind, dass sie Eckpunkten eines gleichschenkligen Dreiecks, besonders bevorzugt eines gleichseitigen Dreiecks entsprechen. Der gegenseitige Abstand der Schweißpunkte beträgt dann vorzugsweise 1,2 mm ± 0,2 mm. Eine derartige Anordnung der Schweißpunkte ermöglicht eine dynamisch besonders stabile Verbindung bei minimaler Anzahl an Schweißpunkten und somit Prozess- und -kosten.
Die Schweißpunkte sind bei der vorgeschlagenen Gasentladungslampe vorzugsweise durch Laserschweißen erzeugte Schweißpunkte. Die Verbindungsstellen zwischen den beiden Sockelringhälften sind vorzugsweise mit gleichem Abstand über den Umfang des Sockelrings verteilt. Der Brenner ist vorzugsweise über eine Schweißverbindung mit dem Oberring verbunden. Die Verbindung des Unterrings mit dem Gehäuse kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein, bspw. als Niet- oder Klebeverbindung oder auch durch einstückige Ausbildung des Unterteils mit dem Gehäuse.
Eine derartige Gasentladungslampe ermöglicht dann eine Fertigung, bei der vor der Verbindung des Oberrings mit dem Unterring der Brenner in den Oberring eingesetzt, ausgerichtet und fest mit dem Oberring verbunden wird. Dadurch wirkt sich ein Fehler bei der Verbindung des Brenners mit dem Oberring, beispielsweise eine Fehllage, nicht auf die gesamte Lampe aus, so dass dann lediglich der Oberring mit dem Brenner entsorgt 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 mit dem Sockelring; und
3 eine Draufsicht auf einen Teil des Sockelrings mit den Schweißpunkten in vergrößerter Darstellung.
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 Gehäuse 3 montiert ist, in dem das elektrischen Vorschaltgerät eingesetzt ist. Der Sockelring 2 besteht aus einem Oberring 2a, der mittels Laserschweißen an entsprechenden Verbindungsstellen mit dem Unterring 2b des Sockelrings verbunden ist. Der Unterring 2b ist in diesem Beispiel einstückig mit dem Gehäuse 3 ausgebildet. Der Brenner 1 ist über eine Brennermanschette in den Oberring 2a eingeschweißt.
Diese Gasentladungslampe ist in der 2 nochmals in Draufsicht dargestellt, die den Oberteil des Gehäuses 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. Der Brenner 1 ist mit seiner Manschette mit den Laschen 8 der oberen Ringhälfte des Sockelrings 2 verschweißt. In der 2 sind auch die drei über den Umfang verteilten Verbindungsstellen 6 zu erkennen, an denen die beiden Ringhälften des Sockelrings 2 miteinander verschweißt sind. In diesem Beispiel weist jede Verbindungsstelle 6 drei Schweißpunkte 7 auf, die in der 2 ebenfalls angedeutet sind.
3 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts des Sockelrings 2 in Draufsicht, in der die Anordnung der Schweißpunkte 6 besser zu erkennen ist. In diesem Beispiel sind diese Schweißpunkte 6 so angeordnet, dass sie die Eckpunkte eines gestrichelt angedeuteten gleichschenkligen Dreiecks bilden, das mit einer Spitze nach innen zum Mittelpunkt des Sockelrings 2 ausgerichtet ist. Der Abstand der Schweißpunkte 7 beträgt in diesem Beispiel 1,2 mm. Eine derartige geometrische Anordnung der Schweißpunkte führt zu einer Schweißverbindung, die mit einer minimalen Anzahl an Schweißpunkten auf der zur Verfügung stehenden kleinen Fläche der Verbindungsstelle eine maximale Verbindungs- und Stoßfestigkeit erreicht.
Bezugszeichenliste

1: Xenon-Brenner
2: Sockelring
2a: Oberring
2b: Unterring
3: Gehäuse
4: Durchführung
5: Hochspannungsdraht
6: Verbindungsstelle für Schweißverbindung
7: Schweißpunkt
8: Lasche des Oberrings

Claims

Gasentladungslampe, insbesondere für Kfz-Scheinwerfer, die einen Brenner (1) mit einem elektronischen Vorschaltgerät aufweist, das in einem Gehäuse (3) angeordnet ist, bei der – der Brenner (1) in einem metallischen Sockelring (2) am Gehäuse (3) sitzt und über eine Durchführung (4) am Gehäuse (3) elektrisch mit Komponenten des elektronischen Vorschaltgerätes verbunden ist, – der Sockelring (2) aus einem mit dem Gehäuse (3) verbundenen Unterring (2b) und einem Oberring (2a) zusammengesetzt ist, mit dem der Brenner (1) verbunden ist, und – der Oberring (2a) an mindestens drei über den Sockelring (2) verteilten Verbindungsstellen (6) über eine Schweißverbindung mit dem Unterring (2b) verbunden ist, wobei die Schweißverbindung an jeder der Verbindungsstellen (6) mindestens drei Schweißpunkte (7) aufweist.
Gasentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindung an jeder Verbindungsstelle (6) eine Anzahl von n Schweißpunkten (7) aufweist, die so angeordnet sind, dass sie Eckpunkte eines n-Ecks bilden.
Gasentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindung an jeder Verbindungsstelle (6) drei Schweißpunkte (7) aufweist, die so angeordnet sind, dass sie Eckpunkte eines gleichschenkligen oder eines gleichseitigen Dreiecks bilden.
Gasentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Schweißpunkte (7) einen gegenseitigen Abstand von 1,2 mm ± 0,2 mm aufweisen.
Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen (6) in gleichem Abstand über den Sockelring (2) verteilt sind.
Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißpunkte (7) durch Laserschweißen erzeugt sind.
Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (1) über eine Schweißverbindung mit dem Oberring (2a) verbunden ist.