DE4414901C1 - Befestigungsanordnung von Lichtscheibe und Gehäuse für Kraftfahrzeug-Scheinwerfer - Google Patents

Befestigungsanordnung von Lichtscheibe und Gehäuse für Kraftfahrzeug-Scheinwerfer

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Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung von Lichtscheibe und Gehäuse für Kraftfahrzeug-Scheinwerfer, mit einer zwischen einem Fuß der Lichtscheibe und einem Rand des Gehäuses umlaufend angebrachten Dichtungsmasse und mit einer Einrichtung, durch welche die Lichtscheibe an dem Gehäuse arretiert ist.
Eine solche Befestigungsanordnung von Lichtscheibe und Gehäuse für Kraftfahrzeug-Scheinwerfer ist in der DE 42 27 888 C1 beschrieben und dargestellt. Die Lichtscheibe ist schalenförmig ausgeführt und mit ihrem umlaufenden Fuß in ein im Querschnitt U-förmiges Aufnahmebett des Randes des Gehäuses eingesetzt. Damit die Lichtscheibe bei ihrem Aufsetzen auf den Rand des Gehäuses quer zu ihrer Aufsetzrichtung zum Gehäuse hin justierbar ist, ist das Aufnahmebett des Gehäuses wesentlich breiter ausgeführt als der Fuß der Lichtscheibe dick ist. Vor dem Aufsetzen der Lichtscheibe ist die Dichtungsmasse dickflüssig in das Aufnahmebett des Gehäuses eingebracht. Nach dem Einsetzen des Fußes der Lichtscheibe in das Aufnahmebett ist die Klebfestigkeit der Dichtungsmasse sehr klein. Die Lichtscheibe ist quer zu ihrer Aufsetzrichtung in ihrer justierten Lage sicher gehalten, da der Fuß der Lichtscheibe in Erhöhungen des Grundes des Aufnahmebettes eingedrückt ist. Damit die justierte Lichtscheibe entgegen ihrer Aufsetzrichtung sicher arretiert ist, müssen nach der Justage der Lichtscheibe aus Federblech hergestellte C-förmige Halteelemente montiert werden. Die Halteelemente hintergreifen den Fuß der Lichtscheibe und den äußeren Rand des Gehäuses und drücken den Fuß mit einer bestimmten Kraft gegen den Rand des Gehäuses. Bei einer dünnwandigen Lichtscheibe können die beim Eindrücken des Fußes der Lichtscheibe in die Erhöhung des Aufnahmebettes entstehenden Kräfte und die Kräfte der C-förmigen Haltefeder, welche an einer kleinen Fläche des Fußes der Lichtscheibe anliegen, zu so hohen Spannungsspitzen im Inneren der Lichtscheibe führen, daß die Gefahr einer Rißbildung besteht. Diese Gefahr ist besonders groß, wenn die Lichtscheibe wegen einer großflächigen Ausgestaltung nicht mehr formbeständig ist und somit bei ihrer Justage Kräfte aufgewendet werden müssen, welche die Lichtscheibe in ihre normale Form bringen. Außerdem erhöht sich die Gefahr einer Rißbildung in der Lichtscheibe, wenn die Lichtscheibe aus einem Kunststoff hergestellt ist, welcher durch die Einwirkung von Lösungsmitteln, wie z. B. Reinigungs- und Frostschutzmittel, an Sprödigkeit zunimmt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die im Oberbegriff beschriebene Befestigungsanordnung von Lichtscheibe und Gehäuse für Kraftfahrzeug-Scheinwerfer derart zu gestalten, daß nach einem Justieren der Lichtscheibe quer zu ihrer Aufsetzrichtung keine zur Arretierung der Lichtscheibe dienenden Elemente montiert werden müssen, um zu erreichen, daß die Lichtscheibe nicht durch nachfolgende Montageschritte aus ihrer justierten Lage herausbewegt werden kann, und bei der Justierung sollen die auf die Lichtscheibe wirkenden Kräfte und die bei der dauernden Halterung der Lichtscheibe bestehenden Kräfte nicht größer sein, als zur Lagesicherung der Lichtscheibe notwendig ist, um die Gefahr einer Rißbildung am Fuß der Lichtscheibe auszuschließen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Bei dieser Lösung kann die Lichtscheibe einfach und schnell montiert werden, wenn vor ihrem Aufsetzen auf den Rand des Gehäuses der Klebstoff auf mehrere voneinander beabstandete Klebflächen des Randes des Gehäuses aufgebracht wird und die Lichtscheibe nach ihrem Aufsetzen und Justieren zum Rand des Gehäuses nur so lange in dieser Position gehalten werden muß, bis der Klebstoff eine ausreichend hohe Festigkeit aufweist. Die Klebverbindungen können sehr platzsparend ausgeführt werden, und bei Klebverbindungen treten örtlich nicht so hohe Spannungsspitzen auf wie z. B. bei den bekannten C-förmigen Haltefedern. Die hohen Spannungsspitzen entstehen bei der Verwendung von C-förmigen Haltefedern, da diese mit dem freien Ende eines Schenkels an einer kleinen Fläche der Lichtscheibe unter Vorspannung anliegen und die Größe der Kraft, mit welcher die C-förmige Haltefeder gegen die kleine Fläche der Lichtscheibe drückt, größer ist als zu ihrer Lagesicherung notwendig ist. Demgegenüber kann bei einer Klebverbindung die Klebfläche der Lichtscheibe bei einer platzsparenden Ausgestaltung der Klebverbindung wesentlich größer ausgeführt werden, als die Anlagefläche bei den bekannten C-förmigen Haltefedern. Außerdem wird bei der Klebverbindung die Lichtscheibe nicht gegen den Rand des Gehäuses gedrückt und somit wirken auf die Lichtscheibe ausschließlich nur Kräfte, welche zu ihrer Lagesicherung notwendig sind. Da der Klebstoff ausschließlich zur Halterung der Lichtscheibe dient, kann er zwischen dem Rand des Gehäuses und dem Fuß der Lichtscheibe in eine sehr kleine Klebfuge eingebracht werden. Somit sind nur sehr kleine Mengen des Klebstoffes notwendig, welcher nach einer kurzen Abbindezeit eine hohe Festigkeit aufweist.
Es ist vorteilhaft, wenn an einer Außenseite des Fußes der Lichtscheibe mehrere Vorsprünge angeformt sind, deren bezogen auf die Aufsetzrichtung vorneliegenden Fläche an einem Anschlag des Randes des Gehäuses anliegt und die die Klebfläche der Lichtscheibe ist, wobei die mit der Dichtungsmasse kontaktierenden Flächen der Lichtscheibe und des Gehäuses zueinander beabstandet sind. Dadurch ist die Breite der Klebfuge genau bestimmt und die Abdichtung der Lichtscheibe zum Gehäuse hin ist sehr sicher, da der Anschlag außerhalb der Dichtungsmasse liegt. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Anschlag von einem Ansatz gebildet ist, welcher an das freie Ende des äußeren Schenkels eines im Querschnitt U-förmigen und die Dichtungsmasse aufnehmenden Aufnahmebettes des Randes des Gehäuses angeformt ist. Dadurch kann die Klebfuge in ihrer Breite sehr klein ausgeführt werden.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Ansatz an die Innenseite des äußeren Schenkels des im Querschnitt U-förmigen Aufnahmebettes angrenzend verläuft und annähernd so lang ist, wie die an ihn angrenzenden Klebflächen. Dadurch kann der Klebstoff beim Aufsetzen der Lichtscheibe nicht in das Dichtungsbett hineingedrückt werden. Hierbei ist es weiterhin zweckmäßig, wenn der als Anschlag dienende Ansatz radial wesentlich dünner ausgeführt ist als der äußere Schenkel des U-förmigen Aufnahmebettes und der Klebstoff im Bereich des mit ihm kontaktierenden Vorsprungs der Lichtscheibe auf die frei von dem Ansatz bleibende Stirnfläche des äußeren Schenkels des Aufnahmebettes aufgetragen ist. Hierbei sind die Klebflächen, ohne die Wandstärke des Randes des Gehäuses größer ausführen zu müssen, so groß wie möglich, und somit besteht für die Lichtscheibe an den Klebverbindungen eine möglichst gleichmäßige Spannungsverteilung.
Ein weiterer Vorteil ist es, wenn der äußere Rand des Gehäuses im Bereich der mit dem Klebstoff kontaktierenden Vorsprünge auf seiner Außenseite Taschen aufweist, welche von Wänden gebildet sind, die parallel zur Aufsetzrichtung der Lichtscheibe verlaufen und sich bis zum freien Ende des äußeren Randes des Gehäuses hin erstrecken, wobei die Wände in Aufsetzrichtung der Lichtscheibe gesehen, zumindest teilweise durch die mit dem Klebstoff kontaktierenden Vorsprünge abgedeckt sind. Die Taschen dienen in der Andrückphase der Lichtscheibe als Ausweichräume für den Klebstoff und die zusätzlich mit dem Vorsprung verklebten Wände erhöhen die Festigkeit der Klebverbindung.
Bei zwei nebeneinander angeordneten Lichtscheiben, welche jeweils eine Öffnung des Gehäuses abdecken, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die beiden Lichtscheiben an den sich zugewandten Seiten Vorsprünge aufweisen, welche durch einen Steg miteinander verbunden sind und über diesen Steg mit dem zum Steg benachbart verlaufenden Gehäuse verklebt sind. Durch den Steg sind die beiden Lichtscheiben nicht nur mit dem Gehäuse verklebt, sondern auch die Lage der Lichtscheibe zueinander ist genau bestimmt.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der Klebstoff kaltabbindend ist und seine Abbindezeit nach dem Aufsetzen der Lichtscheibe nicht mehr als einige Minuten lang ist. Die Abbindezeit des Klebstoffes ist kleiner als eine Minute, wenn als Klebstoff ein Ethylenvinylacetat-Copolymer- oder Polyamid-Heißschmelz-Kleber benutzt wird. Je schneller die Abbindezeit, das heißt, um so schneller der Klebstoff eine ausreichende Festigkeit zum Halten der Lichtscheibe aufweist, um so kürzer ist auch die Zeit, in welcher die Lichtscheibe in ihrer justierten Lage zum Gehäuse gehalten werden muß.
Die Dichtungsmasse kann aus einem elastischen Werkstoff, wie zum Beispiel Gummi oder einem dauernd dickflüssigen Werkstoff oder Klebstoff bestehen. Wird die Dichtungsmasse von einem Klebstoff gebildet, so ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Klebstoff kaltabbindend ist und die Abbindezeit des Klebstoffes wesentlich länger ist als die des Klebstoffes der Einrichtung. Hierbei ist es sehr vorteilhaft, wenn die Dichtungsmasse ein kalt aushärtender Einkomponenten-Silikon-Klebstoff ist, welcher nach ca. 10 bis 20 Stunden selbst ausgehärtet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung kann der Einkomponenten-Silikon-Klebstoff auch nach dem verpacken der Leuchte in der Verpackung kalt aushärten. Bis zu dieser Aushärtung dient das Ethylenvinylacetat-Copolymer- oder der Polyamid-Heizschmelz-Kleber der Einrichtung ausschließlich zur Vorfixierung der Lichtscheibe, da es nach einer schnellen Kaltabbindezeit zwar eine ausreichend hohe Festigkeit jedoch nicht eine ausreichend hohe Wärmebeständigkeit aufweist und der Einkomponenten-Silikon-Klebstoff erst nach seiner sehr langsamen Kaltaushärtung eine ausreichend hohe Festigkeit und Wärmebeständigkeit aufweist.
Bei der Verwendung des warmaushärtenden Zweikomponenten-Klebstoffs wäre die Montage der Leuchte wesentlich umständlicher und zeitaufwendiger, da ein Zweikomponenten-Klebstoff vor seinem Aufbringen auf den Rand des Gehäuses gemischt und zwecks seiner Aushärtung die Leuchte in einen Wärmeofen eingesetzt werden muß.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Kraftfahrzeug-Scheinwerfer mit zwei nebeneinander angeordneten Lichtscheiben,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1 durch eine Klebverbindung einer Einrichtung einer Befestigungsanordnung von Lichtscheibe und Gehäuse des Kraftfahrzeug-Scheinwerfers
Fig. 3 eine Ansicht aus Richtung x der Fig. 2 auf den Rand des Gehäuses und
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 1 durch einen beide Lichtscheiben miteinander verbindenden Steg.
Der Kraftfahrzeug-Scheinwerfer besteht aus einem zweiteiligen Gehäuse 2, von dem ein Teil topfförmig ausgeführt ist und der andere Teil die Vorderseite des Topfes abdeckt und mit zwei Öffnungen versehen ist, welche durch jeweils eine lichtdurchlässige, schalenförmige Lichtscheibe 1 verschlossen sind. Das Gehäuse 2 ist aus dem Kunststoff Polybutylenterephalat und die Lichtscheiben 1 aus dem Kunststoff Polycarbonat hergestellt. Beide schalenförmigen Lichtscheiben 1 sind dünnwandig ausgeführt und sind mit ihrem umlaufenden Fuß 13 in ein die beiden Öffnungen des Gehäuses 2 umgebendes Aufnahmebett 9 eingesetzt. Das Aufnahmebett 9 ist im Querschnitt U-förmig gestaltet und nimmt zwischen dem zu den Innenseiten des Aufnahmebettes 9 allseitig beabstandeten Fuß 13 der Lichtscheibe 1 eine Dichtungsmasse 3 auf. Die Dichtungsmasse 3 ist ein kaltaushärtender Einkomponenten-Silikon-Klebstoff, welcher vor dem Aufsetzen der Lichtscheibe 1 auf den Rand der Öffnungen des Gehäuses 2 dickflüssig in das Aufnahmebett 9 eingebracht ist und nach dem Aufsetzen der Lichtscheibe 1 ohne zusätzliche Wärmebehandlung nach ca. 12 Stunden ausgehärtet ist. Das Aufnahmebett 9 ist wesentlich breiter ausgeführt als der Fuß 13 der Lichtscheiben 1, damit die Lichtscheiben 1 quer zu ihrer Aufsetzrichtung zum Gehäuse 2 justiert werden können, um nach dem Einbau des Scheinwerfers hinter zwei Karosserieöffnungen umlaufend einen gleich großen Spalt zwischen den Lichtscheiben 1 und einer an die Lichtscheiben 1 angrenzenden Karosserie nicht dargestellt zu erhalten.
In einem Abstand zum freien Ende des Fußes 13 der Lichtscheiben 1 sind an die Außenseite der Lichtscheiben 1 mehrere radial nach außen abstehende flanschartige Vorsprünge 7 angeformt. Die Vorsprünge 7 liegen mit der in Aufsetzrichtung gerichteten Fläche an einem Anschlag 8 an, welcher von einem an die Stirnfläche des äußeren Schenkels des Aufnahmebettes 9 angeformten Ansatzes gebildet ist. Der Ansatz verläuft angrenzend an die innere Seitenfläche des äußeren Schenkels des Aufnahmebettes 9 und erstreckt sich annähernd über die gesamte Breite des flanschartigen Vorsprungs 7. Der als Anschlag 8 dienende Ansatz ist wesentlich schmaler ausgeführt als der äußere Schenkel des Aufnahmebettes 9 dick ist. Somit besteht zwischen der Stirnfläche des äußeren Schenkels des Aufnahmebettes 9 und dem flanschartigen Vorsprung 7 eine kleine Fuge, in welcher ein Klebstoff 6 eingebracht ist. Der Klebstoff 6 ist ein Ethylenvinylacetat-Copolymer- oder Polyamid-Heißschmelz-Kleber, der nach ca. 20 Sekunden kalt abbindet, das heißt, nach einem sehr kurzen Zeitraum ohne zusätzliche Wärmebehandlung eine ausreichend hohe Festigkeit zur Lagesicherung der Lichtscheibe aufweist. Der Klebstoff 6 dient ausschließlich zur Vorfixierung der Lichtscheiben 1, da es nicht wie der Einkomponenten-Silikon-Klebstoff 3 ausreichend wärmebeständig ist. In Aufsetzrichtung der Lichtscheibe 1 gesehen sind unterhalb der flanschartigen Vorsprünge 7 an der Außenseite des äußeren Schenkels des Aufnahmebettes 9 in Aufsetzrichtung der Lichtscheibe 1 verlaufende Wände 11 angeformt, welche zueinander beabstandet sind und somit Taschen 10 bilden. In Aufsetzrichtung der beiden Lichtscheiben 1 gesehen, sind die Taschen 10 zum Teil von den flanschartigen Vorsprüngen 7 abgedeckt und dienen in der Anpreßphase der beiden Lichtscheiben 1 als Auffangräume für den überschüssigen Klebstoff 6. Zwischen den beiden Lichtscheiben 1 verlaufen zwei sie miteinander verbindende Stege 12, welche an einem an das Gehäuse 2 angeformten bogenförmigen Anschlag 8 anliegen und oberhalb der Anschläge 8 durch den Klebstoff 6 mit dem Gehäuse 2 verklebt sind. Da die beiden Lichtscheiben 1 durch den sie verbindenden Steg 12 einstückig hergestellt sind, kann es sein, daß die beiden Lichtscheiben 1 vor ihrer Montage bedingt durch innere Verspannungskräfte mit ihrem Fuß 13 nicht mehr in einer gemeinsamen Ebene verlaufen. Deshalb müssen die beiden Lichtscheiben 1 nicht nur quer zu ihrer Aufsetzrichtung justiert werden, sondern auch in Aufsetzrichtung, das heißt, bis ihre Füße 13 an den Anschlägen 8 des Gehäuses 2 anliegen. Aus diesem Grund muß der Klebstoff 6 nach seiner Abbindezeit eine entsprechend große Festigkeit aufweisen. Würden bei einem solchen Scheinwerfer zur Vorfixierung der beiden Lichtscheiben 1, das heißt, bis der in das Aufnahmebett eingebrachte Klebstoff 3 ausgehärtet ist, die bekannten C-förmigen Haltefedern verwendet, so könnten die inneren Verspannungskräfte der beiden Lichtscheiben 1 so zunehmen, daß Risse am Fuß 13 der Lichtscheiben 1 entstehen.

Claims (13)

1. Befestigungsanordnung von Lichtscheibe (1) und Gehäuse (2) für Kraftfahrzeug-Scheinwerfer, mit einer zwischen einem Fuß (13) der Lichtscheibe (1) und einem Rand des Gehäuses (2) umlaufend eingebrachten Dichtungsmasse (3) und mit einer Einrichtung (4), durch welche die Lichtscheibe (1) an dem Gehäuse (2) arretiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) aus benachbart und außerhalb der Dichtungsmasse liegend ausgebildeten Klebflächen (5) der Lichtscheibe (1) und des äußeren Randes des Gehäuses (2) und einem zwischen den Klebflächen (5) eingebrachten Klebstoff (6) besteht.
2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Außenseite des Fußes (13) der Lichtscheibe (1) mehrere Vorsprünge (7) angeformt sind, deren bezogen auf die Aufsetzrichtung vorneliegende Fläche an einem Anschlag (8) des Randes des Gehäuses (2) anliegt und die die Klebfläche (5) der Lichtscheibe (1) ist, wobei die mit der Dichtungsmasse (3) kontaktierenden Flächen der Lichtscheibe (1) und des Gehäuses (2) zueinander beabstandet sind.
3. Befestigungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (8) von einem freien Ende des äußeren Schenkels eines im Querschnitt U-förmigen und die Dichtungsmasse (3) aufnehmenden Aufnahmebettes (9) des Randes des Gehäuses (2) gebildet ist.
4. Befestigungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (8) von mindestens einem an die Stirnfläche des äußeren Schenkels des U-förmigen Aufnahmebettes (9) angeformten Ansatz gebildet ist.
5. Befestigungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den Anschlag (8) aufweisende Ansatz an die Innenseite des äußeren Schenkels des im Querschnitt U-förmigen Aufnahmebettes (9) angrenzend verläuft und annähernd so lang ist, wie die an ihn angrenzenden Klebflächen (5).
6. Befestigungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der als Anschlag (8) dienende Ansatz radial wesentlich dünner ausgeführt ist als der äußere Schenkel des U-förmigen Aufnahmebettes (9) und der Klebstoff (6) im Bereich des mit ihm kontaktierenden Vorsprungs (7) auf die frei von dem Ansatz verbleibende Stirnfläche des äußeren Schenkels des Aufnahmebettes (9) aufgetragen ist.
7. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rand des Gehäuses (2) im Bereich der mit dem Klebstoff (6) kontaktierenden Vorsprünge (7) auf seiner Außenseite Taschen (10) aufweist, welche von Wänden (11) gebildet sind, die in Aufsetzrichtung der Lichtscheibe (1) verlaufen und sich bis zum freien Ende des äußeren Randes des Gehäuses (2) hin erstrecken.
8. Befestigungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (11) in Aufsetzrichtung der Lichtscheibe (1) gesehen zumindest teilweise durch die mit dem Klebstoff (6) kontaktierenden Vorsprünge (7) abgedeckt sind.
9. Befestigungsanordnung, bei welcher zwei nebeneinander angeordnete Lichtscheiben (1) jeweils eine Öffnung des Gehäuses (2) abdecken, nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lichtscheiben (1), an den sich zugewandten Seiten Vorsprünge aufweisen, welche durch einen Steg (12) miteinander verbunden sind und über diesen Steg (12) mit dem zum Steg (12) benachbart verlaufenden Gehäuse (2) verklebt sind.
10. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (6) kaltabbindend ist und seine Abbindezeit nach dem Aufsetzen der Lichtscheibe (1) kleiner als einige Minuten ist.
11. Befestigungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (6) ein Ethylenvinylacetat-Copolymer- oder Polyamid-Heißschmelz-Kleber ist.
12. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmasse (3) von einem kaltabbindenden Klebstoff gebildet ist, dessen Abbindezeit wesentlich länger ist als die des Klebstoffes (6) der Einrichtung (4).
13. Befestigungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (6) ein kaltaushärtender Einkomponenten-Silikon-Klebstoff ist.
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