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Die
Erfindung betrifft elektrische Lampen, insbesondere Scheinwerferlampen
mit eingesetzten Lampenkapseln. Vor allem betrifft sie den Anschlussaufbau
zwischen einem Scheinwerferreflektor und einer Lampenkapsel als
Lichtquelle.
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Stand der Technik
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Fahrzeugscheinwerferlampen
werden derzeit grob in zwei Teilen hergestellt. Es gibt einen Reflektorteil,
der den essentiellen optischen Reflektor und andere Gehäusemerkmale
aufweist, wie eine Linsenabdeckung und Montage- und Ausrichtelemente.
Das zweite Element ist die austauschbare Lichtquelle oder Kapsel,
die im Reflektor an Ort und Stelle einrastet. Das auf der Strasse
erscheinende Lichtmuster ist das Ergebnis beider Elemente, und es wurden
große
Anstrengungen hinsichtlich einer Verbesserung beider Elemente unternommen.
Ferner erforderte die Nachfrage nach kleineren und kompakteren Scheinwerfern
mehr Steuerung in der Herstellung des Reflektors und der Lampenkapsel.
Bei einem Scheinwerfer von 10 Zentimeter Höhe kann eine Fehlplatzierung
der Lampenkapsel relativ zum Reflektor von nur einem Viertel eines
Millimeters einen beeinträchtigenden
Effekt auf das Strahlungsmuster in 100 Meter Entfernung besitzen.
Eine derartige Fehlausrichtung des Strahlungsmusters ist einer der
Gründe
für die
unangenehme Blendung, die Fahrer mit entgegenkommenden Fahrzeugen
erleben. Es besteht somit ein Bedarf an einer Verbesserung der akkuraten
Anordnung der Lampenkapsel bezüglich
des Reflektors bei Fahrzeugscheinwerfern.
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Bisher
wurde die Passage des Reflektors, in die die Lampenkapsel eingesetzt
wird, gemeinsam mit deren verschiedenen Anschlussmerkmalen von der
Formwandung für
die Außenseite
definiert. Es ist beim Kunststoffgießen üblich, Abweichungen im Verfahren
zu erleben, die zu Abweichungen beim Endprodukt führen. Derartige
Abweichungen können
bei der Wandstärke
und der Flächenanordnung
auftreten, und zwar infolge von Verschleiß bei den Formteilen, von Fehlplatzierung
zwischen den Formteilen, von Unterschieden im Gießmaterial,
von Flashing und von anderen Gießformdefekten. Das Ergebnis
ist dabei eine irreguläre
Abweichung in den Abmessungen zwischen der innenseitigen optischen
Oberfläche
und der Außenfläche. Diese
Abweichung führt
zu einer irregulären
axialen Ausrichtung (in der Z-Richtung) der Lichtquelle. Es besteht
somit ein Bedarf an einem Scheinwerfersystem, das Abweichungen im Gießprozess
daran hindert, die axiale Ausrichtung der Lampe zu beeinflussen.
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In
der Vergangenheit wurden der Reflektor und die Lampenkapsel mit
einem kleinen aber nichtsdestoweniger realen Toleranzspalt hergestellt,
radial gemessen zwischen dem Durchmesser der Reflektorpassage und
dem Durchmesser der Lampenkapsel. Dieser radiale Kippelbereich erlaubte
es der Kapsel, in den Rücken
des Reflektors eingesetzt zu werden. Beim finalen Verbinden füllte ein
O-Ring diesen Spalt oder Kippelbereich und dichtete ihn ab. Der O-Ring
wirkte dann im Sinne einer endgültigen
Positionierung der Lampenkapsel. Nichtsdestoweniger konnte die Lampenkapsel
infolge von Herstellungsabweichungen, Flashing auf der Dichtung,
Flashing auf den Dichtflächen,
zu wenig Fett, ungenaues Dichtungsquetschen und zuviel oder zuwenig
Druck auf der Dichtung gedreht oder radial (X-, Y-Richtungen) aus
der zutreffenden Lampenachsenrichtung verlagert werden. Diese Art
von Abweichung führt
zu einer irregulären
Strahlrichtung. Es besteht somit ein Bedarf an einem Scheinwerfersystem,
welches Abweichungen in der radialen Positionierung der Lampenkapsel
verhindert.
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Ein
Fahrzeugscheinwerfersystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1
ist aus der US-A-5 010 455 bekannt. Die maßgebende Lokalisierfläche in dieser
Druckschrift ist die Rückwand
des Reflektors. Diese Rückwand
stellt dar, worauf der Kragen des Sockels sitzt, und wird nicht
gemeinsam mit der Vorderseite des Formlings gegossen, welche die
optische Oberfläche
darstellt. Vielmehr wird die Rückseite
des Formlings vom rückwärtigen Teil
der Gießform geformt.
Demzufolge sind diese Oberflächen
bei der Herstellung nicht invariant in ihren Dimensionen in Bezug
aufeinander, weil die Gießform
vielleicht nicht immer auf die gleiche Weise schließt und die
Menge an Füllmaterial
von Formling zu Formling nicht immer die gleiche ist. Die Gießform kann
sich biegen. Die Wärmeausdehnung
der Gießform
oder des Formmaterials kann von Teil zu Teil unterschiedlich sein,
von Stunde zu Stunde. Die Formformulierung kann inkonsistent sein.
Was auch immer der Grund ist, der Abstand von der Vorderseite zurück zur Rückseite
kann unterschiedlich sein, in welchem Falle die die rückwärtige Lokalisierfläche benutzende
Lampe bezüglich
der frontalen optischen Oberfläche
nicht exakt positioniert ist. Die Vorder- und Rückflächen dieses bekannten Systems
werden gleichzeitig gegossen, aber sie werden nicht von ein und
derselben Werkzeugfläche
ausgebildet.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, die erwähnten Mängel bezüglich der Möglichkeit einer präzisen Positionierung
der Lampenkapsel innerhalb des Reflektors zu umgehen.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird gelöst
mit dem Fahrzeugscheinwerfersystem gemäß Anspruch 1.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Fahrzeug-Scheinwerfersystems,
teilweise weggebrochen;
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines optischen Reflektors, teilweise
weggebrochen:
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht des optischen Reflektors, teilweise
weggebrochen:
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4 zeigt
eine erste perspektivische Ansicht einer Lampenkapsel;
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5 zeigt
eine zweite perspektivische Ansicht einer Lampenkapsel;
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Vorspannfeder;
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7 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Dichtung;
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8 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Stützplatte;
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9 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Stützplatte und Stützrings;
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10 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Haltenapfs;
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11 zeigt
eine Draufsicht auf eine Lampenkapsel.
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Beste Art und Weise der
Ausführung
der Erfindung
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Fahrzeugscheinwerfersystems,
teilweise weggebrochen. In den Zeichnungen und in der gesamten Beschreibung bezeichnen
gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile. Das Fahrzeugscheinwerfersystem 10 ist
zusammengesetzt aus einem optischen Reflektor 12, einer Lampenkapsel 32 und
einer Dichtung 64. Wie bekannt, können nach Wahl des Konstrukteurs
zusätzliche
Montage-, Ausrichtungs-, Ventilations- und ähnliche Scheinwerfermerkmale
ausgewählt
oder benutzt werden.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines optischen Reflektors 12,
teilweise weggebrochen. Der optische Reflektor 12 kann
aus einem gegossenen Kunststoff hergestellt sein, z. B. aus einer gefüllten Rohgießmasse oder
einem anderen Gießmaterial,
wie als Stand der Technik bekannt. Der Reflektor besitzt die allgemeine
Form einer konkaven Schale mit einer äußeren (oder rückwärtigen)
Seite 14 und einer inneren oder vorderen Reflexionsseite, die
hier als die optische Oberfläche 16 bezeichnet
ist. Die optische Oberfläche 16 ist
in bekannter Weise derart gestaltet, dass sie ein gewünschtes
Scheinwerferstrahlmuster schafft. Die optische Oberfläche 16 kann
als eine Matrizenseite auf einer hochgradig akkuraten Formwand (Patrizenseite)
geformt werden, die hier als die Formwand für die optische Oberfläche 16 bezeichnet
ist. Die gegenüberliegende Formfläche, diejenige,
die die Außenseite 14 formt, wird
als die Formwand für
die Außenseite
bezeichnet. Der Reflektor 12 wird anfänglich durch Gießen des
Kunststofffüllmaterials
zwischen die optische Seitenwand und die Außenseitenwand einer Gießform gebildet.
Beim Gießvorgang
wird die optische Oberfläche 16 sodann
in dem gegossenen Kunststoff durch den intimen Kontakt zwischen
der Formwand für
die optische Oberfläche 16 und
dem Kunststofffüllmaterial
akkurat repliziert. Falls nötig,
kann die optische Oberfläche 16 anschließend mit
verschiedenen reflexiven und schützenden
Schichten überzogen
werden. Diese zusätzlichen
Schichten sind nicht gezeigt.
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Von
der optischen Oberfläche 16 erstreckt sich
eine optische Achse 16 in Vorwärtsrichtung, die allgemein
die Richtung des endgültigen
Scheinwerferstrahls angibt. Es versteht sich, dass der Reflektor 12 auf
der Frontseite von einer klaren Abdecklinse eingeschlossen sein
kann, welche strahlrichtende Linsenelemente aufweisen kann oder
auch nicht. Der Reflektor kann durch ausrichtende (zielende) Hardware
abgestützt
und in einem Gehäuse
eingeschlossen sein, wie das allgemein bekannt ist. Die Abdecklinse,
die zielende bzw. ausrichtende Hardware und die Gehäusegestalt
sind Dinge der Wahl durch den Konstrukteur und sind im Hinblick
auf die vorliegende Erfindung nicht wichtig.
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Der
optische Reflektor 12 besitzt auch eine Innenwand 20,
die eine Passage bzw. einen Durchgang definiert, die bzw. der sich
axial zwischen der Außenfläche 14 und
der optischen Oberfläche 16 erstreckt.
Auf der Innenwand 20 sind eine oder mehrere axiale Positionierflächen 22 ausgebildet,
sowie eine oder mehrere planare Lokalisierflächen 24. Die axiale
Positionierfläche 22 und
die planare Lokalisierfläche 24 sind
dadurch als Erstreckungen der optischen Oberfläche 16 ausgebildet,
dass die beiden gleichzeitig als Teil der gleichen Formwand für die optische
Oberfläche 16 hergestellt
wurden. Die axiale Positionierfläche 22 stellt
somit eine akkurate Fläche zur
Verfügung,
gegen die die Lampenkapsel 32 direkt positioniert werden
kann zwecks richtiger Lokalisierung der Lampenkapsel 32 in
der Axialrichtung 18 (Z-Richtung). Die axiale Lokalisierfläche 22 kann
als eine Eintiefung oder Konkavität in einer hineinführenden
Rampe 26 ausgebildet sein, die in Axialrichtung 18 vorwärts weist,
um dabei die Lampenkapsel 32 bezüglich der optischen Fläche 16 exakt
zu positionieren. Da die axiale Lokalisierfläche 22 und die Rampe 26 tatsächlich Fortsetzungen
der optischen Oberfläche 16 sind,
kann es bei der Herstellung keine dimensionalen Abweichungen zwischen
der optischen Oberfläche 16 und
der Lokalisierfläche 22 geben.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
werden die axiale Lokalisierfläche 22 und
die Führung
in der Rampe 26 als ein Muster an zwei anderen Stellen (nicht
gezeigt) rund um die Innenwand 20 wiederholt. Die hineinführenden
Rampen 26 können
jeweils in rastenförmigen
Eintiefungen enden, die als Lokalisierflächen 22 dienen, die
somit Folgearme 42 einfangen können, die sich radial von der
Lampenkapsel 32 erstrecken. Die drei bevorzugten radialen
Lokalisierflächen 22 sind
näherungsweise
im gleichen Winkelabstand rund um die Innenwand 20 angeordnet.
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Auch
längs der
Innenwand positioniert ist die planare Lokalisierfläche 24 zur
Lokalisierung der Kapsel relativ zu der X- und der Y-Ebene. Die
planare Lokalisierfläche 24 kann
auch als eine Erstreckung der optischen Oberfläche 16 ausgebildet
sein, und zwar dadurch, dass die beiden mit ein und derselben Formfläche wie
diejenige für
die optische Oberfläche 16 hergestellt
werden. Die planare Lokalisierfläche 24 stellt
eine Lokalisierfläche
zur Verfügung,
welche die Lampenkapsel 32 zur richtigen Positionierung
in Richtungen verwendet, die rechtwinklig zur optischen Achse verlaufen
(X- und Y-Richtungen). Die planare Lokalisierfläche 24 kann als eine
flache oder gebogene Anlagefläche
an der Innenwand 20 der Reflektorpassage ausgebildet sein,
deren Normale senkrecht zu der optischen Achse 18 verläuft. Die
bevorzugte planare Lokalisierfläche 24 besteht
aus einem kreisförmigen
Abschnitt der Innenwand 20 der Reflektorpassage. Der gebogene
Abschnitt kann somit sowohl die X- als auch die Y-Richtung geben.
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Die 3 zeigt
eine äußere Endansicht (Rückseite)
des Reflektors, teilweise weggebrochen, die Innenwand 20 und
eine Reflektorabdichtfläche 28.
Längs des
optischen Reflektors 12 ist eine Reflektorabdichtfläche 28 positioniert.
Die Reflektorabdichtfläche 28 erlaubt
es der Reflektorpassage, gegen den Durchfluss von Gas, Dampf oder
Wasser abgedichtet zu werden und dadurch die Reflektorkavität und die
Lichtquelle daran zu hindern, den Lampenbetrieb von Kondenswasser,
Schmutz oder anderweitigem Material beeinträchtigen zu lassen. Die bevorzugte
Reflektorabdichtfläche 28 ist
ein flacher Ring, dessen Normale näherungsweise parallel zu der
optischen Achse 18 verläuft.
Der flache Ring, der kreisförmig
oder anders ausgebildet sein kann, erstreckt sich auf der Außenseite 14 des
Reflektors 12 rund um die Reflektorpassage. Die bevorzugte
Dichtfläche 28 besitzt
eine oder mehrere vorstehende Rippen 30, um die Abdichtung
zu verstärken.
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4 zeigt
eine erste perspektivische Ansicht der Lampenkapsel 32. 5 zeigt
eine zweite perspektivische Ansicht der Lampenkapsel 32.
Die Lampenkapsel 32 kann mit einem Kunststoffsockel 34 aus
Kunstharz oder gefülltem
Kunstharz hergestellt sein. Mit dem Kunststoffsockel 34 kann
ein Metallhalter 36 gekoppelt sein, und in dem Metallhalter 36 kann
eine Lichtquelle 38 gehalten sein. Der optische Reflektor 12 ist
dafür ausgelegt,
mit der Lampenkapsel 32 zusammengesetzt und abgedichtet
zu sein. Die Lampenkapsel 32 besitzt eine axiale Positionierfläche 40,
eine planare Positionierfläche 44, eine
Kapseldichtungsfläche 46 und
eine Vorspannfeder 52. Es gibt eine Vielzahl von Sockel-
und Metallhaltergestaltungen, die eine akkurate Positionierung der
Lichtquelle bezüglich
der Lampenkapsel erlauben.
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Der
bevorzugte Sockel 34 ist grob ein Kunststoffrohr, adaptiert
mit Verbindungs-, Lokalisierungs- und Abdichtmerkmalen, das somit
einen Metallhalter 36 abstützt, der an eine Lichtquelle 38 angeklemmt ist.
Die bevorzugte Lichtquelle 38 ist ein Wolfram-Halogen-Lampenkolben. Es
versteht sich, dass die Lichtquelle 38 eine Bogenentladungsquelle
sein kann. Bezüglich
der bei der Kopplung der Kapsel mit dem Reflektor oben beschriebenen
axialen und planaren Lokalisierungsmerkmale sind die Lichtquelle und
die Halterungsarten Dinge der Wahl für den Konstrukteur. Die bevorzugte
erfinderische Konstruktion wird unten beschrieben. Es lassen sich
andere Gestaltungen der Lichtquelle und der Halterungsarten mit
der Reflektorkopplungsauslegung verwenden.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
ist längs
der Lampenkapsel 32 zumindest eine axiale Positionierfläche 40 positioniert.
Die axiale Lokalisierfläche 22 des
Reflektors ist dafür
ausgelegt, Fläche
an Fläche
mit der axialen Positionierfläche 40 der Lampenkapsel 32 zusammenzupassen.
Sobald die beiden Flächen 22 und 40 richtig
aufeinander sitzen, ist die Lampenkapsel 32 bezüglich der
optischen Oberfläche 16 längs der
optischen Achse 18 richtig positioniert (Z-Richtung). Die
bevorzugten axialen Positionierflächen 40 der Lampenkapsel 32 sind
die nach unten gerichteten (Außenseite)
Oberflächen von
drei kurzen Armen 42, die sich rechtwinklig zur Lampenachse
von der Lampenkapsel 32 erstrecken. Sobald die Lampenkapsel 32 in
den Reflektor 12 eingesetzt ist, bewegt sich jeder Arm 42 ausreichend nach
innen, um auf einer zugehörigen
Rampe 26 aufzugleiten, die am Reflektor 12 ausgebildet
ist. Durch Drehung der Lampenkapsel 32 werden die Arme 42 die
Rampen 26 hinaufgezwungen und schieben dabei die Lampenkapsel 32 längs der
optischen Achse (Z-Richtung)
vor, während
die Dichtung komprimiert wird. Haben die Arme 42 die inneren
Enden der hineinführenden
Rampen 26 einmal erreicht, dann liegen die axialen Positionierflächen 40 an
den Lokalisierflächen 22 an,
die mit haltenden Eintiefungen oder Schlitzen ausgebildet sein können, und
werden von der elastischen Kompression der Dichtung 64 an Ort
und Stelle gehalten.
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Längs der
Lampenkapsel 32 ist auch eine planare Positionierfläche 44 positioniert.
Die planare Lokalisierfläche 24 des
Reflektors 12 ist dafür
ausgelegt, Fläche
an Fläche
mit der planaren Positionierfläche 44 der
Lampenkapsel 32 zusammenzupassen. Sobald die planare Lokalisierfläche 24 und
die planare Positionierfläche 44 richtig
gegeneinander sitzen, ist die Lampenkapsel 32 bezüglich der
optischen Achse 18 (Z-Richtung) passend in der X- und der Y-Richtung
positioniert. Die bevorzugte planare Positionierfläche 44 der
Kapsel besteht aus einer zylindrischen Fläche, die an der Seite des Sockels 34 ausgebildet
ist, die sich parallel zur optischen Achse 18 erstreckt.
Die bevorzugte planare Lokalisierfläche 24 des Reflektors
und die planare Positionierfläche 44 des
Kunststoffsockels 34 sind derart ausgebildet, dass sie
konform miteinander sind, sobald die Lampenkapsel 32 im
Reflektor 12 richtig positioniert ist.
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Längs der
Lampenkapsel 32 ist eine Dichtungsfläche 46 positioniert.
Die Kapseldichtungsfläche 46 ermöglicht es
der Lampenkapsel 32, an die Dichtung 64 gesiegelt
zu werden und dabei die Reflektorpassage abzuschließen. Die
bevorzugte Kapseldichtungsfläche 46 ist
ein flacher Ring, dessen Normale näherungsweise parallel zu der
optischen Achse 18 verläuft.
Der Ring, der kreisförmig
oder auch anders sein kann, erstreckt sich rund um die Lampenkapsel 32,
um der Dichtung 64 zu folgen und mit dieser zusammenzupassen,
die wiederum mit der zugehörigen
Reflektordichtungsfläche 28 zusammenpaßt. Die
Dichtungsfläche 46 kann
auch eine oder mehrere vorstehende Rippen 48 aufweisen,
die sich längs
der Länge
der der Dichtungsfläche 46 erstrecken,
um die Position der Dichtung 64 zu stabilisieren und die
Abdichtung zu verstärken.
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Das
Scheinwerfersystem 10 kann zusätzlich eine Vorspannfeder 52 besitzen.
Die Vorspannfeder ist so positioniert, dass sie zwischen der Innenwand 20 und
der Lampenkapsel 32 wirkt, um zwischen dem Reflektor und
der Lampenkapsel 32 in Richtung senkrecht zu der Lampenachse 18 zu
drücken. 6 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Vorspannfeder. Bei der bevorzugten
Ausführungsform
besteht die Vorspannfeder 52 aus einem elastischen Metallstück mit einem
Innenfuß 54 und
einem Außenfuß 56,
die durch einen elastischen Federabschnitt 58 aus gebogenem
Metall miteinander verbunden sind. Von einem Außenende des Außenfußes 56 erhebt sich
eine Kontaktfläche 60.
Die bevorzugte Vorspannfeder 52 ist in einer Kavität 62 angeordnet,
die in der Lampenkapsel ausgebildet ist. Die Füße wirken als Führungen
zur Erhaltung und Ausrichtung der Aktion der Vorspannfeder. Sobald
der Innenfuß 54 richtig
positioniert ist, kann der Außenfuß 56 von
der Federkraft bewegt werden (in der Kavität gleiten) und dabei durch
die Kontaktfläche 60,
die auf der Innenwand 20 gleiten und auf dieselbe drücken kann, Druck
ausüben.
Als eine weniger bevorzugte Alternative könnte eine gleitende Schraubenfeder
verwendet werden. Eine zusätzliche
Alternative ist eine flexible gebogene Blattfeder mit Kupplungen
an einem oder an beiden Enden, die mit der Außenwand der Lampenkapsel 32 verbunden
sind. Z. B. kann der Kunststoffsockel 34 einen oder zwei
sich axial erstreckende Schlitze längs seines Äußeren besitzen. Die Vorspannfeder
kann mit Spitzen versehen sein, die zur Lampenkapsel 32 passen
und diese mit der Vorspannfeder verbinden. In dieser Form ist die
Vorspannfeder ein in der ausgebildeten Passage angeordnetes gebogenes
Band zwischen dem Reflektor und dem Halter und besitzt eine nicht
zusammengedrückte
Gestalt, die weder mit dem angrenzenden Reflektor noch mit der angrenzenden
Halterwand konform ist. In jedem Fall wird mit Drehung die Vorspannfeder 52 durch
Vorschieben gegen die Innenwand 20 oder gegen die Seite
der Rampe 26 an der angrenzenden Reflektorinnenwand, zusammengedrückt. Dabei übt sie in
einer Richtung senkrecht zur Achse 18 eine Lokalisierungskraft
vom Reflektor 12 zur Lampenkapsel 32 aus und treibt
dadurch die planaren Lokalisierungs- und Positionierflächen in
die Anlage aneinander. Bezüglich
eines zweiten Sets von planaren Positionierflächen kann eine gleichartige
zweite Vorspannfeder verwendet werden. Eine Anordnung der Vorspannfeder
auf dem Reflektor ist eine weniger bevorzugte Variante, da es weniger
aufwändig
wäre die
Lampenkapsel zu ersetzen als den Reflektor.
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7 zeigt
eine Querschnittsansicht der Dichtung 64. Die Dichtung 64 kann
aus irgendeinem passenden elastischen und kompressiblen Dichtmaterial
hergestellt werden, wie aus einem elastischen Kunststoff oder Gummimaterial
in der allgemeinen Form eines flachen Rings, der grob in Umfangsrichtung
konform mit der Reflektordichtfläche 28 und
der Kapseldichtfläche 46 ist.
Die Dichtung kann Rippen, Eindrückungen
oder anders gestaltete Merkmale besitzen, um ihre Stellung zu führen oder
die Abdichtung zu verbessern. Der optische Reflektor 12 dichtet somit
gegen der Dichtung 64 auf einer Seite und die Lampenkapsel 32 dichtet
gegen die Dichtung 64 auf der anderen Seite ab. Die bevorzugte
Dichtung 64 ist ein flacher Ring aus Silikongummi. Bei
der vorliegenden Gestaltung bestimmt die Dichtung 64 die
X-, Y- und Z-Lokalisierung
der Lampenkapsel 32 nicht sondern dichtet nur den Passage
ab und sorgt für
eine Spannung zur Halterung der Lampenkapsel 32 gegen die
richtige Z-Lokalisierfläche.
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8 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Cliprings 66. Der bevorzugte
Clipring 66 ist für eine
Schnappverbindung am Sockel 34 ausgelegt. Der bevorzugte
Clipring 66 besitzt die allgemeine Form eines flachen Rings 68 mit
senkrechten elastischen Befestigungszungen, um in im Kunststoffsockel 34 ausgebildete
Halterasten 69 einzuschnappen (einzuklicken). Bei einer
Ausführungsform
erstrecken sich vom Ring 68 vier Paare (eins ist nicht
gezeigt bzw. nicht sichtbar) von Metallzungen 70 mit Verriegelungsrasten.
Die Zungen 70 können
derart gestaltet sein, dass sie in Schlitze einrasten, die im Kunststoffsockel
ausgebildet sind, wobei der Ring 68 allgemein an ein oberes
Ende des Kunststoffsockels 34 angrenzend positioniert ist.
Auf dem Ring 68 sind Kontaktpunkte 72 für die Montage
ausgebildet, z. B. drei Schweißpunkte,
vorzugsweise in einer Ebene senkrecht zur Lampenachse.
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9 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines mit dem Untergestell 74 verbundenen
Cliprings 66. Der Clipring 66 kann an den Kontaktpunkten 72 am
Untergestell 74 angeschweißt sein. Das bevorzugte Untergestell 74 besitzt
die allgemeine Form eines hohlen Zylinders mit ausgebildeten Verlängerungen,
um an die Kontaktpunkte des Cliprings 66 anzuschließen. Bei
der bevorzugten Ausführungsform
besitzt das Untergestell 74 drei Beine mit nach außen gewendeten
Füßen 76 zum
Anschweißen
an den drei Schweißpunkten (Kontaktpunkten)
des Cliprings 66. Ein Verschieben der Füße 76 auf den Kontaktpunkten 72 vor
dem Verschweißen
sorgt für
Bewegung des Untergestells 74 gegenüber dem Clipring 66. Dies
ermöglicht
zwei Achsen der Lokalisierungseinstellung für die Lichtquelle. An der oberen
Endfläche des
Untergestells ist eine Halterungsfläche 78 ausgebildet,
um eine Rotationskontaktfläche
herzustellen. Die Halterungsfläche 78 kann
ein Abschnitt einer sphärischen
Fläche
sein oder vorzugsweise ein kreisförmiger Zylinder für einen
einstellbaren Drehkontakt.
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10 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Haltenapfs 80. Der Haltenapf 80 besitzt
die allgemeine Form eines Napfes mit einer Seitenwand 82 und
einem Boden 84. Im Boden 84 ist ein Loch mit Verriegelungselementen
ausgebildet, um an das Ende der Quetschdichtung 88 der
Lichtquelle 38 anzuschließen. Es ist eine Vielzahl von
Gestaltungen der Verriegelungsmerkmale bekannt. Die bevorzugte Ausführungsform
verwendet gebogene Federlaschen 86, die in Eintiefungen
einrasten, die im Abschnitt der Quetschdichtung 88 einer
Lichtquelle 38 ausgebildet sind. Der Haltenapf 80 umfaßt eine
Montagefläche
zur Positionierung längs
der Montagefläche 78 des
Untergestells 74 und zur Verbindung mit ihr, sobald die
richtige Position der Lichtquelle 38 erreicht ist. Die
Seitenwand 82 kann als eine Lokalisierfläche zur
Zusammenpassung mit der Montagefläche 78 dienen. Ein
kleiner Spalt zwischen der Montagefläche 78 und der Seitenwand 80 gestattet
es dem Napf 80, hin und zurück geschoben, gedreht und von Seite
zu Seite gekippt zu werden, um drei weitere Achsen der Einstellung
der Anordnung für
die Lichtquelle 38 zu schaffen, was insgesamt fünf Einstellungsachsen
ergibt.
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Die
bevorzugte Seitenwand 82 erstreckt sich vom Bereich der
Quetschdichtung 88 der Lichtquelle nach oben, um sich parallel
zur Lichtquelle 38 zu erstrecken, wenn auch etwas radial
abgesetzt von ihr, und überdeckt
(umgibt) zumindest den Bereich der Quetschdichtung 88 und
vorzugsweise etwas darüber
hinaus. Zusätzlich
kann das Untergestell 74 etwas von dieser Abdeckung zur
Verfügung
stellen. Es versteht sich, dass die Quetschdichtung 88 in
diesem Kontext von dem Umhüllungsbereich
etwas haben soll ab dort, wo sie anfängt verformt zu werden, über den
tatsächlichen
Dichtbereich, wo erwartet werden muß, dass Licht von der Lichtquelle
reflektiert oder gebrochen wird. Dieser gebogene oder deformierte Materialbereich
wird während
des Quetschvorgangs gewöhnlich
irregulär
verformt, und das auf ihn treffende Licht von der Lichtquelle kann
durch ihn in unregelmäßige Richtungen
reflektiert oder gebrochen werden, was zu unkontrolliertem Licht
führt,
das zu unerwünschter Blendung
werden kann. Anderes Licht kann auch zurück auf den Halter und den Stützaufbau
fallen und zu irregulärer
Lichtprojektion im Strahl führen.
Der Napf 80 begrenzt oder stoppt die Entwicklung solchen
Streulichts. Die Seitenwand 82 des Haltenapfs 80 wirkt
somit als ein Lichtblocker für Licht,
das aus dem Bereich der Quetschdichtung 88 der Lichtquelle 38 austritt
oder von ihm reflektiert wird. Solches vom Napf 80 abgeschirmtes
Licht ist anderenfalls optisch unkontrolliert und würde zum größten Teil
zu Blendung führen.
In den 4 und 5 ist die Ansicht des Bereichs
der Quetschdichtung 88 der Lichtquelle durch den Haltenapf 80 blockiert.
Die Innenseite des Haltenapfs 80 kann geschwärzt sein,
um Reflexion zu reduzieren. Ein wesentlicher Teil solchen Lichts
kann somit dadurch blockiert werden, dass man die Seitenwand 82 des Napfs
sich weit genug längs
der Hüllenwand
(Kolbenwand) erstrecken lässt.
Es versteht sich, dass ein kleiner Teil des Lichts von der Quetschdichtung 88 zurück und generell
in Richtung auf die Lichtquelle zu passieren kann und dass derartiges
Licht nicht blockiert würde.
Die abgesetzte Offenheit des Cliprings 66, des Untergestells 74 und
des lichtblockierenden Napfs 80 sorgt nichtsdestoweniger
für eine
erhebliche Luftströmung
rund um die Quetschdichtung 88. 11 zeigt
eine Draufsicht auf eine Lampenkapsel. Die Kapsel besitzt ferner
Zuleitungsdurchtritte, Kontaktfahnen 92 und ähnliche
bekannte Elemente.
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Um
die Lampenkapsel zusammenzusetzen wird die Quetschdichtung 88 der
Hülle bzw.
des Kolbens durch das Loch im Haltenapf 80 geführt, um
die Federlaschen 86 an der Quetschdichtung 88 zu
verriegeln. Der Napf 80 ist der Montagefläche des
Untergestells benachbart positioniert, und das Untergestell 74 ist
gegen den Clipring 66 positioniert. Die Lichtquelle 38 wird
somit durch Bewegen des Napfs 80 und des Untergestells 74 eingestellt,
bis die Lichtquelle 38 richtig lokalisiert ist. Der Napf 80 wird
sodann am Untergestell 74 angeschweißt. Das Untergestell 74 wird
wiederum am Clipring 66 angeschweißt. Dies bildet eine vollständige Halterbaugruppe.
Die Halterbaugruppe wird anschließend mit dem Kunststoffsockel 34 ausgerichtet.
Die Baugruppe wird dann vorgeschoben so dass die Lampenzuleitungen 90 durch
die Führungslöcher in
dem Kunststoffsockel 34 gefädelt und an ihre jeweiligen
Kontaktfahnen 92 im Kunststoffsockel angepaßt werden. Inzwischen
sind die Zungen 70 des Cliprings in die Verriegelungsrasten
bewegt worden, wo die Zungen 70 an ihrem Platz einrasten.
Die Baugruppe ist nun mit dem Sockel 34 verbunden, wodurch
die Lampenkapsel 32 vervollständigt ist.
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Um
den Reflektor und die Lampenkapsel zusammenzubauen wird oder werden
zuerst die Vorspannfeder 52 oder die Vorspannfedern an
der Lampenkapsel 32 angebracht. Sodann wird die Dichtung 64 rund
um die Lampenkapsel 32 der Dichtungsfläche 28 der Kapsel
benachbart positioniert. Anschließend wird das Lichtquellenende
der Lampenkapsel 32 in die Reflektorpassage eingeführt. Die
Vorspannfeder 52 drückt
gegen die Innenwand 20. Die axialen Folgearme 42 der
Lampenkapsel 32 werden derart ausgerichtet, dass sie über die
unteren Enden der axialen Lokalisierungsrampen 24 passieren.
Nachdem die Lokalisierungsarme 42 die unteren Enden der
Rampen 24 passiert haben wird die Lampenkapsel 32 gedreht,
so dass die Folgearme 42 die Rampen 24 hinauf
folgen. Die Lampenkapsel 32 wird somit durch die Rampenwirkung
während
der Kapseldrehung axial vorgeschoben. Die Drehung bewegt die Lampenkapsel 32 in
der Z-Richtung vor, unter Zusammendrückung der Dichtung 64.
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Die
Drehung der Lampenkapsel 32 veranlasst die Folgearme 42 dazu,
mit den Lokalisierflächen 22 zusammenzupassen
und die Lampenkapsel 32 in der richtigen axialen Position
anzuordnen und zu halten. Somit ist die richtige Z-Anordnung der Lampenkapsel 32 festgelegt.
Die Lampenkapsel 32 ist sodann an ihrem Platz verriegelt
und die Position der Lampenkapsel 32 ist unmittelbar von
derselben Fläche
bezogen worden, die den optischen Reflektor 12 bildet.
Es gibt somit keine Mißpositionierung
der Lampenkapsel 32 mit Bezug auf die optische Oberfläche 16.
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Gleichzeitig
greift die Vorspannfeder 52 der Lampenkapsel 32 an
der Seitenwand der Innenwand 20 an und drückt die
Lampenkapsel 32 senkrecht zur Lampenachse 18,
bis die Lokalisierfläche 24 der
Innenwand 20 die entsprechende planare Positionierfläche 44 der
Lampenkapsel engagiert. Mit zunehmender Drehung wird die Vorspannfeder 52 in
größeren konformen
Kontakt mit der der Fläche
der angrenzenden Innenwand 20 gezwungen. Dies drückt die
Vorspannfeder 52 zusammen und zwingt den Reflektor 12 in
ein konformes Engagement Fläche
an Fläche
mit der Lampenkapsel 32 längs der betreffenden planaren
Flächen.
Dadurch sind die richtigen X- und Y-Lokalisierungen der Lampenkapsel 32 festgelegt,
derart, dass die Lampenkapsel 32 anschließend in
der Ebene senkrecht zu der Lampenachse 18 richtig angeordnet
ist. Die Lampenkapsel 32 ist somit an Ort und Stelle verriegelt,
wobei die planaren X- und Y-Positionen unmittelbar von derselben
Fläche
bezogen worden sind, die auch den optischen Reflektor 12 bildet.
Es gibt somit keine falsche Positionierung der Lampenkapsel 32 in
der X- und der Y-Ebene bezüglich
der optischen Oberfläche 16.
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Während gezeigt
und beschrieben wurde, was derzeit als die bevorzugten Ausführungsformen der
Erfindung angesehen wird, wird es für Fachleute offensichtlich
sein, dass verschiedene Änderungen und
Modifikationen darin vorgenommen werden können, ohne den durch die beigefügten Ansprüche definierten
Bereich der Erfindung zu verlassen.