DE9017224U1

DE9017224U1 - Kittlos gesockelte elektrische Lampe

Info

Publication number: DE9017224U1
Application number: DE9017224U
Authority: DE
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1991-03-07
Anticipated expiration: 2000-12-21
Also published as: JPH0744124U; JP2579626Y2; US5339002A

Description

Patent-Treuhand-GeSeilschaft

für elektrische Glühlampen mbH, München

Kittlos gesockelte elektrische Lampe

Die Erfindung geht aus von einer kittlos gesockelten Lampe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Lampen eignen sich vornehmlich für den Einsatz in Reflektoren, insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfern.

Eine Lampe dieser Art ist aus der DE-OS 33 18 169 bekannt. Sie besitzt einen dreiteiligen Sockel. Er enthält ein metallisches Halteelement, das die Quetschung des Lampenkolbens mittels Federzungen haltert. Das Halteelement erstreckt sich teilweise in eine rohrförmige Hülse aus Kunststoff. Der kolbenferne Rand der Hülse sitzt direkt auf der ebenen Oberfläche eines Bodenteils aus Kunststoff auf und kann vor dem Befestigen zu Justierzwecken seitlich verschoben und gedreht werden. Der Nachteil dieser Anordnung ist, daß sie nur auf Kunststoffsockel anwendbar ist, da bei Metallsockeln aufgrund der erheblich dünneren Wandstärke und damit erheblich geringeren Anlagefläche die erforderliche Justiergenauigkeit nicht erreichbar wäre. Ein zweiter Nachteil dieser Konstruktion ist, daß die Verbindung zwischen dem metallischen Halteelement und der Justierhülse aus Kunststoff einerseits und der Justierhülse und dem Bodenteil - ebenfalls

aus Kunststoff - andererseits notwendigerweise unterschiedlich gestaltet werden muß und daher umständlich und zeitaufwendig ist. Als weiterer gravierender Nachteil hat sich herausgestellt, daß die Justierfähigkeit des Halteelements in der Justierhülse erheblich eingeschränkt ist. Die Justierhülse ist nämlich als gerades Rohr ausgeführt, in dem das Halteelement - um eine gute Verbindung mit der Justierhülse zu erzielen - eng eingepaßt ist. Dadurch wird jedoch die Möglichkeit der Verkippung des Halteelements als zusätzlicher Freiheitsgrad der Justierung stark eingeschränkt. Dies dürfte auch der Grund sein, daß sich Lampen mit diesem Sockel nicht auf dem Markt durchsetzen konnten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verbindungstechnik bei der Sockelherstellung durch eine geeignete Sockelkonstruktion zu verbessern.

Eine zweite Aufgabe ist es, die Justiergenauigkeit bei einer kittlos gesockelten Lampe zu verbessern.

Diese Aufgaben werden bei einer kittlos gesockelten elektrischen Lampe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die die Verbindung herstellenden Teile des dreiteiligen Sokkels einheitlich aus Metallblech bestehen. Daher ist die Verbindung zwischen Halteelement und Justierhülse einerseits und Justierhülse und Bodenteil andererseits mit der gleichen Technik machbar. Besondere Vorteile erbringt eine berührungslose Schweißverbindung, insbesondere mittels Laserschweißen, die nicht nur

schnell ausführbar ist, sondern auch die voreingestellte Justierung nicht mehr verändert.

Dies ist eine wichtige Grundvoraussetzung, um die in letzter Zeit stark gestiegenen Anforderungen an die Justiergenauigkeit seitens der Automobilindustrie befriedigen zu können.

Der seitlich im 90°-Winkel an der Justierhülse abstehende Flansch schafft eine große Auflagefläche zur Oberfläche des Bodenteils. Die Justierhülse ist auf dem Bodenteil zu Justierzwecken seitlich verschiebbar und drehbar, wobei eine exakte Ausrichtung der Wendel senkrecht zur Ebene des Flansches gewährleistet bleibt.

Um die gewünschte Genauigkeit einhalten zu können, wird die Justierhülse als Tiefziehteil hergestellt. Die Justiergenauigkeit, die mit dem erfindungsgemäßen Sockel erzielt werden kann, ist derjenigen eines Kunststoffteils, bei dem lediglich die Wandstärke die Auflagefläche bildet, überlegen. Vorteilhaft ist der Flansch gratfrei um eine absolut ebene Auflagefläche zu gewährleisten.

Die verbesserte Justiergenauigkeit im Bereich der Verbindung Justierhülse - Bodenteil kann noch durch eine verbesserte Justiergenauigkeit im Bereich der Verbindung Justierhülse - Halteelement unterstützt werden, die durch die Verengung des kolbenseitigen Endes der Justierhülse erzielt wird. Auf diese Weise wird die Kontaktfläche zwischen Justierhülse und Halteelement minimiert. Bei einer konischen Verjüngung des kolbenseitigen Endes liegt die Seitenwand des als Napf ausgebildeten Halteelements nur in einer ringförmigen

Zone innen an der Justierhülse an, wobei eine Verkippung gut möglich ist. Ähnliches gilt, wenn alternativ der Rohrabschnitt am kolbenseitigen Ende der Justierhülse eine einwärts gerichtete eingeprägte Stufe mit geringer Höhe besitzt. Während die erste Variante leichter herstellbar ist, wird durch die zweite Variante eine bessere Verbindung erzielt, da die Auflagefläche zwischen Justierhülse und Halteelement etwas größer ist, ohne daß die Beweglichkeit des Halteelements darunter leidet.

Für die sichere Verbindung (z.B. mittels Laserschweißen) zwischen diesen beiden Teilen ist möglichst wenig Spiel gewünscht. Vorteilhaft weist daher das verengte Ende Einschnitte in Längsrichtung auf, die ihm eine gewisse Federwirkung vermitteln. Wenn das Halteelement von der mit einem Flansch ausgestatteten Seite her in die Justierhülse eingesetzt wird, paßt sich das mit Einschnitten versehene verengte Ende aufgrund seiner Federwirkung den Außendurchmesser des Halteelements exakt an und haltert zudem das Halteelement provisorisch bis die Schweißverbindung hergestellt ist.

Das Metallblech der Justierhülse ist vorteilhaft dünner als 1 mm. Besonders gut bewährt im Hinblick auf die Formbarkeit beim Tiefziehen und die Herstellung der Schweißverbindung hat sich eine Wandstärke von ca. 0,2 bis 0,4 mm.

Die Breite der Auflagefläche der Justierhülse am Bodenteil ist nicht mehr durch die Wandstärke der Justierhülse festgelegt. Vielmehr kann jetzt ein optimaler Wert verwendet werden, der beim etwa Fünf- bis Zwanzigfachen der Wandstärke des Metallbleches liegt.

Dieser Wert ist deutlich größer als bei der bekannten

- 5 - .. -_B.· «- --■■ ■■' '· Justierhülse aus Kunststoff.

Eine ideale Abstimmung zwischen Bodenteil und Flansch der Justierhülse wird erzielt, wenn der Durchmesser des Bodenteils etwa 20 % größer als der Durchmesser des Flansches ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Halogenglühlampe für Autoscheinwerfer in Seitenansicht

Figur 2 das Halteelement der Lampe aus Figur 1 in Seitenansicht (geschnitten)

Figur 3 die Justierhülse der Lampe aus Figur 1 in

Seitenansicht (geschnitten; Figur 3a) und in Draufsicht (Figur 3b)

Figur 4 ein weiteres Ausführunsbeispiel der Justierhülse in Seitenansicht

Figur 5 das Bodenteil des Lampensockels aus Figur 1 in Seitenansicht (geschnitten).

Bei der schematisch in Figur 1 gezeigten 12 V-Halogenglühlampe mit 55 W Leistung handelt es sich um eine Lampe des sog. Typs H7, die als Fern- und Abblendlicht in Autoscheinwerfern eingesetzt wird. Derartige Lampen sind in der EP-OS 384 240 beschrieben. Im einzelnen wird insbesondere auf Figur 7 und 8 samt zugehöriger Beschreibung verwiesen.

Für die vorliegende Erfindung ist wesentlich, daß der

zylindrische Hartglaskolben 1, der mit einer Axialwendel 2 bestückt ist, einseitig gequetscht ist. Die Quetschung 3 ist in ein napfförmiges Halteelement 4 (Figur 2) aus einer Kupferlegierung mit einer Wandstärke von 0,4 mm in an sich bekannter Weise federnd eingespannt. Der Napfboden 5 weist dafür einen Schlitz 6, mehrere Hocker 7, die als Anschlag dienen, und zur Quetschung gerichtete federnde Laschen 8 auf. Die Seitenwand 9 des Haltelements, die ringförmig umläuft, hat eine Höhe von 4 mm. Der Außendurchmesser der Seitenwand beträgt 14,5 mm.

Das Halteelement 4 ist mit der offenen Seite des Napfes auf etwa 50 % seiner Höhe in eine metallische Justierhülse 10 (aus Edelstahl) eingepaßt und mit ihr verschweißt. Die Justierhülse 10 (Figur 3) besteht aus einem zylindrischen Rohrabschnitt 11 mit einer Wandstärke von 0,3 mm, einer Höhe von etwa 2,0 mm und einem Innendurchmesser von 15,0 mm. Kolbenseitig schließt sich daran ein sich konisch verjüngender Rohrabschnitt 12 an, dessen kleinster Innendurchmesser 14,6 mm beträgt. Seine Höhe ist 3,0 mm, so daß die Justierhülse insgesamt eine Höhe von 5,0 mm besitzt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Abmessungen im Bereich Halteelement - konischer Rohrabschnitt so genau eingehalten, daß auf Hilfsmittel zum Toleranzausgleich verzichtet werden kann.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Justierhülse sind im Bereich des konischen Rohrabschnitts 12 vier längsgerichtete Einschnitte 13 verteilt (in Figur 3 gestrichelt eingezeichnet). Sie besitzen eine Breite von 1,5 mm und eine Tiefe von 2,5 mm und verleihen diesem Rohrabschnitt 12 eine Federwirkung, die die Anforderungen an die Toleranz senkt. Dementsprechend ist

der Durchmesser von 14,6 mm hier als oberste Toleranzgrenze zu sehen.

In beiden Fällen ist das Halteelement mit der Justierhülse 10 durch vier Schweißpunkte am kolbenseitigen Rand des konischen Rohrabschnitts 12 verbunden.

An der kolbenfernen Seite ist dem zylindrischen Rohrabschnitt 11 ein seitlich im 90°-Winkel abstehender Flansch 14 angeformt, der vollständig umläuft oder aus mehreren gleichabständigen Segmenten 14a (gestrichelt eingezeichnet) besteht. Der Außendurchmesser des Flansches 14 bzw. der Flanschsegmente 14a beträgt 22 mm. Die Planität der Unterseite des Flansches ist besser als 10 pm, um die Justiergenauigkeit der Axialwendel einhalten zu können.

In einem dritten Ausführungsbeispiel der Justierhülse (Figur 4) ist der zylindrische Rohrabschnitt 11 auf mm Höhe verlängert. Kolbenseitig schließt sich daran eine eingeprägte umlaufende Stufe 12' von etwa 1 mm Höhe an, die einen konstanten Innendurchmesser von 14,6 mm besitzt. Die vier Schweißpunkte sind gleichmäßig über die Stufe 12* verteilt.

Die Justierhülse 10 liegt mit der Unterseite des Flansches auf der Oberfläche eines metallischen Bodenteils 15 auf. Das Bodenteil 15 hat die Form eines axial ausgerichteten Hohlzylinders, an dem kolbenseitig ein Kragen 16 angeformt ist, der etwa über die halbe Höhe des Bodenteils nach außen zurückgebogen ist und in einem Einstellring 17 endet, der seitlich vom Bodenteil 15 absteht. Der Kragen 16 besteht aus einem kolbenseitig seitlich vom Bodenteil 15 abstehenden Kreisring 18, der mit dem Einstellring 17 über eine

axial ausgerichtete, hülsenartige Seitenwand 19 verbunden ist. Im Bodenteil 15 ist ein keramischer Sokkelstein 20 befestigt, in dem Kontaktfahnen verankert sind. Der genaue Aufbau (einschließlich weiterer Teile wie den Stromzuführungen) ist wieder in der EP-OS 384 240 näher beschrieben.

Für die vorliegende Erfindung ist wesentlich, daß der Kreisring 18 die Auflagefläche für den Flansch der Justierfläche bildet. Der Außendurchmesser des Kreisrings 18 beträgt 26 mm, sein Innendurchmesser 15 mm. Die Oberfläche des Kreisrings ist auf 10 um eben. Nach erfolgter Justierung wird der Flansch der Justierhülse 10 mit dem Kreisring 18 durch vier Schweißpunkte verbunden. Diese Konstruktion ist so gewählt, daß die Schweißpunkte leicht zugänglich sind.

Bei der Justierung der Lampe wird folgendermaßen vorgegangen:

Zunächst wird der Lampenkolben in das Halteelement eingesetzt. Diese Baueinheit wird von der Flanschseite her in die Justierhülse eingeführt und darin so justiert, daß die Wendel exakt axial ausgerichtet ist.

Das Halteelement kann dabei in der Justierhülse verkippt und axial verschoben werden. In der ausgerichteten Lage wird das Halteelement mit der Justierhülse mittels Laser verschweißt. Es sind jedoch auch andere Arten der Befestigung denkbar (z.B. Widerstandsschweißen, Löten). Diese erweiterte Baueinheit wird nun auf das Bodenteil aufgesetzt und seitlich verschoben, bis die Wendel in den vorgegebenen Zielbereich fällt. Die Toleranz sowohl in der Längsverschiebung als auch in der seitlichen Verschiebung liegt bei höchstens 0,1 mm.

Das Endergebnis ist eine Lampeneinheit, deren Wendel in bezug auf den Einstellring mit besonders hoher Genauigkeit angeordnet ist.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere können verschiedene Ausführungen untereinander kombiniert werden. Beispielsweise kann der konische Rohrabschnitt am kolbenseitigen Ende der Justierhülse zusätzlich mit der eingeprägten Stufe versehen sein.

Die Erfindung ist bei allen Lampen anwendbar, bei denen ein axialer Leuchtkörper in bezug auf einen Sokkel genau justiert werden muß, der in einen Reflektor eingesetzt wird.

Claims

- &iacgr;&ogr; - Schutzansprüche

1. Kittlos gesockelte elektrische Lampe mit einem Lampenkolben (1), der eine Lichtquelle enthält und der an einem dreiteiligem Sockel befestigt ist, bestehend aus einem Halteelement (4) für den Lampenkolben, einer rohrförmigen Justierhülse (10), die das Halteelement (4) zumindest teilweise umgibt und in der das Halteelement (4) vor dem Befestigen verschiebbar ist, und einem Bodenteil (15), das kolbenseitig eine in etwa quer zur Lampenachse ausgerichtete ebene Oberfläche

(18) besitzt, auf der die Justierhülse (10) aufliegt und vor dem Befestigen seitlich bewegbar und drehbar ist, so daß insgesamt eine genaue Ausrichtung der Lichtquelle hinsichtlich des Bodenteils (15) erzielt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierhülse

(10) aus Metallblech gefertigt ist, und die am Bodenteil (15) aufliegende Fläche durch einen seitlich an der Justierhülse abstehenden Flansch (14; 14a) gebildet wird.

2. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Justierhülse (10) weniger als 1 mm beträgt.

3. Elektrische Lampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Flansches (14, 14a) dem Fünf- bis Zwanzigfachen der Wandstärke des Justierhülse (10) entspricht.

4. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Bodenteils als Kreis

oder Kreisring (18) ausgebildet ist, dessen Außendurchmesser etwa 20 % größer als der Durchmesser des Flansches ist.

5. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch aus mindestens drei einzelnen Segmenten (14a) eines Kreisrings oder einem vollständigen Kreisring (14) gebildet wird.

6. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (14, 14a) gratfrei ist.

7. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierhülse (10) am kolbenseitigen Ende einen Rohrabschnitt (12, 12') mit geringfügig reduziertem Durchmesser besitzt.

8. Elektrische Lampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (12) sich konisch verjungt oder als eine einwärts gerichtete eingeprägte Stufe (12^!) ausgeführt ist.

9. Elektrische Lampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (4) als Napf mit ringförmiger Seitenwand (9) ausgebildet ist, wobei der Außendurchmesser der Seitenwand dem kleinsten Innendurchmesser des Rohrabschnitts angepaßt ist.

10. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenteil (15) zumindest teilweise aus Metall ist und daß die Justierhülse (10) zumindest am Bodenteil durch eine Schweißverbindung befestigt ist.