EP4352408A1 - Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer

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EP4352408A1
EP4352408A1 EP22728412.2A EP22728412A EP4352408A1 EP 4352408 A1 EP4352408 A1 EP 4352408A1 EP 22728412 A EP22728412 A EP 22728412A EP 4352408 A1 EP4352408 A1 EP 4352408A1
Authority
EP
European Patent Office
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rib
adhesive
lighting device
holding body
main emission
Prior art date
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Pending
Application number
EP22728412.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Riegler HANS-JÖRG
Christian Jackl
Alexander Hacker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZKW Group GmbH
Original Assignee
ZKW Group GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by ZKW Group GmbH filed Critical ZKW Group GmbH
Publication of EP4352408A1 publication Critical patent/EP4352408A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/49—Attachment of the cooling means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/29—Attachment thereof
    • F21S41/295—Attachment thereof specially adapted to projection lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/143—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/47—Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings

Definitions

  • the invention relates to a lighting device for a motor vehicle headlight, the lighting device comprising the following:
  • the drive circuit board with the multiple light sources being arranged on the heat sink and being connected to it in thermal contact,
  • projection optics with an optical axis, which projection optics are set up to image the light that can be emitted by the plurality of light sources in the direction of a main emission direction in front of the lighting device,
  • the invention relates to a motor vehicle headlight, the projection optics being arranged on a first side of the holding body, and the cooling body being attached together with the control circuit board and the multiple light sources on a second side of the holding body opposite the first side by means of a fastening device , and wherein the holding body has a light opening passing through the holding body for the transmission of the light that can be emitted from the light sources, so that light from the light sources can be radiated through the light opening from the second side onto the first side into the projection optics, the fastening device engaging elements being arranged on the holding body are, and thereto corresponding mating engagement elements, which are arranged on the heat sink, which engagement elements in a fastened state of the heat sink on the holding body with the corresponding mating element handle element are engaged, wherein the fastening means comprises an adhesive for fixing the engaged engagement and counter-engagement elements, and wherein one engagement element and one counter-engagement element form a fastening pair. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle headlight
  • the adhesive shrinks at all adhesive points as a result of the adhesive hardening, which leads to an incorrect position of the light sources in relation to the projection optics. This results in displacements of the heat sink or the light sources relative to the projection optics, so that the image to be projected in front of the lighting device becomes blurred or other aberrations can occur, which is undesirable.
  • the fastening device comprises at least three pairs of fastenings, which are arranged in a cross section orthogonally to the main emission direction at the same distance from the optical axis of the projection optics around the optical axis, the engagement element being designed as a rib protruding from the holding body, which extends away from the holding body against the main direction of emission along a plane of extent parallel to the main direction of emission of the lighting device, and wherein the rib extends in a cross section orthogonally to the direction of emission along a straight line, and wherein the counter-engagement element is designed as a fixing recess which corresponds to the protruding rib and which the heat sink is arranged and this along an axis, parallel to the main direction of radiation, penetrates, wherein in the fastened state per pair of fastenings, the rib with the fixing recess in such a way ff states that the rib penetrates the corresponding fixing recess in such a way that between the rib and the fixing reces
  • the volume of space created between the rib and the fixing recess allows a certain amount of play between these components for each pair of attachments, so that when the lighting device is assembled, the heat sink and light sources can be aligned with the projection optics on the holding body before the rib and the fixing recess are mutually connected by the Adhesive to be fixed.
  • the fastening device comprises at least four pairs of fastenings, with two pairs of fastenings being arranged opposite each other in the fastened state in a cross section orthogonal to the main emission direction in such a way that the respective ribs or the planes of extension of the ribs are arranged parallel to one another, so that an imaginary virtual connecting line, which is arranged orthogonally to the respective ribs or the extension planes of the ribs, intersects the optical axis of the projection optics.
  • the adhesive is an adhesive that hardens by UV radiation. It is provided that the geometry of the lighting device or the heat sink is selected such that the adhesive introduced can be irradiated by means of UV light, ie the adhesive points or the adhesive must be accessible for UV irradiation. This reduces the shrinkage of the adhesive, which reduces the tensile forces that occur when the adhesive hardens.
  • the direction of the tensile force that occurs when the adhesive hardens is additionally directed along a direction orthogonal to the plane of extension, in order to generate a controllable tensile force in a defined direction.
  • the corresponding spatial volumes for each fastening pair cannot be identical, so that the resulting spatial volume is larger on one side of the plane of extent than on the other side of the plane of extent.
  • the amount of adhesive for example the amount of UV adhesive in the spatial volumes, also varies, the quantities V distribution of the adhesive being in the same ratio as the size of the spatial volumes to one another per fastening pair, ie in the smaller spatial volumes a smaller amount of glue of the adhesive arranged than in the larger room volumes.
  • the spatial volumes which are formed between the rib and the fixing recess on opposite sides of the plane of extension of the rib in the fastened state, in a cross section orthogonal to the corresponding plane of extension in the form of a wedge with a tapering end in the direction of the Main emission are formed so that the adhesive arranged therein is also formed as a wedge.
  • the ribs have a structured surface to increase the surface area for fixing with the adhesive.
  • the object is also achieved by a motor vehicle headlight with at least one lighting device according to the invention.
  • FIG. 1 shows an exemplary lighting device with projection optics and a plurality of light sources, which are arranged on a control circuit board that is attached to a heat sink, the heat sink and the projection optics being arranged or fastened on a common holding body, and the lighting device being set up to project light from the light sources in a main emission direction in front of the lighting device,
  • FIG. 2 shows a view of the lighting device from FIG. 1 from behind in the direction of the main emission direction or a cross-sectional view seen in the main emission direction, the heat sink being able to be fastened to the holding body by means of a fastening device having four pairs of fastenings,
  • FIG. 3 shows a perspective view of a pair of fasteners, the pair of fasteners comprising a fixing recess and a rib penetrating the fixing recess, the rib being fixed to the fixing recess by means of an adhesive,
  • Fig. 5 is a sectional view of a rib engaged with the fixing recess of Fig. 4, and
  • FIG. 6 is a sectional view of the rib engaged with the fixing hole, the rib being fixed with the fixing hole by the adhesive agent.
  • FIG. 1 shows an exemplary lighting device 10 for a
  • the lighting device 10 having a plurality of light sources 20 which are arranged on a common control circuit board 30, a heat sink 50 for dissipating heat from the plurality of light sources 20, the control circuit board 30 having the plurality of light sources 20 is arranged on the heat sink 50 and is thermally connected to it.
  • the lighting device includes projection optics 60 with an optical axis A, which projection optics 60 are set up to image the light that can be emitted by the plurality of light sources 20 in the direction of a main emission direction X in front of the lighting device 10 .
  • the lighting device 10 comprises a holding body 70 for holding the projection body 60 and the cooling body 50, with the projection optics 60 being arranged on a first side S1 of the holding body 70, and with the cooling body 50 together with the control circuit board 30 and the plurality of light sources 20 a second side S2 of the holding body 70 opposite the first side S1 by means of a fastening device.
  • the holding body 70 has a light opening 71 passing through the holding body 70 for the transmission of the light that can be emitted from the light sources 20, so that light from the light sources 20 can be radiated through the light opening 71 from the second side S2 onto the first side S1 into the projection optics 60.
  • the fastening device comprises engagement elements 100, which are arranged on the holding body 70, and corresponding mating engagement elements 200, which are arranged on the heat sink 50, which engagement elements 100 in a fastened state PI of the heat sink 50 on the holding body 70 with the corresponding corresponding mating engagement element 200 in Are engaged, wherein the attachment means comprises an adhesive 300 for fixing the engaged engaging and counter-engaging elements 100, 200.
  • the adhesive 300 is an adhesive that cures by UV radiation.
  • One engagement element 100 and one counter-engagement element 200 each form a fastening pair 100a, the fastening device in the example shown comprising four fastening pairs 100a, which in a cross section are orthogonal to the Main emission direction X, which cross section is shown in Fig. 2, are arranged at the same distance from the optical axis A of the projection optics 60 around the optical axis A.
  • the engagement element is designed as a rib 100 protruding from the holding body 70, which extends away from the holding body 70 against the main emission direction X along an extension plane E parallel to the main emission direction X of the lighting device 10, as can be seen in Fig. 2 and Fig. 3. and wherein the rib 100 extends orthogonally to the main emission direction X along a straight line G in a cross section.
  • the counter-engagement element is designed as a fixing recess 200 corresponding to the protruding rib 100, which is arranged on the heat sink 50 and passes through it along an axis XI, parallel to the main radiation direction X, as in Fig. 4.
  • the fixing recess 200 extends from a Entry opening 200a for introducing the rib 100 to an exit opening 200b through which the rib 100 can be passed and the adhesive 300 can be arranged.
  • the rib 100 for each fastening pair 100a engages with the fixing recess 200 in such a way that the rib 100 penetrates the corresponding fixing recess 200 in such a way that between the rib 100 and the fixing recess 200 on opposite sides of the extension plane E of the rib 100 is a Volume of space 210 is formed as shown in FIG.
  • the adhesive 300 for fixing the rib 100 to the fixing recess 200 is arranged in the formed spatial volumes 210a, the adhesive 300 being arranged symmetrically to the extension plane E in the spatial volumes 210 for each fastening pair 100a.
  • the corresponding spatial volumes for each fastening pair cannot be identical, so that the resulting spatial volume is larger on one side of the plane of extent than on the other side of the plane of extent.
  • the amount of adhesive for example the amount of UV adhesive in the spatial volumes, also varies, the quantities V distribution of the adhesive being in the same ratio as the size of the spatial volumes to one another per fastening pair, ie in the smaller spatial volumes a smaller sticking amount of the adhesive arranged than in the larger volume of space.
  • the ribs 100 can have a structured surface to increase the surface area for fixing with the adhesive 300 .
  • the space volumes 210 per fastening pair 100a which are formed between the rib 100 and the fixing recess 200 on opposite sides of the extension plane E of the rib 100 in the fastened state PI, in a cross section orthogonal to the corresponding extension plane E in the form of a wedge with a tapering end 220 in the direction of the main radiation direction X, so that the adhesive 300 arranged therein is also designed as a wedge, as is shown more clearly in FIG. 6 .
  • the fixing recess 200 has pull-out edges 230 for each fastening pair 100a, which extend from a lateral surface of the fixing recess 200 into the spatial volumes 210 and delimit the tapering end 220 of the wedge at least in sections, so that the adhesive 300 arranged in the spatial volumes 210 and configured as a wedge against a Extraction in the direction of the main radiation direction X is secured.
  • the fixing recess 200 has an adhesive section 240 , in which the adhesive 300 is introduced, and an entry section 250 .
  • the adhesive section 240 extends from the exit opening 200b of the fixing recess 200 to the pull-out edge 230, with the entry section 250 extending from the entry opening 250 to the pull-out edge 230.
  • two pairs of fastenings 100a are arranged opposite each other in the fastened state PI in a cross section orthogonal to the main radiation direction X in such a way that the respective ribs 100 or the extension plane E of the rib 100 are arranged parallel to one another, so that an imaginary virtual connecting line L leading to the respective Ribs 100 or the extension plane E of the rib 100 is arranged orthogonally, the optical axis A of the projection optics 60 intersects, as shown in Fig. 2.
  • the imaginary virtual connecting lines L between each pair of fastenings 100a in a cross section orthogonal to the main emission direction X intersect at a 90° angle in the example shown.

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Abstract

Beleuchtungsvorrichtung (10) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (10) Folgendes umfasst: - einen Kühlkörper (50) mit mehreren Lichtquellen (20) und eine Projektionsoptik (60), - einen Haltekörper (70) zur Halterung der Projektionskörper (60) und des Kühlkörpers (50), wobei der Kühlkörper (50) mittels einer Befestigungseinrichtung an dem Haltekörper (70) befestigt ist, wobei die Befestigungseinrichtung zumindest drei Befestigungspaare (100a) umfasst, welche in einem Querschnitt orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung (X) in gleichem Abstand zur optischen Achse (A) der Projektionsoptik (60) um die optische Achse (A) angeordnet sind, wobei ein Befestigungspaar (100a) eine von dem Haltekörper (70) vorstehenden Rippe (100) umfasst, welche sich entlang einer Erstreckungsebene (E) von dem Haltekörper (70) gegen die Hauptabstrahlrichtung (X) wegerstreckt, und eine zu der vorstehenden Rippe (100) korrespondierende Fixierausnehmung (200) umfasst, welche an dem Kühlkörper (50) angeordnet ist und diesen entlang einer Achse (X1), parallel zur Hauptabstrahlrichtung (X), durchsetzt, wobei im befestigten Zustand (P1) je Befestigungspaar (100a) die Rippe (100) mit der Fixierausnehmung (200) derart in Eingriff steht, dass die Rippe (100) die korrespondierende Fixierausnehmung (200) derart durchsetzt, dass zwischen der Rippe (100) und der Fixierausnehmung (200) auf gegenüberliegenden Seiten der Erstreckungsebene (E) der Rippe (100) jeweils ein Raumvolumen (210) gebildet ist, in welchen Raumvolumina (210a) das Klebemittel (300) zur Fixierung der Rippe (100) mit der Fixierausnehmung (200) angeordnet ist.

Description

BELEUCHTUNGSVORRICHTUNG FÜR EINEN KRAFTFAHRZEUGSCHEINWERFER
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei die Beleuchtungsvorrichtung Folgendes umfasst:
- mehrere Lichtquellen, welche auf einer gemeinsamen Ansteuerplatine angeordnet sind,
- einen Kühlkörper zum Abführen von Wärme der mehreren Lichtquellen, wobei die Ansteuerplatine mit den mehreren Lichtquellen an dem Kühlkörper angeordnet und mit diesem in thermischen Kontakt verbunden ist,
- eine Projektionsoptik mit einer optischen Achse, welche Projektionsoptik eingerichtet ist, das von den mehreren Lichtquellen abstrahlbare Licht in Richtung einer Hauptabstrahlrichtung vor der Beleuchtungsvorrichtung abzubilden,
- einen Haltekörper zur Halterung der Projektionskörper und des Kühlkörpers, wobei die Projektionsoptik an einer ersten Seite des Haltekörpers angeordnet ist, und wobei der Kühlkörper gemeinsam mit der Ansteuerplatine und den mehreren Lichtquellen auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Haltekörpers mittels einer Befestigungseinrichtung befestigt ist, und wobei der Haltekörper zur Durchstrahlung des abstrahlbaren Lichts der Lichtquellen eine den Haltekörper durchsetzende Leuchtöffnung aufweist, sodass Licht der Lichtquellen durch die Leuchtöffnung von der zweiten Seite auf die erste Seite in die Projektionsoptik durchstrahlbar ist, wobei die Befestigungseinrichtung Eingriffselemente, welche an dem Haltekörper angeordnet sind, und dazu korrespondierende Gegeneingriffselemente, welche an dem Kühlkörper angeordnet sind, umfasst, welche Eingriffselemente in einem befestigten Zustand des Kühlkörpers auf dem Haltekörper mit dem entsprechend korrespondierenden Gegeneingriffselement in Eingriff stehen, wobei die Befestigungseinrichtung ein Klebemittel zur Fixierung der miteinander in Eingriff stehenden Eingriffs- und Gegeneingriffselemente umfasst, und wobei je ein Eingriffselement und ein Gegeneingriffselement ein Befestigungspaar bilden. Ferner betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.
Bei bekannten Beleuchtungs Vorrichtungen aus dem Stand der Technik tritt nach dem Einbringen des Klebemittels durch das Aushärten des Klebemittels ein Kleberschrumpf an allen Klebestellen ein, was zu einer Fehlposition der Lichtquellen zur Projektionsoptik führt. Dabei kommt es zu relativen Verschiebungen des Kühlkörpers bzw. der Lichtquellen zur Projektionsoptik, sodass das zu projizierende Bild vor die Beleuchtungsvorrichtung unscharf wird oder andere Aberrationen auftreten können, was unerwünscht ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Beleuchtungsvorrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Befestigungseinrichtung zumindest drei Befestigungspaare umfasst, welche in einem Querschnitt orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung in gleichem Abstand zur optischen Achse der Projektionsoptik um die optische Achse angeordnet sind, wobei das Eingriffselement ausgebildet ist als eine von dem Haltekörper vorstehenden Rippe, welche sich entlang einer Erstreckungsebene parallel zur Hauptabstrahlrichtung der Beleuchtungsvorrichtung von dem Haltekörper gegen die Hauptabstrahlrichtung wegerstreckt, und wobei sich die Rippe in einem Querschnitt orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung entlang einer Geraden erstreckt, und wobei das Gegeneingriffselement ausgebildet ist als eine zu der vorstehenden Rippe korrespondierenden Fixierausnehmung, welche an dem Kühlkörper angeordnet ist und diesen entlang einer Achse, parallel zur Hauptabstrahlrichtung, durchsetzt, wobei im befestigten Zustand je Befestigungspaar die Rippe mit der Fixierausnehmung derart in Eingriff steht, dass die Rippe die korrespondierende Fixierausnehmung derart durchsetzt, dass zwischen der Rippe und der Fixierausnehmung auf gegenüberliegenden Seiten der Erstreckungsebene der Rippe jeweils ein Raumvolumen gebildet ist, in welchen Raumvolumina das Klebemittel zur Fixierung der Rippe mit der Fixierausnehmung angeordnet ist. Durch solche erfindungsgemäße Rippen wird ein Aufträgen des Klebemittels und dessen Haftung verbessert.
Es sei angemerkt, dass das entstehende Raumvolumen zwischen der Rippe und der Fixierausnehmung je Befestigungspaar ein gewisses Spiel zwischen diesen Komponenten erlaubt, sodass bei der Assemblierung der Beleuchtungsvorrichtung der Kühlkörper samt Lichtquellen zur Projektionsoptik am Haltekörper ausgerichtet werden kann bevor die Rippe und die Fixierausnehmung zueinander durch das Klebemittel fixiert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Befestigungsvorrichtung zumindest vier Befestigungspaare umfasst, wobei jeweils zwei Befestigungspaare sich im befestigten Zustand in einem Querschnitt orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung derart gegenüberliegend angeordnet sind, dass die jeweiligen Rippen bzw. die Erstreckungsebenen der Rippen parallel zueinander angeordnet sind, sodass eine gedachte virtuelle Verbindungslinie, welche zu den jeweiligen Rippen bzw. den Erstreckungsebenen der Rippen orthogonal angeordnet ist, die optische Achse der Projektionsoptik schneidet.
Dadurch wird zusätzlich bei einem Kleberschrumpf (also das Schrumpfen des Klebers beim Aushärten) die Zugkraft optimal kompensiert, da durch den Kleberschrumpf je Befestigungspaar eine Zugkraft entlang der virtuellen Verbindungslinie auftritt, welche Zugkraft von der optischen Achse der Projektionsoptik weg gerichtet ist. Dadurch dass sich jeweils zwei Befestigungspaare gegenüberliegend angeordnet befinden, heben sich die entstehenden Zugkräfte insofern auf, dass es zu keiner Verschiebung des Kühlkörpers entlang der gedachten virtuellen Verbindungslinien kommt.
Es kann vorgesehen sein, dass gedachte virtuelle Verbindungslinie zwischen je zwei Befestigungspaaren in einem Querschnitt orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung sich in einem 90° Winkel schneiden.
Es kann vorgesehen sein, dass das Klebemittel ein durch UV-Bestrahlung aushärtendes Klebemittel ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Geometrie der Beleuchtungsvorrichtung bzw. des Kühlkörpers derart gewählt ist, dass eine Bestrahlung des eingebrachten Klebemittels mittels UV-Licht vorgenommen werden kann, d.h. die Klebestellen bzw. das Klebemittel muss für eine UV-Bestrahlung zugänglich sein. Hierdurch wird der Kleberschrumpf reduziert, wodurch auftretende Zugkräfte beim Aushärten des Klebers verringert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass je Befestigungspaar das Klebemittel symmetrisch zur Erstreckungsebene in den Raumvolumina angeordnet ist.
Dadurch wird zusätzlich nochmals die Richtung der entstehenden Zugkraft beim Aushärten des Klebemittels entlang einer Richtung orthogonal zur Erstreckungsebene gerichtet, um eine kontrollierbare Zugkraft in eine definierte Richtung zu erzeugen.
Nach einer Ausrichtung des Kühlkörpers an dem Haltekörper, können je Befestigungspaar die entsprechenden Raumvolumina nicht ident sein, sodass auf einer Seite der Erstreckungsebene das entstehende Raumvolumen größer ist als auf der anderen Seite der Erstreckungsebene. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Menge des Klebemittels, beispielsweise die Menge des UV-Klebers in den Raumvolumina, ebenfalls variiert, wobei die Mengen Verteilung des Klebemittels im gleichen Verhältnis wie die Größe der Raumvolumina zueinander je Befestigungspaar sind, d.h. im kleineren Raumvolumina ist eine kleinere Klebemenge des Klebemittels angeordnet als im größeren Raum volumina. Es kann vorgesehen sein, dass je Befestigungspaar die Raumvolumina, welche zwischen der Rippe und der Fixierausnehmung auf gegenüberliegenden Seiten der Erstreckungsebene der Rippe im befestigten Zustand gebildet sind, in einem Querschnitt orthogonal zur entsprechenden Erstreckungsebene in Form eines Keils mit einem sich verjüngenden Ende in Richtung der Hauptabstrahlrichtung ausgebildet sind, sodass das darin angeordnete Klebemittel ebenfalls als Keil ausgebildet ist.
Es kann vorgesehen sein, dass je Befestigungspaar die Fixierausnehmung Auszugskanten aufweist, welche sich von der Fixierausnehmung in die Raumvolumina erstrecken und zumindest abschnittsweise das verjüngende Ende des Keils bilden, sodass das in den Raumvolumina angeordnete als Keil ausgebildete Klebemittel gegen einen Auszug in Richtung der Hauptabstrahlrichtung gesichert ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Rippen eine strukturierte Oberfläche zur Vergrößerung der Oberfläche zur Fixierung mit dem Klebemittel aufweisen. Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von beispielhaften Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt
Fig. 1 eine beispielhafte Beleuchtungsvorrichtung mit einer Projektionsoptik und mehreren Lichtquellen, welche auf einer Ansteuerplatine angeordnet sind, die auf einem Kühlkörper befestigt ist, wobei der Kühlkörper und die Projektionsoptik auf einem gemeinsamen Haltekörper angeordnet bzw. befestigt sind, und wobei die Beleuchtungsvorrichtung eingerichtet ist, Licht der Lichtquellen in eine Hauptabstrahlrichtung vor die Beleuchtungsvorrichtung abzubilden,
Fig. 2 eine Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung aus Fig. 1 von hinten in Richtung der Hauptabstrahlrichtung bzw. einer Querschnittsansicht gesehen in Hauptabstrahlrichtung, wobei der Kühlkörper an dem Haltekörper mittels einer Befestigungseinrichtung aufweisend vier Befestigungspaare befestigbar ist,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Befestigungspaares, wobei das Befestigungspaar aus einer Fixierausnehmung und einer die Fixierausnehmung durchsetzende Rippe umfasst, wobei die Rippe mit der Fixierausnehmung mittels eines Klebemittels fixiert ist,
Fig. 4 eine Schnittansicht des Kühlkörpers mit einer Fixierausnehmung,
Fig. 5 eine Schnittansicht einer Rippe, welche mit der Fixierausnehmung aus Fig. 4 in Eingriff steht, und
Fig. 6 eine Schnittansicht der mit der Fixierausnehmung in Eingriff stehenden Rippe, wobei die Rippe mit der Fixierausnehmung mittels des Klebemittels fixiert ist.
Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Beleuchtungsvorrichtung 10 für einen
Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei die Beleuchtungsvorrichtung 10 mehrere Lichtquellen 20, welche auf einer gemeinsamen Ansteuerplatine 30 angeordnet sind, einen Kühlkörper 50 zum Abführen von Wärme der mehreren Lichtquellen 20, wobei die Ansteuerplatine 30 mit den mehreren Lichtquellen 20 an dem Kühlkörper 50 angeordnet und mit diesem thermischen verbunden ist, umfasst.
Ferner umfasst die Beleuchtungsvorrichtung eine Projektionsoptik 60 mit einer optischen Achse A, welche Projektionsoptik 60 eingerichtet ist, das von den mehreren Lichtquellen 20 abstrahlbare Licht in Richtung einer Hauptabstrahlrichtung X vor der Beleuchtungsvorrichtung 10 abzubilden.
Darüber hinaus umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 10 einen Haltekörper 70 zur Halterung der Projektionskörper 60 und des Kühlkörpers 50, wobei die Projektionsoptik 60 an einer ersten Seite S1 des Haltekörpers 70 angeordnet ist, und wobei der Kühlkörper 50 gemeinsam mit der Ansteuerplatine 30 und den mehreren Lichtquellen 20 auf einer der ersten Seite S1 gegenüberliegenden zweiten Seite S2 des Haltekörpers 70 mittels einer Befestigungseinrichtung befestigt ist.
Der Haltekörper 70 weist zur Durchstrahlung des abstrahlbaren Lichts der Lichtquellen 20 eine den Haltekörper 70 durchsetzende Leuchtöffnung 71 auf, sodass Licht der Lichtquellen 20 durch die Leuchtöffnung 71 von der zweiten Seite S2 auf die erste Seite S1 in die Projektionsoptik 60 durchstrahlbar ist.
Die Befestigungseinrichtung umfasst Eingriffselemente 100, welche an dem Haltekörper 70 angeordnet sind, und dazu korrespondierende Gegeneingriffselemente 200, welche an dem Kühlkörper 50 angeordnet sind, welche Eingriffselemente 100 in einem befestigten Zustand PI des Kühlkörpers 50 auf dem Haltekörper 70 mit dem entsprechend korrespondierenden Gegeneingriffselement 200 in Eingriff stehen, wobei die Befestigungseinrichtung ein Klebemittel 300 zur Fixierung der miteinander in Eingriff stehenden Eingriffs- und Gegeneingriffselemente 100, 200 umfasst. Das Klebemittel 300 ist im gezeigten Beispiel ein durch UV-Bestrahlung aushärtendes Klebemittel. Eine Darstellung der in Eingriff stehenden Eingriffs- und Gegeneingriffselemente 100, 200 im befestigten Zustand PI ist schematisch in Fig. 2 dargestellt.
Je ein Eingriffselement 100 und ein Gegeneingriffselement 200 bilden dabei ein Befestigungspaar 100a, wobei die Befestigungseinrichtung im gezeigten Beispiel vier Befestigungspaare 100a umfasst, welche in einem Querschnitt orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung X, welcher Querschnitt in Fig. 2 gezeigt ist, in gleichem Abstand zur optischen Achse A der Projektionsoptik 60 um die optische Achse A angeordnet sind.
Das Eingriffselement ist ausgebildet als eine von dem Haltekörper 70 vorstehenden Rippe 100, welche sich entlang einer Erstreckungsebene E parallel zur Hauptabstrahlrichtung X der Beleuchtungsvorrichtung 10 von dem Haltekörper 70 gegen die Hauptabstrahlrichtung X wegerstreckt, wie in Fig. 2 und Fig. 3 zu sehen ist, und wobei sich die Rippe 100 in einem Querschnitt orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung X entlang einer Geraden G erstreckt.
Das Gegeneingriffselement ist ausgebildet als eine zu der vorstehenden Rippe 100 korrespondierenden Fixierausnehmung 200, welche an dem Kühlkörper 50 angeordnet ist und diesen entlang einer Achse XI, parallel zur Hauptabstrahlrichtung X, durchsetzt, wie in Fig. 4. Die Fixierausnehmung 200 erstreckt sich dabei von einer Eingangsöffnung 200a zum Einführen der Rippe 100 zu einer Ausgangsöffnung 200b, durch welche die Rippe 100 durchsetzbar und das Klebemittel 300 anordenbar ist.
Im befestigten Zustand PI steht je Befestigungspaar 100a die Rippe 100 mit der Fixierausnehmung 200 derart in Eingriff, dass die Rippe 100 die korrespondierende Fixierausnehmung 200 derart durchsetzt, dass zwischen der Rippe 100 und der Fixierausnehmung 200 auf gegenüberliegenden Seiten der Erstreckungsebene E der Rippe 100 jeweils ein Raumvolumen 210 gebildet ist, wie in Fig. 5 dargestellt ist.
In den gebildeten Raumvolumina 210a ist das Klebemittel 300 zur Fixierung der Rippe 100 mit der Fixierausnehmung 200 angeordnet, wobei das Klebemittel 300 je Befestigungspaar 100a symmetrisch zur Erstreckungsebene E in den Raumvolumina 210 angeordnet ist.
Nach einer Ausrichtung des Kühlkörpers an dem Haltekörper, können je Befestigungspaar die entsprechenden Raumvolumina nicht ident sein, sodass auf einer Seite der Erstreckungsebene das entstehende Raumvolumen größer ist als auf der anderen Seite der Erstreckungsebene. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Menge des Klebemittels, beispielsweise die Menge des UV-Klebers in den Raumvolumina, ebenfalls variiert, wobei die Mengen Verteilung des Klebemittels im gleichen Verhältnis wie die Größe der Raumvolumina zueinander je Befestigungspaar sind, d.h. im kleineren Raumvolumina ist eine kleinere Klebemenge des Klebemittels angeordnet als im größeren Raumvolumina. Ferner können dabei die Rippen 100 eine strukturierte Oberfläche zur Vergrößerung der Oberfläche zur Fixierung mit dem Klebemittel 300 aufweisen.
Wie in Fig. 5 und Fig. 6 zu sehen ist, sind die Raum volumina 210 je Befestigungspaar 100a, welche zwischen der Rippe 100 und der Fixierausnehmung 200 auf gegenüberliegenden Seiten der Erstreckungsebene E der Rippe 100 im befestigten Zustand PI gebildet sind, in einem Querschnitt orthogonal zur entsprechenden Erstreckungsebene E in Form eines Keils mit einem sich verjüngenden Ende 220 in Richtung der Hauptabstrahlrichtimg X ausgebildet, sodass das darin angeordnete Klebemittel 300 ebenfalls als Keil ausgebildet ist, wie deutlicher in Fig. 6 dargestellt ist.
Dabei weist die Fixierausnehmung 200 je Befestigungspaar 100a Auszugskanten 230 auf, welche sich von einer Mantelfläche der Fixierausnehmung 200 in die Raumvolumina 210 erstrecken und zumindest abschnittsweise das verjüngende Ende 220 des Keils begrenzen, sodass das in den Raumvolumina 210 angeordnete als Keil ausgebildete Klebemittel 300 gegen einen Auszug in Richtung der Hauptabstrahlrichtung X gesichert ist.
Die Fixierausnehmung 200 weist dabei gesehen in einem Querschnitt parallel zur Hauptabstrahlrichtimg X einen Klebeabschnitt 240, in welchem das Klebemittel 300 eingebracht ist, und einen Eingangsabschnitt 250 auf. Der Klebeabschnitt 240 erstreckt sich von der Ausgangsöffnung 200b der Fixierausnehmung 200 bis zur Auszugskante 230, wobei sich der Eingangsabschnitt 250 von der Eingangsöffnung 250 bis zur Auszugskante 230 erstreckt.
Ferner sind jeweils zwei Befestigungspaare 100a im befestigten Zustand PI in einem Querschnitt orthogonal zur Hauptabstrahlrichtimg X derart gegenüberliegend angeordnet, dass die jeweiligen Rippen 100 bzw. die Erstreckungsebene E der Rippe 100 parallel zueinander angeordnet sind, sodass eine gedachte virtuelle Verbindungslinie L, welche zu den jeweiligen Rippen 100 bzw. der Erstreckungsebene E der Rippe 100 orthogonal angeordnet ist, die optische Achse A der Projektionsoptik 60 schneidet, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die gedachten virtuellen Verbindungslinien L zwischen je zwei Befestigungspaaren 100a in einem Querschnitt orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung X schneiden sich im gezeigten Beispiel in einem 90° Winkel.
BEZUGSZEICHENLISTE
Beleuchtimgsvorrichtung... 10
Lichtquellen... 20
Ansteuerplatine ... 30
Kühlkörper... 50
Projektionsoptik... 60
Haltekörper... 70
Rippe... 100
Befestigungspaar... 100a
Fixierausnehmung... 200
Raum volumina ... 210
Verjüngendes Ende... 220
Auszugskante ... 230
Klebemittel... 300
Optische Achse ... A
Er streckungsebene ... E
Gerade... G
V erbindungslinie ... L
Befestigter Zustand ... PI
Erste Seite... S1
Zweite Seite... S2
Hauptabstrahlrichtung... X
Achse... XI

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Beleuchtimgs Vorrichtung (10) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (10) Folgendes umfasst:
- mehrere Lichtquellen (20), welche auf einer gemeinsamen Ansteuerplatine (30) angeordnet sind,
- einen Kühlkörper (50) zum Abführen von Wärme der mehreren Lichtquellen (20), wobei die Ansteuerplatine (30) mit den mehreren Lichtquellen (20) an dem Kühlkörper (50) angeordnet und mit diesem thermischen verbunden ist,
- eine Projektionsoptik (60) mit einer optischen Achse (A), welche Projeküonsopük (60) eingerichtet ist, das von den mehreren Lichtquellen (20) abstrahlbare Licht in Richtung einer Hauptabstrahlrichtung (X) vor der Beleuchtungsvorrichtung (10) abzubilden,
- einen Haltekörper (70) zur Halterung der Projektionskörper (60) und des Kühlkörpers (50), wobei die Projektionsoptik (60) an einer ersten Seite (Sl) des Haltekörpers (70) angeordnet ist, und wobei der Kühlkörper (50) gemeinsam mit der Ansteuerplatine (30) und den mehreren Lichtquellen (20) auf einer der ersten Seite (Sl) gegenüberliegenden zweiten Seite (S2) des Haltekörpers (70) mittels einer Befestigungseinrichtung befestigt ist, und wobei der Haltekörper (70) zur Durchstrahlung des abstrahlbaren Lichts der Lichtquellen (20) eine den Haltekörper (70) durchsetzende Leuchtöffnung (71) aufweist, sodass Licht der Lichtquellen (20) durch die Leuchtöffnung (71) von der zweiten Seite (S2) auf die erste Seite (Sl) in die Projektionsoptik (60) durchstrahlbar ist, wobei die Befestigungseinrichtung Eingriffselemente (100), welche an dem Haltekörper (70) angeordnet sind, und dazu korrespondierende Gegeneingriffselemente (200), welche an dem Kühlkörper (50) angeordnet sind, umfasst, welche Eingriffselemente (100) in einem befestigten Zustand (PI) des Kühlkörpers (50) auf dem Haltekörper (70) mit dem entsprechend korrespondierenden Gegeneingriffselement (200) in Eingriff stehen, wobei die Befestigungseinrichtung ein Klebemittel (300) zur Fixierung der miteinander in Eingriff stehenden Eingriffs- und Gegeneingriffselemente (100, 200) umfasst, und wobei je ein Eingriffselement (100) und ein Gegeneingriffselement (200) ein Befestigungspaar (100a) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung zumindest drei Befestigungspaare (100a) umfasst, welche in einem Querschnitt orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung (X) in gleichem Abstand zur optischen Achse (A) der Projektionsoptik (60) um die optische Achse (A) angeordnet sind, wobei das Eingriffselement ausgebildet ist als eine von dem Haltekörper (70) vorstehenden Rippe (100), welche sich entlang einer Erstreckungsebene (E) parallel zur Hauptabstrahlrichtung (X) der Beleuchtungsvorrichtung (10) von dem Haltekörper (70) gegen die Hauptabstrahlrichtung (X) wegerstreckt, und wobei sich die Rippe (100) in einem Querschnitt orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung (X) entlang einer Geraden (G) erstreckt, und wobei das Gegeneingriffselement ausgebildet ist als eine zu der vorstehenden Rippe (100) korrespondierenden Fixierausnehmung (200), welche an dem Kühlkörper (50) angeordnet ist und diesen entlang einer Achse (XI), parallel zur Hauptabstrahlrichtung (X), durchsetzt, wobei im befestigten Zustand (PI) je Befestigungspaar (100a) die Rippe (100) mit der Fixierausnehmung (200) derart in Eingriff steht, dass die Rippe (100) die korrespondierende Fixierausnehmung (200) derart durchsetzt, dass zwischen der Rippe (100) und der Fixierausnehmung (200) auf gegenüberliegenden Seiten der Erstreckungsebene (E) der Rippe (100) jeweils ein Raumvolumen (210) gebildet ist, in welchen Raumvolumina (210a) das Klebemittel (300) zur Fixierung der Rippe (100) mit der Fixierausnehmung (200) angeordnet ist.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung zumindest vier Befestigungspaare (100a) umfasst, wobei jeweils zwei Befestigungspaare (100a) sich im befestigten Zustand (PI) in einem Querschnitt orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung (X) derart gegenüberliegend angeordnet sind, dass die jeweiligen Rippen (100) parallel zueinander angeordnet sind, sodass eine gedachte virtuelle Verbindungslinie (L), welche zu den jeweiligen Rippen (100) orthogonal angeordnet ist, die optische Achse (A) der Projektionsoptik (60) schneidet.
3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gedachte virtuelle Verbindungslinie (L) zwischen je zwei Befestigungspaaren (100a) in einem Querschnitt orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung (X) sich in einem 90° Winkel schneiden.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebemittel (300) ein durch UV-Bestrahlung aushärtendes Klebemittel ist.
5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das je Befestigungspaar (100a) das Klebemittel (300) symmetrisch zur Erstreckungsebene (E) in den Raumvolumina (210) angeordnet ist.
6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass je Befestigungspaar (100a) die Raumvolumina (210), welche zwischen der Rippe (100) und der Fixierausnehmung (200) auf gegenüberliegenden Seiten der Erstreckungsebene (E) der Rippe (100) im befestigten Zustand (PI) gebildet sind, in einem Querschnitt orthogonal zur entsprechenden Erstreckungsebene (E) in Form eines Keils mit einem sich verjüngenden Ende (220) in Richtung der Hauptabstrahlrichtung (X) ausgebildet sind, sodass das darin angeordnete Klebemittel (300) ebenfalls als Keil ausgebildet ist.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass je Befestigungspaar (100a) die Fixierausnehmung (200) Auszugskanten (230) aufweist, welche sich von der Fixierausnehmung (200) in die Raumvolumina (210) erstrecken und zumindest abschnittsweise das verjüngende Ende (220) des Keils begrenzen, sodass das in den Raumvolumina (210) angeordnete als Keil ausgebildete Klebemittel (300) gegen einen Auszug in Richtung der Hauptabstrahlrichtung (X) gesichert ist.
8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (100) eine strukturierte Oberfläche zur Vergrößerung der Oberfläche zur Fixierung mit dem Klebemittel aufweisen.
9. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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