WO2020025419A1 - Lighting device for a vehicle - Google Patents

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WO2020025419A1
WO2020025419A1 PCT/EP2019/069932 EP2019069932W WO2020025419A1 WO 2020025419 A1 WO2020025419 A1 WO 2020025419A1 EP 2019069932 W EP2019069932 W EP 2019069932W WO 2020025419 A1 WO2020025419 A1 WO 2020025419A1
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WO
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joining
light source
lighting device
optical means
component
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Application number
PCT/EP2019/069932
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German (de)
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Inventor
Heinrich Schäfer
Original Assignee
HELLA GmbH & Co. KGaA
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    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/143—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • F21S43/10—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/14—Light emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device for a vehicle according to the preamble of claim 1 and a method for producing such a lighting device.
  • a lighting device of the aforementioned type is known from EP 2 312 204 B1.
  • the lighting device described therein has as a joining means a thermal adhesive layer between a circuit board for light emitting diodes (LED) of a light source and a heat sink in order to improve the transfer of heat in the direction of the heat sink and thus in the direction of the external environment.
  • a disadvantage of the known lighting device is that the selective activation of the LED.
  • the light source relative to the optical means or the light source and the optical means relative to the component, for example, as a heat sink, in as many as possible directions, preferably in two or three directions perpendicular to one another.
  • the possibility of swiveling movements of the individual parts towards one another is also desirable.
  • the problem on which the present invention is based is the creation of a lighting device of the type mentioned at the outset, the assembly of which can be simplified and made more efficient, the fastening of the components in particular being able to be designed to be stress-free or stress-free. Furthermore, a method for producing such a lighting device is to be specified. This is achieved according to the invention by a lighting device of the type mentioned at the outset with the characterizing features of claim 1 and by a method with the features of claim 9.
  • the subclaims relate to preferred embodiments of the invention.
  • At least one first joining surface of the component and at least one joining surface of the at least one light source are in direct or indirect contact, that in the connected state at least one second joining surface of the component and at least one joining surface of the optical means directly or indirectly, and that the at least one first joining surface is inclined to the at least one second joining surface, in particular is oriented perpendicular to the at least one second joining surface.
  • the component is a heat sink or a housing or a holder.
  • the mutually inclined joining surfaces allow the at least one light source and / or the optical means to be positioned in two different directions relative to the component, for example, in the form of a heat sink, and relative to one another during assembly.
  • connection between the parts in such a way that the at least one light source and the optical means can be positioned relative to one another during assembly in three different, in particular mutually perpendicular, directions. Furthermore, it can be provided that the connection between the parts is designed such that the at least one light source and the optical means can be positioned relative to one another with respect to at least one pivot axis.
  • the joining agents are designed as shrink joining agents, in particular as integral joining agents and / or as adhesives, the shrink joining agents exerting a compressive fixing force on the joining surfaces in a fastening state.
  • the shrink fit agents can be activated as an adhesive by light and / or heat, so that in addition to the adhesive effect due to the adhesive, there is a force effect due to the shrinking can.
  • the at least one light source and / or the optical means can be moved relative to the component, for example, designed as a heat sink, and relative to one another in order to position them appropriately.
  • Activation of the shrinking agent can be determined by light and / or heat.
  • the shrink fit agents can exert a fixing force that presses the joining surfaces against one another.
  • the shrinking behavior or the emergence of shrinking forces of the joining means can be used specifically for fixing the components to be connected to one another.
  • the material of the components to be connected is less stressed because there is a constant shrinkage force along the joining surfaces of the component as well as the light source and the optics.
  • a low-tension or tension-free connection between the component on the one hand and the light source and the optical means on the other hand can advantageously be produced.
  • the cooling capacity can be made more efficient thanks to the direct flat contact between the component and the light source.
  • the at least one light source and / or the optical means and / or the component have at least one receptacle in which the joining means are arranged, in particular wherein the at least one receptacle is adjacent to one of the joining surfaces or from one of the Joining surfaces is at least partially surrounded.
  • the at least one receptacle that is separate from the joining surfaces can ensure that the joining surfaces are pulled together by the shrunk joining means, but at the same time the joining means do not contribute to the positioning, because they are not arranged in the region of the joining surfaces between the parts to be connected. As a result, high positioning accuracy can be achieved through the joint surfaces lying against one another without a jointing agent layer.
  • the at least one light source comprises a printed circuit board with at least one light-emitting diode, in particular a plurality of light-emitting diodes arranged on the same printed circuit board, the at least preferably a joining surface is arranged on the side of the circuit board facing away from the at least one light-emitting diode.
  • other light sources such as one or more laser diodes can also be used.
  • the optical means comprise at least one lens, in particular a lens array, and / or at least one mirror, in particular a mirror array.
  • a lens array for example, one of the lenses can be assigned to each of the light-emitting diodes.
  • the precise positioning of the individual light-emitting diodes in front of the associated lenses, which is usually required, can be effected by suitable displacement and pivoting of the at least one light source relative to the optical means before the activation of the joining means.
  • an at least partially curved surface is provided on at least one of the joining surfaces and / or on a connecting part arranged between two joining surfaces.
  • the pivotability of the at least one light source and the optical means relative to the component or relative to one another is facilitated.
  • the second joining surface extends at least partially into the optical means essentially in the direction of propagation of the light coming from the at least one light source. This enables a more compact construction of the lighting device.
  • the method is characterized by the following method steps:
  • the at least one light source and the optical means are positioned relative to one another with respect to at least three different directions inclined to one another, in particular directions perpendicular to one another, and / or that the at least one light source and the optical means are positioned relative to one another with respect to one another at least one pivot axis.
  • a single joining process which is preferably carried out by gluing, can allow the components to be fixed and pressed against one another in an adjustable manner by the technical shrinkage.
  • a free, in particular three-dimensional, alignment of several optical systems can be achieved in just one joining process.
  • An assembly of complex modules such as heat sinks, circuit boards, primary and secondary optics, washers, holders, reflection optics and the like, is also made possible. Furthermore, a more flexible choice of materials can be made possible. A structural assembly can also be carried out with a joining process.
  • the joining agents can be freely selected, in particular with no restrictions regarding their thermal conductivity. Furthermore, the introduction of force can be metered in relation to force, area, time and position.
  • the material of the parts to be connected to one another can be subjected to less stress because no rivets, screws or the like are used.
  • the warpage of the parts to be connected can also be minimized.
  • the heat transfer is independent of the connection technology, because in particular no heat adhesive has to be used. It can be a bigger one Efficiency in cooling performance result. Process and cost advantages can also arise.
  • FIG. 1 shows a partially sectioned side view of a detail of a first embodiment of a lighting device according to the invention
  • FIG. 3 shows a side view corresponding to FIG. 2 of the first embodiment with pivoted optical means
  • FIG. 4 shows a partially sectioned side view of a detail of a second embodiment of a lighting device according to the invention
  • FIG. 5 shows a side view of the second embodiment corresponding to FIG. 4 with pivoted optical means
  • FIG. 6 shows a partially sectioned side view of a detail of a third embodiment of a lighting device according to the invention.
  • FIG. 7a shows a partially sectioned side view of a connecting part of a lighting device according to the invention
  • FIG. 7b shows a top view of the connecting part according to FIG. 7a
  • FIG. 8a shows a side view of the connecting part corresponding to FIG. 7a at the beginning of an application process for joining agents
  • FIG. 8b shows a side view of the connecting part corresponding to FIG. 7a during the application process of joining agents;
  • FIG. 8c shows a side view of the connecting part corresponding to FIG. 7a after the application process for joining agents has ended;
  • FIG. 9 shows a detail of a connection between parts of a fourth embodiment of a lighting device according to the invention with a connecting part to which joining means have been applied;
  • FIG. 10 shows a partially sectioned side view of a detail of a fifth embodiment of a lighting device according to the invention.
  • FIG. 11 shows a side view of the fifth embodiment corresponding to FIG. 10 with optical means wasting counterclockwise in FIG. 11;
  • FIG. 12 is a side view of the fifth embodiment corresponding to FIG. 10 with optical means wasting clockwise in FIG. 12.
  • the first embodiment of an illumination device illustrated in FIGS. 1 to 3 comprises a light source 1, optical means 2 and a component 3 designed as a heat sink, to which the light source 1 and the optical means 2 are fastened.
  • the light source 1 has a printed circuit board 4, on the side facing the optics 2, a plurality of light-emitting diodes (LED) 5 are attached. Light is emitted upward by the light-emitting diodes 5 in FIG. 1 or in the positive Z direction. tiert that strikes the optical means 2.
  • a plurality of light-emitting diodes 5 are arranged next to one another in a row in a first direction X (see FIG. 1). Furthermore, two rows of light-emitting diodes 5 are arranged next to one another in a second direction Y (see FIG. 2).
  • LEDs 5 it is quite possible to provide more or fewer LEDs 5 in the X or Y direction. For example, only one row of light-emitting diodes 5 can be provided. There is also the possibility that only one light-emitting diode is provided. Furthermore, one or more other illuminants, such as one or more laser diodes, can be provided instead of the at least one light-emitting diode 5.
  • the optical means 2 are in particular designed as two, one-piece optical parts 6 arranged next to one another in the Y direction and made of a transparent material (see FIG. 2).
  • Each of the optical parts 6 has on its side facing the light source 1 a plurality of entry surfaces 7, into each of which the light from one of the light-emitting diodes 5 enters.
  • On the opposite side, which is the upper side in FIGS. 1 to 3, the light can emerge from an exit surface 8.
  • Appropriately shaped, light-guiding sections 9 of the optical parts 6 are provided between the entry surfaces 7 and the exit surfaces 8.
  • L-shaped brackets 10 are provided on each of the optical parts 6 and extend outward from the light-conducting sections 9 in the positive and negative X direction and downward in the negative Z direction.
  • a joining surface 12 is formed on the legs 11 of the bracket 10, which extend downward, for the connection to the component 3.
  • the component 3 is designed, for example, as a heat sink. However, it is entirely possible for component 3 to be a holder or part of the housing.
  • the component 3 is shown in one piece. However, there is a possibility that the component 3 is a unit consisting of several individual parts.
  • the component 3, which is designed as a heat sink, for example, comprises a first leg 13, which extends in the X direction in FIG. 1, and two lateral legs 14, which extends from the first leg 13 downward in the negative Z direction In the central region of the first leg 13, a first joining surface 15 is formed, which lies against a joining surface 16 formed by the underside of the printed circuit board 4.
  • a recess 17 is provided which forms an open receptacle between the underside of the printed circuit board 4 and the top of the first leg 13.
  • Joining means 18, in particular shrink joining means designed as an adhesive, can be introduced into this receptacle during assembly of the lighting device.
  • a recess 19 is also provided in each case on the second legs 14, which recess forms a receptacle between the legs 11 of the stirrups 10 of the optics 2, which extend downward, and the outside of the second legs 14.
  • Joining means 18, in particular shrink joining means designed as an adhesive, can also be introduced into these receptacles during the assembly of the lighting device.
  • sections of second joining surfaces 20 are provided on the outer sides of the second legs 14, which, in the assembled state, bear against the joining surfaces 12 of the optical means 2.
  • the optical means 2 and the light source 1 are mounted on the component 3 designed as a heat sink in that joining means 18, in particular shrink joining means designed as an adhesive, are introduced into the receptacles. Then the light source 1 is placed on the first leg 13 of the component 3 in FIG. brings and the downwardly extending legs 11 of the bracket 10 of the optics 2 pushed over the outer sides of the second leg 14 of the component 3.
  • the optical means 2 and the light source 1 can be moved relative to the component 3 and relative to one another.
  • translatory movements of the light source 1 in the X direction see arrow 21 in FIG. 1) and in the Y direction (see arrow 22 in FIG. 2) are possible.
  • translational movements of the optical means 2 in the Z direction see arrows 23 in FIGS. 1 and 2) and in the Y direction (see arrows 24 in FIG. 2) are possible.
  • rotatory movements or pivoting movements of the two optical parts 6 are possible separately from one another in the direction of the arrows 25 (see FIG. 2).
  • FIG 3 shows an exemplary arrangement of the light source 1 and the optical means 2 relative to the component 3 before the individual parts are shifted and pivoted relative to one another in dashed lines and after the individual parts are shifted and pivoted relative to one another in solid lines.
  • the joining means 18 are cured. This can be done, for example, by exposure to UV light or heat. Due to the hardening, the joining means 18 shrink and pull the joining surfaces 15, 16 on the one hand and the joining surfaces 12, 20 on the other hand. The fixing forces that occur are provided with the reference symbols 26, 27 in FIG. 1.
  • the second embodiment according to FIGS. 4 and 5 differs from the first embodiment by the provision of a connecting part 28 in each case between the downwardly extending legs 11 of the brackets 10 of the optical means 2 and the outer sides of the second legs 14 of the component 3.
  • the connecting part 28 can have a circular cross section and can be designed plano-convex.
  • the outer leg 11 is the Surface facing optics 2 is convex and has, for example, the shape of a spherical segment.
  • the inner surface facing the second leg 14 of the component 3 is flat.
  • Both surfaces serve as joining surfaces 29, 30.
  • the inner joining surfaces 29 can each abut the second joining surfaces 20 of the component 3 and the outer joining surfaces 30 against the joining surfaces 12 of the optical means 2.
  • the joining surfaces 12 of the optical means 2 are concavely curved and in particular have the shape of a hollow spherical segment.
  • central recesses 31 are provided in the curved joining surfaces 12, which serve as receptacles for the joining means 18.
  • the optical means 2 can also be pivoted relative to the component 3 in the direction of the arrow 32 indicated in FIG. 5.
  • leg 14 of component 3 is provided. In contrast to the first two embodiments, however, in the third embodiment the second legs 14 of the component do not extend downwards but upwards a little into the optical means 2, which results in a more compact design of the lighting device.
  • a channel 35 is provided which connects the recess 33 on the flat side with the recess 34 on the convex side.
  • connection part 28 provided with recesses is also provided, which can rest on upwardly projecting second legs 14 of the component 3 and downwardly projecting legs 11 of the optical means 2.
  • the upwardly projecting second legs 14 of the component 3 extend outside of the optical means 2 upwards, so that the connecting parts 28 abut on the outer sides of the legs 11 of the optical means 2 which project downwards.
  • the light source 1 has only one light-emitting diode 5. However, there is definitely the possibility of providing more than one light-emitting diode.
  • FIGS. 11 and 12 illustrate the possible pivoting of the optical means 2 relative to the component 3 by means of the arrows 32.

Abstract

The invention relates to a lighting device for a vehicle, said lighting device comprising at least one light source (1), optical means (2) through which at least part of the light emitted by the at least one light source (1) can pass and/or on which at least part of the light emitted by the at least one light source (1) can be reflected, and a one-piece or multi-piece component (3) to which at least part of the at least one light source (1) and the optical means (2) are connected via joining means (18), wherein, in the connected state, at least one first joining surface (15) of the component (3) and at least one joining surface (16) of the at least one light source (1) directly or indirectly abut one another, wherein, in the connected state, at least one second joining surface (20) of the component (3) and at least one joining surface (12) of the optical means (2) directly or indirectly abut one another, and wherein the at least one first joining surface (15) is inclined relative to the at least one second joining surface (20), and in particular is oriented perpendicular to the at least one second joining surface (20).

Description

Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug  Lighting device for a vehicle
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug ge- mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer der- artigen Beleuchtungsvorrichtung. The present invention relates to a lighting device for a vehicle according to the preamble of claim 1 and a method for producing such a lighting device.
Eine Beleuchtungsvorrichtung der vorgenannten Art ist aus der EP 2 312 204 B1 be- kannt. Die darin beschriebene Beleuchtungsvorrichtung weist als Fügemittel eine Thermoklebstoffschicht zwischen einer Leiterplatte für Leuchtdioden (LED) einer Lichtquelle und einem Kühlkörper auf, um die Übertragung von Wärme in Richtung des Kühlkörpers und damit in Richtung der äußeren Umgebung zu verbessern. Nach- teilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass durch die punktuelle A lighting device of the aforementioned type is known from EP 2 312 204 B1. The lighting device described therein has as a joining means a thermal adhesive layer between a circuit board for light emitting diodes (LED) of a light source and a heat sink in order to improve the transfer of heat in the direction of the heat sink and thus in the direction of the external environment. A disadvantage of the known lighting device is that the selective
Krafteinbringung unerwünschte Verspannungen entstehen und eine Mehrzahl von Fügevorgängen zur Montage der Beleuchtungsvorrichtung notwendig sind. The introduction of force creates undesirable tension and a plurality of joining processes are necessary to assemble the lighting device.
Es ist weiterhin wünschenswert, eine Positionierung die Lichtquelle relativ zu den Op- tikmitteln beziehungsweise der Lichtquelle und der Optikmittel relativ zu dem bei- spielsweise als Kühlkörper ausgeführten Bauteil möglichst in mehr als einer Richtung, vorzugsweise in zwei oder drei zueinander senkrechten Richtungen vornehmen zu können. Auch die Möglichkeit von Schwenkbewegungen der einzelnen Teile zueinan- der ist wünschenswert. It is further desirable to be able to position the light source relative to the optical means or the light source and the optical means relative to the component, for example, as a heat sink, in as many as possible directions, preferably in two or three directions perpendicular to one another. The possibility of swiveling movements of the individual parts towards one another is also desirable.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art, deren Montage vereinfacht und effizienter gestaltet werden kann, wobei die Befestigung der Bauteile insbesondere spannungsarm beziehungsweise spannungsfrei gestaltet werden kann. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Beleuchtungsvorrichtung angegeben werden. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs ge- nannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung. The problem on which the present invention is based is the creation of a lighting device of the type mentioned at the outset, the assembly of which can be simplified and made more efficient, the fastening of the components in particular being able to be designed to be stress-free or stress-free. Furthermore, a method for producing such a lighting device is to be specified. This is achieved according to the invention by a lighting device of the type mentioned at the outset with the characterizing features of claim 1 and by a method with the features of claim 9. The subclaims relate to preferred embodiments of the invention.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass im verbundenen Zustand mindestens eine erste Fügefläche des Bauteils und mindestens eine Fügefläche der mindestens einen Lichtquelle mittelbar oder unmittelbar aneinander anliegen, dass im verbundenen Zu- stand mindestens eine zweite Fügefläche des Bauteils und mindestens eine Fügeflä- che der Optikmittel mittelbar oder unmittelbar aneinander anliegen, und dass die min- destens eine erste Fügefläche geneigt zu der mindestens einen zweiten Fügefläche ist, insbesondere senkrecht zu der mindestens einen zweiten Fügefläche ausgerichtet ist. Es kann dabei vorgesehen sein, dass das Bauteil ein Kühlkörper oder ein Gehäu- se oder eine Halterung ist. Durch die zueinander geneigten Fügeflächen kann eine Positionierung der mindestens einen Lichtquelle und/oder der Optikmittel relativ zu dem beispielsweise als Kühlkörper ausgebildeten Bauteil sowie relativ zueinander während der Montage in zwei unterschiedlichen Richtungen erfolgen. Es besteht da- bei durchaus die Möglichkeit, die Verbindung zwischen den Teilen so zu gestalten, dass eine Positionierung der mindestens einen Lichtquelle und der Optikmittel relativ zueinander während der Montage in drei unterschiedlichen, insbesondere zueinander senkrechten Richtungen ermöglicht wird. Weiterhin kann vorgesehen sein, die Verbin- dung zwischen den Teilen so zu gestalten, dass das Positionieren der mindestens einen Lichtquelle und der Optikmittel relativ zueinander hinsichtlich mindestens einer Schwenkachse erfolgen kann. According to claim 1, it is provided that in the connected state at least one first joining surface of the component and at least one joining surface of the at least one light source are in direct or indirect contact, that in the connected state at least one second joining surface of the component and at least one joining surface of the optical means directly or indirectly, and that the at least one first joining surface is inclined to the at least one second joining surface, in particular is oriented perpendicular to the at least one second joining surface. It can be provided that the component is a heat sink or a housing or a holder. The mutually inclined joining surfaces allow the at least one light source and / or the optical means to be positioned in two different directions relative to the component, for example, in the form of a heat sink, and relative to one another during assembly. There is definitely the possibility of designing the connection between the parts in such a way that the at least one light source and the optical means can be positioned relative to one another during assembly in three different, in particular mutually perpendicular, directions. Furthermore, it can be provided that the connection between the parts is designed such that the at least one light source and the optical means can be positioned relative to one another with respect to at least one pivot axis.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Fügemittel als Schrumpffügemittel, insbesondere als stoffschlüssige Fügemittel und/oder als Klebemittel, ausgebildet sind, wobei die Schrumpffügemittel in einem Befestigungszustand eine zusammendrückende Fixier kraft auf die Fügeflächen ausüben. Insbesondere können die Schrumpffügemittel als Klebemittel durch Licht und/oder Wärme aktiviert werden, so dass zusätzlich zu der Haftwirkung infolge des Klebens eine Kraftwirkung infolge des Schrumpfens erfolgen kann. Vor der Aktivierung der Schrumpffügemittel können die mindestens eine Licht- quelle und/oder die Optikmittel relativ zu dem beispielsweise als Kühlkörper ausgebil- deten Bauteil sowie relativ zueinander bewegt werden, um sie geeignet zu positionie- ren. Wenn die gewünschte Position erreicht ist, kann durch Aktivierung der Schrumpf- fügemittel über Licht und/oder Wärme die Position festgelegt werden. There is the possibility that the joining agents are designed as shrink joining agents, in particular as integral joining agents and / or as adhesives, the shrink joining agents exerting a compressive fixing force on the joining surfaces in a fastening state. In particular, the shrink fit agents can be activated as an adhesive by light and / or heat, so that in addition to the adhesive effect due to the adhesive, there is a force effect due to the shrinking can. Before the shrink joining means are activated, the at least one light source and / or the optical means can be moved relative to the component, for example, designed as a heat sink, and relative to one another in order to position them appropriately. When the desired position has been reached, Activation of the shrinking agent can be determined by light and / or heat.
Die Schrumpffügemittel können aufgrund ihres Schwundes eine Fixierkraft ausüben, die die Fügeflächen aneinander drückt. Dabei kann das Schrumpfverhalten bezie- hungsweise das Entstehen von Schrumpfkräften der Fügemittel gezielt zur Fixierung der miteinander zu verbindenden Bauteile genutzt werden. Das Material der zu ver- bindenden Bauteile wird weniger belastet, weil eine gleichbleibende Schrumpfkraft entlang der Fügeflächen des Bauteils sowie der Lichtquelle und der Optikmittel ent- steht. Vorteilhaft kann eine spannungsarme beziehungsweise spannungsfreie Verbin- dung zwischen dem Bauteil einerseits und der Lichtquelle sowie den Optikmitteln an- dererseits erzeugt werden. Durch die direkte flächige Anlage zwischen dem Bauteil und der Lichtquelle kann die Kühlleistung effizienter gestaltet werden. Due to their shrinkage, the shrink fit agents can exert a fixing force that presses the joining surfaces against one another. The shrinking behavior or the emergence of shrinking forces of the joining means can be used specifically for fixing the components to be connected to one another. The material of the components to be connected is less stressed because there is a constant shrinkage force along the joining surfaces of the component as well as the light source and the optics. A low-tension or tension-free connection between the component on the one hand and the light source and the optical means on the other hand can advantageously be produced. The cooling capacity can be made more efficient thanks to the direct flat contact between the component and the light source.
Es kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Lichtquelle und/oder die Optikmit- tel und/oder das Bauteil mindestens eine Aufnahme aufweisen, in der die Fügemittel angeordnet sind, insbesondere wobei die mindestens eine Aufnahme benachbart zu einer der Fügeflächen ist oder von einer der Fügeflächen zumindest teilweise umge- ben ist. Durch die mindestens eine von den Fügeflächen separate Aufnahme kann gewährleistet werden, dass zwar die Fügeflächen von den geschrumpften Fügemitteln aneinander gezogen werden, gleichzeitig aber die Fügemittel nicht zur Positionierung beitragen, weil sie nicht im Bereich der Fügeflächen zwischen den zu verbindenden Teilen angeordnet sind. Dadurch kann eine hohe Positioniergenauigkeit durch die oh- ne Fügemittelschicht aneinander anliegenden Fügeflächen erreicht werden. It can be provided that the at least one light source and / or the optical means and / or the component have at least one receptacle in which the joining means are arranged, in particular wherein the at least one receptacle is adjacent to one of the joining surfaces or from one of the Joining surfaces is at least partially surrounded. The at least one receptacle that is separate from the joining surfaces can ensure that the joining surfaces are pulled together by the shrunk joining means, but at the same time the joining means do not contribute to the positioning, because they are not arranged in the region of the joining surfaces between the parts to be connected. As a result, high positioning accuracy can be achieved through the joint surfaces lying against one another without a jointing agent layer.
Es besteht die Möglichkeit, dass die mindestens eine Lichtquelle eine Leiterplatte mit mindestens einer Leuchtdiode, insbesondere eine Mehrzahl von auf der gleichen Lei- terplatte angeordneten Leuchtdioden, umfasst, wobei vorzugsweise die mindestens eine Fügefläche auf der von der mindestens einen Leuchtdiode abgewandten Seite der Leiterplatte angeordnet ist. Alternativ können auch andere Lichtquellen wie bei- spielsweise eine oder mehrere Laserdioden verwendet werden. There is the possibility that the at least one light source comprises a printed circuit board with at least one light-emitting diode, in particular a plurality of light-emitting diodes arranged on the same printed circuit board, the at least preferably a joining surface is arranged on the side of the circuit board facing away from the at least one light-emitting diode. Alternatively, other light sources such as one or more laser diodes can also be used.
Es kann vorgesehen sein, dass die Optikmittel mindestens eine Linse, insbesondere ein Linsenarray, und/oder mindestens einen Spiegel, insbesondere ein Spiegelarray umfassen. Bei der Verwendung eines Linsenarrays kann beispielsweise einer jeden der Leuchtdioden eine der Linsen zugeordnet werden. Die dabei in der Regel erforder- liche genaue Positionierung der einzelnen Leuchtdioden vor den zugeordneten Linsen kann durch geeignete Verschiebung und Verschwenkung der mindestens einen Licht quelle relativ zu den Optikmitteln vor der Aktivierung der Fügemittel erfolgen. It can be provided that the optical means comprise at least one lens, in particular a lens array, and / or at least one mirror, in particular a mirror array. When using a lens array, for example, one of the lenses can be assigned to each of the light-emitting diodes. The precise positioning of the individual light-emitting diodes in front of the associated lenses, which is usually required, can be effected by suitable displacement and pivoting of the at least one light source relative to the optical means before the activation of the joining means.
Es besteht die Möglichkeit, dass an mindestens einer der Fügeflächen und/oder an einem zwischen zwei Fügeflächen angeordneten Verbindungsteil eine zumindest ab- schnittsweise gekrümmte Fläche vorgesehen ist. Dadurch wird die Verschwenkbarkeit der mindestens einen Lichtquelle und der Optikmittel relativ zu dem Bauteil bezie- hungsweise relativ zueinander erleichtert. Es müssen keine geschlossenen gekrümm- ten Flächen wie beispielsweise kugelsegmentförmige Flächen vorgesehen werden. Vielmehr kann eine Anlage an drei geeignet angeordneten Punkten für die Ermögli- chung eines Schwenkvorgangs ausreichen. There is the possibility that an at least partially curved surface is provided on at least one of the joining surfaces and / or on a connecting part arranged between two joining surfaces. As a result, the pivotability of the at least one light source and the optical means relative to the component or relative to one another is facilitated. There is no need to provide closed curved surfaces, such as spherical segment-shaped surfaces. Rather, a system at three suitably arranged points can be sufficient to enable a swiveling process.
Es kann vorgesehen sein, dass sich die zweite Fügefläche im Wesentlichen in Aus- breitungsrichtung des von der mindestens einen Lichtquelle ausgehenden Lichts zu- mindest teilweise in die Optikmittel hineinerstreckt. Dadurch wird ein kompakterer Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht. It can be provided that the second joining surface extends at least partially into the optical means essentially in the direction of propagation of the light coming from the at least one light source. This enables a more compact construction of the lighting device.
Gemäß Anspruch 9 ist das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeich- net: According to claim 9, the method is characterized by the following method steps:
- Aufbringen von Fügemitteln auf die mindestens eine Lichtquelle und/oder die Op- tikmittel und/oder das Bauteil, - Positionieren der mindestens einen Lichtquelle und der Optikmittel relativ zueinan- der hinsichtlich mindestens zweier unterschiedlicher, zueinander geneigter Rich- tungen, Application of joining agents to the at least one light source and / or the optical means and / or the component, Positioning the at least one light source and the optical means relative to one another with respect to at least two different, mutually inclined directions,
- Herstellen der Verbindung durch Aushärten der Fügemittel.  - Establish the connection by curing the joining agent.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Positionieren der mindestens einen Lichtquelle und der Optikmittel relativ zueinander hinsichtlich mindestens dreier unterschiedlicher, zueinander geneigter Richtungen, insbesondere zueinander senkrechter Richtungen, erfolgt und/oder dass das Positionieren der mindestens einen Lichtquelle und der Op- tikmittel relativ zueinander hinsichtlich mindestens einer Schwenkachse erfolgt.  It can be provided that the at least one light source and the optical means are positioned relative to one another with respect to at least three different directions inclined to one another, in particular directions perpendicular to one another, and / or that the at least one light source and the optical means are positioned relative to one another with respect to one another at least one pivot axis.
Insbesondere kann dabei ein einziger Fügevorgang, der vorzugsweise durch Kleben erfolgt, die Fixierung und Pressung der Komponenten zueinander durch den klebe- technischen Schwund einstellbar ermöglichen. Es kann eine freie, insbesondere drei- dimensionale, Ausrichtung auch mehrerer Optiksysteme in nur einem Fügeprozess erreicht werden. In particular, a single joining process, which is preferably carried out by gluing, can allow the components to be fixed and pressed against one another in an adjustable manner by the technical shrinkage. A free, in particular three-dimensional, alignment of several optical systems can be achieved in just one joining process.
Auch eine Montage komplexer Module, wie beispielsweise Kühlkörper, Platinen, Pri- mär-, Sekundäroptiken, Zwischenscheiben, Halter, Reflexionsoptiken und dergleichen, wird ermöglicht. Weiterhin kann eine flexiblere Werkstoffauswahl ermöglicht werden. Auch eine aufbauende Montage kann mit einem Fügevorgang durchgeführt werden. An assembly of complex modules, such as heat sinks, circuit boards, primary and secondary optics, washers, holders, reflection optics and the like, is also made possible. Furthermore, a more flexible choice of materials can be made possible. A structural assembly can also be carried out with a joining process.
Die Fügemittel können frei wählbar sein, wobei insbesondere keine Einschränkungen hinsichtlich ihrer Wärmeleitfähigkeit zu beachten sind. Weiterhin kann die Krafteinlei tung dosierbar in Bezug auf Kraft, Fläche, Zeit und Position sein. The joining agents can be freely selected, in particular with no restrictions regarding their thermal conductivity. Furthermore, the introduction of force can be metered in relation to force, area, time and position.
Vorteilhafterweise kann das Material der miteinander zu verbindenden Teile geringer belastet sein, weil keine Nieten, Schrauben oder dergleichen verwendet werden. Auch der Verzug der miteinander zu verbindenden Teile kann minimiert werden. Advantageously, the material of the parts to be connected to one another can be subjected to less stress because no rivets, screws or the like are used. The warpage of the parts to be connected can also be minimized.
Insbesondere ist der Wärmeübergang von der Verbindungstechnik unabhängig, weil insbesondere kein Wärmekleber verwendet werden muss. Es kann sich eine größere Effizienz in der Kühlleistung ergeben. Weiterhin können sich Prozess- und Kostenvor- teile ergeben. In particular, the heat transfer is independent of the connection technology, because in particular no heat adhesive has to be used. It can be a bigger one Efficiency in cooling performance result. Process and cost advantages can also arise.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.
Dabei zeigt: It shows:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Details einer ersten Aus- führungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung; 1 shows a partially sectioned side view of a detail of a first embodiment of a lighting device according to the invention;
Fig. 2 eine um 90° gedrehte Seitenansicht der ersten Ausführungsform; 2 shows a side view of the first embodiment rotated by 90 °;
Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Seitenansicht der ersten Ausführungsform mit verschwenkten Optikmitteln; 3 shows a side view corresponding to FIG. 2 of the first embodiment with pivoted optical means;
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Details einer zweiten Aus- führungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung; 4 shows a partially sectioned side view of a detail of a second embodiment of a lighting device according to the invention;
Fig. 5 eine Fig. 4 entsprechende Seitenansicht der zweiten Ausführungsform mit verschwenkten Optikmitteln; 5 shows a side view of the second embodiment corresponding to FIG. 4 with pivoted optical means;
Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Details einer dritten Aus- führungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung; 6 shows a partially sectioned side view of a detail of a third embodiment of a lighting device according to the invention;
Fig. 7a eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Verbindungsteils einer er- findungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung; 7a shows a partially sectioned side view of a connecting part of a lighting device according to the invention;
Fig. 7b eine Draufsicht auf das Verbindungsteil gemäß Fig. 7a; FIG. 7b shows a top view of the connecting part according to FIG. 7a;
Fig. 8a eine Fig. 7a entsprechende Seitenansicht des Verbindungsteils zu Beginn eines Aufbringvorgangs von Fügemitteln; Fig. 8b eine Fig. 7a entsprechende Seitenansicht des Verbindungsteils während des Aufbringvorgangs von Fügemitteln; FIG. 8a shows a side view of the connecting part corresponding to FIG. 7a at the beginning of an application process for joining agents; FIG. 8b shows a side view of the connecting part corresponding to FIG. 7a during the application process of joining agents;
Fig. 8c eine Fig. 7a entsprechende Seitenansicht des Verbindungsteils nach Be- endigung des Aufbringvorgangs von Fügemitteln; FIG. 8c shows a side view of the connecting part corresponding to FIG. 7a after the application process for joining agents has ended;
Fig. 9 ein Detail einer Verbindung zwischen Teilen einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung mit einem Verbin- dungsteil, auf das Fügemittel aufgebracht sind; 9 shows a detail of a connection between parts of a fourth embodiment of a lighting device according to the invention with a connecting part to which joining means have been applied;
Fig. 10 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Details einer fünften Aus- führungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung; 10 shows a partially sectioned side view of a detail of a fifth embodiment of a lighting device according to the invention;
Fig. 11 eine Fig. 10 entsprechende Seitenansicht der fünften Ausführungsform mit gegen den Uhrzeigersinn in Fig. 11 verschwenden Optikmitteln; FIG. 11 shows a side view of the fifth embodiment corresponding to FIG. 10 with optical means wasting counterclockwise in FIG. 11;
Fig. 12 eine Fig. 10 entsprechende Seitenansicht der fünften Ausführungsform mit im Uhrzeigersinn in Fig. 12 verschwenden Optikmitteln. FIG. 12 is a side view of the fifth embodiment corresponding to FIG. 10 with optical means wasting clockwise in FIG. 12.
In den Figuren sind gleiche und funktional gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In einigen der Figuren ist zur leichteren Orientierung ein kartesisches Koor- dinatensystem eingezeichnet. Identical and functionally identical parts are provided with the same reference symbols in the figures. In some of the figures, a Cartesian coordinate system is shown for easier orientation.
Die in den Fig. 1 bis Fig. 3 abgebildete erste Ausführungsform einer Beleuchtungsvor- richtung umfasst eine Lichtquelle 1 , Optikmittel 2 und ein als Kühlkörper ausgebildetes Bauteil 3, an dem die Lichtquelle 1 und die Optikmittel 2 befestigt sind. The first embodiment of an illumination device illustrated in FIGS. 1 to 3 comprises a light source 1, optical means 2 and a component 3 designed as a heat sink, to which the light source 1 and the optical means 2 are fastened.
Die Lichtquelle 1 weist eine Leiterplatte 4 auf, an deren den Optikmitteln 2 zugewand- ten Seite eine Mehrzahl von Leuchtdioden (LED) 5 angebracht ist. Von den Leuchtdi- oden 5 wird Licht nach oben in Fig. 1 beziehungsweise in positiver Z-Richtung emit- tiert, das auf die Optikmittel 2 auftrifft. Dabei sind mehrere Leuchtdioden 5 in einer ersten Richtung X in einer Reihe nebeneinander angeordnet(siehe Fig. 1 ). Weiterhin sind jeweils zwei Reihen von Leuchtdioden 5 in einer zweiten Richtung Y nebenei- nander angeordnet (siehe Fig. 2). The light source 1 has a printed circuit board 4, on the side facing the optics 2, a plurality of light-emitting diodes (LED) 5 are attached. Light is emitted upward by the light-emitting diodes 5 in FIG. 1 or in the positive Z direction. tiert that strikes the optical means 2. A plurality of light-emitting diodes 5 are arranged next to one another in a row in a first direction X (see FIG. 1). Furthermore, two rows of light-emitting diodes 5 are arranged next to one another in a second direction Y (see FIG. 2).
Es besteht durchaus die Möglichkeit, mehr oder weniger Leuchtdioden 5 in X- oder Y- Richtung vorzusehen. Beispielsweise kann nur eine Reihe von Leuchtdioden 5 vorge- sehen sein. Es auch die Möglichkeit, dass lediglich eine Leuchtdiode vorgesehen ist. Weiterhin können anstelle der mindestens einen Leuchtdiode 5 eine oder mehrere andere Leuchtmittel wie beispielweise eine oder mehrere Laserdioden vorgesehen sein. It is quite possible to provide more or fewer LEDs 5 in the X or Y direction. For example, only one row of light-emitting diodes 5 can be provided. There is also the possibility that only one light-emitting diode is provided. Furthermore, one or more other illuminants, such as one or more laser diodes, can be provided instead of the at least one light-emitting diode 5.
Die Optikmittel 2 sind insbesondere als zwei, in Y-Richtung nebeneinander angeord- nete, einstückige Optikteile 6 aus einem transparenten Material ausgebildet (siehe Fig. 2). Ein jedes der Optikteile 6 weist auf seiner der Lichtquelle 1 zugewandten Seite eine Mehrzahl von Eintrittsflächen 7 auf, in die jeweils das Licht von einer der Leucht- dioden 5 eintritt. Auf der gegenüberliegenden, in Fig. 1 bis Fig. 3 oberen Seite kann das Licht jeweils aus einer Austrittsfläche 8 austreten. Zwischen den Eintrittsflächen 7 und den Austrittsflächen 8 sind jeweils geeignet geformte, lichtleitende Abschnitte 9 der Optikteile 6 vorgesehen. The optical means 2 are in particular designed as two, one-piece optical parts 6 arranged next to one another in the Y direction and made of a transparent material (see FIG. 2). Each of the optical parts 6 has on its side facing the light source 1 a plurality of entry surfaces 7, into each of which the light from one of the light-emitting diodes 5 enters. On the opposite side, which is the upper side in FIGS. 1 to 3, the light can emerge from an exit surface 8. Appropriately shaped, light-guiding sections 9 of the optical parts 6 are provided between the entry surfaces 7 and the exit surfaces 8.
An einem jeden der Optikteile 6 sind L-förmige Bügel 10 vorgesehen, die sich von den lichtleitenden Abschnitten 9 in positiver und negativer X-Richtung nach außen sowie endseitig in negativer Z-Richtung nach unten erstrecken. Dabei ist an den sich nach unten erstreckenden Schenkeln 11 der Bügel 10 jeweils eine Fügefläche 12 für die Verbindung mit dem Bauteil 3 ausgebildet. L-shaped brackets 10 are provided on each of the optical parts 6 and extend outward from the light-conducting sections 9 in the positive and negative X direction and downward in the negative Z direction. In this case, a joining surface 12 is formed on the legs 11 of the bracket 10, which extend downward, for the connection to the component 3.
Das Bauteil 3 ist beispielsweise als Kühlkörper ausgebildet. Es besteht jedoch durch- aus die Möglichkeit, dass das Bauteil 3 eine Halterung oder ein Teil des Gehäuses ist. Das Bauteil 3 ist einstückig abgebildet. Es besteht jedoch durchaus die Möglichkeit, dass das Bauteil 3 eine aus mehreren Einzelteilen bestehende Einheit ist. Das beispielsweise als Kühlkörper ausgebildete Bauteil 3 umfasst einen in Fig. 1 obe- ren, sich in X-Richtung erstreckenden ersten Schenkel 13 und zwei seitliche, sich von dem ersten Schenkel 13 nach unten in negativer Z-Richtung erstreckende zweite Schenkel 14. Auf dem mittigen Bereich des ersten Schenkels 13 ist eine erste Füge- fläche 15 ausgebildet, die an einer durch die Unterseite der Leiterplatte 4 gebildeten Fügefläche 16 anliegt. The component 3 is designed, for example, as a heat sink. However, it is entirely possible for component 3 to be a holder or part of the housing. The component 3 is shown in one piece. However, there is a possibility that the component 3 is a unit consisting of several individual parts. The component 3, which is designed as a heat sink, for example, comprises a first leg 13, which extends in the X direction in FIG. 1, and two lateral legs 14, which extends from the first leg 13 downward in the negative Z direction In the central region of the first leg 13, a first joining surface 15 is formed, which lies against a joining surface 16 formed by the underside of the printed circuit board 4.
An den beiden seitlichen Enden des ersten Schenkels 13 des Kühlkörpers ist ein Rücksprung 17 nach unten vorgesehen, der eine nach außen offene Aufnahme zwi- schen der Unterseite der Leiterplatte 4 und der Oberseite des ersten Schenkels 13 bildet. In diese Aufnahme können während der Montage der Beleuchtungsvorrichtung Fügemittel 18, insbesondere als Klebstoff ausgebildete Schrumpffügemittel einge- bracht werden. At the two lateral ends of the first leg 13 of the heat sink, a recess 17 is provided which forms an open receptacle between the underside of the printed circuit board 4 and the top of the first leg 13. Joining means 18, in particular shrink joining means designed as an adhesive, can be introduced into this receptacle during assembly of the lighting device.
Auch an den zweiten Schenkeln 14 ist jeweils ein Rücksprung 19 nach innen vorge- sehen, der eine Aufnahme zwischen den sich nach unten erstreckenden Schenkeln 11 der Bügel 10 der Optikmittel 2 und der Außenseite der zweiten Schenkel 14 bildet. In diese Aufnahmen können während der Montage der Beleuchtungsvorrichtung ebenfalls Fügemittel 18, insbesondere als Klebstoff ausgebildete Schrumpffügemittel, eingebracht werden. A recess 19 is also provided in each case on the second legs 14, which recess forms a receptacle between the legs 11 of the stirrups 10 of the optics 2, which extend downward, and the outside of the second legs 14. Joining means 18, in particular shrink joining means designed as an adhesive, can also be introduced into these receptacles during the assembly of the lighting device.
Benachbart zu den Rücksprüngen 19 sind an den Außenseiten der zweiten Schenkel 14 jeweils Abschnitte zweiter Fügeflächen 20 vorgesehen, die im montierten Zustand an den Fügeflächen 12 der Optikmittel 2 anliegen. Adjacent to the recesses 19, sections of second joining surfaces 20 are provided on the outer sides of the second legs 14, which, in the assembled state, bear against the joining surfaces 12 of the optical means 2.
Die Montage der Optikmittel 2 und der Lichtquelle 1 an dem als Kühlkörper ausgebil- deten Bauteil 3 erfolgt dadurch, dass Fügemittel 18, insbesondere als Klebstoff aus- gebildete Schrumpffügemittel, in die Aufnahmen eingebracht werden. Anschließend werden die Lichtquelle 1 auf den in Fig. 1 ersten Schenkel 13 des Bauteils 3 aufge- bracht und die sich nach unten erstreckenden Schenkel 11 der Bügel 10 der Optikmit- tel 2 über die Außenseiten der zweiten Schenkel 14 des Bauteils 3 geschoben. The optical means 2 and the light source 1 are mounted on the component 3 designed as a heat sink in that joining means 18, in particular shrink joining means designed as an adhesive, are introduced into the receptacles. Then the light source 1 is placed on the first leg 13 of the component 3 in FIG. brings and the downwardly extending legs 11 of the bracket 10 of the optics 2 pushed over the outer sides of the second leg 14 of the component 3.
In einem noch nicht ausgehärteten Zustand der Fügemittel 18 können die Optikmittel 2 und die Lichtquelle 1 relativ zu dem Bauteil 3 sowie relativ zueinander bewegt wer- den. Dabei sind insbesondere translatorische Bewegungen der Lichtquelle 1 in X- Richtung (siehe den Pfeil 21 in Fig. 1 ) und in Y-Richtung (siehe den Pfeil 22 in Fig. 2) möglich. Weiterhin sind translatorische Bewegungen der Optikmittel 2 in Z-Richtung (siehe die Pfeile 23 in Fig. 1 und Fig. 2) sowie in Y-Richtung (siehe die Pfeile 24 in Fig. 2) möglich. Weiterhin rotatorische Bewegungen beziehungsweise Schwenkbewe- gungen der beiden Optikteile 6 separat voneinander in Richtung der Pfeile 25 möglich (siehe Fig. 2). If the joining means 18 are not yet hardened, the optical means 2 and the light source 1 can be moved relative to the component 3 and relative to one another. In particular, translatory movements of the light source 1 in the X direction (see arrow 21 in FIG. 1) and in the Y direction (see arrow 22 in FIG. 2) are possible. Furthermore, translational movements of the optical means 2 in the Z direction (see arrows 23 in FIGS. 1 and 2) and in the Y direction (see arrows 24 in FIG. 2) are possible. Furthermore, rotatory movements or pivoting movements of the two optical parts 6 are possible separately from one another in the direction of the arrows 25 (see FIG. 2).
Fig. 3 zeigt eine beispielhafte Anordnung der Lichtquelle 1 und der Optikmittel 2 relativ zu dem Bauteil 3 vor dem Verschieben und Verschwenken der einzelnen Teile relativ zueinander in gestrichelten Linien und nach einem Verschieben und Verschwenken der einzelnen Teile relativ zueinander in durchgezogenen Linien. 3 shows an exemplary arrangement of the light source 1 and the optical means 2 relative to the component 3 before the individual parts are shifted and pivoted relative to one another in dashed lines and after the individual parts are shifted and pivoted relative to one another in solid lines.
Nachdem die gewünschten Orientierungen der Lichtquelle 1 , der Optikmittel 2 und des Bauteils 3 relativ zueinander erreicht sind, werden die Fügemittel 18 ausgehärtet. Dies kann beispielsweise durch Beaufschlagung mit UV-Licht oder Wärmezufuhr erfolgen. Durch die Aushärtung schrumpfen die Fügemittel 18 und ziehen die Fügeflächen 15, 16 einerseits und die Fügeflächen 12, 20 andererseits aneinander. Die dabei auftre- tenden Fixierkräfte sind in Fig. 1 mit den Bezugszeichen 26, 27 versehen. After the desired orientations of the light source 1, the optical means 2 and the component 3 have been achieved relative to one another, the joining means 18 are cured. This can be done, for example, by exposure to UV light or heat. Due to the hardening, the joining means 18 shrink and pull the joining surfaces 15, 16 on the one hand and the joining surfaces 12, 20 on the other hand. The fixing forces that occur are provided with the reference symbols 26, 27 in FIG. 1.
Die zweite Ausführungsform gemäß den Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von der ers- ten Ausführungsform durch das Vorsehen jeweils eines Verbindungsteils 28 zwischen den sich nach unten erstreckenden Schenkeln 11 der Bügel 10 der Optikmittel 2 und den Außenseiten der zweiten Schenkel 14 des Bauteils 3. Das Verbindungsteil 28 kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und plankonvex gestaltet sein. Im in Fig. 4 abgebildete Ausführungsbeispiel ist jeweils die äußere, dem Schenkel 11 der Optikmittel 2 zugewandte Fläche konvex und weist beispielsweise die Form eines Ku- gelsegments auf. Die innere, dem zweiten Schenkel 14 des Bauteils 3 zugewandte Fläche ist plan. The second embodiment according to FIGS. 4 and 5 differs from the first embodiment by the provision of a connecting part 28 in each case between the downwardly extending legs 11 of the brackets 10 of the optical means 2 and the outer sides of the second legs 14 of the component 3. The connecting part 28 can have a circular cross section and can be designed plano-convex. In the embodiment shown in FIG. 4, the outer leg 11 is the Surface facing optics 2 is convex and has, for example, the shape of a spherical segment. The inner surface facing the second leg 14 of the component 3 is flat.
Beide Flächen dienen als Fügeflächen 29, 30. Dabei können jeweils die inneren Füge- flächen 29 an den zweiten Fügeflächen 20 des Bauteils 3 und die äußeren Fügeflä- chen 30 an den Fügeflächen 12 der Optikmittel 2 anliegen. Im Unterschied zu der ers- ten Ausführungsform sind bei der zweiten Ausführungsform die Fügeflächen 12 der Optikmittel 2 konkav gewölbt und weisen insbesondere die Form eines Hohlku- gelsegments auf. Weiterhin sind in den gewölbten Fügeflächen 12 mittige Ausneh- mungen 31 vorgesehen, die als Aufnahmen für die Fügemittel 18 dienen. Both surfaces serve as joining surfaces 29, 30. The inner joining surfaces 29 can each abut the second joining surfaces 20 of the component 3 and the outer joining surfaces 30 against the joining surfaces 12 of the optical means 2. In contrast to the first embodiment, in the second embodiment the joining surfaces 12 of the optical means 2 are concavely curved and in particular have the shape of a hollow spherical segment. Furthermore, central recesses 31 are provided in the curved joining surfaces 12, which serve as receptacles for the joining means 18.
Durch die aneinander anliegenden gewölbten Konturen der Außenseite des Verbin- dungsteils 28 und der Fügeflächen 12 kann bei dieser Ausführungsform ein Ver- schwenken der Optikmittel 2 relativ zu dem Bauteil 3 auch in Richtung des in Fig. 5 angedeuteten Pfeils 32 erfolgen. Due to the curved contours of the outside of the connecting part 28 and the joining surfaces 12 lying against one another, in this embodiment the optical means 2 can also be pivoted relative to the component 3 in the direction of the arrow 32 indicated in FIG. 5.
Bei der in Fig. 6 abgebildeten dritten Ausführungsform ist wie bei der zweiten Ausfüh- rungsform ein Verbindungsteil 28 zwischen den sich nach unten erstreckenden Schenkeln 11 der Bügel 10 der Optikmittel 2 und den Außenseiten der zweiten In the third embodiment shown in FIG. 6, as in the second embodiment, there is a connecting part 28 between the downwardly extending legs 11 of the brackets 10 of the optical means 2 and the outer sides of the second
Schenkel 14 des Bauteils 3 vorgesehen. Im Unterschied zu den ersten beiden Ausfüh- rungsformen erstrecken sich jedoch bei der dritten Ausführungsform die zweiten Schenkel 14 des Bauteils nicht nach unten sondern nach oben ein Stück weit in die Optikmittel 2 hinein, wodurch sich eine kompaktere Ausbildung der Beleuchtungsvor- richtung ergibt. Leg 14 of component 3 is provided. In contrast to the first two embodiments, however, in the third embodiment the second legs 14 of the component do not extend downwards but upwards a little into the optical means 2, which results in a more compact design of the lighting device.
Weiterhin sind weder ein Rücksprung in den zweiten Schenkeln 14 des Bauteils 3 noch Ausnehmungen 31 in den gewölbten Abschnitten der Innenseiten der sich nach unten erstreckenden Schenkeln 11 der Bügel 10 der Optikmittel 2 vorgesehen. Viel- mehr sind in den Fügeflächen 29, 30 des Verbindungsteils 28 Ausnehmungen 33, 34 angeordnet, die als Aufnahmen für die Fügemittel 18 dienen (siehe dazu die Fig. 7a und Fig. 7b). Furthermore, there is neither a recess in the second legs 14 of the component 3 nor recesses 31 in the curved sections of the inner sides of the legs 11 of the bracket 10 of the optics 2 which extend downwards. Rather, there are recesses 33, 34 in the joining surfaces 29, 30 of the connecting part 28 arranged, which serve as receptacles for the joining means 18 (see FIGS. 7a and 7b).
Es besteht durchaus die Möglichkeit, auch bei der dritten Ausführungsform ein Ver- bindungsteil wie bei der zweiten Ausführungsform zu verwenden sowie RücksprüngeThere is also the possibility of using a connecting part as in the second embodiment as well as recesses in the third embodiment as well
19 in den zweiten Schenkeln 14 des Bauteils 3 und Ausnehmungen 31 in den gewölb- ten Abschnitten der Innenseiten der sich nach unten erstreckenden Schenkeln 11 der Bügel 10 der Optikmittel 2 vorzusehen. 19 in the second legs 14 of the component 3 and recesses 31 in the curved sections of the inner sides of the downwardly extending legs 11 of the brackets 10 of the optical means 2.
Bei der in den Fig. 6 bis Fig. 8c abgebildeten Ausführungsform des Verbindungsteils 28 ist ein Kanal 35 vorgesehen, der die Ausnehmung 33 auf der planen Seite mit der Ausnehmung 34 auf der konvexen Seite miteinander verbindet. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, das Verbindungsteil 28 von einer Seite mit Fügemitteln 18 zu beauf- schlagen und dabei trotzdem eine zumindest teilweise Verfüllung beider Ausnehmun- gen 33, 35 mit Fügemitteln zu erreichen (siehe dazu Fig. 8a bis 8c). In the embodiment of the connecting part 28 shown in FIGS. 6 to 8c, a channel 35 is provided which connects the recess 33 on the flat side with the recess 34 on the convex side. This results in the possibility of loading the connecting part 28 with joining means 18 from one side and still achieving at least partial filling of both recesses 33, 35 with joining agents (see FIGS. 8a to 8c).
Es besteht jedoch durchaus auch die Möglichkeit, auf den Kanal 35 zu verzichten und die Ausnehmungen 33, 34 jeweils getrennt mit Fügemitteln zu beaufschlagen. However, there is also the possibility to dispense with the channel 35 and to apply separate means to the recesses 33, 34 in each case.
Fig. 9 zeigt noch einmal vergrößert und schematisch die Anlage der Fügeflächen 12,9 shows, once again on an enlarged scale and schematically, the arrangement of the joining surfaces 12,
20 an einem Verbindungsteil 28, dessen Ausnehmungen 33, 34 mit Fügemitteln 18 versehen sind. 20 on a connecting part 28, the recesses 33, 34 of which are provided with joining means 18.
Fig. 10 bis Fig. 12 zeigen eine vierte Ausführungsform, bei der die Optikmittel 2 min- destens einen Spiegel 36 beziehungsweise einen Reflektor umfassen. Die vierte Aus- führungsform ähnelt hinsichtlich der Ausbildung der Fügeflächen dem dritten Beispiel. Insbesondere ist auch ein mit Ausnehmungen versehene Verbindungsteile 28 vorge- sehen, die an nach oben ragenden zweiten Schenkeln 14 des Bauteils 3 und nach unten ragenden Schenkeln 11 der Optikmittel 2 anliegen können. Dabei erstrecken sich jedoch die nach oben ragenden zweiten Schenkel 14 des Bauteils 3 außerhalb der Optikmittel 2 nach oben, so dass die Verbindungsteile 28 an den Außenseiten der nach unten ragenden Schenkel 11 der Optikmittel 2 anliegen. 10 to 12 show a fourth embodiment, in which the optical means 2 comprise at least one mirror 36 or one reflector. The fourth embodiment is similar to the third example with regard to the formation of the joining surfaces. In particular, a connection part 28 provided with recesses is also provided, which can rest on upwardly projecting second legs 14 of the component 3 and downwardly projecting legs 11 of the optical means 2. However, the upwardly projecting second legs 14 of the component 3 extend outside of the optical means 2 upwards, so that the connecting parts 28 abut on the outer sides of the legs 11 of the optical means 2 which project downwards.
Weiterhin unterschiedlich ist, dass die Lichtquelle 1 lediglich eine Leuchtdiode 5 auf- weist. Es besteht jedoch durchaus die Möglichkeit, mehr als eine Leuchtdiode vorzu- sehen. Another difference is that the light source 1 has only one light-emitting diode 5. However, there is definitely the possibility of providing more than one light-emitting diode.
Die Fig. 11 und Fig. 12 verdeutlichen durch die Pfeile 32 das mögliche Verschwenken der Optikmittel 2 relativ zu dem Bauteil 3. FIGS. 11 and 12 illustrate the possible pivoting of the optical means 2 relative to the component 3 by means of the arrows 32.
Es besteht durchaus die Möglichkeit, auch Ausführungsformen, die den ersten drei Ausführungsformen ähneln, mit Optikmitteln zu versehen, die mindestens einen Spie- gel 36 beziehungsweise einen Reflektor aufweisen. There is also the possibility of providing embodiments which are similar to the first three embodiments with optical means which have at least one mirror 36 or a reflector.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Lichtquelle 1 light source
2 Optikmittel  2 optics
3 Bauteil  3 component
4 Leiterplatte  4 circuit board
5 Leuchtdiode  5 LEDs
6 Optikteil  6 optical part
7 Eintrittsfläche  7 entrance area
8 Austrittsfläche  8 exit surface
9 Lichtleitende Abschnitte  9 light-guiding sections
10 Bügel der Optikmittel  10 arms of the optics
11 Schenkel des Bügels  11 legs of the bracket
12 Fügefläche der Optikmittel  12 joining surface of the optics
13 Erster Schenkel des Bauteils  13 First leg of the component
14 Zweiter Schenkel des Bauteils  14 Second leg of the component
15 Erste Fügefläche des Bauteils  15 First joining surface of the component
16 Fügefläche der Lichtquelle  16 joining surface of the light source
17 Rücksprung an dem ersten Schenkel des Bauteils  17 recess on the first leg of the component
18 Fügemittel  18 joining agents
19 Rücksprung an dem Schenkel des Bügels  19 recess on the leg of the bracket
20 Zweite Fügefläche des Bauteils  20 Second joining surface of the component
21 Richtung einer translatorischen Bewegung der Lichtquelle 21 Direction of translational movement of the light source
22 Richtung einer translatorischen Bewegung der Lichtquelle22 Direction of translational movement of the light source
23 Richtung einer translatorischen Bewegung der Optikmittel23 Direction of translational movement of the optical means
24 Richtung einer translatorischen Bewegung der Optikmittel24 Direction of translational movement of the optical means
25 Richtung einer rotatorischen Bewegung der Optikmittel25 Direction of a rotational movement of the optical means
26 Richtung der Fixierkräfte zwischen Lichtquelle und Bauteil26 Direction of the fixing forces between the light source and the component
27 Richtung der Fixierkräfte zwischen Optikmitteln und Bauteil27 Direction of the fixing forces between the optics and the component
28 Verbindungsteil 28 connecting part
29 Fügefläche des Verbindungsteils Fügefläche des Verbindungsteils 29 Joining surface of the connecting part Joining surface of the connecting part
Ausnehmung in dem Schenkel des Bügels Recess in the leg of the bracket
Richtung einer rotatorischen Bewegung der Optikmittel Ausnehmung in dem Verbindungsteil Direction of a rotational movement of the optical means recess in the connecting part
Ausnehmung in dem Verbindungsteil Recess in the connecting part
Kanal in dem Verbindungsteil Channel in the connecting part
Spiegel mirror

Claims

Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug Patentansprüche Lighting device for a vehicle claims
1. Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend 1. A lighting device for a vehicle comprising
- mindestens eine Lichtquelle (1 ),  - at least one light source (1),
- Optikmittel (2), durch die das von der mindestens einen Lichtquelle (1 ) ausgehende Licht zumindest teilweise hindurchtreten kann und/oder an denen das von der mindestens einen Lichtquelle (1 ) ausgehende Licht zumindest teilweise reflektiert werden kann, sowie  - Optical means (2) through which the light emanating from the at least one light source (1) can at least partially pass and / or on which the light emanating from the at least one light source (1) can be at least partially reflected, and
- ein einteiliges oder mehrteiliges Bauteil (3), mit dem die mindestens eine Lichtquelle (1 ) und die Optikmittel (2) zumindest teilweise über Fügemittel (18) verbunden sind,  a one-part or multi-part component (3) with which the at least one light source (1) and the optical means (2) are at least partially connected via joining means (18),
dadurch gekennzeichnet, dass im verbundenen Zustand mindestens eine erste Fügefläche (15) des Bauteils (3) und mindestens eine Fügefläche (16) der mindestens einen Lichtquelle (1 ) mittelbar oder unmittelbar aneinander anliegen, dass im verbundenen Zustand mindestens eine zweite Fügefläche (20) des Bauteils (3) und mindestens eine Fügefläche (12) der Optikmittel (2) mittelbar oder unmittelbar aneinander anliegen, und dass die mindestens eine erste Fügefläche (15) geneigt zu der mindestens einen zweiten Fügeflä- che (20) ist, insbesondere senkrecht zu der mindestens einen zweiten Füge- fläche (20) ausgerichtet ist.  characterized in that in the connected state at least one first joining surface (15) of the component (3) and at least one joining surface (16) of the at least one light source (1) bear directly or indirectly against one another, that in the connected state at least one second joining surface (20) of the component (3) and at least one joining surface (12) of the optical means (2) bear directly or indirectly against one another, and that the at least one first joining surface (15) is inclined to the at least one second joining surface (20), in particular perpendicular to the at least one second joining surface (20) is aligned.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass 2. Lighting device according to claim 1, characterized in that
das Bauteil (3) ein Kühlkörper oder ein Gehäuse oder eine Halterung ist.  the component (3) is a heat sink or a housing or a holder.
3. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügemittel (18) als Schrumpffügemittel, insbeson- dere als stoffschlüssige Fügemittel (18) und/oder als Klebemittel, ausgebildet sind, wobei die Schrumpffügemittel in einem Befestigungszustand eine zu- sammendrückende Fixierkraft auf die Fügeflächen (12, 15, 16, 20) ausüben. 3. Lighting device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the joining means (18) are designed as shrink joining means, in particular as cohesive joining means (18) and / or as adhesives, the shrink joining means being in an attached state. Apply compressive fixing force to the joining surfaces (12, 15, 16, 20).
4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lichtquelle (1 ) und/oder die Optik- mittel (2) und/oder das Bauteil (3) mindestens eine Aufnahme aufweisen, in der die Fügemittel (18) angeordnet sind, insbesondere wobei die mindestens eine Aufnahme benachbart zu einer der Fügeflächen (12, 15, 16, 20) ist oder von einer der Fügeflächen (12, 15, 16, 20) zumindest teilweise umgeben ist. 4. Lighting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one light source (1) and / or the optical means (2) and / or the component (3) have at least one receptacle in which the joining means ( 18) are arranged, in particular wherein the at least one receptacle is adjacent to one of the joining surfaces (12, 15, 16, 20) or is at least partially surrounded by one of the joining surfaces (12, 15, 16, 20).
5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lichtquelle (1 ) eine Leiterplatte (4) mit mindestens einer Leuchtdiode (5), insbesondere eine Mehrzahl von auf der gleichen Leiterplatte (4) angeordneten Leuchtdioden (5), umfasst, wobei vorzugsweise die mindestens eine Fügefläche (16) auf der von der mindes- tens einen Leuchtdiode (5) abgewandten Seite der Leiterplatte (4) angeord- net ist. 5. Lighting device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one light source (1) has a circuit board (4) with at least one light-emitting diode (5), in particular a plurality of light-emitting diodes (5) arranged on the same circuit board (4) ), the at least one joining surface (16) preferably being arranged on the side of the printed circuit board (4) facing away from the at least one light emitting diode (5).
6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikmittel (2) mindestens eine Linse, insbesondere ein Linsenarray, und/oder mindestens einen Spiegel (36), insbesondere ein Spiegelarray umfassen. 6. Lighting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the optical means (2) comprise at least one lens, in particular a lens array, and / or at least one mirror (36), in particular a mirror array.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer der Fügeflächen (12, 15, 16, 20) und/oder an einem zwischen zwei Fügeflächen (12, 15, 16, 20) angeordne- ten Verbindungsteil (28) eine zumindest abschnittsweise gekrümmte Fläche vorgesehen ist. 7. Lighting device according to one of claims 1 to 6, characterized in that on at least one of the joining surfaces (12, 15, 16, 20) and / or on a connecting part arranged between two joining surfaces (12, 15, 16, 20) (28) an at least partially curved surface is provided.
8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Fügefläche (20) im Wesentlichen in Ausbreitungsrichtung des von der mindestens einen Lichtquelle (1 ) ausge- henden Lichts zumindest teilweise in die Optikmittel (2) hineinerstreckt. 8. Lighting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second joining surface (20) extends at least partially into the optical means (2) substantially in the direction of propagation of the light emitted by the at least one light source (1).
9. Verfahren zur Herstellung einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere zur Herstellung einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: 9. A method for producing a lighting device for a vehicle, in particular for producing a lighting device according to one of claims 1 to 8, characterized by the following method steps:
- Aufbringen von Fügemitteln (18) auf die mindestens eine Lichtquelle (1 ) und/oder die Optikmittel (2) und/oder das Bauteil (3) und/oder auf ein Verbindungsteil (28),  - Applying joining means (18) to the at least one light source (1) and / or the optical means (2) and / or the component (3) and / or to a connecting part (28),
- Positionieren der mindestens einen Lichtquelle (1 ) und der Optikmittel (2) relativ zueinander hinsichtlich mindestens zweier unterschiedlicher, zuei- nander geneigter Richtungen,  - positioning the at least one light source (1) and the optical means (2) relative to one another with respect to at least two different, inclined directions,
- Herstellen der Verbindung durch Aushärten der Fügemittel (18).  - Establishing the connection by curing the joining means (18).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionie- ren der mindestens einen Lichtquelle (1 ) und der Optikmittel (2) relativ zuei- nander hinsichtlich mindestens dreier unterschiedlicher, zueinander geneig- ter Richtungen, insbesondere zueinander senkrechter Richtungen, erfolgt und/oder dass das Positionieren der mindestens einen Lichtquelle (1 ) und der Optikmittel (2) relativ zueinander hinsichtlich mindestens einer Schwenk- achse erfolgt. 10. The method according to claim 9, characterized in that the positioning of the at least one light source (1) and the optical means (2) takes place relative to one another with respect to at least three different, mutually inclined directions, in particular directions perpendicular to one another, and / or that the at least one light source (1) and the optical means (2) are positioned relative to one another with respect to at least one swivel axis.
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