WO2024083810A1 - Lampensockel, led-modul umfassend den lampensockel sowie verfahren zum herstellen des lampensockels - Google Patents

Lampensockel, led-modul umfassend den lampensockel sowie verfahren zum herstellen des lampensockels Download PDF

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WO2024083810A1
WO2024083810A1 PCT/EP2023/078806 EP2023078806W WO2024083810A1 WO 2024083810 A1 WO2024083810 A1 WO 2024083810A1 EP 2023078806 W EP2023078806 W EP 2023078806W WO 2024083810 A1 WO2024083810 A1 WO 2024083810A1
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attachment
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Erich Pede
Matthias Zeiner
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Osram Gmbh
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    • H01R13/502—Bases; Cases composed of different pieces

Definitions

  • Various aspects and embodiments relate to a lamp base for a replaceable LED module for use in particular in headlights of motor vehicles. They also relate to a corresponding LED module and a method for producing or assembling the lamp base.
  • LED modules are becoming increasingly popular in the area of vehicle lights and headlights. Depending on the application, high-performance LEDs are also used here.
  • a recently introduced platform that can also comply with the standards set by the International Technical Commission (IEC) is the exchangeable LED signal lamp, or XLS for short.
  • This standard which complies with UN/ECE standard R128 ("Light-emitting diode light sources (LED light sources)"), allows uniform designs with possible variations in lighting devices, i.e. different combinations and arrangements of LEDs in the module depending on the use and application.
  • Such different applications can be, for example, daytime running lights, indicators, brake lights or additional functions such as fog lights, high beams, etc.
  • Such LED modules typically have an electronic assembly comprising an LED driver and one or more LEDs, a mounting and receiving section extending along the module axis for mounting in a housing a headlight and for receiving an electronic assembly comprising one or more LEDs, and further comprising a plug portion for connection to an external coupling which can provide a vehicle-side power supply source.
  • LED modules also have different types of lamp bases depending on the application and structural requirements. Due to a lack of installation space in the vehicle, it may be necessary for the essentially axial structure of the lamp or module to be bent by 90° in the area of a respective plug section in order to keep the total length of the lamp base or lamp/module within limits. In the case of halogen lamps, for example, this affects the base types PGJ19-1 (H8) and PGJ19-5 (H9). The situation is similar for LED modules, however. The vehicle-side cable coupling that provides the power supply is plugged onto the plug section at the side or perpendicular to the lamp axis.
  • the LED modules can often (for example the applicant's XLS LED modules) have contact lines designed as pins, the first end of which extends along the longitudinal axis into the attachment and receiving section in order to be able to be connected to an electronic assembly accommodated on the front side of the module after the assembly thereof, and the second end of which extends in the opposite direction into the plug section in order to be connected there to a contact connection on the coupling side in the case of a closed plug connection, so that the electronic assembly as a whole is supplied with electrical power.
  • two or more such pin-like contact lines are provided.
  • the contact pins (steel, aluminum or copper, etc.) are provided with a certain thickness so that they are bendable but are dimensionally stable under the conditions of use. Due to the stable guidance through the lamp base (generally in the axial direction), they generally do not require an insulating cover to prevent mutual contact and thus a short circuit, even if an overmolding is provided, which per se contributes to the insulation. However, it is this overmolding that often determines the exact positioning and mutual distance between the contact lines or pins and therefore prevents electrical malfunctions.
  • the contact pins In the case of the special lamp bases of LED modules with contact pins described above, where there is a 90° bend or deflection in the plug section, the contact pins must follow this bend. To achieve this, the contact pins are first bent by 90° in a special process before being overmolded, which incurs costs. In addition, since the tolerances in both the plug area and the area of the connection to the electronic assembly are small, and the corresponding forming process of the contact pin can be subject to errors, measurement may regularly be necessary for quality assurance, which means additional effort.
  • one aspect of the invention is based on a lamp base for a replaceable LED module, which comprises an attachment and receiving section extending along a first axis and a plug section extending along a second axis for connection to an external coupling that can provide a power supply source.
  • the attachment and receiving section is used for attachment in a housing of a headlight and for receiving an electronic assembly comprising at least one LED (light emitting diode).
  • LED light emitting diode
  • the term LED is to be interpreted broadly and can generally include semiconductor lamps, such as laser diodes, etc.
  • the lamp base comprises at least one, preferably at least two contact lines, the first end of which extends along the first axis into the attachment and receiving section in order to be able to be connected to the electronic assembly after assembly of the same, and the second end of which extends along the second axis in the plug section in order to be connected there to a coupling-side contact connection in the case of a closed plug connection, so that the electronic assembly is supplied with electrical power.
  • the lamp base considered here has a deflection or bend, ie the first axis and the second axis enclose an angle (other than 180°) with each other. The angle is a deflection angle.
  • the at least one contact line comprises a first contact pin and a second contact pin that is different from the first contact pin. Consequently, there are at least two contact pins. Further pin-like extensions in the plug or in the area of the electronic assembly are not excluded.
  • the first contact pin forms the first end and the second contact pin the second end of the contact line composed by them.
  • the two contact pins are electrically connected to one another in order to be able to supply the electrical power provided by the corresponding contact connections of the coupling to the electronic assembly and thus to the LEDs.
  • the attachment and receiving section and the plug section can be designed as physically separate sections which are arranged to be mechanically joined together by assembly, preferably by plugging the plug section onto the attachment and receiving section.
  • the two sections can be manufactured separately, with the corresponding contact pins being incorporated into the respective sections as simple, unbent components (straight metal pins).
  • the deflection of the assembled contact line by the angle described is manifested when the two sections are assembled.
  • the contact pins are integrated into the plug section or the attachment and receiving section in such a way that they come into contact with one another during assembly, or their mutual distance is so small that they can be electrically connected using known joining methods such as soldering, gluing, welding, etc. This precision is easy to achieve.
  • attachment and receiving section comprises an injection-molded part in which the first contact pin is fixed by overmolding.
  • the plug section can also comprise an injection-molded part in which the second contact pin is then fixed by overmolding.
  • the contact pins can each be integrated into the overmolding with high precision. Furthermore, the effort required to overmolde two contact pins to form separate parts is significantly lower than when only overmolding one part, but with a prior bending and measuring process.
  • the two contact pins can advantageously each be essentially straight, i.e. no prior processing is required.
  • the two contact pins are electrically connected to one another at a contact point, with at least one of the two contact pins, preferably both contact pins, being bent in the area of the contact point.
  • This bent allows for better and space-saving positioning of the parallel pins arranged at a defined distance from each other on the one hand (if there are two first and two second contact pins, the offset allows both pairs to achieve the same mutual distance, for example in order to meet a relevant specification), and an optimized contact point on the other hand, because the surface of the contact pins facing each other can be increased, which in turn can improve contacting by welding or soldering, etc.
  • the two contact pins are electrically connected to one another at a contact point, with the contact point being exposed in a pocket formed in the injection-molded part of the plug section and accessible from the outside.
  • This state only needs to last during production; the pocket can then optionally be filled with a casting compound.
  • the pocket can be closed with a lid to protect the contact point from external influences.
  • This pocket enables access, for example for a welding laser, to the contact pins that are in close contact and angled towards one another, in the fully plugged-on or assembled state of the attachment and receiving section and the plug section.
  • Alternatives can provide for the pocket to be provided on the side of the attachment and receiving section and the contact point to be created there during assembly and not in the plug section.
  • the contact point or the connection between the two contact pins is formed by laser welding, a soldering process or application of an electrically conductive adhesive.
  • the two pins are (spatially) overmolded in such a way that when the attachment and receiving section and the plug section are assembled, they are only brought into contact under mutual mechanical tension, which is similar to a plug connection. A pocket would not be necessary in this case.
  • additional interconnecting electrically conductive metal parts are provided in the plug section. In the wording considered here, these are thought of as being assigned to one or the other contact pin.
  • the plug section and the attachment and receiving section have positioning means that fit into one another, so that when the plug section is plugged onto the attachment and receiving section during assembly, the contact pins are brought into contact with one another or a small gap is created.
  • positioning means for example projections and pockets that fit together, can be created with sufficient precision by injection molding.
  • the above-mentioned pocket for laser welding the contact point can be combined with such a pocket for positioning (one-sided closure of a through hole in which the contact pins meet by the positioning means on the side of the attachment and receiving section).
  • the plug section has a through hole formed in the corresponding injection molded part that is different from the pocket, if present, and that the attachment and receiving section has a bolt that matches the hole in the corresponding injection molded part.
  • This bolt has a length that is greater than a length of the through hole in order to form a part of the bolt that protrudes from the hole when plugged together, which part is fixed, preferably hot-stitched, glued, screwed or riveted, to fix the plug section to the attachment and receiving section.
  • This very efficient fixing option which is compatible with the injection molded part, allows further process simplification and saves costs, while being very reliable and temperature-stable.
  • the connection between the plug section and the injection molded part can be made by gluing, screwing, riveting, etc.
  • the attachment and receiving section comprises, in addition to the at least one first contact pin and the injection-molded part, a metal body which is at least partially encapsulated by the injection-molded part.
  • a metal body which is at least partially encapsulated by the injection-molded part.
  • This has a flat receiving surface on the front side for a substrate carrying the electronic assembly and, in a direction opposite to the first axis, a number of cooling fins arranged in a ring shape which at least partially enclose an interior space in which the plug section can be installed after assembly on the injection-molded part of the attachment and receiving section is plugged in the direction of the first axis.
  • the attachment and receiving section has a substantially cylindrical section on the front side, the center axis of which coincides with the first axis, with at least one locking and/or key element being formed as a protruding section on a lateral surface of the cylindrical section.
  • This design also corresponds to an advantageous combination of the aspects of the invention with the functionality known from the structure of the LED modules according to the XLS family.
  • the locking section(s) With the locking section(s), the LED module can be fixed in an interchangeable manner in the headlight socket (housing) in the manner of a bayonet lock.
  • the key element can be used to prevent unsuitable module types from being installed in the headlight in question.
  • the plug portion may further comprise at least one key element designed to cooperate with a matching key element of a plug-on coupling (electrical power supply).
  • the plug section can have at least one locking element, which enables a detachable mechanical connection with a plug-on coupling. This increases the security of the connection.
  • LED modules comprise a Lamp base according to one of the aspects or embodiments or developments specified above, as well as an electronic assembly including at least one LED, which is accommodated in the attachment and receiving section of the lamp base and is electrically connected to the first contact pin.
  • the LED module may be an LED-based signal lamp that meets the technical requirements of UN/ECE standard R128 (Regulation No. 128 of the Economic Commission for Europe of the United Nations (UNECE) — Uniform provisions concerning the approval of light-emitting diode (LED) light sources for use in approved headlamps and lamps of motor vehicles and their trailers of 17 December 2018, downloaded on 13 October 2022 at:
  • UN/ECE standard R128 (Regulation No. 128 of the Economic Commission for Europe of the United Nations (UNECE) — Uniform provisions concerning the approval of light-emitting diode (LED) light sources for use in approved headlamps and lamps of motor vehicles and their trailers of 17 December 2018, downloaded on 13 October 2022 at:
  • a further aspect relates to a method for producing the lamp base as described in the aspects or embodiments or further developments given above. The following steps are provided:
  • Fig.1 shows a perspective view of a lighting module before assembly according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows a partial perspective view of the process of placing an electronic device in the first inner housing part of Fig. 1;
  • Fig. 3 shows in perspective the state after completion of the placement in Fig. 2; and the mounting direction to the pipe profile.
  • Fig. 4 shows a perspective view of the assembly state from Fig. 3.
  • Fig. 5 in perspective view the cross section in the longitudinal direction to Fig. 7 section line B-B. Visible is the contact between the underside of the support element with the inside of the pipe profile.
  • Fig. 6 shows a perspective view of the assembled state from Fig. 3;
  • Fig. 7 a representation of the cross section from Fig. 4 section line A-A
  • FIG. 1 to 7 show an overview of a lamp base for a lighting module according to an embodiment of the present invention.
  • the lighting module shown corresponds to and satisfies the specifications of the XLS platform (exchangeable LED signal lamp) and UNECE Rule 128. Examples of such lighting modules - but without implementation of the invention described here - can also be found in the following publications: US 2019063706 A1 , DE 102017214659 A1 , US 2019110348 A1 , DE 102017217883 A1 , DE 102017222649 A1 , DE 102018202464 A1 , US 2019306939 A1 , DE 102018201228 A1 , DE 102017213269 A1 , DE 102015206471 A1.
  • the not yet assembled lamp base 10 is shown in perspective from diagonally above and diagonally below.
  • the arrows shown each indicate the plugging direction of a plug section 5 in relation to an attachment and receiving section 1 of the lamp base 10.
  • the lamp base 10 can have further parts, but in the present embodiment it only concerns the two sections mentioned. The two sections are first described in detail.
  • the attachment and receiving section 1 comprises an injection-molded part 2, a metal body 3 and two first contact pins 41, 42.
  • the attachment and receiving section 1 is produced by overmolding the metal body 3 and the two first contact pins 41, 42 with a plastic material.
  • the injection-molded part 2 has a cylindrical section 27 on the front side, ie at the top in Fig. 1, from whose lateral surface protruding sections 21, 22, 23 and 24 extend in the radial direction, which serve as locking or key elements when mounting the finished LED module in a corresponding receptacle of a headlight (not shown).
  • the cylindrical section 27 has an annular opening 29 inside a cylindrical cavity 28, the base of which forms a receiving surface 35 for receiving a substrate or carrier element for the electronic assembly, which can have a driver and a number of corresponding LEDs (not shown).
  • the cylindrical section 27 or the cylindrical cavity 28 form a central axis, which is referred to here as the first axis 100 in relation to the attachment and receiving section 1.
  • the receiving surface 35 is perpendicular to this first axis 100 and is provided by the metal body 3.
  • a substrate placed on top is in large-area contact with the receiving surface 35 and can be connected to it by a thermal paste or thermal adhesive or a thermal pad in order to ensure efficient heat transfer from the substrate to the metal body 3.
  • the LEDs are arranged on the substrate and radiate in the direction of the first axis 100 when the substrate is mounted and the electronic assembly is supplied with power.
  • the injection-molded part 2 further has a disk-shaped section 25 which adjoins the cylindrical section 27 in the rear direction (downward in Fig. 1).
  • the disk-shaped section 25 serves, among other things, to accommodate a sealing ring (not shown) which, in the assembled state of the LED module, seals an opening in the headlight holder through which the LED module is inserted.
  • the metal body 3 forms a partially molded, continuous body.
  • the described receiving surface 35 and the cooling fins 33 extending axially in the rear direction can be seen in Fig. 1.
  • seven cooling fins 33 are provided, which are arranged in a ring shape and enclose an interior space that is open at the bottom, this arrangement being interrupted in a radial direction in which a deflection of a contact line (to be described later) by 90° is formed to form a correspondingly aligned plug section 5 (an eighth fin is omitted).
  • the cooling fins are connected to the receiving surface 35 via a section of the metal body 3 that is also cylindrical. This allows the heat absorbed by the receiving surface 35 to be efficiently transferred to the cooling fins 33 for further dissipation.
  • the attachment and receiving section 1 also has the two first contact pins 41 and 42.
  • the two first contact pins 41 and 42 extend parallel to the first axis 100, with one end protruding slightly through a recess 37 in the receiving surface 35 (see Fig. 7) over this same receiving surface 35.
  • the corresponding ends are electrically connected to the relevant connections (positive and negative poles or ground).
  • the opposite ends of the first contact pins 41 and 42 are exposed in the rear direction (upwards in Fig. 2) in the interior formed by the cooling fins and are themselves enclosed or exposed.
  • the contact pins 41 and 42 are provided from straight, cranked rods and are fixed in their position by the overmolding.
  • the connector section 5 is described in detail below with reference to Figures 1 and 2.
  • the plug section 5 is formed as an independent part and has a connecting section 51 and the actual plug 52 as well as two second contact pins 71, 72.
  • the plug section 5 is manufactured like the attachment and receiving section 1 in an injection molding process in which the two second contact pins 71, 72 are molded with a plastic material.
  • the connecting section 51 is essentially cuboid-shaped and comprises a pocket 54 and a through-hole 56, both of which extend parallel to one another and perpendicular to a second axis 200, which is defined by the actual plug 52 (plug direction).
  • the two second contact pins 71, 72 are positioned parallel to each other and to the second axis 200 in the plug section 5 by the injection molding (see Fig. 2). They extend along this axis 200 at a distance from each other from the pocket 54, in which they are exposed, into a tubular plug cavity 55, in which they are also exposed.
  • the distance between the two contact pins 71, 72 is the same as between the two contact pins 41, 42.
  • Key and guide elements 53 are attached to an outer surface of the actual plug 52, which also extend along the second axis 200.
  • a locking element 57 is provided, which can cooperate with a corresponding element of the coupling (not shown) in order to establish a secure connection to the power supply source.
  • the plugging indicated in Figures 1 and 2 is carried out by inserting a bolt 62 of the injection-molded part 2 shown in Figure 2 into the through-hole 56 of the plug section 5. Since the bolt 62 extends parallel to the first axis 100, this already causes the actual plug with its second axis 200 and the contact pins 71, 72 extending parallel to it to be bent by 90° relative to the first axis 100. When the bolt 62 is pushed further into the through-hole 56, the ends of the first contact pins 41, 42 also enter the pocket 54 of the plug section 5. There they meet the exposed ends of the second contact pins 71, 72 extending perpendicular to them.
  • a positioning means 61 shown in Fig. 2 which is also part of the injection molded part 2, comes into contact with a surface of the plug section 5.
  • the positioning means 61 is dimensioned to match the pocket 54 so that it can be inserted directly into it. This now also determines an azimuthal orientation of the plug section 5 in relation to the attachment and receiving section 1. At the same time, the pocket 54 is closed on one side in this way.
  • a view of the assembled lamp base 10 can be seen from below.
  • the essentially straight second contact pins 71, 72 are slightly bent at their ends exposed in the pocket 54, so that the contact pins 71, 72 and 41, 42 slide gently on each other when inserted despite the fact that they are at the same distance.
  • the length of the bolt 62 is longer than the length of the through-hole 56, so that a protruding area 63 of the bolt 62 results. This is hot-stitched in order to fix the plug section 5 to the attachment and receiving element 1, as can best be seen in the sectional view of Fig. 7. can be recognized.
  • the pocket 54 is still open in the rear direction (downward in Fig. 7), so that the contact point between the first contact pins 41, 42 and the second contact pins 71, 72 is exposed.
  • a laser welding process can be carried out from the outside, which connects the pins 41 and 71 or 42 and 72 in an electrically conductive manner.
  • the pocket 54 can then be filled with a potting compound to protect the resulting contact points 81, 82.
  • a cover can be placed on top.
  • FIG. 3 the assembled lamp base is shown in perspective view.
  • Figures 4 and 5 show a perspective view from below (Fig. 4) and a sectional view from below on a plane BB (Fig. 5) as sketched in Fig. 7.
  • the second contact pins 71, 72 are located in this plane.
  • Figures 6 and 7 show a perspective view from the side (Fig. 6) and a sectional view from the side
  • Lamp cap protruding section protruding section protruding section protruding section disc-shaped section cylindrical section cylindrical cavity annular opening
  • Supporting surface for substrate of the electr.
  • Locking element Positioning means Bolt Projecting section (hot caulking) Second contact pin in connector section 5 Second contact pin in connector section 5 Contact point Contact point First axis (attachment and receiving section) Second axis (connector section)

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  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Abstract

Ein Lampensockel (10) für ein austauschbares LED-Modul umfasst einen sich entlang einer ersten Achse (100) erstreckender Anbring- und Aufnahmeabschnitt (1) zum Anbringen in einem Gehäuse eines Scheinwerfers und zum Aufnehmen einer elektronischen Baugruppe umfassend wenigstens eine LED, einen sich entlang einerzweiten Achse (200) erstreckender Steckerabschnitt (5) zum Verbinden mit einer externen Kupplung, die eine Leistungsversorgungsquelle bereitstellen kann, und wenigstens eine Kontaktleitung, deren erstes Ende sich entlang der erste Achse (100) in den Anbring- und Aufnahmeabschnitt (1) erstreckt, um mit der elektronischen Baugruppe nach Montage derselben verbunden werden zu können, und deren zweites Ende sich entlang der zweiten Achse (200) in dem Steckerabschnitt (5) erstreckt, um dort im Fall einer geschlossenen Steckverbindung mit einem kupplungsseitigen Kontaktanschluss verbunden zu werden, so dass die elektronische Baugruppe mit elektrischer Leistung versorgt wird. Die erste Achse (100) und die zweite Achse (200) schließen einen Winkel miteinander ein. Die wenigstens eine Kontaktleitung umfasst einen ersten Kontaktstift (41, 42) und einen vom ersten Kontaktstift (41, 42) verschiedenen zweiten Kontaktstift (71, 72), wobei der erste Kontaktstift (41, 42) das erste Ende und der zweite Kontaktstift (71, 72) das zweite Ende ausbildet, wobei die beiden Kontaktstifte (41, 42; 71, 72) miteinander elektrisch leitend verbunden sind.

Description

LAMPENSOCKEL, LED-MODUL UMFASSEND DEN LAMPENSOCKEL SOWIE VERFAHREN ZUM HERSTELLEN DES LAMPENSOCKELS
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2022 210 933.3 vom 17. Oktober 2022, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
Technisches Gebiet
Verschiedene Aspekte und Ausführungsbeispiele betreffen einen Lampensockel für ein austauschbares LED-Modul für den Einsatz insbesondere in Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen. Ferner betreffen sie ein entsprechendes LED-Modul sowie ein Verfahren zum Herstellen beziehungsweise Zusammenbauen des Lampensockels.
Hintergrund
Im Bereich von Fahrzeugleuchten und Scheinwerfern setzen sich in zunehmendem Maße LED-Module durch. Je nach Anwendung sind hier auch Hochleistungs-LEDs im Einsatz. Eine in jüngerer Zeit vorgestellte Plattform, die auch den von der International Technical Commission (IEC) vorgesehenen Normierungen entsprechen kann, ist die exchangeable LED Signal lamp, kurz: XLS. Dieser der UN/ECE-Norm R128 ("Leuchtdioden-Lichtquellen (LED-Lichtquellen)") genügende Standard erlaubt einheitliche Bauformen unter darin möglicher Variation von Beleuchtungseinrichtungen, d.h. je nach Einsatz und Anwendung unterschiedlicher Kombination und Anordnung von LEDs im Modul. Solche unterschiedlichen Anwendungen können beispielsweise Tagfahrlicht, Blinker, Bremslichter oder Zusatzfunktionen wie Nebelscheinwerfer, Fernlicht etc. sein.
Solche LED-Module besitzen typischerweise eine elektronische Baugruppe umfassend einen LED-Treiber und eine oder mehrere LEDs, einen sich entlang Modulachse erstreckenden Anbring- und Aufnahmeabschnitt zum Anbringen in einem Gehäuse eines Scheinwerfers und zum Aufnehmen einer elektronischen Baugruppe umfassend eine oder mehrere LEDs, und ferner einen Steckerabschnitt zum Verbinden mit einer externen Kupplung, die eine fahrzeugseitige Leistungsversorgungsquelle bereitstellen kann.
Wie aber auch schon bei der Familie der für den Einsatz im Kraftfahrzeugbereich standardisierten Halogenlampen üblich (z.B. H7, H8, H9, etc.; UN/ECE-Norm R37: "Glühlampen zur Verwendung in genehmigten Scheinwerfern und Leuchten von Kraftfahrzeugen und ihren Anhängern"), ergeben sich auch bei den LED-Modulen verschiedene Typen von Lampensockeln je nach Anwendung und baulichen Anforderungen. Bedingt durch mangelnden Bauraum im Fahrzeug kann es dabei zur Anforderung kommen, dass beispielsweise der an und für sich axiale Aufbau der Lampe bzw. des Moduls im Bereich eines jeweiligen Steckerabschnitts ein Abwinklung um 90° erfährt, um die Gesamtlänge des Lampensockels bzw. der Lampe / des Moduls in Grenzen zu halten. Im Fall von Halogenlampen betrifft dies beispielsweise unter anderem die Sockeltypen PGJ19-1 (H8) und PGJ19-5 (H9). Bei LED-Modulen sieht die Situation aber ähnlich aus. Die Leistungsversorgung bereitstellende, fahrzeugseitige Kabelkupplung wird dabei seitlich bzw. senkrecht zur Lampenachse auf den Steckerabschnitt aufgesteckt.
Die LED-Module können oftmals (beispielsweise die XLS-LED-Module der Anmelderin) als Stifte ausgebildete Kontaktleitungen aufweisen, deren jeweils erstes Ende sich entlang der Längsachse in den Anbring- und Aufnahmeabschnitt erstreckt, um mit einer stirnseitig im Modul aufgenommenen elektronischen Baugruppe nach Montage derselben verbunden werden zu können, und deren zweites Ende sich entgegengesetzt in den Steckerabschnitt erstreckt, um dort im Fall einer geschlossenen Steckverbindung mit einem kupplungsseitigen Kontaktanschluss verbunden zu werden, so dass die elektronische Baugruppe insgesamt mit elektrischer Leistung versorgt wird. Im Regelfall sind zwei oder mehr solcher stiftartiger Kontaktleitungen (wenigstens Spannungs- und Bezugspotential, etc.) vorgesehen.
Anders als dünne, durch Hüllen isolierte Drähte sind die Kontaktstifte (Stahl, Aluminium oder Kupfer etc.) mit einer gewissen Dicke bereitgestellt, so dass sie zwar biegbar, aber unter den Bedingungen des Einsatzes formbeständig sind. Sie benötigen durch die stabile Führung durch den Lampensockel hindurch (im Allgemeinen in axialer Richtung) in der Regel keine Isolationshülle, um gegenseitigen Kontakt und damit einen Kurzschluss zu vermeiden, auch wenn eine Umspritzung vorgesehen ist, die per se zur Isolation beiträgt. Es ist allerdings jene Umspritzung, die oftmals die genaue Positionierung und den gegenseitigen Abstand zwischen den Kontaktleitungen bzw. -stiften festlegt und deshalb elektrische Fehlfunktionen vermeidet.
Im Fall der oben beschriebenen speziellen Lampensockel von LED-Modulen mit Kontaktstiften, bei denen eine Abwinklung bzw. Umlenkung im Steckerabschnitt um 90° vorliegt, müssen die Kontaktstifte allerdings dieser Biegung folgen. Um dies zu bewerkstelligen, werden die Kontaktstifte vor der Umspritzung zunächst in einem speziellen Prozess um 90° gebogen, welches Kosten verursacht. Da zudem die Toleranzen sowohl im Steckerbereich als auch im Bereich der Anbindung an die elektronische Baugruppe gering sind, und der entsprechende Umformungsprozess des Kontaktstifts fehlerbehaftet sein kann, kann zur Qualitätssicherung regelmäßig eine Vermessung erforderlich sein, welches einen zusätzlichen Aufwand bedeutet.
Folglich besteht das Bedürfnis nach einer Einsparung von Kosten und einer Reduzierung des Aufwands bei der Montage des Lampensockels.
Darstellung verschiedener Aspekte
Um diese oder auch andere damit zusammenhängende Probleme zu lösen geht ein Aspekt der Erfindung von einem Lampensockel für ein austauschbares LED-Modul aus, der einen sich entlang einer ersten Achse erstreckenden Anbring- und Aufnahmeabschnitt und einen sich entlang einer zweiten Achse erstreckenden Steckerabschnitt zum Verbinden mit einer externen Kupplung umfasst, die eine Leistungsversorgungsquelle bereitstellen kann. Der Anbring- und Aufnahmeabschnitt dient zum Anbringen in einem Gehäuse eines Scheinwerfers und zum Aufnehmen einer elektronischen Baugruppe umfassend wenigstens eine LED (lichtemittierende Diode). Der Begriff LED ist weit aufzufassen und kann allgemein Halbleiterleuchtmittel umfassen, so wie etwa auch Laserdioden etc. Desweiteren umfasst der Lampensockel wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens zwei Kontaktleitung(en), deren erstes Ende sich entlang der erste Achse in den Anbring- und Aufnahmeabschnitt erstreckt, um mit der elektronischen Baugruppe nach Montage derselben verbunden werden zu können, und deren zweites Ende sich entlang der zweiten Achse in dem Steckerabschnitt erstreckt, um dort im Fall einer geschlossenen Steckverbindung mit einem kupplungsseitigen Kontaktanschluss verbunden zu werden, so dass die elektronische Baugruppe mit elektrischer Leistung versorgt wird. Ähnlich wie eingangs beschrieben besitzt der hier betrachtete Lampensockel eine Umlenkung bzw. Abwinklung, d.h. die erste Achse und die zweite Achse schließen einen Winkel (anders als 180°) miteinander ein. Der Winkel ist ein Umlenkwinkel.
Aspekten zufolge wird nun vorgeschlagen, dass die wenigstens eine Kontaktleitung einen ersten Kontaktstift und einen vom ersten Kontaktstift verschiedenen zweiten Kontaktstift umfasst. Es liegen folglich wenigstens zwei Kontaktstifte vor. Weitere stiftartige Verlängerungen im Stecker oder im Bereich der elektronischen Baugruppe sind nicht ausgeschlossen. Der erste Kontaktstift bildet das erste Ende und der zweite Kontaktstift das zweite Ende der durch sie zusammengesetzten Kontaktleitung aus. Die beiden Kontaktstifte sind dabei miteinander elektrisch leitend verbunden, um die aus entsprechenden Kontaktanschlüssen der Kupplung bereitgestellte elektrische Leistung der elektronischen Baugruppe und somit den LEDs zuführen zu können.
Durch diesen Aufbau wird es möglich, den zusätzlichen Prozess des Biegens der Kontaktstifte entfallen zu lassen, so dass Produktionszeit, Logistik und Kosten eingespart werden. Das gleiche gilt auch für die anschließende Vermessung, die nun entfallen kann, weil die vorhandenen ungebogenen Kontaktstifte mit hoher Präzision integriert werden können. Die Umlenkung bzw. Abwinklung erfolgt nunmehr durch elektrischen Kontakt zwischen den zueinander angewinkelten Kontaktstiften, die aber als solche geradlinig hergestellt sein können. Der damit verbundene Mehraufwand durch gegenseitige Positionierung und Kontaktierung wird durch die Einsparungen mehr als wettgemacht. Der Winkel kann insbesondere 90° betragen, andere Winkel sind aber auch möglich. Einem besonderen Aspekt der Erfindung zufolge können der Anbring- und Aufnahmeabschnitt und der Steckerabschnitt als physisch voneinander getrennte Abschnitte ausgebildet sein, die durch Montage mechanisch zusammenfügbar eingerichtet sind, vorzugsweise durch Aufstecken des Steckerabschnitts auf den Anbring- und Aufnahmeabschnitt.
Dies ermöglicht eine getrennte Herstellung der beiden Abschnitte, wobei die entsprechenden Kontaktstifte als einfache ungebogene Bauteile (gerade Metallstifte) in die respektiven Abschnitte einbezogen sind. Die Umlenkung der zusammengesetzten Kontaktleitung um den beschriebenen Winkel manifestiert sich beim Zusammenbau der beiden Abschnitte. Die Kontaktstifte sind derart im Steckerabschnitt bzw. Anbring- und Aufnahmeabschnitt integriert, dass sie beim Zusammenbau in Kontakt miteinander kommen, oder ihr gegenseitiger Abstand so gering ist, dass sie mit bekannten Fügeverfahren wie Löten, Kleben, Schweißen etc. elektrisch leitend verbunden werden können. Diese Präzision ist einfach realisierbar.
Eine verfeinernde Weiterbildung dieses Aspekts sieht vor, dass der Anbring- und Aufnahmeabschnitt ein Spritzgussteil umfasst, in welchem der erste Kontaktstift durch Umspritzung fixiert ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Steckerabschnitt ein Spritzgussteil umfassen, in welchem dann der zweite Kontaktstift durch Umspritzung fixiert ist. Hier tritt ein besonderer Vorteil dahingehend zutage, dass die Kontaktstifte jeweils mit hoher Präzision in die Umspritzung integriert werden können. Desweiteren ist der Aufwand der Umspritzung zweier Kontaktstifte zur Ausbildung getrennter Teile deutlich geringer als im Vergleich zur Umspritzung nur eines Teils, aber mit vorherigem Biege- und Vermessungsprozess.
Mit Vorteil können bei diesem Aspekt die beiden Kontaktstifte jeweils im Wesentlichen geradlinig ausgebildet sein, d.h., es ist keine vorherige Bearbeitung erforderlich.
Die schließt aber nicht aus, dass die beiden Kontaktstifte an einer Kontaktstelle miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei wenigstens einer der beiden Kontaktstifte, vorzugsweise beide Kontaktstifte, im Bereich der Kontaktstelle gekröpft sind. Diese Kröpfung erlaubt eine bessere und platzsparende Positionierung der parallel angeordneten Stifte in einem definierten Abstand zueinander einerseits (liegen jeweils zwei erste und zweite Kontaktstifte vor, können durch die Kröpfung beide Paare den gleichen gegenseitigen Abstand realisieren, um z.B. einer diesbezüglichen Vorgabe zu entsprechen), und eine optimierte Kontaktstelle andererseits, weil die einander zugewandte Oberfläche der Kontaktstifte dadurch vergrößert werden kann, welches wiederum die Kontaktierung durch ein Schweiß- oder Lötverfahren etc. verbessern kann.
Einem Ausführungsbeispiel zufolge sind die beiden Kontaktstifte an einer Kontaktstelle miteinander elektrisch leitend verbunden, wobei die Kontaktstelle in einer in dem Spritzgussteil des Steckerabschnitts ausgebildeten und außen zugänglichen Tasche freilegt. Dieser Zustand braucht nur während der Herstellung anzudauern, anschließend kann die Tasche optional mit einer Vergussmasse verfüllt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Tasche mit einem Deckel verschlossen werden, um die Kontaktstelle vor äußeren Einflüssen zu schützen. Diese Tasche ermöglicht den Zugang z.B. für einen Schweißlaser zu den in nahem Kontakt stehenden und zueinander angewinkelten Kontaktstiften, und zwar im fertig aufgesteckten bzw. zusammengebauten Zustand von Anbring- und Aufnahmeabschnitt und Steckerabschnitt. Alternativen können vorsehen, dass die Tasche auf Seiten des Anbring- und Aufnahmeabschnitt vorgesehen ist und die Kontaktstelle beim Zusammenbau dort und nicht im Steckerabschnitt entsteht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Kontaktstelle beziehungsweise die Verbindung zwischen den beiden Kontaktstiften durch Laserschweißen, einen Lötprozess oder Applikation eines elektrisch leitfähigen Adhesivs ausgebildet. Andere Möglichkeiten sind aber nicht ausgeschlossen, auch nicht jene, dass die beiden Stifte (räumlich) so umspritzt sind, dass sie beim Zusammenbau von Anbring- und Aufnahmeabschnitt und Steckerabschnitt lediglich unter gegenseitiger mechanischer Spannung stehend in Kontakt gebracht werden, welcher einer Steckverbindung gleicht. Eine Tasche wäre in diesem Fall nicht erforderlich. Eingeschlossen ist auch, dass zusätzliche zwischenverbindende elektrisch leitende Metallteile im Steckerabschnitt vorgesehen sind. Diese werden im hier betrachteten Wortlaut als dem einen oder anderen Kontaktstift zugeordnet gedacht. Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass der Steckerabschnitt und der Anbring- und Aufnahmeabschnitt ineinander passende Positioniermittel aufweisen, so dass, wenn der Steckerabschnitt bei der Montage auf den Anbring- und Aufnahmeabschnitt aufgesteckt wird, die Kontaktstifte mit einander in Kontakt gebracht werden oder ein geringer Abstand entsteht. Solche Mittel, beispielsweise zueinander passende Vorsprünge und Taschen lasse sich durch Spritzguss in genügender Präzision einrichten. Einer Weiterbildung zufolge kann die oben genannte Tasche für das Laserschweißen der Kontaktstelle mit einer solchen Tasche für die Positionierung kombiniert werden (einseitiger Verschluss eines Durchgangslochs, in welchem sich die Kontaktstifte treffen, durch das Positioniermittel von Seiten des Anbring- und Aufnahmeabschnitts).
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass der Steckerabschnitt eine von der Tasche, falls vorhanden, verschiedene, in dem entsprechenden Spritzgussteil ausgebildete Durchgangsbohrung und der Anbring- und Aufnahmeabschnitt einen zur Bohrung passenden, in dem entsprechenden Spritzgussteil entsprechenden Bolzen aufweist. Dieser Bolzen besitzt eine Länge, die größer ist als eine Länge der Durchgangsbohrung, um im zusammengesteckten Zustand einen aus der Bohrung hervorstehenden Teil des Bolzens auszubilden, welcher zur Fixierung des Steckerabschnitts an dem Anbring- und Aufnahmeabschnitt fixiert, vorzugsweise heißverstemmt, verklebt, verschraubt oder vernietet ist. Diese mit dem Spritzgussteil kompatible und sehr effiziente Fixiermöglichkeit erlaubt eine weitere Prozessvereinfachung und spart Kosten, während sie sehr verlässlich und temperaturstabil ist. Alternativ kann die Verbindung zwischen dem Steckerabschnitt und dem Spritzgussteil mittels Kleben, Schrauben, Nieten, etc. hergestellt werden.
Einem weiteren Ausführungsbeispiel zufolge umfasst der Anbring- und Aufnahmeabschnitt neben dem wenigstens einen ersten Kontaktstift und dem Spritzgussteil einen vom Spritzgussteil zumindest teilweise umspritzten Metallkörper. Dieser weist stirnseitig eine flache Aufnahmefläche für ein die elektronische Baugruppe tragendes Substrat und in einer in Bezug auf die erste Achse entgegengesetzten Richtung eine Anzahl ringförmig angeordneter Kühlrippen auf, die zumindest teilweise einen Innenraum umschließen, in welchem der Steckerabschnitt nach der Montage auf das Spritzgussteil des Anbring- und Aufnahmeabschnitt in Richtung der ersten Achse aufgesteckt ist. Dieser Aspekt erlaubt mit Vorteil die Implementierung der oben ausgeführten Erfindungsaspekte in einem Modul, das mit der XLS-Familie kompatibel ist. Bei diesem Design wird durch das umspritzte Metallteil, das über die stirnseitige Aufnahmefläche mit der elektronischen Baugruppe in Kontakt steht (ggf. mit Wärmeleitpaste oder Thermal Pad dazwischen) Wärme in rückwärtiger Richtung in die vorstehenden Rippen geführt und dort dissipiert. Deren ringförmige Anordnung erlaubt aber nun gerade die zweiteilige Ausführung des Lampensockels, indem nämlich der Steckerabschnitt in z.B. axialer Richtung von hinten in den von den Kühlrippen gebildeten Innenraum geführt und auf den Anbring- und Aufnahmeabschnitt aufgesteckt wird.
Weiterbildungen verschiedener Aspekte betreffen das Design des Anbring- und Aufnahmeabschnitts. Dieser weist stirnseitig einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt auf, dessen Mittenachse mit der ersten Achse zusammenfällt, wobei auf einer Mantelfläche des zylindrischen Abschnitts wenigstens ein Verriegelungs- und/oder Schlüsselelement als vorstehender Abschnitt ausgebildet ist. Auch diese Ausgestaltung entspricht einer vorteilhaften Kombination der Erfindungsaspekte mit der vom Aufbau der LED-Module gemäß der XLS-Familie bekannten Funktionalität. Mit dem oder den Verriegelungsabschnitten kann das LED-Modul nach Art eines Bajonettverschlusses in der Scheinwerferfassung (Gehäuse) austauschbar fixiert werden. Mit dem Schlüsselelement kann verhindert werden, dass unpassende Modultypen in den betreffenden Scheinwerfer montiert werden.
Ähnlich kann der Steckerabschnitt ferner wenigstens ein Schlüsselelement aufweisen, das bestimmt ist, mit einem passenden Schlüsselelement einer aufzusteckenden Kupplung (elektrische Leistungsversorgung) zusammenzuwirken.
Ferner kann der Steckerabschnitt wenigstens ein Verrastungselement aufweisen, welches eine wieder lösbare mechanische Verbindung mit einer aufzusteckenden Kupplung ermöglicht. Dies erhöht die Sicherheit der Verbindung.
Aspekte der Erfindung sehen auch LED-Modul vor. Diese umfasst einen Lampensockel gemäß einem der oben angegebenen Aspekte oder Ausführungsbeispiel bzw. Weiterbildungen, sowie eine elektronische Baugruppe einschließlich wenigstens einer LED, die in dem Anbring- und Aufnahmeabschnitt des Lampensockels aufgenommen und mit dem ersten Kontaktstift elektrisch leitend verbunden ist. Es ergeben sich die gleichen Vorteile wie oben beschrieben.
Das LED-Modul kann eine LED-basierte Signallampe sein, die den technischen Erfordernissen der UN/ECE-Norm R128 genügt (Regelung Nr. 128 der Wirtschaftskommission für Europa der Vereinten Nationen (UNECE) — Einheitliche Bedingungen für die Genehmigung von Leuchtdioden-Lichtquellen (LED-Lichtquellen) zur Verwendung in genehmigten Scheinwerfern und Leuchten von Kraftfahrzeugen und ihren Anhängern vom 17. Dez 2018, heruntergeladen am 13. Oktober 2022 unter:
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Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Herstellen des Lampensockels wie in den oben angegebenen Aspekten oder Ausführungsbeispielen bzw. Weiterbildungen beschrieben. Folgende Schritte sind vorgesehen:
Bereitstellen des jeweils wenigstens einen ersten und zweiten Kontaktstifts; jeweils einzeln und getrennt voneinander Umspritzen des ersten und des zweiten Kontaktstifts zum Ausbilden entsprechend des Anbring- und Aufnahmeabschnitts und des Steckerabschnitts;
Zusammenstecken des Steckerabschnitts und des Anbring- und Aufnahmeabschnitts;
Laserschweißen, Löten oder Kleben mithilfe eines elektrisch leitfähigen Adhäsivs einer Kontaktstelle zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktstift.
Auch hier ergeben sich die gleichen Vorteile wie oben beschrieben.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der diversen Aspekte ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funktionen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Fig.1 in perspektivischer Darstellung ein Leuchtmodul vor dem Zusammenbau gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 in ausschnittsweiser perspektivischer Darstellung den Vorgang des Platzierens einer elektronischen Vorrichtung in dem ersten inneren Gehäuseteil aus Fig. 1 ;
Fig. 3 in perspektivischer Darstellung den Zustand nach Abschluss des Platzierens in Fig. 2; und die Montagerichtung zum Rohrprofil.
Fig. 4 in perspektivischer Darstellung den Montagezustand aus Fig. 3.
Fig. 5 in perspektivischer Darstellung den Querschnitt in Längsrichtung zu Fig. 7 Schnittlinie B-B Sichtbar ist der Kontakt zwischen der Unterseite des Tragelements mit der Innenseite Rohrprofil.
Fig. 6 in perspektivischer Darstellung den Montagezustand aus Fig. 3;
Fig. 7 eine Darstellung des Querschnitts aus Fig. 4 Schnittlinie A-A
Bevorzugte Ausführungsform (en) der Erfindung
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ist zu berücksichtigen, dass die vorliegende Offenbarung der verschiedenen Aspekte nicht auf die Details des Aufbaus und der Anordnung der Komponenten beschränkt ist, wie sie in der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren dargestellt sind. Die Ausführungsbeispiele können auf verschiedenen Wegen in die Praxis umgesetzt oder ausgeführt werden. Es ist des Weiteren zu berücksichtigen, dass die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie lediglich zum Zweck der konkreten Beschreibung verwendet wird und diese sollten nicht durch den Fachmann als solche in einschränkender Weise ausgelegt werden. Ferner bezeichnen in nachfolgender Beschreibung gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ausführungsbeispielen oder Figuren gleiche oder ähnliche Merkmale oder Gegenstände, so dass in einigen Fällen auf eine wiederholte detaillierte Beschreibung derselben verzichtet wird, um die Kompaktheit und Übersichtlichkeit der Darstellung zu bewahren.
Die Fig. 1 bis 7 zeigen einen Überblick über einen Lampensockel für ein Leuchtmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das dargestellte Leuchtmodul entspricht und genügt den Spezifikationen der XLS-Plattform (exchangeable LED signal lamp) bzw. UNECE Regel 128. Beispiele solcher Leuchtmodule - aber noch ohne Umsetzung der hier beschriebenen Erfindung - sind auch in folgenden Druckschriften zu finden: US 2019063706 A1 , DE 102017214659 A1 , US 2019110348 A1 , DE 102017217883 A1 , DE 102017222649 A1 , DE 102018202464 A1 , US 2019306939 A1 , DE 102018201228 A1 , DE 102017213269 A1 , DE 102015206471 A1.
In den Figuren 1 und 2 ist der noch nicht zusammengebaute Lampensockel 10 in perspektivischer Darstellung von schräg oben bzw. schräg unten gezeigt. Die dargestellten Pfeile geben jeweils eine auf Steckrichtung eines Steckerabschnitts 5 in Bezug auf einen Anbring- und Aufnahmeabschnitt 1 des Lampensockels 10 wieder. Allgemein kann der Lampensockel 10 weitere Teile aufweisen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich jedoch lediglich um die beiden genannten Abschnitte. Es werden zunächst die beiden Abschnitte im Detail beschrieben.
Der Anbring- und Aufnahmeabschnitt 1 umfasst einen Spritzgussteil 2, einen Metallkörper 3 sowie zwei erste Kontaktstifte 41 ,42. Der Anbring- und Aufnahmeabschnitt 1 ist durch Umspritzen des Metallkörpers 3 und der zwei erste Kontaktstifte 41 ,42 mit einem Kunststoffmaterial hergestellt. Der Spritzgussteil 2 weist stirnseitig, d.h., in Fig. 1 oben, einen zylindrischen Abschnitt 27 auf, von dessen Mantelfläche sich in radialer Richtung hervorstehende Abschnitte 21 ,22, 23 und 24 erstrecken, die als Verriegelungs- oder Schlüsselelemente bei der Montage des fertigen LED-Moduls in einer entsprechenden Aufnahme eines Scheinwerfers (nicht gezeigt) dienen. Der zylindrische Abschnitt 27 gibt über eine ringförmige Öffnung 29 innen einen zylindrischen Hohlraum 28 frei, dessen Grundfläche eine Aufnahmefläche 35 für die Aufnahme eines Substrats beziehungsweise Trägerelements für die elektronische Baugruppe bildet, die einen Treiber sowie eine Anzahl entsprechender LEDs aufweisen kann (nicht gezeigt). Der zylindrische Abschnitt 27 bzw. der zylindrische Hohlraum 28 bilden eine Mittenachse aus, die hier als erste Achse 100 in Bezug auf den Anbring- und Aufnahmeabschnitt 1 bezeichnet ist. Die Aufnahmefläche 35 steht senkrecht zu dieser ersten Achse 100 und wird durch den Metallkörper 3 bereitgestellt. Ein aufgelegtes Substrat steht in großflächigem Kontakt mit der Aufnahmefläche 35 und kann mit dieser durch eine Wärmeleitpaste oder Wärmeleitkleber oder ein Thermal Pad verbunden sein, um eine effiziente Wärmeübertragung von dem Substrat auf den Metallkörper 3 zu gewährleisten. Die LEDs sind auf dem Substrat angeordnet und strahlen in Richtung der ersten Achse 100, wenn das Substrat montiert und die elektronische Baugruppe mit Leistung versorgt wird.
Das Spritzgussteil 2 weist ferner einen scheibenförmigen Abschnitt 25 auf, der sich in rückwärtige Richtung (in Fig. 1 nach unten) an den zylindrischen Abschnitt 27 anschließt. Der scheibenförmige Abschnitt 25 dient unter anderem dazu, einen Dichtungsring (nicht gezeigt) aufzunehmen, welcher in dem montierten Zustand des LED-Moduls eine Öffnung in der Aufnahme des Scheinwerfers dichtet, durch welche das LED Modul hindurch gesteckt ist.
Der Metallkörper 3 bildet einen teilweise umspritzten, zusammenhängenden Körper aus. Zu sehen sind in Fig. 1 die beschriebene Aufnahmefläche 35 sowie die sich in rückwärtige Richtung axial erstreckenden Kühlrippen 33. Es sind in dem Ausführungsbeispiel sieben Kühlrippen 33 vorgesehen, die ringförmig angeordnet einen nach unten offenen Innenraum umschließen, wobei diese Anordnung in einer radialen Richtung, in welcher eine Umlenkung einer noch zu beschreibenden Kontaktleitung um 90° zur Ausbildung eines entsprechend ausgerichteten Steckerabschnitts 5 unterbrochen ist (eine achte Rippe ist weggelassen). Wie in Fig. 7 zu sehen ist, sind die Kühlrippen mit der Aufnahmefläche 35 über einen ebenfalls zylindrischen Abschnitt des Metallkörpers 3 verbunden. Dadurch kann die von der Aufnahmefläche 35 aufgenommene Wärme effizient auf die Kühlrippen 33 zur weitergehenden Dissipation übertragen werden.
Der Anbring- und Aufnahmeabschnitt 1 weist ferner die beiden ersten Kontaktstifte 41 und 42 auf. Die beiden ersten Kontaktstifte 41 und 42 erstrecken sich parallel zur ersten Achse 100, wobei ein stirnseitiges Ende geringfügig durch eine Aussparung 37 in der Aufnahmefläche 35 (siehe Fig. 7) hindurch über eben diese Aufnahmefläche 35 hervorsteht. Hier werden die entsprechenden Enden nach Montage des Substrats mit den betreffenden Anschlüssen (plus und Minuspol oder Masse) elektrisch leitend verbunden. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, liegen die gegenüberliegenden Enden der ersten Kontaktstifte 41 und 42 in rückwärtiger Richtung (in Fig. 2 nach oben) in dem von den Kühlrippen gebildeten Innenraum frei und sind selbst umhaust bzw. liegen frei. Die Kontaktstifte 41 und 42 sind aus geradlinigen gekröpften Stäben bereitgestellt und durch die Umspritzung in ihrer Position fixiert.
Nachfolgend wird der Steckerabschnitt 5 mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 im Detail beschrieben.
Der Steckerabschnitt 5 ist als eigenständiges Teil gebildet und weist einen Verbindungsabschnitt 51 und den eigentlichen Stecker 52 sowie zwei zweite Kontaktstifte 71 , 72 auf. Der Steckerabschnitt 5 ist wie der Anbring- und Aufnahmeabschnitt 1 in einem Spritzgussprozess hergestellt, bei dem die beiden zweiten Kontaktstifte 71 , 72 mit einem Kunststoffmaterial umspritzt sind. Der Verbindungsabschnitt 51 ist im wesentlichen quaderförmig ausgebildet und umfasst eine Tasche 54 sowie eine Durchgangsbohrung 56, die sich beide parallel zueinander und senkrecht zu einer zweiten Achse 200 erstrecken, die durch den eigentlichen Stecker 52 festgelegt wird (Steckerrichtung).
Die beiden zweiten Kontaktstifte 71 , 72 sind durch den Spritzguss parallel zueinander und zu der zweiten Achse 200 fest in dem Steckerabschnitt 5 positioniert, (siehe Fig. 2). Sie erstrecken sich entlang dieser Achse 200 mit einem Abstand voneinander von der Tasche 54, in welcher sie frei liegen in einen röhrenförmigen Steckerhohlraum 55 hinein, in welchem sie ebenfalls freilegen. Der Abstand zwischen den beiden Kontaktstiften 71 , 72 ist der gleiche wie zwischen den beiden Kontaktstiften 41 ,42. An einer Außenoberfläche des eigentlichen Steckers 52 sind Schlüssel- und Führungselemente 53 angebracht, die sich ebenfalls entlang der zweiten Achse 200 erstrecken. Ferner ist ein Verrastungselement 57 vorgesehen, das mit einem entsprechenden Element der Kupplung (nicht gezeigt) Zusammenwirken kann, um eine sichere Verbindung mit der Leistungsversorgungsquelle herzustellen.
Das in den Figuren 1 und 2 angedeutete Aufstecken erfolgt durch Einführen eines in Fig. 2 gezeigten Bolzens 62 des Spritzgussteils 2 in die Durchgangsbohrung 56 des Steckerabschnitts 5. Da sich der Bolzen 62 parallel zur ersten Achse 100 erstreckt, ist dadurch bereits eine Abwinklung des eigentlichen Steckers mit seiner zweiten Achse 200 und den sich zu dieser parallel erstreckenden Kontaktstiften 71 , 72 um 90° gegenüber der ersten Achse 100 bewerkstelligt. Beim weiteren Einschieben des Bolzens 62 in die Durchgangsbohrung 56 treten auch die Enden der ersten Kontaktstifte 41 , 42 in die Tasche 54 des Steckerabschnitts 5 ein. Dort treffen sie auf die sich senkrecht zu ihnen erstreckenden freiliegenden Enden der zweiten Kontaktstifte 71 , 72.
Beim weiteren Einschieben kommt ein in Fig. 2 gezeigtes Positioniermittel 61 , das ebenfalls Teil des Spritzgußteils 2 ist, in Kontakt mit einer Oberfläche des Steckerabschnitts 5. Das Positioniermittel 61 ist passend zur Tasche 54 dimensioniert, so dass es unmittelbar in diese eingeführt werden kann. Dadurch ist nun auch eine azimutale Orientierung des Steckerabschnitts 5 in Bezug auf den Anbring- und Aufnahmeabschnitt 1 festgelegt. Gleichzeitig ist die Tasche 54 auf diese Weise einseitig geschlossen.
In Fig. 4 ist eine Ansicht des zusammengebauten Lampensockels 10 von unten zu erkennen. Die im wesentlichen geradlinigen zweiten Kontaktstifte 71 , 72 sind an ihren in der Tasche 54 freiliegenden Enden geringfügig gekröpft, so dass die Kontaktstifte 71 , 72 bzw. 41 , 42 trotz an sich gleichen Abstands beim Einführen sanft aufeinander gleiten. Ferner beträgt die Länge des Bolzens 62 mehr als die Länge der Durchgangsbohrung 56, so dass sich ein hervorstehender Bereich 63 des Bolzens 62 ergibt. Dieser wird heißverstemmt, um den Steckerabschnitt 5 an dem Anbring- und Aufnahmeelement 1 zu fixieren, wie am besten in der Schnittansicht der Fig. 7 zu erkennen ist.
In diesem Zustand ist die Tasche 54 noch in rückwärtige Richtung (in Fig. 7 nach unten) offen, so dass die Kontaktstelle zwischen den ersten Kontaktstiften 41 , 42 und den zweiten Kontaktstiften 71 , 72 jeweils frei liegt. Im Ausführungsbeispiel kann hierbei von außen ein Laserschweißvorgang durchgeführt werden, der die Stifte 41 und 71 bzw. 42 und 72 elektrisch leitend verbindet. Anschließend kann die Tasche 54 zum Schutz der resultierenden Kontaktstellen 81 , 82 mit einer Vergussmasse verfallt werden. Alternativ kann ein Deckel aufgesetzt werden.
In Fig. 3 ist der zusammengebaute Lampensockel in perspektivische Ansicht gezeigt. Die Figuren 4 und 5 zeigen eine perspektivische Ansicht von unten (Fig. 4) sowie eine Schnittansicht von unten auf eine Ebene BB (Fig. 5) wie sie in Fig. 7 skizziert ist. In dieser Ebene liegen die zweiten Kontaktstifte 71 , 72. Die Figuren 6 und 7 zeigen eine perspektivische Ansicht von der Seite (Fig. 6) sowie eine Schnittansicht von der Seite
(Fig. 7) auf eine Ebene AA, wie Sie in Fig. 4 skizziert ist (in Fig. 4 leicht in der Tiefe versetzt, um die Details besser darzustellen).
BEZUGSZEICHEN LISTE:
Anbring- und Aufnahmeabschnitt
Spritzgussteil
Metallkörper
Steckerabschnitt
Lampensockel hervorstehender Abschnitt hervorstehender Abschnitt hervorstehender Abschnitt hervorstehender Abschnitt scheibenförmiger Abschnitt zylindrischer Abschnitt zylindrischer Hohlraum ringförmige Öffnung
Kühlrippe
Aufnahmefläche (für Substrat der elektr.
Baugruppe)
Aussparung erster Kontaktstift in Spritzgussteil 2 erster Kontaktstift in Spritzgussteil 2
Verbindungsabschnitt eigentlicher Stecker
Schlüssel- und Führungselemente
Tasche röhrenförmiger Hohlraum
Durchgangsbohrung
Verrastungselement Positioniermittel Bolzen Vorstehender Abschnitt (Heißverstemmung) zweiter Kontaktstift in Steckerabschnitt 5 zweiter Kontaktstift in Steckerabschnitt 5 Kontaktstelle Kontaktstelle erste Achse (Anbring- und Aufnahmeabschnitt) zweite Achse (Steckerabschnitt)

Claims

Ansprüche:
1 . Lampensockel (10) für ein austauschbares LED-Modul, umfassend: einen sich entlang einer ersten Achse (100) erstreckender Anbring- und Aufnahmeabschnitt (1 ) zum Anbringen in einem Gehäuse eines Scheinwerfers und zum Aufnehmen einer elektronischen Baugruppe umfassend wenigstens eine LED; einen sich entlang einer zweiten Achse (200) erstreckender Steckerabschnitt (5) zum Verbinden mit einer externen Kupplung, die eine Leistungsversorgungsquelle bereitstellen kann; wenigstens eine Kontaktleitung, deren erstes Ende sich entlang der ersten Achse (100) in den Anbring- und Aufnahmeabschnitt (1 ) erstreckt, um mit der elektronischen Baugruppe nach Montage derselben verbunden werden zu können, und deren zweites Ende sich entlang der zweiten Achse (200) in dem Steckerabschnitt (5) erstreckt, um dort im Fall einer geschlossenen Steckverbindung mit einem kupplungsseitigen Kontaktanschluss verbunden zu werden, so dass die elektronische Baugruppe mit elektrischer Leistung versorgt wird, wobei die erste Achse (100) und die zweite Achse (200) einen Winkel miteinander einschließen dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kontaktleitung einen ersten Kontaktstift (41 , 42) und einen vom ersten Kontaktstift (41 , 42) verschiedenen zweiten Kontaktstift (71 , 72) umfasst, wobei der erste Kontaktstift (41 , 42) das erste Ende und der zweite Kontaktstift (71 , 72) das zweite Ende ausbildet, wobei die beiden Kontaktstifte (41 , 42; 71 , 72) miteinander elektrisch leitend verbunden sind; wobei der Steckerbschnitt (5) eine in einem entsprechenden Spritzgussteil ausgebildete Durchgangsbohrung (56) und der Anbring- und Aufnahmeabschnitt (1 ) einen zur Durchgangsbohrung (56) passenden, in einem entsprechenden Spritzgussteil entsprechenden Bolzen (62) aufweist, wobei der Bolzen (62) ein Länge besitzt, die größer ist als eine Länge der Durchgangsbohrung (56), um im zusammengesteckten Zustand einen aus der Durchgangsbohrung (56) hervorstehenden Teil (63) des Bolzens (62) auszubilden, welcher zur Fixierung des Steckerabschnitts (5) an dem Anbring- und Aufnahmeabschnitt (1 ) fixiert, vorzugsweise heißverstemmt, verklebt, verschraubt oder vernietet ist
2. Lampensockel (10) gemäß Anspruch 1 , wobei der Winkel 90° beträgt.
3. Lampensockel (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Anbring- und Aufnahmeabschnitt (1 ) und der Steckerabschnitt (5) als voneinander getrennte Abschnitte ausgebildet sind, die durch Montage zusammenfügbar eingerichtet sind.
4. Lampensockel (10) gemäß Anspruch 3, wobei der Anbring- und Aufnahmeabschnitt (1 ) ein Spritzgussteil (2) umfasst, in welchem der erste Kontaktstift (41 , 42) durch Umspritzung fixiert ist; und /oder der Steckerabschnitt (5) ein Spritzgussteil umfasst, in welchem der zweite Kontaktstift (71 , 72) durch Umspritzung fixiert ist.
5. Lampensockel (10) gemäß Anspruch 4, wobei die beiden Kontaktstifte (41 , 42; 71 , 72) jeweils im Wesentlichen geradlinig ausgebildet sind.
6. Lampensockel (10) gemäß Anspruch 5, wobei die beiden Kontaktstifte (41 , 42; 71 , 72) an einer Kontaktstelle (81 , 82) miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei wenigstens einer beiden Kontaktstifte (41 , 42; 71 , 72), vorzugsweise beide Kontaktstifte (41 , 42; 71 , 72), im Bereich der Kontaktstelle (81 , 82) gekröpft sind.
7. Lampensockel (10) gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die beiden Kontaktstifte (41 , 42; 71 , 72) an einer Kontaktstelle (81 , 82) miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Kontaktstelle (81 , 82) in einer in dem Spritzgussteil des Steckerabschnitts (5) ausgebildeten und von außen zugänglichen Tasche (54) freilegt.
8. Lampensockel (10) gemäß Anspruch 7, wobei die Kontaktstelle (81 , 82) beziehungsweise die Verbindung zwischen den beiden Kontaktstiften (41 , 42; 71 , 72) durch Laserschweißen, einen Lötprozess oder Applikation eines elektrisch leitfähigen Adhesivs oder auch durch als Schneidkontakt ausgeführte Kontaktstifte (71 , 72) ausgebildet wird.
9. Lampensockel (10) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei der Steckerabschnitt (5) und der Anbring- und Aufnahmeabschnitt (1 ) ineinander passende Positioniermittel (61 ) aufweisen, so dass, wenn der Steckerabschnitt (5) bei der Montage auf den Anbring- und Aufnahmeabschnitt (1 ) aufgesteckt wird, die Kontaktstifte (41 , 42; 71 , 72) mit einander in Kontakt gebracht werden oder ein geringer Abstand entsteht.
10. Lampensockel (10) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei der Anbring- und Aufnahmeabschnitt (1 ) neben dem wenigstens einen ersten Kontaktstift (41 , 42) und dem Spritzgussteil (2) einen vom Spritzgussteil (2) zumindest teilweise umspritzten Metallkörper (3) umfasst, welcher stirnseitig eine flache Aufnahmefläche (35) für ein die elektronische Baugruppe tragendes Substrat und in einer in Bezug auf die erste Achse (100) entgegengesetzten Richtung eine Anzahl ringförmig angeordneter Kühlrippen (33) aufweist, die zumindest teilweise einen Innenraum umschließen, in welchem der Steckerabschnitt (5) nach der Montage auf das Spritzgussteil (2) des Anbring- und Aufnahmeabschnitts (1 ) in Richtung der ersten Achse (100) aufgesteckt ist.
11 . Lampensockel (10) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei der Anbring- und Aufnahmeabschnitt (1 ) stirnseitig einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt (27) aufweist, dessen Mittenachse mit der ersten Achse (100) zusammenfällt, wobei auf einer Mantelfläche des zylindrischen Abschnitts wenigstens ein Verriegelungs- und/oder Schlüsselelement als vorstehender Abschnitt (21 - 24) ausgebildet ist.
12. Lampensockel (10) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 11 , wobei der Steckerabschnitt (5) ferner aufweist: wenigstens ein Schlüsselelement (53), das bestimmt ist, mit einem passenden Schlüsselelement einer aufzusteckenden Kupplung zusammenzuwirken; und/oder wenigstens ein Verrastungselement (57), welches eine wieder lösbare mechanische Verbindung mit einer aufzusteckenden Kupplung ermöglicht.
13. LED-Modul, umfassend: einen Lampensockel (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12; und eine elektronische Baugruppe einschließlich wenigstens einer LED, die in dem Anbring- und Aufnahmeabschnitt des Lampensockels aufgenommen und mit dem ersten Kontaktstift elektrisch leitend verbunden ist.
14. LED-Modul gemäß Anspruch 13, wobei das LED-Modul eine LED-basierte Signallampe ist, die den technischen Erfordernissen der UN/ECE-Norm R128 genügt.
15. Verfahren zum Herstellen des Lampensockels gemäß einem der Ansprüche 4 bis 12, umfassend:
Bereitstellen des jeweils wenigstens einen ersten und zweiten Kontaktstifts (41 , 42; 71 , 72); jeweils einzeln und getrennt voneinander Umspritzen des ersten und des zweiten Kontaktstifts (41 , 42; 71 , 72) zum Ausbilden entsprechend des Anbring- und Aufnahmeabschnitts (1 ) und des Steckerabschnitts (5);
Zusammenstecken des Steckerabschnitts (5) und des Anbring- und Aufnahmeabschnitts (1 );
Laserschweißen, Löten oder Kleben mithilfe eines elektrisch leitfähigen Adhesivs einer Kontaktstelle zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktstift, oder Ausbilden der Kontaktstelle durch als Schneidkontakt ausgeführte Kontaktstifte (71 , 72) als.
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