DE102005038186B4

DE102005038186B4 - Scheinwerfermodul für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102005038186B4
Application number: DE102005038186A
Authority: DE
Inventors: Ralph Hettich; Günter HÖLZEL; Christian Dipl.-Ing. Köhler (FH)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2025-08-13
Also published as: DE102005038186A1

Abstract

Scheinwerfermodul (1) für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem in einem Scheinwerfergehäuse (2) angeordneten Träger (3) zur Aufnahme eines oder mehrerer Leuchtkörper (4), die über mindestens eine Kühlleitung (5) mit Kühlluft (6) versorgt werden, wobei zumindest die Kühlleitung (5) für den Lufttransport zum Leuchtkörper (4) sowie der Leuchtkörper (4) oder eine Gruppe von Leuchtkörpern (4) konzentrisch zueinander ausgerichtet und im Scheinwerfergehäuse (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Austrittsende (9) der Kühlleitung (5) mit Bezug auf die Leuchtrichtung der Leuchtkörper (4) im Bereich einer Rückseite (10) des Trägers (3) bzw. der Leuchtkörper (4) befindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scheinwerfermodul für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem in einem Scheinwerfergehäuse angeordneten Träger zur Aufnahme eines oder mehrerer Leuchtkörper, die über mindestens eine Kühlleitung mit Kühlluft versorgt werden.

Es ist bereits ein Scheinwerfermodul für Kraftfahrzeuge mit einem in einem Scheinwerfergehäuse angeordneten Träger zur Aufnahme eines Leuchtkörpers bekannt ( DE 102 27 720 A1 ), dessen Träger zur Aufnahme einer LED-Platine mit einem Kühlkörper dient, so dass Kühlluft direkt oder indirekt dem Kühlkörper zugeführt werden kann. Die Luftzuführkanäle und Luftabführkanäle sind hierzu an die Außenseite des Scheinwerfergehäuses angeschlossen, was beim Einbau des Scheinwerfergehäuses Probleme darstellt.

Aus der US 2005/0111234 A1 ist ein Scheinwerfermodul für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem in einem Scheinwerfergehäuse angeordneten Träger zur Aufnahme eines Leuchtkörpers bekannt. Der Träger beziehungsweise der Leuchtkörper wird mit Kühlluft versorgt, wobei die Kühlleitungen für den Lufttransport zum Leuchtkörper konzentrisch zum Leuchtkörper ausgerichtet sind.

Aus der DE 688 919 ist ein elektrischer Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge mit einem am Deckelring befestigten Reflektor und einem die Lichtaustrittsöffnung ausfüllenden Polarisationsfilter bekannt. In einem in Leuchtrichtung gesehen hinter einer Glühbirne gelegenen Abschnitt des Scheinwerferkörpers ist ein Ventilator angeordnet, welcher zur Kühlung der Glühbirne dieser einen Kühlluftstrom zuführt. Eine Rückführung der erwärmten Kühlluft erfolgt konzentrisch und radial außerhalb der Zuführung entlang einer Innenseite des Scheinwerfergehäuses, so dass ein Wärmeaustausch mit der Umgebung und damit eine Kühlung des rückgeführten und erwärmten Kühlluftstromes erfolgen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Scheinwerfergehäuse mit einer Kühleinrichtung derart auszubilden und anzuordnen, dass bei platzsparender Bauweise eine optimale Kühlwirkung für die Leuchtkörper sichergestellt wird.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass zumindest die Kühlleitung für den Lufttransport zum Leuchtkörper sowie der Leuchtkörper oder eine Gruppe von Leuchtkörpern konzentrisch zueinander ausgerichtet und im Scheinwerfergehäuse angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, dass die Leuchtkörper auf einfache Weise ausreichend mit Kühlluft versorgt werden. Durch die günstige Platzierung der Kühlleitung für den Lufttransport zum Leuchtkörper sowie die vorteilhafte Ausgestaltung des Leuchtkörpers ist eine optimale Kühlung der Leuchtkörper gewährleistet und bei platzsparender Anordnung der einzelnen Leitungen auch der Abtransport der Warmluft sichergestellt. Die Kühlleitung kann mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gebläse in Wirkverbindung stehen. Auf diese Weise kann ein geregelter oder herunter gekühlter Luftstrom in großer Intensität den abzukühlenden Leuchtkörpern zugeführt werden. Die Luftkühlung ist aufgrund der vorteilhaften Kühlmittelversorgung von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs unabhängig. Die Zufuhr der kalten Luft direkt zum Zentrum der Leuchtkörper und somit zur Wärmequelle stellt eine maximale Wärmeabfuhr aus dem Inneren des Scheinwerfergehäuses sicher. Ferner wird durch die Anordnung der Ablufteinrichtung sichergestellt, dass Warmluft nicht wieder angesaugt wird. Ferner kann die Kühlluft mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten Filters gereinigt werden, wenn z. B. eine Einleitung der Kühlluft über ein Gebläse erfolgt. Durch das Gebläse wird eine aktive Einleitung der Kühlluft in das Scheinwerfergehäuse zusätzlich sichergestellt.

Die vorteilhafte Kühlmittelversorgung des Scheinwerfergehäuses ermöglicht ferner eine ideal abgestimmte Oberfläche des Tägers im Verhältnis zur gesamten Kühlkörpermasse.

Der modulare Aufbau des Scheinwerfergehäuses mit zwei getrennten Gehäuseabschnitten und die optimale Kühlluftversorgung, ohne Einbeziehung des Fahrtwindes des KFZ (autarkes System), macht die freie Platzierung des Scheinwerfermoduls im Fahrzeug möglich. Die einwandfrei von einander abgedichteten Gehäuseabschnitte verhindern eine Verschmutzung des Scheinwerfergehäuses und der Optik, da die Kühlluft nur in den zweiten Gehäuseabschnitt gelangen kann.

Hierzu ist es vorteilhaft, dass die Kühlleitung für den Lufttransport zum Leuchtkörper sowie der Leuchtkörper oder eine Gruppe von Leuchtkörpern konzentrisch im Scheinwerfergehäuse angeordnet sind. Mit Hilfe der konzentrischen Anordnung der Leuchtkörper und der Kühlleitung können diese platzsparend im Gehäuse untergebracht werden, da insbesondere die Kühlleitung an keiner Stelle am Gehäuse hervorsteht.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, dass die Kühlleitung für den Lufttransport zum Leuchtkörper konzentrisch von Abluftleitungen, Öffnungen und/oder Abluftkanälen umgeben ist. Durch die konzentrische Anordnung aller wesentlichen Teile, insbesondere der LED-Lichtkörper sowie der Kühlleitung, wird eine gezielte Kühlung ermöglicht und somit eine kompakte Bauweise erreicht.

Ferner ist es nach einem anderen Ausführungsbeispiel auch möglich, dass die Abluftleitung oder die Abluftleitungen, Öffnungen und/oder Abluftkanäle für den Luftabtransport vom Leuchtkörper von einer oder mehreren Kühlleitungen konzentrisch umgeben sind. Da die Abluftleitung oder die Abluftleitungen, Öffnungen und/oder Abluftkanäle für den Luftabtransport vom Leuchtkörper alle konzentrisch im Gehäuse angeordnet sind, wird der Weg der Kühlluft zu den Leuchtkörpern vereinfacht bzw. verkürzt, so dass eine sehr gute Kühlung der Leuchtkörper erzielt werden kann.

Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass dass der Träger zur Aufnahme der Leuchtkörper, die als LED-Leuchtkörper ausgebildet sein können, einen ersten Gehäuseabschnitt von einem zweiten Gehäuseabschnitt vollständig abdichtet. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Leuchtkörper sowie die Linse bzw. optischen Teile nicht verunreinigt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass sich die Ein- und/oder Auslassöffnungen bzw. Auslasskanäle mit Bezug auf die Kühlleitung radial nach außen erstrecken. Der radiale Verlauf der Auslassöffnungen bzw. Auslasskanäle verteilt die Kühlluft fächerartig im Gehäuse und bewirkt hierdurch eine sehr gute Kühlung.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass sich ein Austrittsende der Kühlleitung mit Bezug auf die Leuchtrichtung der Leuchtkörper im Bereich einer Rückseite des Trägers bzw. der Leuchtkörper befindet. Auf diese Weise wird die Kühlluft gezielt an die wärmsten Stellen im Gehäuse transportiert.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass das Scheinwerfergehäuse zylinderförmig ausgebildet ist und die Kühlleitung sowie die Auslassöffnungen für den Abtransport der Warmluft in einer Platte angeordnet sind, die auch als Abschlussplatte an einer Seite des Scheinwerfergehäuses vorgesehen sein kann.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die Platte in einer zylindrischen, im Scheinwerfergehäuse vorgesehenen Ausdrehung aufgenommen ist und mit Seitenwänden des Scheinwerfergehäuses bündig abschließt. Hierdurch ist eine einfache Montage aller Bauteile möglich, was insgesamt zur Kostenersparnis des Scheinwerfermoduls führt und das Aussehen des Scheinwerfergehäuse verbessert.

Auch ist es von Vorteil, dass das Scheinwerfergehäuse aus zwei zylinder-, oval- oder rechteckförmigen Gehäuseabschnitten besteht, wobei an einem Ende des zweiten Gehäuseabschnitts die Platte in der Ausdrehung aufgenommen ist und der Durchmesser des ersten Gehäuseabschnitts größer ist als der Durchmesser des zweiten Gehäuseabschnitts, wobei der Träger, der im Bereich des innenliegenden Endes des zweiten Gehäuseabschnitts gegen eine Stirnkante anliegt, zwischen den beiden Gehäuseabschnitten aufgenommen ist und der erste Gehäuseabschnitt an seiner vorderen Öffnung ein lichtdurchlässiges Abdeckteil bzw. eine Linse aufweist.

Ferner ist es je nach Ausführungsform des Scheinwerfergehäuses möglich, dass die Kühlleitung für den Lufttransport zum Leuchtkörper sowie der Leuchtkörper oder eine Gruppe von Leuchtkörpern außermittig im Scheinwerfergehäuse angeordnet sind.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.
Es zeigen:
1 eine schematische Schnittdarstellung des Scheinwerfermoduls mit LED-Leuchtkörpern, die mit Hilfe einer konzentrisch im Gehäuse angeordneten Kühlleitung mit Kühlluft versorgt wird,
2 eine schematische Darstellung des Gehäuses des Scheinwerfermoduls,
3 eine Schnittdarstellung des Scheinwerfergehäuses im Bereich des Kühlkörpers,
4 eine perspektivische Ansicht des Scheinwerfergehäuses,
5 eine Platte zum Verschluss des Scheinwerfergehäuses.
In 1 ist ein Scheinwerfermodul 1 im Schnitt schematisch dargestellt, das aus einem zylindrischen Scheinwerfergehäuse 2 besteht. Das Scheinwerfergehäuse 2 besteht aus zwei Gehäuseabschnitten und zwar einem vorderen, ersten Gehäuseabschnitt 15 und einen hinteren, zweiten Gehäuseabschnitt 16. An seinem vorderen Ende ist der erste Gehäuseabschnitt 15 mit einer Öffnung 18 sowie mit einer ringförmigen Eindrehung 19 versehen, in die ein lichtdurchlässiges Abdeckteil bzw. eine kalottenförmige Linse 17 eingesetzt ist. Auf diese Weise wird die Öffnung 18 des Scheinwerfergehäuses 2 vollständig verschlossen.
An einem hinteren Ende des zweiten Gehäuseabschnitts 16 ist eine Platte 11 in einer Ausdrehung 13 des Scheinwerfergehäuses 2 aufgenommen. Die Platte 11 schließt bündig mit den Stirnkanten einer Seitenwand 14 des Scheinwerfergehäuses 2 ab. Das Scheinwerfergehäuse 2 kann auch oval- oder rechteckförmig ausgebildet sein. Der Durchmesser des zweiten Gehäuseabschnitts 16 ist kleiner als der Durchmesser des ersten Gehäuseabschnitts 15, in dem ein Träger 3 aufgenommen ist. Der Träger 3 ist im Bereich des innen liegenden Endes des ersten Gehäuseabschnitts 15 vorgesehen und liegt gegen eine Stirnkante 20 des zweiten Gehäuseabschnitts 16 an und dichtet den ersten Gehäuseabschnitt 15 vollständig gegen den zweiten Gehäuseabschnitt 16 ab, so dass keine Verunreinigungen in den ersten Gehäuseabschnitt 15 gelangen können.
Eine zentrale Kühlleitung 5 gemäß 4, 5 sowie eine oder mehrere schlitzartige Auslassöffnungen 7 für den Abtransport von Warmluft 12 sind in der Platte 11 angeordnet, die auch als Abschlussplatte an einer Seite des Scheinwerfergehäuses 2 vorgesehen sein kann.
Die Kühlleitung 5 für den Lufttransport zu einem Leuchtkörper oder einer Gruppe von Leuchtkörpern 4 ist konzentrisch in der Platte 11 angeordnet und erstreckt sich in das Innere des Scheinwerfergehäuses 2 bis zu den Leuchtkörpern 4.
Mehrere Öffnungen 7 sind ringförmig in der Platte 11 aufgenommen und dienen zum Luftabtransport aus dem Bereich der Leuchtkörper 4. Die Abluftkanäle 7 umgeben konzentrisch eine oder mehrere mittig angeordnete Kühlleitungen 5. Die Abluftkanäle 7 können auch als Bohrungen ausgebildet sein und die mittig angeordnete Kühlleitung 5 ringförmig umgeben. Am hinteren Ende des Scheinwerfergehäuses 2 sind drei Flansche 23 zum Anschluss an die Karosserieteile des Kraftfahrzeugs vorgesehen.
Je nach Ausbildung eines in der Zeichnung nicht dargestellten Scheinwerfergehäuses ist es auch möglich, dass der oder die Abluftkanäle 7 mittig bzw. konzentrisch im Scheinwerfergehäuse 2 angeordnet sind und von mehreren Kühlleitungen 5 ringförmig umgeben werden.
Der Träger 3 zur Aufnahme der Leuchtkörper 4, die im Ausführungsbeispiel als LED-Leuchtkörper ausgebildet sind, schließt, wie bereits erwähnt, den ersten Gehäuseabschnitt 15 vollständig vom zweiten Gehäuseabschnitt 16 ab.
An den Träger 3 schließt sich gemäß 3, 4 ein Ring- oder Kühlkörper bzw. eine Ablufteinrichtung 21 an. In dem Ringkörper bzw. in der Ablufteinrichtung 21 sind zahlreiche Auslasskanäle 8 vorgesehen, die sich gemäß 3 und 4 radial nach außen erstrecken und dadurch einen einwandfreien Abtransport der erwärmten Kühlluft 6 aus dem Inneren des Scheinwerfergehäuses 2 von dem Träger 3 zu den Auslassöffnungen 7 sicherstellen. Die Abluftkanäle 8 (5) umgeben konzentrisch eine oder mehrere mittig oder auch außermittig angeordnete Kühlleitungen 5.
Das Austrittsende 9 der Kühlleitung 5 endet mit Bezug auf die Leuchtrichtung der Leuchtkörper 4 im Bereich einer Rückseite 10 des Trägers 3 bzw. der Rückseite der LED-Leuchtkörper 4 und führt auf diese Weise gezielt Kühlluft 6 den Leuchtkörpern 4 und/oder dem Träger 3 zu.

Claims

Scheinwerfermodul (1) für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem in einem Scheinwerfergehäuse (2) angeordneten Träger (3) zur Aufnahme eines oder mehrerer Leuchtkörper (4), die über mindestens eine Kühlleitung (5) mit Kühlluft (6) versorgt werden, wobei zumindest die Kühlleitung (5) für den Lufttransport zum Leuchtkörper (4) sowie der Leuchtkörper (4) oder eine Gruppe von Leuchtkörpern (4) konzentrisch zueinander ausgerichtet und im Scheinwerfergehäuse (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Austrittsende (9) der Kühlleitung (5) mit Bezug auf die Leuchtrichtung der Leuchtkörper (4) im Bereich einer Rückseite (10) des Trägers (3) bzw. der Leuchtkörper (4) befindet.
Scheinwerfermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlleitung (5) für den Lufttransport zum Leuchtkörper (4) sowie der Leuchtkörper (4) oder eine Gruppe von Leuchtkörpern (4) konzentrisch im Scheinwerfergehäuse (2) angeordnet sind.
Scheinwerfermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlleitung (5) für den Lufttransport zum Leuchtkör per (4) konzentrisch von Abluftleitungen, Öffnungen (8) und/oder Abluftkanälen (7) umgeben ist.
Scheinwerfermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluftleitung oder die Abluftleitungen, Öffnungen und/oder Abluftkanäle (7) für den Luftabtransport vom Leuchtkörper (4) von einer oder mehreren Kühlleitungen (5) konzentrisch umgeben sind.
Scheinwerfermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) zur Aufnahme der Leuchtkörper (4), die als LED-Leuchtkörper ausgebildet sein können, einen ersten Gehäuseabschnitt (15) von einem zweiten Gehäuseabschnitt (16) vollständig abdichtet.
Scheinwerfermodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ein- und/oder Auslassöffnungen bzw. Auslasskanäle (8) mit Bezug auf die Kühlleitung (5) radial nach außen erstrecken.
Scheinwerfermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheinwerfergehäuse (2) zylinderförmig ausgebildet ist und die Kühlleitung (5) sowie die Auslassöffnungen (7) für den Abtransport der Warmluft (12) in einer Platte (11) angeordnet sind, die auch als Abschlussplatte an einer Seite des Scheinwerfergehäuses (2) vorgesehen sein kann.
Scheinwerfermodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (11) in einer zylindrischen, im Scheinwerfergehäuse (2) vorgesehenen Ausdrehung (13) aufgenommen ist und mit Seitenwänden (14) des Scheinwerfergehäuses (2) bündig abschließt.
Scheinwerfermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheinwerfergehäuse (2) aus zwei zylinder-, oval- oder rechteckförmigen Gehäuseabschnitten (15, 16) besteht, wobei an einem Ende des zweiten Gehäuseabschnitts (16) die Platte (11) in der Ausdrehung (13) aufgenommen ist und der Durchmesser des ersten Gehäuseabschnitts (15) größer ist als der Durchmesser des zweiten Gehäuseabschnitts (16), wobei der Träger (3), der im Bereich des innenliegenden Endes des zweiten Gehäuseabschnitts (16) gegen eine Stirnkante (20) anliegt, zwischen den beiden Gehäuseabschnitten (15, 16) aufgenommen ist und der erste Gehäuseabschnitt (16) an seiner vorderen Öffnung (18) ein lichtdurchlässiges Abdeckteil bzw. eine Linse (17) aufweist.
Scheinwerfermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlleitung (5) für den Lufttransport zum Leuchtkörper (4) sowie der Leuchtkörper (4) oder eine Gruppe von Leuchtkörpern (4) außermittig im Scheinwerfergehäuse (2) angeordnet sind.