Sockel für eine Lampe

Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft einen Sockel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine mit einem derartigen Sockel versehene Lampe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 18.

Stand der Technik

Der erfindungsgemäße Sockel kann prinzipiell bei einer Vielzahl einseitig gesockelter Lampen Verwendung finden. Das Hauptanwendungsgebiet des Sockels dürfte jedoch bei Entladungslampen für Scheinwerfer, insbesondere für Fahrzeugscheinwerfer liegen, die von einem Außenkolben umgeben und einseitig in einen Sockel eingesetzt sind.

Eine Entladungslampe mit einem derartigen Sockel wird beispielsweise auf der Internetdomain www.osram.de unter der Produktbezeichnung "XENARC®" beschrieben. Bei diesen herkömmlichen Lampen findet ein Sockel vom Typ P32d

Verwendung. Dieser hat steckerseitig zwei diametral zueinander angeordnete zapfenförmige Verbindungselemente, die an einem Außendurchmesser des

Sockelgrundkörpers angebracht sind. Diese Zapfen dienen zur Aufnahme und lösbaren Fixierung eines Kontaktierungselements, beispielsweise eines

Kontaktsteckers, am Sockel. Zur Montage des Kontaktsteckers an dem Sockel hat dieser vier um jeweils 90° versetzte Führungsnuten, in die die Zapfen des Sockels einführbar sind. Nach dem vollständigen Einschieben des Kontaktsteckers kann dieser von seiner Entriegelungsstellung über eine Drehbewegung in eine Verriegelungsstellung verdreht werden, wobei sich die Zapfen über

Verriegelungselemente des Kontaktsteckers hinwegbewegen und bajonettartig verrasten - mit anderen Worten - die Zapfen des Sockels bilden zusammen mit den

Verriegelungselementen des Kontaktsteckers einen Bajonettverschluss, der eine Montage des Kontaktsteckers auf dem Sockel in axialer Richtung und eine Arretierung bzw. ein Lösen durch Drehen um die Längsachse des Steckers ermöglichen, wobei der Kontaktstecker in seiner Verriegelungsstellung am Sockel gehalten ist und die elektrische Kontaktierung der Entladungslampe durchfuhrt. Aufgrund der Anordnung und Anzahl der Führungsnuten sind vier um jeweils 90° versetzte Montagepositionen des Kontaktsteckers auf dem Lampensockel und damit vier Abgangsposition für das radial aus dem Kontaktstecker austretende Anschlusskabel möglich, so dass die Handhabung des Kontaktsteckers im Scheinwerfer erleichtert ist.

Nachteilig bei derartigen Sockeln ist zum Einen, dass es aufgrund fehlender Unterscheidungsmerkmale am Sockel zu einer Verwechslung der Lampentypen und dadurch zu einem fehlerhaften Lampeneinbau kommen kann. Ein fehlerhafter Lampeneinbau führt zu einer verminderten Lebensdauer und zur Zerstörung der Lampe, da beispielsweise quecksilberfreie Entladungslampen andere elektronische Eigenschaften als herkömmliche Entladungslampen aufweisen und deshalb zum Betrieb andere Vorschal tgeräte und Zündeinrichtungen benötigen. Des Weiteren ist nachteilig, dass die mechanische Belastung der Zapfen aufgrund der für eine sichere Kontaktierung und Dichtfunktion zwischen Sockel und Kontaktstecker notwendigen mechanischen Steckerkräfte Materialien mit einer hohen Festigkeit erfordern. Dadurch sind derartige Sockel in der Herstellung teuer.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sockel für eine Lampe, insbesondere für eine Entladungslampe sowie eine mit einem derartigen Sockel ausgerüstete Lampe zu schaffen, bei denen gegenüber herkömmlichen Lösungen eine Kodierung bei minimalem vorrichtungstechnischem Aufwand und eine verbesserte Halterung des Kontaktsteckers am Sockel ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Sockels durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Lampe durch die Merkmale des Anspruchs 18

gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Der erfindungsgemäße Sockel für eine Lampe, insbesondere für eine Entladungslampe, hat Verbindungselemente zum Verbinden des Sockels mit zumindest einem Kontaktierungselement, die derart angeordnet sind, dass eine Relativbewegung zwischen Kontaktierungselement und Sockel eine mechanische und/oder elektrische Verbindung zwischen Sockel und Kontaktierungselement herstellt. Erfindungsgemäß hat der Sockel zumindest drei Verbindungselemente zur Verbindung mit dem Kontaktierungselement. Diese Lösung ermöglicht aufgrund der mechanischen Kodierung mittels des dritten Verbindungselements eine eindeutige Unterscheidung zu herkömmlichen Sockeln, beispielsweise vom Typ P32d. Dadurch wird eine Verwechslung der Lampentypen und ein fehlerhafter Anschluss des Kontaktsteckers am Sockel wirkungsvoll verhindert. Erfindungsgemäß reduziert sich durch die Verwendung von zumindest drei Verbindungselementen weiterhin die mechanische Belastung der einzelnen Verbindungselemente, so dass auf die Verwendung von hochfesten Sockelmaterialien, wie sie bei herkömmlichen Lösungen mit zwei Verbindungselementen erforderlich sind, verzichtet werden kann. Dadurch können erfindungsgemäß preiswertere Kunststoffe mit bisher unzureichenden mechanischen Eigenschaften Verwendung finden und die Herstellungskosten des Sockels gegenüber der Eingangs genannten Lösung verringert werden.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Verbindungselemente um 120° zueinander versetzt an dem Sockel angeordnet. Die symmetrische Anordnung der Verbindungselemente ermöglicht eine einfache Bauteilgestaltung des Sockels und des Kontaktsteckers, wobei sich die Herstellung des Sockels bei verringerten Herstellungskosten weiter vereinfacht.

Vorzugsweise sind die Verbindungselemente an einer Außenumfangsfläche eines Befestigungsabschnittes des Sockels angeordnet.

Der Sockel greift vorzugsweise über die umfangsseitig vorstehenden Verbindungselemente in Ausnehmungen des Kontaktierungselements ein und ist dort über diese festlegbar.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Verbindungselemente als im Wesentlichen zylinderförmige Zapfen ausgebildet. Diese können einstückig, beispielsweise im Spritzgussverfahren, mit dem Sockel ausgebildet sein und sind aufgrund ihrer Formgebung fertigungstechnisch einfach herstellbar.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Kontaktierungselement relativ zu den Verriegelungselementen drehbar und mittels eines Bajonettverschlusses an dem Sockel lösbar festlegbar ist.

Vorzugsweise ist das Kontaktierungselement als Kontaktstecker ausgebildet und mittels der Verbindungselemente an dem Sockel gehalten.

Der Sockel hat vorzugsweise zwei diametral zueinander angeordnete schlitzförmige Ausnehmungen, die sich axial zu einer Längsachse des Sockels erstrecken und eine Positionierung der Lampe im Sockel ermöglichen.

Die Lampe, beispielsweise eine Entladungslampe, ist vorzugsweise über die Ausnehmungen in zumindest einer definierten Drehstellung in den Sockel einführbar und dort drehfest festlegbar.

Zur Verbindung des Sockels mit der Lampe sind im Bereich eines Aufnahmeabschnittes des Sockels Halteelemente, insbesondere Federlaschen angeordnet.

Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel sind im Bereich des Aufnahmeabschnittes des Sockels vier Halteelemente angeordnet, die in den Aufnahmeabschnitt hineingebogen sind und zwischen denen die Lampe mittelbar oder unmittelbar aufnehmbar und festlegbar ist.

Vorzugsweise ist eine erste Stromzuführung der Lampe über eine Stromrückfϊihrung mit einer Kontaktfläche und eine zweite Stromzuführung mit einem Kontaktstift des Sockels elektrisch verbunden.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Sockel in einen Scheinwerfer, insbesondere in einen Fahrzeugscheinwerfer eingesetzt. Hierzu ist der Sockel vorzugsweise über einen im Wesentlichen ringförmigen Flansch mit dem Scheinwerfer in Anlage bringbar.

Um die lagerichtige Montage der Lampe im Scheinwerfer zu gewährleisten, können am Flansch Positionierelemente vorgesehen sein. Diese sind vorzugsweise als Ausnehmungen am Außenumfang des Flansches ausgebildet, in die Vorsprünge des Scheinwerfers eingreifen.

Bei einer erfindungsgemäßen Variante hat der Flansch eine im Wesentlichen rechteckförmige Ausnehmung und eine etwa halbrunde Ausnehmung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Sockels mit eingesetzter Entladungslampe;

Figur 2 eine dreidimensionale Einzeldarstellung des Sockels aus Figur 1;

Figur 3 eine andere Perspektive des Sockels aus Figur 2;

Figur 4 eine dreidimensionale Darstellung des Sockels aus Figur 2 mit Kontaktierungselement und

Figur 5 eine weitere dreidimensionale Darstellung des Sockels aus Figur 2.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer einseitig gesockelten Entladungslampe für einen Fahrzeugscheinwerfer erläutert. Wie bereits eingangs erwähnt, ist der erfindungsgemäße Sockel jedoch keinesfalls auf derartige Lampentypen beschränkt.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sockels 1 mit einer in diesen eingesetzten quecksilberfreien Hochdruckentladungslampe 2. Diese besitzt ein Entladungsgefäß 4 aus Quarzglas mit einem Innenraum 6 und zwei diametral angeordneten, abgedichteten Endabschnitten 8, 10, die jeweils eine Stromdurchführung 12, 14 aufweisen. In den Innenraum 6 ragen zwei diametral angeordnete Elektroden 16, 18, die jeweils mit einer der Stromdurchführungen 12, 14 verbunden sind und zwischen denen sich während des Lampenbetriebs eine Gasentladung ausbildet. In dem Innenraum 6 des Entladungsgefäßes 4 ist eine ionisierbare Füllung eingeschlossen, die aus hochreinem Xenongas und mehreren Metallhalogeniden besteht. Das Entladungsgefäß 4 ist von einem Außenkolben 20 umgeben, der aus Quarzglas besteht, das mit Ultraviolettstrahlung absorbierenden Dotierstoffen versehen ist. Der Sockel 1 trägt die beiden Lampengefäße 4, 20 und ist mit den elektrischen Anschlüssen der Lampe verbunden. Die Stromdurchführung 12 des sockelfernen Endabschnittes 8 des Entladungsgefäßes 4 ist über eine Stromrückführung 22 und eine Kontaktplatte 23 (siehe Figur 3) mit einem ersten, als Kontaktring ausgebildeten elektrischen Anschluss 24 verbunden, während die andere Stromdurchführung 14 mit einem als Kontaktstift ausgebildeten zweiten elektrischen Anschluss 26 (siehe Figur 5) des Sockels 1 elektrisch leitend verbunden ist. Die Stromrückführung 22 ist zusätzlich von einer Isolierhülse 28 umgeben.

Gemäß Figur 2, die eine dreidimensionale Einzeldarstellung des Sockels 1 aus Figur 1 zeigt, hat dieser einen zumindest abschnittsweise zylinderförmigen Grundkörper 30, der lampenseitig einen Aufnahmeabschnitt 32 mit einer Aufnahmebohrung 34 aufweist. Der Sockel 1 hat im Bereich des Aufnahmeabschnitts 32 zwei diametral zueinander in einer Innenumfangswandung 36 der Aufnahmebohrung 34 angeordnete schlitzförmige Längsnuten 38, 40 zur Positionierung der Entladungslampe 2 im

Sockel 1 (siehe Figur 1). Die Längsnuten 38, 40 erstrecken sich achsparallel zu einer Längsachse 42 des Sockels 1. Die Entladungslampe 2 ist über die Längsnuten 38, 40 in zumindest einer definierten Drehstellung in den Sockel 1 einführbar. Das Einführen der Entladungslampe 2 in den Sockel 1 wird durch eine stirnseitig an der Innenumfangs wandung 36 der Aufnahmebohrung 34 ausgebildete Einfuhrschräge 44 erleichtert. Der Aufnahmeabschnitt 32 geht stirnseitig in einen mit einer umlaufenden Schrägfläche 46 versehenen Einführkegel 48 zum Einsetzen des Sockels 1 in den Scheinwerfer (nicht dargestellt) über. Der Einführkegel 48 ist von vier um 90° versetzt angeordneten etwa U-förmigen Ausnehmungen 50 unterbrochen, die sich stirnseitig bis etwa auf die Höhe eines zumindest abschnittsweise ringförmigen Flansches 52 erstrecken, so dass der Einführkegel 48 aus vier einzelnen Segmenten 54 besteht. In den Ausnehmungen 50 des Einführkegels 48 ist jeweils ein Halteelement 56 angeordnet, das sich im Wesentlichen entlang der Längsachse 42 des Sockels 1 erstreckt. über die Halteemente 56 ist die Entladungslampe 2 mit dem Sockel 1 verbindbar. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Haltelemente 56 als Federlaschen 58 ausgebildet und in die Innenumfangswandung 36 der Aufnahmebohrung 34 eingesetzt. Zur Aufnahme und lösbaren Fixierung der Entladungslampe 2 im Sockel 1 sind die Federlaschen 58 in die Aufnahmebohrung 34 hineingebogen, so dass die Entladungslampe 2 zwischen diesen aufnehmbar und festlegbar ist. Zur Montage des Sockels 1 im Scheinwerfer, hat der Flansch 52 eine Anlagefläche 60, die über noppenartige Vorsprünge 62 in Anlage an das Scheinwerfergehäuse (nicht dargestellt) bringbar ist.

Wie Figur 3 entnehmbar ist, sind an dem Flansch 52 zwei Positionierelemente 64 vorgesehen, die eine lagerichtige Montage des Sockels 1 im Scheinwerfer erleichtern. Hierzu ist an einem Außenumfang 66 des Flansches 52, eine im Wesentlichen U- förmige Rechtecknut 68 sowie in Umfangsrichtung von dieser beabstandet eine etwa halbrunde Ausnehmung 70 ausgebildet, in die bei in den Scheinwerfer eingesetztem Sockel 1 zwei Vorsprünge (nicht dargestellt) des Scheinwerfergehäuses eingreifen, so dass die Drehstellung des Sockels 1 um die Längsachse 42 festgelegt ist und dieser nur in einer definierten Lagerichtung in dem Scheinwerfer montiert werden kann.

Gemäß Figur 4, die eine weitere Darstellung des Sockels 1 zeigt, geht der Sockel 1 nach dem Flansch 52 steckerseitig in einen zylinderförmigen Befestigungsabschnitt 72 über. Erfindungsgemäß sind an dem Sockel 1 im Bereich des Befestigungsabschnitts 72 drei umfangsseitig vorstehende Verbindungselemente 74 (siehe Figur 3) zum Verbinden des Sockels 1 mit einem schematisch angedeuteten Kontaktierungselement 76 ausgebildet. Diese Lösung ermöglicht aufgrund des dritten Verbindungselements 74 eine mechanische Kodierung und damit eine eindeutige Unterscheidung zu herkömmlichen Sockeln vom Typ P32d. Dadurch wird eine Verwechslung und ein fehlerhafter Anschluss des Kontaktierungselements 76 am Sockel 1 wirkungsvoll verhindert. Erfindungsgemäß wird die mechanische Belastung der einzelnen Verbindungselemente 74 durch die Verwendung von drei Verbindungselementen 74 reduziert, so dass auf hochfeste Sockelmaterialien, wie sie bei herkömmlichen Lösungen mit zwei Verbindungselementen erforderlich sind, verzichtet werden kann. Dadurch können erfindungsgemäß Kunststoffe mit bisher unzureichenden mechanischen Eigenschaften Verwendung finden, wobei sich die Herstellungskosten des Sockels 1 wesentlich verringern.

Die Verbindungselemente 74 sind derart angeordnet, dass eine Relativbewegung des Kontaktierungselements 76 bezüglich des Sockels 1 eine Verbindung zwischen Sockel 1 und Kontaktierungselement 76 bewirkt. Hierzu ist das Kontaktierungselement 76 relativ zu den Verbindungselementen 74 drehbar und mittels eines Bajonettverschlusses (nicht dargestellt) an dem Sockel 1 lösbar festlegbar. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungselemente 74 als zylinderförmige Zapfen 78 ausgebildet, die wie insbesondere Figur 3 zu entnehmen ist, jeweils um einen Winkel α, der 120° entspricht, versetzt an einer Außenumfangs fläche 86 des Befestigungsabschnitts 72 des Sockels 1 angeordnet sind und mit einer Stufenfläche 82 des Sockels 1 bündig abschließen (siehe Figur 5). Der Befestigungsabschnitt 72 geht steckerseitig stufenförmig in einen zylinderförmigen Kontaktabschnitt 84 mit gegenüber dem Befestigungsabschnitt 72 verkleinertem Außendurchmesser über, an dessen Umfangsfläche 86 der elektrisch leitfähige Kontaktring 24 eingesetzt ist, der bündig mit der Umfangsfläche 86 des

Kontaktabschnittes 84 abschließt. Der Kontaktring 24 bildet eine Kontaktfläche aus und ist wie bereits erläutert mit der in das Entladungsgefäß geführten Stromrückführung 22 (siehe Figur 1) der Entladungslampe 2 elektrisch verbunden. Gemäß Figur 4 ist das Kontaktierungselement 76 mittels der Zapfen 78 an dem Befestigungsabschnitt 72 des Sockels 1 gehalten. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kontaktierungselement 76 als Kontaktstecker 92 ausgebildet, der über eine elektrische Leitung 93 mit einer entfernt von der Entladungslampe angeordneten Zündeinheit (nicht dargestellt), die zum Zünden der Entladungslampe 2 am Beginn ihres Betriebs erforderlich ist, verbunden ist. Der erfindungsgemäße Sockel 1 ist jedoch auch für Kontaktierungselemente 92 mit einer integrierten Zündeinheit geeignet. Aufgrund der Integration der Zündeinheit in das Kontaktierungselement 92 sind bei dieser Variante keine Hochspannung führenden elektrischen Leitungen zwischen der Entladungslampe 2 und der Zündeinheit erforderlich.

Wie insbesondere Figur 5 zu entnehmen ist, die eine weitere dreidimensionale Darstellung des Sockels 1 zeigt, ist der Kontaktabschnitt 84 des Sockels 1 zumindest abschnittsweise als Hohlzylinder 88 ausgebildet. In einer Sacklockbohrung 90 des Hohlzylinders 88 ist der Kontaktstift 26 angeordnet, der sich entlang der Längsachse 42 des Sockels 1 erstreckt und mit der zweiten Stromdurchfuhrung 14 der Entladungslampe 2 elektrisch leitend verbunden ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Sockel 1 der Entladungslampe 2 aus elektrisch isolierendem Kunststoff.

Anhand Figur 4 werden im Folgenden die wesentlichen Schritte der Montage des Kontaktsteckers 92 auf dem Sockel 1 erläutert.

Der Kontaktstecker 92 wird zu seiner Montage in Richtung der Längsachse 42 auf den Sockel 1 geschoben. Hierzu hat der Kontaktstecker 92 an seinem zu dem Sockel 1 der Entladungslampe 2 weisenden Halteabschnitt 94 eine stufenförmige Ausnehmung 96, in die der Befestigungsabschnitt 72 des Sockels 1 einfuhrbar ist. Die Ausnehmung 96 weist an ihrem Innenumfang zumindest drei nach außen

vertiefte und koaxial zu der Längsachse 42 des Sockels 1 verlaufende, um 120° versetzte Führungsnuten (nicht dargestellt) auf, in die die Zapfen 78 des Sockels 1 einführbar sind, so dass der Kontaktstecker 92 um die Längsachse 42 drehfest auf den Sockel 1 aufschiebbar ist. Beim Einschieben des Kontaktsteckers 92 auf den Befestigungsabschnitt 72 des Sockels 1 gelangen die Kontaktelemente (nicht dargestellt) des Kontaktsteckers 92 in Anlage an den Kontaktring 24 des Befestigungsabschnitts 72. Weiterhin wird der Kontaktstift 26 (siehe Figur 5) in eine nicht dargestellte Kontakthülse des Kontaktsteckers 92 eingeschoben und elektrisch kontaktiert. Durch eine umlaufende Fase 98 des Befestigungsabschnittes 72 wird das Einschieben des Kontaktsteckers 92 auf den Sockel 1 erleichtert. Nach dem vollständigen Einschieben des Kontaktsteckers 92 wird dieser von seiner Entriegelungsstellung in eine Verriegelungsstellung verdreht, wobei sich die Zapfen 78 über nicht dargestellte Verriegelungselemente hinwegbewegen und dort verrasten - mit anderen Worten - die Zapfen 78 bilden zusammen mit den Verriegelungselementen einen Bajonettverschluss aus, der eine Montage des Kontaktsteckers 92 auf dem Sockel 1 in axialer Richtung und eine Arretierung bzw. ein Lösen durch Drehen um die Längsachse 42 des Sockels 1 ermöglicht. In der Verriegelungsstellung ist der Kontaktstecker 92 am Sockel 1 gehalten und die elektrische Kontaktierung der Entladungslampe 2 durchgeführt. Die Demontage des Kontaktsteckers 92 und des Sockels 1 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge wie vorstehend erläutert.

Der erfindungsgemäße Sockel 1 ist nicht auf die beschriebene Halterung der Entladungslampe 2 mittels Federlaschen 58 beschränkt, vielmehr kann jede aus dem Stand der Technik bekannte Verbindungstechnik Verwendung finden, die eine sichere Halterung der Lampenröhren 4, 20 an dem Sockel 1 ermöglicht. Weiterhin kann der erfindungsgemäße Sockel mehr als drei Verbindungselemente 74 aufweisen.

Offenbart ist ein Sockel 1 für eine Lampe 2, insbesondere für eine Entladungslampe, mit Verbindungselementen 74 zum Verbinden des Sockels 1, und mit zumindest einem Kontaktierungselement 76, wobei die Verbindungselemente 74 derart

angeordnet sind, dass eine Relativbewegung zwischen Kontaktierungselement 76 und Sockel 1 eine mechanische und/oder elektrische Verbindung zwischen Sockel 1 und Kontaktierungselement 76 herstellt. Erfindungsgemäß hat der Sockel 1 zumindest drei Verbindungselemente 74 zur Verbindung mit dem Kontaktierungselement 76.