Lichtquelle und einem optischen Element

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtmodul für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere für einen Scheinwerfer, mit einer Lichtquelle und mit einem optischen Element, das auf einem Trägerkörper aufgenommen ist, und wobei Mittel zur Justage des optischen Elementes zur Lichtquelle vorgesehen sind, um eine Einstrahlposition der Lichtquelle relativ zum optischen Element zu justieren.

STAND DER TECHNIK

Die WO 2014/008523 A1 beschreibt Lichtmodule für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs, die eine Lichtquelle und ein optisches Element in Form eines Reflektors aufweisen, und das optische Element ist auf einem Trägerkörper aufgenommen, und wobei Mittel zur Justage des optischen Elementes relativ zur Lichtquelle vorgesehen sind, um eine Einstrahlposition der Lichtquelle relativ zum optischen Element zu justieren. Dabei ist eine Justage hauptsächlich in einer Längsrichtung möglich, die die Richtung bildet, in die mit dem Lichtmodul erzeugbares Licht abgestrahlt wird. Eine Längsrichtung bildet dabei zugleich auch die Fahrtrichtung des Fahrzeugs, sodass das optische Element sinngemäß vor und zurück verstellt werden kann. Ebenso kann das optische Element um eine Höhenrichtung verschwenkt werden, beispielsweise um eine Links-, Rechts- Position zu justieren. Die Mittel zur Justage umfassen dabei Montagewinkel, die zwischen einem Trägerkörper zur Aufnahme der Lichtquelle und der Lichtquelle selbst angeordnet sind. Das Verkippen und Verschwenken erfolgt dabei drehend um eine Achse in einer Querrichtung und drehend um eine Achse in der Höhenrichtung, wobei eine Höhenverstellung des optischen Elementes relativ zur Lichtquelle nicht möglich ist.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Lichtmoduls mit Mitteln, die eine erweiterte Justage des optischen Elementes relativ zur Lichtquelle ermöglichen. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Lichtmodul gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Mittel ein Keilelement umfassen, das zwischen dem Trägerkörper und dem optischen Element beweglich angeordnet ist, sodass bei einer Verlagerung des Keilelementes eine Justage des optischen Elementes zur Lichtquelle wenigstens in einer Höhenrichtung erzeugbar ist.

Kern der Erfindung ist ein Keilelement zwischen Trägerkörper und optischem Element, das so verlagert werden kann, dass die Höhenposition des optischen Elementes über dem Trägerkörper verändert wird. Durch einen Keilwinkel des Keilelementes, beispielsweise von 5 Grad, erzeugt eine Verlagerung mit einem großen Verlagerungsweg beispielsweise in Längsrichtung eine nur kleine Positionsänderung des optischen Elementes über den Trägerkörper in Höhenrichtung. Damit ist eine feine Einstellung der Höhenposition des optischen Elementes über dem Trägerkörper möglich, indem das Keilelement zwischen den Trägerkörper und dem optischen Element weiter eingeschoben oder aus diesem ausgezogen wird.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Lichtmoduls weist das Keilelement eine schräg ausgebildete Keilfläche auf, und der Trägerkörper weist eine zur Keilfläche korrespondierende ebenfalls schräg ausgebildete Auflagefläche auf. Die Keilfläche liegt dabei an der Auflagefläche an und gleitet bei einer Verlagerung des Keilelementes auf dieser ab.

Prinzipiell kann auch das optische Element eine Auflagefläche aufweisen, die schräg ausgebildet ist und mit der Keilfläche des Keils korrespondiert. Eine Justage des optischen Elementes über dem Keilelement in einer Längsrichtung wäre dabei jedoch nicht möglich, ohne die Höhenrichtung zu verstellen. Sind die Keilfläche und die Auflagefläche zwischen dem Keilelement und dem Trägerkörper ausgebildet, und weist die Kontaktfläche des Keilelementes in Richtung zum optischen Element keine Anschrägung auf, so kann das optische Element auf dem Keilelement auch in einer Längsrichtung oder gar in einer Querrichtung justiert werden, ohne die Höhenposition des optischen Elementes über dem Trägerkörper zu verändern.

Nach einer weiteren Ausführungsform des Lichtmoduls umfassen die Mittel zur Justa- ge ein erstes Exzenterelement mit einem Exzenter, das zur Verlagerung des Keilelementes gegenüber dem Trägerkörper vorgesehen ist, wobei das erste Exzenterelement in Wirkverbindung mit dem Trägerkörper und dem Keilelement angeordnet ist. Das Exzenterelement ist vorzugsweise im Trägerkörper um eine Achse in Höhenrichtung drehbar aufgenommen, und der Exzenter des Exzenterelementes sitzt in einer Exzenteraufnahme des Keilelementes ein, sodass bei einer Verdrehung des Exzenterelementes eine Verlagerung des Keilelementes über dem Trägerkörper erzeugt wird. Mit Vorteil weist das Exzenterelement eine Werkzeugaufnahme auf, beispielsweise für einen Schraubendreher, sodass das Exzenterelement auf einfache Weise um die Achse in Höhenrichtung verdreht werden kann. Das optische Element weist hierfür einen Durchgang auf, durch den hindurch das Werkzeug geführt werden kann, um das erste Exzenterelement in Anordnung zwischen dem Trägerkörper und dem Keilelement zu verdrehen.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Lichtmoduls ist zwischen dem Trägerkörper und dem Keilelement wenigstens ein Führungselement ausgebildet, wobei mittels des Führungselementes wenigstens das Keilelement in einer Längsrichtung über dem Trägerkörper geführt ist. Vorzugsweise ist das Führungselement als Zylinderstift ausgeführt, und zur Führung des Keilelementes über dem Trägerkörper können zwei Zylinderstifte vorgesehen sein, die in Langlöchern verlagert werden können, die im Keilelement eingebracht sind. Umgekehrt besteht ebenfalls die Möglichkeit, die Zylinderstifte am Keilelement anzuordnen, die in Langlöchern verlagert werden können, die im Trägerkörper eingebracht sind. Die Zylinderstifte können dabei so lang ausgeführt sein, dass diese weiterhin Langlöcher durchgreifen, die in einem Fußabschnitt des optischen Elementes eingebracht sind, sodass eine Führung des optischen Elementes unabhängig von der Position des Keilelementes in Längsrichtung über dem Trägerkörper möglich ist. Das optische Element sitzt dabei mit dem Fußabschnitt auf der Oberseite des Keilelementes auf, und ist der Fußabschnitt über die Führungselemente in einer Längsrichtung des Lichtmoduls geführt, kann das optische Element ebenfalls in der Längsrichtung einjustiert werden.

Ist das optische Element relativ zum Trägerkörper verlagerbar, vorzugsweise in Längsrichtung, so können die Mittel zur Justage ein zweites Exzenterelement mit einem Exzenter umfassen, das zur Verlagerung des optischen Elementes gegenüber dem Trägerkörper vorgesehen ist. Das zweite Exzenterelement wird dabei in Wirkverbindung mit dem Trägerkörper und dem optischen Element angeordnet. Dabei durchgreift das zweite Exzenterelement das Keilelement, ohne mit dem Keilelement eine Wechselwirkung einzugehen. Wird das zweite Exzenterelement verdreht, beispielsweise mit einem entsprechenden Werkzeug, so kann der Exzenter des zweiten Exzenterelementes in einer Exzenteraufnahme im optischen Element verdreht werden, wodurch das optische Element über dem Trägerkörper verlagert wird. Das Exzenterelement kann mit einem Zylinderabschnitt in einer Aufnahme im Trägerkörper um eine feste Achse in Höhenrichtung verdreht werden.

Die Exzenteraufnahmen bilden ovale, elliptische oder Ei-förmige Konturen, und der Exzenter des Exzenterelementes bildet vorzugsweise eine Nockenform, sodass die Verlagerung des Keilelementes oder des optischen Elementes über dem Trägerkörper erzeugt wird, indem die Nockenkuppe des Exzenters in der Kontur der Exzenteraufnahme verdreht wird und damit in dieser abgleitet.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 eine fliegende Ansicht eines Lichtmoduls mit einem optischen Element über einer Lichtquelle, einem Trägerkörper und Mitteln zur Justage,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Trägerkörpers und eines Keilelementes,

Fig. 3 die Anordnung des Trägerkörpers und des Keilelementes gemäß Figur 2, wobei zusätzlich ein optisches Element gezeigt ist,

Fig. 4a eine Seitenansicht des Lichtmoduls mit einem Keilelement in einer ersten

Position und

Fig. 4b die Ansicht des Lichtmoduls mit einem Keilelement, das gegenüber der

Position in Figur 4a weiter in den Bereich zwischen dem optischen Element und dem Trägerkörper eingeschoben worden ist.

Figur 1 zeigt in einer fliegenden Ansicht ein Lichtmodul 1 mit einer Lichtquelle 10, mit einem optischen Element 11 , mit einem Trägerkörper 12 und mit Mitteln 3 zur Justage des optischen Elementes 11 über dem Trägerkörper 12. Weiter dargestellt ist ein erstes Exzenterelement 15 mit einem Exzenter 16 und ein zweites Exzenterelement 18 mit einem Exzenter 19.

Das optische Element 11 weist einen Reflektor 20 und einen Fußabschnitt 21 auf, wobei das optische Element 11 beispielsweise auch eine Linse oder einen Linsensystem, einen Lichtleitkörper oder dergleichen aufweisen kann. Die im Folgenden beschriebenen Mittel 13 zur Justage des optischen Elementes 11 über dem Trägerkörper 12 ermöglichen eine Justage in der gezeigten Höhenrichtung Z und unabhängig davon eine Justage in der gezeigten Längsrichtung X, wobei weitere Möglichkeiten einer Justage beispielsweise in einer Querrichtung Y durch die dargestellten Mittel 13 zur Justage unbenommen bleiben. Die Mittel 13 zur Justage umfassen ein Keilelement 14 mit einer Keilfläche 14a, die in Anlage gebracht wird mit einer Auflagefläche 12a auf dem Trägerkörper 12. Mit Bezug auf eine horizontal verlaufende Längsrichtung X weist die Auflagefläche 12a eine Schrägung auf, die korrespondiert mit einer Schrägung der Keilfläche 14a. Wird das Keilelement 14 auf dem Trägerkörper 12 angeordnet und in gezeigter Längsrichtung X verlagert, so verändert sich die Höhe einer Montagefläche 14b am Keilelement 14 ohne jedoch zu verkippen, wobei die Montagefläche 14b der Auflagefläche 14a gegenüberliegend ausgebildet ist und in Höhenrichtung Z weist. Liegt das optische Element 11 mit einer Fußfläche 11a des Fußabschnittes 21 auf der Montagefläche 14b auf und wird das Keilelement 14 in Längsrichtung X verlagert, so ändert sich die Höhenposition des optischen Elementes 11 über dem Trägerkörper 12 ohne zu verkippen. Auf nicht näher gezeigte Weise kann dabei die Lichtquelle 10 auf dem Trägerkörper 12 aufgenommen sein, und der Trägerkörper 12 kann einen Kühlkörper bilden. Durch die Verlagerung des optischen Elementes 11 in Höhenrichtung Z verlagert sich auch der Reflektor 20 über der Lichtquelle 10, sodass mit dieser Verlagerung die Höhenposition des Reflektors 20 über der Lichtquelle 10 einjustiert werden kann.

Am Trägerkörper 12 sind Führungselemente 17 in Form von Zylinderstiften angeordnet, die mit ihrer Zylinderachse in Höhenrichtung Z weisen. Das Keilelement 14 weist Langlöcher 22 auf, und die Führungselemente 17 durchgreifen die Langlöcher 22, wenn das Keilelement 14 auf dem Trägerkörper 12 angeordnet wird. Durch die Ausbildung der Langlöcher 22 mit einer Längserstreckung in Längsrichtung X wird bei einer Verlagerung des Keilelementes 14 eine Führung erreicht, sodass das Keilelement 14 auf dem Trägerkörper 12 geführt verlagert wird.

Zur Verlagerung des Keilelementes 14 auf dem Trägerkörper 12 dient das erste Exzenterelement 15, das mit einem Zylinderabschnitt 23 in einer Bohrung 24 im Trägerkörper 12 aufgenommen ist. Der Exzenter 16 ist indes in einer Exzenteraufnahme 25 aufgenommen, die im Keilelement 14 eingebracht ist. Wird das erste Exzenterelement 15 verdreht, kann der Zylinderabschnitt 23 in der Bohrung 24 um eine raumfeste Achse in Höhenrichtung Z rotieren, und der Exzenter 16 verdreht in der Exzenteraufnahme 25 unter Verlagerung des Keilelementes 14 in Längsrichtung X. Damit bildet das erste Exzenterelement 15 eine Wirkverbindung zwischen dem Trägerkörper 12 und dem Keilelement 14, wobei der Exzenter 16 derart in der Exzenteraufnahme 25 aufgenommen ist, dass der Exzenter 16 nicht über der Montagefläche 14b des Keilelementes 14 hervorsteht.

Das zweite Exzenterelement 18 mit dem Exzenter 19 weist ebenfalls einen Zylinderabschnitt 26 auf, mit dem das zweite Exzenterelement 18 in einer Bohrung 27 im Trägerkörper 12 eingesetzt wird. So kann auch das zweite Exzenterelement 8 in einer Achse in Höhenrichtung Z verdreht werden. Der Exzenter 19 ist in einer Exzenteraufnahme 28 aufgenommen, die im Fußabschnitt 21 des optischen Elementes 11 eingebracht ist. Wird das zweite Exzenterelement 18 verdreht, so wandert die Nockenkontur des Exzenters 19 in der Innenkontur der Exzenteraufnahme 28 entlang und verlagert das optische Element 1 1 in Längsrichtung X, unabhängig von der Position des Keilelementes 14. Um eine Wechselwirkung zwischen dem zweiten Exzenterelement 18 und dem Keilelement 14 zu vermeiden, weist das Keilelement 14 eine Durchgangsöffnung 29 auf, durch die sich der Zylinderabschnitt 26 des zweiten Exzenterelementes 18 hindurch erstreckt, ohne mit dem Keilelement 14 eine Wechselwirkung zu erzeugen.

Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Trägerkörpers 12, auf dem das Keilelement 14 aufgebracht ist. Die Ansicht zeigt das Durchgreifen der Führungselemente 17 durch die Langlöcher 22, wobei nur beispielhaft die Führungselemente 17 am Trägerkörper 12 angeordnet sind und die Langlöcher 22 im Keilelement 14 eingebracht sind. Alternativ können die Führungselemente 17 am Keilelement 14 angebracht sein, während die Langlöcher 22 am Trägerkörper 12 ausgebildet sind. Das erste Exzenterelement 15 ist in Anordnung zwischen dem Trägerkörper 12 und dem Keilelement 14 gezeigt, und es ist erkennbar, dass der Exzenter 16 in der Exzenteraufnahme 25 einsitzt.

Wird das erste Exzenterelement 15 verdreht, so verlagert sich der Exzenter 16 in der Exzenteraufnahme 25, sodass eine Verlagerung des Keilelementes 14 auf dem Trägerkörper 12 in Längsrichtung X erzeugt wird. Figur 3 zeigt die weitere Anordnung des optischen Elementes 11 auf dem Keilelement 14 und das zweite Exzenterelement 18 ist in der Exzenteraufnahme 28 im optischen Element 11 eingesetzt. Wird das zweite Exzenterelement 18 verdreht, beispielsweise mit einem Werkzeug, das in den angedeuteten Kreuzschlitz oberseitig im zweiten Exzenterelement 18 eingesetzt wird, so wandert der Exzenter 19 in der Exzenteraufnahme 28 um, und das optische Element 11 kann in Längsrichtung X gegenüber dem Trägerkörper 12 verlagert werden, ohne dass eine Verlagerung des Keilelementes 14 erzeugt wird.

Mit dem ersten Exzenterelement (verdeckt) kann folglich eine Verlagerung des optischen Elementes 11 in Höhenrichtung Z relativ zur Lichtquelle 10 erzeugt werden, während mit dem zweiten Exzenterelement 18 eine Verlagerung des optischen Elementes 11 in Längsrichtung X gegenüber der Lichtquelle 10 erzeugt wird. Auf nicht näher gezeigte Weise kann die Lichtquelle 10 auf dem Trägerkörper 12 aufgenommen sein, und der Trägerkörper 12 kann beispielsweise einen Kühlkörper bilden.

Die Figuren 4a und 4b zeigen eine Seitenansicht des Trägerkörpers 12, des Keilelementes 14 und des optischen Elementes 11 , wobei das Keilelement 14 zwischen dem Trägerkörper 12 und dem optischen Element 11 angeordnet ist. Dabei liegt die Keilfläche 14a des Keilelementes 14 an der Auflagefläche 12a des Trägerkörpers 12 auf, und die Montagefläche 14b des Keilelementes 14 liegt an der Fußfläche 11a des optischen Elementes 11 an. Gezeigt sind weiterhin die Führungselemente 17 zur Führung des Keilelementes 14 und des optischen Elementes 11 in der gezeigten Längsrichtung X.

Wird das Keilelement 14 in Längsrichtung X verlagert, so kann das Keilelement 14 von der in der Figur 4a dargestellten Position in die in Figur 4b dargestellte Position überführt werden. Durch die Schrägung der Auflagefläche 12a und der Keilfläche 14a wird eine Verlagerung des optischen Elementes 11 in Höhenrichtung Z erzeugt, wobei auf nicht näher dargestellte Weise die Verlagerung des Keilelementes 14 mittels des ersten Exzenterelementes 15 erzeugt wird, wie in Zusammenhang mit den vorangegangenen Figuren beschrieben.

Soll zusätzlich und insbesondere unabhängig von der Verlagerung des optischen Elementes 11 in Höhenrichtung Z eine Verlagerung in Längsrichtung X erzeugt werden, so kann das zweite Exzenterelement 18 um die Höhenrichtung Z verdreht werden, sodass sich das optische Element 11 unabhängig von der Position des Keilelementes 14 in Längsrichtung X verlagert. Dabei gleitet die Fußfläche 11a auf der Montagefläche 14b des Keilelementes 14 ab.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten oder räumlichen Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

I Lichtmodul

10 Lichtquelle

I I optisches Element 11a Fußfläche

12 Trägerkörper

12a Auflagefläche

13 Mittel zur Justage

14 Keilelement

14a Keilfläche

14b Montagefläche

15 erstes Exzenterelement

16 Exzenter

17 Führungselement

18 zweites Exzenterelement

19 Exzenter

20 Reflektor

21 Fußabschnitt

22 Langloch

23 Zylinderabschnitt

24 Bohrung

25 Exzenteraufnahme

26 Zylinderabschnitt

27 Bohrung

28 Exzenteraufnahme

Längsrichtung

Querrichtung

Höhenrichtung