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TECHNISCHES ANWENDUNGSGEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe, insbesondere für Kfz-Scheinwerfer, die einen Brenner mit einem elektronischen Vorschaltgerät aufweist, das in einem Kunststoffgehäuse ausgebildet ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Viele Kraftfahrzeuge verfügen inzwischen über eine Xenon-Gasentladungslampe im Scheinwerfer. Die Entwicklung erstreckte sich hierbei ausgehend von der D1-Lampe über mehrere Lampen-Generationen bis hin zur D4-Lampe, die derzeit im Einsatz ist. Xenon-Gasentladungslampen werden mit einem Steuergerät betrieben, das den Hochspannungsimpuls für die Zündung und die Wechselspannung für den Betrieb der Gasentladungslampe bereitstellt. Bei den aktuellen D4-Lampen wird der gesockelte Brenner in den Scheinwerfer eingesetzt und ist über eine Zuleitung mit einem außerhalb des Reflektors angeordneten Steuergerät, dem elektronischen Vorschaltgerät (EVG), verbunden. Das elektronische Vorschaltgerät verfügt über eine Zündeinheit zum Zünden des Brenners und sorgt anschließend für die Lichtleistungssteuerung.
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Bei der neuesten Generation derartiger Xenon-Gasentladungslampen für Kfz-Scheinwerfer, der so genannten D5-Lampe, soll der Brenner direkt auf dem elektronischen Vorschaltgerät montiert sein. Die gesamte Einheit aus Brenner und Vorschaltgerät wird dann in den Reflektor eingesetzt. Das Vorschaltgerät dieser Lampe ist in einem Kunststoffgehäuse ausgebildet, das in ein umschließendes Metallgehäuse eingesetzt ist. Der Brenner ist auf dem Metallgehäuse befestigt und über eine Durchführung am Metall- und Kunststoffgehäuse elektrisch mit Komponenten des elektronischen Vorschaltgerätes verbunden.
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Ein Problem stellt hierbei die Vibrations- und Stoßfestigkeit einer derartigen Gasentladungslampe dar, die aufgrund ihres Einsatzes im Kraftfahrzeug sehr hohen Anforderungen genügen muss.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Gasentladungslampe der oben genannten Art mit einem in ein Metallgehäuse eingesetzten elektronsichen Vorschaltgerät anzugeben, die die hohen Anforderungen an die Vibrations- und Stoßfestigkeit bei Kraftfahrzeugen erfüllt.
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Die Aufgabe wird mit der Gasentladungslampe gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Gasentladungslampe sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie dem Ausführungsbeispiel entnehmen.
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Die vorgeschlagene Gasentladungslampe, insbesondere für Kfz-Scheinwerfer, umfasst einen Brenner mit einem elektronischen Vorschaltgerät, das in einem Kunststoffgehäuse ausgebildet ist, sowie ein Metallgehäuse, in das das Kunststoffgehäuse eingesetzt und auf dem der Brenner befestigt ist. Der Brenner ist dabei über eine Durchführung, die sich vom Metallgehäuse in das Kunststoffgehäuse erstreckt, elektrisch mit Komponenten des elektronischen Vorschaltgerätes verbunden. Die Gasentladungslampe zeichnet sich dadurch aus, dass das Metallgehäuse im Bereich der Durchführung über mindestens eine Schraubverbindung mechanisch mit dem Kunststoffgehäuse verbunden ist.
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Die Erfinder der vorgeschlagenen Gasentladungslampe haben dabei erkannt, dass für die geforderte Vibrations- und Stoßfestigkeit gerade die Durchführung vom Brenner zu den elektronischen Komponenten des Vorschaltgerätes eine wesentliche Rolle spielen. Durch Vibrationen zwischen Kunststoff- und Metallgehäuse kann die elektrische Verbindung zwischen Brenner und Vorschaltgerät beschädigt werden und somit zu einem schnellen Ausfall der Lampe führen. Durch die relative Fixierung von Metallgehäuse und Kunststoffgehäuse im Bereich dieser Durchführung über eine Schraubverbindung kann ein derartiger Defekt vermieden und die Lebensdauer der Lampe unter den üblichen Einsatzbedingungen deutlich erhöht werden. Die Schraubverbindung muss hierbei ausreichend nahe an der Durchführung angeordnet werden, um eine gegenseitige Bewegung von Metall- und Kunststoffgehäuse an dieser Stelle zu verhindern. Vorzugsweise hat die Schraubverbindung hierbei einen Abstand von weniger als 1 cm zu der Durchführung. Besonders vorteilhaft werden mindestens zwei getrennte Schraubverbindungen am Umfang der Durchführung angebracht.
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Jede der Schraubverbindungen ist durch eine Schraube gebildet, die vorzugsweise in ein am Kunststoffgehäuse ausgebildetes Gewindesackloch eingeschraubt ist. Das Gewindesackloch ist dabei vorzugsweise als selbstschneidendes Gewinde ausgebildet, so dass das Gewinde erst durch das Einschrauben der Schraube erzeugt wird. Vorzugsweise weist das Gewindesackloch am oberen Rand auch eine geeignete Anphasung auf, um das Ansetzen und Eindrehen der Schraube gerade bei industriellen Herstellungsprozessen zu vereinfachen.
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In einer Weiterbildung der vorgeschlagenen Gasentladungslampe wird eine der Schraubverbindungen dazu genutzt, eine Masseleitung am Metallgehäuse zu fixieren und damit eine sichere Erdung des Metallgehäuses zu erreichen. Die Masseleitung weist hierbei vorzugsweise an ihrem Ende eine Öse auf, durch das die Schraube bei der Herstellung der Schraubverbindung geführt wird. Somit werden in dieser Ausgestaltung mit der Schraubverbindung nicht nur die schädlichen Einflüsse von Vibrationen auf die elektrische Verbindung zum Brenner reduziert, sondern gleichzeitig auch die erforderliche Erdung des Metallgehäuses hergestellt.
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Vorzugsweise sitzt der Brenner auf einem Sockelring, der am Metallgehäuse befestigt ist. und die Durchführung des Metallgehäuses umschließt. Die mindestens eine Schraubverbindung ist dabei vorzugsweise innerhalb der vom Sockelring eingenommenen und/oder umschlossenen Fläche des Metallgehäuses angeordnet oder grenzt unmittelbar an diese an.
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Die Gasentladungslampe ist vorzugsweise mit einem Xenon-Brenner ausgestattet und stellt somit eine Weiterentwicklung der bisherigen D4-Lampen für Kfz-Scheinwerfer dar. Selbstverständlich lässt sich die vorgeschlagene Gasentladungslampe jedoch auch für andere Anwendungen einsetzen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorgeschlagene Gasentladungslampe wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals näher erläutert. Hierbei zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Beispiels der vorgeschlagenen Gasentladungslampe;
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2 eine Draufsicht auf das Metallgehäuse der vorgeschlagenen Gasentladungslampe;
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3 einen Schnitt entlang B-B durch einen Teil der Gasentladungslampe (vgl. 2);
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4 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht auf das Kunststoffgeäuse der Gasentladungslampe;
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5 eine Draufsicht auf das Innere des Kunststoffgehäuses der Gasentladungslampe;
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6 eine perspektivische Darstellung des geöffneten Kunststoffgehäuses mit einem Teil der darin angeordneten Komponenten;
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7 einen Ausschnitt einer Draufsicht auf die Vorderseite des Kunststoffgehäuses der 6; und
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8 einen Schnitt durch ein Gewindesackloch zur Herstellung der Schraubverbindung.
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Nachfolgend wird ein Beispiel einer Xenon-Gasentladungslampe gemäß der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. 1 zeigt hierzu eine derartige Gasentladungslampe mit dem Xenon-Brenner 1 der mit einem Sockelring 2 auf einem Metallgehäuse 3 montiert ist, in dem das elektrische Vorschaltgerät eingesetzt ist. Diese Gasentladungslampe ist in der 2 in Draufsicht nochmals zu erkennen, das die obere Platte des Metallgehäuses 3 mit dem Sockelring 2 zeigt. Innerhalb des Sockelringes 2 ist eine Durchführung 4 zu erkennen, in deren Zentrum ein Hochspannungsdraht 5 verläuft, der den Brenner 1 mit den elektrischen Komponenten des Vorschaltgerätes verbindet. Im Bereich der Durchführung 4 sind hier zwei Schrauben 6 eingeschraubt, von denen in der Figur nur eine sichtbar ist und die das Metallgehäuse 3 mit dem darin eingesetzten Kunststoffgehäuse des elektronischen Vorschaltgerätes über zwei Schraubverbindungen verbinden bzw. Metall- und Kunststoffgehäuse über die Schraubverbindungen an diesen Stellen aneinander fixieren.
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3 zeigt einen Schnitt entlang B-B der 2. In diesem Schnitt sind die Rückseite 7 des Kunststoffgehäuses, die obere Platte des Metallgehäuses 3 sowie der darauf aufgesetzte Sockelring 2 mit dem Brenner 1 zu erkennen. Auch die beiden Schrauben 6 der Schraubverbindungen zwischen Metallgehäuse 3 und Kunststoffgehäuse sind aus dieser Darstellung ersichtlich. Die Schrauben 6 sind in Gewindesacklöcher 13 des Kunststoffgehäuses eingedreht.
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4 zeigt einen Ausschnitt einer Draufsicht auf das Kunststoffgehäuse 9, in dem die Durchführung 4 im Kunststoffgehäuse 9, die beiden Schrauben 6 der Schraubverbindung und der durchgeführte Hochspannungsdraht 5 erkennbar sind. Weiterhin ist in diesem Beispiel eine aus dem Vorschaltgerät herausgeführte Masseleitung 8 mit einer Öse zu erkennen, durch die eine der Schrauben 6 geführt ist. Dadurch wird die Masseleitung 8 über die Schraubverbindung am Metallgehäuse 3 fixiert, so dass das Metallgehäuse über diese Masseleitung 8 geerdet ist.
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5 zeigt schließlich noch eine Draufsicht auf das Innere des Kunststoffgehäuses 9, in der ein Teil der Masseleitung 8 sowie die Position einer der beiden Schraubverbindungen erkennbar sind.
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Eine perspektivische Darstellung des Inneren des Kunststoffgehäuses 9 zeigt 6. In der Figur ist das geöffnete Kunststoffgehäuse 9 von hinten zu erkennen, d.h. von der dem Brenner gegenüberliegenden Seite. In dieser Darstellung ist nur ein Teil der in diesem Kunststoffgehäuse angeordneten elektronischen Komponenten des Vorschaltgerätes dargestellt, insbesondere die elektrischen Leitungen 10 inklusive der Masseleitung 8, der 12V-Stecker 11 sowie die Transformator-Kammer 12. 7 zeigt im Ausschnitt eine Draufsicht auf das Kunststoffgehäuse 9 von der Vorderseite, in der die Durchführung 4, die Gewindesacklöcher 13 sowie das Ende der Masseleitung 8 zu erkennen sind.
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Die Gewindesacklöcher 13 weisen selsbstschneidende Gewinde auf und sind einstückig mit dem Kunststoffgehäuse 9 des elektronischen Vorschaltgerätes ausgebildet. 8 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Beispiels eines Gewindesackloches 13, bei dem am oberen Rand die Anphasung 14 für eine verbesserte Einführung der Schrauben zu erkennen ist. Die Figur zeigt auch eine besipielhafte Bemaßung des Gewindesackloches 13.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Xenon-Brenner
- 2
- Sockelring
- 3
- Metallgehäuse
- 4
- Durchführung
- 5
- Hochspannungsdraht
- 6
- Schrauben
- 7
- Rückseite des Kunststoffgehäuses
- 8
- Masseleitung
- 9
- Kunststoffgehäuse
- 10
- elektrische Leitungen
- 11
- 12V-Stecker
- 12
- Transformator-Kammer
- 13
- Gewindesackloch
- 14
- Anphasung
