[发明专利]用于具有可替换复合光源的机动车的前照灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的前照灯，其具有壳体、至少一个产生用于前照灯的主要功能的光的半导体光源、热耦合地接触半导体光源的冷却体、收集且校准半导体光源的光的光学系统、与壳体机械连接的保持框架以及位于构成复合光源的第一部分和至少包括保持器的第二部分之间的接口，该保持框架将具有冷却体的半导体光源和光学系统保持在壳体中；该第一部分至少包括半导体光源和冷却体；其中第一部分在接口上与第二部分可无损拆卸地连接。

背景技术

这样的前照灯可从US 7 712 948 B2中得知。

原则上，在用于机动车的照明装置中灯和前照灯是不同的。灯用于以信号向其他交通参与者传递机动车的存在和/或行为和/或其驾驶员的意图。灯的例子可以是刹车灯、闪光灯和轮廓灯，而这不应理解为穷举。

与此相反，前照灯用于这样主动照亮机动车的车道，使驾驶员及时辨认车道中的障碍。为此产生的光分布必须是符合标准的，从而例如避免其他交通参与者的炫目。由前照灯产生的光分布的例子为近光灯分布和远光灯分布。在此同样适用的是，这并不理解为穷举。

用于产生光分布（信号灯光分布或前照灯光分布）的组件的任务或能力也称为光功能。就主要当作前照灯来用的照明装置而言，它的前照灯光功能也称为主要功能。因此如果它例如也实现信号灯光功能，则它能够与由同一个照明装置提供的其他光功能区分开来。

在量产的道路机动车中，直到2008年才将半导体光源用于前照灯-主要功能，而其早已能够用于信号灯光功能。延迟的原因之一是，主要功能与信号灯光功能相比具有较高的光通量需求。

由于由在机动车领域中使用的半导体光源产生的光通量局部还较小，因此通常对于前照灯-主要功能来说将多个半导体光源组合成复合光源，从而整体上得到期望的高光通量。由于发光半导体寿命长的原则，迄今不太重视具有半导体光源的前照灯的维修可能性。这同样是由于，开始研发高功率-半导体光源时仅提供少量与该光源的寿命和故障概率相关的数据。开始时发现，半导体光源的寿命对于机动车的寿命来说绰绰有余。

与开始将半导体光源用于前照灯-主要功能时相反，此时具有更多的关于用于前照灯-主要功能的半导体光源的耐用性和故障概率的经验。这已经在不同的机动车制造商中唤起了可替换半导体光源的期望。尤其是在中等或更低价格段的机动车中，以此方式避免在二手车中的高维修费用，即使仅有非常少的车辆以非常高的概率涉及这些故障。如果没有可替换的半导体光源，则必须在故障情况下替换整个前照灯，这在较低的机动车市值中可能需要过高的投入。

但在进行这种替换时会出现困难。相对于传统的卤素灯，半导体光源（例如LED）除了常见的电子和机械接口（其用于光源的供电和定位）以外，还具有导热接口，在半导体光源工作时在半导体材料中积累的热量必需通过该接口散发。通常，LED在此通过导热胶或导热膏牢固地热耦合到冷却体。相比于LED的机械和电接口，在此很难提供一个可拆卸的连接。

此外，在替换光源时存在以下危险，即光学系统错位且在最坏的情况下产生迎面交通的炫目。

此外，用于前照灯主要功能的光模块通常需要水平和垂直的基本设置。受限于此，光模块的悬挂是费力的且通常阻止了出于维修目的光模块的拆卸和替换。

因此，如今使用的光模块构成固定单元，其中照明工具在前照灯安装之后（所述安装是在制造时进行的）不再能够无损地替换。

尽管存在该障碍，为了能在前照灯中替换LED-光源，上述US 7 712 948 B2提供了一种光源模块，其具有至少一个发光元件（特别是LED）、光导体、准直元件或透镜元件。此外，提供有用于该系统的保持器，特别是以机动车前照灯的形式。此外该前照灯具有光学系统。光源模块布置为，在光学系统的参考平面上定位，其中该光源模块同样布置为，能够以简单的方式替换，特别是不再需要钎焊或焊接的连接件。

已知的光源模块表现为设置成一行的光输出面。该行结构的纵向边缘看作是光学元件且应当通过其他的、称为次级的光学元件作为前照灯的光分布的明暗界限而成像。为此根据US 7 712 948 B2，纵向边缘必须关于其他光学元件精确和稳定地定位。为了实现该精确的定位，在该模块的光学面（optical face）和前照灯的光学系统之间提供第一、第二和第三参考点。该参考点应当例如由硬质橡胶、塑料或金属制成。应当通过改变参考点的厚度来实现位置校正。具有冷却体的LED相对于其他光模块的位置改变，称为可选的可调性。

发明内容