Hochdruckgasentladungslampe für eine Beleuchtungseinrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Hochdruckgasentladungslampe (8) für eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges, mit einer Zündelektronik (9), die innerhalb eines Sockelgehäuses (1,2) angeordnet ist, das ein Oberteil (1) und einen Deckel (2) aufweist, wobei das Oberteil (1) mit einer Öffnung (1.1) ausgeführt ist, innerhalb dieser eine hochspannungsführende Verbindung (4) zwischen der Hochdruckgasentladungslampe (8) und der Zündelektronik (9) sich befindet, der Deckel (2) in die Öffnung (1.1) hineinragt und die Öffnung (1.1) isolierend verschließt, und die einander zugewandten Flächen des Oberteil (1) und des Deckels (2) ein Labyrinth (3) bilden, das durch ein Isolationselement (5) unterbrochen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Hochdruckgasentladungslampe für eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges, mit einer Zündelektronik, die innerhalb eines Sockelgehäuses angeordnet ist, das ein Oberteil und einen Deckel aufweist.

[0002] In der US 7042169 B2 ist ein Sockelgehäuse für eine Hochdruckgasentladungslampe offenbart, das aus einem Deckel und einem Oberteil besteht. Für die Montage einer Hochdruckgasentladungslampe kann es notwendig sein, hochspannungsführende Kontakte innerhalb des Sockelgehäuses der Zündelektronik zugänglich zu lagern. Mittels des Deckels kann dieser Bereich hochspannungssicher verschlossen werden. Sowohl die Wanddicke als auch der Kriechweg zwischen dem hochspannungsführenden Kontakt und der Umgebung müssen jedoch ausreichend bemessen sein, damit die Hochspannung nicht durchschlägt.

[0003] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Hochdruckgasentladungslampe für eine Beleuchtungseinrichtung vorzuschlagen, die kompakt aufgebaut ist, wobei die hochspannungsführenden Kontakte zuverlässig isoliert sind.

[0004] Diese Aufgabe wird durch sämtliche Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0005] Dazu ist erfinderisch vorgesehen, dass die Hochdruckgasentladungslampe für eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges, mit einer Zündelektronik zusammenwirkt, die innerhalb eines Sockelgehäuses angeordnet ist, dass das Sockelgehäuse ein Oberteil und einen Deckel aufweist, wobei das Oberteil mit einer Öffnung ausgeführt ist, innerhalb dieser eine hochspannungsführende Verbindung zwischen der Hochdruckgasentladungslampe und der Zündelektronik sich befindet, dass der Deckel in die Öffnung hineinragt und die Öffnung isolierend verschließt, und dass die einander zugewandten Flächen des Oberteil und des Deckels ein Labyrinth bilden, das durch ein Isolationselement unterbrochen ist. Das Isolationselement ermöglicht zum einen eine Verkürzung des Labyrinths und zum anderen eine verbesserte Isolierung der hochspannungsführenden Verbindung zwischen dem Deckel und dem Oberteil. Hierdurch wird ein Platz sparender Aufbau der Hochdruckgasentladungslampe erzielt.

[0006] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Isolationselement einen umlaufend geschlossenen Ring bildet. Vorteilhaft ist hierbei, wenn der umlaufend geschlossene Ring einen Kreis, ein Oval oder eine rechteckige Grundform aufweist. Die Form des Isolationselementes ist abhängig vom Umfang des Labyrinths. Besonders vorteilhaft ist zudem, wenn das Isolationselement wenigstens mit einem der folgenden Querschnitte ausgeführt ist: rund, oval oder eckig. Der jeweilige Querschnitt des Isolationselements ist abhängig von der Kontur des abzudichtenden Bereiches und/oder seiner Positionierung innerhalb des Labyrinths.

[0007] Vorteilhafterweise ist das Isolationselement als elastischer Dichtring ausgeführt. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Dichtring aus einem elastischen Polymer ausgeführt ist. Der Dichtring aus einem elastischen Polymer kann sich durch Verformung seiner anliegenden Oberfläche innerhalb des Labyrinthes formschlüssig anpassen und so eine hochspannungssichere Abschirmung bilden.

[0008] Das Isolationselement kann am Oberteil und/oder am Deckel angeordnet sein. Als vorteilhaft hat sich hierbei herausgestellt, wenn das Isolationselement direkt an das Oberteil und/oder am Deckel angespritzt ist. Durch das Anspritzen des Isolationselements kann eine zuverlässige Fixierung des Isolationselements innerhalb des Labyrinths gewährleistet werden, wobei gleichzeitig die Montagefreundlichkeit erhöht wird. Alternativ wäre ein Ankleben des Isolationselements ebenfalls denkbar.

[0009] In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Oberteil und/oder der Deckel innerhalb des Labyrinths mit einer Nut ausgestaltet ist/sind, in der das Isolationselement lösbar befestigt ist. Die Geometrie der Nut ist hierbei derart ausgeführt, dass das Isolationselement formschlüssig in der Nut gehalten ist.

[0010] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Kontur des Isolationselements lamellenförmig ausgestaltet. Auf Grund einer lamellenförmigen Ausgestaltung des Isolationselements wirkt in einer Endposition des Deckels und des Oberteils eine Kraft innerhalb des Labyrinths, die den Deckel am Oberteil hält. Das Isolationselement kann sowohl ein- oder mehrlamellig ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Isolationselement innerhalb des Labyrinths mit einer Kraft sowohl auf den Deckel als auch auf das Oberteil wirkt. Durch diese isolatorische Maßnahme kann eine Verbesserung der Abschirmung innerhalb des Labyrinths erreicht werden. Ferner kann das Isolationselement einen Querschnitts-Durchmesser von 0,5 mm ≤ x ≤ 4 mm aufweisen. Der Durchmesser des Isolationselements kann sowohl von der Elastizität des Isolationselements als auch vom Durchmesser des Labyrinths abhängig sein.

[0011] Eine weitere erfinderische Maßnahme sieht vor, dass wenigstens zwei Isolationselemente innerhalb des Labyrinths angeordnet sind. Die Anordnung von wenigstens zwei Isolationselementen innerhalb des Labyrinths erhöht die Abschirmung bei gleicher Labyrinthlänge. Insbesondere Hochdruckgasentladungslampen mit zwei oder drei Isolationselementen haben sich als besonders guter Kompromiss zwischen Anzahl, Kosten und Effektivität der Isolationselemente erwiesen.

[0012] Vorteilhafterweise sind die Isolationselemente miteinander verbunden. Hierbei ist eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere durch Verkleben und/oder Verschweißen der einzelnen Isolationselemente denkbar. Besonders vorteilhaft ist die Verbindung der Isolationselemente mittels eines Trägerelements. Dabei kann das Trägerelement umfänglich in dem Oberteil und/oder an dem Deckel angeordnet sein. Des Weiteren kann das Isolationselement auf und/oder an dem Trägerelement angeordnet sein. Die Isolationselemente und das Trägerelement können materialeinheitlich ausgeführt und/oder an das Oberteil und/oder den Deckel angespritzt sein. Sämtliche Merkmale und Details des Isolationselements bezüglich Anordnung, Ausgestaltung und Materialauswahl gelten dabei auch für das Trägerelement. Das Trägerelement trägt zusätzlich dazu bei, dass ein Durchschlagen der Hochspannung von der hochspannungsführenden Verbindung verhindert wird.

[0013] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Isolationselement in einem, in Verschlussrichtung des Deckels verlaufenden Kanal des Labyrinths angeordnet ist. Bei der Lagerung des Isolationselements in einem in Verschlussrichtung des Deckels verlaufenden Kanal des Labyrinths wirkt eine Kraft, die durch die Verformung des Isolationselements entsteht und den Deckel am Oberteil hält.

[0014] Des Weiteren kann es sinnvoll sein, den Labyrinthweg mit definierten Ausgestaltungen des Deckels und des Oberteils zu verlängern. Hierzu kann das Oberteil ein erstes Kragenelement aufweisen, das die Öffnung umfangsseitig umschließt. In einer weiteren Ausführungsform kann innerhalb der Öffnung ein Sockelelement angeordnet sein, das sich gegen die Verschlussrichtung des Deckels innerhalb der Öffnung erstreckt. Am freien Ende des Sockelelements kann die hochspannungsführende Verbindung verlaufen.

[0015] Ferner ist es denkbar, dass am Deckel ein mit der Öffnung korrespondierendes Verschlusselement angeordnet ist. Des Weiteren kann der Deckel ein zweites Kragenelement aufweisen. Hierbei kann es sinnvoll sein, wenn das zweite Kragenelement das Verschlusselement ringförmig umschließt. In einer Endposition des Deckels und des Oberteils ist sowohl ein Umschließen des zweiten Kragenelementes und des Verschlusselementes durch das erste Kragenelement, als auch ein verzahntes Eingreifen des ersten Kragenelementes zwischen das zweite Kragenelement und das Verschlusselement denkbar. Hierbei kann es sinnvoll sein, dass die Form des ersten Kragenelementes mit der Form des zweiten Kragenelementes und/oder des Verschlusselementes korrespondiert.

[0016] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

[0017] Es zeigt:

Fig. 1

eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Hochdruckgasentladungslampe,

Fig. 2

eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Hochdruckgasentladungslampe,

Fig. 3

eine Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Hochdruckgasentladungslampe,

Fig. 4

eine Schnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Hochdruckgasentladungslampe und

Fig. 5

eine Schnittdarstellung eines fünften Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Hochdruckgasentladungslampe.

[0018] Eine in Figur 1 dargestellte Hochdruckgasentladungslampe 8 weist ein Sockelgehäuse 1,2 mit einem ein Oberteil 1 und einen Deckel 2 auf. Das Oberteil 1 ist mit einer Öffnung 1.1 ausgestaltet, innerhalb der eine hochspannungsführende Verbindung 4 gelagert ist. Die innerhalb der Öffnung 1.1 gelagerte hochspannungsführende Verbindung 4 stellt eine Verbindung mittels einer Kontaktbrücke 4.3 zwischen einem ersten Kontakt 4.1 und einem zweiten Kontakt 4.2 her. In diesem Ausführungsbeispiel wird mittels des ersten Kontakts 4.1 die Hochdruckgasentladungslampe 8 über die Kontaktbrücke 4.3 mit dem zweiten Kontakt 4.2 verbunden, der die Verbindung zu einer Zündelektronik 9 herstellt, die sich innerhalb des Oberteils 1 des Sockelgehäuses 1,2 befindet. Die hochspannungsführende Verbindung 4 ist an der dem Deckel 2 abgewandten Seite der Öffnung 1.1 angeordnet.

[0019] Ein am Deckel 2 angeordnetes Verschlusselement 2.1 ist in der Verschlussrichtung 7 des Deckels 2 innerhalb der Öffnung 1.1 gelagert. Der Freibereich zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Deckels 2 und des Oberteils 1 bildet hierbei ein Labyrinth 3. Innerhalb eines in Verschlussrichtung 7 des Deckels 2 verlaufenden Kanals 3.1 des Labyrinths 3 ist ein Isolationselement 5 angeordnet. Das Oberteil 1 weist eine Nut 6 auf, in der das Isolationselement 5 gehalten ist. Mittels des innerhalb des Labyrinths 3 angeordneten Isolationselements 5 wird die hochspannungsführende Verbindung 4 zwischen dem Oberteil 1 und dem Deckel 2 hochspannungssicher abgeschirmt.

[0020] In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsvariante einer Hochdruckgasentladungslampe 8 mit einem Oberteil 1 und einem Deckel 2 dargestellt. Am Deckel 2 ist sowohl das Verschlusselement 2.1 als auch ein zweites Kragenelement 2.2 angeordnet. Das zweite Kragenelement 2.2, das beabstandet zum Verschlusselement 2.1 angeordnet ist, umschließt das Verschlusselement 2.1. In den durch die Beabstandung zwischen dem Verschlusselement 2.1 und dem zweiten Kragenelement 2.2 entstandenen Zwischenraum erstreckt sich entgegengesetzt der Verschlussrichtung 7 das am Oberteil 1 angeordnete erste Kragenelement 1.3. Das Labyrinth 3 verfügt hier über zwei in Verschlussrichtung 7 verlaufende Kanäle 3.1. Das Isolationselement 5 ist innerhalb des Kanals 3.1 anliegend am ersten Kragenelement 1.3 und am zweiten Kragenelement 2.2 angeordnet. Durch die beschriebene geometrische Ausgestaltung des Deckels 2 und des Oberteils 1 wird das Labyrinth 3 im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 verlängert, wodurch die hochspannungssichere Lagerung der hochspannungsführenden Verbindung verbessert wird.

[0021] Die Figur 3 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel einen Hochdruckgasentladungslampe 8 mit einem Oberteil 1 und einem Deckel 2, bei dem innerhalb der Öffnung 1.1 eine hochspannungsführende Verbindung 4 innerhalb eines Labyrinths 3 hochspannungssicher gelagert ist. Hierbei sind zwei Isolationselemente 5 auf der, dem zweiten Kragenelement 2.2 zugewandte Seite des ersten Kragenelements 1.3 angespritzt. Während der Montage bildet das Isolationselement 5 und das Oberteil 1 ein Bauteil. Des Weiteren sind die Isolationselemente 5 lamellenförmig ausgestaltet und wirken nach Einführung des Deckels 2 in die Öffnung 1.1 in Verschlussrichtung 7 mit einer Kraft auf den Deckel 2 und das Oberteil 1, wodurch der Deckel 2 am Oberteil 1 zuverlässig gehalten ist.

[0022] Die Figur 4 zeigt in einer Detailansicht eine weitere Variante der Hochdruckgasentladungslampe 8 mit einem Oberteil 1 und einem Deckel 2, bei dem die hochspannungsführende Verbindung 4 innerhalb der Öffnung 1.1 auf einem Sockelelement 1.2 angeordnet ist. Das Sockelelement 1.2 erstreckt sich ausgehend vom Oberteil 1 entgegen die Verschlussrichtung 7. Sowohl das Verschlusselement 2.1 als auch das zweite Kragenelement 2.2 erstrecken sich in die Öffnung 1.1 und umschließen die hochspannungsführende Verbindung 4. Am Oberteil 1 ist ein erstes Kragenelement 1.3 angeordnet, das im montierten Zustand des Deckels 2 am Oberteils 1 das zweite Kragenelement 2.2 umfänglich umgibt. Zwei Isolationselemente 5 sind innerhalb des in Verschlussrichtung 7 verlaufenden Kanals 3.1 des Labyrinths 3, anliegend an das erste Kragenelement 1.3 und das zweite Kragenelement 2.2, angeordnet.

[0023] Bei der in Figur 5 dargestellten weiteren Variante der erfindungsgemäßen Hochdruckgasentladungslampe 8, bei dem das Oberteil 1 und der Deckel 2 in montiertem Zustand dargestellt sind, sind innerhalb des in Verschlussrichtung 7 verlaufenden Kanals 3.1 drei Isolationselemente 5 vorgesehen, die über ein gemeinsames Trägerelement 5.1 verbunden sind. Das Trägerelement 5.1 liegt hierbei formschlüssig an der dem ersten Kragenelement 1.3 zugewandten Seite des zweiten Kragenelementes 2.2 an. Hierdurch werden die isolatorischen Eigenschaften des zweiten Kragenelementes 2.2 verstärkt, um ein Durchschlagen der Hochspannung durch das zweite Kragenelement 2.2 zu vermeiden. Die Isolationselemente 5 und das Trägerelement 5.1 sind hierbei materialeinheitlich ausgeführt, das bedeutet, dass das Isolationselement 5 und das Trägerelement 5.1 in einem Verfahrensschritt am Deckel 2 angespritzt sind. In einer weiteren Variante wäre es auch denkbar, das Isolationselement 5 und das Trägerelement 5.1 in einem 2K-Spritzgussverfahren am Sockelgehäuse 1,2 anzubringen.

Bezugszeichenliste

[0024] 

1

Oberteil

1.1

Öffnung

1.2

Sockelelement

1.3

erstes Kragenelement

2

Deckel

2.1

Verschlusselement

2.2

zweites Kragenelement

3

Labyrinth

3.1

Kanal

4

hochspannungsführende Verbindung

4.1

erster Kontakt

4.2

zweiter Kontakt

4.3

Kontaktbrücke

5

Isolationselement

5.1

Trägerelement

6

Nut

7

Verschlussrichtung

8

Hochdruckgasentladungslampe

9

Zündelektronik

Ansprüche

1. Hochdruckgasentladungslampe (8) für eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges, mit einer Zündelektronik (9), die innerhalb eines Sockelgehäuses (1,2) angeordnet ist, das ein Oberteil (1) und einen Deckel (2) aufweist, wobei
das Oberteil (1) mit einer Öffnung (1.1) ausgeführt ist, innerhalb dieser eine hochspannungsführende Verbindung (4) zwischen der Hochdruckgasentladungslampe (8) und der Zündelektronik (9) sich befindet, der Deckel (2) in die Öffnung (1.1) hineinragt und die Öffnung (1.1) isolierend verschließt, und
die einander zugewandten Flächen des Oberteil (1) und des Deckels (2) ein Labyrinth (3) bilden, das durch ein Isolationselement (5) unterbrochen ist.

2. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (5) einen umlaufend geschlossenen Ring bildet, insbesondere dass der umlaufend geschlossene Ring einen Kreis, ein Oval oder eine rechteckige Grundform bildet.

3. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (5) wenigstens eine der folgenden Querschnitte hat : eckig, rund oder oval.

4. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (5) als elastischer Dichtring, insbesondere aus einem elastischen Polymer ausgeführt ist.

5. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (5) am Oberteil (1) und/oder am Deckel (2) angeordnet ist, insbesondere angespritzt ist.

6. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (1) und/oder der Deckel (2) innerhalb des Labyrinths (3) mit einer Nut (6) ausgestaltet sind, in der das Isolationselement (5) lösbar befestigt ist.

7. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur des Isolationselements (5) lamellenförmig ausgestaltet ist und mit einer Kraft den Deckel (2) am Oberteil (1) hält.

8. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Labyrinths (3) das Isolationselement (5) mit einer Kraft sowohl auf den Deckel (2) als auch auf das Oberteil (1) wirkt.

9. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (5) einen Querschnitts-Durchmesser von 0,5 mm ≤ x ≤ 4 mm aufweist.

10. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Isolationselemente (5) innerhalb des Labyrinths (3) angeordnet sind, insbesondere dass die Isolationselemente (5) miteinander verbunden sind.

11. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (5) in einem, in Verschlussrichtung (7) des Deckels (2) verlaufenden Kanal (3.1) des Labyrinths (3) angeordnet ist.

12. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (1) ein erstes Kragenelement (1.3) aufweist, das die Öffnung (1.1) umfangsseitig umschließt.

13. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Öffnung (1.1) ein am Oberteil (1) vorgesehenes Sockelelement (1.2) angeordnet ist.

14. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Deckel (2) ein mit der Öffnung (1.1) korrespondierendes Verschlusselement (2.1) angeordnet ist.

15. Hochdruckgasentladungslampe (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (2) ein zweites Kragenelement (2.2) aufweist, das sich insbesondere zwischen dem Sockelelement (1.2) und dem ersten Kragenelement (1.3) erstreckt.

Zeichnung