[0001] Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper für zumindest eine Lichtquelle eines Kraftfahrzeuglichtmoduls,
vorzugsweise eines Kraftfahrzeugscheinwerferlichtmoduls, wobei der Kühlkörper einen
Grundkörper und an dem Grundkörper anordbare, vorzugsweise angeordnete Kühlbleche
umfasst, wobei die Kühlbleche, vorzugsweise aus Metall, wie Aluminium dazu eingerichtet
sind, mit dem Grundkörper in wärmeleitendem Kontakt zu stehen, wobei jedes Kühlblech
eine Grundseite aufweist, wobei der Grundkörper Befestigungselemente an einer Oberfläche
aufweist, wobei die Oberfläche den Grundseiten der Kühlbleche zugewandt ist, wobei
an jeder Grundseite mit den Befestigungselementen korrespondierende Gegenelemente
angeordnet sind, wobei die Befestigungselemente dazu ausgebildet sind, in die Gegenelemente
einzugreifen.
[0002] Der Ausdruck, dass die Kühlbleche dazu eingerichtet sind, mit dem Grundkörper in
wärmeleitendem Kontakt zu stehen, bedeutet, dass die Kühlbleche, wenn sie an dem Grundkörper
angeordnet beziehungsweise mit dem Grundkörper verbunden sind, mit dem Grundkörper
in wärmeleitendem Kontakt stehen.
[0003] Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeuglichtmodul beziehungsweise
Kraftfahrzeugscheinwerferlichtmodul mit zumindest einem vorgenannten Kühlkörper.
[0004] Weiters betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einem
solchen Kraftfahrzeuglichtmodul beziehungsweise Kraftfahrzeugscheinwerferlichtmodul.
[0005] Kühlkörper der oben genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Oft werden
solche Kühlkörper in als Grundbaustein eines Kraftfahrzeuglichtmoduls beziehungsweise
eines Kraftfahrzeugscheinwerferlichtmoduls verwendet. In einem solchen Lichtmodul
dient der Kühlkörper als Träger einer Lichtquelle und leitet von ihr die Wärme ab,
wenn die Lichtquelle in Betrieb ist.
[0006] Bauräume, die in einem Kraftfahrzeug beziehungsweise in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer
für ein Lichtmodul zur Verfügung stehen, hängen sehr stark vom Typ des Kraftfahrzeugs
und des Kraftfahrzeugscheinwerfers ab. Es ist bekannt, dass verschiedene Kraftfahrzeughersteller
sehr unterschiedlich gestaltete Kraftfahrzeugscheinwerfer einsetzen. Daher ist es
sehr schwer, einen und denselben Kühlkörper in Kraftfahrzeuglichtmodule beziehungsweise
Kraftfahrzeugscheinwerferlichtmodule unterschiedlicher Kraftfahrzeughersteller einzubauen.
Dadurch steigt sowohl die Anzahl unterschiedlich gestalteter Kühlkörper, die zu entwickeln
sind, als auch die Kosten stark an.
[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben genannten Nachteile
des Stand der Technik zu beseitigen und einen Kühlkörper bereitzustellen, dessen Form
variierbar und an die vorgegebenen Konturen eines Kraftfahrzeuglichtmoduls beziehungsweise
Kraftfahrzeugscheinwerfers anpassbar ist.
[0008] Diese Aufgabe wird mit einem Kühlkörper der vorgenannten Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass die Befestigungselemente in einem Raster angeordnet sind, wobei die Gegenelemente
an den jeweiligen Grundseiten in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind
und der Raster einen Rasterabstand aufweist, wobei der Rasterabstand größer als der
Abstand zwischen den Gegenelementen ist.
[0009] Somit wird die Anzahl der Anordnungsmöglichkeiten der Kühlbleche an dem Grundkörper
erhöht. Dadurch ist es möglich, die Kühlbleche an dem Grundkörper in verschiedenen
Positionen zu montieren und somit den Kühlkörper in verschiedenen Bauraumsituationen
einzubauen. Der Grundkörper und die Kühlbleche können dabei beispielsweise immer gleich
bleiben, was die Herstellungskosten senkt.
[0010] Unter dem Begriff "in einem Raster angeordnet" wird in Zusammenhang mit der vorliegenden
Erfindung eine matrix-array-artige Anordnung beispielsweise eine Anordnung in Eckpunkten
eines gedachten zweidimensionalen, vorzugsweise regelmäßigen, insbesondere quadratischen
Gitters verstanden.
[0011] Es kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Grundseiten in einer der Oberfläche
des Grundkörpers parallel angeordneten Ebene liegen.
[0012] Es kann zweckmäßig sein, wenn die Befestigungselemente und/ oder die Gegenelemente
identisch ausgebildet sind.
[0013] Darüber hinaus kann sich ein Vorteil ergeben, wenn die Gegenelemente in einer Reihe
angeordnet sind, die sich vorzugsweise entlang einer Längsrichtung der Grundseite
erstreckt.
[0014] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass jedes
Kühlblech U-förmig ausgebildet ist und ein Paar von in einem gegenseitigen Abstand
im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden und durch einen Verbindungssteg verbundenen
Schenkel aufweist, wobei der Verbindungssteg die Grundseite bildet.
[0015] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass jedes Kühlblech L-förmig ausgebildet ist,
wobei die Grundseite durch eine Kurzseite des L-förmigen Kühlblechs gebildet ist.
[0016] Weitere Vorteile ergeben sich, wenn der Abstand zwischen den Gegenelementen bei allen
Kühlblechen gleich ist und vorzugsweise in etwa die Hälfte des Rasterabstandes beträgt.
Dadurch können noch viel mehr Varianten mit einem und derselben Kühlkörper und Kühlblechen
realisiert werden.
[0017] Es kann zweckdienlich sein, wenn alle Kühlbleche identisch ausgebildet sind.
[0018] Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Kühlbleche durch
Druckfügen mit dem Grundkörper verbindbar sind.
[0019] Es kann zweckmäßig sein, wenn die Befestigungselemente als Vorsprünge, beispielsweise
zylinderförmige Vorsprünge ausgebildet sind, die vorzugsweise eine monolithische Struktur
mit dem Grundkörper bilden, und die Gegenelemente als zu den Vorsprüngen korrespondierende
Ausnehmungen, vorzugsweise Durchgangslöcher, ausgebildet sind.
[0020] Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Gegenelemente als, beispielsweise zylinderförmige
Vorsprünge ausgebildet sind, die vorzugsweise eine monolithische Struktur mit den
Kühlblechen bilden, und die Befestigungselemente als zu den Vorsprüngen korrespondierende
Ausnehmungen, vorzugsweise Durchgangslöcher, ausgebildet sind.
[0021] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Kühlbleche an dem Grundkörper in einer
vorzugsweise durch den Raster vorgegebenen Richtung zueinander versetzt angeordnet
sind, wobei die Kühlbleche vorzugsweise in einer anderen, beispielsweise zu der vorgegebenen
Richtung orthogonalen Richtung äquidistant zueinander angeordnet sind. Die Erfindung
samt weiteren Vorteilen ist im Folgenden an Hand beispielhafter Ausführungsformen
näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. In dieser zeigt
Fig. 1a und 1b eine Explosionsdarstellung eines Kühlkörpers;
Fig. 2 eine Vorderansicht des Kühlkörpers der Figur 1a;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Kühlkörpers der Figur 1a oder 1b, und
Fig. 4 eine Explosionsdarstellung eines Kühlkörpers mit versetzt angeordneten Kühlblechen.
[0022] In den folgenden Figuren bezeichnen - sofern nicht anders angegeben - gleiche Bezugszeichen
gleiche Merkmale.
[0023] Zunächst wird auf Figuren 1a und 1b Bezug genommen. Diese zeigen jeweils einen Kühlkörper
1, 100 mit einem Grundkörper 2 und unterschiedlich ausgestalteten Kühlblechen 3, 300,
die an dem Grundkörper 2 angeordnet sind und mit dem Grundkörper 2 in wärmeleitendem
Kontakt stehen.
[0024] Ein solcher Kühlkörper 1, 100 wird mit Vorzug zum Kühlen einer Lichtquelle (nicht
gezeigt), beispielsweise einer halbleiterbasierten Lichtquelle, insbesondere einer
LED-Lichtquelle eines Lichtmoduls (nicht gezeigt) eingesetzt und kann dabei als Träger
für diese Lichtquelle und unter Umständen auch für andere Elemente dienen, die zum
Abbilden von Licht, das durch die Lichtquelle erzeugt wird, vorgesehen sind, wie Reflektoren,
Linse(n) tragende Linsenhalter, Objektive
etc. Das vorgenannte Lichtmodul kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer
beziehungsweise in einem Kraftfahrzeug verbaut werden.
[0025] Sowohl der Grundkörper 2 als auch die Kühlbleche 3, 300 sind aus einem wärmeleitenden
Material, vorzugsweise Metall, beispielsweise aus Aluminium, wie A199,5 oder A199,9.
Dabei umfasst der Begriff Aluminium auch Aluminiumlegierungen wie AlMg3. Beispielsweise
ist es denkbar, dass der Grundkörper 2 aus A199,5 oder A199,9 ausgebildet ist und
die Kühlbleche 3, 300 aus AlMg3 ausgebildet sind.
[0026] Jedes Kühlblech 3, 300 weist eine Grundseite 31, 310 auf. Der Grundkörper 2 kann
als eine Platte ausgebildet sein. An einer den Grundseiten 31, 310 zugewandten Oberfläche
22 des Grundkörpers 2 sind beispielsweise identisch ausgebildete Befestigungselemente
21 angeordnet. Vorzugsweise liegen die Grundseiten 31, 310 in einer der Oberfläche
22 des Grundkörpers 2 parallel angeordneten Ebene. An jeder Grundseite 31, 310 sind
beispielsweise identisch ausgebildete Gegenelemente 32 angeordnet, die den Befestigungselementen
21 korrespondieren. Beispielsweise können die Gegenelemente 32 in einer Reihe entlang
einer Längsseite der Grundseite 31, 310 des jeweiligen Kühlblechs 3, 300 angeordnet
sein. Die Befestigungselemente 21 greifen in die Gegenelemente 32 ein.
[0027] Die Befestigungselemente 21 sind dabei in einem Raster 23 angeordnet. Wie oben erwähnt,
wird in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung unter dem Begriff "in einem Raster
angeordnet" eine matrix-array-artige Anordnung beispielsweise eine Anordnung in Eckpunkten
eines gedachten zweidimensionalen, vorzugsweise regelmäßigen, insbesondere quadratischen
Gitters verstanden.
[0028] Die Gegenelemente 32 sind an den jeweiligen Grundseiten 31, 310 in regelmäßigen Abständen
d1 zueinander angeordnet, wobei der Raster 23 einen Rasterabstand d2 zwischen den
- gedachten - Rasterlinien beziehungsweise zwischen benachbarten Eckpunkten des gedachten
Gitters beziehungsweise zwischen den Array-Elementen der matrix-array-artigen Anordnung
- aufweist. Der Rasterabstand d2 ist größer als der Abstand d1 zwischen den Gegenelementen
32.
[0029] Figur 1a zeigt eine Ausführungsform, bei der jedes Kühlblech 3 U-förmig ausgebildet
ist. Dabei weist jedes Kühlblech 3 zwei Schenkel 33 auf, die in einem gegenseitigen
Abstand im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und durch einen Verbindungssteg
31 verbunden sind. Die Grundseite wird bei dieser Ausführungsform durch den Verbindungssteg
31 gebildet.
[0030] Figur 1b zeigt eine Ausführungsform, bei der jedes Kühlblech 300 L-förmig ausgebildet
ist, wobei die Grundseite durch eine Kurzseite 310 des L-förmigen Kühlblechs 300 gebildet
ist.
[0031] Sowohl die U- als auch die L-förmigen Kühlbleche 3, 300 können an dem Grundkörper
2 angeordnet und mit diesem verbunden sein. Beispielsweise können die Kurzseite 310
des L-förmigen Kühlblechs 300 und der Verbindungssteg 31 des U-förmigen Kühlblechs
300 identisch ausgebildet sein.
[0032] Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Abstand d1 zwischen den Gegenelementen
33 bei allen Kühlblechen 3, 300 gleich sein und vorzugsweise in etwa die Hälfte des
Rasterabstandes d2 betragen. Dabei liegt der Abstand d1 beispielsweise zwischen 8mm
und 12mm, vorzugsweise zwischen 9mm und 11mm. Insbesondere kann der Abstand d1 zwischen
9,5mm und 10mm liegen, was die Fertigung von den Grundkörpern 2 mit Befestigungselementen
21 erleichtert.
[0033] Alle Kühlbleche, beispielsweise U-förmige 3 oder L-förmige 300 Kühlbleche, können
identisch ausgebildet sein.
[0034] Die Kühlbleche 3, 300 können beispielsweise durch Druckfügen beziehungsweise Clinchen
mit dem Grundkörper 2 verbunden sein.
[0035] Eine weitere Oberfläche 24 des Grundkörpers 2 liegt der die Befestigungselemente
21 aufweisenden Oberfläche 22 gegenüber. Figur 3 lässt erkennen, dass die weitere
Oberfläche 24 den Befestigungselementen 21 korrespondierende Vertiefungen 25 aufweisen
kann, die durch Verwenden eines Werkzeugs entstehen, mit dem die Befestigungselemente
21 gepresst werden. Die Anzahl und/oder die Anordnung der Vertiefungen 25 und der
korrespondierenden Befestigungselemente 21 können/kann derart gewählt werden, dass
die Wärmeübertragung nicht beeinträchtigt wird. Darüber hinaus kann die Oberfläche
24 als tragende Oberfläche für eine Platine mit einer Anzahl von LED-Lichtquellen
dienen. Die LED-Lichtquellen können auf der Platine beispielsweise in einem Matrix-Array,
wie einem 2x3-, 3x3-, 3x4- oder 4x4-Array angeordnet sein.
[0036] Figur 2 zeigt eine Vorderansicht des Kühlkörpers 1 der Figur 1a, Figur 3 zeigt eine
Schnittdarstellung des Kühlkörpers 1 der Figur 1a oder des Kühlkörpers 100 der Figur
1b. Den Figuren 1a, 1b, 2 und 3 ist zu entnehmen, dass die Befestigungselemente als
Vorsprünge 21, die beispielsweise zylinderförmig sind, ausgebildet sein können, die
eine monolithische Struktur mit dem Grundkörper 2 bilden können. Dabei können die
Gegenelemente als zu den Vorsprüngen korrespondierende Ausnehmungen 32, vorzugsweise
Durchgangslöcher, ausgebildet sein.
[0037] Es ist durchaus möglich - dies ist in den Figuren nicht gezeigt -, dass die Gegenelemente
als, beispielsweise zylinderförmige Vorsprünge ausgebildet sind, die vorzugsweise
eine monolithische Struktur mit den Kühlblechen bilden. Dabei ist es zweckmäßig, wenn
die Befestigungselemente als zu den Vorsprüngen korrespondierende Ausnehmungen, vorzugsweise
Durchgangslöcher, ausgebildet sind.
[0038] Figur 4 lässt erkennen, dass die Kühlbleche 3 an dem Grundkörper 2 in einer vorgegebenen
Richtung X zueinander versetzt angeordnet sein können. Die Richtung X kann beispielsweise
durch den Raster 23 vorgegeben sein. Es versteht sich, dass der oben beschriebene
Raster 23 zwei Richtungen vorgibt. Dies sind jene Richtungen, in die sich der Raster
erstreckt. Es ist allerdings durchaus denkbar, dass die Richtung X von der durch den
Raster 23 vorgegebenen Richtung abweicht. Diese kann beispielsweise um 45°, oder 90°
in der Ebene der Oberfläche 22 gedreht sein. Figur 4 lässt darüber hinaus erkennen,
dass die mittig angeordneten Kühlbleche 3 über einen Rand des Grundkörpers 2 hinausragen.
Insgesamt weist die Anordnung der Kühlbleche 3 auf dem Grundkörper 2 einen bogenförmigen
Verlauf auf. Es sind auch andere Anordnungen der Kühlbleche 3 auf dem Grundkörper
2 denkbar. Zwar sind die U-förmigen Kühlbleche 3 in der Figur 4 eindeutig erkennbar,
können die L-förmigen Kühlbleche 300 oder Kühlbleche einer anderen Form auf dem Grundkörper
2 ebenfalls versetzt angeordnet sein.
[0039] Die Kühlbleche 3, 300 sind vorzugsweise in einer anderen, beispielsweise zu der vorgegebenen
Richtung X orthogonalen Richtung Y äquidistant zueinander angeordnet.
[0040] Die Aufgabe der vorstehenden Beschreibung besteht lediglich darin, veranschaulichende
Beispiele bereitzustellen und weitere Vorteile und Besonderheiten der vorliegenden
Erfindung anzugeben. Die vorstehende Beschreibung kann somit nicht als Einschränkung
des Anwendungsgebiets der Erfindung beziehungsweise der in den Ansprüchen beanspruchten
Patentrechte interpretiert werden. In der vorstehenden ausführlichen Beschreibung
sind beispielsweise verschiedene Merkmale der Erfindung in einer oder mehreren Ausführungsformen
zum Zwecke der Straffung der Offenbarung zusammengefasst. Diese Art der Offenbarung
ist nicht so zu verstehen, dass sie die Absicht widerspiegelt, dass die beanspruchte
Erfindung mehr Merkmale erfordert, als in jedem Anspruch ausdrücklich erwähnt wird.
Vielmehr liegen, wie die folgenden Ansprüche widerspiegeln, erfinderische Aspekte
in weniger als allen Merkmalen einer einzigen vorstehend beschriebenen Ausführungsform
vor.
[0041] Darüber hinaus liegen, obwohl die Beschreibung der Erfindung die Beschreibung einer
oder mehrerer Ausführungsformen und bestimmter Variationen und Modifikationen enthält,
andere Variationen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der Erfindung, z. B. innerhalb
der Fähigkeiten und Kenntnisse von Fachleuten, nach dem Verständnis der vorliegenden
Offenbarung.
[0042] Die Bezugsziffern in den Ansprüchen dienen lediglich zum besseren Verständnis der
vorliegenden Erfindungen und bedeuten auf keinen Fall eine Beschränkung der vorliegenden
Erfindungen.
1. Kühlkörper (1, 100) für eine Lichtquelle eines Kraftfahrzeuglichtmoduls, wobei der
Kühlkörper (1, 100) einen Grundkörper (2) und an dem Grundkörper (2) anordbare Kühlbleche
(3, 300) umfasst, die Kühlbleche (3, 300) dazu eingerichtet sind, mit dem Grundkörper
(2) in wärmeleitendem Kontakt zu stehen, jedes Kühlblech (3, 300) eine Grundseite
(31, 310) aufweist, der Grundkörper (2) Befestigungselemente (21) an einer Oberfläche
(22) aufweist, welche den Grundseiten (31, 310) der Kühlbleche (3, 300) zugewandt
ist, an jeder Grundseite (31, 310) mit den Befestigungselementen (21) korrespondierende
Gegenelemente (32) angeordnet sind, und
die Befestigungselemente (21) dazu ausgebildet sind, in die Gegenelemente (32) einzugreifen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Befestigungselemente (21) in einem Raster (23) angeordnet sind, wobei die Gegenelemente
(32) an den jeweiligen Grundseiten (31, 310) in regelmäßigen Abständen (d1) zueinander
angeordnet sind und der Raster (23) einen Rasterabstand (d2) aufweist, der größer
als der Abstand (d1) zwischen den Gegenelementen (32) ist.
2. Kühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kühlblech (3) U-förmig ausgebildet ist, und zwei Schenkel (33) aufweist, die
in einem gegenseitigen Abstand im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und durch
einen Verbindungssteg verbunden sind, wobei der Verbindungssteg die Grundseite (31)
bildet.
3. Kühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kühlblech (300) L-förmig ausgebildet ist, wobei die Grundseite durch eine Kurzseite
(310) des L-förmigen Kühlblechs gebildet ist.
4. Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d1) zwischen den Gegenelementen (33) bei allen Kühlblechen (3, 300)
gleich ist.
5. Kühlkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d1) in etwa die Hälfte des Rasterabstandes (d2) beträgt.
6. Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kühlbleche (3, 300) identisch ausgebildet sind.
7. Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlbleche (3, 300) durch Druckfügen mit dem Grundkörper (2) verbindbar sind.
8. Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente als Vorsprünge (21), beispielsweise als zylinderförmige
Vorsprünge ausgebildet sind, und die Gegenelemente als zu den Vorsprüngen korrespondierende
Ausnehmungen (32), vorzugsweise Durchgangslöcher, ausgebildet sind.
9. Kühlkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente eine monolithische Struktur mit dem Grundkörper (2) bilden.
10. Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelemente als Vorsprünge, beispielsweise als zylinderförmige Vorsprünge ausgebildet
sind und die Befestigungselemente als zu den Vorsprüngen korrespondierende Ausnehmungen,
vorzugsweise Durchgangslöcher, ausgebildet sind.
11. Kühlkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelemente eine monolithische Struktur mit den Kühlblechen bilden,
12. Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlbleche (3, 300) an dem Grundkörper (2) in einer vorzugsweise durch den Raster
(23) vorgegebenen Richtung (X) zueinander versetzt angeordnet sind, wobei die Kühlbleche
(3, 300) vorzugsweise in einer anderen, beispielsweise zu der vorgegebenen Richtung
(X) orthogonalen Richtung (Y) äquidistant zueinander angeordnet sind.
13. Kraftfahrzeuglichtmodul beziehungsweise Kraftfahrzeugscheinwerferlichtmodul mit zumindest
einem Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einem Kraftfahrzeugscheinwerferlichtmodul
beziehungsweise Kraftfahrzeuglichtmodul nach Anspruch 13.