DE102017202113B3

DE102017202113B3 - Gasdichte Leuchteinheit eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102017202113B3
Application number: DE102017202113.6A
Authority: DE
Inventors: Roland Pally; Maurizio Marra
Original assignee: APAG Elektronik AG
Current assignee: APAG ELEKTRONIK AG, CH
Priority date: 2017-02-10
Filing date: 2017-02-10
Publication date: 2018-01-11
Anticipated expiration: 2037-02-11

Abstract

Bei einer Leuchteinheit (1) eines Fahrzeugs, insbesondere für einen Türgriff, aufweisend ein einseitig offenes Leuchtengehäuse (2) aus Kunststoff, eine die einseitige Gehäuseöffnung (3) des Leuchtengehäuses (2) verschließende Leiterplatte (4), die auf ihrer in das Innere des Leuchtengehäuses (2) weisenden Innenseite mindestens eine Lichtquelle (5) aufweist, und eine innerhalb der Öffnungswandung (7) der Gehäuseöffnung (3) auf die Außenseite der Leiterplatte (4) aufgebrachte Vergussmasse (10), ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Öffnungswandung (7) einen innenseitig ringsum umlaufenden Absatz (8), an dem die Leiterplatte (4) anliegt, und mehrere nach innen vorstehende Nasen (9) aufweist, die weniger weit als der Absatz (8) nach innen vorstehen und die die Leiterplatte (4) ringsum beabstandet zur Öffnungswandung (7) halten, und dass der zwischen Leiterplatte (4) und Öffnungswandung (7) ringsum vorhandene Spalt mit der Vergussmasse (10) gefüllt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchteinheit eines Fahrzeugs, insbesondere für einen Türgriff, aufweisend ein einseitig offenes Leuchtengehäuse aus Kunststoff, eine die einseitige Öffnung des Leuchtengehäuses verschließende Leiterplatte, die auf ihrer in das Innere des Leuchtengehäuses weisenden Innenseite mindestens eine Lichtquelle aufweist, und eine innerhalb der Öffnungswandung des Leuchtengehäuses auf die Außenseite der Leiterplatte aufgebrachte Vergussmasse.
Produkte-Mischungen, die Klimawechseln (feucht-trocken, warm-kalt) in Verbindung mit Vibrationen und unterschiedlichen Werkstoffen ausgesetzt sind, werden häufig – um die notwendige Dichtheit über viele Jahre zu garantieren – einseitig vergossen, wobei bei einer Leuchteinheit die Lichtaustrittsseite nicht mit der Vergussmasse beaufschlagt sein darf. Das Leuchtengehäuse erfüllt mehrere Funktionen, z. B. mechanische Aufnahme der Leiterplatte, lichtdurchlässiger Lichtleiter, Schnittstelle zum Fahrzeug-Chassis (Türhaut oder Türgriff), und nimmt formschlüssig bzw. passgenau die mit LEDs bestückte Leiterplatte auf. Allerdings kann bei knappen Platzverhältnissen durch die Vergussmasse dauerhaft keine ausreichende Dichtheit zwischen Leuchtengehäuse und Leiterplatte hergestellt werden.
Aus der DE 20 2004 019 278 U1 ist eine Blinkleuchte für ein Fahrzeug bekannt, bestehend aus einem Gehäuse, das einen Aufnahmeraum aufweist und an einer Seite mit einem Stutzen versehen ist, wobei an der Innenwand des Aufnahmeraumes eine Ausnehmung und ein Anschlag vorgesehen sind und der Boden des Aufnahmeraumes mit Schlitzen versehen ist, aus einer transparenten wasserdichten Farbfolie, die auf den Boden des Aufnahmeraumes geklebt wird, um die Schlitze abzudichten, aus einer Schaltungsplatte, die im Aufnahmeraum aufgenommen ist und auf der Oberseite und der Unterseite mit Leuchtdioden ausgestattet ist, aus einem Wasserdichtring, der am Rand des Gehäuses angeordnet ist, und aus einem transparenten Deckel, der das Gehäuse abdeckt und am Rand einen Flansch aufweist, wobei die Innenfläche des Deckels als wellige Reflexionsfläche ausgebildet ist, aus der sich ein Haken und ein Abstandshalter nach unten erstrecken.
Aus der JP 2011-42 331 A ist eine Leuchtenbefestigung für ein Fahrzeug bekannt, die einen Abstandshalter mit Aufnahmen für LEDs und zwei Befestigungsabschnitten aufweist, mit denen der Abstandshalter an einem Lampengehäuse befestigt ist.
DE 32 36 201 A1 offenbart einen Türgriff für Fahrzeuge, der mit einem elektrischen Funktionselement ausgestattet ist, dessen Anschlussklemme mit einem türinnenseitig geführten Anschlusskabel verbindbar ist und dessen Montage eine eindimensional definierte Zustellbewegung erfordert, wobei ein aus zwei kontaktierungsfähigen Gliedern bestehendes Verbindungselement, dessen eines Glied am Türgriff und dessen anderes Glied an der Türaußenhaut angeordnet ist, unter Ausnutzung der definierten Zustellbewegung eine elektrische Zwangskontaktierung bewirkt.
Weiterhin ist aus der WO 2015/075 528 A1 ein Türgriff mit einer Verkleidung, in der ein Unterbringungsraum vorgesehen ist, und mit einer Lampeneinheit, welche in dem Unterbringungsraum angeordnet ist, bekannt, Die Lampeneinheit weist ein Lichtemissionselement, eine Platine, an die das Lichtemissionselement montiert ist, und ein Kombinationsteil mit einem Gehäuse und einer Lichtführungslinse auf, wobei das Gehäuse die Platine lagert und die Lichtführungslinse das Licht, welches von dem Lichtemissionselement abgestrahlt wird, in einer vorbestimmten Richtung führt. Eine Verbindungsleitung, die den Antriebsstrom dem Lichtemissionselement zuführt, ist mit der Platine verbunden, wobei ein Abschnitt der Verbindungsleitung um einen Abschnitt der Kombinationsteils gewunden ist.
Aus der US 2012/0 127 746 A1 ist schließlich eine Beleuchtungseinheit für einen Fahrzeugaußengriff bekannt, der ein Gehäuse, eine Platine und eine LED aufweist, wobei das von der LED abgestrahlte Licht direkt eine Außenpamnele bestrahlt.
Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Leuchteinheit der eingangs genannten Art eine dauerhaft haltbare und gasdichte Verbindung zwischen Leuchtengehäuse und Leiterplatte bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Öffnungswandung einen innenseitig ringsum umlaufenden Absatz, an dem die Leiterplatte aufliegt, und mehrere nach innen vorstehende Nasen aufweist, die weniger weit als der Absatz nach innen vorstehen und die die Leiterplatte ringsum beabstandet zur Öffnungswandung halten, und dass der zwischen Leiterplatte und Öffnungswandung ringsum vorhandene Spalt mit der Vergussmasse gefüllt ist.
Erfindungsgemäß ist der zwischen Leiterplatte, Öffnungswandung und Absatz vorhandene Spalt mit der Vergussmasse gefüllt, wobei der Absatz ein Eindringen der Vergussmasse unter die Leiterplatte verhindert. Der durch die Nasen bewirkte Spalt zwischen Leiterplatte und Öffnungswandung füllt sich mit der Vergussmasse und verbessert dadurch die Verklebung zwischen Gehäuse und Leiterplatte. Die Viskosität der Vergussmasse und das Maß der Spaltöffnung sind dabei derart gewählt, dass die Vergussmasse nicht unter die Leiterplatte gelangen kann.
Aufgrund von Temperaturwechseln oder Höhenunterschieden kommt es innerhalb des mit der Leiterplatte verschlossenen Leuchtengehäuses zu einem messbaren Über- oder Unterdruck. Um trotz des Druckwechsels die Dichtigkeit des Vergussmaterials dauerhaft zu gewährleisten, sollte die Vergussmasse permanent semiflexibel und gasdicht sein und die Dicke der Leiterplatte nicht größer als ca. 1 mm sein, damit sie sich druckabhängig leicht verbiegen kann (speziell wenn sie durch Lötstellen für Pins usw. einseitig fixiert wird).
Besonders bevorzugt ist die Öffnungswandung der Gehäuseöffnung innenseitig aufgeraut, um die Haftung zwischen Vergussmasse und Öffnungswandung weiter zu verbessern.
Vorzugsweise ist der Absatz ringsum gleich breit und mindestens 0,5 mm, bevorzugt mindestens 1 mm, breit. Die Nasen stehen von der Öffnungswandung um höchstens 0,5 mm, bevorzugt um höchstens 0,2 mm, nach innen vor, wobei der zwischen Leiterplatte und Öffnungswandung vorhandene Spalt ringsum gleich breit ist.
Vorteilhaft kann das Leuchtengehäuse mindestens einen innerhalb der Gehäuseöffnung hochstehenden Zapfen aufweisen, der ein Auflager für die Leiterplatte bildet und/oder mit der Leiterplatte heißverstemmt ist. Durch kraftschlüssiges Verschmelzen eines oder mehrerer Kunststoffbolzen mit definiertem Anschlag der Leiterplatte wird verhindert, dass die Leiterplatte während des Vergiessens der Vergussmasse „aufschwimmt”, und gleichzeitig ein elastisches Nachgeben bei Druckunterschieden ermöglicht.
Vorzugsweise weist das Leuchtengehäuse eingespritzte Kontaktstifte auf, die durch eine Gehäusewand des Leuchtengehäuses hindurchgehen und die einenends für eine elektrische Kontaktierung der Leiterplatte innerhalb der Gehäuseöffnung hochstehen und anderenends in einem Steckerkragen des Leuchtengehäuses enden. Durch die eingespritzten Kontaktstifte wird die Dichtheit des Leuchtengehäuses nicht beeinträchtigt. Statt der eingespritzten Kontaktstifte sind auch Kabel möglich, die durch Aussparungen des Leuchtengehäuses hindurchgeführt und mittels Vergussmasse abgedichtet sind. Damit das Kabel nicht aus der weichen Vergussmasse herausgerissen werden kann, sollte das Kabel vorteilhaft mit einer Zugentlastung versehen sein.
Das Leuchtengehäuse weist mindestens ein Lichtaustrittsfenster auf, aus dem das Licht der mindestens einen Lichtquelle aus dem Leuchtengehäuse ausgekoppelt wird.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Es zeigen:
1a, 1b die erfindungsgemäße Leuchteinheit mit einem Leuchtengehäuse und einer Leiterplatte im zusammengebauten Zustand (1a) und im noch nicht zusammengebauten Zustand (1b);
2a, 2b das Leuchtengehäuse der 1 in einer Draufsicht (2a) und in einer perspektivischen Ansicht auf die Unterseite (2b); und
3 eine Schnittansicht durch das Leuchtengehäuse entsprechend III-III in 1b.
Die in 1a, 1b gezeigte gasdichte Leuchteinheit 1 dient beispielsweise zur Beleuchtung eines Fahrzeug-Türgriffs und eines zugehörigen Fahrzeug-Vorfelds.
Die Leuchteinheit 1 umfasst ein einseitig (in 1b nach oben) offenes Leuchtengehäuse 2 aus z. B. glasklarem Kunststoff und eine die einseitige Gehäuseöffnung 3 des Leuchtengehäuses 2 verschließende Leiterplatte 4, die auf ihrer in das Innere des Leuchtengehäuses 2 weisenden Innenseite eine Lichtquelle (z. B. LED) 5 und zugehörige elektronische Bauteile 6 aufweist.
Wie in 2a gezeigt, weist die innenseitig aufgeraute Öffnungswandung 7 der Gehäuseöffnung 3 einen innenseitig ringsum umlaufenden Absatz 8, an dem die Leiterplatte 4 ringsum aufliegt, und mehrere, hier lediglich beispielhaft fünf, nach innen vorstehende Nasen 9 auf, die weniger weit als der Absatz 8 nach innen vorstehen und die die auf dem Absatz 8 aufliegende Leiterplatte 3 ringsum beabstandet zur Öffnungswandung 7 halten. Vorzugsweise ist der Absatz 8 entlang der Wandungskontur gleich breit und beträgt seine Breite ca. 1 mm. Die Nasen 9 stehen von der Öffnungswandung 7 ca. 0,2 mm nach innen vor und sind derart positioniert, dass der zwischen Leiterplatte 4 und Öffnungswandung 7 verbleibende Spalt ringsum gleich breit ist (Spaltbreite ca. 0,2 mm). Auf die Außenseite der aufliegenden Leiterplatte 4 ist innerhalb der Öffnungswandung 7 eine Vergussmasse 10 aufgebracht, die auch den zwischen Leiterplatte 4 und Öffnungswandung 7 vorhandenen Spalt ausfüllt.
Weiterhin weist das Leuchtengehäuse 2 sowohl innerhalb der Gehäuseöffnung 3 einen über den Absatz 8 hochstehenden Zapfen 11, der auf Höhe des Absatzes 8 einen Ringabsatz 12 als Auflager für die Leiterplatte 4 hat, als auch eingespritzte Kontaktstifte 13 (3) auf, die durch eine Gehäusewand 14 des Leuchtengehäuses 2 hindurchgehen. Die Kontaktstifte 13 stehen einenends für eine elektrische Kontaktierung der Leiterplatte 4 innerhalb der Gehäuseöffnung 3 hoch und enden anderenends in einem Steckerkragen 15 des Leuchtengehäuses 2. Die Form der Kontaktstifte ergibt sich durch die mechanische Anordnung und kann beliebig sein. Nicht abgewinkelte Kontaktstiften werden an einer intermediären Stelle verengt, damit sie im Leuchtengehäuse 2 besser haften. Diese Verengung dient auch als thermischer Widerstand und verhindert das Verschmelzen von Gehäusematerial beim Löten.
Das Leuchtengehäuse 2 hat zwei Lichtaustrittsfenster 16a, 16b über die das Licht der Lichtquelle 5 aus dem Leuchtengehäuse 2 ausgekoppelt wird. Über nicht näher gezeigte Lichtleitstrukturen des Leuchtengehäuses 2 wird das von der Lichtquelle 5 abgestrahlte Licht zu den Lichtaustrittsfenstern 16a, 16b geführt. Im vorliegenden Anwendungsfall dient das aus dem diffusen Lichtaustrittsfenster 16a nach vorne austretende Licht zur Beleuchtung des Türgriffs bzw. seiner Griffschale und das aus dem polierten Lichtaustrittsfenster 16b nach unten austretende Licht zur Beleuchtung des zugehörigen bodenseitigen Fahrzeug-Vorfelds.
Die einzelnen Schritte zum Herstellen der Leuchteinheit 1 sind wie folgt.

1. Einlegen der Leiterplatte 4 in die Gehäuseöffnung 3 und auf den Absatz 8 des Leuchtengehäuses 2, wobei die Leiterplatte 4 durch die Nasen 9 von der Öffnungswandung 7 beabstandet gehalten ist;
2. Verlöten der Kontaktstifte 13 des Leuchtengehäuses 2 mit der Leiterplatte 4 oder mit einem Kabel (nicht gezeigt), welches, abgedichtet mit Vergussmasse, durch Aussparungen der Gehäusewand 14 hindurchgeht und bevorzugt mit einer Zugentlastung versehen ist;
3. Heißverstemmen des Zapfens 11 des Leuchtengehäuses 2 innerhalb einer Bohrung der Leiterplatte 4; und
4. Aufbringen der Vergussmasse 10 innerhalb der Öffnungswandung 7 auf die Außenseite der Leiterplatte 4, wobei auch der zwischen Leiterplatte 4 und Öffnungswandung 7 vorhandene Spalt mit der Vergussmasse 10 gefüllt wird.

Claims

Leuchteinheit (1) eines Fahrzeugs, insbesondere für einen Türgriff, aufweisend: ein einseitig offenes Leuchtengehäuse (2) aus Kunststoff, eine die einseitige Gehäuseöffnung (3) des Leuchtengehäuses (2) verschließende Leiterplatte (4), die auf ihrer in das Innere des Leuchtengehäuses (2) weisenden Innenseite mindestens eine Lichtquelle (5) aufweist, und eine innerhalb der Öffnungswandung (7) der Gehäuseöffnung (3) auf die Außenseite der Leiterplatte (4) aufgebrachte Vergussmasse (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungswandung (7) einen innenseitig ringsum umlaufenden Absatz (8), an dem die Leiterplatte (4) aufliegt, und mehrere nach innen vorstehende Nasen (9) aufweist, die weniger weit als der Absatz (8) nach innen vorstehen und die die Leiterplatte (4) ringsum beabstandet zur Öffnungswandung (7) halten, und dass der zwischen Leiterplatte (4) und Öffnungswandung (7) ringsum vorhandene Spalt mit der Vergussmasse (10) gefüllt ist.
Leuchteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungswandung (7) der Gehäuseöffnung (3) innenseitig aufgeraut ist.
Leuchteinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Absatz (8) mindestens 0,5 mm, bevorzugt mindestens 1 mm, breit ist.
Leuchteinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absatz (8) ringsum gleich breit ist.
Leuchteinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nasen (9) von der Öffnungswandung (7) um höchstens 0,5 mm, bevorzugt um höchstens 0,2 mm, nach innen vorstehen.
Leuchteinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen Leiterplatte (4) und Öffnungswandung (7) vorhandene Spalt ringsum gleich breit ist.
Leuchteinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtengehäuse (2) mindestens einen innerhalb der Gehäuseöffnung (3) hochstehenden Zapfen (11) aufweist, der ein Auflager für die Leiterplatte (4) bildet und/oder mit der Leiterplatte (4) heißverstemmt ist.
Leuchteinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtengehäuse (2) eingespritzte Kontaktstifte (13), die durch eine Gehäusewand (14) des Leuchtengehäuses (2) hindurchgehen und die einenends für eine elektrische Kontaktierung der Leiterplatte (4) innerhalb der Gehäuseöffnung (3) hochstehen und anderenends in einem Steckerkragen (15) des Leuchtengehäuses (2) enden, und/oder ein Kabel, das durch eine Gehäusewand (14) des Leuchtengehäuses (2) hindurchgeht, aufweist.
Leuchteinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel mit einer Zugentlastung versehen ist.
Leuchteinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtengehäuse (2) mindestens ein Lichtaustrittsfenster (16a, 16b) aufweist, aus dem das Licht der mindestens einen Lichtquelle (5) aus dem Leuchtengehäuse (2) ausgekoppelt wird.