机动车前照灯的光模块和具有这种光模块的机动车前照灯的制作方法

本发明涉及一种机动车前照灯的光模块。该光模块被设计成以可围绕旋转轴线枢转的方式布置在机动车前照灯的前照灯壳体中。光模块包括与散热器导热连接的、用于发射光的半导体光源；以及，用于在光模块前方的前部区域中沿光出射方向对所发射的光的至少一部分进行整形和/或偏转的、用于产生光模块的光分布的装置。散热器设计成多部分的，并且半导体光源与散热器的第一部分导热连接。本发明还涉及一种机动车前照灯。该机动车前照灯包括其中布置有可围绕旋转轴线枢转的光模块的前照灯壳体，并且通过在前照灯壳体中形成的出光口沿光出射方向在机动车前照灯前方的前部区域中发射光，以产生机动车前照灯的光分布的至少一部分。

背景技术：

1、光模块——特别是发光二极管(led)光模块——通常借助于固定附接到光模块的散热器来冷却。必须在前照灯中调整(在前照灯正常使用前用于基本设置)或调节(在前照灯的正常使用期间，例如用于实现大灯范围调整(lwr)或动态的转弯指示灯)的光模块通常安装在光模块的重心，以保持用于调节光模块所需的调节力尽可能的小。在这个意义上，旋转轴线通常尽可能靠近光模块的重心，光模块布置成在前照灯壳体中可围绕旋转轴线运动。光模块经由例如长度约为80毫米至100毫米的杠杆进行调节，通常经由例如设计为步进电机的执行器进行动态调节。

2、就汽车制造商而言，其越来越需要特别窄的光出射面，即光出射面具有与宽度相比具有非常低的高度。因此，从与光出射方向相反的方向观察，布置在光出射面后面的投影透镜必须相应设计得窄。特别是，当光模块围绕旋转轴线进行调节时，透镜不应移动太多。由于光出射面的高度较低，必须尽量减少透镜的移动以避免光学损失。当将光模块安装在重心上时，则无法实现这一点。为此，尝试将光模块的旋转轴线放置在靠近透镜或甚至穿过投影透镜的位置。这种光模块例如由de 10 2019 118 294 a1已知。

3、de 10 2019 118 294 a1公开了一种用于机动车前照灯的光模块，其包括用于产生光的所谓的光引擎和将由光引擎产生的光在机动车前方的前部区域中成像的投影透镜。光引擎可以相对于前照灯壳体移动，而投影透镜固定地布置在前照灯壳体中。可以围绕穿过透镜的旋转轴线相对于投影透镜竖直地调节光引擎以实现lwr。为此，可以在透镜的区域中设置径向轴承。可替代地，提出了在光模块的光引擎和前照灯壳体之间具有弯曲的曲线形路径的弯曲引导件，其中，路径的曲率中心位于旋转轴线上。步进电机用于调节光引擎。

4、光模块围绕穿过投影透镜的旋转轴线移动的问题是，光模块的、从光出射方向观察位于后部的部分的移动相对较大，散热器位于此处(例如对于带有半导体光源的光模块而言)。这以不利的方式导致前照灯壳体在后部区域中相对较大，而对于水平旋转轴线而言相对较高。在这方面出现了目标的冲突，即一方面要在前照灯的前部光出射区域中实现光模块的小的移动，但同时要减小光模块的后部区域中的运动范围。

5、us 2013/141 929a1公开了一种具有光模块的机动车前照灯，该光模块布置在前照灯壳体中以便可围绕旋转轴线移动。为了能够更换光模块的半导体光源，提出将散热器设计成两部分，其中，半导体光源安装在散热器的第一部分上，该第一部分又能够可更换地布置在导热连接中散热器的另一部分上。具有两个散热器部分的光模块被设计成可围绕旋转轴线以其整体枢转。为了枢转光模块，致动器铰接在散热器的另一部分上并且与光模块的其余部分一起围绕旋转轴线进行调节。

技术实现思路

1、从所描述的现有技术出发，本发明的目的是设计和开发具有半导体光源的光模块，使得一方面实现光模块在其前部区域中的小的移动，但同时也实现在光模块的后部区域中的运动范围的减小。

2、为了实现这个目的，提出了一种具有权利要求1的特征的光模块。特别地，基于开头提到的那种类型的光模块提出，散热器的至少一个其他部分布置在前照灯壳体中，使得其不跟随光模块围绕旋转轴线的枢转运动，并且当光模块围绕旋转轴线进行枢转运动时，散热器的第一部分与半导体光源一起相对于散热器的至少一个其他部分移动。

3、散热器的至少一个其他部分优选地布置在光模块的、从光出射方向观察位于后部的部分。由于在前照灯壳体中散热器的至少一个其他部分几乎固定布置，因此可以显著减小光模块的后部区域中所需的运动范围。在此上下文中，固定或几乎固定意味着散热器的至少一个其他部分在围绕旋转轴线进行调节时不跟随光模块其余部分的运动。然而，这并不排除散热器的至少一个其他部分以其他方式可移动地紧固在前照灯壳体上，例如可在散热器的第一部分的方向上移动，以便在围绕旋转轴线对光模块进行调节期间保持散热器的第一部分和至少一个其他部分之间的导热连接。还可以设想的是，散热器的至少一个其他部分可围绕平行于旋转轴线并且与旋转轴线相距一定距离的枢转轴线枢转，以便确保在其余光模块的枢转期间，散热器的至少一个其他部分尽可能完全靠在散热器的第一部分上。枢转轴线优选地穿过散热器的至少一个其他部分。为了能够说是固定布置，重要的是散热器的至少一个其他部分不跟随光模块的枢转运动。

4、本发明可以特别由此显著减小光模块的后部区域中的运动范围，因为散热器通常是相对较大的部件，其现在以散热器的至少一个其他部分的形式大部分固定布置在前照灯壳体中，在围绕旋转轴线进行调节时，其在前照灯壳体中不跟随光模块的其余部分的运动。通过本发明，前照灯壳体不仅可以在前照灯的前光出射区域中设计得特别窄，而且现在在后部区域中也可以设计得特别紧凑，特别是具有较低的总高度。散热器的第一部分和散热器的至少一个其他部分彼此导热连接，以便能够继续确保半导体光源的废热的有效且可靠的耗散。

5、本发明的另一优点在于，可以显著减小围绕旋转轴线对光模块进行调节所需的调节力，因为在对光模块进行调节时不再必须移动散热器的至少一个其他部分。由此开辟了在没有功能限制的情况下用于调节光模块的特别小的和轻的致动器的可能性。总之，围绕旋转轴线运动的光模块的部件的重量可以显著降低，这也可以导致在机动车运行期间光模块的振动减少(例如由于发动机振动或不平坦的路面)。

6、散热器的部件优选地由相同的材料制成，尤其是金属，特别优选地是铝。在此，散热器的部分可以铸造或铣削。也可以设想散热器的部分由弯曲的板材制成。

7、散热器的第一部分的体积优选地小于散热器的至少一个其他部分的体积。散热器的至少一个其他部分优选地包括冷却肋或冷却销，以便能够以特别有效的方式将热量耗散到环境中。散热器的第一部分优选地设计为薄板，其在散热器的至少一个其他部分与半导体光源或印刷电路板(所谓的印刷电路板，pcb)之间延伸，半导体光源布置在印刷电路板上并与其接触。该板可以被设计成容纳半导体光源或其上布置并且接触半导体光源的pcb。甚至可以设想，板的厚度趋于零，从而散热器的第一部分仅由pcb(优选由导热性好的材料或金属芯制成)形成，半导体光源布置在其上并与其接触。在这种情况下，当光模块围绕旋转轴线枢转时，pcb然后将相对于散热器的至少一个其他部分移动。

8、用于对发射的光的至少一部分进行整形和/或偏转的装置优选地包括投影透镜，该投影透镜被设计成将在光模块的内部产生的中间光分布在光模块前方的前部区域中成像为光模块的光分布。光模块还可以包括多个投影透镜，其例如以透镜阵列的形式。如果半导体光源具有多个以矩阵的方式并排和/或重叠布置的led，例如led矩阵阵列，则透镜阵列尤其是可设想的。

9、旋转轴线特别优选地在投影透镜附近延伸或穿过投影透镜延伸。在多个投影透镜的情况下，其可能形状不同和/或在光出射方向上彼此偏移地布置，则尝试尽可能最好地插入旋转轴线的路径，即引导其通过透镜，使得当光模块围绕旋转轴线移动时，所有投影透镜整体——特别是在垂直于旋转轴线的方向上——尽可能少地移动。

10、光模块的旋转轴线例如可以通过在投影透镜上的或者在固定连接到投影透镜的部件(例如透镜支架)上的固定轴承来限定。还可以设想的是，通过弯曲引导件来限定旋转轴线，该弯曲引导件布置在距旋转轴线一定距离处并且具有弯曲的、曲线形的路径，其中，路径的曲率中心位于旋转轴线上。旋转轴线优选地是基本水平的旋转轴线。当前照灯安装在机动车中时，旋转轴线与水平面的轻微偏差是可以设想的。

11、光模块可以借助于电动致动器或手动致动元件围绕旋转轴线移动。手动致动元件优选地借助于使用者的手或借助于工具从外部可接近地布置在前照灯壳体上。手动致动元件优选用于——在安装新前照灯之后或在更换前照灯之后而在前照灯的正常运行之前——在装配线末端处或在车间中对光模块进行调整/基本设置。电动致动器例如可以设计为电动机，特别是步进电机，或者设计为电磁体，特别是比例磁体。电致动器可以具有齿轮，例如主轴齿轮，以便将马达的旋转运动转换成用于调节光模块的线性运动。通过调整/基本设置对在前照灯的正常运行期间由光模块发射的光束的竖直和/或水平的定向进行调节。电致动器尤其用于实现大灯范围调整(lwr)和/或动态的转弯指示灯。

12、根据本发明的一个有利的变型，提出将散热器设计成两部分。半导体光源优选直接地或间接地紧固到散热器的第一部分，例如经由印刷电路板(pcb)。例如可以借助于导热粘合剂或借助于螺钉在散热器的第一部分上对pcb进行紧固。半导体光源优选具有至少一个发光二极管(led)或至少一个激光二极管。半导体光源尤其也可以具有多个led，其以矩阵的方式彼此重叠和/或彼此并排地布置，每个led可以单独地或成组地被驱动。这种光源也被称为复合光源，并且允许仅通过驱控led或led组来实现不同的光分布，而无需光模块中的机械移动的部件(例如遮光件)。散热器的第二部分固定地布置在前照灯壳体中，其中——如上所述——并不排除散热器的第二部分在散热器的第一部分的方向上和/或围绕平行于旋转轴线延伸的枢转轴线上的移动。

13、根据本发明的一个有利的实施方式，提出当光模块围绕旋转轴线进行枢转运动时，散热器的第一部分与半导体光源一起在一滑动面上相对于散热器的至少一个其他部分进行移动。所述滑动面优选地具有平面延伸；然而，也可以设想该滑动面是弯曲的，例如为圆柱形表面或球形表面。散热器的第一部分和散热器的至少一个其他部分优选地具有设计成彼此对应的滑动面，使得在散热器的第一部分相对于散热器的固定的至少一个其他部分的相对运动期间，滑动面总是全表面相互接触，并且确保了散热器各部分之间良好的热传递。

14、在本文中提出，弹簧元件作用在散热器的至少一个其他部分和前照灯壳体之间，其弹簧力具有至少一个沿基本垂直于滑动面的方向作用的分力，其中，弹簧元件被设计成在滑动面或散热器的第一部分的方向上按压散热器的至少一个其他部分。弹簧元件确保在光模块围绕旋转轴线枢转期间，散热器的部件的滑动面总是尽可能完全地相互抵靠。这例如可以通过将散热器的至少一个其他部分朝向或远离散热器的第一部分移动来实现。这也可以通过弹簧元件由此实现，即散热器的至少一个其他部分可以围绕平行于旋转轴线并且与旋转轴线相距一定距离延伸的枢转轴线枢转。

15、此外，引导装置可以布置在前照灯壳体和散热器的至少一个其他部分之间。引导装置可以具有(圆柱形)引导件和/或球窝关节。引导件允许散热器的至少一个其他部分在朝向或远离散热器的第一部分的方向上移动。球窝关节允许散热器的至少一个其他部分围绕枢转轴线略微倾斜，该枢转轴线围绕球窝关节的中点延伸。枢转轴线优选平行于旋转轴线延伸，光模块围绕所述旋转轴线枢转。

16、特别优选的是，滑动面包括导热的滑动层。一方面，该滑动层确保当光模块围绕旋转轴线并且散热器的第一部分相对于散热器的至少一个其他部分移动时，在散热器的第一部分的滑动面和散热器的至少一个其他部分的滑动面之间的摩擦阻力尽可能得小。此外，滑动层优选地确保在散热器的第一部分和散热器的至少一个其他部分之间的滑动面的区域中特别好的热传递。热传递例如为至少2w/mk，特别是至少3w/mk，非常特别优选高于3w/mk。滑动层的厚度优选小于1毫米，特别是小于0.5毫米，非常特别是大约0.1毫米。

17、导热层优选是由所谓的热界面材料(tim)制成的导热膏。该导热膏可以是非硬化导热胶。散热器的各个部分优选地彼此浮置，其间具有导热层。滑动层应持续地具有低粘度，以便能够确保光模块的长期规范运行(例如自动的lwr调节)。这种导热层的一个示例是莱尔德科技有限公司(laird technologies，inc)的例如“tgrease300x”。

18、根据本发明的另一个有利的变型，提出用于对发射的光的至少一部分进行整形和/或偏转的装置直接地或经由光模块的其他部件间接地紧固到散热器的第一部分上。因此，例如可以设想的是，光模块具有保持框架，具有半导体光源的pcb在背面固定在该保持框架上并且散热器的第一部分紧固在其后面。围绕旋转轴线用于移动光模块的致动器例如可以经由杠杆铰接在保持框架上。在保持框架的相对置的前侧上，可以经由透镜支架布置投影透镜，投影透镜可以表示用于对发射的光的至少一部分进行整形和/或偏转的装置的一部分。

19、从光出射方向观察，投影透镜可以封闭前照灯壳体的出光口。在光模块围绕旋转轴线运动期间，投影透镜的轻微运动(例如围绕旋转轴线倾斜)例如可以借助于弹性密封件来补偿，该弹性密封件可以布置在投影透镜的外圆周与前照灯壳体的出光口的边缘之间。然而，也可以设想的是，前照灯壳体的出光口由单独的盖板封闭，从光出射方向上观察该盖板被布置在投影透镜的后面。

20、最后，本发明所基于的目的还可通过一种具有权利要求12的特征的机动车前照灯来实现。尤其提出的是，前照灯壳体内部的光模块被设计为根据本发明的光模块。