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EP-4431337-B1 - COMPONENT FOR A MOTOR VEHICLE HEADLIGHT

EP4431337B1EP 4431337 B1EP4431337 B1EP 4431337B1EP-4431337-B1

Inventors

  • Zeuner, Markus
  • HACKER, ALEXANDER

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20230316

Claims (14)

  1. Component (1) for a motor vehicle headlight, wherein the component (1) has a carrier element (2) and a component part (3), in particular a DMD element, wherein the carrier element (2) has a receiving opening (4) designed to receive the component part, wherein the receiving opening (4) is bounded by an edge surface (4a), wherein the component part (3) is designed to be inserted into the receiving opening (4) along an insertion direction (x) and has a side surface (3a), wherein the component (3), when inserted into the receiving opening (4), is arranged relative to the receiving opening (4) in an insertion position in which the side surface (3a) of the component (3) faces the edge surface (4a) of the receiving opening (4), wherein, in the insertion position, a first side surface section (3a1) of the side surface (3a) contacts a first edge surface section (4a1) of the edge surface (4a) and a second side surface section (3a2) of the side surface (3a) has a predetermined minimum distance to a second edge surface section (4a2) of the edge surface (4a), wherein the carrier element (2) has a support element (5) on which the component (3) rests at least in sections in the insertion position in order to be secured against displacement along the insertion direction (x) beyond the insertion position, wherein the component part (3) has a first temperature in a basic state and a second temperature, which is higher than the first temperature, in an operating state, wherein the component (1) is designed to hold the component part (3) in the insertion position in the basic state and in the operating state, wherein the component (1) has at least one elastic compensating element (6) which is arranged on a section of the second edge surface section (4a2) of the edge surface (4a) opposite the first edge surface section (4a1), wherein the at least one elastic compensating element (6) connects the second edge surface section (4a2) of the edge surface (4a) to the second side surface section (3a2) of the side surface (3a) of the component part (3), wherein the at least one elastic compensating element is designed to transmit a compensating force (F) to the component part (3) in response to thermal deformation of the component part (3), to the component (3), wherein the compensating force (F) acts along a direction opposite to a thermal deformation direction (V) of the component (3), wherein the at least one elastic compensating element (6) is designed and arranged such that, by means of the compensating force (F) it can exert, the component (3) is held in the insertion position during a transition from the basic state to the operating state, in particular to hold it substantially in the insertion position, characterized in that the at least one elastic compensating element (6) comprises a foam material which is preferably elastic and curable, wherein the carrier element (2) has at least one insertion opening (7) which is arranged on an outer surface (8) of the carrier element (2) facing away from the receiving opening (4) and extends from the outer surface (8) toward the edge surface (4a), wherein the at least one elastic compensating element (6) can be inserted via the insertion opening (7) toward the component (3).
  2. Component (1) according to claim 1, wherein the at least one elastic compensating element (6) is designed to exert a restoring force opposite to the compensating force (F) on the component component (3) during a transition from the operating state to the basic state in order to hold the component component (3) in the insertion position during a transition from the operating state to the basic state.
  3. Component (1) according to one of the preceding claims, wherein the component part (3) and the carrier element (2) are designed such that, in the basic state, the minimum distance is greater than a temperature-related relative change in length of the component part (3) along at least one thermal expansion direction, which is oriented orthogonally to the insertion direction (x) and, in particular, lies within a main plane (H) defining the receiving opening (4).
  4. Component (1) according to one of the preceding claims, wherein, in the insertion position, the component (3) is inserted into the receiving opening (4) in such a way that, in the basic state, the minimum distance along the entire second edge surface section (4a2) of the edge surface (4a) of the receiving opening (4) is essentially the same, wherein the minimum distance is preferably defined as an orthogonal distance between the second side surface section (3a2) of the side surface (3a) of the component part (3) and the second edge surface section (4a2) of the edge surface (4a) of the receiving opening (4).
  5. Component (1) according to one of the preceding claims, wherein the receiving opening (4) is designed as a through hole formed in the carrier element.
  6. Component (1) according to one of the preceding claims, wherein the support element (5) has at least two support projections (5a) which are preferably arranged on opposite sides of the receiving opening (4), wherein the at least two support projections (5a) extend in the direction of a center of the receiving opening (4), wherein, in the insertion position, the component component (3) contacts the at least two support projections (5a) in such a way that complete passage of the component component (3) through the receiving opening (4) is blocked.
  7. Component (1) according to one of the preceding claims, wherein the component part (3) comprises a first material having a first coefficient of thermal expansion, and the carrier element (2) comprises a second material which has a second coefficient of thermal expansion which differs from the first coefficient of thermal expansion, so that, during a transition from the basic state to the operating state, the thermal expansion of the component part (3) differs from, in particular is greater than, the thermal expansion of the carrier element (2).
  8. Component (1) according to one of the preceding claims, wherein the foam material comprises a material which has a minimum adhesive force between the edge surface (4) of the receiving opening (4) and/or the side surface (3a) of the component part (3), wherein the minimum adhesive force allows the foam material to adhere to the edge surface (4) and/or the side surface (3a) at least against the force of gravity.
  9. Component (1) according to one of the preceding claims, wherein the foam material is designed such that, in a feed state, it can be introduced into the insertion opening (7) with a feeding device, wherein the foam material is plastically formed before and during feeding and is formed to be curable after feeding, wherein the cured foam material forms the at least one elastic compensating element (6).
  10. Component (1) according to one of claims 1 to 8, wherein the second edge surface section (4a2) of the edge surface (4a) has a recess (9) in which the at least one elastic compensating element (6) is received at least in sections.
  11. Component (1) according to one of the preceding claims, wherein the second edge surface section (4a2) of the edge surface (4a) has a further elastic compensating element (6) at two, preferably opposite, further sections, wherein preferably the two further sections of the second edge surface section (4a2) each have a recess (9) in which a further elastic compensating element (6) is accommodated at least in sections, or each have a further insertion opening (7) through which foam material can be fed to form the elastic compensating elements (6).
  12. Motor vehicle headlamp comprising a component (1) according to one of the preceding claims.
  13. Method for manufacturing a component (1), wherein the method comprises the following steps: a) providing a component (1) comprising a carrier element (2) and a component part (3) insertable therein, wherein the carrier element (2) has a receiving opening (4) designed to receive the component part, wherein the receiving opening (4) is bounded by an edge surface (4a), wherein the component part (3) has a side surface (3a) and is designed to be inserted into the receiving opening (4) along an insertion direction (x), wherein the component (3) has a first temperature in a basic state and a second temperature, which is higher than the first temperature, in an operating state, wherein the component (1) is designed to hold the component (3) in the insertion position in the basic state and in the operating state, b) application, by means of a feed device, of at least one elastic compensating element (6) to a second edge surface section (4a2) of the edge surface (4a) of the receiving opening (4), wherein the at least one elastic compensating element (6) is in a plastic state during application by means of the feed device and hardens after application to form the at least one elastic compensating element (6), c) insertion of the component part (3) into the receiving opening (4), along the insertion direction (x), into an insertion position, wherein in the insertion position a first side surface section (3a1) of the side surface (3a) contacts a first edge surface section (4a1) of the edge surface (4a) opposite the second edge surface section (4a2) (4a1) of the edge surface (4a) opposite the second edge surface section (4a2) of the edge surface (4a), and a second side surface section (3a2) of the side surface (3a) has a predetermined minimum distance to the second edge surface section (4a2) of the edge surface (4a), wherein, in the inserted state, the at least one elastic compensating element (6) connects the second edge surface section (4a2) of the edge surface (4a) of the receiving opening (4) with the second side surface section (3a2) of the component part (3), wherein the carrier element (2) has a support element (5) on which the component part (3) rests at least in sections in the insertion position in order to be secured against displacement along the insertion direction (x) beyond the insertion position, wherein the cured compensating element (6) is designed to transmit a compensating force (F) to the component part (3) in response to thermal deformation of the component part (3), to the component (3), wherein the compensating force (F) acts along a direction which is opposite to a thermal deformation direction (V) of the component (3), wherein the at least one elastic compensating element (6) is designed and arranged such that, by means of the compensating force (F) that can be exerted by it during a transition from the basic state to the operating state, it holds the component (3) in the insertion position, characterized in that the at least one elastic compensating element (6) comprises a foam material which is preferably elastic and curable, wherein the carrier element (2) has at least one insertion opening (7) which is arranged on an outer surface (8) of the carrier element (2) facing away from the edge surface (4a) of the receiving opening (4) and extends from the outer surface (8) to the edge surface (4a), wherein the feed device is designed to introduce the plastic foam material via the insertion opening (7) to the component (3) in order to form the at least one elastic compensating element (6) in accordance with step b).
  14. Method according to claim 13, wherein the second edge surface section (4a2) of the edge surface (4a) of the receiving opening (4) has a recess (9), wherein the feed device is designed to introduce the plastic foam material into the recess (9) in order to form the at least one elastic compensating element (6) in accordance with step b).

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei das Bauteil ein Trägerelement und eine Bauteilkomponente, insbesondere ein DMD-Element, aufweist, wobei das Trägerelement eine zur Aufnahme der Bauteilkomponente ausgebildete Aufnahmeöffnung aufweist, wobei die Aufnahmeöffnung durch eine Randfläche begrenzt ist, wobei die Bauteilkomponente in die Aufnahmeöffnung entlang einer Einsetzrichtung einsetzbar ausgebildet ist und eine Seitenfläche aufweist, wobei die Bauteilkomponente im in die Aufnahmeöffnung eingesetzten Zustand relativ zu der Aufnahmeöffnung in einer Einsetzposition angeordnet ist, in welcher die Seitenfläche der Bauteilkomponente der Randfläche der Aufnahmeöffnung zugewandt ist, wobei in der Einsetzposition ein erster Seitenflächenabschnitt der Seitenfläche einen ersten Randflächenabschnitt der Randfläche kontaktiert und ein zweiter Seitenflächenabschnitt der Seitenfläche zu einem zweiten Randflächenabschnitt der Randfläche einen vorgegebenen Mindestabstand aufweist,wobei das Trägerelement ein Auflageelement aufweist, an welchem die Bauteilkomponente in der Einsetzposition zumindest abschnittsweise aufliegt, um gegen eine Verschiebung entlang der Einsetzrichtung über die Einsetzposition hinaus gesichert zu sein,wobei die Bauteilkomponente in einem Grundzustand eine erste Temperatur und in einem Betriebszustand eine zweite Temperatur, welche höher als die erste Temperatur ist, aufweist, wobei das Bauteil dazu eingerichtet ist, die Bauteilkomponente im Grundzustand und im Betriebszustand in der Einsetzposition zu halten, wobeidas Bauteil zumindest ein elastisches Ausgleichselement auf, welches an einem dem ersten Randflächenabschnitt gegenüberliegenden zweiten Randflächenabschnitt der Randfläche angeordnet ist, wobei das zumindest eine elastische Ausgleichselement den zweiten Randflächenabschnitt der Randfläche mit dem zweiten Seitenflächenabschnitt der Seitenfläche der Bauteilkomponente verbindet, wobei das zumindest eine elastische Ausgleichselement dazu eingerichtet ist, eine Ausgleichskraft, in Reaktion auf eine thermische Verformung der Bauteilkomponente, auf die Bauteilkomponente zu übertragen, wobei die Ausgleichskraft entlang einer Richtung wirkt, welche einer thermischen Verformungsrichtung der Bauteilkomponente entgegengesetzt ist, wobei das zumindest eine elastische Ausgleichselement derart ausgestaltet und dazu eingerichtet ist, durch dessen erwirkbare Ausgleichskraft bei einem Übergang vom Grundzustand in den Betriebszustand die Bauteilkomponente, insbesondere im Wesentlichen, in der Einsetzposition zu halten. Das zumindest eine elastische Ausgleichselement umfasst ein Schaummaterial, welches bevorzugt elastisch und aushärtbar ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft weiters einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend ein Bauteil. Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils. Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Bauteile, die ein Trägerelement und eine darin eingesetzte Bauteilkomponente aufweisen, bekannt. Oftmals ist es erforderlich, das Bauteil in einer bestimmten vorgegebenen Relativposition zum Trägerelement zu halten, während das Bauteil in verschiedenen Betriebszuständen vorliegt. Das Einbringen von Abstandshaltern oder ähnlichen Halteelementen hat sich in der Praxis als unzureichend herausgestellt. Das Dokument EP 2 217 854 B1 beschreibt einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug mit einer temperaturkompensierten Aufnahme eines Lichtmoduls. Das Lichtmodul ist über einen Dehnungskörper in einem Tragrahmen befestigt, dessen temperaturbedingte Längenänderung eine Neigungsänderung des Moduls kompensiert. Dies gewährleistet eine konstante Lichtprojektion unabhängig von Temperaturschwankungen. Das Dokument US 3,625,796 A beschreibt eine Methode zur Herstellung einer Fahrzeugleuchteneinheit, insbesondere für Signalleuchten wie Park-, Rück- und Blinkerleuchten. Statt mechanischer Befestigung mit Schrauben und Dichtungen wird eine Linse durch einen thermoplastischen Kleber in eine Nut des Gehäuses geklebt. Beim Erkalten bildet das Harz eine spannungsfreie, wasserdichte Verbindung, die Produktionskosten senkt und die Dichtigkeit verbessert. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu lindern bzw. zu beseitigen. Die Erfindung setzt sich daher insbesondere zum Ziel, ein Bauteil zu schaffen, bei welchem die Verbindung einer Bauteilkomponente mit einem Trägerelement verbessert wird. Diese Aufgabe wird durch ein Bauteil mit den Merkmalen von Anspruch 1 und mit einem Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 13 gelöst. Bevorzugte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Das erfindungsgemäße Bauteil verfügt über den Vorteil, dass die Relativposition der Bauteilkomponente zu dem Trägerelement im Wesentlichen gleichbleibt und, dass thermische Ausdehnungskräfte, welche die Relativposition verändern würden, durch das Ausgleichselement kompensiert werden. Es können auch