用于将激光二极管安装在冷却体上的方法、根据该方法安装的光射出单元和机动车前照灯技术

本发明专利技术涉及用于将激光二极管(12)安装在冷却体(18)上的方法，其中，激光二极管(12)具有壳体(14)，壳体具有至少在壳体(14)的外周面上延伸的法兰(16)。将激光二极管(12)放置在冷却体(18)的安装位置(18a)之中或之上，将至少局部地包围激光二极管(12)的保持元件(20)从激光二极管(12)的背离冷却体(18)的一侧套置到该激光二极管上，其中，保持元件(20)至少间接地支撑在法兰(16)的上侧上，且将保持元件(20)固定在冷却体(18)上。提出，在保持元件(20)和激光二极管(12)的壳体(14)的法兰(16)的上侧之间布置弹性的补偿元件(24)。

A method for mounting laser diodes on a cooling body, a light emitting unit mounted according to the method, and a headlamp for a motor vehicle

The present invention relates to a method for mounting a laser diode (12) on a cooling body (18), wherein the laser diode (12) has a housing (14) with a flange (16) extending at least on the outer surface of the housing (14). A laser diode (12) is placed in or above the mounting position (18a) of the cooling body (18), and a holding element (20) at least partially surrounded by the laser diode (12) is nested on the laser diode from one side of the detached cooling body (18) of the laser diode (12), wherein the holding element (20) is indirectly supported at least on the upper side of the flange (16). The element (20) is fixed on the cooling body (18). An elastic compensation element (24) is arranged between the upper side of the holding element (20) and the flange (16) of the shell (14) of the laser diode (12).

【技术实现步骤摘要】
用于将激光二极管安装在冷却体上的方法、根据该方法安装的光射出单元和机动车前照灯
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于将激光二极管安装在冷却体上的方法。此外，本专利技术涉及根据权利要求7的前序部分所述的包括激光二极管和冷却体的光射出单元，激光二极管安装在冷却体上。最后，本专利技术也涉及根据权利要求15的前序部分所述的具有这种光射出单元的机动车前照灯。
技术介绍
近些年，激光二极管越来越多地作为光源应用在机动车前照灯中。激光二极管提供一系列的有利特性，例如相对小的光射出面、高辐射强度以及发出准直度好的光束。因此，相比于例如白炽灯或发光二极管(LED)这样的用于准直度不好的光束的光学系统，用于激光的光学系统可构造成具有较小的焦距。因此，用于激光的光学系统可以很小的结构空间实现，且因此特别适合应用在机动车前照灯中。由于在激光二极管中在其运行期间产生很高的热，激光二极管必须安装在冷却体上，经由冷却体将热量从激光二极管排走，且将激光二极管的工作温度降低到对激光二极管的功能性没有影响、甚至激光二极管即将发生故障的值上。激光二极管能够以不同的方式安装在冷却体上。由现有技术例如已知，圆柱形的激光二极管经由构造在激光二极管的壳体的外周面上的法兰和保持板借助多个螺钉固定在保持件上，该保持件同时用作冷却体。为了在激光二极管运行期间能够充分地排走热量，需要在激光二极管和冷却体之间的足够的保持力。此外，需要在保持板和法兰之间存在足够均匀的力分布，以便使激光二极管牢固且可靠地保持在预先给定的位置中且避免激光二极管的歪倾。所以现有技术设置多个(至少四个)在周边侧围绕激光二极管布置的螺钉，借助螺钉将保持板牢固旋紧在冷却体上且同时将激光二极管夹紧在保持板和冷却体之间。
技术实现思路
基于所述现有技术，本专利技术的目的在于，按如下方式构造和改进开头所述类型的方法，即，-在保持板和冷却体之间提供足够大的保持力，-在保持板和冷却体之间提供尽可能均匀的保持力，-防止激光二极管歪倾，-实现对构件公差的补偿，和/或-实现在光射出单元中的不同构件的不同热膨胀的补偿，使得在高温和低温负荷情况下实现恒定的保持力。为了实现该目的提出具有权利要求1的特征的方法。尤其提出，激光二极管具有壳体，壳体具有至少在壳体的外周面的一部分上延伸的法兰，且激光二极管借助以下步骤安装在冷却体上：-将激光二极管放置在冷却体的安装位置之中或之上，-将至少局部地包围激光二极管的保持元件从激光二极管的背离冷却体的一侧套置到激光二极管上，其中，套置到激光二极管上的保持元件至少间接地支撑在法兰的上侧上，该法兰的上侧构造在法兰的背离冷却体的一侧上，-将保持元件固定在冷却体上，以及-在保持元件和激光二极管的壳体的法兰的上侧之间布置弹性的补偿元件。保持元件优选构造成保持板。关于保持板的下述说明相应地也适用于任意其他类型的保持元件。弹性的补偿元件在保持板和激光二极管之间起作用。保持板的力均匀地分布在激光二极管的壳体的法兰上且由此提供恒定的保持力，激光二极管借助恒定的保持力压在冷却体上。尤其实现在约50N和200N之间的恒定的压紧力。补偿元件在激光二极管的整个周边上提供均匀的压紧力且由此防止激光二极管的歪倾。可通过弹性的补偿元件有效地补偿光射出元件的构件公差和构件的不同的热膨胀。根据本专利技术的有利的改进方案提出，在将激光二极管安装在冷却体上的情况中，在将保持板套置到激光二极管上之前，将弹性的补偿元件从激光二极管的背离冷却体的一侧套置到该激光二极管上。根据本专利技术的优选的实施方式，保持板借助螺钉固定在冷却体上。对此重要的是，保持板和冷却体拧紧至止动，这在制造中确保不变的旋紧力矩。由于弹性的补偿元件可比现有技术使用更少的螺钉，因为通过补偿元件将保持元件的压紧力均匀地在整个周边上传递到激光二极管上且防止由于旋拧顺序而造成的歪倾。尤其提出，保持板借助两个螺钉固定在冷却体上，两个螺钉布置在激光二极管的相对侧上。由此实现在安装期间减低螺钉费用。原则上可自由地选择旋拧方向。旋拧方向可从背离激光二极管的一侧或激光二极管的一侧旋拧。根据选择的旋拧方向此时必须在冷却体中或在保持板中构造螺纹凸台几何结构。使用哪种方案取决于结构空间比例。有利地，使螺钉从冷却体的背离激光二极管的一侧引导穿过构造在冷却体中的相应开口且旋紧在保持板中的相应螺纹孔中，螺纹孔构造在保持板的面对冷却体的一侧上。可替代地，代替螺纹孔也可在保持板中设置没有螺纹的非常普通的开口，其中，此时螺钉构造成自攻螺钉。本专利技术的目的也通过具有权利要求7的特征的光射出单元实现。因此，光射出单元包括激光二极管和冷却体，激光二极管安装在冷却体上。激光二极管具有壳体，壳体具有至少在壳体的外周面的一部分上延伸的法兰。激光二极管以壳体的面对冷却体的一侧支撑在冷却体上。激光二极管借助保持板固定在冷却体上，保持板至少局部地包围激光二极管。保持板至少间接地在法兰的背离冷却体的上侧上支撑在法兰上且固定在冷却体上。弹性的补偿元件布置在保持板和壳体的法兰的上侧之间。激光二极管的壳体上的保持法兰可仅构造在壳体的多个在周边侧彼此间隔开的间断的区段上。但是有利地，法兰沿着壳体的外侧在整个周边上延伸。法兰的保持板间接地经由弹性的补偿元件起作用的上侧优选沿径向从激光二极管的壳体的周面突出。对此，法兰延伸部优选垂直于激光二极管的壳体的外周面延伸。激光二极管通过保持板以其后侧压到冷却体的相应安装位置上。对此，保持力可特别有效地在保持板和法兰(以及壳体或激光二极管)之间起作用，因为作用面(法兰的上侧)垂直于保持力延伸。在壳体的外周侧上的法兰可构造为唯一的环绕的法兰，或以多个分布在周边上且彼此间隔开的法兰区段的形式构造。可想到，多个分布地布置在壳体的外周上的间断的法兰区段的上侧布置在共同的垂直于激光二极管的主辐射方向延伸的平面上。在此提出，法兰(唯一的环绕的法兰或多个间断的法兰区段)的上侧定义这样一个平面，该平面垂直于激光二极管的主辐射方向延伸。根据本专利技术的有利的改进方案提出，激光二极管的壳体具有圆柱形状且法兰在圆柱形的外周面上延伸。弹性的补偿元件优选构造成板材冲压件。根据本专利技术的优选的实施方式提出，补偿元件具有包括中央开口的环形区段，中央开口的形状相应于激光二极管的壳体在法兰的背离冷却体的一侧上的外轮廓。环形区段优选支撑在激光二极管的壳体的法兰的背离冷却体的一侧上。此外提出，弹性的补偿元件具有沿径向从环形区段突出的弹簧舌。弹簧舌可在通过环形区段撑开的平面中延伸或与该平面倾斜延伸。弹簧舌的远端优选支撑在保持板的面对冷却体的一侧上。在保持板、弹性的补偿元件和冷却体相对彼此定位、但是保持板还未固定在冷却体上(例如因为还未旋紧螺钉)的安装状态中，弹簧舌相对于通过环形元件撑开的平面倾斜延伸，使得远端布置在该平面的背离法兰的一侧上。最后，为了实现该目的提出具有权利要求15的特征的机动车前照灯。该机动车前照灯包括壳体，壳体具有通过透明的遮盖板封闭的光射出开口，其中，在壳体中布置用于产生前照灯功能或其一部分的激光模块。激光模块包括根据权利要求7至14中任一项所述的根据本专利技术的光射出单元。附图说明下面根据附图详细阐述本专利技术的其他特征和优点。其中：图1示出了根据本专利技术的一种优选实施方式的机动车前照灯；图2示出了根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于将激光二极管(12)安装在冷却体(18)上的方法，其中，所述激光二极管(12)具有壳体(14)，所述壳体具有至少在所述壳体(14)的外周面的一部分上延伸的法兰(16)，其中，‑将所述激光二极管(12)放置在所述冷却体(18)的安装位置(18a)之中或之上，‑将至少局部地包围所述激光二极管(12)的保持元件(20)从所述激光二极管(12)的背离所述冷却体(18)的一侧套置到所述激光二极管上，‑套置到所述激光二极管(12)上的保持元件(20)至少间接地支撑在所述法兰(16)的上侧上，该法兰的上侧构造在所述法兰(16)的背离所述冷却体(18)的一侧上，以及‑将所述保持元件(20)固定在所述冷却体(18)上，其特征在于，在所述保持元件(20)和所述激光二极管(12)的壳体(14)的法兰(16)的上侧之间布置弹性的补偿元件(24)。

【技术特征摘要】
2017.04.04 DE 102017107197.01.用于将激光二极管(12)安装在冷却体(18)上的方法，其中，所述激光二极管(12)具有壳体(14)，所述壳体具有至少在所述壳体(14)的外周面的一部分上延伸的法兰(16)，其中，-将所述激光二极管(12)放置在所述冷却体(18)的安装位置(18a)之中或之上，-将至少局部地包围所述激光二极管(12)的保持元件(20)从所述激光二极管(12)的背离所述冷却体(18)的一侧套置到所述激光二极管上，-套置到所述激光二极管(12)上的保持元件(20)至少间接地支撑在所述法兰(16)的上侧上，该法兰的上侧构造在所述法兰(16)的背离所述冷却体(18)的一侧上，以及-将所述保持元件(20)固定在所述冷却体(18)上，其特征在于，在所述保持元件(20)和所述激光二极管(12)的壳体(14)的法兰(16)的上侧之间布置弹性的补偿元件(24)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述保持元件(20)套置到所述激光二极管(12)上之前，将所述弹性的补偿元件(24)从所述激光二极管(12)的背离所述冷却体(18)的一侧套置到所述激光二极管上。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述保持元件(20)借助螺钉(34)固定在所述冷却体(18)上。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述保持元件(20)借助两个螺钉(34)固定在所述冷却体(18)上，所述两个螺钉布置在所述激光二极管(12)的相对侧上。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，使所述螺钉(34)从所述冷却体(18)的背离所述激光二极管(12)的一侧引导穿过构造在所述冷却体(18)中的相应的开口(36)且旋紧在所述保持元件(20)中的相应的螺纹孔(38)中，所述螺纹孔构造在所述保持元件(20)的面对所述冷却体(18)的一侧上。6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述螺钉(34)构造成自攻螺钉，所述自攻螺钉从所述冷却体(18)的背离所述激光二极管(12)的一侧引导穿过构造在所述冷却体(18)中的相应的开口(36)且旋紧在所述保持元件(20)中的相应的开口中，该相应的开口构造在所述保持元件(20)的面对所述冷却体(18)的一侧上。7.光射出单元(10)，所述光射出单元包括激光二极管(12)和冷却体(18)，所述激光二...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·布劳恩，U·诺伊鲍尔，R·斯托普尔，M·米尔贝斯，
申请(专利权)人：汽车照明罗伊特林根有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE