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DE102004019486B4 - Flexibles Trägersystem zur Aufnahme und Verstellung von Leuchtdioden im Hauptscheinwerfer eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Flexibles Trägersystem zur Aufnahme und Verstellung von Leuchtdioden im Hauptscheinwerfer eines Kraftfahrzeuges Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Aufnahme von Leuchtelementen (8), vorzugsweise Leuchtdioden, in einem Gehäuse (1), welches ein Trägerelement (3) umfasst, auf dem die Leuchtelemente (8) angeordnet sind und welches durch mindestens ein mit dem Trägerelement (3) schwenkbar verbundenes und über einen Stellmotor (6) geführtes Stellglied (7) betätigbar ist, wobei das Trägerelement (3) in dessen mittleren Bereich konkav oder konvex verformbar ist und auf einer Seite in einem Drehlager (5) schwenkbar im Gehäuse (1) gelagert ist und auf der gegenüberliegenden Seite in einem Loslager (4) verschiebbar gelagert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein flexibles Trägersystem zur Aufnahme und Verstellung von Leuchtdioden, insbesondere im Hauptscheinwerfer eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Leuchtdioden (sogenannte LEDs) werden zunehmend als Beleuchtungsmittel im Kraftfahrzeugbau verwendet. LEDs zeichnen sich durch eine hohe Leuchtstärke, hohen Wirkungsgrad sowie eine lange Lebensdauer auch im mobilen Einsatz aus. Dies macht den Einsatz von LEDs in Kraftfahrzeugen zunehmend interessanter. Für Beleuchtungszwecke werden eine Vielzahl von LEDs so auf einer Grundplatte angeordnet, dass sie die gleiche Abstrahlrichtung haben. Die elektrische Verdrahtung erfolgt auf der Rückseite der Grundplatte.
  • Diese Anordnung einer Vielzahl von LEDs auf einer festen Grundplatte erlaubt jedoch keine Veränderung der Strahlführung und damit der Lichtausbreitungscharakteristik. Dadurch ist eine adaptive Anpassung des Leuchtkegels und somit des Abstrahlwinkels der Leuchteinheit oder eine Änderung der Strahlrichtung beispielsweise zur aktiven Ausleuchtung der Fahrbahn bei Kurven nicht möglich. Dies liegt in dem unveränderbaren Abstrahlwinkel der einzelnen LEDs begründet.
  • Um den Abstrahlwinkel eines Leuchtdiodenpaketes zu ändern wird in der DE 202 04 219 U1 ein Trägerelement, auf dem mehrere LEDs angeordnet sind, über einen Schraubmechanismus konkav gekrümmt. Auch die DE 201 10 289 U1 beschreibt eine Beleuchtungseinrichtung mit mehreren flächig angeordneten LEDs, bei welchem sich das Trägerelement tunnelförmig aufwölbt. Die Krafteinleitung auf das Trägerelement bleibt unbeschrieben.
  • Die DE 101 02 613 A1 und die DE 201 20 588 U1 beschreiben eine Beleuchtungseinrichtung aus einem durch ein Stellglied konvex oder konkav verformbaren flexiblen Trägerelement mit mehreren frontseitig ortsfest angeordneten LEDs. Das flexible Trägerelement ist jeweils an seinen Randbereichen frei im Gehäuse gelagert, um den Verformungen folgen zu können. Diese beidseitige freie Lagerung ist besonders beim Einsatz in einem Kraftfahrzeug im Hinblick auf unerwünschte Geräuschbildung von Nachteil.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein vibrationsarmes Trägersystem zur Aufnahme und Verstellung von Leuchtdioden mit einer Anordnung eines Leuchtdiodenpaketes auf einer flexiblen Grundplatte, welche als Trägerelement für die LEDs dient, vorzugsweise für Fahrzeuge zu schaffen, mit der die Lichtausbreitungscharakteristik durch gezielte Krümmung der flexiblen Grundplatte durch mindestens ein Stellelement an die jeweilige Umfeldsituation adaptiert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein Vorteil der Erfindung liegt in der vibrationsarmen und hitzebeständigen Lagerung des flexiblen LED-Trägerelementes im Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige 1 eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung perspektivisch dargestellt. Mehrere LEDs 8 sind in regelmäßigen Abständen auf einem flexiblen Trägerelement 3 angeordnet. Das flexible Trägerelement 3 ist entlang einer Strahlrichtung 9 der LEDs eindimensional kreisbogenförmig gekrümmt.
  • Das flexible Trägerelement 3 mit den darauf vorderseitig angeordneten LEDs wird von einem Gehäuse 1 umschlossen und ist an einem Randbereich des Trägerelements 3 an einem Drehlager 2 befestigt, welches senkrecht auf der durch die Strahlrichtung 9 der LEDs aufgespannten Strahlausbreitungsebene steht und am Gehäuse 1 befestigt ist. Der gegenüberliegende Randbereich des Trägerelements 3 liegt in einem Loslager 4 im Gehäuse 1 senkrecht zur Strahlrichtung 9 der LEDs und senkrecht zur Achse des Drehlagers 2 verschiebbar gelagert.
  • Zwischen den beiden Randbereichen des Trägerelements 3, vorzugsweise in seiner Mitte, greift ein parallel zur Strahlrichtung der LEDs verschiebbare Stellglied 7 über ein Drehlager 5 in das Trägerelement 3. Durch eine Schubbewegung eines Stellmotors 6 wird auf das Trägerelements 3 durch das Stellglied 7 und das Drehlager 5 eine Kraft eingeleitet, die zu einer konvexen Krümmung des Trägerelements 3 führt. Andererseits wird durch eine Ziehbewegung des Stellmotors 6 auf das Trägerelements 3 durch das Stellglied 7 und das Drehlager 5 eine Kraft eingeleitet, die zu einer konkaven Krümmung des Trägerelements 3 führt. Entsprechend der Krümmung des Trägerelements 3 ändert sich die Lichtausbreitungscharakteristik in Strahlrichtung 9 der LEDs sowie der Abstrahlwinkel der Beleuchtungseinheit.
    • 1
    Gehäuse
    2
    Drehlager zwischen Gehäuse und Trägerelement
    3
    Trägerelement
    4
    Loslager zwischen Gehäuse und Trägerelement
    5
    Drehlager am Trägerelement zu Aufnahme des Stellglieds
    6
    Stellmotor zu Betätigung des Stellglieds
    7
    Stellglied
    8
    Leuchtdioden
    9
    Strahlrichtung der Leuchtdioden

Claims (3)

  1. Vorrichtung zur Aufnahme von Leuchtelementen (8), vorzugsweise Leuchtdioden, in einem Gehäuse (1), welches ein Trägerelement (3) umfasst, auf dem die Leuchtelemente (8) angeordnet sind und welches durch mindestens ein mit dem Trägerelement (3) schwenkbar verbundenes und über einen Stellmotor (6) geführtes Stellglied (7) betätigbar ist, wobei das Trägerelement (3) in dessen mittleren Bereich konkav oder konvex verformbar ist und auf einer Seite in einem Drehlager (5) schwenkbar im Gehäuse (1) gelagert ist und auf der gegenüberliegenden Seite in einem Loslager (4) verschiebbar gelagert ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich das Stellglied (7) annähernd parallel zur Strahlrichtung (9) der Leuchtelemente (8) bewegt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (3) aus einem elastischen und hitzebeständigen Werkstoff besteht.
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