DE102009033728B4

DE102009033728B4 - Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102009033728B4
Application number: DE102009033728.8A
Authority: DE
Inventors: Christian HAASE; Martin Kempkensteffen; Stefan Gröne; Hartmut Weiss
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2009-07-17
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2029-07-18
Also published as: DE102009033728A1; DE202009014012U1

Abstract

Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Tagfahrleuchte, mit einer Mehrzahl von beabstandet zueinander angeordneten Lichtmodulen, die jeweils ein Gehäuse mit einer integrierten Lichtquelle und einem Optikelement aufweisen, wobei eine in Hauptabstrahlrichtung vordere Öffnung des Gehäuses von einer Lichtscheibe abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmodule (2) mit ihrem Gehäuse (5) jeweils in Bohrungen (4) einer lichtundurchlässigen Karosserieblende (3, 3') eingefasst sind und dass die lichtundurchlässige Karosserieblende (3, 3') in einer Öffnung eines Karosseriebauteils (8) des Fahrzeugs befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE 10 2007 028 097 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei der eine Mehrzahl von beabstandet zueinander angeordneten Lichtmodulen treppenförmig angeordnet sind. Die Lichtmodule weisen jeweils als Leuchtdioden ausgebildete Lichtquellen sowie jeweils sich an der Vorderseite anschließende Optikelemente sowie an der Rückseite anschließende Kühlkörper auf. Die Leuchtdioden sind auf einer flexiblen Leiterplatte angeordnet, die auf einem Trägerelement befestigt ist. Die treppenförmig in einer Reihe angeordneten Lichtmodule sind durch eine gemeinsame Lichtscheibe abgedeckt. Die so gebildete Beleuchtungsvorrichtung wird als ganzes in eine Öffnung eines Karosseriebauteils des Fahrzeugs positioniert. Das Erscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung wird somit durch die Anordnung der Lichtmodule sowie der Gestaltung des Trägerelements und der Lichtscheibe geprägt.
Aus der US 2006/0023464 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei der Bohrungen eines Kühlergrills teilweise dazu genutzt werden, als Fassung für LED-Lichtquellen zu dienen. Die LED-Lichtquellen sind in einem tubusförmigen Gehäuse eingefasst, das außenseitig ein Gewinde aufweist. Über eine vordere und eine hintere Gewindemutter lässt sich das LED-Gehäuse in der kreisförmigen Öffnung des Kühlergrills befestigen. Die LEDs ragen in der Montageposition von ihrem Gehäuse sowie dem Öffnungsrand der Kühlergrillbohrung nach vorne hin ab.
Aus der DE 199 41 524 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die eine Mehrzahl von beabstandet zueinander angeordnete Lichtmodule aufweist, die verteilt an einem flächigen Trägerelement befestigt sind. Die Lichtmodule weisen jeweils ein tubusförmiges Gehäuse auf, in dem eine Lichtquelle sowie ein Optikelement integriert angeordnet sind. Das Trägerelement ist als ein Zierrahmen enthaltend eine Leuchtfläche ausgebildet und schließt randseitig mit einer Lichtscheibe ab, die auf einer Vorderseite alle Lichtmodule abdeckt. Die Dimension des Trägerelementes ist an die Dimension einer Öffnung eines Karosseriebauteils angepasst, in der die Beleuchtungsvorrichtung im Montagezustand angeordnet ist. Aufgrund der großflächigen Ausbildung des Trägerelementes kann die Position der Lichtmodule verändert werden. Hierzu müssen allerdings die für die Aufnahme der Lichtmodule vorgesehenen Bohrungen des Trägerelementes anders positioniert werden. Das Gesamterscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung wird hierdurch jedoch nur teilweise verändert, da die Dimension des Trägerelementes bzw. der Lichtscheibe unverändert bleibt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass das Erscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung einfach und kostengünstig zu variieren ist, wobei eine variable fahrzeugspezifische Anbauform gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
Nach der Erfindung ist eine Mehrzahl von Lichtmodulen in Bohrungen einer lichtundurchlässigen Karosserieblende eingefasst, die in einer Öffnung eines Karosseriebauteils befestigt ist. Dadurch, dass die Lichtmodule jeweils direkt mit der lichtundurchlässigen Karosserieblende verbunden sind, ist das Erscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung im Nichtbetriebszustand derselben mehr an die Kontur der Karosserie angepasst. Die Beleuchtungsvorrichtung ist integraler Bestandteil des Karosseriebauteils, wobei die Lichtmodule nicht über von außen erkennbare lichttechnische Bauteile miteinander verbunden sind. Weist die lichtundurchlässige Karosserieblende eine kreisförmige Kontur auf, kann die Position der Lichtmodule durch eine um eine Mittelachse der Karosserieblende verdrehte Montage derselben in einer kreisförmigen Öffnung des Karosseriebauteils verändert werden, ohne dass die Dimension der Bohrung der Karosserieblende bzw. der Öffnung des Karosseriebauteils verändert werden müsste.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Öffnung des Karosseriebauteils mit einem gekröpften Rand versehen, an dem ein umlaufender Rand der lichtundurchlässigen Karosseriekappe befestigt ist. Vorteilhaft können hierdurch die Lichtmodule bündig zu einer Außenfläche des umgebenden Karosseriebauteils oder vertieft zu demselben angeordnet sein. Vorteilhaft kann hierdurch eine Anpassung an die Kontur des angrenzenden Karosseriebauteils verbessert werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Dimension der lichtundurchlässigen Karosserieblende und des Öffnungsrandes des Karosseriebauteils kreisförmig oder ellipsoidförmig oder dreieckförmig oder viereckförmig oder rechteckförmig oder trapezförmig ausgebildet, so dass eine einfache Anpassung an das Styling gegebenenfalls weiterer Beleuchtungsvorrichtungen des Fahrzeugs ermöglicht wird. Die Lichtmodule sind räumlich voneinander getrennt angeordnet und erzeugen jeweils eine vorgegebene, bevorzugt gleiche Lichtverteilung. Die Anzahl der Lichtmodule ist abhängig von der durch die vorgegebene Lichtverteilung bedingten Beleuchtungsstärke.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Lichtmodule jeweils fest mit derselben Karosserieblende verbunden. Somit ist jedes Lichtmodul für sich innerhalb der Karosserie befestigt, wobei der Eindruck vermittelt wird, dass die Lichtmodule unabhängig voneinander betreibbar sind. Dies kann, muss aber nicht der Fall sein. Beispielsweise können alle Lichtmodule zum einen zur Erzeugung einer gemeinsamen Lichtverteilung dienen. Zum anderen können die Lichtmodule zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtverteilungen dienen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Lichtmodule über jeweils ein elektrisches Steckelement miteinander verkettbar und an eine gemeinsame Steuereinheit angeschlossen. Durch diese elektrische Verkettung kann der Schaltungs- bzw. Leitungsaufwand reduziert werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Lichtmodule gleich oder gleichartig ausgebildet, so dass die Beleuchtungsvorrichtung ein regelmäßiges und harmonisches Erscheinungsbild aufweist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht das Gehäuse der Lichtmodule aus einem wärmeleitenden Material, das rückseitig mit einem Kühlkörper verbunden ist. Dadurch, dass die Lichtmodule beabstandet zueinander angeordnet sind, kann der Kühlkörper zur Abführung der durch die Lichtquelle erzeugten Wärme kleiner dimensioniert sein.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Lichtquelle als eine Leuchtdiode und das Optikelement als eine Linse ausgebildet. Vorteilhaft kann hierdurch ein relativ klein dimensioniertes Lichtmodul mit relativ geringer Wärmeabstrahlung verwirklicht werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Mehrzahl von Lichtmodulen an eine gemeinsame Steuereinheit angeschlossen, die die Lichtquellen der Lichtmodule dimmbar ansteuert, so dass die Beleuchtungsvorrichtung in eine Tagfahrlichtfunktion, in der die Lichtquellen der Lichtmodule nicht gedimmt angesteuert sind, und in eine Positionslichtfunktion bringbar ist, in der die Lichtquellen der Lichtmodule abgedimmt sind. Vorteilhaft können somit dieselben Lichtmodule zur Erzeugung von zwei unterschiedlichen Lichtfunktionen eingesetzt werden.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Vorderansicht einer Beleuchtungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform, wobei eine Mehrzahl von Lichtmodulen linienförmig in einer rechteckförmigen Karosserieblende angeordnet sind,
2 einen teilweisen Längsschnitt entlang der Linie II-II in 1,
3 einen Querschnitt durch eines der Lichtmodule und
4 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung, wobei die Mehrzahl von Lichtmodulen in einer kreisförmigen Karosserieblende eingefasst sind.
Eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge kann beispielsweise zur Erzeugung einer Positionslichtfunktion, Nebelscheinwerferlichtfunktion, Tagfahrlichtfunktion, Blinklichtfunktion für Fahrzeuge oder Warnlichtfunktion für Einsatzfahrzeuge eingesetzt werden.
Eine Beleuchtungsvorrichtung 1 für Fahrzeuge nach einer ersten Ausführungsform gemäß den 1 bis 3 weist eine Mehrzahl von gleichen Lichtmodulen 2 auf, die beabstandet zueinander in einer Reihe an einer rechteckförmigen lichtundurchlässigen Karosserieblende 3 befestigt sind. Die lichtundurchlässige Karosserieblende 3 weist eine Mehrzahl von reihenförmig angeordneten Bohrungen 4 auf, in denen jeweils ein tubusförmiges Gehäuse 5 der Lichtmodule 2 eingesetzt und beispielsweise durch eine nicht dargestellte Verschraubung kraftschlüssig mit der Karosserieblende 3 verbunden ist. Die Verschraubung befindet sich an einer Rückseite 6 der Karosserieblende 3, so dass sie von außen nicht sichtbar ist.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann das Gehäuse 5 der Lichtmodule 2 auch formschlüssig oder stoffschlüssig, beispielsweise durch Rasten oder durch Verkleben mit der Karosserieblende 3 verbunden sein.
Die einstückige Karosserieblende 3 ist mit einem umlaufenden Rand 23 in einer rechteckförmigen Öffnung 7 eines angrenzenden Karosseriebauteils 8 kraftschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder stoffschlüssig gehaltert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Karosserieblende 3 durch Verklebung 9 mit dem angrenzenden Karosseriebauteil 8 verbunden. Die Dimension der Karosserieblende 3 ist auf die Dimension der Öffnung 7 des Karosseriebauteils 8 oder vice versa abgestimmt, so dass im montierten Zustand eine einheitliche lichtundurchlässige Fläche gebildet ist, wobei lediglich durch in den Bohrungen 4 angeordneten Lichtmodule 2 eine vorgegebene Lichtverteilung erzeugt wird; mithin mittels der Karosserieblende 3 keine lichttechnische Wirkung erzielt wird. Das Karosseriebauteil 8 kann beispielsweise als ein Frontendmodul oder als ein Spoiler ausgebildet sein.
Innerhalb des tubusförmigen Gehäuses 5 der Lichtmodule 2 ist eine Leiterplatte 10 angeordnet, die mit einer als Leuchtdiode ausgebildeten Lichtquelle 11 bestückt ist. Eine optische Achse 12 der Lichtquelle 11 erstreckt sich koaxial zu dem tubusförmigen Gehäuse 5. In Hauptlichtabstrahlrichtung 13 vor der Leuchtdiode 11 ist als Optikelement eine Linse 14 angeordnet, die in einem tellerflörmigen Rahmen 15 angesetzt ist. In Hauptlichtabstrahlrichtung 13 vor der Linse 14 ist eine Lichtscheibe 16 angeordnet, die einen vorderen Öffnungsrand des tubusförmigen Gehäuses 5 abschließt und somit eine Vorderseite des Lichtmoduls 2 vollständig abdeckt. Auf einer der Lichtscheibe 16 abgewandten Rückseite des tubusförmigen Gehäuses 5 schließt sich ein Kühlkörper 17 zur Ableitung der von der Lichtquelle 11 erzeugten Wärme nach hinten an. Der Kühlkörper 17 steht in Kontakt zu der zu kühlenden Lichtquelle 11. Der Kühlkörper 17 ist mit dem aus einem wärmeleitenden Material, vorzugsweise Metallmaterial, bestehenden tubusförmigen Gehäuse 5 direkt verbunden. Die Leiterplatte 10 ist randseitig mit Kontakten versehen, so dass eine elektrische Zuführleitung 18 ankoppelbar ist, die zu einem Steckelement 19 (Stecker) führt, über die die Lichtmodule 2 jeweils mit einer gemeinsamen elektronischen Steuereinheit 20 elektrisch verbunden sind. Die Lichtscheibe 16 und/oder die elektrische Zuführleitung 18 und/oder der Kühlkörper 17 und/oder die Leiterplatte 10 sind durch Vergießen mit dem tubusförmigen Gehäuse 5 verbunden.
Die Öffnung 7 des Karosseriebauteils 8 ist mit einem gekröpften Rand 21 versehen, so dass die flächige Karosserieblende 3 parallel versetzt zu dem flächigen angrenzenden Karosseriebauteil 8, vorzugsweise in einer Vertiefung, angeordnet ist. Die Kröpfung des Randes 21 ist derart ausgebildet, dass die erhaben zu der Karosserieblende 3 angeordneten Lichtmodule 2 bündig zu einer Erstreckungsebene E einer Außenfläche 22 des angrenzenden Karosseriebauteils 8 verläuft. Die Erhabenheit des Lichtmoduls 2 bezüglich der Karosserieblende 3 stimmt somit mit dem Parallelversatz der Karosserieblende 3 bezüglich des Karosseriebauteils 8 überein. Vorzugsweise ist die Karosserieblende 3 und ein angrenzender Bereich des Karosseriebauteils 8 eben ausgebildet. Die gleich ausgebildeten Lichtmodule 2, deren Gehäuse 5 sowie die Lichtscheibe 16 jeweils den gleichen Durchmesser aufweisen, ermöglichen ein gleichmäßiges homogenes Erscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung 1.
Die Lichtmodule 2 sind miteinander über die elektrischen Zuführleitungen 18 verbunden, die über den gemeinsamen Stecker 19 zu der elektrischen Steuereinheit 20 führen. In einer ersten Betriebsstellung zur Erzeugung einer Positionslichtfunktion werden die Lichtquellen 11 aller Lichtmodule 2 gedimmt angesteuert, das heißt sie strahlen mit einer reduzierten Lichtstärke ab. In einer zweiten Betriebsstellung zur Erzeugung einer Tagfahrlichtfunktion werden die Lichtquellen 11 aller Lichtmodule 2 nicht gedimmt angesteuert, das heißt sie werden mit voller Leistung angesteuert, so dass sie jeweils ein Lichtbündel mit maximaler Lichtstärke abstrahlen. Die Optikelemente, das heißt die Linse 14 und/oder die Lichtscheibe 16, sind derart ausgelegt, dass eine für die Erzeugung des Positionslichts relativ breite Lichtverteilung in horizontaler und vertikaler Richtung gewährleistet ist.
Nach den europäischen gesetzlichen Vorschriften (ECE) reichen fünf Lichtmodule 2 zur Erzeugung der Tagfahrlichtfunktion aus. Zur Erfüllung der gesetzlichen. Anforderungen der Tagfahrlichtfunktion in den Vereinigten Staaten von Amerika (SAE) ist die Karosserieblende 3 und die Öffnung 7 des Karosseriebauteils 8 länger ausgebildet, so dass acht Lichtmodule 2 Platz finden.
Nach einer zweiten Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung 1' gemäß 4 kann eine Karosserieblende 3' auch kreisförmig angeordnet sein. Die Karosserieblende 3' weist verteilt angeordnete Bohrungen 4 auf, in denen die Lichtmodule 2 eingesetzt und mit derselben befestigt sind. Das Karosseriebauteil 8 weist eine kreisförmige Öffnung 7' auf, deren Dimension mit einem umlaufenden Rand 23' der Karosserieblende 3' übereinstimmt. Der Öffnungsrand 7' des Karosseriebauteils 8 ist – wie nach der ersten Ausführungsform – gekröpft ausgebildet.
Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Nach einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform können die Karosserieblende 3, 3' und die Öffnung 7, 7' des Karosseriebauteils 8 auch ellipsoidförmig oder dreieckförmig oder trapezförmig oder eine andere rechteckförmige oder viereckförmige Kontur aufweisen.

Claims

Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Tagfahrleuchte, mit einer Mehrzahl von beabstandet zueinander angeordneten Lichtmodulen, die jeweils ein Gehäuse mit einer integrierten Lichtquelle und einem Optikelement aufweisen, wobei eine in Hauptabstrahlrichtung vordere Öffnung des Gehäuses von einer Lichtscheibe abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmodule (2) mit ihrem Gehäuse (5) jeweils in Bohrungen (4) einer lichtundurchlässigen Karosserieblende (3, 3') eingefasst sind und dass die lichtundurchlässige Karosserieblende (3, 3') in einer Öffnung eines Karosseriebauteils (8) des Fahrzeugs befestigt ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimension der lichtundurchlässigen Karosserieblende (3, 3') auf die Dimension der Öffnung (7, 7') des Karosseriebauteils (8) angepasst ist und/oder vice versa.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (7, 7') des Karosseriebauteils (8) mit einem gekröpften Rand (21) versehen ist und dass ein umlaufender Rand (23, 23') der lichtundurchlässigen Karosserieblende (3, 3') derart an dem gekröpften Rand (21) befestigt ist, dass die Lichtscheibe (16) der Lichtmodule (2) bündig zu einer Außenfläche (22) des angrenzenden Karosseriebauteils (8) verläuft.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimension der lichtundurchlässigen Karosserieblende (3, 3') und der Öffnung (7, 7') des Karosseriebauteils (8) kreisförmig oder ellipsoidförmig oder dreieckförmig oder viereckförmig oder rechteckförmig oder trapezförmig ausgebildet sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmodule (2) fest mit der lichtundurchlässigen Karosserieblende (3, 3') verbunden sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmodule (2) jeweils über eine elektrische Zuführleitung (18) miteinander verkettbar sind und über ein elektrisches Steckelement (19) an einer gemeinsamen Steuereinheit (20) angeschlossen sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum einen die lichtundurchlässige Karosserieblende (3, 3') mit dem angrenzenden Karosseriebauteil (8) und zum anderen die Lichtmodule (2) jeweils mit der lichtundurchlässigen Karosserieblende (3, 3') kraftschlüssig und/oder reibschlüssig oder stoffschlüssig verbunden sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtundurchlässige Karosserieblende (3, 3') durch Verrastung oder Verschweißung oder durch Verklebung mit dem Rand der Öffnung (7, 7') des angrenzenden Karosserieteils (8) verbunden ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmodule (2) gleich ausgebildet sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) des Lichtmoduls (2) aus einem wärmeleitenden Material besteht und dass auf einer der Lichtscheibe (16) abgewandten Rückseite des Gehäuses (5) dasselbe mit einem Kühlkörper (17) verbunden ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle als eine Leuchtdiode (11) und dass das Optikelement als eine in Hauptabstrahlrichtung (13) vor der Leuchtdiode (11) angeordnete Linse (14) ausgebildet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (11) und/oder das Optikelement (14) und/oder der Kühlkörper (17) und/oder die elektrische Zuführleitung (18) durch Vergießen mit dem Gehäuse (5) des Lichtmoduls (2) verbunden ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) der Lichtmodule (2) tubusförmig ausgebildet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (11) der Lichtmodule (2) mittels der Steuereinheit (20) dimmbar ansteuerbar sind zur Erzeugung einer Tagfahrlichtfunktion.