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Die Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine derartige Leuchteinrichtung ist beispielsweise aus der
DE 10149044 B4 bekannt. Die dort beschriebene Fahrzeugleuchte weist einen Lichtleiter auf, der wenigstens eine Lichteintrittsfläche mit zumindest einem dieser zugeordneten Leuchtmittel hat, wobei der Lichtleiter an einer Seite Lichtauskoppelstrukturen aufweist, an denen das darauf auftreffende, in dem Lichtleiter geführte Licht derart umgelenkt oder gestreut wird, dass es an einer dieser Lichtleiterseite gegenüberliegenden Seite aus dem Lichtleiter austritt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Leuchteinrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass eine verbesserte Lichtabstrahlung unter Berücksichtigung von Designaspekten ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Leuchteinrichtung für ein Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Lichtleiter in einem Halteelement verdrehsicher angeordnet ist und dem Halteelement zumindest eine Streuscheibe zugeordnet ist, die der Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters gegenüberliegend angeordnet ist.
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Durch diese Ausgestaltung ist es insbesondere möglich, dass der Lichtleiter mit seinen auf seiner Rückseite angeordneten Lichtauskoppelstrukturen, derart fixiert in dem Halteelement befestigt ist, dass das aus dem Lichtleiter ausgekoppelte Licht in Richtung der Streuscheibe abgestrahlt wird. Eine Lageveränderung des Lichtleiters und somit eine Veränderung der Position bzw. der Ausrichtung der Lichtauskoppelstrukturen wird hierdurch vermieden.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Halteelement zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Wandungen aufweist, die einstückig mit einem Boden verbunden sind. Hierdurch ergibt sich ein einfach herzustellendes Halteelement.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Halteelement im Querschnitt U- oder C-förmig ausgebildet ist. Hierdurch ist eine Lichtfunktion mit einer definierten Lichtaustrittsfläche in Form einer Signatur erzeugbar.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Lichtleiter und die Streuscheibe beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei der Abstand in einem Bereich von 10 mm bis 50 mm, insbesondere in einem Bereich von 15 mm bis 30 mm, liegt. Durch die beabstandete Anordnung des Lichtleiters von der Streuscheibe kann sich das Licht in dem Halteelement verteilen, bevor es zur Streuscheibe gelangt. Hierdurch ergibt sich eine homogene Lichtverteilung in der Streuscheibe.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Streuscheibe durch eine Lichtabschlussscheibe abgedeckt ist. Hierdurch ist die Streuscheibe vor Umwelteinflüssen und mechanischen Beschädigungen geschützt, welche eine homogene Lichtverteilung in der Streuscheibe verringern würden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lichtabschlussscheibe zumindest einen ersten Bereich und zumindest einen zweiten Bereich aufweist, wobei der erste und der zweite Bereich eine unterschiedliche Dicke aufweisen. Der zweite Bereich der Lichtabschlussscheibe ist in Klarglasoptik ausgestaltet und der Streuscheibe zugeordnet, wodurch eine Lichtauskopplung in Lichtaustrittsrichtung durch den zweiten Bereich erfolgt. Durch die Ausgestaltung der Lichtabschlussscheibe in Bereiche, die einen Lichtaustritt nach außen ermöglichen, und Bereiche, durch welche kein Licht nach außen dringt, ist ein homogen leuchtender Bereich, beispielsweise in Form einer scharfkantigen Linie erzeugbar.
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Des Weiteren ist vorgesehen, das Halteelement lichtundurchlässig auszubilden. Hierdurch wird eine optimale Leitung des durch den Lichtleiter ausgekoppelten Lichts in Richtung der Streuscheibe erreicht.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Leuchteinrichtung mindestens eine Lichtquelle auf, die mindestens eine auf einer Leiterplatine angeordnete Halbleiterlichtquelle, insbesondere mindestens eine lichtemittierende Diode, umfasst. Die Verwendung von lichtemittierenden Dioden hat den Vorteil, dass diese sehr wenig Bauraum benötigen und eine hohe Lebensdauer aufweisen.
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Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug, welches mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung ausgestattet ist.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, vergleichbare oder funktional gleiche Bauteile.
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Es zeigen, jeweils schematisch
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1 ein Kraftfahrzeug mit einer Leuchteinrichtung,
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2 eine erste Detaildarstellung der Leuchteinrichtung,
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3 eine zweite Detaildarstellung der Leuchteinrichtung,
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4 Schnittdarstellung der Leuchteinrichtung,
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5 eine dritte Detaildarstellung der Leuchteinrichtung,
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6a eine vierte Detaildarstellung der Leuchteinrichtung und
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6b eine fünfte Detaildarstellung der Leuchteinrichtung.
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In der 1 ist eine Rückansicht eines Kraftfahrzeugs K dargestellt, das mit Heckleuchten HL ausgestattet ist, in welchen je mindestens eine Leuchteinrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Leuchteinrichtung 1 lässt sich auch für andere Kraftfahrzeugleuchten einsetzen, beispielsweise in einem Scheinwerfer im Frontbereich des Kraftfahrzeuges K.
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In der 2 ist eine erste Detaildarstellung der Leuchteinrichtung 1 gezeigt. Die Leuchteinrichtung 1 umfasst zumindest einen langgesteckten Lichtleiter 2, der an seinen beiden Stirnseiten jeweils eine Lichteintrittsfläche 5, 6 aufweist. Im Bereich der Lichteintrittsflächen 5, 6 ist jeweils mindestens eine Lichtquelle 3, 4 angeordnet, deren Lichtemission über die jeweilige Lichteintrittsfläche 5, 6 in den Lichtleiter 2 eingekoppelt wird. Bei den Lichtquellen 5, 6 handelt es sich bevorzugt um Halbleiterlichtquellen, zum Beispiel um lichtemittierende Dioden. Die Verwendung von lichtemittierenden Dioden hat den Vorteil, dass diese sehr wenig Bauraum benötigen und eine hohe Lebensdauer aufweisen. Die Lichtquellen 5, 6 sind auf einer jeweils zugeordneten Leiterplatine 15, 16 befestigt und elektrisch angebunden. Bevorzugt sind den Lichtquellen 5, 6 in Form von lichtemittierenden Dioden jeweils eine Linse (nicht dargestellt) zugeordnet. Die Linse ist zwischen der Lichtquelle 3, 4 und der Stirnfläche bzw. der Lichteintrittsfläche 5, 6 des Lichtleiters 2 angeordnet. Auf diese Weise wird erreicht, dass im Wesentlichen die gesamte Lichtemission der Lichtquellen 3, 4 in den Lichtleiter 2 eingekoppelt wird.
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Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der jeweiligen Lichteintrittsfläche 5, 6 des Lichtleiters 2 mehrere Lichtquellen 3, 4 zugeordnet sind. Durch den Einsatz von Mehrfacheinkopplungen durch zwei oder mehr Lichtquellen 3, 4 in Form von lichtemittierenden Dioden in den Lichtleiter 2 werden höhere Helligkeitswerte erreicht, die für die Abstrahlcharakteristiken bestimmter Lichtfunktionen notwendig sind.
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Die von den Lichtquellen 3, 4 erzeugte Lichtfunktion für das Kraftfahrzeug K ist insbesondere eine Scheinwerferlichtfunktion oder eine Heckleuchtenfunktion. Die Lichtfunktionen der Leuchteinrichtung 1 kann folgende Lichtfunktionen umfassen: Abblendlicht, Fernlicht, Tagfahrlicht, Fahrtrichtungsanzeiger, Nebellicht, Positionslicht, Schlusslicht, Bremslicht, Rückfahrscheinwerfer.
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Wie in 2 ersichtlich, ist der Lichtleiter 2 in einem Halteelement 7 angeordnet. Das Halteelement 7 ist beispielsweise U- oder C-förmig ausgestaltet. Der Lichtleiter 2 wird in das Halteelement 7 eingelegt und passt sich der Formgebung des Halteelements 7 an, wodurch eine U- oder C-förmige Lichtaustrittsfläche 17 realisiert ist. Hierbei wird der Lichtleiter 2 in seiner Längserstreckung gebogen. Durch die flexible Ausgestaltung des Lichtleiters ist eine Lichtfunktion mit einer definierten Lichtaustrittsfläche in Form einer Signatur erzeugbar. Im Ausführungsbespiel ist die Form der Signatur U- oder C-förmig. Es ist jedoch auch denkbar eine andere Formgebung für das Halteelement 7 und somit für die Signatur zu verwenden.
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Des Weiteren ist in 2 eine Streuscheibe 12 dargestellt. Die Streuscheibe 12 besteht bevorzugt aus einem Kunststoff, wie beispielsweise Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA). Die Streuscheibe 12 ist transluzent beziehungsweise zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgestaltet, so dass das aus dem Lichtleiter 2. ausgekoppelte Licht durch die Streuscheibe 12 hindurchtritt. Die Streuscheibe 12 ist bevorzugt eingefärbt ausgestaltet. Die Einfärbung der Streuscheibe 12 ist bevorzugt weiß.
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In 3 ist eine zweite Detailansicht der Leuchteinrichtung 1 dargestellt. In Lichtaustrittsrichtung L ist die Leuchteinrichtung 1 durch eine oberhalb der Streuscheibe 12 angeordnete Lichtabschlussscheibe 13 abgeschlossen. Die Lichtabschlussscheibe 13 besteht bevorzugt aus einem Kunststoff, wie beispielsweise Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA). Zudem ist in 3 die Position der Leiterplatinen 15, 16 veranschaulicht, an welchen die Lichtquellen 3, 4 befestigt sind.
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In der 4 ist eine Schnittdarstellung der Leuchteinrichtung 1 gezeigt. Dabei ist das Halteelement 7 mit zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Wandungen 8, 9 versehen zwischen denen eine Ausnehmung 10 gebildet ist. Die Wandungen 8, 9 sind durch einen Boden 11 miteinander verbunden. Das Halteelement 7 ist lichtundurchlässig oder opak ausgeführt und ist bevorzugt aus Kunststoff, wie beispielsweise Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA) gefertigt.
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Oberhalb des Bodens 11 ist der Lichtleiter 2 in der Ausnehmung 10 zwischen den Wandungen 8, 9 angeordnet. Der Lichtleiter 2 ist derart ausgeführt, dass er über ein Klemmprofil im Halteelement 7 fixiert ist. Hierfür ist der Lichtleiter 2 bevorzugt pilzkopfförmig ausgestaltet, so dass der Lichtleiter 2 Anlageflächen 20 aufweist, die mit Auflageflächen 21 des Halteelements 7 korrespondieren. Alternativ oder Zusätzlich kann der Lichtleiter 2 durch Kleben oder Verclipsen am Boden 11 und/oder an den Wandungen 8, 9 befestigt sein. In einer weiteren alternativen Ausführung kann der Lichtleiter 2 nicht dargestellte Stege oder Dome aufweisen, die in nicht dargestellten Nuten des Halteelements 7 geführt sind. Es ist auch denkbar, dass der Lichtleiter 2 derartige Nuten bzw. Ausnehmungen aufweist, in die am Halteelement 7 angeordnete Stege oder Dome eingreifen.
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Der Lichtleiter 2 besteht aus einem klaren Material und ist mit seiner dem Boden 11 des Halteelementes 7 zugewandten Seite mit Lichtauskoppelstrukturen versehen, die das in den Lichtleiter 2 eingekoppelte Licht in Richtung der Lichtaustrittsfläche 17 lenken, streuen bzw. reflektieren.
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Im oberen Bereich des Halteelementes 7 ist die Streuscheibe 12 in einem Abstand A zum Lichtleiter 2 angeordnet. Der Abstand A zwischen Lichtleiter 2 und Streuscheibe 12 liegt bevorzugt in einem Bereich von 10 mm bis 50 mm, insbesondere in einem Bereich von 15 mm bis 30 mm. Durch die beabstandete Anordnung des Lichtleiters 2 von der Streuscheibe 12, kann sich das Licht in der Ausnehmung 10 des Halteelementes 7 verteilen. Hierdurch ergibt sich eine homogene Lichtverteilung in der Streuscheibe 12.
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Die Streuscheibe 12 ist in das Halteelement 7 eingelegt. Hierfür weist das Halteelement 7 entsprechende Anlageflächen 22 auf. Zur Lagesicherung der Streuscheibe 12 kann diese auf das Halteelement 7 geklebt oder durch Rastelemente befestigt werden. Zwischen der Streuscheibe 12 und der Lichtabschlussscheibe 13 ist zumindest ein Dichtungselement 18, 19 angeordnet.
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In 5 ist eine dritte Detailansicht der Leuchteinrichtung 1 dargestellt. Das Halteelement 7 wird über einen Adapter 25 mit einer Gehäuserückwand 26 und einem umlaufenden Gehäuserahmen 27 verbunden. Die Verbindung ist bevorzugt durch zumindest eine Verschraubung V ausgeführt. Alternativ können die Gehäuserückwand 26 und der Gehäuserahmen 27 auch einteilig ausgeführt werden. Zwischen dem Halteelement 7 und dem Adapter 25 ist ein Dichtungselement 29 vorgesehen. Die Lichtabschlussscheibe 13 wird auf dem Gehäuserahmen 27, vorzugsweise durch Kleben oder Schweißen, befestigt.
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In der Ansicht der Leuchteinrichtung 1 gemäß 5 ist veranschaulicht, dass die Lichtabschlussscheibe 13 zumindest einen ersten Bereich 23 mit einer Dicke D1 und zumindest einen zweiten Bereich 24 mit einer Dicke D2 aufweist, wobei die Bereiche 23, 24 unterschiedlich dick ausgeführt sind und die Dicke D2 des zweiten Bereiches 24 größer als die Dicke D1 des ersten Bereiches 23 ist.
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Die Lichtabschlussscheibe 13 ist in den ersten Bereichen 23 von der Unterseite 14 mit einem Lack, bevorzugt mit einem schwarzen Lack, versehen. Hierdurch sind das Halteelement 7 und die Gehäuseteile von außen nicht sichtbar.
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Alternativ ist die Lichtabschlussscheibe 13 derart hergestellt, dass der erste Bereich 23 und der zweite Bereich 24 der Lichtabschlussscheibe 13 unterschiedlich eingefärbt sind. Der erhabene zweite Bereich 24 ist bevorzugt in Klarglasoptik ausgestaltet, während die übrige Fläche der Lichtabschlussscheibe 13, also die Bereiche 23 mit der Dicke D1, bevorzugt dunkel oder schwarz ausgeführt ist. Unter einer Klarglasoptik wird verstanden, dass die Richtung paralleler Lichtstrahlen unverändert bleibt oder im Wesentlichen identisch verändert wird. Bevorzugt wird die Lichtabschlussscheibe 13 in einem Zweikomponentenspritzgussverfahren hergestellt.
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Der zweite Bereich 24 ist der Streuscheibe 13 zugeordnet und ermöglicht die Leitung des aus dem Lichtleiter 2 ausgekoppelten Lichts zur Lichtaustrittsfläche 17 in die Lichtaustrittsrichtung L. Somit verkörpert der zweite Bereich 24 den leuchtenden bzw. durchleuchtbaren Bereich der Lichtabschlussscheibe 13. Bevorzugt liegt der zweite Bereich 24 direkt auf der Streuscheibe 13 auf. Durch die Ausgestaltung der Lichtabschlussscheibe 13 in Bereiche 24, die einen Lichtaustritt nach außen ermöglichen, und Bereiche 23, durch welche kein Licht nach außen dringt, ist ein homogen leuchtender Bereich 24, beispielsweise in Form einer scharfkantigen Linie erzeugbar.
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In der 6a ist die Anordnung der Lichtquellen 3, 4 gezeigt. Die Lichtquellen 3, 4 sind auf in dieser Figur nicht dargestellten Platinen 15, 16 befestigt, wobei die Anordnung der Lichtquellen 3, 4 und der Platinen 15, 16 derart erfolgt, dass diese von außen nicht sichtbar sind. Insbesondere werden die Lichtquellen 3, 4 und die Platinen 15, 16 durch einen Teil des Halteelements 7 verdeckt. In diesem Bereich erfolgt keine Lichtleitung in die Lichtaustrittsrichtung L.
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In der 6b ist eine alternative Ausführungsform zu 6a gezeigt. Hierbei ist der Lichtleiter 2 derart angeordnet, dass er in seiner Längserstreckung gebogen ausgestaltet ist. Insbesondere werden die Randbereiche des Lichtleiters 2 mit den Lichteintrittsflächen 5, 6 unter einem Winkel von im Wesentlichen 90° zur Längserstreckung des Lichtleiters 2 in Richtung der Lichtquellen 3, 4 angeordnet. Hierdurch wird der nicht beleuchtete Raum bzw. der Bereich durch den keine Lichtleitung in die Lichtaustrittsrichtung L erfolgt, minimiert. Zwischen den gebogenen Teilen des Lichtleiters 2 und dem Halteelement 7 befinden sich oberhalb der Lichtquellen 3, 4 Blenden 30, 31, durch welche die Lichtquellen 3, 4 von außen nicht sichtbar abgedeckt sind. Die Blenden 30, 31 sind beispielsweise einteilig mit dem Halteelement 7 ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leuchteinrichtung
- 2
- Lichtleiter
- 3
- Lichtquelle
- 4
- Lichtquelle
- 5
- Lichteintrittsfläche des Lichtleiters
- 6
- Lichteintrittsfläche des Lichtleiters
- 7
- Halteelement
- 8
- erste Wandung des Halteelementes
- 9
- zweite Wandung des Halteelementes
- 10
- Ausnehmung des Halteelements
- 11
- Boden des Halteelements
- 12
- Streuscheibe
- 13
- Lichtabschlussscheibe
- 14
- Unterseite der Lichtabschlussscheibe
- 15
- Leiterplatine
- 16
- Leiterplatine
- 17
- Lichtaustrittsfläche
- 18
- Dichtungselement
- 19
- Dichtungselement
- 20
- Anlageflächen des Lichtleiters
- 21
- Auflageflächen des Haltelementes
- 22
- Anlageflächen des Halteelementes
- 23
- erster Bereich der Lichtabschlussscheibe
- 24
- zweiter Bereich der Lichtabschlussscheibe
- 25
- Adapter
- 26
- Gehäuserückwand
- 27
- Gehäuserahmen
- 28
- Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters
- 29
- Dichtungselement
- 30
- Blende
- 31
- Blende
- A
- Abstand
- K
- Kraftfahrzeug
- HL
- Heckleuchte
- L
- Lichtaustrittsrichtung
- V
- Verschraubung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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