CN108349432A - 包括使用漫射光导的照明装置的车身元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车身元件(1)，其构成机动车的外表面(10)并包括车牌(11)的照明装置(2)，其特征在于，所述照明装置(2)包括漫射光导(20)，所述漫射光导与光源(200)相连并由布置为片层状的多个光纤构成，以使得照明装置在所述漫射光导(20)的照明部分的所有点处发出光流(L)。

Description

包括使用漫射光导的照明装置的车身元件
技术领域
本发明的主题在于一种在其中追求风格效果的机动车车身元件或车身。
背景技术
车辆的车身由构成车辆外表面的所有元件构成，这些元件一般从车辆外部是可见的，并整体地参与形成车辆的外部整体形状和风格。
为了强调车辆车身的某些部分，设计师可以创造一些凹部，这些凹部呈现为在剖面和在可变的长度上局部凹进去的区域，具有整体沿着根据所追求的效果而竖直或水平地朝向的主要方向拉伸的形状。
当这些部分的形状被强调时，这些部分还可以具有功能性外形以用于容置特定装置，或允许人们对其上集成这些部分的车身元件进行抓握。这种情况例如包括但不仅限于位于车辆后尾门上的、用作打开该后尾门的把手的凹部。
由此，对于本发明和本说明书的主题，“凹部”指的是具有拉长形状的起伏，该起伏由构成车身整体的一部分的一个或多个元件实现在车身表面上，在该起伏中，凹陷区域的至少一部分与车身与该凹部相邻的另一部分相对。凹部在局部在车身上伸出。
为了增强这些凹部带来的风格效果，在凹部内部设置照明装置看来是合理的，该照明装置允许沿着由所述凹部形成的风格线条发出光流。当该照明位于一个可见区域(例如车牌或门把手)对面时，它也可以具有功能性。
文献DE 102004031796公开了一种照明装置，其包括用于照亮机动车车身表面的光导。当要照明的表面很大时，例如当想要照亮车牌情况下，光导由具有光出射面的模制塑料制成。
然而，在被照明的表面受到机械应力或者可能部分损坏照明设备的冲击时，该设备存在缺陷，因此在按规定要求照明的位置剥夺车辆的照明，例如这可能发生在方位灯(feu de position)或车牌照明的情况下。
另外，光导的大体积可能会剥夺车辆的设计者将照明装置与其他部件(例如后挡板的开启控制装置)集成的可能性。
最后，这种模制的实际制造以及向车辆中整合一个很长的部件造成了许多与表面状态的断裂和恶化相关的问题。
发明内容
为了针对上述问题给出原创性技术方案，本发明涉及一种机动车车身元件，该车身元件构成机动车的外表面，并包括车牌的照明装置。
该照明装置的特征在于其包括与光源相连的漫射光导，光导由布置为片层状的多个光纤构成，以使得照明装置在所述漫射光导的照明部分的所有点处发出光流。
“光学引导件”或“光导”在本文中指的是如下所述的部件：在该透明或半透明的部件内部，光线以受控的方式从该光导的第一端部开始沿着共同的整体方向移动至离开表面，光线从该离开表面显露出来，其中所述第一端部包括进入表面，在该进入表面附近布置有一个或多个光源。
光在光导内部的传播通过光线在光导的被称为内反射表面的表面上的连续内反射来实现。
离开表面可以由与进入表面相对的表面或截面构成，或替代地由光导的侧表面构成。
本领域技术人员已知，在本说明书中，“漫射光导”指的是其中光的离开表面由所述光导的侧表面构成的这样的光导。该表面(占据光导的整个或部分表面)一般大致平行于光导的整体方向。由此，对于具有圆形直截面的漫射光导(例如光学纤维)，光沿着大致径向的方向从光导显露出来。漫射光导因此允许在光导的漫射部分的离开表面(其构成照明部分)的所有点处发出大致恒定的光流。
漫射光导的制造可以使用不同的本身已知的技术。第一种技术在于处理纤维的表面以使其粗糙。粗糙位置因此也是允许一部分光从光导向外离开的反射表面。该技术成本不高，并对于不长的(实际上对于长度小于3m的)漫射光导是非常有效的。该技术还允许仅使得光导用于照明的这部分——即在此构成照明部分——具有漫射性。
另一技术在于借助于具有微型尺寸的反射性颗粒来掺入构成光导的材料。该技术允许使得光线的漫射更均匀。
未经处理因而非漫射的那部分光纤则用于以无衰减的方式将光从光源引导到呈片层状组织的漫射部分。
因此，借助于布置在车牌之上的照明装置获得的风格效果允许产生完全沿着照明部分以规则的方式分布的光晕。
使用小直径的光纤允许实现提供均匀且在车牌的整个长度上的亮度足够大的光流的片层。
如果发生冲击或任何其他不可预见的机械作用力，只有一根或两根光纤可能受损。但车牌照明仍由片层的其他光纤保证，因此车辆可以继续安全地行驶。
并且，该分布的表面照明对于照明位于车牌之中或附近的功能性元件或者指示出该功能性元件的位置而言可能特别有用。该情况例如包括尾门的打开控制装置，通过光线来令人看见该装置的存在以及该打开控制装置沿着其延伸的区域看来是合理的。
此外，并且如稍后将介绍的，根据本发明的装置的小尺寸允许将照明装置和开启控制装置安装在共同的支撑件上。
根据本发明的车身还可以单独或组合地包括以下特征中的一个或多个：
-漫射光导被布置在支撑件上。
-支撑件由热塑性或弹性材料挤出或模制而成，优选是柔性的。
-支撑件具有大致为圆柱的形状，并且片层的光纤沿母线布置。
-漫射光导被放置在凹部中，使得光流被引向所述车辆的车身部件与所述凹部相邻的唯一表面，该表面上固定有车牌。
-光导的照明部分在等于或大于所述车牌的长度的长度上横向延伸，使得所述车牌在其整个长度上获得恒定的光流。
-光纤的直径小于1毫米，优选地小于或等于0.5毫米。
-漫射光导的一端连接到位于车身元件内侧的一个或多个光源。
-凹部包括单个孔口，漫射光导从车身元件的内侧穿过该开孔通向车身元件的外侧。
-光源由一个或多个发光二极管形成。
-车身元件还包括位于所述凹部中的打开控制装置，该打开控制装置横向地在照明装置的整个长度上延伸，使得在被照明装置照明的部分的任一点处能够启动所述打开控制装置。
-打开控制装置安装在支撑件上。
-打开控制装置为电阻类型或声学类型的，或者优选地为光学类型的，或者更优选地为电容类型的。
-电容类型的打开控制装置安装在车身元件的内侧，并且构成所述车身元件的材料能够被电磁场穿过。
-车身部件由车辆的尾门构成。
附图说明
阅读仅作为示例提供并且不具有任何限制性的附图，将更好地理解本发明，在这些附图中：
-图1示出了包括位于车牌上方的第一凹部的车辆后尾门；
-图2为尾门沿着A-A的剖视图；
-图3示意地示出了其上布置有漫射照明装置的支撑件的透视图；
-图3a示出了以片层状组织的光纤；
-图4示出了与电容效应类型的打开控制装置组合的漫射照明装置沿着A-A的剖视图；
-图5示出了根据图4的装置的一个实施变型的照明装置沿着A-A的剖视图；
-图6中示出了与光学效应类型的打开控制装置组合的照明装置沿着A-A的剖视图；
-图6a示出了光学效应类型的控制装置的示意性剖视图；
-图7示出了与声学效应类型的打开控制装置组合的照明装置沿着A-A的剖视图；
-图7a示出了声学效应类型的控制装置的示意性剖视图；
-图8示出了与电阻效应类型的打开控制装置组合的照明装置沿着A-A的剖视图；
-图8a示出了电阻效应类型的控制装置的示意性剖视图；
-图9示出了包括位于后窗玻璃下方的第二凹部的车辆尾门；
-图10示出了位于图9中示出的凹部中的照明装置沿着B-B的剖视图。
具体实施方式
车身的用作本说明书意义上的支撑件的元件例如由车辆的后尾门15构成。
因此，构成车身元件从外部可见的外侧的这样的壁10和车身1的由尾门15构成并在图1中示出的这样的部分的玻璃4参与形成车辆的整体风格。
在后尾门15位于车牌11上方的部分中实施第一水平凹部12。该凹部横向地在大于或等于车牌11的长度的长度d上延伸。
凹部12在车身支承车牌11的部分上局部地伸出。
在图2中示出的沿着A-A的剖视图允许更好地图示尾门15的包括凹部12的部分。
照明装置2被布置在凹部12中。该照明装置包括由呈片层状组织的光纤构成的漫射光导20。
如图3a所示，光纤片层由大致直的并相互平行的纤维段204组成。该片层可以包括确保整体的良好机械强度的纬线203(fils de trames)。
可见照明部分201和非漫射部分202，照明部分201中光纤204沿径向发射漫射光，而非漫射部分202允许将片层201的照明部分与光源200连接，光源优选由发光二极管形成。
通过挤出成型塑料材料(诸如PMMA或玻璃)来制造光纤204。纤维具有减小的直径以便增加片层的柔韧性并促进其在支撑件21上的植入。纤维的直径小于1mm并且优选地小于或等于0.5mm。
光纤的数量和性质可以调整光流的功率。包含20根左右直径为0.5mm的纤维的玻璃纤维片层提供了非常令人满意的照明效果。
图3允许图示出要在其上布置光纤片层的支撑件21的形状。
支撑件21具有圆柱形的整体形状，其横截面210适于允许将所述支撑件安装在车体元件上。在本例中，支撑件21通过简单的粘合或镶嵌或简单的夹持来布置在安装轨道13上。
替代地，光纤片层20可以通过可拆卸的固定装置(例如VelcroTM类型的系统)或夹置于片层20的表面和车身元件的表面10之间的粘性带来与车身元件组装。
由于纬线203的柔性，片层的光纤204沿着由支撑件21形成的圆柱的母线布置，从而片层与支撑件21的大体形状一致。纤维片层可以是在将支撑件21插入紧固轨道13期间通过夹紧而保持在凹部12的壁上或粘合在支撑件21上。
作为对上述装置的补充，可以设置锁定装置(例如螺丝)，用于确保装置的不可侵犯性并避免从车辆外部拆卸照明装置。
支撑件21可以通过注射或挤出优选为柔性的(弹性体或TP型的)材料制成，从而允许其大模块化的使用。
光纤的以片层状组织的漫射部分201在横向上完全沿着凹部12在如下所述的长度上延伸：该长度至少大于车牌的长度，优选地是凹部12的整个长度。
从漫射光纤片层发出的光流L被全部导向车身和车牌的表面的方向，从不直接抵达外部观察者(该外部观察者只看到光束被车身反射的部分)，并且特别地从不晃到在后方行驶的车辆的驾驶员的眼睛。
由此，照明装置在允许强调车辆形状的风格效果之外还允许依据法规照明车牌，以使得在车辆在低亮度条件下行驶时能够看清楚字母数字的号码从而辨别车辆。
可观察到，在该阶段，使用由多个光纤构成的光导还允许将布置在光导端部处的光源200放置在车身内侧任意位置的受保护的位置处，并使得只有光导的漫射部分通过实现于凹部中的单一通道向车身外部显现。
在车身内侧上延伸并且非漫射的光纤部分202允许光以非常小的色散从光源200流通到形成纤维片层的外部部分201。纤维的非漫射部分202然后被分组为小直径束并且可以沿着不一定是直线的路径从车身元件的外部朝向车身的内部穿过小直径的单个开孔。
可选地，支撑件21可以有用地包括附件，该附件用作封闭用作纤维束的通道的开孔的塞子。
上述这些布置允许避免使用传统技术中所用的分隔发光部分与车辆外部的保护玻璃，并减少对用电部分(包括照明装置的光源)的与恶劣天气相关的侵害。
当实现于车身中的凹部12还用作抬升把手时(例如在涉及尾门15时情况经常如此)，有意义之处可以在于将打开控制装置置于其中车辆使用者将放置其手指以抬升尾门15的这样的区域中。
在使用者靠近或简单地施压的作用下，控制装置准许解除关闭尾门15的锁件的锁定。
出于方便的原因，可能希望使控制装置在等于所述凹部的长度的较大的长度上延伸。该布置允许使用者无需确定适合放置其手指的准确位置。照明装置发出的光线由此用作示意使用者可以操作以同时控制打开并抬升尾门15的区域范围的指示器。
图4允许示出电容效应类型的打开控制装置31的情况。在该配置中，两个极化导体311和312在其附近的环境中产生电磁场。
当使用者的手指穿入电磁场内部时，对电容变化敏感的传感器(未示出)检测到电磁场的变化，并控制尾门15的打开。
为了激活控制，完全不需要引起使用者的手指与电容检测器之间进行物理接触。因此，导体311和312可以有利地布置在支撑件21中，如图4所示。
替代地，只要车身能够被电磁场穿透，导体311和312可被布置在如下所述的车身内部部分14中：该内部部分14与外部部分10相对，从外部不可见，并被布置在凹部12的边缘处，如图5所示。该布置允许在车身内侧布置所有的电气功能。
在后续附图中示出了其他替代方案。
在图6和图6a中示出的光学效应控制装置32包括具有折射率n1的光纤321，光线322在该光纤中传播。光纤被布置在具有折射率n3的引导件323的内部。光纤321和引导件322之间的空间324构成具有折射率n2的中间区域。这些折射率的关系为n3>n2>n1。在使用者手指的压力的作用下，引导件323被压向光纤321，从而使得光线不再全部被光纤反射，并经受减弱，该减弱的强度可以由控制打开装置的控制单元(未示出)来评估。
图7示出了替代的声学效应控制装置33。根据该在图7a中示出的技术，该控制装置包括弹性可变形管道331。具有确定的频率和功率的声波发射器332被布置在管的第一端部处，而声学接收器333则布置在管的另一端部处。当管道331在使用者手指的压力的作用下被压缩时，声波334减弱，该减弱能够由与发射器和接收器连接的检测器(未示出)来测量。检测器由此控制锁件的打开。
在图8中示出的另一替代方案设置电阻效应控制装置34。在图8a中示出的该装置包括两个电导体341和342，这两个电导体被相互隔离并封闭在可变形弹性管道343中。发电装置(未示出)维持这两个导体之间的电位差。当可变形管道承受压力时，导体341和342相互接触或靠近，从而改变电路的电阻。布置在该电路中的检测器衡量该电阻变化，并发出控制信号。
控制装置32、33或34对其局部承受的压力是敏感的。然而，只要构成支撑件21的材料是弹性可变形的，以便将使用者手指施加的压力传递给打开控制装置，这些控制装置就可以被有利地布置在所述支撑件21的内部。
由此，上述所有的控制装置都准许在位于光路上的任意点处打开尾门15，该光路由位于凹部12中的照明装置突显。照明装置和打开控制装置可被布置在同一支撑件21中，这样的效果在于减轻布置在尾门15上的部件的组装操作。当制造支撑件21的材料具有一定弹性的时候，这种方式格外有利。
以上段落中所述的风格效果不限于位于车牌上方并用作尾门15的抬升把手的单个凹部。
由此，图9示例性地示出了布置在尾门15上、在玻璃4的下限处的第二类型的凹部12的情况。
图10示出了其沿着B-B的剖视图，其中，玻璃4的下部部分在尾门的壁10的上方稍微伸出，以产生凹部12，在该凹部内容置有根据本发明的照明装置2。
根据所追求的风格效果或车辆使用者所期望的车辆个性化的程度，可以通过使置于漫射光导端部处的构成光源的发光二极管的颜色和强度变化来调节光束的颜色和强度。
术语
1 车身
10 位于车身外侧的车身外表面(表皮)
11 车牌
12 凹部
13 可拆卸的支撑件的安装轨道
14 位于车身内侧、凹部边缘处的部分
15 尾门
2 照明装置
20 漫射光导，其由多个以片层状布置的小直径的光纤构成
200 发光二极管
201 形成光导的照明部分的光纤片层
202 光线束
203 纬线
204 漫射片层的光纤
21 可拆卸的支撑件
210 可拆卸的支撑件的横截面
3 打开控制装置
31 电容效应类型的打开控制装置
311和312 产生电场的极化导体
313 电场
32 光学效应类型的打开控制装置
321 光纤
322 光线
323 其中布置有光纤的引导件
324 光纤与引导件之间的中间空间
33 声学效应类型的打开控制装置
331 弹性可变形管道
332 声波发射器
333 声波接收器
334 声波
34 电阻效应类型的打开控制装置
341和342 电导体
4 后窗
L 光流
d 位于车身外侧的漫射光导的长度

Claims (15)

1.一种车身元件(1)，所述车身元件构成机动车的外表面(10)并包括车牌(11)的照明装置(2)，其特征在于，所述照明装置(2)包括漫射光导(20)，所述漫射光导与光源(200)相连并由布置为片层状的多个光纤构成，以使得照明装置在所述漫射光导(20)的照明部分的所有点处发出光流(L)。
2.如权利要求1所述的车身元件(1)，其中，所述漫射光导(20)被布置在支撑件(21)上。
3.如权利要求2所述的车身元件(1)，其中，所述支撑件由热塑性或弹性材料挤出或模制而成，优选是柔性的。
4.如权利要求2或3所述的车身元件(1)，其中，所述支撑件(21)具有大致为圆柱的形状，并且片层(20)的光纤(204)沿母线布置。
5.如权利要求1至4中任一项所述的车身元件(1)，其中，所述漫射光导(20)被置于凹部(12)中，使得光流(L)被引向所述车辆的车身部件与所述凹部(12)相邻的唯一表面(10)，该表面上固定有车牌(11)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的车身元件(1)，其中，所光导的照明部分(201)在等于或大于所述车牌(11)的长度的长度(d)上横向延伸，使得所述车牌(11)在其整个长度上获得恒定的光流。
7.如权利要求1至6中任一项所述的车身元件(1)，其中，所述光纤(204)的直径小于1毫米，优选地小于或等于0.5毫米。
8.如权利要求1至7中任一项所述的车身元件(1)，其中，所述漫射光导(20)的一端连接到位于所述车身元件(1)内侧的一个或多个光源(200)。
9.如权利要求7所述的车身元件(1)，其中，所述凹部包括单个孔口，所述漫射光导从所述车身元件(1)的内侧穿过该开孔通向所述车身元件(1)的外侧。
10.如权利要求1至9中任一项所述的车身元件，其中，所述光源(200)由一个或多个发光二极管形成。
11.如与权利要求5结合的权利要求1至10中任一项所述的车身元件(1)，其还包括位于所述凹部(12)中的打开控制装置(3)，该打开控制装置横向地在所述照明装置(2)的整个长度上延伸，以使得能够在被所述照明装置(2)照明的部分的任意点处都能够启动所述打开控制装置(3)。
12.如与权利要求2或3结合的权利要求11所述的车身元件(1)，其中，所述打开控制装置(3)被安装在所述支撑件(21)上。
13.如权利要求11或12所述的车身元件(1)，其中，所述打开控制装置(3)为电阻类型(34)或声学类型(33)，或优选地为光学类型(32)，或更优选地为电容类型(31)。
14.如权利要求13所述的车身元件(1)，其中，电容类型的所述打开控制装置(31)被安装在尾门(15)的内部部分的这一侧，并且，构成所述车身元件(1)的材料能够被电磁场穿透。
15.如权利要求1至14中任一项所述的车身元件(1)，由所述车辆的尾门构成。
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