CZ2014382A3 - Osvětlovací zařízení, zejména přídavné poziční světlo světlometu motorových vozidel - Google Patents

Abstract

Osvětlovací zařízení, zejména přídavné poziční světlo světlometu motorových vozidel je tvořené tvarovaným dutým tělesem (4), které je usazeno v nosném rámu (5). Osvětlovací zařízení je provedeno z transparentního světlovodného materiálu, kde člení stěna (43) a/nebo boční stěna (44) jsou na svých vnitřních plochách opatřeny profilovanými odrazovými ploškami (45), a je vybaveno minimálně jednou optickou jednotkou (7) obsahující světelný zdroj (72). Podstatou vynálezu je, že optická jednotka (7) je připevněna vně tělesa (4) nad štěrbinou (42) vytvořenou na jeho horní ploše (41) podél čelní stěny (43) a/nebo jedné z bočních stěn (44) a je tvořena nosnou základnou (71), na níž je zespodu uchycen světelný zdroj (72) ve formě LED elementů. Ve směru toku paprsků světelného zdroje (72) je ustaven kolimátor (73) opatřený na výstupní ploše soustavou optických naváděcích hranolů (731).

Description

Osvětlovací zařízení, zejména přídavné poziční světlo světlometu motorových vozidel

Oblast techniky

Vynález spadá do oblasti automobilového průmyslu a řeší novou konstrukci osvětlovacího zařízení, zejména přídavného pozičního světla světlometu motorových vozidel.

Dosavadní stav techniky

Světlomet, jakožto nezbytný doplněk všech dopravních prostředků, je určen zejména k osvětlení vozovky a skládá se z početného množství různých dílů, z nichž nejdůležitější je optická soustava emitující světlo. Součástí světlometu však jsou i takové prvky, které vozovku neosvětlují, ale ve světlometu plní jinou funkci, například denní svícení, signalizační ukazatel změny směru jízdy nebo obrysová svítilna tzv. poziční či parkovací světlo. Osvětlovací tělesa, která jsou určena výhradně pro poziční svícení, zajišťují zásadní podmínku bezpečného provozu, a to dostatečnou viditelnost vozidla pro ostatní účastníky silničního provozu, při selhání potkávací funkce na jednom ze světlometů. Tato funkce je používána i při parkování na neobvyklém místě vozovky pro zviditelnění dopravního prostředku za tmy. Osvětlovací tělesa pro režim pozičního svícení se vyznačují slabě rozptýleným tokem světla, který netvoří charakteristický kužel jako u běžných světlometů, ale světlo je rozptýlené a svým charakterem neoslňuje protijedoucího řidiče ani neosvětluje vozovku. Při zapnutí této funkce svítí přední opoziční a koncová světla vozidla. Optická soustava svítilen určených pro poziční svícení, může obsahovat konvenční světelné zdroje, ale vzhledem k životnosti je velmi výhodné použít například polovodičové diody emitujících světlo neboli LED. Oproti jiným elektrickým zdrojům -2- světla mají LED svítilny tu výhodu, že pracují s poměrně malými hodnotami proudu a napětí, a proto mají vysokou životnost. V současnosti se používá několik způsobů pro směrování světelného toku LED svítilen. Diodová optická soustava zpravidla využívá usměrnění jednotlivých světelných zdrojů do potřebných směrů a skládáním rozložení svítivosti jednotlivých LED je docíleno požadovaného rozložení svítivosti svítilny, přičemž optická soustava může být pro usměrnění světelného paprsku vybavena reflektory, fresnelovými čočkami či rozptylovou odrazovou optikou. Takováto optická soustava umožňuje poměrně snadné směrování světelného toku a vytváření designově zajímavých svítilen, musí se však pečlivě dodržet náklony a pozice jednotlivých LED přičemž tyto lze umístit jen na takové podložky, které umožňují dostatečný odvod tepla pro jednotlivé světelné funkce svítilny. V případě světlometu určeného pro vozidla je technické řešení svítilny ovlivněno mnoha omezeními, která jsou dána zástavbovým prostorem, možnostmi konstrukčního uspořádání vozidla a homologačním kritériem světelného toku pro světelné funkce.

Ve spise DE 102012015057 A1 je popsáno světlo obsahující dva ploché světlovodiče. První světlovodič je napájen LED diodami a plní funkci podsvětlovacího prvku. Druhý světlovodič se skládá ze dvou materiálů vykazujících různé optické vlastnosti, čímž lze dosáhnout různého optického výstupu světlovodiče. Tento systém je ale sestaven z více prvků a světelný výstup je závislý na optických vlastnostech použitých materiálů. Nevýhodou tohoto řešení je, že se světlovodič skládá z více materiálů. Z řešení dle spisu DE 102010006348 je známo zařízení pro osvětlení vozidla obsahující zdroj světla a optickou soustavu tvořenou dvěma plochými světlovodiči, z nichž jeden je napájen LED diodami a plní funkci podsvětlovacího prvku. Druhý světlovodič je tvořen ze dvou složek vytvořených z různých optických materiálů, čímž lze dosáhnout různých optických výstupů ze zařízení. Nevýhodou tohoto zařízení je jeho konstrukční složitost při použití více optických prvků. Spis -3- Μ Μ ·· *· · «··· ♦ · · ··· ·« · * ··· I · Μ· · ··· *········ « · ······» | · ···· Μ ·· Μ «««··· ΕΡ 1|715^244 popisuje signalizační světlo pro vozidla obsahující plochý světlovodič, jehož plocha je pokryta soustavami různě velikých odrazových prvků a je přímo napájen LED diodami, čímž je dosaženo lomu světla o odrazové prvky. Velikost světelného výstupu z jednotlivých částí světla je závislá na rozměru odrazových prvků. Je rovněž známo řešení osvětlovacího ukazatele dle spisu DE 4j3lj|018 tvořeného světlovodičem, na kterém jsou připevněny LED elementy svítící horizontálně^ či vertikálně a osvětlující symboly vytvořené na ploše ukazatele. Ve spisu US 8j345jl84 je popsána konstrukce světla tvořeného světlovodnou deskou obsahující na své ploše difuzní prvky, která je bočně osvětlována LED diodami přes optickou soustavu uloženou směrem k ploše desky v šikmém směru. Usměrňováním paprsků optickou soustavou na plochy difuzních prvků pak dochází k jejich homogenizaci, čímž je umožněno dosažení potřebných charakteristik paprsků vycházejících ze světla. Ze spisu DE 102007019688 je známo řešení signálního světla motorového vozidla obsahující jednu vodící jednotku, která světelný paprsek ze zdroje kolimuje a následně usměrňuje buď přímo f nebo přes hranolové optické elementy směrem k pozorovateli, což odporuje současným představám designérů, kteří požadují vyvázání světla pouze v určených oblastech. Ve spisu EP ^895228 je popisováno řešení osvětlovacího nebo signalizačního zařízení světla automobilů, kde jsou světelné paprsky z LED zdroje vyzařovány k difuznímu modulu, jehož vstupní oblast je opatřena optickým systémem pro příjem a kolímaci paprsků. Výstupní zóna systému je tvořena monoblokem obsahujícím Fresnelovy čočky, které korigují světelný výstup ze zařízení. Nevýhodou tohoto řešení je jeho konstrukční složitost a velmi malá možnost designových variaci provedení. Použití LED diod pro signalizační systém vozidel je rovněž znám z řešeni dle EP ^79^91, kde je použita osvětlovací základna obsahující řadu otvorů, do nichž vstupují paprsky z LED zdroje a jsou usměrňovány do požadované oblasti. Toto. řešení rovněž nevyhovuje současným požadavkům konstruktérů a designéru automobilů. Konečně je známo řešení signální funkce reflektorů automobilů dle spisu DE 102011053032 používající LED diody a optický člen ve formě Fresnelových čoček, který osvětluje celý reflektor a usměrňuje výstup světla směrem k pozorovateli. Reflektor je osvětlován postupné z různých míst optického členu, což není nejoptimálnější pro dosažení vjemu hloubky. -4- Úkolem předkládaného vynálezu je představit nové konstrukční řešení přídavného pozičního světla světlometu motorových vozidel, které využívá jako zdroje světla LED soustavu a další optické prvky, čímž se vytváří osobitý a rozpoznatelně jedinečný design ve světlometu, který funguje na bázi totálního optického odrazu. Je zde použit systém, který umožňuje vytvoření různorodého výstupu světla ze světlovodiče vyrobeného z jednoho materiálu.

Podstata vynálezu

Stanoveného cíle je do značné míry dosaženo vynálezem, kterým je osvětlovací zařízení, zejména přídavné poziční světlo světlometu motorových vozidel tvořené tvarovaným dutým tělesem, které je usazeno v nosném rámu, je provedeno z transparentního světlovodného materiálu, kde čelní stěna a/nebo boční stěna jsou na svých vnitřních plochách opatřeny profilovanými odrazovými ploškami, a je vybaveno minimálně jednou optickou jednotkou obsahující světelný zdroj. Podstatou vynálezu je, že optická jednotka je připevněna vně tělesa nad štěrbinou vytvořenou na jeho horní ploše podél čelní stěny a/nebo jedné z bočních stěn a je tvořena nosnou základnou, na níž je zespodu uchycen světelný zdroj ve formě LED elementů, ve směru toku jehož paprsků je ustaven kolimátor opatřený na výstupní ploše soustavou optických naváděcích hranolů.

Ve výhodném provedení je soustava optických naváděcích hranolů tvořena Fresnelovými čočkami a optická jednotka je ustavena nad štěrbinou tak, aby kolimovaný svazek paprsků ze světelného zdroje dopadající na odrazové plošky čelní stěny nebo boční stěny tělesa byl totálním odrazem vyveden vně pozičního světla pouze v předem zvoleném směru k předpokládanému pozorovateli. Předkládaným vynálezem se dosahuje vyššího účinku vtom, že novým konstrukčním uspořádáním vznikají světlá a tmavá místa na světlovodiči s použitím vzdáleného zdroje světla. Další výhodou řešení je potřeba minimálního zástavbového prostoru pro ustavení optických jednotek. -5- *· ·· <»· ·· · ···· • f · · · · · · · > Μ· · I ·«· ···· #····«·** · · ······« « · ···· ·· ·· ·· ··· ·««

/Λ / * \y *** ) f jQ ybjacmnt vy^r^yu /Pepia-obrázků na přiDoienvGk vvkroqoeh f

Konkrétní příklad provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresech, kde: obr.1 je podélný řez přídavným pozičním světlem světlometu ve schématicky zjednodušeném provedení, obr.2 je čelní axonometrický pohled na příkladné provedení pozičního světla a obr. 3 je detailní částečný řez částí pozičního světla v oblasti jeho čelní plochy se znázorněním toků světelných paprsků. Výkresy, které znázorňují představovaný vynález a následně popsaný příklad konkrétních provedení v žádném případě neomezují rozsah ochrany uvedený v definici, ale jen objasňují podstatu vynálezu. y-skoL.éztnďnC Příklady fefovedenř vynálezu V základním provedení znázorněném na obr.1 je přídavné poziční světlo uloženo v pouzdru 1 světlometu, které je v přední části opatřeno krycím rámečkem 2 a krycím sklem 3. Vlastní poziční světlo je tvořeno tvarovaným dutým tělesem 4, které je usazeno, například pomocí naváděcích elementů 51, v nosném rámu 5 a tvoří s ním jeden celek uzpůsobený pro uchycení v neznázoměné karoserii vozidla. Těleso 4 provedené jako výlisek z transparentního světlovodného materiálu je na své horní ploše 41 opatřeno dvěma štěrbinami 42 vytvořenými podél čelní stěny 43 a jedné z bočních stěn 44- Jak čelní stěna 43, tak boční stěna 44 přiléhající štěrbině 42 jsou na svých vnitřních plochách opatřeny profilovanými odrazovými ploškami 45 vytvořenými tak, aby odrážely dopadající světelné paprsky 6 směrem vně pozičního světla v požadovaném směru. Nedílnou součástí pozičního světla jsou dvě optické jednotky 7, které jsou odnímatelně připevněny nad štěrbinami 42 horní plochy 41 tělesa 4, když jejích ustavení je realizováno pomocí nálitků 46 a centrovacích kolíků 47 a vlastní připevnění pomoci držáků 6. -6-

Optická jednotka 7 je tvořena nosnou základnou 71, realizovanou plošným spojem, na níž je zespodu uchycen světelný zdroj 72 ve formě LED elementů, ve směru toku jehož paprsků je ustaven kolimátor 73 opatřený na výstupní ploše soustavou optických naváděcích hranolů 731, s výhodou Fresnelových čoček. Tato optická jednotka 7 je ustavena nad štěrbinou 42 tak, aby kolimovaný svazek paprsků § ze světelného zdroje 72 dopadající na odrazové plošky 45 čelní stěny 43 nebo boční stěny 44 tělesa 4 byl totálním odrazem vyveden vně pozičního světla pouze v předem zvoleném směru k předpokládanému pozorovateli.

Popsané provedení přídavného pozičního světla není jediným možným provedením podle vynálezu, ale v závislosti na druhu vozidla, využitelném zástavbovém prostoru a požadovaném designu světlometu může být jak těleso 4 nebo rám 5 jinak tvarováno, stejně tak může být optická jednotka 7 umístěna pouze před čelní stěnou 43 tělesa. Je samozřejmé, že hustotu, tvar a rozmístění odrazových plošek 45 na stěnách 43.44, pozičního světla lze rovněž libovolné měnit podle potřeb designérů vozidel.

Průmyslová využitelnost

Osvětlovací zařízení konstruované podle vynálezu je určeno pro využití, zejména jako přídavného poziční světla světlometu různých druhů motorových vozidel.

Claims (3)

1. -7- PATENTOVÉ NÁROKY 1. Osvětlovací zařízení, zejména přídavné poziční světlo světlometu motorových vozidel tvořené tvarovaným dutým tělesem (4), které je usazeno v nosném rámu (5), je provedeno z transparentního světlovodného materiálu, kde čelní stěna (43) a/nebo boční stěna (44) jsou na svých vnitřních plochách opatřeny profilovanými odrazovými ploškami (45), a je vybaveno minimálně jednou optickou jednotkou (7) obsahující světelný zdroj (72), vyznačující se tím, že optická jednotka (7) je připevněna vně tělesa (4) nad štěrbinou (42) vytvořenou na jeho horní ploše (41) podél čelní stěny (43) a/nebo jedné z bočních stěn (44) a je tvořena nosnou základnou (71), na níž je zespodu uchycen světelný zdroj (72) ve formě LED elementů, ve směru toku jehož paprsků je ustaven kolimátor (73) opatřený na výstupní ploše soustavou optických naváděcích hranolů (731).
2. 2. Osvětlovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že soustava optických naváděcích hranolů (731) je tvořena Fresnelovými čočkami.
3. 3. Osvětlovací zařízení podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že optická jednotka (7) je ustavena nad štěrbinou (42) tak, aby kolimovaný svazek paprsků (6) ze světelného zdroje (72) dopadající na odrazové plošky (45) čelní stěny (43) nebo boční stěny (44) tělesa (4) byl totálním odrazem vyveden vně pozičního světla pouze v předem zvoleném směru k předpokládanému pozorovateli.