CZ308336B6

CZ308336B6 - Sestava pro osvětlení plošného emblému s nízkou zástavbovou hloubkou

Info

Publication number: CZ308336B6
Application number: CZ2019-3A
Authority: CZ
Inventors: Kateřina Brojírová; Zdeněk RŮŽIČKA; Jan Truhlář
Original assignee: Ĺ KODA AUTO a.s.
Priority date: 2019-01-03
Filing date: 2019-01-03
Publication date: 2020-05-27
Also published as: CZ20193A3

Abstract

Sestava pro osvětlení plošného emblému (1) s nízkou zástavbovou hloubkou zahrnuje spodní kryt (8), desku (6) plošných spojů, plošný světlovodič (3), světelný zdroj (4) a neprůsvitnou část (2) emblému. Na spodním krytě (8) je umístěna deska (6) plošných spojů, na které leží plošný světlovodič (3) s vybráním (5) v jeho spodní části, ve kterém je umístěn světelný zdroj (4) přichycený k desce (6) plošných spojů. Stěny vybrání (5) jsou opatřeny reliéfem se zvýšenou drsností. Na vrchní části plošného světlovodiče (3) je umístněna neprůsvitná část (2) emblému. Vybrání (5) je zakryto při pohledu shora neprůsvitnou částí (2) emblému.

Description

Sestava pro osvětlení plošného emblému s nízkou zástavbovou hloubkou

Oblast techniky

Vynález se týká nové sestavy podsvícení emblému (loga) automobilu, kterou dojde ke zmenšení zástavbového prostoru v karoserii či interiéru automobilu při zachování světelné intenzity a homogenního rozptýlení světla.

Dosavadní stav techniky

V současné době, nejsou podsvícené emblémy na automobilech velmi rozšířené. Důvodem jsou převážně legislativní omezení zemí, které zakazují takové osvětlení během jízdy. Samotný podsvícený emblém, je ale atraktivní z designového hlediska a dá se předpokládat, že bude jejich používání schválené a využívány častěji. Při podsvícení emblému je podstatné zejména dosažení homogenního prosvětlení emblému, dostatečné světelné intenzity a správné barvy. Z technického hlediska představuje největší problém homogenní prosvětlení, z důvodu, že světelný zdroj (LED) je bodový.

V současnosti se podsvícené emblémy skládají z jednoho nebo více světelných zdrojů, průsvitného plastového nebo skleněného materiálu, ve kterém jsou rozmístěny částice a průsvitného materiálu, na kterém je umístěn emblém z neprůsvitného materiálu. Světelný zdroj je umístěn pod materiálem s difuzními částicemi a přímo ho nasvěcuje. Materiál s rozptýlenými částicemi homogenizuje světelný tok díky chaotickému odrážení světla od nich. Tento rozptýlený tok následně přechází do průsvitné části s vyobrazeným neprůsvitným logem, čímž je dosaženo jeho podsvícení. Takové řešení popisuje např. užitný vzor CN 203689865 U. Tento způsob je ale účinný, jen když je zástavbová hloubka, tedy vzdálenost mezi světelným zdrojem a materiálem s rozptýlenými částicemi dostatečně velká. Jisté zmenšení zástavbového prostoru lze dosáhnout použitím více světelných zdrojů, ale stále ne na úroveň jednotek mm. V takovém případě se objeví nehomogenity vyplývající z bodové charakteristiky světelných zdrojů.

Jiným řešením je použití jiného než bodového světelného zdroje, například luminiscenční fólie, ale tato technologie je limitovaná poměrně malou dosažitelnou světelnou intenzitou, omezeným množstvím dostupných barev, vysokou cenou a nízkou odolností vůči vnějším vlivům.

Podstata vynálezu

Výše zmíněné nedostatky do jisté míry odstraňuje sestava pro osvětlení plošného emblému s nízkou zástavbovou hloubkou zahrnující spodní kryt, desku plošných spojů, plošný světlovodič, světelný zdroj a neprůsvitnou část emblému, přičemž na spodním krytě je umístěna deska plošných spojů, na které leží plošný světlovodič s vybráním v jeho spodní části, ve kterém je umístěn světelný zdroj přichycený k desce plošných spojů přičemž, stěny vybrání jsou opatřeny reliéfem se zvýšenou drsností a na vrchní části plošného světlovodiče je umístněná neprůsvitná část emblému, přičemž vybrání je zakryto při pohledu shora neprůsvitnou částí emblému. Umístění plošného světlovodiče přímo na desku plošných spojů zmenší zástavbovou hloubku. Světelné zdroje jsou umístěny ve vybráních v plošném světlovodiči, která jsou zahloubena ze strany bližší ke plošnému světlovodiči, čímž dojde k ještě většímu snížení zástavbové hloubky a dosažení požadovaného rozptylu světla ve světlovodiči. Zvýšená drsnost povrchu stěny vybrání je z důvodu rozptýlení paprsků světla již na rozhraní vybrání a plošného světlovodiče. Plošný světlovodič je částečně zakryt z vnější části neprůsvitnou vrstvou, kterou je jasně vyznačena oblast, kterou světlo ze zdrojů prochází ven, čímž je dosažen požadovaný tvar emblému. Světelné zdroje jsou příčinou vzniku nehomogenit (při pohledu z vnějšku) a proto jsou výhodně umístěny při pohledu shora za neprůsvitnou část.

- 1 CZ 308336 B6

S výhodou jsou použité světelné zdroje LED, z důvodu jejich nízké ceny, dlouhé životnosti, malého rozměru a široké škále spektra vyzařovaného záření. Výhodně jsou použity LED tak, že jejich optická osa, která je směrem maximálního vyzařování světla, je rovnoběžná s deskou plošných spojů.

Dalšího zvýšení počtu odrazů světlaje dosaženo tím, že jsou v objemu plošného světlovodiče výhodně rovnoměrně rozptýlené mikroskopické částice, na kterých má světlo krom přirozených nehomogenit materiálu další překážky, na kterých dochází k rozptylu světla.

Výhodně povrch zadní stěny plošného světlovodiče přiléhající k desce plošných spojů hladký nebo s reliéfem, bez povrchové úpravy nebo je pokovený nebo je opatřen odrazným lakem. Rozptýlené světlo se takto odráží také od stěn plošného světlovodiče. Ke zvýšení rozptylu tedy dochází i změnou jejich drsnosti povrchu.

Jednotlivé tvary vybrání mohou nabývat tvary krychle, hranolu nebo válce, přičemž po přechodu do plošného světlovodiče, který má jiný index lomu způsobí lom světla.

Pro dosažení většího světelného výkonu je výhodně využito, že plošný světlovodič obsahuje více vybrání, přičemž v každém vybrání je umístěn alespoň jeden světelný zdroj.

Objasnění výkresů

Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde na:

Obr. 1 je znázorněn pohled zepředu na automobil se sestavou pro osvětlení plošného emblému s nízkou zástavbovou hloubkou;

Obr. 2 je znázorněn pohled zezadu na automobil se sestavou pro osvětlení plošného emblému s nízkou zástavbovou hloubkou;

Obr. 3 je znázorněn pohled zepředu na sestavu pro osvětlení plošného emblému s nízkou zástavbovou hloubkou s viditelnou průsvitnou a neprůsvitnou částí;

Obr. 4 je znázorněna schéma celé sestavy pro osvětlení plošného emblému s nízkou zástavbovou hloubkou v řezu;

Obr. 5 je schematicky znázorněna orientace světelných paprsků vycházejících ze světelného zdroje;

Obr. 6 je znázorněn řez sestavy pro osvětlení plošného emblému s nízkou zástavbovou hloubkou;

Obr. 7 je znázorněn řez plošným světlovodičem v rovině rovnoběžné s deskou plošných spojů ve výšce do které zasahují vybrání.

Příklady uskutečnění vynálezu

Uvedená uskutečnění znázorňují příkladné varianty provedení vynálezu, které však nemají z hlediska rozsahu ochrany žádný omezující vliv. Na obrázku 1 a 2 je zobrazeno nejčastější umístění plošného emblému 1 na karoserii auta. Barva podsvícení je například bila resp. červená v případě umístění plošného emblému 1 do přední (obrázek 1), resp. zadní (obrázek 2) části auta. Nejčastějším umístěním plošného emblému 1 v přední části karoserie je jeho umístění uprostřed,

-2CZ 308336 B6 přibližně ve stejné vzdálenosti od světlometů, přičemž konkrétně může být umístěn ve víku kapoty, v masce chladiče, či být součástí sestavy uchycení přední části vozidla tzv. front face. Nejvhodnějším umístěním plošného emblému 1 v zadní části karoserie je jeho umístění v pátých dveřích (u verze karoserie hatchback), případně víku zavazadlového prostoru (u verze karoserie roadster a sedan). Výhodně je při umístění v zadní části při pohledu zezadu plošný emblém 1 přibližně uprostřed, ve stejné vzdálenosti od obou zadních svítilen. Nicméně umístění plošného emblému 1 na vnější karoserii je možné kdekoliv, dalšími příklady mohou být například okolí otevírání dveří, umístění na pravé či levé straně zadní či přední části automobilu, do víka nádrže, do středu kol a podobně. Dále může být plošný emblém 1 umístěn také v interiéru vozidla, například uprostřed volantu nebo v palubní desce, alternativně jej lze umístit kdekoliv v interiéru vozidla, například do řadicí nebo volicí páky, do sedadel, do boků dveří, do střechy, integrovat plošný emblém 1 do ovládacích prvků ovládání dveří a podobně.

Příkladné provedení plošného emblému 1 je zobrazeno na obrázku 3, v pohledu shora. Povrch plošného emblému 1 zahrnuje neprůsvitnou část 2 a plošný světlovodič 3, který současně slouží i jako průsvitná část plošného emblému 1. V příkladném provedení plošného emblému 1 má vnější povrch trojrozměrný tvar, a tedy plošný světlovodič 3 má vnější stěnu zakřivenou (obrázek 5). V alternativních provedeních je vnější stěna rovinná.

Celá sestava pro osvětlení plošného emblému 1 s nízkou zástavbovou hloubkou je v řezu schematicky znázorněn na obrázku 4. Zařízení je uloženo ve spodním krytu 8, který je tvořený konstrukcí z plastu. Konkrétně může být tímto plastem akrylonitrilbutadienstyren (ABS), polypropylen (PP), směs akrylonitrilbutadienstyrenu a polykarbonátu (ABS+PC) nebo polykarbonát (PC). Na spodním krytu 8 je ve spodní části zařízení uchycena deska 6 plošných spojů, která je v příkladném provedení přichycena ke spodnímu krytu 8 svěmým spojem, jež spojuje plošný světlovodič 3 a spodní kryt 8 (deska 6 plošných spojů je tedy sevřena mezi spodní kryt 8 a plošný světlovodič 3). Na desce 6 plošných spojů jsou připevněny světelné zdroje 4. V alternativním provedení tohoto spojení je spodní kryt 8 a deska 6 plošných spojů navzájem spojena šroubovým spojem. Světelné zdroje 4 jsou luminiscenční diody (LED) konstruovány a umístěny tak, že jejich optická osa 9 je rovnoběžná s deskou 6 plošných spojů, jak je zobrazeno na obrázku 5. Je patrné z podstaty vynálezu, že tato rovnoběžnost je považována za přibližnou rovnoběžnost, neb zařízení může pracovat i při odchylce od této rovnoběžnosti v rozmezí 0° až 20°. S výhodou lze využít tzv. side LED, které jsou přímo vyrobeny za tímto účelem (tedy mají optickou osu 9 rovnoběžnou se svou podstavou). Optická osa 9 je vektor hustoty proudění světelné energie, a tedy směr maximálního vyzařování. Orientace optické osy 9 je dána pevně aje na ní závislé správné fungování zařízení. Je patrné, že lze využít jakýkoliv vhodný světelný zdroj 4, jež bude vyzařovat světlo převážně do roviny rovnoběžné s deskou 6 plošných spojů.

Na desce 6 plošných spojů je taktéž umístěn plošný světlovodič 3, který slouží k homogenizaci světelného záření. V příkladném provedení je vyroben z plastu nebo skla, mezi plasty, ze kterých může být plošný světlovodič 3 vyroben patří například polykarbonát (PC), polymethylmethakrylát (PMMA) nebo polyamid (PA), případně další plasty s podmínkou, že musí umožnit vedení světla. Plošný světlovodič 3 je k desce 6 plošných spojů přichycen svěmým spojem (mezi plošným světlovodičem 3 a spodním krytem 8), v alternativním provedení přichycení je připojen šroubovým spojem buď k desce 6 plošných spojů nebo ke spodnímu krytu 8 (přičemž zde je deska 6 plošných spojů sevřena mezi spodní kryt 8 a plošný světlovodič 3). V případě, že je plošný světlovodič 3 vyroben z polykarbonátu, může být jeho vnější stěna lakována, pokud je vyroben z polymethylmethakrylátu může být opatřena lakem proti oděru, či UV záření. Pro správnou funkci plošného světlovodiče 3 jsou v jeho objemu rozptýleny částice uzpůsobené k rozptylu světla. Tyto částice jsou mikroskopické a jsou to například částice oxidu titaničitého. Plošný světlovodič 3 má ve své spodní části vybrání 5, ve kterých jsou umístěny světelné zdroje 4. Vybrání 5 jsou zakryta při pohledu shora neprůsvitnou částí 2 emblému, aby nedošlo ke vzniku nehomogenit vyplývajících z bodové charakteristiky některých světelných zdrojů 4. Taktéž toto umístění zajistí, že v pohledu nebude světelný zdroj 4 vidět, když bude svítit, ani v případě kdy svítit nebude. V příkladném provedení plošného světlovodiče 3 mají

-3CZ 308336 B6 vybrání 5 tvar kvádru nebo krychle, v alternativních provedeních mají válcovitý tvar. Je patrné že samotný tvar vybrání 5 může být i odlišný s tím, že v něm musí být dostatek místa pro světelný zdroj 4 a zároveň by měl co nejméně zasahovat do objemu plošného světlovodiče 3. Stěny vybrání 5 jsou hladké, v alternativních provedeních vybrání 5 jsou stěny opatřeny reliéfem, tedy mají zvýšenou drsnost povrchu, pro dosažení lepšího rozptylu světla. Ve většině vybrání 5 se nachází právě jeden světelný zdroj 4, pro dosažení lepšího rozptýlení světla nebo osvětlení vetší plochy se ale do vybráni 5 mohou umístit i dva nebo více světelných zdrojů 4. Zadní stěna 7 plošného světlovodiče 3 je v příkladném provedení hladká bez povrchové úpravy, v alternativních provedeních zadní stěny 7 plošného světlovodiče 3 je opatřena reliéfem nebo je pokovená neboje opatřena odrazným lakem.

Počet vybrání 5 a světelných zdrojů 4 je závislý na tvaru a velikosti plošného emblému 1, na optickém uspořádaní plošného světlovodiče 3 a neprůsvitné části 2. Jak je ilustrováno na obrázku 7, kde je umístěno šest světelných zdrojů 4 umístěných tak, aby v tomto konkrétním provedení co nej účelněji prosvětlovali plošný světlovodiě 3.

Tvar plošného emblému 1 je jednoznačně určen neprůsvitnou části 2, která je umístěná na vrchní části plošného světlovodiče 3. V příkladném provedení je neprůsvitná část 2 tvořena plastovým neprůsvitným dílem. Spojení plošného světlovodiče 3 s neprůsvitnou části 2 tvořenou plastovým neprůsvitným dílem je provedeno například vibračním nebo ultrazvukovým svařováním. V alternativních provedeních neprůsvitné části 2 je neprůsvitná část 2 tvořena nátěrem, postřikem nebo lakem, přičemž každá z těchto úprav je neprůsvitná.

Osvětlený plošný emblém J_ v automobilu může plnit několik funkčních aplikací, krom samotného zvýšeného designového vjemu taktéž může plnit funkci indikační (například nedovření dveří, nabíjení elektromobilu apod.), dále může plnit funkci orientační a taktéž funkci ambientního osvětlení interiéru automobilu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Sestava pro osvětlení plošného emblému (1) s nízkou zástavbovou hloubkou zahrnující spodní kryt (8), desku (6) plošných spojů, plošný světlovodiě (3), světelný zdroj (4) a neprůsvitnou část (2) emblému, vyznačující se tím, že na spodním krytě (8) je umístěna deska (6) plošných spojů, na které leží plošný světlovodiě (3) s vybráním (5) v jeho spodní části, ve kterém je umístěn světelný zdroj (4) přichycený k desce (6) plošných spojů, přičemž stěny vybrání (5) jsou opatřeny reliéfem se zvýšenou drsností a na vrchní části plošného světlovodiče (3) je umístněná neprůsvitná část (2) emblému, přičemž vybrání (5) je zakryto při pohledu shora neprůsvitnou částí (2) emblému.
2. Sestava pro osvětlení plošného emblému (1) s nízkou zástavbovou hloubkou podle nároku 1, vyznačující se tím, že světelný zdroj (4) je LED, jehož optická osa (9) je rovnoběžná s deskou (6) plošných spojů.
3. Sestava pro osvětlení plošného emblému (1) s nízkou zástavbovou podle kteréhokoliv z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že plošný světlovodiě (3) obsahuje ve svém objemu rovnoměrně rozptýlené částice uzpůsobené k rozptylu světla.
4. Sestava pro osvětlení plošného emblému (1) s nízkou zástavbovou hloubkou podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že stěna plošného světlovodiče (3) přiléhající k desce (6) plošných spojů je hladká nebo s reliéfem neboje pokovena neboje opatřena odrazným lakem.

-4CZ 308336 B6
5. Sestava pro osvětlení plošného emblému (1) s nízkou zástavbovou hloubkou podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že vybrání (5) v plošném světlovodiči (3), ve kterém je uložen světelný zdroj (4) je kvádrového, krychlového nebo válcového tvaru.
6. Sestava pro osvětlení plošného emblému (1) s nízkou zástavbovou hloubkou podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že plošný světlovodiě (3) obsahuje více vybrání (5), přičemž v každém vybrání (5) je umístěn alespoň jeden světelný zdroj (4).