DE10050817A1

DE10050817A1 - Beleuchtungssystem für Kraftfahrzeugkomponenten

Info

Publication number: DE10050817A1
Application number: DE10050817A
Authority: DE
Inventors: Joerg Martin; Axel Mayer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2002-05-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem für Kraftfahrzeugkomponenten, das mehrere ein- oder mehradrige faseroptische, flexible Lichtleiter (5-8) aufweist, die von einer Lichtquelle (LED 3) emittiertes Licht von einer Einkoppelseite der Lichtleiter über eine Auskoppelseite der Lichtleiter zu den Kraftfahrzeugkomponenten leitet. Die Lichtleiter sind auf der Einkoppelseite in einer Einkoppelhülse (4) angeordnet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß sowohl die Lichtquelle (LED 3) als auch die Einkoppelhülse (4) auf einer Leiterplatte (1) angeordnet und befestigt sind und es sich bei den Kraftfahrzeugkomponenten um Bedien- oder Anzeigeelemente (10-12) handelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem für Kraftfahrzeugkomponenten, das mehrere ein- oder mehradrige faseroptische, flexible Lichtleiter aufweist, die von einer Lichtquelle emittiertes Licht von einer Einkoppelseite der Lichtlei ter über eine Auskoppelseite der Lichtleiter zu den Kraftfahrzeugkomponenten leitet, wobei die Lichtleiter auf der Einkoppelseite in einer Einkoppelhülse angeordnet sind.

Ein derartiges Beleuchtungssystem ist aus der DE 44 39 547 A1 bekannt und wird vorzugsweise für eine Orientierungsbeleuchtung für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges oder für eine Ein- und Ausstiegsbeleuchtung eingesetzt. Eine Lichtquelle wird hierbei mittels flexibler Lichtleiter mit mehreren lichtemittieren den Elementen verbunden, die beispielsweise einem Türgriff, einer Türverrie gelung, Gurtschlössern, Fensterhebern, Aschenbechern, Sitzverstellungen, Gurtverstellungen usw. zugeordnet sein können. Die Lichtquelle wird vorzugs weise in verschlossenen, jedoch zu öffnenden Räumen hinter der inneren Karosserieverkleidung angeordnet.

Von der Firma Bivar Inc. werden in der sogenannten FLP-Serie flexible Licht leiter angeboten, die jeweils einen einzigen Lichtleiter beinhalten. Auf der Einkoppelseite ist der Lichtleiter in einer Einkoppelhülse gehalten, die verschie denartig ausgebildet sein kann. Gemäß einer ersten Ausführungsform (FLPV- und FLPR-Serie) beinhaltet die Einkoppelhülse auch die Lichtquelle, wobei elektrische Anschlußstifte nach außen geführt sind, über die die Einkoppelhülse mit einer Leiterplatte verbunden werden kann. In einer zweiten Ausführungs form (SMFLP-Serie) dient die Einkoppelhülse zur Halterung des einzigen Lichtleiters und weist Befestigungselemente auf, die eine Befestigung der Einkoppelhülse über einer auf einer Leiterplatte angeordneten Leuchtdiode mittels einer Preßpassung erlaubt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel (www.bivar.com/pdf/op12.pdf) ist für je ein Beleuchtungselement ein solcher Lichtleiter erforderlich. Nachteilig ist hierbei die hohe Anzahl von Lichtleitern und Leuchtdioden bei einer größeren Anzahl zu beleuchtender Objekte.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Beleuchtungssystem anzugeben, das einen einfachen Aufbau mit einer geringen Anzahl von Lichtquellen aufweist und gleichzeitig einfach fertigbar ist.

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Beleuchtungssystem dadurch gelöst, daß sowohl die Lichtquelle als auch die Einkoppelhülse auf einer Leiterplatte angeordnet und befestigt sind und es sich bei den Kraftfahrzeug komponenten um Bedien- oder Anzeigeelemente handelt.

Die Lichtquelle ist erfindungsgemäß auf einer Leiterplatte angeordnet und kann daher bereits bei der Bestückung dieser Leiterplatte durch einen Bestückungs automaten automatisiert angebracht werden. Hierdurch ergibt sich ein wesentli cher Vorteil gegenüber der aus der DE 44 39 547 A1 bekannten Lösung. Die Einkoppelhülse kann während der Endmontage auf einfache Weise ebenfalls auf der Leiterplatte befestigt werden. Hierdurch ergibt sich eine definierte Zuordnung von Lichtquelle und Einkoppelhülse und eine sichere Befestigung der beiden zueinander. Durch die Verwendung mehrerer Lichtleiter in einer einzigen Einkoppelhülse wird die Zahl der erforderlichen Lichtquellen stark reduziert, da durch eine einzige Lichtquelle mehrere Lichtleiter versorgt werden. Über diese Lichtleiter können somit mehrere Bedien- oder Anzeigeelemente mit Licht versorgt werden.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem in einem Bediengerät einer Kraftfahrzeugkomponente, insbesondere einer Kraftfahr zeugklimaanlage, eingesetzt. Ein solches für den Einbau in die Mittelkonsole eines Kraftfahrzeuges vorgesehenes Bediengerät weist eine Leiterplatte mit elektronischen Bauteilen auf, auf der nun zusätzlich sowohl die Lichtquelle als auch die Einkoppelhülse befestigt werden. Das Bediengerät weist weiterhin eine Frontblende mit beleuchtbaren Anzeige- und/oder Bedienelementen auf, die über die Lichtleiter mit Licht versorgt werden. Für mehrere Anzeige- und/oder Bedienelemente ist dabei eine einzige Lichtquelle ausreichend. Hierdurch können sowohl die Teilekosten als auch die Herstellungskosten des Bediengerätes reduziert werden.

Die Einkoppelhülse kann in beliebiger Weise auf der Leiterplatte befestigt sein. Vorzugsweise ist die Einkoppelhülse jedoch lösbar auf einer Leiterplatte befestigt. Hierdurch vereinfacht sich eine gegebenenfalls erforderliche Repa ratur des Gerätes, in dem das Beleuchtungssystem eingesetzt ist. Vorzugswei se erfolgt die Befestigung der Einkoppelhülse mittels einer Rastverbindung, da eine solche sowohl einfach montierbar als auch demontierbar ist.

Als Lichtquelle wird eine Leuchtdiode bevorzugt, da hierbei nur eine geringe Wärmeentwicklung auftritt und somit Maßnahmen zur Verminderung des Wäremeeinflusses auf die Lichtleiter entbehrlich sind.

In einer speziellen Ausführungsform weist die Einkoppelhülse eine Aussparung auf, in die die Lichtquelle hineinragt. Hierdurch ergibt sich zunächst ein gewis ser Schutz der Lichtquelle durch die Einkoppelhülse, sowie auch eine räumlich nahe Anordnung von Lichtquelle und Lichtleiter.

In einer Ausführungsform ist die Einkoppelhülse vorzugsweise mehrteilig ausgeführt. Hierdurch kann in besonders einfacher Weise die Einführung und Halterung der Lichtleiter in der Einkoppelhülse realisiert werden. Bei einer zweiteilig ausgebildeten Einkoppelhülse ist vorgesehen, daß ein erster Teil der Einkoppelhülse mit der Leiterplatte und ein zweiter Teil der Einkoppelhülse über eine Rastverbindung mit dem ersten Teil der Einkoppelhülse verbindbar ist. Hierdurch ergibt sich sowohl eine einfache Verbindung zwischen der Einkop pelhülse und der Leiterplatte als auch zwischen den beiden Teilen der Einkoppelhülse. Insbesondere kann bei einer zweiteiligen Ausbildung der Einkoppel hülse diese so ausgebildet sein, daß die Lichtleiter kraftschlüssig in der Ein koppelhülse durch beim Zusammenfügen der Teile der Einkoppelhülse entste hende Kräfte gehalten werden. Hierdurch ergibt sich eine definierte Halterung für die Lichtleiter innerhalb der Einkoppelhülse.

Insbesondere weisen die Lichtleiter ebene Stirnflächen auf, die auf der Einkop pelseite innerhalb der Einkoppelhülse in Form einer gekrümmten geometri schen Fläche, insbesondere eines Kugelsegments, angeordnet sind. Die Anordnung der Stirnflächen, die die Einkoppelflächen der Lichtleiter bilden, kann hierbei in besonders vorteilhafter Weise an eine räumliche Leuchtcharak teristik der Lichtquelle angepaßt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Lichtleiter auf der Einkoppel seite in eine Haltehülse kraftschlüssig oder stoffschlüssig eingefaßt, die ihrerseits in der Einkoppelhülse befestigt ist. Bei dieser Ausführungsform können die Lichtleiter bereits in einer Haltehülse vorkonfektioniert werden, wodurch die weitere Fertigung vereinfacht wird. Vorzugsweise sind hierbei die ebenen Stirnflächen der Lichtleiter auf der Einkoppelseite innerhalb der Ein koppelhülse weitgehend in einer Ebene angeordnet. Hierdurch ist eine beson ders einfache Vorkonfektionierung möglich und die Stirnflächen der Lichtleiter können entsprechend bearbeitet werden, um besonders gute optische Eigen schaften aufzuweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein Bediengerät mit einem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem

Fig. 2 einen dreidimensionalen Querschnitt durch eine Einkoppelhülse nach einem ersten Ausführungsbeispiel

Fig. 3 das erste Teil (Unterteil) einer zweiteiligen Einkoppelhülse

Fig. 4 das zweite Teil (Oberteil) einer zweiteiligen Einkoppelhülse

Fig. 5 einen dreidimensionalen Querschnitt durch eine Einkoppelhülse gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Teil eines Bedien geräts einer Kraftfahrzeugklimaanlage. Das Bediengerät beinhaltet eine Leiterplatte 1, auf der mehrere elektronische Bauelemente 2 angeordnet sind. Die Leiterplatte enthält weiterhin eine Leuchtdiode 3, die Vorzugsweise als SMD-Bauelement ausgelegt ist. Weiterhin ist auf der Leiterplatte 1 eine Ein koppelhülse 4 befestigt, die im gezeigten Beispiel direkt über der LED 3 angeordnet ist und diese umschließt. In der Einkoppelhülse 4 sind die einkop pelseitigen Enden von Lichtleitern 5-8 angeordnet. Ferner ist eine Bedienfront 9 vorhanden, die ein Anzeigeelement 10 sowie zwei Bedienelemente 11, 12 enthält. Die ausgangsseitigen Enden der Lichtleiter 5-8 sind mit dem Anzeige lement 10 bzw. den Bedienelementen 11, 12 verbunden. Hierdurch kann das von der LED 3 erzeugte Licht über die Lichtleiter 5-8 zu den Anzeige- bzw. Bedienelementen 10-12 geleitet werden. Beleuchtbare Bedienelemente 11, 12 sind an sich bekannt und müssen hier nicht näher erläutert werden. Während dem Bedienelement 12 nur ein einziger Lichtleiter 7 zugeordnet ist, sind dem Bedienelement 11 zwei Lichtleiter 5, 6 zugeordnet, die beispielsweise einen zentralen Bereich des Bedienelementes sowie einen Leuchtring des Be dienelementes 11 beleuchten.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt einer zweiteiligen Einkoppelhülse 13 mit flexiblen Lichtleitern 14-18. Weiterhin ist die LED 3 schematisch dargestellt, die auf der Leiterplatte 1 angeordnet ist und in einer Aussparung der Einkoppelhül se 13 hineinragt. Die Lichtleiter 14-18 bestehen in bekannter Weise aus ummantelten Kunststofffasern, die im Bereich der Klemmung innerhalb der Einkoppelhülse 13 entmantelt sind. Innerhalb der Einkoppelhülse 13 sind die Lichtleiter 14-18 derart angeordnet, daß ihre Stirnseiten eine gekrümmte geometrische Fläche, insbesondere ein Kugelsegment, beschreiben.

Die Einkoppelhülse 13 besteht aus einem Oberteil 19 und einem Unterteil 20, die über eine Rastverbindung miteinander verbunden sind. Das Unterteil 20 weist weiterhin Rastelemente 21, 22 auf, durch die die Einkoppelhülse 13 in entsprechenden Ausnehmungen einer Leiterplatte befestigt werden kann.

Das Unterteil 20 der Einkoppelhülse 13 ist in Fig. 3 näher dargestellt. Wie bereits erwähnt weist das Unterteil 20 Rastelemente 21, 22, 23 auf, mittels derer eine Befestigung auf der Leiterplatte möglich ist. Ferner weist das Unterteil 20 eine seitliche Erhebung 24 auf, die in entsprechender Weise auch auf der gegenüberliegenden Seite des Unterteils 20 vorhanden ist. Die Erhe bung 24 dient als Gegenstück zu entsprechenden Rastelementen des Oberteils 19. Das Unterteil 20 weist eine zentrale Aussparung 25 auf die zylinderseg mentartige Ausbuchtungen 26 enthält. Die Ausbuchtungen 26 sind hinsichtlich ihrer Form und Größe an die Lichtleiter angepaßt und dienen zu deren Auf nahme.

Fig. 4 zeigt das zu dem Unterteil 20 der Einkoppelhülse 13 gehörende Oberteil 27. Das Oberteil 27 weist Rastelemente 28, 29 auf, die in zusammen gefügtem Zustand von Unterteil 20 und Oberteil 27 mit den Erhebungen 24 in Eingriff stehen. Das Oberteil 27 weist zylinderförmige Aussparungen 30 auf, durch die die Lichtleiter hindurchgeführt werden. Weiterhin sind Führungsele mente 31, 32 vorhanden, die im zusammengebauten Zustand in das Unterteil 20 der Einkoppelhülse 13 hineinragen. Die Führungselemente 31, 32 sind an die Ausbuchtungen 26 des Unterteils angepaßt und zwar derart, daß im zusammengebauten Zustand die durch die Öffnungen 30 eingeführten Licht leiter kraftschlüssig in der Einkoppelhülse gehalten werden.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Einkoppelhülse. Die Einkop pelhülse 33 ist hier einteilig ausgeführt. Die Lichtleiter 14-18 sind in einer separaten Hülse 34 kraftschlüssig oder stoffschlüssig (z. B. durch Kleben) befestigt, die in die Einkoppelhülse 33 eingesetzt ist. Die Stirnflächen der Lichtleiter (Strang 9) sind bei dieser Ausführungsform in einer Ebene angeord net. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Lichtleiter mit der Hülse 34 in einfacher Weise vorkonfektioniert werden können und eine Bearbeitung der Stirnflächen zur Erzielung einer verbesserten optischen Qualität auf einfachere Weise durchführbar ist. Die Hülse 34 kann insbesondere wiederum über ein Rastelement mit der Einkoppelhülse 33 verbunden sein. Die Einkoppelhülse 33 wird ihrerseits über Rastelemente 21, 22 in entsprechenden Ausnehmungen der Leiterplatte befestigt.

Claims

1. Beleuchtungssystem für Kraftfahrzeugkomponenten, das mehrere ein- oder mehradrige faseroptische, flexible Lichtleiter (5-8, 14-18) aufweist, die von einer Lichtquelle (3) emittiertes Licht von einer Einkoppelseite der Lichtleiter über eine Auskoppelseite der Lichtleiter zu den Kraftfahrzeugkomponenten leitet, wobei die Lichtleiter (5-8, 14-18) auf der Einkoppelseite in einer Ein koppelhülse (4, 13, 33) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß so wohl die Lichtquelle (LED 3) als auch die Einkoppelhülse (4, 13, 33) auf einer Leiterplatte (1) angeordnet und befestigt sind und es sich bei den Kraftfahrzeugkomponenten um Bedien- oder Anzeigeelemente (11, 12; 10) handelt.

2. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppelhülse (4, 13, 33) lösbar, insbesondere mittels einer Rastverbin dung, auf der Leiterplatte (1) befestigt ist.

3. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppelhülse (4, 13, 33) eine Aussparung aufweist, in die die Lichtquelle (LED 3) hineinragt.

4. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Leuchtdiode ist.

5. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppelhülse mehrteilig ausgeführt ist.

6. Beleuchtungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppelhülse zweiteilig ausgebildet ist, ein erster Teil (Unterteil 20) der Einkoppelhülse mit der Leiterplatte (1) und ein zweiter Teil (Oberteil 27) der Einkoppelhülse über eine Rastverbindung mit dem ersten Teil (Unterteil 20) der Einkoppelhülse verbindbar ist.

7. Beleuchtungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter (5-8, 14-18) kraftschlüssig in der Einkoppelhülse (4, 13) durch beim Zusammenfügen der Teile (20, 27) der Einkoppelhülse entste hende Kräfte gehalten werden.

8. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiter ((5-8, 14-18) stoffschlüssig in der Einkoppelhülse (4, 13) befestigt sind.

9. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppelhülse zylindrische Ausnehmungen (26; 30) zur Aufnahme der Lichtleiter (5-8, 14-18) aufweist.

10. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter (5-8, 14-18) ebene Stirnflächen aufwei sen, die auf der Einkoppelseite innerhalb der Einkoppelhülse (4, 13, 33) in Form einer gekrümmten geometrischen Fläche, insbesondere eines Kugel segments, angeordnet sind.

11. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter (5-8) auf der Einkoppelseite in eine Haltehülse (34) kraftschlüssig oder stoffschlüssig eingefaßt sind, die in der Einkoppelhülse (4, 33) befestigt ist.

12. Beleuchtungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter (5-8) ebene Stirnflächen aufweisen, die auf der Einkoppelseite innerhalb der Einkoppelhülse (4, 33) weitgehend in einer Ebene angeordnet sind.

13. Bediengerät einer Kraftfahrzeugklimaanlage, das für den Einbau in die Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist und eine Leiterplatte (1) mit elektronischen Bauteilen (2) sowie eine Frontblende (9) mit beleuchtba ren Anzeige- und/oder Bedienelementen (10; 11-12) aufweist, gekenn zeichnet durch ein Beleuchtungssystem zur Beleuchtung der Anzeige- und/oder Bedienelemente (10; 11-12) nach einem der vorhergehenden An sprüche.