DE102004009193A1

DE102004009193A1 - Lichtvorrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102004009193A1
Application number: DE102004009193A
Authority: DE
Inventors: Pietro Antonio Mazziotti; Hans-Jürgen Nickel
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2005-09-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lichtvorrichtung mindestens einer Leuchtdiode, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdiode in und/oder an einem tranparenten Silikonmaterial ver- bzw. angegossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit mindestens einer Leuchtdiode.
Aus der DE 101 29 950 A1 ist eine Lichtvorrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der als Lichtquelle eine Leuchtdiode (LED) auf einem metallischen Frame (Leiterbahn) kontaktiert ist. Der Mehrzahl von Leuchtdioden ist ein einziger Optikkörper zugeordnet, der aus mehreren den jeweiligen Leuchtdioden zugeordneten Optikelementen besteht. Die Optikelemente haben dabei eine lichtsammelnde oder lichtverteilende Funktion. Zur Befestigung des Frames mit dem Optikkörper ist eine aushärtbare transparente Masse vorgesehen, die auch zwischen den einzelnen Leuchtdioden und der Optikelemente ausgebildet sein kann. Die bekannte Lichtvorrichtung beschränkt sich auf die Erzeugung einer vorgegebenen Lichtfunktion.
Aus der DE 102 00 359 A1 ist eine Lichtvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Hauptlichteinheit und einer Nebenlichteinheit bekannt. Die Hauptlichteinheit beinhaltet Hauptlichtmittel wie beispielsweise eine Lichtquelle, einen Reflektor oder dergleichen zur Erzeugung einer Hauptlichtverteilung. Die Hauptlichteinheit kann als eine Blinkleuchte ausgebildet sein. Die Nebenlichteinheit weist Nebenlichtmittel, wie beispielsweise eine Leuchtdiode, einen Reflektor und einen Lichtleiter auf zur Erzeugung einer Nebenlichtverteilung. Die Nebenlichteinheit kann beispielsweise als eine Begrenzungsleuchte eingesetzt werden. Dabei erstreckt sich das Nebenlichtmittel "Lichtleiter" im Lichtabstrahlbereich der Hauptlichteinheit. Nachteilig hieran ist, dass durch die Integration von Nebenlichtmitteln in die Hauptlichteinheit eine unerwünschte Beeinflussung der Hauptlichtverteilung erfolgen kann. Eine unerwünschte Beeinflussung der Hauptlichtverteilung ergibt sich daraus, dass der Lichtleiter der Nebenlichtein heit zwischen dem Reflektor und einer nach außen hin abschließenden Abdeckscheibe der Hauptlichteinheit angeordnet ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lichtvorrichtung für Kraftfahrzeuge derart weiterzubilden, dass das Anbringen von Leuchtdioden vereinfacht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdiode in und/oder an einem transparenten Silikonmaterial ver- bzw. angegossen ist.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Befestigung einer Leuchtdiode durch das Vorsehen eines transparenten Silikonmaterials wesentlich vereinfacht werden kann. Das An- oder Vergießen der Leuchtdiode kann vorteilhaft bei einer Raumtemperatur erfolgen, so dass eine Beschädigung der Leuchtdioden selbst sicher vermieden wird. Darüber hinaus ermöglicht es eine sichere Abdichtung der Lichtvorrichtung zu einem Gegenstand, an dem die Lichtvorrichtung mittels des Silikonmaterials angeformt bzw. angespritzt worden ist. Ferner wird dem Auftreten von Spannungen entgegengewirkt, die aus unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten der aneinanderliegenden Teile resultieren.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Nebenlichteinheit vorgesehen, die im Vergleich zu einer Hauptlichteinheit eine unterschiedliche Nebenlichtverteilung erzeugt und die das von der Hauptlichteinheit ausgehende Lichtbündel nicht beeinflusst. Die Nichtbeeinflussung der Hauptlichteinheit ergibt sich dadurch, dass die Nebenlichteinheit vorhandene Hauptlichtmittel, wie beispielsweise eine Abdeckscheibe, nutzt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Mitbenutzung von Hauptlichtmitteln die Zahl der Nebenlichtmittel reduziert werden kann. Hierdurch können zum einen die An zahl der Bauteile für die Erzeugung unterschiedlicher Lichtfunktionen und zum anderen der Bauraumbedarf verringert werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient als Nebenlichtmittel eine Leuchtdiode, die unmittelbar an einem Rand eines Hauptlichtmittels, vorzugsweise einer transparenten Abdeckscheibe, in einem transparenten Material vergossen ist. Vorteilhaft kann hierbei eine Nebenlichtverteilung (Nebenlichtfunktion) ohne zusätzliche Nebenlichtmittel, wie beispielsweise Reflektoren oder dergleichen, realisiert werden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Nebenlichtquelle vermittels des transparenten Materials an einer Stirnseite einer als Hauptlichtmittel fungierenden Abdeckscheibe angeordnet, so dass diese als Lichtführungselement genutzt werden kann. Das transparente Material liegt vorzugsweise flächig an dem Stirnende der Abdeckscheibe an, so dass eine abdichtende Befestigung gewährleistet ist.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen teilweisen Vertikalschnitt durch eine Hauptlichteinheit mit einer Nebenlichteinheit nach einer ersten Ausführungsform,
2 einen teilweisen Vertikalschnitt durch eine Hauptlichteinheit mit einer Nebenlichteinheit nach einer zweiten Ausführungsform,
3 einen teilweisen Vertikalschnitt durch eine Hauptlichteinheit mit einer Nebenlichteinheit nach einer dritten Ausführungsform,
4 eine Vorderansicht einer Hauptlichteinheit mit einer Nebenlichteinheit nach einer vierten Ausführungsform,
5 einen Horizontalschnitt durch die Hauptlichteinheit gemäß 4 entlang der Schnittlinie V-V und
6 einen schematischen Querschnitt durch eine Lichteinheit mit einer Mehrzahl von Leuchtdioden.
Eine erfindungsgemäße Lichtvorrichtung 1 für Kraftfahrzeuge besteht im wesentlichen aus einer Hauptlichteinheit 2 und einer Nebenlichteinheit 3.
Die Hauptlichteinheit 2 weist als Hauptlichtmittel im wesentlichen ein topfförmiges Gehäuse 4, Hauptlichterzeugungsmittel 5 sowie eine transparente Abdeckscheibe 6 auf. Die Hauptlichterzeugungsmittel 5 zur Erzeugung einer vorgegebenen Hauptlichtverteilung, wie beispielsweise ein Abblendlicht, ein Fernlicht oder ein Nebellicht, können eine Lichtquelle und einen Reflektor umfassen. Alternativ kann – wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 – Hauptlichterzeugungsmittel vorhanden sein, die nach dem Projektionsprinzip eine vorgegebene Hauptlichtverteilung generieren. Hierzu gehören in bekannter Zuordnung eine nicht dargestellte Lichtquelle, ein nicht dargestellter Reflektor, eine nicht dargestellte Blende sowie eine denselben vorgelagerte Linse 7.
Die Nebenlichteinheit 3 besteht im wesentlichen aus der als Leuchtdiode (LED) ausgeführte Nebenlichtquelle 8, die über ein transparentes Material 9, hier Silikon, flächig an ein Stirnende 10 der Abdeckscheibe 6 befestigt ist. Die Nebenlichtquelle 8 dient zur Erzeugung einer Nebenlichtverteilung, die unabhängig und gegebenenfalls zusätzlich zu der Hauptlichtverteilung eingeschaltet werden kann. Beispielsweise kann die Nebenlichtquelle 8 zur Erzeugung einer Tagfahrlichtfunktion oder einer Positionslichtfunktion oder einer Kurvenlichtfunktion o der einer Nebellichtfunktion oder einer das Design der Lichtvorrichtung (Scheinwerfer) hervorhebende Designlichtfunktion dienen.
In einer ersten Ausführungsform der Nebenlichteinheit 3 gemäß 1 ist die Nebenlichtquelle 8 in einer im Querschnitt U-förmigen Aufnahme 11 eines vorderen Gehäuserandes 4 angeordnet, in der üblicher Weise das Stirnende 10 der aus einem transparenten Glasmaterial oder einem transparenten Kunststoffmaterial bestehenden Abdeckscheibe 6 eingesetzt wird. Die Nebenlichtquelle 8 ist in einem Scheitelbereich 12 der Aufnahme 11 angeordnet und ist über nicht dargestellte elektrische Zuleitungen mit der Batterie des Kraftfahrzeugs verbunden. Sowohl die Nebenlichtquelle 8 als auch das Stirnende 10 sind innerhalb der Aufnahme 11 vollständig durch das Silikonmaterial 9 umgeben. Das Silikonmaterial 9 dient zum einen zum sicheren Befestigen der Leuchtdiode 8 an dem Gehäuse 4 sowie zum Befestigen der Abdeckscheibe 6 an dem Gehäuse einerseits und zur Lichtführung des von der Nebenlichtquelle 8 ausgesandten Lichtbündels in das Stirnende 10 der Abdeckscheibe 6 andererseits. Dadurch, dass ein Randabschnitt 13 der Abdeckscheibe 6, der einen flächigen Scheibenabschnitt 14 derselben begrenzt, sich in Richtung einer optischen Achse 15 der Nebenlichtquelle 8 erstreckt, kann der Randabschnitt 13 als Lichtführungs- und Lichtauskoppelelement dienen. Der Randabschnitt 13 kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich über Optikelemente, wie beispielsweise Prismen, aufweisen, um eine gewünschte Lichtwirkung der Nebenlichteinheit zu erzeugen. Da der Randabschnitt 13 nicht auf die Hauptlichtverteilung einwirkt, kann dieser beliebig gestaltet werden bzw. in Abhängigkeit von der gewünschten Nebenlichtfunktion geformt werden.
Die Tiefe der U-förmigen Aufnahme 11 bzw. die Länge eines Steges 16 des Randabschnitts 13 ist derart gewählt, dass nach dem Einbringen des Silikons 9 in die mit der Nebenlichtquelle 8 versehenen Aufnahme 11 ein ausreichender Zwischenraum zwischen der Nebenlichtquelle 8 und dem Stirnende 10 des Steges 16 verbleibt. Das Silikonmaterial, beispielsweise Elastosil, wird bei Raumtemperatur in die Aufnahme 11 eingegossen. Nachfolgend kann der Steg 16 in die Aufnahme 11 eingesetzt werden, so dass nach einem nachfolgenden Aushärtungsprozess die Abdeckscheibe 6 an dem Gehäuse 4 befestigt ist.
Nach einer zweiten Ausführungsform einer Nebenlichteinheit 20 gemäß 2 ist zwischen der U-förmigen Aufnahme 11 des Gehäuses 4 und dem Steg 16 des Randabschnitts 13 ein Zwischenadapter 21 angeordnet.
Gleiche Bauteile der Ausführungsformen nach 1 und 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das Zwischenadapter 21 bildet einen Träger für die Nebenlichtquelle 8, wobei das Zwischenadapter 21 und die Nebenlichtquelle 8 als gesonderte Baueinheit bereitgestellt werden können. Das Zwischenadapter 21 kann beispielsweise ringförmig ausgebildet sein, wobei in einem Scheitelbereich 22 desselben eine Mehrzahl von Nebenlichtquellen 8 ringförmig angeordnet sind. Das Zwischenadapter 21 weist einen schmalen Fuß 23 auf, der in ein Klebebett 24 der U-förmigen Aufnahme 11 des Gehäuses 4 eingreift. Die Befestigung des Zwischenadapters 21 an dem Gehäuse 4 kann in üblicher Weise mittels eines Heißklebers erfolgen. Die Befestigung des Steges 16 des Randabschnitts der Abdeckscheibe 6 in eine durch gegenüberliegende Schenkel 26 begrenzte rinnenförmige Aufnahme 25 erfolgt mittels des Silikonmaterials 9 – wie bereits oben beschrieben. Als Befestigungsmittel des Zwischenadapters 21 dient zum einen der Fuß 23 in Verbindung mit dem Heißkleber 24 sowie die Schenkel 26 und das Silikonmaterial 9 zur Verbindung mit dem Randabschnitt 13 der Abdeckscheibe 6.
Wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist die optische Achse 15 der Nebenlichtquelle 8 in Längsrichtung des Steges 16 orientiert angeordnet.
Nach einer weiteren Ausführungsform gemäß 3 ist an einem inneren Rand des Scheibenabschnitts 14 eine Aufnahme 28 für die Nebenlichtquelle 8 vorgesehen. Die Aufnahme 28 wird begrenzt zum einen durch einen Randab schnitt 29 einer Abdeckscheibe 30 und zum anderen durch eine nach innen angeformte Nase 31. Zwischen dem Randabschnitt 29 und der Nase 31 ist die Nebenlichtquelle 8 durch Vergießen des Silikonklebers 9 gehalten. Der Randabschnitt 29 ist in üblicher Weise in einem Klebebett 32 einer Aufnahme des Gehäuses 4 befestigt.
Nach einer weiteren Ausführungsform gemäß 4 und 5 ist die Nebenlichtquelle 8 außenseitig an einen Randabschnitt 33 einer Abdeckscheibe 34 befestigt. Die Nebenlichtquellen 8 sind in einem regelmäßigen Abstand zueinander konzentrisch um eine optische Achse 35 der Hauptlichteinheit 2 angeordnet und dienen als Designleuchte zur Ausleuchtung des Innenraumes der Lichtvorrichtung 1. Der Randabschnitt 33 der Abdeckscheibe 34 ist in üblicher Weise mittels eines Klebebettes 36 an dem Gehäuse 4 der Lichtvorrichtung 1 befestigt.
Wie aus den Figuren zu ersehen ist, sind die Nebenlichtquellen 8 stets in einem Randbereich der Abdeckscheiben 6, 30, 34 angeordnet, so dass eine Störung des Lichtabstrahlbereiches der Hauptlichteinheit 3, dessen Raumwinkelbereich im wesentlichen durch den Scheibenabschnitt 14 begrenzt ist, nicht beeinträchtigt wird. Durch die punktuelle und platzsparende Anbindung der Nebenlichtquellen 8 an die Abdeckscheibe 6 wird stets gewährleistet, dass die Hauptlichteinheit 2 bzw. die Hauptlichtmittel den überwiegenden Volumeninhalt der Lichtvorrichtung 1 einnehmen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform einer Lichtvorrichtung 40 gemäß 6 sind mehrere Leuchtdioden 41 auf einem bogenförmigen Träger 42 angeordnet. Auf einer der Lichtabstrahlung abgewandten Seite der Leuchtdioden 41 sind dieselben mittels eines transparenten Silikonmaterials 43 an einem nicht dargestellten Gegenstand einer Beleuchtungsvorrichtung oder eines Karosserieteils angegossen. Das Silikonmaterial 43 kann beispielsweise als Elastosil ausgebildet sein. Auf einer der Lichtabstrahlung zugewandten Seite schließt sich an die Leuchtdioden 41 eine Linse 44 aus einem Glas- oder Kunststoffmaterial an, mittels derer eine Homogenisierung des von den Leuchtdioden 41 abgestrahlten Lichtes ermöglicht wird. Gegebenenfalls kann die Linse 44 Optikelemente aufweisen vorzugsweise zur Streuung und/oder eingefärbt ausgebildet sein.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können die Leuchtdioden 41 auch vollständig in dem transparenten Silikonmaterial vergossen sein. Dabei bildet dann das auf einer der Lichtabstrahlung zugewandten Seite angeordnete Silikonmaterial quasi eine Abschlussscheibe der Lichtvorrichtung. Gegebenenfalls kann die Oberfläche des aus dem Silikonmaterial bestehende Abschlussscheibe mit Optikelementen versehen sein.

Claims

Lichtvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit mindestens einer Leuchtdiode, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdiode (8) in und/oder an einem transparenten Silikonmaterial ver- bzw. angegossen ist.
Lichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Silikonmaterial im Wesentlichen auf einer die Lichtabstrahlung abgewandten Seite der Leuchtdiode und eine Linse auf einer der Lichtabstrahlung zugewandten Seite der Leuchtdiode angeordnet sind.
Lichtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet mit einer Hauptlichteinheit (2) enthaltend Hauptlichtmittel (5) zur Erzeugung einer Hauptlichtverteilung, mit einer Nebenlichteinheit (3) enthaltend Nebenlichtmittel (8) zur Erzeugung einer Nebenlichtverteilung, wobei die Nebenlichteinheit in einem Lichtabstrahlbereich der Hauptlichteinheit (2) angeordnet ist, dass als Nebenlichtmittel lediglich eine unmittelbar an einem Rand (13, 29, 33) eines Hauptlichtmittels (6) befestigte Nebenlichtquelle (8) vorgesehen ist.
Lichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenlichtquelle (8) unmittelbar an dem Rand (13, 29, 33) des Hauptlichtmittels (5) mittels eines transparenten Materials (9) angegossen ist.
Lichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenlichtquelle (8) unter flächiger Anlage des transparenten Materials (9) an einer transparenten Abdeckscheibe (6) befestigt ist.
Lichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Nebenlichtquellen (8) verteilt entlang eines Randabschnitt (13, 29, 33) der Abdeckscheibe (6, 30, 34) angeordnet ist.
Lichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Nebenlichtquelle (8) in einen Zwischenadapter (21) eingefasst ist, das Verbindungsmittel (22, 23, 25, 26) aufweist, derart, dass es zwischen einem Rand des Gehäuses (4) und einem Stirnende (10) der Abdeckscheibe (6) befestigbar ist.
Lichtvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenadapter (21) im Querschnitt U-förmig mit gegenüberliegenden Schenkeln (26) ausgebildet ist, derart, dass ein Steg (16) des Randabschnitts (13) der Abdeckscheibe (6) in einem vorgegebenen Abstand zu der im Scheitelbereich (22) angeordneten Nebenlichtquelle (8) eingegossen ist.
Lichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckscheibe (6) innenseitig oder außenseitig eine Aufnahme (28) bildet zum Angießen der Nebenlichtquelle (8) an die Abdeckscheibe (6).
Lichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptlichtmittel (4, 6, 7) den überwiegenden Volumeninhalt der Lichtvorrichtung (1) einnehmen.