DE102006041295A1

DE102006041295A1 - Innenleuchte für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102006041295A1
Application number: DE102006041295A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. Müller; Hubert Dipl.-Phys. Zwick
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2008-03-06

Abstract

Eine Innenleuchte (1) für ein Fahrzeug hat mindestens ein Leuchtmittel (2) und einen Lichtleiter (4), der wenigstens eine im Abstrahlbereich des Leuchtmittels (2) angeordnete Lichteintrittsfläche (3) und eine davon beabstandete Lichtaustrittsfläche (5) aufweist. Zwischen der Lichteintrittsfläche (3) und der Lichtaustrittsfläche (5) hat der Lichtleiter (4) mindestens einen quer zur Lichtausbreitungsrichtung (8) des in dem Lichtleiter (4) geführten Lichts seitlich vorstehenden Befestigungsvorsprung (6) zum Verbinden mit einer dazu passenden Aufnahme einer Halterung (7). Der Befestigungsvorsprung (6) ist von der Lichteintrittsfläche (3) und der Lichtaustrittsfläche (5) beabstandet. Die Querschnittsabmessung des Lichtleiters (4) hinter dem Befestigungsvorsprung (6) ist derart gegenüber der entsprechenden Querschnittsabmessung des Lichtleiters (4) vor dem Befestigungsvorsprung (6) vergrößert, dass der Befestigungsvorsprung (6) zumindest bereichsweise gegen das in dem Lichtleiter (4) geführte Licht des Leuchtmittels (2) abgeschattet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Innenleuchte für ein Fahrzeug, mit mindestens einem Leuchtmittel und wenigstens einem eine im Abstrahlbereich des Leuchtmittels angeordnete Lichteintrittsfläche und eine davon beabstandete Lichtaustrittsfläche aufweisenden Lichtleiter, der zwischen der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche mindestens einen quer zur Lichtausbreitungsrichtung des in dem Lichtleiter geführten Lichts seitlich vorstehenden Befestigungsvorsprung zum Verbinden mit einer dazu passenden Aufnahme einer Halterung aufweist, wobei der Befestigungsvorsprung von der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche beabstandet ist.
Eine derartige Innenleuchte ist aus DE 102 36 499 A1 bekannt. An seinem dem Leuchtmittel zugewandten Stirnende hat der aus einem biegsamen durchsichtigem Kunststoff bestehende Lichtleiter einen Einkoppelabschnitt mit einer konvexen Lichteintrittsfläche. Ausgehend von der Lichteintrittsfläche zu dem gegenüberliegenden Ende des Einkoppelabschnitts weist der Einkoppelabschnitt einen etwa keilförmigen Verlauf auf, bei dem die Querschnittsabmessung des Lichtleiters in Lichtausbreitungsrichtung abnimmt. An den Einkoppelabschnitt schließt sich in gerader Verlängerung ein etwa bandförmiger Lichtleiterabschnitt mit rechteckigem Querschnitt an. An seinem von dem Einkoppelabschnitt entfernten Stirnende hat der bandförmige Lichtleiterabschnitt eine konvexe Lichtaustrittsfläche. Mit Abstand zum Einkoppelabschnitt und der Lichtaustrittsfläche ist an dem bandförmigen Lichtleiterabschnitt ein tellerförmiger Befestigungsvorsprung angeformt, der seitlich über die in Lichtausbreitungsrichtung benachbarten Oberflächenbereiche des Lichtleiters vorsteht. Der Befestigungsvorsprung greift formschlüssig in eine dazu passende Aufnahme einer Halterung ein, die an einem verschiebbaren Fahrzeugteil angeordnet ist. Der Lichtleiter hat den Nachteil, dass ein Teil des in ihm geführten Lichts unter einem Winkel auf Begrenzungsflächen des Befestigungsvorsprungs auftrifft, bei dem die Bedingung für die Totalreflexion an der Grenzfläche verletzt ist. Ein Teil des in dem Lichtleiter geführten Lichts tritt deshalb als Streulicht ungenutzt aus dem Befestigungsvorsprung aus. Um dennoch an der Lichtaustrittsfläche einen ausreichenden Lichtstrom aus dem Lichtleiter auskoppeln zu können, muss das Leuchtmittel einen um den Lichtstrom des Streulichts vergrößerten Lichtstrom in die Lichteintrittsfläche einkoppeln. Es ist daher ein entsprechend leistungsfähiges und teueres Leuchtmittel erforderlich, was insbesondere bei einer Innenleuchte, die als Leuchtmittel eine Leuchtdiode aufweist, entsprechende Kosten verursacht.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine kostengünstig herstellbare Innenleuchte der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Abstrahlverluste an dem Befestigungsvorsprung weitestgehend vermieden werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Querschnittsabmessung des Lichtleiters hinter dem Befestigungsvorsprung derart gegenüber der entsprechenden Querschnittsabmessung des Lichtleiters vor dem Befestigungsvorsprung vergrößert ist, dass der Befestigungsvorsprung zumindest bereichsweise gegen das in dem Lichtleiter geführte Licht des Leuchtmittels abgeschattet ist.
In vorteilhafter Weise kann dadurch die Auskoppelung von Streulicht an dem Befestigungsvorsprung nahezu vollständig vermieden werden. Das Leuchtmittel braucht deshalb nur eine entsprechend geringe Leistung aufzuweisen und ist somit kostengünstig mit kompakten Abmessungen herstellbar.
Vorteilhaft ist, wenn die Zunahme der Querschnittsabmessung durch eine Stufe, einen Absatz oder eine Kante gebildet ist. Der Befestigungsvorsprung wird dann noch besser gegen das in dem Lichtleiter geführte Licht abgeschaltet.
Die Stufe, der Absatz oder die Kante weist bevorzugt eine etwa normal zur Längsachse des Lichtleiters verlaufende Begrenzungsfläche auf Dadurch kann bereits bei einer geringen Zunahme der Querschnittsabmessung des Lichtleiters im Bereich des Befestigungsvorsprungs eine wirkungsvolle Abschattung des Befestigungsvorsprungs erreicht werden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung entspricht die Zunahme der Querschnittsabmessung des Lichtleiters dem mit einem Faktor multiplizierten Produkt aus dem Tangens des Winkels zwischen den von dem Leuchtmittel ausgesandten Lichtstrahlen, die an der Mantelfläche des Lichtleiters gerade noch der Totalreflexion unterliegen, und der Abmessung, die der Befestigungsvorsprung in Längserstreckungsrichtung des Lichtleiters aufweist, entspricht, wobei der Faktor im Intervall [0,9 .. 1,1], insbesondere im Intervall [0,95 .. 1,05] gegebenenfalls im Intervall [0,98 .. 1,02] und bevorzugt im Intervall [0,99 .. 1,01] liegt. Die Zunahme der Querschnittsabmessung des Lichtleiters ist also in etwa auf das für eine vollständige Abschattung des Befestigungsvorsprungs erforderliche Maß begrenzt. Der Lichtleiter ermöglicht dadurch in dem hinter dem Befestigungsvorsprung befindlichen Bereich einen geringen und materialsparenden Querschnitt.
Zweckmäßigerweise ist der Befestigungsvorsprung zwischen zwei zylindrischen Lichtleiterabschnitten angeordnet ist. Durch die rotationssymmetrischen Lichtleiterabschnitte ist der Lichtleiter kostengünstig herstellbar und die Montage des Lichtleiters ist entsprechend vereinfacht.
Der Befestigungsvorsprung ist vorteilhaft als Ringbund und vorzugsweise ringscheibenförmig ausgestaltet. Der Lichtleiter kann dann noch leichter in einem Fahrzeug montiert und befestigt werden.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert:
1 einen Längsschnitt durch eine einen Lichtleiter aufweisende Innenleuchte für ein Fahrzeug, wobei der Lichtleiter nur teilweise dargestellt ist, und
2 eine Teilseitenansicht der Innenleuchte.
Eine in 1 uns 2 im Ganzen mit 1 bezeichnete Innenleuchte für ein Kraftfahrzeug hat als Leuchtmittel 2 eine Leuchtdiode, die mit ihrer Abstrahlseite der Lichteintrittsfläche 3 eines Lichtleiters 4 zugewandt ist. Die Lichteintrittsfläche 3 ist an einer Stirnseite des Lichtleiters 4 angeordnet. An seiner gegenüberliegenden anderen Stirnseite hat der Lichtleiter 4 eine Lichtaustrittsfläche 5.
Zwischen der Lichteintrittsfläche 3 und der Lichtaustrittsfläche 5 weist der Lichtleiter 4 einen Befestigungsvorsprung 6 zum Verbinden mit einer dazu passenden Aufnahme einer Halterung 7 auf. Der Befestigungsvorsprung 6 ist als etwa scheibenförmiger Ringbund ausgestaltet, der mittig zu dem Lichtleiter 4 angeordnet ist und quer zur Lichtausbreitungsrichtung 8 des in dem Lichtleiter 4 geführten Lichts seitlich gegenüber den in bzw. entgegen zur Lichtausbreitungsrichtung 8 dazu benachbarten Oberflächenbereichen des Lichtleiters 4 vorsteht.
In 1 ist erkennbar, dass der Befestigungsvorsprung 6 von der Lichteintrittsfläche 3 und der Lichtaustrittsfläche 5 beabstandet ist. Zwischen der Lichteintrittsfläche 3 und dem Befestigungsvorsprung 6 ist ein erster zylindrischer Lichtleiterabschnitt 9 angeordnet. Ein zweiter zylindrischer Lichtleiterabschnitt 10 verbindet den Befestigungsvorsprung 6 mit der Lichtaustrittsfläche 5. Die Lichtleiterabschnitte 9, 10 grenzen jeweils direkt an den Befestigungsvorsprung 6 an. Deutlich ist erkennbar, dass zwischen dem ersten Lichtleiterabschnitt 9 und einer normal zur Längsachse 11 des Lichtleiters 4 verlaufenden ersten Begrenzungsfläche 12 des Befestigungsvorsprungs 6 eine erste Kante 13 und zwischen dem zweiten Lichtleiterabschnitt 9 und einer normal zur Längsachse des Lichtleiters 4 verlaufenden zweiten Begrenzungsfläche 14 des Befestigungsvorsprungs 6 eine zweite Kante 15 gebildet ist.
Die Querschnittsabmessung oder der Durchmesser des hinter dem Befestigungsvorsprung 6 angeordneten zweiten Lichtleiterabschnitts 10 ist derart gegenüber der Querschnittsabmessung oder dem Durchmesser des vor dem Befestigungsvorsprung 6 angeordneten ersten Lichtleiterabschnitts 9 vergrößert, dass der Befestigungsvorsprung 6 vollständig gegen das in dem Lichtleiter 4 geführte Licht des Leuchtmittels 2 abschattet ist.
In 1 ist beispielhaft der Strahlengang eines von dem Leuchtmittel 2 abgestrahlten Lichtstrahls 16 dargestellt, der sich in dem Lichtleiter 4 gerade noch ausbreiten kann, ohne ihn zu verlassen. Der Lichtstrahls 16 verläuft nach dem Eintritt in den Lichtleiter 4 zunächst unter einem Winkel α zur Längsachse 11 des Lichtleiters 4, wobei er dicht an der ersten Kante 13 vorbeiläuft, ohne diese zu berühren. Deutlich ist erkennbar, dass der Lichtstrahl 16 erst hinter der zweiten Kante 15 auf die Mantelfläche des Lichtleiters 4 auftrifft und an der Auftreffstelle der Totalreflexion unterliegt. Der reflektierte Lichtstrahl 16 verläuft parallel zur Mantelfläche 17 und kann sich somit gerade noch in dem Lichtleiter 4 ausbreiten. Der Winkel α entspricht einem Winkel von 90° minus dem Grenzwinkel der Totalreflexion, den der Lichtleiterwerkstoff in Luft aufweist.
Die Zunahme a der Querschnittsabmessung oder des Durchmessers des Lichtleiters 4 berechnet sich aus der Abmessung d, die der Befestigungsvorsprung 6 in Längserstreckungsrichtung des Lichtleiters aufweist, und dem Winkel α wie folgt: a = d·tan α
Dabei ist α der gegen die Längserstreckung des Lichtleiters gemessene Winkel, unter dem sich die Lichtstrahlen 16 in dem Lichtleiter 4 gerade noch ausbreiten können, ohne ihn zu verlassen.

Claims

Innenleuchte (1) für ein Fahrzeug, mit mindestens einem Leuchtmittel (2) und wenigstens einem eine im Abstrahlbereich des Leuchtmittels (2) angeordnete Lichteintrittsfläche (3) und eine davon beabstandete Lichtaustrittsfläche (5) aufweisenden Lichtleiter (4), der zwischen der Lichteintrittsfläche (3) und der Lichtaustrittsfläche (5) mindestens einen quer zur Lichtausbreitungsrichtung (8) des in dem Lichtleiter (4) geführten Lichts seitlich vorstehenden Befestigungsvorsprung (6) zum Verbinden mit einer dazu passenden Aufnahme einer Halterung (7) aufweist, wobei der Befestigungsvorsprung (6) von der Lichteintrittsfläche (3) und der Lichtaustrittsfläche (5) beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsabmessung des Lichtleiters (4) hinter dem Befestigungsvorsprung (6) derart gegenüber der entsprechenden Querschnittsabmessung des Lichtleiters (4) vor dem Befestigungsvorsprung (6) vergrößert ist, dass der Befestigungsvorsprung (6) zumindest bereichsweise gegen das in dem Lichtleiter (4) geführte Licht des Leuchtmittels (2) abgeschattet ist.
Innenleuchte (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunahme der Querschnittsabmessung durch eine Stufe, einen Absatz oder eine Kante (13) gebildet ist.
Innenleuchte (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufe, der Absatz oder die Kante (13) eine etwa normal zur Längsachse (11) des Lichtleiters (4) verlaufende Begrenzungsfläche (12) hat.
Innenleuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunahme (a) der Querschnittsabmessung des Lichtleiters (4) dem mit einem Faktor multiplizierten Produkt aus dem Tangens des Winkels (α) zwischen den von dem Leuchtmittel (2) ausgesandten Lichtstrahlen (16), die an der Mantelfläche (17) des Lichtleiters (4) gerade noch der Totalreflexion unterliegen, und der Abmessung (d), die der Befestigungsvorsprung (6) in Längserstreckungsrichtung des Lichtleiters (4) aufweist, entspricht, und dass der Faktor im Intervall [0,9 .. 1,1], insbesondere im Intervall [0,95 .. 1,05] gegebenenfalls im Intervall [0,98 .. 1,02] und bevorzugt im Intervall [0,99 .. 1,01] liegt.
Innenleuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsvorsprung (6) zwischen zwei zylindrischen Lichtleiterabschnitten (9, 10) angeordnet ist.
Innenleuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsvorsprung (6) als Ringbund und vorzugsweise ringscheibenförmig ausgestaltet ist.