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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine modulare Leuchtenanordnung,
insbesondere für
ein Kraftfahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug
mit einer solchen Leuchtenanordnung sowie ein Verfahren zur Montage
einer solchen Leuchtenanordnung an der Karosserie eines Kraftfahrzeuges.
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Die
vorliegende Erfindung befindet sich im Umfeld der äußeren Fahrzeugbeleuchtung.
Die Fahrzeugbeleuchtung bezeichnet die notwendige Beleuchtung des
Kraftfahrzeuges, um im Straßenverkehr
besser gesehen zu werden und um das nähere Umfeld des Kraftfahrzeuges
auszuleuchten. Die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde
liegende Problematik werden nachfolgend in Bezug auf als Frontscheinwerfer
ausgebildete Leuchtenanordnungen eines Kraftfahrzeuges erläutert, ohne
jedoch die Erfindung darauf zu beschränken.
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Scheinwerfer
sind als Teil der Fahrzeugbeleuchtung an fast jedem Fahrzeug vorhanden.
Dabei existiert bei nahezu allen Kraftfahrzeugen eine für die jeweilige
Fahrzeugart vorgeschriebene Standardbeleuchtung. Eine standardmäßige Leuchtenanordnung
für die
Frontscheinwerfer umfasst ein Fernlicht, ein Abblendlicht, ein Standlicht
und einen Fahrtrichtungsanzeiger. Optional können auch noch Nebelscheinwerfer,
Abbiegelicht, Tagfahrleuch ten, etc. vorgesehen sein. Nach hinten
umfasst eine standardmäßige Leuchtenanordnung
z. B. Rückleuchten, Bremsleuchten,
Fahrtrichtungsanzeiger, Rückscheinwerfer.
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Die
Hauptfunktionen von Fahrzeugscheinwerfern sind die Ausleuchtung
des unmittelbar vor der Fahrtstrecke liegenden Weges zur eigenen
Sicherheit, zum Erkennen von Hindernissen und für ein schnelles Fortbewegen
sowie für
die Verkehrssicherheit anderer Verkehrsteilnehmer, vor allem bei schlechten
Lichtverhältnissen.
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Aufgrund
eines größer werdenden
Einflusses des Fahrzeugdesigns auf das Image eines Kraftfahrzeuges
unterliegt die Fahrzeugbeleuchtung heute stärker als bisher den Einflüssen des
Fahrzeugdesigns, da diese dem gesamten Kraftfahrzeug ein besonders
markantes optisches Erscheinungsbild verleihen. Dabei ist es aus
optischen Erwägungen
wünschenswert,
ein modernes und ansprechendes Design für die Fahrzeugbeleuchtung zu
verwirklichen. Neben den funktionellen Elementen kommt somit den
Designelementen einer Fahrzeugbeleuchtung eine zunehmende Bedeutung
zu.
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Dieses
Ziel wird z. B. dadurch erreicht, dass besonders eigentümliche oder
hervorstechende Leuchten als Fahrzeugbeleuchtung verwendet werden,
die eine gewisse Assoziation auf einen bestimmten Fahrzeugtyp, eine
Fahrzeugreihe oder sogar auf die Fahrzeugmarke zulassen. So wird
beispielsweise bei einem Frontscheinwerfer eine brillante, transparente
Erscheinung angestrebt. Hierzu finden brillante, transparente Abdeckscheiben
Verwendung, die einen verspiegelten Reflektor des Scheinwerfers
abdecken und mittels denen ein sehr guter Einblick in die im Inneren
des Scheinwerfers vorhandenen Elemente und Komponenten möglich ist,
so dass diese Abdeckscheiben möglichst
keine fokussierende Linsenfunktion aufweisen sollten.
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Ferner
werden aus ästhetischen
Gründen
im Inneren des Scheinwerfers chromartige Zierblenden verwendet,
die der jeweiligen Leuchte eine besonders hochwertige Charakteristik
zu verleihen sollen. In gleicher Weise müssen auch die übrigen,
von außen
sichtbaren Elemente innerhalb des Scheinwerfers ein ansprechendes
Erscheinungsbild aufweisen.
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Ein
solcher Scheinwerfer oder allgemein die Leuchtenanordnung besteht
aus einer Vielzahl einzelner Elemente und Komponenten, die z. B.
von einer entsprechenden Automobilzulieferfirma hergestellt werden.
Bei der Fabrikation des Kraftfahrzeuges werden diese Elemente und
Komponenten der Leuchtenanordnung jeweils einzeln an der Karosserie
montiert. Aufgrund der Vielzahl der für eine Leuchtenanordnung benötigten Elemente
und Komponenten werden seitens des Kraftfahrzeugherstellers eine Vielzahl
von Werkzeugen benötigt
und erfordert es eine Vielzahl von Herstellungsschritten, was eine
längere
Herstellungsdauer zur Folge hat und dadurch bedingt das Kraftfahrzeug
verteuert.
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Vor
diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, eine einfachere und insbesondere kostengünstigere Montage einer Leuchtenanordnung
in oder für
ein Kraftfahrzeug bereitstellt.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine Leuchtenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 und/oder durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruches
16 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches
17 gelöst.
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin,
eine modulare Leuchtenanordnung be reit zu stellen, die bereits sämtliche Komponenten
und Elemente der für
ein jeweiliges Kraftfahrzeug verwendeten Leuchtenanordnung beinhaltet.
Ein solches Leuchtenmodul umfasst somit zumindest die für den jeweiligen
Scheinwerfertyp unbedingt erforderlichen Elemente, wie Lampen, Lampenhalterungen,
Abdeckscheibe, Linsen, Befestigungseinrichtungen, Gehäuse, etc.
Zusätzlich
können
auch andere funktionale oder designtechnisch bedingte Elemente vorhanden
sein, wie z. B. eine Kühlungsvorrichtung,
Lüftungsvorrichtung,
Verstellvorrichtung, Signaturelemente und -lampen, Zierleisten und
-elemente, etc.
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Insgesamt
besteht somit die Leuchtenanordnung, also z. B. der gesamte Frontscheinwerfer,
aus einem einzigen zusammenhängenden
Modul. Der besondere Vorteil dieser Art der modularen Leuchtenanordnung
besteht darin, dass die für
eine Leuchtenanordnung benötigten
Elemente schon vor der eigentlichen Fahrzeugmontage zusammengebaut sind.
Seitens des Zulieferers kann auf diese Weise eine ordnungsgemäße Montage
der Leuchtenanordnung sichergestellt werden und dadurch bedingt Schäden, wie
Kratzer an den einzelnen Teilen der Leuchtenanordnung, während des
Transports zumindest reduziert werden.
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Für den Kraftfahrzeughersteller
ergibt sich ferner der besondere Vorteil, dass für die Montage der Leuchtenanordnung
lediglich ein einziger Montageschritt erforderlich ist, bei dem
die modulare Leuchtenanordnung an der Karosserie oder an Karosserieelementen
des Kraftfahrzeuges befestigt wird. Einerseits kann dadurch die
Montagezeit für
die Montage des Scheinwerfers signifikant reduziert werden, wodurch
somit gleichzeitig auch die Herstellungskosten reduziert werden.
Zudem sind für
die Montage seitens des Kraftfahrzeugherstellers auch weniger Werkzeuge
erforderlich, was die Montage herstellerseitig ebenfalls kostengünstiger
gestaltet.
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Diese
Tendenz der Bereitstellung kompletter modularer Kfz-Komponenten
liegt im Trend bei der Entwicklung und Herstellung moderner Kraftfahrzeuge.
Allerdings wurde bislang auf diese Möglichkeit bei Leuchtenanordnungen
insbesondere bedingt durch die Vielzahl der unterschiedlichen, miteinander
zu verbindenden Elemente und Komponenten einer solchen Leuchtenanordnung
bewusst verzichtet. Zum anderen war dies bei bisherigen Kraftfahrzeugtypen auch
nicht möglich,
da durch das sehr komplexe Karosseriedesign keine Möglichkeit
für das
Anbringen einer einteiligen modularen Leuchtenanordnung bestand.
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Während man
bei der Entwicklung und dem Design von Kraftfahrzeugen bislang das
Hauptaugenmerk auf das Design der Karosserie gerichtet hat und die
Fahrzeugbeleuchtung quasi lediglich als zusätzliche Fahrzeugkomponente
angesehen hat, die wie auch immer durch eine geeignete Konstruktion der
verschiedenen Einzelteile der Leuchtenanordnung an dem Fahrzeug
angebracht wird, liegt die Erkenntnis der vorliegenden Erfindung
nun darin, dass bei der Entwicklung und dem Design des Kraftfahrzeuges
deren Fahrzeugbeleuchtung bereits sehr früh zum Zwecke deren effektiven
Montage mit in die Entwicklung eingebunden wird. Aus dieser Erkenntnis heraus
hat sich nun die Idee entwickelt, dass es damit nun möglich ist,
eine erfindungsgemäße, vollständig modular
ausgebildete Leuchtenanordnung bereit zu stellen. Diese Modularität der Leuchtenanordnung wird
als Randbedingung bereits sehr früh bei der weiteren Entwicklung
des Designs des Kraftfahrzeuges zugrunde gelegt. In der Folge muss
daher lediglich bei der Entwicklung des Kraftfahrzeuges die Befestigungsschnittstelle
der Karosserie des Kraftfahrzeuges eigens auf diese modular ausgebildete
Leuchtenanordnung ausgelegt werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den weiteren Unteransprüchen
in Zusammenschau mit den Figuren der Zeichnung.
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Die
erfindungsgemäße modulare
Leuchtenanordnung weist neben den unbedingt erforderlichen Komponenten
auch weitere Komponenten auf, wie z. B. Leuchten zur Anzeige eines
Richtungswechsels, Nebelleuchten, Signaturleuchten und dergleichen. Solche
Signaturleuchten, die keine eigentliche technische Funktion haben,
sind typischerweise während des
gesamten Betriebs des Kraftfahrzeuges, d. h. sowohl bei Nacht als
auch bei Tag, eingeschaltet und dienen vor allem dem Zweck, dem
Fahrzeug ein markantes und ggfs. auch sportliches Erscheinungsbild zu
verleihen, das z. B. Rückschlüsse auf
die Fahrzeugmarke zulässt.
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In
einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung sind sämtliche oder zumindest einzelne
Leuchten der Leuchtenanordnung als Hochleistungs-LEDs ausgebildet.
Solche Hochleistungs-LEDs weisen den Vorteil auf, dass sie ein vergleichsweise
helles und klares, aber nichtsdestotrotz angenehmes Licht mit großer Lichtstärke ausstrahlen,
was für
eine gute Ausleuchtung von Vorteil ist, und im Unterschied zu herkömmlichen
Lichtquellen eine geringere Leistungsaufnahme aufweisen. Diese Hochleistungs-LEDs
sind typischerweise Array-mäßig innerhalb
der entsprechenden Leuchte so angeordnet, dass deren abgestrahltes
Licht vor allem durch Verwendung einer entsprechenden Linse fokussiert
abgestrahlt werden kann.
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Insbesondere
bei Verwendung solcher Hochleistungs-LEDs ist es vorteilhaft, eine
Kühlvorrichtung
bereitzustellen, um die typischerweise von den Hochleistungs-LEDs
abgegebene Wärme
abführen
zu können.
Eine solche Kühlvorrichtung
kann beispielsweise als Kühlblock,
auf dem die Hochleistungs-LEDs montiert sind, ausgebildet sein.
Zusätzlich
oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Kühlvorrichtung
einen Ventilator oder eine Flüssigkeitskühlung zur
Abführung
der von den Hochleistungs-LEDs erzeugten Wärme umfasst. Eine solche Kühlvorrichtung
ist allerdings auch bei anderen Lichtquellen, wie z. B. Gasentladungslampen
(z. B. Xenon-Lampen), Glühlampen
(z. B. Halogenscheinwerfer) oder dergleichen von Vorteil, um die
erzeugte Wärme
abzuführen.
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In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist jeder einzelnen Leuchte
innerhalb der Leuchtenanordnung eine eigene Kühlvorrichtung zur effektiven
Wärmeabfuhr
zugeordnet.
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In
einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung ist in der modularen Leuchtenanordnung
eine vorzugsweise mechanische Verstelleinrichtung implementiert.
Diese mechanische Verstelleinrichtung ist z. B. derart ausgebildet,
dass damit der von den einzelnen Leuchten abgestrahlte Lichtstrahl
in eine entsprechend gewünschte
Richtung abgelenkt werden kann. Eine solche mechanische Verstelleinrichtung ist
insbesondere im Zusammenhang mit einem aktiven Kurvenlicht von Vorteil.
Allerdings ist diese mechanische Verstelleinrichtung hierfür nicht
zwingend erforderlich, da beispielsweise bei Verwendung von mit
Hochleistungs-LEDs ausgestatteten modernen Leuchten eine Veränderung
der Abstrahlrichtung auch durch eine Variation der den einzelnen
LEDs zugeführten
Leistung, beispielsweise durch Dimmen oder durch Abschalten einzelner
LEDs, erzielt werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Leuchtenanordnung weist
ein Gehäuse
und eine das Gehäuse
abdeckende transparente Abdeckscheibe auf, die im zusammengebauten
Zustand ein Gehäuseinneres
definieren, in der die verschiedenen Elemente und Komponenten der
Leuchtenanordnung befestigt sind. Hierzu ist im Inneren des Gehäuses eine
Befestigungsvorrichtung vorgesehen, an der die weiteren Elemente der
Leuchtenanordnung befestigt sind. Diese Befestigungsvorrichtung,
die an dem Gehäuse
befestigt werden kann, ermöglicht
einen stabilen Halt der verschiedenen Elemente der Leuchtenanordenung,
so dass beim Betrieb eines Kraftfahrzeuges und der damit einhergehenden
Erschütterungen
die verschiedenen Elemente innerhalb der Leuchtenanordnung orts-stabil
befestigt und damit fixiert sind.
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Vorzugsweise
ist im Inneren der modularen Leuchtenanordnung ferner ein Blendenelement
unmittelbar hinter der Abdeckscheibe vorgesehen. Dieses Blendenelement
dient vornehmlich dem Sichtschutz. Dieses Blendenelement stellt
sicher, dass lediglich ein Teilbereich des Gehäuseinneren von außen sichtbar
ist. Typischerweise ist dies der Bereich, durch den das Licht vom
Inneren der Leuchtenanordnung über
die Abdeckscheibe nach Außen
abgestrahlt werden soll. Die übrigen
Bereiche werden durch diese Blendenanordnung zumindest teilweise abgedeckt.
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In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist den Blendenelement
bei diesen, das Gehäuseinnere
zumindest teilweise abdeckenden Bereichen mit einer wabenförmigen Struktur
versehen. Diese wabenförmige
Struktur kann in einer ersten Variante lediglich als mehr oder weniger
optisches, ggfs auch geeignet gemusterte 2-diemensionale Struktur vorgesehen
sein, welches durch die transparente Abdeckscheibe von außen vollständig oder
etwa auch nur verschwommen oder undeutlich sichtbar ist. In einer
besonders bevorzugten zweiten Variante ist diese wabenförmige Struktur
3-dimensional ausgebildet und weist luftdurchlässige wabenförmige Ausnehmungen
auf, die ebenfalls von außen
durch die Abdeckscheibe sichtbar sind. Diese durch die Blendenvorrichtung
vorzugsweise vollständig
durchgehenden Öffnungen
vermitteln von Außen
einen räum lichen
Eindruck, da man je nach Tiefe dieser wabenförmigen Ausnehmungen von außen zumindest
teilweise in das Wabeninnere sehen kann, so dass man damit auch
den dahinter liegenden Bereich des Inneren der Leuchtenanordnung
sehen kann. Diese wabenförmige
Struktur vermittelt der gesamten Leuchtenanordnung insbesondere
dadurch einen sehr ansprechenden, hochwertigen Gesamteindruck.
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Wenngleich
unter einer "Wabe" gemeinhin eine Zelle
eines Musters aus flächig
angeordneten sechseckigen Hohlräumen
zu verstehen ist, sei darunter in der vorliegenden Patentanmeldung
ein Hohlraummuster mit mehr oder weniger regelmäßigen Querschnitten, die auch
nicht notwendigerweise sechseckig, also hexagonal sein müssen, zu
verstehen. Allerdings ist ein sechseckiges Design aus technischer
Sicht besonders vorteilhaft, da hier das beste Verhältnis von
Wandmaterial zu Volumen vorliegt, aber dennoch eine sehr gute stabilisierende
Konstruktion vorliegt.
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Die
Blendenvorrichtung weist vorzugsweise auch die Funktion der Befestigungsvorrichtung
auf, d. h. an der Blendenvorrichtung lassen sich auch Elemente und
Komponenten im Inneren der Leuchtenanordnung befestigen.
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Vorzugsweise
ist eine einzige Befestigungsvorrichtung, die ein einziges Teil
bildet, vorgesehen, welche zumindest teilweise auch eine Blendenfunktion
aufweist.
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Vorzugsweise
ist das Blendenelement vor allem in demjenigen Bereich der Leuchtenanordnung vorgesehen,
hinter der nach der Montage der Leuchtenanordnung an der Fahrzeugkarosserie
der Stoßfänger (Crash
box, bumper cover) der Karosserie vorgesehen ist, der eben von außen nicht
sichtbar sein soll. Das Blendenelement bietet dadurch einen effektiven
Sichtschutz auf diesen Stoßfänger.
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Vorzugsweise
weist die Abdeckscheibe eine Lüftungsöffnung auf,
mittels der Luft von außen
in das Gehäuseinnere,
insbesondere in den unmittelbaren Bereich der Leuchten, geführt werden
kann. Auf diese Weise ist insbesondere eine gute Kühlung vor allem
bei der Verwendung von Wärme
abstrahlenden Leuchten, wie zum Beispiel Glühlampen oder v. a. auch Hochleistungs-LEDs,
möglich.
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Die
Abdeckscheibe ist vorzugsweise vollständig transparent ausgebildet
und erstreckt sich von einem dem Kotflügel oder der Kühlerhaube
des Fahrzeugs entsprechenden Bereich bis zu einem der Unterkante
eines Stossfängers
des Fahrzeugs entsprechenden Bereichs. Denkbar wäre aber auch, wenn die Abdeckscheibe
insbesondere in denjenigen Bereichen, bei denen hinter der Abdeckscheibe
ein Blendenelement und/oder eine wabenförmige Struktur vorgesehen ist,
teiltransparent ausgebildet ist.
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In
einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Leuchtenanordnung
als Frontscheinwerfer des Kraftfahrzeuges ausgebildet. Ein solcher Frontscheinwerfer
umfasst als Minimalelemente typischerweise das Fern- und Abblendlicht
und ggfs. auch das Standlicht. Zusätzlich kann dieser Scheinwerfer
selbstverständlich
auch eine Nebelleuchte und/oder einen Fahrtrichtungsanzeiger (Blinker)
umfassen. Denkbar und vorteilhaft wäre die Erfindung aber auch
bei modular ausgebildeten Rückscheinwerfern.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen
Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen dabei.
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1 eine
Seitendarstellung einer erfindungsgemäßen, modular ausgebildeten
Leuchtenanordnung im zusammen gebauten Zustand;
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2 die
erfindungsgemäße Leuchtenanordnung
aus 1, bei der deren einzelnen Elemente und Komponenten
zur besseren Veranschaulichung getrennt dargestellt sind;
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3 anhand von Teilfiguren (A)–(C) die Montage
einer erfindungsgemäßen Leuchtenanordnung
bei einem Kraftfahrzeug.
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In
den Figuren der Zeichnung sind gleiche und funktionsgleiche Elemente
und Merkmale, sofern nichts Anderes angegeben ist, mit denselben
Bezugszeichen versehen.
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Anhand
der 1 und 2 soll nachfolgend ein besonders
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen, modular
ausgebildeten Leuchtenanordnung für ein Kraftfahrzeug erläutert werden.
Es sei angenommen, dass es sich bei der Leuchtenanordnung um einen
Frontscheinwerfer eines Personenkraftfahrzeuges handelt. 1 zeigt anhand
einer Seitendarstellung die Leuchtenanordnung im zusammen gebauten
Zustand und 2 zeigt dieselbe Leuchtenanordnung,
bei der zur besseren Veranschaulichung deren Elemente und Komponenten
einzeln dargestellt sind
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Die
Leuchtenanordnung ist in den 1 und 2 mit
Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Leuchtenanordnung 10 weist
ein Gehäuseteil 11 auf,
auf welchem eine transparente Abdeckscheibe 12 befestigt
ist, die von außen
einen ungehinderten Blick in das Innere 13 der Leuchtenanordnung 10 zulässt.
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Die
Form des Gehäuseteils 11 orientiert
sich im Wesentlichen an dem Design des Kraftfahrzeuges. Das Gehäuseteil 11 weist
eine in den 1 und 2 nicht
näher dargestellte
Befestigungsschnittstelle auf, über
welche die Leuchtenanordnung an der Fahrzeugkarosserie befestigt
werden kann.
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Während das
Gehäuseteil 11 typischerweise von
außen,
d. h. im montierten Zustand der modularen Leuchtenanordnung, am
Kraftfahrzeug nicht sichtbar ist, ist die transparente Abdeckscheibe 12 typischerweise
vollständig
von außen
sichtbar und zugänglich.
Diese Abdeckscheibe 12 definiert somit die äußere Kontur
der modularen Leuchtenanordnung 10 in der Weise, dass im
montierten Zustand der Leuchtenanordnung diese äußere Kontur mehr oder weniger
fließend
mit den die Leuchtenanordnung 10 umgebenden Bereichen der
Fahrzeugkarosserie übergeht,
sodass möglichst
keine Stufen und Kanten zu der Karosserie vorhanden sind. Allerdings
ist es durchaus wünschenswert,
dass diese modulare Leuchtenanordnung 10 sich etwas von
der Karosserie abhebt, um dadurch ein markanteres Erscheinungsbild
zu bieten.
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Diese
Abdeckscheibe 12 hat in der Seitenansicht eine etwa hakenförmige Gestalt.
Die Abdeckscheibe 12 schmiegt sich ferner teilweise an
die nach außen
stehenden Kanten und Flächen
des Gehäuseteils 11 an
und ist über
eine in 2 nicht näher dargestellte Befestigungsvorrichtung
an dem Gehäuseteil 11 befestigt.
Zwischen der Abdeckscheibe 12 und dem Gehäuseteil 11 ist
ein Gehäuseinnenraum 13 definiert,
in welchem die verschiedenen Elemente und Komponenten der Leuchtenanordnung 10,
auf die nachfolgend noch detailliert eingegangen wird, angeordnet
sind.
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Die
Abdeckscheibe 12 weist ferner in deren unteren Bereich
eine durchgehende Ausnehmung 14 in Form eines im Wesentlichen
rechteckigen Loches 14 auf. Über diese Ausnehmung 14 kann
das Gehäuseinnere 13 der
Leuchtenanordnung 10 von außen belüftet werden. Zusätzlich lässt sich über diese
Ausnehmung 14 auch Wärme
aus dem Inneren 13 der Leuchtenanordnung 10 nach
Außen
führen.
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Im
Gehäuseinneren 13 sind
Abblend- und Fernleuchten (high beam), eine Standleuchte (low beam),
ein Nebellicht, eine Blinkleuchte und eine Signaturleuchte vorgesehen.
Es sei angenommen, dass diese unter Verwendung von Hochleistungs-LEDs
(LED = Light Emitting Diodes, Leuchtdiode) realisiert sind, jedoch
wäre es
auch denkbar, zumindest einige dieser Leuchten mit herkömmlichen Glühlampen,
wie z. B. Halogenlampen, oder etwa auch Xenon-Gasentladungslampen, wie etwa einer Bi-Xenonlampe,
auszubilden.
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Die
im Gehäuseinneren 13 der
erfindungsgemäßen Leuchtenanordnung
vorgesehenen Elemente und Komponenten sind in eine Leuchtengruppe 20,
eine Linsengruppe 30, eine Befestigungsgruppe 40 und
eine Gruppe 50 für
weitere Lampen unterteilt.
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Die
Leuchtengruppe 20 umfasst drei Leuchten 21, 22,
von denen zwei Leuchten 21 für das Fern- und Abblendlicht 21 und
eine Leuchte 22 für
das Standlicht vorgesehen sind. Der grundsätzliche Aufbau der verschiedenen
Leuchten Fernlicht 21, 22 ist hier jeweils gleich.
Eine jeweilige Leuchte 21, 22 umfasst eine Hochleistungs-LED 23,
ein Lampengehäuse 24,
in welchem dieser Hoch leistungs-LED 23 angeordnet ist,
sowie einen Kühlkörper 25.
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Da
eine einzelne Halbleiter-LED im Vergleich zu herkömmlichen
Leuchtmitteln (Glühlampen,
Gasentladungslampen, etc.) eine deutlich schwächere Lichtstärke besitzt,
werden mehrere solcher einzelnen LEDs zu einem LED-Funktionscluster
zusammengeschaltet, der so genannten Hochleistungs-LED. Daher weisen
Hochleistungs-LEDs 23 im Vergleich zu herkömmlichen
LEDs eine vergleichsweise höhere
Leistung von z. B. mehreren Watt auf. Die Hochleistungs-LEDs 23 für das Fern/Abblendlicht 21 unterscheiden
sich von denen der Leuchten 22 nur dadurch, dass für die Fern-/Abblendlichtleuchten
eine höhere
Leistungsaufnahme erforderlich ist.
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Problematisch
bei Hochleistungs-LEDs 23 ist allerdings deren Abwärme. Da
LEDs mit dem Licht so gut wie keine Wärmestrahlung emittieren, erwärmen sich
Hochleistungs-LEDs spürbar,
sodass ein Thermomanagement mit aktiver Kühlung erforderlich ist. Zum
Zwecke der Kühlung
wird das Hochleistungs-LED 23 auf eine eigens dafür vorgesehene Fläche des
Kühlkörpers 25 befestigt.
Der Kühlkörper 25 ist
typischerweise aus einem thermisch gut leitfähigem Material, wie z. B. aus
Aluminium. Dadurch wird sichergestellt, dass eine effektive Wärmeabfuhr von
dem Hochleistungs-LED 23 auf den Kühlkörper 25 ermöglicht wird.
Vorteilhafterweise ist einem jeweiligen Kühlkörper 25 auch ein (hier
nicht gezeigter) Ventilator zugeordnet, der die Wärmeabfuhr
zusätzlich
unterstützt.
Das Lampengehäuse 24 ist
ferner mit dem Kühlkörper 25 und
der Hochleistungs-LED 23 so verbunden (siehe Montagerichtungspfeile 26),
dass das von dem Hochleistungs-LED 23 emittierte Licht über dieses
Lampengehäuse 24 ausgestrahlt
wird. Insbesondere bei sehr stark Wärme entwickelnden Leuchten 21, 22 ist
es vorteilhaft, wenn dieses Lampenge häuse 24 aus einem Wärme-unempfindlichen oder
sogar Warme-resistenten Material, wie z. B. Keramik, gefertigt ist,
wobei Keramik auch hinsichtlich des geringeren Gewichts von Vorteil
ist. Zusätzlich kann
dieses Lampengehäuse 24 an
seiner sichtbaren Außenseite
auch Zierleisten oder Zierelemente aufweisen, um dem Lampengehäuse 24 eine
ansprechende Erscheinung zu geben, da dieses Lampengehäuse 24 typischerweise über die
Abdeckscheibe 12 von außen sichtbar ist. Vorzugsweise
weist das Lampengehäuse 24 auch
reflektierende und/oder Lichtstrahl fokussierende Elemente auf, über die
das ausgestrahlte Licht (besser) gebündelt werden kann.
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Die
Linsengruppe 30 umfasst eine erste innere Linse 31 und
einen ersten verschwenkbaren Linsenarm 32, welche den Standlichtleuchten 22 zugeordnet
sind. Ferner ist eine zweite innere Linse 33 und ein zweiter
verschwenkbarer Linsenarm 34 vorgesehen, die den beiden
Fernlicht/Abblendlichtleuchten 21 zugeordnet sind. Diese
inneren Linsen 31, 33 sind im inneren Bereich
der Abdeckscheibe 12 an dieser befestigt.
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Die
inneren Linsen 31, 33 dienen dabei dazu, dass
von den Leuchten 21, 22 abgestrahlte Licht in Längsrichtung,
d. h. entlang der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges zu fokussieren.
Die Linsenarme 32, 34 dienen dem Zweck, die inneren
Linsen 31, 33 zu verstellen, um so das von den
Leuchtenelementen 21, 22 abgestrahlte Licht innerhalb
gewisser Grenzen ablenken zu können.
Die Linsenarme 32, 34 sind zu diesem Zweck mit
diesen inneren Linsen 31, 33 gekoppelt. Auf diese
Weise ist eine verstellbare Lichtfunktion beispielsweise zur Bereitstellung
eines aktiven Kurvenlichts möglich.
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Zur
Betätigung
bzw. Verstellung der verstellbaren Linsenarme 32, 34 ist
eine eigens dafür
vorgesehene Ver stellmechanik erforderlich, die allerdings in dem
Ausführungsbeispiel
in 2 nicht dargestellt ist. Allerdings ist es vorteilhaft,
wenn diese Verstellmechanik ebenfalls im Gehäuseinneren 13 der Leuchtenanordnung 10 implementiert
ist. Bei der Montage werden die verstellbaren Linsenarme 32, 34 in
Richtung 35 so mit den inneren Linsen 31, 33 gekoppelt,
dass durch eine Betätigung,
d h. durch ein Verstellen dieser Linsenarme 32, 34 mittels
der Verstellmechanik auch die inneren Linsen 31, 33 entsprechend
geschwenkt werden können.
Hierzu greift die Verstellmechanik typischerweise an die in das Gehäuseinnere 13 ragenden
Stege 36 der verstellbaren Linsenarme 32, 34 ein.
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Die
Gruppe 50 umfasst eine Nebelleuchte 51, eine Signaturleuchte 52 sowie
einen Fahrtrichtungsanzeiger 53.
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Die
Nebelleuchte 51 umfasst eine Nebellampe, die von einem
Nebelglas abgedeckt ist. Die Nebelleuchte 51 ist im montierten
Zustand (siehe Montagerichtungspfeil 54) unterhalb der
Ausnehmung 14 der Abdeckscheibe 12 angeordnet
und liegt hier an der Ausnehmung 14 an.
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Die
Signaturleuchte 52 weist ein Milchglasgehäuse, in
welchem mehrere LEDs angeordnet sind, auf. Dieses Milchglasgehäuse kann
je nach Anforderung auch mehr oder weniger stark eingefärbt sein.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist diese Signaturleuchte 52 hakenförmig ausgebildet und im montierten
Zustand oberhalb der inneren Linse 31 an der Abdeckscheibe 12 angeordnet.
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Zwischen
dem hakenförmigen
Bereich der Signaturleuchte 52 ist im montierten Zustand
(siehe Montagerichtung 55) ferner der Fahrtrichtungsanzeiger 53,
der beispielsweise ebenfalls ein Milchglasgehäuse mit darin angeordneten
LEDs aufweist, angeordnet.
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Die
Befestigungsgruppe 40 umfasst ein erstes Befestigungsteil 41 und
ein zweites, zumindest teilweise wabenförmig ausgebildetes Befestigungsteil 42.
Das zweite Befestigungsteil 42 ist im montierten Zustand
an dem ersten Befestigungsteil 41 befestigt.
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Das
zweite Befestigungsteil 42 weist zwei Ausnehmungen 43 in
dessen oberen Bereich auf, die der Aufnahme der beiden Leuchtelemente 21 dienen und über welche
diese Leuchtenelemente 21 an dem zweiten Befestigungsteil 42 befestigt
werden können. In
gleicher Weise weist auch das erste Befestigungsteil 41 im
oberen Bereich eine Ausnehmung 44 zur Aufnahme und zur
Befestigung des Leuchtelementes 22 auf. Diese Leuchtenelemente 21, 22 stehen
im montierten Zustand von diesen Befestigungsteilen 41, 42 in
Richtung der Abdeckscheibe 12 ab.
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Unterhalb
der Ausnehmung 43 weist das zweite Befestigungsteil eine
in Richtung der Abdeckscheibe 12 geformte Ausbuchtung 45 auf,
die im montierten Zustand oberhalb der Ausformung 14 direkt
im Inneren der Abdeckscheibe 12 anliegt oder zumindest
in deren unmittelbarer Umgebung angeordnet ist. Diese Ausbuchtung 45 weist
eine wabenförmige
Struktur auf, wobei diese Wabenstruktur aus einer Vielzahl, vorzugsweise
vollständig
durch das zweite Befestigungsteil durchgehender Ausnehmungen 46 besteht,
die vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise alle einen gleichen
Querschnitt, beispielsweise einen runden, dreieckigen, viereckigen, hexagonalen,
etc. Querschnitt aufweisen können.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist die Wabenstruktur Ausnehmungen 46 mit einem hexagonalen Querschnitt
auf, die besonders ästhetisch
sind.
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Die
wabenförmige
Struktur erstreckt sich von der Ausbuchtung 45 bis in den
unteren Bereich 47 des Befestigungsteils 42, der
im montierten Zustand zumindest unmit telbar an der Ausnehmung 14 anliegt.
Dadurch wird über
die Ausnehmung 14 der Abdeckscheibe 12 und die
durch das Befestigungsteil 42 durchgehenden Ausnehmungen 46 ein
Luftaustausch von außen
in das Gehäuseinnere 13 ermöglicht.
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Diese
wabenförmige
Struktur ist über
die transparente Abdeckscheibe 12 von außen zumindest
teilweise und vorzugsweise vollständig sichtbar und vermittelt
der gesamten modularen Leuchtenanordnung 10 somit ein von
außen
besonders ansprechendes, ästhetisches
Erscheinungsbild. Der gleiche Effekt kann auch erzielt werden, sofern
das Befestigungsteil keine durchgehenden Ausnehmungen 46 aufweist
und hier im Bereich 45, 47 lediglich optisch geeignet
strukturierte Bereiche vorgesehen sind.
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Typischerweise,
jedoch nicht notwendigerweise sind mit Ausnahme der Elemente der
Leuchtengruppe 20 alle anderen Elemente und Komponenten
der modularen Leuchtenanordnung 10 zumindest teilweise
und vorzugsweise vollständig
aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Dabei sind insbesondere die
Elemente der Linsengruppe 30 sowie die Abdeckscheibe 12 aus
einem weitgehend transparenten Kunststoffmaterial gefertigt, um
einerseits eine Abstrahlung von Licht aus dem Inneren der Leuchtenanordnung
nach außen
zu ermöglichen
und andererseits zumindest abschnittsweise einen durchaus gewollten
ungehinderten Einblick von außen
in das Gehäuseinnere 13 sowie
der darin vorgesehenen Elemente zuzulassen. Ein besonderes Augemerk
wird hier darauf gelegt, dass von außen auch die an der Abdeckscheibe 12 unmittelbar
angrenzenden Oberflächen
der wabenförmigen
Struktur 25, 47 des Befestigungselementes 42 zu
sehen sind.
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Diese
Befestigungsvorrichtungen der Elemente der Leuchtenanordnung 10 aneinander
aber auch der Leuchtenan ordnung an der Fahrzeugkarosserie kann beispielsweise
in Form von Schrauben, Klemmen, Klippverbindungen oder dergleichen
ausgebildet sein.
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Anhand
der Teilfiguren (A)–(C)
der 3 soll nachfolgend ein erfindungsgemäßes Verfahren
zur Montage einer erfindungsgemäßen, modular
aufgebauten Leuchtenanordnung bei einem Kraftfahrzeug erläutert werden.
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3(A) zeigt eine modular aufgebaute Leuchtenanordnungen 10.
Die dort dargestellte Leuchtenanordnung 10 ist in stark
abstrakter Weise dargestellt, kann allerdings der in den 1 und 2 Leuchtenanordnung 10 entsprechen
oder auch davon abgewandelt sein. In 3(A) ist
lediglich das Gehäuse 11 und
die an dem Gehäuse 11 angebrachte
Abdeckscheibe 12 der Leuchtenanordnung 10 dargestellt.
Die Leuchtenanordnung 10 weist ferner eine Befestigungsschnittstelle 70 auf, über welche
die Leuchtenanordnung 10 an einer Fahrzeugkarosserie 60 eines
Kraftfahrzeuges 61 befestigt werden kann.
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3(B) zeigt den eigentlichen Montageschritt
der erfindungsgemäßen Leuchtenanordnung 10 an
der Karosserie 60 im Frontbereich 62 eines hier
lediglich ausschnittsweise dargestellten Kraftfahrzeuges 61.
Zu diesem Zwecke ist in der Karosserie 60 ein Bereich 72 vorgesehen,
der gewissermaßen
als Ausnehmung in der Karosserie 60 ausgebildet ist. Bei
der Montage wird die Leuchtenanordnung 10 in Richtung 74 der
Ausnehmung 72 gebracht und in diesem Bereich 72 über entsprechende
karosserieseitige Befestigungsschnittstellen 73 an der
Karosserie 60 befestigt.
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3(C) zeigt die Leuchtenanordnung 10 im montierten
Zustand. Es zeigt sich, dass für
die Montage lediglich ein einziger Montageschritt erforderlich ist.
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Wenngleich
die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben
wurde, so ist sie nicht darauf beschränkt, sondern lässt sich
auf beliebige Art und Weise modifizieren.
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Die
in den 1–3 dargestellten modularen Leuchtenanordnungen
beziehen sich auf Frontscheinwerfer in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in
einem Personenkraftfahrzeug. Die Erfindung lässt sich aber selbstverständlich auch
für andere
Kraftfahrzeuge, wie z. B. Lastkraftfahrzeuge, Motorräder oder
dergleichen, und auch für
die Rückscheinwerfer vorteilhaft
einsetzen.
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Es
versteht sich ebenfalls von selbst, dass zwar in den 1 und 2 die
modulare Leuchtenanordnung eine Vielzahl verschiedener Komponenten
im Gehäuseinneren
aufweist. Diese sind allerdings zum Teil alle für die Funktion einer für den Straßenverkehr
geeigneten Leuchtenanordnung nicht zwingend erforderlich. Bei Bedarf
kann auf einzelne dieser Komponenten, wie z. B. der Signaturlampe, der
Nebellampe oder etwa auch auf den Blinker, verzichtet werden, wobei
der Blinker dann beispielsweise an einer anderen Stelle vorgesehen
sein muss.
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Auch
ist die Anzahl der im Gehäuseinneren der
erfindungsgemäßen Leuchtenanordnung
verwendeten Lampenelemente lediglich beispielhaft zu verstehen.
Selbstverständlich
reicht es auch aus, für das
Fern- und/oder Abblendlicht lediglich eine einzige Leuchte bzw.
auch mehrere Leuchten für
das Standlicht zu verwenden und dergleichen.
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Auch
die gezeigte Geometrie und das Design der modularen Leuchtenanordnung
ist lediglich beispielhaft zu verstehen und ist selbstverständlich bei
verschiedenen Fahrzeugtypen und -designs beliebig veränderbar.
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In
einer alternativen Variante wäre
es auch denkbar, statt zweier Befestigungsteile auch lediglich ein
einziges Befestigungsteil vorzusehen. Dies würde lediglich eine geringe
Umkonstruktion dieser beiden Teile erfordern. In einer ebenfalls
alternativen Variante wäre
es auch denkbar, wenngleich nicht so vorteilhaft, auf die wabenförmige, einen
Luftaustausch zulassende Struktur des zweiten Befestigungsteils
zu verzichten und diese Struktur vielmehr als bloße Sichtblende
oder Designblende zu verwenden.
-
- 10
- modulare
Leuchtenanordnung, modularer Frontscheinwerfer
- 11
- Gehäuseteil
- 12
- Abdeckscheibe
- 13
- Gehäuseinnenraum,
Gehäuseinneres
- 14
- durchgehende
Ausnehmung in der Abdeckscheibe
- 20
- Leuchtengruppe
- 21,
22
- Leuchtenelemente
- 23
- Hochleistungs-LEDs
- 24
- Gehäuse der
Leuchenelemente
- 25
- Kühlkörper
- 26
- Montagerichtung
- 30
- Linsengruppe
- 31,
33
- innere,
fokussierende Linsenelemente
- 32,
34
- bewegbare
Linsenarme
- 35
- Montagerichtung
- 36
- Stege
- 40
- Befestigungsgruppe
- 41,
42
- Befestigungsteile
- 43,
44
- Ausnehmungen
in den Befestigungsteilen für
die Leuchtenelemente
- 45
- Ausbuchtung
in dem Befestigungsteil
- 46
- durchgehende
Ausnehmungen der wabenförmigen
Struktur
- 47
- wabenförmige Struktur
- 48
- Montagerichtung
- 50
- Gruppe
mit weiteren Beleuchtungselementen
- 51
- Nebelleuchte
- 52
- Signaturleuchte
- 53
- Leuchte
für Fahrtrichtungsanzeiger,
Blinker
- 54,
55
- Montagerichtungen
- 60
- Fahrzeugkarosserie
- 61
- Kraftfahrzeug
- 62
- Frontpartie
der Karosserie
- 70
- leuchtenseitge
Befestigungsschnittstelle
- 72
- Bereich/Ausnehmung
in der Karosserie
- 73
- karosserieseitige
Befestigungsschnittstelle
- 74
- Bewegungsrichtung