-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Deckel-, Klappen- oder Biegeelement für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug.
-
Stand der Technik
-
Ein Trend in der Automobilindustrie zielt auf die Optimierung der Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums ab. Licht wird hierbei auch als wesentliches, designerisches Gestaltungsmerkmal zur Anwendung gebracht. Neben konventionellen Glühbirnen kommen zur Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums zunehmend LED (Licht Emitting Diodes) zum Einsatz, da diese bei einem hohen Wirkungsgrad und einem geringen Bauraum große gestalterische Möglichkeiten auch im Hinblick auf die Farbgebung bieten. Der Einsatz der Beleuchtung beschränkt sich dabei im Wesentlichen auf feststehende, d. h. unbewegliche, Fahrzeugteile. Die Beleuchtung von beweglichen Bauteilen, wie zum Beispiel Deckel-, Klappen- oder Biegeelementen, wird bisher kaum verwendet.
-
Das deutsche Patent
DE 40 25 862 C2 beschreibt eine Klappe für einen Stauraum in einem Kraftfahrzeug, wobei Beleuchtungskörper entlang eines Scharniers der Klappe vorgesehen sind. Ferner wird beschrieben, dass die Beleuchtungskörper über Schleifkontakte im Scharniergelenk kontaktiert werden, d. h. die Kontaktierung des Beleuchtungselements findet über das Scharnier statt.
-
Im deutschen Patent
DE 103 38 818 B3 ist vorgesehen, dass der Scharnierbereich einer Klappe als lichtleitendes Element ausgeführt ist. Durch die Verbindungselemente, im Wesentlichen das Scharnier und den Rastkörper zur Auflage einer Sonnenblende, wird das Licht eines Beleuchtungskörpers in einen Lichtleiter eingebracht.
-
Aus der
DE 10 2004 044 035 A1 ist bekannt, dass bei einem Bauteil, das direkt beleuchtet werden soll, eine Lichtquelle entweder an oder im Bauteil integriert wird oder das Licht von der eigentlichen Lichtquelle mittels eines Lichtleiters an das eigentliche Bauteil herangeführt wird. Als Lichtquelle wird neben einer LED eine Elektro-Lumineszenz-Folie genannt.
-
Die amerikanische Patentanmeldung US 2008/0253,070 A1 offenbart ein klappbares Mobiltelefon, bei dem das Scharnier aus einem Lichtleitelement besteht und mit zwei Optoelektronikelementen in Wirkverbindung steht, um eine Umwandlung von elektronisch erzeugten Daten und Energien in Lichtemission zu ermöglichen und umgekehrt. Ferner werden flexible Lichtleiter beschrieben, um die Beleuchtung über die Scharnierfunktion zu transferieren.
-
Die bestehenden Ansätze des Standes der Technik haben den Nachteil, dass sich das Leuchtmittel im bewegten Bauteil befindet oder aber eine Relativbewegung zwischen Leuchtmittel und zu beleuchtendem Bauteil erfolgt. Im ersten Fall muss die Form der Bauteile für eine Integration von Beleuchtungselementen individuell angepasst werden. Im zweiten Fall ist die Lichteinkopplung abhängig vom Schwenkwinkel. Die Beleuchtung kann dadurch ungleichmäßig, schwankend oder Verlustbehaftet sein und es kann Licht an unerwünschten Stellen austreten
-
Darstellung der Erfindung
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Deckel-, Klappen- oder Biegeelement für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, zur Verfügung zu stellen, das die Beleuchtung von schwenkbar angeordneten Deckeln, Klappen oder Biegeelementen ermöglicht, ohne dass die Form der Bauteile angepasst werden muss und trotzdem eine optimale Lichteinkopplung gewährleistet wird.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Deckel-, Klappen- oder Biegelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.
-
Ein erfindungsgemäßes Deckel-, Klappen- oder Biegeelement für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, weist wenigstens ein Schwenkelement und wenigstens ein Scharnier zum gelenkigen Befestigen des Schwenkelements auf. Das Scharnier weist eine erste, feststehende Scharnierhälfte und eine um die erste Scharnierhälfte verschwenkbare zweite Scharnierhälfte auf, die mit dem Schwenkelement verbunden ist. Erfindungsgemäß ist ferner eine Lichtquelle vorgesehen, die mit der zweiten Scharnierhälfte verschwenkbar angeordnet ist. Die Lichtquelle wird somit erfindungsgemäß am Scharnier vorgesehen, wodurch im Schwenkelement kein Platz für die Lichtquelle vorgesehen werden braucht. Erfindungsgemäß ist im Schwenkelement ein Leuchtkörper vorgesehen, der wenigstens einen Lichtleiterbereich aufweist, der so angeordnet ist, dass er von der Lichtquelle erzeugtes Licht weiterleitet. Erfindungsgemäß wird somit das Licht, das durch die Lichtquelle im Scharnier erzeugt wird, in den Lichtleiterbereich des Leuchtkörpers, der einen Teil des Schwenkelements bildet, eingekoppelt. Damit sind erfindungsgemäß im Schwenkelement selber lediglich lichtleitende bzw. lichtabgebende Bereiche im Hinblick auf die Beleuchtung des Deckel-, Klappen- oder Biegeelements vorgesehen. Daher muss das Schwenkelement selber für die Integration der Beleuchtung in das Schwenkelement nicht konstruktiv angepasst werden. Die Lichtquelle mit der Verkabelung für die Stromversorgung ist im Scharnier vorgesehen. Die Lichtquelle ist beispielsweise in Bohrungen, die in der zweiten Scharnierhälfte vorgesehen sind, eingesteckt. Dadurch, dass das Schwenkelement mit der die Lichtquelle enthaltenden zweiten Scharnierhälfte verbunden wird, findet keine Relativbewegung zwischen den Leuchtkörpern im Schwenkelement und der Lichtquelle statt. Die Einkopplung des Lichtes aus der Lichtquelle in die Leuchtkörper ist somit unabhängig vom Schwenkwinkel, also gleichbleibend. Die Lichteinkopplung kann daher optimal und reproduzierbar gestaltet werden. Die Befestigung der Schwenkelemente mit der zweiten Scharnierhälfte kann so, z. B. mit Hilfe einer Schnappverbindung auch lösbar ausgeführt werden. Es wird eine Schnittstelle geschaffen, die das Befestigen unterschiedlicher Schwenkelemente erlaubt, die sich beispielsweise in der Geometrie unterscheiden oder in der Anzahl und Form der enthaltenen Leuchtkörper.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die zweite Scharnierhälfte eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Damit können Standardscharnierteile verwendet werden. Die zylindrische Form der zweiten Scharnierhälfte ermöglicht ein kollisionsfreies Aufschwenken des Deckel-, Klappen- oder Biegeelements. Das Durchführen von Versorgungsleitungen von der ersten Scharnierhälfte zu den Lichtquellen in der zweiten Scharnierhälfte über die Drehachse (Scharnierachse) stellt dabei in der Regel kein Problem dar, da der Schwenkbereich der meisten im Fahrzeug befindlichen Deckel-, Klappen- oder Biegeelemente deutlich kleiner als 360°, vorzugsweise 30° bis 60° ist.
-
Besonders bevorzugt ist die Lichtquelle ein LED und bevorzugt ein OLED oder eine Elektro-Lumineszenz-Folie. Der Vorteil der LED liegt darin, dass diese in extrem kleinen Bauformen verfügbar und daher besonders gut in das Scharnier integrierbar sind. OLED ermöglichen die besonders energiesparende Beleuchtung bzw. auch die Anzeige von Informationen. Die Elektro-Lumineszenz-Folie erlaubt eine flächige und besonders formanpassbare Bereitstellung der Beleuchtung am Scharnier.
-
Bevorzugt ist der Lichtleiterbereich im Leuchtkörper aus Polycarbonat (PC) gebildet. Insbesondere PC mit weiter verbesserten optischen Eigenschaften (höchste Transmission, höhere Reinheit) wie beispielsweise Makrolon® LED2045 oder LED2245 sind hier zu nennen.
-
Neben den positiven optischen Eigenschaften bietet Polycarbonat, insbesondere Makrolon® als Werkstoff für den Lichtleiterbereich, den Vorteil einer hohen Festigkeit bzw. ein positives zähelastisches oder Spannungsrissverhalten.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Leuchtkörper im Bereich des Lichtleiterbereichs erste Leuchtbereiche auf, wo die Oberfläche angeraut oder strukturiert ist, so dass dort Licht aus dem Leuchtkörper austritt. Das Vorsehen der Leuchtbereiche am Lichtleiterbereich ermöglicht es, flexibel vorsehen zu können, an welchen Stellen Licht aus dem Leuchtkörper ausgekoppelt wird. Daher kann die Lichtaustrittsstelle aus dem Leuchtkörper auch alleine durch die Position der angerauten oder strukturierten Bereiche festgelegt werden. Das bietet den Vorteil, dass die Geometrie des Leuchtkörpers und des Lichtleiterbereichs weitgehend standardisierbar sind, da durch ihre Geometrie alleine die Austrittsposition des Lichts aus dem Leuchtkörper noch nicht festgelegt ist.
-
Bevorzugt sind die elektrischen Zuleitungen zur Lichtquelle in der zweiten Scharnierhälfte verklebt oder mit Kunststoff vergossen. Dadurch können die Zuleitungen zur Lichtquelle besonders haltbar an der zweiten Scharnierhälfte angebracht werden. Die hohe Stabilität der Verklebung oder Vergießung verhindert dabei ein Abreißen der Zuleitungen aus ihrer Halterung. Bevorzugt sind die elektrischen Zuleitungen zur Lichtquelle als auf Folie gedruckte Schaltungen realisiert (z. B. FPC gleichbedeutend mit Flexible Printed Circuit finden hier Verwendung), wodurch sie besonders dünn, platzsparend und auch besonders flexibel realisierbar sind. Für flexible Verbindungen mit einer dauerhaften Beanspruchung eignen sich beispielsweise Polyimid-Folien-Leiterplatten.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Leuchtkörper mit einer Maske, insbesondere aus Folie und/oder Lack, bedeckt, die wenigstens einen Leuchtbereich, an denen Licht aus dem Leuchtkörper austreten kann, freigibt. Die Maske bietet die Möglichkeit, den Lichtaustritt aus dem Leuchtkörper auf wenigstens einen Leuchtbereich zu begrenzen. Dadurch kann die Lichtemission des Deckel-, Klappen- oder Biegeelements auf gewünschte Bereiche eingeschränkt oder zielgerichtet ausgelegt werden. Auf diese Weise lassen sich auch relativ kostengünstig Muster oder auch Schriftzüge, die selber leuchten, deren Hintergrund jedoch unbeleuchtet bleibt, realisieren. Insbesondere Folien ermöglichen es hierbei durch späteres Entfernen der Folie die Leuchtbereiche noch verändern zu können. Ein Lack stellt eine besonders haltbare Realisierungsform der Maske dar.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Leuchtkörper derart beschichtet oder strukturiert, dass eine gleichmäßige Verteilung des in den Leuchtkörper eingekoppelten Lichtes unterstützt wird. Bevorzugt weist diese Beschichtung reflektierende Eigenschaften auf, die das austretende Licht aus dem Leuchtkörper in den Leuchtkörper zurück reflektiert. Damit kann die Lichtausbeute an den Bereichen, wo ein Lichtaustritt aus dem Leuchtkörper gewünscht ist, erhöht werden.
-
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Schwenkelement biegeelastisch ausgeführt. Bevorzugt werden mehrere solche biegeelastische Schwenkelemente beispielsweise bei einem Fach derart angeordnet, dass die einzelnen Schwenkelemente in ihrer Längserstreckungsrichtung druckkraftbeaufschlagt gehalten und in zwei stabile Endstellungen durch Verformen bringbar sind, wodurch die Form des zu öffnenden Elements, z. B. eines Fachs variiert werden kann. Es wird somit gemäß dieser Ausführungsform beispielsweise ein Fach mit mehreren Schwenkelementen geschaffen werden, die auch voneinander beabstandet sein können, und die an zwei gegenüberliegenden Enden schwenkbar gehalten sind. Dadurch, dass die Haltepunkte näher aneinander liegen als die Länge des jeweiligen unverformten Schwenkelements beträgt, sind die Schwenkelemente gebogen. Die so gehaltenen Schwenkelemente können durch elastische Verformung in zwei verschiedene Endlagen gebracht werden. Im Bereich zwischen diesen Endlagen werden die Schwenkelemente gestaucht und Federn in eine der Endlagen zurück. Das im Beispiel beschriebene Fach kann durch bringen der einzelnen Schwenkelemente in unterschiedliche Endlagen verändert werden. Hier ist die erfindungsgemäße Beleuchtung der Schwenkelemente von besonders großem Vorteil, da sie eine individuelle Ausleuchtung beispielsweise eines Fachs ermöglicht. Die Lichtquellen der einzelnen Schwenkelemente sind dabei in den Scharnieren, die die Schwenkelemente halten, untergebracht, so dass die Schwenkelemente selber einfach und kostengünstig hergestellt werden können. Auf diese Weise lässt sich ein besonders leichtes, auch offenes, in der Form veränderbares Element, beispielsweise ein Fach bilden. Andere Ausbildungsformen können Ablagen oder Auflagen sein.
-
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die zweite Scharnierhälfte als Hohlzylinder ausgeführt in den das Schwenkelement axial eingeschoben wird und in dem die Verkabelung durch die Deckflächen nach außen geführt ist.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die zweite Scharnierhälfte als Vollzylinder ausgeführt, in den wenigstens eine Aussparung eingebracht ist, in die Lichtquellen münden, um Licht in das Schwenkelement einzukoppeln. In die wenigstens eine Aussparung mündet jeweils wenigstens eine Bohrung ein, die in der zweiten Scharnierhälfte vorgesehen ist und die zur Aufnahme des elektrischen Anschlusskabels für die Lichtquelle dient.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.
-
Von den Figuren zeigen:
-
1 eine schematische Draufsicht auf ein Deckel-, Klappen-, oder Biegeelement für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform;
-
2 eine schematische Schnittdarstellung eines Deckel-, Klappen-, oder Biegeelements für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
-
3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Deckel-, Klappen-, oder Biegeelements für ein Fahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform.
-
In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
-
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Deckel-, Klappen-, oder Biegeelement 1 für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform. Ein Schwenkelement 2 des Deckel-, Klappen-, oder Biegeelements 1 ist mittels eines Scharniers 10 schwenkbar angeordnet. Im Scharnier 10 sind Lichtquellen 20 angeordnet. Das Schwenkelement 2 weist einen Leuchtkörper 30 auf, in dem mehrere Lichtleiterbereiche 32 vorgesehen sind. Licht, das von den Lichtquellen 20 erzeugt wird, kann in die Lichtleiterbereiche 32 eingekoppelt und von diesen weitergeleitet werden. Der Leuchtkörper 30 weist im Bereich des Lichtleiterbereichs 32 erste Leuchtbereiche 34 auf, wo die Oberfläche angeraut ist, so dass dort Licht aus dem Leuchtkörper 30 austritt. Dies ist hier am Beispiel des Schriftzuges „FACH” dargestellt. Ferner ist der Leuchtkörper 30 bei diesem Ausführungsbeispiel teilweise mit einer Maske 36 aus einer Folie bedeckt, die zweite weitere Leuchtbereiche 37, an denen Licht aus dem Leuchtkörper 30 austreten kann, freigibt. Die im Bild als Sonnen dargestellten Leuchtbereiche 37 strahlen somit beleuchtet vor dem Hintergrund der ansonsten dunklen Maske 36. Lediglich zur Veranschaulichung wurden die ersten Leuchtbereiche 34 und die zweiten Leuchtbereiche 36 in diesem Beispiel kombiniert. Es ist im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass auch nur eins von beidem vorgesehen sein kann und die Leuchtbereiche an verschiedenste Linienführungen oder Geometrien angepasst werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Leuchtkörper 30 ferner mit einer Licht reflektierenden Beschichtung 38 beschichtet, die eine gleichmäßige Verteilung des in den Leichtkörper 30 eingekoppelten Lichtes unterstützt. Die Lichtquellen 20 im Scharnier 10 werden durch elektrische Leitungen 22, die bei diesem Ausführungsbeispiel als auf Folie gedruckte Schaltungen realisiert sind, mit Energie versorgt.
-
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Deckel-, Klappen-, oder Biegeelements 1 für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Lichtquellen 20 im Scharnier 10 mittels einfacher flexibler elektrischer Leitungen 22 elektrisch angeschlossen. Das Scharnier 10 weist bei diesem Ausführungsbeispiel eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Ferner ist in dieser Ansicht die Teilung des Scharniers 10 in eine erste feststehende Scharnierhälfte 11 und eine um die erste Scharnierhälfte 11 verschwenkbare zweite Scharnierhälfte 12, die mit dem Schwenkelement 2 verbunden ist, erkennbar. Mit S ist der Schwenkbereich der zweiten Scharnierhälfte 12 dargestellt, der bei diesem Ausführungsbeispiel 50 Grad beträgt.
-
3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Deckel-, Klappen-, oder Biegeelements 1 für ein Fahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform. Es sind beispielsweise vier biegeelastisch ausgeführte Schwenkelemente 2 im Bild vertikal übereinander dargestellt. Die Höhe oder Breite der Biegeelemente ist lediglich beispielhaft dargestellt. Dem Fachmann ist klar, dass entsprechende Biegeelemente in ihrer Form, Größe und Anzahl variiert werden können. Die biegeelastischen Schwenkelemente 2 sind wenigstens ein Fach 40 bildend so angeordnet, dass die einzelnen Schwenkelemente 2 in ihrer Längserstreckungsrichtung druckkraftbeaufschlagt so gehalten sind, dass sie seitlich zur Längserstreckungsrichtung ausfedern. Die im Bild weiter oben dargestellten zwei Schwenkelemente 2 sind hier in die Bildebene hinein eingefedert. Die im Bild weiter unten dargestellten zwei Schwenkelemente 2 befinden sich in einer aus der Bildebene herausragenden Einfederstellung. Die Schwenkelemente 2 bilden dabei ein Fach 40, dass zur Unterbringung von Gegenständen 50 nutzbar ist. Durch ein Einfedern der im Bild weiter unten dargestellten zwei Schwenkelemente 2 in die Bildebene hinein kann das Fach 40 entfernt werden und der entstandene Platz anderweitig genutzt werden. Dadurch, dass die Schwenkelemente 2 in zwei stabile seitliche Ausfederendstellungen durch Drücken oder Ziehen bringbar sind, kann auch die Form des Fachs 40 variiert werden. Das Fach 40 wird hierbei durch die Lichtquellen 20 in Verbindung mit den Leuchtkörpern 30 und Lichtleiterbereichen 32 ausgeleuchtet, was dessen Nutzung erleichtert.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können an bestimmten Schwenkelementen 2 weitere Schwenkelemente 2 angebracht werden, um einen flexiblen Boden zum Halten für Gegenstände 50 über beispielsweise ein Filmscharnier herabklappen zu können. Ferner kann vorgesehen sein, bei ausgewählten Schwenkelementen 2 bei der Auslenkung aus der Rückwand 60 in eine fachausbildende Stellung einen Boden aus der Rückwand 60 in den Raum mitzuverschwenken. Hierdurch wird es mit dem erfindungsgemäßen Deckel-, Klappen-, oder Biegeelements Anordnung möglich, mehrere übereinander angeordnete Stauräume zu schaffen.
-
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorliegend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Deckel-, Klappen oder Biegeelement
- 2
- Schwenkelement
- 10
- Scharnier
- 11
- erste Scharnierhälfte
- 12
- zweite Scharnierhälfte
- 20
- Lichtquelle
- 22
- elektrische Leitung zur Lichtquelle
- 30
- Leuchtkörper
- 32
- Lichtleiterbereich
- 34
- erste Leuchtbereiche
- 36
- Maske
- 37
- zweite Leuchtbereiche
- 38
- Beschichtung
- 40
- Fach
- 50
- Gegenstand
- 60
- Rückwand
- S
- Schwenkwinkel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 4025862 C2 [0003]
- DE 10338818 B3 [0004]
- DE 102004044035 A1 [0005]
