DE102011016589A1

DE102011016589A1 - Kennzeichenvorrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zur Herstellung derselben

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Publication number: DE102011016589A1
Application number: DE102011016589A
Authority: DE
Inventors: Dino DEMMA
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-04-08
Filing date: 2011-04-08
Publication date: 2012-10-11

Abstract

Es wird eine Kennzeichenvorrichtung (1) für ein Fahrzeug (2) und ein Verfahren zur Herstellung der Kennzeichenvorrichtung (1) beschrieben. Eine Ausführungsform der Kennzeichenvorrichtung (1) weist einen Kennzeichenrahmen (3), der an einer Fahrzeugaußenkontur (5) fixierbar ist, eine Kennzeichenplatte (6) mit einer Plattenoberseite (7) und eine Beleuchtungseinrichtung (10) mit Lichtquellen, welche die Plattenoberseite (7) aufleuchten lässt auf. Die Kennzeichenplatte (6) ist eine Lichtleiterplatte (11), die in ihrem Volumen (16) verteilt lichtstreuende Nanopartikel (17) aufweist. In mindestens einem Randbereich des Volumens weist die Lichtleiterplatte (11) mindestens eine eingebettete Lichtquelle auf. In dem Volumen (16) der Kennzeichenplatte (6) sind außerdem dreidimensionale Kennzeichensymbole (8) angeordnet.

Description

Es wird eine Kennzeichenvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Herstellung der Kennzeichenvorrichtung beschrieben. Dabei weist die Kennzeichenvorrichtung einen Kennzeichenrahmen, der an einer Fahrzeugaußenkontur fixierbar ist, auf. Auf einer Plattenoberseite einer Kennzeichenplatte sind Kennzeichensymbole eines Fahrzeugkennzeichens angeordnet.
Aus der Druckschrift EP 1 477 368 B1 ist dazu eine leuchtende Kennzeichentafel für Fahrzeuge bekannt. Die bekannte leuchtende Kennzeichentafel weist einen Lichtleiter mit gegenüberliegenden vorderen und hinteren Hauptflächen und zwischen diesen angeordneten Randseiten zur Hintergrundbeleuchtung der Kennzeichentafel auf. Außerdem weist die bekannte leuchtende Kennzeichentafel eine längliche Lichtquelle zum Beleuchten des Lichtleiters an einer der Randseiten auf. Vor der Vorderfläche des Lichtleiters ist eine transparente Kennzeichenplatte angeordnet, die aus mehreren Folienschichten besteht und einen Aufdruck von Kennzeichensymbolen aufweist.
Außerdem weist die bekannte Vorrichtung einen Kennzeichenrahmen mit Grundplatte auf, der den plattenförmigen Lichtleiter und die transparente Kennzeichenplatte aufweist, so dass drei plattenförmige Einheiten hintereinander angeordnet sind, nämlich die Grundplatte des Kennzeichenrahmens, der Lichtleiter als Hintergrundbeleuchtungsplatte und eine transparente Kennzeichenplatte, die mit Kennzeichensymbolen beschriftet ist.
Eine Aufgabe ist es, eine verbesserte Kennzeichenvorrichtung zu schaffen und ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung derselben anzugeben.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Als eine Ausführungsform der Erfindung wird eine Kennzeichenvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Herstellung der Kennzeichenvorrichtung beschrieben. Eine Ausführungsform der Kennzeichenvorrichtung weist einen Kennzeichenrahmen, der an einer Fahrzeugaußenkontur fixierbar ist, eine Kennzeichenplatte mit einer Plattenoberseite und eine Beleuchtungseinrichtung mit Lichtquellen, welche die Plattenoberseite aufleuchten lässt auf. Die Kennzeichenplatte ist eine Lichtleiterplatte mit Randbereichen, die in ihrem Volumen verteilt lichtstreuende Nanopartikel aufweist. In mindestens einem Randbereich des Volumens weist die Lichtleiterplatte mindestens eine eingebettete Lichtquelle auf. In dem Volumen der Kennzeichenplatte sind außerdem dreidimensionale Kennzeichensymbole angeordnet.
Mit dieser Kennzeichenvorrichtung ist der Vorteil verbunden, dass kein zu der Kennzeichenplatte zusätzlicher Lichtleiter als Hintergrundbeleuchtung erforderlich ist, vielmehr ist die Lichtleiterplatte selbst derart beschichtet und präpariert, dass sie als Kennzeichenplatte ohne einen zusätzlichen den Hintergrund beleuchtenden Lichtleiter, wie es das obige Dokument offenbart, einsetzbar ist. Damit ist nicht nur ein Kostenvorteil verbunden, sondern auch der Vorteil, dass die gesamte Kennzeichenvorrichtung deutlich dünner als die bekannte beleuchtete Kennzeichentafel ausgeführt werden kann, was eine zusätzliche Gewichtseinsparung und damit auch Kraftstoffeinsparung für das Fahrzeug ermöglicht.
Darüber hinaus erscheinen die dreidimensionalen Kennzeichensymbole in dem Volumen deutlicher und plastischer gegenüber herkömmlichen Kennzeichensymbolen auf der Oberseite von Kennzeichenplatte. Ferner sind die dreidimensionalen Kennzeichensymbole in dem Volumen vor mechanischen Beschädigungen und vor Kontaminationen geschützt. Auch sind derartige Kennzeichenvorrichtungen fälschungssicher.
Ein weiterer Vorteil besteht in der in die Kennzeichenplatte integrierten Beleuchtungseinrichtung, wodurch die Endmontage verbilligt werden kann, da weniger Komponenten auf Lager zu halten sind und eine Vielzahl von Montagetätigkeiten wie das Anbringen einer Kennzeichenmulde oder dass Einsetzen von Lichtquellen in Beleuchtungstaschen oder Gehäuse entfallen. Die Störanfälligkeit ist außerdem vermindert, da die Beleuchtungseinrichtung wasserfest in das Kunststoffmaterial der Lichtleiterplatte eingebettet ist.
Unter lichtstreuenden Nanopartikeln werden in diesem Zusammenhang Partikel verstanden, die einen Durchmesser von 10 bis 200 Nanometer aufweisen. Die Nanopartikel streuen das eingekoppelte Licht weitestgehend isotrop. Als Nanopartikel werden vorzugsweise farblose Partikel mit einem Brechungsindex, der sich von der Lichtleiterplatte um 0,06 ≤ Δn ≤ 0,4 unterscheidet, eingesetzt. Diese Nanopartikel sind im Volumen der Lichtleiterplatte verteilt angeordnet und können zusätzlich von einer Hüllschicht umgeben sein, welche die Einbettung der Nanopartikel in das Lichtleitermaterial der Lichtleiterplatte verbessert. Durch die Einbettung der lichtstreuenden Nanopartikel ergibt sich ein Lichtleitermaterial, das im unbeleuchteten Zustand durchsichtig ist, während es bei einer Lichtbestrahlung durch in das Lichtleitermaterial integrierte Beleuchtungskörper eine effektive allseitige Lichtabstrahlung zeigt.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Beleuchtungseinrichtung mindestens eine Lichtquelle auf, die mit ihren Zuleitungen in Randbereiche der Lichtleiterplatte eingebettet ist. Diese Lichtquelle weist einen Außendurchmesser oder Dickenabmessungen auf, die gleich oder geringer als die Plattendicke der Lichtleiterplatte sind, so dass die Lichtquelle in einem Randbereich der Lichtleiterplatte eingebettet werden kann. Dazu können vorzugsweise Leuchtdioden eingesetzt werden, deren Lichtstrahlen von einer der Randbereiche aus auf das Volumen der Lichtleiterplatte mit den dort verteilten lichtstreuenden Nanopartikeln ausgerichtet ist.
Weiterhin ist es von Vorteil, die Lichtquellen derart anzuordnen, dass jeweils zwei Leuchtdioden auf gegenüberliegenden Randbereichen eingebettet sind und einander gegenüberliegend Licht in das Volumen der Lichtleiterplatte einkoppeln, so dass die Plattenoberseite, soweit sie nicht von Kennzeichensymbolen eingenommen ist durch die Lichtstreuung an den Nanopartikeln aufleuchten kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass mindestens eine der Randbereiche eine höhere Konzentration von lichtstreuenden Nanopartikeln ausweist als das verbleibende Volumen der Lichtleiterplatte. Dies hat den Vorteil, dass ein hell aufleuchtender Randbereich entsteht, wenn in diesen Randbereich gezielt Licht einer Leuchtdiode oder einer Laserdiode, eingekoppelt wird. An der hohen Konzentration der Nanopartikel in diesem Randbereich wird das Laserlicht gestreut und in das verbleibenden Volumen als Streulicht eingekoppelt, wo die lichtstreuenden Nanopartikel die Plattenoberseite aufleuchten lassen.
Ferner ist es möglich, dass der mindestens eine Randbereich, in dem die Beleuchtungseinrichtung integriert ist, auf seinen Oberflächen eine Verspiegelungsschicht aufweist, um einerseits eine von einer Lichtquelle ausgehende Blendwirkung zu vermeiden und andererseits die Bestrahlungswirkung der Lichtquelle auf die indem Volumen der Lichtleiterplatte verteilten lichtstreuenden Nanopartikel zu verbessern.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist auf der Plattenoberseite zwischen den dreidimensionalen Kennzeichensymbolen eine transparente Retroreflektorfolie angeordnet. Die Transparente Retroreflektorfolie hat den Vorteil, dass sie einerseits Streulicht bei eingeschalteter Lichtquelle durch die Retroreflektorfolie dringen lässt und andererseits die Oberseite der Kennzeichenplatte bei Anstrahlung durch dritte Fahrzeuge intensiver aufleuchten lässt.
Weiterhin ist als Kennzeichenmaterial für die dreidimensionalen Kennzeichensymbole ein nicht transparentes farblich von der Plattenoberseite kontrastreich abgesetztes und nicht reflektierendes Kennzeichenmaterial vorgesehen. Dafür kann ein gefärbter oder geschwärzter Kunststoff eingesetzt werden, wobei die Kennzeichensymbole mittels Spritzguss vorgefertigte Kunststoffteile sein können, die in Aussparungen der Lichtleiterplatte mit integraler Beleuchtungseinrichtung eingeklebt sind. Außerdem können die Kennzeichensymbole einen gefärbten oder geschwärzten Elastomer mit abgerundeten Kanten aufweisen, der aufgrund seiner gummielastischen Eigenschaften selbst bei schlagartigen unfallbedingten Druckbeanspruchung in seine dreidimensionale Kennzeichenform zurückfedert. Außerdem erleichtern elastomere dreidimensionale Kennzeichen die Anpassung des flexiblen Fahrzeugkennzeichens an Krümmungen einer Fahrzeugaußenkontur.
Als dreidimensionale Kennzeichen können auch farbig erscheinende wie rote, grüne oder blaue Kennzeichensymbole in das Volumen der Lichtleiterplatte eingebettet sein, um damit beispielsweise Zulassungsbeschränkungen, wie bei einem Überführungskennzeichen oder wie bei Kennzeichen von landwirtschaftlich genutzten Fahrzeugen, zu signalisieren. Auch können nationale Kennzeichensymbole wie farbige Flaggen und Embleme direkt auf die Plattenoberseite der Lichtleiterplatte mittels farbiger transparenter Folie oder durch Farbdruck aufgebracht sein.
In einer weiteren Ausführungsform der dreidimensionalen Kennzeichensymbole weisen diese eine Metalllegierung auf. Diese Metalllegierung kann eine galvanisch abgeschiedene Metalllegierungsschicht oder eine aufgedampfte Metalllegierungsschicht sein, mit der die dreidimensionalen Kennzeichen veredelnd beschichtet sind. Der Metallglanz kann dabei die Erkennbarkeit des Fahrzeugskennzeichens erhöhen. Außerdem können derartige vorgeformte und metallisch beschichtete Kennzeichensymbole bereits bei der Herstellung der lichtleiterplatte in das Plattenmaterial mit eingegossen werden, das es beim Einbetten mittels Spritzgießen seine äußere Kontur beibehält.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Lichtleiterplatte mit eingebetteten Kennzeichensymbolen eine mit lichtstreuenden Nanopartikeln beladene PMMA (Polymethylmethacryl) Kunststoffplatte ist. Dieses Polymethylmethacryl zeichnet sich durch seine hohe Klarsichtigkeit aus, wobei die lichtstreuenden Nanopartikel dafür sorgen, dass bei Einschalten der in das Volumen der Lichtleiterplatte integrierten Beleuchtungseinrichtung das Licht der Lichtquellen in Richtung der Plattenoberseite gestreut wird, und die Oberseite der Lichtleiterplatte soweit sie nicht von Kennzeichensymbolen eingenommen ist, lichtstreuend aufleuchten lässt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Material der die Kennzeichensymbole tragenden Lichtleiterplatte einen Weichmacherzusatz auf. Dieser Weichmacherzusatz wird beim Herstellen der PMMA-Platte mit den lichtstreuenden Nanopartikeln der Kunststoffmasse zugegeben, so dass die Lichtleiterplatte mit den Kennzeichensymbolen einer Fahrzeugaußenkontur anpassbar ist und sich somit auch an Krümmungen der Fahrzeugaußenkontur anpassen kann. Zumindest ist es nicht erforderlich, dass die Fahrzeugaußenkontur eine flächige Vertiefung aufweist, um die Kennzeichenvorrichtung aufzunehmen, anzuordnen und durch entsprechende separat am Fahrzeug angebrachte Kennzeichenleuchten, aufleuchten zu lassen.
Um eine Rückstrahlung bei Tageslicht und auch bei eingeschalteter Kennzeichenbeleuchtung weiter zu verstärken, kann auf der Rückseite der Lichtleiterplatte eine Reflektorfolie angeordnet sein, die Tageslicht und das Licht der lichtstreuenden Nanopartikel in Richtung der Plattenoberseite reflektiert.
Um ein schnelles Wechseln der die eingebetteten Kennzeichensymbole aufweisende Kennzeichenplatte bei einem Kennzeichenwechsel zu ermöglichen, kann es vorgesehen sein, an dem Kennzeichenrahmen kippbare Haltelaschen oder Halteklipse anzuordnen, welche die Kennzeichensymbole aufweisende Kennzeichenplatte an der Fahrzeugaußenkontur in Position halten und beim Aufklappen der Haltelaschen oder der Halteklipse die Kennzeichenplatte freigeben.
Auch für den Kennzeichenrahmen kann ein Kunststoff vorgesehen werden, der einen Weichmacherzusatz aufweist, so dass der Kennzeichenrahmen einer Fahrzeugaußenkontur ohne Probleme anpassbar ist und auch gekrümmte Flächen mit dieser Kennzeichenvorrichtung versehen werden können.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Kennzeichenvorrichtung für ein Fahrzeug weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf. Zunächst wird ein Spritzgusswerkzeugs mit eingelagerten Lichtquellen und Zuleitungen zusammengebaut. In einer Spritzgussvorrichtung wird vorbereitend ein Mischen eines Lichtleitermaterials mit lichtstreuenden Nanopartikeln zu einer Spritzgussmasse durchgeführt. Dann erfolgt ein Spritzgießen einer Lichtleiterplatte in den Abmessungen eines Fahrzeugkennzeichenschildes unter Einbetten der Lichtquellen und der Zuleitungen bis auf elektrische Anschlusskontakte, die aus der Lichtleiterplatte herausragen.
Mit diesem Verfahren kann eine neutrale Kennzeichenplatte bereitgestellt werden, in deren Volumen noch keine dreidimensionalen Kennzeichensymbole eingebettet sind, sondern lediglich auf deren Plattenoberseite Farbfolien mit nationalen Symbolen, Abkürzungen oder Flaggen aufgebracht sind. Ein Einbetten der Kennzeichensymbole kann danach auf unterschiedliche Weise erfolgen.
So kann eine Einschreiben von nicht transparenten Kennzeichensymbolen in die transparente Lichtleiterplatte erfolgen, indem mittels Ausrichten eines Laserstrahls auf Volumenbereiche der Lichtleiterplatte Kennzeichensymbole unter Fokus- und Positionsänderungen des Laserstrahls eingebracht werden.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass eine Vielzahl von vorgefertigten Rohlingen mit bereits aufgebrachten nationalen oder internationalen Emblemen und integrierter Beleuchtungseinrichtung bevorratet werden können. Lediglich ein Laserschreibgerät ist von dem Schildermacher bereitzustellen, um die Rohlinge mit im Volumen einzuschreibende drei dimensionale Kennzeichensymbole des Fahrzeugkennzeichens zu versehen. Zum Laserschreiben wird der Laserstrahl zunächst aufgeweitet und dann auf einen Punkt im Volumen der Lichtleiterplatte fokussiert. Im Bereich des fokussierten Laserstrahls bilden sich intransparente Kohlenstoffagglomerate, die sich im Volumen von dem umgebenden transparenten Lichtleitermaterial der Lichtleiterplatte deutlich erkennbar abheben.
Weiterhin ist es möglich, in die transparente Lichtleiterplatte Kennzeichensymbole einzubetten, indem Aussparungen, deren Konturen den dreidimensionalen Kennzeichensymbole entsprechen, in die Lichtleiterplatte eingebracht werden und mit vorgefertigten dreidimensionalen Kennzeichensymbolen aufgefüllt werden. Die Aussparungen können mittels Laserablation präzise eingebracht werden und die sprechen, in die Lichtleiterplatte eingebracht werden und mit vorgefertigten dreidimensionalen Kennzeichensymbole können einem Vorrat entnommen und in die Aussparungen eingeklebt werden.
Weiterhin ist es möglich, in die transparente Lichtleiterplatte Kennzeichensymbole einzubetten, indem Aussparungen, deren Konturen den dreidimensionalen Kennzeichensymbole entsprechen, in die Lichtleiterplatte eingebracht werden und mit einer nichttransparenten Kunststoffmasse aufgefüllt werden. Zum einbringen der Aussparungen kann wieder eine Laserablation oder eine Ausfräsen eingesetzt werden und zum Auffüllen mit einer nicht transparenten Kunststoffmasse kann beispielsweise ein nicht transparenter Epoxidharz oder eine gefärbte gummielastische Silikonmasse eingesetzt werden, Dabei kann die Silikonmasse außerdem mit einem erhabenen aus der Oberfläche herausragenden Wulst ausgebildet sein.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Kennzeichenvorrichtung für ein Fahrzeug weist nachfolgende Verfahrensschritte auf. Zunächst wird ein Spritzgusswerkzeugs mit eingelagerten Lichtquellen und Zuleitungen zusammengebaut, in das bereits vorgefertigte Kennzeichensymbole mit eingelegt werden, die aus einem Kunststoff oder einer Metalllegierung oder einer Metall beschichteten Kunststoff hergestellt sind und Metall hergestellt sind, welche eine höhere Temperaturfestigkeit aufweisen als eine mit Nanopartikeln gefüllte Spritzgussmasse. In einer Spritzgussvorrichtung wird vorbereitend ein Mischen eines Lichtleitermaterials mit lichtstreuenden Nanopartikeln zu einer Spritzgussmasse durchgeführt. Dann erfolgt ein Spritzgießen einer Lichtleiterplatte in den Abmessungen eines Fahrzeugkennzeichenschildes unter Einbetten der Lichtquellen, der dreidimensionalen Kennzeichensymbole und der Zuleitungen bis auf elektrische Anschlusskontakte, die aus der Lichtleiterplatte herausragen sollen.
Ein Kennzeichenrahmen aus Kunststoff mit Haltelaschen für die Lichtleiterplatte und Kontaktelementen für die elektrischen Anschlusskontakte der Kennzeichenplatte der in die kennzeichenplatte integrierten Beleuchtungseinrichtung kann in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt werden, um die Kennzeichenvorrichtung zu komplettieren. Um die Einsetzbarkeit der Lichtleiterplatte in den Kennzeichenrahmen zu gewährleisten, sind die Außenabmessungen der Lichtleiterplatte derart bemessen, dass der Kennzeichenrahmen an Randseiten der Lichtleiterplatte auf der Plattenoberseite aufliegt.
Zur Verstärkung des Aufleuchtens der Bereiche der Plattenoberseite, die frei von eingebetteten Kennzeichensymbolen sind kann zusätzlich die Rückseite der Lichtleiterplatte mit einer Reflektorfolie beschichtet werden, so dass Streulicht, das an den lichtstreuenden Nanopartikeln in dem Volumen der Lichtleiterplatte nach hinten gestreut wird, von der auf der Rückseite aufgebrachten Reflektorfolie in Richtung auf die Plattenoberseite reflektiert wird. Das hat zusätzlich den Vorteil, dass die nicht von Kennzeichensymbolen bedeckte Plattenoberseite auch bei Tageslicht heller erscheint und die dreidimensionalen Kennzeichensymbole in dem Plattenvolumen deutlich und scharf abgegrenzt erscheinen lässt.
Ferner ist es vorgesehen, an einen Kunststoffrahmen Haltelaschen oder Halteklipse für die Kennzeichensymbole aufweisende Lichtleiterplatte mit einem Kunststoffspritzgussverfahren herzustellen. Sobald die Lichtleiterplatte in dem Rahmen eingelegt ist, kontaktieren beispielsweise elektrischen Anschlusskontakte der Kennzeichenplatte Kontaktelemente des Kennzeichenrahmens, so dass von dem Kennzeichenrahmen aus die in der Kennzeichenplatte eingebetteten Lichtquellen versorgt werden können.
Mit dieser Kennzeichenvorrichtung entfallen an einem Fahrzeug sämtliche Bauräume, wie sie bisher als Kennzeichenmulden und für zusätzliche Kennzeichenbeleuchtungen vorzusehen sind. Auch wird die Freiheit zur Gestaltung von Heckpartien und Frontpartien eines Fahrzeugs vergrößert, wobei die minimalen Dimensionen der vom Kennzeichenrahmen her beleuchteten Kennzeichen weniger störend für das Gesamtdesign von Heckseiten oder Frontseiten eines Fahrzeugs erscheinen. Schließlich ergibt sich bei diesem Herstellungsverfahren der Vorteil, dass nach wie vor eine Kennzeichensymbole tragende Platte in einen Kennzeichenrahmen, beispielsweise beim Wechseln eines Kennzeichens, ohne großen Montageaufwand eingeklipst werden kann.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Kennzeichenvorrichtung auf einer Frontseite;
2 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Kennzeichenvorrichtung auf einer Heckseite;
3 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Kennzeichenplatte aus einem Lichtleitermaterial mit eingebetteter Lichtquelle gemäß einer ersten Ausführungsform;
4 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Kennzeichenplatte gemäß 3 nach einem Einbetten von dreidimensionalen Kennzeichensymbolen in das Volumen der Kennzeichenplatte;
5 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Kennzeichenplatte aus einem Lichtleitermaterial mit eingebetteter Lichtquelle gemäß einer zweiten Ausführungsform;
6 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Kennzeichenplatte gemäß 5 nach einem Einbringen von dreidimensionalen Kennzeichensymbolen in das Volumen der Kennzeichenplatte;
7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Kennzeichenplatte entlang der Schnittlinie A-A gemäß 6;
8 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Kennzeichenplatte aus einem Lichtleitermaterial mit eingebetteter Lichtquelle gemäß einer dritten Ausführungsform;
9 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Kennzeichenplatte gemäß 8 nach einem Einbringen von dreidimensionalen Kennzeichensymbolen in das Volumen der Kennzeichenplatte;
1 zeigt mit einer schematischen perspektivischen Ansicht eines Fahrzeugs 2 die Frontseite 25 desselben mit einer Kennzeichenvorrichtung 1. Die Kennzeichenvorrichtung 1 wird von einem Kennzeichenrahmen 3 umgeben, der ein Fahrzeugkennzeichen 9 auf einer Kennzeichenplatte 6 trägt. Das Fahrzeugkennzeichen 9 auf der Kennzeichenplatte 6 weist dreidimensionale Kennzeichensymbole 8 auf, wobei die Kennzeichenvorrichtung 1 aus Materialien hergestellt ist, die es ermöglichen, die Kennzeichenvorrichtung 1 einer beliebigen Fahrzeugaußenkontur 5 der Frontseite 25 anzupassen.
2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Heckseite 26 eines Fahrzeugs 2. Auf der Heckseite 26 ist in dieser Ausführungsform die Kennzeichenvorrichtung 1 der Außenkontur einer Heckklappe 27 angepasst, ohne dass in der Heckklappe 27 eine Kennzeichenmulde und/oder eine in die Heckklappe 27 integrierte Kennzeichenbeleuchtung vorzusehen sind.
3 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Kennzeichenplatte 6 aus einer Lichtleiterplatte 11 vor einem Einbringen von dreidimensionalen Kennzeichensymbolen in ein Volumen 16 der Lichtleiterplatte 11. Die Lichtleiterplatte 11 weist vier Randbereiche 12, 13, 14 und 15 auf. Die Lichtleiterplatte 11 ist transparent und weist in ihrem Volumen 16 lichtstreuende Nanopartikel 17 auf, so dass die Plattenoberseite 7 in den Bereichen, in denen sie nicht, wie in 4 gezeigt, mit von Kennzeichensymbolen 8 eines Fahrzeugkennzeichens 9 eingenommen ist, aufleuchten kann.
Die Lichtleiterplatte 11 weist zwei einander gegenüberliegende Lichtquellen 22 und 23 einer in die Kennzeichenplatte 6 integrierten Beleuchtungseinrichtung 10 auf. Die Lichtquellen 22 und 23 sind in einander gegenüberliegenden Randbereichen 12 und 14 der Lichtleiterplatte 11 mit ihren elektrischen Zuleitungen bis auf äußere elektrische Anschlusskontakte 36 eingebettet. Die Lichtquellen 22 und 23 sind auf das mit lichtstreuenden Nanopartikeln 17 gefüllte Volumen 16 der Lichtleiterplatte 11 ausgerichtet. Bei eingeschalteter Beleuchtungseinrichtung 10 streuen die Nanopartikel 17 die Lichtstrahlen 32 der eingebetteten Lichtquellen 22 und 23 in Richtung auf die Plattenoberseite 7, so dass diese aufleuchtet. Die Randbereiche 12 und 14 können mindestens an den Positionen der Lichtquellen 22 und 23 oberflächig auf drei Seiten Verspiegelungsschichten 37 aufweisen, um die Leuchtwirkung zu verstärken und um Blendwirkungen zu vermindern.
In einem Randbereich 30 der Randseite 12 kann die Lichtleiterplatte 11 auch Farbabdeckungen 20 aufweisen. Der Randbereich 30 der Plattenoberseite 7 ist sowohl mit einem nationalen Zeichen 31 als auch mit einem blau eingefärbten Bereich 35 mit dem Sternenkranz der Europäischen Gemeinschaft versehen. Die Lichtleiterplatte 11 kann als Kennzeichenplatte 6 in einen Kennzeichenrahmen mit wenigen Handgriffen eingesetzt werden und die in 4 gezeigte Kennzeichenvorrichtung 1 komplettieren.
Die Plattenoberseite 7 der Lichtleiterplatte 11 kann mit einer transparenten nicht gezeigten Retroreflektorfolie bedeckt sein, um die Kennzeichenplatte bei Dunkelheit in einem Scheinwerferlicht aufleuchten zu lassen. Außerdem kann die Rückseite 4 eine nicht gezeigte Reflektorfolie aufweisen, um die gestreute Lichtintensität zu verstärken.
4 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Kennzeichenvorrichtung 1 mit einer Kennzeichenplatte 6 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung nach einem Einbringen von dreidimensionalen Kennzeichensymbolen 8. Die Kennzeichensymbole 8 können als vorgefertigte Buchstaben, Zahlen oder Zeichen aus einem Vorrat entnommen und in vorbereitete Aussparungen der Lichtleiterplatte 11 eingebracht sein. Dabei kann der Kennzeichenrahmen 3 derart bemessen sein, dass er die Randbereiche 12 bis 14, in denen die Lichtquellen 22 und 23 angeordnet sind, derart überlappt, dass die Lichtquellen nicht sichtbar sind.
Um die Lichtleiterplatte 11 in den Kennzeichenrahmen 3 einzulegen, kann beispielsweise ein unterer Rand 33 des Kennzeichenrahmens 3 abkippbar sein, so dass die Lichtleiterplatte 11 von unten nach oben eingelegt werden kann, bis beispielsweise die aus einem oberen Randbereich 13 der Lichtleiterplatte 11 herausragenden und in 3 gezeigten elektrischen Anschlusskontakte 36 der in die Lichtleiterplatte 11 integrierten Beleuchtungseinrichtung 10 entsprechende nicht gezeigte Kontaktelemente des Kennzeichenrahmens 3 berühren.
5 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Kennzeichenplatte 6 einer Kennzeichenvorrichtung 40 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit eingebetteten Lichtquellen 22 vor einem Einbringen von dreidimensionalen Kennzeichensymbolen. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden in den nachfolgenden Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. In dieser zweiten Ausführungsform sind die Lichtquellen 22 der in die Kennzeichenplatte 6 integrierten Beleuchtungseinrichtung 10 einseitig in dem oberen Randbereich 13 der Lichtleiterplatte 11 integriert. Auch in dieser Ausführungsform können die Oberflächen an den Positionen der Lichtquellen 22 Verspiegelungsschichten 37 aufweisen, so dass Blendwirkungen vermieden werden und die Beleuchtungsintensitäten auf die lichtstreuenden Nanopartikel 17 verstärkt ist.
6 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Kennzeichenvorrichtung 40 gemäß der zweiten Ausführungsform mit der Kennzeichenplatte 6 gemäß 5 nach einem Einbringen von dreidimensionalen Kennzeichensymbolen und Einschieben der Kennzeichenplatte 6 in einen Kennzeichenrahmen 3. Dabei kontaktieren die in 5 gezeigten aus der Lichtleiterplatte 11 herausragenden elektrischen Anschlusskontakte 36 der Lichtquellen 26 entsprechende Kontaktelemente des Kennzeichenrahmens 3. Ferner zeigt 6 eine Schnittlinie A-A zur Lage eines Querschnitts der nachfolgenden 7.
7 zeigt mit den 7A und 7B einen schematischen Querschnitt durch die Kennzeichenvorrichtung 40 gemäß 4 entlang der Schnittlinie A-A. Der Kennzeichenrahmen 3 fixiert wie 7A zeigt die Kennzeichensymbole 8 aufweisende Lichtleiterplatte 11 an ihren hier gezeigten Randbereichen 13 und 15. Die transparente Lichtleiterplatte 11 weist in ihrem Volumen 16 die lichtstreuenden Nanopartikel 17 auf, welche die Lichtstrahlen 32 einer eingebetteten Lichtquelle 22 einer Beleuchtungseinrichtung 10 derart streuen, dass in Pfeilrichtung C die Plattenoberseite 7 an den Stellen, an denen sie nicht von den eingebetteten dreidimensionalen Kennzeichensymbolen 8 eingenommen ist, aufleuchten kann.
Dazu weist die Lichtquelle 22 eine Leuchtdiode auf, die in dem oberen Randbereich 13 der Lichtleiterplatte 11 eingebettet ist und deren Dicke geringer ist als die Dicke der Lichtleiterplatte 11, wie es 7B im Detail zeigt. Aus der Lichtleiterplatte 11 ragen elektrische Anschlusskontakte 36 heraus, die beispielsweise in Kontaktelemente 39 des Kennzeichenrahmens 3 einsteckbar sind, wobei die Kontaktelemente 39 mit elektrischen Leitungen 34 zur Versorgung der Lichtquellen 22 der Beleuchtungseinrichtung 10 elektrisch in Verbindung stehen.
Auf der unteren Randseite 15 weist der Kennzeichenrahmen 3 einen klappbaren unteren Rand 33 auf, der in Pfeilrichtung B abkippbar ist, so dass die Kennzeichensymbole 8 tragende Lichtleiterplatte 11 in den Kennzeichenrahmen 3 nach oben unter Kontaktierung der elektrischen Anschlusskontakte 36 mit den Kontaktelementen 39 wie 7B zeigt einschiebbar ist.
Auf der Rückseite 4 der Lichtleiterplatte 11 kann eine Reflektorfolie 21 angeordnet sein, um die Leuchtwirkung in Richtung auf die Plattenoberseite 7 der Lichtleiterplatte 11 zu verstärken. Auf der Plattenoberseite 7 ist die transparente Retroreflektorfolie 24 angeordnet, die Streulicht bei eingeschalteter Lichtquelle 22 durch die Retroreflektorfolie 24 dringen lässt. Andererseits weist die Retroreflektorfolie 24 Strukturen auf, die bei Anstrahlung durch dritte Fahrzeuge intensiver aufleuchten.
8 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Kennzeichenplatte 6 einer Kennzeichenvorrichtung 50 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Der Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen besteht darin, dass in dem oberen Randbereich 13 und dem unteren Randbereich 15 der Lichtleiterplatte 11 jeweils ein Leuchtköper 41 bzw. 42 eingebettet ist. Die Leuchtkörper 41 und 42 sind aus einem Lichtleitermaterial wie PMMA (Polymethylmethacryl) und weisen in ihrem Volumen eine höhere Konzentration von lichtstreuenden Nanopartikeln 17 als im Volumen der übrigen Lichtleiterplatte 11 auf.
In mindestens einem Endbereich 43 bzw. 44 der Leuchtköper 41 bzw. 42 sind in das Lichtleitermaterial der Leuchtkörper 41 bzw. 42 Laserdioden 45 bzw. 46 eingebettet, die einen konzentrierten Laserstrahl 47 in die Leuchtkörper 41 bzw. 42 einkoppeln können, so dass die hohe Konzentration an Nanopartikeln 17 ein intensives Streulicht 38 in Pfeilrichtung C in das Volumen der Lichtleiterplatte 11 streut.
Das Streulicht 38 der Leuchtkörper 41 und 42 wird durch eine Verspiegelungsschicht auf den Außenflächen der Leuchtköper 41 und 42 in Richtung auf das Volumen der Lichtleiterpatte 11 verstärkt. Gleichzeitig vermindert die Verspiegelung der Leuchtkörperoberflächen die Blendwirkung der Leuchtkörper. An den Nanopartikeln 17 der Leiterplatte 11 wird das intensive Streulicht 38 der Leuchtkörper 41 und 42 in Richtung der Plattenoberseite 7 gestreut und lässt diese aufleuchten. Aus dem Volumen 16 der Lichtleiterplatte 11 können elektrische Anschlusskontakte 36 herausragen, die mit eingebetteten Zuleitungen 48 und 49 zu den Laserdioden 45 und 46 elektrisch in Verbindung stehen.
9 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Kennzeichenplatte 6 gemäß 8 nach einem Einbringen von dreidimensionalen Kennzeichensymbolen 8 und Einbringen der Kennzeichenplatte 6 in einen Kennzeichenrahmen 3, zur Komplettierung der Kennzeichenvorrichtung 50. Die in 9 angedeutete Restfläche der Leuchtkörper 41 und 42 ist durch die oben erwähnte Verspiegelungsschicht nur soweit sichtbar, wie die Randbereiche 13 und 15 der Kennzeichenplatte 6 nicht durch Überlappungen des Kennzeichenrahmens 3 verdeckt werden. Die in dem oberen und den unteren Randbereich 13 und 15 der Kennzeichenplatte 6 integrierte Beleuchtungseinrichtung 10 aus Leuchtkörpern 41 und 42 ist bei eingebetteten dreidimensionalen Kennzeichensymbolen 8 besonders effektiv, da die optische Abschirmung durch die in das Volumen hineinragenden Kennzeichensymbole 8 geringer ist als bei Beleuchtung von den Randseiten 12 und 14 aus.
Bezugszeichenliste

1: Kennzeichenvorrichtung
2: Fahrzeug
3: Kennzeichenrahmen
4: Rückseite
5: Fahrzeugaußenkontur
6: Kennzeichenplatte
7: Plattenoberseite
8: Kennzeichensymbol
9: Fahrzeugkennzeichen
10: Beleuchtungseinrichtung
11: Lichtleiterplatte
12: Randbereich
13: Randbereich
14: Randbereich
15: Randbereich
16: Volumen
17: Nanopartikel
20: Farbabdeckung
21: Reflektorfolie
22: Lichtquelle
23: Lichtquelle
24: Retroreflektorfolie
25: Frontseite
26: Heckseite
27: Heckklappe
30: Randbereich
31: nationales Zeichen
32: Lichtstrahl
33: unterer Rand
34: elektrische Leitung
35: farbiger Bereich
36: elektrischer Anschlusskontakt
37: Verspiegelungsschicht
38: Streulicht
39: Kontaktelement
40: Kennzeichenvorrichtung
41: Leuchtkörper
42: Leuchtkörper
43: Endbereich
44: Endbereich
45: Laserdiode
46: Laserdiode
47: Laserstrahl
48: Zuleitung
49: Zuleitung
50: Kennzeichenvorrichtung
A-A: Schnittlinie
B: Pfeilrichtung
C: Pfeilrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1477368 B1 [0002]

Claims

Kennzeichenvorrichtung eines Fahrzeugs (2) aufweisend: – einen Kennzeichenrahmen (3), der an einer Fahrzeugaußenkontur (5) fixierbar ist; – eine Kennzeichenplatte (6) mit einer Plattenoberseite (7); – eine Beleuchtungseinrichtung (10) mit mindestens einer Lichtquelle (22, 23), welche die Plattenober seite (7) aufleuchten lässt; wobei die Kennzeichenplatte (6) eine Lichtleiterplatte (11) ist, die in ihrem Volumen (16) verteilt lichtstreuende Nanopartikel (17) aufweist und in mindestens einem Randbereich (12 bis 15) des Volumens (16) mindestens eine eingebettete Lichtquelle (22, 23) aufweist, und wobei in dem Volumen (16) der Kennzeichenplatte (6) dreidimensionale Kennzeichensymbole (8) angeordnet sind.
Kennzeichenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Beleuchtungseinrichtung (10) als mindestens eine Lichtquelle (22, 23) eine Leuchtdiode aufweist, die mit ihren Zuleitungen (48, 49) in Randbereiche (12 bis 15) der Lichtleiterplatte (11) eingebettet ist.
Kennzeichenvorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungseinrichtung (10) einander gegenüberliegende Lichtquellen (22, 23) aufweist, die in einander gegenüberliegenden Randbereichen (12, 14) eingebettet sind.
Kennzeichenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Randbereich (12 bis 15) eine höhere Konzentration von lichtstreuenden Nanopartikeln (17) ausweist als das verbleibende Volumen (16) der Lichtleiterplatte (11).
Kennzeichenvorrichtung nach Anspruch 4, wobei in dem Randbereich (13, 15) mit einer höheren Konzentration von lichtstreuenden Nanopartikeln (17) mindestens eine Laserdiode oder eine Leuchtdiode angeordnet sind.
Kennzeichenvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei mindestens ein Randbereich (12 bis 15), in dem die Beleuchtungseinrichtung (10) integriert ist, Verspiegelungsflächen (37) in Positionen der Lichtquellen (22, 23) aufweist.
Kennzeichenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die dreidimensionalen Kennzeichensymbole (8) in dem Volumen (16) mindestens bis zu der Plattenoberseite (7) der Lichtgleiterplatte (11) erstrecken.
Kennzeichenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Rückseite (4) der Lichtleiterplatte (11) eine Reflektorfolie (21) aufweist.
Kennzeichenvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die dreidimensionalen Kennzeichensymbole (8) ein nicht transparentes farblich und kontrastreich von der Reflektorfolie (21) der Rückseite (4) abgesetztes und nicht reflektierendes Kennzeichenmaterial aufweisen.
Kennzeichenvorrichtung nach einem der Ansprüche, wobei auf der Plattenoberseite (7) in Bereichen, die keine dreidimensionalen Kennzeichensymbole (8) aufweisen eine transparente Retroreflektorfolie (24) angeordnet ist.
Kennzeichenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kennzeichensymbole (8) in Aussparungen der Lichtleiterplatte (11) eingebettet sind.
Verfahren zur Herstellung einer Kennzeichenvorrichtung (1) für ein Fahrzeug (2), das folgende Verfahrensschritte aufweist: – Einbauen von Lichtquellen (22, 23) mit ihren Zuleitungen (48, 49) in mindestens einen Randbereich (12 bis 15) eines Spritzgusswerkzeugs für eine Lichtleiterplatte (11); – Mischen eines Lichtleitermaterials mit lichtstreuenden Nanopartikeln (17) zu einer Spritzgussmasse; – Auffüllen des Spritzgusswerkzeugs in einem Spritzgussvorgang mit der Spritzgussmasse zu der Lichtleiterplatte (11) mit eingebetteten Lichtquellen; – Entnahme der Lichtleiterplatte (11) aus dem Spritzgusswerkzeug.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei ein Laserstrahl auf Volumenbereiche der Lichtleiterplatte (11) unter Einschreiben von dreidimensionalen Kennzeichensymbolen (8) mittels Fokus- und Positionsänderungen des Laserstrahls gerichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei Aussparungen, deren Konturen den dreidimensionalen Kennzeichensymbole (8) entsprechen, in die Lichtleiterplatte (11) eingebracht werden und mit vorgefertigten dreidimensionalen Kennzeichensymbolen (8) oder mit einer nichttransparenten Kunststoffmasse aufgefüllt werden.
Verfahren zur Herstellung einer Kennzeichenvorrichtung (1) für ein Fahrzeug (2), das folgende Verfahrensschritte aufweist: – Einbauen von Lichtquellen (22, 23) mit ihren Zuleitungen (48, 49) in mindestens einen Randbereich (12 bis 15) eines Spritzgusswerkzeugs für eine Kennzeichenplatte (6); – Einlegen von Kennzeichensymbolen (8) in das Spritzgusswerkzeug; – Mischen eines Lichtleitermaterials mit lichtstreuenden Nanopartikeln (17) zu einer Spritzgussmasse; – Auffüllen des Spritzgusswerkzeugs in einem Spritzgussvorgang mit der Spritzgussmasse; – Entnahme der Kennzeichenvorrichtung (1) aus dem Spritzgusswerkzeug.