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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zur Montage einer Leuchtvorrichtung.
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Leuchtvorrichtungen für Fahrzeuge sind grundsätzlich bekannt. Sie werden z. B. verwendet, um Rückleuchten oder Scheinwerfer eines Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen. Auch ist es bereits bekannt, dass in den Leuchtvorrichtungen für Fahrzeuge Lichtleitbauteile eingesetzt werden. Sogenannte Lichtleiter bzw. TIR-Körper (Total Internal Reflection) dienen dazu, eingekoppeltes Licht an die gewünschte Position zu leiten und dort auszukoppeln. Die Lichtemission erfolgt häufig von Leuchtmitteln, welche auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sind. Solche Leuchtmittel sind insbesondere LEDs, welche auf einer gemeinsamen LED-Platine angeordnet sind.
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Nachteilhaft bei bekannten Leuchtvorrichtungen für Fahrzeuge ist es, dass insbesondere hinsichtlich der Platine und des Lichtleitbauteils eine Erhöhung der Teileanzahl erfolgt, da für die Leuchtvorrichtung separate Ausgestaltungsformen für die linke und rechte Fahrzeugseite notwendig sind. So sind beispielsweise bei bekannten Leuchtvorrichtungen für die linke Rückleuchte und die rechte Rückleuchte des Fahrzeugs jeweils separate Leuchtvorrichtungen mit separaten Platinen und separaten Lichtleitbauteilen notwendig. Mit Bezug auf die gesamte Teileanzahl halbiert sich damit die Gesamtmenge für jedes Lichtleitbauteil und jede Platine, wodurch sich dementsprechend die Stückkosten aufgrund der geringeren Stückzahl erhöhen. Auch ist der Aufwand für die Zulassung beider Platinen bzw. für die Auslegung beider Lichtleitbauteile dementsprechend doppelt so hoch. Darüber hinaus wird für Lichtleitbauteile häufig ein aufwendiger Spritzguss notwendig, insbesondere dann, wenn es sich um dicke Lichtleitbauteile handelt. In einem solchen Fall muss ein Zweikomponenten-Spritzguss durchgeführt werden, welcher teure und aufwendige Werkzeuge benötigt. Diese teuren und aufwendigen Werkzeuge sind damit sowohl für das linke Lichtleitbauteil, als auch das rechte Lichtleitbauteil notwendig.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchtvorrichtung für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zur Montage einer Leuchtvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche in kostengünstiger und einfacher Weise eine Teilevereinheitlichung zumindest teilweise für linke und rechte Leuchtvorrichtungen ermöglichen. Dies führt vorteilhafterweise zu einer Reduktion der unterschiedlichen Teile.
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Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchtvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Eine erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung für ein Fahrzeug weist eine Platine mit wenigstens einem darauf angeordneten Leuchtmittel auf. Weiter weist die Leuchtvorrichtung zumindest ein Lichtleitbauteil für ein Leiten des von dem Leuchtmittel emittierten Lichts auf. Darüber hinaus ist ein Gehäuse für die Aufnahme der Platine und des zumindest einen Lichtleitbauteils vorgesehen. Eine erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse Positioniermittel aufweist für das Positionieren des zumindest einen Lichtleitbauteils relativ zur Platine.
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Erfindungsgemäß handelt es sich bei den Leuchtmitteln auf der Platine insbesondere um LEDs. Die Positioniermittel dienen im Gegensatz zu bekannten Leuchtvorrichtungen für ein indirektes Positionieren des Lichtleitbauteils relativ zur Platine. Mit anderen Worten erfolgt die Positionierung über das Gehäuse, welches hinsichtlich der Ausrichtkette zwischen Lichtleitbauteil und Platine angeordnet ist. Dies erhöht zwar grundsätzlich die Komplexität, da auf diese Weise zusätzliche Positioniermittel am Gehäuse vorgesehen werden müssen, jedoch wird es auf diese Weise möglich, das auf links bzw. auf rechts angepasste Gehäuse mit entsprechend angepassten Positioniermitteln auszuführen. Die Positioniermittel im Gehäuse erlauben es nun, sowohl das Lichtleitbauteil, als auch die Platine in erfindungsgemäßer Weise auszurichten und dementsprechend trotz einheitlicher Ausführungsform der Platine und einheitlicher Ausführungsform des Lichtleitbauteils eine Adaption der Ausrichtposition zum Gehäuse wie auch relativ zwischen Lichtleitbauteil und Platine zur Verfügung zu stellen. Mit anderen Worten wird durch die Positioniermittel die Spezifität der Ausrichtung der Platine und/oder des Lichtleitbauteils für die linke oder die rechte Fahrzeugseite in das Gehäuse verlegt. Da es sich beim Gehäuse üblicherweise um ein kostengünstiges und einfach herzustellendes Kunststoffspritzgussteil handelt, fällt die erhöhte Komplexität durch das Ausbilden der Positioniermittel kaum ins Gewicht. Jedoch ist entscheidend, dass auf diese Weise eine Platine sowohl für die linke Leuchtvorrichtung eines Fahrzeugs, als auch für die rechte Leuchtvorrichtung des Fahrzeugs einheitlich eingesetzt werden kann. Gleiches gilt auch für ein Lichtleitbauteil, welches nunmehr sowohl links, als auch rechts in der Leuchtvorrichtung des Fahrzeugs eingebaut werden kann. Damit reduziert sich die Teileanzahl, wodurch sich Kosten und Montageaufwand ebenfalls reduzieren.
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Die Ausrichtung bzw. die Positionierung des Lichtleitbauteils relativ zur Platine erfolgt insbesondere mit Bezug auf die Leuchtmittel, welche auf der Platine angeordnet sind. Dies rührt daher, dass das Lichtleitbauteil Einkoppelflächen aufweist, in welchen das von den Leuchtmitteln emittierte Licht eingekoppelt werden soll. Die definierte Ausrichtung dieser Einkoppelflächen des Lichtleitbauteils zu den Leuchtmitteln, insbesondere den LEDs, führt zu einer eindeutigen Lichtverteilung bzw. zur eindeutigen Folge eines vordefinierten Strahlengangs innerhalb des Lichtleitbauteils.
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Die Positioniermittel sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere geometrisch ausgebildete Abschnitte des Gehäuses. Sie können z. B. durch Nuten, Anschläge oder dornartige Fortsätze ausgebildet sein. Dabei ist es unerheblich, wie viele Positioniermittel exakt vorgesehen sind. Insbesondere kann es auch vorteilhaft sein, wenn für die Platine einerseits und das Lichtleitbauteil andererseits jeweils separate Positioniermittel angeordnet sind.
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Eine erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung kann dahingehend weitergebildet sein, dass die Positioniermittel erste Positioniermittel für die Positionierung der Platine relativ zum Gehäuse und/oder zweite Positioniermittel für die Positionierung des Lichtleitbauteils relativ zum Gehäuse aufweisen. Auf diese Weise erfolgt eine Trennung der Positionierungen. Damit kann eine genauere Toleranz eingestellt werden, sodass die Ausrichtgenauigkeit bzw. die Positioniergenauigkeit des Lichtleitbauteils relativ zur Platine verbessert wird. Darüber hinaus können auf diese Weise die Positioniermittel an die entsprechende Bauteilform, also die Platine und/oder das Lichtleitbauteil angepasst werden. Das Gehäuse selbst ist üblicherweise ein steifes Bauteil, sodass eine Beabstandung der einzelnen ersten und zweiten Positioniermittel voneinander für die Toleranzkette nicht oder nur kaum von Relevanz ist. Dieser Bereich kann auch als Positionierkette bzw. Ausrichtkette verstanden werden, welcher sich zwischen den einzelnen Positioniermitteln erstreckt.
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Ein weiterer Vorteil wird dann erzielt, wenn bei einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung zumindest ein Positioniermittel sich entlang einer Achse erstreckt, insbesondere domförmig oder stiftartig ausgebildet ist. Dabei handelt es sich insbesondere um das erste Positioniermittel für die Positionierung der Platine relativ zum Gehäuse. Eine solche domförmige oder stiftartige Erstreckung kann auch als Kreuzdom ausgebildet werden, sodass der Materialeinsatz und das Gewicht minimiert werden. Eine domförmige Ausbildung ist insbesondere mit Einführschrägen ausgebildet, sodass ein erleichtertes Einfädeln der Positioniermittel in Form der Kreuzdome in entsprechende Öffnungen der Platine erfolgen kann. Die definierte Längsachse der Positioniermittel verläuft vorzugsweise parallel mit der Montagerichtung der Platine und/oder des Lichtleitbauteils. Insbesondere wird sie während der Montage parallel, insbesondere koaxial mit einer Mittelachse von entsprechenden Öffnungen zur Montage der Platine verlaufen.
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Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung zumindest ein Positioniermittel eine Anschlagsfläche aufweist, insbesondere als Positioniernut ausgebildet ist. Bei einer derartig ausgebildeten Form des Positioniermittels handelt es sich insbesondere um das zweite Positioniermittel für die Positionierung des Lichtleitbauteils relativ zum Gehäuse. Lichtleitbauteile weisen häufig plattenartige ebene bzw. gekrümmte Abschnitte auf. Insbesondere die ebenen/plattenartigen Abschnitte können dazu dienen, an einer Anschlagsfläche, insbesondere in einer Positioniernut, positioniert und ausgerichtet zu werden. Ist dabei das Lichtleitbauteil zumindest abschnittsweise plattenförmig ausgebildet, so können entsprechende ebene Seitenabschnitte dafür verwendet werden, um an den Anschlägen angesetzt zu werden bzw. in eine entsprechende Positioniernut eingeschoben zu werden. Bei sämtlichen Positioniermitteln, insbesondere bei solchen als Anschlagsfläche aber auch bei welchen in Form von Stiften oder Domen, können Toleranzen für die Montage im Bereich von ca. 0,1 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,05 mm und 0,5 mm eingesetzt werden. Dies erlaubt ein ausreichendes Spiel für die Montage, also z. B. das Einschieben des Lichtleitbauteils in die Positioniernut. Gleichzeitig ist das Spiel klein genug, um eine ausreichend genaue Positionierung bzw. Ausrichtung des Lichtleitbauteils bzw. der Platine relativ zueinander zu erlauben. Nicht zuletzt ist ein Positioniermittel mit einer Anschlagsfläche bzw. einer Positioniernut besonders kostengünstig und einfach herzustellen, da sie insbesondere einfach in das Werkzeug für das Spritzgussverfahren des Gehäuses eingearbeitet wird.
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Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung das Gehäuse eine Ausbildung aufweist, welche spezifisch für eine Seite des Fahrzeugs ist. Die Platine und/oder das Lichtleitbauteil weisen eine Ausbildung auf, welche für beide Seiten des Fahrzeugs gleich ist. Wie bereits in der Einleitung dieser Anmeldung erläutert worden ist, werden auf diese Weise gleiche Teile für die linke Leuchtvorrichtung und die rechte Leuchtvorrichtung des Fahrzeugs ermöglicht. Somit kann die Platine und das Lichtleitbauteil jeweils sowohl links, als auch rechts eingesetzt werden. Dies reduziert die unterschiedlichen Teile, wodurch sich die Kosten für die einzelnen Teile reduzieren. Auch die Montage wird vereinfacht, da weniger Bauteile vorgehalten werden müssen und darüber hinaus die Fehlerwahrscheinlichkeit bei einer Montage abnimmt. Ein weiterer Vorteil ist erzielbar, wenn bei einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung die Positioniermittel eine Herstelltoleranz im Bereich zwischen 0,5 mm und 5 mm aufweisen. Diese Toleranzwerte sind insbesondere durch einfache und kostengünstige Verfahren, wie einem Spritzgussverfahren erzielbar. So können die Gehäuse mit entsprechenden Toleranzgenauigkeiten hergestellt werden und damit den Ausrichtpfad für die Positionierung des Lichtleitbauteils relativ zur Platine zur Verfügung stellen.
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Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung die Platine und/oder das Lichtleitbauteil zumindest abschnittsweise symmetrisch zu den Positioniermitteln ausgebildet sind. Je nach exakter Einbausituation erlaubt dies eine Rotation der Platine und/oder des Lichtleitbauteils um eine zugehörige Symmetrieachse, sodass eine Anpassung an zusätzliche Erfordernisse der linken oder der rechten Ausrichtung der Leuchtvorrichtung zu einem Fahrzeug möglich sind, ohne das Gleichteilekonzept zu zerstören. Die Symmetrie bezieht sich insbesondere auf die Ausrichtanschläge bzw. Ausrichtöffnungen, welche mit entsprechenden Positioniermitteln des Gehäuses zusammenwirken.
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Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung die Platine zumindest ein zweites Leuchtmittel aufweist und im Gehäuse zumindest ein zweites Lichtleitbauteil angeordnet ist für ein leiten des von dem zumindest einen zweiten Leuchtmittel emittierten Lichts. Mit anderen Worten liegt nun eine Korrelation zwischen zwei Lichtleitbauteilen und Leuchtmitteln auf einer gemeinsamen Platine vor. Bei dem zweiten Lichtleitbauteil handelt es sich vorzugsweise um ein größeres Lichtleitbauteil, welches insbesondere gekrümmt ausgebildet ist. Dieses zweite Lichtleitbauteil ist vorzugsweise spezifisch für eine Seite des Fahrzeugs, sodass bei einer linken Leuchtvorrichtung und einer rechten Leuchtvorrichtung jeweils ein linkes zweites Lichtleitbauteil und ein rechtes zweites Lichtleitbauteil eingesetzt werden.
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Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung das zweite Lichtleitbauteil ebenfalls über Positioniermittel, insbesondere über die gleichen Positioniermittel wie die Platine, relativ zur Platine positioniert wird. Im Zusammenspiel mit Positioniermitteln, welche aufgeteilt einmal für die Platine und einmal für das Lichtleitbauteil vorgesehen sind, kann somit eine Komplexitätsreduktion erzielt werden. Die zweiten Positioniermittel bleiben ausschließlich dem ersten Lichtleitbauteil vorbehalten, während die ersten Positioniermittel nun sowohl für die Positionierung der Platine, als auch für die Positionierung des zweiten Lichtleitbauteils dienen. In der Gesamtkombination kann somit die Komplexität der Leuchtvorrichtung vergrößert werden, ohne die Komplexität der Positionierung zu erhöhen. Damit wird bei gleichbleibenden Kosten und Materialeinsatz der Einsatz von zwei separaten Lichtleitbauteilen innerhalb der Leuchtvorrichtung möglich. Darüber hinaus wird auf diese Weise eine erleichterte Montagefähigkeit und eine verbesserte Toleranzgenauigkeit erzielt. Durch die Beabstandung der ersten und zweiten Positioniermittel voneinander ist es möglich, dass Montagemittel, wie Schrauben, mit verbessertem Zugang für entsprechende Werkzeuge versehen sind.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Montage einer Leuchtvorrichtung, insbesondere gemäß der vorliegenden Erfindung, aufweisend die folgenden Schritte:
- – Zur Verfügung stellen eines Gehäuses mit Positioniermitteln,
- – Positionieren einer Platine im Gehäuse mit den Positioniermitteln,
- – Positionieren eines Lichtleitbauteils relativ zur Platine mit den Positioniermitteln.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren bringt insbesondere die gleichen Vorteile mit sich, wie sie detailliert mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung erläutert worden sind.
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Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Die dabei verwendeten Begrifflichkeiten „links“, „rechts“, „oben“ und „unten“ beziehen sich auf eine Ausrichtung der Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen schematisch:
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1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung,
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2 die Ausführungsform der 1 aus anderem Winkel,
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3 die Ausführungsform der 1 und 2 in eingebautem Zustand in Explosionsdarstellung,
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4 die Ausführungsform der 1 bis 3 in Draufsicht und
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5 die Ausführungsform der 1 bis 4 in schematischer Teilschnittdarstellung.
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Die 1 bis 5 zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung 10. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Lichtleitbauteile 30 und 50, nämlich ein erstes Lichtleitbauteil 30 und ein zweites Lichtleitbauteil 50, vorgesehen. Darüber hinaus ist eine Platine 20 mit einer Vielzahl von Leuchtmitteln 22 in Form von LEDs vorgesehen. Sowohl die Platine 20 als auch die beiden Lichtleitbauteile 30 und 50 sollen in ein Gehäuse 40 eingesetzt und darin positioniert werden.
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Für die Positionierung sämtlicher genannter Bauteile innerhalb des Gehäuses 40 sind Positioniermittel 42 im Gehäuse vorgesehen. Bei den Positioniermitteln 42 handelt es sich um geometrische Abschnitte des Gehäuses 40, welche insbesondere im Fertigungsverfahren in einem Schritt hergestellt worden sind. Dabei handelt es sich vorzugsweise um ein Spritzgussverfahren zur Herstellung des Gehäuses 40.
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Bei der Ausführungsform, wie sie in den 1 bis 5 dargestellt ist, sind die Positioniermittel aufgeteilt und spezifisch für die entsprechenden zu positionierenden Bauteile. So sind zum einen zwei erste Positioniermittel 42a in Form von Kreuzdomen vorgesehen, welche sich entlang einer Achse A erstrecken. Beim Montieren, wie es als Explosionsdarstellung in den 1 und 2 gezeigt ist, wird als erstes die Platine 20 in das Gehäuse 40 eingesetzt. Die Positionierung der Platine 20 erfolgt durch ein Eindringen der ersten Positioniermittel 42a in entsprechende Öffnungen der Platine 20. Dabei liegt die Achse A der Positioniermittel 42a koaxial mit der Mittelachse der zugehörigen Öffnungen der Platine 20. Zusätzlich wird bei dieser Ausführungsform ein zweites Lichtleitbauteil 50 ebenfalls über die ersten Positioniermittel 42a positioniert. Das zweite Lichtleitbauteil 50 wird ebenfalls aufgesetzt und durch die Kreuzdome der ersten Positioniermittel 42a positioniert. In den Explosionsdarstellungen sind Schrauben schematisch dargestellt, mit welchen in der ausgerichteten bzw. positionierten Anordnung des Lichtleitbauteils 50 und der Platine 20 eine Verschraubung dieser Bauteile im Gehäuse 40 erfolgt.
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In der 3 ist dargestellt, dass es sich bei der Ausführungsform der Leuchtvorrichtung 10 dieser Variante um eine linke Heckleuchte des Fahrzeugs 100 handelt. So ist schematisch dargestellt, dass rechts der Leuchtvorrichtung 10 sich das Heck H des Fahrzeugs 100 und links eine Seite S des Fahrzeugs 100 befindet. Sowohl die Platine 20 als auch das Lichtleitbauteil 30 sind sowohl bei dieser linken Konfiguration der Leuchtvorrichtung 10 als auch bei der spiegelverkehrten Ausführungsform, also der rechten Konfiguration der Leuchtvorrichtung 10 einsetzbar.
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In 5 ist gut zu erkennen, wie im montierten Zustand die ersten Positioniermittel 42a sowohl durch die Platine 20 als auch durch entsprechende Öffnungen des zweiten Lichtleitbauteils 50 eingreifen.
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Ebenfalls in den Figuren ist zu erkennen, dass das erste Lichtleitbauteil 30 separat positioniert wird. Dafür sind am linken und am rechten Ende der plattenförmig ausgestalteten Form des Lichtleitbauteils 30 Fortsätze ausgeführt, welche in ein entsprechendes, als Positioniernut ausgebildetes zweites Positioniermittel 42b eingreifen können. Hier erfolgt ein einfaches Einschieben. Sowohl die ersten Positioniermittel 42a in Form von Kreuzdomen als auch die zweiten Positioniermittel 42b in Form von Positioniernuten, sind im Gehäuse 40 richtungsspezifisch, also spezifisch für die linke oder die rechte Konfiguration des Gehäuses 40 bezogen auf das Fahrzeug 100 ausgeführt. So kann die Spezifität in dem Gehäuse 40 ausgebildet sein, um sowohl die Platine 20 als auch das Lichtleitbauteil 30 universell sowohl links als auch rechts am Fahrzeug 100 einsetzen zu können.
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Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Leuchtvorrichtung
- 20
- Platine
- 22
- Leuchtmittel
- 24
- Zweites Leuchtmittel
- 30
- Lichtleitbauteil
- 40
- Gehäuse
- 42
- Positioniermittel
- 42a
- Erste Positioniermittel
- 42b
- Zweite Positioniermittel
- 50
- Zweites Lichtleitbauteil
- A
- Achse des ersten Positioniermittels
- S
- Seite des Fahrzeugs
- H
- Heck des Fahrzeugs
- 100
- Fahrzeug
