DE102012112072A1

DE102012112072A1 - Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102012112072A1
Application number: DE102012112072.2A
Authority: DE
Inventors: Christoph Kirchner; Martin Mügge; Heinz-Albert Püttmann
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2014-06-12
Anticipated expiration: 2032-12-12
Also published as: DE102012112072B4; CN103867981B; CN103867981A; US9169987B2; US20140169016A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flächigen Lichtleiter enthaltend eine Lichteinkoppelfläche zur Einkopplung von Licht einer Lichtquelle an einem ersten Ende und/oder an einem zweiten Endes des Lichtleiters, eine sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des flächigen Lichtleiters erstreckende schmalseitige Vorderseite, die als Lichtauskoppelfläche zur Auskopplung des Lichtes in Hauptabstrahlrichtung dient, eine erste Flachseite und eine gegenüberliegend angeordnete zweite Flachseite, an denen das eingekoppelte Licht totalreflektierbar ist, eine sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des flächigen Lichtleiters erstreckende Rückseite, die eine Anzahl von Optikelementen zur Umlenkung des Lichtes in Richtung der schmalseitigen Vorderseite aufweist,
wobei der flächige Lichtleiter über Befestigungsmittel in einem Aufnahmeabschnitt einer quer zur Hauptabstrahlrichtung verlaufenden Aufnahmelichtscheibe gehaltert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flächigen Lichtleiter enthaltend eine Lichteinkoppelfläche zur Einkopplung von Licht einer Lichtquelle an einem ersten Ende und/oder an einem zweiten Endes des Lichtleiters, eine sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des flächigen Lichtleiters erstreckende schmalseitige Vorderseite, die als Lichtauskoppelfläche zur Auskopplung des Lichtes in Hauptabstrahlrichtung dient, eine erste Flachseite und eine gegenüberliegend angeordnete zweite Flachseite, an denen das eingekoppelte Licht totalreflektierbar ist, eine sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des flächigen Lichtleiters erstreckende Rückseite, die eine Anzahl von Optikelementen zur Umlenkung des Lichtes in Richtung der schmalseitigen Vorderseite aufweist.
Aus der DE 10 2010 061 210 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei der zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung ein flächiger Lichtleiter vorgesehen ist. Der flächige Lichtleiter weist gegenüberliegende Flachseiten auf, an denen das eingekoppelte Licht weitergeleitet wird. An einer Schmalseite sind mehrere LED-Lichtquelle vorgesehen, so dass an dieser Schmalseite Licht in den flächigen Lichtleiter eingekoppelt wird. Eine schmalseitige Rückseite weist Optikelemente zur Umlenkung des eingekoppelten Lichtes in Richtung einer schmalseitigen Vorderseite auf, an der das Licht nach vorne ausgekoppelt wird. Der bekannte flächige Lichtleiter ermöglicht eine Signallichtfunktion, die eine Tiefenwirkung besitzt. Allerdings können aufgrund einer hinter dem flächigen Lichtleiter angeordneten weiteren Signallichtfunktion Befestigungsmittel zur Halterung des flächigen Lichtleiters in seiner Montageposition nur endseitig des flächigen Lichtleiters angeordnet sein. Der flächige Lichtleiter muss somit endseitig überstehend angeordnet sein.
Aus der WO 2012/059852 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei der ein flächiger Lichtleiter sandwichartig zwischen zwei Blendplatten kraftschlüssig gehaltert ist. Nachteilig an dieser Beleuchtungsvorrichtung ist, dass die Signalfunktion auf eine linienförmige Lichtabstrahlung begrenzt ist und dass die zur Befestigung des flächigen Lichtleiters vorgesehenen Platten eine vergleichsweise große Dicke aufweisen, so dass zur Befestigung des flächigen Lichtleiters ein relativ großer Bauraum erforderlich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flächigen Lichtleiter derart weiterzubilden, dass zum einen ein erkennbarer Tiefeneindruck erzeugt und zum anderen eine sichere, Platz sparende Befestigung des flächigen Lichtleiters gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Lichtleiter über Befestigungsmittel in einem Aufnahmeabschnitt einer quer zur Hauptabstrahlrichtung verlaufenden Aufnahmelichtscheibe gehaltert ist.
Die Erfindung ermöglicht eine platzsparende und sichere Befestigung eines flächigen Lichtleiters in einem Gehäuse einer Beleuchtungsvorrichtung. Rückseitig des flächigen Lichtleiters ist eine aufrechte Aufnahmelichtscheibe angeordnet, die derart profiliert ausgebildet ist, dass der flächige Lichtleiter über Befestigungsmittel an der Aufnahmelichtscheibe in einem Aufnahmeabschnitt gehaltert ist. Die Befestigung des flächigen Lichtleiters kann in seiner Erstreckungsrichtung durchgehend oder punktuell erfolgen in Abhängigkeit von den Stabilitätsanforderungen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Aufnahmeabschnitt der Aufnahmelichtscheibe eine Nut auf, in die ein Befestigungssteg des flächigen Lichtleiters eingreifbar ist zur Befestigung desselben an der Aufnahmelichtscheibe. Die Nut kann eine Breite aufweisen die gleich oder größer als eine Dicke des flächigen Lichtleiters ist. Je nach Anforderungen kann der flächige Lichtleiter formschlüssig und/oder kraftschlüssig oder stoffschlüssig in der Nut der Aufnahmelichtscheibe befestigt sein.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Aufnahmeabschnitt der Aufnahmelichtscheibe eine Anschlagfläche auf, an der die Rückseite des flächigen Lichtleiters anliegt. Diese Anschlagfläche ist opak und/oder mit Optikelementen ausgeführt, so dass an der Rückseite des flächigen Lichtleiters austretendes Licht nicht in dem Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung herum vagabundiert, sondern zurück in den flächigen Lichtleiter geleitet wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Aufnahmelichtscheibe mehrere beabstandet zueinander angeordnete Aufnahmeabschnitte auf, zwischen denen ein Lichtdurchgangsabschnitt angeordnet ist. Der Lichtdurchgangsabschnitt weist eine lichtdurchlässige oder durchsichtige Lichtdurchgangsfläche auf, so dass zwischen beabstandet zueinander angeordneten flächigen Lichtleitern Licht in Hauptabstrahlrichtung abstrahlbar ist, das von einer hinter dem flächigen Lichtleiter angeordneten Lichtquellen bzw. Leuchteinheit erzeugt wird. Auf diese Weise können platzsparend mehrere Lichtfunktionen generiert werden, wobei die Aufnahmelichtscheibe eine Doppelfunktion aufweist. Zum einen dient sie im Aufnahmeabschnitt zur Befestigung einer Mehrzahl von flächigen Lichtleitern zur Erzeugung einer ersten Lichtfunktion. Zum anderen dient sie mit ihren Lichtdurchgangsabschnitten zur Durchleitung von Licht einer im Rückraum angeordneten vorzugsweise weiteren Lichtfunktion.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Aufnahmelichtscheibe einstückig als ein Spritzgießteil ausgebildet, das vorzugsweise durch Zweikomponentenspritzgießen herstellbar ist. Der Aufnahmeabschnitt ist opak und/oder mit Optikelementen versehen ausgebildet, während der Lichtdurchgangsabschnitt glasklar ausgebildet ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung schließt sich an mindestens einer Flachseite des flächigen Lichtleiters eine flächige Blende an, die konturfolgend zu dem flächigen Lichtleiter angeordnet ist. Die flächige Blende kann aus einem opaken Material bestehen und/oder mit einer optischen Strukturierung oder mit einer Bedampfung versehen sein. Eine schmalseitige Vorderseite der flächigen Blende dient als Lichtauskoppelfläche, so dass eine teilweise flächige Ausleuchtung an der Vorderseite gewährleistet ist.
Zusätzlich ermöglicht sie eine verstärkte Tiefenwirkung des flächigen Lichtleiters insbesondere auch im Beleuchtungszustand.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der flächige Lichtleiter und/oder die flächige Blende rückseitig einen Querabsatz auf, der in der Nut der Aufnahmelichtscheibe gehaltert ist. Der Querabsatz dient als Stütze oder Sockel zur Befestigung an der Aufnahmelichtscheibe. Vorzugsweise weist der Querabsatz eine solche Länge auf, die zumindest einer Summe aus Dicke des flächigen Lichtleiters und der flächigen Blende entspricht. Dieser Querabsatz weist die Rückseite des flächigen Lichtleiters bzw. der flächigen Blende auf, so dass ein möglichst großer Lichtstrom hin zur Vorderseite umgelenkt bzw. innerhalb des Lichtleiters verteilt werden kann.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der flächige Lichtleiter und/oder die flächige Blende durch Nieten oder Schrauben oder Schweißen an der Aufnahmelichtscheibe befestigbar. Dies kann punktuell oder durchgehend erfolgen. Auf diese Weise wird eine relativ stabile Lagerung der Beleuchtungsvorrichtung gewährleistet.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Vorderansicht einer Beleuchtungsvorrichtung und
2 einen Vertikalschnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung entlang der Schnittlinie II-II in 1.
Eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge weist ein Gehäuse 1 auf, das als Scheinwerfer im Bugbereich oder als eine Heckleuchte zur Erzeugung einer Signalfunktion, beispielsweise einer Schluss- und Bremslichtfunktion, eingesetzt werden kann. Das topfförmige Gehäuse 1 ist im vorliegenden Beispiel im Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet und durch eine glasklare oder eingefärbte Abdeckscheibe 2 verschlossen.
Zur Erzeugung einer Schlusslichtfunktion sind innerhalb des Gehäuses 1 eine Mehrzahl von beabstandet zueinander angeordneten flächigen Lichtleiter 3 sowie flachseitig an denselben unmittelbar anschließende flächige Blenden 4 angeordnet.
Der flächige Lichtleiter 3 ist plattenförmig ausgebildet und weist zwei gegenüberliegende Flachseiten 5 auf, die sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung erstrecken. Zu einem aufrechten Seitenteil der Fahrzeugkarosserie verlaufen die Flachseiten 5 bogenförmig nach oben, so dass an einem ersten Ende 6 des flächigen Lichtleiters 3 eine schmalseitige Lichteinkoppelfläche desselben waagerecht und an einem zweiten Ende 7 desselben eine Lichteinkoppelfläche vertikal verläuft. Gegebenenfalls kann die Lichteinkopplung auch lediglich an einem der beiden Enden 6, 7 erfolgen. Zur Lichteinkopplung ist vorzugsweise eine LED-Lichtquelle vorgesehen, die auf einer nicht dargestellten Leiterplatte angeordnet ist.
Der flächige Lichtleiter 3 weist ferner eine zwischen dem ersten Ende 6 und dem zweiten Ende 7 verlaufende Rückseite 8 auf, die mit einer Anzahl von Optikelementen versehen kann zur Umlenkung des eingekoppelten Lichtes in Richtung einer schmalseitigen Vorderseite 9. Die schmalseitige Vorderseite 9 erstreckt sich gegenüberliegend zu der Rückseite 8 und dient als eine Lichtauskoppelfläche zur Auskopplung des Lichtes L1 in Hauptabstrahlrichtung H. Die Vorderseite 9 des flächigen Lichtleiters 3 kann mit einer optischen Strukturierung versehen sein zur Streuung des abgestrahlten Lichtes L1.
An einer unteren Flachseite 5 der flächigen Lichtleiter 3 schließen jeweils die flächigen Blenden 4 an, die konturenfolgend zu dem flächigen Lichtleiter 3 ausgebildet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Vorderseite 10 der Blende 4 bündig zu der Vorderseite 9 des flächigen Lichtleiters 3 angeordnet. Die Blenden 4 weisen jeweils gegenüberliegende Flachseiten 11 auf.
Auf einer entgegen der Hauptabstrahlrichtung H gerichteten Rückseite des Lichtleiters 3 bzw. der Blende 4 weisen dieselben jeweils einen Querabsatz 12 bzw. 13 auf, so dass der Lichtleiter 3 und die Blende 4 jeweils rückseitig winkelig ausgebildet sind. Der Querabsatz 12 des Lichtleiters 3 weist eine Länge l auf, die gleich oder etwas größer ist als eine Dicke d der eine Optikeinheit bildenden Lichtleiter 3 und der Blende 4. Die Querabsätze 12, 13 der Lichtleiter 3 bzw. der Blende 4 bilden einen Sockel, der über Befestigungsmittel fest in einer Nut 14 einer sich aufrecht und beabstandet zu der Abdeckscheibe 2 verlaufenden Aufnahmelichtscheibe 15 angeordnet ist. Die Nut 14 ist Bestandteil eines Aufnahmeabschnitts 16 der Aufnahmelichtscheibe 15, in der der Lichtleiter 3 und die Blende 4 zusammen formschlüssig und/oder kraftschlüssig oder stoffschlüssig gehalten sind. Die Befestigung des Lichtleiters 3 bzw. der Blende 4 kann beispielsweise durch Nieten oder durch Schrauben oder durch Schweißen erfolgen. Beispielsweise weist der Lichtleiter 3 einen rückseitigen Befestigungssteg 17 als Befestigungsmittel auf, der in die Nut 14 der Aufnahmelichtscheibe 15 eingreift.
Der Aufnahmeabschnitt 16 der Aufnahmelichtscheibe 15 weist eine benachbart zu der Nut 14 angeordnete Anschlagfläche 18 auf, an der der Querabsatz 12 des Lichtleiters 3 anliegt. Die Anschlagfläche 18 ist opak und/oder mit Optikelementen ausgeführt, so dass rückseitig des Lichtleiters 3 austretendes Licht, das sonst im Gehäuseraum 1 herum vagabundieren würde, zurück in den Lichtleiter 3 umgelenkt wird. Vorzugsweise ist der gesamte Aufnahmeabschnitt 16 der Aufnahmelichtscheibe 15 aus einem opaken oder mit Optikelementen versehenen Material hergestellt.
Zwischen benachbarten Aufnahmeabschnitten 16 der Aufnahmelichtscheibe 15 ist ein ebener Lichtdurchgangsabschnitt 19 angeordnet, der eine lichtdurchlässige und/oder durchsichtige Lichtdurchgangsfläche aufweist. Hierdurch wird die Abstrahlung von Licht L2 einer zweiten Lichtfunktion, beispielsweise einer Bremslichtfunktion zwischen den Lichtleitern 3 bzw. den Blenden 4 ermöglicht. Eine Leuchteinheit zur Erzeugung der Bremslichtfunktion ist in einem Bereich 20 hinter der Aufnahmelichtscheibe 15 des Gehäuses 1 angeordnet.
Die Aufnahmelichtscheibe 15 ist als ein durch Spritzgießen hergestelltes Gießteil aus zwei Komponenten ausgebildet, wobei der Aufnahmeabschnitt 16 opak und/oder mit Optikelementen versehen ist einerseits und der Lichtdurchgangsabschnitt 19 glasklar andererseits ausgebildet ist.
Die Blende 4 ist aus einem opaken Material hergestellt und gegebenenfalls mit einer optischen Strukturierung versehen. Hierdurch kann in den Lichtleiter 3 eingekoppeltes Licht L1 zusätzlich über die Vorderseite 10 der Blende 4 in Hauptabstrahlrichtung H abgestrahlt werden, was eine verbesserte Tiefenwirkung der durch den Lichtleiter 3 und der Blende 4 gebildeten Leuchteinheit ermöglicht.
Der Lichtleiter 3 weist mit seinen Flachseiten 5 eine Tiefe von beispielsweise 15 mm bis 20 mm auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Lichtleiter/Blenden-Paare übereinander und beabstandet zueinander angeordnet.
Der Aufnahmeabschnitt 16 der Aufnahmelichtscheibe 15 ist im Querschnitt U-profilförmig ausgebildet und erstreckt sich durchgehend von dem ersten Ende 6 zu dem zweiten Ende 7. Die Befestigung der jeweiligen Lichtleiter 3 bzw. Blenden 4 kann punktuell oder durchgehend in Erstreckungsrichtung des Lichtleiters 3 bzw. der Blende 4 erfolgen. Der Lichtleiter 3 und die Blende 4 sind jeweils im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet, wobei lediglich rückseitig der Querabsatz 12, 13 vorgesehen ist.
Der Lichtleiter 3 besteht vorzugsweise aus einem glasklaren Kunststoffmaterial.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Abdeckscheibe
3: flächiger Lichtleiter
4: flächige Blende
5: Flachseite
6: erstes Ende
7: zweites Ende
8: Rückseite
9: Vorderseite
10: Vorderseite
11: Flachseite
12: Querabsatz
13: Querabsatz
14: Nut
15: Aufnahmelichtscheibe
16: Aufnahmeabschnitt
17: Befestigungssteg
18: Anschlagfläche
19: Lichtdurchgangsabschnitt
20: Bereich
d: Dicke
H: Hauptabstrahlrichtung
I: Länge
L1, L2: Licht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010061210 A1 [0002]
WO 2012/059852 A1 [0003]

Claims

Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flächigen Lichtleiter enthaltend – eine Lichteinkoppelfläche zur Einkopplung von Licht einer Lichtquelle an einem ersten Ende und/oder an einem zweiten Endes des Lichtleiters, – eine sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des flächigen Lichtleiters erstreckende schmalseitige Vorderseite, die als Lichtauskoppelfläche zur Auskopplung des Lichtes in Hauptabstrahlrichtung dient, – eine erste Flachseite und eine gegenüberliegend angeordnete zweite Flachseite, an denen das eingekoppelte Licht totalreflektierbar ist, – eine sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des flächigen Lichtleiters erstreckende Rückseite, die eine Anzahl von Optikelementen zur Umlenkung des Lichtes in Richtung der schmalseitigen Vorderseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Lichtleiter (3) über Befestigungsmittel in einem Aufnahmeabschnitt (16) einer quer zur Hauptabstrahlrichtung (H) verlaufenden Aufnahmelichtscheibe (15) gehaltert ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeabschnitt (16) der Aufnahmelichtscheibe (15) eine Nut (14) aufweist, in die ein Befestigungssteg (17) des flächigen Lichtleiters (3) eingreifbar ist zur Befestigung desselben an der Aufnahmelichtscheibe (15).
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Lichtleiter (3) formschlüssig und/oder kraftschlüssig oder stoffschlüssig in der Nut (14) der Aufnahmelichtscheibe (15) befestigbar ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeabschnitt (16) der Aufnahmelichtscheibe (15) eine Anschlagfläche (18) aufweist, an der die Rückseite (8) des flächigen Lichtleiters (3) anliegt, wobei die Anschlagfläche (18) opak und/oder mit Optikelementen versehen ausgeführt ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmelichtscheibe (15) mehrere Aufnahmeabschnitte (18) mit jeweils mindestens einer Nut (14) aufweist zur Aufnahme einer Anzahl von beabstandet zueinander angeordneten flächigen Lichtleitern (3) und dass zwischen den Aufnahmeabschnitten (16) ein Lichtdurchgangsabschnitt (19) mit einer lichtdurchlässigen und/oder durchsichtigen Lichtdurchgangsfläche vorgesehen ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmelichtscheibe (15) einstückig als ein aus zwei Komponenten bestehendes Spritzgießteil ausgebildet ist, wobei der Aufnahmeabschnitt (16) der Aufnahmelichtscheibe (15) opak und/oder mit Optikelementen versehen ist einerseits und der Lichtdurchgangsabschnitt (19) glasklar andererseits ausgebildet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich an einer Flachseite (5) des flächigen Lichtleiters (3) eine flächige Blende (4) anschließt mit einer Vorderseite (10), die die gleiche Kontur wie die Vorderseite (9) des flächigen Lichtleiters (3) aufweist, und dass die flächige Blende (4) opak ausgebildet und/oder mit einer optischen Strukturierung versehen ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Lichtleiter (3) und/oder die flächige Blende (4) auf einer der Aufnahmelichtscheibe (15) zugewandten Seite einen Querabsatz (12, 13) aufweisen, der in der Nut (14) der Aufnahmelichtscheibe (15) gehaltert ist, und wobei der Querabsatz (12) des flächigen Lichtleiters (3) eine Länge (l) aufweist, die mindestens aus einer Summer einer Dicke (d) des in Hauptabstrahlrichtung (H) anschließenden Teils des flächigen Lichtleiters (3) und der flächigen Blende (4) entspricht.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die schmalseitige Vorderseite (9) des flächigen Lichtleiters (3) mit einer optischen Strukturierung versehen ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite (8) des flächigen Lichtleiters (3) und/oder der flächigen Blende (4) in der Nut (14) der Aufnahmelichtscheibe (15) durch Nieten oder durch Schrauben oder durch Schweißen befestigbar ist.