DE102017209177A1

DE102017209177A1 - Verkleidungsbauteil für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit dem Verkleidungsbauteil

Info

Publication number: DE102017209177A1
Application number: DE102017209177.0A
Authority: DE
Inventors: Melisa Erdogan; Klaus Meierling; Stefan Franke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2018-12-06
Also published as: CN108980777A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verkleidungsbauteil (110) für ein Fahrzeug (100), aufweisend eine Beleuchtungsvorrichtung (1; 1') mit einer Lichtquelle (10) zum Emittieren von Lichtstrahlen (11), einer Lichtleiterschicht (20) zum Leiten der Lichtstrahlen (11) von der Lichtquelle (10) zwischen einer Oberseite (21) und einer Unterseite (22) der Lichtleiterschicht (20), und einer Reflektorschicht (30) zum Reflektieren der Lichtstrahlen (11), wobei die Lichtquelle (10) zum Emittieren der Lichtstrahlen (11) in die Lichtleiterschicht (20) ausgestaltet ist und die Reflektorschicht (30) benachbart zur Lichtleiterschicht (20) unter der Unterseite (22) angeordnet ist, wobei die Lichtleiterschicht (20) in der Unterseite (22) wenigstens eine Lichtaustrittsöffnung (24) aufweist, durch welche Lichtstrahlen (11) in Richtung der Reflektorschicht (30) aus der Lichtleiterschicht (20) entkoppelbar sind. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug (100) mit dem erfindungsgemäßen Verkleidungsbauteil (110).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verkleidungsbauteil für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit dem Verkleidungsbauteil. Das Verkleidungsbauteil weist eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Lichtquelle zum Emittieren von Lichtstrahlen auf. Die Beleuchtungsvorrichtung weist ferner eine Lichtleiterschicht zum Leiten der Lichtstrahlen zwischen einer Oberseite und einer Unterseite der Lichtleiterschicht auf. Außerdem weist die Beleuchtungsvorrichtung eine Reflektorschicht zum Reflektieren der Lichtstrahlen auf. Die Lichtquelle ist zum Emittieren der Lichtstrahlen in die Lichtleiterschicht ausgestaltet und die Reflektorschicht ist benachbart zur Lichtleiterschicht unter der Unterseite angeordnet.
Derartige Beleuchtungsvorrichtungen werden beispielsweise im Inneren eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs als Hinweis- oder Kennzeichnungselemente eines bestimmten Elements oder einer bestimmten Funktion verwendet. Die Beleuchtungsvorrichtungen sind üblicherweise auch in ihrem ausgeschalteten Zustand noch sichtbar und strahlen eine Helligkeit in einer einfachen geometrischen Form wie Punkt, Kreis oder Linie aus. Es ist daher wünschenswert, über Beleuchtungsvorrichtungen zu verfügen, die in ihrem ausgeschalteten Zustand nicht sichtbar sind und die gleichzeitig ein Darstellen von komplexen geometrischen Formen und sogar Wörtern oder Symbolen als Meldungen ermöglichen. All dies möglichst ohne wesentlichen Energieaufwand, zumal die wachsende Anzahl von elektrischen Vorrichtungen im Inneren des Fahrzeugs zu einer Zunahme des Verbrauchs führt.
Gegenwärtig sind verschiedene Lösungen für eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, die eine Lichtquelle und einen Lichtleiter verwenden. Die Beleuchtung wird entweder direkt genutzt, wobei der Lichtleiter selbst das beleuchtete und durch einen Nutzer beobachtete Element ist, oder indirekt genutzt, wobei das durch den Lichtleiter übertragene Licht nur bei Beleuchtung eines zusätzlichen Elements als Zierblende zu beobachten ist. In diesem zweiten Fall wird das Licht durch das Medium Luft übertragen und trifft auf die Oberfläche des Zierelements.
Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2015 203 971 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Lichtsender bekannt, der mit einem Lichtübertragungsmittel verbunden ist. Die Beleuchtungsvorrichtung weist ferner eine teilweise durchscheinende obere Schicht auf, wobei das Lichtübertragungsmittel im Wesentlichen flach ist und einen Bereich mit mindestens einer optischen Struktur umfasst, die Licht in Richtung der oberen Schicht ablenkt.
Außerdem weist das Beleuchtungsmittel eine lichtundurchlässige Maske mit mindestens einer aufgesetzten lichtdurchlässigen Zone zwischen dem Übertragungsmittel und der oberen Schicht auf. Darüber hinaus weist die Beleuchtungsvorrichtung eine reflektierende untere Schicht benachbart zum Lichtübertragungsmittel auf der gegenüberliegenden Seite der lichtundurchlässigen Maske mit einer lichtdurchlässigen Zone auf. Eine derart konfigurierte Beleuchtungsvorrichtung ist in ihrem ausgeschalteten Zustand annähernd unsichtbar und hat aufgrund ihrer Anordnung die Fähigkeit zum Ausstrahlen von komplexen Formen durch eine Fläche, die dem Anschein nach keine Komponente eines Leuchtelements ist. Gleichwohl ist die maximal erreichbare Beleuchtungsstärke durch eine derartige Beleuchtungsvorrichtung für bestimmte Anwendungen im oder am Fahrzeug nicht ausreichend. Weitere Beleuchtungskonzepte sind aus der DE 10 2005 005 682 A1 sowie der DE 10 2009 000 605 A1 bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einem Verkleidungsbauteil für ein Fahrzeug zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes, insbesondere flaches Verkleidungsbauteil mit einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit hoher Leuchtdichte bzw. einer entsprechenden Beleuchtungsstärke sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Verkleidungsbauteil zur Verfügung zu stellen.
Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch das Verkleidungsbauteil gemäß Anspruch 1 sowie das Fahrzeug gemäß Anspruch 12 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Verkleidungsbauteil beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verkleidungsbauteil für ein Kraftfahrzeug bzw. ein Verkleidungsbauteil zum Verkleiden eines inneren oder äußeren Fahrzeugabschnitts des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt. Das Verkleidungsbauteil weist eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Lichtquelle zum Emittieren von Lichtstrahlen auf. Die Beleuchtungsvorrichtung weist eine Lichtleiterschicht zum Leiten der Lichtstrahlen von der Lichtquelle zwischen einer Oberseite und einer Unterseite der Lichtleiterschicht auf. Außerdem weist die Beleuchtungsvorrichtung eine Reflektorschicht zum Reflektieren der Lichtstrahlen auf. Die Lichtquelle ist zum Emittieren der Lichtstrahlen in die Lichtleiterschicht ausgestaltet und die Reflektorschicht ist benachbart zur Lichtleiterschicht unter der Unterseite angeordnet. Die Lichtleiterschicht weist in bzw. an der Unterseite wenigstens eine Lichtaustrittsöffnung auf, durch welche Lichtstrahlen in Richtung der Reflektorschicht aus der Lichtleiterschicht entkoppelbar bzw. gezielt oder an einer entsprechend vordefinierten Stelle aus den Lichtaustrittsöffnungen entkoppelbar sind. Die Lichtquelle ist vorzugsweise innerhalb des Verkleidungsbauteils neben der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet. Dies ist bezüglich der Kompaktheit des Verkleidungsbauteils vorteilhaft.
Bei Versuchen im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich überraschend herausgestellt, dass eine erfindungsgemäß gestaltete Beleuchtungsvorrichtung flach genug gebaut werden kann, um in bzw. an dem Verkleidungsbauteil beispielsweise als Ambiente-Licht und/oder Markierungsbeleuchtung an Stellen angebracht werden kann, die bisher nicht vorstellbar waren. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau und die dadurch erzielbare Leuchtdichte der Beleuchtungsvorrichtung ist es möglich, das Verkleidungsbauteil optisch ansprechend, gut erkennbar und entsprechend effektiv zu beleuchten. Das Verkleidungsbauteil ist beispielsweise in Form einer Instrumententafel, als Armaturenbrett, Konsolenbauteil, oder als Fahrzeugtür-Innenverschalungsabschnitt ausgestaltet.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus eignet sich das Verkleidungsbauteil sogar für eine ausreichend starke, bevorzugt flächige Durchleuchtung von IML-Dekoren im Tag-Nacht-Design. Hierfür waren herkömmliche Beleuchtungsvorrichtungen wie beispielsweise PMMA-Lichtleiter aufgrund ihrer geringen Leuchtdichte und/oder der zu tiefen bzw. großen Bauform nicht geeignet.
Durch die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung sind geringe Bautiefen bei großer beleuchteter Fläche, einem geringen Gewicht sowie einer hohen Lichtausbeute realisierbar. Somit ermöglicht das erfindungsgemäße Verkleidungsbauteil im Vergleich zu bekannten Lösungen den Verbau in Bereichen mit begrenztem Bauraum. Durch den Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung ist diese besonders flexibel. Die Flexibilität der Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht eine einfache Anpassung der Beleuchtungsvorrichtung an komplexe, beispielsweise gekrümmte, Bauteilabschnitte des Verkleidungsbauteils. Darüber hinaus ist die Beleuchtungsvorrichtung leicht skalierbar. Durch den skalierbaren Aufbau ist die Größe der beleuchteten Fläche hauptsächlich durch die Fertigungsanlage begrenzt. Grundsätzlich ist es möglich, alle im Fahrzeuginterieur anfallenden Lichtumfänge mit dem erfindungsgemäßen Verkleidungsbauteil zu bedienen. Das Verkleidungsbauteil kann als Interieur- oder Exterieurbauteil ausgestaltet sein. Als Exterieurbauteil kann das Verkleidungsbauteil in Form einer Außenleuchte, beispielsweise als Blinker oder Rücklicht, ausgestaltet sein.
Bei der vorliegenden Beleuchtungsvorrichtung treten die Lichtstrahlen aus der Lichtquelle aus und in die Lichtleiterschicht ein. In der Lichtleiterschicht werden die Lichtstrahlen zwischen der Oberseite und der Unterseite zumindest teilweise reflektiert. Durch die wenigstens eine Lichtaustrittsöffnung können Lichtstrahlen besonders einfach aus der Lichtleiterschicht treten, d.h., durch die wenigstens eine Lichtaustrittsöffnung sind die Lichtstrahlen besonders einfach, und dabei gezielt bzw. aus entsprechend vordefinierten Positionen, aus der Lichtleiterschicht entkoppelbar. Nachdem die Lichtstrahlen aus der wenigstens einen Lichtaustrittsöffnung in Richtung der Reflektorschicht getreten bzw. entkoppelt sind, werden sie an der Reflektorschicht bzw. einer reflektierenden Oberfläche der Reflektorschicht, die der Unterseite zugewandt ist, wieder in Richtung der Lichtleiterschicht reflektiert. Das Hindurchtreten der Lichtstrahlen durch die wenigstens eine Lichtaustrittsöffnung sowie das Reflektieren der Lichtstrahlen an der Reflektorschicht führen zu verstärktem Streulicht und dadurch zu einer automatischen Erhöhung der Leuchtdichte.
Nachdem die Lichtstrahlen durch die Reflektorschicht in Richtung der Lichtleiterschicht zurück reflektiert wurden, durchdringen sie erneut die Lichtleiterschicht und verstärken dadurch die Leuchtstärke derselben. D.h., durch das gezielte Umlenken der Lichtstrahlen durch die Lichtaustrittsöffnungen, entgegen der eigentlichen Beleuchtungsrichtung der Beleuchtungsvorrichtung, kann eine besonders hohe Beleuchtungsstärke bzw. eine entsprechende Leuchtdichte der Lichtleiterschicht und somit der Beleuchtungsvorrichtung erreicht werden.
Das Verkleidungsbauteil ist für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, bereitgestellt. Die Lichtquelle kann beispielsweise in Form einer Lampe an verschiedenen Positionen im Randbereich der Lichtleiterschicht oder neben derselben in oder am Verkleidungsbauteil angeordnet sein.
Die Lichtleiterschicht ist bevorzugt als transparente oder im Wesentlichen transparente Lichtleiterfolie ausgestaltet. Die Reflektorschicht ist bevorzugt als Reflektorfolie mit einer Reflexionsschicht ausgestaltet. Die Folien sind jeweils bevorzugt flexibel, d.h., elastisch verformbar, ausgestaltet. Dadurch kann die vorliegende Beleuchtungsvorrichtung besonders flach und flexibel ausgestaltet sein. Insbesondere ist es dadurch auf besonders einfache Weise möglich, die Beleuchtungsvorrichtung bzw. die Lichtleiterschicht zusammen mit der Reflektorschicht dreidimensional gewölbt bereitzustellen.
Die Lichtleiterschicht und/oder die Reflektorschicht können auch als starre oder im Wesentlichen starre, d.h., lediglich plastisch verformbare Materialschichten bereitgestellt sein.
Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn für die Beleuchtungsvorrichtung eine gewisse Eigenstabilität gewünscht ist.
Zum Schutz der Reflektorschicht und/oder zum Erhöhen der Stabilität der Beleuchtungsvorrichtung kann benachbart zur Reflektorschicht unter und an derselben eine Deckschicht angeordnet sein. Die Deckschicht kann dazu beitragen, dass Lichtstrahlen nicht unerwünscht durch die Reflektorschicht hindurch nach unten aus der Beleuchtungsvorrichtung austreten. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist hierbei eine Richtung von der Oberseite zur Unterseite als eine Richtung ‚nach unten‘ zu verstehen.
Dass die Lichtquelle zum Emittieren der Lichtstrahlen in die Lichtleiterschicht ausgestaltet ist bedeutet, dass die Lichtquelle derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass Lichtstrahlen, die von der Lichtquelle emittiert werden, in die Lichtleiterschicht eintreten können.
Die wenigstens eine Lichtaustrittsöffnung ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass Lichtstrahlen von der Lichtquelle in diesem Bereich der Lichtleiterschicht einfacher bzw. stärker, und insbesondere gezielt bzw. an entsprechend vordefinierten Stellen an der wenigstens einen Lichtaustrittsöffnung, aus der Lichtleiterschicht entkoppelbar sind, als in einem Bereich neben der wenigstens einen Lichtaustrittsöffnung, d.h. in einem Bereich, in welchem keine Lichtaustrittsöffnung in der Unterseite ausgestaltet ist. Die wenigstens eine Lichtaustrittsöffnung ist außerdem derart ausgestaltet, dass in diesem Bereich mehr Lichtstrahlen aus der Lichtleiterschicht entkoppelbar sind, als in einem Bereich neben der wenigstens einen Lichtaustrittsöffnung. Die wenigstens eine Lichtaustrittsöffnung ist ferner derart angeordnet und ausgestaltet, dass aufgrund der wenigstens einen Lichtaustrittsöffnung Licht stärker aus der Unterseite als aus der Oberseite aus der Lichtleiterschicht entkoppelbar ist. Durch die wenigstens eine Lichtaustrittsöffnung in der Unterseite der Lichtleiterschicht ist mit der Beleuchtungsvorrichtung eine Beleuchtungsstärke bzw. Leuchtdichte möglich, wie sie insbesondere im Kraftfahrzeugbau für Lichtleiterschicht-Systeme bisher nicht möglich war.
Dass die Lichtstrahlen in Richtung der Reflektorschicht aus der Lichtleiterschicht entkoppelbar sind bedeutet, dass die Lichtstrahlen aus der Lichtleiterschicht über ein gewöhnliches Maß aus der Lichtleiterschicht heraus leitbar sind, insbesondere im Vergleich zu einer Lichtleiterschicht ohne die wenigstens eine Lichtaustrittsöffnung.
Das Verkleidungsbauteil weist vorzugsweise eine Länge und/oder Breite von mehreren Zenti- oder Dezimetern auf. Außerdem weist das Verkleidungsbauteil vorzugsweise eine komplexe Struktur auf, ist also nicht nur plattenförmig oder nicht nur im Wesentlichen plattenförmig ausgestaltet.
Bei einem erfindungsgemäßen Verkleidungsbauteil weist die Beleuchtungsvorrichtung eine Dicke in einem Bereich zwischen 1 mm und 3 mm, insbesondere zwischen 1 mm und 2 mm, auf. Unter der Dicke der Beleuchtungsvorrichtung ist eine Dicke in Richtung von der Oberseite zur Unterseite bzw. von der Unterseite zur Oberseite der Beleuchtungsvorrichtung zu verstehen. Mit einer derart schmalen Bauform lässt sich die Beleuchtungsvorrichtung besonders vorteilhaft im bzw. am Verkleidungsbauteil anordnen.
Von weiterem Vorteil kann es sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verkleidungsbauteil die Beleuchtungsvorrichtung mit PC (Polycarbonat), ABS (Acrylnitril Butadien Styrol) oder einem Blend aus PC und ABS hinterspritzt und dadurch im Verkleidungsbauteil fixiert ist. Dadurch kann auf einzelne lokale Befestigungsmittel, welche die Beleuchtungsvorrichtung ggf. durchdringen müssten, verzichtet und eine entsprechend großflächige Lichtleiterschicht zur Verfügung gestellt werden. Dadurch kann der zur Verfügung stehende Bauraum im bzw. am Verkleidungsbauteil hinsichtlich einer möglichst großen Leuchtfläche vorteilhaft genutzt werden. Bei Versuchen im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich insbesondere der Blend aus PC und ABS als vorteilhaftes Befestigungsmittel herausgestellt.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist ein Verkleidungsbauteil bereitgestellt, bei welchem die Lichtleiterschicht in der Unterseite Lichtaustrittsöffnungen aufweist, die als Löcher in der Unterseite ausgestaltet sind. Durch die Mehrzahl der Löcher in der Unterseite der Lichtleiterschicht können besonders viele Lichtstrahlen gleichmäßig in Richtung der Reflektorschicht aus der Lichtleiterschicht entkoppelt werden. Dadurch kann durch die Beleuchtungsvorrichtung eine entsprechend starke Beleuchtungsstärke erzielt werden. Die Löcher in der Unterseite der Lichtleiterschicht können rund, eckig oder auch in Form von Schlitzen ausgestaltet sein. Runde oder eckige Löcher sind besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Schlitzförmige Löcher können zu einer verstärkten Entkopplung der Lichtstrahlen aus der Lichtleiterschicht und somit zu einer entsprechend erhöhten Leuchtdichten in der Lichtleiterschicht führen.
Ferner ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass die Lichtquelle bei einem Verkleidungsbauteil wenigstens eine LED aufweist. LEDs weisen einen geringen Stromverbrauch auf. Dadurch ist die Beleuchtungsvorrichtung besonders für den Einbau in einem Kraftfahrzeug, in welchem die Reduzierung des Stromverbrauchs immer stärker an Bedeutung gewinnt, geeignet. Außerdem ist durch LEDs eine besonders hohe Lichtausbeute bei geringem Platzbedarf erzielbar. Ein weiterer Vorteil gegenüber herkömmlichen Lampen in Kraftfahrzeugen ist die lange Lebensdauer von LEDs. Bei einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante ist es möglich, 4 bis 8, beispielsweise 6 LEDs als sogenannte Sidefire-LEDs an der Lichtleiterschicht bzw. in der Nähe derselben anzuordnen. Die LEDs werden bei 18 V mit ca. 25 mA bestromt und weisen somit eine Leistung von 0,45 W auf. Bei einem erfindungsgemäßen Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung lassen sich hierdurch eine Leuchtdichte von 34.000 CD/m² und eine Beleuchtungsstärke von 750 Lux erzielen. Die Lichtleiterschicht weist bei dieser, oder einer anderen Ausführungsvariante, eine Dicke in einem Bereich zwischen 0,1 mm und 1 mm, beispielsweise 0,4 mm, auf. Die LEDs können als RGB-LEDs ausgestaltet sein, wodurch die Lichtquelle eine Beleuchtung in unterschiedlichen Farben erzeugen kann. Dadurch können Elemente im oder am Fahrzeug in unterschiedlichen Situationen mit unterschiedlichen Farben beleuchtet werden. Zudem ist es möglich, durch eine größere Anzahl an LEDs, die einzeln oder der Reihe nach ansteuerbar sind, ein flächiges Lauflicht aufzubauen oder zu generieren.
Außerdem ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, dass die Lichtquelle in einem Verkleidungsbauteil bzw. in einer Beleuchtungsvorrichtung derart neben der Lichtleiterschicht angeordnet ist, dass die Lichtstrahlen der Lichtquelle durch eine Stirnfläche der Lichtleiterschicht in dieselbe einkoppelbar sind. Die Lichtquelle ist dabei entsprechend benachbart zur Stirnfläche bzw. zu wenigstens einer Stirnfläche der Lichtleiterschicht, d.h., neben oder an der Stirnfläche, angeordnet. Dadurch kann die Beleuchtungsvorrichtung besonders flach gebaut sein. Die Stirnseite bzw. die wenigstens eine Stirnseite weist eine kleinere Fläche als die Oberseite oder die Unterseite auf.
Darüber hinaus kann es erfindungsgemäß von Vorteil sein, dass bei einem Verkleidungsbauteil benachbart zur Lichtleiterschicht über der Oberseite wenigstens eine Diffusorschicht zum Streuen von Lichtstrahlen, die aus der Lichtleiterschicht in die Diffusorschicht eintreten, angeordnet ist. Durch die Streuung der Lichtstrahlen kann eine homogene Durchmischung bzw. Streuung der Lichtstrahlen erzielt werden, wodurch einem Nutzer ein gleichmäßigeres und ruhigeres Licht dargestellt werden kann.
Von weiterem Vorteil kann es gemäß der vorliegenden Erfindung sein, wenn bei einem Verkleidungsbauteil benachbart zur Diffusorschicht über derselben wenigstens eine Polarisationsschicht zum gezielten Ausrichten der Lichtstrahlen, die aus der Diffusorschicht in die Polarisationsschicht eintreten, angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, die Lichtstrahlen nur in eine bestimmte Richtung aus der Beleuchtungsvorrichtung austreten zu lassen. D.h., die Polarisationsschicht lässt die Lichtstrahlen nur in eine bestimmte Polarisationsrichtung passieren, also Lichtstrahlen, deren elektrisches Feld in eine bestimmte Richtung schwingt.
Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß möglich, dass bei einem Verkleidungsbauteil benachbart zur Lichtleiterschicht unter der Unterseite wenigstens eine Diffusorschicht zum Streuen von Lichtstrahlen, die aus der Lichtleiterschicht in die Diffusorschicht eintreten, angeordnet ist. Durch die Streuung der Lichtstrahlen kann eine homogene Durchmischung bzw. Streuung der Lichtstrahlen erzielt werden. Dadurch kann eine besonders starke Streuung der Lichtstrahlen in einem Bereich zwischen der Lichtleiterschicht und der Reflektorschicht erzielt werden. Dies führt wiederum zu einer Verstärkung der Leuchtdichte und entsprechend zu einer besonders hohen Beleuchtungsstärke der Beleuchtungsvorrichtung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann es hierbei von weiterem Vorteil sein, wenn bei einem Verkleidungsbauteil zwischen der Lichtleiterschicht und der Reflektorschicht unter der Lichtleiterschicht und neben der Diffusorschicht wenigstens eine Polarisationsschicht angeordnet ist. Insbesondere ist die wenigstens eine Polarisationsschicht benachbart zur Diffusorschicht unter derselben zum gezielten Ausrichten der Lichtstrahlen, die aus der Diffusorschicht in die Polarisationsschicht eintreten, angeordnet. Insbesondere durch eine Kombination von Polarisationsschicht und Diffusorschicht kann eine besonders vorteilhafte Entkopplung der Lichtstrahlen aus der Lichtleiterschicht erzielt werden, bei welcher eine besonders homogene Durchmischung bzw. Streuung der Lichtstrahlen erzielt wird. Durch die Polarisationsschicht wird nur ein begrenzter Anteil der Lichtstrahlen, die an der Reflektorschicht reflektieren, zurück in die Lichtleiterschicht gelassen. Die Lichtstrahlen, die durch die Polarisationsschicht zunächst nicht zurück in die Lichtleiterschicht gelassen werden, führen zu weiterem Streulicht und dadurch zu einer besonders starken homogenen Durchmischung der Lichtstrahlen.
Bei einem erfindungsgemäßen Verkleidungsbauteil ist es von besonderem Vorteil, wenn die Reflektorschicht zumindest abschnittsweise direkt an der Lichtleiterschicht oder zumindest abschnittsweise direkt an der Polarisationsschicht, jeweils insbesondere ohne Verbindungsmittel, anliegt. D.h., zwischen den jeweiligen Schichten ist bevorzugt kein Verbindungsmittel, wie beispielsweise Klebstoff, angeordnet. Dadurch können Materialkosten für etwaige Verbindungsmittel gespart werden. Außerdem kann dadurch zwischen den einzelnen Schichten ein ungewolltes Abschirmen oder Fehlleiten der Lichtstrahlen vermieden werden. Die Lichtleiterschicht, die wenigstens eine Diffusorschicht, die wenigstens eine Polarisationsschicht und/oder die Reflektorschicht sind bevorzugt als Schichtstapel ausgestaltet, wobei der Schichtstapel eine Schichtdicke bzw. Höhe in einem Bereich von bevorzugt zwischen 0,4 mm und 1 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,5 mm und 0,7 mm, aufweist.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugs mit dem vorstehend im Detail erläuterten Verkleidungsbauteil bereitgestellt, wobei die Beleuchtungsvorrichtung insbesondere als Innenraumbeleuchtung und/oder als Ambientebeleuchtung und/oder als Markierungsbeleuchtung des Fahrzeugs ausgestaltet ist. Damit bringt das erfindungsgemäße Fahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung beschrieben worden sind.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Es zeigen jeweils schematisch:

1 ein Verkleidungsbauteil mit einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem auseinandergebauten Zustand,
2 ein Verkleidungsbauteil mit einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem auseinandergebauten Zustand,
3 ein Verkleidungsbauteil mit einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem zusammengebauten Zustand, und
4 ein Fahrzeug mit einem Verkleidungsbauteil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 4 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Verkleidungsbauteil 110 mit einer Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 weist eine Lichtquelle 10 in Form einer LED-Lampe auf, die innerhalb des Verkleidungsbauteils 110 angeordnet ist. Außerdem weist die Beleuchtungsvorrichtung 1 eine Lichtleiterschicht 20 mit einer Oberseite 21, einer Unterseite 22, einer Stirnseite 23 und Lichtaustrittsöffnungen 24 in der Unterseite 22 auf. Die Lichtquelle 10 ist derart angeordnet, dass Lichtstrahlen 11, in 1 und 2 symbolisch als Pfeil dargestellt, die aus der Lichtquelle 10 aus- und in die Lichtleiterschicht 20 eintreten, zwischen der Oberseite 21 und der Unterseite 22 der Lichtleiterschicht 20 weitergeleitet werden können. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 weist ferner eine Reflektorschicht 30 zum Reflektieren der Lichtstrahlen 11 auf. Die Reflektorschicht 30 ist benachbart zur Lichtleiterschicht 20 an der Unterseite 22 angeordnet bzw. liegt an der Unterseite an. Wie in 1 ferner dargestellt, sind die Lichtstrahlen 11 aus der Lichtleiterschicht 20 in Richtung der Reflektorschicht 30 durch die in der Unterseite 22 ausgestalteten Lichtaustrittsöffnungen 24 entkoppelbar. Die Lichtstrahlen 11 verlaufen somit von der Lichtquelle 10 in die Lichtleiterschicht 20 hinein, von dort aus den Lichtaustrittsöffnungen 24 zur Reflektorschicht 30, nach einer Reflexion an der Reflektorschicht 30 wieder zurück zur Lichtleiterschicht 20, durch diese hindurch und anschließend durch die Diffusorschicht 50 und die Polarisationsschicht 60. Danach treten die Lichtstrahlen 11 für einen Nutzer sichtbar aus der Beleuchtungsvorrichtung 1 sowie entsprechend aus dem Verkleidungsbauteil 110 aus.
Gemäß 1 ist die Lichtquelle 10 derart neben der Lichtleiterschicht 20 angeordnet, das die Lichtstrahlen 11 der Lichtquelle 10 durch die Stirnfläche 23 der Lichtleiterschicht 20 in dieselbe einkoppelbar sind.
Die in 1 dargestellte Beleuchtungsvorrichtung 1 weist ferner eine obere Diffusorschicht 50 auf, die benachbart zur Lichtleiterschicht 20 an der Oberseite 21 angeordnet ist. Außerdem weist die Beleuchtungsvorrichtung 1 eine obere Polarisationsschicht 60 auf, die benachbart zur Diffusorschicht 50 an derselben angeordnet ist. Die Anordnungsreihenfolge der Diffusorschicht 50 und der Polarisationsschicht ist dabei nicht auf die in den Figuren darstellte Anordnungsreihenfolge beschränkt.
Am unteren Ende der Beleuchtungsvorrichtung 1 weist diese eine Deckschicht 40 auf, um Lichtstrahlen 11 daran zu hindern, durch die Reflektorschicht 30 aus der Beleuchtungsvorrichtung 1 auszutreten.
2 zeigt ein Verkleidungsbauteil 110 mit einer Beleuchtungsvorrichtung 1‘ gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die in 2 dargestellte Beleuchtungsvorrichtung 1‘ ist ähnlich der in 1 dargestellten Beleuchtungsvorrichtung 1. Die in 2 dargestellte Beleuchtungsvorrichtung 1‘ weist ferner eine untere Diffusorschicht 50 auf, die benachbart zur Lichtleiterschicht 20 an der Unterseite 22 angeordnet ist. Darüber hinaus weist die Beleuchtungsvorrichtung 1‘ eine untere Polarisationsschicht 60 auf, die benachbart zur Diffusorschicht 50 an derselben angeordnet ist. Die Anordnungsreihenfolge der Diffusorschicht 50 und der Polarisationsschicht 60 ist nicht auf die in 2 dargestellte beschränkt. So ist es auch denkbar, dass die untere Polarisationsschicht 60 über der unteren Diffusorschicht 50 angeordnet ist.
3 zeigt ein Verkleidungsbauteil 110 mit der in 2 dargestellte Beleuchtungsvorrichtung 1‘ in einem gestapelten, d.h., zusammengebauten Zustand. Wie aus 3 hervorgeht, liegt die Reflektorschicht 30 direkt an der unteren Polarisationsschicht 60 an. D.h., zwischen der Reflektorschicht 30 und der unteren Polarisationsschicht 60 sind keine Verbindungsmittel wie beispielsweise Klebstoff angeordnet. Dies trifft in gleicher Weise für den Bereich zwischen den anderen Schichten zu.
4 zeigt ein Fahrzeug 100 mit einem Verkleidungsbauteil 110, in welchem eine wie vorstehend beschriebene Beleuchtungsvorrichtung 1 integriert ist. Das in 4 dargestellte Verkleidungsbauteil 110 ist in Form einer Instrumententafel ausgestaltet. Die im Verkleidungsbauteil 110 integrierte Beleuchtungsvorrichtung 1 ist für die Beleuchtung von Bedienelementen der Instrumententafel ausgestaltet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. So kann die Beleuchtungsvorrichtung 1 beispielsweise auch als Rücklicht oder Blinker des Fahrzeugs 100 ausgestaltet sein. Neben der Ausgestaltung des Verkleidungsbauteils 110 in Form der Instrumententafel ist auch eine Ausgestaltung in Form eines Türelements, einer Mittelkonsole, eines Sitzbestandteils oder eines Dachhimmelabschnitts möglich.
Bezugszeichenliste

1; 1': Beleuchtungsvorrichtung
10: Lichtquelle
11: Lichtstrahl
20: Lichtleiterschicht
21: Oberseite
22: Unterseite
23: Stirnseite
24: Lichtaustrittsöffnungen
30: Reflektorschicht
40: Deckschicht
50: Diffusorschicht
60: Polarisationsschicht
100: Fahrzeug
110: Verkleidungsbauteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015203971 A1 [0004]
DE 102005005682 A1 [0005]
DE 102009000605 A1 [0005]

Claims

Verkleidungsbauteil (110) für ein Kraftfahrzeug (100), aufweisend eine Beleuchtungsvorrichtung (1; 1') mit einer Lichtquelle (10) zum Emittieren von Lichtstrahlen (11), einer Lichtleiterschicht (20) zum Leiten der Lichtstrahlen (11) von der Lichtquelle (10) zwischen einer Oberseite (21) und einer Unterseite (22) der Lichtleiterschicht (20), und einer Reflektorschicht (30) zum Reflektieren der Lichtstrahlen (11), wobei die Lichtquelle (10) zum Emittieren der Lichtstrahlen (11) in die Lichtleiterschicht (20) ausgestaltet ist und die Reflektorschicht (30) benachbart zur Lichtleiterschicht (20) unter der Unterseite (22) angeordnet ist, und wobei die Lichtleiterschicht (20) in der Unterseite (22) wenigstens eine Lichtaustrittsöffnung (24) aufweist, durch welche Lichtstrahlen (11) in Richtung der Reflektorschicht (30) aus der Lichtleiterschicht (20) entkoppelbar sind.
Verkleidungsbauteil (110) nach dem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1; 1') eine Dicke in einem Bereich zwischen 1 mm und 3 mm, insbesondere zwischen 1 mm und 2 mm, aufweist.
Verkleidungsbauteil (110) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1; 1') mit PC, ABS oder einem Blend aus PC und ABS hinterspritzt und dadurch im Verkleidungsbauteil (110) fixiert ist.
Verkleidungsbauteil (110) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterschicht (20) in der Unterseite (22) Lichtaustrittsöffnungen (24) aufweist, die als Löcher in der Unterseite (22) ausgestaltet sind.
Verkleidungsbauteil (110) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (10) wenigstens eine LED aufweist.
Verkleidungsbauteil (110) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (10) derart neben der Lichtleiterschicht (20) angeordnet ist, das die Lichtstrahlen (11) der Lichtquelle (10) durch eine Stirnfläche (23) der Lichtleiterschicht (20) in dieselbe einkoppelbar sind.
Verkleidungsbauteil (110) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zur Lichtleiterschicht (20) über der Oberseite (21) wenigstens eine Diffusorschicht (50) zum Streuen von Lichtstrahlen (11), die aus der Lichtleiterschicht (20) in die Diffusorschicht (50) eintreten, angeordnet ist.
Verkleidungsbauteil (110) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zur Diffusorschicht (50) über derselben wenigstens eine Polarisationsschicht (60) zum gezielten Ausrichten der Lichtstrahlen (11), die aus der Diffusorschicht (50) in die Polarisationsschicht (60) eintreten, angeordnet ist.
Verkleidungsbauteil (110) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zur Lichtleiterschicht (20) unter der Unterseite (22) wenigstens eine Diffusorschicht (50) zum Streuen von Lichtstrahlen (11), die aus der Lichtleiterschicht (20) in die Diffusorschicht (50) eintreten, angeordnet ist.
Verkleidungsbauteil (110) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zur Diffusorschicht (50) unter derselben wenigstens eine Polarisationsschicht (60) zum gezielten Ausrichten der Lichtstrahlen (11), die aus der Diffusorschicht (50) in die Polarisationsschicht (60) eintreten, angeordnet ist.
Verkleidungsbauteil (110) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektorschicht (30) zumindest abschnittsweise direkt an der Lichtleiterschicht (20) oder zumindest abschnittsweise direkt an der Polarisationsschicht (60), jeweils insbesondere ohne Verbindungsmittel, anliegt.
Fahrzeug (100) mit einem Verkleidungsbauteil (110) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (1; 1') des Verkleidungsbauteils (110) insbesondere als Innenraumbeleuchtung und/oder Ambientebeleuchtung und/oder als Markierungsbeleuchtung des Fahrzeugs (100) ausgestaltet ist.