DE102018109777B3

DE102018109777B3 - Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE102018109777B3
Application number: DE102018109777.8A
Authority: DE
Inventors: Achim Vohrer
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2018-04-24
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2038-04-25

Abstract

Es wird eine Beleuchtungseinrichtung (4) eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Das Gehäuse (6) umfasst: Zumindest zwei Befestigungsabschnitte (26, 30) zur Verbindung des Gehäuses (6) mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs; einen ersten Gehäuseabschnitt (40), welcher die zwei Befestigungsabschnitte (26, 30) miteinander verbindet, welcher eine höhere Steifigkeit aufweist als ein zweiter Gehäuseabschnitt (50), und welcher derart ausgebildet ist, dass eine jeweilige Befestigung der Befestigungsabschnitte (26, 30) mit einem jeweiligen strukturrelevanten Element der Karosserie die Steifigkeit der Karosserie erhöht; und den zweiten Gehäuseabschnitt (50), welcher sich ausgehend von dem ersten Gehäuseabschnitt (40) wenigstens in Richtung der Lichtaustrittsöffnung (12) erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Ein Scheinwerfer weist ein Gehäuse auf, um zumindest ein darin untergebrachtes Lichtmodul vor äußeren Einflüssen wie Staub, Wasser, etc. zu schützen. Das Lichtmodul ist im Gehäuse fest angeordnet. Das Gehäuse ist mit der Karosserie verbunden. In DE 20 2012 004 251 U1 weist ein Scheinwerfer variable Befestigungen bezüglich der Fahrzeugkarosserie auf, um aus ästhetischen Gründen einen Spalt zwischen Scheinwerfergehäuse und Stoßfänger zu variieren.
Damit ist es Aufgabe der Erfindung eine Beleuchtungseinrichtung dahingehend zu verbessern, als dass die Beleuchtungseinrichtung weitere Funktionen des Kraftfahrzeugs übernimmt.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Beleuchtungseinrichtung nach dem Anspruch 1 gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Ein Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung umgibt zumindest ein Lichtmodul, wobei das Gehäuse eine Lichtaustrittsöffnung umfasst, durch welche von dem Lichtmodul abgestrahltes Licht aus der Beleuchtungseinrichtung austritt. Das Gehäuse umfasst: Zumindest zwei Befestigungsabschnitte zur Verbindung des Gehäuses mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs; einen ersten Gehäuseabschnitt, welcher die zwei Befestigungsabschnitte verbindet, welcher eine höhere Steifigkeit aufweist als ein zweiter Gehäuseabschnitt, und welcher derart ausgebildet ist, dass eine jeweilige Befestigung der Befestigungsabschnitte (26, 30) mit einem jeweiligen strukturrelevanten Element der Karosserie die Steifigkeit der Karosserie erhöht; und den zweiten Gehäuseabschnitt, welcher sich ausgehend von dem ersten Gehäuseabschnitt wenigstens in Richtung der Lichtaustrittsöffnung erstreckt.
Der zweite Gehäuseabschnitt stellt durch dessen reduzierte Steifigkeit ein gewünschtes Aufprallverhalten sicher. Damit wird der Fußgängerschutz verbessert.
Die Beleuchtungseinrichtung verbessert mithilfe des ersten Gehäuseabschnitts die Statik der Karosserie. Der erste Gehäuseabschnitt ist somit Teil der Karosserie und trägt zu deren Betriebsfestigkeit bei. Die Position der Beleuchtungseinrichtung zwischen einer Längskomponente und einer Querkomponente der Karosserie wird somit vorteilhaft dazu genutzt, dass der erste Gehäuseabschnitt die Karosserie möglichst weit außen verstärkt und somit Teil einer Leichtbaustrategie ist. Weitergehend ermöglicht die Beleuchtungseinrichtung, dass Bauteile, die die Karosserie verstärken, entfallen können bzw. durch reduzierte Anforderungen kostengünstiger ausfallen können. Zum einen dadurch, dass die Beleuchtungseinrichtung die Verstärkungsfunktion übernimmt. Zum anderen dadurch, dass ein Querträger bzw. ein Frontmodulträger die Last der Beleuchtungseinrichtung nicht mehr aufnehmen muss.
Folglich verringert die Beleuchtungseinrichtung das Gesamtgewicht des Fahrzeugs, was sich vorteilhaft auf den Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs auswirkt. Des Weiteren wird durch den Wegfall von Versteifungselementen weiterer Bauraum freigegeben, womit Freiheitsgrade bei der Konstruktion des Kraftfahrzeugs geschaffen werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch kennzeichnet, dass der erste Gehäuseabschnitt einen faserverstärkten Kunststoff umfasst, wobei Fasern in dem Kunststoff eine Vorzugsrichtung aufweisen, welche im Wesentlichen mit einer Belastungsrichtung des ersten Gehäuseabschnitts zwischen den beiden Befestigungsabschnitten übereinstimmt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch kennzeichnet, dass der erste Gehäuseabschnitt zumindest eine Sicke umfasst, deren Vorzugsrichtung im Wesentlichen mit einer Belastungsrichtung des ersten Gehäuseabschnitts zwischen den beiden Befestigungsabschnitten folgt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch kennzeichnet, dass der erste Gehäuseabschnitt zumindest eine Rippe umfasst, deren Vorzugsrichtung im Wesentlichen mit einer Belastungsrichtung des ersten Gehäuseabschnitts zwischen den beiden Befestigungsabschnitten übereinstimmt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch kennzeichnet, dass der erste Gehäuseabschnitt mehrschichtig aufgebaut ist. Durch einen mehrschichtigen Aufbau des zweiten Gehäuseabschnitts wird die Steifigkeit verbessert.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch kennzeichnet, dass lösbare Verbindungsmittel zur Verbindung des ersten Gehäuseabschnitts mit der Karosserie vorgesehen sind. Durch die Verwendung von lösbaren Verbindungsmitteln wird die Beleuchtungseinrichtung bei erforderlichen Reparaturmaßnahmen des Fahrzeugs auf einfache Art und Weise ersetzt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch kennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung als Scheinwerfer ausgebildet ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseabschnitt ein Elastizitätsmodul von mindestens 30 000 MPa aufweist. Damit wird die Karosserieverstärkung sicher erzielt.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Kraftfahrzeug umfassend die Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorstehenden Aspekte, wobei der erste Gehäuseabschnitt an einem Querträger und an einem Längsträger der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch kennzeichnet, dass der erste Gehäuseabschnitt den Querträger und den Längsträger miteinander verbindet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung finden sich in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
In der Zeichnung zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug in schematischer perspektivischer Ansicht;
2, 3 und 5 jeweils eine Beleuchtungseinrichtung in schematischem Schnitt; und
4 einen schematischen Schnitt aus 3.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 2, insbesondere einen Personenkraftwagen, der im Frontbereich rechts und links jeweils einen Scheinwerfer 4 aufweist. Ein solcher Scheinwerfer 4 kann auch an einem Lastkraftwagen oder an einem Zweirad angeordnet sein. Der Scheinwerfer 4 umfasst in der Regel ein Gehäuse, vorzugsweise aus Kunststoff, in dem eines oder mehrere Lichtmodule (in 1 nicht sichtbar) zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung auf der Fahrbahn vor dem Fahrzeug angeordnet sind. Es ist möglich, dass der Scheinwerfer 4 mehrere Lichtmodule umfasst, die jeweils unterschiedliche Lichtverteilungen erzeugen, beispielsweise Abblendlicht, Fernlicht und/oder Nebellicht. Die Lichtverteilungen können auch variable sein, wie zum Beispiel beim dynamischen Kurvenlicht, bei der adaptiven Leuchtweitenregelung oder bei einer abgeblendeten Lichtverteilung mit variabler Hell-Dunkel-Grenze.
2 zeigt den Scheinwerfer 4 in einem Schnitt in einer Transversalebene xy des Kraftfahrzeugs 2 aus 1. Der Scheinwerfer 4 umfasst ein Gehäuse 6, in welchem ein Lichtmodul 8 angeordnet ist. Das Lichtmodul 8 strahlt eine Lichtverteilung 10 ab, welche in eine Fahrtrichtung x gerichtet ist. Die Lichtverteilung 10 wird durch eine Lichtaustrittsöffnung 12 des Scheinwerfers 4, welche durch eine Abdeckscheibe 14 verschlossen ist, gestrahlt. Ein erster Befestigungspunkt 16 verbindet das Gehäuse 6 mit einem Querträger 18 einer Karosserie des Kraftfahrzeugs. Ein zweiter Befestigungspunkt 20 verbindet das Gehäuse 6 mit einem Längsträger 22 der Karosserie des Kraftfahrzeugs. Der Querträger 18 und der Längsträger 22 stellen jeweils ein strukturrelevantes Element der Karosserie des Kraftfahrzeugs dar.
In dieser Beschreibung wird im Wesentlichen auf den Scheinwerfer 4 Bezug genommen. Selbstverständlich können auch andere Beleuchtungseinrichtungen, welche Licht in einen Außenraum des Kraftfahrzeugs abstrahlen, analog zu dem Scheinwerfer 4 aufgebaut sein. Diese Beleuchtungseinrichtungen sind insbesondere Rückleuchten.
3 zeigt einen schematischen Schnitt A-A des Scheinwerfers 4 aus 2. Der Längsträger 22 weist im Bereich des Befestigungspunktes 20 eine Durchgangsöffnung 24 auf. Eine zu der Durchgangsöffnung 24 korrespondierende Durchgangsöffnung, welche auch als Befestigungsabschnitt 26 bezeichenbar ist, ist in dem Gehäuse 6 ausgeführt. Eine nicht dargestellte lösbare Schraubverbindung ist durch die Durchgangsöffnungen 24 und 26 geführt und befestigt das Scheinwerfergehäuse 6 an dem Längsträger 22.
Im Bereich des Befestigungspunktes 16 weist der Querträger 18 eine Öffnung 28 auf, zu der eine Durchgangsöffnung, welche auch als Befestigungsabschnitt 30 bezeichenbar ist, im Gehäuse 6 korrespondiert. Eine nicht dargestellte lösbare Schraubverbindung ist durch die Durchgangsöffnungen 28 und 30 geführt und befestigt das Scheinwerfergehäuse 6 an dem Querträger 18.
Das Gehäuse 6 umfasst zumindest zwei Gehäuseabschnitte 40 und 50. Der erste Gehäuseabschnitt 40 verbindet die zwei Befestigungsabschnitte 26 und 30 und ist verstärkt ausgeführt. Die verstärkte Ausführung bedeutet, dass der erste Befestigungsabschnitt 40 eine ausreichend hohe Steifigkeit aufweist, um als Lastpfad zwischen dem Längsträger 22 und dem Querträger 18 zu dienen. Der Gehäuseabschnitt 40 ist somit Teil der Karosserie des Fahrzeugs. In nicht dargestellter Form können selbstverständlich weitere die Karosserie verstärkende Teile zwischen dem Längsträger 22 und dem Querträger 18 angeordnet sein.
Der erste Gehäuseabschnitt 40 umfasst beispielsweise einen langfaserverstärkten Thermoplast oder Duroplast, wobei die jeweiligen Fasern des Kunststoffs eine Vorzugsrichtung aufweisen, welche im Wesentlichen einer Belastungsrichtung R des zweiten Gehäuseabschnitts 40 zwischen den beiden Befestigungspunkten 20 und 16 folgt. In einem Beispiel ist die mittlere Faserlänge größer 10 mmm. In einem weiteren Beispiel umfasst der erste Gehäuseabschnitt Filamentfasern.
Durch die Beimischung von Langfasern insbesondere Glasfasern zu dem Kunststoff wird ein erster Gehäuseabschnitt 40 bereitgestellt, welcher ein Elastizitätsmodul von mindestens 30 000 MPa aufweist. Das Elastizitätsmodul kann selbstverständlich auch mittels anderer geeigneter Langfasern, Materialen oder Materialkombinationen bereitgestellt werden. Des Weiteren wird durch die Beimischung der Langfasern auch die Zugfestigkeit und die Zähigkeit des ersten Gehäuseabschnitts 40 erhöht.
Der erste Gehäuseabschnitt 40 umfasst beispielsweise eine Sicke und/oder eine Rippe, deren jeweilige Vorzugsrichtung im Wesentlichen der Belastungsrichtung R des ersten Gehäuseabschnitts 40 zwischen den beiden Befestigungspunkten 16 und 20 folgt.
Der zweite Gehäuseabschnitt 50 weist im Vergleich zu dem ersten Gehäuseabschnitt 40 eine verringerte Steifigkeit auf und erstreckt sich insbesondere in einem Bereich in Richtung Lichtaustrittsöffnung.
Der erste Gehäuseabschnitt 40 ist folglich derart ausgebildet, dass eine jeweilige Befestigung der Befestigungsabschnitte 26, 30 mit einem jeweiligen strukturrelevanten Element der Karosserie, vorliegend in Form des Längsträgers 22 und des Querträgers 18, die Steifigkeit der Karosserie erhöht. Damit ist der erste Gehäuseabschnitt 40 Teil des Lastpfades der Karosserie.
4 zeigt einen beispielhaften schematischen Schnitt C-C des Gehäuses 6 aus 3. Der erste Gehäuseabschnitt 40 ist zu beiden Seiten mit dem zweiten Gehäuseabschnitt 50 materialschlüssig verbunden. Beispielsweise kann der zweite Gehäuseabschnitt 50 an den ersten Gehäuseabschnitt 40 angespritzt sein, wobei der erste und der zweite Gehäuseabschnitt 40, 50 aus einem Kunststoff bestehen. Der erste Gehäuseabschnitt 40 ist mehrschichtig aufgebaut und umfasst eine erste Schicht 42, eine zweite Schicht 44 und eine dritte Schicht 46, wobei die dritte Schicht zu einem Außenraum des Scheinwerfers 4 hin angeordnet ist. Die erste und die dritte Schicht 40, 46 sind beispielsweise aus einem Duroplast gefertigt. Die dritte Schicht 46 umfasst geformte Rippen 48a bis 48c. Die zweite Schicht 44 besteht beispielsweise aus einem Schaumstoff.
In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform ist der erste Gehäuseabschnitt 40 aus Metall und wird mit dem zweiten Gehäuseabschnitt 50 umfassend Kunststoff umspritzt.
5 zeigt den Scheinwerfer 4 in einem weiteren schematischen Schnitt entlang einer Sagittalebene des Kraftfahrzeugs. Insbesondere ist gezeigt, dass sich der zweite Gehäuseabschnitt 50 ausgehend von dem ersten Gehäuseabschnitt 40 sowohl in Richtung der Lichtaustrittsöffnung 12 als auch in die Gegenrichtung erstreckt. Folglich umrahmt der zweite Gehäuseabschnitt 50 den ersten Gehäuseabschnitt 40 und lediglich der erste Gehäuseabschnitt 40 ist zur Karosserieversteifung vorgesehen. Der zweite Gehäuseabschnitt 50 ist insbesondere deshalb in Richtung der Lichtaustrittsöffnung 12 angeordnet, um das Unfallverhalten mit Fußgängern zu verbessern.

Claims

Eine Beleuchtungseinrichtung (4) eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Gehäuse (6) der Beleuchtungseinrichtung (4) zumindest ein Lichtmodul (8) umgibt, wobei das Gehäuse (6) eine Lichtaustrittsöffnung (12) umfasst, durch welche von dem Lichtmodul (8) abgestrahltes Licht aus der Beleuchtungseinrichtung (4) austritt, und wobei das Gehäuse (6) umfasst: - zumindest zwei Befestigungsabschnitte (26, 30) zur Verbindung des Gehäuses (6) mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs; - einen ersten Gehäuseabschnitt (40), welcher die zwei Befestigungsabschnitte (26, 30) miteinander verbindet, welcher eine höhere Steifigkeit aufweist als ein zweiter Gehäuseabschnitt (50), und welcher derart ausgebildet ist, dass eine jeweilige Befestigung der Befestigungsabschnitte (26, 30) mit einem jeweiligen strukturrelevanten Element der Karosserie die Steifigkeit der Karosserie erhöht; und - den zweiten Gehäuseabschnitt (50), welcher sich ausgehend von dem ersten Gehäuseabschnitt (40) wenigstens in Richtung der Lichtaustrittsöffnung (12) erstreckt.
Die Beleuchtungseinrichtung (4) nach dem Anspruch 1, wobei der erste Gehäuseabschnitt (40) einen faserverstärkten Kunststoff umfasst, wobei Fasern in dem Kunststoff eine Vorzugsrichtung aufweisen, welche im Wesentlichen mit einer Belastungsrichtung des ersten Gehäuseabschnitts (40) zwischen den beiden Befestigungsabschnitten (26, 30) übereinstimmt.
Die Beleuchtungseinrichtung (4) nach dem Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Gehäuseabschnitt (40) zumindest eine Sicke umfasst, deren Vorzugsrichtung im Wesentlichen mit einer Belastungsrichtung des ersten Gehäuseabschnitts (40) zwischen den beiden Befestigungsabschnitten (26, 30) übereinstimmt.
Die Beleuchtungseinrichtung (4) nach dem Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der erste Gehäuseabschnitt (40) zumindest eine Rippe umfasst, deren Vorzugsrichtung im Wesentlichen mit einer Belastungsrichtung des ersten Gehäuseabschnitts (40) zwischen den beiden Befestigungsabschnitten (26, 30) übereinstimmt.
Die Beleuchtungseinrichtung (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Gehäuseabschnitt mehrschichtig aufgebaut ist.
Die Beleuchtungseinrichtung (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei lösbare Verbindungsmittel zur Verbindung des ersten Gehäuseabschnitts (40) mit der Karosserie vorgesehen sind.
Die Beleuchtungseinrichtung (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche als Scheinwerfer ausgebildet ist.
Die Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Gehäuseabschnitt (40) ein Elastizitätsmodul von mindestens 30 000 MPa aufweist.
Ein Kraftfahrzeug umfassend die Beleuchtungseinrichtung (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Gehäuseabschnitt (40) an einem Querträger und an einem Längsträger der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist.
Das Kraftfahrzeug nach dem vorstehenden Anspruch, wobei der erste Gehäuseabschnitt (40) den Querträger und den Längsträger miteinander verbindet.