DE102019116364A1 - Fahrzeugbauteil, Fahrzeug und Verfahren - Google Patents

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Jürgen Hager
Joachim Stöhr
Oliver Hering
Stephan SCHWAIGER
Oliver Woisetschlaeger
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Osram Continental GmbH
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Abstract

Erfindungsgemäß ist ein Fahrzeugbauteil vorgesehen, das sowohl als Verkleidungsteil oder Karosserieteil oder Stoßfänger ausgebildet ist. Das Fahrzeugbauteil bildet zumindest einen Gehäuseteil für einen Emitter aus.

Description

  • Die Erfindung geht von einem Fahrzeugbauteil, einem Fahrzeug und einem Verfahren zum Herstellen des Fahrzeugbauteils aus.
  • Bisher werden im Automobilbereich Lichtfunktionen durch Scheinwerfer, wie beispielsweise Frontscheinwerfer oder Rückscheinwerfer, realisiert, wobei die Scheinwerfer eine gesonderte, vom restlichen Fahrzeug getrennte Einheit sind, die viele Bauteile, wie beispielsweise eine Optik, eine Lichtquelle, Elektronik, Kühlkörper und so weiter, aufweisen. Die Bauteile werden gewöhnlich in einem eigenen Gehäuse, das heißt einem Scheinwerfergehäuse, untergebracht. Der Scheinwerfer, der aus dem Gehäuse mit den Bauteilen gebildet ist, wird dann elektronisch und mechanisch mit dem Auto verbunden und besitzt häufig auch ein thermisches Interface.
  • Der Scheinwerfer besitzt zusätzlich eine transparente Abdeckscheibe, durch die das Licht der Lichtquelle, die in dem Scheinwerfer angeordnet ist, strahlt. Die Abdeckscheibe schützt die Bauteile zusätzlich nach außen, das heißt beispielsweise vor Wassereintritt und/oder Schmutz. Diese Abdeckscheibe ist bei einer Betrachtung des Autos zu sehen und deshalb sollte die Abdeckscheibe und der Scheinwerfer besonders genau in die Karosserie oder Außenhaut des Fahrzeugs eingepasst werden, sodass keine unterschiedlichen Spaltmaße zu sehen sind, damit das Fahrzeug von außen betrachtet eine gute Verarbeitungsqualität aufweist. Das heißt, die mechanischen und elektrischen Schnittstellen zwischen Scheinwerfer und Fahrzeug müssen sehr genau bearbeitet sein und haben deshalb eine hohe Komplexität.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein vorrichtungstechnisch einfaches und kostengünstiges Fahrzeugbauteil zu schaffen, das mit einer Leuchte in Wirkverbindung steht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges und vorrichtungstechnisch einfaches Fahrzeug mit dem Fahrzeugbauteil zu schaffen. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung des Fahrzeugbauteils zu schaffen.
  • Die Aufgabe hinsichtlich des Fahrzeugbauteils wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Aufgabe hinsichtlich des Fahrzeugs wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13 und hinsichtlich der Herstellung des Fahrzeugbauteils gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14 oder des Anspruchs 15.
  • Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
  • Erfindungsgemäß ist ein Fahrzeugbauteil vorgesehen, wobei das Fahrzeugbauteil als ein Verkleidungsteil oder Karosserieteil oder Stoßfänger ausgebildet sein kann. Des Weiteren bildet das Fahrzeugbauteil zumindest einen Gehäuseteil eines Leuchtengehäuses für einen Emitter aus, der in das Fahrzeugbauteil integrierbar ist. Vorzugsweise ist der Emitter als Leuchteinheit ausgebildet und emittiert, insbesondere sichtbares, Licht. Alternativ oder zusätzlich kann der Emitter beispielsweise elektromagnetische oder akustische Wellen emittieren. Des Weiteren kann der Emitter auch als Sensor, beispielsweise als Drucksensor und/oder Temperatursensor und/oder als Berührungssensor und/oder als Beschleunigungssensor ausgebildet sein. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wäre es auch denkbar, wenn der Emitter eine LIDAR-Funktion (light detection and ranging-Funktion) ausführt. Des Weitern ist auch ein einbinden eines Kamerasystems in das Leuchtengehäuse denkbar. Beispielsweise kann der Stoßfänger eines Fahrzeugs zumindest teilweise zumindest einen Teil eines Leuchtengehäuses ausbilden und in dieses Gehäuseteil kann die Leuchteinheit eingesetzt werden, sodass das Gehäuseteil und die Leuchteinheit beispielsweise als Nebelscheinwerfer ausgebildet sind. Front- und/oder Rückscheinwerfer und/oder Blinker und/oder Fernlicht können ebenso in verschiedene Fahrzeugbauteile integrierbar sein.
  • Ein Vorteil dieser Erfindung ist es, dass der Emitter, insbesondere als Leuchteinheit, direkt in das Gehäuseteil integrierbar ist, das das Fahrzeugbauteil ausbildet. Das heißt, eine Ausrichtung von dem Gehäuseteil zu dem Fahrzeugbauteil ist bei der Montage nicht notwendig - höchstens bei der Herstellung des Fahrzeugbauteils - und somit kann bei der Montage ein Arbeitsschritt gespart werden. Dies vergünstigt die Produktion und/oder Herstellung eines Fahrzeugs mit dem Fahrzeugbauteil, das eine Beleuchtungsfunktion hat, und zudem ist die Herstellung weniger komplex. Mit anderen Worten, ist die Montage eines herkömmlichen Scheinwerfers und die Ausrichtung des herkömmlichen Scheinwerfers zu dem Rest des Fahrzeugs nicht notwendig. Des Weiteren entfällt die mechanische Verbindung zwischen einem herkömmlichen Scheinwerfer und einem Fahrzeugbauteil, das heißt die Komplexität, die es erfordert, eine mechanische Verbindung so genau zu fertigen, dass ein Betrachter eine gute Verarbeitungsqualität des Fahrzeugs wahrnimmt, wird reduziert. Des Weiteren werden durch die Erfindung im Vergleich zu der herkömmlichen Ausbildung eines Scheinwerfers, der ein Gehäuse aufweist, in dem die Leuchteinheit angeordnet ist, weniger Bauteile benötigt, denn das Gehäuseteil kann in dieser Erfindung von dem Fahrzeugbauteil ausgebildet sein. Dies vereinfacht ebenfalls die Montage eines Fahrzeugs und vergünstigt somit die Herstellung.
  • Es ist alternativ oder zusätzlich möglich, dass das das Fahrzeugteil teilweise als optisches Element ausgebildet ist, das ohne direkten Kontakt zu einem Emitter eingebaut ist. Ein Emitter, der beabstandet zu dem optischen Element ist, kann beispielsweise Licht in das optische Element einstrahlen.
  • Dies ist vorteilhaft, da somit beispielsweise ein Fahrzeugscheinwerfer leicht in das Fahrzeug, das das Fahrzeugbauteil aufweist, integrierbar ist. Ist das optische Element beispielsweise eine Optik, die mit einer Leuchteinheit zusammen ein Fernlicht bildet, so ist es möglich dieses vorrichtungstechnisch einfach und kostengünstig in das Fahrzeug zu integrieren, da beispielsweise die Scheinwerferabdeckung eines gewöhnlichen Scheinwerfers somit obsolet ist. Des Weiteren ist es nicht notwendig das aus dem optischen Element und der beanstandeten Leuchteinheit bestehende Fernlicht nach außen hin abzudichten. Die optische Vorrichtung kann auch als Optik für beispielsweise ein Abblendlicht und/oder ein Blinker und/oder als Kurvenlicht einsetzbar sein.
  • Vorzugsweise ist das Gehäuseteil stoff- und/oder formschlüssig mit dem Fahrzeugbauteil verbunden. Zum Beispiel kann das Gehäuseteil umspritzt werden. Das heißt das Gehäuseteil kann zuerst hergestellt werden, beispielsweise durch Spritzgießen, und dann wird das Gehäuseteil in eine Matrize eingelegt und umspritzt. Das so erhaltene Produkt kann dann das Fahrzeugbauteil sein, das ein Gehäuseteil ausbildet. Vorzugsweise erfolgt das Umspritzen des Gehäuseteils derart, dass die Verbindung zwischen dem Gehäuseteil und dem Fahrzeugbauteil schmutz- und/oder wasserdicht ist und somit kein Partikel und/oder Wasser zu der Leuchteinheit vordringen kann/können. Des Weiteren werden die sonst üblichen Spalte zwischen Scheinwerfer und Au-ßenverkleidung vermieden, was zudem einen Designeffekt erzeugen kann und ästhetisch äußerst anmutend ist.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Gehäuseteil einstückig mit dem Fahrzeugbauteil ausgebildet sein, beispielsweise indem das Fahrzeugbauteil (oder ein Teil des Fahrzeugbauteils) mit dem Gehäuseteil aus einem Werkstoff, vorzugsweise in einem Arbeitsvorgang, hergestellt wird. Beispielsweise kann das Fahrzeugbauteil mit dem Gehäuseteil durch einen Spritzgussvorgang hergestellt werden. Dies ist vorteilhaft, da somit die Herstellung des Fahrzeugbauteils mit dem Gehäuseteil sehr einfach und kostengünstig herstellbar ist. Denkbar wäre auch ein Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren einzusetzen, wobei das Fahrzeugbauteil eine erste Komponente und das Gehäuseteil eine zweite Komponente wäre. Denkbar wäre auch ein 3D-Druckverfahren, was besonders für Kleinserien, komplexen Bauteilkonfigurationen und von Kunden individuell mitgestaltbaren Elementen, wie zum Beispiel Logos mit Kunden-Initialen, von Vorteil wäre.
  • Vorzugsweise ist das Gehäuseteil zumindest teilweise als optisches Element ausgebildet. Das von der Leuchteinheit emittierbare Licht (sichtbar, infrarot) kann dann vorzugsweise durch das optische Element strahlen. Mit anderen Worten kann die Leuchteinheit in dem Gehäuseteil integriert sein, wobei das Gehäuseteil zumindest teilweise oder vollständig lichtdurchlässig ist und das optische Element ausbildet. Vorzugsweise ist das optische Element, das zumindest ein Teil des Gehäuseteils ist, so an dem Fahrzeugbauteil angeordnet, dass es von außen, wenn das Fahrzeugbauteil an einem Fahrzeug integriert ist, sichtbar ist. Dies ist vorteilhaft, da somit die Leuchteinheit, die vorzugsweise in dem Gehäuseteil integriert ist, von außen durch das optische Element, das ein Gehäuseteil ist, von Schmutz und/oder Wasser geschützt ist. Ein weiterer Vorteil ist die Einsparung einer Abdeckscheibe, die nun nicht mehr benötigt wird, da deren Funktion direkt vom optischen Element übernommen wird. Ein weiterer Vorteil ist es, dass es keinen Spalt zwischen dem optischen Element und dem Fahrzeugbauteil gibt, wobei das Fahrzeugbauteil beispielsweise ein Karosserieteil, wie ein Kotflügel und/oder eine Motorhaube und/oder ein Stoßfänger und/oder ein Kühlergrill und/oder ein Außenspiegel und/oder eine Heckklappe und/oder ein verfahrbares Karosserie Element, beispielsweise ein Spoiler, sein kann. Vorzugsweise ist das optische Element zudem so ausgebildet, dass es das Licht der Leuchteinheit besonders effizient nutzt. Beispielsweise können das Gehäuseteil und die Leuchteinheit ein Abblendlicht ausbilden. Das enthaltene optische Element kann das Licht derart beeinflussen, dass es eine Straße auf der ein Fahrzeug, das das Fahrzeugbauteil aufweist, besonders gut ausgeleuchtet.
  • Das optische Element kann als ein refraktives Optikelement ausgebildet sein. Beispielsweise als, insbesondere direkt abbildende, Linse und/oder als Kollimator und/oder als Lichtleiter. Es ist auch möglich, dass das optische Element eine Kombination von verschiedenen Optikelementen ist, die zumindest an der Lichtquellen fernsten Stelle im Strahlengang ein refraktives Optikelement besitzt. Insbesondere kann das optische Element an Außenflächen über einen Auskoppel- und Lichtsteuerungsmechanismus (TIR (Total Internal Reflection)) verfügen und/oder kann alternativ oder zusätzlich eine reflektive Beschichtung auf der Rückseite aufweisen, so dass das Licht der Leuchteinheit vorzugsweise vollständig in eine gewünschte Richtung, beispielsweise in Richtung einer Straße, auf der das Fahrzeug, das die optische Vorrichtung aufweist, angeordnet ist, strahlbar ist. Vorzugsweise kann das optische Element eine asphärische Fläche aufweisen, so dass Abbildungsfehler des optischen Elements verhindert werden können.
  • Das Fahrzeugbauteil ist vorzugsweise schalenförmig ausgebildet. Das Gehäuseteil kann dann beispielsweise einen Schalenteil bilden.
  • Das Gehäuseteil kann sich - insbesondere im montierten Zustand des Fahrzeugbauteils - in Richtung Fahrzeuginneres erstrecken. Das Gehäuseteil kann beispielsweise als Befestigungsvorsprung und/oder als optisches Element, wie obenstehend erläutert, ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise ist das optische Element des Gehäuseteil als optische Freiformfläche (z.B. als Kollimator) ausgebildet und verjüngt sich in Richtung weg vom Fahrzeugbauteil. Die größere Stirnfläche des Gehäuseteils bildet vorzugsweise einen Außenflächenabschnitt des Fahrzeugbauteils und kann als Lichtöffnung für die Leuchteinheit dienen. In die kleinere Stirnfläche kann eine Befestigungsschnittstelle für die Leuchteinheit eingebracht sein, beispielsweise in Form einer sacklochförmigen Aussparung. Die Befestigungsschnittstelle ist beispielsweise als Teil eines Bajonettverschlusses ausgebildet. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Gehäuseteil, das als optisches Element ausgeführt ist, auch länglich, z.B. als verkapselter Lichtleiter ausgeführt sein. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass eine, beispielsweise kegelstumpfförmige, Außenmantelfläche des Gehäuseteils vorzugsweise als TIR-Fläche oder reflektierend ausgebildet, um möglichst viel Licht von der Leuchteinheit nach außen zu führen.
  • Das Gehäuseteil, insbesondere das optische Element, kann eine Radialbund haben, der vom Fahrzeugbauteil umgossen ist und eine Art Befestigungsanker bildet. Es ist denkbar einen weiteren Radialbund vorzusehen, der die Außenflächen des Fahrzeugbauteils radial nach außen übergreift. Die Bünde können dann eine um das Gehäuseteil umlaufende Nut bilden, in die dann das Fahrzeugteil eingegossen ist, womit eine Nut-Feder-Verbindung geschaffen ist. Der Radialbund oder die Radialbünde ist/sind vorzugsweise vollständig umlaufend um die Außenmantelfläche des Gehäuseteils ausgebildet, womit der Radialbund oder die Radialbünde als Dichtabschnitt dienen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann an dem Fahrzeugbauteil ein oder ein weiteres optisches Element angeordnet sein. Dies kann beispielsweise als Scheinwerferabdeckung ausgebildet sein. Das heißt, das Gehäuseteil kann eine Aufnahme, an der die Leuchteinheit befestigbar ist, bilden, wobei das Gehäuseteil in Richtung der Strahlrichtung der Leuchteinheit eine Öffnung aufweisen kann. Das weitere optische Element kann diese Öffnung vorzugsweise verschließen. Das weitere optische Element kann form- und/oder kraftschlüssig mit dem Fahrzeugbauteil verbunden sein. Beispielsweise kann das weitere optische Element mit Schrauben und/oder mit einer anderen mechanischen Verbindung an dem Fahrzeugbauteil angebracht sein. Mit anderen Worten kann das Gehäuseteil eine Aufnahme für die Leuchteinheit ausbilden, an der die Leuchteinheit befestigbar ist und das Licht der Lichtquelle der Leuchteinheit kann dann durch das weitere optische Element strahlen.
  • Das optische Element und/oder das weitere optische Element kann/können vorzugsweise als Kollimator und/oder Lichtleiter und/oder Linse ausgeführt sein und über einen Auskoppel- und einen Einkoppelbereich verfügen. Der Auskoppelbereich des optischen Elements kann planar oder gebogen entsprechend der äußeren, den Auskoppelbereich umgebenden Fläche des Fahrzeugbauteils ausgeführt sein. Zudem kann das optische Element zusätzliche Strukturen (s. beispielsweise DE 20 2014 003 075 U1 ) beinhalten.
  • Alternativ oder zusätzlich ist die Leuchteinheit an dem Gehäuseteil direkt befestigt, beispielsweise über eine standardisierte Verbindung wie beispielsweise einen Bajonettverschluss und/oder einen XLS-Stecker (hergestellt von Osram ( DE 102017102317 A1 )). Dies ist vorteilhaft, da somit eine Standardleuchteinheit in das Gehäuseteil des Fahrzeugbauteils integriert werden kann, wodurch weitere Kosten eingespart werden können. Dadurch, dass die Leuchteinheit direkt an dem Gehäuseteil befestigbar ist, können zusätzliche Bauteile eingespart werden. Dies vergünstigt die Herstellung des Fahrzeugbauteils und somit die Herstellung eines Fahrzeugs, das das Fahrzeugbauteil aufweisen kann. Zudem wird das Fahrzeugbauteil durch weniger verwendete Bauteile weniger komplex. Dies ist zum Beispiel bei einer Wartung oder Teileaustausch vorteilhaft.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann ein Verbindungsteil vorgesehen sein, über das die Leuchteinheit an dem Gehäuseteil und/oder an dem Fahrzeugbauteil befestigt ist. Das Verbindungsteil kann beispielsweise das Gehäuseteil teilweise oder vollständig umschließen. Dadurch wird verhindert, dass sich Feuchtigkeit und Schmutz an der optisch wirksamen Außenfläche des Kollimators niederschlagen und die Lichtverteilung negativ beeinflussen. Damit ist die Kollimatoraußenfläche gut als TIR Fläche auslegbar. Es ist möglich, verschiedene Leuchteinheiten in das Gehäuseteil zu integrieren, indem unterschiedliche Adapterstücke einsetzbar sind. Somit kann das Fahrzeugbauteil für viele verschiedene Anwendungen genutzt werden und eine Umrüstung von einer Art von Leuchteinheit zu einer anderen Art von Leuchteinheit kann leicht umsetzbar sein.
  • Das Verbindungsteil ist beispielweise becherförmig oder buchsenförmig ausgebildet. Eine Öffnung des Verbindungsteils kann dann in Richtung Fahrzeugteil weisen. Über einen stirnseitigen Endabschnitt beim Öffnungsbereich ist das Verbindungsteil mit dem Fahrzeugbauteil verbunden. Ein stirnseitiger Mantelabschnitt des Verbindungsteils ist dann in radialer Richtung gesehen vorzugsweise zwischen dem Fahrzeugbauteil und dem Gehäuseteil angeordnet und form- und/oder stoff- und/oder kraftschlüssig mit dem Fahrzeugbauteil und/oder dem Gehäuseteil verbunden. Ein Bodenabschnitt des Verbindungsteils weist, insbesondere mittig, eine Durchgangsöffnung auf. Diese kann als Befestigungsschnittstelle oder standardisierte Verbindung für die Leuchteinheit dienen. Die Durchgangsöffnung ist vorzugsweise als Teil eines Bajonettverschlusses ausgebildet, wobei die Leuchteinheit den anderen Teil aufweisen kann. Der Bodenabschnitt ist vorzugsweise von dem Gehäuseteil beabstandet, wobei im Gehäuseteil eine Aussparung zur Lichteinkopplung gegenüberliegend zum Bodenabschnitt vorgesehen sein kann. Eine Lichtquelle der Leuchteinheit kann dann beispielsweise zwischen dem Bodenabschnitt und der Aussparung angeordnet sein.
  • Denkbar wäre auch, dass das, insbesondere buchsenförmige, Verbindungsteil einen vom Bodenabschnitt in Richtung Fahrzeugteil kragenden Axialbund hat. Über diesen kann das Verbindungsteil einfach am Gehäuseteil befestigt werden. Das vorzugsweise kegelstumpfförmige Gehäuseteil kann dann von einem Befestigungsmantel umfasst sein, der vorzugsweise einstückig mit dem Gehäuseteil verbunden ist. Der Befestigungsmantel, der etwa hohlzylindrisch ausgestaltet sein kann, erstreckt sich beispielsweise vom breiten Endabschnitt des Gehäuseteils in Richtung hin zum Bodenabschnitt, wobei er vorzugsweise vom Bodenabschnitt beabstandet ist. Ein zum Bodenabschnitt weisender Endabschnitt des Befestigungsmantels kann eine Befestigungsschnittstelle oder standardisierte Verbindung, beispielsweise einen Teil eines Bajonettverschlusses, ausbilden. Der Axialbund bildet dann vorzugsweise die andere Befestigungsschnittstelle aus, insbesondere als Teil eines Bajonettverschlusses. Zwischen dem Verbindungsteil und dem Fahrzeugbauteil kann eine Dichtung in Form einer Dichtlippe vorgesehen sein, die vorzugsweise am Verbindungsteil befestigt ist und dichtend an einer Innenfläche des Fahrzeugteils anliegt.
  • Vorzugsweise ist zudem die Leuchteinheit an dem Gehäuseteil oder über das Verbindungsteil durch die standardisierte Verbindung, insbesondere zu dem optischen Element und/oder zu dem weiteren optischen Element, ausgerichtet. Das heißt, die Leuchteinheit, insbesondere eine Auskoppelfläche für das Licht der Leuchteinheit, sowie das optische Element und/oder das weitere optische Element sind so ausgerichtet, dass das Lichtbild, das durch die Leuchteinheit in Verbindung mit dem Gehäuseteil erzeugt ist, eine gute Auflösung hat und eine gute Effizienz aufweist.
  • Die Leuchteinheit kann eine Vielzahl von Bauteilen, wie beispielsweise ein optisches Bauteil und/oder zumindest eine Lichtquelle und/oder zumindest ein Elektronikbauteil und/oder zumindest einen Kühlkörper und/oder zumindest einen Beleuchtungsträger aufweisen.
  • Vorzugsweise ist/sind zumindest der Gehäuseteil teilweise als Einkoppelbereich für das Licht der Leuchteinheit ausgebildet, wobei der Einkoppelbereich als TIR-Bereich ausgebildet sein kann. Dies ist vorteilhaft, da so das Licht der Leuchteinheit effizient eingekoppelt werden kann. Somit ist das Licht der Leuchteinheit beispielsweise besonders gut von anderen Verkehrsteilnehmern wahrnehmbar ist und/oder eine Beleuchtung der Straße für den Fahrer des Fahrzeugs besonders effizient. Zusätzlich und/oder alternativ kann das Gehäuseteil zumindest teilweise beschichtet werden, beispielsweise mit einer Reflexionsschicht und/oder beispielsweise mit Schutzlacken.
  • Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn in dem Fahrzeugbauteil zumindest ein elektrischer Kontakt, vorzugsweise in Form einer elektrischen Leitung, integriert ist, beispielsweise indem die elektrische Leitung in dem Fahrzeugbauteil vergossen wird, beispielsweise durch Spritzguss. Der elektrische Kontakt kann vorzugsweise mit der Leuchteinheit oder mit einem Kontakt der Leuchteinheit verbindbar sein, um diese mit elektrischer Energie zu versorgen. Dies ist besonders vorteilhaft, da somit das Fahrzeugbauteil zusammen mit der Leuchteinheit ein abgeschlossenes System ist. Das heißt, ein elektrischer Kontakt, der von außen zugeführt ist, um die Leuchteinheit mit elektrischer Energie zu versorgen, ist nicht notwendig und somit ist eine Abdichtung um diesen elektrischen Kontakt nicht notwendig. Dies bedeutet, dass durch das Fahrzeugbauteil weniger Bauteile in einem Fahrzeug, das das Fahrzeugbauteil aufweist, vorgesehen sind, was zu einer Reduzierung der Herstellungskosten führen kann. Des Weiteren weist somit das Fahrzeugbauteil, das eine Beleuchtungsfunktion hat, sehr wenige Bauteile auf, was die Komplexität verringert und zu einer einfachen Montage der Leuchteinheit führt. Zusätzlich ist die elektrische Leitung, die innerhalb des Fahrzeugbauteils angeordnet ist, vor Umwelteinflüssen geschützt, wie zum Beispiel vor Marderbissen und eine Erosion durch Wassereintritt ist ebenfalls weniger wahrscheinlich.
  • Die Kontakte des Fahrzeugteils und der Leuchteinheit sind vorzugsweise derart ausgestaltet, dass bei einer Montage der Leuchteinheit die Kontakte automatisch kontaktiert werden.
  • Vorzugsweise ist am Fahrzeugbauteil ein Kontaktführungsvorsprung ausgebildet, der sich neben dem Gehäuseteil nach innen erstreckt. Über diesen ist der Kontakt geführt, wobei der Kontakt dann aus einer Stirnseite des Kontaktführungsvorsprungs mit einem Kontaktierungsabschnitt nach außen kragt. Der Kontakt ist dabei vorzugsweise biegesteif ausgebildet. Der Kontaktierungsabschnitt ist dann vorzugsweise mit dem Kontakt der Leuchteinheit verbunden. Beispielsweise ist der Kontaktierungsabschnitt zwischen dem Verbindungsteil und dem Gehäuseteil vorgesehen. Hat das Gehäuseteil einen Befestigungsmantel, so kann der Kontaktierungsabschnitt zwischen diesem und dem Verbindungsteil vorgesehen sein.
  • Der Kontakt der Leuchteinheit ist beispielsweise einfach im Verbindungsteil ausgebildet oder eingegossen. Der Kontakt kann dann mit einem Kontaktabschnitt oder Kontaktfederabschnitt in Richtung Fahrzeugbauteil vom Verbindungsteil auskragen. Vorzugsweise ist der Kontakt dabei im Bodenabschnitt ausgebildet, beispielsweise indem er von dem Verbindungsteil umgossen ist. Er kann sich dann von der Befestigungsschnittstelle für die Leuchteinheit, beispielsweise radial, nach außen erstrecken und dann nach innen auskragen. Vorzugsweise kragt der Kontakt axial zwischen dem Axialbund und dem Mantel des Verbindungsteils aus, wodurch er mechanisch über diese Teile, beispielsweise bei der Montage, geschützt ist. Durch die axiale Auskragung der Kontakte können diese bei der Montage automatisch kontaktiert werden. Der Kontaktfederabschnitt liegt dann vorzugsweise vorgespannt an dem Kontakt des Fahrzeugteils an.
  • Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn in dem Gehäuseteil zumindest zwei Leuchteinheiten angeordnet sind. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das Fahrzeugbauteil mit dem zumindest einen Gehäuseteil und der Leuchteinheit einen Frontscheinwerfer ausbildet, da somit eine Leuchteinheit beispielsweise die Funktion eines Tagfahrlichtes und die andere Leuchteinheit die Funktion eines Fernlichtes und/oder die Funktion eines Abblendlichts ausüben kann. Mit anderen Worten kann das Gehäuseteil beispielsweise derart ausgebildet sein, dass zumindest zwei Leuchteinheiten an diesen befestigt sind und/oder zumindest zwei optische Elemente durch das Gehäuseteil ausgebildet sind.
  • Vorzugsweise ist das Innere des Gehäuseteils nach außen abgedichtet. Dazu kann beispielsweise zwischen Leuchteinheit und dem Gehäuseteil zumindest eine Dichtung angeordnet sein. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Leuchteinheit direkt an dem Gehäuseteil, insbesondere durch eine standardisierte Verbindung, befestigt ist. Weist das Fahrzeugbauteil ein Verbindungsteil auf, so kann zwischen dem Verbindungsteil und der Leuchteinheit und/oder zwischen dem Verbindungsteil und dem Gehäuseteil und/oder zumindest zwischen dem Verbindungsteil und dem Fahrzeugbauteil eine Dichtung angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Dichtung so angeordnet, dass kein Wasser und/oder kein Schmutz zu dem Teil der Leuchteinheit vordringen kann, der beispielsweise die Lichtquellen, die Optik (oder optische Teilflächen der Optik) und/oder andere elektronische Bauteile, wie beispielsweise eine Leiterplatte, aufweist. Die Dichtung ist vorzugsweise komprimiert, beispielsweise durch eine Kompressionsverschraubung, sodass das Gehäuseteil zusammen mit dem Verbindungsteil und/oder der Leuchteinheit staub- und wasserdicht ist zumindest gemäß IP 65.
  • Das Fahrzeugbauteil kann vorzugsweise aus spritzgussfähigem Material hergestellt sein, zum Beispiel aus Polycarbonat und/oder Polybuten oder Polymethylmethacrylat und Acrylnitril-Butadien-Styrol. Das Gehäuseteil kann aus demselben, aber auch aus einem anderen (transparenten/transluzenten) Material hergestellt sein. Ist das Gehäuseteil aus dem gleichen Material hergestellt, so ist es besonders kostengünstig, das Fahrzeugbauteil mit dem Gehäuseteil herzustellen. Werden zwei verschiedenen Materialien eingesetzt, so ist es zum Beispiel möglich, dass das Fahrzeugbauteil eine andere Härte und/oder Flexibilität aufweist, wie das Gehäuseteil. Ist das Fahrzeugbauteil beispielsweise als Stoßfänger ausgebildet, so sind bestimmte mechanische und thermische Eigenschaften wichtig. Mit anderen Worten kann das Fahrzeugbauteil so für jeden Anwendungszweck geeignet herstellbar sein.
  • Vorzugsweise ist ein Fahrzeug vorgesehen, dass das Fahrzeugbauteil aufweist. Das Fahrzeug kann ein Luftfahrzeug oder ein wassergebundenes Fahrzeug oder ein landgebundenes Fahrzeug sein. Das landgebundene Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug oder ein Fahrrad sein. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug ein Lastkraftwagen oder ein Personenkraftwagen oder ein Kraftrad. Das Fahrzeug kann des Weiteren als nicht-autonomes oder teilautonomes oder autonomes Fahrzeug ausgestaltet sein. Das Fahrzeugbauteil kann auch in einem Anhänger (Trailer) integriert sein. Beispielsweise kann ein Teil eines Wohnwagens durch das Fahrzeugbauteil ersetzt werden.
  • Die mindestens eine Lichtquelle der Leuchteinheit kann jeweils als eine Licht emittierende Diode (LED, mikro-LED, mini-LED), und/oder als eine organische LED (OLED), und/oder als eine Laserdiode und/oder als ein nach einem Laser Activated Remote Phosphor (LARP)-Prinzip arbeitendes Leuchtmittel, und/oder als eine Halogenlampe, und/oder als eine Gasentladungslampe (High Intensity Discharge (HID)), und/oder in Verbindung mit einem nach einem Digital Light Processing (DLP)-Prinzip und/oder nach einem Spatial Light Modulator (SLM) arbeitenden Projektor ausgebildet sein. Somit steht eine Vielzahl von Alternativen als eine Lichtquelle für die erfindungsgemä-ße Beleuchtungseinrichtung zur Verfügung. Zusätzlich kann die Leuchteinheit ein Mehrfach-Array, das eine bestimmte Anzahl einzelner Lichtquellen, die insbesondere LEDs sind, enthält, enthalten. Insbesondere kann die Leuchteinheit zumindest zwei Lichtquellen enthalten, wobei diese Licht mit zumindest zwei unterschiedlichen Farben emittieren, beispielsweise weißes Licht und/oder oranges und/oder rotes Licht, damit eine Signallicht- und/oder Warnlichtfunktion im Automobilbereich durch das Fahrzeugbauteil anwendbar ist.
  • Es ist außerdem möglich, zumindest zwei Gehäuseteile von Leuchtengehäusen in dem Fahrzeugbauteil zu integrieren. Beispielsweise können in einem Stoßfänger zumindest zwei Gehäuseteile von Leuchtengehäusen integriert sein, die jeweils Teil eines Nebelscheinwerfers sind.
  • Ein Verfahren zur Herstellung des Fahrzeugbauteils weist vorzugsweise als ersten Schritt das Erstellen des Gehäuseteils, beispielsweise in einem separaten Spritzgusswerkzeug, auf. Danach wird das fertige Gehäuseteil in eine Matrize eingelegt, die das Fahrzeugbauteil negativ abbildet. Danach wird in einem weiteren Schritt das Gehäuseteil umspritzt, damit das Fahrzeugbauteil entsteht, das zumindest teilweise als das Gehäuseteil ausgebildet ist. Dies ist vorteilhaft, da somit zumindest ein Abschnitt des Gehäuseteils, bei entsprechender Materialwahl, teilweise lichtdurchlässig ausbildbar ist und somit kann das Gehäuseteil einfach und kostengünstig zumindest teilweise als optisches Element ausgebildet sein.
  • In einem weiteren bevorzugten Verfahren zur Herstellung des Fahrzeugbauteils kann ein Zweikomponentenverfahren zum Einsatz kommen, wobei eine Komponente beispielsweise einen Abschnitt des Gehäuseteils und/oder das Gehäuseteil bildet und beispielsweise lichtdurchlässig ist und die zweite Komponente den Rest des Fahrzeugbauteils bildet. Dabei können die zwei Komponenten aus unterschiedlichen Materialien sein, zum Beispiel Polycarbonat und/oder Polybuten oder Polymethylmethacrylat und Acrylnitril-Butadien-Styrol, und es ist auch möglich, dass das Gehäuseteil und das Fahrzeugbauteil aus dem gleichen Material gebildet sind, jedoch unterschiedliche Farben, wobei das optische Element vorzugsweise transparent/transluzent ausgeführt sein kann, aufweisen. Dies ist vorteilhaft, da somit das Fahrzeugbauteil, das das Gehäuseteil enthält, in einem Schritt gefertigt werden kann. Dies ist besonders einfach und kostengünstig.
  • In einem weiteren Verfahren kann das Fahrzeugbauteil zusammen mit dem Gehäuseteil aus einem Material mit einer Farbe hergestellt werden. Mit anderen Worten wird das Fahrzeugbauteil zusammen mit dem Gehäuseteil mit dem gleichen Spritzgussmaterial in einem Spritzgussvorgang hergestellt, wobei während des Spritzgussvorgangs nur eine Art von Material eingesetzt wird. Somit kann beispielsweise das Fahrzeugbauteil komplett lichtdurchlässig oder teilweise lichtdurchlässig hergestellt werden und somit können besondere Effekte erzeugt werden.
  • Erfindungsgemäß ist ein Fahrzeugbauteil vorgesehen, das sowohl als Verkleidungsteil oder Karosserieteil oder Stoßfänger ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Fahrzeugbauteil eine Leuchteinheit auf. Das Fahrzeugbauteil bildet zumindest einen Gehäuseteil der Leuchteinheit aus.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugbauteils, in das eine Leuchteinheit integriert ist, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 2 eine Seitenansicht des Fahrzeugbauteils mit der Leuchteinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 3 eine Längsschnittansicht des Fahrzeugbauteils mit der Leuchteinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 4 eine Seitenansicht und eine Explosionsdarstellung eines Fahrzeugbauteils mit der Leuchteinheit und einem Verbindungsteil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
    • 5 eine perspektivische Ansicht und eine Explosionsdarstellung des Fahrzeugbauteils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
    • 6 eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugbauteils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
    • 7 eine Längsschnittansicht des Fahrzeugbauteils mit der Leuchteinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
    • 8 eine Längsschnittansicht eines Fahrzeugbauteils mit der Leuchteinheit und einem elektrischen Kontakt gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
    • 9 eine perspektivische Ansicht der Längsschnittansicht der 8,
    • 10 eine Explosionsansicht des Fahrzeugbauteils mit Leuchteinheit gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,
    • 11 ein Ablaufdiagramm eines ersten Verfahrens zur Herstellung des Fahrzeugbauteils, und
    • 12 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Verfahrens zur Herstellung des Fahrzeugbauteils.
  • 1 zeigt ein Fahrzeugbauteil 1, wobei dieses teilweise als ein Gehäuseteil 2 eines Leuchtengehäuses ausgebildet ist. Das Gehäuseteil 2 ist zusammen mit dem Fahrzeugbauteil 1 ausgebildet, das heißt, das Gehäuseteil 2 und das Fahrzeugbauteil 1 sind stoff- und/oder formschlüssig verbunden. Das Gehäuseteil 2 ist zudem aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt.
  • Das Gehäuseteil 2 ist als optische Freiformfläche ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Gehäuseteil 2 kegelstumpfförmig mit einem runden Querschnitt ausgebildet, wobei sich das Gehäuseteil 2 von dem Fahrzeugbauteil 1 weg erstreckt und verjüngt. Alternativ kann das Gehäuseteil 2 eine andere Form aufweisen. Beispielsweise kann das Gehäuseteil 2 als Quader ausgebildet sein. An dem Ende des Gehäuseteils 2, an dem dieses an dem Fahrzeugbauteil 1 angeordnet ist, ist das Gehäuseteil 2 als optisches Element 3 ausgebildet oder das Gehäuseteil 2 kann insgesamt als optisches Element 3 ausgebildet sein. Mit anderen Worten ist es möglich, dass das Gehäuseteil 2 aus Vollmaterial hergestellt ist und das gesamte Gehäuseteil 2 ein optisches Element ist oder, dass das Gehäuseteil 2 hohl ausgebildet ist und ein Abschnitt des Gehäusebauteils, beispielsweise eine fahrzeugbauteilseitige Stirnseite, das optische Element ausbildet. Das Gehäuseteil 2 verschließt eine Öffnung, die in dem Fahrzeugbauteil 1 vorgesehen ist, vorzugsweise derart, dass das Fahrzeugbauteil 1 zusammen mit dem Gehäuseteil 2 eine geschlossene Fläche bildet. Dort wo das Fahrzeugbauteil 1 in das Gehäuseteil 2 übergeht, wird das Gehäuseteil 2 von dem Material des Fahrzeugbauteils 1 ringförmig in einer Radialrichtung des kegelstumpfförmigen Querschnitts des Gehäuseteils 2 umspritzt.
  • An dem Endabschnitt des Gehäuseteils 2, der von dem Fahrzeugbauteil 1 wegkragt, ist eine Leuchteinheit 4 angeordnet. Die Leuchteinheit 4 weist einen Kühlkörper 6 auf, der sich von dem Gehäuseteil 2 und der Leuchteinheit 4 axial weg erstreckt. Der Kühlkörper 6 kann beispielsweise Wärme, die von Elektronikbauteilen, die hier nicht dargestellt sind, und/oder einer Lichtquelle, hier ebenfalls nicht dargestellt, der Leuchteinheit 4 erzeugt wird, abführen. Der Kühlkörper 6 hat eine Vielzahl von Kühlrippen 7, die sich einzeln von dem Gehäuseteil 2 weg erstrecken. Diese sind in regelmäßigen Abständen voneinander in Umlaufrichtung beabstandet und jeweils plattenförmig ausgebildet.
  • Des Weiteren weist die Leuchteinheit 4 einen Steckeranschluss 8 auf, wobei dieser sich, wie auch der Kühlkörper 6, von dem Gehäuseteil 2 weg erstreckt. Die Kühlrippen 7 des Kühlkörpers 6 umgeben dabei den Steckeranschluss 8 umlaufend. Der Steckeranschluss 8 ist etwa mittig des Gehäuseteils 2 angeordnet.
  • Die Leuchteinheit 4 weist einen Teil auf, der sich in Richtung Fahrzeugbauteil 1 erstreckt. Der Teil der Leuchteinheit 4, der sich in Richtung Fahrzeugbauteil 1 erstreckt, ist von dem Gehäuseteil 2 umgeben. Der Teil der Leuchteinheit 4 ist hierbei zylinderförmig ausgebildet. Mit anderen Worten erstreckt sich der Teil der Leuchteinheit 4 von dem Endabschnitt des Gehäuseteils 2, der von dem Fahrzeugbauteil 1 wegkragt, in Richtung des Fahrzeugteils 1. Auf diesem Teil sind Vorsprünge 10 oder Radialvorsprünge 10 ausgebildet, die sich radial weg erstrecken. Diese werden genutzt, die Leuchteinheit 4 an dem Gehäuseteil 2 zu befestigen, indem sie in entsprechende Aussparungen, die hier nicht dargestellt sind, des Gehäuseteils 2 eingreifen. Die Vorsprünge 10 sind vorzugsweise umlaufend auf einer Mantelfläche des Teils der Leuchteinheit 4 angeordnet und kragen radial von dem Teil der Leuchteinheit 4 weg. Die Vorsprünge 10 bilden beispielsweise zusammen mit den Aussparungen einen Bajonettverschluss.
  • Des Weiteren ist zwischen dem Kühlkörper 6 und dem Gehäuseteil 2 eine ringförmige Dichtung 12 angeordnet. Diese dichtet zumindest den Teil der Leuchteinheit 4, der sich innerhalb des Gehäuseteils 2 befindet und den Gehäuseteil 2, nach außen ab. Die Dichtung 12 liegt an einer vom Fahrzeugteil 1 wegweisenden Stirnfläche des Gehäuseteils 2 an und umfasst die Leuchteinheit 4. Die Dichtung 12 stützt sich an einer Ringfläche der Leuchteinheit 4 ab und wird gegen die Stirnfläche dichtend gespannt. Auf dem Teil der Leuchteinheit 4, auf dem die Vorsprünge 10 angeordnet sind, kann beispielsweise eine Lichtquelle angeordnet sein, deren Licht in das Gehäuseteil 2 einkoppelbar ist.
  • In 2 ist das Fahrzeugbauteil 1, das in 1 dargestellt ist, in einer seitlichen Ansicht gezeigt. Es ist in 2 zu erkennen, dass das Gehäuseteil 2 an der Seite, an der es mit dem Fahrzeugbauteil 1 verbunden ist, einen ersten Bund 14 oder Radialbund aufweist, der sich an dem Fahrzeugbauteil 1 an einer Außenfläche abstützt und diese übergreift. Mit anderen Worten, kragt der Bund 14 etwas über das Fahrzeugbauteil 1 hinaus, in einer radialen Richtung weg von dem Gehäuseteil 2. Eine Auskragung von Gehäuseteil 2 über Fahrzeugbauteil 1 hinaus ist nicht zwingend, so dass auch eine flächenbündige Ausführung denkbar ist. Des Weiteren weist das Gehäuseteil 2 einen weiteren Bund 16 auf, der in der Längsrichtung des Gehäuseteils 2 derart zu dem Bund 14 in Richtung der Leuchteinheit 4 beabstandet ist, sodass er in das Fahrzeugbauteil 1 eingegossen ist. Mit anderen Worten ist der Bund 16 von Material, aus dem das Fahrzeugbauteil 1 gebildet ist, umgeben. Durch die Bünde 14 und 16 ist das Gehäuseteil 2 an dem Fahrzeugbauteil 1 fest fixiert. Die Bünde 14, 16 können zudem zur Positionierung des Gehäuseteils 2 in einer Matrize dienen, wenn das Gehäuseteil 2 umspritzt wird, um das Fahrzeugbauteil 1 zu bilden.
  • Des Weiteren ist in 2 dargestellt, dass das Teil der Leuchteinheit 4, der sich von der Dichtung 12 in Richtung des Fahrzeugteils 1 erstreckt, in einer sacklochförmigen, zylindrischen Vertiefung des Gehäuseteils 2 angeordnet ist, wenn das Gehäuseteil 2 aus Vollmaterial hergestellt ist. Des Weiteren weist die sacklochförmige Vertiefung, die sich in Richtung des Fahrzeugteils 1 erstreckt, Aussparungen auf, die den Vorsprüngen 10 des Teils der Leuchteinheit 4 entsprechen. Die Vorsprünge 10 greifen in die Aussparungen des Gehäuseteils 1 ein. Das heißt, durch ein Drehen der Leuchteinheit 4 greifen die Vorsprünge 10 in Aussparungen des Gehäuseteils 2 ein und somit kann die Leuchteinheit 4 an dem Gehäuseteil befestigt sein. In der Vertiefung können Kulissen vorgesehen sein, um die Vorsprünge 10 bei der Montage zu führen bis diese eine Endposition erreicht haben. Wenn das Gehäuseteil 2 hohl ausgebildet ist, so kann sich von einer Bodenfläche des Gehäuseteils 2, der auf der vom Fahrzeugteil wegkragenden Endseite des Gehäuseteils 2 angeordnet ist, eine zylinderförmige Einbuchtung als Aufnahme für die Leuchteinheit 4 in Richtung des Fahrzeugteils 1 erstrecken. Die Aufnahme für die Leuchteinheit 4 ist vorzugsweise als optische Freiformfläche ausgebildet, vorzugsweise, so das Licht der Leuchteinheit 4, in das Gehäuseteil 2, das als optisches Element, insbesondere als Kollimator ausgebildet ist, einkoppelbar ist. Die Wandung kann ebenfalls Aussparungen aufweisen, in die die Vorsprünge 10 eingreifen können.
  • In 3 ist das Fahrzeugbauteil 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 in einem Längsschnitt dargestellt. In dem Längsschnitt ist zu sehen, dass in dem Steckeranschluss 8 zwei elektrische Kontakte 18 integriert sind, mit denen die Leuchteinheit 4 mit Strom versorgbar ist. Zudem ist dargestellt, dass sich der Kühlkörper 6 bis unter eine Leiterplatte 20 erstreckt, auf der elektronische Bauteile 22, wie auch beispielsweise zumindest eine Lichtquelle - beispielsweise in Form zumindest einer LED - angeordnet sind, die insbesondere durch den Steckeranschluss 8 mit Strom versorgbar sind. Die elektronischen Bauteile 22 sind auf einer Fläche der Leiterplatte 20 angeordnet, die dem Fahrzeugbauteil 1 zugewandt ist. Die Leiterplatte 20 und die elektronischen Bauteile 22 werden durch den Kühlkörper 6 gekühlt, das heißt, die Wärme, die die elektronischen Bauteile 22 erzeugen, wird durch den Kühlkörper 6 abgeleitet.
  • Des Weiteren weist die Leuchteinheit 4 in dem Bereich, in dem die Dichtung 12 angeordnet ist, eine Stufenform auf. Eine erste Stufe mit einem kleinen Durchmesser wird hierbei von der Dichtung 12 umgriffen und weist den Teil der Leuchteinheit 4 auf. Eine breitere zweite Stufe schließt sich an die erste Stufe axial in einer Richtung weg vom Fahrzeugbauteil 1 an. Am Stufenübergang ist die Ringfläche gebildet, an der sich die Dichtung 12 abstützt. Die zweite Stufe, staucht die Dichtung 12, sodass die Leiterplatte 20 mit den elektronischen Bauteilen 22 nach außen hin abgedichtet sind.
  • Die zylinderförmige Sacklochbohrung oder die hohlzylindrische Wandung des Gehäuseteils 2 kann zudem ein Einkoppelbereich 24 für das Licht der Lichtquelle aufweisen. Der Einkoppelbereich 24 kann mit einer Anti-Reflex Beschichtung versehen sein, um die Einkoppeleffizienz zu erhöhen, falls aus sonstiger Applikation und Projektsicht sinnvoll.
  • Das Fahrzeugbauteil 1 kann zudem an einem Fahrzeug 25 angeordnet sein, beispielsweise als Stoßfänger.
  • In 4 ist eine Explosionszeichnung, die ein Fahrzeugbauteil 26 dargestellt, gezeigt. Dieses hat einen Gehäuseteil 26, die Leuchteinheit 4, die gleich aufgebaut ist wie die Leuchteinheit 4 der 1 bis 3, und ein Verbindungsteil 32. Das Fahrzeugbauteil 26 ist mit dem Gehäuseteil 28 stoff- und/oder formschlüssig verbunden und diese sind hier wegen besserer Darstellbarkeit getrennt dargestellt. Das Verbindungsteil 32 ist becherförmig ausgestaltet, wobei ein Becherboden der Leuchteinheit 4 zugewandt ist. Das Gehäuseteil 28 ist ähnlich ausgebildet, wie das Gehäuseteil 2 des ersten Ausführungsbeispiels der 1 bis 3. Das heißt, es ist ebenfalls kegelstumpfförmig ausgebildet und weist einen Bund 33, der an einem Endabschnitt, der an dem Fahrzeugteil 26 vorgesehen ist, angeordnet ist. Es hat eine optische Freiformfläche, die in diesem Ausführungsbeispiel als zylindrische Sacklochbohrung 34 oder hohlzylindrische Wandung 34 (siehe 4 oder 7), die sich von einem Endabschnitt, der von dem Fahrzeugteil 1 wegkragt, nach innen in das Gehäuseteil 28 in Richtung des Fahrzeugteils 26 erstreckt, ausgebildet ist.
  • In 5 ist das Fahrzeugbauteil 26 dargestellt, wobei das Verbindungsteil 32 an dem Gehäuseteil 28 angeordnet ist. Das Verbindungsteil 32 ist über das Gehäuseteil 28 gestülpt und umschließt dieses in einer Längsrichtung des Gehäuseteils 28 vollständig. Des Weiteren weist das Verbindungsteil 32 eine becherartige Form auf, wobei ein Endabschnitt an dem Endabschnitt des Gehäuseteils 28 angeordnet ist, der an dem Fahrzeugteil 26 vorgesehen ist. Von dem Endabschnitt des Gehäuseteils 28, der an dem Fahrzeugteil 26 vorgesehen ist, erstreckt sich das Verbindungsteil 32 hohlzylindrisch in einer Richtung weg von dem Fahrzeugteil 26. In dem Becherboden, der gegenüberliegend dem Endabschnitt ist, der an dem Endabschnitt des Gehäuseteils 28 angeordnet ist, weist das Verbindungsteil 32 eine Öffnung auf, in die die Leuchteinheit 4 einführbar ist. Des Weiteren hat die Öffnung Aussparungen, die den Vorsprüngen 10 der Leuchteinheit 4 im Negativ entsprechen. Die Vorsprünge 10 zusammen mit den Aussparungen der Öffnung bilden einen Bajonettverschluss und so kann die Leuchteinheit 4 an dem Verbindungsteil 32 befestigt werden.
  • In 6 ist das Fahrzeugbauteil 26 zusammen mit dem Verbindungsteil 32 montiert dargestellt. Das heißt, das Gehäuseteil 28, das in dem Fahrzeugbauteil 26 eingegossen ist, ist mit dem Verbindungsteil 32 an dem Übergang zwischen Fahrzeugbauteil 26 und dem Gehäuseteil 28 verbunden. Wie oben schon beschrieben, umschließt das Verbindungsteil 32 das Gehäuseteil 28 vollständig.
  • Wie das Gehäuseteil 2 des ersten Ausführungsbeispiels der 1 bis 3 bildet das Gehäuseteil 28 ein optisches Element aus, dass ebenso angeordnet ist, wie das optische Element des Gehäuseteils 2. Das Gehäuseteil 28 kann auch insgesamt als optisches Element ausgebildet sein.
  • In 7 ist ein Längsschnitt des Fahrzeugbauteils 26 dargestellt, wobei die Leuchteinheit 4 an dem Verbindungsteil 32 montiert ist. Dieses wiederum ist an dem Fahrzeugbauteil 26 und an dem Gehäuseteil 28 montiert. Das Gehäuseteil 28 weist, wie auch das Gehäuseteil 2 aus 1, den Bund 33 auf, mit dem sich das Gehäuseteil 28 in Richtung der Leuchteinheit 4 an dem Fahrzeugbauteil 26 abstützt. Des Weiteren ist zwischen dem Gehäuseteil 28 und dem restlichen Fahrzeugbauteil 26 in einer radialen Richtung des Gehäuseteils 2 ein Spalt vorgesehen, in dem das Verbindungsteil 32 angeordnet ist und dort befestigt ist. Es ist beispielsweise möglich, dass das Verbindungsteil 32 und das Gehäuseteil 28 in eine Matrize eingelegt werden und dann mediendicht umspritzt werden, sodass das Fahrzeugbauteil 26 zusammen mit dem Gehäuseteil 28 und dem Verbindungsteil 32 entsteht. Alternativ hierzu ist es möglich, das bereits stoff- und/oder formschlüssig mediendicht miteinander verbundenen Gehäuseteil 28 und das Verbindungsteil 32 als Ganzes mit dem Fahrzeugbauteil 26 zu umspritzen.
  • Es ist jedoch auch möglich, dass das Verbindungsteil 32 an das Fahrzeugbauteil 26, das das Gehäuseteil 28 enthält, durch beispielsweise eine Schraubverbindung, (Laser-)Schweißverbindung oder eine Klebeverbindung angebracht wird. Mit anderen Worten kann das Gehäuseteil 28 an seinem äußeren Rand, dort wo der radiale Spalt vorgesehen ist, ein Gewinde aufweisen und/oder das Fahrzeugbauteil 26 kann an der gleichen Stelle ein Gewinde aufweisen. Das Verbindungsteil 32 kann dann dort ebenfalls entweder in radialer Richtung innen und/oder außen ein entsprechendes Gewinde aufweisen.
  • Des Weiteren ist in 7 dargestellt, dass die Leuchteinheit 4, die die Leiterplatte 20 und die elektronischen Bauteile 22 aufweist, mit einem Abstand zu der Sacklochbohrung 34 oder der Wandung 34 des Gehäuseteils 28 angeordnet ist. Die Sacklochbohrung 34 oder die Wandung 34 kann zudem einen Einkoppelbereich für das Licht der Lichtquelle, die auf der Leiterplatte 20 angeordnet ist, aber nicht dargestellt ist, bilden und mit einer Anti-Reflex Beschichtung versehen sein. Die Außenseite des Gehäuseteils 28, die dem Verbindungsteil zugewandt ist, kann hier besonders vorteilhaft als TIR-Fläche ausgestaltet sein, da sie durch die Becherstruktur des Verbindungsteils 32 vor Verschmutzung und Wasser etc. geschützt ist. Es ist aber auch möglich die Außenseite des Gehäuseteils 28 mit einer reflektierenden Beschichtung zu versehen.
  • In 8 ist ein Fahrzeugbauteil 36 dargestellt, das ein Gehäuseteil 38 hat. Dieses kann einen inneren kegelstumpfförmigen Abschnitt 42 und eine diesen umgreifende hohlzylindrische Wandung 42 haben. Der Abschnitt 42 kann als Wandung ausgebildet sein. Der Abschnitt 42 des Gehäuseteils 38 hat eine Sacklochbohrung 44 oder eine nach innen kragende Wandung 44, wobei sich diese von dem Endabschnitt des Gehäuseteils 38, der von dem Fahrzeugteil 36 wegkragt, in Richtung des Fahrzeugteils 36 in das Innere des Gehäuseteils 38 erstreckt.
  • Wie auch das Gehäuseteil 2, der 1 bis 3, weist das Gehäuseteil 38 zwei Bünde 46 und 48 auf, wobei sich das Gehäuseteil 38 über den Bund 46 in Richtung einer Leuchteinheit 50 an dem Fahrzeugbauteil 36 abstützt. Der Bund 48 ist in das Fahrzeugbauteil 36 eingegossen. Der Bund 46 kann u.U. entfallen, so dass ein flächenbündiger Abschluss des Gehäuseteils 38 mit dem Fahrzeugteil 36 erfolgt. Der Bund 48 übernimmt in diesem Falle die alleinige Haltefunktion.
  • Des Weiteren weist das Fahrzeugbauteil 36 einen elektrischen Kontakt 52 auf, der in das Fahrzeugbauteil 36 eingegossen ist und benachbart zum Gehäuseteil 38 auskragt. Der elektrische Kontakt 52 ist in einem ersten Abschnitt senkrecht zu der Längsrichtung des Fahrzeugbauteils 36 in das Fahrzeugbauteil eingelegt, also erstreckt sich dieser Abschnitt in einer radialen Richtung des Gehäuseteils 38 in Richtung des Gehäuseteils 38. Ein zweiter Abschnitt ist in etwa rechtwinkligen zu dem ersten Abschnitt angeordnet und kragt in Richtung der Leuchteinheit 50 von dem Fahrzeugbauteil 36 in Längsrichtung weg. Mit anderen Worten weist der elektrische Kontakt ein L-Form auf. Außerdem ist der elektrische Kontakt 52 zu großen Teilen von dem Fahrzeugbauteil umgeben. Mit anderen Worten ist der elektrische Kontakt zumindest abschnittsweise auch in dem Bereich ummantelt, in dem er in Richtung der Leuchteinheit 50 aus dem Fahrzeugbauteil 36 weg kragt. Lediglich ein Endabschnitt des Kontakts 52 liegt frei, um damit die Leuchteinheit 50 zu kontaktieren.
  • Die Leuchteinheit 50 weist einen Leuchtenträger 54 oder Verbindungsteil auf, der den herauskragenden elektrischen Kontakt 52 und das Gehäuseteil 38 becherförmig umgibt. Der Leuchtenträger 54 hat eine erste äußere Becherstruktur 56, die sich von einem Becherboden des Leuchtenträgers 54 in Richtung des Fahrzeugbauteils 36 und in Längsrichtung erstreckt und die sowohl den herauskragenden elektrischen Kontakt 52 sowie das Gehäuseteil 38 umgibt.
  • Des Weiteren hat der Leuchtenträger 54 eine innere Becherstruktur 58, die innerhalb der äußeren Becherstruktur 56 angeordnet ist, und die in radialer Richtung gesehen zwischen dem elektrischen Kontakt 52 und dem Gehäuseteil 38 angeordnet ist, das heißt, deren Radius kleiner ist, als der Radius der äußeren Becherstruktur 56. Die innere Becherstruktur 58 erstreckt sich ebenfalls von dem Becherboden in Richtung des Fahrzeugbauteils 36, jedoch erstreckt sich die innere Becherstruktur 58 nur in etwa halb so weit in Richtung des Fahrzeugbauteils 36, wie die äußere Becherstruktur 34.
  • Die innere Becherstruktur 58 weist zudem eine Befestigungsmöglichkeit auf, mit der der Leuchtenträger 54 und somit die Leuchteinheit 50, an dem Fahrzeugbauteil 36 befestigbar ist. An dem Becherboden des Leuchtenträgers 54 ist ein Kühlkörper 60 angeordnet, der eine Leiterplatte 62 und die auf der Leiterplatte angeordnete Lichtquelle 64 kühlen kann, das heißt, die Wärme abführen kann. Die Lichtquelle 64 ist von dem Leuchtenträger 54 mit einem Abstand zu der Sacklochbohrung 44 oder Sacklochaussparung oder der Wandung gehalten, wobei die Lichtquelle 64 auf der Längsachse von der Sacklochbohrung 44 oder Sacklochaussparung oder der Wandung 44 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Lichtquelle 64 in radialer Richtung gesehen mittig des Leuchtenträgers 54 und mittig des Gehäuseteils 38 angeordnet, sodass das Licht der Lichtquelle 64 effizient in die als Sacklochbohrung 44 oder als Sacklochaussparung oder als innere Wandung 44 ausgebildete optische Freiformfläche, die vorzugsweise beschichtet (Anti-Reflex Beschichtung) ist und eine Einkoppelbereich bildet, einkoppelbar ist.
  • Des Weiteren weist die äußere Becherstruktur 56 des Leuchtenträgers 54 eine Dichtung 66 auf, die das Innere der Becherstruktur 56 an dem Fahrzeugbauteil 36 abdichtet, sodass das Gehäuseteil 38, das in Richtung der Lichtquelle 64 kragt, sowie der elektrische Kontakt 52 und die Leiterplatte 62 abgedichtet sind.
  • Zudem ist in den Leuchtenträger 54 ein elektrischer Kontakt 68 eingegossen, der sich von der Leiterplatte 62 zu dem elektrischen Kontakt 52 erstreckt, der in dem Fahrzeugbauteil 36 eingegossen ist. Der elektrische Kontakt 68 ist in etwa L-förmig ausgebildet und kragt von der Leiterplatte 62 in der radialen Richtung weg und dann senkrecht dazu zu dem Fahrzeugbauteil 36 und zu dem elektrischen Kontakt 52 hin. Über den elektrischen Kontakt kann die Leiterplatte 62 mit der Lichtquelle 64 mit elektrischer Energie versorgt werden. Mit anderen Worten, wenn die Leuchteinheit 50 an dem Fahrzeugbauteil 36 mit dem Gehäuseteil 38 befestigt wird, schließt sich die elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Kontakten 52 und 68 und so wird die Lichtquelle 64 und die Leiterplatte 62 mit elektrischer Energie versorgt.
  • In 9 ist die Ansicht der 8 perspektivisch dargestellt, wobei die Befestigungsmöglichkeit zwischen dem Gehäuseteil 38 und der inneren Becherstruktur 58 sichtbar ist. Die innere Becherstruktur 58 weist Vorsprünge 69 auf, die sich von der Becherstruktur 58 in Richtung des Gehäuseteils 38 radial nach innen erstrecken. Das Gehäuseteil 38 weist entsprechende Aussparungen auf, in die die Vorsprünge 69 eingreifen können und so kann die Leuchteinheit 50 an dem Fahrzeugbauteil 36 befestigt sein.
  • In 10 ist das Fahrzeugbauteil 36 mit der Leuchteinheit 50 als Explosionszeichnung dargestellt. Das Fahrzeugbauteil 36 beinhaltet einen Grundkörper 70, in dem der elektrische Kontakt 52 und das Gehäuseteil 38 eingegossen sind. Die Leuchteinheit 50 beinhaltet den Kühlkörper 60, der in den Leuchtenträger 54 eingeführt ist und auf dem die Leiterplatte 62, die die Lichtquelle 64 aufweist, angeordnet ist, wobei der Kühlkörper 60 und die Leiterplatte 62 mit der Lichtquelle 64 in den Leuchtenträger 54 eingelegt werden. Der Kühlkörper 60 weist eine Grundplatte auf, von der sich in einer Richtung weg von dem Fahrzeugteil 36 Kühlrippen erstrecken, die jeweils stabförmig sind und gleichmäßig auf der Fläche verteilt sind. Des Weiteren weist der Kühlkörper 60 einen Abschnitt auf, der sich von der dünnen Grundplatte in Richtung des Fahrzeugteils 36 erstreckt. Auf diesem ist die Leiterplatte 64 angeordnet. Des Weiteren weist die Leuchteinheit 50 den elektrischen Kontakt 68 auf, der in den Leuchtenträger 54 eingegossen wird. In den Rand der Becherstruktur 58, der sich von dem Boden weg erstreckt, wird die Dichtung 66 eingelegt. Dazu weist der Leuchtenträger 54 an dem Rand der Becherstruktur 56 eine Nut 72 auf und die Dichtung 66 weist eine entsprechende Lippe 73 auf, die in die Nut 72 eingreift.
  • In 11 ist ein erstes Ablaufdiagramm eines ersten Verfahrens zur Herstellung eines Fahrzeugbauteils 1, 26, 36 mit einem Gehäuseteil 2, 28, 38, wie in den 1 bis 10 dargestellt, aufgezeigt, wobei in einem ersten Schritt 74 zuerst das Gehäuseteil 2, 28, 38 erstellt wird. Beispielweise wird das Gehäuseteil 2, 28, 38 spritzgegossen und/oder durch eine andere Fertigungsmethode hergestellt. Danach wird in einem weiteren, darauffolgenden Schritt 76 das vorher hergestellte Gehäuseteil 2, 28, 38 in eine Matrize eingelegt, die vorzugsweise zum Spritzgießen geeignet ist. Ist das Gehäuseteil 2, 28, 38 eingelegt und in der Matrize ausgerichtet, so wird dieses in einem weiteren Schritt 78 umgossen und/oder umspritzt, um das Fahrzeugbauteil 1, 26, 36 zu erhalten. Mit anderen Worten ist das Gehäuseteil 2, 28, 38 durch dieses Verfahren stoffschlüssig mit dem restlichen Fahrzeugbauteil 1, 26, 36 verbunden und somit ist das Fahrzeugbauteil 1, 26, 36 einstückig mit dem Gehäuseteil 2, 28, 38 ausgebildet.
  • In 12 ist ein weiteres Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu Herstellung eines Fahrzeugbauteils 1, 26, 36, das zumindest teilweise als Gehäuseteil 2, 28, 38 ausgebildet ist, dargestellt. In einem Schritt 80 wird das Fahrzeugbauteil 1, 26, 36, das das Gehäuseteil 2, 28, 38 enthält hergestellt, insbesondere durch Spritzgießen. Dabei kann ein 2-Komponenten-Verfahren genutzt werden, das heißt das Gehäuseteil 2, 28, 38 und das restliche Fahrzeugbauteil 1, 26, 36, das beispielsweise einen Stoßfänger bildet, sind aus unterschiedlichen Komponenten, das heißt aus unterschiedlichen Materialien oder dem gleichen Material mit unterschiedlichen Farben, hergestellt. Des Weiteren kann ein 1-Komponenten Verfahren genutzt werden, bei diesem wird das gesamte Fahrzeugteil 1, 26, 36, das das Gehäuseteil 2, 28, 38 ausbildet, aus der gleichen Komponente, das heißt aus dem gleichen Material mit der gleichen Farbe (farblos/transluzent), hergestellt. Im Anschluss kann der später nicht mehr lichtdurchlässige Teil teillackier und/oder foliert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 26, 36
    Fahrzeugbauteil
    2, 28, 38
    Gehäuseteil
    4, 50
    Leuchteinheit
    6, 60
    Kühlkörper
    8
    Steckeranschluss
    10, 69
    Vorsprünge
    12, 66
    Dichtung
    14, 16, 33, 46, 48
    Bund
    18, 52, 68
    Elektrischer Kontakt
    20, 62
    Leiterplatte
    22
    Elektronisches Bauteil
    24
    Einkoppelbereich
    25
    Fahrzeug
    32
    Verbindungsteil
    34, 42
    Sacklochbohrung oder Wandung
    3
    optisches Element
    40
    Wandung
    54
    Leuchtenträger
    56, 58
    Becherstruktur
    64
    Lichtquelle
    70
    Grundkörper
    72
    Nut
    73
    Lippe
    74, 76, 78, 80
    Schritte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202014003075 U1 [0020]
    • DE 102017102317 A1 [0021]

Claims (15)

  1. Fahrzeugbauteil, das als Verkleidungsteil oder Karosserieteil oder Stoßfänger oder Außenspiegel ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugbauteil (1, 26, 36) zumindest ein Gehäuseteil (2, 28, 38) eines Leuchtengehäuses (2, 28, 38) ausbildet, wobei in das Leuchtengehäuse (2, 28, 38) ein Emitter (4, 50) einsetzbar ist und/oder das Fahrzeugbauteil (1, 26, 36) teilweise als optisches Element (2, 28, 38) ausgebildet ist.
  2. Fahrzeugbauteil gemäß Anspruch 1, wobei der Emitter (4, 50) in dem Gehäuseteil (2, 28, 38) integriert ist.
  3. Fahrzeugbauteil gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuseteil (2, 28, 38) stoff- und/oder formschlüssig mit dem Fahrzeugbauteil (1, 26, 36) verbunden ist
  4. Fahrzeugbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gehäuseteil (2, 28, 38) einstückig mit dem Fahrzeugbauteil (1, 26, 36) ausgebildet ist.
  5. Fahrzeugbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Gehäuseteil (2, 28, 38) zumindest teilweise als optisches Element (2, 28, 38) ausgebildet ist, wobei von dem Emitter (4, 50) emittierbare Strahlung durch das optische Element strahlt.
  6. Fahrzeugbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Emitter (4, 50) an dem Gehäuseteil (2, 28, 38) direkt befestigt ist.
  7. Fahrzeugbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Verbindungsteil (32) vorgesehen ist, über das der Emitter (4, 50) an dem Gehäuseteil (2, 28, 38) oder an dem Fahrzeugbauteil (1, 26, 36) befestigt ist.
  8. Fahrzeugbauteil gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Emitter (4, 50) an dem Gehäuseteil (2, 28, 38) oder über das Verbindungsteil (32) durch eine standardisierte Verbindung zu dem Gehäuseteil (2, 28, 38), das zumindest teilweise in Form des optischen Elements ausgebildet ist, ausgerichtet ist.
  9. Fahrzeugbauteil gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das optische Element ein Kollimator und/oder ein Lichtleiter und/oder Linse ist.
  10. Fahrzeugbauteil gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das optische Element zumindest teilweise refraktiv ist.
  11. Fahrzeugbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in dieses zumindest ein elektrischer Kontakt (52) integriert ist, der mit dem Emitter (4, 50) und mit einer Stromquelle verbindbar ist, um diese mit elektrischer Leistung zu versorgen.
  12. Fahrzeugbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei zwischen dem Emitter (4, 50) und dem Gehäuseteil (2, 28, 38) zumindest eine Dichtung (12, 66) angeordnet ist und/oder wobei zwischen dem Verbindungsteil (24) und dem Emitter (4, 50) und/oder zwischen dem Verbindungsteil (24) und dem Gehäuseteil (2, 28, 38) zumindest eine Dichtung (12, 66) angeordnet ist und/oder wobei zwischen dem Emitter (4, 50) und dem Fahrzeugbauteil (1, 26, 36) zumindest eine Dichtung (12, 66) angeordnet ist.
  13. Fahrzeug mit dem Fahrzeugbauteil (1, 26, 36) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
  14. Verfahren zur Herstellung des Fahrzeugbauteils (1, 26, 36) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei dieses mit folgenden Schritten herstellbar ist: - Erstellung des Gehäuseteils (2, 28, 38), - Einlegen des Gehäuseteils (2, 28, 38) in eine Matrize, und - Umspritzen des Gehäuseteils (2, 28, 38) zum Erstellen des Fahrzeugbauteils (1, 26, 36), das zumindest teilweise als das Gehäuseteil (2, 28, 38) ausgebildet ist.
  15. Verfahren zur Herstellung des Fahrzeugbauteils (1, 26, 36) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Fahrzeugbauteils (1, 26, 36) mit folgenden Schritten herstellbar ist: - Spritzgießen des Fahrzeugbauteils (1, 26, 36), das zumindest teilweise als das Gehäuseteil (2, 28, 38) ausgebildet ist, mit einem 2-Komponenten Verfahren und/oder einem 1-Komponenten Verfahren.
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