DE102019216355A1 - Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (10) für ein Fahrzeug (48), bei der ein Strukturteil (14) die Form der Beleuchtungsvorrichtung bestimmt, während ein Bezug (22) der Kontur des Strukturteils (14) folgt.Es ist vorgesehen, dass das Strukturteil (14) und der Bezug (22) jeweils an der Realisierung einer unterschiedlichen Lichtfunktion (20; 26; 44; 46) beteiligt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6 und ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
  • Auf dem technischen Gebiet der Fahrzeuge und damit korrespondierender Beleuchtungstechnik ist ein Trend festzustellen, wonach der Beleuchtung beispielsweise mit Hinblick auf Information, Kommunikation, Individualisierung und Ästhetik eine zunehmende Bedeutung zukommt.
  • Daraus ergibt sich ein zunehmender Bedarf an Beleuchtungsvorrichtungen und entsprechenden Lichtfunktionen, die im verfügbaren Bauraum möglichst effizient und gewichtssparend untergebracht werden müssen.
  • Aus der US 2018/0264991 A1 und der US 2018/0319313 A1 sind verschiedene Beleuchtungslösungen für ein Fahrzeug bekannt, die lichtleitende Fasern verwenden.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung zu schaffen, die auf minimalem Bauraum und bei möglichst geringem Gewicht möglichst flexibel unterschiedliche Lichtfunktionen realisieren kann.
  • Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche 1, 6 und 10 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen und der Beschreibung genannten Merkmalen.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, umfassend:
    • - ein Strukturteil und
    • - einen Bezug mit darin integrierten Lichtfasern, wobei
    • - das Strukturteil zumindest abschnittsweise mit dem Bezug bezogen ist.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Lichtfasern ausgebildet sind, eine Lichtfunktion zu realisieren und das Strukturteil ausgebildet ist, an der Realisierung einer weiteren Lichtfunktion mitzuwirken.
  • Mit anderen Worten ausgedrückt, bestimmt das Strukturteil die Form der Beleuchtungsvorrichtung, während der Bezug der Kontur des Strukturteils folgt. Das Strukturteil und der Bezug sind jeweils an der Realisierung grundsätzlich unterschiedlicher Lichtfunktionen beteiligt, die sich jedoch auch ergänzen und zusammenwirken können.
  • Daraus ergibt sich die Möglichkeit, die verschiedenen Lichtfunktionen räumlich äußerst dicht anzuordnen. Der Bezug ist dabei als am Strukturteil anhaftende Zusatzmasse sehr leicht. Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit, den Bezug im Nachhinein auf ein existierendes Strukturteil zu ziehen, ohne dass das Strukturteil ursprünglich dafür konzipiert gewesen sein muss. Der Bezug kann dazu äußerst flexibel gestaltet werden und gegebenenfalls entsprechende thermische oder mechanische Eigenschaften haben, um ihn an das Strukturteil anzupassen.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung der Erfindung ist auch besonders einfach herstellbar, wie später noch näher erläutert wird.
  • Die Lichtfunktion des Bezugs ist vorzugsweise eine aktive Lichtfunktion. Die weitere Lichtfunktion des Strukturteils kann eine aktive oder passive Lichtfunktion umfassen. Als aktive Lichtfunktion werden solche Lichtfunktionen aufgefasst, die mit einer Lichtquelle betrieben werden, also beispielsweise die Lichtfaser mit einer zugehörigen LED oder ein Reflektor mit einer darauf ausgerichteten LED. Als passive Lichtfunktionen werden solche Lichtfunktionen aufgefasst, die eine bestimmte optische Wirkung ohne speziell für sie vorgesehene Lichtquellen hervorrufen, beispielsweise im Fall einer Blende gegen Streulicht oder im Fall eines Reflektors für Umgebungslicht. Ein Reflektor für Umgebungslicht kann beispielsweise ein Zierelement umfassen.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bezug und das Strukturteil miteinander verbunden sind, unter Beteiligung eines Fügeprinzips aus folgender Gruppe: Überziehen; Aufstecken; Kleben; thermisches Schrumpfen; Rastverbindung; Klemmverbindung; Schraubverbindung.
  • Vorzugsweise kann der Bezug strumpfartig über das Strukturteil gezogen werden, wodurch eine sehr einfache und flexible Montage möglich ist. Der Bezug kann auch elastische Eigenschaften haben. Auch kann der Bezug aufgesteckt werden, wozu das Strukturteil beispielsweise Aufnahmedome oder auch Spitzen aufweisen kann, die den Bezug lokal durchdringen können.
  • In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lichtfasern abschnittsweise freigelegt sind, um an einer Oberfläche des Bezugs die Lichtfunktion zu erzeugen.
  • Dies bietet den Vorteil, dass Ausrichtungstoleranzen des Bezugs auf dem Strukturteil ausgeglichen werden können, indem genau solche Abschnitte freigelegt werden, die sich nach dem Beziehen an der gewünschten Position auf dem Strukturteil befinden. Auch ist dadurch die Lichtfunktion selbst sehr flexibel gestaltbar, je nachdem welche Abschnitte freigelegt werden.
  • In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung der Erfindung ist vorgesehen, dass jeweils eine Lichtquelle für die Lichtfunktion und die weitere Lichtfunktion vorgesehen ist, die auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sind.
  • Die Lichtquellen können vorzugsweise jeweils eine LED umfassen. Die Lichtfunktionen lassen sich so besonders gut individualisieren. Zugleich ist die Beleuchtungsvorrichtung dadurch kompakt aufgebaut und gewichtsarm.
  • In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem Strukturteil um einen Reflektor oder eine Blende handelt.
  • Der Reflektor wirkt vorzugsweise mit einer Lichtquelle zusammen und erzeugt so die weitere Lichtfunktion. Die Blende dient vorzugsweise einer Abschottung gegen Streulicht, das beispielsweise ungewollt aus dem Bezug austreten kann, rein exemplarisch an Aufnahmestellen an denen der Bezug mit dem Strukturteil verbunden ist. Die weitere Lichtfunktion bildet in diesem beispielhaften Fall eine passive Lichtfunktion, die die Lichtfunktion des Bezugs unterstützt.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Beleuchtungsvorrichtung, in dem ein Strukturteil zumindest abschnittsweise mit einem Bezug bezogen wird, in welchem Lichtfasern integriert sind.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass nach dem Beziehen die Lichtfasern eine Lichtfunktion der Beleuchtungsvorrichtung realisieren können und das verwendete Strukturteil an der Realisierung einer weiteren Lichtfunktion der Beleuchtungsvorrichtung mitwirken kann.
  • Es ist insbesondere bevorzugt, dass die hergestellte Beleuchtungsvorrichtung eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorhergehenden Beschreibung umfasst. Oben zur Beleuchtungsvorrichtung bereits angesprochene Verfahrensaspekte stellen auch Aspekte des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens dar sowie umgekehrt.
  • In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bezug zuerst auf das Strukturteil gezogen wird und die in dem Bezug enthaltenen Lichtfasern dann abschnittsweise freigelegt werden, um an einer Oberfläche des Bezugs die Lichtfunktion erzeugen zu können.
  • Der Bezug selbst kann zunächst als Rollenmaterial bevorratet werden, für das Strukturteil konfektioniert werden und dann auf das Strukturteil gezogen werden.
  • Diese Reihenfolge ist besonders vorteilhaft, da für das Beziehen selbst großzügige Toleranzen vorgegeben sein können, die dann durch nachträgliche Herstellung der freigelegten Abschnitte für die erste Lichtfunktion eliminiert werden. Natürlich können die freigelegten Abschnitte aber auch vor dem Beziehen hergestellt werden, je nachdem, wie dies für die zu erreichende Qualität und die angestrebten Herstellungskosten zweckmäßig sein mag.
  • In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass die in dem Bezug enthaltenen Lichtfasern abschnittsweise freigelegt werden, indem eine Oberfläche des Bezugs mechanisch oder thermisch behandelt wird.
  • Besonders bevorzugt ist eine Behandlung mit Laser, da diese sehr präzise durchführbar ist. Auch kann eine Behandlung durch mechanisches Reiben erfolgen, was nur sehr geringen Aufwand erfordert.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, umfassend eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorhergehenden Beschreibung oder eine Beleuchtungsvorrichtung hergestellt in einem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß der vorhergehenden Beschreibung.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung kann in dem Fahrzeug vielfältige Anwendungen haben: Beispielsweise kann die Beleuchtungsvorrichtung eine Heckleuchte oder einen Scheinwerfer umfassen, deren Funktion jeweils von der weiteren Lichtfunktion gebildet werden. Die Lichtfunktion des Bezugs kann dabei beispielsweise als zusätzliche Designfunktion oder auch zur Außenkommunikation in die Heckleuchte oder den Scheinwerfer integriert sein.
  • Gerade im Fahrzeugbereich ist es vorteilhaft, dass mit der Beleuchtungsvorrichtung der Erfindung bereits bei Herstellung oder auch erst in der Nutzungsphase des Fahrzeugs Anpassungen der Lichtfunktionen flexibel vorgenommen werden können, beispielsweise je nach bestehenden regionalen Anforderungen. Ist beispielsweise die Lichtfunktion des Bezugs nach Export des Fahrzeugs im neuen Land nicht mehr zulässig, kann der Bezug einfach optisch stillgelegt oder auch entfernt, getauscht oder angepasst werden.
  • Auch kann je nach Absatzmarkt beispielsweise eine aufwendigere (Laser) oder einfachere (mechanisches Reiben) Herstellungsmethode verwendet werden, um die Abschnitte am Bezug freizulegen.
  • Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1A-B eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung;
    • 2A-B eine weitere erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung; und
    • 3 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug.
  • 1A zeigt eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung 10 in einer Frontansicht. Die Beleuchtungsvorrichtung 10 umfasst hier exemplarisch drei Module 12, die jeweils identisch aufgebaut sind. In 1 B ist ein Modul 12 exemplarisch in einer Schnittansicht gemäß der Schnittlinie aus 1A gezeigt.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung 10 umfasst ein Strukturteil 14. Bei dem Strukturteil 14 handelt es sich hier exemplarisch um einen Reflektor 16. Der Reflektor 16 wirkt hier exemplarisch mit einer Lichtquelle 18 zusammen und vermag mit dieser eine aktive Lichtfunktion 20 zu erzeugen.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung 10 umfasst weiterhin einen Bezug 22, in den Lichtfasern 24 integriert sind. Der Bezug 22 ist abschnittsweise über das Strukturteil 14 gezogen. In diesem Beispiel ist der Bezug 22 rückseitig über das Strukturteil 14 gezogen.
  • Die Lichtfasern 24 sind ausgebildet, eine Lichtfunktion 26 zu realisieren, die neben der Lichtfunktion 20 des Reflektors 16 verfügbar ist. In diesem Beispiel ist dazu eine weitere Lichtquelle 28 vorgesehen, die mit der Lichtquelle 18 auf einer gemeinsamen Platine 30 angeordnet ist.
  • In anderen Ausführungsbeispielen kann das Strukturteil 14 auch eine Blende oder Zierblende umfassen, ohne dass der gezeigte Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung 10 sich grundsätzlich ändern muss. Natürlich wäre die Lichtquelle 18 dann redundant und das Strukturteil 14 wäre an der Erzeugung einer passiven Lichtfunktion beteiligt, beispielsweise um einen Austritt von Streulicht aus dem Bezug 22 zu vermeiden.
  • In dem hier gezeigten Beispiel sind der Bezug 22 und das Strukturteil 14 durch Aufstecken miteinander verbunden. Zu diesem Zweck sind geeignete Haltedome 32, hier exemplarisch rückseitig, an das Strukturteil 14 angespritzt. Die Haltedome 32 können durch das Gewebe des Bezugs 22 hindurchgesteckt werden und den Bezug 22 so sicher fixieren. In diesem Fall kann die oben angesprochene Verwendung einer Blende beispielsweise den vorderseitigen Austritt von Streulicht im Bereich der Haltedome 32 vermeiden.
  • Die Verbindungstechnik kann unabhängig von den übrigen Merkmalen in vielfältiger Weise adaptiert werden.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung 10 der Erfindung kann vorzugsweise hergestellt werden, indem das Strukturteil 14 zumindest abschnittsweise mit einem Bezug 22 bezogen wird. Nach dem Beziehen können die Lichtfasern 24 die Lichtfunktion 26 der Beleuchtungsvorrichtung 10 realisieren und das Strukturteil 14 kann an der Realisierung der aktiven oder passiven Lichtfunktion 20 mitwirken.
  • Die Lichtfasern 24 können entweder bereits vor dem Beziehen an einer Oberfläche 34 des Bezugs 22 freigelegt sein oder nach dem Beziehen freigelegt werden. In diesem Beispiel wurde der Bezug 22 zuerst auf das Strukturteil 14 gezogen und die in dem Bezug 22 enthaltenen Lichtfasern 24 danach abschnittsweise freigelegt, hier exemplarisch an einer Stirnfläche 36. Nachdem die Lichtfasern 24 freigelegt sind, kann mit ihnen die Lichtfunktion 26 erzeugt werden.
  • Hier sind die in dem Bezug 22 enthaltenen Lichtfasern 24 exemplarisch freigelegt worden, indem die Oberfläche 34 an der Stirnfläche 36 des Bezugs 22 mit einem Laser behandelt worden ist. Dadurch ist, wie in der Frontansicht in 1A gezeigt, die Lichtfunktion 26 akkurat um die Lichtfunktion 20 herumgeführt.
  • 2A zeigt eine weitere erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung 10 in einer Frontansicht. Die Beleuchtungsvorrichtung 10 ist in 2B wiederum zusätzlich in einer Schnittansicht gezeigt.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung 10 umfasst wiederum ein Strukturteil 14. Bei dem Strukturteil 14 handelt es sich hier exemplarisch um eine Linsenhalterung 38, optional auch mit einem Reflektor 40.
  • In der Linsenhalterung 38 ist eine Linse 42 angeordnet. Mit der von der Linsenhalterung 38 getragenen Linse 42 kann entsprechend eine Lichtfunktion 44 erzeugt werden.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung 10 umfasst auch in diesem Ausführungsbeispiel den Bezug 22. Der Bezug 22 ist hier abschnittsweise über die Linsenhalterung 38 gezogen. Mit dem Bezug 22 ist wiederum eine Lichtfunktion 46 erzeugbar.
  • In diesem oder ähnlichen Ausführungsbeispielen dient die Linsenhalterung 38 als formgebendes Element für den Bezug 22, wodurch etwas mehr Gestaltungsfreiraum für die in 2A gezeigte Frontansicht gegeben ist, als vergleichsweise in 1A und 1B, wo der Reflektor 16 als formgebendes Element dient. Es ist aber auch im in 2A und 2B gezeigten Beispiel möglich, die Linse 42 selbst als formgebendes Element vorzusehen und den Bezug 22 daran zu befestigen.
  • 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 48, umfassend eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung 10.
  • Exemplarisch ist eine Beleuchtungsvorrichtung 10 mit einem Scheinwerfer 50 und eine Beleuchtungsvorrichtung 10 mit einer Heckleuchte 52 dargestellt.
  • Die mit dem jeweiligen Bezug 22 erzeugte Lichtfunktion 26, 46 kann beispielsweise der externen Kommunikation dienen und beispielsweise ein Safe-Stop-Licht 54 realisieren oder auch eine Welcome-Lichtfunktion 56 bilden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Beleuchtungsvorrichtung
    12
    Modul
    14
    Strukturteil
    16
    Reflektor
    18
    Lichtquelle
    20
    Lichtfunktion
    22
    Bezug
    24
    Lichtfaser
    26
    Lichtfunktion
    28
    Lichtquelle
    30
    Platine
    32
    Haltedom
    34
    Oberfläche
    36
    Stirnfläche
    38
    Linsenhalterung
    40
    Reflektor
    42
    Linse
    44
    Lichtfunktion
    46
    Lichtfunktion
    48
    Fahrzeug
    50
    Scheinwerfer
    52
    Heckleuchte
    54
    Safe-Stop-Licht
    56
    Welcome-Lichtfunktion
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2018/0264991 A1 [0004]
    • US 2018/0319313 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Beleuchtungsvorrichtung (10), umfassend: - ein Strukturteil (14) und - einen Bezug (22) mit darin integrierten Lichtfasern (24), wobei - das Strukturteil (14) zumindest abschnittsweise mit dem Bezug (22) bezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtfasern (24) ausgebildet sind, eine Lichtfunktion (26; 46) zu realisieren und das Strukturteil (14) ausgebildet ist, an der Realisierung einer weiteren Lichtfunktion (20; 44) mitzuwirken.
  2. Beleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bezug (22) und das Strukturteil (14) miteinander verbunden sind, unter Beteiligung eines Fügeprinzips aus folgender Gruppe: Überziehen; Aufstecken; Kleben; thermisches Schrumpfen; Rastverbindung; Klemmverbindung; Schraubverbindung.
  3. Beleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtfasern (24) abschnittsweise freigelegt sind, um an einer Oberfläche (34) des Bezugs (22) die Lichtfunktion (26; 46) zu erzeugen.
  4. Beleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Lichtquelle (18; 28) für die Lichtfunktion (26; 46) und die weitere Lichtfunktion (20; 44) vorgesehen ist, die auf einer gemeinsamen Platine (30) angeordnet sind.
  5. Beleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Strukturteil (14) um einen Reflektor (16; 40) oder eine Blende handelt.
  6. Verfahren zur Herstellung einer Beleuchtungsvorrichtung (10), in dem ein Strukturteil (14) zumindest abschnittsweise mit einem Bezug (22) bezogen wird, in welchem Lichtfasern (24) integriert sind, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Beziehen die Lichtfasern (24) eine Lichtfunktion (26; 46) der Beleuchtungsvorrichtung (10) realisieren können und das verwendete Strukturteil (14) an der Realisierung einer weiteren Lichtfunktion (20; 44) der Beleuchtungsvorrichtung (10) mitwirken kann.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die hergestellte Beleuchtungsvorrichtung (10) eine Beleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bezug (22) zuerst auf das Strukturteil (14) gezogen wird und die in dem Bezug (22) enthaltenen Lichtfasern (24) dann abschnittsweise freigelegt werden, um an einer Oberfläche (34) des Bezugs (22) die Lichtfunktion (26; 46) erzeugen zu können.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Bezug (22) enthaltenen Lichtfasern (24) abschnittsweise freigelegt werden, indem eine Oberfläche (34) des Bezugs (22) mechanisch oder thermisch behandelt wird.
  10. Fahrzeug (48), umfassend eine Beleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder eine Beleuchtungsvorrichtung (10) hergestellt in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9.
DE102019216355.6A 2019-10-24 2019-10-24 Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung Pending DE102019216355A1 (de)

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