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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheinwerferanordnung zur Anbindung an ein Verkleidungselement eines Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Verkleidungselement und ein Montageverfahren.
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Zum Beleuchten von Fahrzeugen und zum Ausleuchten einer Fahrbahn sind Fahrzeuge mit Scheinwerfern ausgerüstet. Besonders große Fahrzeuge können mit mehreren Schweinwerfern ausgerüstet sein, die unabhängig voneinander bspw. in eine Frontschürze eines Fahrzeugs eingebracht sind.
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Um verschiedene Lichtfunktionen, wie bspw. eine Ausleuchtungsfunktion für eine Fahrbahn und eine Signalgebungsfunktion beim Richtungswechsel, unabhängig voneinander abzubilden, können separate Scheinwerferelemente verwendet werden. Derart separate Scheinwerferelemente werden in der Regel nebeneinander, d.h. entlang einer Horizontalachse eines Fahrzeugs benachbart bzw. versetzt angeordnet. Insbesondere ist es bekannt, einen Blinker neben einem Abblendlicht anzuordnen.
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Zur Bauraumoptimierung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, separate Scheinwerferelemente übereinander, d.h. entlang einer Vertikalachse eines Fahrzeugs benachbart bzw. versetzt anzuordnen. Dazu werden separate Scheinwerferelemente in der Regel in einen Träger mit einer Vielzahl Aufnahmen eingesetzt. Entsprechend sind die Scheinwerferelemente unabhängig voneinander an dem Träger abgestützt, sodass der Träger besonders stabil ausgestaltet sein muss.
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Bei einer Anordnung separater Scheinwerferelemente übereinander in einem Verkleidungselement, wie bspw. einer Frontschürze, kann es aufgrund hoher Gewichtskräfte, insbesondere an Punkten an denen die Gewichte der separaten Scheinwerferelemente kumulativ auf das Verkleidungselement einwirken, zu unerwünschten Belastungen oder sogar zu Verformungen des Verkleidungselements kommen.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheinwerferanordnung bereitzustellen, die mit minimalen Spaltmaßen in ein Verkleidungselement integrierbar ist.
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Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Scheinwerferanordnung sowie durch ein Verkleidungselement und ein Montageverfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der Scheinwerferanordnung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verkleidungselement und dem Verfahren sowie jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. Bezug genommen werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug gelöst. Die Scheinwerferanordnung umfasst ein erstes Scheinwerferelement, ein zweites Scheinwerferelement und ein Stützelement. Das erste Scheinwerferelement ist in vertikaler Richtung beabstandet von dem zweiten Scheinwerferelement angeordnet. Das zweite Scheinwerferelement ist mittels des Stützelements an dem ersten Scheinwerferelement abgestützt.
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Unter einem Scheinwerferelement ist im Kontext der vorgestellten Erfindung ein Bauteil, insbesondere ein Scheinwerfer, zu verstehen, das bzw. der einen durch einen Rahmen und eine Blende umgebenen Bauraum umfasst, in dem ein Leuchtelement, wie bspw. eine Birne, ein Laser oder eine Licht emittierende Diode angeordnet ist.
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Erfindungsgemäß sind die Scheinwerferelemente der vorgestellten Scheinwerferanordnung in vertikaler Richtung, d.h. entlang einer Vertikalachse eines entsprechenden Fahrzeugs, beabstandet angeordnet. Entsprechend befindet sich zwischen dem ersten Scheinwerferelement und dem zweiten Scheinwerferelement ein Freiraum, der bspw. als Aufnahme für ein Verkleidungselement genutzt werden kann, sodass das Verkleidungselement zwischen dem ersten Scheinwerferelement und dem zweiten Scheinwerferelement eingreift bzw. angeordnet ist. Dazu kann das Stützelement bspw. hinterschnittig ausgestaltet sein und die Aufnahme bzw. das Verkleidungselement auf einer Rückseite, also auf einer von einer Umgebung bzw. einer Sichtseite des Fahrzeugs abgewandten Seite umgeben bzw. hinterschneiden.
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Das erfindungsgemäß vorgesehene Stützelement ist dazu konfiguriert, ein Abstützen des zweiten Scheinwerferelements an dem ersten Scheinwerferelement zu ermöglichen. Entsprechend wird eine Gewichtskraft des zweiten Scheinwerferelements durch das Stützelement zumindest teilweise auf das erste Scheinwerferelement übertragen bzw. abgeleitet. Dies hat die Wirkung, dass eine Struktur, wie bspw. ein Verkleidungselement, an der bzw. dem das zweite Scheinwerferelement angeordnet ist, zumindest teilweise von der Gewichtskraft des zweiten Scheinwerferelements entlastet wird.
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Ferner kann das erfindungsgemäß vorgesehene Stützelement eine Ausrichtung des zweiten Scheinwerferelements relativ zu dem ersten Scheinwerferelement bewirken, sodass bspw. der Abstand zwischen dem ersten Scheinwerferelement und dem zweiten Scheinwerferelement auch bei einer äußeren Krafteinwirkung, wie bspw. durch Erschütterungen beim Fahren, konstant bleibt. Entsprechend werden durch das Stützelement Eigenbewegungen des ersten Scheinwerferelements relativ zu dem zweiten Scheinwerferelement aber auch Eigenbewegungen der Scheinwerferanordnung relativ zu einem jeweiligen Verleidungselement minimiert, sodass eine Materialtoleranz bzw. ein Spaltmaß zwischen der Scheinwerferanordnung und einem jeweiligen Verkleidungselement minimiert werden kann.
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Es kann vorgesehen sein, dass das erste Scheinwerferelement eine mechanische Schnittstelle zur Verbindung mit dem Stützelement umfasst und das zweite Scheinwerferelement eine mechanische Schnittstelle zur Verbindung mit dem Stützelement umfasst. Dabei kann das Stützelement eine erste Gegenschnittstelle zur Verbindung mit der mechanischen Schnittstelle des ersten Scheinwerferelements und eine zweite Gegenschnittstelle zur Verbindung mit der mechanischen Schnittstelle des zweiten Scheinwerferelements umfassen.
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Zur Verbindung des ersten Scheinwerferelements und des zweiten Scheinwerferelements mit dem Stützelement können mechanische Schnittstellen und entsprechende Gegenschnittstellen vorgesehen sein, die ineinandergreifen bzw. miteinander wechselwirken um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Scheinwerferelement, dem zweiten Scheinwerferelement und dem Stützelement zu ermöglichen.
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Die mechanischen Schnittstellen bzw. Gegenschnittstellen können bspw. als Clip-Verbindung bzw. als Rastelemente ausgestaltet sein. Selbstverständlich eignet sich auch jede weitere technische geeignete mechanische Schnittstelle, wie bspw. eine Schrauben-Mutter Kombination, zur Verbindung des ersten Scheinwerferelements, des zweiten Scheinwerferelements und des Stützelements.
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Insbesondere können die mechanischen Schnittstellen des ersten Scheinwerferelements und des zweiten Scheinwerferelements flächige Bereiche zur Anordnung des Stützelements, bspw. unter Verwendung eines Klebemittels, sein.
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Insbesondere ermöglichen die mechanischen Schnittstellen bzw. Gegenschnittstellen eine schnelle Montage des Stützelements an dem ersten Scheinwerferelement und dem zweiten Scheinwerferelement während eines Produktionsablaufs eines Fahrzeugs, bspw. auf einer Produktionsstraße.
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Stützelement eine Justiervorrichtung zum Justieren einer relativen Ausrichtung des ersten Scheinwerferelements zu dem zweiten Scheinwerferelement umfasst.
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Mittels einer Justiervorrichtung, wie bspw. einer Gewindeschraube oder einem Zahnrad, die mit dem Stützelement interagieren, um das Stützelement in seiner Länge zu ändern und/oder eine Position des Stützelements and dem ersten Scheinwerferelement und/oder dem zweiten Scheinwerferelement zu ändern, kann eine relative Ausrichtung des ersten Scheinwerferelements zu dem zweiten Scheinwerferelement eingestellt werden. Eine derartige Ausrichtung kann bspw. beim Einpassen der Scheinwerferanordnung in ein Verkleidungselement eines Fahrzeugs oder im Betrieb der Scheinwerferanordnung bspw. zum Anpassen eines Leuchtkegels der Scheinwerferanordnung erfolgen.
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das erste Scheinwerferelement zum Ausführen von Ausleuchtfunktionen und das mindestens eine zweite Scheinwerferelement zum Ausführen von Signalgebungsfunktionen konfiguriert ist.
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Insbesondere kann das erste Scheinwerferelement zum Ausleuchten eines Bereichs, wie bspw. einer Fahrbahn, konfiguriert sein. Insbesondere kann das erste Scheinwerferelement ein Abblendlicht und/oder ein Fernlicht sein.
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Insbesondere kann das zweite Scheinwerferelement zur Signalgebung, wie bspw. zum Blinken, zum Aufleuchten oder zur Widergabe von Lichtinszenierungen bzw. Komfortfunktionen wie bspw. einer sogenannten „Homecoming-Funktion“ oder einer sogenannten „Lichthupe“ konfiguriert sein.
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Scheinwerferanordnung eine mechanische Anbindungsschnittstelle zur Anbindung an ein Fahrzeugteil umfasst, wobei die Anbindungsschnittstelle dazu konfiguriert ist, die Scheinwerferanordnung, insbesondere das erste Scheinwerferelement, an dem Fahrzeugteil abzustützen.
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Mittels einer Anbindungsschnittstelle, wie bspw. einem Träger bzw. einem Holm oder einem Flansch, kann die vorgestellte Scheinwerferanordnung kraftschlüssig mit einem Strukturbauteil eines Fahrzeugs, wie bspw. einem Rahmen oder einem besonders verstärkten Teil eines Verkleidungselements verbunden werden, um eine Gewichtskraft der Scheinwerferanordnung auf das Strukturbauteil abzuleiten und das Stützelement bzw. eine die Scheinwerferanordnung aufnehmende Struktur, zu entlasten. Entsprechend formt die Anbindungsschnittstelle zusammen mit dem Stützelement einen Kraftpfad entlang dessen eine Gewichtskraft der Scheinwerferanordnung, insbesondere eine Gewichtskraft des zweiten Scheinwerferelements an eine vorgegebene Stelle abgeleitet wird.
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Stützelement eine Kommunikationsschnittstelle zum Übertragen von Kommunikationssignalen und/oder Lichtstrahlen zwischen dem ersten Scheinwerferelement und dem zweiten Scheinwerferelement umfasst.
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Mittels einer Kommunikationsschnittstelle, wie bspw. einem Datenbus oder einem Kabel, können Kommunikationssignale, wie bspw. Kontrollsignale zwischen dem ersten Scheinwerferelement und dem zweiten Scheinwerferelement sowie einem ggf. vorhandenen Kontrollgerät, ausgetauscht werden. Entsprechend kann eine Kommunikationsschnittstelle einen koordinierten bzw. aufeinander abgestimmten Betrieb des ersten Scheinwerfelements und des zweiten Scheinwerferelements ermöglichen.
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Ferner kann eine Kommunikationsschnittstelle, die zum Übertragen von Lichtstrahlen konfiguriert ist und bspw. einen Lichtleiter umfasst, einen Austausch von Lichtstrahlen zwischen dem ersten Scheinwerferelement und dem zweiten Scheinwerferelement ermöglichen. Entsprechend kann die vorgestellte Scheinwerferanordnung unter Verwendung einer zum Übertragen von Lichtstrahlen konfigurierten Kommunikationsschnittstelle mit einer einzelnen Lichtquelle, wie bspw. einem Laser, betrieben werden.
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Stützelement ein formstabiles Längsprofil umfasst.
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Das erfindungsgemäß vorgesehene Stützelement kann insbesondere als Längsprofil, bspw. in Form eines Stabes oder Rohres, ausgestaltet sein. Insbesondere kann das Stützelement eine Form aufweisen, die eine Anordnung an jeweiligen Scheinwerferelementen erleichtert, wie bspw. eine L-Form, eine U-Form oder eine Doppelt-T-Form.
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Das Stützelement kann aus jedem technisch geeigneten Material bzw. einer Kombination von Materialien, insbesondere mindestens einem Kunststoff, aufgebaut sein. Bspw. kann das Stützelement ein durch einen 3D-Druck hergestelltes Stützelement sein.
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Insbesondere kann das Stützelement eine an einen Bauraum eines jeweiligen Fahrzeugs bzw. Verkleidungselements angepasste Geometrie aufweisen. Dabei kann das Stützelement eine Aufnahme zum Eingriff eines Verkleidungselements umfassen, sodass das Verkleidungselement von dem Stützelement bereichsweise umgeben wird und das Verkleidungselement mit dem Stützelement in einer Art Schlüssel-Schloss Beziehung zusammenwirkt, um eine besonders ebene bzw. formschlüssige Integration der Scheinwerferanordnung in das Verkleidungselement mit minimalen Spaltmaßen zu bewirken.
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Es kann vorgesehen sein, dass das zweite Scheinwerferelement schwerer ist als 1,5 Kg.
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Das zweite Scheinwerferelement kann, neben einer Verbindung zu einem jeweiligen Verkleidungselement, ausschließlich an dem ersten Scheinwerferelement abgestützt sein, sodass auf zusätzliche Abstützungen, wie bspw. an einem Rahmen eines Lufteinlasses, verzichtet werden kann. Entsprechend kann das zweite Scheinwerferelement komplett umlaufend von dem Verkleidungselement umgeben sein.
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In einem zweiten Aspekt betrifft die vorgestellte Erfindung ein Verkleidungselement für ein Fahrzeug mit einer möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Scheinwerferanordnung.
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Das vorgestellte Verkleidungselement wird durch die vorgestellte Scheinwerferanordnung besonders effektiv entlastet, sodass die Gewichtskraft der Scheinwerferanordnung nicht oder nur minimal bzw. an ausgewählten Bereichen auf das Verkleidungselement einwirkt. Entsprechend kann ein Spaltmaß des Verkleidungselements minimiert werden, da gewichtsbedingte Eigenbewegungen der Scheinwerferanordnungen nicht bzw. nur minimal auf das Verkleidungselement einwirken.
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In einem dritten Aspekt betrifft die vorgestellte Erfindung ein Montageverfahren zur Anordnung einer möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Scheinwerferanordnung an einem Verkleidungselement eines Fahrzeugs, bei dem ein Stützelement an einem ersten Scheinwerferelement und an einem zweiten Scheinwerferelement der Scheinwerferanordnung angeordnet wird, und bei dem die Scheinwerferanordnung an dem Verkleidungselement angeordnet wird.
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Bei dem vorgestellten Montageverfahren kann vorgesehen sein, dass zunächst das Stützelement an dem ersten Scheinwerferelement und an dem zweiten Scheinwerferelement angeordnet und die Scheinwerferanordnung anschließend an dem Verkleidungselement angeordnet wird oder dass das erste Scheinwerferelement und das zweite Scheinwerferelement zunächst an dem Verkleidungselement angeordnet und das Stützelement anschließend an dem ersten Scheinwerferelement und an dem zweiten Scheinwerferelement angeordnet wird.
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Bei dem beschriebenen Verfahren ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu der Scheinwerferanordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.
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Die vorgestellte Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
- 1 in einer perspektivischen Ansicht eine mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung,
- 2 eine mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgesehenen Stützelements,
- 3 eine weitere mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgesehenen Stützelements mit einer Anbindungsschnittstelle,
- 4 eine mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verkleidungselements,
- 5 eine mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Montageverfahrens.
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In 1 ist eine Scheinwerferanordnung 100 in einer seitlich geschnittenen Perspektive dargestellt. Die Scheinwerferanordnung 100 umfasst ein erstes Scheinwerferelement 101 und ein zweites Scheinwerferelement 103 sowie ein Stützelement 105.
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Das erste Scheinwerferelement 101 ist von dem zweiten Scheinwerferelement 103 in vertikaler Richtung, also in z-Richtung, beabstandet.
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Das Stützelement 105 ist über eine erste Gegenschnittstelle 107 mit einer ersten mechanischen Schnittstelle 109 an einem Gehäuse des ersten Scheinwerferelements 101 und über eine zweite Gegenschnittstelle 111 mit einer zweiten mechanischen Schnittstelle 113 an einem Gehäuse des zweiten Scheinwerferelements 103 verbunden.
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Das zweite Scheinwerferelement 103 ist in vertikaler Richtung bzw. in z-Richtung, mittels des Stützelements 105 an dem ersten Scheinwerferelement 101 abgestützt. Entsprechend wird eine Gewichtskraft des zweiten Scheinwerferelements 103 zumindest teilweise durch das Stützelement 105 auf das erste Scheinwerferelement 101 übertragen.
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Die erste mechanische Schnittstelle 109 und die erste Gegenschnittstelle 107 bzw. die zweite mechanische Schnittstelle 113 und die Gegenschnittstelle 111 können bspw. als ineinandergreifende Rastelemente, wie bspw. Nut- und Federelemente oder als jedes weitere technisch geeignete Verbindungsmittel, wie bspw. als Schraube und Schraubmutter ausgestaltet sein.
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Das erste Scheinwerferelement 101 und das zweite Scheinwerferelement 103 leuchten in x-Richtung, wie durch Pfeil 115 angedeutet.
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In 2 ist ein Stützelement 205 dargestellt. Das Stützelement 205 ist als Lang- bzw. Hohlprofil ausgestaltet.
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Das Stützelement 205 umfasst eine optionale Justiervorrichtung 207 in Form eines Gewindes, mittels dessen das Stützelement 205 in einer mechanischen Aufnahme eines Scheinwerferelements justiert, d.h. in seiner relativen Position zu dem Scheinwerferelement ausgerichtet werden kann.
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In Verbindung mit einem optionalen Aktuator kann das Stützelement 205 automatisch bewegt werden, um das Stützelement 205 automatisch zu justieren und entsprechende Scheinwerferelemente relativ zueinander auszurichten. Dazu kann bspw. ein Leuchtbild bzw. ein Leuchtkegel, das bzw. der von einer das Stützelement 205 umfassenden Scheinwerferanordnung erzeugt wird, mittels einer Sensoreinheit ausgewertet werden, um den Aktuator derart anzusteuern, dass eine Differenz des Leuchtbilds zu einem vorgegebenen Sollleuchtbild minimal wird.
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In 3 ist ein Stützelement 305 dargestellt. Das Stützelement 305 ist als Doppel-T-Profil ausgestaltet und umfasst eine Anbindungsschnittstelle 303 zum Abstützen an einer Stützstruktur, wie bspw. einem Rahmen eines Fahrzeugs oder einem verstärkten Bereich an einem Verkleidungselement.
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Die Anbindungsschnittstelle 303 ist hier als Längsprofil ausgestaltet und umfasst eine Gegenaufnahme 307 zum Eingriff in eine Aufnahme der Stützstruktur.
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In 4 ist ein Verkleidungselement 400 dargestellt. Das Verkleidungselement 400 ist hier eine Frontschürze eines Fahrzeugs.
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In das Verkleidungselement 400 ist die Scheinwerferanordnung 100 gemäß 1 integriert. Aufgrund des Stützelements 105 wird eine Gewichtskraft des zweiten Scheinwerferelements 103 an dem Verkleidungselement 400 vorbei auf das erste Scheinwerferelement 101 übertragen. Das erste Scheinwerferelement 101 ist hier über eine Anbindungsschnittstelle 401 an einem nicht dargestellten Rahmen eines entsprechenden Fahrzeugs abgestützt. Entsprechend wird durch das Stützelement 105 die Gewichtskraft des zweiten Scheinwerferelements 103 an dem Verkleidungselement 400 vorbei auf das erste Scheinwerferelement 101 und schließlich auf den Rahmen geführt, wodurch das Verkleidungselement 400 entlastet wird. Dies hat den Effekt, dass das Verkleidungselement 400 unabhängig von einem Gewicht des zweiten Scheinwerferelements 103, insbesondere unabhängig von einer Belastung durch die gesamte Scheinwerferanordnung 100 konstruiert werden kann.
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In 5 ist ein Montageverfahren 500 dargestellt. Das Montageverfahren umfasst einen ersten Anordnungsschritt 501 zum Anordnen eines Stützelements an einem ersten Scheinwerferelement und an einem zweiten Scheinwerferelement und einen weiteren Anordnungsschritt 503 zum Anordnen des ersten Scheinwerferelements und des zweiten Scheinwerferelements an einem Verkleidungselement.
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Dabei kann der erste Anordnungsschritt 501 vor oder nach dem zweiten Anordnungsschritt 503 erfolgen, sodass bspw. das Stützelement an bereits in einem Fahrzeug verbauten Scheinwerferelementen angeordnet werden kann oder die Scheinwerferanordnung komplett bzw. einstückig in ein Fahrzeug bzw. ein Verkleidungselement eingebracht wird.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Scheinwerferanordnung
- 101
- erstes Scheinwerferelement
- 103
- zweites Scheinwerferelement
- 105
- Stützelement
- 107
- erste Gegenschnittstelle
- 109
- erste mechanische Schnittstelle
- 111
- zweite Gegenschnittstelle
- 113
- zweite mechanische Schnittstelle
- 115
- Pfeil
- 205
- Stützelement
- 207
- Justiervorrichtung
- 303
- Anbindungsschnittstelle
- 305
- Stützelement
- 307
- Gegenaufnahme
- 400
- Verkleidungselement
- 401
- Anbindungsschnittstelle
- 500
- Montageverfahren
- 501
- erster Anordnungsschritt
- 503
- zweiter Anordnungsschritt
