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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Leuchtmittel und einem damit gekoppelten Lichtleiter, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, mit zumindest einer solchen Leuchtvorrichtung.
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Aus der
DE 103 37 615 B3 ist eine gattungsgemäße Leuchtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit welcher ein fahrzeugspezifisches Nachtdesign erzeugt werden soll. Dabei ist mindestens ein Leuchtmittel innerhalb eines durch Karosserie-Außenteile des Kraftfahrzeugs begrenzten Raums angeordnet, das in den Karosserie-Außenteilen und/oder zwischen den Karosserie-Außenteilen vorgesehene Öffnungen hinterleuchtet. Das Leuchtmittel ist dabei derart angeordnet, dass es aus im normalen Verkehrsgeschehen üblichen Blickwinkeln durch die Öffnungen nicht sichtbar ist. Hierdurch soll ein ansprechendes und störungsunanfälliges Nachtdesign ohne Blendung von anderen Verkehrsteilnehmern sowie zusätzlich eine Beleuchtung eines Motorraums bereitgestellt werden.
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Aus der
DE 10 2009 023 645 A1 ist ein LED-Modul für eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs bekannt, das mindestens eine LED zum Aussenden von elektromagnetischer Strahlung, ein Trägerelement, auf dem die mindestens eine LED angeordnet ist, ein Kontaktelement, über das die mindestens eine LED von außerhalb des LED-Moduls kontaktierbar ist, und einen Kühlkörper umfasst, mit dem die mindestens eine LED zur Wärmeableitung in Kontakt steht.
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Gattungsgemäße Leuchtvorrichtungen für Kraftfahrzeuge sind bereits seit langem bekannt und finden zunehmend Verbreitung, sofern als Leuchtmittel Leuchtdioden (LEDs) eingesetzt werden. Derartige Leuchtdioden bieten den großen Vorteil, dass sie einen überwiegenden Anteil der Energie in Licht und nicht wie bislang bei Glühlampen üblich, in Wärme umwandeln. Mittels solcher Leuchtmittel aber auch generell mittels Lichtleiter sind darüber hinaus Designapplikationen möglich, welche mittels reiner Glühlampen bislang nicht möglich waren. Hierdurch ist es beispielsweise auch möglich, ein Tagfahrlicht über entsprechende Leuchtmittel und lichtleitend damit verbundene Lichtleiter bereitzustellen.
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Doch selbst bei der Verwendung von LEDs als Leuchtmittel erfordern solche Leuchtvorrichtungen einen nicht zu unterschätzenden Bauraumbedarf in X- bzw. Y-Richtung, das heißt in Fahrzeug-Längsrichtung bzw. -Querrichtung, was bei immer komplex werdenden Beleuchtungssystemen zunehmend einen Nachteil darstellt. Erforderlich waren hierzu bislang beispielsweise eine Leiterplatte (PCB, Printed-Circuit-Board) mit einer in Fahrzeug-Längsrichtung, das heißt in X-Richtung, davor angeordneten Primäroptik sowie einer wiederum davor angeordneten Dickwandoptik zum Aussenden bzw. Verteilen des Lichts. Diese drei Komponenten erforderten einen nicht zu unterschätzenden Bauraumbedarf in Fahrzeug-Längsrichtung, aber auch in Fahrzeug-Querrichtung, was bei immer komplexer werdenden Beleuchtungssystemen zunehmend einen Nachteil darstellt.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Leuchtvorrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine an sich bekannte Leuchtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug in X- bzw. Y-Richtung deutlich kompakter auszubilden, indem ein im Wesentlichen vertikal, das heißt in Z-Richtung, verlaufender Lichtleiter vorgesehen wird, der eine Anordnung eines lichtleitend mit dem Lichtleiter verbundenen Leuchtmittels an einem Boden eines Kraftfahrzeugscheinwerfers und damit unterhalb des Lichtleiters und nicht wie bislang üblich in X-Richtung hinter demselben erfordert. Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung besitzt dabei zumindest ein Leuchtmittel und einen damit gekoppelten Lichtleiter, wobei im vorliegenden Fall die Leuchtvorrichtung als Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildet ist. Das Leuchtmittel besitzt zumindest eine Leuchtdiode (LED) und ist an einem Boden des Kraftfahrzeugscheinwerfers angeordnet. Der Lichtleiter verläuft im Wesentlichen in Z-Richtung, das heißt in Fahrzeug-Hochrichtung und ist an einem oberen Ende lichtleitend mit einer Lichtaussendeeinrichtung verbunden. Dies bietet den großen Vorteil, dass die bislang in Fahrzeug-Längsrichtung hintereinander gewählte Anordnung des Leuchtmittels, des Lichtleiters und der Lichtaussendeeinrichtung, nunmehr in Fahrzeug-Hochrichtung übereinander angeordnet wird, wodurch insbesondere eine deutliche Bauraumersparnis in X- und Y-Richtung, das heißt in Fahrzeug-Querrichtung und Fahrzeug-Längsrichtung ermöglicht wird, ebenso wie eine nahezu frei wählbare Anordnung der Leuchtmittel an einem Boden des Kraftfahrzeugscheinwerfers. Hierdurch lassen sich die Leuchtmittel in bauraumoptimierter und unabhängiger sowie konstruktiv und gestalterisch nahezu frei wählbarer Lage anordnen.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung ist die Lichtaussendeeinrichtung als Dickwandoptik ausgebildet. Eine derartige Dickwandoptik wird üblicherweise aus einem Kunststoffblock mit zwei Schmalseiten, nämlich einer Lichteintrittsseite bzw. -fläche sowie einer, insbesondere gegenüberliegenden, Lichtaustrittsfläche bzw. Lichtaustrittsseite hergestellt. Die Breitseiten einer derartigen Dickwandoptik sind üblicherweise lichtreflektierend, vorzugsweise erfolgt hier eine Totalreflexion, wobei über unterschiedlich geneigte Spiegel an der Lichtaustrittsfläche und/oder an der Lichteintrittsfläche nahezu frei wählbare optische Effekte erzeugt werden können. Eine derartige Dickwandoptik kann beispielsweise als PMMA-Kunststoffteil ausgebildet und dadurch kostengünstig hergestellt werden. Auch kann an der Lichteintrittsfläche eine entsprechende Einkoppeloptik sowie an der Lichtaustrittsfläche eine entsprechende Auskoppeloptik zur Lichtformung vorgesehen sein. Derartige Lichtauskoppeloptiken können insbesondere eine im Querschnitt sägezahnartige Struktur aufweisen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der Lichtleiter als einstückiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet. Auch hierbei kann beispielsweise PMMA (Polymethylmethacrylat) verwendet werden, wobei durch die Ausbildung als einstückiges Kunststoffspritzgussteil eine nicht nur qualitativ hochwertige, sondern zudem auch kostengünstige Fertigung ermöglicht wird. Derartige Kunststoffspritzgussteile ermöglichen darüber hinaus bei entsprechender Stückzahl geringe Stückkosten.
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Zweckmäßig ist die Lichtaussendeeinrichtung länglich ausgebildet. Über eine derartige länglich ausgebildete Lichtaussendeeinrichtung lässt sich somit ein streifenartiges Tagfahrlichtdesign erzielen, wodurch besonders ansprechende optische Designs ermöglicht werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind drei Leuchtmittel, drei damit gekoppelte Lichtleiter und drei Lichtaussendeeinrichtungen vorgesehen. Je Leuchtvorrichtung ermöglicht dies drei unterschiedlich voneinander leuchtende Lichtaussendeeinrichtungen, wodurch zusätzlich unterschiedliche Designs eines Tagfahrlichts erzeugt werden können.
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Zweckmäßig ist ein Träger vorgesehen, auf welchem das Leuchtmittel, der Lichtleiter und die Lichtaussendeeinrichtung montiert sind. Ein derartiger Träger kann beispielsweise ebenfalls als Kunststoffspritzgussteil, aber auch als Blechteil bzw. Leichtmetall ausgebildet sein. Vorzugsweise bilden dabei der Träger, das Leuchtmittel, der Lichtleiter und die Lichtaussendeeinrichtung eine vormontierte Baugruppe. Dies bietet den großen Vorteil, dass eine derartige vormontierte Baugruppe bereits bei einem Zulieferer vormontiert und anschließend vergleichsweise einfach und schnell in ein Gehäuse des Kraftfahrzeugscheinwerfers eingebaut werden kann. Durch die vormontierte Baugruppe lassen sich auch die Lager- und Logistikkosten innerhalb eines Unternehmens reduzieren.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, mit zumindest einer solchen Leuchtvorrichtung auszustatten. Hierdurch ist es erstmals möglich, den für ein Tagfahrlicht erforderlichen Bauraumbedarf in Fahrzeuglängs- und -querrichtung deutlich zu reduzieren, da nicht mehr wie bislang das Leuchtmittel, das heißt die LED, der Lichtleiter und die Lichtaussendeeinrichtung, z.B. die Dickwandoptik, in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet werden, sondern nun erstmals übereinander. Dies bietet darüber hinaus den großen Vorteil, dass die Leuchtmittel, das heißt die LEDs, am Boden des Kraftfahrzeugscheinwerfers an nahezu frei wählbarer Stelle und damit bauraumoptimiert angeordnet werden können. Hierdurch lässt sich insbesondere eine angespannte Bauraumsituation im Bereich von Kraftfahrzeugscheinwerfern deutlich entspannen.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
- 1 eine Ansicht auf eine teilweise dargestellte, erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung,
- 2 eine Darstellung wie in 1, jedoch mit freigelegten Lichtleitern,
- 3 eine vormontierbare Baugruppe, aufweisend einen Träger, ein Leuchtmittel, einen Lichtleiter und eine Lichtaussendeeinrichtung.
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Entsprechend den 1 und 2, weist eine erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug 2, beispielsweise für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, zumindest ein Leuchtmittel 3 (vergleiche 3) und einen damit gekoppelten Lichtleiter 4 auf. Die Leuchtvorrichtung 1 ist dabei erfindungsgemäß als Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildet, während das Leuchtmittel 3 zumindest eine Leuchtdiode (LED) besitzt. Erfindungsgemäß ist dabei das Leuchtmittel 4 an einem Boden 5 des Kraftfahrzeugscheinwerfers angeordnet, wobei der Lichtleiter 4 im Wesentlichen in Z-Richtung, das heißt in Fahrzeug-Hochrichtung, verläuft und an einem oberen Ende lichtübertragend mit einer Lichtaussendeeinrichtung 6 verbunden ist. Durch die gewählte Ausgestaltung ist es möglich, einen Bauraumbedarf in X-Richtung und Y-Richtung, das heißt in Fahrzeug-Längsrichtung und in Fahrzeug-Querrichtung zu minimieren, da die LED, das heißt das Leuchtmittel 3, nun unterhalb sowohl des Lichtleiters 4 als auch der Lichtaussendeeinrichtung 6 angeordnet ist und nicht mehr, wie bislang im Stand der Technik üblich, hinter dem Lichtleiter und der Lichtaussendeeinrichtung. Bislang wurde nämlich das Leuchtmittel direkt von hinten in den Lichtleiter bzw. die Lichtaussendeeinrichtung eingekoppelt, was jedoch den in X-Richtung, das heißt in Fahrzeug-Längsrichtung, erforderlichen Bauraumbedarf vergrößerte.
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Mit der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung 1 ist es erstmals möglich, das Leuchtmittel 3 am Boden 5 des Kraftfahrzeugscheinwerfers und damit in bauraumoptimierter, unabhängiger und nahezu frei wählbarer Lage anzuordnen. Hierdurch lassen sich hohe gestalterische und konstruktive Freiheiten in dem eng begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraum der Leuchtvorrichtung generieren.
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Die Lichtaussendeeinrichtung 6 kann beispielsweise als Dickwandoptik ausgebildet sein, beispielsweise aus einem PMMA-Kunststoff, wobei ein derartiger PMMA-Kunststoff auch für den Lichtleiter 4 verwendet werden kann.
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Die Lichtaussendeeinrichtung 6 besitzt eine Lichteintrittsfläche (nicht gezeigt) sowie eine Lichtaustrittsfläche 7, über welche Licht nach außen emittiert wird. Die Lichtaustrittsfläche 7 liegt dabei vorzugsweise der Lichteintrittsfläche gegenüber, wobei jedoch auch eine rechtwinkelige Anordnung der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche 7 möglich ist, sofern in der Lichtaussendeeinrichtung 6 eine Umlenkoptik vorhanden ist. An der Lichtaustrittsfläche 7 kann darüber hinaus eine Lichtaustrittsoptik angeordnet sein, über welche eine Formgebung eines auszusendenden Lichtstrahls definiert wird.
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Vorzugsweise ist der Lichtleiter 4 als einstückiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet. Eine derartige Ausführung als einstückiges Kunststoffspritzgussteil, beispielsweise als PMMA-Kunststoffspritzgussteil, bietet den großen Vorteil einer qualitativ hochwertigen sowie kostengünstigen Herstellung. In gleicher Weise kann selbstverständlich auch die Lichtaussendeeinrichtung 6 als kostengünstiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein.
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Betrachtet man die 1 bis 3 weiter, so kann man erkennen, dass die Lichtaussendeeinrichtung 6 länglich ausgebildet ist, wodurch auch eine streifenartige Gestalt der Lichtaussendeeinrichtung 6 und damit ein streifenartiges Design ermöglicht wird. Über die Lichtaussendeeinrichtung 6 wird üblicherweise ein sogenanntes „Tagfahrlicht“ emittiert, welches die Aufmerksamkeit im Straßenverkehr erhöhen soll.
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Bei den gemäß den 1 und 2 dargestellten Leuchtvorrichtungen 1 sind je Leuchtvorrichtung 1 insgesamt drei Leuchtmittel 3, drei Lichtleiter 4 sowie drei Lichtaussendeeinrichtungen 6 vorgesehen. Hierdurch ist ein besonders optisch ansprechendes Design möglich.
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Betrachtet man insbesondere die 3, so kann man erkennen, dass zusätzlich ein Träger 8 vorgesehen ist, auf welchem das Leuchtmittel 3, der Lichtleiter 4 und die Lichtaussendeeinrichtung 6 montiert sind. Eine Montage des Lichtleiters 4, des Leuchtmittels 3 und/oder der Lichtaussendeeinrichtung 6 am Träger 8 kann dabei beispielsweise über eine Schraubverbindung oder aber auch eine Clipsverbindung erfolgen, wodurch eine besonders einfache und kostengünstige Montage ermöglicht wird. Hierzu können beispielsweise am Träger 8 entsprechende Rastnasen 9 vorgesehen sein, welche entsprechende Durchgangsöffnungen an dem Bereich des Leuchtmittels 3 durchgreifen und mit diesem verrasten. Das Leuchtmittel 3 kann auch vom Träger 8 bzw. dem Lichtleiter 4 eingehaust sein, so dass gemäß der 3 die Rastnasen 9 durch entsprechende Durchgangsöffnungen am Lichtleiter 4 hindurchgreifen. Um dabei beispielsweise eine unerwünschte Lichtstreuung bzw. einen unerwünschten Lichtaustritt vermeiden zu können, kann der Lichtleiter 4 im Bereich des Leuchtmittels 3 auch abgedunkelt bzw. aus einem anderen Kunststoff ausgebildet sein.
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Der Träger 8 kann insbesondere im Bereich des Leuchtmittels 3 auch hohl ausgebildet sein und das Leuchtmittel 3 in sich aufnehmen. Von besonderem Vorteil darüber hinaus ist, sofern der Träger 8, die Lichtaussendeeinrichtung 6, der Lichtleiter 4 und das Leuchtmittel 3 eine vormontierte Baugruppe bilden, wodurch eine Montage in der Leuchtvorrichtung 1, das heißt in dem Kraftfahrzeugscheinwerfer, vereinfacht wird.
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Insgesamt kann mit der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung 1 ein für ein Tagfahrlicht erforderlicher Bauraumbedarf in Fahrzeuglängs- und -querrichtung deutlich reduziert werden, was insbesondere im Hinblick auf die engen Bauraumverhältnisse in modernen Leuchteinrichtungen einen großen konstruktiven und gestalterischen Freiraum bietet. Durch die Anordnung der Leuchtmittel 3 am Boden 5 der Leuchtvorrichtung 1 kann insbesondere ein Verschieben der Leuchtmittel 3 an eine bislang hinsichtlich des Bauraums noch nicht belegte Stelle erreicht werden. Insbesondere kann das Leuchtmittel 3 auch von seiner bislang hinter der Lichtaussendeeinrichtung 6 bzw. hinter dem Lichtleiter 4 vorgesehenen Position nach unten unter den Lichtleiter 4 und unter die Lichtaussendeeinrichtung 6 verschoben werden. Durch den Lichtleiter 4 lässt sich auch eine nahezu freiwählbare Anordnung des Leuchtmittels 3 im Bereich des Bodens 5 der Leuchtvorrichtung 1 schaffen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10337615 B3 [0002]
- DE 102009023645 A1 [0003]
