DE102022201203A1 - Bremsleuchte sowie Motorrad-Heck mit einer solchen Bremsleuchte - Google Patents

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Abstract

Bei einer Bremsleuchte (3a) mit einer Leiterplatte (14), die mehrere entlang einer Linie (L) angeordnete Lichtquellen (5) aufweist, welche jeweils Licht entlang einer rechtwinklig zur Leiterplatte (14) verlaufenden, optischen Achse abstrahlen, und mit einer den Lichtquellen (5) vorgeordneten, parallel zur Leiterplatte (14) angeordneten, transparenten Außenscheibe (4a), die eine zur Linie (L) parallele Längsachse (7a) aufweist, wobei das von den Lichtquellen (5) abgestrahlte Licht durch die Außenscheibe (4a) hindurch als Bremslicht austritt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Außenscheibe (4a) entlang der Längsachse (7a) zur Vermeidung einer Totalreflektion treppenförmig gestuft mit abwechselnd ersten und zweiten Treppenwänden (13a, 13b) ausgebildet ist, dass die ersten Treppenwände (13a) parallel zueinander verlaufen und gegenüber der optischen Achse des von den Lichtquellen (5) abgestrahlten Lichts unter einem Winkel von ca. 30° schräg ausgerichtet sind, und dass jeder Lichtquelle (5) eine Umlenkoptik (15) vorgeordnet ist, die das von der Lichtquelle (5) abgestrahlte Licht um den Winkel umlenkt und auf die zugeordnete erste Treppenwand richtet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsleuchte, insbesondere Motorrad-Bremsleuchte, mit einer Leiterplatte , die mehrere entlang einer Linie angeordnete Lichtquellen aufweist, welche jeweils Licht entlang einer rechtwinklig zur Leiterplatte verlaufenden, optischen Achse abstrahlen, und mit einer den Lichtquellen vorgeordneten, parallel zur Leiterplatte angeordneten, transparenten Außenscheibe, die eine zur Linie parallele Längsachse aufweist, wobei das von den Lichtquellen abgestrahlte Licht durch die Außenscheibe hindurch als Bremslicht austritt.
  • Derartige Bremsleuchten sind hinreichend bekannt.
  • Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremsleuchte der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass, wenn die Bremsleuchte unter einem spitzen Einbauwinkel an einem Fahrzeugheck montiert ist, das Bremslicht dennoch in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs horizontal nach hinten abgestrahlt wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der eingangs genannten Bremsleuchte dadurch gelöst, dass die Außenscheibe entlang der Längsachse zur Vermeidung einer Totalreflektion treppenförmig gestuft mit abwechselnd ersten und zweiten Treppenwänden ausgebildet ist, dass die ersten Treppenwände parallel zueinander verlaufen und gegenüber der optischen Achse des von den Lichtquellen abgestrahlten Lichts unter einem Winkel zwischen 20° und 40°, insbesondere von ca. 30°, schräg ausgerichtet sind, und
    dass jeder Lichtquelle eine Umlenkoptik vorgeordnet ist, die das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht um den Winkel umlenkt und auf die zugeordnete erste Treppenwand richtet.
  • Um die Totalreflektion bei der Auskopplung zu vermeiden, trifft die optische Achse des von der Umlenkoptik umgelenkten Lichts unter einem Winkel im Bereich zwischen 70° und 90°, bevorzugt unter einem Winkel von 90°, auf die zugeordnete erste Treppenwand.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Umlenkoptik durch ein Lichtleitelement aus transparentem Kunststoff gebildet, welches eine Einkoppelfläche zum Einkoppeln des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichts, mindestens eine Umlenkfläche zum Umlenken des eingekoppelten Lichts mittels Totalreflexion und eine Auskoppelfläche zum Auskoppeln des umgelenkten Lichts aufweist. Dabei ist die Einkoppelfläche vorzugsweise konvex gekrümmt ausgebildet, um möglichst den gesamten von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtkegel in das Lichtleitelement einzukoppeln und auf die Umlenkfläche zu richten. Um Streuverluste zu minimieren, ist die Auskoppelfläche bevorzugt plan ausgebildet und verläuft parallel zur zugeordneten ersten Treppenwand.
  • Besonders bevorzugt sind die Lichtleitelemente kostengünstig durch ein einziges Spritzgussteil aus transparentem Kunststoff gebildet.
  • Um im montierten Zustand einen Neigungswinkel der Bremsleuchte von kleiner als 20° zu kompensieren, sind die Umlenkoptiken ausgebildet, das von den Lichtquellen abgestrahlte Licht aus einer Ebene, welche von den optischen Achsen des von den Lichtquellen abgestrahlten Lichts definiert ist, genau um diesen Neigungswinkel nach oben abzulenken.
  • Vorzugsweise verlaufen die zweiten Treppenwände parallel zueinander und bilden die ersten und zweiten Treppenwände miteinander einen rechten Winkel aus.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Motorrad-Heck mit einer wie oben ausgebildeten, rechten und linken Bremsleuchte, wobei, gesehen in Rückwärtsrichtung des Motorrads, die Längsachsen der Außenscheiben schräg unter einem Einbauwinkel von kleiner als 45°, bevorzugt zwischen 20° und 40°, auf eine vertikale Motorradmittelebene zulaufen und wobei die ersten Treppenwände rechtwinklig zur horizontalen Motorrad-Längsachse ausgerichtet sind. Das von den Lichtquellen abgestrahlte Licht wird durch die Umlenkoptiken jeweils um den Einbauwinkel umgelenkt, so dass die Bremsleuchte das Bremslicht dennoch parallel zur horizontalen Motorrad-Längsachse nach hinten abstrahlt.
  • Für den Fall, dass die Längsachsen der Außenscheiben, gesehen in Vorwärtsrichtung des Motorrads, unter einem Neigungswinkel, z.B. von kleiner als 20°, bevorzugt zwischen 10° und 15°, nach unten geneigt sind, lenken die Umlenkoptiken das eingekoppelte Licht zusätzlich jeweils um diesen Neigungswinkel nach oben ab, damit das Bremslicht von der Bremsleuchte weiterhin parallel zur horizontalen Motorrad-Längsachse nach hinten abgestrahlt wird.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat lediglich beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
  • Es zeigen:
    • 1 ein Motorrad-Heck aufweisend eine linke Motorrad Heckverkleidung mit einer linken erfindungsgemäßen Bremsleuchte und eine rechte Motorrad Heckverkleidung mit einer rechten erfindungsgemäßen Bremsleuchte;
    • 2 eine Seitenansicht der rechten Motorrad Heckverkleidung mit der rechten erfindungsgemäßen Bremsleuchte;
    • 3 eine Draufsicht von oben auf das Motorrad-Heck mit dem von den beiden erfindungsgemäßen Bremsleuchten nach hinten abgestrahlten Bremslicht;
    • 4a-4c zwei perspektivische Ansichten (4a, 4b) und eine Draufsicht von oben (4c) der erfindungsgemäßen Bremsleuchte;
    • 5 den Strahlengang von Licht durch eine nicht erfindungsgemäße Bremsleuchte mit einer nicht-strukturierten, planen Außenscheibe;
    • 6 den Aufbau der erfindungsgemäßen Bremsleuchte; und
    • 7, 7a den Strahlengang des Bremslichts durch die erfindungsgemäße Bremsleuchte.
  • Das in 1 gezeigte Motorrad-Heck 1 weist eine linke Seitenverkleidung 2a mit einer linken Bremsleuchte 3a und eine rechte Seitenverkleidung 2b mit einer rechten Bremsleuchte 3b auf. Wie in 2 gezeigt, sind die Bremsleuchten 3a, 3b jeweils in einer Öffnung der Seitenverkleidungen 2a, 2b montiert und weisen eine transparente (rote) Licht- oder Außenscheibe 4a, 4b auf, durch die hindurch das von mehreren Lichtquellen 5 (6) abgestrahlte Bremslicht 6e der Bremsleuchten 3a, 3b nach hinten, also in Rückwärtsrichtung des Motorrads (in 3 nach rechts), abgestrahlt wird (3). Die länglichen Außenscheiben 4a, 4b weisen jeweils eine Längsachse 7a, 7b und eine Querachse 8a, 8b (4a-4c) auf und sind entlang ihrer Längsachse 7a, 7b treppenstufenförmig ausgebildet.
  • Wie in 3 gezeigt, sind die an den Seitenverkleidungen 2a, 2b montierten Bremsleuchten 3a, 3b am Motorrad-Heck 1 derart ausgerichtet, dass, gesehen in Rückwärtsrichtung des Motorrads, die Längsachsen 7a, 7b der Außenscheiben 4a, 4b schräg unter einem Einbauwinkel α von kleiner als 45°, bevorzugt zwischen 20° und 40°, hier ca. 30°, auf eine vertikale Motorradmittelebene 9 zulaufen. Wie in 2 weiter gezeigt, können die an den Seitenverkleidungen 2a, 2b montierten Bremsleuchten 3a, 3b am Motorrad-Heck 1 zusätzlich derart ausgerichtet sein, dass die Längsachsen 7a, 7b der Außensacheiben 4a, 4b, gesehen in Vorwärtsrichtung des Motorrads, unter einem Neigungswinkel β von kleiner als 20°, bevorzugt zwischen 10° und 15°, hier ca. 12°, gegenüber einer horizontalen Motorrad-Längsachse 10 geneigt sind. Alternativ können die Längsachsen 7a, 7b der Außenscheiben 4a, 4b aber auch horizontal verlaufen.
  • Wie in 4a-4c gezeigt, weisen die Bremsleuchten 3a, 3b jeweils ein Leuchtengehäuse 12 auf, dessen Vorderseite durch die Außenscheibe 4a, 4b gebildet ist. Die Außenscheibe 4a, 4b ist entlang ihrer Längsachse 7a, 7b treppenförmig gestuft mit abwechselnd ersten und zweiten Treppenwänden 13a, 13b ausgebildet. Dabei verlaufen die ersten Treppenwände 13a jeweils parallel zueinander und die zweiten Treppenwände 13b jeweils parallel zueinander, wobei die ersten und zweiten Treppenwände 13a, 13b miteinander einen rechten Winkel ausbilden können.
  • Wenn die Bremsleuchten 3a, 3b am Motorrad-Heck 1 montiert sind, sind die ersten Treppenwände 13a rechtwinklig bzw. nahezu rechtwinklig zur Motorrad-Längsachse 10 ausgerichtet. Die Querachsen 8a, 8b verlaufen parallel zu den Kanten, die jeweils zwischen benachbarten ersten und zweiten Treppenwänden 13a, 13b definiert sind.
  • Das Bremslicht 6e soll in Rückwärtsrichtung, also in 3 nach rechts, abgestrahlt werden. Dies ist bei einer unstrukturierten, flachen Austrittsscheibe 20, welche, wie in 5 gezeigt, unter dem Einbauwinkel α von hier 30° zur vertikalen Motorradmittelebene 9 ausgerichtet ist, aufgrund der Totalreflektion des von der Lichtquelle 5 nach hinten (in 5 nach rechts) abgestrahlten Lichts 21 an der Außenscheibe 20 nicht möglich. Nur ganz wenig Licht kann als Streulicht die Außenscheibe 20 verlassen. Die Totalreflektion ist abhängig vom Material bzw. vom Brechungsindex der Außenscheibe 20.
  • 6 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Bremsleuchte 3a, 3b mit der treppenstufenförmigen Außenscheibe 4a, 4b, mit dem Leuchtengehäuse 12 sowie mit einer Leiterplatte (Platine) 14, auf der die Lichtquellen 5 angeordnet sind, und mit mehreren Umlenkoptiken in Form von baugleichen Lichtleitelementen 15 aus transparentem Kunststoff. Die Leiterplatte 14 und die Lichtleitelemente15 sind im Leuchtengehäuse 12 angeordnet. Die Lichtquellen 5, hier in Form von LED-Chips, sind auf der Leiterplatte 14 entlang einer Linie L angeordnet, die parallel zur der Längsachse 7a, 7b verläuft, und strahlen, wie in 7, 7a gezeigt, jeweils Licht 6a entlang einer rechtwinklig zur Leiterplatte 14 verlaufenden, optischen Achse A ab. Die Außenscheibe 4a, 4b ist den Lichtquellen 5 vorgeordnet und definiert mit ihren Längs- und Querachsen 7a, 7b und 8a, 8b eine Ebene, die parallel zur Leiterplatte 14 verläuft. Die ersten Treppenwände 13a sind gegenüber der optischen Achse A des von den Lichtquellen 5 abgestrahlten Lichts 6a unter dem Einbauwinkel α schräg ausgerichtet.
  • Die Lichtleitelemente 15 sind jeweils zwischen einer Lichtquelle 5 und einer ersten Treppenwand 13a der Außenscheibe 4a, 4b angeordnet und dienen dazu, das von den Lichtquellen 5 abgestrahlte Licht 6a so umzulenken, dass die optische Achse A' des umgelenkten Lichts 6c rechtwinklig bzw. nahezu rechtwinklig auf die ersten Treppenwände 13a auftrifft. Alle Lichtleitelemente 15 können, wie vorliegend, durch ein einziges Spritzgussteil 16 aus transparentem Kunststoff gebildet sein, bei dem die einzelnen Lichtleitelemente15 durch Stege 17 miteinander verbunden sind.
  • Die Lichtleitelemente15 weisen jeweils eine der Lichtquelle 5 zugewandte, konvex gekrümmte Einkoppelfläche 18 auf, um die von der Lichtquelle 5 abgestrahlten Lichtstrahlen 6a einzukoppeln und die eingekoppelten Lichtstrahlen 6b jeweils unter einem flachen Winkel von kleiner 30° auf eine Schräg- oder Umlenkfläche 19 des Lichtleiters 15 zu richten. An dieser Umlenkfläche 19 werden die Lichtstrahlen 6b durch Totalflexion reflektiert und die reflektierten Lichtstrahlen 6c auf eine plane Auskoppelfläche 20 des Lichtleiters 14 gerichtet, welche rechtwinklig bzw. nahezu rechtwinklig zur optischen Achse A` der reflektierten Lichtstrahlen 6c ausgerichtet ist. Die durch die Auskoppelfläche 20 ausgetretenen Lichtstrahlen 6d treffen dann rechtwinklig bzw. nahezu rechtwinklig auf die ersten Treppenwände 13a, welche parallel bzw. nahezu parallel zu der Auskoppelfläche 20 ausgerichtet sind. Die durch die ersten Treppenwände 13a hindurchgetretenen Lichtstrahlen bilden das Bremslicht 6e der Bremsleuchte 3a, 3b aus.
  • Das von den Lichtquellen 5 rechtwinklig zur Leiterplatte 14 in einem Lichtkegel abgestrahlte Licht 6a wird durch die Lichtleitelemente 15 jeweils um den Einbauwinkel α umgelenkt, so dass die Bremsleuchte 3a, 3b, wenn am Motorrad-Heck 1 montiert, das Bremslicht 6e parallel zur horizontalen Motorrad-Längsachse 10 nach hinten abstrahlt. Ist die am Motorrad-Heck 1 montierte Bremsleuchte 3a, 3b zusätzlich unter dem Neigungswinkel β geneigt angeordnet, so sind die Lichtleitelemente 15, insbesondere ihre Umlenkfläche 19, ausgebildet, das eingekoppelte Licht 6b aus der Ebene, welche von den optischen Achsen A des von den Lichtquellen 5 abgestrahlten Lichts 6a definiert ist, um den Winkel β nach oben abzulenken, damit das Bremslicht 6e von der Bremsleuchte 3a, 3b weiterhin parallel zur horizontalen Motorrad-Längsachse 10 nach hinten abgestrahlt wird.

Claims (11)

  1. Bremsleuchte (3a, 3b), insbesondere Motorrad-Bremsleuchte, mit einer Leiterplatte (14), die mehrere entlang einer Linie (L) angeordnete Lichtquellen (5) aufweist, welche jeweils Licht (6a) entlang einer rechtwinklig zur Leiterplatte (14) verlaufenden, optischen Achse (A) abstrahlen, und mit einer den Lichtquellen (5) vorgeordneten, parallel zur Leiterplatte (14) angeordneten, transparenten Außenscheibe (4a, 4b), die eine zur Linie (L) parallele Längsachse (7a, 7b) aufweist, wobei das von den Lichtquellen (5) abgestrahlte Licht (6a) durch die Außenscheibe (4a, 4b) hindurch als Bremslicht (6e) austritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenscheibe (4a, 4b) entlang der Längsachse (7a, 7b) zur Vermeidung einer Totalreflektion treppenförmig gestuft mit abwechselnd ersten und zweiten Treppenwänden (13a, 13b) ausgebildet ist, dass die ersten Treppenwände (13a) parallel zueinander verlaufen und gegenüber der optischen Achse (A) des von den Lichtquellen (5) abgestrahlten Lichts (6a) unter einem Winkel (α) zwischen 20° und 40°, insbesondere von ca. 30°, schräg ausgerichtet sind, und dass jeder Lichtquelle (5) eine Umlenkoptik (15) vorgeordnet ist, die das von der Lichtquelle (5) abgestrahlte Licht (6a) um den Winkel (α) umlenkt und auf die zugeordnete erste Treppenwand (13a) richtet.
  2. Bremsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Achse (A`) des von der Umlenkoptik (15) umgelenkten Lichts (6c) unter einem Winkel im Bereich zwischen 70° und 90°, bevorzugt unter einem Winkel von 90°, auf die zugeordnete erste Treppenwand (13a) trifft.
  3. Bremsleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkoptik durch ein Lichtleitelement (15) aus transparentem Kunststoff gebildet ist, welches eine Einkoppelfläche (18) zum Einkoppeln des von der Lichtquelle (5) abgestrahlten Lichts (6a), mindestens eine Umlenkfläche (19) zum Umlenken des eingekoppelten Lichts (6b) mittels Totalreflexion und eine Auskoppelfläche (20) zum Auskoppeln des umgelenkten Lichts (6c) aufweist.
  4. Bremsleuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkoppelfläche (18) konvex gekrümmt ausgebildet ist.
  5. Bremsleuchte nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelfläche (20) plan ausgebildet ist und insbesondere parallel zur zugeordneten ersten Treppenwand (13a) verläuft.
  6. Bremsleuchte nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitelemente (15) durch ein einziges Spritzgussteil (16) aus transparentem Kunststoff gebildet sind.
  7. Bremsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkoptiken (15) ausgebildet sind, das von den Lichtquellen (5) abgestrahlte Licht (6a) aus einer Ebene, welche von den optischen Achsen (A) des von den Lichtquellen (5) abgestrahlten Lichts (6a) definiert ist, um einen Winkel (β) von kleiner als 20° auszulenken.
  8. Bremsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Treppenwände (13b) parallel zueinander verlaufen.
  9. Bremsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Treppenwände (13a, 13b) miteinander einen rechten Winkel ausbilden.
  10. Motorrad-Heck (1) mit einer rechten und einer linken Bremsleuchte (3a, 3b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, gesehen in Rückwärtsrichtung des Motorrads, die Längsachsen (7a, 7b) der Außenscheiben (4a, 4b) schräg unter einem Einbauwinkel (α) von kleiner als 45°, bevorzugt zwischen 20° und 40°, auf eine vertikale Motorradmittelebene (9) zulaufen und wobei die ersten Treppenwände (13a) rechtwinklig zur horizontalen Motorrad-Längsachse (10) ausgerichtet sind.
  11. Motorrad-Heck nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen (7a, 7b) der Außensacheiben (4a, 4b), gesehen in Vorwärtsrichtung des Motorrads, unter einem Neigungswinkel (β) nach unten geneigt sind.
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