DE19921142A1 - Leuchte für ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte (2 bis 11) für ein Fahrzeug (1) mit einem transparenten oder transluzenten Scheibenkörper (15, 15', 15''). Um auch bei stärkster Schmutzpartikelbeaufschlagung über längere Gebrauchsdauern hinweg einwandfreie Leuchteigenschaften bereitzustellen, wird erfindungsgemäß der Scheibenkörper (15, 15', 15'') mit einer Schutzschicht (18, 18', 18'') versehen, die aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoff mit Selbstheilungseigenschaften gebildet ist. Der bevorzugte Anwendungsfall für die Erfindung sind im Bodenbereich des Fahrzeuges (1) angebrachte Leuchten, also beispielsweise Nebelscheinwerfer (10, 11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Insbesondere im Kraftfahrzeugbau sind gattungsgemäße Leuchten hinläng­ lich bekannt, und zwar als Frontscheinwerfer, Heckleuchte, Blinklicht, Nebel­ scheinwerfer oder dergleichen mehr. Sämtliche dieser Leuchten sind je nach Einsatzzweck des Kraftfahrzeuges und bestimmten Umgebungsbedingungen mehr oder weniger starken Verschmutzungen ausgesetzt. Die Leuchtwirkung der vorstehend beschriebenen Leuchten wird beispielsweise bei Fahrten in stark verschmutztem Gelände deutlich herabgesetzt, wenn Schmutzpartikel oder Schmierfilm auf der Außenseite des Scheibenkörpers abgelagert sind. Es ist bekannt, diese Schmutzablagerungen beispielsweise durch Reinigungseinrichtungen mittels Wischblättern und/oder Flüssigkeitsdruck wieder von der Oberfläche der Leuchten zu beseitigen. Insbesondere die Verwendung von Wischblättern kann allerdings dazu führen, daß in der Schmutzablagerung vorhandene Partikel eine abrasive Wirkung während des Reinigungsprozesses auf den Scheibenkörper ausüben. Abrasiv stark beansprucht sind insbesondere auch Leuchten, die sich in Bodennähe des Kraftfahrzeuges befinden. So werden üblicherweise Nebelscheinwerfer in Stoßfängern relativ weit unten angeordnet, was zur Folge hat, daß gerade bei Kolonnenfahrten auf Strecken mit einem hohen Anteil von losen Partikeln auf der Fahrbahnoberfläche (Sandwege, Rollsplitt, Baustellenabschnitte etc.) eine hohe Schlagbeanspruchung auch auf die Scheibenkörper einwirkt. Über längere Gebrauchsdauern hinweg werden dann die ursprünglich transparenten Scheibenkörper auf der Oberfläche rauh und vermitteln so zunehmend den Eindruck eines Milchglases. Die Leuchtwirkung der Nebel­ scheinwerfer ist dann erheblich beeinträchtigt, so daß für Fahrzeuge, die überwiegend kritischen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, ein relativ schneller Austausch der Nebelscheinwerfer erforderlich ist, um beispielsweise die weitere Blendung des Gegenverkehrs durch Streulicht zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Verlängerung der Funk­ tionsfähigkeit gattungsgemäßer Leuchten einen entscheidenden Beitrag zu leisten.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Leuchte gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen dieser Erfindung.

Gattungsgemäß wird also bei Leuchten für Fahrzeugen eine Beschichtung des transparenten oder transluzenten Scheibenkörpers mit einem Kunststoff vorgeschlagen, der Selbstheilungseigenschaften aufweist. Die Anwendung derartiger Kunststoffe auf Fahrzeugverglasungen ist im Prinzip bekannt, und zwar beispielsweise aus den Schriften JP-07191204-A, US-5,082,515, DE- 38 31 503 oder DE 36 05 765. In der letztgenannten Schrift wird darauf hingewiesen, daß die dort beschriebene Deckschicht außer für Lichtscheiben auch auf andere transparente Glas- oder Kunststoffsubstrate anwendbar ist. Konkrete Hinweise für die Anwendung auf Scheibenkörper von Fahrzeugleuchten finden sich in dieser Schrift allerdings nicht. Erfinderseitig ist man zu der überraschenden Erkenntnis gelangt, daß derartige Schutzschichten, und zwar insbesondere aus weichelastischem Polyurethan, die Lichtstrahlcharakteristik der jeweiligen Leuchte nicht spürbar beeinflussen und damit die hohen Anforderungen an Leuchtqualität im Automobilbau weiter erfüllt werden. Bevorzugt kann die erfindungsgemäße vorgeschlagene Beschichtung also auf Serienbauteile aufgebracht werden, ohne daß an Reflektoren, Scheibenkörperdicken oder Leuchtquellenanord­ nungen Änderungen vorgenommen werden müssen. Für Beschichtungen, die sich beispielsweise in einem Dickenbereich von 0,05-0,40 mm bewe­ gen, ist an solchermaßen beschichteten Scheibenkörpern die Verwirklichung der Erfindung mit dem bloßen Augenschein gegenüber konventionellen Leuchten auf Anhieb gar nicht wahrnehmbar. Insbesondere bei der Applika­ tion derartiger Schutzschichten im Bereich von Nebelscheinwerfern haben erfinderseitige Untersuchungen ergeben, daß durch die Vermeidung von Schlagbeanspruchungen auf den Scheibenkörper nicht nur die Leuchtwirkung über eine längere Betriebsdauer hinweg nahezu unbeeinträchtigt aufrechterhalten bleibt, sondern auch das äußere Erscheinungsbild der Scheinwerfer längere Zeit äußerst hochwertig bleibt.

Aus dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik sind keine serienrei­ fen Lösungen bekannt geworden. Praktische Erfahrungen und Anregungen aus diesem Stand der Technik im Hinblick auf die Anwendbarkeit an Leuch­ ten sind damit aus Sicht der Anmelderin nicht gegeben.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist insbesondere bei besonders dünn ausgeführten Beschichtungen darin zu sehen, daß die in einer Leuchtenein­ heit zu verbauenden Scheibenkörper selbst als auch die angrenzenden Bauteile der Leuchteneinheit konstruktiv nicht oder allenfalls nur geringfügig verändert werden müssen. Außerdem kann die Schutzschicht auch genutzt werden, um beispielsweise eine Trennfuge zwischen einem Scheibenkörper und einem Gehäusekörper flüssigkeitsdicht abzudecken.

Je nach Einsatzfall kann gegebenenfalls auf eine Verklebung des Scheiben­ körpers mit dem Gehäusekörper verzichtet werden.

Bevorzugt für die erfindungsgemäße Anwendung eingesetzt werden dreidi­ mensional vernetzte aliphatische Polyurethane, die das Reaktionsprodukt eines oder mehrerer der folgenden Isocyanate und Polyole ist: bifunktionelle Isocyanate wie Hexamethylendiisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocya­ nat, m-Xylylendiisocyanat, 4,4-Methylenbis(cyclohexylisocyanat), Isophoron­ diisocyanat oder deren tri- oder mehrfunktionelle Biurete, Isocyanurate und dergleichen, sowie mehrfunktionelle, das heiß verzweigte Polyole, zum Bei­ spiel Polyester oder Polyäther, wie sie durch Reaktion von mehrfunktionellen Alkoholen wie Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol, Pentaerythrit, Sorbit und dergleichen mit aliphatischen Dicarbonsäuren wie Adipinsäure oder mit cyclischen Äthern wie Äthylenoxid, Propylenoxid oder Tetrahydrofuran erhalten werden.

Schichten aus derartigen selbstheilenden Kunststoffen, insbesondere Polyurethanen, sind zwar infolge ihrer hohen Elastizität relativ weich, doch un­ terliegen sie, da sie sich ausschließlich elastisch verformen, keiner bleiben­ den plastischen Verformung. Kratzer und kratzerartige Eindrücke, wie sie bei leichten Kollisionen des Zierelementes auf der Oberfläche dieser selbsthei­ lenden Schicht entstehen, verschwinden daher nach einigen Minuten von selbst, und es bildet sich stets eine ungestörte Oberfläche zurück.

Prinzipiell nutzbar sind als selbstheilender Kunststoff auch Werkstoffe, wie sie beispielsweise in den Schriften EP-040 221 2-B1 und DE-PS 26 29 779, beschrieben sind.

Vorteilhaft ist auch die Splitterschutzwirkung der auf die Scheibenkörper auf­ gebrachten Beschichtung. Wie bei sogenannten Sicherheitsverglasungen bereits bekannt werden durch die Beschichtung beispielsweise bei einem Fahrzeugunfall entstehenden Splitter zusammengehalten und fliegen nicht als verletzungsgefährdende Projektile umher.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt. Es zeigt

Fig. 1: Am Beispiel eines konkreten Fahrzeug potentielle Einbaulagen für erfindungsgemäße Leuchten,

Fig. 2: Eine schematische Darstellung für einen in einem Stoßfänger integrierten Nebelscheinwerfer,

Fig. 3: In schematischer Darstellung eine erste Variante und

Fig. 4: In schematischer Darstellung einer zweite Variante für eine erfindungsgemäße Leuchte.

Gleiche Bauteile bzw. Bauteilabschnitte weisen in allen Figuren die gleiche Bezifferung auf.

Man erkennt in Fig. 1 ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Fahrzeug, dessen für die Erfindung wesentliche Bauelemente hier Frontscheinwerfer 2, 3, Heckscheinwerfer 4, 5, Frontblinkleuchten 6, 7, Seitenblinkleuchten 8, 9 sowie Nebelscheinwerfer 10, 11 sind. Die Lage der in der Zeichnung nicht sichtbaren Bauelemente ist durch strichlierte Bezugslinien angedeutet. Der bevorzugte Anwendungsfall für die Erfindung sind die im Bereich eines Stoßfängers 12 angeordneten Nebelscheinwerfer 10, 11 die sich in etwa in Höhe des hier nicht weiter dargestellten Fahrzeugbodens befinden und damit in besonderer Weise der Beaufschlagung mit Schmutzpartikeln ausgesetzt sind.

Fig. 2 zeigt eine typische Einbausituation für die Nebelscheinwerfer 10, 11. Der in Fig. 2 ebenfalls nur schematisch angedeutete Nebelscheinwerfer 11 umfaßt hier im wesentlichen eine in einem Gehäuse 13 gehaltene Leucht­ quelle 14, deren Licht einen Scheibenkörper 15 aus einem bevorzugt nach Art eines Klarglases ausgeführten Werkstoff durchstrahlt. In der Regel liegt der Nebelscheinwerfer 11 als ein Komplettzusammenbau vor, der sich aus den Komponenten 13 bis 15 zusammensetzt. Dieser Zusammenbau wird dann üblicherweise in eine Mulde 16 des Stoßfängers 12 oder eines darin gehaltenen Frontgrillbauteiles 12' (vgl. Fig. 1) eingesetzt, so daß die Oberfläche des Scheibenkörpers 15 in etwa konturfluchtend oder hinter der Kontur zurückgesetzt angeordnet ist. Zur Verbesserung des Styling- Eindruckes wird häufig noch eine umlaufende Blende 17 in den Stoßfänger 12 eingeclipst, um die Randbereiche des Scheibenkörpers 15 und den optisch wenig attraktiven Spalt zwischen dem Nebelscheinwerfer 11 und dem Stoßfänger 12 im Bereich der Mulde 16 zu decken. Diese vorstehend beschriebene Einbausituation ist bei unterschiedlichen Fahrzeugtypen weit verbreitet und kann auch für erfindungsgemäße Leuchten ohne weitere Konstruktionsanpassungen übernommen werden. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Scheibenkörper 15 mit einer Schutzschicht 18 aus einem transpa­ renten oder transluzenten Werkstoff versehen, der Selbstheilungseigen­ schaften aufweist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist hier die Dicke der Schutzschicht 18 in der Relation zur Dicke des Scheibenkörpers 15 überpro­ portional dargestellt. Tatsächlich handelt es sich um einen hauchdünnen filmartigen Auftrag, der bevorzugt 0,05-0,40 mm stark ist.

Die Verwirklichung der Erfindung kann auf unterschiedlicher Weise erreicht werden. So zeigt beispielsweise Fig. 3 ein Scheinwerferkonzept 11', bei dem ein Gehäuse 13' und ein Scheibenkörper 15' zu einem Vormontagesatz zusammengefaßt sind. Die Verbindung dieser beiden Bauelemente erfolgt mittels einer umlaufenden oder punktuell ausgeführten Verklebung oder Ver­ rastung 19 (hier nur schematisch angedeutet). Dieser nach dem Stand der Technik erstellbare Zusammenbau wird dann mit einem gießfähigen Reaktionsgemisch R (bevorzugt auf Polyurethanbasis) beschichtet. Hierzu ist symbolisch eine entlang einer Bahn 20 verfahrbare Gießvorrichtung 21 angedeutet, aus der das zu dem selbstheilenden Kunststoff aushärtende Reaktionsgemisch R auf den gegebenenfalls mit einer Primerschicht vorbehandelten Scheibenkörper 15' aufgetragen wird. Bevorzugt wird in den Randbereichen des Scheibenkörpers 15' das Reaktionsgemisch R soweit aufgetragen, daß eine definierte Menge auch auf die Oberseite eines abgestellten Flansches 22 des Gehäusekörpers 13' fließt. Auf diese Weise erhält man gleichzeitig mit der Aufbringung der Schutzschicht 18' auch eine umlaufende Abdichtung 23 zwischen dem Scheibenkörper 15' und dem Gehäusekörper 13'.

Alternativ kann gemäß Fig. 4 aber auch vorgesehen werden, daß ein hier linsenartig ausgebildeter Scheibenkörper 15'' zunächst eine Auftragsbe­ schichtung 18'' erhält und dann mit dieser zusammen in einen konventionel­ len Gehäusekörper 13'' eingesetzt wird, und zwar lösbar oder unlösbar. Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß einzelne Scheibenkörper leichter handhabbar sind als ganze Scheinwerfereinheiten, was insbesondere für die Aufbringung von Schutzschichten in Großserienfertigungen von Bedeutung sein kann. Hervorzuheben ist weiterhin, daß auch bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die Schutzschicht 18'' mit einer Ringfläche 24 aufgrund ihrer Elastizität eine Dichtwirkung gegenüber einer Innenzylinderwandung 25 des Gehäusekörpers 13'' ausüben kann. Die Schutzschicht 18'' kann gleichzeitig auch ein Klebstoff zur Befestigung des Scheibenkörpers 15'' am Gehäusekörper 13'' sein.

Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiele beschränkt. Insbesondere für die Aufbringung der Schutzschicht 18, 18' und 18'' können unterschiedliche Verfahren in Betracht gezogen werden. Vorstellbar ist beispielsweise auch, daß bei rotationssymmetrischen Scheibenkörpern das Reaktionsgemisch zentral aufgebracht wird und dann durch die Rotation des Scheibenkörpers 15 fliehkraftbedingt in die Außenbereiche verteilt wird. Ebenso denkbar sind zugeschnittene Folienstücke aus selbstheilenden Kunststoff, die dann mittels Wärmebehandlung und/oder Haftvermittlern auf der Oberfläche der Scheibenkörper befestigt werden. Zur Herstellung solcher Folien kann beispielsweise ein Verfahren angewendet werden, wie es in der DE-AS 26 29 779 beschrieben ist. Dort wird eine Vielzahl von Anwendungen für selbstheilende Kunststoffe beschrieben, Hinweise auf Fahrzeugscheinwerfer finden sich jedoch nicht.

Die Anwendung der Erfindung auf Leuchten, die wie Nebelscheinwerfer im Bodenbereich des Fahrzeuges 1 (siehe Fig. 1) angeordnet sind, kann besonders kostengünstig realisiert werden, weil zum einem durch die ohnehin relativ kleine Oberfläche von Nebelscheinwerfern der Applikationsaufwand nicht allzu groß ist und darüber hinaus gegebenenfalls entstehende Ungleichmäßigkeiten in der Schichtdicke nicht weiter auffallen, da bei der Betrachtung eines Fahrzeuges die Aufmerksamkeit ohnehin den höhergelegenen Außenhautpartien des Fahrzeuges 1 gewidmet wird.

Claims (10)

1. Leuchte (2 bis 11) für ein Fahrzeug (1) mit einem transparenten oder transluzenten Scheibenkörper (15, 15', 15''), dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenkörper (15, 15', 15'') eine Schutzschicht (18, 18', 18'') aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoff mit Selbstheilungseigenschaften aufweist.

2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (18, 18', 18'') selbsthaftend vollflächig auf den Scheibenkörper (15, 15', 15'') aufgebracht ist.

3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Dicke D der Schutzschicht (18, 18', 18'') gilt:
a ≦ D <b mit
a = 0,05 - 0,25 mm
b = 0,25 - 0,40 mm.

4. Leuchte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Schutzschicht (18'') versehene Scheibenkörper (15'') in einem Gehäusekörper (13'') eingesetzt ist.

5. Leuchte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenkörper (15') und ein Gehäusekörper (13') zu einem Vormontagesatz zusammengefaßt sind, bei dem der Scheibenkörper (15') vollflächig und der Gehäusekörper (13') zumindest abschnittsweise gemeinsam durch die Schutzschicht (18') abgedeckt sind.

6. Leuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schutzschicht (18') eine Abdichtung (23) zwischen dem Gehäusekörper (13') und dem Scheibenkörper (15') bewirkt ist.

7. Leuchte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Gestalt nach Art eines Nebelscheinwerfers (10, 11).

8. Leuchte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Gestalt nach Art eines Frontscheinwerfers (2, 3).

9. Leuchte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Gestalt nach Art eines Heckscheinwerfers (4,5).

10. Leuchte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Gestalt nach Art eines Blinklichtes (6 bis 9).