DE19943255A1 - Leuchteinheit für Fahrzeuge - Google Patents

Abstract

Leuchteinheit für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse, in dem mindestens ein Lichteinkopplungselement angeordnet ist, das mit einem langgestreckten Lichtleiter koppelbar ist, wobei der Lichtleiter Lichtauskopplungselemente aufweist zur Auskopplung des Lichtes in eine vorgegebene Lichtaustrittsrichtung, wobei die Öffnung des Gehäuses mittels eines Abdeckelementes abgedeckt ist, dass bereichsweise mindestens eine Ausnehmung aufweist, in der der Lichtleiter gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchteinheit für Fahrzeuge, insbesondere Kraft­ fahrzeuge, mit einem Gehäuse, in dem mindestens ein Lichteinkopplungsele­ ment angeordnet ist, das mit einem langgestreckten Lichtleiter koppelbar ist, wobei der Lichtleiter Lichtauskopplungselemente aufweist zur Auskopplung des Lichtes in eine vorgegebene Lichtaustrittsrichtung.

Aus der DE 197 39 173 A1 ist eine Leuchteinheit für Fahrzeuge mit einem Ge­ häuse bekannt, dessen Öffnung durch eine lichtdurchlässige Abdeckscheibe abgedeckt ist. In dem so gebildeten Innenraum sind eine Lichtquelle und ein Reflektor angeordnet, die derart zusammenwirken, daß eine vorgegebene Lichtfunktion, beispielsweise Abblendlicht- oder Fernlichtfunktion, erzeugt wird. Im vorderen Randbereich des Reflektors ist ein Lichtleiter angeordnet, der mit einer zusätzlichen Lichtquelle gekoppelt ist, so dass in der Leuchteinheit eine weitere Lichtfunktion integriert ist.

Nachteilig an der bekannten Leuchteinheit ist, daß die Formgebung des Licht­ leiters sehr stark von der Form des Reflektors bzw. des Gehäuses bestimmt wird. Insbesondere darf sich der Lichtleiter nicht im Bereich der Öffnung des Reflektors erstrecken, da ansonsten die Lichtfunktion der mit dem Reflektor gekoppelten Lichtquelle gestört wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Leuchteinheit für Fahr­ zeuge derart weiterzubilden, dass das Licht ausschließlich mittels eines Licht­ leiters ausgekoppelt wird und dass die Leuchteinheit einfach aufgebaut ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung des Gehäu­ ses mittels eines Abdeckelementes abgedeckt ist, dass bereichsweise minde­ stens eine Ausnehmung aufweist, in der der Lichtleiter gelagert ist.

Die erfindungsgemäße Leuchteinheit zeichnet sich durch einen einfachen Auf­ bau aus. Zur Erlangung einer Lichtfunktion ist ein Gehäuse vorgesehen, in dem an einer beliebigen Stelle ein Lichteinkopplungselement angeordnet sein kann. Dieses Lichteinkopplungselement ist mit einem Lichtleiter gekoppelt, der sich im Bereich einer Randebene des Gehäuses erstrecken kann. Damit der Licht­ leiter in der Randebene eine beliebige Gestalt einnehmen kann, ist ein die Öff­ nung des Gehäuses abschließendes Abdeckelement vorgesehen mit einer Ausnehmung, in dem der Lichtleiter eingefaßt ist. Vorteilhaft kann die Leuchteinheit platzsparend ausgebildet sein, da der Lichtleiter senkrecht zur Lichtabstrahlrichtung im Bereich der Randebene des Gehäuses angeordnet ist und innerhalb des Gehäuses lediglich ein Lichteinkopplungselement erforder­ lich ist. Vorteilhaft steht der gesamte Öffnungsbereich des Gehäuses für die Erstreckung des Lichtleiters zur Verfügung. Neben der Haltefunktion für den Lichtleiter kann das Abdeckelement bei lichtundurchlässiger Ausbildung eine Blendfunktion übernehmen, die den Austritt von störendem Streulicht verhin­ dert. Sowohl das Abdeckelement als auch der Lichtleiter können auf einfache Weise an die berandende Anschlußgeometrie des Fahrzeugs angepaßt wer­ den.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ausnehmung des Abdeckteils als Nut ausgebildet, in der der Lichtleiter eingesetzt ist. Vor­ zugsweise ist die Tiefe der Nut kleiner als die Dicke des Lichtleiters, so dass der Lichtleiter bereichsweise aus der Nut hervorstehend angeordnet ist. Dies erhöht den Lichtaustrittswinkelbereich bzw. die Lichtausbeute. Darüber hinaus wird die Handhabbarkeit bei der Montage bzw. Demontage des Lichtleiters und/ oder des Lichteinkopplungselementes erleichtert.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Lichtleiter auf einer dem Bo­ den des Gehäuses zugewandten Seite eine Mehrzahl von senkrecht zur Längserstreckung des Lichtleiters angeordneten Prismen auf, die das Licht in einer vorgegebenen Lichtaustrittsrichtung quer zum Lichtleiter auskoppeln. Die Prismen stellen eine Reflexionsfläche für das an einer Stirnseite des Lichtlei­ ters eingekoppelte Licht dar und erzeugen eine homogene Lichtverteilung.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Lichtleiter im Querschnitt kreisförmig ausgebildet. Die Nut ist ebenfalls kreisbogenförmig ausgebildet, wobei der Lichtleiter lediglich in einem Bodenbereich der Nut unmittelbar an derselben anliegt. Zur Fixierung des Lichtleiters in der Nut ist vorzugsweise in einem Randbereich des Abdeckelementes ein Festlegelement angeordnet, das bereichsweise auf dem Lichtleiter aufliegt und kraft- oder formschlüssig mit dem Abdeckelement verbunden ist. Vorzugsweise ist das Abdeckelement in einem Bereich des Lichtleiters angeordnet, in dem ein Lichtumlenkelement zur Umlenkung des Lichtes in den Lichtleiter angeordnet ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Abdeckelement im Bereich des Lichtumlenkelementes eine Öffnung auf, so dass das Lichteinkopplungs­ element unmittelbar an das Lichtumlenkelement zur Anlage kommt. Das Licht­ einkopplungselement kann als mit einer Lichtquelle gekoppelter Lichtleiter oder als eine Lichtquelle ausgebildet sein.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann der Lichtleiter als an einem ge­ meinsamen Verbindungspunkt einstückig verbundene zwei oder mehrere Licht­ stäbe ausgebildet sein, wobei die Lichteinkopplung an dem Verbindungspunkt erfolgt. Vorteilhaft kann hierdurch an einer einzigen Lichteinkopplungsstelle Licht für mehrere Lichtstäbe verteilt eingekoppelt werden. Auf einfache Weise können hierdurch beliebige graphische Signalformen, beispielsweise eine V-, X- oder +-Form erzeugt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeich­ nungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf mehrere nebeneinander angeordnete Leuchtein­ heiten,

Fig. 2 eine Seitenansicht bzw. ein Teilschnitt einer Leuchteinheit,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Abdeckelementes der Leuchteinheit in Richtung X gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Lichtleiters im Bereich eines Umlenkele­ mentes.

Eine erfindungsgemäße Leuchteinheit kann vorzugsweise als Leuchte für Kraftfahrzeuge eingesetzt werden. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, können in einem rückwärtigen Bereich 1 der Karosserie eines Kraftfahrzeugs drei Leuchteinheiten 2, 3 und 4 angeordnet sein. Die Leuchteinheiten 2, 3, 4 sind in einem gemeinsamen Leuchtmodul 5 eingesetzt, das seinerseits in einer Karos­ serieöffnung des rückwärtigen Bereichs 1 eingesetzt ist. In diesem Fall bildet das Leuchtmodul 5 ein gemeinsames Gehäuse für die Leuchteinheiten 2, 3 und 4.

Alternativ können die Leuchteinheiten 2, 3 und 4 einzeln in Karosserieöffnun­ gen eingesetzt sein.

Fig. 1 zeigt einen linken rückwärtigen Bereich 1 der Karosserie, wobei der äußeren Leuchteinheit 2 eine Blinklichtfunktion, der mittleren Leuchteinheit 3 eine Schlußlichtfunktion und der inneren Leuchteinheit 4 eine Bremslichtfunkti­ on zugeordnet sind.

Die Leuchteinheiten 2, 3, 4 unterscheiden sich jeweils durch die Formgebung eines die Öffnung eines topfförmigen Gehäuses 6 verschließenden Abdecke­ lementes 7 einerseits und einer oder mehrerer Lichtleiter 8, 9 andererseits. Wie aus Fig. 1 deutlich wird, ist der der Leuchteinheit 2 zugeordnete Lichtlei­ ter 9 V förmig ausgebildet, wobei eine Spitze 10 des Lichtleiters 9 in Richtung der anzuzeigenden Fahrtrichtung weist. Die Leuchteinheiten 3 und 4 weisen jeweils parallel in einem Abstand zueinander verlaufende stabförmige Lichtlei­ ter 8 auf, wobei die Lichtleiter 8 der Leuchteinheiten 3 und 4 eine unterschied­ liche Orientierung aufweisen, zur Kennzeichnung unterschiedlicher Lichtfunk­ tionen. Alternativ können die Lichtleiter auch X-, +- oder kreisförmig ausgebil­ det sein, so dass die Erfindung eine Erweiterung der designtechnischen Mög­ lichkeiten bietet.

In Fig. 2 ist ein Aufbau der Leuchteinheit 3 dargestellt, der im wesentlichen auch für die anderen Leuchteinheiten 2 und 4 gilt. Das topfförmige Gehäuse 6 weist einen umlaufenden Randsteg 11 auf, auf dem das konvexförmige Abdeck­ element 7 kraft-, form- oder stoffschlüssig gelagert ist. Das Abdeckelement 7 weist eine Nut 12 auf, die sich konvexförmig durchgehend von einem ersten Randbereich des Abdeckelementes 7 bzw. des Gehäuses 6 zu einem gegen­ überliegenden Randbereich desselben erstreckt. Der Abstand gegenüberlie­ gender Randkanten der Nut ist derart bemessen, dass der im Querschnitt kreisförmige Lichtleiter 8 maximal mit der Hälfte der Kreisfläche in der Nut 12 gelagert ist. Zur Fixierung des Lichtleiters 8 ist ein kappenartiges Festlegele­ ment 14 vorgesehen, das den Lichtleiter 8 bereichsweise umschließt und klemmend auf dem Abdeckelement 7 bzw. dem Gehäuse 6 aufliegt.

Der Lichtleiter 8 weist an randseitigen Enden 15 jeweils ein Umlenkelement 16 auf, das eine um 45° zu der Längsebene des Lichtleiters 8 bzw. der Bodenflä­ che 28 des Lichtleiters 8 verdrehte Reflexionsfläche 17 aufweist, die das mit­ tels eines Lichteinkopplungselementes 18 aus dem Innenraum des Gehäuses 6 geführte Licht in Richtung einer Eintrittsebene 19 des Lichtleiters 8 umlenkt. Der Lichtleiter 8 weist auf einer einem Boden 20 des Gehäuses 6 zugewandten Seite eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten, quer zur Längsachse des Lichtleiters 8 erstreckende Prismen 21 auf, die die unter einem unter­ schiedlichen Eintrittswinkel in die Eintrittsebene 19 eintretenden Lichtstrahlen homogen innerhalb eines vorgegebenen Lichtaustrittswinkelbereichs (senk­ recht zur freiliegenden Mantelfläche des Lichtleiters 8) reflektieren. Das Licht wird somit im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Lichtleiters 8 ent­ sprechend einer Lichtaustrittsrichtung 22 abgegeben.

Der Lichtleiter 8 ist vorzugsweise einstückig mit dem Umlenkelement 16 ver­ bunden. Damit das Festlegelement 14 formschlüssig zu dem Lichtleiter 8 an­ geordnet ist, weist das Umlenkelement 16 auf einer dem Boden 20 abgewand­ ten Seite eine Freimachung 23 auf, auf der das Festlegelement 14 bereichs­ weise aufliegt. Auf einer dem Boden 20 zugewandten Seite des Umlenkele­ mentes 16 ist eine flächige Aussparung 24 vorgesehen, an der das Lichtein­ kopplungselement 18 unmittelbar angelegt werden kann. Das Lichteinkopp­ lungselement 18 kann zum einen als Lichtleitelement 25 ausgebildet sein, das mit einer nicht dargestellten innerhalb des Gehäuses 6 angeordneten Licht­ quelle verbunden ist. In einer alternativen Ausführungsform kann eine Licht­ quelle, vorzugsweise eine Leuchtdiode (LED) 26 auch direkt an der Ausspa­ rung 24 positioniert sein.

Vorzugsweise kann bei Ausführung des V-förmigen Lichtleiters 9 das Lichtein­ kopplungselement 18 an einem Verbindungspunkt 27 angeordnet sein, so dass das Licht entlang der stabförmigen Lichtleiter in unterschiedliche Richtungen eingeleitet werden kann. Zu diesem Zweck weist der Lichtleiter 9 im Bereich des Verbindungspunktes 27 ein kerbförmiges Umlenkelement auf, dessen Re­ filexionsflächen jeweils 45° zu der jeweiligen die Prismen 21 aufweisenden Bo­ denfläche 28 der Lichtleiter 9 einnimmt.

Sowohl die Reflexionsfläche 17 des Umlenkelementes 16 als auch eine durch die Prismen 21 gebildete Bodenfläche 28 der Lichtleiter 8, 9 sind verspiegelt ausgebildet. Die Leuchteinheit 2, 3, 4 zeichnet sich durch eine kompakte Bau­ weise aus, wobei das Abdeckelement 7 lediglich im Bereich der Umlenkele­ mente 16 eine Öffnung aufweisen müssen. Alternativ kann das Abdeckelement 7 im Bereich der Lichtleiter 8, 9 auch offen ausgebildet sein, wobei die Licht­ leiter 8, 9 mittels der Festlegelemente 14 an dem Abdeckelement 7 oder dem Gehäuse 6 fixiert sind. Gleichwohl ermöglicht das Vorsehen einer vorzugswei­ se dunklen Nut 12 einen homogeneren dunklen optischen Eindruck der Boden­ fläche 28 des Lichtleiters 8, 9.

Nach einer Ausführungsform kann die Nut 12 auch schneidenförmige Erhebun­ gen als Auflage für die Lichtleiter 8, 9 aufweisen, wobei die Kontur der Erhe­ bungen zu der Kontur der Prismen 21 korrespondieren. Die Formgebung der Bodenfläche 28 der Lichtleiter 8, 9 bzw. die Kontur der Prismen 21 ist abhängig von der Geometrie und Gestalt des Lichtleiters 8, 9 bzw. der Art und Ausrich­ tung des Lichteinkopplungselementes 18 zu dem Lichtleiter 8, 9. Die Bodenflä­ che 28 kann beispielsweise eine in Längsrichtung des Lichtleiters 8, 9 bogen­ förmige Kontur aufweisen bzw. die Einschnitte der Prismen 21 kann variieren.

Vorteilhaft kann in einen Lichtleiter 8, 9 mittels unterschiedlicher Lichtquellen Licht unterschiedlicher Farbgebung und/oder Lichtstärke (Leistung) eingespeist werden, so daß demselben Lichtleiter 8, 9 zwei Lichtfunktionen zukommt. Die Einspeisung kann an gegenüberliegenden Enden oder an dem gleichen Ende des Lichtleiters 8, 9 erfolgen.

Alternativ kann die Leuchteinheit auch zur gezielten Beleuchtung eines Fahr­ zeuges dienen. Sie ist überall dort einsetzbar, wo platzsparend in einem vor­ gegebenen Lichtwinkelbereich eine Beleuchtung erzeugt werden soll.

Claims (10)

1. Leuchteinheit für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Ge­ häuse, in dem mindestens ein Lichteinkopplungselement angeordnet ist, das mit einem langgestreckten Lichtleiter koppelbar ist, wobei der Lichtleiter Lichtauskopplungselemente aufweist zur Auskopplung des Lichtes in eine vorgegebene Lichtaustrittsrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Öff­ nung des Gehäuses (6) mittels eines Abdeckelementes (7) abgedeckt ist, dass bereichsweise mindestens eine Ausnehmung (12) aufweist, in der der Lichtleiter (8, 9) gelagert ist.

2. Leuchteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus­ nehmung des Abdeckelementes (7) als Nut (12) ausgebildet ist, in der der Lichtleiter (8, 9) bereichsweise gelagert ist.

3. Leuchteinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (8, 9) und/oder die Nut (12) im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildet sind.

4. Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtauskoppelelemente (21) jeweils auf eine den Boden (20) des Gehäuses (6) zugewandten Seite (28) des Lichtleiters (8, 9) angeordnet sind und eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Prismen (21) bil­ den, die sich jeweils senkrecht zur Längserstreckung der Lichtleiter (8, 9) erstrecken.

5. Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (8, 9) mit einem Lichtumlenkelement (16) verbunden ist zur Umlenkung des durch das in dem durch das Abdeckelement (7) und dem Gehäuse (6) gebildeten Innenraum angeordneten Lichteinkopplungs­ element (18) geführten Lichtes und dass auf einer dem Boden (20) des Ge­ häuses (6) abgewandten Seite des Lichtumlenkelementes (16) Mittel (23) vorgesehen sind, derart, dass ein Festlegelement (14) bündig zu dem Lichtleiter (8, 9) aufsetzbar ist zur Fixierung desselben in der Nut (12).

6. Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtumlenkelement (16) in einem Randbereich (15) des Abdeck­ elementes (7) angeordnet ist, wobei sich auf einer dem Boden (20) des Gehäuses (6) zugewandten Seite desselben das Lichteinkopplungselement (18) anschließt.

7. Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (7) zumindest im Bereich des Lichtumlenkele­ mentes (16) eine Öffnung aufweist zur Einkopplung des Lichtes in den Lichtleiter (8, 9).

8. Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (8, 9) stabförmig ausgebildet ist und sich im wesentli­ chen von einem Rand des Gehäuses (6) zu einem gegenüberliegenden Rand desselben erstreckt.

9. Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtleiter (9) aus mindestens zwei an einem gemeinsamen Ver­ bindungspunkt (27) einstückig verbundenen stabförmigen Lichtleitern aus­ gebildet ist und dass an dem Verbindungspunkt (27) das Lichtumlenkele­ ment (16) angeordnet ist.

10. Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (8, 9) an gegenüberliegenden Enden desselben jeweils ein Lichtumlenkelement (16) aufweist, denen jeweils ein Lichteinkopplungs­ element (18) unterschiedlicher Farbgebung und/ oder Leistung zugeordnet sind.