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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Innenausstattungsteil für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Träger mit mindestens einer flächigen Lichtquelle und einem Formkörper zur direkten Beleuchtung einer sichtbaren Oberfläche des Innenausstattungsteils.
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Stand der Technik
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In der heutigen Zeit kommt neben der Funktionalität des Kraftfahrzeuges auch der äußeren und inneren Erscheinungsform eine immer wichtigere Rolle zu. Vor allem bei Fahrzeugen des oberen Preissegments wird zum Beispiel im Innenausstattungsbereich versucht mit Hilfe von Zierelementen und Innenraumbeleuchtungen ein hochwertig anmutendes Ambiente zu erzeugen. Zur Innenraumbeleuchtung werden hierbei beispielsweise an Innenausstattungsteilen in den Nahtgräben von Zier- und Funktionsnähten Lichtwellenleiter angeordnet. Eine Vorrichtung zur Befestigung von Lichtwellenleitern an Innenausstattungsteilen ist beispielsweise in der
DE 197 24 486 beschrieben. Nachteilig bei derartigen Beleuchtungseinrichtungen ist jedoch, dass lediglich die Kontur der Innenausstattungsteile beleuchtet wird. Das Innenausstattungsteil selbst bleibt unbeleuchtet und ist bei Dunkelheit nicht mehr sichtbar.
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Weiterhin sind die Beleuchtungseinrichtungen bei Tageslicht auch im unbeleuchteten Zustand sichtbar und zeichnen sich deutlich auf der Oberfläche des Innenausstattungsteils ab. Die ästhetische Anmutung des Innenausstattungsteils ist daher durch die sichtbaren Beleuchtungseinrichtungen eingeschränkt.
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In der
DE 10 2011 081 864 ist ein Formteil zur Bildung eines Fahrzeugbauteils beschrieben, das aus einem einstückigen Grundkörper besteht und mindestens eine Fläche aufweist, die ein lichtleitendes Material enthält. Zur Beleuchtung des Formteils wird in das lichtleitende Material Licht eingekoppelt. Das eingekoppelte Licht wird durch das lichtleitende Material über die gesamte Fläche verteilt und ausgekoppelt, so dass das Formteil innerhalb dieser Fläche leuchtet.
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Hierbei besteht jedoch der Nachteil, dass eine homogene Lichtauskopplung über die gesamte Fläche nur bei einer ebenen Fläche gewährleistet ist. Ist die durchleuchtete Fläche nicht vollkommen eben, besteht die Gefahr von unerwünschten Lichtauskopplungen. Für eine homogene Lichtauskopplung sind somit zumindest für die Flächen, über die Licht ausgekoppelt werden soll, nur einfache Geometrien möglich. Zusätzlich ist die Hinterleuchtung von gewölbten Oberflächen kaum möglich.
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Beschreibung der Erfindung
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die im Stand der Technik genannten Nachteile zu überwinden und ein Innenausstattungsteil bereit zu stellen, das unabhängig von der dreidimensionalen Ausgestaltung homogen hinterleuchtete Oberflächen aufweist.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Innenausstattungsteil mit den Merkmalen der Anspruches 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt.
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Das erfindungsgemäße Innenausstattungsteil umfasst einen Träger, auf dem mindestens eine flächige Lichtquelle angeordnet ist. Weiterhin umfasst das Innenausstattungsteil zumindest einen teilweise transparenten Formkörper. Der Formkörper ist ebenfalls auf dem Träger angeordnet, wobei die flächige Lichtquelle zwischen Träger und Formkörper eingeschlossen ist. Der Formkörper ist sowohl mit der flächigen Lichtquelle als auch direkt mit dem Träger verbunden. Weiterhin umfasst der Formkörper eine dem Träger abgewandte Seite, die zumindest teilweise eine sichtbare Oberfläche des Innenausstattungsteils ausbildet.
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Der Träger ist vorzugsweise direkt mit dem Fahrzeug verbunden und erzeugt die Stabilität und Steifigkeit des Innenausstattungsteils. Auf das Innenausstattungsteil einwirkende Kräfte werden vom Träger aufgenommen und abgeleitet. Der Träger besteht daher bevorzugt aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Material. Alternativ kann der Träger jedoch auch aus einem Faserverbundwerkstoff bestehen. Je nach verwendetem Material, kann der Träger entweder einstückig oder aus mehreren zusammengesetzten Trägerelementen bestehen, die gemeinsam den Träger ausbilden. Gleichzeitig können weitere Funktionsbauteile wie Schalt-, Anzeigeelemente, Stau- beziehungsweise Ablagefächer oder Abdeckelemente im oder auf dem Träger integriert sein.
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Die Verbindung zwischen Träger und flächiger Lichtquelle kann beispielsweise über eine Klebung oder Clipsung realisiert sein. Weiterhin ist die flächige Lichtquelle bevorzugt mit elektrischen Leitungen verbunden, über die eine Stromversorgung und Ansteuerung der flächigen Lichtquelle möglich ist. Der Träger kann im Bereich der flächigen Lichtquelle eine Ausnehmung oder eine Bohrung aufweisen, durch die die elektrischen Leitungen geführt werden. Somit sind die elektrischen Leitungen für den Betrachter nicht sichtbar. Über die elektrischen Leitungen ist die Lichtquelle zumindest mit einer Stromversorgung, bevorzugt jedoch, mit der Bordelektronik des Fahrzeugs verbunden.
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Der Formkörper schließt nicht nur die flächige Lichtquelle zwischen Träger und sich selbst ein, sondern bildet mit der dem Träger abgewandten Seite auch zumindest teilweise die sichtbare Oberfläche des Innenausstattungsteils aus. Somit bildet der Formkörper vorzugsweise zumindest teilweise die äußere wahrnehmbare Kontur des Innenausstattungsteils aus. Da der Formkörper zumindest teilweise transparent ist, durchdringt das Licht der Lichtquelle den Formkörper und gelangt an die sichtbare Oberfläche. Das Licht wird zumindest teilweise aus dem Formkörper ausgekoppelt. Das ausgekoppelte Licht kann vom Betrachter wahrgenommen werden. Im unbeleuchteten Zustand ist die Lichtquelle bevorzugt nicht sichtbar. Hierzu kann beispielsweise die Oberfläche des Formkörpers aufgeraut sein. Alternativ können auch Farbpigmente im Formkörper enthalten sein.
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In diesem Zusammenhang ist unter der Bezeichnung „zumindest teilweise transparent” zu verstehen, dass der Formkörper aus einem Material besteht, das durchlässig für zumindest einen Teil des für den Menschen sichtbaren Lichts ist. Somit sind unter dieser Bezeichnung sowohl Materialien zu verstehen, die vollständig transparent sind als auch Materialien, die lediglich transluzente Eigenschaften aufweisen. Bevorzugt sind jedoch transluzente Materialien, da diese eine gewisse Lichtstreuung bewirken, was eine homogenere Beleuchtung der Oberfläche zur Folge hat. Darüber hinaus ist die Lichtquelle bei transluzenten Materialien auch im beleuchteten Zustand für den Betrachter nicht oder nur sehr schwer unter dem Formkörper sichtbar. Dies kann weiterhin unterstützt werden, indem der Träger aus einem intransparenten Material besteht.
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Durch den erfindungsgemäßen Aufbau lassen sich Innenausstattungsteile bereit stellen, die ein hohes Maß an Individualisierungsmöglichkeiten in Bezug auf Formgestaltung aufweisen, ohne dass eine homogene Hinterleuchtung des Formkörpers nachteilig beeinflusst wird. Die Form des Formkörpers, die gleichsam zumindest teilweise die Oberfläche des Innenausstattungsteils ausbildet, kann somit variiert werden, da durch gezieltes Anordnen der Lichtquellen auf dem Träger eine homogene Hinterleuchtung des Formkörpers garantiert werden kann. So können beispielsweise Wölbungen im Formkörper integriert sein, ohne dass die Homogenität des abgegebenen Lichtes beeinträchtigt ist.
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Vorzugsweise weist der Formkörper eine dem Träger zugewandte Seite auf, die im Bereich der Lichtquelle zumindest eine Ebene ausbildet. Darüber hinaus ist vorzugsweise durch die Seite des Formkörpers, die dem Träger gegenüber liegt, die Kontur des Innenausstattungsteils ausgebildet. Durch die ebene dem Träger zugewandte Seite, wird das Einkoppeln von Licht in den Formkörper durch die flächige Lichtquelle begünstigt, da keine Unebenheiten vorliegen, die unerwünschte Reflexionen und optische Verzerrungen am Phasenübergang zwischen Lichtquelle und Formkörper erzeugen können. Weiterhin werden die gestalterischen Freiheiten des Innenausstattungsteils durch den Formkörper nicht eingeschränkt, da die Kontur im Bereich des Formkörpers ausschließlich von der dem Träger abgewandten Seite des Formkörpers bestimmt wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der Formkörper aus einem Gießharz. In diesem Zusammenhang wird unter Gießharz ein zähflüssiges Harz, Gel, ein Silikat oder ein vergleichbarer gießbarer Kunststoff verstanden. Das Gießharz hat insbesondere einen Schmelzpunkt gleich oder unterhalb 90 Grad Celsius. Der Formkörper ist somit bevorzugt im Zuge eines Gießvorgangs auf den Träger aufgebracht. Um dies sicherzustellen, liegt das Gießharz in diesem Vorgang als flüssige Schmelze vor. Die Lichtquelle muss bei diesem Vorgang bereits auf dem Träger angeordnet sein, damit diese zwischen Träger und Formkörper eingeschlossen wird. Lichtquellen, insbesondere Leuchtdioden (LED) und organische Leuchtdioden (OLED) reagieren in der Regel sehr empfindlich auf Temperatureinwirkungen und können somit leicht beschädigt werden. Durch ein Gießharz, das einen Schmelzpunkt kleiner oder gleich 90 Grad Celsius besitzt, kann sichergestellt werden, dass die Lichtquelle nicht beschädigt wird. Zusätzlich kann ein direkter Phasenübergang zwischen flächiger Lichtquelle und Formkörper erzeugt werden, so dass eine Lichteinkopplung in den Formkörper begünstigt wird. Es ist jedoch alternativ auch möglich, dass der Formkörper in einer separaten Form gegossen und nach dem Aushärten auf den Träger aufgetragen wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Formkörper einen Randbereich auf, der aus einem anderen Material besteht als das Gießharz und insbesondere eine höhere Schmelztemperatur als das Gießharz aufweist. Der Randbereich des Formkörpers besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC) oder Polyamid (PA). Weiterhin befindet sich der Randbereich besonders bevorzugt auf der dem Träger gegenüberliegenden Seite, der die sichtbare Oberfläche des Innenausstattungsteils zumindest teilweise ausbildet. Durch den Randbereich ist es möglich, das Innenausstattungsteil auf einfache Weise zu fertigen. Hierzu wird im ersten Schritt ausschließlich der Randbereich auf dem Träger befestigt, so dass zwischen Randbereich und Träger ein Hohlraum entsteht. In den Hohlraum kann anschließend über eine rückseitige Öffnung im Träger das noch flüssige Gießharz eingeleitet werden. Nach einem anschließenden Aushärten des Gießharzes ist der Formkörper auf dem Träger vollständig ausgebildet. Durch die Verwendung des Randbereiches kann somit vermieden werden, dass Unebenheiten im Zuge des Gießvorgangs in der Oberfläche entstehen, die beispielsweise den optischen Eindruck der sichtbaren Oberfläche stören. Durch die höhere Schmelztemperatur des Randbereiches kann vermieden werden, dass der Randbereich aufschmilzt oder verformt wird, wenn das noch flüssige Gießharz mit dem Randbereich in Kontakt gerät.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Formkörper eine variierende Schichtdicke auf. Vor allem bei der Verwendung eines transluzenten Formkörpers nimmt das an der Oberfläche wahrgenommene Licht mit zunehmender Schichtdicke in seiner Helligkeit ab. Somit wird es durch gezielte Schichtdickenvariationen möglich, die an der Oberfläche gewünschte Helligkeit des Lichts einzustellen. Über eine variierende Schichtdicke ist es besonders einfach möglich, ästhetische Ausgestaltungen in den Formkörper zu integrieren. Es hat sich hierbei gezeigt, dass eine Mindestschichtdicke von 0,5 cm und eine maximale Schichtdicke von 5 cm vorteilhaft sind. Eine Schichtdicke von 0,5 cm ist hierbei ausreichend, um die flächige Lichtquelle soweit einzuschließen, dass diese im unbeleuchteten Zustand an der sichtbaren Oberfläche nicht mehr sichtbar ist. Weiterhin ist sichergestellt, dass die Schicht ausreichend dick ist, um einen Bruch des Formkörpers, beispielsweise bedingt durch Vibrationen oder Stöße, die im Fahrbetrieb auftreten können, zu vermeiden. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass bis zu einer maximalen Schichtdicke von 5 cm noch ausreichend Licht an die Oberfläche gelangt und dieses vom Betrachter wahrgenommen werden kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Formkörper unterhalb seiner Oberfläche ein dreidimensionales visuelles Element auf, das insbesondere ein Piktogramm darstellen kann. Unter dem dreidimensionalen visuellen Element wird in diesem Zusammenhang entweder ein ästhetisches Symbol oder ein fahrzeugrelevantes Symbol verstanden, welches bei eingeschalteter flächiger Lichtquelle vom Betrachter wahrnehmbar ist. Es kann sich um eine Art Muster handeln, was den ästhetischen Eindruck bei einer Hinterleuchtung zusätzlich erhöht. Das dreidimensionale visuelle Element ist hierbei direkt in den Formkörper eingebracht. Vorzugsweise ist das dreidimensionale visuelle Element durch eine Materialentfernung, die der Form des visuellen Elements entspricht, in den Formkörper eingebracht. Durch die Materialentfernung kann das Lichtbrechungsverhalten innerhalb des Formkörpers gezielt beeinflusst werden, so dass die eingebrachte Materialentfernung auch an der sichtbaren Oberfläche bei eingeschalteter Lichtquelle wahrnehmbar ist. Die Integration des visuellen Elements ist ebenso durch eine gezielte Änderung der molekularen Struktur des Formkörpers möglich. Das visuelle Element kann beispielsweise durch Lasern oder Fräsen in den Formkörper eingebracht sein.
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In einer alternativen Ausführungsform ist das dreidimensionale visuelle Element als Einlegeelement ausgestaltet, welches in den Formkörper eingebracht ist. Das Einlegeelement ist bevorzugt in den Formkörper eingegossen. Weiterhin ist das Einlegeelement bevorzugt intransparent, so dass Teile des Lichtes der eingeschalteten Lichtquelle vom Einlegeelement absorbiert werden. Das dreidimensionale visuelle Element wird somit sichtbar, indem ein klar abgegrenzter Bereich innerhalb des Formkörpers eine andere Helligkeit aufweist als die umliegenden Bereiche. Bei einer Hinterleuchtung wird zusätzlich eine Tiefenwirkung des dreidimensionalen visuellen Elements erzielt, bedingt durch die Streuung und Reflexionen, die am visuellen Element auftreten.
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Das Einlegeelement kann jedoch zumindest auch teilweise transparent ausgestaltet sein. Weiterhin kann das Einlegeelement als flächige Schicht ausgebildet sein, die mehrere Lichtquellen überdeckt. Beispielsweise kann ein transparentes Textil innerhalb des Formkörpers flächig über mehrere LED angeordnet sein, die das Licht gezielt streut.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Träger zumindest einen Konturbereich auf, der einen Teil der sichtbaren Oberfläche des Innenausstattungsteils ausbildet. Weiterhin weist der Träger zumindest einen Planarbereich auf, in dem die flächige Lichtquelle angeordnet ist. In diesem Zusammenhang wird unter Planarbereich eine ebene Fläche verstanden. Da flächige Lichtquellen mit dreidimensionaler Kontur sehr aufwändig und demzufolge nur sehr kostenintensiv herzustellen sind, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, in den Träger Planarbereiche zu integrieren. Somit ist es möglich flächige Lichtquellen einzusetzen, die nicht speziell auf die Kontur des Trägers angepasst werden müssen. Somit ist die Anordnung der Lichtquellen auf dem Träger mit deutlich geringerem Aufwand möglich.
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Durch die Integration eines Konturbereichs in den Träger ist es möglich, ein Innenausstattungsteil bereit zu stellen, das eine sichtbare Oberfläche aufweist, die sowohl durch den Formkörper als auch durch den Träger erzeugt wird. Dies ermöglicht zum einen den gezielten Einsatz von Formkörpern auf dem Träger innerhalb von Bereichen, die beleuchtet werden sollen und zum anderen kann somit das Maß an Individualisierungsmöglichkeiten des Innenausstattungsteils gesteigert werden, ohne dass die äußere Kontur geändert werden muss.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Lichtquelle und dem Träger ein mechanisches Dämpfungselement angeordnet. Vorzugsweise ist die flächige Lichtquelle ausschließlich über das Dämpfungselement mit dem Träger verbunden, so dass keine direkte Verbindung zwischen Träger und flächiger Lichtquelle besteht. Durch das mechanische Dämpfungselement wird vermieden, dass im Fahrbetrieb auftretende Vibrationen und Stöße auf die flächige Lichtquelle einwirken und diese beschädigen. Das mechanische Dämpfungselement besteht daher vorzugsweise aus einem elastischen Thermoplast.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Lichtquelle aus einer organischen Leuchtdiode. Organische Leuchtdioden weisen den Vorteil auf, dass diese ein sehr homogenes Licht emittieren. Somit ist sichergestellt, dass keine Inhomogenität des Lichtes auf der sichtbaren Oberfläche des Innenausstattungsteils durch die Lichtquelle selbst erzeugt wird. Da organische Leuchtdioden darüber hinaus im Betrieb keine Wärme produzieren, muss kein Kühlkörper oder eine andere vergleichbare Kühlfläche vorgesehen werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Lichtquelle zum Großteil im Formkörper eingegossen ist und somit von der flächigen Lichtquelle produzierte Wärme nur sehr schwer abgeleitet werden kann. Weiterhin weist die organische Leuchtdiode einen nur sehr geringen Energiebedarf auf, so dass die Beleuchtung des Formkörpers besonders energieeffizient erfolgt.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die organische Leuchtdiode zwei Substratträger aus Glas auf, die die organische Leuchtdiode luftdicht umschließen. Organische Leuchtdioden benötigen ein vollständiges Vakuum, da die organischen Anteile der Leuchtdiode sofort zerstört werden, wenn diese mit Sauerstoff oder Wasserstoff in Kontakt treten. Substratträger aus Glas haben sich hierbei als besonders geeignet erwiesen, die organische Leuchtdiode derart einzuschließen, dass auch nach einer hohen Anzahl von Gebrauchsstunden keine Sauerstoff- oder Wasserstoffatome an die chemischen Komponenten der organischen Leuchtdiode gelangen. Zwar wird in diesem Zusammenhang eine OLED mit Substratträgern bevorzugt, doch ist es grundsätzlich möglich die Substratträger auch aus einem anderen Material, insbesondere Kunststoff zu fertigen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Lichtquellen auf dem Träger angeordnet, wobei sich diese Lichtquellen im Leuchtbetrieb in ihrer Lichtstärke unterscheiden. Aufgrund von ästhetischen und gestaltungstechnischen Anforderungen, die an das Innenausstattungsteil gestellt werden, ist es nicht immer möglich, die Schichtdicke auf eine homogene Durchleuchtung anzupassen. Um dennoch ein homogenes Lichtbild zu gewährleisten, werden vorzugsweise flächige Lichtquellen mit unterschiedlichen Helligkeiten verwendet. Alternativ ist es auch möglich, dass die flächigen Lichtquellen mit einer, Steuereinheit verbunden sind, die die Helligkeit der einzelnen flächigen Lichtquellen regelt. Die Helligkeit der einzelnen flächigen Lichtquellen ist in dem Fall auf die Schichtdicken des Formkörpers abgestimmt, so dass trotz der variierenden Schichtdicken ein homogenes Lichtbild mit hoher Kontrastwirkung auf der Oberfläche des Formkörpers für den Betrachter wahrnehmbar ist, so dass beispielsweise Lichtquellen in verschiedenen Farben klar erkennbar sind, so dass auch ein Display anstelle einer Lichtquelle Anwendung finden kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Lichtquelle eine lichtemittierende Oberfläche von mindestens 1 cm2 auf. Besonders bevorzugt stellt diese lichtemittierende Oberfläche eine Ebene dar. Es hat sich gezeigt, dass besonders flächige ebene Lichtquellen für ein erfindungsgemäßes Innenausstattungsteil geeignet sind, da eventuelle Inhomogenität durch Überlagerung von Lichtquellen somit ausgeschlossen werden kann.
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Wenngleich die Erfindung anhand des Anwendungsfalls eines Innenausstattungsteils für ein Kraftfahrzeug erläutert wurde, versteht es sich, dass die Erfindung auch in anderen Bereichen umgesetzt werden kann, beispielsweise im Transportbereich allgemein, insbesondere der Luftfahrt und Schifffahrt, oder auch im Möbelbau. Allerdings ist die vorliegende Erfindung für den Kraftfahrzeuginnenraum ganz besonders geeignet.
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Kurze Figurenbeschreibung
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Innenausstattungsteil in einer Querschnittsdarstellung.
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2 zeigt eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Innenausstattungsteils in einer Querschnittsdarstellung.
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3a und 3b zeigen eine dreidimensionale Darstellung des erfindungsgemäßen Innenausstattungsteils.
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1 stellt eine Querschnittsdarstellung eines Ausschnittes eines erfindungsgemäßen Innenausstattungsteils 1 dar. Das Innenausstattungsteil 1 weist einen Träger 2 aus einem Naturfaser-Verbundwerkstoff sowie mehrere flächige Lichtquellen 3 in Form von OLED auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die OLED 3 auf dem Träger 2 mit Hilfe eines nicht gezeigten Dispersionsklebstoffs aufgeklebt. Weiterhin sind sowohl der Träger 2 als auch die OLED 3 von einem Acrylharz überdeckt, das einen Formkörper 4 ausbildet. Der Formkörper 4 weist des Weiteren einen Randbereich 7 auf, der eine sichtbare Oberfläche 8 des Innenausstattungsteils 1 ausbildet. Der Randbereich 7 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Polycarbonat. Innerhalb des Acrylharzes ist direkt über einer OLED 3 ein dreidimensionales visuelles Element 6 eingebracht. Im vorliegenden Fall handelt es sich um ein Herstellersymbol, welches im beleuchteten Zustand auf der Oberfläche des Innenausstattungsteils 1 sichtbar wird. Das dreidimensionale visuelle Element 6 ist hierbei in das noch flüssige Acrylharz eingelegt worden.
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Der Formkörper 4 weist weiterhin eine geschwungene sichtbare Oberfläche 8 auf, die im Wesentlichen der ästhetischen Form des Innenausstattungsteils 1 in diesem Bereich entspricht. Da sich das Trägerteil 2 in diesem Bereich in erster Linie in einer Ebene erstreckt, unterscheiden sich die Schichtdicken d in verschiedenen Abschnitten des Formkörpers 4 voneinander. Der Abstand zwischen der sichtbaren Oberfläche 8 des Innenausstattungsteils 1 und der Oberfläche des Trägers 2, auf die der Formkörper 4 und insbesondere die OLED 3 angeordnet sind, ist somit nicht einheitlich. Die variierende Schichtdicke d hat einen entscheidenden Einfluss auf die Lichtstreuung und Lichtbrechung des Lichtes, das von den flächigen Lichtquellen 3 emittiert wird. Um dennoch zu gewährleisten, dass die sichtbare Oberfläche 8 des Innenausstattungsteils 1 im Bereich des Formkörpers 4 eine homogen beleuchtete sichtbare Oberfläche 8 aufweist, sind die OLED 3 in verschiedenen Abständen zueinander angeordnet. Weiterhin weisen die OLED 3 im Leuchtbetrieb unterschiedliche Helligkeiten auf. In Bereichen mit geringerer Schichtdicke d sind OLED 3 angeordnet die weniger helles Licht emittieren als OLED 3 die in Bereichen mit größeren Schichtdicken d angeordnet sind. Im vorliegenden Beispiel wird dies erreicht, indem die OLED 3 mit unterschiedlichen Versorgungsspannungen versorgt werden. Somit ist durch sowohl konstruktive als auch regelungstechnische Anpassungen der OLED 3 an die variierende Schichtdicke d sichergestellt, dass ein homogenes Lichtbild auf der sichtbaren Oberfläche 8 des Innenausstattungsteils 1 wahrnehmbar ist.
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Da das dreidimensionale visuelle Element 6 in das Acrylharz eingebracht ist, ist das Lichtbrechungs- und Lichtabsorptionsverhalten innerhalb des Formkörpers 4 verändert. Da dieses abweichende Lichtverhalten ausschließlich durch die Form des eingebrachten dreidimensionalen visuellen Elements 6 begrenzt wird, ist auch die Formgebung des visuellen Elements 6 an der sichtbaren Oberfläche 8 des Innenausstattungsteils 1 klar erkennbar. Das dreidimensionale visuelle Element 6 ist jedoch nur sichtbar, sofern es von der OLED 3, die unmittelbar unterhalb des dreidimensionalen visuellen Elements 6 angeordnet ist, hinterleuchtet wird. Die OLED 3, die direkt unterhalb des dreidimensionalen visuellen Elements 6 angeordnet ist, kann zusätzlich mit einer Steuereinheit der Bordelektronik des Fahrzeugs verbunden sein. Dies ist dann vorteilhaft, wenn das dreidimensionale visuelle Element 6 ein fahrzeugrelevantes Symbol darstellt.
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Der Randbereich 7 des Formkörpers 4 weist eine Trübung auf, so dass im unbeleuchteten Zustand weder die flächigen Lichtquellen 3 noch das Acrylharz des Formkörpers 3 für den Betrachter sichtbar sind. Die Trübung ist durch eine raue Oberfläche realisiert, die beispielsweise durch einen Schleifprozess erzeugt werden kann. Dem Randbereich 7 sind zusätzlich Farbpigmente beigemischt, die es ermöglichen, dass im unbeleuchteten Zustand die sichtbare Oberfläche 8 des Innenausstattungsteils 1 einem herkömmlichen unbeleuchteten Innenausstattungsteil gleicht. Wenn auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht dargestellt, ist es möglich, dass das eingebrachte Gießharz in mehreren Schichten eingebracht ist. Hierbei kann jede einzelne Schicht des Gießharzes mit verschiedenen Farbpigmenten versehen sein. Durch die Verwendung verschiedener Schichten in verschiedenen Farben sind weitere hochwertige ästhetische Kombinationen möglich, da beispielsweise dreidimensionale Marmorierungen darstellbar sind.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Innenausstattungsteils 1 in einer Querschnittsdarstellung, wobei die sichtbare Oberfläche 8 des Innenausstattungsteils 1 nicht nur durch den Formkörper 4 sondern auch durch den Träger 2 gebildet wird. Der Träger 2 weist zwei Planarbereiche A und B auf, in denen die flächigen Lichtquellen 3 angeordnet sind. Darüber hinaus weist der Träger 2 zwei Konturbereiche E, F auf, die zusammen mit dem Formkörper 4 die sichtbare Oberfläche 8 des Innenausstattungsteils 1 ausbilden. Der Formkörper 4 ist hierbei sowohl in den Planarbereichen A, B als auch zum Teil in den Konturbereichen E, F des Trägers 2 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den flächigen Lichtquellen 3 um OLED, die mit jeweils zwei Glassubstraten umschlossen sind.
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Um zu vermeiden, dass die OLED 3 im normalen Fahrbetrieb beschädigt werden, sind zwischen den OLED 3 und dem Träger 2 mechanische Dämpfungselemente 5 angeordnet. Die mechanischen Dämpfungselemente bestehen aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM). Es ist hierbei möglich, dass jede Lichtquelle 3 ein eigenes mechanisches Dämpfungselement 5 aufweist. Dies ist beispielsweise im Planarbereich B sichtbar. Es ist jedoch ebenso möglich, dass innerhalb eines mechanischen Dämpfungselements 5 mehrere OLED 3 angeordnet sind, wie es im Planarbereich A sichtbar ist. In jedem Fall ist das mechanische Dämpfungselement 5 nicht nur unterhalb der OLED 3 angeordnet. Das Dämpfungselement 5 weist vielmehr Stege 10 auf, die die Seiten der OLED 3 ebenfalls einschließen. Durch die Stege 10 wird sichergestellt, dass auch ein Aneinanderschlagen von mehreren OLED 3 gegeneinander oder gegen den Formkörper 4 vermieden wird. Weiterhin können Temperaturschwankungen im Fahrzeug auftreten, die zu Materialausdehnungen des Trägers 2 oder des Formkörpers 4 führen können. Diese Materialausdehnungen können Spannungen versursachen, die die Glassubstrate der OLED 3 beschädigen. Die Dämpfungselemente 5 weisen daher eine hohe Elastizität auf. Durch Materialverspannungen auftretende Kräfte auf die OLED 3 können somit durch die mechanischen Dämpfungselemente 5 absorbiert werden.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Formkörper 4 direkt auf den Träger 2 aufgegossen. Um eine homogene Beleuchtung der sichtbaren Oberfläche 8 zu realisieren, sind im Formkörper 4 die OLED 3 auf die beiden Planarbereiche A und B aufgeteilt. Somit wird erreicht, dass die Schichtdicke d des Formkörpers 4 ausreichend klein gehalten wird, sodass das von den OLED 3 abgegebene Licht an der sichtbaren Oberfläche 8 des Formkörpers 4 wahrgenommen werden kann.
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Weiterhin kann somit Gießharz eingespart werden, da die sichtbare Oberfläche 8 des Gießharzes in allen Bereichen einen geringen Abstand zum Träger 2 aufweist. Darüber hinaus kann das Zusatzgewicht, des Trägers 2 durch das aufgetragene Gießharz gering gehalten werden.
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Im Ausführungsbeispiel sind die Planarbereiche A und B nicht in einer Ebene angeordnet, so dass an der Grenze beider Bereiche zueinander keine OLED 3 angeordnet werden kann. Damit dennoch eine homogene Ausleuchtung gegeben ist, weist die OLED 3 im Planarbereich B eine größere Helligkeit auf als die OLED 3 im Planarbereich A. Weiterhin ist die Schichtdicke d im Planarbereich B größer gewählt als im Planarbereich A. Im Mittel kann somit auch im Grenzbereich zwischen den Planarbereichen A, B ein homogenes Lichtbild auf der sichtbaren Oberfläche 8 erzeugt werden. Der Formkörper 4 erstreckt sich im Ausführungsbeispiel nicht nur in den Planarbereichen A, B, sondern ist zum Teil auch in den Konturbereichen E, F des Trägers angeordnet. Auch flächige Lichtquellen geben das Licht, bedingt durch das huygenssche Prinzip, nicht vollständig senkrecht zur Lichtfläche ab, so dass sich das Licht der OLED 3 im Grenzbereich zwischen den Planarbereichen A, B überlagert. Durch diese Überlagerung lassen sich die Lichtintensitäten der jeweiligen OLED 3 in den Planarbereichen A, B entsprechend anpassen, so dass in Verbindung mit einer definierten Formgebung des Formkörpers 4 eine homogene Ausleuchtung im Grenzbereich möglich ist. Dies ermöglicht im beleuchteten Zustand einen besonders fließenden optischen Übergang zwischen unbeleuchtetem Träger 2 und beleuchtetem Formkörper 4.
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3a und 3b zeigen eine dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen Innenausstattungsteils, wobei der Formkörper 4 noch nicht auf dem Träger 2 angeordnet ist. Weiterhin ist Formkörper 4 in zwei alternativen Ausgestaltungsformen I, II dargestellt. Der Träger 2 besteht aus einem Polypropylen-Spritzgussbauteil, auf dem die flächigen Lichtquellen 3 angeordnet sind. Bei dem dargestellten Innenausstattungsteil handelt es sich um eine Mittelkonsole für ein Kraftfahrzeug. Die Bereiche des Trägers 2, in denen Funktionselemente wie Schalthebel oder Staufächer angeordnet werden, sind aus Planarbereichen A, B, C, D ausgebildet, in denen zusätzlich flächige Lichtquellen 3 angeordnet sind. Weiterhin sind in den Planarbereichen A, B, C, D Aussparungen 11 eingebracht, die es ermöglichen, die besagten Funktionselemente, wie Wählhebel, Schalthebel oder Unterhaltungselektronik, anzuordnen. Die flächigen Lichtquellen 3 sind um die Aussparungen 11 herum angeordnet. Weiterhin weist der Träger 2 zwei Konturbereiche E, F auf, die im Wesentlichen den Seitenflanken der Mittelkonsole entsprechen, wobei ein Konturbereich F in der Darstellung verdeckt wird.
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Im Planarbereich C sind darüber hinaus nur die flächigen Lichtquellen 3 lokal angeordnet. Über jeder flächigen Lichtquelle 3 ist ein dreidimensionales visuelles Element im Formkörper 4 vorgesehen, das ein fahrzeugrelevantes Piktogramm darstellt. Diese Piktogramme können durch die flächigen Lichtquellen 3 hinterleuchtet werden. Die flächigen Lichtquellen 3 im Planarbereich C sind mit der Bordelektronik des Fahrzeuges verbunden. Beispielsweise kann ein Piktogramm in Form einer Zapfsäule in den Formkörper 4 eingebracht sein. Sofern die Bordelektronik einen niedrigen Tankfüllstand ermittelt, wird die entsprechende flächige Lichtquelle 3 eingeschaltet. Das im Formkörper 4 enthaltene Piktogramm wird somit für den Fahrer sichtbar.
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Die in 3a dargestellten Formkörper 4 weisen ebenfalls Aussparungen 9 auf, die deckungsgleich zu den Aussparungen 11 im Träger 2 angeordnet sind. Somit wird ausgeschlossen, dass Aussparungen 11 im Träger von dem Formkörper 4 überdeckt werden. Der Träger 2 weist weiterhin ein Ablagefach 12 auf. Das Ablagefach 12 kann in einer ersten Ausgestaltungsform I des Formkörpers 4 im Randbereich vom Formkörper 4 überdeckt sein. In der zweiten Ausgestaltungsform II wird das Ablagefach 12 nicht vom Formkörper überdeckt, so dass beispielsweise ein nicht gezeigter Ablagedeckel über dem Ablagefach 12 angeordnet werden kann. Unabhängig von der Ausgestaltungsform I, II ist es nicht notwendig, den Träger 2 anzupassen. Es ist vielmehr möglich einen standardisierten Träger 2 zu verwenden und je nach gewünschter Individualisierung den Träger 2 mit dem entsprechenden Formkörper 4 auszustatten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Formkörper 4, bestehend aus einem Gießharz, nicht auf den Träger 2 aufgegossen. Der Formkörper 4 wird in einer nicht gezeigten separaten Form erstellt und anschließend auf den Träger 2 aufgesetzt. Eine Verbindung erfolgt in diesem Fall indem der Formkörper 4 auf den Träger 2 aufgeklebt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19724486 [0002]
- DE 102011081864 [0004]
