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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugdachelement aufweisend eine Glasplatte mit einer Außenseite und einer Innenseite.
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Solche Fahrzeugdachelemente sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie können als Panoramadächer, als Schiebedächer oder als Hebedächer ausgebildet sein. Auch Kombinationen, insbesondere Schiebe-Hebe-Dächer sind bekannt.
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Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, gewisse Funktionen, die bei Fahrzeugen mit konventionellem Dach im Dachhimmel angeordnet sind, in Fahrzeugdachelemente der vorgenannten Art zu verlegen, um diese möglichst großflächig ausführen zu können.
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Eine solche Funktionsintegration kann aufwendig sein, wodurch insbesondere hohe Herstellungskosten für Fahrzeugdachelemente der eingangs genannten Art entstehen, in die Zusatzfunktionen integriert sind.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugdachelement der eingangs genannten Art anzugeben, in das Zusatzfunktionen, insbesondere Beleuchtungsfunktionen, integriert sind, das aber trotzdem einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
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Die Aufgabe wird durch ein Fahrzeugdachelement der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Glasplatte an ihrer Innenseite eine optisch transparente Beschichtung aufweist und eine Beleuchtungsvorrichtung zumindest teilweise in die Beschichtung integriert ist. Die Beleuchtungsvorrichtung kann dabei als Ambientebeleuchtung und/oder funktionale Beleuchtung dienen.
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Bevorzugt ist die Beleuchtungsvorrichtung vollständig in die Beschichtung integriert.
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Dadurch dass die Beleuchtungsvorrichtung in die Beschichtung integriert ist, ergibt sich ein einfacher Aufbau des Fahrzeugdachelements. Insbesondere können die Glasplatte sowie weitere Bestandteile des Fahrzeugdachelements im Rahmen der Funktionsintegration unangetastet bleiben. Der einfache Aufbau bewirkt eine einfache Herstellbarkeit.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Beleuchtungsvorrichtung zumindest eine Lichtquelle, insbesondere zumindest eine LED, und/oder zumindest eine elektrische Leitung, die mit einer LED elektrisch verbindbar ist. Die zumindest eine LED und/oder die elektrische Leitung sind also in die Beschichtung integriert.
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Vorzugsweise ist bzw. sind dabei die Lichtquelle und/oder die elektrische Leitung zwischenelementfrei, insbesondere trägerelementfrei in die Beschichtung integriert. Es wird dabei insbesondere auf sogenannte Trägerfolien verzichtet. Dadurch werden einerseits die Kosten für das Fahrzeugdachelement reduziert. Auch reduziert das Weglassen einer Trägerfolie das Gewicht des Fahrzeugdachelements.
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Gemäß einer Variante ist die Glasplatte ein Sicherheitsglas, insbesondere ein Einscheiben-Sicherheitsglas. Die Glasplatte verfügt also nur über eine einzige Glasschicht. Insbesondere im Vergleich zu sogenanntem Verbundsicherheitsglas, das aus einem Verbund aus zwei oder mehr Flachglasscheiben verbunden durch eine reißfeste und zähelastische Folie besteht, ergibt sich so ein einfacher und kostengünstiger Aufbau des Fahrzeugdachelements. Das wirkt sich positiv auf den Herstellungsaufwand und die damit verbundenen Herstellungskosten aus. Zudem ist ein derartiges Fahrzeugdachelement leicht im Gewicht.
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Die Beschichtung kann Polyurethan umfassen. Insbesondere ist die Beschichtung eine Polyurethanbeschichtung. Eine derartige Beschichtung ist sowohl aus optischen Gesichtspunkten als auch aus mechanischen Gesichtspunkten hochwertig und langlebig.
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Die Glasplatte des Fahrzeugdachelements kann in zumindest einem Randbereich mit einem optisch nicht-transparenten Trägerelement verbunden sein. Andere Begriffe für das Trägerelement sind Rand- oder Rahmenelement. Dieses stellt ein Strukturbauteil dar, über das das Fahrzeugdachelement mit einer Fahrzeugstruktur beweglich oder unbeweglich verbunden sein kann. Ein Synonym für nicht-transparent ist opak. Beispielswiese ist das Trägerelement schwarz.
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In diesem Zusammenhang kann das Fahrzeugdachelement eine Lichtquelle, insbesondere eine LED, aufweisen, die in einem Beschichtungsabschnitt angeordnet ist, der zumindest auf der Innenseite der Glasplatte vom optisch nicht-transparenten Trägerelement bedeckt ist. Die Beschichtung dient dann als Lichtleiter zur Leitung von von der Lichtquelle ausgehendem Licht in einen Beschichtungsabschnitt, der nicht vom Trägerelement bedeckt ist. Die Lichtquelle ist also zwischen der Glasplatte und dem Trägerelement angeordnet. Ein Abschnitt der Glasplatte, der wie die übrigen Abschnitte derselben eine Beschichtung aufweist, geht jedoch über denjenigen Bereich hinaus, in dem die Glasplatte mit dem Trägerelement verbunden ist. Das von der Lichtquelle generierte Licht kann somit über die Beschichtung aus dem Bereich des Trägerelements herausgeleitet werden. Auf diese Weise ist die Lichtquelle vor Umwelteinflüssen geschützt. Zudem stört sie nicht einen transparent ausgeführten Bereich des Fahrzeugdachelements.
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Die Beschichtung kann auf ihrer der Glasplatte abgewandten Seite einen Lichtauslassbereich mit einer Strukturierung, insbesondere einer Laserstrukturierung, aufweisen. Der Lichtauslassbereich ist dabei dafür vorgesehen und ausgebildet, von der Lichtquelle erzeugtes Licht in einen Innenraum eines Fahrzeugs zu leiten, das mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeugdachelement ausgestattet ist.
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Die Strukturierung kann eine Mikrostrukturierung sein. Die einzelnen Strukturelemente haben dann Abmessungen im Mikrometerbereich.
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Vorteilhafterweise ist die Strukturierung dreidimensional.
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Bevorzugt umfasst die Glasplatte ein Material mit einer geringeren optischen Dichte als die Beschichtung. Anders gesagt hat die Beschichtung eine höhere optische Dichte als die Glasplatte selbst. Dadurch ergibt sich am Übergang von der Beschichtung in die Glasplatte der Effekt der Totalreflexion. Von der Lichtquelle generiertes Licht wird somit auf der Innenseite der Glasplatte, also in Richtung eines Fahrzeuginnenraums abgestrahlt.
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Die Beleuchtungsvorrichtung kann auch zumindest ein Optikelement, insbesondere eine Linse oder ein Prisma, umfassen, das in die Beschichtung integriert ist. Dieses Optikelement ist optisch mit der Lichtquelle koppelbar. Es dient dazu, von der Lichtquelle ausgehendes Licht in einer Weise in einen Fahrzeuginnenraum einzuleiten, der für einen Fahrzeugnutzer angenehm ist. Auch kann das Optikelement dazu dienen, in gewissen Bereichen mehr Licht aus dem Fahrzeugdachelement auszuleiten als in anderen. Es kann so beispielsweise erreicht werden, dass nur an vordefinierten Punkten des Fahrzeugdachelements Licht aus diesem ausgeleitet wird.
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Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugdachelements wird die Beleuchtungsvorrichtung, die beispielsweise eine Lichtquelle in Form einer LED, eine elektrische Leitung und/oder ein Optikelement wie eine Linse umfasst, direkt in die Beschichtung der Glasplatte eingebracht. Dazu kann in einem ersten Schritt die Beleuchtungsvorrichtung auf der Innenseite der Glasplatte positioniert werden und in einem zweiten Schritt die Beschichtung aufgebracht werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist. Es zeigen:
- - 1 ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeugdachelement,
- - 2 einen Querschnitt des Fahrzeugdachelements aus 1 entlang der Linie II - II,
- - 3 einen dem Querschnitt aus 2 entsprechenden Querschnitt des erfindungsgemäßen Fahrzeugdachelements, wobei ein Lichtfluss dargestellt ist,
- - 4 exemplarisch den Effekt der Totalreflexion in einem erfindungsgemäßen Fahrzeugdachelement und
- - 5 eine Detailansicht V aus 2.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugdachelement 10.
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Dieses umfasst eine Glasplatte 12, die vorliegend ein Einscheiben-Sicherheitsglas ist. Die Glasplatte hat eine Außenseite 14 und eine Innenseite 16 (siehe 2).
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Auf ihrer Innenseite 16 hat die Glasplatte 12 eine optisch transparente Beschichtung 18, die als Polyurethanbeschichtung ausgeführt ist.
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In die Beschichtung 18 ist eine Beleuchtungsvorrichtung 20 integriert, die eine Lichtquelle 22 in Form einer LED aufweist.
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Ferner weist die Beleuchtungsvorrichtung 20 auch elektrische Leitungen auf, die der Versorgung der LED mit elektrischer Energie dienen. Diese Leitungen sind ebenfalls in die Beschichtung 18 integriert, jedoch nicht dargestellt.
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Sowohl die Lichtquelle 22 als auch die nicht näher dargestellten elektrischen Leitungen sind zwischenelementfrei in die Beschichtung 18 integriert.
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In einem Lichtauslassbereich 24 der Beschichtung 18 weist diese eine Strukturierung 26 auf, die vorliegend als dreidimensionale Laserstrukturierung ausgebildet ist. Eine derartige Strukturierung 26 ist in 5 im Detail zu sehen.
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Zudem ist in einem Randbereich der Glasplatte 12 ein optisch nichttransparentes Trägerelement 28 vorgesehen.
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In den Ausführungsformen gemäß 2 und 3 ist die Lichtquelle 22 dabei so angeordnet, dass das von dieser generierte Licht nicht direkt in Richtung der Innenseite 16 abgestrahlt werden kann. Das liegt daran, dass das Trägerelement 28 diese Seite der Glasplatte 12 im Bereich der Lichtquelle 22 bedeckt.
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Die Beschichtung 18 wirkt daher als Lichtleiter. Sie leitet das von der Lichtquelle 22 erzeugte Licht zum Lichtauslassbereich 24, in dem es an einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird. Dies ist in 3 illustriert. Das Licht ist dabei mittels Pfeilen symbolisiert. In gleicher Weise funktioniert die Ausführungsform gemäß 2, in der jedoch keine Pfeile eingezeichnet sind.
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Diese Form der Lichtleitung beruht maßgeblich auf dem Effekt der Totalreflexion, der an Grenzflächen von optisch dichteren zu optisch dünneren Medien auftritt. Dieser Effekt ist exemplarisch in 4 dargestellt, wobei die Glasplatte 12 aus Material mit einer geringeren optischen Dichte hergestellt ist als die Beschichtung 18.
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Die Beleuchtungsvorrichtung 20 kann auch zusätzlich zur Lichtquelle 22 und den Leitungen weitere Elemente in Form von Optikelementen (nicht dargestellt) enthalten. Unter einem Optikelement wird dabei insbesondere ein Licht brechendes, Licht streuendes und/oder Licht leitendes Bauteil verstanden, beispielsweise eine Linse, ein Prisma oder eine Lichtleitfaser.
