DE4224061A1 - Fahrzeugrückleuchte mit Leuchtdiode - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugrückleuchte, insbesondere für Fahrräder, welche als Fahrlichtquelle und/oder Standlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode aufweist.

Zur Vergrößerung der Sicherheit im Straßenverkehr wurden in der Vergangenheit Konzepte für einfach aufgebaute und preisgünstige Stand­ lichtquellen entwickelt, insbesondere für Rückleuchten von Fahrrädern. Aus der WO 91/11 896 ist es beispielsweise bekannt, eine Fahrzeugrück­ leuchte mit einer Fahrlichtquelle und einer lichtschwächeren Standlicht­ quelle auszurüsten, wobei die Standlichtquelle eine Leuchtdiode ist. Beim normalen Fahrbetrieb speist ein Kleingenerator die Fahrlichtquelle und lädt einen Kondensator auf, welcher in Stillstandszeichen für eine gewisse Zeitspanne die Leuchtdiode speist. In dem Dokument sind verschiedene Schaltungen, wie dies auf günstige Weise bewirkt werden kann, beschrieben.

Wichtig für die Verkehrssicherheit ist nicht nur die absolute Helligkeit der Lichtquelle in einer Rückleuchte, sondern vor allem die Verteilung der Lichtabstrahlung in unterschiedliche Richtungen. Hier muß naturge­ mäß ein Kompromiß gesucht werden zwischen der zur Verfügung stehen­ den absoluten Leuchtkraft und der gewünschten Sichtbarkeit aus ver­ schiedenen Richtungen. Für eine Zulassung in der Bundesrepublik Deutschland wird beispielsweise gefordert, daß eine Fahrlicht- oder Standlichtquelle in etwa horizontaler Richtung Licht nach hinten und nach beiden Seiten bis hin zu einem Winkel von 110° zur Rückwärts­ richtung abstrahlt. Dabei muß eine Stufenfunktion erfüllt werden, so daß in einem schmalen Winkelbereich direkt nach hinten die höchste Hel­ ligkeit und dann stufenweise abnehmend bis zu einem Winkel von 110° seitlich niedrigere Helligkeiten erreicht werden müssen. Übliche Leucht­ dioden mit einem integrierten Sammellinsenkörper strahlen Licht haupt­ sächlich in einem kegeligen Bereich mit einem Öffnungswinkel von etwa 60° ab, so daß ohne zusätzliche Maßnahmen die gewünschte Lichtver­ teilung nicht erreicht werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Fahrzeug­ rückleuchte mit mindestens einer Leuchtdiode als Fahrlichtquelle und/ oder Standlichtquelle, welche durch ihren Aufbau und zusätzliche optische Einrichtungen die Einhaltung der gewünschten Abstrahleigenschaften ermöglicht. Besonders sollen günstige Abstrahleigenschaften auch für eine gesonderte, insbesondere lichtschwächere Standlichtquelle erzielt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Fahrzeugrückleuchte, insbesondere für Fahrräder; mit mindestens einer Leuchtdiode als Fahrlichtquelle und/oder Standlichtquelle, wobei die Leuchtdiode einen integrierten Sammellinsenkörper aufweist, und mit einer lichtdurchlässigen, vorzugs­ weise selektiv rotlichtdurchlässigen, Abdeckung, wobei in der Abdeckung und/oder im Inneren der Fahrzeugrückleuchte ein gesonderter Lichtgürtel zur im wesentlichen horizontalen Abstrahlung des von der Leuchtdiode erzeugten Lichtes ausgebildet ist. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß eine Lichtabstrahlung nach oben oder unten nur in einem sehr kleinen Winkel erforderlich ist, so daß möglichst alles abge­ strahlte Licht auf einen im wesentlichen horizontalen Gürtel konzentriert werden muß. Der Lichtgürtel ist daher ein schmaler; im wesentlichen horizontal liegender Bereich der Fahrzeugrückleuchte mit lichtbündelnden, lichtbrechenden und/oder lichtreflektierenden Bauteilen, welche dem von der Leuchtdiode abgestrahlten Licht die gewünschte Verteilung geben.

Äußerlich enthält der Lichtgürtel bevorzugt einen schmalen, etwa halb­ kreisförmig verlaufenden Abschnitt in der Abdeckung, vorzugsweise mit einer Höhe von 5 bis 15 mm, insbesondere etwa 10 mm. Ein solcher Abschnitt beeinträchtigt die übrigen Teile einer konventionellen Fahr­ zeugrückleuchte nicht und kann problemlos zwischen diese integriert werden.

Da, wie oben erwähnt, die Abstrahlung einer Leuchtdiode für den gewünschten Zweck zu stark gerichtet ist, wird der halbkreisförmig verlaufende Abschnitt bevorzugt als Streugürtel ausgebildet und weist innenseitig eine Vielzahl von Streuzacken auf. Auf diese Weise wird schon ein Teil des Lichtes aus dem kegelförmigen Bereich von etwa 30° bis 60° Öffnungswinkel in weiter seitlich liegende Bereiche abgelenkt.

Zusätzlich können in dem etwa halbkreisförmig verlaufenden Abschnitt und/oder innerhalb desselben Sammellinsen angeordnet sein, um eine vorgebbare Lichtverteilung zu erreichen. Besonders angestrebt wird dabei, daß die Sammellinsen nach schräg oben oder schräg unten aus­ tretendes Licht in die horizontale Ebene bündeln.

Bei einer kompakt gebauten Fahrzeugrückleuchte kann der Abstand der Leuchtdiode von der Abdeckung nicht so groß gewählt werden, daß der ganze etwa halbkreisförmig verlaufende Streugürtel überhaupt angestrahlt wird. Eine seitliche Ablenkung des Lichtes bis zu einem Winkel von beispielsweise 110° von der Rückwärtsrichtung ist auf diese Weise nicht erreichbar. Daher wird erfindungsgemäß nah an der Leuchtdiode ein diese zumindest teilweise umfassender innerer Streukörper angeordnet, welcher das von der Leuchtdiode ausgesandte Licht zumindest teilweise seitlich stark ablenkt. Der Streukörper umgibt daher die Leuchtdiode vorzugsweise sehr eng und ringförmig in einem Winkelbereich von mehr als 160°. In seinem direkt nach hinten gerichteten Teil weist der Streu­ körper einen ebenen, nicht streuenden und nicht beugenden Durchlaßbe­ reich auf, vorzugsweise für alles Licht, daß in einem horizontalen Win­ kelbereich von 35 bis 40°, insbesondere etwa 38°, von der Leuchtdiode nach hinten abgestrahlt wird. Dieser Teil des abgestrahlten Lichtes soll den Streukörper möglichst ungehindert passieren. Prinzipiell wäre an dieser Stelle auch ein Loch im Streukörper zur Erzielung der gewünsch­ ten Verteilung geeignet, jedoch wird im allgemeinen aus Stabilitätsgrün­ den eher ein den Lichtverlauf nicht beeinflussender ebener Bereich gewählt werden müssen. Seitlich weist der Streukörper Streubereiche auf, welche das Licht über den gewünschten Winkelbereich verteilen. Die Streubereiche weisen innenseitig bogenförmige, insbesondere runde Einbuchtungen, welche untereinander an Streukanten zusammenstoßen. Die Flanken der bogenförmigen Einbuchtungen beugen das auftreffende Licht von der Hauptabstrahlrichtung seitlich weg und bewirken so eine seitliche Verteilung und die Ausleuchtung des gewünschten Winkelberei­ ches mit den gewünschten Intensitäten.

Ganz entscheidend für die vorliegende Erfindung zur Erreichung genü­ gender Helligkeiten in den gewünschten Winkelbereichen ist es, daß zumindest die seitlichen Streubereiche des Streukörpers ballig geformt sind, um schräg nach oben und unten austretendes Licht in die horizon­ tale Ebene zu bündeln. Der Streukörper ist daher vertikal betrachtet eine Sammellinse, welche die Lichtquelle ringförmig umgibt, während er horizontal betrachtet das Licht mit der gewünschten Intensitätsverteilung in seitliche Richtungen streut.

Der Streukörper weist angeformte Haltemittel auf, mit denen er in der Fahrzeugrückleuchte in der gewünschten Position gehaltert werden kann.

Die Fahrzeugrückleuchte selbst ist bevorzugt in verschiedene unterein­ ander angeordnete Bereiche unterteilt, nämlich in einen Fahrlichtbereich mit einer Fahrlichtquelle, einen Lichtgürtelgürtel mit einer Standlicht­ quelle und einen Rückstrahlerbereich. In Fahrtrichtung gesehen vor dem Rückstrahlerbereich kann im Inneren der Fahrzeugrückleuchte ein Elek­ tronikmodul für den Standlichtbetrieb angeordnet werden, wodurch sich insgesamt eine sehr platzsparende Bauweise ergibt. Eine solche Rück­ leuchte kann ohne jede sonstige Veränderung an einem Fahrrad eine konventionelle Rückleuchte ohne Standlicht ersetzen. Bei Fahrzeugrück­ leuchten, bei denen in an sich bekannter Weise die lichtdurchlässige Abdeckung in einem Klammerbereich gehaltert ist, soll diese erfindungs­ gemäß bevorzugt zwischen dem Fahrlichtbereich und dem Lichtgürtel liegen, wodurch sich ein besonders praktischer und leicht herzustellender Aufbau der lichtdurchlässigen Abdeckung ergibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, auf welches diese jedoch nicht beschränkt ist, wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Fahrzeugrückleuchte,

Fig. 2 eine Ansicht von hinten,

Fig. 3 eine Ansicht von oben,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Fahrzeugrück­ leuchte,

Fig. 5 einen Querschnitt durch Fig. 4 in der Ebene des Lichtgürtels,

Fig. 6 einen horizontalen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Streu­ körper;

Fig. 7 einen vertikalen Schnitt quer zur Hauptabstrahlrichtung durch den Streukörper; und

Fig. 8 einen vertikalen Schnitt in der Ebene der Hauptabstrahlrichtung durch den Streukörper.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen in verschiedenen Ansichten den typischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Rückleuchte anhand eines Ausführungs­ beispiels. Die Rückleuchte 100 besitzt eine lichtdurchlässige, vorzugs­ weise rote Abdeckung 1 mit einem Fahrlichtbereich 2, einem Lichtgürtel 3, einem Rückstrahlerbereich 4 und einem Klammerbereich 10. Der Klammerbereich 10 dient zur einfachen Halterung der Abdeckung an dem übrigen Gehäuse der Rückleuchte 100.

Wie ein Schnitt gemäß Fig. 4 zeigt, liegt innerhalb des Fahrlichtbereiches 2 in an sich bekannter Weise eine Glühlampe 6 mit Reflektor 7, Linsen­ anordnung 8 und den üblichen Zuleitungen und Halterungen. Unterhalb des Fahrlichtbereiches 2 liegt der Klammerbereich 10, in welchem die Abdeckung 1 an dem übrigen Gehäuse gehaltert wird. Unter dem Klammerbereich liegt der Lichtgürtel 3, welcher wegen der hohen Anfor­ derungen an die Abstrahlcharakteristik eine Vielzahl von optischen Elementen enthalten kann. Wie Fig. 5 im Querschnitt durch den Licht­ gürtel 3 besser erkennen läßt, befindet sich zunächst in der Hauptab­ strahlungsrichtung eine kleine Mittellinse 13, welche eine besonders helle zentrale Abstrahlung bewirkt. Die Abdeckung 1 ist im Bereich des Lichtgürtels zu einem etwa halbkreisförmig verlaufenden Streugürtel 9 ausgebildet, welcher innenseitig eine Vielzahl von Streuzacken 14 auf­ weist. Seitlich an dem Streugürtel 9 schließt sich ein glatter Seiten­ lichtauslaßbereich 15 an. In Hauptabstrahlrichtung innerhalb des Streu­ gürtels 9 ist eine Sammellinse 11 angeordnet, welche insbesondere schräg nach oben oder unten austretendes Licht in die horizontale Ebene bündeln hilft. Um bei einer kompakten Anordnung der Leuchtdiode mit einem nur geringen Abstand zum Streugürtel 9 die gewünschte Lichtver­ teilung in der horizontalen Ebene zu erreichen, ist die Leuchtdiode 12 von einem inneren Streukörper 20 umgeben.

In den Fig. 6, 7 und 8 ist dieser Streukörper 20 im Detail in verschiede­ nen Schnitten dargestellt. Der Streukörper 20 umgibt die Leuchtdiode 12 ringförmig und sehr eng in einem Winkelbereich von mehr als 160°. Er weist in Hauptabstrahlungsrichtung einen ebenen Durchlaßbereich 21 auf, welcher Licht, welches in einem Winkel α von etwa 38° abgestrahlt wird, ohne Brechung durchläßt. Weiter weist der Streukörper 20 einen seitlichen Streubereich 22 auf, welcher durch bogenförmige Einbuchtungen 23 gebildet wird. Die bogenförmigen Einbuchtungen 23 treffen an Streukanten 24 aufeinander; vorzugsweise mit einem Winkel δ von etwa 150°. Die Größe der bogenförmigen Einbuchtungen 23 ist so gewählt, daß diese jeweils einen Winkel γ von etwa 30° überstreichen.

Wie aus Fig. 7 am besten zu erkennen ist, ist der Streukörper 20 in seinen seitlichen Bereichen 22 ballig ausgeformt, so daß in vertikaler Richtung die Form einer Sammellinse entsteht. Auf diese Weise kann nach oben und unten austretendes Licht in die horizontale Ebene gebün­ delt werden. Aus fertigungstechnischen Gründen kann der Streukörper 20 um einen geringfügigen Winkel β konisch ausgebildet sein, was jedoch wegen der Kleinheit dieses Winkels, von beispielsweise 5°, für die opti­ schen Eigenschaften keine Rolle spielt. An den inneren Streukörper 20 sind in der horizontalen Ebene Haltearme 25 mit Haltehaken 26 ange­ formt, welche eine einfache Halterung und Montage in der Rückleuchte ermöglichen. Die Haltehaken 26 können in geeigneten Öffnungen neben der Leuchtdiode 12 befestigt werden.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht mit einfachen Mitteln, die Ein­ haltung von vorgegebenen Abstrahlcharakteristiken für eine Leuchtdiode als Fahrlicht und/oder als Standlicht in einer Fahrzeugrückleuchte, insbesondere für Fahrräder. Auf diese Weise kann die Verkehrssicher­ heit erhöht werden und auch ein Radfahrer; insbesondere auch im Stand von hinten und in einem seitlichen Winkelbereich von bis zu 110° besser kenntlich gemacht werden.

Claims (14)

1. Fahrzeugrückleuchte (100), insbesondere für Fahrräder; mit minde­ stens einer Leuchtdiode (12) als Fahrlichtquelle und/oder Standlicht­ quelle, wobei die Leuchtdiode (12) einen integrierten Sammellin­ senkörper aufweist, und mit einer lichtdurchlässigen, vorzugsweise selektiv rotlichtdurchlässigen, Abdeckung (1), dadurch gekennzeichnet, daß in der Abdeckung (1) und/oder im Inneren der Fahrzeugrückleuchte (100) ein der Leuchtdiode (12) zugeordneter Lichtgürtel (3) zur im wesentlichen horizontalen Abstrahlung des von der Leuchtdiode (12) erzeugten Lichtes ausgebildet ist.

2. Fahrzeugrückleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtgürtel (3) einen schmalen, etwa halbkreisförmig verlaufen­ den Abschnitt in der Abdeckung (1) enthält, vorzugsweise mit einer Höhe von 5 bis 15 mm, insbesondere etwa 10 mm.

3. Fahrzeugrückleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der etwa halbkreisförmig verlaufende Abschnitt als Streugürtel (9) ausgebildet ist und innenseitig eine Vielzahl von Streuzacken (14) aufweist.

4. Fahrzeugrückleuchte nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den etwa halbkreisförmig verlaufenden Abschnitt integriert und/oder innerhalb desselben Sammellinsen (11, 13) an­ geordnet sind, um eine vorgebbare Lichtverteilung zu erreichen.

5. Fahrzeugrückleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nah an der Leuchtdiode (12) ein diese zumindest teilweise umfassender innerer Streukörper (20) angeordnet ist.

6. Fahrzeugrückleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Streukörper (20) in etwa horizontaler Ebene die Leuchtdiode (12) ringförmig eng umgibt in einem Winkelbereich von mehr als 160°.

7. Fahrzeugrückleuchte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Streukörper (20) in seinem nach hinten gerichteten Teil einen ebenen, nicht streuenden und nicht beugenden Durchlaßbereich (21) aufweist, vorzugsweise für alles Licht, das in einem horizontalen Winkelbereich (α) von 35 bis 40°, vorzugsweise etwa 38°, von der Leuchtdiode (12) nach hinten abgestrahlt wird.

8. Fahrzeugrückleuchte nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Streukörper (20) seitliche Streubereiche (22) auf­ weist, welche das von der Leuchtdiode (12) abgestrahlte Licht seit­ lich über einen Winkelbereich von etwa 220° verteilen.

9. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Streubereiche (22) des Streukörpers (20) innenseitig bogen­ förmige, insbesondere runde Einbuchtungen (23) aufweisen, welche untereinander an Streukanten (24) zusammenstoßen.

10. Fahrzeugrückleuchte nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die seitlichen Streubereiche (22) des Streukörpers (20) ballig geformt sind, um schräg nach oben und unten austretendes Licht in die horizontale Ebene zu bündeln.

11. Fahrzeugrückleuchte nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Streukörper durch angeformte Haltemittel (25, 26) gehaltert ist.

12. Fahrzeugrückleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugrückleuchte (100) unterein­ ander einen Fahrlichtbereich (2) mit einer Fahrlichtquelle (6), einen Lichtgürtel (3) mit einer Leuchtdiode (12) als Standlichtquelle und einen Rückstrahlerbereich (4) aufweist.

13. Fahrzeugrückleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in deren Inneren ein Elektronikmodul (5) zum Standlichtbetrieb vorhanden ist, vorzugsweise in Fahrtrich­ tung gesehen vor dem Rückstrahlerbereich (4).

14. Fahrzeugrückleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige Abdeckung in einem Klammerbereich (10) gehaltert ist, der vorzugsweise zwischen dem Fahrlichtbereich (2) und dem Lichtgürtel (3) liegt.