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BESCHREIBUNG
Titel
Vorrichtung zur Innenbeleuchtung in einem Kraftfahrzeug
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Innenbeleuchtung in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Vorrichtungen zur Innenbeleuchtung in einem Kraftfahrzeug sind allgemein bekannt. Beispielsweise ist aus der Druckschrift DE 102007057983 A1 eine Innenbeleuchtung in einem Kraftfahrzeug bekannt, wobei die Vorrichtung eine Gruppe von Lumineszenzdioden (LED) umfasst. Aus den Druckschriften WO 03 / 055 708 A1 und US 2003/0030063 A1 sind Beleuchtungen für Schminkspiegel und dergleichen bekannt, die ebenfalls LED's aufweisen.
Nachteilig bei den herkömmlichen Vorrichtungen zur Innenbeleuchtung ist, dass die Herstellung vergleichsweise aufwendig und dadurch kostenintensiv ist. So wird beispielsweise die Gruppe von LED's aus der Druckschrift DE 10 2007 057 983 A1 in ein lichtstreuendes Material eingekapselt, wodurch nachteilig zusätzliche Fertigungsschritte erforderlich sind. Weiterhin bieten herkömmliche Vorrichtungen zur Innenbeleuchtung nachteiligerweise nicht die Möglichkeit, sowohl LED als auch Glühleuchten zu verwenden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Innenbeleuchtung zur Verfügung zu stellen, die vergleichsweise einfach herstellbar ist und sowohl für LED als auch für Glühleuchten unter Verwendung vergleichsweise vieler Gleichteile verwendbar ist.
BESTÄTIGUNGSKOPIE
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Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Innenbeleuchtung in einem Kraftfahrzeug gelöst, die ein Leuchtmittel, ein Reflexionsmittel und ein Stromverteilungsmittel aufweist, wobei das Leuchtmittel, das Reflexionsmittel und das Stromverteilungsmittel auf einer gemeinsamen Tragstruktur angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Innenbeleuchtung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass die Herstellung vergleichsweise einfach und dadurch kostengünstig ist, wobei die Montage der Vorrichtung aus lediglich einer Richtung möglich ist, und dass sowohl LED als auch Glühleuchten unter Verwendung vergleichsweise vieler Gleichteile verwendbar sind. Dies wird dadurch erreicht, dass die Komponenten auf einer gemeinsamen Tragstruktur angeordnet sind. Auf diese Weise kann die Vorrichtung in einem eigenen Fertigungsverfahren hergestellt und dann als Ganzes an einer Kraftfahrzeugkomponente, wie beispielsweise einer Sonnenblende, montiert werden. Insbesondere ist denkbar, dass die Vorrichtung an verschiedene Arten und Ausführungen von Sonnenblenden montierbar ist, so dass trotz unterschiedlicher Designs der Sonnenblenden stets die gleiche Beleuchtungsvorrichtung universell verwendet werden kann. Ferner sind mit dem gleichen Aufbau und den gleichen Bauteilen ineinfacher Weise unterschiedliche Leuchtquellen, d.h. unterschiedliche Arten von LED's oder Glühleuchten, zu verwenden. Die Herstellungskosten lassen sich hierdurch erheblich reduzieren.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Leuchtmittel eine Leuchtdiode (LED) und/oder eine Glühleuchte umfasst. Vorzugsweise ist die Leuchtdiode auf eine Platine montiert. In diesem Fall umfasst der Begriff
Leuchtmittel sowohl die Leuchtdiode, als auch die Platine. Denkbar ist, dass auf die Platine zusätzlich oder alternativ zur Leuchtdiode auch noch eine Glühleuchte anschließbar ist. Vorzugsweise ist die Leuchtdiode zum Ausstrahlen von Licht entlang einer zur Platine senkrechten Richtung ausgebildet. Vorteilhafterweise sind solche Leuchtdioden am Markt häufiger und somit kostengünstiger. Alterna-
- - tiv ist es aber auch möglich, eine Leuchtdiode zu verwenden, welche Licht parallel zur Platine ausstrahlt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Tragstruktur wenigstens einen Befestigungs- und Positionierstift aufweist, der insbesondere senkrecht von einem plattenförmigen Basisbereich der Tragstruktur absteht, wobei die Platine an dem wenigstens einen Befestigungs- und Positionierstift befestigt ist und sich im Wesentlichen parallel zum Basisbereich erstreckt. Vorzugsweise weist die Tragstruktur eine Mehrzahl solcher Befestigungs- und
Positionierstifte auf, so dass eine zuverlässige Befestigung der Platine an der Tragstruktur gewährleistet ist. Die Befestigungs- und Positionierstifte halten die Platine vorzugsweise zur Tragstruktur beabstandet, so dass die Leuchtdiode oder die Glühleuchte auf einer der Tragstruktur zugewandten Seite der Platine montiert werden kann. Dies hat den Vorteil, dass die Platine gleichzeitig als Blende für das von der Leuchtdiode oder der Glühleuchte ausgestrahlte Licht fungiert, so dass insbesondere kein Streulicht in den Bereich eines hinter der Platine angeordneten Spiegels oder dessen Halterahmen gelangt. Die Befestigungs- und Positionierstifte sind mit der Tragstruktur insbesondere einstückig ausgebildet, verschweißt, verclipst und/oder verklebt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Leuchtmittel auf der Platine angeordnet ist, wobei die Platine bevorzugt ein Wärmeableitungsmittel aufweist, wobei besonders bevorzugt das Wärmeableitungsmittel ein Kupfermaterial umfasst. Vorzugsweise umfasst die Platine eine ein- oder mehrlagige, gedruckte Leiterplatte (PCA, Printed Circuit Board). Besonders bevorzugt ist die Leiterplatte auf beiden Seiten mit einer entsprechend gestalteten Kupferschicht versehen. Hierdurch können unterschiedlichen Anschlussgeometrien von Leuchtdioden unterschiedlicher Typen und Hersteller Rechnung getragen werden. Insbesondere wird immer nur eine Seite bestückt, so dass die andere Seite der Platine zur Wärmeabfuhr beiträgt.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Leuchtmittel zur Erzeugung von Licht mit einer Hauptausbreitungsrichtung konfiguriert ist. Diese Hauptausbreitungsrichtung ist vorzugsweise senkrecht zum Basisbereich ausgerichtet.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Reflexionsmittel eine Reflexionsschräge umfasst, welche sich vom Basisbereich derart schräg in Richtung der Platine erstreckt, dass die Reflexionsschräge gegenüber dem Basisbereich und/oder der Platine geneigt ist. Die Leuchtdiode ist derart auf der Platine angeordnet, dass von der Leuchtdiode ausgestrahltes Licht auf die Reflexionsschräge trifft und von der Reflexionsschräge entlang einer zum Basisbereich parallelen Richtung in Richtung des Reflexionsbereichs gelenkt wird. Hierdurch ist es möglich, dass die Platine mit einer vergleichsweise kostengünstigen Leuchtdiode bestückt wird, die Licht senkrecht zur Platine in Richtung des Basisbereichs ausstrahlt, da dieses Licht mittels der Reflexionsschräge entsprechend umgelenkt wird. Die Reflexionsschräge ist insbesondere einstückig mit der Trägerstruktur ausgebildet. Der Winkel zwischen der Reflexionsschräge und dem Basisbereich liegt zwischen 15 und 75, bevorzugt zwischen 30 und 60 und besonders bevorzugt zwischen 40 und 50 Grad. Die Platine liegt vorzugsweise auf der Reflexionsschräge auf.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Tragstruktur einen Reflexionsbereich umfasst, wobei der Reflexionsbereich konfiguriert ist, um parallel zum Basisbereich auf den Reflexionsbereich einfallende Lichtstrahlen in eine zum Basisbereich senkrechte Richtung umzulenken. In vorteilhafter Weise wird somit das von der Reflexionsschräge auf den Reflexionsbereich gelenkte Licht erneut umgelenkt, so dass das Licht beispielsweise auf die Rückseite einer Streuscheibe gelenkt werden kann. Das von der Leuchtdiode ausgestrahlte Licht wird somit insbesondere um die Platine zunächst herumgeführt und dann in einen Nutzbereich, insbesondere in Richtung des Fahrzeuginnenraums, gelenkt.
In einer alternativen Ausführungsform findet eine Leuchtdiode Verwendung, welche Licht parallel zur Platine direkt in Richtung des Reflexionsbereichs ausstrahlt. In dieser Ausführungsform wird eine Reflexionsschräge nicht realisiert.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Stromverteilungsmittel als Metallstanzgitter ausgebildet ist. Das Stromverteilungsmittel ist über wenigstens einen sich parallel zum wenigstens einen Befesti- gungs- und Positionierstift erstreckenden Steckkontakt elektrisch leitfähig mit der Platine verbunden. In vorteilhafter Weise wird über den Steckkontakt eine vergleichsweise einfache, flexible und kostengünstig zu realisierende elektrische
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Kontaktierung erzielt. Insbesondere wird somit eine Montage der Vorrichtung aus nur einer Montagerichtung ermöglicht. Hierfür wird die mit der Leuchtdiode bestückte Platine derart auf den Befestigungs- und Positionierstiften angeordnet, dass die Befestigungs- und Positionierstifte in Bohrungen der Platine eingreifen, wobei gleichzeitig die an der Platine befestigten Steckkontakte in das Metallstanzgitter eingreifen. Die Montagrichtung ist somit senkrecht zum Basisbereich ausgerichtet (auch als Z-Montage bezeichnet). Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit vergleichsweise einfach, schnell und kostengünstig herstellbar. Das Metallstanzgitter dient vorzugsweise ebenfalls zur Abführung von Wärme von der Platine über die wärmeleitenden Steckkontakte. Denkbar ist auch, dass hierfür ein eigener Federkontakt zwischen dem Metallstanzgitter und der Platine vorgesehen ist.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Platine eine Mittelachse aufweist, wobei die Platine zur Mittelachse symmetrisch aufgebaut ist. Bevorzugt weist die Platine Verbindungsmittel, bevorzugt Bohrungen, zur Verbindung mit der Tragstruktur auf. Besonders bevorzugt weist die Tragstruktur Aufnahmemittel, bevorzugt mindestens einen Stift, zur Aufnahme des Verbindungmittels der Platine auf.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Platine eine Haupterstreckungsebene aufweist, wobei die Platine mit der Haupter- streckungsebene parallel zu einem Spiegel angeordnet ist.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Reflexionsmittel zur Umlenkung der Hauptausbreitungsrichtung des Lichts konfiguriert ist, wobei die Umlenkung bevorzugt größer als 45° beträgt, weiter bevorzugt größer als 80° beträgt, besonders bevorzugt größer 170° beträgt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Sonnenblende aufweisend die erfindungsgemäße Vorrichtung und einen Spiegel, wobei die Vorrichtung auf einer Rückseite des Spiegels angeordnet ist. Das Leuchtmittel ist vorzugsweise zwischen dem Spiegel und der Tragstruktur angeordnet, wobei besonders bevorzugt die Leuchtdiode auf einer dem Spiegel abgewandten Seite der Platine angeordnet ist. In vorteilhafter Weise wird die Leuchtdiode gegenüber dem Spiegel durch die Platine abgeschirmt, so dass kein störendes Streulicht in
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Sonnenblende derart ausgebildet ist, dass vom Leuchtmittel ausgestrahltes Licht hauptsächlich in eine dem Spiegel abgewandte Richtung in Richtung des Reflexionsmittels gestrahlt wird, vom Reflexionsmittel in eine zum Basisbereich im Wesentlichen parallele Richtung in Richtung des Reflexionsbereichs gelenkt wird und vom Refle- xionsbereich in eine zum Basisbereich im Wesentlichen senkrechte Richtung in Richtung einer Streuscheibe der Sonnenblende gelenkt wird. Die Streuscheibe ist dabei insbesondere an den Spiegel angrenzend angeordnet.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen
Figur 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß einer beispielhaften ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
Figuren 2 und 3 eine schematisch Aufsicht auf eine Vorrichtung gemäß einer beispielhaften zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung 40 gemäß einer beispielhaften ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es ist eine
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Tragstruktur 1 bzw. einen Reflektorgrundkörper 1 der Vorrichtung 40 dargestellt, der so ausgeformt ist, dass die Tragstruktur 1 bzw. der Reflektorgrundkörper 1 je Seite eine Reflexionsschräge 1 1 , einen Reflexionsbereich 12 sowie Befesti- gungs- und Positionierstifte 13 für eine Platine (PCBA) 3 beinhaltet. Außerdem bildet die Tragstruktur 1 bzw. der Reflektorgrundkörper 1 einen Träger für ein Metallstanzgitter 14, welches der Stromverteilung dient. Bevorzugt weist der Be- festigungs- und Positionierstift 13 eine Auflagefläche zur Auflage der Platine 3 auf.
Im vorliegenden Beispiel ist die Vorrichtung 40 als Teil einer Sonnenblende 50 an die Rückseite eines Spiegelträgers 2 der Sonnenblende 50 montiert. Die Sonnenblende 50 ist zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Der Spiegelträger 2 bildet einen Rahmen, der sowohl je Seite eine Streuscheibe 21 als auch einen zentralen Spiegel 22 trägt. Durch die Streuscheibe 21 soll Licht zur Innenbeleuchtung, d.h. auch zur indirekten Beleuchtung des Spiegels 22, diffus in das Innere des Kraftfahrzeugs gelenkt werden.
Unterhalb des Spiegels 22 ist die Platine bzw. PCBA 3 angeordnet. Diese beinhaltet mindestens eine LED 32 und mindestens zwei Steckkontakte 33. Die Platine 3 und die LED 32 bilden das Leuchtmittel 41. Denkbar ist, dass auf die Platine 3 zusätzlich oder alternativ zur LED 32 auch noch eine Glühleuchte anschließbar ist. Vorzugsweise ist die LED 32 zum Ausstrahlen von Licht hauptsächlich entlang einer zur Platine 3 und zu einem plattenförmig ausgebildeten Basisbereich 44 der Tragstruktur 1 senkrechten Richtung von der LED 32 in Richtung des Basisbereichs 44 ausgebildet. Solche LED's 32 sind häufiger vertreten und somit kostengünstiger.
Die LED 32 leuchtet auf ein Reflexionsmittel 42 in Form der Reflexionsschräge 11. Das auf die Reflexionsschräge 11 fallende Licht wird von der Reflexionsschräge 11 in Richtung des Reflexionsbereich 12 der Tragstruktur 1 bzw. des Reflektorgrundkörpers 1 reflektiert. Das Licht wird dabei von der Reflexionsschräge 11 von der im Wesentlichen senkrecht zum Basisbereich 44 verlaufenden Ausbreitungsrichtung in eine zum Basisbereich 44 im Wesentlichen parallel verlaufende Ausbreitungsrichtung umgelenkt. Im Reflexionsbereich 12 wird das Licht in Richtung der Streuscheibe 21 umgelenkt. Durch diese Art der Lichtstreu-
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Die Vorrichtung 40 ist also derart ausgebildet ist, dass von der LED 32 ausgestrahltes Licht hauptsächlich in eine dem Spiegel 22 abgewandte Richtung in Richtung des Reflexionsmittels 42 gestrahlt wird, vom Reflexionsmittel 42 in eine zum Basisbereich 44 im Wesentlichen parallele Richtung in Richtung des Reflexionsbereichs 12 gelenkt wird und vom Reflexionsbereich 12 in eine zum Basisbereich 44 im Wesentlichen senkrechte Richtung in Richtung einer Streuscheibe 21 gelenkt wird. Das Licht der LED 32 wird somit teilweise um den Spiegel 22 herum gelenkt und der Spiegel 22 mittels der Platine 3 gegen Streulicht abgeschirmt.
Bevorzugt ist die Platine 3 als doppelseitige Leiterfläche ausgelegt, welche auf ihren beiden Seiten zumindest teilweise mit einem Kupfermaterial beschichtet ist. Die Bestückung der Platine 3, beispielsweise mit der LED 32, erfolgt lediglich auf einer Seite. Die andere Seite ermöglicht vorteilhaft eine vergleichsweise gute Wärmeabfuhr. Die Platine 3 ist bevorzugt symmetrisch ausgeführt. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass beide Leiterflächen (aus Kupfermaterial) geeignet sind, die LED 32 und andere notwendige Komponenten, wie beispielsweise elektrische und/oder elektronisch Bauelemente, zu tragen. Weiterhin ist es vorteilhaft möglich, dass LED's 32 von verschiedenen Herstellern und Typen auf die Platine 3 aufbringbar sind. Weiter bevorzugt weist jede Leiterfläche der Platine 3 mindestens drei verschiedene Positionen, an denen eine LED 32 positioniert werden kann. Vorteilhaft ist es möglich, dass pro Leiterfläche eine LED 32 oder zwei LED's 32 angebracht werden können.
Besonders bevorzugt weist die Platine 3 mindestens drei Bohrungen 101 auf. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Platine 3 vier Bohrungen 101 auf. Durch diese Bohrungen 101 greift der mindestens eine Befestigungs- und Positionierstift 13. Bevorzugt liegt die Platine 3 auf der Reflexionsschräge 1 1 auf. Die LED 32 leuchtet in Richtung der Reflexionsschräge 11 , sodass vorteilhaft kein Streulicht zwischen dem Spiegel 22 und dem Spiegelrahmen 2 heraustreten kann.
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Vorteilhaft ist es möglich, dass die Vorrichtung 40 aus lediglich einer einzigen Richtung montierbar ist (z.B. Z-Montage), wobei bevorzugt die Vorrichtung von „oben", d.h. aus Richtung der Senkrechten zur Haupterstreckungsebene der Vorrichtung 40 montierbar ist. Hierfür wird die mit der LED 32 bestückte Platine 3 derart auf den Befestigungs und Positionierstiften 13 angeordnet, dass die Befestigungs- und Positionierstifte 13 in die Bohrungen 101 der Platine 3 eingreifen und die Platine 3 auf Auflageflächen der Befestigungs- und Positionierstifte 13 aufliegt. Gleichzeitig greift dabei die an der Platine 3 befestigten Steckkontakte 33 in Öffnungen im Metallstanzgitter 14 ein, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen der Platine 3 und dem Metallstanzgitter 14 hergestellt wird. Über diesen elektrischen Kontakt wird die LED 32 mit Strom versorgt.
Figur 2 zeigt schematisch eine Aufsicht auf eine Vorrichtung 40 gemäß einer beispielhaften zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die zweite Ausführungsform gleicht im Wesentlichen der in Figur 1 illustrierten ersten Ausführungsform, wobei in Figur 2 zwei Streuscheiben 21, 21' dargestellt sind. Zwischen den Streuscheiben 21 , 21' ist der Spiegel 22 angeordnet. Die Vorrichtung 40 weist wiederum die Tragstruktur 1 bzw. den Reflexionsgrundkörper 1 auf. Die Tragstruktur 1 bildet den Träger für den Spiegelrahmen 2, den Spiegel 22 und die Streuscheiben 21 , 21'. Die Platine 3, 3', das Reflektionsmittel 42 und das Stromverteilungsmittel 43 sind aus perspektivischen Gründen nicht zu sehen.
Figur 3 zeigt schematisch die Ausführungsform aus Figur 2 ohne den Spiegelrahmen 2, den Spiegel 22 und die Streuscheibe 21. Die Vorrichtung 40 weist die Tragstruktur 1 mit mindestens einem Befestigungs- und Positionierstift 13 auf. Die Tragstruktur 1 trägt die mit LED's 32 bestückten Platinen 3, 3', einen Schalter
100 und das Metallstanzgitter 14. Ferner weist die Tragstruktur 1 die Reflexionsbereiche 12, 12' auf. Die Platinen 3, 3' weisen jeweils mindestens eine Bohrung
101 zur Aufnahme von einem der Befestigungs- und Positionierstifte 13 auf. Die LED's 32 sind auf der Unterseite der Platinen 3, 3' angeordnet und daher in der Figur 3 aus perspektivischen Gründen nicht zu sehen. Gleiches gilt für die Reflektionsmittel 42, welche in Figur 3 von den Platinen 3, 3' verdeckt sind.
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BEZUGSZEICHENLISTE
1 Tragstruktur, Reflektorgrundkörper
2 Spiegelrahmen
3, 3* Platine
11 , 11 ' Reflexionsschräge
12, 12' Reflexionsbereich
13 Befestigungs- und Positionierstift
14 Metallstanzgitter
21 , 21 ' Streuscheibe
22 Spiegel
32 LED
33 Steckkontakt
40 Vorrichtung
41 Leuchtmittel
42 Reflexionsmittel
43 Stromverteilungsmittel
44 Basisbereich
50 Sonnenblende
100 Schalter
101 Bohrung