WO2023066900A1 - Beleuchtungseinheit für eine lenkhandhabe eines kraftfahrzeugs sowie lenkhandhabe mit einer solchen beleuchtungseinheit - Google Patents

Beleuchtungseinheit für eine lenkhandhabe eines kraftfahrzeugs sowie lenkhandhabe mit einer solchen beleuchtungseinheit Download PDF

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WO2023066900A1
WO2023066900A1 PCT/EP2022/078917 EP2022078917W WO2023066900A1 WO 2023066900 A1 WO2023066900 A1 WO 2023066900A1 EP 2022078917 W EP2022078917 W EP 2022078917W WO 2023066900 A1 WO2023066900 A1 WO 2023066900A1
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lighting unit
diffuser
lighting
longitudinal direction
light
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PCT/EP2022/078917
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French (fr)
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Mathias CIBIS
Steffen NEUF
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ZF Automotive Safety Germany GmbH
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    • B62D1/06—Rims, e.g. with heating means; Rim covers

Definitions

  • the invention relates to a lighting unit for a steering handle of a motor vehicle, which extends in a longitudinal direction, with a plurality of lighting segments arranged one behind the other in the longitudinal direction, a diffuser which forms an outer side of the lighting unit and emits light from the lighting unit into the environment, a plurality of light sources which are mounted on a are provided on the inside of the lighting unit opposite the outside, emit light in the direction of the diffuser and are spaced transversely to the longitudinal direction from the diffuser, with each lighting segment being assigned at least one light source.
  • the invention also relates to a steering handle, in particular a vehicle steering wheel, with such a lighting unit.
  • the illumination of steering wheel elements has already been described in general terms in the prior art and includes, for example, illuminable multifunction switches on the vehicle steering wheel, which enable safe switch actuation even in the dark. Furthermore, the illumination of emblems or decorative elements is known in order to give the steering wheel a particularly valuable appearance. Lighting elements are now also being used in the area of the steering wheel rim, with lighting not only being used as a design element to enhance the look of the steering wheel, but increasingly also for signaling and communication with vehicle occupants.
  • This communication with the vehicle occupants can be supported, for example, by lighting in different colors or by light patterns in which individual lighting elements are switched on and off in a targeted manner.
  • a steering handle designed as a steering wheel is already known from the generic WO 2013/029727 A1, with several light sources over the circumference of the steering wheel rim are distributed.
  • the fastening element for a steering wheel cover placed around the steering wheel rim comprises an optical fiber that can be coupled to the lighting means.
  • the object of the invention is therefore to create a lighting unit and a steering handle with such a lighting unit that enables both a largely homogeneous lighting of adjacent lighting segments and a clearly defined, discrete lighting of individual lighting segments.
  • this object is achieved by a lighting unit of the type mentioned at the beginning, in which a reflection body is provided at least in a transition area between two adjacent lighting segments, which projects from the inside of the lighting unit in the direction of the diffuser, with a minimum distance between the reflection body and the diffuser being at most 20%, in particular a maximum of 5%, of the distance between the light sources and the diffuser.
  • This reflection body which protrudes in the direction of the diffuser in the transition area between two adjacent lighting segments, largely prevents or at least greatly reduces the light from spilling into adjacent lighting segments.
  • the reflection body enables homogeneous illumination of the entire associated lighting segment, right down to the edge areas of the adjacent lighting segments.
  • a surface of a reflection body facing the diffuser extends from an area adjacent to a light source (preferably the surface of the reflection body has the greatest distance from the diffuser in this area) to a transition area between two adjacent ones Lighting segments (preferably the surface of the reflection body has the smallest distance to the diffuser in this transition area) is essentially concave, forms a convex dome in the transition area and then again extends essentially concavely to an area adjacent to a light source of the adjacent lighting segment.
  • the diffuser preferably extends over at least two adjacent lighting segments, in particular over all lighting segments of the lighting unit. This results in a continuous, smooth outer surface, with the light-scattering and/or light-refracting properties of the diffuser also enabling a particularly homogeneous illumination of a number of adjacent illumination segments. Due to the proximity of the reflection body to the diffuser in the transition area between two adjacent lighting segments, however, relatively sharply defined lighting of individual lighting segments can also be implemented at the same time.
  • the reflection body is made of a white material and/or has a reflection coating, so that light impinging on the reflection body is reflected in the direction of the diffuser.
  • the reflection body can be made of an opaque plastic, in particular an opaque white plastic.
  • a housing is provided, with the reflection body being designed in one piece with the housing, in particular with a housing base and/or a housing side wall of the housing. Consequently, the housing and the reflection body can be produced simply and inexpensively, for example in an injection molding process. An adaptation of the lighting unit to different geometries of the steering handle is also possible with little effort.
  • the housing of the lighting unit can have a housing side wall, with the diffuser resting on the housing side wall and preferably also being fastened to the housing side wall.
  • a circuit board with a plurality of light sources can also be provided on the side of the housing opposite the diffuser, which circuit board can also be fastened to the housing, in particular to a housing base.
  • the lighting unit forms a pre-assembled assembly, which can then be installed quickly and easily in a recess in the steering handle.
  • at least two reflection bodies are provided one behind the other in the longitudinal direction, with a light guide being provided between two adjacent reflection bodies.
  • the light guide is made, for example, from a transparent, light-conducting plastic and can form a two-component injection molded part together with the reflection bodies.
  • the reflection bodies provided in each case in the transition region of two adjacent lighting segments and lying one behind the other in the longitudinal direction can be spaced apart in the longitudinal direction or merge into one another in one piece in the region of the light source(s).
  • the light guide ensures that the light energy is transported from the light source to the diffuser with as little loss as possible.
  • the reflection bodies preferably protrude from a surface of the light guide that faces the diffuser.
  • the reflection bodies form a light barrier in the transition area between two adjacent lighting segments and prevent light from reaching an adjacent lighting segment from one lighting segment.
  • a surface of the light guide facing the diffuser can have a defined, in particular an uneven, three-dimensional geometric structure in order to contribute to the most homogeneous possible illumination of an illumination segment through light refraction.
  • the light is usually directed to the edges or into the transition areas of the lighting segments in order to achieve a light intensity similar to that in the center of the lighting segment.
  • the reflection body is preferably adjacent to the diffuser of the lighting unit, but is at a distance from the diffuser.
  • the same preferably also applies to the light guide, if present.
  • the components of the lighting unit are dimensioned in such a way that, taking into account the respective dimensional tolerances, a certain distance between the reflection body and the diffuser, if necessary also between the light guide and the diffuser, is ensured.
  • At least two reflection bodies are provided one behind the other in the longitudinal direction, with a surface of the diffuser facing the light sources being curved between two adjacent reflection bodies in the direction of the light sources, in particular with the diffuser and the reflection bodies overlapping.
  • the invention also includes a steering handle for a motor vehicle, in particular a vehicle steering wheel, with a steering axis about which the steering handle can be rotated when installed, a central hub through which the steering axis extends, a handle which at least partially surrounds the hub , a connecting element which fastens the grip to the hub, and a lighting unit as described above, the lighting unit being integrated into the grip, in particular into a foam covering of the grip.
  • a steering handle for a motor vehicle in particular a vehicle steering wheel, with a steering axis about which the steering handle can be rotated when installed, a central hub through which the steering axis extends, a handle which at least partially surrounds the hub , a connecting element which fastens the grip to the hub, and a lighting unit as described above, the lighting unit being integrated into the grip, in particular into a foam covering of the grip.
  • the handle is preferably a rotating steering wheel rim that encloses the steering axis in the circumferential direction, with the longitudinal direction of the lighting unit corresponding to the circumferential direction of the steering wheel rim.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a steering handle according to the invention with a lighting unit according to the invention in the illuminated state of all lighting segments;
  • FIG. 2 shows a diagram in which the light intensity L is plotted over a longitudinal direction s of the lighting unit according to FIG. 1;
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the steering handle with lighting unit according to Figure 1 in the illuminated state of individual lighting segments;
  • FIG. 4 shows a diagram in which the light intensity L is plotted over a longitudinal direction s of the lighting unit according to FIG. 3;
  • FIG. 5 shows a schematic longitudinal section through three lighting segments of a lighting unit according to the invention according to an embodiment
  • - Figure 6 shows a schematic longitudinal section through three lighting segments of a lighting unit according to the invention according to a further embodiment
  • FIG. 7 shows a schematic cross section through a handle of the steering handle according to Figure 1 in the area of the lighting unit according to the invention.
  • FIG. 1 and 3 each show the schematic top view of a steering handle 10 for a motor vehicle, with a steering axis A, about which the steering handle 10 can be rotated when installed, a central hub 12 through which the steering axis A extends, and a handle 14, which at least partially surrounds the hub 12, a connecting element 16, which attaches the handle 14 to the hub 12, and an elongate lighting unit 18, which extends in a longitudinal direction s and into the handle 14, in particular into a foam casing 20 of a skeleton 21 of the handle 14 is integrated (see Figure 7).
  • the steering handle 10 is designed as a vehicle steering wheel, in which the handle 14 is a rotating steering wheel rim that encloses the steering axis A in the circumferential direction, the circumferential direction of the steering wheel rim corresponding to the longitudinal direction s of the lighting unit 18 . Furthermore, three connecting elements 16 embodied as spokes are provided, which connect the closed circumferential steering wheel rim to the hub 12 .
  • the lighting unit 18 of the steering handle 10 has a plurality of lighting segments 22, which are located one behind the other in the longitudinal direction s, with Figure 1 showing an illuminated state of all lighting segments 22 and Figure 2 showing an associated diagram in which a light intensity L over the longitudinal direction s of the lighting unit 18 is applied.
  • Figure 1 showing an illuminated state of all lighting segments 22
  • Figure 2 showing an associated diagram in which a light intensity L over the longitudinal direction s of the lighting unit 18 is applied.
  • FIG. 3 only individual lighting segments 22, specifically the third and ninth of the eleven lighting segments 22, are in an illuminated state
  • FIG. 4 showing the corresponding associated diagram in which the light intensity L is plotted against the longitudinal direction s.
  • the steering handle 10 of a motor vehicle has a lighting unit 18, which is described in more detail below with reference to FIGS.
  • the elongated lighting unit 18 extends in the longitudinal direction s and comprises a plurality of lighting segments 22 lying one behind the other in the longitudinal direction s, a diffuser 24, which forms an outer side 26 of the lighting unit 18 and emits light from the lighting unit 18 into the surroundings 28, and a plurality of light sources 30 which are an inner side 32 of the lighting unit 18 opposite the outer side 26 are provided, have a distance xi to the diffuser 24 transversely to the longitudinal direction s and emit light in the direction of the diffuser 24 .
  • diffuser 24 extends over at least two adjacent lighting segments 22, in particular over all lighting segments 22.
  • At least one light source 30 is assigned to each lighting segment 22 , with an opaque reflection body 36 being provided in a transition area 34 of two adjacent lighting segments 22 , which projects from the inside 32 of the lighting unit 18 in the direction of the diffuser 24 .
  • a minimum distance x 2 between the reflection body 36 and the diffuser 24 is a maximum of 20%, in particular a maximum of 5%, of the distance xi between the light sources 30 and the diffuser 24.
  • the surface of a reflection body 36 facing the diffuser 24 extends essentially concavely from the region of a light source 30 in which it has the greatest distance xi to the diffuser 24 to a transition region 34 between two adjacent lighting segments 22, in which it has the shortest distance x 2 from the diffuser 24.
  • the surface of the reflection body 36 forms a convex peak and then again extends essentially concavely to the area of an adjacent light source 30.
  • the concave or convex surface areas can either have a constant curvature or also in the manner of a polygon through linear sections be approximated.
  • the opaque reflection body 36 is made of a white material, in particular a white plastic, and/or is provided with a reflective coating.
  • the lighting unit 18 also has a housing with a housing base 38 and a housing side wall 40, with the reflection body 36 being made in one piece with the housing, in particular with the housing base 38 and/or the housing side wall 40.
  • the diffuser 24 can rest on the housing side wall 40, in particular in the end area of the lighting unit 18, and can be fastened to the housing side wall 40, as indicated in FIGS.
  • the light sources 30 assigned to the individual lighting segments 22 are in the form of LEDs or other lighting means, for example, and are arranged on a printed circuit board 41 in the present exemplary embodiments.
  • This printed circuit board 41 is attached to the housing, in particular to the housing base 38, so that the lighting unit 18 forms a preassembled assembly which can then be quickly and easily installed in a recess in the steering handle 10.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the lighting unit 18 in which a plurality of reflection bodies 36 are provided one behind the other in the longitudinal direction, with a light guide 42 being arranged between two adjacent reflection bodies 36 in each case.
  • the light guides 42 are made of a transparent plastic and can be produced together with the reflection bodies 36 as a two-component injection molded part.
  • the reflection bodies 36 protrude in the transition area 34 of two adjacent lighting segments 22 from a surface facing the diffuser 24 Light guide 42 out to prevent light propagation from one lighting segment 22 into an adjacent lighting segment 22 .
  • the surfaces of the light guides 42 facing the diffuser 24 each have a defined geometric structure 44, in particular an uneven/three-dimensional structure 44.
  • the light intensity L can be influenced locally in such a way that the entire lighting segment 22 is illuminated particularly homogeneously.
  • the reflection bodies 36 and the light guides 42 directly adjoin the diffuser 24, but are at a distance from the diffuser 24, so that no undesirable contact points arise that are visible from the outside.
  • Figure 6 shows a further embodiment of the lighting unit 18, which also has a plurality of reflection bodies 36 lying one behind the other in the longitudinal direction s and differs from the embodiment according to Figure 5 essentially in that a surface of the diffuser 24 facing the light sources 30 lies between two adjacent reflection bodies 36 in Is curved towards the light sources 30.
  • the curvature of this inside of the diffuser 24 can be realized either by a constant curvature of the diffuser surface (see FIG. 6, left and right lighting segment 22) or a linear approximation (see FIG. 6, middle lighting segment 22).
  • this structural change in the diffuser 24 means that a light guide 42 (FIG. 5) can be dispensed with without the homogeneous illumination of the lighting segments 22 being adversely affected.
  • a light guide 42 FIG. 5
  • the lighting unit 18 according to FIG. 6 additionally has a light guide 42 .
  • the curvature on the inside of the diffuser 24 is particularly pronounced to such an extent that the diffuser 24 and the reflection body 36 overlap transversely to the longitudinal direction s.
  • FIG. 7 shows a section VII-VII through the handle 14 of the steering handle 10 according to FIG. unit 18 is accommodated according to FIG.
  • the lighting unit 18 is designed as a prefabricated assembly with housing, printed circuit board 41 including light sources 30 , reflection bodies 36 and (optional) light guides 42 , which is inserted into a recess in the encapsulation 20 .
  • the handle 14 is then provided at least in sections with a casing 46 (for example
  • the housing cover 48 When the housing cover 48 is pushed on, an edge of the casing 46 is clamped between the housing cover 48 and the housing side wall 40, so that the casing 46 is reliably prevented from becoming detached at the edge.
  • latching and/or gluing can of course also be provided.

Abstract

Beleuchtungseinheit für eine Lenkhandhabe eines Kraftfahrzeugs, die sich in einer Längsrichtung (s) erstreckt, mit mehreren in Längsrichtung (s) hintereinanderliegenden Beleuchtungssegmenten (22), einem Diffusor (24), der eine Außenseite (26) der Beleuchtungseinheit (18) bildet und Licht aus der Beleuchtungseinheit (18) 5 in die Umgebung (28) abstrahlt, mehreren Lichtquellen (30), die an einer der Außenseite (26) gegenüberliegenden Innenseite (32) der Beleuchtungseinheit (18) vorgesehen sind, Licht in Richtung zum Diffusor (24) abstrahlen und quer zur Längsrichtung (s) einen Abstand (x1) zum Diffusor (24) aufweisen, wobei jedem Beleuchtungssegment (22) wenigstens eine Lichtquelle (30) zugeordnet ist, und 10 wobei in einem Übergangsbereich (34) zweier benachbarter Beleuchtungssegmente (22) ein Reflexionskörper (36) vorgesehen ist, welcher von der Innenseite (32) der Beleuchtungseinheit (18) in Richtung zum Diffusor (24) ragt, wobei ein minimaler Abstand (x2) zwischen dem Reflexionskörper (36) und dem Diffusor (24) maximal 20%, insbesondere maximal 5%, des Abstands (x1) zwischen den Lichtquellen (30) 15 und dem Diffusor (24) beträgt.

Description

Beleuchtungseinheit für eine Lenkhandhabe eines Kraftfahrzeugs sowie Lenkhandhabe mit einer solchen Beleuchtungseinheit
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit für eine Lenkhandhabe eines Kraftfahrzeugs, die sich in einer Längsrichtung erstreckt, mit mehreren in Längsrichtung hintereinanderliegenden Beleuchtungssegmenten, einem Diffusor, der eine Außenseite der Beleuchtungseinheit bildet und Licht aus der Beleuchtungseinheit in die Umgebung abstrahlt, mehreren Lichtquellen, die an einer der Außenseite gegenüberliegenden Innenseite der Beleuchtungseinheit vorgesehen sind, Licht in Richtung zum Diffusor abstrahlen und quer zur Längsrichtung einen Abstand zum Diffusor aufweisen, wobei jedem Beleuchtungssegment wenigstens eine Lichtquelle zugeordnet ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Lenkhandhabe, insbesondere ein Fahrzeuglenkrad, mit einer solchen Beleuchtungseinheit.
Die Illumination von Lenkradelementen ist im Stand der Technik bereits allgemein beschrieben und umfasst beispielsweise beleuchtbare Multifunktionsschalter am Fahrzeuglenkrad, welche auch bei Dunkelheit eine sichere Schalterbetätigung ermöglichen. Ferner ist die Illumination von Emblemen oder Dekorelementen bekannt, um dem Lenkrad eine besonders wertige Anmutung zu geben. Inzwischen kommen Beleuchtungselemente auch im Bereich des Lenkradkranzes zum Einsatz, wobei die Beleuchtung nicht nur als Designelement zur optischen Aufwertung des Lenkrads verwendet wird, sondern zunehmend auch zur Signalgebung und Kommunikation mit einem Fahrzeuginsassen.
Diese Kommunikation mit dem Fahrzeuginsassen kann beispielsweise durch eine Beleuchtung in unterschiedlichen Farben unterstützt werden, oder durch Lichtmuster, bei denen einzelne Beleuchtungselemente gezielt ein- und ausgeschaltet werden.
Aus der gattungsgemäßen WO 2013/029727 A1 ist bereits eine als Lenkrad ausgeführte Lenkhandhabe bekannt, wobei mehrere Leuchtmittel über den Umfang des Lenkradkranzes verteilt angeordnet sind. Das Befestigungselement für einen um den Lenkradkranz gelegten Lenkradbezug umfasst dabei einen Lichtleiter, der mit dem Leuchtmittel koppelbar ist.
Bei langgestreckten Lichtbändern, welche sich zum Beispiel in Umfangsrichtung eines Lenkradkranzes erstrecken und mehrere in Längsrichtung hintereinander- liegende Beleuchtungssegmente aufweisen, entsteht bei einer Teilbeleuchtung des Lichtbands der Effekt, dass sich das Licht aus einem beleuchteten Segment in benachbarte, unbeleuchtete Segmente ausbreitet. Die Identifikation einzelner Beleuchtungssegmente ist somit kaum möglich, was eine für den Fahrzeuginsassen klare und eindeutige Signalgebung erschwert. Denkbar wäre, das Lichtband nicht durchgängig zu gestalten und benachbarte Beleuchtungssegmente baulich voneinander zu trennen, was sich jedoch als konstruktiv aufwendig erweist. Zudem ist dann auch eine wünschenswerte, insbesondere weitgehend homogene, durchgehende Beleuchtung des Lichtbands nicht mehr möglich.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Beleuchtungseinheit sowie einer Lenkhandhabe mit einer solchen Beleuchtungseinheit, die sowohl eine weitgehend homogene Beleuchtung benachbarter Beleuchtungssegmente als auch eine klar abgegrenzte, diskrete Beleuchtung einzelner Beleuchtungssegmente ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Beleuchtungseinheit der eingangs genannten Art, bei der zumindest in einem Übergangsbereich zweier benachbarter Beleuchtungssegmente ein Reflexionskörper vorgesehen ist, welcher von der Innenseite der Beleuchtungseinheit in Richtung zum Diffusor ragt, wobei ein minimaler Abstand zwischen dem Reflexionskörper und dem Diffusor maximal 20%, insbesondere maximal 5%, des Abstands zwischen den Lichtquellen und dem Diffusor beträgt. Durch diesen im Übergangsbereich zweier benachbarter Beleuchtungssegmente in Richtung zum Diffusor ragenden Reflexionskörper wird ein Überstrahlen des Lichts in benachbarte Beleuchtungssegmente weitgehend verhindert oder zumindest stark verringert. Gleichzeitig ermöglicht der Reflexionskörper eine homogene Ausleuchtung des gesamten zugeordneten Beleuchtungssegments bis in die Randbereiche zu den angrenzenden Beleuchtungssegmenten. Insbesondere erstreckt sich eine dem Diffusor zugewandte Oberfläche eines Reflexionskörpers etwa von einem Bereich angrenzend an eine Lichtquelle (vorzugsweise hat die Oberfläche des Reflexionskörpers in diesem Bereich den größten Abstand zum Diffusor) bis hin zu einem Übergangsbereich zwischen zwei aneinandergrenzenden Beleuchtungssegmenten (vorzugsweise hat die Oberfläche des Reflexionskörpers in diesem Übergangsbereich den geringsten Abstand zum Diffusor) im Wesentlichen konkav, bildet im Übergangsbereich eine konvexe Kuppe aus und erstreckt sich dann wiederum im Wesentlichen konkav bis zu einem Bereich angrenzend an eine Lichtquelle des benachbarten Beleuchtungssegments.
Vorzugsweise erstreckt sich der Diffusor über wenigstens zwei benachbarte Beleuchtungssegmente, insbesondere über alle Beleuchtungssegmente der Beleuchtungseinheit. Auf diese Weise ergibt sich eine durchgängige, glatte Außenoberfläche, wobei die lichtstreuenden und/oder lichtbrechenden Eigenschaften des Diffusors auch eine besonders homogene Beleuchtung von mehreren benachbarten Beleuchtungssegmenten ermöglichen. Durch die Nähe des Reflexionskörpers zum Diffusor im Übergangsbereich zweier benachbarter Beleuchtungssegmente lässt sich jedoch gleichzeitig auch eine relativ scharf abgegrenzte Beleuchtung einzelner Beleuchtungssegmente realisieren.
Ferner ist bevorzugt, dass der Reflexionskörper aus einem weißen Material hergestellt ist und/oder eine Reflexionsbeschichtung aufweist, sodass auf den Reflexionskörper auftreffendes Licht in Richtung zum Diffusor reflektiert wird. Konkret kann der Reflexionskörper aus einem lichtundurchlässigen Kunststoff, insbesondere einem lichtundurchlässigen weißen Kunststoff gefertigt sein.
In einer Ausführungsform der Beleuchtungseinheit ist ein Gehäuse vorgesehen, wobei der Reflexionskörper einstückig mit dem Gehäuse, insbesondere mit einem Gehäuseboden und/oder einer Gehäuseseitenwand des Gehäuses, ausgeführt ist. Folglich lassen sich das Gehäuse und der Reflexionskörper einfach und preiswert herstellen, beispielsweise in einem Spritzgussverfahren. Auch eine Anpassung der Beleuchtungseinheit an unterschiedliche Geometrien der Lenkhandhabe ist dadurch mit geringem Aufwand möglich.
Das Gehäuse der Beleuchtungseinheit kann in dieser Ausführungsform eine Gehäuseseitenwand aufweisen, wobei der Diffusor auf der Gehäuseseitenwand aufliegt und bevorzugt auch an der Gehäuseseitenwand befestigt ist. Auf der dem Diffusor entgegengesetzten Seite des Gehäuses kann ferner eine Leiterplatte mit mehreren Lichtquellen vorgesehen sein, die ebenfalls am Gehäuse, insbesondere an einem Gehäuseboden befestigt sein kann. In diesem Fall bildet die Beleuchtungseinheit eine vormontierte Baugruppe, welche sich dann schnell und einfach in einer Aussparung der Lenkhandhabe montieren lässt. In einer weiteren Ausführungsform der Beleuchtungsemheit sind wenigstens zwei in Längsrichtung hintereinanderliegende Reflexionskörper vorgesehen, wobei zwischen zwei benachbarten Reflexionskörpern ein Lichtleiter vorgesehen ist. Der Lichtleiter ist beispielsweise aus einem transparenten, lichtleitenden Kunststoff hergestellt und kann zusammen mit den Reflexionskörpern ein Zweikomponenten- Spritzgussteil bilden. Die jeweils im Übergangsbereich zweier benachbarter Beleuchtungssegmente vorgesehenen, in Längsrichtung hintereinanderliegenden Reflexionskörper können dabei in Längsrichtung beabstandet sein oder im Bereich der Lichtquelle(n) einstückig ineinander übergehen. Der Lichtleiter sorgt innerhalb eines Beleuchtungssegments für einen möglichst verlustfreien Transport der Lichtenergie von der Lichtquelle zum Diffusor.
Bevorzugt ragen die Reflexionskörper in dieser Ausführungsform aus einer dem Diffusor zugewandten Oberfläche des Lichtleiters heraus. Dadurch bilden die Reflexionskörper im Übergangsbereich zweier benachbarter Beleuchtungssegmente eine Lichtbarriere und verhindern, dass Licht aus einem Beleuchtungssegment in ein benachbartes Beleuchtungssegment gelangt.
Eine dem Diffusor zugewandte Oberfläche des Lichtleiters kann eine definierte, insbesondere eine unebene, dreidimensionale geometrische Struktur aufweisen, um durch Lichtbrechung zu einer möglichst homogenen Beleuchtung eines Beleuchtungssegments beizutragen. Hierbei wird das Licht meist an die Ränder bzw. in die Übergangsbereiche der Beleuchtungssegmente geleitet, um dort eine ähnliche Lichtstärke wie im Zentrum des Beleuchtungssegments zu erreichen.
Der Reflexionskörper grenzt vorzugsweise an den Diffusor der Beleuchtungseinheit an, ist aber vom Diffusor beabstandet. Gleiches gilt vorzugsweise auch für den Lichtleiter, falls vorhanden. Je geringer der Abstand zwischen Reflexionskörper und Diffusor, desto schärfer lässt sich die Beleuchtung benachbarter Beleuchtungssegmente abgrenzen. Ein Kontakt ist allerdings unerwünscht, da dieser von einer Außenseite der Beleuchtungseinheit erkennbar ist und insbesondere eine homogene Beleuchtung von mehreren benachbarten Beleuchtungssegmenten stört. Idealerweise sind die Komponenten der Beleuchtungseinheit so dimensioniert, dass unter Berücksichtigung der jeweiligen Maßtoleranzen ein gewisser Abstand zwischen Reflexionskörper und Diffusor, gegebenenfalls auch zwischen Lichtleiter und Diffusor gewährleistet ist. In einer weiteren Ausführungsform der Beleuchtungsemheit sind wenigstens zwei in Längsrichtung hintereinanderliegende Reflexionskörper vorgesehen, wobei eine den Lichtquellen zugewandte Oberfläche des Diffusors zwischen zwei benachbarten Reflexionskörpern in Richtung zu den Lichtquellen gewölbt ist, insbesondere wobei sich der Diffusor und die Reflexionskörper überlappen.
Im Übrigen umfasst die Erfindung auch eine Lenkhandhabe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Fahrzeuglenkrad, mit einer Lenkachse, um welche die Lenkhandhabe im eingebauten Zustand drehbar ist, einer zentralen Nabe, durch die sich die Lenkachse erstreckt, einem Griffstück, welches die Nabe zumindest teilweise umgibt, einem Verbindungselement, welches das Griffstück an der Nabe befestigt, sowie einer oben beschriebenen Beleuchtungseinheit, wobei die Beleuchtungseinheit in das Griffstück, insbesondere in eine Umschäumung des Griffstücks, integriert ist.
Vorzugsweise ist das Griffstück dabei ein umlaufender Lenkradkranz, der die Lenkachse in Umfangsrichtung umschließt, wobei die Längsrichtung der Beleuchtungseinheit der Umfangsrichtung des Lenkradkranzes entspricht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigt:
- Figur 1 eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Lenkhandhabe mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit im beleuchteten Zustand aller Beleuchtungssegmente;
- Figur 2 ein Diagramm, bei dem die Lichtstärke L über eine Längsrichtung s der Beleuchtungseinheit gemäß Figur 1 aufgetragen ist;
- Figur 3 eine schematische Draufsicht der Lenkhandhabe mit Beleuchtungseinheit gemäß Figur 1 im beleuchteten Zustand einzelner Beleuchtungssegmente;
- Figur 4 ein Diagramm, bei dem die Lichtstärke L über eine Längsrichtung s der Beleuchtungseinheit gemäß Figur 3 aufgetragen ist;
- Figur 5 einen schematischen Längsschnitt durch drei Beleuchtungssegmente einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit gemäß einer Ausführungsform; - Figur 6 einen schematischen Längsschnitt durch drei Beleuchtungssegmente einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
- Figur 7 einen schematischen Querschnitt durch ein Griffstück der Lenkhandhabe gemäß Figur 1 im Bereich der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit.
In den Figuren 1 und 3 ist jeweils die schematische Draufsicht einer Lenkhandhabe 10 für ein Kraftfahrzeug dargestellt, mit einer Lenkachse A, um welche die Lenkhandhabe 10 im eingebauten Zustand drehbar ist, einer zentralen Nabe 12, durch die sich die Lenkachse A erstreckt, einem Griffstück 14, welches die Nabe 12 zumindest teilweise umgibt, einem Verbindungselement 16, welches das Griffstück 14 an der Nabe 12 befestigt, sowie einer langgestreckten Beleuchtungseinheit 18, die sich in einer Längsrichtung s erstreckt und in das Griffstück 14, insbesondere in eine Umschäumung 20 eines Skeletts 21 des Griffstücks 14, integriert ist (siehe Figur 7).
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Lenkhandhabe 10 als Fahrzeuglenkrad ausgeführt, bei welchem das Griffstück 14 ein umlaufender Lenkradkranz ist, der die Lenkachse A in Umfangsrichtung umschließt, wobei die Umfangsrichtung des Lenkradkranzes der Längsrichtung s der Beleuchtungseinheit 18 entspricht. Ferner sind drei als Speichen ausgeführte Verbindungselemente 16 vorgesehen, welche den geschlossen umlaufenden Lenkradkranz mit der Nabe 12 verbinden.
Die Beleuchtungseinheit 18 der Lenkhandhabe 10 weist mehrere Beleuchtungssegmente 22 auf, die in Längsrichtung s hintereinander liegen, wobei die Figur 1 einen beleuchteten Zustand aller Beleuchtungssegmente 22 und die Figur 2 ein zugehöriges Diagramm zeigt, bei dem eine Lichtstärke L über der Längsrichtung s der Beleuchtungseinheit 18 aufgetragen ist. Demgegenüber befinden sich in Figur 3 nur einzelne Beleuchtungssegmente 22, konkret das dritte und neunte der elf Beleuchtungssegmente 22 in einem beleuchteten Zustand, wobei die Figur 4 das entsprechende, zugehörige Diagramm zeigt, bei dem die Lichtstärke L über der Längsrichtung s aufgetragen ist.
Es wird deutlich, dass sich im beleuchteten Zustand aller Beleuchtungssegmente 22 in Längsrichtung s eine nahezu konstante, gewünschte Lichtstärke Li über die gesamte Abmessung der Beleuchtungseinheit 18 einstellt (vgl. Figuren 1 und 2). Die Beleuchtung der gesamten Beleuchtungseinheit 18 als Lichtband wirkt somit äußerst homogen. Etwaige Abweichungen von der gewünschten Lichtstärke Li fallen dabei so gering aus, dass sie von einem Fahrzeuginsassen nicht, oder zumindest nicht als störend, wahrgenommen werden und daher vernachlässigbar sind.
Darüber hinaus wird bei der Beleuchtung einzelner Beleuchtungssegmente 22 eine Ausbreitung des Lichts in benachbarte, unbeleuchtete Beleuchtungssegmente 22 weitgehend verhindert, während das jeweils beleuchtete Beleuchtungssegment 22 in Längsrichtung s über seine Abmessung Si mit der gewünschten Lichtstärke Li äußerst gleichmäßig beleuchtet ist (vgl. Figuren 3 und 4). Diese relativ scharfe Trennung zwischen beleuchteten und unbeleuchteten Abschnitten der Beleuchtungseinheit 18 erleichtert eine Signalgebung, welche von einem Fahrzeuginsassen als klar und eindeutig empfunden wird.
Hierzu weist die Lenkhandhabe 10 eines Kraftfahrzeugs eine Beleuchtungseinheit 18 auf, die im Folgenden anhand der Figuren 5 bis 7 näher beschrieben wird.
Die langgestreckte Beleuchtungseinheit 18 erstreckt sich in Längsrichtung s und umfasst mehrere in Längsrichtung s hintereinanderliegende Beleuchtungssegmente 22, einen Diffusor 24, der eine Außenseite 26 der Beleuchtungseinheit 18 bildet und Licht aus der Beleuchtungseinheit 18 in die Umgebung 28 abstrahlt, sowie mehrere Lichtquellen 30, die an einer der Außenseite 26 gegenüberliegenden Innenseite 32 der Beleuchtungseinheit 18 vorgesehen sind, quer zur Längsrichtung s einen Abstand xi zum Diffusor 24 aufweisen und Licht in Richtung zum Diffusor 24 abstrahlen.
In den dargestellten Ausführungsformen der Beleuchtungseinheit 18 gemäß Figur 5 und 6 erstreckt sich der Diffusor 24 über wenigstens zwei benachbarte Beleuchtungssegmente 22, insbesondere über alle Beleuchtungssegmente 22.
Jedem Beleuchtungssegment 22 ist wenigstens eine Lichtquelle 30 zugeordnet, wobei in einem Übergangsbereich 34 zweier benachbarter Beleuchtungssegmente 22 ein lichtundurchlässiger Reflexionskörper 36 vorgesehen ist, welcher von der Innenseite 32 der Beleuchtungseinheit 18 in Richtung zum Diffusor 24 ragt. Dabei beträgt ein minimaler Abstand x2 zwischen dem Reflexionskörper 36 und dem Diffusor 24 maximal 20%, insbesondere maximal 5%, des Abstands xi zwischen den Lichtquellen 30 und dem Diffusor 24.
Wie in den Figuren 5 und 6 schematisch und beispielhaft dargestellt, erstreckt sich die dem Diffusor 24 zugewandte Oberfläche eines Reflexionskörpers 36 vom Bereich einer Lichtquelle 30, in dem sie den größten Abstand xi zum Diffusor 24 aufweist, im Wesentlichen konkav bis zu einem Übergangsbereich 34 zwischen zwei aneinandergrenzenden Beleuchtungssegmenten 22, in dem sie den geringsten Abstand x2 zum Diffusor 24 aufweist. Im Übergangsbereich 34 bildet die Oberfläche des Reflexionskörpers 36 eine konvexe Kuppe aus und erstreckt sich dann wiederum im Wesentlichen konkav bis zum Bereich einer benachbarten Lichtquelle 30. Die konkaven bzw. konvexen Oberflächenbereiche können dabei entweder eine stetige Krümmung aufweisen oder auch nach Art eines Polygonzugs durch lineare Abschnitte angenähert sein.
Um einen Lichtstrom der Lichtquellen 30 möglichst verlustfrei in Richtung zum Diffusor 24 zu lenken, ist der lichtundurchlässige Reflexionskörper 36 aus einem weißen Material, insbesondere einem weißen Kunststoff hergestellt und/oder mit einer Reflexionsbeschichtung versehen.
In den dargestellten Ausführungsformen weist die Beleuchtungseinheit 18 ferner ein Gehäuse mit einem Gehäuseboden 38 und einer Gehäuseseitenwand 40 auf, wobei der Reflexionskörper 36 einstückig mit dem Gehäuse, insbesondere mit dem Gehäuseboden 38 und/oder der Gehäuseseitenwand 40, ausgeführt ist.
Mit Bezug auf die Längsrichtung s kann der Diffusor 24 insbesondere im Endbereich der Beleuchtungseinheit 18 auf der Gehäuseseitenwand 40 aufliegen und an der Gehäuseseitenwand 40 befestigt sein, wie in den Figuren 5 und 6 angedeutet.
Die den einzelnen Beleuchtungssegmenten 22 zugeordneten Lichtquellen 30 sind beispielsweise als LEDs oder sonstige Leuchtmittel ausgebildet und in den vorliegenden Ausführungsbeispielen auf einer Leiterplatte 41 angeordnet. Diese Leiterplatte 41 ist am Gehäuse, insbesondere am Gehäuseboden 38 befestigt, sodass die Beleuchtungseinheit 18 eine vormontierte Baugruppe bildet, welche sich dann schnell und einfach in einer Aussparung der Lenkhandhabe 10 montieren lässt.
Die Figur 5 zeigt eine Ausführungsform der Beleuchtungseinheit 18, bei der mehrere in Längsrichtung hintereinanderliegende Reflexionskörper 36 vorgesehen sind, wobei zwischen zwei benachbarten Reflexionskörpern 36 jeweils ein Lichtleiter 42 angeordnet ist. Die Lichtleiter 42 sind aus einem transparenten Kunststoff gefertigt und können zusammen mit den Reflexionskörpern 36 als Zweikomponenten- Spritzgussteil hergestellt sein.
Die Reflexionskörper 36 ragen im Übergangsbereich 34 zweier benachbarter Beleuchtungssegmente 22 aus einer dem Diffusor 24 zugewandten Oberfläche der Lichtleiter 42 heraus, um eine Lichtausbreitung von einem Beleuchtungssegment 22 in ein angrenzendes Beleuchtungssegment 22 zu verhindern.
Wie in Figur 5 angedeutet, weisen die dem Diffusor 24 zugewandten Oberflächen der Lichtleiter 42 jeweils eine definierte geometrische Struktur 44, insbesondere eine unebene/dreidimensionale Struktur 44 auf. Mittels einer geeigneten Oberflächenstruktur kann die Lichtstärke L lokal so beeinflusst werden, dass das gesamte Beleuchtungssegment 22 besonders homogen ausgeleuchtet wird.
Um auch bei der Beleuchtung mehrerer benachbarter Beleuchtungssegmente 22 eine möglichst homogene Ausleuchtung zu gewährleisten, grenzen die Reflexionskörper 36 und die Lichtleiter 42 zwar unmittelbar an den Diffusor 24 an, sind aber vom Diffusor 24 beabstandet, sodass keine unerwünschten, von außen sichtbaren Kontaktstellen entstehen.
Die Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Beleuchtungseinheit 18, die ebenfalls mehrere in Längsrichtung s hintereinanderliegende Reflexionskörper 36 aufweist und sich von der Ausführungsform gemäß Figur 5 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass eine den Lichtquellen 30 zugewandte Oberfläche des Diffusors 24 zwischen zwei benachbarten Reflexionskörpern 36 in Richtung zu den Lichtquellen 30 gewölbt ist. Die Wölbung dieser Innenseite des Diffusors 24 kann dabei entweder durch eine stetige Krümmung der Diffusoroberfläche (vgl. Figur 6, linkes und rechtes Beleuchtungssegment 22) oder eine lineare Annäherung (vgl. Figur 6, mittleres Beleuchtungssegment 22) realisiert werden.
In Verbindung mit einer entsprechend abgestimmten Geometrie des Reflexionskörpers 36 sowie einer geeigneten Lichtquelle 30 kann durch diese konstruktive Veränderung des Diffusors 24 auf einen Lichtleiter 42 (Figur 5) verzichtet werden, ohne dass die homogene Ausleuchtung der Beleuchtungssegmente 22 negativ beeinflusst wird. Selbstverständlich sind jedoch auch Ausführungsvarianten denkbar, bei denen die Beleuchtungseinheit 18 gemäß Figur 6 zusätzlich einen Lichtleiter 42 aufweist.
Wie in Figur 6 zu erkennen, ist die Wölbung auf der Innenseite des Diffusors 24 insbesondere so stark ausgeprägt, dass sich der Diffusor 24 und die Reflexionskörper 36 quer zur Längsrichtung s überlappen.
Die Figur 7 zeigt schließlich einen Schnitt Vll-Vll durch das Griffstück 14 der Lenkhandhabe 10 gemäß Figur 1 , in dessen Umschäumung 20 eine Beleuchtungs- einheit 18 gemäß Figur 5 untergebracht ist. Die Beleuchtungseinheit 18 ist in diesem Fall mit Gehäuse, Leiterplatte 41 inklusive Lichtquellen 30, Reflexionskörpern 36 sowie (optionalen) Lichtleitern 42 als vorgefertigte Baugruppe ausgeführt, welche in eine Ausnehmung der Umschäumung 20 eingesetzt wird. Anschließend wird das Griffstück 14 zumindest abschnittsweise mit einer Ummantelung 46 versehen (zum
Beispiel mit einem Leder oder Kunstleder), bevor die Beleuchtungseinheit 18 durch eine Gehäuseabdeckung 48 verschlossen wird, wobei der Diffusor 24 in die Gehäuseabdeckung 48 integriert ist. Beim Aufstecken der Gehäuseabdeckung 48 wird ein Rand der Ummantelung 46 zwischen der Gehäuseabdeckung 48 und der Gehäuseseitenwand 40 geklemmt, sodass ein unerwünschtes, randseitiges Lösen der Ummantelung 46 zuverlässig verhindert wird. Alternativ oder zusätzlich zur Klemmbefestigung der Gehäuseabdeckung 48 bzw. des Diffusors 24 am Gehäuse der Beleuchtungseinheit 18 kann selbstverständlich auch eine Verrastung und/oder Verklebung vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche
1. Beleuchtungseinheit für eine Lenkhandhabe (10) eines Kraftfahrzeugs, die sich in einer Längsrichtung (s) erstreckt, mit mehreren in Längsrichtung (s) hintereinanderliegenden Beleuchtungssegmenten (22), einem Diffusor (24), der eine Außenseite (26) der Beleuchtungseinheit (18) bildet und Licht aus der Beleuchtungseinheit (18) in die Umgebung (28) abstrahlt, mehreren Lichtquellen (30), die an einer der Außenseite (26) gegenüberliegenden Innenseite (32) der Beleuchtungseinheit (18) vorgesehen sind, Licht in Richtung zum Diffusor (24) abstrahlen und quer zur Längsrichtung (s) einen Abstand (xi) zum Diffusor (24) aufweisen, wobei jedem Beleuchtungssegment (22) wenigstens eine Lichtquelle (30) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Übergangsbereich (34) zweier benachbarter Beleuchtungssegmente (22) ein Reflexionskörper (36) vorgesehen ist, welcher von der Innenseite (32) der Beleuchtungseinheit (18) in Richtung zum Diffusor (24) ragt, wobei ein minimaler Abstand (x2) zwischen dem Reflexionskörper (36) und dem Diffusor (24) maximal 20%, insbesondere maximal 5%, des Abstands (xi) zwischen den Lichtquellen (30) und dem Diffusor (24) beträgt.
2. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der Diffusor (24) über wenigstens zwei benachbarte Beleuchtungssegmente (22) erstreckt.
3. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse vorgesehen ist, wobei der Reflexionskörper (36) einstückig mit dem Gehäuse ausgeführt ist.
4. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine Gehäuseseitenwand (40) aufweist, wobei der Diffusor (24) auf der Gehäuseseitenwand (40) aufliegt.
5. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflexionskörper (36) aus einem weißen Material hergestellt ist und/oder eine Reflexionsbeschichtung aufweist.
6. Beleuchtungsemheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei in Längsrichtung (s) hintereinanderliegende Reflexionskörper (36) vorgesehen sind, wobei zwischen zwei benachbarten Reflexionskörpern (36) ein Lichtleiter (42) vorgesehen ist.
7. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionskörper (36) aus einer dem Diffusor (24) zugewandten Oberfläche des Lichtleiters (42) herausragen.
8. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Diffusor (24) zugewandte Oberfläche des Lichtleiters (42) eine definierte geometrische Struktur aufweist.
9. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei in Längsrichtung (s) hintereinanderliegende Reflexionskörper (36) vorgesehen sind, wobei eine den Lichtquellen (30) zugewandte Oberfläche des Diffusors (24) zwischen zwei benachbarten Reflexionskörpern (36) in Richtung zu den Lichtquellen (30) gewölbt ist.
10. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflexionskörper (36) vom Diffusor (24) beabstandet ist.
11 . Lenkhandhabe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Fahrzeuglenkrad, mit einer Lenkachse (A), um welche die Lenkhandhabe (10) im eingebauten Zustand drehbar ist, einer zentralen Nabe (12), durch die sich die Lenkachse (A) erstreckt, einem Griffstück (14), welches die Nabe (12) zumindest teilweise umgibt, einem Verbindungselement (16), welches das Griffstück (14) an der Nabe (12) befestigt, sowie einer Beleuchtungseinheit (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (18) in das Griffstück (14) integriert ist.
12. Lenkhandhabe nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Griffstück (14) ein umlaufender Lenkradkranz ist, der die Lenkachse (A) in Umfangsrichtung umschließt, wobei die Längsrichtung (s) der Beleuchtungseinheit (18) der Umfangsrichtung des Lenkradkranzes entspricht.
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