DE102021113216A1

DE102021113216A1 - Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021113216A1
Application number: DE102021113216.9A
Authority: DE
Inventors: Andreas Lang; Martin Riedner; Sebastien Casenave
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-05-21
Filing date: 2021-05-21
Publication date: 2022-11-24
Also published as: WO2022243028A1; CN116997484A; US20240159372A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine oder mehrere erste Leuchteinheiten (3), die jeweils zur Erzeugung einer Lichtverteilung für eine Abblendlichtfunktion und/oder eine Fernlichtfunktion eingerichtet sind, sowie eine oder mehrere zweite Leuchteinheiten (4, 4', 5, 6), die jeweils zur Erzeugung einer Lichtverteilung für eine andere Lichtfunktion als die Abblendlichtfunktion und die Fernlichtfunktion eingerichtet sind. Die erste Leuchteinheit (3) oder die ersten Leuchteinheiten (3) und die zweite Leuchteinheit (4; 4'; 5; 6) oder die zweiten Leuchteinheiten (4; 4'; 5; 6) sind durch eine gemeinsame, zumindest abschnittsweise lichtdurchlässige Außenlichtscheibe (2) abgedeckt, über welche Licht, das von der ersten Leuchteinheit (3) oder den ersten Leuchteinheiten (3) und von der zweiten Leuchteinheit (4; 4'; 5; 6) oder den zweiten Leuchteinheiten (4; 4'; 5; 6) stammt, aus der Beleuchtungsvorrichtung (1) austritt. Die erste Leuchteinheit (3) oder die ersten Leuchteinheiten (3) sind jeweils beabstandet von der Außenlichtscheibe (2) angeordnet, wohingegen die zweite Leuchteinheit (4; 4'; 5; 6) oder die zweiten Leuchteinheiten (4; 4'; 5; 6) jeweils starr mit der Außenlichtscheibe (2) verbunden sind oder von der Außenlichtscheibe (2) beabstandet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, in einem Frontscheinwerfer eines Kraftfahrzeugs neben den Hauptlichtfunktionen (d.h. Abblendlicht und Fernlicht) auch weitere Lichtfunktionen, wie z.B. Tagfahrlicht, Positionslicht oder Fahrtrichtungsanzeige, zu integrieren. Die Leuchteinheiten mit den entsprechenden Lichtfunktionen werden in der Regel hinter einer lichtdurchlässigen Außenlichtscheibe angeordnet, über welche das Licht der Lichtfunktionen aus dem Scheinwerfer austritt.
Insbesondere bei einem Aufbau, in dem die Außenlichtscheibe bündig mit der Stoßfängerverkleidung des Kraftfahrzeugs abschließt, sollte bei einem Aufprall mit niedriger Geschwindigkeit verhindert werden, dass die hierdurch verursachte Verformung bzw. Bewegung der Außenlichtscheibe die Leuchteinheiten im Inneren der Beleuchtungsvorrichtung verschiebt bzw. beschädigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei der das Risiko von Beschädigungen der darin verbauten Leuchteinheiten bei einem Aufprall mit niedriger Geschwindigkeit gering gehalten wird.
Diese Aufgabe wird durch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist für ein Kraftfahrzeug, wie z.B. einen PKW und gegebenenfalls auch einen LKW, vorgesehen. Sofern im Folgenden und insbesondere in den Patentansprüchen Wechselwirkungen zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und Komponenten des Kraftfahrzeugs beschrieben werden, so ist dies immer dahingehend zu verstehen, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung in dem Kraftfahrzeug auftritt. Die Komponenten der Beleuchtungsvorrichtung, die eine entsprechende Wechselwirkung mit dem Kraftfahrzeug bzw. Bauteilen des Kraftfahrzeugs haben, sind somit derart ausgestaltet, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug hervorgerufen wird.
Die Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung umfasst eine oder mehrere erste Leuchteinheiten, die jeweils zur Erzeugung einer Lichtverteilung für eine Abblendlichtfunktion und/oder eine Fernlichtfunktion eingerichtet sind. In einer Variante ist in der Beleuchtungsvorrichtung nur eine einzelne erste Leuchteinheit verbaut, jedoch besteht auch die Möglichkeit, dass mehrere solcher Leuchteinheiten zur Realisierung der Abblendlichtfunktion bzw. Fernlichtfunktion vorhanden sind. Vorzugweise ist die erste Leuchteinheit (sofern nur eine vorhanden) bzw. die Gesamtheit aller erster Leuchteinheiten zur Erzeugung sowohl einer Abblendlichtfunktion als auch einer Fernlichtfunktion eingerichtet. Aufgrund der Abblendlichtfunktion bzw. der Fernlichtfunktion stellt die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung eine Beleuchtungsvorrichtung für die Front des entsprechenden Kraftfahrzeugs dar.
Neben der ersten bzw. den ersten Leuchteinheiten beinhaltet die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung eine oder mehrere zweite Leuchteinheiten, die jeweils zur Erzeugung einer Lichtverteilung für eine andere Lichtfunktion als die Abblendlichtfunktion und die Fernlichtfunktion eingerichtet sind. Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der zweiten Leuchteinheiten und gegebenenfalls auch alle zweiten Lichteinheiten zur Erzeugung einer Lichtverteilung für eine Signallichtfunktion eingerichtet.
Die erste Leuchteinheit bzw. die ersten Leuchteinheiten und die zweite Leuchteinheit bzw. die zweiten Leuchteinheiten sind in der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung durch eine gemeinsame, zumindest abschnittsweise lichtdurchlässige Außenlichtscheibe abgedeckt, über welche Licht, das von der ersten Leuchteinheit bzw. den ersten Leuchteinheiten und von der zweiten Leuchteinheit bzw. den zweiten Leuchteinheiten stammt, aus der Beleuchtungsvorrichtung austritt. Hier und im Folgenden bezieht sich der Begriff des Lichts auf optische Strahlung in einem Wellenlängenbereich, der für das menschliche Auge sichtbar ist. Ferner ist hier und im Folgenden unter dem Begriff „lichtdurchlässig“ zu verstehen, dass ein Transmissionsgrad von größer Null und insbesondere von 50 % oder mehr und vorzugsweise von 90 % oder mehr für Licht vorliegt.
In der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung sind die erste Leuchteinheit bzw. die ersten Leuchteinheiten jeweils beabstandet von der Außenlichtscheibe angeordnet. Darüber hinaus sind die zweite Leuchteinheit bzw. die zweiten Leuchteinheiten jeweils (mechanisch) starr mit der Außenlichtscheibe verbunden oder beabstandet von der Außenlichtscheibe angeordnet. Dabei kann gegebenenfalls ein Teil der zweiten Leuchteinheiten jeweils starr mit der Außenlichtscheibe verbunden sein, wohingegen ein anderer Teil der zweiten Leuchteinheiten jeweils von der Außenlichtscheibe beabstandet ist. Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der zweiten Leuchteinheiten, die mit der Außenlichtscheibe starr verbunden sind, und gegebenenfalls auch alle dieser zweiten Leuchteinheiten sowohl starr als auch direkt (d.h. ohne weitere überbrückende Bauteile) mit der Außenlichtscheibe verbunden. Die starre (mechanische) Verbindung kann je nach Ausgestaltung unterschiedlich sein. Insbesondere kann es sich um eine stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung handeln.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung weist den Vorteil auf, dass Beschädigungen an der oder den ersten Leuchteinheiten bei einem Aufprall mit niedriger Geschwindigkeit (z.B. Parkrempler) durch deren Beabstandung von der Außenlichtscheibe vermieden werden. Demgegenüber wird Beschädigungen an der oder den zweiten Leuchteinheiten bei einem solchen Aufprall dadurch entgegengewirkt, dass sich diese aufgrund der starren Verbindung mit der Außenlichtscheibe mit dieser mitbewegen oder dass diese beabstandet von der Außenlichtscheibe angeordnet sind. Durch die starre Verbindung der zweiten Leuchteinheiten mit der Außenlichtscheibe wird ferner ein kompakter Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung erreicht.
In einer besonders bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung sind die zweite Leuchteinheit bzw. die zweiten Leuchteinheiten zur Erzeugung einer Lichtverteilung für ein Tagfahrlicht und/oder für ein Positionslicht und/oder für einen Fahrtrichtungsanzeiger und/oder für eine Flächenbeleuchtung entlang der Außenlichtscheibe und/oder für eine Konturbeleuchtung entlang eines Rands der Außenlichtscheibe eingerichtet. Die Flächenbeleuchtung kann beispielsweise im Rahmen einer Lichtinszenierung verwendet werden, um eine ansprechende dynamische Lichtverteilung, z.B. als Willkommenslicht beim Entriegeln des Kraftfahrzeugs, zu generieren.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist zumindest eine erste Leuchteinheit und vorzugsweise jede erste Leuchteinheit ein Leuchtmodul, das ein Gehäuse umfasst, in dem ein Leuchtmittel zur Erzeugung der Lichtverteilung für die Abblendlichtfunktion und/oder die Fernlichtfunktion angeordnet ist. Das Leuchtmittel kann beispielsweise eine oder mehrere LEDs und/oder Laserdioden umfassen.
In einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung ist das Gehäuse der als Leuchtmodul ausgestalteten ersten Leuchteinheit über ein flexibles Verbindungsmittel mit der Au-ßenlichtscheibe verbunden. Vorzugsweise ist das flexible Verbindungsmittel eine Manschette mit zwei entgegengesetzten geöffneten Enden, wobei ein Ende der Manschette am Gehäuse des Leuchtmoduls, vorzugsweise um eine Lichtaustrittsöffnung herum, befestigt ist und das andere Ende der Manschette an der Außenlichtscheibe befestigt ist.
Um das Eindringen von Schmutz bzw. anderen Partikeln in die als Leuchtmodul ausgestaltete erste Leuchteinheit zu vermeiden, ist die Manschette in einer bevorzugten Ausführungsform aus staubdichtem Material gebildet und dichtend an ihren Enden an dem Gehäuse der ersten Leuchteinheit und an der Außenlichtscheibe befestigt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eine zweite Leuchteinheit und vorzugsweise jede zweite Leuchteinheit ein Leuchtmodul, das ein Gehäuse umfasst, in dem ein Leuchtmittel zur Erzeugung der Lichtverteilung für die andere Lichtfunktion als die Abblendlicht- und Fernlichtfunktion angeordnet ist. Das Leuchtmittel kann beispielsweise eine oder mehrere LEDs und/oder Laserdioden umfassen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse der als Leuchtmodul ausgestalteten zweiten Leuchteinheit (mechanisch) starr und vorzugsweise direkt (d.h. ohne überbrückende Bauteile) mit der Außenlichtscheibe verbunden, wodurch ein einfacher Zusammenbau der Beleuchtungsvorrichtung gewährleistet ist. Die starre (mechanische) Verbindung kann je nach Ausgestaltung unterschiedlich sein. Insbesondere kann es sich um eine stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung handeln.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst zumindest eine zweite Leuchteinheit einen Flächenlichtleiter. Der Flächenlichtleiter kann je nach Ausgestaltung starr mit der Außenlichtscheibe verbunden sein bzw. gegebenenfalls auch von dieser beabstandet sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung enthält die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung neben den ersten und zweiten Leuchteinheiten ferner eine oder mehrere Strahlungseinheiten zum Aussenden von anderer Strahlung als Licht, beispielsweise in der Form von einer oder mehreren Radar-Einrichtungen und/oder Lidar-Einrichtungen. Mit dieser Variante werden Funktionseinheiten, die keine Lichtfunktion haben, sondern andere Aufgaben (insbesondere Abstandsmessung) übernehmen, in die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung integriert.
In einer bevorzugten Variante der soeben beschriebenen Ausführungsform ist zumindest eine Strahlungseinheit und gegebenenfalls jede Strahlungseinheit starr und vorzugsweise direkt (d.h. ohne überbrückende Bauteile) mit der Außenlichtscheibe verbunden, wodurch ein kompakter Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung sichergestellt ist. Die starre (mechanische) Verbindung kann je nach Ausgestaltung unterschiedlich sein. Insbesondere kann es sich um eine stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung handeln.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Außenlichtscheibe der Beleuchtungsvorrichtung aus Kunststoff gebildet, der beispielsweise Polyurethan umfassen kann. Hierdurch wird das Gewicht der Außenlichtscheibe reduziert. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kunststoff um ein Mehrkomponenten-Spritzgussteil, das einfach herzustellen ist. Ferner können durch ein Mehrkomponenten-Spritzgussteil auf einfache Weise lichtdurchlässige und lichtundurchlässige Bereiche in der Außenlichtscheibe ausgebildet werden.
In einer weiteren bevorzugten Variante weist eine über die Außenlichtscheibe einsehbare Innenfläche der Beleuchtungsvorrichtung einen Absorptionsgrad von 50 % oder mehr, insbesondere von 90 % oder mehr, für Licht auf. Mit anderen Worten ist der einsehbare Innenbereich der Außenlichtscheibe dunkel ausgestaltet, wodurch ein ansprechendes Kalterscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung in der Form einer dunklen durchgängigen Fläche erreicht wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat die Außenlichtscheibe der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung bei Einbau im Kraftfahrzeug eine Ausdehnung in Querrichtung des Kraftfahrzeugs, die sich von einem Rand des Kraftfahrzeugs bis im Wesentlichen zu dessen Mitte erstreckt. Hierdurch wird ein ansprechendes Design erreicht, bei dem auf die Ausgestaltung einer Niere in der Front des Kraftfahrzeugs ganz verzichtet wird.
Neben der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtungen bzw. eine oder mehrere bevorzugte Varianten der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung umfasst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung in Draufsicht auf deren Außenlichtscheibe;
2 eine Schnittansicht entlang der Linie L1 der 1;
3 eine Schnittansicht entlang der Linie L2 der 1;
4 eine Schnittansicht entlang der Linie L3 der 1; und
5 eine Detailansicht eines Ausschnitts aus 4.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand einer Kraftfahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung in der Form eines linken Frontscheinwerfers beschrieben. Dieser Scheinwerfer ist in 1 schematisch in Draufsicht von vorne auf die Kraftfahrzeugfront wiedergegeben und mit Bezugszeichen 1 bezeichnet. Der Frontscheinwerfer umfasst eine Außenlichtscheibe 2, die ein Mehrkomponenten-Spritzgussteil ist, wie weiter unten näher beschrieben wird. Ein Großteil der Außenlichtscheibe ist dabei lichtdurchlässig, um den Lichtaustritt aus der Beleuchtungsvorrichtung zu ermöglichen. Im Inneren der Beleuchtungsvorrichtung befinden sich mehrere Leuchteinheiten bzw. Leuchtmodule, die in 1 lediglich schematisch durch Darstellung ihrer Umrisse wiedergegeben sind.
Im rechten Bereich der Außenlichtscheibe 2 befindet sich ein Hauptlichtmodul 3, das zur Erzeugung des Abblendlichts und des Fernlichts des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist und eine erste Leuchteinheit im Sinne der Ansprüche darstellt. Das Hauptlichtmodul enthält zwei lediglich schematisch angedeutete Optiken 3b und 3c, mit denen Abblendlicht und Fernlicht mittels Licht von hinten den Optiken angeordneten Lichtquellen (nicht gezeigt) generiert wird.
Oberhalb des Hauptlichtmoduls 3 sind hinter der Außenlichtscheibe 2 zwei Signallichteinheiten bzw. Signallichtmodule 4, 4' vorgesehen, welche zweite Leuchteinheiten im Sinne der Ansprüche darstellen. Die Signallichteinheiten sind in 1 lediglich schematisch als Balken wiedergegeben und dienen gemeinschaftlich zur Erzeugung des Tagfahrlichts während einer Fahrt im Hellen sowie zur Erzeugung des Positionslichts bei einer Fahrt in Dunkelheit. Bei der Generierung des Tagfahrlichts und des Positionslichts strahlen die Signallichteinheiten Weißlicht ab. Ferner übernimmt die Signallichteinheit 4 auch die Funktion des Fahrtrichtungsanzeigers. Das heißt, bei der Aktivierung des Fahrtrichtungsanzeigers wird ein Blinken der Signallichteinheit 4 in gelber Farbe bewirkt, so dass während des Blinkens die Funktion des Tagfahrlichts bzw. Positionslichts dieser Signaleinheit deaktiviert ist. Nach Beendigung des Blinkens leuchtet die Signallichteinheit wieder in der weißen Farbe des Tagfahrlichts bzw. Positionslichts. In dem Bereich der Außenlichtscheibe 2, hinter dem sich das Hauptlichtmodul 3 sowie die Signallichteinheiten 4, 4' befinden, ist die Außenlichtscheibe vollflächig lichtdurchlässig, um hierdurch die Erzeugung des Abblendlichts bzw. Fernlichts sowie der Signallichtfunktionen effizient mit geringen Energieverlusten zu gewährleisten.
Links neben dem Hauptlichtmodul 3 und den Signallichteinheiten 4, 4' befindet sich eine Flächenbeleuchtung 5, von der lediglich ihr Umriss durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist und welche eine (weitere) zweite Leuchteinheit im Sinne der Ansprüche darstellt. Die Flächenbeleuchtung ist hinter einem Streifenmuster 8 (siehe 2 bis 4) der Außenlichtscheibe 2 angeordnet und erzeugt bei Aktivierung innerhalb ihres Umrisses eine Lichtfläche, so dass aufgrund des Streifenmusters 8 Leuchtstreifen auf der Außenlichtscheibe sichtbar werden. Gegebenenfalls kann auch ein anderes Muster als ein Streifenmuster oder auch überhaupt kein Muster auf der Außenlichtscheibe im Bereich der Flächenbeleuchtung vorhanden sein.
Die Flächenbeleuchtung wird vorzugsweise für Lichtinszenierungen genutzt. Dabei ist die Flächenbeleuchtung derart ansteuerbar, dass auch nur Teilabschnitte innerhalb ihres Umrisses beleuchtet werden können und hierdurch dynamische Leuchtbewegungen generiert werden können. Dies kann z.B. im Rahmen eines Willkommensszenarios für den Fahrer beim Entriegeln des Kraftfahrzeugs genutzt werden. Im Rahmen dieses Willkommensszenarios wird ein ansprechendes dynamisches Lichtbild über die Flächenbeleuchtung 5 in beiden Frontscheinwerfern, gegebenenfalls in Verbindung mit dem Positionslicht, generiert und hierdurch der Fahrer begrüßt.
Darüber hinaus umfasst der Frontscheinwerfer 1 eine sog. Konturbeleuchtung 6, die lediglich schematisch durch eine gepunktete umlaufende Linie am Rand der Außenlichtscheibe wiedergegeben ist. Die Konturbeleuchtung ist durch einen umlaufenden Lichtleiter realisiert, wie weiter unten noch näher beschrieben ist. Durch die Aktivierung der Konturbeleuchtung wird ein ansprechendes Erscheinungsbild der Front des Kraftfahrzeugs erreicht.
Die Frontscheinwerfer 1 umfasst ferner ein Radar 7, das im linken Bereich der Außenlichtscheibe 2 unterhalb und neben der Flächenbeleuchtung 5 angeordnet ist. Von dem Radar ist in 1 lediglich dessen Umriss angedeutet Das Radar sendet Radarstrahlen aus und detektiert die empfangenen Radarechos, um hierdurch Abstände zu Objekten zu messen. Das Radar wird im Rahmen von Fahrerassistenzfunktionen, wie z.B. einer Fußgängerwarnung bzw. einer aktiven Geschwindigkeitsregelung, genutzt. Das Streifenmuster 8, das sich vor der Flächenbeleuchtung 5 befindet, verläuft auch über das Radar 7 hinweg. Das Streifenmuster ist jedoch für die Wellenlänge der Radarstrahlung durchlässig, so dass die Intensität der ausgesendeten Radarstrahlung durch das Streifenmuster nicht beeinträchtigt wird.
In 1 sind ferner drei strichpunktierte Linien L1, L2 und L3 angedeutet, die Schnittlinien darstellen, wobei die entsprechenden Schnitte entlang dieser Linien in 2 bis 5 gezeigt sind. Die Schnitte erfolgen dabei entlang der entsprechenden Linie in horizontaler Richtung, wobei 2 bis 5 die Blickrichtung auf die jeweiligen Schnitte in vertikaler Richtung von oben nach unten wiedergeben.
In der hier beschriebenen Ausführungsform des Frontscheinwerfers 1 ist die über die Außenlichtscheibe 2 einsehbare Innenfläche des Scheinwerfers lichtabsorbierend bzw. dunkel ausgestaltet. Auf diese Weise entsteht für einen Betrachter eine im Wesentlichen dunkle Fläche im Bereich der Außenlichtscheibe im Kalterscheinungsbild des Scheinwerfers (d.h. bei abgeschaltetem Scheinwerfer). Darüber hinaus erstreckt sich die Außenlichtscheibe 2 von dem linken Rand bzw. Kotflügel des Kraftfahrzeugs fast bis zu dessen Zentrum in seiner Querrichtung. Hierdurch wird durch die auf beiden Seiten verbauten Scheinwerfer ein ansprechendes Bild einer durchgängigen Fläche an der Front des Kraftfahrzeugs erreicht. Dabei wird auf die Integration einer Niere an der Kraftfahrzeugfront verzichtet.
Darüber schließt die Außenlichtscheibe 2 bündig mit der Stoßfängerverkleidung 10 (siehe 2 bis 4) an der Front des Kraftfahrzeugs ab, wodurch ein formschönes Design erreicht wird. Dabei besteht jedoch das Problem, dass es bei einem Aufprall mit geringer Geschwindigkeit an der Front des Kraftfahrzeugs (wie z.B. bei einem Parkrempler) zu einer unmittelbaren Krafteinwirkung auf die Außenlichtscheibe 2 kommt, da es keinen gewölbten Stoßfängerbereich unterhalb des Frontscheinwerfers gibt. Diese Krafteinwirkung kann zu einer Verstellung bzw. Beschädigung der im Frontscheinwerfer verbauten Leuchteinheiten führen. Um dieses Problem zu vermeiden, werden die Leuchteinheiten hinter der Außenlichtscheibe in spezieller Weise angeordnet, wie nachfolgend anhand von 2 bis 5 näher erläutert wird.
In 2 ist ein Schnitt entlang der Linie L1 der 1 gezeigt, d.h. der Schnitt läuft durch die Konturbeleuchtung 6, die Flächenbeleuchtung 5 sowie die obere Signallichteinheit 4. Die Außenlichtscheibe 2 ist ein Bauteil aus mehreren Kunststoff-Komponenten, das im Mehrkomponenten-Spritzguss gefertigt wurde und eine äußere lichtdurchlässige Komponente bzw. Schicht 2a, eine auf der Schicht 2a aufgebrachte lichtdurchlässige Folie 2b sowie eine weitere Komponente in der Form einer opaken Schicht 2c umfasst, die nur in Teilabschnitten auf der Folie 2b vorgesehen ist und zur Befestigung der Signallichteinheiten 4, 4', der Flächenbeleuchtung 5, der Konturbeleuchtung 6 und des Radars 7 dient. Aus 2 erkennt man ferner, dass die Außenlichtscheibe 2 bündig mit der Stoßfängerverkleidung abschließt, die mit Bezugszeichen 10 bezeichnet ist.
In dem Bereich der Außenlichtscheibe, über welchen die Flächenbeleuchtung 5 Licht abstrahlt, ist auf die Folie 2b das bereits oben erwähnte Streifenmuster 8 aufgedruckt, wobei ferner in diesem Bereich ein Dekor 9 aufgedruckt ist, das beim Anschalten der Flächenbeleuchtung sichtbar wird. In der hier beschriebenen Ausführungsform handelt es sich bei dem Dekor um das Emblem bzw. Logo des Fahrzeugherstellers. Im Unterschied zur Flächenbeleuchtung 5 ist in den Bereichen der Außenlichtscheibe, hinter denen sich das Hauptlichtmodul 3, die Signallichteinheiten 4, 4' und die Konturbeleuchtung 6 befinden, weder ein Streifenmuster noch ein Dekor vorhanden.
Gemäß 2 umfasst die Signallichteinheit 4 ein hin zur Außenlichtscheibe 2 geöffnetes Gehäuse 4a, in dem sich ein Leuchtmittel in der Form einer mit LEDs bestückten Platine 4b und einer davor angeordneten Streuoptik 4c befindet. Die LEDs können dabei in verschiedenen Farben leuchten, so dass sowohl eine Blinkfunktion (Leuchten in gelber Farbe) als auch eine Tagfahrlichtfunktion bzw. Positionslichtfunktion (Leuchten in weißer Farbe) realisiert wird. Die Signallichteinheit 4 und auch die aus 1 ersichtliche Signallichteinheit 4', die identisch wie die Signallichteinheit 4 aufgebaut ist, sind starr mit der Außenlichtscheibe 2 über das Gehäuse 4a verbunden, wobei im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel das Gehäuse 4a an der Schicht 2c angeklebt wird.
Die Flächenbeleuchtung 5 ist ähnlich wie die Signallichteinheit 4 aufgebaut. Das heißt, sie umfasst ein Gehäuse 5a, das hin zu der Außenlichtscheibe 2 geöffnet ist und ein Leuchtmittel in der Form einer mit LEDs bestückten Platine 5b und einer davor angeordneten Streuoptik 5c umfasst. Diese Flächenbeleuchtung ist ebenfalls starr mit der Außenlichtscheibe 2 verbunden, indem das Gehäuse 5a an der Schicht 2c der Außenlichtscheibe 2 angeklebt ist.
Aus 2 erkennt man ferner die Schnitte durch die umlaufende Konturbeleuchtung 6. Die Konturbeleuchtung enthält dabei ein zur Außenlichtscheibe geöffnetes und den Rand der Außenlichtscheibe umlaufendes Gehäuse 6a, in dem sich ein Lichtleiter 6b befindet, Der Lichtleiter wird an einem Ende über eine Lichtquelle mit Licht gespeist (nicht aus den Figuren ersichtlich). Dieses Licht wird über eine Auskoppelstruktur an der benachbart zum Gehäuse 6a liegenden Seite des Lichtleiters 6b aus diesen ausgekoppelt, wodurch ein umlaufendes Konturlicht entsteht. Die Innenseite des Gehäuses 6a ist reflektierend ausgestaltet, wodurch die Helligkeit der Konturbeleuchtung erhöht wird. In Analogie zu den Signallichteinheiten 4, 4' und der Flächenbeleuchtung 5 ist auch die Konturbeleuchtung 6 starr mit der Außenlichtscheibe 2 verbunden, indem das Gehäuse 6a an der Schicht 2c der Außenlichtscheibe angeklebt ist. Durch die starre Befestigung der Leuchteinheiten 4, 4', 5 und 6 an der Außenlichtscheibe 2 wird zum einen ein kompakter Aufbau des Scheinwerfers erreicht und zum anderen eine Beschädigung dieser Leuchteinheiten über eine Krafteinwirkung der Außenlichtscheibe vermieden, denn die Leuchteinheiten bewegen sich mit der Außenlichtscheibe mit.
3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie L2 der 1. Diese Linie verläuft durch die Konturbeleuchtung 6, die Flächenbeleuchtung 5 sowie das Hauptlichtmodul 3, wobei das Innere des Hauptlichtmoduls nicht geschnitten wiedergegeben ist. Wie man erkennt, umfasst das Hauptlichtmodul 3 ein Gehäuse 3a mit offener Vorderseite bzw. Lichtaustrittsöffnung 3d, über welche das im Hauptlichtmodul generierte Licht über die Optiken 3b und 3c austritt. Aufgrund der Größe bzw. Tiefe des Hauptlichtmodul 3 ist es nicht mehr praktikabel, dieses Modul starr mit der Außenlichtscheibe 2 zu verbinden. Darüber hinaus enthält das Hauptlichtmodul eine Leuchtweitenregulierung zur Anpassung des Abblendlichts an die Beladung des Kraftfahrzeugs, so dass auch aus diesem Grund eine starre Befestigung des Hauptlichtmoduls an der Außenlichtscheibe nicht möglich ist.
Um dennoch eine Verschiebung bzw. Beschädigung des Hauptlichtmoduls 3 durch die Bewegung der Außenlichtscheibe 2 im Falle eines Aufpralls zu vermieden, ist das Hauptlichtmodul 3 beabstandet von der Außenlichtscheibe 2 angeordnet. Um dabei das Eindringen von Schmutz oder anderen Partikeln in das Innere des Gehäuses 3a über die Lichtaustrittsöffnung 3d zu verhindern, ist zwischen Hauptlichtmodul 3 und Außenlichtscheibe 2 ein Mantel bzw. eine Dichtmanschette 11 vorgesehen. Das Ende der Dichtmanschette, das sich benachbart zu dem Gehäuse 3a des Hauptlichtmoduls 3 befindet, umläuft die Lichtaustrittsöffnung 3d und ist dichtend am Gehäuse befestigt, wie weiter unten anhand von 5 beschrieben wird. Das benachbart zu der Außenlichtscheibe 2 angeordnete Ende der Dichtmanschette ist ebenfalls dichtend an der Schicht 2c der Außenlichtscheibe angebracht, wie ebenfalls noch näher anhand von 5 beschrieben wird.
4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie L3 der 1, wobei diese Linie durch die Konturbeleuchtung 6, das Radar 7, die Flächenbeleuchtung 5 sowie das Hauptlichtmodul 3 verläuft. Wie man aus 4 erkennt, umfasst das Radar 7 eine Sende- und Empfangseinheit 7a zum Aussenden von Radarstrahlen und Empfang der entsprechenden Radarechos. In Analogie zu den Leuchteinheiten 4, 4', 5 und 6 ist auch das Radar 7 starr mit der Außenlichtscheibe 2 verbunden. Hierzu ist an der Sende- und Empfangseinheit 7a ein trichterförmiger Halter 7b angebracht, der an die Schicht 2c der Außenlichtscheibe angeklebt ist. Durch diese starre Befestigung wird einer Beschädigung des Radars durch die sich bewegende Außenlichtscheibe 2 im Falle eines Aufpralls entgegengewirkt, da sich das Radar mit der Außenlichtscheibe mitbewegt.
5 zeigt eine Detailansicht des Hauptlichtmoduls 3 aus 5 und dessen Befestigung an der Außenlichtscheibe 2, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen die Konturbeleuchtung 6 weggelassen wurde. Wie man erkennt, besteht die Dichtmanschette 11, welche das Hauptlichtmodul 3 mit der opaken Schicht 2c der Außenlichtscheibe 2 verbindet, aus einem Kunststoff aus zwei unterschiedlichen Komponenten. Die Ränder 11a der Dichtmanschette 11 bestehen aus einer Mischung aus Polycarbonat und ABS-Kunststoff (ABS = Acrylnitril-Butadien-Styrol). Demgegenüber ist der mittlere Abschnitt 11b der Dichtmanschette aus TPE-Kunststoff (TPE = thermoplastisches Elastomer) gebildet. Über den TPE-Kunststoff wird die Flexibilität der Dichtmanschette 11 sichergestellt. Der benachbart zur Außenlichtscheibe 2 liegende Rand der Dichtmanschette 11 ist über Polyurethan-Kleber 14 an der Schicht 2c der Außenlichtscheibe angeklebt. Demgegenüber ist der entgegengesetzte Rand der Dichtmanschette 11 über insgesamt acht Metallklammern 13 an dem Hauptlichtmodul 3 angebracht, wobei in 5 zwei dieser Klammern ersichtlich sind. Dabei umfasst das Hauptlichtmodul einen umlaufenden Vorsprung 3e, der über ein Dichtelement 12 aus EPDM-Material (EPDM = Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) gegen einen Vorsprung 11c der Dichtmanschette drückt. Die Druckkraft wird dabei über die Metallklammern 13 erzeugt. Mit einem derartigen Aufbau werden die über die Lichtaustrittsöffnung 3d freigelegten Komponenten des Hauptlichtmoduls 3 sehr gut gegen das Eindringen von Staub oder anderen Partikeln geschützt.
Anstatt einer Dichtmanschette kann auch eine andere Abdichtungsform verwendet werden. Ebenso kann die Dichtmanschette aus anderen Materialien bestehen bzw. auf andere Weise am Hauptlichtmodul oder der Außenlichtscheibe befestigt sein. Zum Beispiel kann statt einer Befestigung mittels Klammern auch eine Befestigung mittels Kleben, Klemmen und dergleichen genutzt werden.
Die im Vorangegangenen beschriebene Ausführungsform der Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird eine Kraftfahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung in der Form eines Frontscheinwerfers geschaffen, dessen Komponenten gut gegen Beschädigung bei einem Aufprall mit geringer Geschwindigkeit geschützt sind. Dies wird zum einen durch die Beabstandung des Hauptlichtmoduls von der Außenlichtscheibe und zum anderen durch eine starre mechanische Verbindung weiterer Leuchteinheiten mit der Außenlichtscheibe bewirkt. Auf diese Weise wird verhindert, dass Bewegungen bzw. Verschiebungen der Außenlichtscheibe bei einem Aufprall mit geringer Krafteinwirkung sofort zur Beschädigung der im Frontscheinwerfer verbauten Leuchteinheiten führen. Darüber hinaus wird durch die Anordnung von Leuchteinheiten unmittelbar an der Außenlichtscheibe ein kompakter Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung gewährleistet. Nichtsdestotrotz ist es auch möglich, dass eine oder mehrere der Leuchteinheiten, die in der oben beschriebenen Ausführungsform starr mit der Außenlichtscheibe verbunden sind, von dieser beanstandet sind.
Bezugszeichenliste

1: Frontscheinwerfer (Beleuchtungsvorrichtung)
2: Außenlichtscheibe
2a: lichtdurchlässige Komponente
2b: Folie (für Dekor und/oder Schwärzung)
2c: opake Komponente
3: erste Leuchteinheit (Hauptlichtmodul)
3a: Gehäuse des Hauptlichtmoduls
3b, 3c: Optiken
3d: Lichtaustrittsöffnung am Hauptlichtmodul
3e: Vorsprung am Hauptlichtmodul
4, 4': Signallichteinheiten (zweite Leuchteinheiten)
4a: Gehäuse der Signallichteinheit
4b: Platine mit direktabstrahlenden LEDs
4c: Streuoptik
5: Flächenbeleuchtung (zweite Leuchteinheit)
5a: Gehäuse der Flächenbeleuchtung
5b: Platine mit direktabstrahlenden LEDs
5c: Streuoptik
6: Konturbeleuchtung
6a: Gehäuse der Konturbeleuchtung
6b: Lichtleiter der Konturbeleuchtung
7: Radar (Strahlungseinheit)
7a: Sende- und Empfangseinheit
7b: Halter
8: Streifenmuster
9: Dekordruck
10: Stoßfängerverkleidung
11: Dichtmanschette (flexibles Verbindungsmittel)
11a, 11b: Materialkomponenten der Dichtmanschette
11c: Vorsprung an der Dichtmanschette
12: Dichtelement
13: Metallklammern
14: Kleber

Claims

Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine oder mehrere erste Leuchteinheiten (3), die jeweils zur Erzeugung einer Lichtverteilung für eine Abblendlichtfunktion und/oder eine Fernlichtfunktion eingerichtet sind, sowie eine oder mehrere zweite Leuchteinheiten (4, 4', 5, 6), die jeweils zur Erzeugung einer Lichtverteilung für eine andere Lichtfunktion als die Abblendlichtfunktion und die Fernlichtfunktion eingerichtet sind, wobei die erste Leuchteinheit (3) oder die ersten Leuchteinheiten (3) und die zweite Leuchteinheit (4; 4'; 5; 6) oder die zweiten Leuchteinheiten (4; 4'; 5; 6) durch eine gemeinsame, zumindest abschnittsweise lichtdurchlässige Außenlichtscheibe (2) abgedeckt sind, über welche Licht, das von der ersten Leuchteinheit (3) oder den ersten Leuchteinheiten (3) und von der zweiten Leuchteinheit (4; 4'; 5; 6) oder den zweiten Leuchteinheiten (4; 4'; 5; 6) stammt, aus der Beleuchtungsvorrichtung (1) austritt, wobei die erste Leuchteinheit (3) oder die ersten Leuchteinheiten (3) jeweils beabstandet von der Außenlichtscheibe (2) angeordnet sind und die zweite Leuchteinheit (4; 4'; 5; 6) oder die zweiten Leuchteinheiten (4; 4'; 5; 6) jeweils starr mit der Außenlichtscheibe (2) verbunden sind oder von der Außenlichtscheibe (2) beabstandet sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leuchteinheit (4; 4'; 5; 6) oder die zweiten Leuchteinheiten (4; 4'; 5; 6) zur Erzeugung einer Lichtverteilung für ein Tagfahrlicht und/oder für ein Positionslicht und/oder für einen Fahrtrichtungsanzeiger und/oder für eine Flächenbeleuchtung entlang der Außenlichtscheibe (2) und/oder für eine Konturbeleuchtung entlang eines Rands der Außenlichtscheibe (2) eingerichtet sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Leuchteinheit (3) ein Leuchtmodul ist, das ein Gehäuse (3a) umfasst, in dem ein Leuchtmittel (3b, 3c) zur Erzeugung der Lichtverteilung für die Abblendlichtfunktion und/oder die Fernlichtfunktion angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3a) der zumindest einen ersten Leuchteinheit (3) über ein flexibles Verbindungsmittel (11) mit der Außenlichtscheibe (2) verbunden ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Verbindungsmittel (11) eine Manschette mit zwei entgegengesetzten geöffneten Enden ist, wobei ein Ende am Gehäuse (3a) der zumindest einen ersten Leuchteinheit (3), vorzugsweise um eine Lichtaustrittsöffnung (3d) herum, befestigt ist und das andere Ende an der Außenlichtscheibe (2) befestigt ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette aus staubdichtem Material gebildet ist und dichtend an ihren Enden an dem Gehäuse (3a) der zumindest einen ersten Leuchteinheit (3) und an der Au-ßenlichtscheibe (2) befestigt ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zweite Leuchteinheit (4, 4', 5; 6) ein Leuchtmodul ist, das ein Gehäuse (4a, 5a, 6a) umfasst, in dem ein Leuchtmittel (4b, 4c; 5b, 5c; 6b) zur Erzeugung der Lichtverteilung für die andere Lichtfunktion angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4a, 5a, 6a) der zumindest einen zweiten Leuchteinheit (4, 4', 5; 6) starr mit der Außenlichtscheibe (2) verbunden ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zweite Leuchteinheit (4, 4', 5; 6) einen Flächenlichtleiter umfasst.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) ferner eine oder mehrere Strahlungseinheiten (7) zum Aussenden von anderer Strahlung als Licht umfasst.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Strahlungseinheit (7) starr mit der Außenlichtscheibe (2) verbunden ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlichtscheibe (2) aus Kunststoff gebildet ist und vorzugsweise ein Mehrkomponenten-Spritzgussteil ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine über die Außenlichtscheibe (2) einsehbare Innenfläche der Beleuchtungsvorrichtung (1) einen Absorptionsgrad von 50 % oder mehr, insbesondere von 90 % oder mehr, für Licht aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlichtscheibe (2) bei Einbau im Kraftfahrzeug eine Ausdehnung in Querrichtung des Kraftfahrzeugs aufweist, die sich von einem Rand des Kraftfahrzeugs bis im Wesentlichen zu dessen Mitte erstreckt.
Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug eine oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.