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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte, mit einem Gehäuse, mit einer das Gehäuse auf einer Außenseite abschließenden transparenten Lichtscheibe, und mit einem in das Gehäuse einsetzbaren, eine Lichtquelle tragenden, und eine elektrische Kontakteinrichtung der Lichtquelle zu einem Anschlusskabel aufweisenden Lichtquellenträger, wobei die Lichtquelle, der Lichtquellenträger, und das Anschlusskabel zu einem Lichtmodul verbunden sind, in dem die elektrische Kontakteinrichtung als eine unmittelbare und dauerhafte Verbindung der Anschlusskontakte der Lichtquelle mit den Leitungsanschlüssen des Anschlusskabels ausgebildet ist, und in dem die Lichtquelle und das die Leitungsanschlüsse aufweisende Ende des Anschlusskabels zumindest im Bereich der Kontakteinrichtung von dem Lichtquellenträger kraft- und / oder formschlüssig eingeschlossen sind.
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Fahrzeugleuchten und insbesondere Signalleuchten sind dafür vorgesehen, ein Fahrzeug und dessen Bewegung bzw. Bewegungsabsicht erkennbar zu machen. Häufig sind diese als sogenannte Einfunktionsleuchten ausgebildet. Es handelt sich dabei u.a. um Blinkleuchten bzw. Seitenblinkleuchten, Begrenzungsleuchten, Schlussleuchten und Umrissleuchten. Eine Fahrzeugleuchte kann mit einer Reflektoroptik ausgerüstet sein, bei der das Licht der zugeordneten Lichtquelle über einen zumeist parabolischen Reflektor weitgehend parallel zu einer optischen Achse nach außen umgelenkt und von einer Lichtscheibe mit optischen Streuelementen entsprechend der gewünschten Streueigenschaften verteilt wird. Alternativ dazu kann eine Fahrzeugleuchte aber auch mit einer Fresneloptik ausgerüstet sein, bei der das Licht der Lichtquelle ohne eine Umlenkung mittels eines Reflektors direkt auf die Lichtscheibe fällt und von in der Lichtscheibe integrierten Fresnelelementen in die gewünschten Richtungen gebrochen wird.
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Aus der
EP 0 587 501 B1 ist eine Fahrzeugleuchte bekannt, bei der eine Glühlampe als Lichtquelle vorgesehen ist. Die Glühlampe weist einen zylindrischen Sockel mit zwei elektrischen Kontaktflächen zum elektrischen Anschluss und Bajonettnocken zur Arretierung in einem korrespondierenden Lampensockel auf. Der Lampensockel ist Bestandteil eines Lichtquellenträgers, der als elektrische Kontakteinrichtung den Lampensockel mit nach außen geführten Steckkontakten verbindet.
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Nachteilig dabei ist, dass zum Einsatz der Glühlampe eine Vielzahl von Einzelteilen benötigt werden, die mit relativ hohen Fertigungs- und Montagekosten verbunden sind.
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Eine ähnliche Anordnung ist aus der
DE 195 46 436 C1 bekannt, die ebenfalls die oben geschilderten Nachteile aufweist.
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Weiter ist in der
DE 32 07 956 A1 eine Fahrzeugleuchte offenbart, bei der als Lichtquelle eine Halogen-Glühlampe mit Flachsockelkontakten vorgesehen ist. Bei dieser Fahrzeugleuchte weist der als Fassungsgrundplatte bezeichnete Lichtquellenträger eine Kontakteinrichtung aus jeweils zwei gegenüberliegenden Kontaktfedern auf, von denen jeweils eine Kontaktfeder mit einem formschlüssigen Sicherungselement in Form eines zum Eingriff in eine Ausnehmung des Flachsockels vorgesehenen Vorsprungs versehen ist. Die Kontaktfedern haben somit neben der Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Flachsockelkontakten der Glühlampe und den aus dem Lichtquellenträger herausragenden Steckkontakten auch die Aufgabe der mechanischen Arretierung der Glühbirne. Gleichwohl stellen auch hier viele Einzelteile ein hohes Qualitätsrisiko dar und sind mit relativ hohen Montagekosten verbunden.
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In einer weiteren Ausführung einer Fahrzeugleuchte nach der
DE 100 45 632 A1 wird die Lichtquelle aus mehreren auf einer Leiterplatte angeordneten Leuchtdioden (LEDs) gebildet. Die Leiterplatte ist durch Stege der Lichtscheibe in dem Gehäuse fixiert. Die elektrische Verbindung der Leiterplatte zu dem zugeordneten Anschlusskabel erfolgt über Steckkontakte. Damit ist der Aufbau der bekannten Fahrzeugleuchte ebenfalls relativ kostenaufwendig.
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Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die bekannten Fahrzeugleuchten eine hohe Teilevielfalt aufweisen, was nachteilig mit einem hohen Montageaufwand, aber auch mit dem Risiko von Montagefehlern und daraus resultierenden Funktionsstörungen verbunden ist. Da die elektrische Verbindung der Lichtquellen mit den zugeordneten Anschlusskabeln jeweils über mehrere lösbare Metallkontakte, wie Kontaktfedern und Steckkontakte, erfolgt, können sich im Laufe der Betriebsdauer Funktionsstörungen durch korrosionsbedingt erhöhte Übergangswiderstände zwischen den Kontaktflächen und durch verbogene oder ermüdete Kontaktfedern einstellen. Die Betriebssicherheit der bekannten Fahrzeugleuchten ist somit nicht zufriedenstellend.
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Weiterhin ist aus der
EP 1 275 557 A1 eine Fahrzeugleuchte mit einem Gehäuse und mit einem in das Gehäuse einsetzbaren, eine Lichtquelle tragenden und eine elektrische Kontakteinrichtung der Lichtquelle zu einem Anschlusskabel aufweisenden Lichtquellenträger bekannt. Quer zur Achse des Lichtquellenträgers sind die Lichtquellen entgegengesetzt gerichtet angeordnet. Jeder Lichtquelle ist parallel zur Achse des Schaltungsträgers jeweils eine Lichtscheibe vorgelagert.
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Auch diese bekannte Fahrzeugleuchte weist eine erhöhte Teilevielfalt auf. Zwar ist einerseits die Lichtscheibe in das Gehäuse integriert, andererseits ist das Gehäuse jedoch zweiteilig aus Gehäusehalbschalen ausgebildet. Zusätzlich ist noch ein relativ aufwendiger Halter vorgesehen, in dessen Ende der Lichtquellenträger mit Gehäuse eingesetzt werden muss.
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Soweit nach einer weiteren Ausführungsform der
EP 1 275 557 A1 Lichtquelle, Lichtquellenträger, Gehäuse und Lichtscheibe auf einer gemeinsamen Achse positioniert sind und die Lichtscheibe dabei quer zu der Achse angeordnet ist, wird dem Fachmann die Lehre erteilt, die Lichtquelle mit Schaltungsträger und verbundenem Anschlusskabel in einem zweiteiligen Halter vorzumontieren und mit die Lichtquelle abdeckender Lichtscheibe mit einer Umspritzung zu versehen, die ein abdichtendes Gehäuse bildet. Damit weist auch die zweite Variante der
EP 1 275 557 A1 eine unerwünschte Teilevielfalt auf und ist in seiner Herstellung relativ kostenintensiv.
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Aus der
DE 103 12 950 A1 ist ein Beleuchtungskörper in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einer Lichtquelle bekannt, die von dem Beleuchtungskörper räumlich getrennt ist, wobei das von der Lichtquelle erzeugte Licht über Lichtleiter zur Lichtaustrittsstelle in dem Beleuchtungskörper des Lampengehäuses geleitet wird. Dabei endet der Lichtleiter vor einer Zerstreuungslinse oder in dem Brennpunkt einer Reflektoranordnung im Lampengehäuse. Auch diese bekannte Fahrzeugleuchte weist eine relativ hohe Teilevielzahl auf.
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Aus der
DE 197 22 614 C2 ist eine Ausleuchtungsvorrichtung für eine Anzeigeeinrichtung mit einer an einem Träger gehaltenen elektrisch betriebenen Lichtquelle und mehreren davon ausgehenden jeweils an einem auszuleuchtenden Bereich geführten Lichtleitern bekannt, wobei die Lichtquelle einem dieselbe zumindest partiell in sich aufnehmenden, eine dauerhaft abgestimmte Ausnehmung aufweisenden Abschnitt des mit den Lichtleitern unlösbar verbundenen Trägers zugeordnet ist. Der Träger und die Lichtleiter sind dabei einstückig aus formstabilem Kunststoff hergestellt, wobei in dem die Lichtquelle aufnehmenden, hülsenförmig ausgebildeten Abschnitt des Trägers eine vorgefertigte, mit der Lichtquelle versehene Leuchteinheit angeordnet ist. Zudem weist die bekannte Fahrzeugleuchte neben ihrer Teilevielfalt auch Steckkontakte auf, die gerade vermieden werden sollen.
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Aus der
DE 299 02 737 U1 ist eine Leuchteneinheit bekannt, die in einem Gehäuse eine LED aufweist und mit Anschlusskabeln verbunden ist, die seitlich in das Gehäuse eingeführt sind. Das Gehäuse ist in eine Aufnahme einschiebbar, in der es verrastet gehalten wird.
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Auch diese bekannte Leuchteneinheit führt nicht ohne zusätzliche erfinderische Leistung zu dem Anmeldungsgegenstand.
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Aus der
DE 100 50 817 A1 ist ein Beleuchtungssystem für Kraftfahrzeugkomponenten bekannt, das mehrere ein- oder mehradrige faseroptische, flexible Lichtleiter aufweist, die von einer Lichtquelle imitiertes Licht von einer Einkoppelseite der Lichtleiter über eine Auskoppelseite der Lichtleiter zu den Kraftfahrzeugkomponenten leitet. Die Lichtleiter sind auf der Einkoppelseite in einer Einkoppelhülse angeordnet. Sowohl die Lichtquelle als auch die Einkoppelhülse sind auf einer Leiterplatte angeordnet und befestigt, wobei es sich bei den Kraftfahrzeugkomponenten um Bedien- oder Anzeigeelemente handelt. Die Einkoppelhülse ist lösbar, insbesondere mittels einer Rastverbindung auf der Leiterplatte befestigt. Die Einkoppelhülse weist eine Aussparung auf, in der die Lichtquelle, beispielsweise eine LED, hineinragt. Auch das aus der
DE 100 50 817 A1 bekannte Beleuchtungssystem weist eine relativ hohe Teilevielfalt auf.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugleuchte vorzuschlagen, die bei kostengünstigem Aufbau eine erhöhte Betriebssicherheit aufweist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass der Kunststoff des Lichtquellenträgers transparent und lichtleitend ausgebildet ist und die Lichtquelle vollständig umschließt, dass der Lichtquellenträger einen der Lichtquelle vorgelagerten Lichtleiter in Form eines in Richtung der Lichtscheibe nach außen ausgedehnten Stiels mit einer der Lichtscheibe zugewandten Auskopplungsfläche aufweist, und dass zur Bildung des kraft- und / oder formschlüssigen Einschlusses der Lichtquellenträger durch ein Umspritzen der Lichtquelle und des die Leitungsanschlüsse aufweisenden Endes des Anschlusskabels mit einem Kunststoff gebildet ist
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fahrzeugleuchte sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 12.
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Durch die kompakte Ausführung des Lichtmoduls wird kostengünstig eine hohe Betriebssicherheit erzielt.
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Bei Verwendung einer langlebigen, d.h. zumindest die Lebensdauer des betreffenden Fahrzeugs aufweisenden Lichtquelle, müssen bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugleuchte keine Vorkehrungen zum Austausch der Lichtquelle mehr bereitgehalten werden. Demzufolge wird auf eine Fassung zur mechanischen Aufnahme der Lichtquelle, auf Kontaktfedern, Steckkontakte, und Kabelstecker zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Lichtquelle und dem Anschlusskabel verzichtet, wodurch Bauteile und Montageaufwand eingespart und Fehlerquellen vermieden werden. Stattdessen ist erfindungsgemäß zur elektrischen Kontaktierung eine unmittelbare und dauerhafte Verbindung der Anschlusskontakte der Lichtquelle mit den Leitungsanschlüssen des Anschlusskabels und zur mechanischen Verbindung der Bauteile ein kraft- und / oder formschlüssiger Einschluss der Lichtquelle und des die Leitungsanschlüsse aufweisenden Endes des Anschlusskabels in dem Lichtquellenträger vorgesehen.
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Die Lichtquelle ist von dem transparent und lichtleitend ausgebildeten Kunststoff des Lichtquellenträgers vollständig eingeschlossen. Dabei weist der Lichtquellenträger vorteilhaft einen der Lichtquelle vorgelagerten Lichtleiter in Form eines in Richtung der Lichtscheibe nach außen ausgedehnten Stiels mit einer der Lichtscheibe zugewandten Auskopplungsfläche auf. Erfindungsgemäß ist zur Erzielung einer gerichteten Lichtabstrahlung die Auskopplungsfläche zweckmäßig eben ausgebildet und beispielsweise rechtwinklig zu der gewünschten Hauptabstrahlrichtung des Lichts ausgerichtet. Wenn insbesondere eine größere Signalwirkung der Fahrzeugleuchte durch eine breite Streulichtabstrahlung gewünscht ist, kann die Auskopplungsfläche erfindungsgemäß eine konvex nach außen gewölbte Kontur aufweisen, die zur Erzielung eines Brillanteffektes auch aus mehreren ebenen Teilflächen zusammengesetzt sein kann.
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Der Einschluss der Lichtquelle und des die Leitungsanschlüsse aufweisenden Endes des Anschlusskabels wird erfindungsgemäß dadurch gebildet, dass der Lichtquellenträger durch ein Umspritzen der Lichtquelle und des die Leitungsanschlüsse aufweisenden Endes des Anschlusskabels mit einem Kunststoff hergestellt wird.
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Nach einer erfindungsgemäßen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Lichtmodul durch angeformte Rastelemente mit dem Gehäuse verrastbar.
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Aufgrund der kompakten Abmessungen kann das erfindungsgemäße Lichtmodul fester Bestandteil des Kabelbaums des betreffenden Fahrzeugs sein, wodurch dann vorteilhaft auf eine Steckverbindung des Anschlusskabels zu dem Kabelbaum verzichtet werden kann.
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Die erfindungsgemäße Lichtquelle wird bevorzugt durch eine Leuchtdiode (LED) oder durch mehrere auf einer Platine angeordnete Leuchtdioden (LEDs) gebildet, die als hinreichend langlebig bekannt sind.
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Die erfindungsgemäße dauerhafte elektrische Verbindung wird zweckmäßig durch eine Lötverbindung der Anschlusskontakte der Lichtquelle mit den Leitungsanschlüssen des Anschlusskabels hergestellt, deren mechanische Sicherung (Zugentlastung) durch den umspritzten Lichtquellenträger gebildet wird.
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Da die Lichtquelle nicht mehr zugänglich zu sein braucht, kann, sofern es die Platzverhältnisse am Einbauort zulassen, auch der Lichtquellenträger und die Lichtscheibe dauerhaft und dicht mit dem Gehäuse verbunden sein, so dass dann auch das Gehäuse und die Lichtscheibe Bestandteil des Lichtmoduls sind. Die entsprechende Verbindung der Bauteile kann durch eine Verklebung oder durch eine Verschweißung hergestellt sein, wobei die Verschweißung zweckmäßig in Form einer Ultraschall- oder Laserverschweißung der betreffenden Bauteile erfolgen kann. Hierdurch können im Ergebnis Befestigungselemente, wie Schraub- und Clipelemente, sowie Dichtungselemente, die sonst zur Befestigung und Abdichtung der Bauteile erforderlich wären, eingespart werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht sind.
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In den Zeichnungen zeigt:
- 1: eine Ausführung einer nicht von der Erfindung umfassten Fahrzeugleuchte,
- 2: eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugleuchte, und
- 3: eine bekannte Fahrzeugleuchte als Stand der Technik.
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Eine bekannte Fahrzeugleuchte 1 nach 3 umfasst ein Gehäuse 2, eine transparente Lichtscheibe 3, eine Lichtquelle 4, und einen Lichtquellenträger 5, die als Einzelteile getrennt voneinander abgebildet sind.
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Im montierten Zustand schließt die Lichtscheibe 3 das Gehäuse 2 auf einer Außenseite 6 ab. Hierzu sind beide Bauteile mit nicht abgebildeten Befestigungselementen, wie z.B. Rastnasen und -laschen oder Schraubelementen, versehen. Zur Abdichtung des Gehäuses 2 weist die Lichtscheibe 3 ein Dichtungselement 7 auf.
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Die Lichtquelle 4 ist als Glühlampe 8 mit einem Befestigungs- und Kontaktsockel 9 ausgebildet. Der Lichtquellenträger 5 ist zur Aufnahme der Glühlampe 8 mit einer Lampenfassung 10 versehen, in der zwei Kontaktfedern 11 zur elektrischen Kontaktierung des Kontaktsockels 9 angeordnet sind. Die Kontaktfedern 11 sind von der Lampenfassung 10 her zu einer auf der Rückseite 12 des Lichtquellenträgers 5 angeordneten Steckerbuchse 13 herausgeführt und bilden dort Steckkontakte 14, die durch Einstecken eines zugeordneten Kabelsteckers 15 mit den Anschlusskontakten 16 eines Anschlusskabels 17 verbindbar sind. Das Anschlusskabel 17 kann Bestandteil eines nicht abgebildeten Kabelbaums des betreffenden Fahrzeugs sein oder mit diesem über eine weitere Steckverbindung in Verbindung stehen. Im montierten Zustand ist der Lichtquellenträger 5 in eine entsprechende Öffnung 18 auf der Rückseite 19 des Gehäuses 2 eingesetzt, wodurch die Glühlampe 8 innerhalb des mit einem Reflektor 20
versehenen Innenraums 21 des Gehäuses 2 positioniert ist. Zur Abdichtung des Gehäuses 2 ist der Lichtquellenträger 5 mit einem Dichtungselement 22 versehen.
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Die bekannte Fahrzeugleuchte 1 weist nachteilig eine hohe Teilevielfalt auf, was mit einem hohen Montageaufwand und mit dem Risiko von Montagefehlern und daraus resultierenden Funktionsstörungen verbunden ist. Weitere Fehlfunktionen können durch die elektrische Verbindung der Glühlampe 8 mit dem Anschlusskabel 17 über mehrere lösbare Metallkontakte, wie Kontaktfedern 11 und Steckkontakte 14, hervorgerufen werden, da diese im Betrieb ermüden, verbiegen oder korrodieren können.
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Demgegenüber weist die nicht von der Erfindung umfasste Fahrzeugleuchte 1' nach 1 nur drei Bauteile auf, ein Gehäuse 2, eine transparente Lichtscheibe 3, und ein Lichtmodul 23. Das Lichtmodul 23 umfasst eine als Leuchtdiode 24 ausgebildete Lichtquelle 4', ein Anschlusskabel 17', und einen die Lichtquelle 4' und das Anschlusskabel 17' im Bereich einer elektrischen Kontakteinrichtung 25 einschließenden Lichtquellenträger 5'. Vorliegend ist die elektrische Kontakteinrichtung 25 als eine unmittelbare und dauerhafte Verbindung in Form einer Lötverbindung 26 der Anschlusskontakte 27 der Leuchtdiode 24 mit den Leitungsanschlüssen 28 des Anschlusskabels 17' ausgebildet. In diesem Bereich ist die Leuchtdiode 24 und das Anschlusskabel 17' dadurch kraft- und formschlüssig in dem Lichtquellenträger 5' eingeschlossen, dass dieser durch ein Umspritzen der Bauteile mit einem Kunststoff hergestellt ist. Die Leuchtdiode 24 ist vorliegend weitgehend freiliegend auf der der Lichtscheibe 3 zugewandten Außenseite 29 auf dem äußeren Ende eines in Richtung auf die Lichtscheibe 3 ausgedehnten Tragarms 30 des Lichtquellenträgers 5' angeordnet, wodurch die Leuchtdiode 24 im montierten Zustand innerhalb des mit einem Reflektor 20 versehenen Innenraums 21 des Gehäuses 2 positioniert ist.
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Durch die Ausbildung der Fahrzeugleuchte 1' ist die Anzahl der Bauteile drastisch reduziert, und durch die mechanisch gesicherte elektrische Verbindung der Lichtquelle 4' zu dem Anschlusskabel 17' ist eine erhöhte Betriebssicherheit gegeben. Durch die Verwendung einer als langlebig bekannten Leuchtdiode (LED) 24 braucht die Lichtquelle 4' nicht mehr austauschbar gehalten zu werden, so dass das Lichtmodul 23 Bestandteil des Kabelbaums des betreffenden Fahrzeugs sein kann, wodurch Montagekosten eingespart werden können. Sofern es die Platzverhältnisse in dem
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Fahrzeug zulassen, können dann auch der Lichtquellenträger 5' und die Lichtscheibe 3 durch Verkleben oder Verschweißen dauerhaft und dicht mit dem Gehäuse 2' verbunden werden, so dass dann auch das Gehäuse 2 und die Lichtscheibe 3 Bestandteil des Kabelbaums sind.
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In einer erfindungsgemäßen Ausführung nach 2 weist die Fahrzeugleuchte 1" ebenfalls nur ein Gehäuse 2', eine transparente Lichtscheibe 3, und ein Lichtmodul 23' auf. Das Lichtmodul 23' umfasst ebenfalls eine als Leuchtdiode 24' ausgebildete Lichtquelle 4", ein Anschlusskabel 17", und einen die Lichtquelle 4" und das Anschlusskabel 17" zumindest im Bereich der elektrischen Kontakteinrichtung 25' einschließenden Lichtquellenträger 5". Die elektrische Kontakteinrichtung 25' ist wiederum als eine unmittelbare und dauerhafte Verbindung in Form einer Lötverbindung 26' der Anschlusskontakte 27' der Leuchtdiode 24' mit den Leitungsanschlüssen 28' des Anschlusskabels 17" ausgebildet. Nunmehr ist die Leuchtdiode 24' aber vollständig von dem in diesem Fall transparent und lichtleitend ausgebildeten Kunststoff des Lichtquellenträgers 5" umschlossen. Der Lichtquellenträger 5" weist einen der Lichtquelle 4" vorgelagerten Lichtleiter 31 in Form eines in Richtung der Lichtscheibe 3 nach außen ausgedehnten Stiels 32 mit einer der Lichtscheibe 3 zugewandten Auskopplungsfläche 33 auf, die im montierten Zustand innerhalb des Innenraums 21' des Gehäuses 2' positioniert ist. Zur Erzielung einer Streulichtabstrahlung weist die Auskopplungsfläche 33 eine konvex nach außen gewölbte Kontur auf, die vorliegend zur Erzielung eines Brillanteffektes aus mehreren ebenen Teilflächen 34 zusammengesetzt ist.
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Bei sonst gleichen vorteilhaften Eigenschaften wie bei der Fahrzeugleuchte 1' nach 1 ist bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Ausführung der Fahrzeugleuchte 1" kein Reflektor in dem Gehäuse 2' mehr erforderlich. Die Fahrzeugleuchte 1" kann somit noch kompakter ausgeführt werden.
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Das Lichtmodul (25') ist durch angeformte Rastelemente (35), die in Rastnuten (36) des Gehäuses (2') greifen, mit dem Gehäuse (2') verrastbar.
