DE10354016A1

DE10354016A1 - Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE10354016A1
Application number: DE10354016A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Kistinger; Tobias Dipl.-Ing. Beugel; Jürgen Dipl.-Ing. Ranft
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH; GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2005-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere Scheinwerfer oder Scheinwerfereinheiten für Kraftfahrzeuge, die ein Gehäuse (10) und eine eine Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses (10) abdeckende, am Gehäuse (10) festgelegte lichtdurchlässige Abdeckscheibe (12) aufweist, wobei ein freier Teil (22) der Abdeckscheibe (12) zumindest abschnittsweise über den Bereich (24) der Abdeckscheibe (12) nach außen hinausragt, in dem diese mit dem Gehäuse (10) verbunden ist und dieses verschließt, wobei in einem Spalt (36) zwischen dem freien Teil (22) der Abdeckscheibe (12) und dem Gehäuse (10) ein Dämpfungselement (26) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung insbesondere Scheinwerfer oder Scheinwerfereinheiten für Kraftfahrzeuge, die ein Gehäuse und eine eine Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses abdeckende, am Gehäuse festgelegte lichtdurchlässige Abdeckscheibe aufweist.
Derartige Beleuchtungseinrichtungen sind aus dem Stand der Technik vielfach bekannt. So weisen Scheinwerfergehäuse in der Regel eine Führungsnut in Form eines U auf, in der die Abdeckscheibe in einer Dichtung geführt ist, da es sich bei einem Scheinwerfer um ein gegenüber der Umgebung abgedichtetes, belüftetes System handelt, bei dem die Abdeckscheibe entweder mit dem Gehäuse dicht verklebt oder mit einer Dichtung geklammert oder verrastet ist.
Dabei sind in den letzten Jahren zunehmend Forderungen laut geworden, auch die Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges bezüglich den Anforderungen des passiven Fußgängerschutzes zu verbessern. So besteht für Fußgänger ein erhebliches Gefährdungspotential, wenn sie mit einem Auto zusammenprallen und der an sich starre Scheinwerfer keinerlei Verformungsweg bereitstellt, der die Aufprallenergie mindert. Bisher sind lediglich bezüglich Scheinwerfern Anstrengungen unternommen worden, zur Abschwächung des mechanischen Gefährdungspotentials gewisse Mindestradien etc. vorzusehen. Sind in der Praxis zahlreiche Sicherheitseinrichtungen für die Insassen von Personenkraftwagen bekannt, wie Gurtstraffer, Airbags, versenkbare Lenksäulen etc., so werden für Fußgänger, die vom Bug eines Kraftfahrzeuges erfasst werden, bisher kaum Sicherheitsmaßnahmen vorgesehen.
Ansätze sind beispielsweise aus der DE 100 62 735 A1 bekannt, einen Scheinwerfer vorzusehen, bei dem die Abdeckscheibe über einen Halterahmen mit dem Gehäuse verbunden ist und bei einer von außen auf die Scheibe wirkenden Stoßbelastung unter Verkürzung des Halterahmens in Fahrzeuglängsrichtung die Scheibe zum Gehäuse hin bewegbar ist und dadurch Energie aufgenommen und der Aufprall gedämpft wird.
Eine weitere Gestaltung, bei der Teile des Scheinwerfers gestaucht werden, offenbart die DE 100 01 794 A1 , bei der das Gehäuse bei einer auf die Scheibe wirkenden Stoßbelastung verkürzt wird. Dabei ist der stauchbare Bereich des Gehäuses wie ein Faltbalg ausgeführt.
Darüber hinaus zeigt die DE 199 26 346 A1 einen Scheinwerfer insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei dem das Scheinwerfergehäuse bei einem definierten Stoß in Längsrichtung nach Überschreiten einer bestimmten Kraft gegen die Fahrtrichtung in der Gehäuseaufnahme des Fahrzeugs um einen vorgegebenen Weg verschiebbar ist. Eine ähnliche Gestaltung offenbart darüber hinaus auch die DE 100 30 373 A1 , die ebenfalls das Gehäuse samt Abdeckscheibe und Beleuchtungseinrichtung im Fahrzeug verschiebbar lagert.
Darüber hinaus sind Gestaltungen bekannt geworden, bei denen das Scheinwerfergehäuse Sollbruchstellen aufweist, und so ein Ausweichen der Lichtscheibe zum Abbau von Stoßenergie möglich machen. Beispielhaft ist hierzu die DE 101 01 789 A1 zu nennen.
Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik bekannt, einseitig Sollbruchstellen in das Dichtbett einzufügen, die jedoch zu Problemen bei der Dichtheit des Scheinwerfers aufgrund von Teileverzug in diesem sensiblen Bereich führen. Darüber hinaus gibt es Ansätze, statt eines U-förmigen Dichtbetts ein L-förmiges Dichtbett vorzusehen, was jedoch die Gefahr birgt, dass neben Undichtigkeiten, die auftreten, da die Dichtung nicht mehr zwangsgeführt in einem U-Querschnitt verläuft, die Scheibe bereits beim einfachen Gegenlehnen oder Schieben eines Kraftfahrzeuges ungewollt herausfällt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungseinrichtung bereitzustellen, die einen verbesserten passiven Fußgängerschutz beim Aufprall eines z. B. Fußgängers auf ein Kraftfahrzeug ermöglicht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Beleuchtungseinrichtung, bei der ein freier Teil der Abdeckscheibe zumindest abschnittsweise über den Bereich der Abdeckscheibe nach außen hinausragt, in dem diese mit dem Gehäuse verbunden ist, wobei in einem Spalt zwischen dem freien Teil der Abdeckscheibe und dem Gehäuse ein Dämpfungselement angeordnet ist.
D. h., die Abdeckscheibe weist eine Querschnittsfläche auf, die zumindest einseitig, insbesondere in der Einbaulage im wesentlichen nach oben, den Querschnitt des Gehäuses, der mit der Abdeckscheibe verbunden ist, überragt. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Abdeckscheibe einen angespritzten Teil aufweist, der mit dem Gehäuse zusammenwirkt und über den die Abdeckscheibe am Gehäuse festgelegt wird. Darüber hinaus ragt zumindest auf einer Seite und zumindest abschnittsweise die Abdeckscheibe über das Gehäuse hinaus. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass im Aufprallfall ein Fußgänger lediglich auf diesen freien Abdeckscheibenabschnitt aufprallt und dieser verhältnismäßig problemlos im Vergleich zu dem starreren mit dem Gehäuse verbundenen Teil der Abdeckscheibe eine Bewegung bzw. Verformung durchführen kann. Insbesondere ist dieser Bereich oft durch Aufprallunfälle dergestalt betroffen, dass ein Fußgänger mit dem Kopf auf ihn aufprallen, wenn er "von oben nach unten" gegen den Scheinwerfer mit dem Kopf trifft.
Um hier einen sichereren Schutz zu gewährleisten, wurde das Kopfverletzungskriterium ("HIC" – "head injury criterion") geschaffen, gemäß dem beim Zusammenstoß mit einem Impaktor eingebrachte Aufprallenergie in bekannter Weise entsprechend einer idealen Kurve der Beschleunigung über die Zeit weitestgehend abgebaut werden muss, wobei die Kurve auf einer Berechnung auf der Grundlage des Betrages an Aufprallenergie, die beim Zusammenstoß aufgenommen werden muss, beruht. Impaktoren sind dabei Teile von Aufprallvorrichtungen, die einen Kopfaufschlag eines Fußgängers mit bestimmten Geschwindigkeiten simulieren und mit Hilfe derer die relevanten geometrischen und Materialparameter beispielsweise einer Motorhaube anhand eines optimalen Verzögerungsverlaufs bewertet werden können.
Darüber hinaus besitzt die Erfindung den Vorteil, dass die Abdeckscheibe aufgrund des Dämpfungselementes, das durch ihr freies Ende entsteht, eine definierte Verformungsbewegung durchführt, bzw., sofern die Abdeckscheibe bzw. das freie Ende der Abdeckscheibe hierbei abgebrochen wird, es nicht zu einem bloßen Kollabieren, sondern über das Dämpfungselement zur Aufnahme weiterer Verformungsenergie kommt.
Auf diese Weise kann der Aufprall einer Person gedämpft werden und unter Umständen werden insbesondere schwere Verletzungen vermieden.
In den anhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung angegeben.
Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 2 steht darüber hinaus nicht nur eine Verformung, sondern ein vollständiges, wenn auch gedämpftes Kollabieren der Abdeckscheibe zur Verfügung. Durch die Gestaltung gemäß Anspruch 3 können auf einfache Weise bereits bei der Herstellung der zumeist im Spritzgussverfahren hergestellten Teile des Scheinwerfers, nämlich des Gehäuses und der Lichtscheibe die Trennstellen eingebracht werden, ohne zusätzliche Montage notwendig zu machen.
Die Ansprüche 4 bis 8 betreffen die konkrete Ausgestaltung des Dämpfungselementes.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine erste Ausgestaltung der Erfindung;
2 eine zweite alternative Ausgestaltung;
3 eine dritte alternative Ausgestaltung und
4 eine weitere alternative Ausgestaltung der Erfindung.
In 1 ist ein Ausschnitt aus einem Schnitt in Fahrzeuglängsrichtung durch eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung in schematischer Darstellung gezeigt. Dabei ist das Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung mit 10 bezeichnet. Das Gehäuse 10 wird in eine Lichtabstrahlrichtung durch eine Abdeckscheibe 12 verschlossen. Dabei weist die Lichtabdeckscheibe 12 neben der den Scheinwerfer abschließenden Scheibe einen Abschnitt 14 auf, der in Richtung auf das Gehäuse 10 verläuft und mit diesem so zusammenwirkt, dass eine dichte Verbindung von Gehäuse 10 und Abdeckscheibe 12 erreicht wird. Dafür weist das Gehäuse 10 eine U-förmige Aufnahme und Führung 16 auf, in der das freie Ende des Abschnitts 14 geführt ist und dort über eine Dichtung 18 festgelegt ist. Der Innenraum 20 der Beleuchtungseinrichtung, in der der Reflektor sowie die Lichtquelle angeordnet ist, wird so gegen Schmutz und Nässe gesichert.
Darüber hinaus weist die Abdeckscheibe 12 ein freies Teil 22 auf, das über den Teil der Abdeckscheibe 12 hinausragt, der mit dem Gehäuse 10 verbunden ist und das Gehäuse 10 in der Lichtabstrahlrichtung verschließt. D. h., die Abdeckscheibe 12 weist einen Bereich 24 auf, dessen in Fahrzeuglängsrichtung betrachteter Querschnitt im wesentlichen der Querschnittsfläche des Gehäuses entspricht. In der Einbauposition weist dann der freie Teil 22 von diesem Teil 24 ausgehend nach oben bzw. in Richtung einer Motorhaube eines Kraftfahrzeuges. Die beiden Teile 22 und 24 der Lichtabdeckscheibe 12 sind einstückig miteinander verbunden und werden beim Spritzgussprozess, mit dem die Abdeckscheibe 12 hergestellt wird, zusammen erzeugt.
Im Unfallfall wird nun ein Fußgänger, der in der Regel von oben vorne mit dem Kopf auf einen Scheinwerfer auftrifft, zumeist mit dem freien Bereich 22 in Kontakt kommen. Um ein Kollabieren des Bereiches 22 zu ermöglichen, ist gemäß einer ersten Alternative ein Dämpfungselement in Form einer Feder 26 vorgesehen, die die Stoßenergie durch Zusammenstauchen z. T. aufnimmt. Darüber hinaus wird ein Teil der Stoßenergie durch die Verformung des Teils 22 erreicht. Schließlich kann eine Trennstelle 28 vorgesehen sein, die durch eine Materialschwächung im Bereich des freien Endes 22 oberhalb der Anbindung des Abschnitts 14 vorgesehen ist. Je nach Aufprallstärke, d. h. bei Überschreiten eines gewissen Grenzwertes an Aufprallkraft, wird dann der freie Teil 22 im Bereich der Trennstelle 28 abbrechen und sich gedämpft durch die Feder in Richtung des Pfeiles 30 bewegen. Hierdurch wird weitere Energie absorbiert.
Dabei kann die Abdeckscheibe 12 vorzugsweise eine lichtdurchlässige Scheibe sein, die aus Kunststoff besteht und zumindest im wesentlichen glatt ausgebildet ist oder bereichsweise ein optisches Profil aufweist. Auch das Gehäuse 10 kann im Spritzgussverfahren hergestellt sein und damit ebenfalls aus Kunststoff bestehen.
2 zeigt nun eine weitere Ausgestaltung, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sein sollen. Hierbei ist als Dämpfungselement 26 ein im Querschnitt im wesentlichen runder Wulst bestehend aus einem Elastomerschaum 32 sowie einem Kern aus Metallgewebe 34 in dem Luftspalt 36 zwischen Gehäuse 10 und dem freien Ende 22 der Abdeckscheibe 12 eingebracht. Das Dämpfungselement 26 wird hier durch Klemmung, d. h. kraftschlüssig zwischen den Bauteilen 10 und 22 gehalten. Die Abdeckscheibe 12 ist so ausgelegt, dass eine Verformung im Bereich des freien Endes 22 erfolgt, wobei jedoch keine Trennstelle zum Abtrennen des freien Endes 22 vorgesehen ist. Allerdings kann auch hier ein Abbrechen des freien Endes 22 bei Überschreiten eines definierten Grenzwertes an Energie erfolgen. Der Grenzwert liegt hier jedoch höher als bei der Gestaltung gemäß 1 bei Verwendung gleicher Materialien.
Bei einem Aufprall eines Fußgängers auf einen Scheinwerfer gemäß 2 erfolgt eine Deformation des freien Endes in Richtung des Pfeils 30, wodurch das Dämpfungselement 26 derart gestaucht wird, dass sich sein Querschnitt in Richtung der Fahrzeuglängsachse vergrößert und in im wesentlichen vertikaler Richtung verringert. Eine gewisse Stabilität des Dämpfungselementes 26 wird hierbei durch den Kern aus Metallgewebe 34 erreicht.
3 zeigt eine weitere Ausgestaltung, wobei zwischen dem freien Ende 22 der Abdeckscheibe 12 und dem Gehäuse 10 ein als separates Montageteil ausgebildetes Dämpfungselement 26 vorgesehen ist, das aus einem Metallprofil 38 oder einem Kunststoffprofil besteht, das im Falle einer Verformung des freien Endes 22 in Richtung des Pfeils gestaucht wird und sich ebenfalls unter Aufnahme von Stoßenergie plastisch verformt.
Das separate Montageteil ist hierbei aus einem ausreichend verformbaren Metall gebildet.
Die Halterung des Montageteils erfolgt durch Klemmung; das Teil kann jedoch auch in den Luftspalt 36 eingeklebt werden.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, statt des Metallteils ein Zweikomponentenspritzgießteil aus Kunststoff vorzusehen. Das Zweikomponentenspritzgießteil umfasst dann zum einen das Dämpfungselement 26 und zum anderen entweder die Abdeckscheibe 12 oder das Gehäuse 10. Vorteilhaft ist hierbei, dass dieses Teil unmittelbar bei der Herstellung entweder des Gehäuses 10 oder der Abdeckscheibe 12 mit hergestellt werden kann, so dass die spätere Montage deutlich vereinfacht ist und Fehler weitestgehend ausgeschlossen werden. Darüber hinaus kann auch auf die geänderte und zusätzliche Befestigung des Teils verzichtet werden.
Schließlich zeigt 4 eine weitere Gestaltung, bei der in dem Luftspalt 36 zwischen dem freien Ende 22 der Abdeckscheibe 12 und dem Gehäuse 10 eine oder mehrere Verbindungsrippen 40 vorgesehen sind, die angespritzt werden können. 4 zeigt hierbei eine ungeschnittene Rippe 40. Die Verbindungsrippen können dabei entweder am Gehäuse oder an der Lichtscheibe angespritzt sein und entweder in horizontaler Richtung oder in vertikaler Richtung verlaufen.
Darüber hinaus können in jeder Verbindungsrippe 40 die hier gezeigten Trennlinien 42 vorgesehen sein, die entsprechend der Gestaltung der Verbindungsrippe 40 ebenfalls im wesentlichen horizontal oder vertikal verlaufen, wobei auch, wie hier gezeigt, schräge Verläufe unter einem Winkel zur Horizontalen bzw. zur Vertikalen möglich sind. Das Dämpfungselement 26, das hierbei durch eine Mehrzahl von Rippen 40 gebildet wird, kollabiert dabei entlang der Trennlinien 42 bei einem Aufprall eines Fußgängers auf eine so ausgestattete Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs.
Dabei kann durch sämtliche Gestaltungen die Aufprallenergie deutlich reduziert werden und somit die Gefahr für einen Fußgänger verringert wird.

Claims

Beleuchtungseinrichtung, insbesondere Scheinwerfer oder Scheinwerfereinheiten für Kraftfahrzeuge, die ein Gehäuse (10) und eine eine Lichtaustrittöffnung des Gehäuses (10) abdeckende, am Gehäuse (10) festgelegte lichtdurchlässige Abdeckscheibe (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein freier Teil (22) der Abdeckscheibe (12) zumindest abschnittsweise über den Bereich (24) der Abdeckscheibe (12) nach außen hinausragt, in dem diese mit dem Gehäuse (10) verbunden ist und dieses verschließt, wobei in einem Spalt (36) zwischen dem freien Teil (22) der Abdeckscheibe (12) und dem Gehäuse (10) ein Dämpfungselement (26) angeordnet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckscheibe (12) und/oder das Gehäuse (10) eine oder mehrere Trennstellen (28) aufweisen.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstellen (28, 42) als Materialschwächungen bzw. Querschnittsverringerungen ausgebildet sind.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (26) ein separates Bauteil ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Dämpfungselement (26) ein Federelement ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (26) aus einem Elastomer besteht.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (26) integraler Bestandteil des Gehäuses (10) oder der Abdeckscheibe (12) ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (26) mit dem Gehäuse (10) oder der Abdeckscheibe (12) als Zwei-Komponenten-Spritzgießteil ausgebildet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement aus mehreren integral mit dem Gehäuse (10) oder der Abdeckscheibe (12) verbundenen Verbindungsrippen (40) besteht, die mit einer oder mehreren Trennstellen (42) ausgebildet sind.