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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Eine solche Beleuchtungseinrichtung ist aus der
DE 10 2004 058 200 B4 bekannt und weist ein Gehäuse und wenigstens ein zur Erzeugung von Licht eingerichtetes und in dem Gehäuse angeordnetes Lichtmodul auf, wobei das wenigstens eine Lichtmodul von einem tragenden Strukturelement der Beleuchtungseinrichtung gehalten wird und wobei das Gehäuse ein als Einbauschacht ausgestaltetes erstes Gehäuseteil mit einer Öffnung aufweist, die von dem tragenden Strukturelement verschlossen wird.
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Die bekannte Beleuchtungseinrichtung stellt einen Scheinwerfer mit mehreren LED-Lichtmodulen dar (LED: Licht emittierende Diode), die gemeinsam eine schwenkbare Lichtverteilung erzeugen sollen. Die Verwendung mehrerer Lichtmodule dient dabei zur Verringerung der Einbautiefe des Scheinwerfers. Die tragende Struktur hat bei diesem Stand der Technik zunächst die Aufgabe, die Lage der Lichtmodule relativ zueinander festzulegen, um eine Einstellung ihrer optischen Achse zu ermöglichen. Darüber hinaus dient die tragende Struktur als Kühlkörper und weist zu diesem Zweck insbesondere Kühlrippen auf, die durch Öffnungen im rückwärtigen Teil des Gehäuses ins Freie ragen.
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Im Übrigen ist die tragende Struktur von ihren Abmessungen her dazu eingerichtet, bei der Montage des Scheinwerfers durch dessen Lichtaustrittsöffnung hindurch in das Gehäuse eingeführt und darin mit von hinten in das Gehäuse hineinragenden Schrauben gehalten zu werden. Nach der Montage des Scheinwerferinventars, zu dem außer den Lichtmodulen auch noch Designelemente wie Abdeckrahmen gehören, wird die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers durch eine transparente Abdeckscheibe verschlossen.
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In der Regel wird die transparente Abdeckscheibe bei heutigen Scheinwerfern in ein Dichtbett geklebt, so dass das Innere des Scheinwerfers nach der Montage nicht mehr oder nur noch Serviceöffnungen auf der Rückseite zugänglich ist. Dass die LED-Lichtmodule dann ebenfalls nicht mehr zugänglich sind oder zumindest durch die vergleichsweise kleinen Serviceöffnungen nicht austauschbar sind, wird dabei mit Blick auf die üblicherweise sehr lange Lebensdauer der LED-Lichtquellen in Kauf genommen. Sollte wider Erwarten eines der Lichtmodule vorzeitig defekt werden, muss dann der komplette Scheinwerfer getauscht werden.
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Von diesem Stand der Technik unterscheidet sich die vorliegende Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Diese sehen vor, dass das erste Gehäuseteil und das tragende Strukturelement dazu eingerichtet sind, ein Abnehmen des tragenden Strukturelements von der Öffnung zu erlauben, bei dem das Lichtmodul durch die Öffnung hindurch aus dem Einbauschacht herausgeführt wird.
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Dadurch ergeben sich die folgenden Vorteile: Bei der Erstmontage ergibt sich der Vorteil einer guten, nicht durch das Gehäuse eingeschränkten Zugänglichkeit des hier als Montageträger dienenden tragenden Strukturelements. Dies erlaubt eine vereinfachte Fertigung und Prüfung des vormontierten tragenden Strukturelements mit montierten Lichtmodulen und gegebenenfalls ebenfalls montiertem weiteren Inventar der Beleuchtungseinrichtung, wie Abdeckrahmen und/oder anderen Designelementen und/oder anderen technischen Komponenten wie Verstellantrieben für horizontal und/oder vertikal schwenkbare Lichtmodule und/oder Steuergeräte, ohne dass diese Aufzählung als abschließend verstanden werden soll.
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Vorteilhaft ist auch, dass verschiedene Varianten der Bestückung des tragenden Strukturelements mit der immer gleichen Geometrie der Abdeckscheibe und des ersten Gehäuseteils kombiniert werden können. Dadurch ergibt sich eine hohe Flexibilität bei der Fertigung. Das erste Gehäuseteil ist dabei zum Beispiel für eine bestimmte Kraftfahrzeugbaureihe charakteristisch. Damit ergibt sich insbesondere eine erhöhte Zuverlässigkeit und Flexibilität der Fertigung bei verringerten Kosten.
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Darüber hinaus erlauben diese Merkmale ein zerstörungsfreies Öffnen und Schließen der Beleuchtungseinrichtung, wobei das Lichtmodul und gegebenenfalls weiteres, am tragenden Strukturelement befestigtes Inventar der Beleuchtungseinrichtung beim Öffnen frei zugänglich wird und mit dem tragenden Strukturelement zusammen losgelöst vom ersten Gehäuseteil gehandhabt werden kann.
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Dies gilt auch dann, wenn die Beleuchtungseinrichtung im Kraftfahrzeug montiert ist. Dadurch sind defekte Bauteile im Reparaturfall leicht zugänglich und gegebenenfalls durch ein Austauschmodul einfach und kostengünstig zu reparieren, ohne dass ein Austausch der kompletten Beleuchtungseinrichtung erforderlich ist. Außerdem ergibt sich die Möglichkeit, die lichttechnische Ausstattung eines Kraftfahrzeugs auch im Nachhinein, also nach der Herstellung, zu verändern, was interessante Nachrüstungsoptionen für den sogenannten after-market eröffnet.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Gehäuseteil eine transparente Abdeckscheibe aufweist.
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Bevorzugt ist auch, dass das tragende Strukturelement ein der transparenten Abdeckscheibe gegenüber liegendes zweites Gehäuseteil bildet und entgegen einer Lichtabstrahlrichtung der Beleuchtungseinrichtung von dem ersten Gehäuseteil trennbar ist.
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Ferner ist bevorzugt, dass das erste Gehäuseteil ein stofflich zusammenhängendes, einstückiges Bauteil ist. Das erste Gehäuseteil kann bei dieser Ausgestaltung in einem einzigen Spritzgussschritt aus einer Komponente hergestellt werden.
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Bevorzugt ist auch, dass das erste Gehäuseteil aus einem eine Lichtaustrittsöffnung aufweisenden Einbauschacht und einer die Lichtaustrittsöffnung abdeckenden, vorn Einbauschacht verschiedenen aber mit dem Einbauschacht unlösbar verbundenen transparenten Abdeckscheibe besteht. Dadurch kann ein zuverlässig dichter Übergang der Scheibe zum Gehäuse gewährleistet werden, ohne dass die diese Zuverlässigkeit mit Einbußen bei der Zugänglichkeit des Inventars des Scheinwerfers oder allgemeiner, der Beleuchtungseinrichtung, erkauft werden muss.
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Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich durch wenigstens ein Designelement aus, das von außen durch die Abdeckscheibe sichtbar an dem tragenden Strukturelement befestigt ist.
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Ferner ist bevorzugt, dass das Designelement ein Abdeckrahmen ist, der Teile des wenigstens einen Lichtmoduls und/oder des tragenden Strukturelements gegenüber einem durch die transparente Abdeckscheibe von außerhalb der Beleuchtungseinrichtung her erfolgenden Einblick abdeckt.
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Dadurch können weniger attraktive Bestandteile der Beleuchtungseinrichtung, wie zum Beispiel Stellmotoren für eine Leuchtweitregulierung und/oder Blendenverstellung und/oder zur Steuerung von Lichtfunktionen dienende Steuergeräte, die das Erscheinungsbild der Beleuchtungseinrichtung beeinträchtigen würden, gegen Einblicke von Außen abgedeckt werden.
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Bevorzugt ist auch, dass das Designelement lösbar mit dem tragenden Strukturelement verbunden ist. Dadurch wird der Gestaltungsspielraum und die im Nachrüstmarkt (after-markt) attraktive Individualisierbarkeit des Erscheinungsbildes der Beleuchtungseinrichtung erhöht. Diese Ausgestaltung erlaubt zum Beispiel eine Verwendung von an die Karosseriefarbe angepassten Farben für die Designelemente, wobei ansonsten gleiche tragende Strukturelemente für sämtliche möglichen Farben verwendet werden können. Eine nachträgliche Individualisierbarkeit ergibt sich dabei dadurch, dass der bei konventionellen Scheinwerfern nach der Herstellung der Beleuchtungseinrichtung nicht mehr zugängliche Abdeckrahmen relativ einfach ausgetauscht werden kann.
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Ferner ist bevorzugt, dass die tragende Struktur eine Gitterstruktur oder eine Wabenstruktur aufweist. Mit einer solchen Gitter- oder Wabenstruktur kann die zum Halten des Inventars der Beleuchtungseinrichtung erforderliche mechanische Festigkeit des tragenden Strukturelements mit einem geringen Gewicht verwirklicht werden. Durch Ausfüllen einzelner Zellen der Gitter- oder Wabenstruktur mit Vollmaterial kann zum Beispiel in der Nähe von Knotenpunkten eine höhere Festigkeit erzielt werden und/oder es können Kerbwirkungen vermieden werden, wenn Zellen ausgefüllt werden, in deren Ecken in mehrere Richtungen wirkende Belastungen auftreten.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Beleuchtungseinrichtung wenigstens ein elastisches Element aufweist, welches das tragende Strukturelement an dem ersten Gehäuseteil elastisch abstützt.
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Die Abstützung verbessert das Standvermögen der tragenden Strukturelemente gegenüber Belastungen, wie sie bei Vibrationen im Betrieb des Kraftfahrzeugs auftreten. Diese Belastungen werden insbesondere dann verringert, wenn Teile, die besonders weit in die Beleuchtungseinrichtung hineinragen, mit einem oder mehreren elastischen Elementen elastisch an der Innenseite des ersten Gehäuseteils abgestützt werden.
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Dabei ist bevorzugt, dass das elastische Element so angeordnet ist, dass die elastische Abstützung bei in das Kraftfahrzeug eingebauter Beleuchtungseinrichtung eine zur Hochachse des Kraftfahrzeugs parallele Komponente aufweist.
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Diese Ausgestaltung erlaubt insbesondere eine Abstützung in Schwerkraftrichtung. Dies ist vorteilhaft, das in dieser Richtung die größten Stoßbelastungen auftreten.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegeben Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:
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1 einen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung;
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2 das Ausführungsbeispiel aus der 1 in einem geöffneten Zustand, ebenfalls in einer Schnittdarstellung;
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3 eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels; und
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4 eine Schnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung.
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Im Einzelnen zeigt die 1 eine Beleuchtungseinrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Lichtmodul 12, das von einem tragenden Strukturelement 14 der Beleuchtungseinrichtung 10 gehalten wird. Das Lichtmodul 12 ist dazu eingerichtet, Licht für eine Lichtfunktion eines Kraftfahrzeugs, sei es eine Scheinwerferlichtfunktion oder eine Signallichtfunktion, zu erzeugen.
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Unter einer Scheinwerferlichtfunktion wird dabei die Erzeugung einer Lichtverteilung verstanden, mit der das Fahrzeugumfeld beleuchtet wird, damit der Fahrer im Fahrweg liegende Hindernisse erkennt. Beispiele von Scheinwerferlichtfunktionen sind Abblendlichtfunktionen und Fernlichtfunktionen sowie Rückfahrscheinwerfer-Lichtfunktionen.
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Beispiele von Signallichtfunktionen sind Tagfahrlichtfunktionen, Blinklichtfunktionen, Bremslicht-, Positionslicht- und Schlusslichtfunktionen, ohne dass diese Aufzählungen als abschließend verstanden werden sollen. Aus den aufgezählten Beispielen ergibt sich, dass die Beleuchtungseinrichtung sowohl ein Frontscheinwerfer, eine Bugleuchte oder eine Heckleuchte sein kann, wobei unter einer Leuchte hier eine im Wesentlichen Signallichtfunktionen erfüllende Beleuchtungseinrichtung verstanden wird.
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Das Gehäuse weist eine transparente Abdeckscheibe 16 auf, durch die hindurch das Lichtmodul 12 in einer Lichtaustrittsrichtung 18 von der Beleuchtungseinrichtung 10 abgestrahlt wird. Im eingebauten Zustand entspricht die Lichtaustrittsrichtung 18 in vielen Ausgestaltungen ungefähr der Längsrichtung des Fahrzeugs und ist ungefähr rechtwinkelig zu einer Hochachseneinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs ausgerichtet.
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2 zeigt die Beleuchtungseinrichtung 10 aus der 1 in einem geöffneten Zustand, bei dem die Beleuchtungseinrichtung 10 in zwei Teile zerlegt ist. Dabei verdeutlicht die 2 insbesondere, dass das Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung 10 ein als Einbauschacht 24 ausgestaltetes erstes Gehäuseteil 26 mit einer Öffnung 28 aufweist. Die Öffnung 28 wird im montierten Zustand von dem tragenden Strukturelement 14 abgedeckt. Das erste Gehäuseteil 26 und das tragende Strukturelement 14 sind zusammen dazu eingerichtet, ein Abnehmen des tragenden Strukturelements 14 von der Öffnung 28 zu erlauben, so dass das Lichtmodul 12 durch die Öffnung 28 hindurch aus dem Einbauschacht 24 herausgenommen und durch die Öffnung 28 hindurch einsetzbar ist.
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Bei der dargestellten Ausgestaltung bedeutet das, dass das Innere der Beleuchtungseinrichtung 10 vollständig nach hinten aus dem Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung 10 herausgenommen werden kann. In alternativen Ausgestaltungen könnte die Öffnung 28 auch als Seitenwand oder als oberer Deckel oder als unterer Boden der Beleuchtungseinrichtung 10 ausgestaltet sein. Dies richtet sich nach den Einbauplatzverhältnissen, für die die Beleuchtungseinrichtung 10 konstruiert wird.
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In der Ausgestaltung, die in den 1 und 2 dargestellt ist, bildet das tragende Strukturelement 14 ein der transparenten Abdeckscheibe 16 gegenüber liegendes zweites Gehäuseteil, das entgegen der Lichtabstrahlrichtung 18 von dem ersten Gehäuseteil 26 trennbar ist. Im getrennten Zustand ist die Beleuchtungseinrichtung 10 geöffnet.
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Das Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung 10 besteht aus dem ersten Gehäuseteil 26 und dem abnehmbaren tragenden Strukturelement 14, an dem das Inventar der Beleuchtungseinrichtung 10 montiert ist. Das tragende Strukturelement 14 bildet insofern ein abnehmbares Gehäuseteil, das bevorzugt die Rückseite, alternativ aber auch eine Oberseite oder Unterseite des Gehäuses der Beleuchtungseinrichtung 10 bildet. Dabei ist das Lichtmodul 12 und bevorzugt weiteres Inventar wie weitere Lichtmodule, Designelemente wie Abdeckrahmen, sowie die Steuerung und Energieversorgung des wenigstens einen Lichtmoduls an der Innenseite des tragenden Strukturelements 14 montiert. Die vom tragenden Strukturelement 14 abgedeckte Öffnung 28 kann als große Montage- und Service-Öffnung betrachtet werden.
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Im zusammengefügten Zustand des Gehäuses wird das tragende Strukturelement 14 mit Befestigungselementen 29 am ersten Gehäuseteil 26 gehalten. Die Befestigungselemente 29 sind dabei so beschaffen, dass sie ein Lösen des tragenden Strukturelements 14 von dem die Öffnung 28 des ersten Gehäuseteils 26 umlaufenden Rand des ersten Gehäuseteils 26 erlauben. Beispiele solcher Befestigungselemente sind Elemente von Schraubverbindungen wie Schrauben und Muttern oder Gewindebolzen und Muttern oder Gewindelöcher und Schrauben oder federnde Rastelemente.
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Eine alternativ an dem tragenden Strukturelement 14 oder dem ersten Gehäuseteil 26 angeordnete Dichtung 31 liegt im zusammengefügten Zustand von tragendem Strukturelement 14 und erstem Gehäuseteil 26 so zwischen den beiden Gehäuseteilen 26 und 14, dass sie die Öffnung 28 umläuft und das Innere der Beleuchtungseinrichtung 10 gegen den Außenraum abdichtet.
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Das erste Gehäuseteil 26 weist die transparente Abdeckscheibe 16 auf. Die transparente Abdeckscheibe 16 bildet also einen Bestandteil des ersten Gehäuseteils 26. Das erste Gehäuseteil 26 ist in einer ersten Ausgestaltung ein stofflich mit der transparenten Abdeckscheibe 16 zusammenhängendes, einstückiges Bauteil. Das erste Gehäuseteil 26 ist dann bevorzugt im Ganzen transparent ausgestaltet. Das erste Gehäuseteil 26 kann bei dieser Ausgestaltung in einem einzigen Spritzgussschritt aus einer Komponente hergestellt werden.
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In einer alternativen Ausgestaltung wird das erste Gehäuseteil 26 in zwei aufeinander folgenden Spritzgussschritten aus zwei Komponenten hergestellt, von denen die eine farblos oder farbig transparent und die andere bevorzugt intransparent ist. Der transparente Teil bildet dann die Abdeckscheibe 16 und der intransparente Teil bildet dann den Rest des ersten Gehäuseteils 26.
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In der Ausgestaltung, die in den 1 und 2 dargestellt ist, erstreckt sich die Abdeckscheibe jeweils bis zu den Kanten 30 und 32. Der in Lichtaustrittsrichtung 18 hinter den Kanten 30, 32 liegende Teil des ersten Gehäuseteils 26 bildet dabei die transparente Abdeckscheibe 16, während der komplementäre, zwischen den Kanten 30 und 32 auf der einen Seite und der Öffnung 28 des ersten Gehäuseteils 26 auf der anderen Seite liegende Rest des ersten Gehäuseteils 26 den je nach Ausgestaltung transparenten oder intransparenten Rest des ersten Gehäuseteils 26 bildet.
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In einer weiteren Ausgestaltung besteht das erste Gehäuseteil 26 aus einem eine Lichtaustrittsöffnung 34 aufweisenden Einbauschacht 24, der von einem Gehäusemantel 36 berandet wird, und einer die Lichtaustrittsöffnung 34 abdeckenden, vom Gehäusemantel 36 verschiedenen aber mit dem Gehäusemantel 36 unlösbar verbundenen transparenten Abdeckscheibe 16. In dieser Ausgestaltung weist die Beleuchtungseinrichtung zum Beispiel eine Abdeckscheibe 16 auf, die mit dem Gehäusemantel 36 unlösbar verklebt ist, wie es bei konventionellen Scheinwerfern üblich ist.
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Die 3 zeigt eine Ausgestaltung eines tragenden Strukturelements 38, das eine fachwerkartige Gitter- oder Wabenstruktur 40 aufweist. Mit einer solchen Gitter- oder Wabenstruktur 40 kann die zum Halten des Inventars der Beleuchtungseinrichtung erforderliche mechanische Festigkeit des tragenden Strukturelements mit einem geringen Gewicht verwirklicht werden. Dabei können einzelne Zellen 42 der Gitter- oder Wabenstruktur 40 auch mit Vollmaterial ausgefüllt sein, um zum Beispiel in der Nähe von Knotenpunkten eine höhere Festigkeit zu erzielen oder um Kerbwirkungen zu vermeiden.
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Die tragenden Strukturelemente 14 und 38 müssen jeweils ausreichend stabil sein, um den im Fahrzeugbetrieb auftretenden Belastungen, die zum Beispiel durch Vibrationen bedingt sind, standhalten zu können.
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In der Ausgestaltung, die in der 3 dargestellt ist, trägt das tragende Strukturelement 38 zusätzlich zu einem ersten Lichtmodul 12 wenigstens ein zweites Lichtmodul 44. Darüber hinaus unterscheidet sich das tragende Strukturelement 38 von dem tragenden Strukturelement 14 durch Designelemente 46, die ebenfalls an dem tragenden Strukturelement 38 befestigt sind.
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Bei den Designelementen 46 handelt es sich bevorzugt um einen Abdeckrahmen oder Teile eines Abdeckrahmens, der bei im Kraftfahrzeug montierter Beleuchtungseinrichtung 10 von außen sichtbar ist und der ästhetisch weniger attraktive Bestandteile der Beleuchtungseinrichtung 10, wie zum Beispiel Stellmotoren für eine Leuchtweitregulierung und/oder Blendenverstellung und/oder zur Steuerung von Lichtfunktionen dienende Steuergeräte gegen Einblicke von Außen abdeckt.
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Die Befestigung der Designelemente 46 erfolgt bevorzugt mit Hilfe lösbarer Befestigungselemente 48. Für die lösbaren Befestigungselemente 48 gilt das Gleiche, wie weiter oben bereits zu den lösbaren Befestigungselementen 29 ausgeführt worden ist. Die Befestigungselemente 48 können insbesondere Elemente von Schraubverbindungen oder Rastverbindungen sein. Dadurch wird der Gestaltungsspielraum und die im Nachrüstmarkt (after-markt) attraktive Individualisierbarkeit des Erscheinungsbildes der Beleuchtungseinrichtung erhöht.
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Diese Ausgestaltung erlaubt zum Beispiel eine Verwendung von an die Karosseriefarbe angepassten Farben für die Designelemente 46, wobei ansonsten gleiche tragende Strukturelemente für sämtliche möglichen Farben verwendet werden können. Eine nachträgliche Individualisierbarkeit ergibt sich dabei dadurch, dass der bei konventionellen Scheinwerfern nach dem Montage nicht mehr zugängliche Abdeckrahmen der unter Bezug auf die 3 beschriebenen Ausgestaltung relativ einfach ausgetauscht werden kann.
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3 zeigt darüber hinaus ein elastisches Element 50, welches das tragende Strukturelement 38 an dem ersten Gehäuseteil 26 elastisch abstützt. Wie bereits erwähnt wurde, müssen die tragenden Strukturelemente erfindungsgemäßer Beleuchtungseinrichtungen ausreichend stabil sein, um zum Beispiel Belastungen zu tolerieren, wie sie bei Vibrationen im Betrieb des Kraftfahrzeugs auftreten. Diese Belastungen werden verringert, wenn Teile, die besonders weit in die Beleuchtungseinrichtung hineinragen, mit einem oder mehreren elastischen Elementen 50 elastisch an der Innenseite des ersten Gehäuseteils 26 abgestützt werden.
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Da die größten Belastungen in Schwerkraftrichtung auftreten, ist das elastische Element 50 bevorzugt so angeordnet, dass die elastische Abstützung, also die sich bei einer Verformung ergebene Rückstellkraft, bei in das Kraftfahrzeug angebauter Beleuchtungseinrichtung eine zur Hochachseneinrichtung 22 parallele Komponente aufweist.
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Im Übrigen unterscheiden sich verschiedene Einbaumodule, wie sie hier in Form der mit Lichtmodulen und weiteren Elementen verschieden bestückten tragenden Strukturelemente 14 und 38 vorgestellt worden sind, insbesondere mit Blick auf die Schnittstelle zum ersten Gehäuseteil 26 nicht voneinander.
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Daher können verschiedene Varianten von Beleuchtungseinrichtungen mit einem hohen Anteil gleicher Teile verwirklicht werden. So können zum Beispiel die Lichtmodule 12 und/oder 44 bei einer Variante mit Glühlampen, bei einer anderen Variante mit Gasentladungslampen, oder bei einer weiteren Variante mit Halbleiterlichtquellen ausgerüstet sein, so dass diese verschiedenen Varianten letztlich verschiedene Lichtmodule aufweisen.
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Trotz dieser Unterschiede kann dann für diese Varianten zumindest das gleiche erste Gehäuseteil 26 verwendet werden. Darüber hinaus erlaubt es der modulare Aufbau der hier beschriebenen Beleuchtungseinrichtung, dass gleiche Einbaumodule, also jeweils mit Lichtmodulen und anderen Anbauteilen gleich bestückte tragende Strukturelemente mit verschieden ausgestalteten ersten Gehäuseteilen 26 kombiniert werden. Es ist lediglich erforderlich, dass die verschiedenen ersten Gehäusebauteile 26 jeweils die gleiche Schnittstelle ihrer Öffnung 28 und einen ausreichend tiefen Einbauschacht 24 aufweisen.
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Um für jede Variante eine ausreichende Belüftung zu gewährleisten, werden in einer Ausgestaltung mehrere Öffnungen im ersten Gehäuseteil 26 und/oder in der die Öffnung 28 des ersten Gehäuseteils 26 abdeckenden Wand des tragenden Strukturelements 14 oder 38 geplant und vorbereitet. Die Vorbereitung kann zum Beispiel dadurch realisiert werden, dass Soll-Bruchstellen vorgesehen sind, mit den durch die Geometrie der Soll-Bruchstelle vorgegebener Form aus dem ersten Gehäuseteil 26 und/oder der genannten Wand entnommen werden kann, um eine Öffnung herzustellen. Je nachdem, welche Variante dann tatsächlich verwirklicht wird, werden dann die jeweils benötigten Öffnungen geöffnet.
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Die Lichtmodule können als Reflexionsmodule oder als Projektionsmodule realisiert sein. Reflexionsmodule zeichnen sich durch einen Reflektor aus, der das Licht einer Lichtquelle sammelt und aus dem gesammelten Licht eine gewünschte Lichtverteilung bildet, indem er das gesammelte Licht in einer durch seine Geometrie vorbestimmten Weise in das Umfeld des Kraftfahrzeugs richtet.
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Projektionsmodule zeichnen sich dagegen dadurch aus, dass das Licht der Lichtquelle durch eine Projektionsoptik in das Umfeld des Kraftfahrzeugs projiziert wird. Bei einer direkt abbildeten Projektionsoptik befindet sich die Lichtquelle bevorzugt in einer Petzval-Fläche der Projektionsoptik, so dass die Lichtaustrittfläche der Lichtquelle direkt in das Umfeld des Kraftfahrzeugs abgebildet wird. Eine solche direkt erfolgende Abbildung eignet sich insbesondere für Halbleiterlichtquellen, die mehrere Licht emittierende Halbleiterchips besitzen.
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Die Lichtaustrittsflächen der Halbleiterchips werden dabei bevorzugt so angeordnet, dass die resultierende Lichtaustrittsfläche ein Urbild der gewünschten Lichtverteilung darstellt. Dieses Urbild wird dann von der Projektionsoptik direkt in das Umfeld des Kraftfahrzeugs projiziert wird. Für solche direkt abbildenden Projektionssysteme sind Halbleiterlichtquellen besonders gut geeignet, weil sie im Gegensatz zu Glühlampen oder Gasentladungslampen Halbraumstrahler sind.
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Häufig werden aber auch indirekt abbildende Projektionssysteme verwendet. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass Licht einer Lichtquelle zu einem Zwischenbild fokussiert wird, dass sich in der Petzval-Fläche einer Projektionsoptik befindet. Die Projektionsoptik bildet dann das Zwischenbild als Lichtverteilung im Umfeld des Kraftfahrzeugs ab. Die Form der Lichtverteilung kann dabei durch Begrenzen des Zwischenbildes mit einer oder mehreren Blenden beeinflusst werden.
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Das tragende Strukturelement 14 und/oder 38 wird bevorzugt als metallisches Formteil, zum Beispiel als Leichmetall-Druckgussteil verwirklicht. Dies hat nicht nur den Vorteil einer hohen Festigkeit bei geringem Gewicht, sondern auch den Vorteil einer hohen Wärmekapazität und einer guten Wärmeleitung. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn als Lichtquelle eine oder mehrere Halbleiterlichtquellen verwendet werden.
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Anders als beim Betrieb von Glühlampen wird die beim Betrieb von Halbleiterlichtquellen entstehende elektrische Verlustwärme nicht in Lichtrichtung abgestrahlt, sondern sie wird im Chip selbst frei und muss von dort abgeführt werden, um eine temperaturbedingte Beeinträchtigung der Chip-Funktion zu vermeiden.
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4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Bugleuchte, insbesondere einer Tagfahrlicht-Leuchte 100. Die Tagfahrlicht-Leuchte 100 besitzt ein erstes Gehäuseteil 102, das als stofflich zusammenhängendes, einstückiges Bauteil eine transparente Abdeckscheibe 104 mit einem Gehäusemantel 106 vereint. Das erste Gehäuseteil 102 weist eine der transparenten Abdeckscheibe 104 gegenüberliegende Öffnung auf, die von einem tragenden Strukturelement 108 abgedeckt wird. Das tragende Strukturelement 108 liegt auf Anschlagelementen 110) auf, die im Inneren des Gehäusemantels 106 angeordnet sind. In der dargestellten Ausgestaltung wird das tragende Strukturelement 108 von elastischen Rastelementen 112 an den Anschlagelementen 110 anliegend im ersten Gehäuseteil 102 festgehalten.
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Die elastischen Rastelemente 112 stellen ein Ausführungsbeispiel einer lösbaren Verbindung dar. Alternativ zur Verwendung elastischer Rastelemente 112 kann die Befestigung auch durch andere lösbare Verbindungselemente erfolgen, wie sie zum Bespiel für Schraubverbindungen verwendet werden.
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Das tragende Strukturelement 108 trägt auf seiner der Abdeckscheibe 104 zugewandten Seite einen Schaltungsträger 114 mit wenigstens einer Halbleiterlichtquelle 116, die in einem zentralen Punkt eines Reflektors 118 angeordnet ist, der ebenfalls an dem tragenden Strukturelement 108 befestigt ist. Darüber hinaus ist an dem tragenden Strukturelement 108 ein Steuergerät 120 befestigt, das mit der Halbleiterlichtquelle 116 elektrisch verbunden ist und diese steuert. Ein außen an dem tragenden Strukturelement 108 angeordnetes Steckelement 122 ist elektrisch mit dem Steuergerät 120 verbunden und erlaubt einen Anschluss der Tagfahrlicht-Leuchte 100 an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs sowie an externe Steuerelemente wie Lichtschalter und/oder Lichtsteuergeräte.
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Der Reflektor 118 besitzt bevorzugt eine aus einzelnen Facetten zusammengesetzte Oberfläche, so dass jede Facette ein virtuelles Spiegelbild der Lichtquelle liefert. Ein konischer Reflektor 124 ist im Reflektor 118 so angeordnet, dass seine optische Achse mit der optischen Achse 126 des Reflektors 118 zusammenfällt. Der konische Reflektor 124 ist im Vergleich zum Reflektor 118 klein und etwa nur so groß, dass er die Halbleiterlichtquelle 116 in Richtung der optischen Achse 126 des Reflektors 118 verdeckt. Darüber hinaus weist der konische Reflektor 124 mit seiner Konusspitze auf die Halbleiterlichtquelle 116. Der konische Reflektor 124 ist so gestaltet, dass er Licht der Halbleiterlichtquelle 116, das auf seine dem Reflektor 118 zugewandte Oberfläche einfällt, auf den Reflektor 118 umlenkt, von wo aus dieses Licht in die gewünschte Tagfahrlicht-Lichtverteilung reflektiert wird. Der konische Reflektor 124 ist in einer bevorzugten Ausgestaltung als einstückig mit dem Reflektor 118 zusammenhängende Baugruppe ausgeführt. Dabei ist bevorzugt, dass die Baugruppe aus den beiden Reflektoren in einem Schritt mit einer einfachen Spritzgussform ohne aufwändige Schiebermechanismen kostengünstig hergestellt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004058200 B4 [0002]
