DE69308735T2

DE69308735T2 - Signalleuchte mit modularen Lichteinheiten für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE69308735T2
Application number: DE69308735T
Authority: DE
Inventors: Marc Brassier; Jean-Claude Gasquet; Bernard Mauroy; Daniel Segaud
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 1992-11-02
Filing date: 1993-10-29
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: JPH0891116A; FR2697485A1; FR2697485B1; EP0596783A1; EP0596783B1; ES2100497T3; DE69308735D1; US5436809A; BR9304418A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Signalleuchten für Kraftfahrzeuge.
Eine Signalleuchte umfaßt herkömmlicherweise eine Glühfadenlampe, die auf einer Platte angebracht ist, die ihren Boden bildet, und ein Leuchtenglas. Häufig werden optische Anordnungen verwendet, um einen erheblichen Teil der von der Lampe kommenden Strahlung in eine Richtung umzulenken, die nahe an einer bevorzugten Abstrahlrichtung liegt, oder um dem Leuchtfeld der Signalleuchte trotz der Verwendung einer praktisch punktuellen intensiven Lichtquelle eine homogenene Lichtstärke zu verleihen.
Außerdem ist eine Signalleuchte bekannt, die in eine Mehrzahl von Elementen unterteilt ist, die jeweils eine kleinformatige Glühfadenlampe umfassen, beispielsweise eine Lampe ohne Sockel ("Wedge base"), wobei im Zusammenwirken mit ihren eigenen optischen Anordnungen die Aufgabe darin besteht, ein homogenes und großflächiges Leuchtfeld und gleichzeitig eine Signalleuchte mit geringer Dicke zu erhalten. Die Herstellung einer solchen Signalleuchte mit mehreren Lampen ist jedoch relativ kostenaufwendig.
Die verschiedenen Bestandteile einer Signalleuchte, mit Ausnahme der standardmäßigen Lampe oder Lampen, bedürfen generell einer speziellen Planung und Entwicklung für jeden Einzelfall nach Maßgabe eines vorgegebenen Lastenheftes. Daraus ergeben sich entsprechend hohe Herstellungskosten.
Weitere Nachteile der herkömmlichen Signalleuchten bestehen darin, daß die benutzten Glühfadenlampen häufig ersetzt werden müssen, daß sie in der Regel eine beträchtliche Tiefe aufweisen, da der Lampensockel zumindest bei bestimmten Lampen ein parabolisches Profil zur Bündelung des Lichtstroms aufweisen muß, und daß es nicht möglich ist, den Leuchtfeldern komplexe Konturen zu geben. Bei diesem zuletzt genannten Punkt ist der Konstrukteur im allgemeinen an einfache kreisförmige oder rechteckige Gestaltungen gebunden.
Aus der EP-A-0 328 088 ist eine Signalleuchte mit einer Mehrzahl von Lichteinheiten bekannt, die Mittel umfassen, um sie nebeneinander in bestimmten Positionen auf einer Halterung zu befestigen, die aus einer gedruckten Schaltung besteht, und die seitliche Anordnungen für ihre wechselseitige Verankerung aufweisen.
Desweiteren ist aus der EP-A-0 326 668 eine Signalleuchte bekannt, welche die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 aufweist.
Derartige bekannte Signalleuchten erfordern jedoch zahlreiche Bauteile, insbesondere eine Bodenplatte, mindestens eine gemeinsame gedruckte Schaltung, eine Zwischenplatte und zudem einzelne Lichteinheiten. Darüber hinaus werden die Lichteinheiten einzeln auf einer gedruckten Schaltung aufgelötet.
Daraus folgt, daß eine derartige Signalleuchte äußerst kostenaufwendig und schwierig einzubauen ist und daß für die meisten ihrer Bestandteile eine maßgeschneiderte Konstruktion nach Maßgabe des jeweiligen Lastenheftes für die herzustellende Signalleuchte erforderlich ist.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile nach dem bisherigen Stand der Technik zu beseitigen und eine Signalleuchte vorzuschlagen, die einfach und wirtschaftlich herzustellen ist und die ein Leuchtfeld mit geometrischen und photometrischen Eigenschaften besitzt, die sehr frei definiert werden können, wobei sie außerdem die Vorteile einer äußerst begrenzten Leuchtendicke und eine hohe Zuverlässigkeit dank einer spezifischen modularen Bauweise bietet.
Dazu bezieht sich die Erfindung auf eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge, wie sie weiter unten in Anspruch 1 definiert wird.
Bevorzugte Merkmale dieser Signalleuchte werden in den Unteransprüchen dargelegt.
Weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung, die als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt wird, auf denen folgendes dargestellt ist:
- Figur 1 zeigt eine mittlere Längsschnittansicht eines Leuchtdioden-Moduls nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
- Figur 2 zeigt eine Teildraufsicht einer Gruppe von Modulen nach Figur 1.
- Figur 3 zeigt eine Querschnittansicht des Moduls entlang der Linie III-III von Figur 1.
- Figur 3a zeigt eine ähnliche Teilquerschnittansicht wie Figur 3 zur Veranschaulichung einer Ausführungsvariante.
- Figur 4 zeigt eine Querschnittansicht des Moduls entlang der Linie IV-IV von Figur 1.
- Figur 5 zeigt eine schematische Draufsicht zu vier nebeneinander angeordneten Modulen
- Figur 6 zeigt in schematischer Form sieben Anordnungsmöglichkeiten für Verbindungsmittel zwischen benachbarten Modulen.
- Figur 7 zeigt eine Unteransicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leuchtdioden- Moduls.
- Figur 8 zeigt einen seitlichen Aufriß des Moduls von Figur 7.
- Figur 9 zeigt eine mittlere Axialschnittansicht des Moduls der Figuren 7 und 8.
- Figur 10 zeigt einen vorderseitigen Aufriß des Moduls der Figuren 7 bis 9.
- Figur 11 zeigt eine Draufsicht des Moduls der Figuren 7 bis 10.
- Figur 12 zeigt eine mittlere Querschnittansicht eines Leuchtdioden-Moduls nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
- Figur 13 zeigt eine mittlere Längsteilschnittansicht des Moduls von Figur 12.
- Figur 14 zeigt eine Teildraufsicht des Moduls der Figuren 12 und 13.
- Figur 15 zeigt eine schematische Darstellung der Mittel für den elektrischen Anschluß von Leuchtdioden- Modulen untereinander.
- Figur 16a zeigt eine schematische axiale Vertikalschnittansicht eines Moduls mit Leuchtdioden, die nach einer ersten Anschlußart elektrisch angeschlossen sind.
- Figur 16b zeigt eine schematische axiale Vertikalschnittansicht eines Moduls mit Leuchtdioden, die nach einer zweiten Anschlußart elektrisch angeschlossen sind.
- Figur 16c zeigt eine schematische axiale Vertikalschnittansicht eines Moduls mit Leuchtdioden, die nach einer dritten Anschlußart elektrisch angeschlossen sind.
- Figur 17 zeigt eine schematische Vorderansicht einer Hecksignalleuchteneinheit, die anhand von erfindungsgemäßen Leuchtdioden-Modulen ausgeführt ist.
- Figur 18 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie XVIII-XVIII von Figur 17.
- Figur 19 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie XIX-XIX von Figur 17.
- Figur 20 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie XX-XX von Figur 17.
- Figur 21 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie XXI-XXI von Figur 17.
- Figur 22 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie XXII-XXII von Figur 17.
- Figur 23 zeigt im Querschnitt eine schematische Gesamtansicht einer hochgesetzten Bremsleuchte in der Ausführung mit erfindungsgemäßen Leuchtdioden-Modulen.
- Figur 24 zeigt im Querschnitt eine Detailansicht der Signalleuchte von Figur 23.
- Figur 25 zeigt eine Vorderansicht der Signalleuchte der Figuren 23 und 24.
Vorausschickend ist darauf hinzuweisen, daß in den einzelnen Figuren identische oder gleichartige Elemente oder Teile jeweils mit den gleichen Bezugsnummern bezeichnet werden, wobei auf ihre erneute Beschreibung verzichtet wird, um die Beschreibung zu straffen.
Zunächst wird auf die Figuren 1 bis 5 Bezug genommen, in denen ein Leuchtdioden-Modul dargestellt ist, das als Elementarbauteil dient und mit identischen Modulen nebeneinander angeordnet werden kann, um eine großflächige Signalleuchte oder Signalleuchteneinheit zu bilden.
Im vorliegenden Beispiel umfaßt ein solches Modul, das ingesamt mit der Bezugsnummer 100 bezeichnet wird, vier handelübliche Leuchtdioden 110 vom Typ "Brewster".
Ein Vorteil der Verwendung von Brewster-Dioden in Vierergruppen besteht darin, daß jede Diode eine elektrische Speisespannung in einer Größenordnung von 2,5 bis 3 Volt benötigt, so daß bei einer Reihenschaltung dieser Dioden die an den Klemmen der Fahrzeugbattene verfügbare 12 Volt-Spannung direkt daran angelegt werden kann.
Jede Leuchtdiode oder LED 110 umfaßt auf an sich bekannte Weise einen Körper 112 mit allgemein quadratischem Umriß und trapezförmigem Querschnitt. In der Mitte der Außenfläche oder Vorderfläche des Körpers befindet sich eine in etwa halbkugelförmige Ausstülpung 114. Auf der Rückseite des Körpers 112 erstrecken sich drei Metallansätze 116 für den elektrischen Anschluß, deren Querschnitt sich im Endbereich verkleinert. Wie in Figur 2 zu erkennen ist, enthält der Körper 112 der LED 110 zwei gegenüberliegende seitliche Ausklinkungen 118 mit halbkreisförmigem Querschnitt, deren Aufgabe darin besteht, die LED in einer ganz bestimmten Position zu sichern.
Ein Modul nach dieser ersten Ausführungsform umfaßt ein in einer Längsachse x-x (Figur 2) langgestrecktes Gestell 120, dessen Querschnitt allgemein "H"-förmig ausgebildet ist (Figur 4). Dieses Gestell 120 weist zwei Seitenschenkel 122 auf, die auf halber Höhe durch eine Querstrebe 124 miteinander verbunden sind. Dieses Gestell wird vorzugsweise als Formteil aus Kunststoff hergestellt.
Wie in Figur 1 zu erkennen ist, sind in die Unterseite der Querstrebe 124 vier entlang der Achse x-x ausgerichtete Aufnahmen 125 eingearbeitet, deren Form im wesentlichen entsprechend der Form des Körpers 112 der vier LEDs 110 ausgeführt ist. So weist jede Aufnahme 125 zwei seitliche Rippen 125a auf (Figur 2), die in die Ausklinkungen 118 des LED-Körpers 112 eingesetzt werden. Darüber hinaus sind in der Oberseite der besagten Querstrebe, senkrecht zu den Aufnahmen 125, vier durchgehende Öffnungen 126 mit allgemein kreisförmigem Querschnitt ausgebildet, die in der Mitte der besagten Aufnahmen münden.
Die Öffnungen 126 sind kegelstumpfförmig gestaltet, wobei sie, wie veranschaulicht, nach oben konisch erweitert sind, um den gesamten, leicht divergierenden Lichtstrom (Raumwinkel typischerweise gleich 50º) durchzulassen, der von der zugehörigen Lichteinheit 110 kommt.
Desweiteren umfaßt das Gestell 120 zwei gegenüberliegende Abschlußwände 128 (Figur 1), die sich nach oben erstrecken.
Am oberen Ende der Seitenschenkel 122 des Gestells ist ein als Deckel dienendes transparentes Element 130 befestigt, das vorteilhafterweise als optisches Element benutzt wird. Dieses Element 130 ist entlang der Achse x-x auf der gesamten Länge des Gestells 120 gestreckt. Es umfaßt entlang seiner vier Kanten zur Seite offene Nuten 132 für die Aufnahme der freien Enden der Schenkel 122 und Seitenwände 128, um diese Elemente in ihrer richtigen wechselseitigen Positionierung zu sichern.
Das Element 130 kann beispielsweise, an seiner Innenoder Außenfläche vorstehend, vier Fresnel-Linsen umfassen, die auf die in das Gestell 120 eingearbeiteten Lichtaustrittsöffnungen 126 ausgerichtet sind.
Die Teile 110, 120 und 130 des Moduls sind vorzugsweise durch Verkleben, Ultraschallschweißen oder ein anderes geeignetes Verfahren zusammengefügt, so daß ein einwandfreier Zusammenhalt des Moduls 100 gewährleistet ist.
Der untere Teil der Schenkel (unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 3 und 4) und die Querstrebe 124 bilden zusammen einen Hohlraum für die Aufnahme einer mit länglicher Form ausgeführten gedruckten Schaltung 140, auf der die Anschlußstifte 116 der LEDs verlötet sind. Dabei ist zu beachten, daß senkrecht zu jeder Abschlußwand 128 des Gestells eine Öffnung 129 (Figur 1) vorgesehen ist, die parallel den elektrischen Anschluß einer gedruckten Schaltung 140 mit einer benachbarten gedruckten Schaltung ermöglicht.
Die in Reihe geschalteten Leuchtdioden erfordern herkömmlicherweise die ebenfalls in Reihenschaltung erfolgende Einfügung eines Strombegrenzungswiderstands. Ein solcher Widerstand ist bei 150 dargestellt. Er ist in eine formschlüssigen Aufnahme 127 eingesetzt, die in die Querstrebe 124 des Gestells zwischen zwei benachbarten Aufnahmen 125 eingearbeitet und zumindest nach unten offen ist. Dadurch kann der Widerstand 150 direkt auf der gedruckten Schaltung 140 aufgelötet werden (Figur 1).
Wie in den Figuren 1 und 4 zu erkennen ist, weist das Gestell 120 in Höhe seiner Längskanten und seiner Abschlußkanten einen Freiwinkel α auf, der beispielsweise 5º beträgt. Wie weiter unten noch zu erläutern sein wird, schafft dieser Freiwinkel die Voraussetzungen dafür, daß mehrere LED-Module eng nebeneinander angeordnet werden können, und zwar mit wechselseitigen Winkelverschiebungen, die im vorliegenden Fall 10º erreichen können, wodurch die Ausführung von gewölbten Oberflächen ermöglicht wird.
Eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Modulen 100 wird auf einer Tragplatte 200 mit Hilfe von Mitteln angebracht, von denen nachstehend eine besondere Ausführungsform beschrieben wird.
Zunächst werden an einem Modul 100 acht Positionen definiert, die als P1 bis P8 bezeichnet werden und die in Querrichtung jeweils beiderseits eines LED-Elements 110 angeordnet sind.
Anschließend wird vorgesehen, daß das Gestell 120 in jeder Position eine von drei verschiedenen Konfigurationen aufweisen kann, und zwar:
- eine vollwandige oder geschlossene Konfiguration, das heißt, daß die Seitenwand 122 des Gestells in dieser Position im wesentlichen ununterbrochen ist; diese Konfiguration wird mit "O" bezeichnet und in Figur 3a dargestellt;
- eine durchbrochene oder offene Konfiguration, das heißt, daß die Seitenwand 122 des Gestells in dieser Position auf einer vorgegebenen Breite unterbrochen ist, um einen Durchgang zu belassen, der sich zwischen einer Höhe nahe der oberen Ebene des LED-Körpers 112 und der Grundfläche des Gestells erstreckt; diese Konfiguration wird mit "T" bezeichnet und in Figur 3 veranschaulicht, in der die beiden nebeneinander angeordneten Module 100 jeweils in einer links angeordneten Position einen solchen Durchgang aufweisen;
- eine Aufklemmkonfiguration: Die Seitenwand 122 des Gestells ist im wesentlichen wie bei der vorerwähnten Konfiguration "T" unterbrochen, wobei jedoch ein Zahn 122a zwischen dieser Wand und dem oberen Ende des Durchgangs einen Hohlraum 122b bildet. Diese Konfiguration wird mit "C" bezeichnet und in Figur 3 veranschaulicht, in der die beiden nebeneinander angeordneten Module 100 jeweils in einer rechts angeordneten Position eine solche Konfiguration aufweisen.
Die Tragplatte 200 umfaßt an ganz bestimmten Stellen biegsame Ansätze 210, die sich nach oben erstrecken und die jeweils in einem Zahn 212 enden, der zur Seite vorspringt. Ein solcher Ansatz wird in Figur 3 dargestellt. Die Breite jedes Ansatzes wird gleich oder etwas kleiner als die Breite des Durchgangs gewählt, der durch die Seitenwand 122 des Gestells 120 in den Konfigurationen "T" und "C" gebildet wird.
So kann ein Gestell 120 in seinen acht Positionen ein Muster von acht Verbindungskonfigurationen aufweisen, das aus einer großen Vielzahl möglicher Motive (theoretisch gleich 3&sup8;) ausgewählt werden kann.
Dabei kann ein besonderes Muster von Verbindungskonfigurationen, nach einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung, eine Codierung bilden, die der jeweiligen Leuchtdioden-Modulart zugeordnet ist.
Dadurch besteht die Möglichkeit, verschiedene Module nach der von ihnen abgestrahlten Farbe (insbesondere rot oder bem einfarben), nach der Art der im transparenten Abdeckelement 130 ausgebildeten optischen Elemente (Kugeln, Rillen, Linsen, Fresnel-Gitter u.ä.) usw. zu unterscheiden. Die Hauptaufgabe einer solchen "Codierung" besteht darin, eine Einbaumarkierung bei der Anbringung einer Mehrzahl von Modulen 100 auf der Tragplatte 200 zu bilden, wobei insbesondere verhindert wird, daß Module unterschiedlicher Art verwechselt werden können. Außerdem soll dadurch verhindert werden, daß identische Modüle verkehrt herum ausgerichtet werden und daß ein Steckplatz für die Aufnahme einer bestimmten Modulart versehentlich ein Modul einer anderen Art aufnehmen kann.
Genauer gesagt, wird anhand der Figuren 3 und 3a leicht verständlich, daß bei der Nebeneinanderanordnung von zwei Modulen 100 eine Konfiguration "C" gegenüber einer Konfiguration "T" angebracht werden muß, um den notwendigen Platz für den Aufklemmansatz 210 der Tragplatte 200 zu belassen. In der Mitte von Figur 3 ist zu erkennen, daß dieser Ansatz 210, dessen Zahn 212 in den Hohlraum 122b des links angeordneten Moduls eingesetzt ist, einen Verlauf nehmen muß, der durch den Durchgang hindurchgeht, der durch die Konfiguration "T" des rechts angeordneten Moduls gebildet wird. Dadurch kann eine Einbaumarkierung zwischen nebeneinander angeordneten Modulen geschaffen werden, um sicherzustellen, daß es sich jeweils um die gleiche Modulart handelt.
Desweiteren wird verständlich, daß ein Modul nicht auf der Tragplatte positioniert werden kann, wenn sich ein Aufklemmansatz 210 in Höhe einer Konfiguration "O" befindet. Dadurch wird eine Einbaumarkierung zwischen Modul und Tragplatte geschaffen, um sicherzustellen, daß auf der Tragplatte jeweils die richtige Modulart angebracht wird.
Figur 6 veranschaulicht anhand der vorerwähnten Kennbuchstaben "C", "T" und "O" sieben besonders geeignete Konfigurationsmuster. Jedes Muster enthält drei Aufklemmkonfigurationen "C" in Dreickanordnung, um die Verankerung auf der Platte in drei Punkten zu ermöglichen, das heißt durch drei Aufklemmansätze 210, wobei jede Längsseite mindestens eine dieser "C"- Konfigurationen aufweist. Dadurch erhält die Montage eine hohe Stabilität. Auf diese Weise lassen sich sieben verschiedene Modularten unterscheiden.
Es können natürlich auch andere Muster in Betracht gezogen werden, wobei die Voraussetzung erfüllt sein muß, daß mindestens eine Aufklemmkonfiguration "C" auf jeder Längsseite vorhanden ist und daß eine durchbrochene Konfiguration "T" in der Position auf der anderen Seite des betreffenden LED-Elements 110 vorhanden ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf Figur 1 ist es vorteilhaft, daß die zum Element 130 gerichtete Außenfläche der Querstrebe 124 mit einer Aluminierbeschichtung 121 (durch Anstrich, Aufdampfen usw.) überzogen wird, so daß das Modul, wenn es ausgeschaltet ist und von außen betrachtet wird, ein möglichst homogenes Aussehen erhält. Dabei ist zu beachten, daß der Körper 110 einer "Brewster"-Diode herkömmlicherweise ein farblos transparentes oder lichtdurchlässiges Aussehen aufweist.
Vorstehend wurde zwar ein Modul mit vier "Brewster"- Dioden beschrieben; es ist jedoch natürlich möglich, Module mit einer beliebigen Anzahl derartiger Dioden auszuführen. So kann eine Elementgruppe mit beispielsweise 1, 2, 4, 8 und 12 Dioden vorgesehen werden, die in zwei Reihen nebeneinander angeordnet sind, oder ähnliches, um (gegebenenfalls gewölbte) Leuchtfelder mit völlig beliebigen Formen und Abmessungen durch eine entsprechende Auswahl der einzelnen Elemente auszuführen.
Die Figuren 7 bis 11 veranschaulichen ein Modul mit "Brewster"-Dioden nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Dieses Modul enthält ein Gestell 120 und ein Abdeckelement 130 in einstückiger Ausführung, beispielsweise als Formteil aus transparentem Kunststoff. Das Gestell 120 ist in diesem Fall auf zwei Ansätze 122' begrenzt, die von den mittleren Bereichen von zwei gegenüberliegenden Seiten des Elements 130 aus nach unten vorspringen und die zumindest teilweise in die gegenüberliegenden seitlichen Ausklinkungen 118 des LED-Elements 110 eingreifen, das ebenso wie das vorstehend beschriebene Element ausgeführt ist.
Die Anbringung dieses Moduls mit einer einzigen "Brewster"-Diode (oder als Variante mit mehreren Dioden) kann auf einer (nicht dargestellten) gedruckten Schaltung erfolgen, wobei die Stifte des LED-Elements 110 und die freien Enden der Ansätze 122' in entsprechende Bohrungen des Elements 130 eingesetzt werden können.
Desweiteren ist in diesen Figuren festzustellen, daß das Element 130 eine plankonvexe Linse bildet, wobei seine zum Element 110 gerichtete Innenseite 135 konvex ist, während der gegenüberliegende Teil 136a seiner Außenseite eben ausgeführt ist und durch einen kegelstumpfförmigen abgeschrägten Teil 136b begrenzt wird. Dadurch entsteht eine Bündelung des abgestrahlten Lichtstroms entlang der Achse des Elements 110.
Die Figuren 12 bis 14 stellen eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Moduls dar.
Darin ist, entsprechend der Ausführungsform der Figuren 1 bis 6, ein längliches Gestell 120 zu erkennen, dessen Querschnitt die - allgemeine Form eines "H" aufweist, mit zwei Seitenschenkeln 122 und einer Querstrebe 124, in die eine Mehrzahl von aneinandergereihten Öffnungen 126 eingearbeitet ist, von denen beispielsweise vier vorgesehen sind.
Im Unterschied zur Ausführungsform der Figuren 1 bis 6 ist jedoch jedes LED-Element 110 nicht in eine in der Querstrebe 124 ausgebildete spezielle Aufnahme eingesetzt, sondern in den Hohlraum, der durch die Grundfläche der Seitenschenkel 122 und durch die Querstrebe 124 gebildet wird. Dazu ist im unteren Teil der besagten Schenkel 122, in Höhe jeder jeweiligen Öffnung 126 und beiderseits dieser Öffnung, eine halbkreisförmige Rippe 125a vorgesehen, die in eine zugehörige Ausklinkung 118 des LED-Elements 110 eingreifen kann.
Eine andere Besonderheit des Moduls der Figuren 12 bis 14 besteht darin, daß das Abdeckelement 130, das hier auf seiner Außenfläche mit Fresnel-Gittern 137 versehen ist, zwischen zwei Schenkeln 122 eingelassen ist, wobei dazu Auskehlungen 123 im äußeren Abschlußbereich der besagten Schenkel vorgesehen sind.
Darüber hinaus ist festzustellen, daß die Schenkel 122 des Gestells 120 im Bereich ihrer Grundfläche im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, während sie sich jedoch nach oben, hinter der Querstrebe 124, auseinander bewegen. Auf diese Weise können, wie vorstehend, gewölbte Leuchtfelder ausgeführt werden.
Auch in diesem Falle werden die Bestandteile 110, 120 und 130 des Moduls durch eine herkömmliche Klebe- oder Schweißtechnik zusammengefügt. Ein spezifischer Vorteil dieser Ausführungsart besteht darin, daß ein Profil mit großer Länge ausgeführt werden kann, aus dem Gestelle 120 mit unterschiedlichen Längen ausgestanzt werden können, um Module mit N Elementen 110 zu erhalten.
Figur 15 veranschaulicht schematisch ein mögliches Verfahren zum elektrischen Anschluß von zwei aneinandergereihten Module 100.
Jedes Modul 100 umfaßt an jeder Längsabschlußfläche einen Steckstift 171 und eine Steckbuchse 172, die in zwei ganz bestimmten Positionen angeordnet sind. An seinem gegenüberliegenden Ende sind ebenfalls zwei Steckelemente, ein Steckstift 171 und eine Steckbuchse 172, vorgesehen, die umgekehrt angeordnet sind. Bei der Ausführung einer Aneinanderreihung einer Mehrzahl von Modulen wird daher ein Steckstift 171 in eine gegenüberliegende Steckbuchse 172 des benachbarten Moduls eingesteckt, während ein Steckstift 171 des besagten benachbarten Moduls in die Steckbuchse 172 des genannten ersten Moduls eingesteckt wird. Dadurch entsteht eine elektrische Speiseschaltung in Busausführung, die Strom durch alle angeschlossenen Module fließen läßt.
Die Figuren 16a bis 16c zeigen eine schematische Veranschaulichung anderer möglicher elektrischer Anschlußarten.
Im Falle von Figur 16a ist jede "Brewster"-Diode 110 einzeln an eine Speiseschaltung angeschlossen, was über zwei biegsame Leiter 301, 302 erfolgt, deren Enden (nicht dargestellte) Kabelschuhe aufweisen können, die sich an den Steckelementen der besagten Diode aufklemmen lassen.
In Figur 16b wird eine gedruckte Schaltung 140 veranschaulicht, die, ebenso wie im Falle der Figuren 1 bis 6, in einen Hohlraum des Gestells 120 eingesetzt ist. Diese gedruckte Schaltung, an die N LED-Elemente 110 angeschlossen sind, ist einzeln über zwei Leiter 303, 304 an eine Speiseschaltung angeschlossen.
Figur 16c veranschaulicht eine Lösung, bei der ebenfalls eine gedruckte Schaltung 140 zum Einsatz kommt.
Diese gedruckte Schaltung umfaßt jedoch zwei leitende Steckstifte 141, 142, die in ganz bestimmten Positionen zu ihrer den LED-Elementen 110 gegenüberliegenden Seite vorspringen. Die Tragplatte 200 trägt wiederum Anschlußbuchsen 221, 222 für die Aufnahme der besagten Steckstifte 141, 142. Diese Anschlußbuchsen können beispielsweise zu einer sogenannten "gestanzten Schaltung" gehören, die an sich hinreichend bekannt ist und die zur Verteilung der Speisespannungen an Glühfadenlampen einer Signalleuchteneinheit dient, wobei diese gestanzte Schaltung insgesamt mit 220 bezeichnet wird.
Bei einer solchen Ausführungsart ist zu beachten, daß diese elektrischen Steckanschlußmittel vorteilhafterweise für die mechanische Befestigung jedes Moduls 100 auf der Tragplatte 200 benutzt werden können.
Auch in diesem Falle kann die Position des Steckstiftepaars 141, 142 nach Maßgabe der jeweiligen Modulart unterschiedlich ausfallen, um eine Einbaumarkierung nach dem gleichen Prinzip zu schaffen, was jedoch durch andere technische Mittel als im Falle der nach den Figuren 1 bis 6 ausgeführten Module erfolgt.
Figur 17 veranschaulicht schematisch in einem vorderseitigen Aufriß eine Hecksignalleuchteneinheit eines Kraftfahrzeugs, bei der Leuchtdioden-Module zum Einsatz kommen, wie sie vorstehend beschrieben wurden. Die Figuren 18 bis 22 zeigen verschiedene Schnittansichten durch diese Signalleuchteneinheit.
Unter Bezugnahme auf diese Figuren ist zu erkennen, daß die Leuchteneinheit 400 in zwei getrennte Teile unterteilt ist, und zwar in einen gewölbten Außenteil 400a, der als Vorwölbung bezeichnet wird, und in einen Innenteil (bezogen auf die Mittelachse des Fahrzeugs) mit einer allgemein flachen Form.
Der Außenteil 400a umfaßt einen Boden 410a und ein Leuchtenglas 420a mit gekrümmter Form, die in einem in etwa konstanten Abstand zueinander angeordnet sind.
Das Leuchtenglas 420a ist auf dem Boden 410a anhand einer einspringenden Umfangsrandleiste 422a angebracht, die in eine am Umfang des Bodens 410a ausgebildete formschlüssige Nut 412a eingesetzt ist. Zwischen diesen beiden Teilen ist herkömmlicherweise eine (nicht mit einer Bezugsnummer bezeichnete) Dichtung eingefügt.
Der Außenteil 400a umfaßt zwei Leuchtfelder P1 und P2, die ausschließlich anhand von Leuchtdioden-Modulen 100 ausgeführt sind, wie sie beispielsweise weiter oben beschrieben wurden. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich um vier Dioden 110. Der Boden 410a des besagten Teils 400a hat die Funktion der Tragplatte 200, wie sie unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 6 beschrieben wurde, wobei er beispielsweise (nicht dargestellte) Aufklemmittel für die Anbringung der einzelnen Module aufweist. Das obere Leuchtfeld P1 entspricht beispielsweise einer roten Bremsleuchte, während das mit geringerer Höhe ausgeführte untere Leuchtfeld P2 einem bernsteinfarbenen Fahrtrichtungsanzeiger entspricht.
In den Figuren 20 und 21 ist festzustellen, daß die verschiedenen Module 100 winklig zueinander versetzt sind, was durch Freiwinkel ihrer Abschlußflächen ermöglich wird, wie sie weiter oben beschrieben wurden.
Im Vertikalschnitt (Figur 22) sind die Module 100 im Verhältnis zueinander so versetzt, daß sie sich an die Neigung des Bodens 410a und des Leuchtenglases 420a anpassen.
Die beiden Leuchtfelder P1 und P2 sind durch einen nach vorn vorspringenden dünnen Bereich 414a voneinander getrennt, der beim Formen des Bodens 410a einstückig angeformt wird.
Da die Farbe der betrachteten Leuchtfunktionen direkt durch die Leuchtdioden erzeugt wird, kann das Leuchtenglas 420a aus farblos transparentem Kunststoff oder aus einem (beispielsweise dunkel) getönten Kunststoff bestehen, durch den die erzeugten Farben nicht wesentlich verändert werden.
Dabei ist festzustellen, daß die Verwendung von erfindungsgemäßen Leuchtdioden-Modulen die Ausführung von Signalleuchten mit einer äußerst begrenzten Tiefe, typischerweise von 20 bis 30 mm, ermöglicht, wobei gleichzeitig Leuchtfelder entstehen, deren Beleuchtungsstärke äußerst homogen ausfällt.
Der Innenteil 400b der Leuchteneinheit umfaßt, ähnlich wie der Teil 400a, einen Boden 410b und ein Leuchtenglas 420b, die in der gleichen Weise zusammengefügt sind. Dieser Innenteil 400b bildet zwei Leuchtfelder P3 und P4.
Das Leuchtfeld P3, das beispielsweise die Standlichtfunktion übernimmt, wird ebenfalls anhand von Leuchtdioden-Modulen, aber anders als die Leuchtfelder P1 und P2 ausgeführt. Im einzelnen ist im unteren Bereich des Hohlraums, der dem Leuchtfeld P3 entspricht, eine einzige Reihe von mehreren Modulen 100 vorgesehen, die so ausgerichtet sind, daß sie das Licht nach oben abstrahlen. An der zum Leuchtenglas 420b gerichteten Oberfläche des Bodens 410b erfolgt ein besondere Behandlung, so daß das von den Modulen 100 aufgenommene Licht nach außen umgelenkt und gleichzeitig gestreut wird. In der Ausführungsart der Figuren 17 bis 22 besteht diese Behandlung in einer Körnung. Nach einer in Figur 18a veranschaulichten Variante kann diese Bahndlung jedoch auch aus einer Abfolge von konkaven Rillen 416b (oder auch von konvexen Rillen) bestehen, die sich auf der Oberfläche des Bodens 410b horizontal erstrecken. Im Bereich des Leuchtfelds P3 kann das Leuchtenglas 420b beispielsweise farblos transparent oder (dunkel) getönt sein. Vorzugsweise wird eine undurchsichtige, beispielsweise schwarze, Beschichtung an der Innenfläche des Leuchtenglases 420b in Höhe der Modulreihe 100 aufgetragen, um die besagten Module abzudecken, wenn die Leuchteneinheit von außen betrachtet wird.
Das andere Leuchtfeld P4 des Teils 400b entspricht beispielsweise der Rückfahrscheinwerferfunktion oder der Nebelschlußleuchtenfunktion. Es wird hier auf herkömmliche Weise ausgeführt: Der Boden 410b bildet in Höhe des Leuchtfelds P4 einen Reflektor in parabolischer Ausführung, der mit einer Lampe 430 zusammenwirkt, um ein gebündeltes Signallicht zu bilden. Das Leuchtenglas 420b kann in Höhe des Leuchtfelds P4 abwechselnd farblos transparente und dunkel getönte lichtdurchlässige Bereiche 424b, 425b aufweisen, so daß ein relativ homogenes Aussehen in Abstimmung auf den Leuchtenglasteil, der dem Leuchtfeld P3 entspricht, entsteht, ohne die Lichtstrahlung zu stark abzuschwächen.
Mit der Bezugsnummer 440 wird schematisch eine Speiseschaltung für die Modulreihe 100 bezeichnet, die das Leuchtfeld P3 nach oben beleuchtet.
Es können natürlich Signalleuchten oder Signalleuchteneinheiten anhand von Leuchtdioden-Modulen ausgeführt werden, um völlig beliebige Konturen und Formen zu erhalten. Insbesondere unter Verwendung von zusätzlichen Modulen mit nur einer oder mit zwei Dioden ist es verständlicherweise möglich, beliebige gekrümmte Konturen genau nachzubilden.
Außerdem können auch "Blindmodule" eingesetzt werden, das heißt Module mit der Form und dem Aussehen der Module, wie sie weiter oben beschrieben wurden, aber ohne Leuchtdioden. Auf diese Weise lassen sich Signalleuchten ausführen, die, wenn sie ausgeschaltet sind, ein äußerst homogenes Aussehen auf einem bestimmten großformatigen Feld aufweisen, deren Leuchtfeld oder Leuchtfelder jedoch kleinere Teilfeder des besagten bestimmten Felds sind.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 23 bis 25 folgt nun die Beschreibung einer hochgesetzten Bremsleuchte (Heckscheibenleuchte), die erfindungsgemäß mit Leuchtdioden-Modulen ausgeführt ist.
Figur 23 zeigt die geneigte Heckscheibe 502 des Fahrzeugs, wobei ein darüber angeordnetes Element der Fahrzeugkarosserie mit 504 bezeichnet wird.
Die hochgesetzte Bremsleuchte 510 umfaßt eine Abdekkung 510 mit einem allgemein "L"-förmigen Querschnitt, von dem ein in etwa vertikaler Schenkel 510a an dem Karosseneelement 504 anliegt, während ein horizontaler Schenkel 510b an der Heckscheibe 502 anliegt.
An der Oberseite dieses horizontalen Schenkels 510b ist eine Bremsleuchte angebracht, die aus einer Mehrzahl von Modulen besteht, wie sie unter Bezugnahme auf die Figuren 12 bis 14 beschrieben wurden und die in einer einzigen horizontalen Reihe angeordnet sind. Als Variante könnte auch ein einziges Modul mit großer Länge vorgesehen werden. Die Module sind in einem Gehäuse oder einer Schale 520 angeordnet, die sich horizontal erstreckt und aus zwei Halbschalen 520a und 520b besteht, wobei die hintere Halbschale (bezogen auf die Lichtabstrahlrichtung) undurchsichtig ist und (nicht dargestellte) Mittel für ihre Befestigung am Schenkel 510b der Abdeckung umfaßt. Die vordere Halbschale 520b ist aus farblosem (oder dunkel getöntem) transparentem Kunststoff ausgeführt, so daß sie das von den LED-Elementen 110 abgestrahlte Licht durchläßt, das durch das oder die Abdeckelemente 130 hindurchgeht.
In die Halbschale 520a ist eine gedruckte Schaltung eingesetzt, wobei die Anschlußansätze 116 der Elemente 110 auf dieser Schaltung aufgelötet sind. In dieser Halbschale 520a sind auch die (nicht dargestellten) biegsamen Leiter für die elektrische Verbindung angeordnet.
Die Halbschale 520b nimmt ihrerseits die Module 100 auf, wozu sie in der Dicke ihrer oberen und unteren Wand Schultern 522b aufweist, um die Vorderkante (bezogen auf die Lichtabstrahlrichtung) jedes Moduls zu sichern.
Die verschiedenen Bestandteile der Leuchte (Module 100 und Schale 520) werden vorzugsweise mittels Verklebung zusammengefügt.
Auf diese Weise kann erfindungsgemäß eine hochgesetzte Bremsleuchte mit einer Höhe von einigen Dutzend Millimetern und einer Breite von mehreren Dutzend Zentimetern ausgeführt werden, was sich sowohl unter dem Sicherheitsaspekt (die Sicht im Innenrückspiegel wird praktisch nicht beeinträchtigt) als auch unter dem Styling-Aspekt als interessant erweist. Darüber hinaus fällt die Lichtstärke der Leuchte über ihre gesamte Breite besonders homogen aus.

Claims

1. Signalleuchte für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Halterung (200; 410a; 520b), einem Leuchtenglas (420a; 520b), das sich entlang der Halterung erstreckt, einer Mehrzahl von elementaren Lichteinheiten (110), Mitteln (210; 141, 142; 522b) für die Befestigung der besagten Lichteinheiten nebeneinander in vorbestimmten Positionen auf der besagten Halterung und Mitteln (301-304) für den elektrischen Anschluß der Lichteinheiten an eine gemeinsame Stromversorgung (440), wobei die Lichteinheiten (110) durch ein Abdeckelement (130) abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteinheiten zu Modulen (100) zusammengestellte Leuchtdioden sind, daß die Leuchtdioden ein und desselben Moduls auf einem gemeinsamen Gestell (120) angebracht sind, daß jedes Modul Mittel (140) für den elektrischen Anschluß der verschiedenen Leuchtdioden des Moduls untereinander enthält und daß die Halterung (200; 410a; 520b) eine Tragplatte für die nebeneinander erfolgende Anbringung der besagten Module bildet.

2. Signalleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Abdeckelement (130) optische Anordnungen (137) zur Ablenkung des Lichts enthält.

3. Signalleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige Module (100) einen rechteckigen Umriß aufweisen und eine Mehrzahl von Leuchtdioden (110) umfassen, die entlang einer Längsachse ausgerichtet und elektrisch in Reihe geschaltet sind.

4. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Tragplatte aus einer Bodenwand (410a) der besagten Signalleuchte besteht und daß die Befestigungsmittel Mittel (210) zum Aufklemmen an dem besagten Boden umfassen.

5. Signalleuchte nach den Ansprüchen 3 und 4 in Kombination, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (120) jedes Leuchtmoduls Seitenwände umfaßt, die beiderseits jeder der Dioden eine Mehrzahl von Verbindungskonfigurationen (T, O, C) aufweisen, die aus einer Gruppe ausgewählt werden, zu der eine offene Konfiguration (T), eine geschlossene Konfiguration (O) und eine Konfiguration (C) für einen Rastzahn gehören.

6. Signalleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (120) jedes Leuchtmoduls ein Muster von Verbindungskonfigurationen aufweist, das eineindeutig mindestens einem Merkmal des Moduls zugeordnet ist, das aus einer Gruppe ausgewählt wird, zu der die Lichtfarbenmerkmale und die- Merkmale der optischen Behandlung gehören, die durch das wenigstens eine vorgesehene Abdeckelement (130) erfolgt.

7. Signalleuchte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für die Befestigung der Module auf der Tragplatte (200) für jedes Modul mindestens zwei biegsame Ansätze (210) enthalten, die in vorbestimmten Positionen auf der besagten Tragplatte vorgesehen sind und jeweils einen Zahn (212) umfassen, der in einen Hohlraum (122b) eingreifen kann, der durch eine entsprechende Rastkonfiguration (C) eines Moduls gebildet wird.

8. Signalleuchte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder mit einem Zahn (212) versehene Ansatz (210) mit einer zugehörigen Rastkonfiguration (C) eines Moduls (100) zusammenwirken kann, wobei er sich zumindest teilweise in einen Durchgang erstreckt, der zu einer offenen Konfiguration (T) gehört, die in einem gegenüberliegenden Bereich eines anderen Moduls (100) vorgesehen ist, das neben dem besagten Modul angeordnet ist, so daß eine Einbaumarkierung bei der Positionierung der Module auf der Tragplatte geschaffen wird.

9. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem ersten Bereich (P1) erste Befestigungsmittel für Elementarmodule (100) einer ersten Art und in einem zweiten Bereich (P2) zweite Befestigungsmittel mit einer anderen Geometrie als die ersten Befestigungsmittel für Elementarmodule (100) einer zweiten Art enthält.

10. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (120) jedes Moduls (100) Abschluß- und/oder Seitenflächen umfaßt, die einen Freiwinkel (α) aufweisen, so daß eine Mehrzahl von Modulen (100) mit einem Ausrichtungsversatz auf einer nicht ebenen Tragplatte (410a) nebeneinander angeordnet werden kann.

11. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Boden (410b) enthält, der sich hinter dem besagten Leuchtenglas (420b) erstreckt, daß sich die besagte Tragplatte allgemein quer zum Boden und zum Leuchtenglas in einem Umfangsbereich der Leuchte erstreckt, daß die Leuchtmodule (100) auf der besagten Platte befestigt sind, so daß sie Licht in einer allgemeinen Richtung abstrahlen, die im Verhältnis zum Boden leicht geneigt ist, und daß die zum Leuchtenglas gerichtete Oberfläche des Bodens (410b) optische Anordnungen (416b) umfaßt, die das empfangene Licht in Richtung des Leuchtenglases umlenken können.

12. Signalleuchte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Anordnungen aus einer Körnung des besagten Bodens (410b) bestehen.

13. Signalleuchte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Anordnungen aus einer Rillung (416b) des besagten Bodens (410b) bestehen.

14. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine einzige Reihe von hintereinander angeordneten länglichen Modulen (100) enthält, wobei die besagte Reihe im unteren Bereich eines Hohlraums angeordnet ist, der durch das Leuchtenglas (420b) und den Boden (410b) gebildet wird.

15. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtenglas (420b) in Höhe der Module eine undurchsichtige Blendbeschichtung aufweist.

16. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Tragplatte aus einer Halbschale (520b) mit einem allgemein "U"-förmigen Querschnitt besteht, die zu einem länglichen Gehäuse (520) gehört, daß das Leuchtenglas durch einen Querschenkel der besagten Halbschale begrenzt ist und daß eine einzige Reihe von länglichen Leuchtmodulen (100) in der besagten Halbschale an darin ausgebildeten Auflageflächen (522b) angeordnet ist.

17. Signalleuchte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (520) geschlossen ist und eine andere Halbschale (520a) umfaßt, die hinter der besagten Reihe von Modulen angeordnet ist.

18. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Reihe von Modulen (100) und das Gehäuse (520) horizontal angeordnet sind und daß sie Mittel (510) für ihre Anbringung entlang einer horizontalen Kante einer Heckscheibe des Fahrzeugs enthält.

19. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modul eine gedruckte Schaltung (140) umfaßt, auf der Anschlußansätze (116) der besagten Leuchtdioden (110) aufgelötet sind, und daß die besagte gedruckte Schaltung Anschlußsteckelemente (141; 142) trägt, die mit formschlüssigen Steckelementen (221, 222) zusammenwirken können, die auf der besagten Tragplatte (200) vorgesehen sind, so daß zumindest der elektrische Anschluß der Module an eine Stromversorgung sichergestellt ist.

20. Signalleuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem nichtleuchtende Elementarmodule mit dem gleichen Aussehen wie ausgeschaltete Leuchtmodule enthält, so daß sie ein Leuchtfeld in einem Bereich aufweist, der kleiner als der durch die Außenumrisse der Signalleuchte gebildete Bereich ist.

21. Signalleuchteneinheit, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Signalleuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche umfaßt.