[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs,
wobei die Beleuchtungseinrichtung Licht fokussierende Mittel aufweist, und in der
Beleuchtungseinrichtung dunkel eingefärbte Bauteile aus Kunststoff angeordnet sind.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind verschiedenartige Beleuchtungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge
bekannt. Diese können als Scheinwerfer oder als Leuchten ausgebildet sein. Scheinwerfer
sind im Frontbereich eines Fahrzeugs angeordnet und dienen neben der Verkehrssicherheit
durch eine Sichtbarmachung des Fahrzeugs für andere Verkehrsteilnehmer insbesondere
der Ausleuchtung des Bereichs vor dem Fahrzeug, z.B. in Form einer Abblend-, Fern-
oder Nebel-Lichtverteilung sowie in Form von an bestimmte Umgebungs- und/oder Fahrsituationen
anpassbaren adaptiven Lichtverteilungen, wie bspw. statisches oder dynamisches Kurvenlicht,
Schlechtwetterlicht, Stadtlicht, Landstraßenlicht, Autobahnlicht. Die Beleuchtungseinrichtungen
umfassen mindestens eine Lichtquelle, bspw. in Form einer Glühlampe, Gasentladungslampe
oder Halbleiterlichtquelle, zum Erzeugen von Licht. Ferner umfassen sie mindestens
eine Primäroptik zum Bündeln des erzeugten Lichts. Die Primäroptik kann als ein Reflektor
(Hohlspiegel) ausgebildet sein, der das Licht mittels herkömmlicher Spiegelung reflektiert.
Der Reflektor kann die Form eines Ellipsoids, eines Paraboloids oder eine beliebig
andere arithmetisch berechnete Freiform haben. Die Primäroptik kann aber auch als
ein lichtdurchlässiger Körper aus Glas oder Kunststoff ausgebildet sein, wobei die
Bündelung des Lichts dann durch Brechung beim Eintritt in den Körper und/oder Austritt
aus dem Körper und/oder durch Totalreflexion an äußeren Grenzflächen des Körpers erfolgt.
[0003] Die Beleuchtungseinrichtungen arbeiten z.B. nach dem Reflexionsprinzip, wobei von
der Lichtquelle ausgesandtes Licht zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung
durch eine als Reflektor ausgebildete Primäroptik auf die Fahrbahn vor das Fahrzeug
reflektiert wird. Die Beleuchtungseinrichtungen können aber auch nach einem Projektionsprinzip
arbeiten, wobei von der Lichtquelle ausgesandtes Licht nach der Bündelung durch die
Primäroptik, zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung durch eine Projektionsoptik
auf der Fahrbahn vor dem Fahrzeug abgebildet wird. Die Projektionsoptik kann als eine
Sammellinse oder als ein Reflektor, vorzugsweise mit einer Paraboloidform, ausgebildet
sein.
[0004] Beleuchtungseinrichtungen umfassen ein Gehäuse, das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt
ist. Das Gehäuse weist eine durch eine lichtdurchlässige Abdeckscheibe aus Glas oder
Kunststoff dicht verschlossene Lichtaustrittsöffnung auf, durch die das Licht die
Beleuchtungseinrichtung verlassen kann. Die Abdeckscheibe kann zumindest bereichsweise
optisch wirksame Elemente (z.B. Prismen, Zylinderlinsen, etc.) aufweisen (sog. Streuscheibe).
Sie kann aber auch ohne solche optisch wirksamen Elemente ausgebildet sein (sog. klare
Scheibe).
[0005] Die eigentliche Licht aussendende Einheit einer Beleuchtungseinrichtung ist zu einem
Lichtmodul zusammengefasst. Dieses umfasst die Lichtquelle, die Primäroptik und -
sofern vorhanden - eine Sekundäroptik und eine Blendenanordnung zur Erzeugung einer
abgeblendeten Lichtverteilung. Ein Lichtmodul ist entweder alleine oder zusammen mit
anderen Lichtmodulen in dem Gehäuse einer Beleuchtungseinrichtung angeordnet. Eine
gewünschte Lichtverteilung kann dabei durch ein einziges Lichtmodul oder aber durch
mehrere Lichtmodule und durch Überlagerung der von diesen ausgesandten Teillichtverteilungen
erzeugt werden.
[0006] Um das Lichtmodul herum ist häufig ein Abdeckrahmen aus Kunststoff angeordnet, der
Spalte zwischen zwei Lichtmodulen und zwischen einem Lichtmodul und dem Gehäuse abdeckt
zu einem optisch möglichst ansprechenden Design der Beleuchtungseinrichtung, insbesondere
im ausgeschalteten Zustand, beiträgt. In der Regel umgibt ein Abdeckrahmen den Außenumfang
einer Projektionsoptik eines Projektionsmoduls bzw. eines Reflektors eines Reflexionsmoduls.
Die Abdeckrahmen können sich auf der Innenseite des Gehäuses entlang der Oberseite,
der Rückseite, der Unterseite und/oder der seitlichen Seiten erstrecken. Ferner ist
es bei Projektionsmodulen denkbar, dass die Sammellinse und zumindest teilweise auch
eine Linsenhalterung, über die die Sammellinse an dem restlichen Lichtmodul befestigt
ist, von einem hohlzylinderförmigen Tubus aus Kunststoff umgeben ist. Zusätzlich oder
alternativ können im Inneren des Gehäuses auch andere Bauteile aus Kunststoff angeordnet
sein. Abdeckrahmen, Tuben oder andere Bauteile aus Kunststoff im Gehäuse können bspw.
verspiegelt sein. Es ist ferner bekannt, diese Abdeckrahmen, Tuben oder anderen Bauteile
dunkel, vorzugsweise schwarz, einzufärben, bspw. um eine ungewollte und unkontrollierbare
Reflexion von Licht an diesen zu vermeiden. Die dunkel eingefärbten Abdeckrahmen,
Tuben oder anderen Bauteile aus Kunststoff haben eine matte oder glänzende Oberfläche.
Zum Einfärben der Bauteile wird vorzugsweise eine Ruß enthaltende Farbe verwendet.
[0007] Bei Sonneneinstrahlung durch die Abdeckscheibe in das Innere des Gehäuses der Beleuchtungseinrichtung
kann bspw. bei einem Projektionsmodul durch die Projektionsoptik, insbesondere wenn
diese als Sammellinse ausgebildet ist, ein Brennglaseffekt auftreten, der zu einem
lokalen Schmelzen der Abdeckrahmen, Tuben oder anderen Bauteile aus Kunststoff führen
kann. Dieser Effekt wird bei dunkel eingefärbten Bauteilen noch dadurch verstärkt,
dass der üblicherweise zum Einfärben verwendete Ruß Kohlenstoffpartikel umfasst, die
eine starke Absorption der Strahlung im gesamten Wellenlängenbereich, also auch der
energiereichen IR-Strahlung bewirken. Dadurch kommt es zu einer Erhitzung der Bauteile
und in der Folge zu einer sichtbaren Veränderung der Oberfläche, Verformung oder sogar
zu einer Beschädigung des Bauteils, bspw. durch das Hineinbrennen von Löchern.
[0008] Um z.B. wärmebedingten Schäden durch die erzeugte Wärme einer Glüh- oder Halogenlampe
in dem Gehäuse einer Beleuchtungseinrichtung entgegenzuwirken, ist aus der
WO 03/099939 A1 der Einsatz von infrarotdurchlässigem Kunststoffmaterial bekannt, wobei das Material
zur Herstellung eines Scheinwerfergehäuses eines Kraftfahrzeugs verwendet wird. Das
Material besteht aus einem dunkel eingefärbten, IR-strahlungsdurchlässigen Polymer,
das im nahen und mittleren Infrarotbereich nur teilweise Strahlung absorbiert, die
restliche Strahlung wird durch das Gehäuse transmittiert oder reflektiert, wodurch
die Erwärmung des Scheinwerfergehäuses reduziert werden kann.
[0009] Alternativ ist es auch bekannt Hitzeschutzbleche zu verwenden, wie dies in der
EP 1 150 065 B1 vorgesehen ist.
[0010] Aufgabe der Erfindung ist es, ästhetische und funktionale Beeinträchtigungen der
bekannten Beleuchtungseinrichtungen aufgrund von Sonneneinstrahlung im Zusammenwirken
mit Licht fokussierenden Mitteln der Beleuchtungseinrichtungen zu verhindern. Dabei
soll das Aussehen der Beleuchtungseinrichtungen nach Möglichkeit nicht verändert werden,
insbesondere sollen dafür keine zusätzlichen Bauteile nötig sein.
[0011] Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die dunkel eingefärbten Bauteile
der Beleuchtungseinrichtung zumindest bereichsweise aus einem Kunststoff mit wärmeleitenden
Additiven und/oder mit einer wärmeleitenden Schicht auf ihrer durch Strahlung von
außen beaufschlagten Seite gefertigt sind.
[0012] Mit Strahlung von außen ist dabei insbesondere Sonnenstrahlung gemeint. Allgemein
wird damit aber Strahlung bezeichnet, die nicht durch die Beleuchtungseinrichtung
selbst erzeugt wird.
[0013] Dabei ist von dieser von außen auf die Beleuchtungseinrichtung auftreffenden Strahlung
insbesondere die Infrarot-Strahlung relevant. Infrarotstrahlung ist definiert als
eine elektromagnetische Strahlung, die an das sichtbare Licht mit größer werdenden
Wellenlängen angrenzt, also bei einer Wellenlänge von ca. 780 nm beginnt. Besonders
relevant ist hier der nahe Infrarotbereich (NIR: near IR), d.h. ein Wellenlängenbereich
von etwa 780 nm bis etwa 3000 nm. Der nahe Infrarotbereich ist der Wellenlängenbereich,
der zu einer besonders starken Erwärmung der Bauteile führt, wenn diese Strahlen von
den Bauteilen absorbiert werden. Aber auch jenseits des NIR-Bereichs kann die Strahlung
bei Absorption durch die Bauteile zu deren Erwärmung führen.
[0014] Je nach einer Stellung der Sonne, können energiereiche Sonnenstrahlen in unterschiedlichen
Winkeln auf die Licht fokussierenden Mittel der Beleuchtungseinrichtung treffen. Dabei
können die Sonnenstrahlen entsprechend gebündelt werden und auf unterschiedliche Bauteile
in der Beleuchtungseinrichtung treffen. Als Licht fokussierende Mittel kommt in erster
Linie eine Sammellinse eines Projektionsmoduls der Beleuchtungseinrichtung in Betracht.
Es ist aber auch denkbar, dass eine gebogene oder gewölbte Abdeckscheibe, insbesondere
wenn sie optisch wirksame Elemente umfasst, Licht fokussierend wirken kann. Ferner
wäre es denkbar, dass verspiegelte Bauteile (z.B. Abdeckrahmen, Tuben, Blendenelemente,
etc.) derart geformt, insbesondere gebogen oder gewölbt, sind, dass sie auftreffende
Lichtstrahlen auf dunkel eingefärbte Bauteile der Beleuchtungseinrichtung fokussieren.
Durch die Einbringung von wärmeleitenden Additiven in das Kunststoffmaterial der dunkel
gefärbten Bauteile oder durch das Aufbringen einer dunklen oder transparenten Schicht
auf das Kunststoffmaterial mit wärmeleitenden Eigenschaften kann die entstehende Wärme,
die durch den Infrarot-Anteil von Sonnenstrahlen, die von außen in die Beleuchtungseinrichtung
einfallen auf das gesamte Bauteil aus der Zone der besonderen Erwärmung (Hotspot)
abgeleitet werden, wodurch die partielle starke Erwärmung des Bauteils verhindert
wird und damit Schäden am Bauteil zumindest minimiert, vorzugsweise jedoch verhindert
werden.
[0015] Um zu verhindern, dass die durch die lichtfokussierenden Mittel gebündelten Lichtstrahlen
beim Auftreffen auf dunkel eingefärbte Bauteile der Beleuchtungseinrichtung lokal
zu hohen Temperaturen in den Bauteilen führen, sind diese Bauteile erfindungsgemäß
aus einem Material mit gegenüber dem Kunststoffmaterial verbesserten Wärmeleiteigenschaften
gefertigt oder das Kunststoffmaterial ist mit einer zusätzlichen Schicht auf seiner
Oberfläche versehen, die verbesserte Wärmeleiteigenschaften aufweist. Damit findet
trotz der Absorption der Infrarotstrahlung durch die dunkel eingefärbten Bauteil nur
eine geringe Erwärmung dieser Bauteile durch einfallende und fokussierte Lichtstrahlen
statt, die die entstehende Wärme sogleich an die weiteren Bereiche der Bauteile abgeführt
wird. Dadurch kann eine Veränderung oder Beschädigung der Oberfläche der Bauteile,
ein Verformen und eine Beschädigung der kompletten Bauteile wirksam verhindert werden.
Gleichzeitig sind die betroffenen Bauteile weiterhin dunkel eingefärbt, so dass das
äußere Erscheinungsbild der Beleuchtungseinrichtung gegenüber herkömmlichen Beleuchtungseinrichtungen
verbesserte Wärmeleitung unverändert bleibt. Auf die Vorsehung von metallischen oder
metallisierten Oberflächen zur Ableitung und zum Schutz vor lokaler Erwärmung kann
verzichtet werden.
[0016] Die durch die Licht fokussierenden Mittel gebündelte Infrarotstrahlung der Sonne
kann bspw. zumindest auf einen Teil des Abdeckrahmens, eines Tubus und/oder einer
Zierleiste treffen. Die entsprechenden Bauteile können dabei zumindest teilweise dunkel
gefärbt sein, um bspw. störende Reflexionen zu vermeiden, die durch von aus dem Lichtmodul
der Beleuchtungseinrichtung austretendem Licht und/oder Licht anderer Verkehrsteilnehmer
und/oder irgendein anderes Fremdlicht verursacht werden.
[0017] Weiterhin sind als Kunststoffmaterial auch Duroplaste verwendbar.
[0018] Die dunkel eingefärbten Bauteile der Beleuchtungseinrichtung sind bevorzugt schwarz
oder zumindest annähernd schwarz eingefärbt.
[0019] Gemäß einer erste Ausführungsform sind die Kunststoffbauteile nicht einfach mit einer
bestimmten Farbe beschichtet, sondern durchgefärbt. Damit können sich die betroffenen
Bauteile farblich praktisch nicht von den herkömmlichen dunklen Bauteilen unterscheiden,
die in aus dem Stand der Technik bekannten Beleuchtungseinrichtungen verwendet werden.
Darüber hinaus wird eine Oberflächenstruktur der Bauteile nicht verändert. Die Beleuchtungseinrichtung
gleicht äußerlich rein optisch den herkömmlichen Beleuchtungseinrichtungen. Dabei
sind dem Kunststoffmaterial wärmeleitende Additive, wie z.B. Kohlenstoffnanotubes
(CNT), wärmeleitende Oxide (thermal conductive oxide = TCO), Keramik- oder Metallfüllstoffe
oder Kombinationen der vorgenannten Additive zugesetzt. Besonders bevorzugt ist hierbei
der Einsatz von Kohlenstoffnanotubes, da diese die mechanischen Eigenschaften der
eingesetzten Kunststoffe nicht oder nur in geringem Maße verändern. Der Herstellungsprozess
der Bauteile kann daher ohne großen Aufwand angepasst werden. Die alternativ eingesetzten
Keramik- oder Metallfüllstoffe erhöhen das Gewicht der Bauteile und sind bei der Verarbeitung
z.B. im Spritzgießprozess mit einem erhöhten Verschleiß des Werkzeugs verbunden.
[0020] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die dunkle Farbe der dunkel
gefärbten Bauteile auch durch Aufbringen einer dunkeln Schicht, die ganz oder partiell
vorgesehen werden kann, erreicht werden. Diese kann zur Erzielung der wärmeleitenden
Eigenschaften ebenfalls mit wärmeleitende Additive, wie z.B. Kohlenstoffnanotubes
(CNT), wärmeleitenden Oxide (thermal conductive oxide, TCO), Keramik- oder Metallfüllstoffe
oder Kombinationen der vorgenannten Additive versehen sein. Die Schicht kann dabei
beispielsweise durch Sprühen, Drucken, Rakeln, Sputtern, Beschichten aber auch durch
das Aufbringen einer Folie z.B. durch Laminieren vorgesehen werden.
[0021] Nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform kann auf die dunkel gefärbten Bauteile,
die in herkömmlicher Weise oder gemäß einem der vorgenannten Ausführungsbeispiele
hergestellt sein können, auch eine transparente Schicht, die ganz oder partiell vorgesehen
werden kann, aufgebracht werden. Diese kann zur Erzielung der wärmeleitenden Eigenschaften
ebenfalls mit wärmeleitende Additive, wie z.B. Kohlenstoffnanotubes (CNT), wärmeleitenden
Oxide (thermal conductive oxide, TCO), Keramik- oder Metallfüllstoffe oder Kombinationen
der vorgenannten Additive versehen sein. Die Schicht kann dabei beispielsweise durch
Sprühen, Drucken, Rakeln, Sputtern, Beschichten aber auch durch das Aufbringen einer
Folie z.B. durch Laminieren vorgesehen werden. Besonders bevorzugt handelt es sich
um eine dünne Schicht bestehend aus Kohlenstoffnanotubes.
[0022] Vorteilhafterweise umfasst die Lichtquelle mindestens eine Halbleiterlichtquelle,
insbesondere eine Leuchtdiode. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung verhindert
wirkungsvoll Beeinträchtigungen an solchen, mit Halbleiterlichtquellen ausgestatteten,
Beleuchtungseinrichtungen. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung bei Beleuchtungseinrichtungen
mit einem Projektionsmodul, da die Projektionsoptik (bspw. die Sammellinse) besonders
viel Sonnenlicht einfängt und auf sichtbare (dunkel gefärbte) Bauteile der Beleuchtungseinrichtung
bündelt. Durch die Erfindung wird selbst in einem solchen Fall eine Beschädigung oder
Zerstörung der Bauteile wirksam verhindert.
[0023] Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand
der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung
einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung im Längsschnitt.
[0024] Eine in der Figur in einem Längsschnitt dargestellte erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung
5 für Kraftfahrzeuge ist als ein Scheinwerfer ausgebildet. Der Scheinwerfer 5 umfasst
ein Gehäuse 17, das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist. Im Inneren des Gehäuses
17 ist ein Lichtmodul angeordnet, das in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 7
bezeichnet ist. Die Beleuchtungseinrichtung 5 könnte auch mehrere Lichtmodule umfassen,
wobei neben Scheinwerferfunktionen, wie z.B. Abblendlicht, Fernlicht oder Nebellicht,
auch Leuchtenfunktionen, wie z.B. Blinklicht, Tagfahrlicht, Positionslicht, etc. in
der Beleuchtungseinrichtung 5 integriert sein können.
[0025] Das Lichtmodul 7 weist eine als Reflektor 10 ausgebildete Primäroptik auf, die eine
optische Achse 11 aufweist. Der Reflektor 10 weist bevorzugt eine Ellipsoidform oder
eine einer Ellipsoidform ähnliche Freiform auf. In einem seiner möglichen Brennpunkte
ist eine Lichtquelle 12 angeordnet. Der Reflektor 10 bündelt das von der Lichtquelle
12 ausgesandte Licht. Die in Figur 1 dargestellte Lichtquelle 12 stellt eine Halogenlampe
dar. Die Lichtquelle 12 kann aber auch als mindestens eine Halbleiterlichtquelle (z.B.
mindestens eine Leuchtdiode, LED) oder als eine Gasentladungslampe ausgebildet sein.
Der Reflektor 10 kann aus Kunststoff oder Metall hergestellt sein. Er ist in einer
Halterung 14 angeordnet und kann zur Erzeugung einer adaptiven Lichtverteilung horizontal
und/oder vertikal verstellbar in dem Gehäuse 17 gelagert sein. In dem dargestellten
Beispiel ist die Halterung 14 jedoch fest mit dem Gehäuse 17 der Beleuchtungseinrichtung
5 verbunden.
[0026] In einer Lichtaustrittsrichtung 16 nach dem Reflektor 10 und mit Abstand von diesem
ist im Strahlengang des von dem Reflektor 10 reflektierten Lichts eine Projektionsoptik
in Form einer Sammel- oder Projektionslinse 18 angeordnet. Das Lichtmodul 7 ist also
als ein sog. Projektionsmodul ausgebildet, wobei die Projektionslinse 18 zumindest
einen Teil des von dem Reflektor 10 gebündelten Lichts zur Erzeugung einer gewünschten
Lichtverteilung auf die Fahrbahn vor das Fahrzeug projiziert. Die Projektionslinse
18 ist über einen Halterahmen 20, der vorzugsweise aus Metall gefertigt ist, an einem
vorderen Rand des Reflektors 10 und damit an dem restlichen Lichtmodul 7 befestigt.
Das Gehäuse 7 weist in Lichtaustrittsrichtung 16 eine Lichtaustrittsöffnung 19 auf,
die mit einer lichtdurchlässigen Abdeckscheibe 15 verschlossen ist. Die Abdeckscheibe
15 besteht aus Glas oder Kunststoff und kann mit oder ohne optisch wirksame Elemente,
insbesondere Streuelemente, ausgebildet sein.
[0027] Um den Außenumfang des Projektionsmoduls 7, insbesondere entlang des Außenumfangs
der Sammellinse 18, ist mindestens ein Abdeckrahmen 22 angeordnet, so dass ein Spalt
oder Abstand zwischen dem Lichtmodul 7 und dem Gehäuseinneren abgedeckt und bei einer
Sicht von außen durch die Abdeckscheibe 15 in das Innere des Gehäuses 17 nicht sichtbar
ist. Der Abdeckrahmen 22 bestimmt durch seine Ausgestaltung (Form, Farbe, Oberflächenbeschaffenheit,
etc.) den ästhetischen Eindruck und somit das Design der Beleuchtungseinrichtung 5
ganz erheblich, vor allem bei ausgeschalteter Lichtquelle 12. Er ist vorzugsweise
aus Kunststoff hergestellt und kann mindestens teilweise dunkel bzw. schwarz eingefärbt
sein. Die dunkle Farbe kann bspw. ungewollte und störende Lichtreflexionen verhindern.
Im Inneren des Gehäuses 17 der Beleuchtungseinrichtung 5 können auch noch andere dunkel
eingefärbte Bauteile aus Kunststoff vorhanden sein, die allerdings in Figur 1 nicht
explizit eingezeichnet sind. Es könnte dies bspw. ein die Linsenhalterung 20 umgebender
Tubus aus insbesondere dunkel eingefärbtem Kunststoff, eine Zierleiste aus insbesondere
dunkel eingefärbtem Kunststoff oder ähnliches sein.
[0028] Im Innern des Projektionsmoduls 7 kann eine Blendenanordnung 24 vorgesehen sein,
die zur Erzeugung einer abgeblendeten Lichtverteilung, z.B. einem Abblendlicht oder
einem Nebellicht, dient. Dabei wird eine Oberkante der Blende 24 durch die Sammellinse
18 als Helldunkelgrenze auf die Fahrbahn vor das Fahrzeug projiziert. Die Blende 24
schattet vom Reflektor 10 reflektiertes Licht ab, das in der Lichtverteilung sonst
in einen Bereich oberhalb der Helldunkelgrenze gelangen würde. Die Blendenanordnung
24 kann in den Strahlengang des Lichts hinein- und herausbewegt werden. Auf diese
Weise kann die Lichtverteilung zwischen Abblendlicht und Fernlicht umgeschaltet werden.
[0029] Je nach einer Stellung der Sonne relativ zur Lichtaustrittsöffnung 19 der Beleuchtungseinrichtung
5 können sowohl bei fahrendem als auch bei stehendem Kraftfahrzeug Sonnenstrahlen
26, die unter anderem energiereiche Infrarotstrahlung aufweisen, in unterschiedlichen
Winkeln durch die Abdeckscheibe 15 in das Innere des Gehäuses 17 fallen. Dort können
die Sonnenstrahlen 26 auf Licht fokussierende Mittel, z.B. in Form der Sammellinse
18, treffen. Eine oben weit nach hinten über die Sammellinse 18 gezogene Abdeckscheibe
15, wie sie häufig bei modernen Kraftfahrzeugen mit flachen, windschlüpfrigen Fronten
vorhanden sind, begünstigt diesen Effekt noch. Bei einer entsprechenden Ausgestaltung
der Abdeckscheibe 15, bspw. mit einer entsprechenden Wölbung und/oder optisch wirksamen
Elementen, kann sogar die Abdeckscheibe 15 selbst als Licht fokussierende Mittel fungieren.
[0030] Infrarotstrahlung ist definiert als eine elektromagnetische Strahlung, die an das
sichtbare Licht mit größer werdenden Wellenlängen angrenzt, also bei einer Wellenlänge
von ca. 780 nm beginnt und bis etwa 14000 nm geht. Durch Absorption von IR-Strahlung
durch einen Körper heizt sich dieser auf. Die Sonnenstrahlen 19 werden in den Licht
fokussierenden Mitteln 10; 15; 18 gebündelt und können dann auf die in der Beleuchtungsanordnung
5 angeordneten Bauteile 22 aus z. B. dunkel eingefärbtem Kunststoff treffen. Wenn
die Sonne so steht, dass die Sonnenstrahlen durch die Licht fokussierenden Mittel
10; 15; 18 auf den z. B. dunkel eingefärbten Kunststoffteilen 22 fokussiert werden,
trifft eine relativ große Energiemenge in einem räumlich eng begrenzten Bereich auf
die Kunststoffteile 22. Ein sogenannter Hotspot 28 entsteht. Damit diese Energie in
dem Kunststoffteil 22 nicht zu lokalen Erwärmungen und in der Folge zu einer Veränderung
der Oberfläche, Beschädigung oder gar Zerstörung des Kunststoffteils 22 führt, schlägt
die vorliegende Erfindung vor, das dunkle Kunststoffteil 22 zumindest bereichsweise
aus einem Kunststoff mit wärmeleitenden Additiven und/oder mit einer wärmeleitenden
Schicht auf ihrer durch Strahlung von außen beaufschlagten Seite zu fertigen.
[0031] Die Infrarot-Strahlung der Sonne trifft dabei auf das Kunststoffteil 22 auf, welches
aufgrund seiner eigenen wärmeleitenden Eigenschaften oder die wärmeleitenden Eigenschaften
der zusätzlich auf ihm angebrachten dunklen oder transparenten Schicht, die punktuelle
Erwärmung 28 auf das gesamte Bauteil 22 und so über eine größere Fläche bzw. ein größeres
Volumen verteilt, so dass die Wärmebelastung der Stelle 28, auf den das Sonnenlicht
fokussiert wird, ausreichend niedrig gehalten werden kann. Es kommt allenfalls zu
einer geringfügigen Erwärmung des Bauteils 22, eine Beschädigung des Bauteils 22 durch
die absorbierte IR-Strahlung ist jedoch praktisch ausgeschlossen. Hierzu ist besonders
die Verwendung von Kohlenstoffnanotubes bevorzugt. Diese können entweder als Additive
unmittelbar im Kunststoff eingesetzt werden oder in einer dunklen oder transparenten
Schicht auf dem Kunststoffteil angebracht werden. Der Einsatz von Kohlenstoffnanotubes
ist besonders bevorzugt, da diese die mechanischen und Verarbeitungseigenschaften
des Kunststoffs nur geringfügig verändern.
[0032] Dabei sind folgende Varianten denkbar: Grundsätzlich kann der ganze Abdeckrahmen
(ADR) aus kohlenstoffnanotubeshaltigem Kunststoff oder TCO-haltigem Kunststoff bestehen.
[0033] Alternativ kann der Abdeckrahmen auch lediglich abschnittsweise aus einem entsprechenden
Kunststoff gebildet sein, wobei der Abdeckrahmen direkt bei der Herstellung als Zweikomponenten-Bauteil
hergestellt ist und eine der Komponenten aus einem entsprechenden Kunststoff besteht.
[0034] Weiterhin alternativ kann der kritische Bereich aus einem Kunststoff gefertigt sein,
der TCOs oder Kohlenstoffnanotubes enthält und dieses weitere Teil in eine Öffnung
des Abdeckrahmens zum Beispiel einklipsbar sind.
[0035] Schließlich kann als weitere Möglichkeit vorgesehen sein, das Bauteil oder Bereiche
des Bauteils mit einer TCOs oder Kohlenstoffnanotubes enthaltenen Beschichtung zu
versehen.
1. Beleuchtungseinrichtung (5) eines Kraftfahrzeugs, wobei die Beleuchtungseinrichtung
(5) für Licht der Beleuchtungseinrichtung fokussierende Mittel (10, 15, 18) aufweist,
und in der Beleuchtungseinrichtung (5) dunkel eingefärbte Bauteile (22) aus Kunststoff
angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die dunkel eingefärbten Bauteile (22) zumindest bereichsweise aus einem Kunststoff
mit wärmeleitenden Additiven und/oder mit einer wärmeleitenden Schicht auf ihrer durch
Strahlung von außen beaufschlagten Seite gefertigt sind.
2. Beleuchtungseinrichtung (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff der dunkel gefärbten Bauteile (22) ein Thermoplast oder ein Duroplast
insbesondere mit Farbpigmenten ist.
3. Beleuchtungseinrichtung (5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dunkel eingefärbten Bauteile einen Abdeckrahmen (22), einen Tubus und/oder eine
Zierleiste der Beleuchtungseinrichtung (5) umfassen.
4. Beleuchtungseinrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kunststoff der dunkel eingefärbten Bauteile (22) wärmeleitende Additive, insbesondere
Kohlenstoffnanotubes (CNT), wärmeleitende Oxide (TCO), Keramik- oder Metallfüllstoffe
oder Kombinationen hiervon zugesetzt sind.
5. Beleuchtungseinrichtung (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Kunststoff der dunkel eingefärbten Bauteile (22) zumindest bereichsweise
eine dunkle Schicht umfassend wärmeleitende Additive, insbesondere Kohlenstoffnanotubes
(CNT), wärmeleitende Oxide (TCO), Keramik- oder Metallfüllstoffe oder Kombinationen
hiervon aufgebracht ist.
6. Beleuchtungseinrichtung (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Kunststoff der dunkel eingefärbten Bauteile (22) zumindest bereichsweise
eine transparente Schicht umfassend wärmeleitende Additive, insbesondere Kohlenstoffnanotubes
(CNT), wärmeleitende Oxide (TCO), Keramik- oder Metallfüllstoffe oder Kombinationen
hiervon aufgebracht ist.
7. Beleuchtungseinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dunkle oder transparente Schicht durch Drucken, Sprühen, Rakeln, Sputtern oder
durch Aufbringen einer Folie auf den Kunststoff der dunkel gefärbten Bauteile (22)
aufgebracht ist.
8. Beleuchtungseinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff als ein Polycarbonat ausgebildet ist.
9. Beleuchtungseinrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (5) ein Lichtmodul (7) mit einer Lichtquelle (12) und
einer Projektionsoptik (18) umfasst.
10. Beleuchtungseinrichtung (5) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (12) mindestens eine Halbleiterlichtquelle, insbesondere eine Leuchtdiode,
umfasst.
11. Beleuchtungseinrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht fokussierenden Mittel eine Projektionslinse (18), einen Reflektor (10)
und/oder eine gebogene oder gewölbte Abdeckscheibe (15) der Beleuchtungseinrichtung
(7) umfassen.