SCHEINWERFERMODUL FÜR EIN FAHRZEUG

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Scheinwerfermodul für ein Fahrzeug, mit einer Lichtaustrittsscheibe (11), die zur Anpassung an eine angrenzende Außenkontur des Fahrzeugs dreidimensional gekrümmt ist, einer Leuchtdiodenanordnung und einer planaren Grundplatine (1) zur Stromversorgung und Fixierung der einzelnen Leuchtdioden (2) der Leuchtdiodenanordnung, wobei der Lichtaustrittsscheibe (11) auf ihrer Innenseite unmittelbar benachbart eine Lichtausgabeanordnung vorgesehen ist, die aus einzelnen Lichtausgabeelementen aufgebaut ist, die jeweils einer der Leuchtdioden (2) der Leuchtdiodenanordnung zugeordnet und in ihrem Abstand zu der Lichtaustrittsscheibe (11) derart einstellbar sind, dass sie einer Kontur einer Innenseite der Lichtaustrittsscheibe (11) folgen, und an der Grundplatine (1) befestigt sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Scheinwerfermodul für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Danach ist ein Scheinwerfermodul für ein Fahrzeug bekannt, mit einer Lichtaustrittsscheibe, die zur Anpassung an eine angrenzende Außenkontur des Fahrzeugs dreidimensional gekrümmt ist, einer Leuchtdiodenanordnung und einer planaren Grundplatine zur Stromversorgung und Fixierung der einzelnen Leuchtdioden der Leuchtdiodenanordnung.

[0003] Insbesondere an Frontscheinwerfern im Schienenfahrzeugbau werden besondere Anforderungen hinsichtlich ihrer Leuchtstärke, Lichtverteilung, Sichtbarkeit unter bestimmten Stellungen des Fahrzeugs im Gleisbett, Einstellbarkeit und Zugänglichkeit gestellt. Viele diese Anforderungen sind in speziellen Schienenfahrzeugnormen festgehalten, so z.B. in der TSI- und der UIC-Norm, was den europäischen Raum anbetrifft, der Ghost für Russland und der NPRM2 für den amerikanischen Markt.

[0004] Da als Frontscheinwerfer eingesetzte Scheinwerfermodule regelmäßig an eine angrenzende Kontur des damit zu bestückenden Fahrzeugs anzupassen sind, ist es schwierig, Scheinwerfermodule zu realisieren, die bei einer Vielzahl von Fahrzeugkopfkonturen einsetzbar sind. Es ist bekannt, Standard-LED-Scheinwerfermodule einzusetzen. Bei diesen ergibt sich jedoch der Nachteil, dass bei größeren Winkeln zwischen den Ausrichtungen der Lichtaustrittsscheibe und der planaren Grundplatine erhebliche Abstände zwischen den Leuchtdioden und der Lichtaustrittsscheibe vorkommen können. Wünschenswert wäre eine Anordnung der Leuchtdioden unmittelbar benachbart zu einer Innenseite der Lichtaustrittsscheibe. Des Weiteren ist es bekannt, nicht eine einzelne planare Grundplatine einzusetzen, sondern treppenförmig kaskadierte Einzelplatinen mit vergleichsweise kleineren Leuchtdiodenmodulreihen. Bei dieser Ausführung können zwar einzelne Leuchtdioden näher an die Lichtaustrittsscheibe herangebracht werden. Es ergeben sich jedoch Nachteile dahingehend, dass eine einheitliche Einstellung bzw. Justierung der Scheinwerfermodule nicht mehr bzw. nur erschwert möglich ist. Bei einer kaskadierten Lösung müssten nämlich sämtliche Einzelplatinen separat justiert und zueinander ausgerichtet werden. Dies hat erhebliche Montagekosten zur Folge.

[0005] Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Scheinwerfermodul der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine Positionierung und eine Einstellbarkeit eines Lichtaustritts für die Leuchtdiodenanordnung hinter der Lichtaustrittsscheibe verbessert und vereinfacht wird.

[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Scheinwerfermodul nach Anspruch 1.

[0007] Danach zeichnet sich das eingangs beschriebene Scheinwerfermodul dadurch aus, dass der Lichtaustrittsscheibe auf ihrer Innenseite unmittelbar benachbart eine Lichtausgabeanordnung vorgesehen ist, die aus einzelnen Lichtausgabeelementen aufgebaut ist, die jeweils einer der Leuchtdioden der Leuchtdiodenanordnung zugeordnet und in ihrem Abstand zu der Lichtaustrittsscheibe derart einstellbar sind, dass sie einer Kontur einer Innenseite der Lichtaustrittsscheibe folgen, und an der Grundplatine (direkt oder indirekt) befestigt sind.

[0008] Im Ergebnis wird sozusagen eine "Einzelkaskadierung" der einzelnen Lichtausgabeelemente realisiert. Durch eine flexible Einstellbarkeit des Abstands der Lichtausgabeelemente zur Innenseite der Austrittsscheibe lässt sich eine Lichtausgabe unmittelbar benachbart zur Innenseite der Lichtaustrittsscheibe erreichen.

[0009] Im Sinne der vorliegenden Beschreibung wird unter einer "Lichtausgabeanordnung" eine räumliche Anordnung von Lichtquellen verstanden, wie sie von außerhalb des Scheinwerfermoduls wahrnehmbar ist. Beispielsweise können die einzelnen Lichtausgabeelemente von den Leuchtioden der Leuchtdiodenanordnung selbst gebildet sein, wobei dann die Leuchtdioden in ihrem Abstand justierbar unmittelbar benachbart zur Innenseite der Lichtaustrittsscheibe positioniert werden. Es ist jedoch ebenso möglich, dass die Leuchtdioden unmittelbar auf der planaren Grundplatine angeordnet sind, ihr emittiertes Licht jedoch über einen geeigneten Lichtleiter mit einer endseitigen Lichtaustrittsfläche unmittelbar auf die Innenseite der Lichtaustrittsscheibe geführt wird. In beiden Fällen würde eine Positionierung der Leuchtdioden bzw. der freien Enden der Lichtleiter gegenüber der Innenseite der Lichtaustrittsscheibe über eine Einstellvorrichtung erfolgen, die an der planaren Grundplatine des Scheinwerfermoduls befestigt ist.

[0010] In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lichtausgabeelemente jeweils von Lichtaustrittsflächen freier Enden einzelner längeneinstellbarer Röhrchen gebildet, die jeweils an der Grundplatine angebracht sind und in denen jeweils eine Leuchtdiode angeordnet ist. Je nachdem, ob die Leuchtdioden unmittelbar an den freien Enden der Röhrchen oder auf der Grundplatine angeordnet sind, wirken die Röhrchen damit als reine Justiereinrichtung für deren Positionierung (die Lichtaustrittsflächen erscheinen als Lichtausgabeelemente) oder als Kombination aus einer Positioniereinrichtung und bevorzugt einem Lichtleiter oder röhrenförmigen Lichtreflektor. Grundsätzlich können die Leuchtdioden an beliebiger Stelle entlang der längeneinstellbaren Röhrchen in deren Innenraum fixiert sein und ggf. ist den jeweiligen Röhrchen eine Linse vorgeschaltet.

[0011] Vorteilhafterweise sind die Röhrchen aus wenigstens zwei Längsabschnitten gebildet, von denen ein erster Längsabschnitt auf der Grundplatine angebracht und ein zweiter Längsabschnitt längeneinstellbar mit dem ersten Längenabschnitt verbunden ist. Dabei können die ersten Längenabschnitte als Gewindebuchsen einheitlicher Länge und die zweiten Längsabschnitte als Gewinderöhrchen variabler Länge ausgebildet sein. Eine Längserstreckung der Gewindebuchsen bestimmt damit ein Längenintervall, innerhalb dessen die zweiten Längsabschnitte relativ zu der (planaren) Grundplatine und der Lichtaustrittsscheibe frei positionierbar sind. Alternativ können die Längsabschnitte auch nur relativ zueinander verschieblich und z. B. mittels einer Madenschraube gegeneinander fixiert sein.

[0012] In einer bevorzugten Variante sind die Leuchtdioden unmittelbar auf der Grundplatine angeordnet. In diesem Fall kann die Röhrchenanordnung zur Minimierung von Lichtverlusten an ihrer Innenseite verspiegelt sein, so dass das von der einzelnen Leuchtdiode emittierte Licht möglichst verlustfrei zur Austrittsfläche am freien Ende des Röhrchens transportiert wird.

[0013] In einer alternativen Ausführungsform können die Leuchtdioden in den freien Enden der Röhrchen angeordnet sein und für jede Leuchtdiode kann eine Energieversorgungsleitung vorgesehen sein, welche die Leuchtdiode mit der Grundplatine verbindet. Bei dieser Ausführungsform entfällt die Funktion der Röhrchen als Lichtleiter.

[0014] Zur variablen Positionierbarkeit der Leuchtdioden ist es von Vorteil, wenn die jeweils zugeordnete Energieversorgungsleitung spiralförmig ausgebildet ist, um Abstandsänderungen zur planaren Grundplatine zu gestatten. Aber auch andere Formen einer flexiblen Energieversorgung z.B. über Schleifkontakte innerhalb der Röhrchen sind denkbar.

[0015] Die Lichtlichtausgabeelemente, insbesondere die Lichtaustrittsflächen der freien Enden der einzelnen Längeneinstellbaren Röhrchen, können zusätzlich mittels eines Traggerüstes positioniert sein. Dieses Traggerüst kann beispielsweise geeignete Haltevorrichtungen für die einzelnen Röhrchen umfassen. Es ist auch möglich, dass die Lichtausgabeelemente bzw. die Lichtausgabeelemente aufweisenden Röhrchen zusätzlich mittels einer Lochplatte und/oder einer Abdeckplatte geführt werden, um eine stabile Lagerung der Röhrchen und damit auch eine Stabilisierung eines vorgesehen Lichtausgaberasters der Lichtausgabeelemente sicherzustellen.

[0016] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine perspektivische, auseinandergezogene Ansicht eines Scheinwerfermoduls,

Figur 2

eine perspektivische Ansicht des Scheinwerfermoduls von Figur 1 in endmontiertem Zustand,

Figur 3

eine perspektivische Ansicht einer Unterbaugruppe des Scheinwerfermoduls, ergänzt um ein Traggerüst,

Figur 4

eine perspektivische Ansicht mit unsichtbaren Kanten des Scheinwerfermoduls von Figur 1 in einer ersten Ausführungsform und

Figur 5

eine perspektivische Ansicht mit unsichtbaren Kanten des Scheinwerfermoduls von Figur 1 in einer zweiten Ausführungsform.

[0017] Figur 1 zeigt ein Scheinwerfermodul für ein Schienenfahrzeug, mit einer planaren Grundplatine 1, die eine Leuchtdiodenanordnung trägt, welche aus einzelnen Leuchtdioden 2 gebildet ist, von denen, wie auch bei weiteren, noch zu erläuternden Komponenten des Scheinwerfermoduls, aus Übersichtlichkeitsgründen lediglich eine mit einem Bezugszeichen bezeichnet ist. Die Leuchtdioden 2 sind in mehreren Reihen übereinander auf der Grundplatine 1 angeordnet, wobei die einzelnen Reihen räumlich zueinander versetzt sind. Ein erster Längsabschnitt 4 eines längeneinstellbaren Röhrchens 3 wird von einer Gewindebuchse gebildet, die über ihre gesamte Länge mit einem Innengewinde ausgestattet ist. Die Gewindebuchsen sind in fertig montiertem Zustand, vergleich Figur 2, auf der Grundplatine 1 befestigt und senkrecht zur Grundplatine 1 und damit parallel zu einer Haupt-Lichtaustrittsrichtung des Scheinwerfermoduls angeordnet.

[0018] Eine Lochplatte 5, die mit Durchgangsbohrungen 6 versehen ist, ist unmittelbar auf der der Grundplatine 1 abgewandten Seite der Gewindebuchsen aufgesetzt. Zweite, jeweils als Gewinderöhrchen ausgeführte Längsabschnitte 7 der Röhrchen 3 sind an ihrem der Grundplatine 1 zugewandten Ende mit einem Außengewinde ausgestattet, so dass sich die zweiten Längsabschnitte 7 der Röhrchen 3 in die zugeordneten Innengewinde der ersten Längsabschnitte 4 einschrauben lassen. In dieser Weise ergibt sich eine Längenverstellbarkeit der Röhrchen 3 insgesamt, deren Längengrenzen durch eine gewählte Längserstreckung der Gewindebuchsen bestimmt ist.

[0019] Die zweiten Längsabschnitte 7 der Röhrchen 3 durchdringen die Durchgangsbohrungen 6 der Lochplatte 5, so dass die Lochplatte 5 relative Abstände der einzelnen Röhrchen 3 untereinander festlegt und die Röhrchenanordnung insgesamt stabilisiert.

[0020] Des Weiteren ist jedem der Röhrchen 3 eine Linse 8 zugeordnet, welche jeweils das von der zugeordneten Leuchtdiode 2 emittierte Licht bündelt.

[0021] Eine Abdeckplatte 9 ist mit Durchgangsbohrungen 10 versehen. Wie aus Figur 2 hervorgeht, wird die Abdeckplatte 9, die auch Designzwecken dient, auf die von den Röhrchen 3 gebildete Röhrchenanordnung gesteckt, so dass jedes der Röhrchen 3 eine der Durchgangsbohrungen 10 durchdringt. Die Abdeckplatte 9 stabilisiert somit zusätzlich die Röhrchenanordnung und weist zudem stegförmige Seperatoren auf, die übereinander liegende Reihen von Röhrchen 3 optisch voneinander trennen. Wie Figur 2 veranschaulicht, ist die äußere Form der Abdeckplatte 9 an diejenige einer Lichtaustrittsscheibe 11 im Sinne eines Flächen-Offsets angepasst, d.h. einander zugewandte Außenflächen der Abdeckplatte 9 und der Lichtaustrittsscheibe 11 halten einen einheitlichen Abstand zueinander ein. Es ist ersichtlich, dass freie Enden 12 der zweiten Längsabschnitte 7 der Röhrchen 3 unmittelbar an einer Innenseite der Lichtaustrittsscheibe 11 angeordnet sind. Lichtaustrittsflächen 13 der freien Enden 12 wirken als Lichtausgabeelemente des Scheinwerfermoduls, d.h. bei Betrachtung von außen werden die Lichtaustrittsflächen 13 als Orte der Lichtquellen wahrgenommen. Dies gilt unabhängig davon, an welchem Ort entlang der Röhrchen 3 eine zugeordnete Leuchtdiode 2 tatsächlich angeordnet ist.

[0022] Figur 3 zeigt eine Unterbaugruppe des Scheinwerfermoduls von Figur 1. Diese Unterbaugruppe umfasst die Grundplatine 1, die Röhrchen 3 sowie die Lochplatte 5. Seitlich der Röhrchen 3 ist ein Traggerüst 14 vorgesehen, das sich schräg entlang den Röhrchen 3 erstreckt. Das Traggerüst 14 trägt Abstandshalter 15, welche in einer gemeinsamen Ebene liegende Röhrchen 3 jeweils wenigstens teilweise umschließen, so dass diese präzise positioniert sind. Zudem ist aus Figur 3 ersichtlich, dass die Gewindebuchsen 4 von einheitlicher Längenausdehnung sind, während die Röhrchen 3 je nach Anordnung der Lichtaustrittsscheibe 13 im Raum auch von variabler Länge sein können. Für jedes der Röhrchen 3 ist jedoch die Längeneinstellbarkeit gegeben, und zwar durch Einschrauben der zweiten Längenabschnitte 7 der Röhrchen 3 in die als Gewindebuchsen vorliegenden ersten Längsabschnitte 4.

[0023] Die Figuren 4 und 5 zeigen verschiedene Ausführungsformen, die sich ausschließlich durch die Position der Leuchtdioden 2 in Längsrichtung der Röhrchen 3 nebst zugehöriger Linse 8 unterscheiden. Bei der Ausführungsform nach Figur 4 sind die Leuchtdioden 2 unmittelbar auf der Grundplatine 1 angeordnet, wobei sich ihre jeweils zugeordnete Linse 8 unmittelbar auf der der Grundplatine 1 abgewandten Seite der Leuchtdiode 2 befindet. Die Röhrchen 3 sind innen verspiegelt, so dass sie als Lichtleiter bzw. als rohrförmiger Reflektor für das von den Leuchtdioden 2 emittierte Licht wirken. Alternativ kann auch eine Ausführung als Faser-Lichtleiter vorgesehen werden. Auch in diesem Fall erscheint von außen die Lichtaustrittsfläche 13 des freien Endes 12 des betreffenden Röhrchens 3 als Lichtquelle. Alternativ könnte die Linse 8 auch am entgegengesetzten Ende der einstellbaren Röhrchen 3 platziert werden und dort das Licht noch einmal bündeln.

[0024] Bei der in Figur 5 veranschaulichten Ausführungsform ist die jeweilige Linse 8 unmittelbar an der jeweiligen Austrittsfläche 13 des betreffenden Röhrchens 3 angeordnet. Bezogen auf das jeweilige Röhrchen 3 liegt die jeweils zugeordnete Leuchtdiode 2 einwärts der Linse 13. Jeweilige Leuchtdioden 2 und zugehörige Linsen 8 sind in inneren Hohlräumen der Röhrchen 3 befestigt. Zur Energieversorgung der einzelnen Leuchtdioden 2 ist jeweils eine Energieversorgungsleitung 16 vorgesehen, welche die jeweilige Leuchtdiode 2 mit der Grundplatine 1 elektrisch verbindet. Zur Unterstützung einer Längenjustierung der einzelnen Röhrchen 3 ist die Energieversorgungsleitung 16 spiralförmig ausgebildet oder über Schleifkontakt im Röhrchen sichergestellt. Die Röhrchen 3 dienen bei dieser Ausführungsform allein als längeneinstellbarer Abstandshalter für Leuchtdioden-Linsen-Kombinationen, wobei in indirekter Weise wiederum eine Fixierung an der Grundplatine 1 gegeben ist.

[0025] In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist es ebenfalls denkbar, die die Leuchtdioden auf die freien Enden 12 der Röhrchen 3 aufgesetzt sind. In diesem Fall wirken die Leuchtdioden 2 selbst als Lichtausgabeelemente, wobei auf Linsen verzichtet werden kann.

Ansprüche

1. Scheinwerfermodul für ein Fahrzeug, mit einer Lichtaustrittsscheibe (11), die zur Anpassung an eine angrenzende Außenkontur des Fahrzeugs dreidimensional gekrümmt ist, einer Leuchtdiodenanordnung und einer planaren Grundplatine (1) zur Stromversorgung und Fixierung der einzelnen Leuchtdioden (2) der Leuchtdiodenanordnung,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Lichtaustrittsscheibe (11) auf ihrer Innenseite unmittelbar benachbart eine Lichtausgabeanordnung vorgesehen ist, die aus einzelnen Lichtausgabeelementen aufgebaut ist, die jeweils einer der Leuchtdioden (2) der Leuchtdiodenanordnung zugeordnet und in ihrem Abstand zu der Lichtaustrittsscheibe (11) derart einstellbar sind, dass sie einer Kontur einer Innenseite der Lichtaustrittsscheibe (11) folgen, und an der Grundplatine (1) befestigt sind.

2. Scheinwerfermodul nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtausgabeelemente jeweils von Lichtaustrittsflächen (13) freier Enden (12) einzelner längeneinstellbarer Röhrchen (3) gebildet sind, die jeweils an der Grundplatine (1) angebracht sind und in denen jeweils eine Leuchtdiode (2) angeordnet ist.

3. Scheinwerfermodul nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Röhrchen (3) aus wenigstens zwei Längsabschnitten (4, 7) gebildet sind, von denen ein erster Längsabschnitt (4) auf der Grundplatine (1) angebracht und ein zweiter Längsabschnitt (7) längeneinstellbar mit dem ersten Längsabschnitt (7) verbunden ist.

4. Scheinwerfermodul nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ersten Längsabschnitte (4) als Gewindebuchsen einheitlicher Länge und die zweiten Längsabschnitte (7) als Gewinderöhrchen variabler Länge ausgebildet sind.

5. Scheinwerfermodul nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leuchtdioden (2) unmittelbar auf der Grundplatine (1) angeordnet sind.

6. Scheinwerfermodul nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Röhrchen (3) jeweils an ihrer Innenseite verspiegelt sind.

7. Scheinwerfermodul nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leuchtdioden (2) in den freien Enden (12) der Röhrchen (3) angeordnet sind und für jede Leuchtdiode (2) eine Energieversorgungsleitung (16) vorgesehen ist, welche die Leuchtdiode (2) mit der Grundplatine (1) verbindet.

8. Scheinwerfermodul nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Energieversorgungsleitung (16) spiralförmig ausgebildet ist.

9. Scheinwerfermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtausgabeelemente zusätzlich mittels eines Traggerüstes (14) positioniert sind.

10. Scheinwerfermodul nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtausgabeelemente zusätzlich mittels einer Lochplatte (5) und/oder einer Abdeckplatte (9) positioniert sind.

Zeichnung