專利名稱：用于產生發(fā)光帶的發(fā)光裝置以及機動車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于沿構件上的給定路段產生發(fā)光帶/發(fā)光條的發(fā)光裝置以及具有至少一個這樣的發(fā)光裝置的機動車。
背景技術：
為了使人員在機動車車廂中即使在黑暗中也能定向，可以規(guī)定在各個功能部件例如杯架(CuphoIder )或喇機中利用光源從內向外照明。由此人員可以識別該功能部件在車廂中位于哪里，而無需照明整個車廂。在此上述的發(fā)光裝置能夠使光源的光沿相應功能部件的輪廓分布，由此在黑暗中可以以發(fā)發(fā)光帶識別輪廓。一般對于環(huán)繞的照明使用這種發(fā)光裝置，即在這里發(fā)發(fā)光帶具有封閉帶的形式。
為了產生環(huán)繞的發(fā)光帶可以使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA'Plexglas )制成的環(huán)形光導體，利用兩個發(fā)光二極管在兩端部處向該光導體中耦入光。在此光導體具有要顯示的輪廓的形狀并且例如可以利用卡鎖裝置固定在構件上或者圍繞該構件固定。發(fā)光二極管可以分別安裝在耦入部件中，一用于驅動發(fā)光二極管的電路位于該耦入部件中，通過該耦入部件使發(fā)光二極管的光成束并且對準光導體的耦入面。
光導體沿其縱向在輪廓的走向上具有散射中心，即例如在其外壁上的刻槽或者在其內部的反射顆粒，通過它們分別使部分光偏轉并且從光導體射出。由此使發(fā)光二極管的光沿路段分布。因此，光導體看上去沿輪廓均勻地發(fā)亮。在此利用這種光導體一般可以以均勻發(fā)亮的發(fā)光帶包圍直至200_X 150mm的面積。
如果要以環(huán)繞的發(fā)光帶包圍更大的面積，必需使光導體具有相應的長度。在此產生問題熱引起的光導體長度變化在其材料中可能引起機械應力，這可能導致材料中的細裂紋或者甚至導致光導體損壞。尤其在機動車中在其車廂中可能產生_40°C至+80°C的溫度。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，提供一種發(fā)光裝置，利用該發(fā)光裝置可以沿大面積功能部件的輪廓產生均勻發(fā)亮的發(fā)光帶。尤其希望在機動車中也能產生上述形式的發(fā)光帶。
該目的通過按照權利要求I的發(fā)光裝置以及通過按照權利要求10的機動車實現(xiàn)。 通過從屬權利要求給出按照本發(fā)明的發(fā)光裝置和按照本發(fā)明的機動車的有利擴展結構。
利用按照本發(fā)明的發(fā)光裝置能夠在一構件(例如用于活動車頂(推拉式天窗)開口的框架)上沿給定路段產生發(fā)光帶。為此，發(fā)光裝置具有長形形成的、用于沿路段分布光的光導體和與光導體連接的、用于產生光并且用于將所述光耦入光導體中的耦入部件。光導體的一區(qū)域利用一固定支承裝置相對于構件位置固定地被支承。為此光導體可以直接固定在構件本身上或者例如固定在與該構件本身剛性地機械聯(lián)接的另一部件上。
而所述耦入部件利用一活動支承裝置相對于構件沿至少一個方向可動地被支承。 按照本發(fā)明的發(fā)光裝置的優(yōu)點是，所述耦入部件在熱引起的光導體長度變化下可以被光導體移動。與位置固定支承的耦入部件不同，長度變化不對光導體施加附加的壓力或拉力，通過所述壓力或拉力可能損壞光導體。而光導體的固定支承裝置保證，使光導體在較多的(熱引起的)膨脹過程和收縮過程期間總體上不相對于構件移動。
按照本發(fā)明的發(fā)光裝置的一實施例規(guī)定，活動支承裝置具有一相對于所述構件位置固定地支承的支架部件，所述耦入部件與所述活動支承裝置的一滑塊相連接，該滑塊能沿一滑動方向相對于所述支架部件移動。由此得到的優(yōu)點是，即使是形狀不以特殊方式匹配的、市場上常見的耦入部件也能被可動地安置。
另一實施例規(guī)定，活動支承裝置具有至少一個相對于所述構件位置固定地支承的座架裝置，所述座架裝置在一垂直于所述光導體的縱向延展(縱向長度)方向的平面中至少部分地、優(yōu)選完全地包圍耦入部件。在發(fā)光裝置顫動/搖晃時、例如在機動車中在不平道路上行駛期間可能引起的顫動時，有利地防止耦入部件在光導體上來回彈動。
按照本發(fā)明發(fā)光裝置的另一實施例，耦入部件在活動支承裝置中沿滑動方向的滑動行程由一止擋部件界定，該止擋部件可動支承。因此，在制造或維護發(fā)光裝置時能方便地將耦入部件壓入到活動支承裝置中。由此有利地簡化了裝配和/或維護。優(yōu)選彈性地支承止擋部件。
如果耦入部件通過卡扣連接裝置保持在活動支承裝置中，上述的兩個實施例(具有座架裝置和可動的止擋部件)能夠特別簡單地組合地實現(xiàn)。
在本發(fā)明發(fā)光裝置的另一實施例中，光導體至少部分地被一透光的散射體包圍。 光導體支承成能至少部分地沿其縱向延展相對于所述散射體移動。光導體的壁部可以在路段走向上沿散射體內壁滑動。所述散射體能夠有利地提供一向外可見的、封閉的表面，該表面沿構件的輪廓延伸并且利用光導體均勻明亮地從內部發(fā)光。在此散射體優(yōu)選由與光導體材料相比具有更小熱膨脹系數(shù)的材料制成。由此保證，在散射體與周圍的構件之間的縫隙尺寸不超過給定的數(shù)值。經常伴隨低熱膨脹系數(shù)的散射體材料的低導光能力不起主要作用，這是因為從光耦入部件到各個出光位置的光引導絕大部分通過光導體實現(xiàn)。這些光導體可以在散射體中由于所述的支承而自由地膨脹。
對于希望利用本發(fā)明發(fā)光裝置沿彎曲的路段產生發(fā)光帶的情況，所述光導體當然也具有相應彎曲的走向。由此在光導體在耦入部件處的縱向延展上的方向矢量與光導體在固定支承裝置處的縱向延展上的方向矢量之間形成一角度。這個角度在數(shù)值上優(yōu)選小于 40°，尤其小于30°。這便防止了，光導體在升溫時彎曲，而光導體使耦入部件移動。如果希望沿需要光導體走向具有更強烈的彎曲的路段產生發(fā)光帶，有利的是，沿這個路段布置多個按照本發(fā)明的發(fā)光裝置。
在耦入部件由于光導體長度變化而移動時，可以由相對于構件位置固定支承的活動支承裝置部分對耦入部件施加導向力。按照本發(fā)明發(fā)光裝置的有利實施例，這個導向力通過兩個不同的路徑傳遞，由此通過兩個傳遞區(qū)域各使整個導向力的一部分被傳遞給耦入部件。在此，這樣選擇傳遞區(qū)域的位置，使兩個(分)導向力的數(shù)值相等。由此可以避免，耦入裝置在運動期間在活動支承裝置中傾斜并由此阻止繼續(xù)運動。
為了產生光所述耦入部件優(yōu)選具有至少一個發(fā)光二極管。所述發(fā)光二極管在運行中只略微發(fā)熱，因此它們不會引起耦入部件組成部分的明顯由熱引起的變形。
在按照本發(fā)明的發(fā)光裝置中，還優(yōu)選光導體與另一耦入部件連接。該另一耦入部件利用另一活動支承裝置支承成相對于所述構件沿至少一個方向是可動的。通過在光導體的兩個不同位置上饋入光能夠以特別簡單的方式產生均勻明亮的發(fā)光帶。
本發(fā)明的另一方面涉及一種機動車，具有至少一個發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置對應于按照本發(fā)明的發(fā)光裝置的實施例。所述機動車的優(yōu)點是，利用均勻明亮的發(fā)光帶使得能夠在黑暗中識別出大功能部件的輪廓，例如儀表盤的操作區(qū)、雜物箱或門把手。在此發(fā)光裝置在高溫度波動下也不會由此損壞光導體或者使發(fā)光裝置變形成，使得在發(fā)光裝置與接合發(fā)光裝置的構件之間產生縫隙。
在按照本發(fā)明的機動車中尤其可以由所述至少一個發(fā)光裝置包圍機動車的功能部件并由此可以產生一圍繞該功能部件的發(fā)光帶。由此在黑暗中可以識別出功能部件的整個輪廓。
優(yōu)選地，一封閉的開口被包圍。例如可以照亮門框，由此可以避免乘員在上車或下車時碰到頭。
優(yōu)選地所述至少一個發(fā)光裝置設置在用于活動車頂?shù)捻斉耖_口的框架中。由此可以擴散地照亮機動車車廂。
對于能利用所述至少一個發(fā)光裝置產生一發(fā)光帶的路段具有至少一個直線部段的情況，有利的是在所述直線部段中設置至少一個發(fā)光裝置的固定支承裝置。由此可以使通過這個固定支承裝置保持的光導體從固定支承裝置開始沿直線部段膨脹。在此只有相鄰部件、例如散射體的相對較小的摩擦力作用在光導體上。因此在光導體中產生機械應力的危險也相應很小。
在按照本發(fā)明的機動車中，通過在拐角區(qū)域中設置至少一個耦入部件，可以沿拐角的輪廓特別簡單地提供均勻明亮的發(fā)光。在耦入部件附近便可以彎曲地設計光導體，并由此均勻明亮地照明拐角區(qū)域。因此由熱引起的、光導體在該光導體靠近耦入裝置的彎曲區(qū)域與耦入裝置本身之間的相對長度變化小到使光導體在這個部段中不會損壞。


下面借助實施例詳細解釋本發(fā)明。附圖中
圖I示出用于乘用車的活動車頂?shù)陌l(fā)光裝置的示意圖，該乘用車是按照本發(fā)明的機動車的一實施例，
圖2示出用于另一乘用車的活動車頂?shù)陌l(fā)光裝置的示意性透視圖，其中示出根據本發(fā)明的機動車的另一實施方式，
圖3示出圖2的發(fā)光裝置耦入部件的示意性側視圖。
具體實施方式
本示例是本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
在基于圖I的示例中，在乘用車中圍繞活動車頂開口 10在乘用頂篷12上設有一 (未示出的)框架。由具有包圍活動車頂開口 10的帶狀光出口的框架發(fā)光裝置使發(fā)光裝置的光進入到機動車車廂中。由此使活動車頂開口 10被均勻明亮發(fā)光的、封閉的帶或條包圍。 圖I示出活動車頂開口 10的邊緣的圓角式的拐角14，其觀察方向為從乘用車內部向上、即在機動車高度方向上觀察。在圖I中示出框架內部。
為了產生發(fā)光帶在框架中設有總共四個發(fā)光裝置光導體，其中在圖I中示出光導體16的一部分和光導體18的一部分?；顒榆図旈_口 10基本上是矩形的。每個光導體沿活動車頂開口 10的直線棱邊敷設。在圖I中示出頂篷12的邊緣20和20’，它們分別形成所述棱邊之一。
光導體由透光的材料制成。該材料例如可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或者聚碳酸酯(PC)。在兩個端部處向每個光導體中饋入光，所述光在相應的光導體中在邊緣20、 20’的走向上傳播。通過光導體的散射中心使部分的光從光導體中轉向射出并沿邊緣20、 20’耦入到透光的散射體中，光導體卡接到該散射體中。通過散射體使發(fā)出的光朝向邊緣 20、20’的方向偏轉，在那里光從散射體發(fā)出并且進入到車廂中。通過光導體16的光在邊緣 20上形成發(fā)光帶。散射體與頂篷12固定連接。
在圖I中為清楚起見(僅)示出發(fā)光裝置的耦入部件中的一個，該耦入部分在這里稱為饋入單元22。饋入單元22安裝/插套到光導體16的端部區(qū)域24上。在饋入單元22 中設有發(fā)光二極管和相關的電路，通過該電路為發(fā)光二極管供應來自乘用車車載電網的電能。為此使該電路通過柔性電纜26連接在車載電網上。發(fā)光二極管的光在饋入單元22的光密封的外殼28中成束并且被耦入到光導體16中。其余的耦入部件以與饋入單元22相同的方式構造。耦入單元22與拐角14的距離小于直線邊緣20長度的10%。換言之，饋入單元22設置在活動車頂開口 10的邊緣的拐角區(qū)域中。其余的耦入部件同樣設置在活動車頂開口 10的邊緣的相應拐角區(qū)域中。
光導體16長形地成形。在所示的示例中光導體16由桿件構成，該桿件例如可以利用注塑工藝制成。在拐角區(qū)域中，光導體16具有彎部28。光導體18也在拐角區(qū)域中彎曲。光導體16與拐角14的距離和光導體18與拐角14的相應距離由于所述的彎曲而這樣地微小，使車廂中的人員看起來覺得發(fā)光帶在拐角14中與沿直線邊緣20和20’處同樣地明亮。
光導體16的熱(膨脹)系數(shù)這樣大，使得光導體16的長度由于(在乘用車中例如在夏天或冬天可能出現(xiàn)的)升溫或冷卻而可能沿光導體16的縱軸線30變化總共大于 5mm。在散射體中光導體16在其長度方向上、即在縱軸線30的走向上只在一個位置通過固定裝置32固定在散射體中。固定裝置32在這里位于直線邊緣20的中央五分之一處。 通過固定裝置32可以例如利用材料結合(stoffsschluessig)的連接(粘接)或形狀鎖合 (formschuessig)的連接來保持光導體16。在散射體的其余部分中、即與固定裝置32間隔的部分中，光導體16能沿其縱軸線30在散射體中滑動。
如果光導體16由于升溫而膨脹并由此沿縱軸線30伸長，其端部區(qū)域24向饋入單元22施加一力F。由此饋入單元22在滑動行程34方向上運動。為此該饋入單元固定在一滑塊36上，該滑塊相對于頂篷12浮動地支承。饋入單元22例如可以粘接在滑塊36上或者卡接到該滑塊中。
在這里滑塊36被推套到兩個與頂篷12固定連接的(未示出的)導軌上。在滑塊36 運動期間，由這兩個導軌對滑塊36施加導向力Fl和F2。在此饋入單元22、滑塊36和導軌這樣相對設置，使產生的導向力FI、F2的值大小接近。由此使滑塊36不會在導軌上傾斜。 為了得到大小接近的導向力F1、F2，使饋入單元22這樣固定在滑塊36上，使得在端部區(qū)域 24中在滑塊36上的導向力Fl、F2有效作用點38、40距光導體16的縱軸線30的距離Al、A2相同。
即使在非常高的溫度下、例如在70°C下，在光導體16幾乎達到其最大的預給定的膨脹的情況下，力F也總是沿滑動行程34起作用。為此這樣選擇彎部28，使得在縱軸線30 在固定裝置32處的走向與縱軸線30在端部區(qū)域24中的走向之間形成的角度小于40°。 該角度最好不大于30°。
在光導體16中在其另一端部上同樣設有一耦入部件，該耦入部件以與耦入部件 22相同的方式相對于頂篷12支承。乘用車發(fā)光裝置的其余光導體也被分別從兩個浮動支承的耦入部件饋入光。在此，其余的光導體同樣在活動車頂開口 10的直線邊緣的相應中央區(qū)域中相對于頂篷12固定。
下面借助于圖2和圖3描述饋入單元22的另一活動支承裝置42。例如代替滑塊 36，該活動支承裝置可以安裝在乘用車中。為了更好地了解，在圖2和圖3中工作原理對應于圖I部件的部件以與圖I相同的附圖標記表示。
活動支承裝置42與支架部件12’固定連接，該支架部件固定在乘用車的頂篷12 上?；顒又С醒b置42例如可以通過注塑在注塑工藝中與支架部件12’連接。
活動支承裝置42包括一具有平面表面46的塊體44,在該活動支承裝置上通過卡扣連接裝置保持饋入單元22。該卡扣連接裝置通過柔性的塑料臂48實現(xiàn)，該塑料臂形成在支承裝置42的框架50上。
在表面46上，饋入單元22可以沿滑動行程34滑動。塑料臂48的凸肩52形成彈性支承的止擋部件，通過該止擋部件沿兩個可能的滑動方向56之一限制滑動行程34。饋入單元22可以在表面46上只沿光導體16的一個端部區(qū)域24的縱軸線30的走向運動。光導體16的該端部區(qū)域24與饋入單元22連接。
垂直于僅兩個可能的滑動方向，一方面通過表面46和塑料臂48并且另一方面(與其垂直地)通過框架50并通過側壁54限制饋入單元22的運動。在圖2和圖3中只示出側壁54中的一個。另一側壁54在圖2和圖3的視圖中被饋入單元22遮蓋。總體上，饋入單元22在垂直于縱軸線30的平面中的橫向運動被阻止。在此，與縱軸線30垂直的平面指的是如下的平面其法向矢量平行于縱軸線30的方向矢量地設置在端部區(qū)域24中。
饋入單元22在活動支承裝置42中通過框架50支承成不能相對于光導體16轉動， 即，饋入單元22不能圍繞光導體16的縱軸線30轉動。
因此，總體上即使在饋入單元22運動時也不改變光導體16端部區(qū)域24和饋入單元22的相對位置。由此，在饋入單元22工作時進入光導體16的光流總是保持相同。
在饋入單元22沿滑動行程34運動時，關于縱軸線30對稱的導向力作用在饋入單元22上。由此饋入單元22在活動支承裝置42中不傾斜。
通過塑料臂48形成的卡口連接實現(xiàn)了，在饋入單元22失效時能簡單地將其從活動支承裝置42中拆下并替換成新的饋入單元。
通過示例表示出，如何通過固定支承裝置和活動支承裝置實現(xiàn)發(fā)光裝置在溫度波動時的膨脹。在應用直接發(fā)光、即由乘用車中的人員可以看到的發(fā)光時，在具有更小的熱膨脹系數(shù)的散射片中以可縱向移動的方式導引光導體。由此，光源、即耦入部件在一些情況下必須浮動支承。為此，在支架部件上浮動地接納耦入部件連同發(fā)光二極管。在這里描述了兩種技術上的應用可能性或者由一浮動地支承在支架部件中的滑塊接納標準耦入部件連同發(fā)光二極管，或者使支架部件具有用于以足夠的游隙接納耦入部件的鎖止接納部。
所述發(fā)光裝置能夠實現(xiàn)大面積構件的環(huán)繞發(fā)光，而沿出光表面不形成可見的中斷。
權利要求
1.一種用于沿ー構件(12)上的給定路段(14、20、20’)產生發(fā)光帶的發(fā)光裝置，包括 -長形形成的光導體(16、18),該光導體用于沿所述路段(14、20、20’ )分布光， -與所述光導體連接的耦入部件(22)，該耦入部件用于產生光并且用于將所述光耦入光導體(16、18)中， -固定支承裝置(32)，利用所述固定支承裝置使所述光導體(16、18)的一區(qū)域相對于所述構件(12 )位置固定地被支承，和 -活動支承裝置(36、42)，利用所述活動支承裝置使所述耦入部件(22)相對于所述構件(12)沿至少ー個方向(34、56)可動地被支承。
2.如權利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述活動支承裝置(36)具有一相對于所述構件(12)位置固定地支承的支架部件，所述耦入部件(22)與所述活動支承裝置(36)的滑塊(36 )相連接，該滑塊能沿滑動方向(34)相對于所述支架部件移動。
3.如權利要求I或2所述的發(fā)光裝置，其特征在干，所述活動支承裝置(42)具有至少ー個相對于所述構件(12)位置固定地支承的座架裝置(44、48、50、54)，所述座架裝置在一垂直于所述光導體的縱向延展方向(30)的平面中至少部分地(44、48、54)、優(yōu)選完全地(50)包圍所述耦入部件(22)。
4.如上述權利要求中任一項所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述耦入部件(22)在活動支承裝置(42)中沿滑動方向(56)的滑動行程(34)由一止擋部件(52)界定，該止擋部件可動地、優(yōu)選彈性地被支承。
5.如上述權利要求中任一項所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述耦入部件(22)通過ー卡扣連接裝置(48)保持在所述活動支承裝置(36、42)中。
6.如上述權利要求中任一項所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述光導體(16、18)至少部分地被一透光的散射體包圍，所述光導體(16、18)支承成能至少部分地沿其縱向延展(30)相對于所述散射體移動。
7.如上述權利要求中任一項所述的發(fā)光裝置，其特征在干，由于所述光導體(16、18)的彎曲走向(28)而形成的角度(W)在數(shù)值上小于40°，優(yōu)選小于30°，該角度在一給出光導體(24)在耦入部件(42)處的縱向延展(30)方向的方向矢量與ー給出光導體(16、18)在固定支承裝置(32)處的縱向延展(30)方向的方向矢量之間形成。
8.如上述權利要求中任一項所述的發(fā)光裝置，其特征在于，在所述活動支承裝置(36、42)中，在由于光導體(16、18)的長度變化而引起耦入部件(22)沿相對于所述構件(12)位置固定的活動支承裝置(36、42)部分(44)運動時，能夠通過兩個傳遞區(qū)域(38、40)分別將一導向カ(Fl、F2)傳遞給耦入部件(22)并且這兩個導向力(Fl、F2)的數(shù)值相等。
9.如上述權利要求中任一項所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述光導體(16、18)與另ー耦入部件連接，該另ー耦入部件利用另ー活動支承裝置支承成相對于所述構件(12)沿至少ー個方向是可動的。
10.ー種機動車，具有如上述權利要求中任一項所述的、至少ー個發(fā)光裝置。
11.如權利要求10所述的機動車，其特征在干，由所述至少一個發(fā)光裝置包圍機動車的一功能部件(10)，由此能產生一包圍所述功能部件(10)的發(fā)光帶。
12.如權利要求10或11所述的機動車，其特征在于，所述至少一個發(fā)光裝置設置在用于活動車頂?shù)捻斉耖_ロ(10)的框架中。
13.如權利要求10至12中任一項所述的機動車，其特征在于，利用所述至少一個發(fā)光裝置能沿路段(14、20、20’)產生ー發(fā)光帶，該路段具有至少ー個直線部段(20、20’)，在所述直線部段(20、20’)中設置固定支承裝置(32)。
14.如權利要求10至13中任一項所述的機動車，其特征在于，利用所述至少一個發(fā)光裝置能沿路段(14、20、20’ )產生ー發(fā)光帯，該路段具有至少ー個拐角區(qū)域(14)，在所述拐角區(qū)域(14)中設置至少ー個耦入部件(22)。
全文摘要
本發(fā)明涉及在機動車中可沿功能部件(12)輪廓設置的發(fā)光裝置，使輪廓在黑暗中能作為發(fā)光帶被識別出。本發(fā)明的目的是，沿大面積構件(12)的輪廓產生發(fā)光帶。用本發(fā)明發(fā)光裝置能沿給定路段(14、20、20’)產生發(fā)光帶。發(fā)光裝置具有長形形成的用于沿路段(14、20、20’)分布光的光導體(16、18)和與光導體連接的用于向光導體耦入光的耦入部件(22)。光導體在一區(qū)域中用固定支承裝置(32)相對構件(12)位置固定地支承。而耦入部件(22)用活動支承裝置(36)相對于構件(12)沿至少一個方向(34)可動地支承。本發(fā)明另一方面涉及具有至少一個本發(fā)明發(fā)光裝置的機動車。
文檔編號F21S8/10GK102980113SQ20121031006
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權日2011年9月2日
發(fā)明者M·普法伊爾 申請人:奧迪股份公司