NL9000360A

NL9000360A - Headlight and reflector assembly for motor vehicle - has electrically operated beam direction adjustments

Info

Publication number: NL9000360A
Application number: NL9000360A
Authority: NL
Original assignee: Techniku B V
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1990-02-15
Publication date: 1991-09-02

Abstract

The headlight and reflector assembly (4) is pivoted on its horizontal axis (5) and vertical axis (6). It can thus be moved with relation to its support frame (1), using a sub-frame (2). The vertical adjustment is controlled by an electric motor via a geared rack and hinged arm (3). The horizontaly movement is controlled by another motor mounted on the sub-frame (2) and geared to a stationary rack in the main frame (1). The moving parts of the assembly are protected from damp and other contamination by an outer bellows. @(12pp Dwg.No.1/11)@.

Description

Titel: Verstelinrichting voor een op een voertuig monteerbare schijnwerperTitle: Adjusting device for a vehicle-mountable spotlight

De uitvinding heeft betrekking op een verstelinrichting voor het om twee onderling loodrechte assen verstellen van een op een voertuig monteerbare schijnwerper.The invention relates to an adjusting device for adjusting a spotlight that can be mounted on a vehicle about two mutually perpendicular axes.

Een dergelijke verstelinrichting is bekend uit het Nederlandse octrooischrift 74.222. De schijnwerper is daarbij opgenomen in twee cardanringen, waarbij de buitenste ring om een door de middellijn van deze ring lopende as verdraaibaar is terwijl de schijnwerper draaibaar om een horizontale as is opgehangen in een tweede ring, die in de horizontale middellijn van de buitenste ring verdraaibaar is gemonteerd.Such an adjusting device is known from Dutch patent specification 74.222. The floodlight is thereby incorporated in two gimbals, the outer ring being rotatable about an axis running through the centerline of this ring, while the floodlight is suspended rotatably about a horizontal axis in a second ring, which is rotatable in the horizontal centerline of the outer ring is mounted.

Deze bekende verstelinrichting neemt veel ruimte in beslag, is weinig robuust en daardoor onvoldoende schokbe-stendig. Bij verstelling om een horizontale as komt de buitenring in de bundel van de schijnwerper te liggen hetgeen ongewenst is. Verstelling om een horizontale resp. verticale as vindt op mechanische wijze plaats via een relatief ingewikkelde overbrenging, die gecompliceerder wordt naarmate de afstand tussen de bedieningsinrichting en de schijnwerper groter is.This known adjusting device takes up a lot of space, is not very robust and is therefore insufficiently shock-resistant. When adjusted about a horizontal axis, the outer ring comes to lie in the beam of the floodlight, which is undesirable. Adjustment to a horizontal resp. vertical axis takes place mechanically via a relatively complicated transmission, which becomes more complicated the greater the distance between the operating device and the spotlight.

De uitvinding beoogt een verstelinrichting te verschaffen waarbij deze bezwaren zijn ondervangen. Het is daarbij met name van belang dat de schijnwerper elektrisch in twee onderling loodrechte assen verstelbaar is over relatief grote hoeken, waarbij in geen enkele werkstand van de schijnwerper de bundel mag worden onderbroken door delen van de verstelinrichting. De ophanging van de schijnwerper moet schokbe-stendig en trillingsvrij zijn, terwijl de lamp van de schijnwerper gemakkelijk verwisselbaar moet zijn.The object of the invention is to provide an adjusting device in which these drawbacks are obviated. It is particularly important here that the floodlight is electrically adjustable in two mutually perpendicular axes over relatively large angles, whereby the beam may not be interrupted by parts of the adjusting device in any working position of the floodlight. The suspension of the floodlight must be shock-resistant and vibration-free, while the lamp of the floodlight must be easily interchangeable.

De verstelinrichting volgens de uitvinding is daartoe gekenmerkt doordat deze omvat een hoofdframe, voorzien van middelen voor het vastzetten daarvan op een voertuig, een subframe, dat scharnierbaar om een eerste of verticale as met het hoofdframe is verbonden; in welk subframe twee aandrijf- eenheden zijn opgenomen, waarvan de uitgangsassen loodrecht op elkaar staan, een scharnierframe, waarin de schijnwerper is opgenomen, welk scharnierframe om een tweede of horizontale as scharnierbaar is verbonden met het subframe, waarbij zowel de verticale als horizontale scharnieras liggen in een vlak, dat op korte afstand van het zwaartepunt van het samenstel scharnierframe/schijnwerper is gelegen.The adjusting device according to the invention is therefore characterized in that it comprises a main frame, provided with means for securing it to a vehicle, a subframe, which is hingedly connected to the main frame about a first or vertical axis; in which subframe two drive units are included, the output axes of which are perpendicular to each other, a hinge frame, in which the spotlight is included, which hinge frame is pivotally connected to the subframe about a second or horizontal axis, with both the vertical and horizontal hinge axis in a plane located a short distance from the center of gravity of the hinge frame / floodlight assembly.

Doordat de elektrisch aandrijfbare aandrijfeenheden zijn opgenomen in het subframe is de verstelinrichting op een willekeurige plaats van het voertuig of eventueel vaartuig plaatsbaar omdat de elektromotoren van de aandrijfeenheden slechts op een spanningsbron behoeven te worden aangesloten.Because the electrically drivable drive units are included in the subframe, the adjusting device can be placed at any location of the vehicle or possibly vessel, because the electric motors of the drive units need only be connected to a voltage source.

De verschillende frames zijn zodanig uitgevoerd en met elkaar verbonden dat de door de schijnwerper afgegeven lichtbundel op geen enkele wijze door enig frame wordt gehinderd.The different frames are designed and interconnected such that the light beam emitted by the spotlight is in no way hindered by any frame.

Nadere uitwerkingen van de verstelinrichting volgens de uitvinding zijn in de volgconclusies vastgelegd.Further elaborations of the adjusting device according to the invention are set out in the subclaims.

Een uitvoeringsvorm van de verstelinrichting volgens de uitvinding wordt aan de hand van de tekening nader toegelicht. Hierin toont: fig. 1 een zijaanzicht van het verstelinstrument met een daarin opgenomen schijnwerper; fig. 2 een vooraanzicht van de schijnwerper; fig. 3 een bovenaanzicht van de inrichting volgens fig. 1; fig. 4 een onderaanzicht van de inrichting volgens fig. 1; fig. 5 een doorsnede van de verstelinrichting met schijnwerper volgens de lijn V-V van fig. 6; fig. 6 een doorsnede volgens de lijn VI-VI van fig. 5; fig. 7 een doorsnede volgens de lijn VII-VII van fig. 6; fig. 8 een aandrijfeenheid op vergrote schaal; en fig. 9-11 aanzichten overeenkomstig de fign. 5-7 bij een om één van de verstelassen gekantelde schijnwerper.An embodiment of the adjusting device according to the invention is further elucidated with reference to the drawing. Herein: fig. 1 shows a side view of the adjusting instrument with a spotlight incorporated therein; Fig. 2 is a front view of the floodlight; fig. 3 shows a top view of the device according to fig. 1; fig. 4 shows a bottom view of the device according to fig. 1; Fig. 5 is a cross-section of the adjustment device with spotlight taken on the line V-V of Fig. 6; FIG. 6 is a section on line VI-VI of FIG. 5; Fig. 7 is a section on the line VII-VII of Fig. 6; Fig. 8 shows an enlarged drive unit; and Figures 9-11 are views corresponding to Figs. 5-7 with a floodlight tilted about one of the adjustment axes.

In de fign. 1-4 zijn de verschillende hoofdonderdelen van het verstelinstrument weergegeven. Deze hoofdonderdelen zijn: een hoofdframe 1 dat op een of andere wijze vastzetbaar is aan het voer- of vaartuig waarop de schijnwerper moet worden aangebracht. In dit hoofdframe 1 is een subframe 2 bevestigd op nader toe te lichten wijze, waarbij dit subframe 2 om een verticale verstelas 6 ten opzichte van het hoofdframe 1 verdraaibaar is. In het subframe 2 is een scharnierframe 3 opgehangen, waarin de eigenlijke schijnwerper 4 is opgenomen. De schijnwerper 4 is aan de voorzijde afgedekt door een geprofileerde lens 8, met behulp waarvan de door de schijnwerper 4 af te geven lichtbundel kan worden gericht. Het scharnierframe 3 is om een horizontale as 5 verstelbaar opgenomen in het subframe 2. Zoals uit de fign. 1 en 4 blijkt bedraagt de totale verstelhoek van de schijnwerper 4 om de horizontale verstelas 5 40° terwijl de schijnwerper 4 om de verticale as 6 over een hoek van 50° kan worden versteld. De beweegbare onderdelen van het verstelinstrument zijn opgenomen in een balg 7, die het verstelinstrument stof- en vochtvrij afdekt.In Figs. 1-4 show the different main parts of the adjustment tool. These main parts are: a main frame 1 which is in some way fixable to the vehicle or vessel on which the floodlight is to be mounted. A sub-frame 2 is mounted in this main frame 1 in a manner to be explained in more detail, wherein this sub-frame 2 is rotatable about a vertical adjusting axis 6 relative to the main frame 1. A hinge frame 3 is suspended in the subframe 2, in which the actual spotlight 4 is accommodated. The spotlight 4 is covered at the front by a profiled lens 8, with the aid of which the light beam to be emitted by the spotlight 4 can be directed. The hinge frame 3 is adjustable about a horizontal axis 5 in the subframe 2. As shown in Figs. 1 and 4, the total adjustment angle of the floodlight 4 about the horizontal adjusting axis 5 is 40 °, while the floodlight 4 about the vertical axis 6 can be adjusted by an angle of 50 °. The movable parts of the adjustment instrument are contained in a bellows 7, which covers the adjustment instrument free of dust and moisture.

De eerder genoemde hoofdonderdelen van de verstelinrich-ting zijn in de fign. 5-7 nader uitgewerkt. Het hoofdframe 1 bestaat in hoofdzaak uit een komvormige achterwand 10, waarin een volgens een cirkelboog verlopende tandheugel 11 is aangebracht. Deze tandheugel 11 kan samenwerken met een tandwiel, aangebracht op de uitgangsas van de aandrijfeenheid 19, zoals hierna nader wordt toegelicht (zie fig. 7). Aan de achterzijde is de komvormige achterwand 10 voorzien van b.v. een draadeinde 12 voor het bevestigen van hét hoofdframe 1 op i een voer- of vaartuig. Zoals uit fig. 7 blijkt kunnen een aantal draadeinden 12' aan de achterzijde van het hoofdframe 1 worden aangebracht om dit hoofdframe in verschillende standen met het voer- of vaartuig te kunnen verbinden. Aan de bovenzijde is het hoofdframe 1 voorzien van een naar voren uitstekende draagarm 13, die aan het voorste uiteinde is voorzien van een boring voor het daarin opnemen van een draaitap 14, die deel uitmaakt van het subframe 2. De vorm van de draagarm 13 blijkt ook uit fig. 3.The aforementioned main parts of the adjusting device are shown in Figs. 5-7 detailed. The main frame 1 mainly consists of a cup-shaped rear wall 10, in which a rack 11 running in a circular arc is arranged. This rack 11 can cooperate with a gear wheel mounted on the output shaft of the drive unit 19, as will be explained in more detail below (see Fig. 7). At the rear, the cup-shaped rear wall 10 is provided with e.g. a threaded end 12 for attaching the main frame 1 to a vehicle or vessel. As can be seen from Fig. 7, a number of threaded ends 12 'can be fitted at the rear of the main frame 1 in order to be able to connect this main frame to the vehicle or vessel in different positions. At the top, the main frame 1 is provided with a forwardly projecting support arm 13, which at the front end is provided with a bore for receiving a trunnion 14, which forms part of the subframe 2. The shape of the support arm 13 appears also from fig. 3.

Het subframe 2 bestaat in hoofdzaak uit een komvormig orgaan 17 met vlakke achterzijde en een tegen deze vlakke achterzijde aangebrachte sluitplaat 16. Op de naar elkaar toegekeerde vlakken van het komvormige orgaan 17 en de sluitplaat 16 zijn uitsparingen aangebracht voor het daarin opnemen van de aandrijfeenheden 18, 19 waarbij de aandrijf-eenheid 18 dient voor een verstelling van de schijnwerper 4 om een horizontale as 5 en de aandrijfeenheid 19 voor verstelling van de schijnwerper 4 om een verticale as 6. Het op de uit-gangsas van de aandrijfeenheid 19 aangebrachte tandwiel staat daartoe in ingrijping met de cirkelvormige tandheugel 11 van het hoofdframe 1.The subframe 2 mainly consists of a bowl-shaped member 17 with a flat rear side and a closing plate 16 arranged against this flat rear side. Recesses are arranged on the facing surfaces of the bowl-shaped member 17 and the closing plate 16 for receiving the drive units 18 therein. , 19 wherein the drive unit 18 serves to adjust the spotlight 4 about a horizontal axis 5 and the drive unit 19 to adjust the spotlight 4 about a vertical axis 6. The gear wheel mounted on the output shaft of the drive unit 19 for this purpose it meshes with the circular gear rack 11 of the main frame 1.

Het komvormige orgaan 17 van het subframe 2 omvat twee zijwanden 20, 21, waarvan de uiteinden zijn verbonden door een verbindingsbrug 15, die in het midden is voorzien van de draaitap 14. In de zijwanden 20, 21 van het komvormige orgaan 17 zijn boorgaten aangebracht voor het daarin opnemen van draaitappen 22, die tezamen de horizontale kantelas 5 voor de schijnwerper 4 vormen.The cup-shaped member 17 of the subframe 2 comprises two side walls 20, 21, the ends of which are connected by a connecting bridge 15, which is provided in the center with the trunnion 14. Drill holes are arranged in the side walls 20, 21 of the cup-shaped member 17. for receiving trunnions 22 which together form the horizontal tilting axis 5 for the floodlight 4.

De schijnwerper 4 is opgenomen in het scharnierframe 3, waarbij een rand van de schijnwerper is ingeklemd tussen een frontraam 24 van het scharnierframe 3 en een opsluitraam 25. Het frontraam 24 van het scharnierframe 3 is door middel van de draaitappen 22 verbonden met het subframe 2. Het opsluitraam 25 is met behulp van schroefjes (fig. 2) met het frontraam 24 verbonden.The floodlight 4 is incorporated in the hinge frame 3, whereby an edge of the floodlight is clamped between a front frame 24 of the hinge frame 3 and a retaining frame 25. The front frame 24 of the hinge frame 3 is connected to the subframe 2 by means of the trunnions 22 The retaining frame 25 is connected to the front frame 24 by means of screws (fig. 2).

Aan de achterzijde van het scharnierframe 3 is een boogvormige tandheugel 28 aangebracht, die is opgenomen in een sleufvormige opening van het subframe 2 en die in ingrijping is met de van een tandwiel voorziene uitgangsas van de aandrijfeenheid 18. De boogvormige tandheugel 28 is met het scharnierframe 3 verbonden door middel van een scharnierpen 27, en is aan het vrije uiteinde voorzien van een nok welke de tandheugel 28 aandrukt tegen het uitgaande tandwiel van de aandrijfeenheid 18.At the rear of the hinge frame 3, an arc-shaped rack 28 is received, which is received in a slot-shaped opening of the sub-frame 2 and which meshes with the gear shaft output shaft of the drive unit 18. The arc-shaped rack 28 is with the hinge frame 3 connected by means of a hinge pin 27, and at the free end is provided with a cam which presses the rack 28 against the output gear of the drive unit 18.

De draaitappen 22 voor de verstelling om een horizontale as 5 en de draaitap 14 voor een verstelling om de verticale as 6 liggen ongeveer in één vlak, gaande door het zwaartepunt van het door de schijnwerper 4 en het scharniertrame 3 gevormde stelsel.The trunnions 22 for adjustment about a horizontal axis 5 and the trunnion 14 for adjustment about the vertical axis 6 lie approximately in one plane, passing through the center of gravity of the system formed by the spotlight 4 and the hinge frame 3.

De aandrijfeenheden 18, 19 (zie fig. 8) zijn identiek uitgevoerd. Zij bestaan uit een motor 29 op de uitgaande as 30 waarvan een zonnewiel 31 is aangebracht. Het zonnewiel staat in ingrijping met drie planeetwielen 32, die elk zijn voorzien van twee tandkransen met een verschillend aantal tanden. De ene tandkrans van het planeetwiel grijpt in een vertanding van de frictiekrans 33, die met behulp van een frictieschijf 35 en een sinusveer 37 wordt vastgehouden. Op de as 30 van de motor 29 is een aandrijfkrans 34 gemonteerd, waarvan de binnenvertanding in ingrijping staat met de linker vertanding van de planeetwielen 32. De drijfkrans 34 wordt aangedreven met een vertraging van 240 op 1. Op de drijfkrans 34 is een uitwendige vertanding 38 aangebracht, die kan samenwerken met de tandheugel 11 (aandrijfeenheid 19) resp. met de tandheugel 28 (aandrijfeenheid 18).The drive units 18, 19 (see Fig. 8) are designed identically. They consist of a motor 29 on the output shaft 30 of which a sun wheel 31 is mounted. The sun gear meshes with three planetary gears 32, each of which includes two sprockets with different number of teeth. One planetary gear ring meshes with a toothing of the friction ring 33, which is held by means of a friction disc 35 and a sine spring 37. A drive ring 34 is mounted on the shaft 30 of the motor 29, the inner gear of which engages the left-hand gear of the planet gears 32. The drive ring 34 is driven with a deceleration of 240 to 1. The drive ring 34 has an external toothing 38, which can cooperate with the rack 11 (drive unit 19) resp. with the rack 28 (drive unit 18).

De werking van de verstelinrichting volgens de uitvinding is als volgt:The adjustment device according to the invention operates as follows:

Bij bekrachtiging van de motor 29 van de aandrijfeenheid 19 wordt het subframe 2 om een verticale as 6 ten opzichte van het hoofdframe 1 verdraaid, waarbij het uitgangstandwiel van de aandrijfeenheid 19 zich afrolt over de cirkelvormige tandheugel 11 van het hoofdframe 1. De hoekverdraaiing van het subframe 2 wordt door twee eindaanslagen (niet weergegeven) begrensd. Indien het subframe 2 tegen één van deze eindaanslagen oploopt en de motor 29 nog verder wordt bekrachtigd treedt de slipkoppeling van de aandrijfeenheid 19 in werking. De motor 29 zal de normaliter stationaire frictiekrans 33 aandrijven bij stilstaande drijfkrans 34. Op deze wijze wordt beschadiging van de tandheugel 11 resp. het uitgangstandwiel van de aandrijfeenheid 19 voorkomen.When the motor 29 of the drive unit 19 is energized, the subframe 2 is rotated about a vertical axis 6 relative to the main frame 1, the output gear of the drive unit 19 unrolling over the circular gear rack 11 of the main frame 1. The angle rotation of the subframe 2 is bounded by two end stops (not shown). If the subframe 2 collides with one of these end stops and the motor 29 is further energized, the slip clutch of the drive unit 19 will be activated. The motor 29 will drive the normally stationary friction ring 33 when the drive ring 34 is stationary. In this way, damage to the rack 11 and 11, respectively. prevent the output gear of the drive unit 19.

Bij bekrachtiging van de motor 29 van de aandrijfeenheid 18 zal de uitgaande tandkrans van de aandrijfeenheid 18 de boogvormige tandheugel 28 in bovenwaartse of benedenwaartse richting verplaatsen, tengevolge waarvan het scharnierframe 3 en de daarmee verbonden schijnwerper 4 om een horizontale as 5 wordt verzwenkt ten opzichte van het subframe 2. Ook deze beweging is door (niet weergegeven) eindaanslagen begrensd. Indien het scharnierframe 3 tegen één van deze eindaanslagen aanloopt treedt de frietiekoppeling van de aandrijfeenheid 18 in werking, zodat beschadiging van de tandwieloverbrenging wordt voorkomen.When the motor 29 of the drive unit 18 is energized, the output sprocket of the drive unit 18 will displace the arcuate rack 28 in an upward or downward direction, as a result of which the hinge frame 3 and the associated spotlight 4 are pivoted about a horizontal axis 5 with respect to the subframe 2. This movement is also limited by limit stops (not shown). When the hinge frame 3 comes into contact with one of these end stops, the friction coupling of the drive unit 18 is activated, so that damage to the gear transmission is prevented.

Ter verbetering van de trillingsbestendigheid is de tandheugel 11 (fig. 5) bij voorkeur in doorsnede hamerkopvormig uitgevoerd en opgenomen in een in doorsnede T-vormige groef, aangebracht in de sluitplaat 16. Op deze wijze is het subframe 2 ook in horizontale asrichting (gezien in fig. 5) opgesloten onder gelijktijdige ontlasting van de draaitap 14. De montage van het subframe 2 in het hoofdframe 1 moet in dat geval geschieden volgens een cirkelboogvormige beweging, waarbij de hamerkopvormige tandheugel 11 van opzij in de T-vormige groef wordt geschoven.In order to improve the vibration resistance, the rack 11 (fig. 5) is preferably hammer head-shaped in cross-section and received in a cross-section T-shaped groove, arranged in the closing plate 16. In this way, the subframe 2 is also in the horizontal axis direction (seen in Fig. 5) enclosed while simultaneously relieving the trunnion 14. The mounting of the subframe 2 in the main frame 1 must in that case take place in a circular arc-shaped movement, whereby the hammer-head rack 11 is pushed into the T-shaped groove from the side.

Voor het vervangen van een lamp van de schijnwerper 4 behoeft slechts het opsluitraam 25 te worden losgenomen van het frontraam 24 van het scharnierframe 3. De schijnwerper 4 kan dan in voorwaartse richting (in fig. 5 naar rechts) worden uitgenomen en van een nieuwe lamp worden voorzien. De schijnwerper 4 wordt dan opnieuw in het scharnierframe 3 geplaatst en daarin vastgezet door het opsluitraam 25 met schroeven vast te zetten in het frontraam 24.To replace a lamp of the floodlight 4, it is only necessary to detach the retaining frame 25 from the front frame 24 of the hinge frame 3. The floodlight 4 can then be removed in the forward direction (in Fig. 5 to the right) and from a new lamp be provided. The floodlight 4 is then placed back into the hinge frame 3 and secured therein by securing the retaining frame 25 with screws in the front frame 24.

Claims

Adjusting device for adjusting a spotlight that can be mounted on a vehicle on two mutually perpendicular axes, characterized in that the adjusting device comprises - a main frame (1), provided with means (12) for securing it to a vehicle, a subframe ( 2), which is hingedly connected to the main frame (1) about a first or vertical axis (6), in which subframe (2) two drive units (18, 19) are included, the output axes of which are perpendicular to each other, a hinge frame (3) incorporating the floodlight (4), which hinge frame (3) is pivotally connected to the subframe (2) about a second or horizontal axis (5), wherein both the vertical and horizontal hinge axis (5, 6) lie in a plane located a short distance from the center of gravity of the hinge frame / floodlight assembly (3, 4).

Adjusting device according to claim 1, characterized in that the main frame (1) comprises an approximately cup-shaped rear wall (10), provided with a rack (11) running in a circular path, which meshes with the output shaft (34) of the drive unit (19) for adjusting the subframe (2) about a vertical axis (6), the cup-shaped rear wall (10) being provided at the top with a forwardly extending support arm (13), which is provided with a bore for receiving a trunnion (14) of the subframe (2) therein.

Adjusting device according to claims 1-2, characterized in that the sub-frame (2) comprises a cup-shaped member (17), which can be connected in vertical and horizontal direction to the main frame (1), wherein in the side walls (20, 21) of the cup-shaped member (17) at the location of a horizontal central plane there are two bores for receiving trunnions (22), which connect the subframe (2) to a hinge frame (3).

Adjusting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spotlight (4) is enclosed between a front frame (24) of the hinge frame (3) and a retaining frame (25) connectable thereto, which hinge frame (3) is two trunnions (22) connect to the subframe (2), while the rear hinge frame (3) is fitted with an arc-shaped rack (28), which protrudes into an opening in the subframe (2) and is engaged with the output shaft of the drive unit (18) for adjusting the hinge frame (3) about a horizontal axis (5).

Adjusting device according to claim 4, characterized in that the arc-shaped rack (28) is connected to the hinge frame (3) by means of a hinge pin (27) and can be pressed by means of a spring against the output shaft (34) of the horizontal drive unit (18).

Adjusting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the adjusting device is accommodated within a protective bellows (7), the front edge of which is clamped between the retaining frame (24) and the front frame (24) of the hinge frame (3), the rear edge of which is connected to the cup-shaped wall (10) of the main frame (1).