DE10247383A1

DE10247383A1 - Scheinwerfer für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE10247383A1
Application number: DE10247383A
Authority: DE
Inventors: Ewald Topp
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-04-22

Abstract

Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor, einer Lichtquelle, die im Bereich einer Öffnung des Reflektors in einer Fassung gelagert ist, mit einer Verstelleinheit zur relativen Bewegung der Lichtquelle zu dem Reflektor in eine erste Abblendposition und eine zweite Fernlichtposition und vice versa, dass die Verstelleinheit mindestens zwei im Wesentlichen koaxial zu einer optischen Achse des Reflektors angeordnete Ringelemente aufweist, wobei die Ringelemente derart geformt sind, dass durch relatives Verdrehen mindestens eines Ringelementes um die optische Achse eine entlang des Umfangs der Gesamtanordnung der Ringelemente unterschiedliche axiale Erstreckung einstellbar ist zur Erzeugung einer kontinuierlichen Kippbewegung senkrecht zur optischen Achse.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor, einer Lichtquelle, die im Bereich einer Öffnung des Reflektors in einer Fassung gelagert ist, mit einer Verstelleinheit zur relativen Bewegung der Lichtquelle zu dem Reflektor in eine erste Abblendlichtposition und eine zweite Fernlichtposition und vice versa, dass die Verstelleinheit mindestens zwei im wesentlichen koaxial zu einer optischen Achse des Reflektors angeordnete Ringelemente aufweist.
Aus der DE 197 10 632 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor, einer Lichtquelle und einer Verstelleinheit bekannt. Die Verstelleinheit umfasst ein quer zur optischen Achse von einer Fassung der Lichtquelle abnagendes flexibles Verstellelement, das mittels eines elektrischen Antriebsmotors betätigbar ist, so dass die Lichtquelle von einer ersten Abblendlichtposition in eine zweite Fernlichtposition oder vice versa bringbar ist. Nachteilig an dem bekannten Scheinwerfer ist, dass mit nachlassender Federkraft des flexiblen Verstellelementes eine Nachjustierung erforderlich ist, um Abweichungen in den zwei unterschiedlichen Verstellpositionen zu vermeiden.
Aus der EP 1 031 786 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, bei dem eine Verstelleinheit vorgesehen ist mit einem drehsicheren Ringelement und einem drehbaren Ringelement. Das drehbare Ringelement weist eine axiale Erhebung auf, die bei Verdrehen des Ringelementes das drehsichere Ringelement in axialer Richtung verschiebt. Nachteilig an dem bekannten Scheinwerfer ist, dass die Bewegungsumwandlung relativ sprunghaft erfolgt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Scheinwerfer für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass eine gleichmäßige und langzeitstabile Verstellung des Scheinwerfers in eine Abblendlichtposition und in eine Fernlichtposition gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ringelemente derart geformt sind, dass durch relatives Verdrehen mindestens eines Ringelementes um die optische Achse eine entlang des Umfangs der Gesamtanordnung der Ringelemente unterschiedliche axiale Erstreckung einstellbar ist zur Erzeugung einer kontinuierlichen Kippbewegung senkrecht zur optischen Achse.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch relatives Verdrehen eines oder mehrerer Ringelemente die Gesamtanordnung der Ringelemente in unterschiedlichen Umfangsbereichen eine unterschiedliche axiale Erstreckung erhält, so dass eine Kippbewegung senkrecht zur optischen Achse bewirkt wird. Grundgedanke der Erfindung ist es, eine Drehbewegung um eine optische Achse in eine Kippbewegung um eine senkrecht zur optischen Achse angeordnete Drehachse umzuwandeln. Die Erfindung ermöglicht ein sicheres, kontinuierliches und langzeitstabiles Verstellen von mindestens zwei unterschiedlichen Lichtfunktionspositionen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen zueinander gekehrte axiale Anlageflächen von zwei Ringelementen schraubenförmige Schrägflächen auf, die sich jeweils in einem Umfangsbereich von mindestens 90° erstrecken. Hierdurch wird vermieden, dass die Kippbewegung ruckartig verläuft. Es können somit unerwünscht hohe Stoßkräfte vermieden werden.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zwei Ringelemente vorgesehen, wobei durch entgegengesetztes Verdrehen derselben zueinander eine Verstellung in die unterschiedlichen Lichtfunktionspositionen ermöglicht wird. Hierdurch kann besonders schnell eine kontinuierliche Bewegungsumwandlung erzeugt werden.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1a: Eine perspektivische Darstellung der Ringelementen in einer Abblendlichtposition gemäß einer ersten Ausführungsform,
1b: eine Explosionsdarstellung der Ringelemente gemäß 1a,
1c: eine Seitenansicht der Ringelemente gemäß 1a in einer Position, in der sie gerade zusammengesetzt werden,
2: eine perspektivische Darstellung der Ringelemente in einer Fernlichtposition gemäß einer ersten Ausführungsform,
3: einen Querschnitt durch einen Scheinwerfer mit Ringelementen in einer Abblendlichtposition gemäß 1a , 1b, 1c,
4a: eine perspektivische Darstellung von zwei Ringelementen in einer Abblendlichtposition mit jeweils in Lichtaustrittsrichtung abragenden Schattern nach einer zweiten Ausführungsform,
4b: einen schematischen Querschnitt durch einen Scheinwerfer mit Ringelementen in einer Abblendlichtposition gemäß 4a,
5a: eine perspektivische Darstellung von zwei Ringelementen in einer Fernlichtposition mit jeweils in Lichtaustrittsrichtung abragenden Schattern nach einer zweiten Ausführungsform,
5b: einen schematischen Querschnitt durch einen Scheinwerfer mit Ringelementen in einer Fernlichtposition gemäß 5a und
6: einen Querschnitt durch einen Scheinwerfer mit Ringelementen in einer Abblendlichtposition gemäß 4a, 4b nach einer zweiten Ausführungsform.
Ein Scheinwerfer nach der ersten Ausführungsform gemäß 1a bis 3 besteht im wesentlichen aus einem Reflektor 1, einer Lichtquelle 2, die mit einem Sockel 3 an einer Fassung 4 befestigt ist, sowie einer Verstelleinheit 5. Die Fassung 4 ist im Bereich einer zentralen Öffnung des Reflektors 1 angeordnet, so dass die vorzugsweise als Gasentladungslampe ausgeführte Lichtquelle 2 sich in eine Abblendposition entlang einer optischen Achse 6 erstreckt, siehe 3.
Die Fassung 4 ist an dem Reflektor 1 an drei in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Punkten in axialer Richtung federnd befestigt. Zu diesem Zweck weist die Fassung 4 jeweils ein Flansch 7 auf mit einer Bohrung 8, die durch einen Bolzen 9 mit einem Kopf 11 greif. Eine vorgespannte Feder 10, die sich zwischen dem Flansch 7 und dem Kopf 11 des Bolzens 9 erstreckt, ermöglicht eine definierte Stellung der Fassung 4 bzw. der Lichtquelle 2 in Relation zu dem Reflektor 1 bzw. dem Gehäuse. Zwischen dem Flansch 7 und dem Reflektor 1 ist ein Haltering 12 vorgesehen, durch den der Bolzen 9 in eine Aufnahme des Reflektors 1 greift. Der Haltering 12 ist fest mit dem Reflektor 1 verbunden.
Die Fassung 4 ist kreisringförmig ausgebildet mit einer in Lichtaustrittsrichtung offenen Aufnahme 13 zur Aufnahme eines ersten Ringelementes 14 und eines zweiten Ringelementes 15. Die Ringelemente 14 und 15 sind jeweils einstöckig als Kreisringe ausgebildet und bestehen vorzugsweise aus einem keramischen Material. Die Ringelemente 14 und 15 bilden zusammen mit einer nicht dargestellten Aktuatoreinheit die Verstelleinheit 5 zur Verstellung des Scheinwerfers von einer Abblendlichtposition in eine Fernlichtposition und vice versa. Die Aktuatoreinheit zum Betätigen der Ringelemente 14, 15 kann beispielsweise als ein Rotationswanderwellenmotor oder als ein elektrochemischer Aktor ausgebildet sein.
Die beiden Ringelemente 14 und 15 weisen auf einer zueinander abgewandten Seite parallele und senkrecht zur optischen Achse 6 angeordnete axiale Anlageflächen 16, 17 auf, die zum einen an einer Scheitelfläche der Aufnahme 13 sowie an einer Fläche des Halterings 12 flächig anliegen.
Auf einer zueinander gekehrten Seite weisen die Ringelemente 14, 15 jeweils axiale Anlageflächen auf, die im wesentlichen als in Umfangsrichtung ansteigende Schrägflächen 19, 19', 20 bzw. 20' ausgebildet sind. Die Schrägflächen 19, 19', 20, 20' weisen jeweils in entgegengesetzter Umfangsrichtung eine kontinuierlich verlaufende Steigung auf, so dass die Ringelemente 14, 15 in der Abblendlichtposition unter flächiger Anlage der Schrägflächen 19 und 20 sowie 19' und 20' unmittelbar aneinander liegen, siehe 1a, 1b, 1c. Die Schrägflächen 19, 19', 20, 20' der Ringelemente 14, 15 greifen ineinander, wobei sie jeweils einen Umfangsbereich von etwa 30° bis 40° umfassen können.
Alternativ können die Schrägflächen 19, 19', 20, 20' auch flacher ausgebildet sein, und zwar in einem Umfangsbereich bis zu 180° oder mehr, um den Kraftaufwand zu verringern. In abgewickelter Darstellung verlaufen die Schrägflächen 19, 19' bzw. 20, 20' sägezahnförmig mit einer endseitigen Stufe 21 bzw. 22. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist ein Ringelement 14 und 15 jeweils zwei Schrägflächen 19, 19' bzw. 20, 20' über einen Winkel von 180° auf. In der Abblendlichtposition liegen die Schrägflächen 19, und 20 sowie 19' und 20' flächig aneinander, wobei die voneinander abgewandten Flächen 16, 17 der Ringelemente 14, 15 parallel zueinander verlaufen. An den Enden der Schrägflächen 19, 19', 20 bzw. 20' sind jeweils die Stufen 21, 22 angeordnet.
Zum Verbringen des Scheinwerfers in die Fernlichtposition werden die beiden Ringelemente 14, 15 in entgegengesetzter Richtung zueinander so weit verdreht, dass in einem unteren Umfangsbereich 23 jeweils dickere Abschnitte der Ringelemente 14, 15 aneinander liegen als in einem oberen Umfangsbereich 24. Die Dicke der Gesamtanordnung der Ringelemente 14, 15 ist somit in dem unteren Bereich 23 größer als in dem oberen Bereich 24. Folglich steht die axiale Anlagefläche 17 des ersten Ringelementes 14 in dem unteren Bereich 23 aus der Aufnahme 13 der Fassung 4 vor und drückt gegen den Haltering 12, so dass sich die Fassung 4 bzw. die Lichtquelle 2 in einer gegenüber 3 nach unten gekippten Stellung (Fernlichtposition) befindet. In der Fernlichtposition der Ringelemente 14, 15 sind die Schrägflächen 19, 19', 20, 20' der jeweiligen Ringelemente 14, 15 in einer Horizontalebene, durch die die optische Achse 6 verläuft, beabstandet zueinander angeordnet. In der Fernlichtposition liegen die Schrägflächen 19, 19', 20, 20' somit nicht vollständig flächig aneinander, sondern nur teilweise, vorzugsweise in einem Umfangsbereich von mindestens 270°.
Alternativ kann auch auf eine Stufe 21, 22, die als ein Anschlag dient, verzichtet werden, so dass die Schrägflächen 19, 19', 20, 20' stets in dem ganzen Umfangsbereich ganzflächig aneinander liegen. Hierdurch kann eine bessere Führung geschaffen werden.
Die Verdrehung der Ringelemente 14, 15 wird durch die oben beschriebene Aktuatoreinheit bewirkt.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß den 4 bis 6 sind im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel die Ringelemente unterschiedlich ausgeführt. Gleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind die Ringelemente 14, 15 jeweils mit einem in Lichtaustrittsrichtung abragenden teilzylinderförmigen Schatter 25 bzw. 26 einstückig verbunden. Die Schatter 25, 26 weisen in einem mittleren Bereich jeweils eine Ausnehmung 27, 28 auf. Die Ausnehmungen 27, 28 sind fensterförmig ausgebildet. In der Abblendlichtposition gemäß 4a bis 4c sind die Ausnehmungen 27, 28 in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet, so dass ein vorgegebener unterer Bereich des Reflektors 1 vollständig abgeschattet ist. In einer Fernlichtposition gemäß 5a bis 5c sind die Ausnehmungen 27, 28 bezüglich einer durch die optische Achse 6 verlaufenden Vertikalebene symmetrisch angeordnet, so dass zwei gegenüberliegende Reflektorbereiche in jeweils einem Sektor 29, 30 durch Lichtstrahlen erfasst werden können. Auf diese Weise kann die Lichtausbeute in der Fernlichtposition verbessert werden.
Im übrigen stimmt die Funktionsweise des Scheinwerfers nach der zweiten Ausführungsform mit der ersten Ausführungsform überein.

Claims

Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor, einer Lichtquelle, die im Bereich einer Öffnung des Reflektors in einer Fassung gelagert ist, mit einer Verstelleinheit zur relativen Bewegung der Lichtquelle zu dem Reflektor in eine erste Abblendlichtposition und eine zweite Fernlichtposition und vice versa, dass die Verstelleinheit mindestens zwei im wesentlichen koaxial zu einer optischen Achse des Reflektors angeordnete Ringelemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringelemente (14, 15) derart geformt sind, dass durch relatives Verdrehen mindestens eines Ringelementes (14, 15) um die optische Achse (6) eine entlang des Umfangs der Gesamtanordnung der Ringelemente (14, 15) unterschiedliche axiale Erstreckung (19, 19', 20, 20') einstellbar ist zur Erzeugung einer kontinuierlichen Kippbewegung senkrecht zur optischen Achse (6).
Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ringelement (14) und das zweite Ringelement (15) stets in einem Umfangsbereich von mindestens 270° über jeweils axiale Anlageflächen (19, 19', 20, 20') unmittelbar aneinander liegen.
Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Anlagefläche des ersten Ringelementes (14) und/oder des zweiten Ringelementes (15) wendelförmig oder schraubenförmig zu der optischen Achse (6) als Schrägfläche (19, 19', 20, 20') verläuft, die sich mindestens in einem Umfangsbereich von 90° erstreckt.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ringelement (14) und das zweite Ringelement (15) in einer Abblendlichtposition eine gemeinsame Symmetrieachse (6) bilden und dass die Symmetrieachsen der Ringelemente (14, 15) in einer Fernlichtposition einen spitzen Winkel zueinander bilden.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägflächen (19, 19', 20, 20') eine solche kontinuierlich in Umfangsrichtung verlaufende Steigung aufweisen, dass durch Verdrehen des ersten Ringelementes (14) relativ zu dem zweiten Ringelement (15) aus einer ersten Verstellposition in eine zweite Verstellposition ein vorgegebener Umfangsbereich des ersten Ringelementes (14) und/oder des zweiten Ringelementes (15) in der zweiten Verstellposition eine größere axiale Erstreckung aufweist als in der ersten Verstellposition und/oder als ein anderer Umfangsbereich desselben in der zweiten Verstellposition.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die abgewickelte Schrägfläche (19, 19', 20, 20') sägezahnförmig verläuft.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (19, 19', 20, 20') an einem Ende in Umfangsrichtung über eine Stufe (21, 22) in eine benachbarte Schrägfläche (19, 19', 20, 20') übergeht.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (14, 15) in einer rahmenförmigen Fassung (4) der Lichtquelle (2) angeordnet ist, wobei eine zu der Schrägfläche (19, 19', 20, 20') gegenüberliegende axiale Anlagefläche (16, 17) der Ringelemente (14, 15) gegen den Reflektor (1) und gegen eine Gehäusewandung drücken.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Ringelement (14, 15) in axialer Richtung ein mit der Lichtquelle (2) zusammenwirkender Schatter (25, 26) abragt.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ringelement (14) und das zweite Ringelement (15) einen Schatter (25, 26) aufweist, wobei mindestens ein Schatter (25, 26) eine Ausnehmung (27, 28) aufweist, so dass in der Fernlichtposition eine zusätzliche Fläche des Reflektors (1) von der Lichtquelle (2) emittierten Lichtstrahlen erfassbar ist.