DE19621254A1

DE19621254A1 - Scheinwerfer für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE19621254A1
Application number: DE19621254A
Authority: DE
Inventors: Rainer Bader
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 1996-05-25
Filing date: 1996-05-25
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2016-05-26
Also published as: ITMI971072A0; ITMI971072A1; IT1291324B1; DE19655357B4; FR2749062B1; FR2749062A1; DE19621254B4

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Scheinwerfer für Fahrzeuge nach der Gattung des Anspruchs 1.

Ein solcher Scheinwerfer ist durch die DE 44 07 108 A1 bekannt. Dieser Scheinwerfer weist einen Reflektor, eine Lichtquelle und eine im Strahlengang des vom Reflektor reflektierten Lichts angeordnete Linse auf, die in einem Trägerelement gehalten ist. Das Trägerelement kann dabei beispielsweise als ein Blechhalter ausgebildet sein. Die Linse weist einen relativ kleinen Durchmesser auf und nahezu das gesamte aus dem Scheinwerfer aus tretende Licht tritt durch die Linse hindurch. Beim Einblick von außen in den Scheinwerfer wirkt dabei die kleine Fläche der Linse sehr hell beleuchtet, was unter Umständen zu einer Blendung führen kann oder zumindest als störend wahrgenommen wird. Dabei ist zu berücksichtigen, daß subjektiv eine Blendung durch eine mit einer bestimmten Beleuchtungsstärke beleuchtete kleine Fläche störender wahrgenommen wird als bei einer mit derselben Beleuchtungsstärke beleuchteten größeren Fläche. Der vorstehend erläuterte Effekt verstärkt sich noch zusätzlich bei Verwendung einer Lichtquelle, die einen großen Lichtstrom aussendet, wie beispielsweise einer Gasentladungslampe.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Scheinwerfer mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß auch der die Linse zumindest teilweise umgebende wenigstens annähernd kegelstumpfförmige Abschnitt des Trägerelements beleuchtet erscheint, so daß insgesamt eine größere beleuchtete Fläche vorhanden ist und somit die hell beleuchtete Fläche der Linse nicht oder zumindest weniger störend wahrgenommen wird.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Scheinwerfers angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 6 ermöglicht es, durch das Trägerelement hindurchtretendes Licht in einer vorgegebenen Weise zu verteilen. Bei der Weiterbildung gemäß Anspruch 9 sind für die Erzielung der erforderlichen Beleuchtungsstärkewerte oberhalb der Helldunkelgrenze keine zusätzlichen Bauteile beim Scheinwerfer erforderlich. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 10 oder 11 kann die Lichtdurchlässigkeit des Trägerelements beeinflußt werden und die bei dessen Betrachtung von außerhalb des Scheinwerfers wahrnehmbare Beleuchtung auf eine gewünschte Stärke gebracht werden.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Scheinwerfer in einem vertikalen Längsschnitt, Fig. 2 in vergrößerter Darstellung eine Linse des Scheinwerfers mit einem Trägerelement in einem Längsschnitt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 3 die Linse mit dem Trägerelement in einem Schnitt entlang Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 die Linse mit dem Trägerelement in einem Längsschnitt gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und Fig. 5 die Linse mit dem Trägerelement in einem Längsschnitt gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein in den Fig. 1 bis 5 dargestellter Scheinwerfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, weist einen Reflektor 10 auf, in den eine Lichtquelle 12 eingesetzt ist. Der Reflektor 10 kann aus Kunststoff oder Metall bestehen. Der Reflektor 10 kann verstellbar in einer Halterung 14 beispielsweise in Form eines Gehäuses angeordnet sein. In Lichtaustrittsrichtung 16 nach dem Reflektor 10 und mit Abstand von diesem ist im Strahlengang des von diesem reflektierten Lichts eine Linse 18 angeordnet. Die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers kann zusätzlich mit einer lichtdurchlässigen Scheibe 15 abgedeckt sein, die als glatte Scheibe ausgebildet sein kann oder optische Elemente aufweisen kann.

Durch den Reflektor 10 wird von der Lichtquelle 12 ausgesandtes Licht als ein konvergentes Lichtbündel reflektiert, das die optische Achse 11 kreuzt. Die Linse 18 ist als Sammellinse ausgebildet, so daß durch diese vom Reflektor 10 reflektiertes Licht beim Durchtritt zur optischen Achse 11 hin gebrochen wird. Die Linse 18 weist wie in Fig. 2 dargestellt zum Reflektor 10 hin eine Planseite 20 auf, die zumindest annähernd eben ist, und vom Reflektor 10 weg eine konvex gekrümmte Seite 22. Die gekrümmte Seite 22 der Linse 18 ist vorzugsweise asphärisch gekrümmt und kann beispielsweise in wenigstens zwei Segmente 23, 24 mit unterschiedlicher Krümmung unterteilt sein. Die Segmente 23, 24 können dabei übereinander angeordnet sein und zwischen diesen kann eine Stufe 26 vorhanden sein. Die Linse 18 weist vorzugsweise einen umlaufenden Rand 28 auf, der über die gekrümmte Seite 22 der Linse 18 hinausragt. Die Linse 18 kann aus lichtdurchlässigem Kunststoff oder Glas bestehen. Die Linse 18 weist einen kleineren Querschnitt auf als der Reflektor 10 an seinem in Lichtaustrittsrichtung 16 weisenden Vorderrand. Die Linse 18 kann beispielsweise wie dargestellt rund ausgebildet sein, jedoch auch einen beliebigen anders geformten, beispielsweise rechteckigen Querschnitt aufweisen.

Die Linse 18 ist in einem Trägerelement 30 gehalten, das die Linse 18 zumindest über einen Teil ihres Umfangs umgibt. Vorzugsweise umgibt das Trägerelement 30 die Linse 18 wie in Fig. 3 dargestellt über ihren gesamten Umfang. Das Trägerelement 30 weist einen zumindest annähernd kegelstumpfförmigen Abschnitt 31 auf, der sich in Lichtaustrittsrichtung 16 verjüngt. Der Abschnitt 31 kann dabei ein Teil eines geraden Kegelstumpfs sein, dessen Matellinien geradlinig verlaufen, oder Teil eines gekrümmten Kegelstumpfs, dessen Mantellinien nach innen oder nach außen gekrümmt verlaufen. Der Abschnitt 31 kann an seinem Umfang vollständig geschlossen sein oder an einem Teil seines Umfangs offene sein, sich also nicht über den gesamten Umfang um die optische Achse 11 erstrecken. Das Trägerelement 30 kann weiterhin an seinem zum Reflektor 10 weisenden hinteren Ende einen Flansch 32 aufweisen, über den das Trägerelement 30 am in Lichtaustrittsrichtung 16 weisenden Vorderrand des Reflektors 10 befestigt ist. Am Vorderrand des Reflektors 10 kann ein radial bezüglich der optischen Achse 11 nach außen abstehender Flansch 13 oder einer oder mehrere nach außen abstehende Bügel angeordnet sein, an denen der Flansch 32 des Trägerelements 30 befestigbar ist. Die Befestigung kann mittels einer oder mehrerer Schrauben 33 oder Nieten erfolgen. An dem in Lichtaustrittsrichtung 16 weisenden vorderen Ende des Abschnitts 31 weist das Trägerelement 30 eine Öffnung 34 auf, deren Querschnitt zumindest annähernd dem Querschnitt der gekrümmten Seite 22 der Linse 18 an deren Auslauf am Rand 28 entspricht. Im Trägerelement 30 ist eine nach innen gerichtete umlaufende Stufe 35 mit einer entgegen Lichtaustrittsrichtung 16 weisenden Auflage gebildet, an der der Rand 28 der Linse 18 in Lichtaustrittsrichtung 16 zur Anlage kommt. Der kegelstumpfförmige Abschnitt 31 und der Flansch 32 können einstückig ausgebildet sein, wobei der Flansch 32 ebenfalls lichtdurchlässig sein kann, jedoch auch lichtundurchlässig ausgebildet sein kann. Der Abschnitt 31 und der Flansch 32 können alternativ auch separate Teile sein, die miteinander verbunden sind, wobei dann der Flansch 32 aus anderem Material bestehen kann als der Abschnitt 31 und lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig ausgebildet sein kann.

Die Linse 18 wird vor der Montage des Trägerelements 30 am Reflektor 10 in den kegelstumpfförmigen Abschnitt 31 des Trägerelements 30 von dessen hinterem Ende her eingesetzt, bis sie mit ihrem Rand 28 an der Stufe 35 zur Anlage kommt. Eine Befestigung der Linse 18 im Trägerelement 30 kann beispielsweise mittels einer oder mehrerer über ihren Umfang verteilt angeordneter Schrauben 36 oder Nieten erfolgen, die in Gewindebohrungen 38 des Trägerelements 30 einschraubbar sind und deren Kopf 40, gegebenenfalls über eine Unterlagscheibe, jeweils den Rand 28 der Linse 18 übergreift und diene in der Anlage an der Stufe 34 hält. Alternativ kann die Linse 18 auch durch Kleben im Abschnitt 31 befestigt werden.

Das Trägerelement 30 besteht zumindest bereichsweise aus lichtdurchlässigem Material, beispielsweise Kunststoff oder Glas. Als Kunststoff kann beispielsweise Polycarbonat, PC, verwendet werden, wobei der Kunststoff allgemein eine ausreichende Wärmebeständigkeit aufweisen muß, um sich bei der Erwärmung des Scheinwerfers beim Betrieb der Lichtquelle 12 nicht zu verformen. Vorzugsweise besteht das gesamte Trägerelement 30, zumindest jedoch dessen kegelstumpfförmiger Abschnitt 31 aus lichtdurchlässigem Material. Das Trägerelement 30 wird direkt durch von der Lichtquelle 12 ausgesandtes Licht und/oder durch vom Reflektor 10 reflektiertes Licht beleuchtet, das durch das Trägerelement 30 hindurchtritt. Insbesondere tritt zumindest durch den kegelstumpfförmigen Abschnitt 31 des Trägerelements 30 Licht hindurch.

Die äußere, das heißt in Lichtaustrittsrichtung 16 weisende Oberfläche, und/oder die innere, das heißt zum Reflektor 10 weisende Oberfläche des Trägerelements 30 kann zumindest bereichsweise mattiert sein oder mit einer Beschichtung 44 versehen sein. Durch die Mattierung und/oder Beschichtung 44 kann die Lichtdurchlässigkeit des Trägerelements 30 beeinflußt werden und eine gewünschte Lichtdurchlässigkeit des Trägerelements 30 erreicht werden. Außerdem kann durch die Mattierung und/oder Beschichtung eine Streuung des durch das Trägerelement 30 hindurchtretenden Lichts bewirkt werden. Eine Beschichtung 44 kann beispielsweise durch Aufdampfen oder Sputtern auf das Trägerelement 30 aufgebracht werden. Durch die Dicke der aufgebrachten Beschichtung 44 kann die Lichtdurchlässigkeit des Trägerelements 30 beeinflußt werden. Insbesondere ist zumindest die äußere und/oder innere Oberfläche des kegelstumpfförmigen Abschnitts 31 des Trägerelements 30 wie vorstehend angegeben mattiert und/oder beschichtet.

Das Trägerelement 30 kann weiterhin zumindest bereichsweise an seiner äußeren und/oder inneren Oberfläche mit optischen Elementen 42 versehen sein, durch die hindurchtretendes Licht abgelenkt wird. Die optischen Elemente 42 können beispielsweise als eine Narbung einer Oberfläche des Trägerelements 30 ausgebildet sein oder als in einer Oberfläche angeordnete gerundete oder keilförmige Profile ausgebildet sein. Die optischen Elemente 42 können dabei so ausgelegt sein, daß diese hindurchtretendes Licht nach oben ablenken. Das durch die Linse 18 hindurchtretende Lichtbündel weist eine obere Helldunkelgrenze auf, die durch eine zwischen der Linse 18 und dem Reflektor 10 angeordnete lichtundurchlässige Blende 46 erzeugt sein kann oder durch eine entsprechende Formgebung des Reflektors 10, der von der Lichtquelle 12 ausgesandtes Licht derart reflektiert, daß es die erforderliche obere Helldunkelgrenze aufweist. Durch das von den optischen Elementen 42 nach oben abgelenkte Licht können für das aus dem Scheinwerfer austretende Lichtbündel vorgeschriebene Mindestbeleuchtungsstärkewerte oberhalb der Helldunkelgrenze erreicht werden. Die optischen Elemente 42 sind vorzugsweise zumindest an einer Oberfläche des kegelstumpfförmigen Abschnitts 31 des Trägerelements 30 angeordnet. Durch die optischen Elemente 42 kann außerdem eine Streuung des hindurchtretenden Lichts bewirkt werden.

Die in den Reflektor 10 eingesetzte Lichtquelle 12 kann eine Glühlampe oder eine Gasentladungslampe sein. Im Betrieb des Scheinwerfers wird von der Lichtquelle 12 ausgesandtes Licht vom Reflektor 10 reflektiert und tritt durch die Linse 18 hindurch und bildet beispielsweise ein Abblendlichtbündel mit einer oberen Helldunkelgrenze. Beim Einblick von außerhalb in den Scheinwerfer erscheint die Linse 18 hell beleuchtet. Ein Teil des von der Lichtquelle 12 ausgesandten Lichts tritt entweder direkt oder nach Reflexion am Reflektor 10 auch durch das Trägerelement 30, insbesondere dessen kegelstumpfförmigen Abschnitt 31, hindurch, so daß auch ein Bereich um die Linse 18 herum beim Einblick von außerhalb in den Scheinwerfer beleuchtet erscheint. Insgesamt erscheint somit beim Einblick von außerhalb in den Scheinwerfer eine größere Fläche beleuchtet als die der Linse 18, so daß die stark beleuchtete kleine Fläche der Linse 18 nicht als störend wahrgenommen wird.

In Fig. 4 ist der Scheinwerfer gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt, dessen Aufbau im wesentlichen dem des ersten Ausführungsbeispiels entspricht, jedoch die Befestigung der Linse 18 am Trägerelement 30 modifiziert ist. Die Linse 18 ist dabei mittels einer Rastverbindung am Trägerelement 30 befestigt. Am in Lichtaustrittsrichtung 16 weisenden Ende des kegelstumpfförmigen Abschnitts 31 des Trägerelements 30 ist die Öffnung 34 ausgebildet, durch die die gekrümmte Seite 22 der Linse 18 hindurchragt. Innerhalb des Abschnitts 31 ist die Stufe 35 gebildet, an deren Auflage die Linse 18 mit ihrem Rand 28 in Lichtaustrittsrichtung 16 zur Anlage kommt. Die Stufe 35 umgebend ist am Abschnitt 31 wenigstens ein Federhaken 50 angeordnet, der einen in Montagerichtung der Linse 18, das heißt in Lichtaustrittsrichtung 16 weisenden freien Endbereich aufweist. Der Federhaken 50 kann an seinem anderen, entgegen Lichtaustrittsrichtung 16 weisenden Endbereich einstückig an dem dann aus elastischem Kunststoff bestehenden Abschnitt 31 des Trägerelements 30 angeformt sein. Der freie Endbereich des Federhakens 50 ist federnd quer zur optischen Achse 11 von dieser weg bewegbar und kann in Lichtaustrittsrichtung 16 derart schräg verlaufen, daß er sich dem optischen Achse 11 annähert. In seinem nicht ausgelenkten Normalzustand ragt der Federhaken 50 mit seinem freien Ende etwas über die Stufe 35 nach innen. Bei der Montage der Linse 18 braucht diese nur vom hinteren Ende des Trägerelements 30 her in dessen Abschnitt 31 eingeschoben zu werden, wobei der Rand 28 der Linse 18 nach einem bestimmten Einschnbweg auf den Federhaken 50 trifft, der bei weiterem Einschieben der Linse 18 nach außen geschwenkt wird, bis die Linse 18 mit ihrem größten Querschnitt mit dem Rand 28 am Federhaken 50 vorbeigelangen kann. Wenn die Linse 18 mit ihrem Rand 28 an der Auflage an der Stufe 35 anliegt, so kann der freie Endbereich des Federhakens 50 wieder nach innen schwenken und übergreift dann den Rand 28, so daß die Linse 28 am Trägerelement 30 gehalten ist. Zur Befestigung der Linse 18 am Trägerelement 30 sind somit keine weiteren Teile erforderlich.

In Fig. 5 ist der Scheinwerfer gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Aufbau ebenfalls im wesentlichen dem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, jedoch die Linse 18 einstückig mit dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 31 des Trägerelements 30 ausgebildet ist. Dabei bestehen die Linse 18 und der Abschnitt 31 vorzugsweise aus lichtdurchlässigem Kunststoff. Die Linse 18 weist die entgegen Lichtaustrittsrichtung 16 zum Reflektor 10 hin angeordnete ebene Seite 20 auf, die einen inneren Boden des Abschnitts 31 bildet. In Lichtaustrittsrichtung 16 weisend ist die konvex gekrümmte Seite 22 der Linse 18 angeordnet. Der Abschnitt 31 des Trägerelements 30 braucht somit keine Öffnung zum Einsetzen der Linse 18 aufzuweisen und es sind auch keine Befestigungselemente für die Linse 18 erforderlich.

Claims

1. Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor (10), einer Lichtquelle (12) und einer im Strahlengang des vom Reflektor (10) reflektierten Lichts angeordneten Linse (18), die an einem Trägerelement (30) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (30) einen sich in Lichtaustrittsrichtung (16) verjüngenden Abschnitt (31) aufweist und daß dieser Abschnitt (31) die Linse (18) zumindest auf einem Teil ihres Umfangs umgibt und zumindest dieser Abschnitt (31) des Trägerelements (30) aus lichtdurchlässigem Material besteht.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (31) wenigstens annähernd kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (18) am in Lichtaustrittsrichtung (16) weisenden Endbereich des Abschnitts (31) des Trägerelements (30) angeordnet ist.

4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Abschnitt (31) des Trägerelements (30) aus lichtdurchlässigem Kunststoff besteht.

5. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Abschnitt (31) des Trägerelements (30) aus Glas besteht.

6. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Abschnitt (31) des Trägerelements (30) zumindest bereichsweise optische Elemente (42) aufweist.

7. Scheinwerfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente (42) in Form einer Narbung wenigstens einer Oberfläche des Trägerelements (30) ausgebildet sind.

8. Scheinwerfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente (42) in Form von gerundeten und/oder keilförmigen Erhebungen wenigstens einer Oberfläche des Trägerelements (30) ausgebildet sind.

9. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Linse (18) hindurchtretende Lichtbündel eine obere Helldunkelgrenze aufweist und daß durch die optischen Elemente (42) des Trägerelements (30) durch dieses hindurchtretendes Licht nach oben abgelenkt wird.

10. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Oberfläche zumindest des Abschnitts (31) des Trägerelements (30) wenigstens bereichsweise mattiert ist.

11. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Oberfläche zumindest des Abschnitts (31) des Trägerelements (30) wenigstens bereichsweise mit einer Beschichtung (44) versehen ist.

12. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (18) mittels einer Rastverbindung (50) am Abschnitt (31) des Trägerelements (30) gehalten ist.

13. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (18) einstückig mit dem Abschnitt (31) des Trägerelements (30) ausgebildet ist.

14. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (12) eine Gasentladungslampe ist.