DE19923897A1 - Fahrzeugscheinwerfer mit verbesserter Maske - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer Lampe (20), einem Reflektor (30), der eine optische Achse definiert und ein unteres Wandstück (31) umfaßt, einer Abdeckscheibe (50) und einer Ziermaske (40), die sich zwischen der Abdeckscheibe (50) und dem unteren Wandstück (31) des Reflektors erstreckt. Erfindungsgemäß umfaßt die Maske (40) eine erste Oberfläche (43; 42'), die sich zum unteren Wandstück (31) des Reflektors (30) erstreckt, und eine zweite Oberfläche (41, 42; 41'), die sich zur Abdeckscheibe (50) erstreckt, wobei zumindest die erste Oberfläche (43; 42') in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs nach unten geneigt ist und der vordere Rand der ersten Oberfläche niedriger liegt als der hintere Rand der zweiten Oberfläche (41, 42; 41').

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugscheinwerfer.

Genauer betrifft die Erfindung Masken, die in die Scheinwerfer­ gehäuse zwischen den Reflektor und die Abdeckscheibe zu haupt­ sächlich ästhetischen Zwecken eingebaut sind.

Ein Fahrzeugscheinwerfer umfaßt typischerweise im Innern eines durch eine Abdeckscheibe geschlossenen Gehäuses eine in einem Reflektor angebrachte Lichtquelle und unterschiedliche Struk­ tur- und Verkabelungselemente zum Betreiben der Lichtquelle im Reflektor. Um zu vermeiden, daß sich bei Blick eines außenste­ henden Beobachters nach unten der dunkle Raum zeigt, der der zwischen dem vorderen Teil des Reflektors und der Abdeckscheibe des Scheinwerfers gelegenen Zone entspricht, bauen die Schein­ werferhersteller üblicherweise im Innern der Leuchten Masken ein, die im allgemeinen aus reflektierenden Wandstücken beste­ hen, die sich zwischen dem Reflektor und der Abdeckscheibe des Scheinwerfers erstrecken. Die Hauptfunktion derartiger Masken ist eine ästhetische: Wenn die Leuchte ausgeschaltet ist, erlauben sie es, den zwischen der Abdeckscheibe der Leuchte und deren Boden gelegenen dunklen Raum dem Blick eines Beobachters zu entziehen, da der dunkle Raum im Aussehen der Leuchte für eine nachteilige Unstetigkeit sorgt. Außerdem erlaubt es die Maske, die inneren Elemente der Verkabelung und der Struktur der Leuchte zu verbergen, die in dem weiter oben genannten dunklen Raum enthalten sind.

Um ein zufriedenstellendes zusammenhängendes Aussehen zu ge­ währleisten, muß der hintere Teil der Maske in der Nähe des unteren Rands des Reflektors angeordnet sein, mindestens auf der Höhe dieses Rands und vorzugsweise leicht darüber, damit der hintere Teil der Maske einen bestimmten Bereich des unteren Wandstücks des Reflektors abdecken kann.

Eine dem Entwurf und der Anordnung derartiger Masken inhärente Anforderung ist, daß sie die Lichtverteilung des durch den Scheinwerfer abgegebenen Lichtbündels nicht spürbar durch Reflexion nach oben eines signifikanten Teils des durch den Reflektor ursprünglich nach unten gerichteten Lichtbündels verändert. Im besonderen Fall von Abblendlichtscheinwerfern, die leuchten sollen, ohne die Fahrer anderer Fahrzeuge zu blenden, hätte eine solche Reflexion nach oben zur Folge, daß nicht nur die Eigenschaften des Lichtbündels geändert werden, sondern daß auch ein nach oben gerichtetes Lichtbündel erzeugt wird, das dem Fahrzeug entgegenkommende Fahrer blenden kann.

Um dieser Anforderung zu genügen, sind bestehende Masken aus einer nach vorne geneigten Oberfläche zusammengesetzt, deren Neigung bezüglich der Horizontalen ausreichend groß ist, damit von dem Reflektor ausgehende und auf einen reflektierenden Teil der Maske treffende Strahlen in eine Richtung reflektiert werden, die eine aufsteigende Komponente von null oder bezüg­ lich der horizontalen Komponente sehr schwache aufsteigende Komponente hat. Somit ändert die Reflexion auf der Maske die allgemeine Lichtverteilung des abgestrahlten Lichtbündels nicht wesentlich, und bei Abblendlichtscheinwerfern wird ein dem Fahrzeug entgegenkommender Fahrer nicht durch von der Maske ausgehende Reflexionen geblendet. Eine ähnliche Lösung besteht darin, der Maske eine nach unten gerichtete Neigung zu verlei­ hen, die der maximalen Neigung der durch den unteren Teil des Reflektors erzeugten Strahlung ähnlich ist. In diesem Falle findet keine parasitäre Reflexion statt.

Andererseits ist eine zweite mit der Maske verbundene Anforde­ rung die, daß sie nicht den Platzbedarf des Scheinwerfers, in den sie eingebaut ist, vergrößern darf, da die Entwickler heutzutage dazu neigen, immer kompaktere Scheinwerfer zu ent­ wickeln. Hierfür darf der vordere Teil der Maske nicht weiter unten angeordnet sein als das untere Wandstück des Reflektors, um nicht ein Absenken des unteren Fußes der Abdeckscheibe des Scheinwerfers notwendig zu machen, wobei der Fuß der Abdeck­ scheibe typischerweise im wesentlichen auf derselben Höhe wie das untere Wandstück des Reflektors liegt.

Um diese beiden Anforderungen zu beachten, schlagen die Ent­ wickler Masken vor, die aus einer geneigten Oberfläche beste­ hen, die ausgehend von dem Fuß der Abdeckscheibe, der auf der Höhe des unteren Wandstücks des Reflektors liegt, nach hinten ansteigt. Dann stellt sich aber unausweichlich das Problem, daß sich der hintere Teil der Maske höher befindet als das untere Wandstück des Reflektors. Demzufolge bewirkt die hintere Fläche der Maske eine unerwünschte Abschattung eines nicht vernachläs­ sigbaren Teils des durch den Reflektor abgestrahlten Lichtbün­ dels, was zu dem Nachteil führt, daß die Abstrahlleistung des Scheinwerfers verringert wird und eine nicht perfekte Beleuch­ tung abgegeben wird. Außerdem führt diese Abschattung zu einem überflüssigen Aufheizen der Maske, deren hintere Fläche dem Lichtbündel des Reflektors ausgesetzt ist. Es scheint somit, daß die gegenwärtigen Masken zwei widersprüchlichen Zwangsbe­ dingungen ausgesetzt sind, weil sie bei vorgegebenem Raumver­ brauch nicht die Bedingung der Nichtreflexion beachten können, ohne einen wesentlichen Teil des Lichtbündels des Reflektors abzuschatten.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Scheinwerfer zu verwirklichen, in dem eine Maske die Funktion des Kontinu­ ierlichmachens des Aussehens zwischen dem Reflektor und der Abdeckscheibe des Scheinwerfers ausübt, ohne daß das Lichtbün­ del des Scheinwerfers durch eine Reflexion von Strahlen nach oben beeinträchtigt ist, wobei es die Maske erlaubt, ein gerin­ ges Raumangebot zu berücksichtigen, ohne daß das durch den Reflektor nach vorne abgestrahlte Lichtbündel wesentlich abge­ schattet wird.

Um dieses Ziel zu erreichen, schlägt die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer Lampe, einem Reflektor, der eine optische Achse definiert und ein unteres Wandstück aufweist, einer Abdeckscheibe und einer sich zwischen der Abdeckscheibe und dem unteren Wandstück des Reflektors erstreckenden Maske vor, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Maske eine erste Oberfläche, die sich längs bzw. in Verlän­ gerung des unteren Wandstücks des Reflektors erstreckt, und eine zweite Oberfläche umfaßt, die sich längs bzw. in Verlänge­ rung der Abdeckscheibe erstreckt, wobei zumindest die erste Oberfläche in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs nach unten geneigt ist und der vordere Rand der ersten Oberfläche niedri­ ger liegt als der hintere Rand der zweiten Oberfläche.

Bevorzugte, aber nicht einschränkende Aspekte des erfindungsge­ mäßen Scheinwerfers sind die folgenden:

• - Die Oberflächen der Maske bilden ein einziges Teil,
• - die Oberflächen der Maske sind im wesentlichen eben,
• - die Oberflächen der Maske sind im wesentlichen parallel zur ersten Oberfläche,
• - die Oberflächen der Maske sind miteinander durch schräge Absätze verbunden,
• - die Abdeckscheibe weist in ihrem unteren Teil einen Scheiben­ fuß auf, und die Maske umfaßt einen Absatz, der in dem hinter dem Scheibenfuß gelegenen Raum nach hinten abfällt und eine vordere Oberfläche der Maske, die auf dem Scheibenfuß angeord­ net ist, mit einer hinteren Oberfläche der Maske verbindet, die zumindest teilweise unterhalb des Scheibenfußes angeordnet ist,
• - die Maske weist vordere und hintere Ränder auf, die im we­ sentlichen auf derselben Höhe liegen.

Gemäß einem zweiten Aspekt schlägt die Erfindung eine Ziermaske vor, die dazu bestimmt ist, zwischen die Abdeckscheibe und das untere Wandstück des Reflektors eines Fahrzeugscheinwerfers gesetzt zu werden, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie mindestens zwei Oberflächen mit Neigungen ähnlich der optischen Achse des Reflektors aufweist, wobei die geneigten Oberflächen durch Absätze voneinander getrennt sind.

Ein bevorzugter, aber nicht einschränkender Aspekt der erfin­ dungsgemäßen Maske ist es, daß ihr vorderes und hinteres Ende eine Gerade definieren, die im wesentlichen parallel zur opti­ schen Achse des Scheinwerfers ist.

Weitere Aspekte, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfin­ dung werden beim Lesen der ausführlichen folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform derselben besser ersichtlich, die beispielhaft und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnun­ gen gegeben wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einheit aus zwei erfindungsgemäßen Scheinwerfern in Vorderansicht,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Abblendlichtscheinwerfers mit einer erfindungsgemäßen Maske im Schnitt,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers mit einer erfindungsgemäßen Maske im Schnitt.

Bezugnehmend auf Fig. 1 ist eine Einheit F aus Fahrzeugschein­ werfern dargestellt, die in demselben Gehäuse einen Fernlicht­ scheinwerfer R und einen Abblendlichtscheinwerfer C umfaßt. Diese beiden Scheinwerfer sind im Schnitt in den Fig. 2 (Schnitt AA') und 3 (Schnitt BB') dargestellt, wobei die Lage der Schnittebene in der Fig. 1 angegeben ist.

Die Fig. 2, die dem Schnitt AA' der Fig. 1 entspricht, zeigt einen Abblendlichtscheinwerfer C mit einer erfindungsgemäßen Maske. Diese Figur zeigt in einem Gehäuse 10 eine Lichtquelle 20, die im Brennpunkt eines Paraboloidreflektors 30 angebracht ist, der ein unteres Wandstück 31 umfaßt. Vor der Quelle 20 ist eine lichtundurchlässige Abdeckmaske 25 derart angeordnet, daß die Strahlung der Lichtquelle im wesentlichen zu dem Reflektor 30 geleitet wird. Der Reflektor kann durch Drehung um eine horizontale Achse ausgerichtet werden, um die Abstrahlung des Lichtbündels des Scheinwerfers in Abhängigkeit der Bedingungen der Fahrzeuglage anzupassen, die insbesondere durch die Fahr­ zeuglast bestimmt ist. Die extremen Stellungen des drehbaren Reflektors sind in der Figur gestrichelt durch die Stellungen 31a und 31b des unteren Wandstücks 31 des Reflektors darge­ stellt. Eine solche Einheit aus einem drehbaren Reflektor, der eine Lichtquelle trägt, ist an sich bekannt.

Eine Maske 40, die aus drei reflektierenden, im wesentlichen ebenen Oberflächen 41, 42 und 43 zusammengesetzt ist, die durch zwei schräge Absätze 44 und 45 verbunden sind, erstreckt sich zwischen dem Fuß 51 der Abdeckscheibe 50 der Leuchte und dem Reflektor 30. Die Oberflächen 41, 42 und 43 sind bezüglich der Horizontalen in einem im wesentlichen festen Winkel α geneigt, um praktisch keinen von dem Reflektor ausgehenden Strahl in eine ansteigende Richtung zu reflektieren. Außerdem sind die Oberflächen dank der Absätze 44 und 45 von vorn nach hinten zunehmend nach unten versetzt, so daß sich das vordere und das hintere Ende der Maske im wesentlichen auf derselben Höhe befinden.

Die hintere Oberfläche 43 der Maske ist so angeordnet, daß sie das untere Wandstück 31 des Reflektors überdeckt, wie auch immer die Stellung des Reflektors bezüglich seiner Drehachse ist, um so immer den vor und unter dem Reflektor befindlichen Raum E zu maskieren. Dieser Scheinwerfer C hat also für einen die ausgeschaltete Leuchte betrachtenden Beobachter O ein Aussehen ohne Schattenzone zwischen dem Reflektor 30 und der Abdeckscheibe 50.

Man beachte, daß der Absatz 45 der Maske auf derselben Höhe wie das hintere Ende des Fußes der Abdeckscheibe liegt, was es ermöglicht, das vordere Ende des Teils 43 so niedrig wie mög­ lich anzuordnen und demzufolge den vertikalen Raumbedarf der Maske zu minimieren. Der Fachmann kann natürlich die Zahl und den Ort der Absätze der Maske in Abhängigkeit von den Abmessun­ gen des Scheinwerfergehäuses und des gewünschten ästhetischen Effekts anpassen, wobei die Anordnung der Absätze der Maske unter Designgesichtspunkten interessant ist.

Der erfindungsgemäße Scheinwerfer hat eine kompakte Geometrie, in der der Fuß 51 der Abdeckscheibe im wesentlichen auf der Höhe des unteren Rands der Nutzoberfläche des Reflektors 30 liegt, entsprechend einer aktuellen Entwicklung bei den Schein­ werfern. Dank ihrer besonderen, wie oben beschriebenen Geome­ trie, die für ihren begrenzten vertikalen Raumbedarf sorgt, erlaubt es die Maske 40 somit, daß im wesentlichen kein Teil der durch den Nutzteil des Reflektors abgegebenen Strahlung abgeschattet wird, so daß das abgestrahlte Lichtbündel nicht beeinträchtigt wird. Demzufolge kann der untere Fuß 51 der Abdeckscheibe 50 im wesentlichen auf der Höhe des unteren Wandstücks 31 des Reflektors bleiben, und die durch die Abdeck­ scheibe 50 im vorderen Teil des Fahrzeugs eingenommene vertika­ le Erstreckung kann somit konstant bleiben, was insbesondere für die Entwickler interessant ist.

Die Fig. 3 stellt eine Ansicht des Scheinwerfers entlang dem Schnitt BB' in der Fig. 1 dar. Die Maske 40' des Scheinwerfers R ist aus zwei Oberflächen 41' und 42' zusammengesetzt, die durch einen schrägen Absatz 44' miteinander verbunden sind. Weil der Scheinwerfer R ein Fernlichtbündel ausstrahlen soll, richtet er die Strahlen längs einer ansteigenden Richtung. Die vordere Oberfläche 41' der Maske kann hierzu im wesentlichen horizontal sein und somit ohne Nachteile zur Strahlung des Scheinwerfers R nach oben durch Reflexion eines Teils des von dem Reflektor ausgehenden Strahls beitragen. Die Oberfläche 42' bleibt ihrerseits wie im Fall der Fig. 2 bezüglich der Horizon­ talen geneigt, um nicht einen übergroßen Anteil der Strahlung entlang einer ansteigenden Richtung zu reflektieren, und sie bleibt bezüglich der Oberfläche 41' nach unten versetzt, um nicht die durch den unteren Teil des Reflektors abgegebene Strahlung abzuschatten.

In ähnlicher Weise wie bei der Maske der Fig. 2 liegt der Absatz 44' der Maske im wesentlichen auf derselben Höhe wie das hintere Ende des Lampenfußes, um das vordere Ende des Teils 42' so niedrig wie möglich anzuordnen und den vertikalen Raumbedarf der Maske zu minimieren.

Es ist somit nach der Erfindung möglich, einen Scheinwerfer mit einer Maske zu entwickeln, die, ohne den Raumbedarf des Schein­ werfers zu vergrößern, die Abschattung des unteren Teils des durch den Reflektors abgestrahlten Lichtbündels wie auch die Bildung einer parasitären ansteigenden Strahlung vermeidet. Die Maske kann nur aus geneigten Oberflächen zusammengesetzt sein, um keine Lichtstrahlen nach oben zu reflektieren, oder sie kann horizontale Oberflächen umfassen, um durch Reflexion eine gesteuerte Menge von ansteigender Strahlung abzustrahlen. Man kann Scheinwerfer entwickeln, die Masken mit N Oberflächen umfassen, wobei die einzelne Neigung jeder Oberfläche in Abhän­ gigkeit von der gesuchten Lichtverteilung angepaßt ist.

Die beiden unter Bezug auf die Fig. 2 und 3 beschriebenen Scheinwerfer sind in ein einziges Gehäuse eingebaut. Erfin­ dungsgemäß ist es von Vorteil, wenn die Masken 40 und 40' aus einem einzigen Stück gebildet sind, die geeignete Übergangszo­ nen umfassen. Sie können auch zwei getrennte Teile sein.

Claims (9)

1. Fahrzeugscheinwerfer mit einer Lampe (20), einem Reflektor (30), der eine optische Achse definiert und ein unteres Wand­ stück (31) umfaßt, einer Abdeckscheibe (50), und einer Zier­ maske (40), die sich zwischen der Abdeckscheibe (50) und dem unteren Wandstück (31) des Reflektors erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (40) eine erste Oberflä­ che (43; 42'), die sich zum unteren Wandstücks (31) des Reflek­ tors (30) erstreckt, und eine zweite Oberfläche (41, 42; 41') aufweist, die sich zur Abdeckscheibe (50) erstreckt, wobei zumindest die erste Oberfläche (43; 42') in Richtung der Vor­ derseite des Fahrzeugs nach unten geneigt ist und der vordere Rand der ersten Oberfläche niedriger liegt als der hintere Rand der zweiten Oberfläche (41, 42; 41').

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen (41, 42, 43) der Maske ein einziges Teil (40) bilden.

3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen (41, 42, 43) der Maske im wesentlichen eben sind.

4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Oberflächen (41, 42, 41') der Maske im wesentlichen parallel zur ersten Oberfläche (43, 42') sind.

5. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Maske miteinan­ der durch schräge Absätze (44, 45, 44') verbunden sind.

6. Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckscheibe (50) in ihrem unteren Teil einen Scheibenfuß (51) aufweist, und daß die Maske (40) einen Absatz (45, 44') umfaßt, der in dem hinter dem Scheibenfuß gelegenen Raum nach hinten abfällt und eine vordere Oberfläche (41, 42; 41') der Maske, die über dem Scheibenfuß angeordnet ist, mit einer hinteren Oberfläche (43, 42') der Maske verbindet, die zumindest teilweise unterhalb des Schei­ benfußes angeordnet ist.

7. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (40) vordere und hintere Ränder aufweist, die im wesentlichen auf derselben Höhe liegen.

8. Ziermaske, die dazu bestimmt ist, zwischen die Abdeck­ scheibe (50) und das untere Wandstück (31) des Reflektors (30) eines Fahrzeugscheinwerfers gesetzt zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens zwei Oberflächen (41, 42, 43; 41', 42') mit Neigungen ähnlich der optischen Achse des Reflektors aufweist, wobei die geneigten Oberflächen durch Absätze (43, 44; 44') voneinander getrennt sind.

9. Maske nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ihr vorderes und hinteres Ende eine Gerade definieren, die im wesentlichen parallel zur optischen Achse des Scheinwerfers ist.