DE4305633A1 - Verbesserung an Linsen-Scheinwerfern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Lin­ sen-Scheinwerfer, insbesondere solche für Kraftfahr­ zeuge.

Unter einem Linsen-Scheinwerfer ist ein Scheinwer­ fer zu verstehen, der eine Lichtquelle wie zum Beispiel den Glühfaden einer Glühlampe, einen Spiegel zur Lichtbündelung, eine Linse, durch die der vom Spiegel gebündelte Lichtstrahl hindurch­ tritt, sowie eine Verschlußscheibe enthält. Im einzelnen kann es sich dabei um einen sogenannten elliptischen Scheinwerfer handeln, bei dem der Spiegel die allgemeine Form eines Ellipsoids hat und einen ersten Brennpunkt aufweist, in dessen Nähe die Lichtquelle liegt, sowie einen zweiten Brennpunkt, in dessen Nähe die Brennpunktsebene der Linse verläuft.

Klassischerweise ist die Linse an einem Befesti­ gungselement aus Blech oder einem ähnlichen Element mit Hilfe von Klammern befestigt, die im Blech ausgebildet sind und in das Innere des Befesti­ gungselements hinein gefalzt sind, so daß die Linse darin eingespannt ist, eventuell im Zusammenwirken mit einem rückspringenden oder ähnlichen Bund des genannten Elements, im Umgangsbereich der genannten Linse. Das Dokument DE-A-35 16 813 beschreibt eine solche Linsenanordnung.

Diese bekannte Anordnung weist jedoch mehrere Nachteile auf, die mit der innewohnenden Ungenauig­ keit bezüglich der geometrischen Lage der Falzklam­ mern verbunden sind. In einem ersten Falle kann die Linse daher in ihrem Befestigungselement mit einem bestimmten Spiel sitzen, und Verschiebungen der Linse innerhalb der Grenzen dieses Spiels führen dann zu einem Positionierungsfehler im Verhältnis zum Spiegel und damit zur Erzeugung eines nicht einwandfreien Lichtbündels. In einem zweiten Falle können die Klammern im Gegensatz dazu eine zu große Klemmkraft auf die Ränder der Linse ausüben, was insbesondere unter Einwirkung thermischer Dehnungs­ unterschiede zwischen den verschiedenen Teilen beim Einbau des Scheinwerfers unter Temperatureinfluß zu einem Bersten der Linse führen kann.

Die vorliegende Erfindung hat hauptsächlich den Zweck, diese Probleme in Verbindung mit ellipti­ schen Scheinwerfern nach dem bisherigen Stand der Technik zu beseitigen.

Schwierigkeiten gibt es auch im Falle eines soge­ nannten elliptischen Scheinwerfers, der eine Licht­ quelle wie zum Beispiel eine Glühlampe mit Faden enthält, einen Spiegel von allgemein ellipsoider Form, in Nähe dessen Brennpunkt die Lichtquelle liegt, eine Sammellinse, dessen eine Brennpunktsebe­ ne in Nähe des zweiten Brennpunkts des Spiegels verläuft und die lotrecht zur Achse des genannten Spiegels liegt, sowie eine Verschlußscheibe.

Bei dieser Art von Scheinwerfer stößt man aufgrund der Tatsache, daß das vom Spiegel aufgenommene Licht an der Linse und an der Scheibe von relativ geringen Abmessungen gebündelt wird, auf Schwierig­ keiten in Verbindung mit der Erzeugung einer erheb­ lichen Wärmemenge durch die Infrarotbestandteile des Lichtbündels beim Durchtritt durch Linse und Scheibe. In der Praxis verbietet sich dadurch die Verwendung einer Kunststoffscheibe, die weich wird und sich mit Sicherheit verformt. Auch bei einer Glasscheibe können im übrigen Wärmespannungen, zum Beispiel bei Regen, der eine plötzliche Abkühlung der erwärmten Scheibe zur Folge hat, zum Bersten der genannten Scheibe führen.

Was die Linse anbelangt, so bringt die oben erwähn­ te Wärmeerzeugung ebenfalls Probleme bei der Kon­ struktion mit sich.

Die vorliegende Erfindung hat den zweiten Zweck, diese Probleme bei elliptischen Scheinwerfern nach dem bisherigen Stand der Technik abzuschwächen.

Schließlich muß die Linse eines elliptischen Schein­ werfers reichlich vor dem Spiegel liegen und sie ist im allgemeinen an einem dazwischenliegenden Befestigungselement angebracht, welches vor dem Spiegel angeordnet und beispielsweise am Scheinwer­ fergehäuse befestigt ist und Vorrichtungen zur Befestigung der Linse beinhaltet.

Klassischerweise erfolgt diese Befestigung durch Falzung der aus einem Stück mit dem Befestigungsele­ ment beispielsweise aus Blech hergestellten Halte­ klammern, die zur Innenseite des Befestigungsele­ ments hin gegen die Vorder- oder Rückseite der Linse umgeschlagen sind und die Befestigung eventu­ ell durch Zusammenwirken mit feststehenden Schul­ tern gewährleisten.

Diese bekannte Lösung weist jedoch bestimmte Nach­ teile auf.

Zunächst einmal bringt die Falzung der Halteklam­ mern die Gefahr einer Beschädigung oder eines Bruchs der Linse mit sich.

Außerdem weist die Linse, falls die Halteklammern diese nicht ausreichend breit umschließen, ein bestimmtes Spiel auf, welches zu einem mangelhaften optischen Verhalten der aus Spiegel und Linse bestehenden Einheit und somit zu Fehlern im erzeug­ ten Strahlenbündel führt.

Wenn die Ränder der Linse im umgekehrten Falle von den Halteklammern zu stark eingeklemmt werden, können thermische Dehnungsunterschiede bei den aufeinanderfolgenden Einschalt-/Ausschaltvorgängen des Scheinwerfers leicht zu einem Bruch der Linse oder des Befestigungselements führen.

Die Dosierung der Spannung, die den Halteklammern bei der Falzung mitgegeben wird, ist somit beson­ ders kritisch.

Die vorliegende Erfindung hat den dritten Zweck, diese Schwierigkeiten zu beseitigen.

Die Erfindung betrifft somit nach einem ersten Aspekt einen Scheinwerfer, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, enthaltend eine Lichtquelle, einen Spiegel zur Lichtbündelung, eine Linse, die auf dem Weg der durch den Spiegel gebündelten Strahlung eingesetzt ist, und eine Verschlußscheibe sowie ein Mittel zur Befestigung der Linse, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Befestigungsmittel ein erstes Element enthält, welches im Verhältnis zum Spiegel feststeht und wenigstens eine axiale Auflagefläche für wenigstens einen Teil des Linsenumfangs be­ grenzt, und ein zweites Element, welches am ersten Element angebaut und daran befestigt ist und Mittel aufweist, um den genannten Teil des Linsenumfangs mit der genannten, wenigstens vorgesehenen Auflage­ fläche in Kontakt zu halten und dabei eine Befesti­ gung der genannten Linse in Querrichtung zu gewähr­ leisten.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung einen Scheinwerfer, insbesondere für ein Kraftfahr­ zeug, enthaltend eine Lichtquelle, einen Spiegel zur Lichtbündelung und eine Verschlußscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem zwischen dem Spiegel und der Scheibe einen Wärmeschild aufweist, der die Infrarotstrahlung abhält und gleichzeitig die sichtbaren Strahlen durchläßt.

Dank dieses Merkmals wird es möglich, eine Scheibe aus Kunststoff einzusetzen, ohne daß das Lichtbün­ del, welches von einem großen Teil seiner Infrarot­ komponenten befreit ist, diese beschädigen könnte. Darüber hinaus sind die Gefahren eines Bruchs durch Wärmeschock, da die Erwärmung der Scheibe begrenzt ist, bei einer Scheibe aus Glas beträchtlich mini­ miert. Schließlich kann die Linse mit geringeren Spannungen hergestellt werden und das Problem der Ableitung der angesammelten Wärme wird weit weniger kritisch.

Schließlich schlägt die Erfindung auch einen Schein­ werfer, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vor, enthaltend eine Lichtquelle, einen Spiegel zur Bündelung der Lichtstrahlen, eine Linse und eine Verschlußscheibe sowie ein Element zur Befestigung der Linse, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse an ihrem Befestigungselement durch die Kombination einer Kraft, die auf die Linse durch elastische Mittel in einer im wesentlichen axialen Richtung ausgeübt wird, und einer Formenanpassung zwischen der Linse und dem genannten Befestigungselement festgehalten wird.

Unter axialer Richtung ist eine Richtung in Nähe der optischen Achse des Scheinwerfers zu verstehen.

Weitere Aspekte, Zwecke und Vorteile der vorliegen­ den Erfindung werden deutlicher beim Lesen der folgenden Beschreibung vorzuziehender Ausführungs­ formen des erfindungsgemäßen Scheinwerfers, die als Beispiel dient und worin auf die beigefügten Zeich­ nungen Bezug genommen wird, die folgendes darstel­ len:

Fig. 1 ist eine schematische, vertikale Längs­ schnittansicht eines Teils eines Scheinwerfers nach einer ersten grundlegenden Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 ist eine schematische vertikale Längs­ schnittansicht eines Teils eines Scheinwerfers nach einer zweiten grundlegenden Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 3 ist eine schematische vertikale Längs­ schnittansicht eines Teils eines Scheinwerfers nach einer dritten grundlegenden Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 4 ist eine perspektivische und auseinander­ gezogene Teilansicht eines elliptischen Scheinwer­ fers nach einer ersten konkreten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 ist eine vertikale Längsschnittansicht eines Teils des Scheinwerfers gemäß Fig. 4.

Fig. 6 ist eine perspektivische und auseinander­ gezogene Teilansicht eines elliptischen Scheinwer­ fers nach einer zweiten konkreten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 7 ist eine vertikale Längsschnittansicht eines Teils des Scheinwerfers gemäß Fig. 6.

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsvariante eines Scheinwerferelements gemäß den Fig. 6 und 7.

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsvariante einer Einheit von Elementen des Scheinwerfers gemäß den Fig. 6 und 7.

Fig. 10 ist eine vertikale Längsschnittansicht eines elliptischen Scheinwerfers nach einer weite­ ren Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 11 ist eine Teilansicht entlang dem Pfeil F aus Fig. 10.

Fig. 12 ist eine vertikale Teil-Längsschnittan­ sicht eines elliptischen Scheinwerfers nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 13 veranschaulicht schematisch eine erste Variante des Scheinwerfers nach Fig. 12 und

Fig. 14 veranschaulicht schematisch eine zweite Variante des Scheinwerfer nach Fig. 12.

Zunächst einmal wird man bemerken, daß in den einzelnen Figuren gleiche oder ähnliche Elemente oder Teile nach Möglichkeit durch gleiche Bezugszei­ chen gekennzeichnet sind und nicht jedesmal wieder geschrieben werden.

Unter Bezugnahme zunächst auf Fig. 1 ist darin ein Teil eines elliptischen Scheinwerfers dargestellt, der auf an sich klassische Weise eine Lichtquelle wie zum Beispiel den Faden einer Glühlampe enthält, einen Spiegel in ellipsoidaler Ausführung, der an einer optischen Achse x-x einen ersten Brennpunkt definiert, der in Nähe der Lichtquelle liegt, und einen zweiten Brennpunkt mit der Bezeichnung F2, ein dazwischenliegendes Befestigungselement 30, dessen eines Längsende mit dem Spiegel verbunden ist und dessen zweites Längsende eine Sammellinse 40 trägt, die eine Brennpunktsebene PF definiert, welche lotrecht zur Achse x-x verläuft und nach Einbau in Nähe des zweiten Brennpunkts F2 des Spiegels liegen soll, sowie eine Verschlußscheibe.

Das Befestigungselement 30, welches dazu bestimmt ist, den Spiegel und die Linse 40 in gegenseitig festgelegten relativen Positionen zu tragen, hat im vorliegenden Beispiel die allgemeine Form eines Käfigs und enthält am ersten Ende Mittel zur Anbrin­ gung des Spiegels, zum Beispiel mit Hilfe von Schrauben. Ein Teil 32 des Elements 30, welches sich zum Beispiel nach vorn verjüngt, begrenzt an seinem dem Spiegel gegenüberliegenden Ende einen Käfig von allgemein halbzylindrischer Form, der nach oben hin offen ist. Der Käfig 32 ist zur Aufnahme der Linse 40 bestimmt.

Zur Befestigung der Linse 40 mündet der Käfig an seinem freien Ende in einen zurückspringenden Halbkragen 33 von der allgemeinen Form eines halben Ringes, an dessen Außenfläche der Umfangsteil der Linse zur Anlage kommen kann.

Die Befestigung der Linse 40 an ihrem Platz wird durch einen Ring 36 gewährleistet, der die Linse bedeckt und rund um den vorderen Endabschnitt des Elements 30 eingreift, um die Linse 40 mit Hilfe einer zurückspringenden Umfangsschulter 38a in Form eines Halbkragens am genannten Ring fest gegen den genannten Kragen 33 zu drücken. Die Form und die Innenmaße des Rings 36 sind außerdem so festgelegt, daß die Linse, sobald diese Einrastung erfolgt ist, radial praktisch spielfrei eingeklemmt wird. Die Mittel zur Befestigung des Rings 36 am Element 30 können von jeder geeigneten Art sein, zum Beispiel durch Einrasten.

Bei dieser ersten grundlegenden Ausführungsform erfolgt der Einbau in der Weise, daß die Linse 40 in das Innere des Rings 36 so eingelegt wird, daß der Umfangsteil ihrer Vorderseite an die Innenflä­ che des Kragens 36a zu liegen kommt, wobei dann der Ring 36 und die Linse 40 gemäß Fig. 1 axial von links aus soweit bewegt wird, daß der Ring am Element 30 an seinem Platz verriegelt wird, während die Linse somit axial zwischen dem Kragen 36a und dem Halbkragen 33 und in Querrichtung zwischen dem Käfig und dem oberen Teil des Rings eingeklemmt wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2, worin glei­ che oder ähnliche Elemente oder Teile wie diejeni­ gen in Fig. 1 durch gleiche Bezugszahlen bezeich­ net sind und nicht neuerlich beschrieben werden, enthält das axiale Ende des Befestigungselements 30 einen ersten zurückspringenden Halbkragen 33 gleich demjenigen aus Fig. 1 und, in einem bestimmten Abstand dazu nach innen, einen zweiten Halbkragen 33′.

Bei dieser zweiten Ausführungsform erfolgt der Einbau dadurch, daß die Linse so in den Käfig 32 eingesetzt wird, daß ihre untere Halbperipherie axial zwischen den Halbkragen 33 und 33′ einge­ klemmt wird. Dann wird der Ring 36 an seinen Platz gelegt und am Element 30 verriegelt, um die Befesti­ gung des Rings in axialer Richtung (nur durch den Käfig 32) und in Querrichtung (durch die Kombinati­ on aus Käfig und Ring) zu gewährleisten. In diesem Falle ist der zurückspringende Kragen 36a des Rings 36 hauptsächlich dazu bestimmt, die axiale Bewegung des Rings beim Einbau zu begrenzen, wobei der genannte Kragen 36a an der Außenseite des Kragens 33 zur Anlage kommt.

Die dritte, in Fig. 3 dargestellte grundlegende Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen aus Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß der im Käfig 32 vorgesehene einzige zurückspringende Halbkragen 33 nicht in Höhe des freien axialen Endes des Elements 30, sondern in einem bestimmten Abstand von diesem Ende nach innen versetzt angeord­ net ist. Die Verlängerung 32′ des Käfigs 32 über den Halbkragen 33 hinaus erlaubt das Einsetzen der Linse am Element 30 und nicht im Ring 36 während der Montage, denn sobald die Linse 40 einmal an der Außenfläche (in der Figur links) des Halbkragens 33 anliegt, wird sie durch die Verlängerung 32′ in gewissem Maße an ihrem Platz gehalten.

Bei den Ausführungsarten gemäß den Fig. 1 bis 3 ist es natürlich möglich, die Linse 40 mit einem Umfangskragen 41 auszustatten; letzterer wirkt dann mit den Schultern des Käfigs 32 und ggf. dem Ring 36 zusammen, um die Linse an ihrem Platz zu halten.

Indem nunmehr auf die Fig. 4 und 5 Bezug genom­ men wird, zeigen diese einen Scheinwerfer von elliptischer Bauart, dessen Lichtquelle bei 10 dargestellt ist, während der Spiegel in ellipsoida­ ler Ausführung mit der Ziffer 20 bezeichnet ist, mit einer großen Achse x-x, einem ersten Brennpunkt F1 und einem zweiten Brennpunkt F2. Der Glühfaden 10 liegt in Nähe des ersten Brennpunkts. Außerdem sind das dazwischenliegende Befestigungselement 30, die Linse 40 und der Ring 36 dargestellt. Die Scheinwerferscheibe ist nicht dargestellt.

Das Befestigungselement 30, welches zur Aufnahme des Spiegels 20 und der Linse 40 in gegenseitig festgelegten relativen Positionen bestimmt ist, hat hier noch die allgemeine Form eines Käfigs und enthält am ersten Ende einen ersten, allgemein halbringförmigen Teil 31, wodurch der Spiegel 20 in Höhe eines Kragens 21, der die Lichtaustrittsöff­ nung umgibt, am Element 30, zum Beispiel mit Hilfe von Schrauben, befestigt ist.

Für die Anbringung der Schraube 40 mündet der zum Befestigungselement 30 gehörende Käfig 32 an seinem freien Ende in dem rückspringenden Halbkragen 33, der die allgemeine Form eines Halbringes hat, an dessen Außenfläche ein nach außen vorspringender Umfangsbund 41 der Linse 40 anliegen kann.

Die Befestigung der Linse 40 an ihrem Platz wird, wie im Fall der Fig. 1, so sichergestellt, daß die Linse, sobald der Ring einrastet und rund um den Käfig verriegelt ist, radial praktisch spielfrei eingeklemmt ist.

Zur Befestigung des Halterings 36 am Element 30 in einer Lage, bei der die Linse spielfrei zwischen dem Kragen 36a und dem Halbkragen 33 festgehalten wird, ist vorzugsweise eine Vielzahl von Zähnen 37 vorgesehen, die in dem Ring ausgebildet sind und elastisch in vorgeformte Öffnungen 38 an entspre­ chenden Stellen im Teil 31 des Elements 30 eingrei­ fen können.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel enthält der Ring 36, um die Ableitung der Wärme zu erleichtern, die in der Linse wegen der Infrarotkomponenten des durch die Linse hindurchtretenden extrem konzen­ trierten Strahlenbündels angesammelt ist, in seinem oberen Abschnitt einen Teil 39, der sich im wesent­ lichen in Richtung des Spiegels erstreckt und der es, ohne eine Veränderung der optischen oder mecha­ nischen Eigenschaften des Scheinwerfers, zuläßt, die Wärmeaustauschfläche mit der Umgebungsluft zu vergrößern. Die Temperatur der Linse 40 wird damit gesenkt.

Natürlich kann man bei einer Variante jedes andere Mittel der Wärmeableitung einsetzen, insbesondere eine aus Rippen oder ähnlichen Elementen bestehende Einheit.

Man beobachtet im übrigen, daß das Befestigungsele­ ment 30, welches vorzugsweise aus Metall gefertigt ist, in seinem Teil 31, im wesentlichen lotrecht zur Achse x-x, eine Zunge 34 aufweist, die nach oben umgeschlagen ist und die vertikal in Nähe des zweiten Brennpunkts F2 des Spiegels und der Brenn­ punktsebene der Linse 40 angeordnet ist und die durch entsprechende Wahl der Kontur als Verdunk­ lungsschild dient, der dazu bestimmt ist, am Aus­ tritt des Scheinwerfers ein Lichtbündel zu bilden, welches durch eine Abtrennung definiert ist. Im vorliegenden Beispiel weist der obere Rand der umgeschlagenen Zunge 34 im wesentlichen ein umge­ kehrtes "V"-Profil auf, so daß ein den europäischen Normen entsprechendes Lichtbündel mit deutlicher "V"-Anordnung entsteht.

Es wurde beobachtet, daß die in den Fig. 4 und 5 dargestellte konkrete Ausführungsform dem Ausfüh­ rungsprinzip gemäß Fig. 1 entsprach. Mit ganz geringfügigen Abänderungen kann man jedoch zu einer Konstruktion gelangen, die das Prinzip aus Fig. 2 aufgreift. Im einzelnen werden die Öffnungen 38, die in der Wand des Käfigs zur Aufnahme der Zähne 37 des Rings ausgeschnitten sind, konkret dadurch hergestellt, daß man Klammern 38a nach innen schiebt. Wird nun die Positionierung dieser Klam­ mern 38a so abgeändert, daß ihre freien, nach innen vorspringenden Enden zwischen diesen und dem rück­ springenden Halbkragen einen Abstand definieren, der im wesentlichen der Dicke des Umfangskragens 41 der Linse entspricht, können diese Klammern somit die gleiche Rolle spielen wie der zweite Halbkragen 33′ aus Fig. 2. In diesem Falle wird die Linse in den Käfig von oben eingesetzt und in Höhe des unteren Teils ihrer Peripherie durch den Kragen 33 und die Zähne 38a axial arretiert. Natürlich ändert sich die Lage der am Ring 36 vorgesehenen Zähne entsprechend.

Man wird bemerken, daß es in diesem Falle unbedingt vorzuziehen ist, die Klammern 38a in ihrer Rück­ sprungposition vor Einsetzen der Linse zu positio­ nieren, um jede Gefahr einer Beschädigung der Linse auszuschließen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 wird nunmehr eine Ausführungsvariante der Erfindung beschrieben, bei der außerdem zwischen dem Spiegel 20 und der Linse 40 ein Wärmeschild 80 vorgesehen ist, der auf dem Weg der Lichtstrahlen zwischen dem Spiegel 20 und der Linse 40 liegt. Dieser Wärme­ schild hat den Zweck, wenigstens einen Teil der in der vom Spiegel ausgehenden Strahlung enthaltenen Infrarotkomponenten zu absorbieren und so die Erwärmung der Linse 40 und der Scheibe 60 zu begren­ zen, deren Abmessungen relativ gering sind und durch die jeweils ein stark gebündelter Lichtstrahl hindurchtritt.

Der Wärmeschild 80 ist bei einer ersten Ausführungs­ form aus Hartglas hergestellt; in diesem Falle besitzt er inhärent die Eigenschaft, einen großen Teil der Infrarotkomponenten, die von der Lichtquel­ le ausgehen und hindurchtreten, zu absorbieren.

Der Schild 80 ist vorteilhafterweise ebenfalls in dem durch das Element 30 definierten Käfig parallel zur Linse 40 eingebaut und in dem Käfig in Richtung der x-x arretiert, und zwar durch Falzung mit Hilfe einer Vielzahl von Klammern 35, die im Teil 32 des Elements 30 ausgebildet und die nach innen gegen die beiden Flächen des Schildes umgeschlagen sind, oder durch Einbau in solche vorgeformten Klammern oder ähnlichen Elemente.

Der Ring 36, der wie oben beschrieben eingesetzt wird, hat in diesem Falle eine ausreichende axiale Abmessung, um den Schild 80 zu bedecken und diesen quer zur Achse x-x festzuhalten.

Bei einer Variante kann die Infrarotstrahlung nicht durch Absorption, sondern durch Reflexion ausge­ schaltet werden. In diesem Falle werden die auf den Schild auftreffenden Infrarotstrahlen in den hinte­ ren Teil des Scheinwerfers zurückgeworfen und die Wärme wird durch die im genannten hinteren Raum angeordneten Scheinwerferteile abgeleitet. Der Schild kann mit der Eigenschaft versehen werden, das Infrarotlicht zu reflektieren, zum Beispiel indem man die rückwärtige Fläche mit einer dünnen Indiumoxidschicht versieht. Bei dieser Variante kann der Schild aus Glas oder aus Kunststoff beste­ hen, wobei der Einsatz von Kunststoff insbesondere deswegen möglich ist, weil der Schild praktisch keine wärmeableitende Funktion hat.

Man wird bemerken, daß die durchgehenden Flächen, die insbesondere aus den Halbkragen 33, 33′ und dem Kragen 36a bestehen, nach einer anderen Variante jeweils durch eine Einheit diskreter Flächen er­ setzt werden können, die durch nach innen vorsprin­ gende Klammern oder ähnliche Elemente begrenzt werden.

Außerdem kann die Linse 40, statt an das vordere Ende des Elements 30 angelegt zu werden, von einem Teil des Umfangsrandes in einer dazu passenden oder ähnlichen Rille aufgenommen werden, die in einer Umfangsrichtung an der Innenfläche des vom Teil 31 definierten Käfigs ausgebildet ist.

Um die Ableitung der in der Linse und ggf. im Wärmeschild 80 angesammelten Wärme zu erleichtern, bestehen das Element 30 und sein Ring 36, die mit diesen Elementen in Berührung kommen, vorzugsweise aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit, zum Beispiel aus Blech.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6 und 7 kann sich der Wärmeschild an einer beliebigen Stelle auf dem Weg der Lichtstrahlen vom Spiegel 20 zur Linse 40 befinden, soweit seine Anordnung und seine Abmessungen es ihm erlauben, wenigstens einen erheblichen Teil der genannten Strahlung abzufan­ gen. Insbesondere kann die Lage des Schildes 80 im Verhältnis zum zweiten Brennpunkt F2 des Spiegels im Prinzip beliebig sein.

Nunmehr wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 eine erste Ausführungsvariante des Scheinwerfers gemäß den Fig. 6 und 7 beschrieben. Zunächst wird daran erinnert, daß, falls ein elliptischer Schein­ werfer ein geschnittenes Strahlenbündel erzeugen soll, nach dem herkömmlichen Verfahren vorzugsweise ein Verdunklungsschild in Nähe der Brennpunktsebene der Linse 40 vorgesehen ist.

Gemäß der vorliegenden Variante wird der Wärme­ schild in Nähe dieser Brennpunktsebene angeordnet und man läßt ihn auch die Funktion eines Verdunk­ lungsschildes für ein geschnittenes Strahlenbündel übernehmen.

Somit ist in Fig. 8 ein Wärmeschild 80 dargestellt, der eine erste Zone Z1 enthält, die für sichtbare Lichtstrahlen durchlässig ist, während er gleichzeitig, wie oben beschrieben, zur Aufnahme der Infrarotstrahlung behandelt wurde, während eine zweite Zone Z2 opak und beispielsweise mit einem mattschwarzen Überzug, zum Beispiel im Siebdruckverfahren, versehen wurde, um die sichtbare Strahlung vollständig auszuschließen. Die Zone Z2 bildet den Verdunklungsschild, der in diesem Falle die Erzeugung eines Lichtstrahls entsprechend europäischer Norm mit sogenannter "V"-Anordnung zuläßt, während die Zone Z2 die Funktion eines Wärmeschilds übernimmt, damit die Strahlung, die die Linse und die Scheibe erreicht, diese nur in begrenztem Maße erwärmt.

Nach einem besonderen Aspekt der Erfindung wird ganz allgemein ein neuer Scheinwerfer in ellipti­ scher Ausführung vorgesehen, bei dem der Verdunk­ lungsschild nicht in der klassischen Form eines opaken Elements, zum Beispiel aus Metall, sondern in Form einer transparenten Lamelle ausgeführt ist, die die Infrarotstrahlung abhält oder nicht, wobei ein erster Teil zum Beispiel im Siebdruck- oder Stempelverfahren mit einem opaken Überzug versehen wird, der die sichtbare Strahlung abhält, während ein anderer Teil durchlässig bleibt, so daß die Strahlen hindurchgelangen, die das gewünschte geschnittene Lichtbündel bilden sollen. In der Praxis kann diese als Verdunklungsschild dienende Lamelle die in Fig. 8 dargestellte Form annehmen.

Nunmehr wird auf Fig. 9 Bezug genommen, worin eine weitere Ausführungsvariante des Scheinwerfers gemäß den Fig. 6 und 7 dargestellt ist. Bei dieser Variante ist der Wärmeschild 80 zwischen dem zwei­ ten Brennpunkt F2 des Spiegels und der Linse 40 angeordnet und es ist ein gewöhnlicher Verdunklungs­ schild 50 vorgesehen, der vorzugsweise in der Brennpunktsebene der Linse liegt und bewirken soll, daß der Scheinwerfer ein klar abgegrenztes Lichtbün­ del auf an sich klassische Weise erzeugt. In diesem Falle ist die Oberfläche des Wärmeschilds 80 insbesondere aus wirtschaftlichen Erwägungen auf die Zone begrenzt, durch die die Lichtstrahlen tatsächlich hindurchtreten, das heißt er besitzt eine Form mit einer Homothetie, die in Verbindung mit der Tatsache, daß das Lichtbündel unterhalb des Schildes 50 divergiert, im wesentlichen diejenige des genannten Schildes 50 ergänzt.

Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 8 und 9 können der Wärmeschild 80 und ggf. das Verdunklungs­ element vorteilhaft am Befestigungselement 30, versehen mit geeigneten Befestigungsvorrichtungen, angebracht werden.

Nunmehr wird auf die Fig. 10 und 11 Bezug genom­ men, und darin ist ein Zwischenelement 130 darge­ stellt, welches einen ersten Teil 131 von allgemein ringförmiger Ausbildung enthält, der radial nach außen vorspringend eine Vielzahl von ersten Klam­ mern 131a aufweist, die die Befestigung des Spie­ gels 20 am genannten Zwischenelement durch einen rund um dessen Öffnung vorgesehenen Kragen 21 gestatten sollen. Die Befestigung wird durch Schrau­ ben oder auf ähnliche Weise bewerkstelligt.

Der erste ringförmige Teil 131 weist auch eine Vielzahl von zweiten Klammern 131b auf, die der Befestigung des genannten Elements 130 und damit des darin enthaltenen Spiegels, der im Spiegel eingebauten Lampe, der Linse 40 und des Schildes 50 in einem (nicht dargestellten) Scheinwerfergehäuse dienen. Außerdem wird man bemerken, daß der Schild 50 zwei Verlängerungen 51 und 52, zum Beispiel im rechten Winkel, aufweist, die dessen Befestigung in Höhe der Anordnung einer Klammer 131a des Befesti­ gungselements mit dem Kragen 21 des Spiegels erlau­ ben, wobei die Verlängerung 52 bei der Verschrau­ bung zwischen beiden eingeklemmt wird.

Von dem ringförmigen Teil 131 gehen eine Vielzahl von Gurtungen oder Verbindungsträgern 132 aus, die in Höhe eines zweiten ringförmigen Teils 133 enden. Dieser zweite ringförmige Teil ist über die im wesentlichen parallel zur Achse x-x ausgerichteten Wände 134 mit einem dritten ringförmigen Teil 135 verbunden.

Hier wird man bemerken, daß die Wände 134 teilweise an einem Zylinder verlaufen, der mit dem zweiten und dem dritten ringförmigen Teil 133 bzw. 135 konzentrisch ist. Diese Wände begrenzen außerdem eine obere Öffnung, durch die die Linse 40 in den Raum eingeführt werden kann, der durch die genann­ ten Wände 134 und die genannten ringförmigen Teile 133 und 135 begrenzt wird. Man wird hier bemerken, daß die Anordnung der Öffnungen im oberen Abschnitt der ringförmigen Teile 133 und 135 eine vereinfach­ te Abführung der Wärme erlaubt, die durch den Durchtritt des Lichtbündels durch die Linse 40 erzeugt wird.

Bei einer Variante kann man natürlich eine andere, zum Beispiel seitlich, angeordnete Öffnung vorse­ hen.

Der Bund 41 der Linse kann an einer Umfangsschulter 135a anliegen, die durch den dritten ringförmigen Teil 135 begrenzt wird.

Die Linse 40 wird im Zwischenelement 130 in der oben bezeichneten Position durch eine Druck-Schrau­ benfeder 70 an ihrem Platz gehalten, die ebenfalls durch die zwischen den Wänden 134 definierte Öff­ nung in den vorgenannten Raum eingreifen kann. Diese Feder 70 ruht einerseits (in Fig. 1 links) auf dem Umfang der flachen Seite der Linse und andererseits (rechts) auf einer nach vorn gerichte­ ten Fläche 133a des zweiten ringförmigen Teils 133. Sie übt somit auf die Linse eine elastische Kraft aus, die im wesentlichen parallel zur optischen Achse x-x des Scheinwerfers ausgerichtet ist.

Auf diese Weise wird die Befestigung der Linse nur durch die elastische Kraft gewährleistet, die axial von der Feder 70 ausgeht, und durch die sich ergän­ zenden Formen der Linse 40 mit ihrem Bund und des dritten ringförmigen Teils 135, der mit seiner Schulter 135a versehen ist. Jede Beanspruchung, die eventuell auf die Linse 40 oder auf das Zwischenele­ ment 130 ausgeübt wird, vor allem infolge von Ausdehnungsdifferenzphänomenen, wird somit von der Feder absorbiert. Außerdem behält die Linse 40, die durch die Feder immer an die Schulter 135a ange­ drückt wird, welche eine Bezugsfläche bildet, stets ihre richtige Lage in der optischen Ebene bei.

Unter Bezugnahme auf Fig. 12 wird nunmehr eine Variante der obigen Ausführungsform beschrieben. Der Scheinwerfer ist wieder mit einem Wärmeschild 80 zu sehen.

Dieser wird vorteilhafterweise auf ähnliche Weise wie die Linse 40 im Zwischenelement festgehalten, das heißt die Feder 70 wird zwischen der Peripherie der Linse 40 und der Peripherie des Schildes 80 wirksam, der vorzugsweise kreisförmig ausgebildet ist und in einem dazu passenden Aufnahmesitz ver­ keilt wird, der gemeinsam durch den zweiten ringför­ migen Teil 133 und die Wände 134 begrenzt wird.

Aufgrund des guten Kontakts, den die Feder 70 zwischen dem Wärmeschild 80 und dem Zwischenelement 130 aufrechterhält, wird die Wärme, die sich im genannten Schild durch die Filtrierung der Infrarot­ strahlung ansammelt, zweckmäßigerweise ohne die Zwischenelementeinheit abgeleitet, wobei letztere hier noch vorzugsweise aus Metall tiefgezogen oder gepreßt wird.

Nunmehr wird auf Fig. 13 Bezug genommen, die eine erste Ausführungsvariante zeigt, nach der die Druck-Schraubenfeder 70 aus den vorherigen Fig. 10 bis 12 durch einen elastischen Ring 170 ersetzt ist, der zwischen den Auflageflächen gegenüber der Linse und in diesem Falle dem Zwischenelement angeordnet ist. Dieser Ring weist in Umfangsrich­ tung ein gewelltes Profil, zum Beispiel ein si­ nusförmiges Profil, auf, welches sich in axialer Richtung abwechselnd beiderseits einer imaginären Mittelebene entfernt. Er wird aus einem elastischen Material wie zum Beispiel Federstahl hergestellt und so dimensioniert, daß nach erfolgtem Einbau ein bestimmtes Maß der Druckverformung der Wellungen durch elastische Rückzugskräfte die Haltekraft gewährleistet.

Der Ring 170 kann entweder geschlossen oder nach Art eines Sicherungsrings offen sein.

Fig. 14 veranschaulicht eine weitere Ausführungsva­ riante, bei der das elastische Mittel wiederum eine Druckfeder ist, doch besitzt diese Feder eine kegelstumpfförmige Kontur und verjüngt sich in Richtung der Linse. Infolgedessen ist die von der Auflagefläche 133a umschriebene Öffnung größer als die Außenkontur der Linse, so daß letztere von hinten (in Fig. 14 von rechts) durch die genannte Öffnung eingesetzt werden kann.

Natürlich beschränkt sich die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die oben beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen, sondern der Fachmann wird in der Lage sein, daran jede dem Grundgedanken entsprechende Variante oder Änderung vorzunehmen.

Insbesondere können die oben beschriebenen ringför­ migen Auflageflächen durch diskrete oder diskontinu­ ierliche Flächen ersetzt werden, wobei der wesentli­ che Punkt ist, daß die Verkeilungen auf geeignete Weise gesichert und die elastischen Kräfte auf geeignete Weise übertragen werden.

Claims (26)

1. Scheinwerfer, insbesondere für ein Kraftfahr­ zeug, enthaltend eine Lichtquelle (10), einen Spiegel (20) zur Lichtbündelung, eine Linse (40), die auf dem Weg der durch den Spiegel gebündelten Strahlung eingesetzt ist, und eine Verschlußscheibe sowie ein Mittel (30, 36) zur Befestigung der Linse (40), dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel ein erstes Element (30) enthält, welches im Verhältnis zum Spiegel fest­ steht und wenigstens eine axiale Auflagefläche (33; 33, 33′; 33, 38a) für wenigstens einen Teil des Linsenumfangs begrenzt, und ein zweites Element (36), welches am ersten Element angebaut und daran befestigt ist und Mittel aufweist, um den genannten Teil des Linsenumfangs mit der genannten, wenig­ stens vorgesehenen Auflagefläche in Kontakt zu halten und dabei eine Befestigung der genannten Linse in Querrichtung zu gewährleisten.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste axiale Auflagefläche (33) vorgesehen ist, die in einem vorderen Endbereich eines allgemein halbzy­ lindrischen Teils des genannten ersten Elements (30) liegt, und daß das zweite Element aus einem Ring (36) besteht, der mit einer zweiten axialen Auflagefläche (36a) versehen ist, wobei zumindest der genannte Teil des Linsenumfangs zwischen den beiden axialen Auflageflächen eingespannt ist.

3. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste axiale Auflagefläche (33) mit einem Rück­ sprung gegenüber dem genannten vorderen Ende vorge­ sehen ist.

4. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste (33) und eine zweite (33′; 38a) axiale Auflagefläche in einem bestimmten Abstand zueinander am ersten Element (30) vorgesehen sind.

5. Scheinwerfer nach Anspruch 2, 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die genannten Auflageflächen (33, 36a) im wesentlichen auf einem Ring liegen.

6. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel des zweiten Elements (36) am ersten Element (30) eine Vielzahl von Zähnen enthal­ ten, die an einem der Elemente ausgebildet sind und in Öffnungen des anderen Elements eingreifen kön­ nen.

7. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Befestigungselement (36) einen Teil enthält, der einen Kühlkörper (39) bildet.

8. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Befestigungselement außerdem Mittel (31) zur Anbringung des Spiegels aufweist.

9. Scheinwerfer, insbesondere für ein Kraftfahr­ zeug, enthaltend eine Lichtquelle (10), einen Spiegel (20) zur Lichtbündelung und eine Verschluß­ scheibe, dadurch gekennzeich­ net, daß er außerdem zwischen dem Spiegel und der Scheibe einen Wärmeschild (80) enthält, der die Infrarotstrahlung unterbindet und gleichzeitig die sichtbaren Strahlen durchläßt.

10. Scheinwerfer nach Anspruch 9, außerdem enthal­ tend eine Linse (40), die auf dem Weg der durch den Spiegel gebündelten Strahlen eingesetzt ist, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schild zwischen den Spiegel und der Linse angeord­ net ist.

11. Scheinwerfer nach Anspruch 9 oder 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wärmeschild (80) aus Hartglas zur Aufnahme der Infrarotstrahlung hergestellt ist.

12. Scheinwerfer nach Anspruch 9 oder 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wärmeschild (80) mit einer Schicht aus Material versehen ist, welches die Infrarotstrahlung reflek­ tiert.

13. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (20) ellipsoidisch ausgeführt ist, wobei die Lichtquelle (10) in Nähe eines ersten Brennpunkts (F1) liegt, daß sich der Wärmeschild (80) in Nähe des zweiten Brennpunkts (F2) des Spiegels befindet und eine erste Zone (Z1) enthält, die die Infrarotstrahlung absorbiert, sowie eine zweite Zone (Z2), die opak ist und als Verdunklungs­ schild dient, um ein abgetrenntes Strahlenbündel zu erzeugen.

14. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (20) ellipsoidisch ist, wobei die Lichtquelle (10) in Nähe eines ersten Brennpunkts (F1) liegt, daß ein Verdunklungsschild (50) in Nähe des zweiten Brennpunkts (F2) des Spiegels vorgese­ hen ist und daß der Wärmeschild (80) zwischen dem genannten Verdunklungsschild und der Linse (40) liegt und eine Ausdehnung besitzt, die in etwa dem Teil des durch den Spiegel gebündelten Strahlen­ bündels entspricht, welches vom genannten Verdunk­ lungsschild (50) nicht verdunkelt wird.

15. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem ein Befestigungselement (30) enthält, welches als Kühlkörper dient und zwischen dem Spiegel und der Linse liegt und einen Käfig zur Befestigung der Linse (40) und des Wärmeschilds (80) entlang einer Achse (x-x) des Scheinwerfers begrenzt, sowie einen Ring (36) zur Befestigung der Linse und des Wärmeschilds quer zur genannten Achse, geeignet zur Einrastung der Linse und des Wärmeschilds rund um den genannten Käfig.

16. Scheinwerfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeschild eine Lamelle (80) enthält, die eine erste, für sichtbare Lichtstrahlen durchlässige Zone (Z1) und eine zweite, die sichtbaren Lichtstrahlen ausschal­ tende Zone (Z2) aufweist und einen Verdunklungs­ schild bildet.

17. Scheinwerfer, insbesondere für ein Kraftfahr­ zeug, enthaltend eine Lichtquelle (10), einen Spiegel zur Bündelung der Lichtstrahlen (20), eine Linse (40) und eine Verschlußscheibe (60) sowie ein Element (130) zur Befestigung der Linse, da­ durch gekennzeichnet, daß die Linse auf ihrem Befestigungselement an ihrem Platz gehalten wird durch die Kombination einer Kraft, die auf die Linse durch elastische Mittel (70) in einer im wesentlichen axialen Richtung ausgeübt wird, und einer Ergänzung der Formen zwischen der Linse und dem genannten Befestigungselement.

18. Scheinwerfer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungs­ element (130) einen ringförmigen Teil (135) ent­ hält, der eine Schulter (135a) begrenzt, an der die Linse (40) mit einem Umfangsabschnitt (41) anliegen kann, und daß die elastischen Mittel eine Druck- Schraubenfeder (70) enthalten, die mit einem Ende im genannten Umfangsabschnitt wirksam wird.

19. Scheinwerfer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungs­ element einen weiteren ringförmigen Teil (133) enthält, an dem ein anderes Ende der Feder anliegt, und daß eine Verbindungswand (134) zwischen den beiden ringförmigen Teilen eine Öffnung für den Einbau der Linse und der Feder begrenzt.

20. Scheinwerfer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Öffnung in einem oberen Abschnitt der genannten ringförmigen Teile (135, 133) liegt.

21. Scheinwerfer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Öffnung in einem seitlichen Abschnitt der genannten ringförmigen Teile (135, 133) liegt.

22. Scheinwerfer nach Anspruch 19 bis 21, da­ durch gekennzeichnet, daß er außerdem einen Wärmeschild (80) enthält, der am Befestigungselement angebracht ist, und daß das genannte andere Ende der Feder (70) an einem Um­ fangsabschnitt des genannten Wärmeschilds anliegt, um ebenfalls dessen Befestigung sicherzustellen.

23. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse an der genannten Schulter (135a) des ringförmigen Teils (135) durch einen Bund (41) anliegt, der am Kreisumfang nach außen hin vor­ springt.

24. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Befestigungselement (130) an einem Gehäuse des Scheinwerfers befestigt ist und eben­ falls den Spiegel (20) trägt.

25. Scheinwerfer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (70) eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Kontur aufweist.

26. Scheinwerfer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel einen Ring (170) enthalten, dessen Profil in Umfangsrichtung Wellungen aufweist.