DE19741377A1

DE19741377A1 - Fahrzeug-Scheinwerfer

Info

Publication number: DE19741377A1
Application number: DE19741377A
Authority: DE
Inventors: Takashi Futami; Hitoshi Taniuchi; Hiroshi Iwasaki
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2017-09-20
Also published as: US5971574A; DE19741377B4; JPH1092208A

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeug-Scheinwerfer, ins besondere einen Kraftfahrzeug-Scheinwerfer mit einer be weglichen Lichtquelle, einem Sockel zur Befestigung der Lichtquelle, einem Reflektor, und einer Vorrichtung zur Änderung der Lage der Lichtquelle in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug aufgeblendet oder abgeblendet ist.

Die Erfindung betrifft insbesondere einen Scheinwerfer mit nur einer Lichtquelle, deren Lage veränderbar ist und die ihr Lichtverteilungsmuster in Abhängigkeit davon än dern kann, ob das Fahrzeug auf- oder abgeblendet ist, wie dies die Vorschriften erfordern.

Ein herkömmlicher Scheinwerfer ist aus der DE 44 35 507 A1 bekannt. Die Lichtquelle ist mit einem drehbaren ver tikalen Hebel verbunden und von ihm gehalten. Die gerade bzw. rechtwinkelige Lage der Lichtquelle ist für die Si tuation vorgesehen, bei der das Fahrzeug abgeblendet ist. Wenn das Fahrzeug plötzlich aufgeblendet wird, dreht sich der Hebel mit einem vorgegebenen Winkel um die Drehachse des oberen Teils des Hebels rückwärts, und die Lichtquel le wird mit ihm rückwärts und abwärts bewegt.

Wenn das Fahrzeug - wie es in Fig. 6 dargestellt ist - mit dem zuvor beschriebenen, herkömmlichen Scheinwerfer jedoch aufgeblendet ist, ist die optische Achse X der Lichtquelle 90 um den Winkel alpha relativ zur optischen Achse Z des Reflektors 91 geschwenkt. Dementsprechend wird die Glühwendel oder der Lichtbogen 90a der Licht quelle 90, der das Licht emittiert, auch geschwenkt und verändert das Lichtverteilungsmuster, was zu den nach folgend beschriebenen Problemen führt. Erstens ist es schwierig, für beide Situationen, nämlich für das Auf- und das Abblenden des Fahrzeugs ausreichend gute Licht verteilungsmuster zu erhalten. Zweitens ist es schwierig, den Vorschriften zu entsprechen, wenn eine Metallhalo genidlampe als Lichtquelle verwendet wird. Die optische Achse X der Lichtquelle 90 darf bei aufgeblendetem Fahr zeug nur bis zu einem Winkel von 10° von der optischen Achse des Reflektors geschwenkt sein. Wenn die optische Achse X mehr als 10° geschwenkt ist, wird dadurch die Le bensdauer des Fahrzeug-Scheinwerfers verkürzt. Drittens werden die Abmessungen des gesamten Scheinwerfers bei Verwendung des drehbaren Hebels groß. Der Hebel muß lang genug sein, um die gesetzlichen Bestimmungen zu erfüllen, gemäß denen die optische Achse X der Lichtquelle 90 um 3 bis 5 mm nach vorn und um 0,5 bis 1,5 mm nach hinten be wegbar sein muß, wenn das Fahrzeug aufgeblendet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeug- Scheinwerfer mit einer Lichtquelle oder dergleichen zu schaffen, der die zuvor beschriebenen Schwierigkeiten und Nachteile herkömmlicher Schweinwerfer nicht aufweist und insbesondere ein gutes Lichtverteilungsmuster sowohl im auf- als auch im abgeblendeten Zustand aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine bewegliche, auf einem Sockel befestigte Lichtquelle ohne wesentliche Änderung ihrer optischen Achse bezüglich einer optischen Achse des Reflektors bewegbar ist und daß eine Vorrichtung zur Änderung der Lage der Lichtquelle in Abhängigkeit davon, ob das Kraftfahrzeug aufgeblendet oder abgeblendet ist, vorgesehen ist.

Der erfindungsgemäße Scheinwerfer ermöglicht ein ausrei chend gutes Lichtverteilungsmuster für beide Situationen, nämlich sowohl bei aufgeblendetem als auch bei abgeblen detem Fahrzeug, ohne daß sich der Winkel der optischen Achse der Lichtquelle bezüglich dem Winkel des Reflektors ändert, so daß der Fahrer eine gute Sicht erhält.

Der erfindungsgemäße Fahrzeugscheinwerfer ermöglicht auch eine Verlängerung der Lebensdauer eines Scheinwerfers, der eine Lichtquelle aufweist, in dem eine Änderung des Winkels der optischen Achse der Lichtquelle bezüglich der optischen Achse des Reflektors verhindert wird.

Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Scheinwerfer in seiner Gesamtheit kleiner gefertigt werden, wobei Licht verteilungsmuster möglich sind, die den Vorschriften ent sprechen.

Der erfindungsgemäße Scheinwerfer ist für die Verwendung einer Metallhalogenidlampe besonders gut geeignet, die es ermöglicht, zwei nahe beieinander liegende Lichtquellen getrennt für die zuvor beschriebenen Situationen, nämlich bei aufgeblendetem oder bei abgeblendetem Fahrzeugs zu ermöglichen.

Weitere Ausbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Aus führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren er läutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Teil einer bevorzug ten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schein werfers;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers;

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wobei die Lagen ei ner Lichtquelle dargestellt sind, wenn das Fahr zeug abgeblendet und schwer beladen ist;

Fig. 4 einen Querschnitt einer vierten bevorzugten Aus führungsform der Erfindung, die die Lagen einer Lichtquelle zeigt, wenn das Fahrzeug abgeblendet und schwer beladen ist;

Fig. 5A eine schematische Darstellung einer Steuerein heit, die im Zusammenhang mit der ersten und zwei ten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ver wendet wird;

Fig. 5B eine schematische Darstellung einer Steuerein heit, die im Zusammenhang mit der dritten und vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird; und

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines herkömmlichen Scheinwerfers.

Fig. 1 zeigt den Fahrzeug-Scheinwerfer 1 gemäß einer er sten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Fahrzeug-Scheinwerfer 1 umfaßt eine Lichtquelle 3 und die Vorrichtung 2 zum Ändern der Lage der Lichtquelle 3 zum Auf- und Abblenden, wenn ein Fahrer das Kraftfahrzeug steuert. Die Lichtquelle 3 kann zwei Stellungen oder La gen einnehmen. MP zeigt die Lage der Lichtquelle im auf geblendeten Zustand. SP zeigt dagegen die Stellung der Lichtquelle im abgeblendeten Zustand.

Die Vorrichtung 2 umfaßt einen starren Trägerarm 21, ein Paar beweglicher Arme 22 und 23, die zueinander parallel sind, einen Sockelbefestigungsarm 24, der parallel zum starren Trägerarm 21 angeordnet ist, sowie eine Steuer einheit 27 zum Bewegen der Arme 22, 23 und des Sockelbe festigungsarms 24. Der starre Trägerarm 21 steht mit dem Reflektor 4 in Verbindung und ist parallel zur optischen Achse Z des Reflektors 4 angeordnet. Die Arme 22 und 23 sind an ihren Enden über Nieten 25a, 25b, 26a und 26b drehbar befestigt. Der Arm 23, d. h. der hintere Arm des Armpaars, steht mit der Betätigungs-, Antriebs- oder Steuereinheit 27a in Verbindung, die ein Solenoid oder dergleichen aufweist. Die Arme 22 und 23 können bei Be tätigen durch die Steuereinheit 27a zusammen diagonal sanft vorwärts- und rückwärts bewegt werden. Der Sockel befestigungsarm 24 bewegt sich mit den Armen 22 und 23 parallel zur optischen Achse Z des Reflektors 4. Der Abstand D zwischen den Nieten 25a und 25b, sowie der Ab stand L zwischen den Nieten 25b und 26b bleiben zu diesem Zeitpunkt konstant.

Der Sockel 5 ist auf dem Sockelbefestigungsarm 24 so be festigt, daß die optische Achse X der Lichtquelle 3 pa rallel zum starren Befestigungsarm 21 liegt. Daher bewegt sich die Lichtquelle 3 parallel zur optischen Achse Z des Reflektors 4, wenn sich die Arme 22 und 23 diagonal vor wärts- und rückwärts bewegen. Der Ort der Lichtquelle 3 beschreibt einen Kreisbogen mit einem Radius L, nämlich dem Abstand zwischen den Nieten 25b und 26b.

Die Lage der Niete 25a ist dafür vorgesehen, den Hub der Steuereinheit 27a so einzustellen, daß die Lichtquelle 3, die auf dem Sockels 5 befestigt ist, sich zwischen SP und MP, also den Stellungen bewegt, die bei aufgeblendetem bzw. bei abgeblendetem Fahrzeug eingenommen werden.

Fig. 5A zeigt schematisch die Anordnung und Funktionswei se der Steuereinheit 27a. Die Steuereinheit 27a umfaßt eine Spule C1 und einen Tauchkolben P1. Der Tauchkolben P1 bewegt sich sanft in die Spule C1 hinein oder aus ihr heraus, wenn eine einzige Lichtquelle des Scheinwerfers seine Lage ändert. Wenn sich die Lichtquelle 3 in der Stellung SP befindet, ist der Tauchkolben P1 bezüglich der Spule C1 in seiner Außenstellung. Wenn sich die Lichtquelle 3 dagegen in der Stellung MP befindet, be findet sich der Tauchkolben P1 in der Spule C1.

Nachfolgend werden die Funktionsweisen und Vorteile des Fahrzeug-Scheinwerfers 1 gemäß dem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Erstens, da sich die optische Achse X der Lichtquelle 3 nicht neigt oder verschwenkt, wenn die Lage der Lichtquelle geändert wird, bewegt sich die Lichtquelle 3 aus der Stellung SP in die Stellung MP sanft und parallel zur optischen Achse Z des Reflektors 4 ohne wesentliche Änderung des Lichtvertei lungsmusters für beide Scheinwerferstellungen, nämlich der Auf- und der Abblendstellung gemäß den Vorschriften. Dementsprechend wird dem Fahrer eine gute Sicht oder Aus leuchtung geschaffen. Zweitens ist es mit der Vorrichtung 2 möglich, den Vorschriften zu entsprechen, wonach der Neigungswinkel der optischen Achse der Lichtquelle 3 kleiner als 10° bezüglich der optischen Achse Z des Re flektors 4 sein muß, wenn eine Metall-Halogenid-Lampe als Lichtquelle 3 verwendet wird. Darüber hinaus trägt dies zur Verlängerung der Lebensdauer des Scheinwerfers bei.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegen den Erfindung, die sich von der zuvor beschriebenen Aus führungsform der Erfindung durch die Vorrichtung 6 zur Änderung der Lage der Lichtquelle 3 unterscheidet. Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung 6 zur Än derung der Lage der Lichtquelle 3 ein Gleitelement 61, einen Gleiter 62, an dem ein Sockel 5 befestigt ist, so wie eine Antriebseinheit 63a, um den Gleiter 62 zu schie ben und zu ziehen. Der Gleiter 62 bewegt sich durch Be tätigung der Antriebseinheit 63a auf einer Schräge 61′ diagonal vorwärts und rückwärts. Die Schräge 61′ weist dieselbe Länge wie die Linie auf, die zwischen der Stel lung MP und SP der Lichtquelle 3 gezogen ist, und ist parallel zu dieser Linie. Die optische Achse X der Licht quelle 3 verläuft parallel zur optischen Achse Z des Reflektors 4. Daher bewegt sich die auf dem Sockel 5 angebrachte Lichtquelle 3 sanft und diagonal entlang der Schräge 61′ parallel zur Achse Z des Reflektors 4 dia gonal vorwärts und rückwärts, wenn der Fahrer das Fahr zeug steuert, und zwar ohne daß dabei eine wesentliche Änderung des Lichtverteilungsmusters für beide Situa tionen, also beim Auf- und beim Abblenden des Fahrzeugs auftritt, wie dies die Vorschrift erfordert.

Wenn eine Metall-Halogenid-Lampe als Lichtquelle verwen det wird, kann die Lichtquelle 3 darüberhinaus eine Stel lung für die Situation einnehmen, bei der das Fahrzeug schwer beladen ist.

Fig. 3 zeigt einen Teil der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn das Fahrzeug schwer beladen und abgeblendet ist. Die Stellung SP in Fig. 3 entspricht der Stellung SP in Fig. 1. Bei dieser Ausführungsform kann die Lichtquelle 3 drei Stellungen in Abhängigkeit davon haben, ob das Fahrzeug aufgeblendet, abgeblendet oder schwer beladen ist. Mit dem Bezugszeichen CP ist die Stellung der Lichtquelle 3 versehen, wenn das Fahrzeug schwer beladen ist. Da die Stellung CP höher und weiter vorn als die Stellungen SP und MP liegt, wird die Licht verteilung des Scheinwerfers 1 bei schwer beladenem Fahr zeug wesentlich geringer als bei einem Scheinwerfer, der keine Lichtquellen-Stellung für diese Situation aufweist.

Fig. 4 zeigt einen Teil einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn das Fahrzeug schwer beladen und abgeblendet ist. Die Stellung SP in Fig. 4 entspricht der Stellung SP in Fig. 2. Diese Ausführungsform kann auch drei Stellungen der Lichtquelle in Abhängigkeit da von aufweisen, ob das Fahrzeug aufgeblendet, abgeblendet oder schwer beladen ist.

Bei dieser Ausführungsform ist die Schräge 61′′ länger als die Schräge 61 gemäß der zweiten Ausführungsform, so daß eine einzige Lichtquelle 3 sich in einer Länge zwi schen den Stellungen CP und MP bewegt.

Fig. 5B zeigt eine Anordnung und Funktionsweise der Steuereinheiten 27b und 63b des ersten und vierten Aus führungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Steuereinheiten 27b und 63b umfassen jeweils zwei Spulen C2 und C3, sowie einen Tauchkolben P2. Der Tauchkolben P2 bewegt sich sanft in die Spulen C2 und C3 hinein oder aus ihnen heraus, wenn eine einzige Lichtquelle des Schein werfers ihre Position ändert. Wenn sich die Lichtquelle 3 in der Stellung SP befindet, ist der Tauchkolben P2 außerhalb und nahe der Spule C2. Wenn sich die Lichtquel le 3 in der Stellung MP befindet, ist der Tauchkolben P2 vollständig in den Spulen C2 und C3. Wenn sich die Licht quelle dagegen in der Stellung CP befindet, ist der Tauchkolben P2 außerhalb und entfernt von der Spule C2.

Die Spulen C2 und C3 sind mit einem Sensor verbunden, der die Neigung oder Schräge eines Fahrzeugkörpers detek tiert. Dies ist an sich bekannt und in Fig. 5B nicht dar gestellt. Der Tauchkolben P2 bewegt sich in Abhängigkeit von einer an die Spulen C2 und C3 angelegten Spannung in die Spulen C2 und C3 hinein und aus ihnen heraus, wobei die Spannung einem von einem Sensor bereitgestellten Sig nal entspricht, der zur Feststellung der Neigung des Fahrzeugkörpers dient. Wenn die an die Spulen C2 und C3 angelegte Spannung den Wert Null Volt aufweist, bewegt sich der Tauchkolben P2 in seine CP-Stellung und damit bewegt sich auch die Lichtquelle 3 in ihre CP-Stellung.

Dem Fachmann sind zahlreiche Abwandlungen und Modifika tionen des erfindungsgemäßen Kraftfahr-Scheinwerfers mög lich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Die vorliegende Erfindung umfaßt daher auch Abwand lungen und Ausgestaltungen dieser Erfindung, ohne daß da durch der Schutzumfang und der Erfindungsgedanke verlas sen wird, wie er durch die Ansprüche beansprucht wird.

Zusammenfassend sieht die Erfindung also folgendes vor: Der Fahrzeugscheinwerfer weist eine bewegliche Lichtquel le auf, wobei sich der Winkel zwischen ihrer optischen Achse und der optischen Achse eines Reflektors nicht än dert. Die Lichtquelle ist mit einer Steuereinheit zur Än derung der Lage der Lichtquelle für das Auf- und Abblen den verbunden. Der Scheinwerfer weist ein ausreichend gu tes Lichtverteilungsmuster auf, wie dies die Vorschrif ten verlangen, und zwar sowohl bei auf- als auch bei ab geblendetem Fahrzeug, ohne daß sich der Winkel der opti schen Achse der Lichtquelle bezüglich der optischen Achse des Reflektors ändert, so daß der Fahrer eine gute Sicht und Ausleuchtung erhält. Die Lebensdauer des erfindungs gemäßen Scheinwerfers wird erhöht und ein insgesamt klei nerer Scheinwerfer ist möglich.

Claims

1. Fahrzeug-Scheinwerfer mit

- einer beweglichen Lichtquelle (3),
- einem Sockel (5) zur Befestigung der Lichtquelle (3),
- einem Reflektor (4), und
- einer Vorrichtung (2, 6) zur Änderung der Lage der Lichtquelle (3) in Abhängigkeit davon, ob das Fahr zeug aufgeblendet oder abgeblendet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die beweg liche, auf dem Sockel (5) befestigte Lichtquelle (3) ohne wesentliche Änderung ihrer optischen Achse (X) bezüglich der optischen Achse (Z) des Reflektors (4) bewegbar ist.

2. Fahrzeug-Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die optische Achse (X) der Licht quelle (3) der optischen Achse (Z) des Reflektors (4) parallel liegt.

3. Fahrzeug-Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (3) dia gonal vorwärts und rückwärts bewegbar ist, wobei ihre optische Achse (Z) parallel zur optischen Achse (Z) des Reflektors (4) ist.

4. Fahrzeug-Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (2) zur Änderung der Lage der Lichtquelle (3) einen mit dem Reflektor (4) verbundenen starren Trägerarm (21), einen Sockelbefestigungsarm (24), an dem der Sockel (5) befestigt ist, ein Paar beweglicher Arme (22, 23) zum Schieben und Ziehen des Sockelbefesti gungsarms (24), Nieten (25a, 25b, 26a, 26b) zum drehbaren Verbinden der Arme (22, 23) an ihren Enden, sowie eine Steuereinheit (27) aufweist, die mit dem hinteren Arm (23) des Armpaars (22, 23) ver bunden ist.

5. Fahrzeug-Scheinwerfer nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der starre Trägerarm (21) und der Sockelbefestigungsarm (24) parallel zur optischen Achse (Z) des Reflektors (4) angeordnet sind.

6. Fahrzeug-Scheinwerfer nach Anspruch 4 oder 5, da durch gekennzeichnet, daß die beweglichen Arme (22, 23) des Armspaars zueinander parallel sind.

7. Fahrzeug-Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Trägerarm (21), der Sockelbefestigungsarm (24) sowie das Paar beweglicher Arme (22, 23) an ihren Enden mittels Nieten (25a, 25b, 26a, 26b) drehbar verbunden sind.

8. Fahrzeug-Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar der beweg lichen Arme (22, 23) diagonal vorwärts- und rück wärts bewegbar ist und dabei die Abstände (D, L) zwischen den Nieten (25a, 25b, 26a, 26b) zum dreh baren Verbinden der Arme (22, 23) an ihren Enden während des Betätigens der Steuereinheit (27a, 27b) gleich bleiben.

9. Fahrzeug-Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockelbefesti gungsarm (24) während seiner diagonalen Bewegung durch Betätigen der Steuereinheit (27a, 27b) paral lel zur optischen Achse (Z) des Reflektors (4) ist.

10. Fahrzeug-Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (6) zur Änderung der Lage der Lichtquelle (3) ein Gleit element (61), einen Gleiter (62) und eine Antriebs einheit (63a, 63b) aufweist, die mit dem Gleiter (62) verbunden ist.

11. Fahrzeug-Scheinwerfer nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, daß der Gleiter (62) auf einer Schräge (61′, 61′′) des Gleitelement (61) bei Betätigen der Antriebseinheit (63a, 63b) diagonal vorwärts und rückwärts bewegbar ist.

12. Fahrzeug-Scheinwerfer nach Anspruch 10 oder 11, da durch gekennzeichnet, daß die Schräge (61′, 61′′) des Gleitelements (61) zu einer Linie parallel ist, die zwischen den Stellungen (MP, SP, CP) der Licht quelle (3) gezogen wird, wenn das Fahrzeug aufge blendet, abgeblendet und/oder schwer beladen ist.

13. Fahrzeug-Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs einheit (27, 63) ein Solenoid (27a, 27b, 63a, 63b) aufweist.

14. Fahrzeug-Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich tung (2, 6) eine Spule (C1, C2, C3) und einen beweg lichen Tauchkolben (P1, P2) aufweist, der sanft in die Spule (C1, C2, C3) hinein und aus ihr heraus be wegbar ist.

15. Fahrzeug-Scheinwerfer nach Anspruch 14, dadurch ge kennzeichnet, daß der bewegliche Tauchkolben (P1, P2) dieselbe Anzahl an Stellungen einnimmt, wie die bewegliche Lichtquelle (3).