CZ307225B6 - Projektor světlometu motorového vozidla - Google Patents

Description

Vynález se týká projektoru světlometu motorového vozidla, zahrnujícího pohyblivě uspořádanou clonu. Změnou polohy clony se dosahuje změny prostorového rozložení světla před řidiěem na vozovce.

Dosavadní stav techniky

Pro zlepšení bezpečnosti silničního provozu jsou neustále vyvíjena nová zdokonalená řešení světlometů motorových vozidel. K. nim patří i multifunkční mechanismy pro projektorové jednotky, umožňující, aby světelné zařízení bylo multifunkční, tedy aby mohlo plnit více světelných funkcí, jako je například funkce dálkového světla a světla potkávacího/tlumeného. Toho se zpravidla dosahuje využitím clony světelného svazku a tím, že clona je uspořádána otočně nebo posuvně neboje vyměnitelná.

Příkladem takovéhoto řešení je patent Helia „Varilis“ (DE 102 16 678, DE 199 09 413 nebo EP 1 052 446 A2) , Valeo (FR 2 815 310 A2, US 6 623 149 B2), Koito (US 5 339 226, US 5 343 371).

Převažujícími nedostatky těchto zařízení je jejich přílišná složitost, nákladnost ajejich pomalá funkce.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky odstraňuje projektor světlometu motorového vozidla podle vynálezu, obsahující čočku, světelný zdroj pro emitování světelných paprsků, reflektor pro odraz světelných paprsků emitovaných světelným zdrojem směrem k čočce, pohyblivě uspořádanou clonu, umístěnou mezi reflektorem a čočkou, pro clonění - ořez světelných paprsků postupujících od reflektoru k čočce, a polohovací ústrojí, zahrnující elektromotorek, pro polohování clony. Clona je uspořádána natáčivě kolem osy natáčení a polohovací ústrojí je uzpůsobeno pro řízení úhlového polohování clony kolem osy natáčení k umožnění řízené změny ořezu světelných paprsků změnou úhlové polohy clony, přičemž clona má tvar duté skořepiny, jejíž obrys v rovině kolmé na směr světelných paprsků postupujících od reflektoru směrem k cloně určuje podobu ořezu světelných paprsků, a je spojena s výstupním hřídelem elektromotorku pro převod otáčivého pohybu tohoto hřídele na natáčení skořepiny clony kolem pevné osy natáčení, přičemž geometrický tvar, velikost skořepiny clony a poloha osy natáčení jsou předem určeny pro dosažení požadované podoby ořezu světelných paprsků clonou v předem určených polohách natočení skořepiny kolem osy natáčení.

Skořepina clony má s výhodou tvar pláště kužele, válce, hyperboloidu nebo jejich části.

Podle jednoho z výhodných provedení osa natáčení je kolmá na podélnou osu soustavy čočka - reflektor.

Podle jednoho z výhodných provedení osa natáčení leží v rovině, kterou prochází šikmo podélná osa soustavy čočka — reflektor.

Podle dalšího výhodného provedení na skořepinu clony navazuje s ní pevně spojený plášť, vytvářející dutinu, v níž je uložen alespoň svou částí elektromotorek, přičemž plášť je pevně spojen se dvěma stojkami uchycenými pevně z obou stran elektromotorku kjeho výstupnímu hřídeli, takže při natáčení skořepiny clony se stejným úhlovým pohybem natáčí kolem elektromotorku i plášť.

Elektromotorek má s výhodou vestavěnou převodovku, s níž společně tvoří hnací jednotku, takže výstupním hřídelem elektromotorku je výstupní hřídel této hnací jednotky.

Alternativně může být clona spojena s výstupním hřídelem elektromotorku nepřímo, a to prostřednictvím převodovky, takže osa natáčení leží mimo osu výstupního hřídele elektromotorku.

Projektor s výhodou obsahuje pevnou clonu k zabránění pronikání parazitního světla směrem k čočce pod clonou.

Podle jednoho z výhodných provedení je clona uspořádána pro natáčivý pohyb skořepiny kolem osy natáčení v úhlovém rozsahu, v němž ořez světelných paprsků daný obrysem skořepiny clony odpovídá v jedné krajní poloze tlumenému světlu a v druhé krajní poloze dálkovému světlu.

Podle dalšího výhodného provedení je clona uspořádána pro natáčivý pohyb skořepiny kolem osy natáčení v úhlovém rozsahu menším než 180°, přičemž v příčném řezu skořepinou clony skořepina tvoří spojitou neuzavřenou křivku se středovým úhlem menším než 180°.

Řešení projektoru podle vynálezu s výhodou využívá přímý pohon od krokového motorku nebo DC stejnosměrný motorek s převodovkou.

Objasnění výkresů

Vynález bude dále podrobněji vysvětlen na příkladech jeho provedení s odkazem na připojené výkresy, na nichž zobrazuje:

- obr. 1 příklad provedení projektoru podle vynálezu v prostorovém pohledu,

- obr. 2 příklad provedení s válcovou clonou v čelním pohledu, přičemž clona je natočena k dosažení rovného ořezu světla pro zajištění funkce světla do mlhy,

- obr. 3 příklad provedení s kuželovou clonou v čelním pohledu, přičemž clona je natočena k dosažení ořezu požadovaného u funkce anglického potkávacího světla,

- obr. 4 příklad provedení s kuželovou clonou v čelním pohledu a s optickým senzorem, přičemž clona je natočena svým výřezem do ohniskové roviny a propouští téměř nestíněné světlo, jak je to požadováno u funkce dálkového světla,

- obr. 5 příklad provedení s kuželovou clonou v čelním pohledu, přičemž clona je natočena k dosažení ořezu požadovaného u funkce evropského potkávacího světla,

- obr. 6 pohled shora na příklad uspořádání hyperboloidní clony, jejíž osa natáčení svírá s rovinou kolmou na podélnou osu soustavy čočka - reflektor ostrý úhel,

- obr. 7 pohled shora na další příklad provedení s kuželovou clonou,

- obr. 8 schematicky v řezu kolmém na osu otáčení clony příklad uspořádání otočné clony a dvou pevných clonek určených k zabránění pronikání parazitního světla pod clonou, a

- obr. 9 uspořádání podle obr. 8 s otočnou clonou natočenou do polohy, v níž se nachází mezi dvěma pevnými clonkami.

-2 CZ 307225 B6

Příklady uskutečnění vynálezu

Obr. 1 ukazuje příklad provedení projektoru podle vynálezu v prostorovém pohledu. Projektor obsahuje clonu 1, která je pevně spojena s výstupním hřídelem 5 elektromotorku 3, takže při otáčení výstupního hřídele dochází i k natáčení clony 1 kolem osy 9 natáčení. Z hlediska optimalizace funkčnosti je požadavkem kvalitní provedení ložisek elektomotorku 3 a nízká hmotnost clony J. Clona 1 má tvar duté skořepiny, jejíž obrys v rovině kolmé na směr světelných paprsků postupujících od reflektoru 6 směrem k cloně 1 určuje podobu ořezu světelných paprsků před jejich ío dopadem na čočku 10. Elektromotorek 3 je uchycen pomocí stojky 2 a patky 4 k rámu

5. Skořepina clony 1 má takový tvar, aby v předem určených polohách natočení skořepiny kolem osy 9 natáčení docházelo k požadovanému tvaru ořezu světelných paprsků dopadajících na skořepinu. Za tímto účelem může být skořepina clony 1 také opatřena různými výřezy a výstupky (prolisy). Příklady tvaru skořepiny zahrnují tvar 15 kuželový, hyperboloidní, válcový. V příčném řezu skořepinou clony 1 skořepina s výhodou tvoří spojitou neuzavřenou křivku se středovým úhlem menším než 180°, takže její tvar odpovídá pouze části (výseči) pláště např. kužele, hyperboloidu, válce apod. Tvar skořepiny clony 1 je rovněž závislý na poloze osy 9 natáčení clony 1, jak bude vyloženo dále s ohledem na příklady jednotlivých výhodných provedení 20 zachycených na obrázcích.

Tak například obr. 1 ukazuje clonu 1, jejíž skořepina má přibližně kuželový tvar. Clona se natáčí kolem osy 9 natáčení, která je s výhodou šikmo skloněná od vodorovné roviny, v níž leží podélná osa soustavy čočka 10 - reflektor 6. V tomto případě to 25 vytváří i lepší zástavbové podmínky pro motorek 3.

V řešení ukázaném na obr. 2 má skořepina clony 1 přibližně válcový tvar a její osa 9 natáčení je vodorovná, takže clona 1 umožňuje rovný ořez světla pro zajištění funkce světla do mlhy.

Z hlediska možností umístění elektromotorku 3 může být z hlediska zástavby výhodné, je-li osa 9 natáčení clony 1 šikmá k rovině kolmé na podélnou osu soustavy čočka 10 reflektor 6 (viz. např. obr. 6), protože při tomto uspořádání může být k dispozici větší prostor využitelný pro zástavbu elektromotorku. Oproti tomu má výše uvedená varianta 35 s válcovou clonou 1 určitou konstrukční výhodu ve větší symetrii mechanismu.

Je výhodné provést clonu 1 jako skořepinu s tenkou stěnou, protože pak má clona 1 minimální hmotnost a moment setrvačnosti. Clona 1 může být s výhodou vyrobena z lisovaného plechu nebo ze speciálního plastu.

Obr. 3 ukazuje v čelním pohledu příklad provedení s kuželovou clonou 1, přičemž clona je natočena k dosažení ořezu požadovaného u funkce anglického potkávacího světla, u níž dochází k odlišným ořezům na straně ke středu vozovky a straně vně vozovky. Profil skořepiny clony 1 je odstupňovaný, čemuž odpovídá i ořez požadovaný 45 u této konkrétní funkce.

Obr. 4 ukazuje příklad provedení s kuželovou clonou 1 v čelním pohledu a s optickým senzorem 7, jehož funkce bude vysvětlena níže. Clona 1 je natočena svým výřezem (dutinou) do ohniskové roviny, takže propouští téměř nestíněné světlo, jak je to 50 požadováno u funkce dálkového světla.

Obr. 5 ukazuje příklad provedení s kuželovou clonou 1 v čelním pohledu. Clona 1 je natočena k dosažení ořezu požadovaného u funkce evropského potkávacího světla, u níž dochází k odlišným ořezům na straně ke středu vozovky a straně vně vozovky

-3CZ 307225 B6 (opačná situace vzhledem k anglickému potkávacímu světlu uzpůsobenému jízdě vlevo) a za tímto účelem je profil skořepiny clony 1 odstupňovaný.

Jak ukazuje obr. 8, projektor podle vynálezu obsahuje vedle otočné clony 1 také pevné clonky 12 a 13 zabraňující podsvěcování parazitního světla v kterékoliv pracovní poloze.

Z hlediska jednoduchosti a rychlosti je výhodné otáčet clonou 1 krokovým elektromotorkem 3. Při použití elektromotorku 3 obsahuje projektor alespoň jeden senzor 7 na konci rozsahu pracovních poloh k provedení řešetu elektromotorku 3 dojetím na senzor 7 k zjištění přesné polohy.

Možné je i použití DC stejnosměrného elektromotorku 3 s převodovkou. Pokud bude použit DC elektromotorek 3 s integrovanou převodovkou, bude vybaven potenciometrem (komparátorem) 8, snímajícím polohu clony _L Tím bude zaručena přesná poloha clony 1 a její světelná funkce v každém okamžiku provozu.

Přínosem řešení je jeho značná jednoduchost při komplexnosti řešení (po povrchu clony 1 je možné umístit velké množství takřka libovolných ořezů světelného svazku).

Možnost volit varianty různých poloh osy 9 natáčení umožňují dosažení optimálních optických a konstrukčních charakteristik a vyhnutí se kolizi mezi elektromotorkem 3 a reflektorem 6.

U provedení zobrazených na obr. 3 a 5 navazuje na skořepinu clony 1 s ní pevně spojený plášť 14, vytvářející dutinu, v níž je uložen alespoň svou částí elektromotorek 3, přičemž plášť 14 je pevně spojen se dvěma stojkami 2 uchycenými pevně z obou stran elektromotorku 3 kjeho výstupnímu hřídeli, takže při natáčení skořepiny clony 1 se stejným úhlovým pohybem natáčí kolem elektromotorku 3 i plášť M.

Uchycení elektromotorku 3 na rámu 5 je s výhodou provedeno pomocí relativně úzké, ale pevné a tuhé patky 4. Provedení patky 4 musí být dostatečně pevné a tuhé, aby zabránilo jakýmkoli nežádoucím, například rezonančním, jevům.

Claims (12)

1. Projektor světlometu motorového vozidla, obsahující čočku (10), světelný zdroj (11) pro emitování světelných paprsků, reflektor (6) pro odraz světelných paprsků emitovaných světelným zdrojem (11) směrem k čočce (10), pohyblivě uspořádanou clonu (1), umístěnou mezi reflektorem (6) a čočkou (10), pro clonění - ořez světelných paprsků postupujících od reflektoru k čočce (10), a polohovací ústrojí, zahrnující elektromotorek (3), pro polohování clony (1), vyznačující se tím, že clona (1) je uspořádána natáčivě kolem osy (9) natáčení a polohovací ústrojí je uzpůsobeno pro řízení úhlového polohování clony (1) kolem osy (9) natáčení k umožnění řízené změny ořezu světelných paprsků změnou úhlové polohy clony (1), přičemž clona (1) má tvar duté skořepiny, jejíž obrys v rovině kolmé na směr světelných paprsků postupujících od reflektoru (6) směrem k cloně (1) určuje podobu ořezu světelných paprsků, a je spojena s výstupním hřídelem elektromotorku (3) pro převod otáčivého pohybu tohoto hřídele na natáčení skořepiny clony (1) kolem pevné osy (9) natáčení, přičemž geometrický tvar, velikost skořepiny clony (1) a poloha osy (9) natáčení jsou předem určeny pro

-4CZ 307225 B6 dosažení požadované podoby ořezu světelných paprsků clonou (1) v předem určených polohách natočení skořepiny kolem osy (9) natáčení.

2. Projektor podle nároku 1, vyznačující se tím, že skořepina clony (1) má tvar pláště kužele, válce, hyperboloidu nebo jejich části.

3. Projektor podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že osa (9) natáčení je kolmá na podélnou osu soustavy čočka (10) - reflektor (6).

4 Projektor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že osa (9) natáčení leží v rovině, kterou prochází šikmo podélná osa soustavy čočka (10) - reflektor (6).

5. Projektor podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že na skořepinu clony (1) navazuje s ní pevně spojený plášť (14), vytvářející dutinu, v níž je uložen alespoň svou částí elektromotorek (3), přičemž plášť (14) je pevně spojen se dvěma stojkami (2) uchycenými pevně zobou stran elektromotorku (3) kjeho výstupnímu hřídeli, takže při natáčení skořepiny clony (1) se stejným úhlovým pohybem natáčí kolem elektromotorku (3) i plášť (14).

6. Projektor podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že elektromotorek (3) má vestavěnou převodovku, s níž společně tvoří hnací jednotku, takže výstupním hřídelem elektromotorku (3) je výstupní hřídel této hnací jednotky.

7. Projektor podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že clona (1) je spojena s výstupním hřídelem elektromotorku (3) nepřímo, a to prostřednictvím převodovky, takže osa (9) natáčení leží mimo osu výstupního hřídele elektromotorku (3).

8. Projektor podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje pevnou clonu (12, 13) k zabránění pronikání parazitního světla směrem k čočce (10) pod clonou (1).

9. Projektor podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že clona (1) je uspořádána pro natáčivý pohyb skořepiny kolem osy (9) natáčení v úhlovém rozsahu, v němž ořez světelných paprsků daný obrysem skořepiny clony (1) odpovídá v jedné krajní poloze tlumenému světlu a v druhé krajní poloze dálkovému světlu.

10. Projektor podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že clona (1) je uspořádána pro natáčivý pohyb skořepiny kolem osy (9) natáčení v úhlovém rozsahu menším než 180°, přičemž v příčném řezu skořepinou clony (1) skořepina tvoří spojitou neuzavřenou křivku se středovým úhlem menším než 180°.

7 výkresů

-5CZ 307225 B6

Seznam vztahových značek:

1 - clona

2 - stojka

5 3 - elektromotorek

4 - patka

5 - rám

6 - reflektor

7 - senzor

10 8 - potenciometr

9 - osa (natáčení)

10 - čočka

11 - světelný zdroj

12, 13 - pevná clona

15 14-plášť