DE10334553A1

DE10334553A1 - Scheinwerfer für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE10334553A1
Application number: DE10334553A
Authority: DE
Inventors: Björn Abel; Detlef Korff; Reinhard Dikau
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2005-06-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem ellipsoidförmigen Reflektor, in dessen erstem Brennpunkt eine Lichtquelle und in dessen zweitem Brennpunkt eine Sammellinse angeordnet ist, mit einer um eine senkrecht zur optischen Achse auf einer Blendenwelle verdrehbar angeordneten Welle, die über zwei gegenüberliegende Kanten jeweils eine Hell-Dunkel-Grenze abbildet, mit Mitteln zur Betätigung und Verriegelung der Blende in den zwei gegenüberliegenden Betriebspositionen, wobei das Mittel zur Betätigung und Verriegelung ein fest mit der Welle verbundenes scheibenförmiges Betätigungselement mit mindestens zwei den zwei Betriebspositionen der Blende zugeordneten Anschlägen einerseits und mindestens ein nicht mit der Welle verbundenes Rastelement umfasst, wobei dem Betätigungselement ein Federelement mit einer solchen Federspannung zugeordnet ist, derart, dass der Anschlag des Betätigungselementes stets an dem Rastelement zur Anlage kommt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem ellipsoidförmigen Reflektor, in dessen ersten Brennpunkt eine Lichtquelle und in dessen zweiten Brennpunkt eine Sammellinse angeordnet ist, mit einer um eine senkrecht zur optischen Achse auf einer Blendenwelle verdrehbar angeordneten Welle, die über zwei gegenüberliegende Kannten jeweils eine Hell-Dunkel-Grenze abbildet, mit Mitteln zur Betätigung und Verriegelung der Blende in den zwei gegenüberliegenden Betriebspositionen.

Aus der EP 0 723 108 B1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der nach dem Projektionsprinzip funktioniert und über einen ellipsoidförmigen Reflektor, eine Lichtquelle, eine Sammellinse und eine Blende verfügt. Die Lichtquelle ist in der Nähe des ersten Brennpunktes des Reflektors und die Sammellinse in der Nähe des zweiten Brennpunktes des Reflektors angeordnet. Die Blende ist zweigeteilt ausgebildet und verfügt über einen feststehenden Blendenteil und einen beweglichen Blendenteil. Durch Verschieben des beweglichen Blendenteils quer zur optischen Achse kann der Scheinwerfer in die Betriebsposition "Abblendlicht" und "Fernlicht" eingestellt werden. Durch Verschwenken des beweglichen Blendenteils um eine Schwenkachse, die in der Nähe der optischen Achse und parallel zu derselben verläuft, kann der Scheinwerfer in eine weitere Betriebsposition, nämlich in eine "Abblendlichtposition für Rechtsverkehr" bzw. "Linksverkehr" eingestellt werden. Hierzu sind die Kanten des beweglichen Blendenteils entsprechend konturiert.

Aus der DE 34 15 867 A1 ist ein gattungsgemäßer Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der nach dem Projektionsprinzip funktioniert, wobei dieser eine Blende aufweist, die um eine senkrecht zur optischen Achse des Scheinwerfers an geordnete Schwenkachse drehbar ist. Die Blende weist Lagerzapfen auf, die in Lagerstellen des Scheinwerfers verdrehbar und verrastbar sind. Zur Betätigung der Blende ist an einem freien Ende des Lagerzapfens ein Griffteil vorgesehen, so dass die Blende um 180° verschwenkt von einer ersten Betriebsposition, in der "Abblendlicht für Rechtsverkehr" eingestellt ist, in eine zweite Betriebsposition, in der "Abblendlicht für Linksverkehr" eingestellt ist, verstellt werden kann. Die Konturen der Blendkanten sind derart ausgebildet, dass ein Abblendlichtbündel für Rechtsverkehr bzw. ein Abblendlichtbündel für Linksverkehr abgebildet wird. Der Scheinwerfer, der sich in der Praxis grundsätzlich bewährt hat, weist jedoch den Nachteil auf, dass die Einstellung der Betriebspositionen manuell erfolgen muss. Es sind keine Maßnahmen vorgesehen, die Blende während der rastenden Verdrehung um die Drehachse in eine definierte vorgegebene Betriebsposition zu führen.

Aus der EP 0 690 261 B1 ist ein gattungsgemäßer Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der nach dem Projektionsprinzip funktioniert und über einen ellipsoidförmigen Reflektor, eine Lichtquelle, eine Sammellinse und eine Blende verfügt. Die Blende ist schwenkbar um eine Achse gelagert, die sich senkrecht zur optischen Achse des Scheinwerfers erstreckt. Die Blende weist gegenüberliegende Kanten auf, die jeweils eine Hell-Dunkel-Grenze abbilden für "Abblendlicht für Rechtsverkehr" bzw. "Abblendlicht für Linksverkehr". Zur manuellen Betätigung bzw. Verriegelung der Blende in den zwei gegenüberliegenden Betriebspositionen ist ein mit einer Welle der Blende fest verbundener Betätigungsarm vorgesehen, der in der Betriebsposition klemmend auf ein Paar seitlich in Abstand zueinander angeordneten Ansätzen gehalten ist. Eine Verstellung des Betätigungsarmes in einer Zwischenposition zwischen diesen beiden Betriebspositionen ist nicht vorgesehen. Der Betätigungsarm ist elastisch ausgebildet, so dass derselbe durch Angreifen eines endseitig des Armes angeordneten Griffteils aus der klemmenden Halterung der beiden Anschläge herausgezogen und in die andere Betriebsposition verschwenkt werden kann. Befindet sich der Betätigungsarm nicht in der klemmenden Halterung zwischen den beiden oberen Anschlägen, in denen die nachrangigere Betriebsposition einstellbar ist, bewegt sich der Betätigungsarm selbsttätig infolge seiner Schwerkraft in die untere vorrangige Betriebsposition, in der beispielsweise das "Abblendlicht für Rechtsverkehr" eingestellt ist. Somit ist gewährleistet, dass bei einem unerwünschten Lösen des Betätigungsarmes aus der nachrangigen oberen Betriebsposition stets die vorrangige untere Betriebsposition eingenommen wird. Nachteilig an dem bekannten Scheinwerfer ist jedoch, dass zur definierten Einstellung des Betätigungsarmes in der vorrangigen unteren Betriebsposition eine manuelle Einwirkung erforderlich ist, die eine Verklemmung des Betätigungsarmes zwischen den unteren Anschlägen sicherstellt. Erfolgt keine manuelle Festlegung des Betätigungsarmes, kann sich die Blende infolge von auf den Scheinwerfer einwirkenden dynamischen Kräften unvorhersehbar verdrehen, so dass die Lichtfunktion beeinträchtigt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Scheinwerfer für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass eine drehbare Blende stets in eine definierte Betriebsposition bringbar ist, wobei insbesondere die ursprüngliche Betriebsposition der Blende selbsttätig und eindeutig einnehmbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Betätigung und Verriegelung ein fest mit der Welle verbundenes scheibenförmiges Betätigungselement mit mindestens zwei den zwei Betriebspositionen der Blende zugeordneten Anschlägen einerseits und mindestens ein nicht mit der Welle verbundenes Rastelement umfasst, wobei dem Betätigungselement ein Federelement mit einer solchen Federspannung zugeordnet ist, derart, dass der Anschlag des Betätigungselementes stets an dem Rastelement zur Anlage kommt.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Sicherstellung einer definierten Betriebsposition der Blende gewährleistet ist. Ein Federelement bewirkt, dass ein Betätigungselement stets an einem Rastelement anliegt und somit die Blende in der vorgegebenen Betriebsposition gehalten ist. Eine solche Blendenstellung in der ursprünglichen Betriebsposition wird stets selbsttätig dann eingenommen, wenn sich die Blende in einer Drehposition befindet, in der sie nicht in einer zweiten gegenüberliegenden Betriebsposition festgelegt ist. Nach der Erfindung ist die Vorspannung des Federelementes derart gering gewählt, dass sie dazu ausreicht, das Betätigungselement mit dem Anschlag an das Rastelement zu bewegen und an demselben zu halten. Da die bei der Betätigung entgegenwirkende Federkraft relativ gering, ist der Kraftaufwand für die Verstellung der Blende relativ klein. Die Handhabung ist relativ einfach, da lediglich das Rastelement entriegelt werden muss. Nachfolgend ist der Verdrehweg des Betätigungselementes frei, so dass dieses bis zur Einnahme in eine zweite Betriebsposition verdrehbar ist, in der ein zweiter Anschlag des Betätigungselementes gegen das Rastelement drückt. Eine Änderung der Federkraft erfolgt während der Drehbewegung nicht.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Betätigungselement bzw. das Rastelement in einem Endbereich der Welle angeordnet, so dass die Betätigungs-/Verriegelungsmittel relativ platzsparend angeordnet sind.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist auf einer zu dem Betätigungselement gegenüberliegenden Seite der Welle ein Aktuator angeordnet, mittels dessen die Blende in weitere Betriebspositionen verstellbar ist. Der Aktuator ist als elektromagnetischer Rotationsaktuator ausgebildet und kann das Ver schwenken der Blende in eine Betriebsposition zweiten Typs bewirken, in der der Scheinwerfer eine Fernlichtfunktion ausübt. Bei der Verdrehung der Blendenwelle spannt sich das Federelement weiter, so dass nach Deaktivieren des Rotationsaktuators die Blende in die vorgegebene Betriebsposition ersten Typs selbsttätig zurückverschwenkt wird. Vorteilhaft kann somit das Federelement eine Doppelfunktion ausüben. Zum einen dient es zur Sicherstellung einer definierten Betriebsposition ersten Typs der Blende. Zum anderen dient es als Rückstellmittel zum selbsttätigen Zurückdrehen der Blende aus einer Betriebsposition zweiten Typs in eine ursprüngliche Betriebsposition ersten Typs.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Federelement als Spiralfeder ausgebildet, die in dem als eine Betätigungsscheibe ausgebildeten Betätigungselement gelagert ist. Die Betätigungs-/Verriegelungsmittel weisen somit einen relativ einfachen und robusten sowie langzeitstabilen Aufbau auf.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Vorderansicht einer Blende mit an den Enden einer Welle der Blende angeordneten Verriegelungs-/Betätigungsmitteln, wobei im Hintergrund die Kontur eines Reflektors dargestellt ist und
2 eine Ansicht in Richtung X gemäß 1.
Ein Scheinwerfer für Fahrzeuge besteht im wesentlichen aus einem ellipsoidförmigen Reflektor 1, einer Blende 2, einer nicht dargestellten Sammellinse sowie einer nicht dargestellten Lichtquelle. Die Lichtquelle ist in der Nähe des ersten Brennpunktes des Reflektors 1 angeordnet. Die Sammellinse ist in dem zweiten Brennpunkt des Reflektors 1 angeordnet.
In 1 ist die Blende 2 in einer Betriebsposition ersten Typs eingestellt, in der eine obere Blendenkante 3 wirksam ist zur Abbildung eines Lichtbündels entsprechend eines Abblendlichts für Rechtsverkehr. Eine untere Blendenkante 4 weist eine solche Kontur auf, dass sie nach Verdrehung der Blende 2 um 180° ein Abblendlicht für Linksverkehr abbildet.
Die Blende 2 weist eine Blendenwelle 5 auf, die an gegenüberliegenden Lagerstellen 6 drehbar gelagert ist. An einem ersten Endbereich der Welle 5 ist als Verriegelungs-/Betätigungsmittel ein Betätigungselement 7 mit einem Federelement 8 und ein Rastelement 9 vorgesehen. Das Betätigungselement 7 weist eine Betätigungsscheibe 7' auf und ist fest mit der Welle 5 der Blende 2 ver bunden. In dem Betätigungselement 7 ist das Federelement 8 als vorgespannte Spiralfeder gelagert. Das Betätigungselement 7 weist an gegenüberliegenden Seiten jeweils einen Anschlag 10, 10' auf, der mit dem Rastelement 9 zusammenwirkt. Das Betätigungselement 7 ist als einer Exzenterscheibe ausgebildet, bei der die vorgespannte Spiralfeder 9 bewirkt, dass das Betätigungselement 7 mit dem Anschlag 10 unmittelbar an dem Rastelement 9 zur Anlage kommt. Das Rastelement 9 kann an einer nicht dargestellten Gehäusewandung des Scheinwerfers angeformt sein.
Das Rastelement 9 ist als ein Rasthaken mit einer ebenen Anlagefläche 12 ausgebildet. Das Rastelement ist nachgiebig ausgebildet, so dass durch manuelles Wegdrücken desselben der Verdrehweg für das Betätigungselement 7 frei ist, um beispielsweise von der in 1 und 2 dargestellten ersten Betriebsposition ersten Typs (Abblendlicht für Rechtsverkehr) in eine zweite Betriebsposition ersten Typs (Abblendlicht für Linksverkehr) zu gelangen. Dabei wird das Betätigungselement 7 manuell um einen Verdrehwinkel von 180° in Drehrichtung a verdreht.
Alternativ kann auch die exzentrische Ausbildung des Betätigungselement 7 nämlich die exzentrische Mantelfläche 11 dazu genutzt werden, da das Betätigungselement 7 das Rastelement 9 selbsttätig nach außen zur Seite zudrücken, bis der zweite Anschlag 10' das Rastelement 9 überwunden hat und das Rastelement 9 wieder einrastet, so dass der Anschlag 10' unmittelbar an dem Rastelement 9 anliegt.
Während der Bewegung des Betätigungselementes 7 verändert sich nicht die Federkraft des Federelementes 8. Da das Federelement 8 jedoch vorgespannt ist, wird das Betätigungselement 7 stets unter Anlage des Anschlags 10 bzw. 10' an einer Anlagefläche 12 des Rastelementes 9 zur Anlage gebracht. Hier durch ist eine definierte Betriebsposition ersten Typs der Blende 2 sichergestellt.
Auf einer gegenüberliegenden Seite der Blendenwelle 5 ist ein Aktuator 14 angeordnet zur elektromagnetischen Verstellung der Blende 2 in eine Betriebsposition zweiten Typs. Bei der Betriebsposition zweiten Typs handelt es sich um eine Fernlichtfunktion, in die die Blende 2 zum einen von der "Abblendlichtposition für Rechtsverkehr" und zum anderen von der "Abblendlichtposition für Linksverkehr" verbracht werden kann. Der Verdrehwinkel für das Verdrehen der Blende 2 beträgt jeweils 90°.
Der Aktuator 14 ist als Rotationsaktuator ausgebildet mit einer axial angeordneten Spule 15, die sich zwischen zwei Statorblechen 16 erstreckt sowie einem innerhalb der Spule 15 sich erstreckenden Permanentmagneten 17. Der Permanentmagnet 17 ist drehfest mit der Blendenwelle 5 verbunden. Die Spule 15 dient als Stator des Rotationsaktuators.
Zum Verbringen der Blende 2 in die Fernlichtposition wird die Spule 15 mit einem solchen Strom beaufschlagt, dass die Blende 2 um einen Winkel von 90° verdreht wird. Der Aktuator 14 bleibt so lange mit Strom aktiviert, bis die Blende 2 wieder in die Ausgangsstellung (Abblendlicht für Rechtsverkehr bzw. Abblendlicht für Linksverkehr) zurückverfahren werden soll. Bei Aktivierung des Aktuators 14 wird die Blende 2 in Drehrichtung b verdreht. Das Zurückverdrehen der Blende 2 erfolgt mit Deaktivierung des Rotationsaktuators 14, dass heißt mit Verringern des Stromes auf den Wert 0 A. Dadurch, dass das Federelement 8 durch die Verdrehung in Drehrichtung b weiter gespannt wird, reicht die Federkraft des Federelementes 8 in der Fernlichtposition nun aus, um die Blendenwelle 5 bzw. Blende 2 in die ursprüngliche Betriebsposition "Abblendlicht" zurückzubewegen. Dabei wird das Betätigungselement 7 soweit zurück gedreht, bis der Anschlag 10 bzw. 10' an der Anlagefläche 12 des Rastelementes 9 zur Anlage kommt.
Dadurch, dass die Drehrichtung b entgegengesetzt zur Drehrichtung a orientiert ist, erfolgt bei Betätigen des Aktuators 14 eine Erhöhung der Federkraft, so dass das Federelement 8 bei Deaktivieren des Aktuators 14 als eine Rückstellfeder wirkt, die die Blende 2 aus der Betriebsposition zweiten Typs in die Betriebsposition ersten Typs selbsttätig zurückführt.
Vorteilhaft ist lediglich eine Drehrichtung a zur manuellen Verstellung des Betätigungselementes 7 vorgesehen. Die andere entgegengesetzte Drehrichtung b erfolgt bei elektronischer Aktivierung des Aktuators 14. Die Handhabung und der funktionale Einsatz des Betätigungselementes 7 ist daher einfach und multifunktionell.

Claims

Scheinwerfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem ellipsoidförmigen Reflektor, in dessen ersten Brennpunkt eine Lichtquelle und in dessen zweiten Brennpunkt eine Sammellinse angeordnet ist, – mit einer um eine senkrecht zur optischen Achse auf einer Blendenwelle verdrehbar angeordneten Welle, die über zwei gegenüberliegende Kannten jeweils eine Hell-Dunkel-Grenze abbildet, – mit Mitteln zur Betätigung und Verriegelung der Blende in den zwei gegenüberliegenden Betriebspositionen, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Betätigung und Verriegelung ein fest mit der Welle (5) verbundenes scheibenförmiges Betätigungselement (7) mit mindestens zwei den zwei Betriebspositionen der Blende (2) zugeordneten Anschlägen (10, 10') einerseits und mindestens ein nicht mit der Welle (5) verbundenes Rastelement (9) umfasst, wobei dem Betätigungselement (7) ein Federelement (8) mit einer solchen Federspannung zugeordnet ist, derart, dass der Anschlag (10, 10') des Betätigungselementes (7) stets an dem Rastelement (9) zur Anlage kommt.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (8) in dem Betätigungselement (7) integriert angeordnet ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (7) in einem Endbereich der Welle (5) angeordnet ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem anderen Endbereich der Blendenwelle (5) ein Aktuator (14) zur Ansteuerung der Blendenwelle (5) angeordnet ist, derart, dass bei Aktivierung des Aktuators (14) die Blende (2) aus der Betriebsposition des ersten Typs in eine weitere Betriebsposition zweiten Typs verdreht und gehalten wird, die sich zwischen den zwei Betriebspositionen ersten Typs befindet, und dass bei Deaktivierung des Aktuators (14) die Blendenwelle (5) durch Einwirkung des Federelementes (8) zurück in die ursprüngliche Betriebsposition ersten Typs zurückgedreht wird.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (14) als ein Rotationsaktuator mit einer axial angeordneten Spule (15) und einem innerhalb der Spule (15) angeordneten Permanentmagneten (17) ausgebildet ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebspositionen ersten Typs der Blendenwelle (5) um 180° versetzt zueinander angeordnet sind und dass die gegenüberliegenden Kanten (3,4) ein Abblendlichtbündel für Rechtsverkehr bzw. ein Abblendlichtbündel für Linksverkehr abbilden.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebspositionen zweiten Typs der Blendenwelle (5) umd 90° entgegen der durch die Federkraft erzeugten Drehrichtung versetzt zu den jeweiligen Betriebspositionen ersten Typs angeordnet sind, derart, dass ein Fernlichtbündel für Rechtsverkehr bzw. ein Fernlichtbündel für Linksverkehr abgebildet wird.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (10, 10') und/oder das Rastelement (9) sich in radialer Richtung zur Blendenwelle (5) erstrecken.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (7) als eine exzentrische Betätigungsscheibe und das Federelement (8) als eine Spiralfeder ausgebildet sind.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (9) einen nachgiebigen Rasthaken mit einer ebenen Anlagefläche (12) aufweist, und dass das Rastelement an einem feststehenden Gehäuse des Scheinwerfers angeformt ist.