DE19947208A1 - Schwenkbare Ausrichtungsvorrichtung - Google Patents
Schwenkbare AusrichtungsvorrichtungInfo
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Abstract
Eine schwenkbare Ausrichtungsvorrichtung für eine auszurichtende Vorrichtung, insbesondere für einen Beleuchtungsstrahler (26) oder eine Lüftungsdüse im Innenraum eines Fahrzeugs, hat ein Sockelelement (4) mit einer sphärischen Führungsfläche (6, 8) und ein Trägerelement (16) für die auszurichtende Vorrichtung (26) mit mindestens einer Kontaktfläche (10, 12), die gegen die Führungsfläche (6, 8) anliegt und auf dieser verschiebbar ist, und ein Halterungsmittel (30, 34), welches das Trägerelement (16) an dem Sockelelement (4) hält, wobei die Höhe (H) zwischen einer Ebene (E), die von beliebigen Randpunkten (42) der shpärischen Führungsfläche (6, 8) aufgespannt ist, und dem der Ebene (E) zugehörigen Scheitelpunkt (S) der shpärischen Führungsfläche (6, 8) kleiner ist als zwei Drittel vom Radius (R1, R2) der shpärischen Führungsfläche (6, 8).
Description
Die Erfindung betrifft eine schwenkbare Ausrichtungsvorrichtung,
insbesondere für einen auszurichtenden Beleuchtungsstrahler oder eine
auszurichtende Lüftungsdüse, nach Anspruch 1 sowie eine
Beleuchtungsvorrichtung mit einer solchen Ausrichtungsvorrichtung nach
Anspruch 9.
In der Technik gibt es eine Vielzahl von Vorrichtungen mit gerichteter
Wirkung. Beleuchtungsstrahler und Lüftungsdüsen sind nur zwei Beispiele,
bei denen Lichtstrahlen bzw. ein Luftstrom gerichtet abgegeben werden.
Im Innenraum von Fahrzeugen werden solche Vorrichtungen bekanntenrweise
ortsfest installiert, um zum Beispiel den Beleuchtungsstrahler von einem
bestimmten Ort am Dachhimmel zwischen den beiden vorderen Sitzungen
eines Automobils Licht abstrahlen zu lassen, oder von den Lüftungsdüsen an
bestimmten Orten an der Konsole des Automobils einen Luftstrom auf die
Insassen zu richten.
Um zum Beispiel den Lichtstrahlen oder dem Luftstrom eine bestimmte
Richtung zu geben, welche sich von den Insassen einstellen lässt, sind im
Stand der Technik verschiedene schwenkbare Ausrichtungsvorrichtungen
bekannt. Ein der Erfindung nahe kommender Stand der Technik ist in dem
US-Patent 4 298 912 offenbart. Es betrifft eine Baugruppe für eine
Innenraumbeleuchtung eines Fahrzeugs mit einem Sockelmittel mit einem
peripheren Sockelbereich, der im wesentlichen mit der Peripherie des
Rahmens für die Innenraumbeleuchtung übereinstimmt, und einem zentralen
sphärischen Bereich, der mit einer sphärischen Innenfläche, einer
sphärischen Außenfläche und einer zentralen Öffnung versehen ist;
Befestigungsmitteln auf dem Sockelmittel zur abnehmbaren Befestigung an
dem Rahmen für die Innenraumbeleuchtung; und mit
Lichtübertragungsmitteln, die beweglich an dem Sockelmittel befestigt sind,
um von dort einen Lichtstrahl auszurichten, mit einer nach außen weisenden
Oberfläche, die mit der sphärischen Innenfläche konfrontiert ist und einer
nach innen weisenden Oberfläche, die mit der sphärischen Außenfläche
konfrontiert ist, sowie einem Schaftbereich, der sich frei durch die zentrale
Öffnung des Sockelmittels erstreckt und so eine gelenkige Bewegung des
Lichtübertragungsmittels bezüglich des Sockelmittels in allen radialen
Richtungen um einen gemeinsamen Mittelpunkt der sphärischen Flächen
gestartet, um so den Winkel des Lichtstahls zu variieren.
Damit die zentrale Öffnung genügend groß ist, um eine durch den dort
hindurch ragenden Schaftbereich begrenzte Ausrichtungsbewegung zu
ermöglichen, sind die sphärischen Flächen Kugelschalen mit einem
Zentriwinkel von beinahe 180°, das heißt, die sphärischen Flächen sind
beinahe halbkugelförmig mit der zentralen Öffnung in ihrem Scheitelpunkt.
Diese Ausrichtungsvorrichtung nach dem Stand der Technik hat demzufolge
den Nachteil, einen großen Bauraum mit einer Bauhöhe zu beanspruchen,
der üblicherweise deutlich größer ist als der Radius der sphärischen Flächen.
Außerdem ragt diese Vorrichtung in Wirkungsrichtung des
Lichtübertragungsmittels deutlich über das Sockelmittel hinaus und stellt
somit einen Vorsprung dar, welcher Bewegungen in diesem Bereich
behindern kann, ästhetisch nicht gerade dezent ist und möglicherweise sogar
ein Verletzungsrisiko darstellt.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine
Ausrichtungsvorrichtung zu schaffen, deren Bauraum, insbesondere
bezüglich der Bauhöhe, kleiner ist.
Diese Aufgabe wird durch eine schwenkbare Ausrichtungsvorrichtung mit
den in Anspruch 1 formulierten Merkmalen sowie durch eine
Beleuchtungsvorrichtung mit den in Anspruch 9 formulierten Merkmalen
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß weist eine schwenkbare Ausrichtungsvorrichtung ein
Trägerelement für die auszurichtende Vorrichtung, insbesondere für einen
Beleuchtungsstrahler oder eine Lüftungsdüse im Innenraum eines
Fahrzeugs, auf. Das Trägerelement hat mindestens eine Kontaktfläche, die
gegen eine sphärische Führungsfläche eines Sockelelementes anliegt und
auf dieser verschiebbar ist. Dabei ist die Höhe der sphärischen
Führungsfläche kleiner als zwei Drittel und vorzugsweise kleiner als die
Hälfte von deren Radius. Auf diese Weise ergibt sich eine gegenüber dem
Stand der Technik deutlich vorteilhaft geringere Bauhöhe der
Ausrichtungsvorrichtung.
Als Höhe der sphärischen Führungsfläche ist dabei der Abstand zwischen
einerseits einer Ebene zum Beispiel durch die Randlinie der sphärischen
Führungsfläche, wenn diese einen kreisförmigen Rand hat, oder einer
Ebene, die von beliebigen Randpunkten der sphärischen Führungsfläche
aufgespannt ist, wenn diese einen ungleichmäßigen Rand hat, sowie
andererseits dem der Ebene zugehörigen Scheitelpunkt der Führungsfläche,
also dem von der Ebene am weitesten entfernten Punkt der sphärischen
Führungsfläche, bezeichnet. Z. B. in dem erfindungsgemäßen Fall, dass die
sphärische Führungsfläche eine Durchbohrung aufweist, kann der
beschriebene Scheitelpunkt im Bereich der Bohrung liegen, er liegt dann also
nicht auf der körperhaft existierenden sphärischen Führungsfläche der
Ausrichtungsvorrichtung sondern auf deren gedachter Fortsetzung durch die
Bohrung.
Das Trägerelement ist - in der Wirkungsrichtung der auszurichtenden
Vorrichtung betrachtet, also zum Beispiel in der Beleuchtungsrichtung eines
Lichtstrahlers, der zur Ausrichtung an dem Trägerelement befestigt ist -
hinter die vorderste Kante des Sockelelementes oder eines Bauteils, an dem
das Sockelelement fest befestigt ist - zum Beispiel eines Elementes des
Karosserierahmens an einem Dachhimmel, wo der Lichtstrahler mittels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ausrichtbar sein soll - zurück gesetzt. Auf
diese Weise tritt die erfindungsgemäße Vorrichtung ästhetisch dezent in den
Hintergrund und stellt weder ein Hindernis für Bewegungen noch ein
Verletzungsrisiko dar.
Die erfindungsgemäße Ausrichtungsvorrichtung weist vorzugsweise ein
Halterungsmittel auf, welches das Trägerelement an dem Sockelelement
hält. Dies kann zum Beispiel ein Dauermagnet sein oder auch eine
Spangenvorrichtung, wie sie im folgenden beschrieben ist.
Ein bevorzugtes Halterungsmittel nach der Erfindung ist, vorzugsweise in der
Mitte der vorzugsweise sphärischen Kontaktfläche, an dem Trägerelement
befestigt und ragt durch eine Bohrung hindurch, welche durch die sphärische
Führungsfläche des Sockelelementes hindurch geht. Das Sockelelement hat
auf einer Außenseite, die der sphärischen Führungsfläche gegenüber liegt,
eine sphärische Gegenfläche. Die sphärische Führungsfläche ist
vorzugsweise konkav, und daher ist die sphärische Gegenfläche
vorzugsweise konvex. Das durch die Bohrung hindurch ragende
Halterungsmittel liegt gegen die sphärische Gegenfläche an und ist darauf
verschiebbar. Das Halterungsmittel ragt mit deutlichem Spiel durch die
Bohrung hindurch, und wenn nun, im Rahmen dieses Spiels, des
Trägerelement auf der sphärischen Führungsfläche des Sockelelementes
verschoben wird, richtet es sich, um den Mittelpunkt der sphärischen
Führungsfläche gedreht, aus und wird dabei von dem gegenseitig an der
Gegenfläche anliegenden Halterungsmittel an dem Sockelelement gehalten.
Z. B. ein Beleuchtungsstrahler, der an dem Trägerelement befestigt ist, lässt
sich auf diese Weise in seiner Richtung verstellen. So ist die
erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung gebildet. Das Sockelelement
lässt sich in einer beliebigen technischen Umgebung, z. B. einem
Dachhimmel oder einer Konsole im Innenraum eines Fahrzeugs, befestigen.
Vorzugsweise weist das Trägerelement außenseitig mindestens ein
Schalenelement auf, dessen von dem Trägerelement abgewandelte
Oberfläche die Kontaktfläche bildet - also auf der sphärischen
Führungsfläche des Sockelelementes anliegt und auf dieser verschiebbar ist
- und dessen dem Trägerelement zugewandte Oberfläche (erste interne
Führungsfläche) wiederum gegen eine Oberfläche (innerste interne
Kontaktfläche) des Trägerelements oder gegebenenfalls gegen eine
Oberfläche (nächste interne Kontaktfläche) des nächst inneren
Schalenelementes anliegt und auf dieser verschiebbar ist. Dieses nächst
innere Schalenelement hat auf seiner dem Trägerelement zugewandten
Oberfläche dann die nächste interne Führungsfläche, und die dem
Trägerelement zugewandte Oberfläche des innersten Schalenelements liegt
jedenfalls gegen die innerste interne Kontaktfläche des Trägerelements an
und ist auf dieser verschiebbar. Das mindestens eine Schalenelement bildet
also eine Zwischenschicht zwischen dem Trägerelement und dem
Sockelelement, wobei das Trägerelement auf dem Schalenelement und das
Schalenelement auf dem Sockelelement verschiebbar sind.
Das Schalenelement hat insbesondere folgende Vorteile. Wie angedeutet, ist
die Bewegung des Trägerelementes auf dem Sockelelement - und damit die
Größe des möglichen Ausrichtungswinkels - durch das Spiel des
Halterungsmittels in der Bohrung begrenzt. Bei einer unter dem
Gesichtspunkt der Festigkeit notwendigen bestimmten Stärke des
Halterungsmittels im Bereich der Bohrung ist es demnach vorteilhaft, die
Bohrung möglichst groß auszubilden, um einen möglichst großen
Ausrichtungswinkel zu gewährleisten. Wegen der erfindungsgemäß geringen
Höhe der sphärischen Führungsfläche reduziert sich diese Fläche - mit
einem z. B. kreisförmigen Rand - mit der möglichst großen Bohrung
konzentrisch zu dem Rand auf einen ringförmigen Flächenstreifen mit
sphärischer Oberfläche. Je schmaler dieser Streifen ist, desto geringer ist
zwar einerseits die Bauhöhe und desto größer ist wegen der großen Bohrung
die Ausrichtungsmöglichkeit, desto kleiner ist aber andererseits der Weg -
nämlich die Breite des Streifens - welchen die vorzugsweise sphärische
Kontaktfläche auf der so beschaffenen sphärischen Führungsfläche
anliegend überstreichen kann, wenn zunächst kein Schalenelement
vorgesehen ist. Mit anderen Worten: bewegt man das Trägerelement aus der
Überdeckung der Kontaktfläche mit dem schmalen Streifen der
Führungsfläche hinaus, beginnt zunächst in einem Außenrandbereich der
Kontaktfläche ein Spalt zu dem Rand der Bohrung in der sphärischen
Führungsfläche zu klaffen, und bei weiterer Bewegung verliert die so bisher
gewährleistete Führung zwischen der Kontaktfläche und der sphärischen
Führungsfläche ihre Stabilität.
Dem könnte - wiederum zunächst ohne zwischengelagertes Schalenelement
- durch eine Vergrößerung der sphärischen Kontaktfläche nach außen
begegnet werden, bewirkt dann aber, dass um denselben Betrag, um den
der Rand der Kontaktfläche verbreitert ist und um den daher der Spalt später
zu klaffen beginnt, der Rand der Kontaktfläche an anderer Stelle über den
Rand der Führungsfläche hinaus wandert, was einerseits den Bauraum
vergrößert und andererseits ästhetische Nachteile mit sich bringt.
Durch das mindestens eine zwischengelagerte Schalenelement nun wird es
möglich, einerseits die sphärische Führungsfläche als schmalen
Flächenstreifen mit großer Bohrung, wie oben ausgeführt vorteilhaft,
auszugestalten, andererseits auch die vorzugsweise sphärische
Kontaktfläche nicht in Richtung ihres Außenrandes nachteilig stark zu
vergrößern und dabei dennoch das Klaffen des Spalts nicht entstehen zu
lassen, wenn das Trägerelement in dem Sockelelement verschwenkt wird,
weil das mindestens eine Schalenelement den sonst entstehenden Spalt
überbrückt.
Dazu sind vorzugsweise folgende Dimensionierungsvorgaben zu beachten:
Die äußeren Ränder jeder der Führungsflächen und jeder der Kontaktflächen
sind kreisförmig, und die Bohrungen durch das Sockelelement und durch das
mindestens eine Schalenelement sind kreisförmig und konzentrisch zu den
äußeren Rändern. Nicht nur die Führungsflächen sondern auch die
Kontaktflächen sind sphärisch und ihre Breite (zwischen ihrem von der
jeweiligen Bohrung gebildeten inneren Rand und ihren äußeren Rand) ist
gleich groß. Der Durchmesser des Außenrandes des jeweils nächst inneren
der so ineinander anliegenden Elemente (Träger-, Schafen- und Sockel-) ist
der Mittelwert der Durchmesser des äußeren Randes und des durch die
jeweilige Bohrung gebildeten inneren Randes des nächst inneren Elementes.
Dies wird in der Beschreibung der Figuren anschaulich gemacht werden.
Vorzugsweise sind die Ränder der Bohrungen mit einem Mitnehmerkragen
versehen, welcher, bezogen auf die sphärische Führungsfläche, von dem
Bohrungsrand radial nach außen ragt und mit dem Rand der nächst
größeren Bohrung zusammenwirkt. Auf diese Weise kann der Rand der
jeweils kleineren Bohrung nicht über den Rand der größeren Bohrungen
hinaus verschoben werden, was das Ausmaß der Ausrichtungsbewegung
des Trägerelementes dahingehend begrenzt, dass zusammen mit den
genannten Dimensionierungsvorgaben dafür gesorgt wird, dass es
keinesfalls zum nachteiligen Klaffen eines Spaltes kommt.
Weitere Einzelheiten und Merkmale von vorteilhaften Ausgestaltungen der
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der beigefügten
Zeichnungen deutlich.
Fig. 1 zeigt eine geschnittene Seitenansicht durch eine
Beleuchtungsvorrichtung mit einer Ausrichtungsvorrichtung nach der
Erfindung,
Fig. 2 zeigt schematisch die Seitenansicht der Ausrichtungsvorrichtung
nach Fig. 1 in drei Positionen einer Ausrichtungsbewegung und
Fig. 3 zeigt zehn Draufsichten auf die Unterseiten von
Beleuchtungsvorrichtungen mit verschiedenen Anordnungen von
Beleuchtungsstrahlern und Schaltern nach der Erfindung.
In Fig. 1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung 2 mit einer
Ausrichtungsvorrichtung entsprechend der Erfindung abgebildet. Die
Ausrichtungsvorrichtung weist ein Sockelelement 4 mit einer ersten und einer
zweiten sphärischen, konkaven Führungsfläche 6, 8 auf, die konzentrisch mit
einem Mittelpunkt M sind. Die zweite sphärische Führungsfläche 8 hat dabei
einen Radius R2, der kleiner ist als der Radius R1 der ersten sphärischen
Führungsfläche 6.
Auf den sphärischen Führungsflächen 6, 8 des Sockelelementes 4 anliegend
und verschiebbar sind jeweils eine erste und eine zweite sphärische,
konvexe Kontaktfläche 10, 12, welche ebenfalls konzentrisch mit dem
Mittelpunkt M sind. Die sphärischen Kontaktflächen 10, 12 sind Oberflächen
eines Schalenelementes 14.
Das Schalenelement 14 wiederum liegt außenseitig auf einem Trägerelement
16 an und ist auf diesem verschiebbar. Dazu weist das Schalenelement 14
auf seiner dem Trägerelement 16 zugewandten Innenseite eine erste und
zweite interne sphärische, konkave Führungsfläche 18, 20 auf, die jeweils
gegen eine erste und eine zweite interne sphärische, konvexe Kontaktfläche
22, 24 des Trägerelementes 24 anliegen und auf diesen verschiebbar sind.
Auch die internen Führungsflächen 18, 20 und Kontaktflächen 22, 24 sind
konzentrisch mit dem Mittelpunkt M.
Durch diese Anordnung ist das Trägerelement 16 in dem Schalenelement 14
und das Schalenelement 14 in dem Sockelelement 4 um den gemeinsamen
Mittelpunkt M verschiebbar. So können Beleuchtungsstrahler 26, welche
Lichtstrahlen von dem Trägerelement 16 abgeben, in ihrer Richtung
ausgerichtet werden. Dabei sind die ersten Kontaktflächen 10, 22 gegenüber
den ersten Führungsflächen 6, 18 durch einen gemeinsamen Kranz von
Kugeln 28 kugelgelagert. Die Kugeln 28 sind in dem Schalenelement 14
gelagert, und ihr Umfang liegt einerseits auf der Führungsfläche 6 des
Sockelelementes 4 und andererseits auf der ersten internen Kontaktfläche 22
des Trägerelementes 16 an. So wird bewirkt, dass bei einer Verschiebung
des Trägerelementes 16 gegenüber dem Sockelelement 4 das Ausmaß der
Bewegung sich gleichmäßig auf die Bewegungen zwischen dem
Trägerelement 16 und dem Schalenelement 14 sowie zwischen dem
Schalenelement 14 und dem Sockelelement 4 verteilt.
Um das Trägerelement 16 zusammen mit dem Schalenelement 14 an dem
Sockelelement 4 zu halten, weist das Trägerelement 16 in der Mitte seiner
ersten internen kugelabschnittförmigen Kontaktfläche 22 einen rohrförmigen
Vorsprung 30 auf, welcher sich radial von dem Mittelpunkt M weg erstreckt.
Der Vorsprung 30 ragt mit deutlichem Spiel durch eine Bohrung 32, welche
mit einem ersten kleineren Durchmesser mittig durch das
rotationssymmetrische Sockelelement 4 und mit einem zweiten größeren
Außendurchmesser mittig durch das rotationssymmetrische Schalenelement
14 geht. Der Vorsprung 30 hat an seinem Ende eine tellerförmige
Erweiterung oder einen Kranz von Spangen 34, welche radial von dem Rohr
nach außen federnd gegen eine Gegenfläche 36 auf der Rückseite des
Sockelelementes 4 anliegen. So bildet der Vorsprung 30 zusammen mit der
tellerförmigen Erweiterung oder dem Kranz von Spangen 34 ein
Halterungsmittel für das Trägerelement 16 und das Schalenelement 14 an
dem Sockelelement 4. Die Gegenfläche 36 ist eine sphärische, konkave
Außenseite des Sockelelementes 4, die der Außenseite 6 des
Sockelelementes 4 gegenüber liegt, welche die Führungsfläche 6 bildet. Die
Gegenfläche 36 ist ebenfalls konzentrisch zum Mittelpunkt M.
An der Vorderseite des Trägerelementes 16, die der Rückseite mit dem
Halterungsmittel 30, 34 gegenüber liegt, sind die Beleuchtungsstrahler 26
und ein Taster 38 zur Betätigung der Beleuchtungsstrahler 26 in einem
gleichmäßigem Muster angeordnet. Fig. 3 zeigt zehn verschiedene Beispiele
dieser Vorderseite des Trägerelementes 16 mit jeweils einem anderen
Muster der Anordnung der Beleuchtungsstrahler 26 mit vorgelagerten
Mattscheiben 40 und des oder der Schalter 38, die dort als kleine, runde
Infrarotnäherungssensoren ausgestaltet sind.
Die Vorteile des Schalenelementes 14 zwischen dem Trägerelement 16 und
dem Sockelelement 4 sollen im folgenden mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben
werden. In Fig. 2 sind schematisch das Trägerelement 16, das
Schalenelement 14 und das Sockelelement 4 in drei verschiedenen
Positionen einer Ausrichtungsbewegung dargestellt. Wie mit Bezug auf Fig. 1
beschrieben, bildet das Schalenelement 14 eine Zwischenschicht zwischen
dem Trägerelement 16 und dem Sockelelement 4, wobei das Trägerelement
16 auf dem Schalenelement 14 und das Schalenelement 14 auf dem
Sockelelement 4 verschiebbar sind.
Die Bewegung des Trägerelementes auf dem Sockelelement - und damit die
Größe des möglichen Ausrichtungswinkels - ist, zunächst mit Bezug auf Fig.
1, durch das Spiel des Vorsprungs 30 in der Bohrung 32 begrenzt. Bei einer
unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit notwendigen bestimmten Stärke des
Vorsprungs 30 ist es demnach vorteilhaft, die Bohrung 32 möglichst groß
auszubilden, um einen möglichst großen Ausrichtungswinkel zu
gewährleisten. Wegen der erfindungsgemäß geringen Höhe H der
sphärischen Führungsfläche 6 - zwischen einer Ebene E durch den
kreisförmigen Rand 42 der sphärischen Führungsfläche 6 und dem
zugehörigen Scheitelpunkt S - reduziert sich die sphärische Führungsfläche
6 auf einen ringförmigen Flächenstreifen zwischen seinem äußeren Rand 42
und der dazu konzentrischen, möglichst großen Bohrung 32. Je schmaler
dieser Flächenstreifen ist, desto geringer ist zwar einerseits die Bauhöhe und
desto größer ist wegen der großen Bohrung die Ausrichtungsmöglichkeit,
desto kleiner ist aber andererseits der Weg - nämlich die Breite des Streifens
- welchen die vorzugsweise sphärische Kontaktfläche auf der so
beschaffenen sphärischen Führungsfläche anliegend überstreichen kann,
wenn zunächst kein Schalenelement vorgesehen ist. Mit anderen Worten:
bewegt man, nun mit Bezug auf Fig. 1 und insbesondere Fig. 2 (mittlere
Position), das Trägerelement 16 aus der Überdeckung seiner Kontaktfläche
24 mit dem schmalen Streifen der Führungsfläche 8 des Sockelelementes 4
hinaus, würde ein Spalt 44 zwischen der Kontaktfläche 24 und dem Rand der
Bohrung in der sphärischen Führungsfläche 8 zu klaffen beginnen, wenn kein
Schalenelement 14 vorgesehen wäre. Bei weiterer Bewegung verlöre die so
bisher gewährleistete Führung zwischen der Kontaktfläche 24 und der
sphärischen Führungsfläche 8 ihre Stabilität.
Dem könnte - wiederum ohne zwischengelagertes Schalenelement 14 -
durch eine Vergrößerung der sphärischen Kontaktfläche 24 nach außen (in
den Zeichnungen seitlich unten) begegnet werden, bewirkte dann aber, dass
um denselben Betrag, um den der Rand der Kontaktfläche 24 verbreitert
wäre und um den daher der Spalt 44 später zu klaffen anfinge, der Rand der
Kontaktfläche an anderer Stelle (in den Zeichnungen links) über den Rand
der Führungsfläche 8 hinaus wandern würde, was einerseits den Bauraum
vergrößerte und andererseits deutliche ästhetische Nachteile mit sich
brächte.
Durch das zwischengelagerte Schalenelement 14 nun wird es möglich,
einerseits die sphärische Führungsfläche 8 als schmalen Flächenstreifen mit
großer Bohrung - wie ausgeführt vorteilhaft - auszugestalten, andererseits
auch die vorzugsweise sphärische Kontaktfläche 24 nicht in Richtung ihres
Außenrandes nachteilig stark zu vergrößern und dabei dennoch das Klaffen
des Spalts 44 nicht entstehen zu lassen, wenn das Trägerelement 16 in dem
Sockelelement 4 verschwenkt wird, weil das mindestens eine
Schalenelement 14 den eigentlich entstehenden Spalt 44 überbrückt.
Dazu sind bei den Führungsflächen 8, 20 und den Kontaktflächen 12, 24 in
Fig. 1 und 2 folgende Dimensionierungsvorgaben beachtet: Die äußeren
Ränder jeder der Führungsflächen 8, 20 und jeder der Kontaktflächen 12, 24
sind kreisförmig, und die Bohrungen durch das Sockelelement 4 und durch
das Schalenelement 14 sind kreisförmig und konzentrisch zu den äußeren
Rändern. Nicht nur die Führungsflächen 8, 20 sondern auch die
Kontaktflächen 12, 24 sind sphärisch und die Breite der Flächen (zwischen
ihrem von der jeweiligen Bohrung gebildeten inneren Rand und ihren
äußeren Rand) ist im wesentlichen gleich groß. Der Durchmesser des
Außenrandes des jeweils nächst inneren der so ineinander anliegenden
Elemente 16, 14, 4 ist der Mittelwert der Durchmesser des äußeren Randes
und des durch die jeweilige Bohrung gebildeten inneren Randes des jeweils
nächst inneren Elementes.
Die Ränder der Bohrungen sind jeweils mit einem Mitnehmerkragen 46
versehen, welcher, bezogen auf die sphärischen Flächen von dem jeweiligen
Bohrungsrand radial nach außen ragt und mit dem Rand der nächst
größeren Bohrung zusammenwirkt. Auf diese Weise kann der Rand der
jeweils kleineren Bohrung nicht über den Rand der größeren Bohrungen
hinaus verschoben werden, was das Ausmaß der Ausrichtungsbewegung
des Trägerelementes 16 dahingehend begrenzt, dass zusammen mit den
genannten Dimensionierungsvorgaben dafür gesorgt wird, dass es
keinesfalls zu dem nachteiligen Klaffen des Spaltes 44 kommt.
Das Trägerelement 16 ist in der Wirkungsrichtung der auszurichtenden
Beleuchtungsstrahler 26 hinter die vorderste Kante des Sockelelementes 4
und eines Elementes 48 des Karosserierahmens am Dachhimmel, wo die
Lichtstrahler 26 mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 ausrichtbar
sein sollen, zurückgesetzt. Auf diese Weise tritt die erfindungsgemäße
Vorrichtung ästhetisch dezent in den Hintergrund und stellt weder ein
Hindernis für Bewegungen noch ein Verletzungsrisiko dar. Der beschriebene
Mechanismus mit dem Schalenelement 14 zwischen dem Trägerelement 16
und dem Sockelelement 4 bewirkt dabei, dass auch in allen möglichen
Positionen von Ausrichtungsbewegungen (siehe insbesondere Fig. 2) die
Bauteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 hinter der vordersten Kante
des Sockelelementes 4 und des Elementes 48 des Karosserierahmens
zurückgesetzt bleiben.
Claims (26)
1. Schwenkbare Ausrichtungsvorrichtung für eine auszurichtende
Vorrichtung mit einer Wirkungsrichtung, insbesondere für einen
Beleuchtungsstrahler (26) oder eine Lüftungsdüse im Innenraum eines
Fahrzeuges, mit
- - einem Sockelelement (4) mit einer sphärischen Führungsfläche (6, 8) und
- - einem Trägerelement (16) für die auszurichtende Vorrichtung (26) mit mindestens einer Kontaktfläche (10, 12), die gegen die Führungsfläche (6, 8) anliegt und auf dieser verschiebbar ist, wobei
- - das Trägerelement (16), in der Wirkungsrichtung betrachtet, hinter die vorderste Kante des Sockelelementes (4) oder eines Bauteils (48), an dem das Sockelelement (4) fest befestigt ist, zurückgesetzt ist und wobei
- - die Höhe (H) zwischen einer Ebene (E), die von beliebigen Randpunkten (42) der sphärischen Führungsfläche (6, 8) aufgespannt ist, und dem der Ebene (E) zugehörigen Scheitelpunkt (S) der sphärischen Führungsfläche (6, 8) kleiner ist als zwei Drittel vom Radius (R1, R2) der sphärischen Führungsfläche (6, 8).
2. Ausrichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Höhe (H) der
sphärischen Führungsfläche (6, 8) kleiner ist als die Hälfte vom Radius
(R1, R2) der sphärischen Führungsfläche (6, 8).
3. Ausrichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit mehr als einer
sphärischen Führungsfläche (6, 8), wobei die sphärischen
Führungsflächen (6, 8) konzentrisch zueinander sind.
4. Ausrichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Kontaktfläche (10, 12) sphärisch und mit der sphärischen
Führungsfläche (6, 8) konzentrisch ist.
5. Ausrichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei
- - das Trägerelement (16) außenseitig ein Schalenelement (14) aufweist,
- - mindestens eine von dem Trägerelement (16) abgewandte Oberfläche des Schalenelementes (14) die mindestens eine Kontaktfläche (10, 12) bildet,
- - mindestens eine dem Trägerelement (16) zugewandte Oberfläche des Schalenelementes (14) als interne Führungsfläche (18, 20) gegen mindestens eine Oberfläche des Trägerelementes (16) als interner Kontaktfläche (22, 24) anliegt und auf dieser verschiebbar ist und wobei
- - die interne Führungsfläche (18, 20) und/oder die interne Kontaktfläche (22, 24) sphärisch und mit der sphärischen Führungsfläche (6, 8) konzentrisch sind.
6. Ausrichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei
- - das Trägerelement außenseitig mehr als ein Schalenelement übereinander aufweist,
- - mindestens eine von dem Trägerelement abgewandte Oberfläche des äußersten Schalenelementes die mindestens eine Kontaktfläche bildet,
- - mindestens eine dem Trägerelement zugewandte Oberfläche des äußersten Schalenelementes sowie des jeweils nächsten Schalenelementes als erste sowie als jeweils nächste interne Führungsfläche gegen mindestens eine von dem Trägerelement abgewandte Oberfläche des jeweils nächsten Schalenelementes als erster oder jeweils nächster interner Kontaktfläche anliegt und auf dieser verschiebbar ist,
- - mindestens eine dem Trägerelement zugewandte Oberfläche des innersten Schalenelementes als innerste interne Führungsfläche gegen mindestens eine Oberfläche des Trägerelementes als innerster interner Kontaktfläche anliegt und auf dieser verschiebbar ist und wobei
- - die internen Führungsflächen und/oder die internen Kontaktflächen sphärisch sind und mit der sphärischen Führungsfläche konzentrisch ist.
7. Ausrichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Sockelelement (4) und gegebenenfalls die Schalenelemente
(14) jeweils eine Bohrung (32) aufweisen, die durch die mindestens eine
sphärische Führungsfläche (6) des Sockelelementes (4) und
gegebenenfalls durch die jeweils mindestens eine interne
Führungsfläche (18) und jeweils mindestens eine interne Kontaktfläche
der Schalenelemente (14) gehen.
8. Ausrichtungsvorrichtung nach Anspruch 7, mit einem Halterungsmittel
(30, 34), welches das Trägerelement (16) an dem Sockelelement (4)
hält.
9. Ausrichtungsvorrichtung nach Anspruch 7 und 8, wobei
- - das Sockelelement (4) auf einer Außenseite, die der mindestens einen sphärischen Führungsfläche (6, 8) gegenüberliegt, zusätzlich mindestens eine sphärische Gegenfläche (36) aufweist, die mit der mindestens einen sphärischen Führungsfläche (6, 8) konzentrisch ist, und wobei
- - das Halterungsmittel (30, 34) an dem Trägerelement (16) befestigt ist und mit Spiel durch die Bohrungen (32) hindurch ragt und gegen die mindestens eine sphärische Gegenfläche (36) anliegt und auf dieser verschiebbar ist.
10. Ausrichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die äußeren Ränder jeder der Führungsflächen (6, 8, 18, 20) und
jeder der Kontaktflächen (10, 12, 22, 24) kreisförmig sind.
11. Ausrichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die
Bohrungen (32) durch das Sockelelement (4) und durch das mindestens
eine Schalenelement (14) kreisförmig sind.
12. Ausrichtungsvorrichtung nach Anspruch 10 und 11, wobei die
Bohrungen (32) durch das Sockelelement (4) und durch das mindestens
eine Schalenelement (14) konzentrisch sind zu den jeweiligen äußeren
Rändern.
13. Ausrichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei die
Breite jeder der Führungsflächen (6, 8, 18, 20) und jeder der
Kontaktflächen (10, 12, 22, 24) zwischen dem Rand der jeweiligen
Bohrung (32) und den äußeren Rand im wesentlichen gleich groß ist.
14. Ausrichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei der
Durchmesser des Außenrandes des jeweils nächst inneren der
aufeinander anliegenden Elemente (4, 14, 16) größer oder gleich dem
Mittelwert aus den Durchmessern des äußeren Randes und des durch
die jeweilige Bohrung gebildeten inneren Randes des jeweils nächst
inneren Elementes ist.
15. Ausrichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, wobei der
Durchmesser der Bohrung des jeweils nächst äußeren der aufeinander
anliegenden Elemente (4, 14, 16) größer ist als der Durchmesser der
Bohrung des jeweils nächst inneren Elementes.
16. Ausrichtungsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Ränder der
Bohrungen mit einem Mitnehmerkragen (46) versehen sind, welcher,
bezogen auf den Mittelpunkt (M) der sphärischen Führungsfläche (6, 8),
radial von dem Bohrungsrand nach außen ragt und mit dem Rand der
Bohrung des nächst äußeren Elementes zusammenwirkt.
17. Ausrichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Führungsflächen (6, 8, 18, 20) konkav sind und die
Kontaktflächen (10, 12, 22, 24) und die Gegenfläche (36) konvex ist.
18. Ausrichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei mindestens eine Lagerstelle (28) zwischen der mindestens einen
Führungsfläche (6, 18) und der mindestens einen Kontaktfläche (10, 22)
und/oder gegebenenfalls zwischen dem Halterungsmittel und der
mindestens einen sphärischen Gegenfläche kugelgelagert sind.
19. Ausrichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Trägerelement (16), Sockelelement (4) und/oder
gegebenenfalls die Schalenelemente (14) rotationssymmetrisch sind.
20. Beleuchtungsvorrichtung mit einer Ausrichtungsvorrichtung nach einem
der vorhergehenden Ansprüche und mit einem Beleuchtungsstrahler
(26) an dem Trägerelement.
21. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 20, wobei der
Beleuchtungsstrahler (26) eine Glühlampe, eine LED, einen Lichtleiter
und/oder eine Halogenlampe aufweist.
22. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, wobei das
Trägerelement (16) einen Schalter (38) aufweist, der den
Beleuchtungsstrahler (26) betätigt.
23. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 22, wobei der Schalter (38) ein
Taster ist.
24. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, wobei der Schalter
(38) einen Infrarotnäherungssensor aufweist.
25. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24 mit mehr
als einem Beleuchtungsstrahler (26).
26. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 25, wobei die
Beleuchtungsstrahler (26) und Betätigungsflächen des Schalters (38) in
einem regelmäßigen Muster auf dem Trägerelement (16) angeordnet
sind.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20111109 |