DE3320662A1

DE3320662A1 - Abblendscheinwerfer fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3320662A1
Application number: DE19833320662
Authority: DE
Inventors: Marc Livry-Gargan Stephano
Original assignee: Cibie Projecteurs SA
Current assignee: Cibie Projecteurs SA
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1983-06-08
Publication date: 1983-12-22
Also published as: GB2121947B; IT8321516A0; GB8315863D0; GB2121947A; FR2528536B1; DE3320662C2; IT1206491B; FR2528536A1; JPS595503A

Description

PATENTANWÄLTE.. .. ....

WUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHRENS - GOET2

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS - J"

»DR.-ING. FRANZ TUhSTHOFF DR. PHIL. FKKDA VllFSTHOPF (1927-1956) DIPL.-1NG. GERHARD TUlS (1952-1971) DIPL.-CHEM. DR. E. FRFIHEKR VON PECHMAJ DR.-ING. DIETER BEHRENS DiPL.-ING.J DIPL.-WIRTSCH.-ING. RUPERT GC

1A-57 241

CIBIE PROJECTEURS

08. Juni 1983

D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 66 20 ji

TELEGRAMM: PROTECTPATENT

telex: j24070

Patentanmeldung

Anmelderin:

Cibie Projecteurs
17, Rue Henri Gautier
F-93012 Bobigny

Titel:

Abblendscheinwerfer für Kraftfahrzeuge

PATENTANWÄLTE -·» .... ... dä.-ing. franz wuesthoff

WUESTHOFF-v. PECHMANN-BEHRENS-GOETZ ^DK-^{PHrufREDA v}«="hopf

DIPL.-ING. GERHARD PULS (19J2-I971)

EUROPEANPATENTATTORNEYS ,

DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-WIRTSCH.-ING. RUPERT GOE'

1A-57 241 D-8000 MÜNCHEN 90

SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089)662051
telegramm: protectpatent TELEX: J 24 070

Abblendscheinwerfer für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge mit einem Hauptreflektor, wenigstens einer mit dem Reflektor zusammenwirkenden Lichtquelle und einer Abdeck- und Streuscheibe.

Der hier verwendete Ausdruck Scheinwerfer deckt sowohl die optischen Blöcke, bei denen die Abdeckscheibe am vorderen Abschnitt des Reflektors befestigt ist, als auch die verwikkelter aufgebauten Systeme, bei denen der Reflektor in einem Scheinwerfertopf angeordnet ist, der in die Fahrzeugkarosserie integriert sein kann, und die Abdeckscheibe mit dem Topf fest bzw. einstückig verbunden ist.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Abblendscheinwerfer des vorstehend erwähnten Typs, bei denen als Leuchtkörper, der das Abblendlicht erzeugt, ein längsgerichteter Glühfaden in der Achse eines parabolischen Reflektors und etwas vor dessen Brennpunkt angeordnet ist. Unter Abblendscheinwerfern werden sowohl Scheinwerfer verstanden, die speziell ein Abblendlicht erzeugen, als auch solche Scheinwerfer, die u.a. eine Funktion Abblendbeleuchtung besitzen, z.B. ein Fern-ZAbblendlicht-Scheinwerfer, der sowohl einen

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Glühfaden für Fernlicht als auch einen solchen für Abblendlicht aufweist.

In Frankreich werden weitgehend solche Abblendscheinwerfer benutzt. Das von ihrem Reflektor zurückgestrahlte Lichtbündel wird in Richtung auf die Abdeckscheibe ziemlich stark gebündelt, wobei die Bündelung in Form eines Lichtknotens in relativer Nähe zum Reflektor geschieht.

Die schematische Zeichnung in Fig. 1 zeigt einen waagerechten Axialschnitt durch einen solchen Abblendscheinwerfer in herkömmlicher Ausbildung mit einem parabolischen Reflektor R mit der Drehachse A-A und dem Brennpunkt F, einer kreisrunden zentralen Öffnung O, einem vor dem Brennpunkt F angeordneten Abblendlicht-Glühfaden f und einer Abdeckscheibe G. Der Glüh-

faden f ist zum Teil von einer Abblendkappe C umschlossen, die in an sich bekannter Weise diejenigen Lichtstrahlen des Abblendlichtbündels begrenzt bzw. abschneidet, die auf einen speziellen Abschnitt des Reflektors R auffallen. In Fig, I sind die Bahnen verschiedener Lichtstrahlen dargestellt, die aus dem Glühfaden f austreten und von der Abblendkappe C nicht abgefangen werden, wobei es sich um Lichtstrahlen handeln kann, die auf die Rückwand des Reflektors R, also auf seinen der Öffnung O benachbarten Abschnitt auffallen, oder um Lichtstrahlen, welche den Außenrand des Reflektors R treffen. Die dargestellten Lichtstrahlen verdeutlichen die Bündelung der Lichtstrahlen, die vom Reflektor R zurückgestrahlt werden und den Lichtknoten N bilden.

Wenn, wie beim Beispiel gemäß Fig. .1, ein solcher Lichtknoten N in der Nähe der Abdeckscheibe G entsteht, wird letztere merklich erwärmt und kann, insbesondere in der Nähe der optischen Achse A-A,Temperaturen von mehr als 100 ⁰C, sogar von 150 ⁰C erreichen. Eine solche Erwärmung ist schädlich: bei einer Abdeckscheibe aus Glas besteht die Gefahr des Scheiben-

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bruches schon durch kleinste Wasserspritzer, und eine Abdeckscheibe aus Kunststoff wird weich, verformt sich und erfährt eine nicht rückgängig zu machende Güteverschlechterung. Es scheint, daß verschiedene Hilfsmittel, welche die den Lichtknoten bildenden Lichtstrahlen zum Teil abschatten und an verschiedenen Stellen der Strahlenwege angeordnet sind, dieses Problem bis heute nur unvollständig gelöst haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für das angegebene Problem eine zufriedenstellendere Lösung zu schaffen.

Erfindungsgemäß ist auf dem Rückwandabschnitt des Reflektors, bei dem die Möglichkeit besteht, daß die vom Reflektor zurückgestrahlten Lichtstrahlen in gefährlicher Weise im Zentrum der Abdeckscheibe zusammenlaufen, eine Ringzone in Form einer Rotationsfläche mit der optischen Achse des Reflektors als Drehachse ausgebildet, und diese Ringzone ist zumindest in dem Bereich des Reflektors, der zur Erzeugung des Abblendlichtbündels benutzt wird, mit rippen- oder rillenförmigen Streuelementen versehen. Derartige Streuelemente können symmetrisch oder asymmetrisch sein, je nachdem ob der Lichtknoten einfach in undifferenzierter Weise oder in einer bevorzugten Richtung verbreitert werden soll.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist die Ringzone als diejenige Zone definiert, in welcher jeder Einzelpunkt des Reflektors vom Abblendlicht-Glühfaden f ein Bild erzeugt, das auf der Höhe der Abdeckscheibe G die optische Achse schneidet. Eine solche Definition, die im übrigen auf einfach angenäherte Weise erfüllt werden kann, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird, ist an die Lichtverteilung im Zentrum der Abdeckscheibe G gebunden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 2 eine Vorderansicht eines rechteckigen parabolischen Reflektors des vorstehend angegebenen Typs, auf dem die für die Streuelemente in Betracht kommende Ringzone ausgebildet ist,

Fig. 3 eine Schrägansicht des vorderen Abschnitts eines Scheinwerfers gemäß der Erfindung,

Fig. 4 eine Vorderansicht der mit Streuelementen versehenen Reflektorzone zur Verdeutlichung der Anordnung der Streuelemente und

Fig. 4a einen Querschnitt durch ein Streuelement.

Die Erfindung ist auf einen Scheinwerfer des im Zusammenhang mit Fig. 1 definierten Typs angewendet.

Gemäß der Erfindung handelt es sich darum, die Bildung des Lichtknotens N zu beeinflussen.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, in dem Abschnitt des Reflektors R, der zur Erzeugung des Abblendlichtbündels beiträgt, eine die zentrale Öffnung O des Reflektors R kreisringförmig völlig umschließende Ringzone Z mit rippen- oder rillenformigen Streuelementen zu versehen.

Eine solche Ringzone Z ist in Fig. 2 mit Schraffur dargestellt. Der Reflektor R hat beim gezeigten Beispiel eine rechteckige Öffnung, die oben und unten durch zwei ebene Wangen Jl und J2 begrenzt ist, welche die obere und untere Begrenzung des Reflektors R darstellen. Vom Reflektor R dient allein ein oberer Abschnitt 100 zur Erzeugung des Abblendlichtbündels. Der Abschnitt 100 ist in üblicher Weise von einer waagerechten rechten Halbebene 110 zur Erzeugung der Hell-Dunkel-Grenze und von einer dem gleichen Zweck dienenden schräg nach unten verlaufenden linken Halbebene 120 begrenzt. Die Halbebene 110 geht von der optischen Achse A-A des Reflektors R aus, wogegen die Halbebene 120 von der optischen

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Achse A-A aus unter einem Winkel von ungefähr 15° schräg nach unten verläuft. Eine derartige Begrenzung bzw. HeIl-Dunkel-Grenze wird in an sich bekannter Weise mittels der Abblendkappe C erreicht, die alle aus dem Glühfaden f austretenden Lichtstrahlen abfängt, die au£„den -Reflektor-.R ,-—

'" äußerKaTb^des~ Bereich"es" T(SVi äüTtεeFFeή7 vmr~3erf. ~~" " "" "

Die Ringzone Z umschließt die Öffnung O des Reflektors R völlig und erstreckt sich zwischen der Öffnung O vom Radius

r und einer konzentrischen Linie 130, die der Schnittlinie ο

des Reflektors R mit einem Zylinder mit der Achse A-A und dem Radius r, entspricht.

Das größte Maß r^ wird entweder empirisch oder rechnerisch ermittelt. Die Grenze der Ringzone Z ist diejenige, bei der die von allen Spiegelpunkten M in die Frontebene PG der Abdeckscheibe G projizierten Bilder i._ des Glühfadens f nicht ^e ■> M c

mehr den Punkt P der Achse A-A enthalten.

Wenn das radiale Maß r, eine solche Grenze in der vertikalen Axialhalbebene V bildet, gilt dies auch in allen radialen Ebenen, die durch die Achse A-A gehen. Bei einer durch die Achse A-A des Reflektors R gehenden geneigten radialen Ebene unterscheiden sich die Einzelbilder in ihrer Schrägstellung entsprechend der Neigung der gewählten Ebene voneinander, was bedeutet, daß die Bilder je nach der Neigung der Ebene mehr oder weniger stark schräggestellt sind, daß aber ein und dasselbe radiale Maß es ermöglicht, die Grenzlinie 130 der Ringzone Z zu ziehen, ab der die Einzelbilder den Punkt P -der Achse A-A nicht mehr enthalten. Das optische System ist in bezug auf die Achse A-A rotationssymmetrisch, und bei einer Neigungsänderung der gewählten radialen Ebene kreisen die Einzelbilder des Spiegels um den Punkt P, halten aber, bei einem bestimmten radialen Maß eines Spiegelpunktes, immer den gleichen Abstand vom Punkt P. Deshalb hat die Grenzlinie 130

β φ # Q β

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-a-

die Form eines auf dem Reflektor R mit dem radialen "flaß r beschriebenen Kreises. *·

Der überwiegende Beitrag zur Bildung des Lichtknotens N wird folglich von den von der Ringzone Z abgestrahlten Lichtstrahlen geleistet.

Bei einem Ausführungsbeispiel hatte der parabolische Spiegel eine Brennweite von 2 6,5 mm und eine Öffnung O mit dem Radius r = 23 mm; das Maß r_Ί betrug dabei 41 mm.

In der in ihren Grenzen somit geometrisch definierten Ringzone Z im Abschnitt 100 des Reflektors R sind gemäß Fig. 4 und 4a rippen- oder rillenförmige Streuelemente angeordnet. Beim gezeigten Beispiel sind die sich über fast den gesamten Abschnitt 100 erstreckenden Streuelemente S, senkrechte Streuelemente von kreisrundem Querschnitt. Die Streuelemente S„ haben kreisrunden Querschnitt und sind mit leichter Schrägstellung zwischen einer Halbebene h-h, die in geringem Abstand über einer durch die Achse A-A gehenden Ebe"ne H-H angeordnet ist, und der weiter oben definierten Halbebene 120 angeordnet.

Die Streuelemente S, und S₂ vergrößern den dem Lichtknoten N entsprechenden Lichtfleck. Die Streuelemente S„ sind um ungefähr 15° gegen die Waagerechte geneigt und rechtwinklig zur Halbebene 120 zur Erzeugung der Hell-Dunkel-Grenze so angeordnet, daß die von ihnen erzeugte Lichtstreuung parallel zur Halbebene 120 bleibt. Es besteht somit keine Gefahr, daß die Streuelemente bei der Projektion auf einem vor dem Scheinwerfer aufgestellten Schirm Licht auf den über der Hell-Dunkel-Grenze gelegenen Bereich lenken.

Wenngleich die Streuelemente S, und S_ als symmetrisch definiert worden sind, können auch asymmetrische Streuelemente,

■· * ö » O « W

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z.B. im Kreis versetzte Parabelabschnitte, verwendet werden, die eine Verbreiterung des aus der Ringzone Z austretenden Lichtbündels und, falls nötig, seine Aufteilung auf zwei Lichtflecke beiderseits des Punktes P ermöglichen.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Bestimmung der Ringzone Z im Rahmen der angegebenen Definition streng vorgenommen werden kann (je nachdem, ob die Bilder des Abblendlicht-Glühfadens f in der allgemeinen Ebene der Abdeckscheibe G den Punkt P der optischen Achse A-A enthalten oder nicht). In der Praxis jedoch können weniger strenge Lösungen beachtliche, in jedem Falle ausreichende Ergebnisse bringen. Für alle parabolischen Reflektoren, die für Abblendscheinwerfer praktisch verwendet werden, beträgt die radiale Abmessung der Ringzone Z 25 mm +10 mm.

Innerhalb dieser Grenzen muß jede mit rippen- oder rillenförmigen Streuelementen versehene Zone rings um die Öffnung O des Reflektors als abhängig von der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, weil sie zur Vermeidung der Erwärmung hinsichtlich der Streuung des Lichtknotens die wesentlichen Vorteile der Erfindung verschafft. Es sind diese Grenzwerte, die in der Praxis die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung definieren, wobei die Streuelemente auf verschiedene, dem Fachmann zugängliche Weisen ausgebildet werden können, unter der Voraussetzung, daß sie die Streuung des Lichtflecks bzw. Lichtknotens N innerhalb eines Verbreiterungsbereiches bzw. mit einem Ausbreitungskoeffizienten zwischen 2 und 10 vornehmen.

Die mit rippen- oder rillenförmigen Streuelementen versehenen Reflektoren gemäß der Erfindung können aus Metall oder aus Kunststoff sein; dabei ist jedoch bei aus Kunststoff geformten Reflektoren die Ausbildung der Streuelemente besonders vereinfacht·.

Claims

ΊΑ-57 241 D-8000 MÜNCHEN 90

SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 66 20 51 telegramm: protectpatent Telex: 524070

Patentansprüche :

/l/. Abblendscheinwerfer für Kraftfahrzeuge mit einem parabolischen Reflektor (R) in Form eines Rotationskörpers mit einer zentralen optischen Achse (A-A) als Rotationsachse und einem auf ihr angeordneten Brennpunkt (F), wenigstens einem längsgerichteten Abblendlicht-Glühfaden (f ), der auf der Achse (A-A) vor dem Brennpunkt (F) angeordnet ist, und einer Abdeck- und Verteilerscheibe (G), wobei der Reflektor (R) in seiner Rückwand eine Öffnung (0) in Form einer Rotationsöffnung mit der Achse (A-A) als Rotationsachse aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß eine Ringzone (Z), welche die Öffnung (0) in dem der Erzeugung des Abblendlichtbündels dienenden Abschnitt (100) des Reflektors (R) völlig umschließt, mit rippen- oder rillenförmigen Streuelementen (S,, S„) versehen ist und zumindest annähernd dadurch definiert ist, daß jeder einzelne Spiegelpunkt (M) der Ringzone (Z) auf die Frontebene (PG) der Abdeckscheibe (G) ein Bild projiziert, das den Punkt (P) der optischen Achse (A-A) auf der Frontebene (PG) der Abdeckscheibe (G) einschließt.
2. Scheinwerfer nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß sich die Streuelemente (S,) über dem größten Abschnitt der Ringzone (Z) vertikal erstrecken.

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3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die unterhalb der optischen Achse (A-A) angeordneten Streuelemente (S-) ungefähr 15° gegen die Waagerechte geneigt sind.
4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Streuelemente (S,, S„) symmetrische Streuelemente von kreisrundem Querschnitt sind.
5. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Streuelemente (S,, S„) asymmetrisch sind.
6. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Ringzone (Z) eine radiale Abmessung von 25 mm +10 mm hat.
7. Scheinwerfer nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet , daß die Streuelemente (S,, S„) einen Ausbreitungskoeffizienten von 2 bis 10 haben.