DE3320662C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Abblendscheinwerfer für Kraftfahr­ zeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

Ein solcher Abblendscheinwerfer ist aus der DE-OS 30 24 040 be­ kannt.

Die schematische Zeichnung in Fig. 1 zeigt einen waagerech­ ten 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 Scheitelöffnung O, einem vor dem Brennpunkt F angeordneten Abblendlicht-Glühfaden f _c und einer Abdeckscheibe G. Der Glüh­ faden f _c 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. 1 sind die Bahnen verschiedener Lichtstrahlen dargestellt, die aus dem Glühfaden f _c austreten und von der Abblendkappe C nicht abgefangen werden, wobei es sich um Lichtstrahlen han­ deln kann, die auf die Rückwand des Reflektors R, also auf seinen der Scheitelöffnung O benachbarten Abschnitt auffallen, oder um Lichtstrahlen, welche den Außenrand des Reflektors R tref­ fen. Die dargestellten Lichtstrahlen verdeutlichen die Bün­ delung 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 opti­ schen Achse A-A, Temperaturen von mehr als 100°C, sogar von 150°C erreichen. Eine solche Erwärmung ist schädlich: bei einer Abdeckscheibe aus Glas besteht die Gefahr des Scheiben­ bruches schon durch kleinste Wasserspritzer, und eine Abdeck­ scheibe aus Kunststoff wird weich, verformt sich und erfährt eine nicht rückgängig zu machende Güteverschlechterung. Es scheint, daß verschiedene Hilfsmittel, welche die den Licht­ knoten bildenden Lichtstrahlen zum Teil abschatten und an verschiedenen Stellen der Strahlenwege angeordnet sind, die­ ses Problem bis heute nur unvollständig gelöst haben.

Bei dem Scheinwerfer gemäß der DE-OS 30 24 040 dienen am Re­ flektor vorgesehene Streuelemente nicht dazu, eine übermäßige Erhitzung der vorderen Abdeckscheibe des Scheinwerfers zu ver­ hindern.

Bei einem Scheinwerfer gemäß der DE-PS 4 90 006 sind in den Parabolspiegel Ringstreifen eingesetzt, welche zum Verhindern der Blendung des Gegenverkehrs mit in Schraubenlinien verlau­ fenden Rippen versehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Abblendscheinwerfer derart weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln eine Überhitzung der Abdeck- und Streuscheibe aufgrund von Lichtstrahlen verhindert wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentan­ spruch 1 gekennzeichnet.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.

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

Fig. 2 eine Vorderansicht eines rechteckigen parabolischen Reflektors, auf dem die für die Streuelemente in Betracht kommende Ring­ zone ausgebildet ist,

Fig. 3 eine Schrägansicht des vorderen Abschnitts eines Scheinwerfers,

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

Fig. 4a einen Querschnitt durch ein Streuelement.

Eine Ringzone Z ist in Fig. 2 mit Schraffur darge­ stellt. Der Reflektor R hat beim gezeigten Beispiel eine rechteckige Öffnung, die oben und unten durch zwei ebene Wangen J 1 und J 2 begrenzt ist, welche die obere und untere Begrenzung des Reflektors R darstellen. Vom Reflektor R dient allein ein oberer Sektor 100 zur Erzeugung des Abblend­ lichtbündels. Der Sektor 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 Re­ flektors R aus, wogegen die Halbebene 120 von der optischen Achse A-A aus unter einem Winkel von ungefähr 15° schräg nach unten verläuft. Eine derartige Begrenzung bzw. Hell- Dunkel-Grenze wird in an sich bekannter Weise mittels der Abblendkappe C erreicht, die alle aus dem Glühfaden f _c aus­ tretenden Lichtstrahlen abfängt, die auf den Reflektor R außerhalb des Bereiches 100 auftreffen würden.

Die Ringzone Z umschließt die Öffnung O des Reflektors R als Kreisringsektor und erstreckt sich zwischen der Öffnung O vom Radius r _o und einer konzentrischen Linie 130, die der Schnittlinie des Reflektors R mit einem Zylinder mit der Achse A-A und dem Radius r ₁ entspricht.

Der äußere Radius (Achsabstand) r ₁ 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 Ab­ deckscheibe G projizierten Bilder i _M des Glühfadens f _c nicht mehr den Punkt P der Achse A-A enthalten.

Wenn der Achsabstand r ₁ 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 derselbe Achsabstand 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, haben aber, bei einem bestimmten Achsabstand eines Spiegelpunktes, immer den gleichen Abstand vom Punkt P. Deshalb hat die Grenzlinie 130 die Form eines auf dem Reflektor R mit dem Radius r ₁ beschriebenen Kreises.

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

Bei einem Ausführungsbeispiel hatte der parabolische Spiegel eine Brennweite von 26,5 mm und eine Öffnung O mit dem Radius r _o = 23 mm; der Radius r ₁ betrug dabei 41 mm.

In der in ihren Grenzen somit geometrisch definierten Ring­ zone 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 ₁ senkrechte Streu­ elemente von kreisrundem Querschnitt. Die Streuelemente S ₂ haben kreisrunden Querschnitt und sind mit leichter Schräg­ stellung zwischen einer Halbebene h-h, die in geringem Ab­ stand über einer durch die Achse A-A gehenden Ebene H-H an­ geordnet ist, und der weiter oben definierten Halbebene 120 angeordnet.

Die Streuelemente S ₁ und S ₂ vergrößern den dem Lichtknoten N entsprechenden Lichtfleck. Die Streuelemente S ₂ sind um un­ gefähr 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 Schein­ werfer aufgestellten Schirm Licht auf den über der Hell- Dunkel-Grenze gelegenen Bereich lenken.

Wenngleich die Streuelemente S ₁ und S ₂ als symmetrisch defi­ niert worden sind, können auch asymmetrische Streuelemente, z. B. im Kreis versetzte Parabelabschnitte, verwendet werden, die eine Verbreiterung des aus der Ringzone Z austretenden Lichtbündels sind, 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 vor­ genommen werden kann (je nachdem, ob die Bilder des Abblend­ licht-Glühfadens f _c in der allgemeinen Ebene der Abdeck­ scheibe 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 Abblendschein­ werfer praktisch verwendet werden, beträgt die radiale Ab­ messung der Ringzone Z 25 mm ± 10 mm.

Innerhalb dieser Grenzen trägt jede mit rippen- oder rillenför­ migen Streuelementen versehene Zone rings um die Öffnung O des Reflektors zur Vermeidung der Erwärmung der Abdeckscheibe bei. Die Streuelemente können auf verschie­ dene, dem Fachmann zugängliche Weisen ausgebildet werden unter der Voraussetzung, daß sie die Streuung des Lichtflecks bzw. Lichtknotens N innerhalb eines Verbreite­ rungsbereiches bzw. mit einem Strahl-Aufweitungsfaktor zwischen 2 und 10 vornehmen.

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

Claims (7)

1. Abblendscheinwerfer für Kraftfahrzeuge mit einem parabo­ lischen Reflektor (R) in Form eines Rotationskörpers mit einer zentralen optischen Achse (A-A) als Rotationsachse und einem auf ihr angeordneten Brennpunkt (F), wenigstens einem längsge­ richteten Abblendlicht-Glühfaden (F _C ), der auf der Achse (A-A) vor dem Brennpunkt (F) angeordnet ist, und einer Abdeck- und Streuscheibe (G), wobei der Reflektor (R) eine mit der Achse (A-A) koaxiale Scheitelöffnung (O) aufweist und mit rippen- oder rillenförmigen Streuelementen (S ₁, S ₂) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuelemente (S ₁, S ₂) in einer Ringzone (Z) des Reflektors (R) angeordnet sind, welche die Öffnung (O) in dem der Erzeu­ gung des Abblendlichtbündels dienenden Sektor (100) des Reflek­ tors (R) umgibt und dadurch definiert ist, daß jeder einzelne Reflektorpunkt (M) der Ringzone (Z) auf die Frontebene (PG) der Abdeckscheibe (G) ein Bild des Abblend-Glühfadens (F _C ) proji­ ziert, das den Schnittpunkt (P) der optischen Achse (A-A) mit der Frontebene (PG) der Abdeckscheibe (G) einschließt.

2. Abblendscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Streuelemente (S ₁) im Hauptteil der Ringzone (Z) hauptsächlich vertikal erstrecken.

3. Abblendscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Ringzone (Z) zwischen einer in geringem Abstand oberhalb der Achse (A-A) angeordneten horizontalen Halbebene (h-h) und einer von der Achse (A-A) unter einem Winkel von 15° schräg nach unten verlaufenden Halbebene (120) angeordneten Streuelemente (S ₂) zumindest annähernd um einen Winkel von 15° gegen die Vertikale geneigt sind.

4. Abblendscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuelemente (S ₁, S ₂) einen kreissegmentförmigen Quer­ schnitt aufweisen.

5. Abblendscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuelemente (S ₁, S ₂) asymmetrisch ausgebildet sind.

6. Abblendscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringzone (Z) bei einem parabolischen Reflektor (R) mit einer Brennweite von etwa 26 mm eine radiale Abmessung von 25 mm ± 10 mm aufweist.

7. Abblendscheinwerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuelemente (S ₁, S ₂) einen Strahl-Aufweitungsfaktor von 2 bis 10 aufweisen.