DE4310307A1 - Scheinwerfer für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Scheinwerfer für Fahrzeuge nach der Gattung des Anspruchs 1.

Ein solcher Scheinwerfer ist durch die DE 41 35 020 A1 bekannt. Dieser Scheinwerfer weist eine Gasentladungslampe als Lichtquelle auf. Die Gasentladungslampe ist über elektrische Leitungen mit einem zu deren Hochspannungsversorgung dienenden Vorschaltgerät verbind­ bar, das aus einem Zündteil zur Erzeugung der Hochspannung und einem Steuerteil zur Sicherstellung eines stabilen Betriebs der Gasent­ ladungslampe bestehen kann. Die Gasentladungslampe erzeugt bei deren Betrieb elektromagnetische Strahlung, die sich entlang der Leitungen ausbreitet und in die Umgebung des Scheinwerfers abgestrahlt wird. Durch diese elektromagnetische Strahlung wird nicht nur der Rund­ funkempfang vor allem im mit dem Scheinwerfer ausgerüsteten Fahrzeug gestört, sondern es können auch Störungen bei anderen elektronischen Geräten, wie beispielsweise Motorsteuerungsgeräten, verursacht werden. Bei dem bekannten Scheinwerfer sind die Gasentladungslampe und das Vorschaltgerät in einem Gehäuse des Scheinwerfers angeord­ net, welches zur Abschirmung der elektromagnetischen Störstrahlung elektrisch leitend ausgebildet ist. Das Gehäuse besteht dabei aus Metall oder Kunststoff wobei dieses mit einer elektrisch leitenden Beschichtung versehen ist oder dem Kunststoffmaterial elektrisch leitende Zusätze beigemengt sind. Die Abschirmung des gesamten Scheinwerfergehäuses erfordert jedoch einen großen Aufwand.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Scheinwerfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch das nahe der Gasentladungs­ lampe angeordnete Filternetzwerk die Ausbreitung der von der Gas­ entladungslampe ausgehenden elektromagnetischen Strahlung verhindert ist und daher keine zusätzlichen Maßnahmen zur Abschirmung der Stör­ strahlung erforderlich sind. Das Filternetzwerk erfordert dabei nur wenig zusätzlichen Aufwand und nur ein geringes Bauvolumen.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben. Die Integration des Filter­ netzwerks in ein sowieso vorhandenes Steckerteil, wie im Anspruch 3 angegeben, ist hinsichtlich des fertigungsmäßigen Aufwands besonders vorteilhaft.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Scheinwerfer in einem vertikalen Längsschnitt in vereinfachter Darstellung nach einem ersten Ausführungsbeispiel, die Fig. 2 bis 5 verschiedene Ausführungsvarianten eines elek­ tronischen Filternetzwerks und Fig. 6 den Scheinwerfer ausschnitts­ weise nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein in den Fig. 1 und 6 dargestellter Scheinwerfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, weist einen Reflektor 10 auf, in den in dessen Scheitelbereich eine Gasentladungslampe 12 eingesetzt ist. Die Gasentladungslampe 12 kann dabei über einen Lampenträger 13 in den Reflektor 10 eingesetzt sein. Der Lampenträger 13 kann aus Metall, Keramik oder Kunststoff bestehen. Der Reflektor 10 kann in einem Gehäuse 14 verstellbar angeordnet sein, das eine vordere Öffnung aufweist, die mittels einer transparenten Abdeckscheibe 16 verschlossen ist. Die Gasentladungslampe 12 ist über zwei elektri­ sche Leitungen 18 in Form von Kabeln mit einem Vorschaltgerät 20 verbindbar. Das Vorschaltgerät 20 ist erforderlich, um aus der niedrigen Spannung des elektrischen Bordnetzes des Fahrzeugs die für den Betrieb der Gasentladungslampe 12 erforderliche Hochspannung zu erzeugen. Das Vorschaltgerät 20 besteht aus einem Zündteil 22, durch den die Hochspannung erzeugt wird, und einem Steuerteil 24, der zur Sicherstellung eines stabilen Betriebs der Gasentladungslampe 12 dient. Das Vorschaltgerät 20 weist ein Gehäuse 21 auf, das aus Kunststoff oder Metall besteht und abgeschirmt ist. Zumindest der Zündteil 22 des Vorschaltgerätes 20 ist innerhalb des Scheinwerfer­ gehäuses 14 angeordnet, um die Hochspannung führenden Leitungen 18 möglichst kurz zu halten.

Bei einem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist die Gasentladungslampe 12 kurze Anschlußkabelstücke 19 auf, die aus deren Sockel 30 herausragen und die beispielsweise über Steck- oder Klemmverbindungen mit den Leitungen 18 verbindbar sind. In einem Gehäuse 26, das so nahe wie es die Einbaubedingungen zulassen bei der Gasentladungslampe 12 angeordnet ist, ist eine elektronische Filterschaltung 28 angeordnet. Die Leitungen 18 oder die Anschluß­ kabelstücke 19 der Gasentladungslampe 12 verlaufen durch das Gehäuse 26, das aus elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise Kunst­ stoff besteht. Das Gehäuse 26 kann jedoch auch aus anderem geeig­ netem Material bestehen, beispielsweise Metall. Das Gehäuse 26 ist beim ersten Ausführungsbeispiel am Lampenträger 13 gehalten, kann jedoch auch in nicht dargestellter Weise am Scheinwerfergehäuse 14 gehalten sein. Es können auch für die Leitungen 18 Halterungen 29 vorgesehen sein, über die diese im Scheinwerfergehäuse 14 aufgehängt sind, wobei dann eventuell auf eine zusätzliche Halterung des Gehäu­ ses 26 verzichtet werden kann, da dann durch das Gewicht des Ge­ häuses 26 über die Leitungen 18 keine hohen Kräfte auf die Gasent­ ladungslampe 12 übertragen werden können. Durch die elektronische Filterschaltung 28 wird die Ausbreitung der von der Gasentladungs­ lampe 12 bei deren Betrieb verursachter elektromagnetischer Strah­ lung entlang der Leitungen 18 verhindert. Diese elektromagnetische Strahlung wird durch Wiederzündspitzen der Gasentladungslampe 12 verursacht.

In den Fig. 2 bis 5 sind Ausführungsvarianten der elektronischen Filterschaltung 28 dargestellt. Die Filterschaltung 28 enthält bei allen Ausführungsvarianten passive Bauelemente, durch die die Aus­ breitung hochfrequenter Impulse verhindert wird. Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante besteht die Filterschaltung 28 aus jeweils einem in Reihe mit den Leitungen 18 geschalteten induktiven Bauele­ ment L1 und L2 und aus jeweils einem zwischen den beiden Leitungen 18 vor und nach den induktiven Bauelementen parallel geschalteten kapazitiven Bauelement C1 und C2. Sämtliche Bauelemente L1, L2, C1 und C2 sind innerhalb des Gehäuses 26 angeordnet und vorzugsweise mit einer das Gehäuse 26 ausfüllenden Kunststoffmasse umgossen. Als induktive Bauelemente L1 und L2 werden vorzugsweise Stabkerndrosseln verwendet, die einen von einer Spulenwicklung umgebenen stabartigen Ferritkern aufweisen. Die induktive Wirkung der Kerne sollte bis über einige Hundert Megahertz hinaus erhalten bleiben. Vorteilhaf­ terweise weist das Kernmaterial der Stabkerndrosseln eine dämpfende Wirkung auf. Die Induktivitätswerte der induktiven Bauelemente L1 und L2 liegen vorzugsweise zwischen 5 µH und 400 µH. Als kapazitive Bauelemente C1 und C2 werden vorzugsweise keramische Kondensatoren verwendet. Die Kapazitätswerte der Kondensatoren C1 und C2 liegen etwa im Bereich zwischen 5pF und 150pF. Um ein sicheres Zünden der Gasentladungslampe 12 zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Kapazitätswerte der Kondensatoren bei Betriebsbeginn der Gasentla­ dungslampe 12 niedrig sind und bei Erreichen der Nennspannung zunehmen. Die Bauelemente L1, L2, C1 und C2 selbst und der diese enthaltende Aufbau mit dem Gehäuse 26 sind hochspannungsfest ausgeführt, um den auftretenden hohen Spannungen, die bis über 15 kV hinausreichen können, unbeschädigt standzuhalten. Außerdem sollten die Bauelemente eine Temperaturfestigkeit bis etwa 140°C be­ sitzen.

Bei der in Fig. 3 dargestellten zweiten Variante der Filterschal­ tung 28 ist wie bei der ersten Variante in jeder Leitung 18 ein induktives Bauelement L1 und L2 in Reihe angeordnet. Zwischen den Leitungen 18 ist zum Vorschaltgerät 20 hin ein kapazitives Bauele­ ment C2 parallel geschaltet. Sämtliche Bauelemente L1, L2 und C2 sind innerhalb des Gehäuses 26 angeordnet.

In Fig. 4 ist eine dritte Variante der Filterschaltung darge­ stellt, bei der die beiden in Reihe mit den Leitungen 18 geschal­ teten induktiven Bauelemente L1 und L2 vorgesehen sind und zusätz­ lich ein zwischen den Leitungen 18 zur Gasentladungslampe 12 hin parallel geschaltetes kapazitives Bauelement C1. Sämtliche Bau­ elemente L1, L2 und C1 sind auch bei dieser Variante innerhalb des Gehäuses 26 angeordnet.

Bei der in Fig. 5 dargestellten vierten Variante der Filterschal­ tung 28 sind die beiden induktiven Bauelemente L1 und L2 sowie die beiden kapazitiven Bauelemente C1 und C2 prinzipiell wie bei der ersten Variante angeordnet. Abweichend zur ersten Variante ist jedoch das kapazitive Bauelement C2 nicht im Gehäuse 26 sondern im Gehäuse 21 des Vorschaltgeräts 20 bzw. im Gehäuse von dessen Zünd­ teil 22 angeordnet.

In Fig. 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Scheinwerfers dargestellt, bei dem der Aufbau prinzipiell wie beim ersten Aus­ führungsbeispiel ist, wobei die gegenüber dem ersten Ausführungs­ beispiel unveränderten Teile des Scheinwerfers nicht mehr darge­ stellt sind. Abweichend zum ersten Ausführungsbeispiel weist die Gasentladungslampe 112 jedoch einen Sockel 130 mit einem kreis­ zylinderförmigen, vom Reflektor 10 wegweisenden Abschnitt 132 auf. Der Sockel 130 besteht aus einem elektrisch nicht leitenden Material wie Kunststoff oder Keramik. Von der vom Reflektor 10 wegweisenden Stirnseite des Abschnitts 132 ausgehend ist eine Vertiefung 134 ausgebildet, die sich zum Reflektor 10 hin konisch verjüngt. Etwa zentral in der Vertiefung 134 ragt durch den Sockel 130 ein Steck­ anschluß 136 für eine der Elektroden der Gasentladungslampe 112 hindurch, der beim Ausführungsbeispiel ein Rundsteckstift ist, jedoch auch als Flachsteckstift oder in anderer Form ausgebildet werden kann. Am Außenumfang des Abschnitts 132 ist ein in sich geschlossener metallischer Leiterring 138 angeordnet, der mit der anderen Elektrode der Gasentladungslampe 112 verbunden ist. Das Gehäuse 126, in dem zumindest ein Teil der Bauelemente der elek­ trischen Filterschaltung 128 angeordnet ist, die gemäß einer der zum ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Varianten ausgeführt sein kann, ist als ein Steckerteil ausgebildet, das mit dem Sockel 130 der Gasentladungslampe 112 verbunden werden kann. Das Steckerteil 126 besteht aus einem elektrisch nicht leitenden Material, vorzugs­ weise aus Kunststoff, kann jedoch auch aus Keramik bestehen.

Im Steckerteil 126 ist ein erstes, über das induktive Bauelement L1 mit einer der Leitungen 118 verbundenes Kontaktelement 140 angeord­ net, das als eine Rundsteckhülse ausgebildet ist, in die der durch den Sockel 130 ragende Rundsteckstift 136 eingeschoben werden kann. Die Rundsteckhülse 140 ist von einem sich in Montagerichtung des Steckerteils 126 konisch verjüngenden Teil 142 des Steckerteils 126 umgeben, das in die Vertiefung 134 im Abschnitt 132 des Sockels 130 eintaucht. Weiter ist ein zweites Kontaktelement 144 im Stecker­ teil 126 angeordnet, das als ein radial bezüglich der Montagerich­ tung des Steckerteils 126 elastisch verformbarer Kontaktarm ausge­ bildet ist, der über das induktive Bauelement L2 mit der anderen der Leitungen 118 verbunden ist. Bei der Montage des Steckerteils 126 kommt der Kontaktarm 144 unter Vorspannung am auf dem Außenumfang des Abschnitts 132 angeordneten Leiterring 138 zur Anlage. Der Kontaktarm 144 ist von der Rundsteckhülse 140 durch den konischen Teil 142 des Steckerteils 126 getrennt, so daß zwischen diesen beiden elektrischen Anschlüssen kein Funkenüberschlag auftreten kann. Zusätzlich kann zwischen dem konischen Teil 142 des Stecker­ teils 126 und der Vertiefung 134 eine Dichtung 146 aus elastischem Material, beispielsweise Gummi, angeordnet sein, durch daß die Sicherheit gegen Funkenüberschlag noch besser ist.

Das Steckerteil 126 ist von einem zu diesem koaxialen Befestigungs­ ring 148 umgeben, der am Sockel 130 der Gasentladungslampe 112 befestigbar ist, beispielsweise mittels eines Bajonettverschlusses, einer Gewindeverbindung oder ähnlichem. Der Befestigungsring 148 kann aus Kunststoff oder Metall bestehen und weist eine radial nach innen weisende Ringschulter 150 auf, die in Montagerichtung des Steckerteils 126 an einer radial nach außen weisenden Ringschulter 152 des Steckerteils 126 angreift und dieses in Montagerichtung in der Anlage am Sockel 130 hält. Der Sockel 130 weist dabei zum Reflektor 10 hin an den Abschnitt 132 anschließend einen weiteren kreiszylindrischen Abschnitt 154 mit gegenüber dem Abschnitt 132 größerem Durchmesser auf. Das Steckerteil 126 kommt am Sockel 130 entweder mit dessen Stirnfläche an der am Übergang zwischen den beiden Abschnitten 132 und 154 gebildeten, vom Reflektor 10 weg­ weisenden Ringschulter 156 zur Anlage oder mit der Stirnfläche des die Rundsteckhülse 140 umgebenden Teils 142 am Grund der Vertiefung 134. Die Befestigung des Befestigungsrings 148 erfolgt am Abschnitt 154. Im Steckerteil 126 sind zwischen den Kontaktelementen 140 und 144 sowie den Leitungen 118 die Bauelemente L1, L2 sowie C1 und/oder C2 der Filterschaltung 128 mit Kunststoff umgossen angeordnet, die in Fig. 6 nur schematisch angedeutet sind.

Claims (4)

1. Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Gasentladungslampe (12; 112) als Lichtquelle, die über elektrische Leitungen (18; 118) mit einem Vorschaltgerät (20) verbindbar ist, durch das Hochspannung erzeugt wird, wobei beim Scheinwerfer Maßnahmen zur Verhinderung der Aus­ breitung von durch die Gasentladungslampe (12; 112) verursachter elektromagnetischer Strahlung vorgesehen sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Maßnahme zur Verhinderung der Ausbreitung der elektromagnetischen Strahlung eine nahe der Gasentladungslampe (12; 112) angeordnete elektrische Filterschaltung (28; 128) vorgesehen ist, wobei zumindest ein Teil von deren Bauelementen (L1, L2, C1, C2) von einem Gehäuse (26; 126) umschlossen ist.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschaltung (28; 128) als Bauelemente jeweils ein in Reihe mit jeder Leitung (18; 118) geschaltetes induktives Bauelement (L1, L2) sowie wenigstens ein zwischen den Leitungen (18; 118) parallel ge­ schaltetes kapazitives Bauelement (C1; C2) aufweist.

3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Gehäuse (26; 126) umschlossenen Bauelemente (L1, L2, C1, C2) mit einer das Gehäuse (26; 126) ausfüllenden Kunststoffmasse umgossen sind.

4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (126) als ein Steckerteil ausgebildet ist, das mit einem Sockel (130) der Gasentladungslampe (112) verbindbar ist, und das die Verbindung der Gasentladungslampe (112) mit den Leitungen (118) herstellt.