DE4314332A1 - Scheinwerfer mit vier lampen und variablem lichtstrahlmuster - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheinwerfer mit vier Lampen und variablem Lichtstrahlmuster, wobei auf jeder Seite eines Fahrzeugs zwei Lampen angeordnet sind.

Es ist ein Scheinwerfer bekannt, bei dem, um eine Straße bei feuchter Witterung zu beleuchten, siehe Fig. 11, die Mittelachse des Lichtstrahls nach unten geneigt ist oder schräg nach unten verläuft im Vergleich zu einem Winkel bei normaler Beleuchtung, wobei dessen Begrenzung unverändert bleibt. Bei einem Scheinwer­ fer dieses Typs erhält man den Lichtstrahl zum Beleuchten einer Straße beispielsweise dadurch, daß die Mittelachse des Reflek­ tors einer Projektionslampe hinsichtlich einer Mitte O des Lichtverteilungsmusters geneigt wird.

Bei feuchter Witterung wird der Lichtstrahl des oben beschriebe­ nen Scheinwerfers nach unten abgelenkt und/oder nach unten und seitwärts abgelenkt, um den benachbarten Teil der Straße besser zu beleuchten. Als Ergebnis weist ein entfernt liegender Teil der Straße (gekennzeichnet durch einen Pfeil A) eine geringere Beleuchtung auf. Folglich ist der entfernt liegende Teil schlechter sichtbar und der Straßenrand (gekennzeichnet durch einen Pfeil B), der der Seite gegenüberliegt, zu der der Licht­ strahl abgelenkt wurde, weist auch eine geringere Beleuchtung auf. Folglich ist die Sichtbarkeit oft unzureichend, wenn das Fahrzeug nach rechts fährt.

Da weiterhin der übliche Scheinwerfer die notwendige Beleuchtung nur mit einer Lampe erzeugen soll, ist der Energieverbrauch der Lichtquelle, d. h. des der Glühbirne groß, beispielsweise 50-80W, und daher bildet die Lampe eine große Belastung für das elek­ trische System des Fahrzeugs.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Scheinwer­ fer mit vier Lampen und variablem Lichtstrahlmuster bereitzu­ stellen, bei dem der Überlapp der verschiedenen Ausgangslicht­ strahlen der beiden Lampen so gesteuert wird, daß die Verteilung des Lichts entsprechend zum Zustand der Straße (Naß oder Troc­ ken) verändert wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, einen Scheinwerfer mit vier Lampen mit variablem Lichtstrahlmuster bereitzustellen, bei dem das Lichtstrahlmuster in Verbindung mit der Steuerung des Fahrzeugs und entsprechend zu Straßenbedingungen verändert wird, so daß das Lichtverteilungsmuster gemäß den Fahrbedingungen des Fahrzeugs verändert wird.

Zur Lösung dieser Aufgaben weist der erfindungsgemäße Scheinwer­ fer mit vier Lampen und variablem Lichtstrahlmuster jeweils zwei auf jeder Seite eines Fahrzeugs nebeneinanderliegende Lampen auf, welche Projektionslampen mit jeweils einem Reflektor sind. Eine Reflektorverstelleinrichtung ist zur Veränderung der Rich­ tung des Reflektors wenigstens einer der beiden Projektionslam­ pen angeordnet, um den Ausgangslichtstrahl vertikal und/oder horizontal abzulenken. Die beiden Projektionslampen sind Hell/Dunkel-gesteuert, während das Lichtverteilungsmuster einer der Projektionslampen so gesteuert wird, daß die Ausgangslicht­ strahlen der beiden Projektionslampen kombiniert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer sind die beiden Lampen auf jeder Seite des Fahrzeugs auf einer Projektionslampe vom stationären Lichtstrahl-Typ und eine Projektionslampe vom beweg­ lichen Lichtstrahl-Typ gebildet. Wenn der Ausgangslichtstrahl der Projektionslampe vom beweglichen Lichtstrahl-Typ abgelenkt wird, ist der Ausgangslichtstrahl der Projektionslampe vom sta­ tionären Lichtstrahl-Typ ausreichend, um Dunkelregionen zu eli­ minieren, die sonst vorhanden wären. Daher, wenn der Lichtstrahl nach unten oder seitwärts abgelenkt wird, um bei nasser Witte­ rung einen naheliegenden Teil der Straße zu beleuchten, wird verhindert, daß der entfernte Teil der Straße eine geringere Be­ leuchtung aufweist und die Sichtbarkeit vermindert wird oder daß die Seite der Straße gegenüberliegend zu der Seite zu der der Lichtstrahl abgelenkt ist, eine geringere Beleuchtung aufweist. Dies führte zu einer unzureichenden Sichtbarkeit, wenn das Fahr­ zeug nach rechts fuhr.

Im folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt zur Beschreibung eines ersten Beispiels eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers mit vier Lampen und variablen- Lichtstrahlmuster mit einer ersten und zweiten Projektionslampe auf jeder Seite eines Fahr­ zeugs;

Fig. 2 einen Längsschnitt zur Darstellung der zweiten Pro­ jektionslampe;

Fig. 3 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht zur Darstellung eines Beispiels einer Reflektorver­ stelleinrichtung für den beweglichen Reflektor der zweiten Projektionslampe nach Fig. 2;

Fig. 4 einen Längsschnitt der Reflektorverstelleinrichtung;

Fig. 5 eine Vorderansicht zur Darstellung der wichtigen Bau­ elemente der Reflektorverstelleinrichtung;

Fig. 6 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Reflektorverstelleinrichtung;

Fig. 7A ein Erläuterungsdiagramm zur Beschreibung eines Licht­ verteilungsmusters, welches durch den erfindungsge­ mäßen Scheinwerfer bei einer trockenen Straße erzeugt wird;

Fig. 7B ein Erläuterungsdiagramm zur Beschreibung eines Licht­ verteilungsmusters, welches durch den erfindungsge­ mäßen Scheinwerfer bei einer feuchten Straße erzeugt wird;

Fig. 8 eine Schnittdarstellung zur Beschreibung eines zweiten Beispiels eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers mit einer ersten und zweiten Projektionslampe auf jeder Seite eines Fahrzeugs;

Fig. 9A ein Erläuterungsdiagramm zur Beschreibung eines Licht­ verteilungsmusters von dem Scheinwerfer aus Fig. 8, wenn sich das Fahrzeug entlang einer geraden Linie befindet;

Fig. 9B ein Erläuterungsdiagramm zur Beschreibung eines Licht­ verteilungsmusters des Scheinwerfers, wenn sich das Fahrzeug nach links bewegt;

Fig. 10 ein Erläuterungsdiagramm zur Darstellung eines anderen Lichtverteilungsmusters zur Beschreibung einer Modifi­ kation des erfindungsgemäßen Scheinwerfers; und

Fig. 11 ein Erläuterungsdiagramm zur Darstellung eines Licht­ verteilungsmusters eines bekannten Scheinwerfers mit variablem Lichtverteilungsmusters.

Ein erstes Beispiel eines Scheinwerfers mit vier Lampen und variablem Lichtstrahlmuster gemäß der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 6 dargestellt. Der erfindungsgemäße Scheinwerfer weist eine Lampenbaueinheit auf jeder Seite des Fahrzeugs gemäß Fig. 1 auf. Die Lampenbaueinheit weist eine erste Projektionslampe 1 und eine zweite Projektionslampe 2 neben der ersten Projektions­ lampe 1 auf. Die erste Projektionslampe emittiert einen fixier­ ten Lichtstrahl und die zweite Projektionslampe 2 emittiert einen Lichtstrahl, welcher in einer vertikalen Ebene beweglich ist.

Die erste Projektionslampe 1 hat einen stationären Reflektor 3 mit einer elliptischen, reflektierenden Spiegelfläche 3a, eine Glühbirne 4, welche am Grund des stationären Reflektors 3 so an­ geordnet ist, daß sie in einem ersten Brennpunkt F1 auf einer optischen Achse L1 des stationären Reflektors 3 positioniert ist, eine Sammellinse 5, welche auf der optischen Achse L1 vor dem ersten Brennpunkt F1 angeordnet ist, und einen Schirm 6, der an einem zweiten Brennpunkt F2 zwischen der Glühbirne 4 und der Sammellinse 5 angeordnet ist. Der Schirm 6 bestimmt eine Sektio­ nalkonfiguration des Ausgangslichtstrahls der Glühbirne.

Die zweite Projektionslampe 2 ist in den Fig. 1 und 2 darge­ stellt. Sie weist einen beweglichen Reflektor 23 mit einer elliptischen Spiegelfläche 23a auf. Weiterhin weist sie eine Glühbirne 24, welche am Grund des beweglichen Reflektors 3 an einem ersten Brennpunkt F1 auf der Mittelachse CL des bewegli­ chen Reflektors 23 angeordnet ist, eine Sammellinse 25, die auf der Mittelachse CL vor dem ersten Brennpunkt F1 angeordnet ist, und einen Schirm 26, der in einem zweiten Brennpunkt F2 zwischen der Glühbirne 24 und dem Sammellinse 25 angeordnet ist, auf. Der Schirm 26 bestimmt eine Sektionalkonfiguration des Ausgangs­ lichtstrahls der Glühbirne.

Die Mittelachse CL des variablen Reflektors 23 ist in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse L2 der Sammellinse 25 (dargestellt durch einen Fall C in Fig. 2) durch eine Reflektorverstelleinrichtung 28 beweglich. Diese weist einen elektrischen Motor 27 od. dgl. als Antriebsquelle auf.

Die Reflektorverstelleinrichtung 28 ist in den Fig. 3-6 darge­ stellt. Wie oben beschrieben, wird die Mittelachse CL des beweg­ lichen Reflektors 23 vertikal und senkrecht zur optischen Achse L2 der Sammellinse 25, siehe Fig. 2, bewegt. Ein ringförmiger Tragrahmen 41 ist in einem Lampenkörper 32 im wesentlichen in dessen mittleren Bereich fest montiert. Ein Paar von Zahnrädern 43 ist auf einem Paar von entsprechenden Stiftwellen 42 angeord­ net, welche auf dem ringförmigen Tragrahmen 41 in einer 3-Uhr- und einer 9-Uhr-Position (in diametral gegenüberliegenden Posi­ tionen) angeordnet sind.

Die Zahnräder 43 sind beide mit einer Innenverzahnung 44a eines Zahnkranzes 44 in Eingriff. Eine Außenverzahnung 44b des Zahn­ kranzes 44 ist mit einem Schneckenzahnrad 46 in Eingriff, welches auf einer Ausgangswelle des Antriebsmotors 27 montiert ist und am Lampenkörper 32 angeordnet ist.

Ein ringförmiger Gleitmantel 47 ist drehbar mit der Außenverzah­ nung 44b des Zahnkranzes 44 auf Seiten des beweglichen Reflek­ tors 23 in Eingriff. Ein Paar von Führungsstiften 48 ist am Gleitmantel in den 12-Uhr- und 6-Uhr-Positionen angeordnet. Der bewegliche Reflektor 23 weist vier Vorsprünge 49 auf, die von einem Rand seiner Öffnung an den 12-Uhr-, 3-Uhr-, 6-Uhr- und 9-Uhr-Positionen abstehen. Die Vorsprünge 49 haben Gleitlöcher 50, die sich radial erstrecken. Die vorstehend erwähnten Füh­ rungsstifte 48 und von den Zahnrädern 43 abstehenden Stiftwellen 43a sind gleitend mit den Gleitlöchern 50 der Vorsprünge 49 in Eingriff. Daher stützen sie den beweglichen Reflektor 23 drehbar ab.

In der zweiten Projektionslampe 2 kann der Antriebsmotor 27 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewegt werden, so daß die Mit­ telachse CL des beweglichen Reflektors 23 vertikal und senkrecht zur optischen Achse L2 der Sammellinse 25 bewegt wird. Bei dieser Betätigung, wenn der Antriebsmotor 27 sich dreht, wird der Zahnkranz 44 gedreht, da seine Außenverzahnung 44b mit dem Schneckenzahnrad 46 des Antriebsmotors 27 in Eingriff ist. Wie oben beschrieben, steht andererseits die Innenverzahnung 44a des Zahnkranzes 44 mit den Zahnrädern 43 in Eingriff, welche auf den Stiftwellen 42 in den 3-Uhr- und 9-Uhr-Positionen montiert sind. Folglich wird der bewegliche Reflektor 23 auf den erwähnten, tragenden Vorsprüngen 49 vertikal bewegt, welche, wie oben be­ schrieben, an den 3-Uhr- und 9-Uhr-Positionen vorgesehen sind, wo die Stiftwellen 43a der Zahnräder 43 mit den Gleitlöchern 50 in Eingriff sind.

Die Steuerung des Lichterteilungsmusters erzeugt durch den obengenannten Scheinwerfer wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 7A und 7B beschrieben.

• 1) Im Fall einer trockenen Straße: Fig. 7A zeigt ein Lichtverteilungsmuster bei einer trockenen Straße. Der stationäre Lichtstrahl B1 der ersten Projektions­ lampe 1 und der bewegliche Lichtstrahl B2 der zweiten Projek­ tionslampe 2 sind in einer solchen Weise eingestellt, daß sie einen entfernten Teil der Straße vor dem Fahrzeug beleuchten und einander überlappen. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß der bewegliche Lichtstrahl B2 eine Fläche gleich oder kleiner als die durch den stationären Lichtstrahl B1 abgedeckte Fläche abdeckt, wobei B2 eine geringere Lichtstärke als B1 aufweist.
• 2) Im Fall einer nassen Straße: Fig. 7B zeigt ein Lichtverteilungsmuster bei einer nassen Straße. In diesem Fall beleuchtet der stationäre Lichtstrahl B1 der ersten Projektionslampe 1 einen entfernten Teil der Straße, während der Antriebsmotor 27 so gesteuert wird, daß der bewegliche Lichtstrahl B2 der zweiten Projektionslampe 2 nach unten abgelenkt wird, um einen dem Fahrzeug nahen Teil der Straße zu beleuchten. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß der Lichtstrahl B2 schräg nach unten abgelenkt wird, wie durch den Pfeil X dargestellt.

Fig. 8 zeigt ein zweites Beispiel eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers. Bei dieser Ausführungsform ist eine Lampenbauein­ heit auf einer Seite des Fahrzeugs ebenfalls mit einem Paar von erster und zweiter Projektionslampe konstruiert. Die erste Pro­ jektionslampe emittiert einen stationären Lichtstrahl, während die zweite Projektionslampe einen in einer horizontalen Ebene in Verbindung mit der Steuerung des Fahrzeugs beweglichen Licht­ strahl emittiert.

Das zweite Beispiel des in Fig. 8 dargestellten Scheinwerfers unterscheidet sich von dem oben beschriebenen, ersten Beispiel dadurch, daß dessen Reflektorverstelleinrichtung 28 so konstru­ iert ist, daß die Mittelachse CL des beweglichen Reflektors 23 der zweiten Projektionslampe 2 horizontal abgelenkt werden kann. Die Reflektorverstelleinrichtung 28 wird in Verbindung mit der Steuerung des Fahrzeugs angetrieben, so daß die Verteilung des Lichts gemäß der Fig. 9A und 9B gesteuert wird.

Ein Beispiel der Steuerung der Lichtverteilung bei dem vorste­ hend beschriebenen Scheinwerfer wird im folgenden unter Bezug­ nahme auf die Fig. 9A und 9B beschrieben.

• 1) Im Falle einer Bewegung des Fahrzeuges entlang einer geraden Linie: Fig. 9A zeigt ein Lichtverteilungsmuster, welches bei einer Bewegung des Fahrzeugs entlang einer geraden Linie erhalten wird. Der stationäre Lichtstrahl B1 der ersten Projektionslampe und der bewegliche Lichtstrahl B2 der zweiten Projektionslampe sind in einer solchen Weise eingestellt, daß sie den entfernten Teil der Straße vor dem Fahrzeug beleuchten und einander überlappen. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß die durch den beweglichen Lichtstrahl B2 beleuchtete Fläche gleich oder kleiner als die durch den stationären Lichtstrahl B1 beleuchtete Fläche ist, wobei B2 eine geringere Lichtstärke als B1 aufweist.
• 2) Im Falle eines entlang einer Kurve fahrenden Fahrzeugs: Fig. 9B zeigt ein Lichtverteilungsmuster, wie es bei einem Fahrzeug entlang einer Linkskurve erzeugt wird. In diesem Fall beleuchtet der stationäre Lichtstrahl B1 der ersten Projektionslampe 1 den entfernten Teil der Straße, während die zweite Projektionslampe 2 so verstellt wird, daß deren Lichtstrahl B2 den linken, entfernt liegenden Teil der Straße entsprechend zur Steuerung des Fahrzeugs beleuchtet. Das heißt, der Lichtstrahl B2 wird zur linken Seite der Straße verstellt (dargestellt durch einen Pfeil Y).

Fig. 10 zeigt ein weiteres Lichtverteilungsmuster zur Beschrei­ bung einer Modifikation eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers mit vier Lampen und variablem Lichtstrahlmuster. Bei dieser Modifikation wird die zweite Projektionslampe, deren Lichtstrahl beweglich ist, entsprechend der Steuerung des Fahrzeugs betä­ tigt. Der bewegliche Reflektor 23 der zweiten Projektionslampe 2 wird so betätigt, daß der bewegliche Lichtstrahl B2 den nahelie­ genden Teil der Straße beleuchtet, wobei er zur Seite verschoben ist. Das heißt, der bewegliche Lichtstrahl B2 wird so verstellt, daß er eine gebogene Ortslinie bildet, wie es durch einen Pfeil Y2 dargestellt ist.

Bei dem Scheinwerfer gemäß der Erfindung mit vier Lampen und variablem Lichtstrahlmuster sind auf jeder Seite des Fahrzeugs angeordnete Lampen so konstruiert, daß sie eine erste Projek­ tionslampe mit einem stationären Lichtstrahl und eine zweite Projektionslampe mit einem beweglichen Lichtstrahl aufweisen. Daher kann die Lichtverteilung durch den Scheinwerfer entspre­ chend zu den Bedingungen auf der Straße und den Betriebsbedin­ gungen des Fahrzeugs gesteuert werden. Dies trägt sehr zu einem sicheren Fahren bei.

Während bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrie­ ben worden sind, sind für einen Fachmann unterschiedliche Ände­ rungen und Modifikationen offensichtlich, die bei den darge­ stellten Ausführungsbeispielen durchgeführt werden können. Eine solche Änderung und Modifikationen fallen innerhalb des Schutz­ umfangs der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche bestimmt ist.

Claims (5)

1. Ein Scheinwerfer mit vier Lampen und variablem Lichtstrahlmu­ ster mit zwei Lampenbaueinheiten auf gegenüberliegenden Seiten eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lampen­ baueinheiten ein Paar von Projektionslampen (1, 2) mit entspre­ chenden Reflektoren (3, 23) aufweisen, eine Reflektorverstelleinrichtung (28) zur Änderung einer Zielrich­ tung des Reflektors (23) wenigstens einer der beiden Projek­ tionslampen (2) angeordnet ist, wodurch der ausgegebene Licht­ strahl wenigstens in einer vertikalen oder einer horizontalen Richtung ablenkbar ist, und daß eine Projektionslampe (2) in ihrer Lichtverteilung so steuerbar ist, daß das Ausgangslicht der beiden Projektionslampen zusammengefaßt ist.

2. Ein Scheinwerfer mit vier Lampen und variablem Lichtstrahlmu­ ster, gekennzeichnet durch ein Paar von auf gegenüberliegenden Seiten eines Fahrzeugs angeordneten Lampenbaueinheiten, von denen jede eine erste und eine zweite Projektionslampe (1, 2) aufweist, wobei die erste Projektionslampe (1) einen Lichtstrahl in einer festen Richtung emittiert und die zweite Projektions­ lampe (2) einen Lichtstrahl in einer entsprechend zu Straßenbe­ dingungen und einer Steuerrichtung des Fahrzeugs bestimmten Richtung emittiert, wobei die Lichtstrahlen der ersten und zwei­ ten Lampen (1, 2) einander überlappen und sowohl die erste als auch die zweite Projektionslampe einen Reflektor (3, 23), eine in einem Brennpunkt (F1) des Reflektors (3, 23) angeordnete Lichtquelle (4, 24) und eine Projektionslinse (5, 25) aufweist, und eine Reflektorverstelleinrichtung (28) zur Bewegung des Re­ flektors (23) der zweiten Lampe (2) in einer entsprechend zu den Straßenbedingungen und zu der Steuerrichtung des Fahrzeugs be­ stimmten Richtung.

3. Der Scheinwerfer mit vier Lampen und variablem Lichtstrahl­ muster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflek­ tor (23) der zweiten Lampe (2) in einer Richtung senkrecht zu einer optischen Mittelachse (FL) des Reflektors (3) der ersten Lampe (1) beweglich ist.

4. Der Scheinwerfer mit vier Lampen und variablem Lichtstrahlmu­ ster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (23) der zweiten Lampe (2) in einer Richtung schräg zu einer optischen Mittelachse (FL) des Reflektors (3) der ersten Lampe (1) beweglich ist.

5. Der Scheinwerfer mit vier Lampen und variablem Lichtstrahlmu­ ster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorverstelleinrichtung (28) einen ringförmigen, an einem Lampenkörper (32) fixierten Tragrahmen (41), ein Paar von an dem Tragrahmen (41) angeordneten Stiftwellen (42), ein paar von auf entsprechenden der Stiftwellen (42) angeordneten Zahnrädern (43), einen Zahnkranz (44), welcher mit einer Innenverzahnung (44a) mit dem Zahnradpaar (43) in Eingriff steht, einen An­ triebsmotor (27), ein Schneckenzahnrad (46), welches auf einer Ausgangswelle des Antriebsmotors befestigt ist und mit einer Außenverzahnung (44b) des Zahnkranzes (44) im Eingriff steht, einen ringförmigen Gleitmantel (47), welche mit der Außenverzah­ nung (44b) des Zahnkranzes (44) in Eingriff steht, ein Paar von Führungsstiften (48), welche an dem Gleitmantel angeordnet sind, und vier Vorsprünge (49) aufweist, welche von Kantenbereichen des Reflektors (43) der zweiten Projektionslampe (2) abstehen, wobei die Vorsprünge (49) Gleitlöcher (50) aufweisen, welche mit entsprechenden der Führungsstifte (41) und der Stiftwellen (42) in Eingriff stehen.