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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugscheinwerfer.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Kraftfahrzeugscheinwerfer,
der dazu ausgeführt
ist, wenigstens ein so genanntes Kurvenlichtbündel zu erzeugen, um die Ausleuchtung
bei Einfahrt des Fahrzeugs in eine Kurve zu verbessern, des Typs
mit einem optischen System, das allgemein entlang einer horizontalen
Längsbezugsachse
von hinten nach vorne angeordnet einen Ellipsoidreflektor, eine
in der Nähe
eines ersten Brennpunkts des Reflektors angeordnete Lichtquelle
und ein Sammellinsenelement aufweist, des Typs, bei dem wenigstens der
Reflektor und die Lichtquelle bezüglich eines feststehenden Halters
des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom
Einschlagwinkel der Vorderräder
des Fahrzeugs um eine im Wesentlichen vertikale Achse schwenkbar
angebracht sind, wobei auf diese Weise eine bezüglich der Längsachse bewegliche optische
Achse gebildet wird.
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Ein
derartiger Scheinwerfer ist aus dem Dokument US-B1-6309094 bekannt.
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Scheinwerfer,
insbesondere Ellipsoid-Scheinwerfer oder Scheinwerfer mit komplexen Oberflächen, die
es ermöglichen,
die Ausleuchtung in Kurven zu verbessern, sind bereits bekannt.
Im Allgemeinen weist dieser Scheinwerfertyp eine schwenkbare Einheit
auf, die einen Ellipsoidreflektor, eine Lichtquelle, eine Abdeckkappe
und eine Sammellinse umfasst.
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Das
Kurvenlichtbündel
ist zur Kombination mit einem vorschriftsmäßigen Lichtbündel des
Abblendlichts bzw. Abblendlichtbündel
vorgesehen.
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Das
von dem vorstehend beschriebenen Scheinwerfer erzeugte Kurvenlichtbündel ist
nicht zufriedenstellend, da es sich nicht in Abhängigkeit vom Einschlagwinkel
verändert.
Die Leistung des Kurvenscheinwerfers ist vergleichbar mit dem Lichtstrahl
einer "Taschenlampe", den man mehr oder
weniger in Richtung der Kurve ausrichtet.
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Ein
Nachteil dieses Kurvenlichtbündeltyps besteht
darin, dass "Lichtlöcher" auf der Fahrbahn vor
dem Fahrzeug auftreten, das heißt
Bereiche geringerer Ausleuchtung zwischen dem Abblendlichtbündel und
dem Kurvenlichtbündel
bei Schwenkwinkeln von mehr als fünfundzwanzig Grad.
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Der
Raumbedarf dieses Scheinwerfertyps ist ebenfalls unvorteilhaft,
da das von der schwenkbaren Einheit ausgenutzte Volumen sehr groß ist.
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Darüber hinaus
ist der Scheinwerfer beträchtlichen
mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt, da zahlreiche bewegte Teile
vorhanden sind.
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Die
große
Anzahl von bewegten Teilen führt auch
zu Problemen bei der Passung der Teile untereinander und der Anordnung
des Scheinwerfers in einer Leuchteneinheit des Fahrzeugs.
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Die
Kosten eines derartigen Scheinwerfertyps sind ein weiterer Nachteil.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben.
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Hierzu
schlägt
die Erfindung einen Scheinwerfer des oben beschriebenen Typs vor,
der dadurch gekennzeichnet ist, dass das Linsenelement ein so genanntes
Seitenteil umfasst, das neben der Längsachse in einem Winkelbereich
angeordnet ist, der durch die bewegliche optische Achse überstrichen
werden kann, und so ausgeführt
ist, dass eine Veränderung
des Kurvenlichtbündels
in Abhängigkeit vom
Schwenkwinkel bewirkt wird, den die bewegliche optische Achse mit
der Längsachse
bildet.
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Durch
den erfindungsgemäßen Scheinwerfer
verändert
sich das Kurvenlichtbündel
in Abhängigkeit
vom Einschlagwinkel derart, dass das erzeugte Kurvenlichtbündel eine
gewisse Kontinuität
mit dem Abblendlichtbündel
aufweist und dass das Kurvenlichtbündel eine gleichmäßigere Lichtverteilung, insbesondere
bei Schwenkwinkeln zwischen zehn und sechzig Grad, aufweist.
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Ferner
ermöglicht
der erfindungsgemäße Scheinwerfer
eine Verringerung der Anzahl der bewegten Teile, wodurch sich die
auf den Scheinwerfer einwirkenden mechanischen Beanspruchungen verringern.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Scheinwerfers umfasst das
Linsenelement ein an das Seitenteil angrenzendes Frontteil, dessen
optische Achse im Wesentlichen parallel zur Längsachse ist und dessen Brennebene
in der Nähe des
zweiten Brennpunktes des Reflektors angeordnet ist, wenn sich der
Reflektor in einer Winkelruhestellung befindet, in der die bewegliche
optische Achse im Wesentlichen mit der Längsachse zusammenfällt, so
dass der Scheinwerfer wenigstens ein zusätzli ches vorschriftsmäßiges Lichtbündel, zum
Beispiel ein Lichtbündel
für Fahrten
auf Autobahnen bilden kann, wenn sich der Reflektor in seiner Ruhestellung
befindet.
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Der
erfindungsgemäße Scheinwerfer
ermöglicht
es auf diese Weise, wenigstens eine zusätzliche Funktion auszuführen, was
insbesondere hinsichtlich der Kosten und des Raumbedarfs sämtlicher
Beleuchtungselemente, mit denen das Fahrzeug ausgestattet ist, von
Vorteil ist.
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Gemäß weiteren
Merkmalen der Erfindung:
- – weist das Seitenteil des
Linsenelements ein Seitenendstück
auf, dessen optische Achse mit der Längsachse einen bestimmten Winkel
bildet, der im Wesentlichen dem größten Schwenkwinkel entspricht;
- – weist
das Seitenteil des Linsenelements wenigstens ein Zwischenstück auf,
das an das Seitenendstück
angrenzt und dessen im Querschnitt durch eine Vertikalebene konvexes
Profil sich entlang des Seitenteils derart verändert, dass die Breite des
Kurvenlichtbündels
ausgehend von der Ruhestellung allmählich mit der Zunahme des Schwenkwinkels
zunimmt;
- – ist
das Frontteil des Linsenelements eine halbzylindrische Linse mit
einer im Wesentlichen horizontalen Achse, und ist das Seitenendstück des Seitenteils
ein Stück
einer Kugellinse;
- – weist
der Reflektor eine im Wesentlichen parabolische horizontale Erzeugende
und eine im Wesentlichen elliptische vertikale Erzeugende auf;
- – ist
das Frontteil des Linsenelements ein Stück einer Kugellinse, und ist
das Seitenendstück
des Seitenteils eine halbzylindrische Linse mit im Wesentlichen
horizontaler Achse;
- – weist
der Scheinwerfer eine feststehende Abdeckkappe auf, die zwischen
dem Reflektor und dem Linsenelement in Längsrichtung angeordnet ist
und umfasst:
• ein
Frontteil, das im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse ist und allgemein
in der Brennebene des Frontteils des Linsenelements angeordnet ist; und
• ein Seitenteil,
das derart ausgebildet ist, dass es im Wesentlichen orthogonal zu
wenigstens einer optischen Achse des Seitenteils des Linsenelements
ist;
- – umfasst
die Abdeckkappe einen oberen Teil, der allgemein in der Brennebene
des Frontteils des Linsenelements angeordnet ist und mit dem Frontteil
der Abdeckkappe ein Durchlassfenster für die Lichtstrahlen derart
begrenzt, dass das vom Scheinwerfer auf die Fahrbahn ausgesandte nahe
Licht verringert wird, wenn sich der Reflektor in seiner Winkelruhestellung
befindet;
- – sind
das Frontteil und das Seitenteil der Abdeckkappe jeweils aus zwei
allgemein rechteckigen und zueinander parallelen Platten gebildet,
die in Längsrichtung
aneinander gereiht sind.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung, wobei zum besseren Verständnis auf
die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
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1 eine
Draufsicht ist, die schematisch ein Fahrzeug mit einem Beleuchtungssystem
gemäß den Lehren
der Erfindung zeigt;
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2 eine
perspektivische Darstellung ist, die schematisch den Zusatzscheinwerfer
der rechten Leuchteneinheit des Fahrzeugs aus 1 zeigt;
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3 eine
Draufsicht ist, die schematisch den Zusatzscheinwerfer aus 2 zeigt;
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4 ein
Schema ist, das in Form von Isolux-Kennlinien das von dem Zusatzscheinwerfer
aus 2 erzeugte Autobahnlichtbündel zeigt, wenn sich der Reflektor
in seiner Winkelruhestellung befindet;
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5 ein ähnliches
Schema wie das der 4 ist, das das von dem Zusatzscheinwerfer
aus 2 erzeugte Kurvenlichtbündel zeigt, wenn der Reflektor
einen Schwenkwinkel von zwanzig Grad bezüglich einer Längsbezugsachse
bildet;
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6 ein ähnliches
Schema wie das der 4 ist, das das von dem Zusatzscheinwerfer
aus 2 erzeugte Kurvenlichtbündel zeigt, wenn der Reflektor
einen Schwenkwinkel von vierzig Grad bezüglich der Längsbezugsachse bildet;
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7 eine
axiale Teilschnittansicht entlang der Schnittebene 7-7 ist, die
schematisch die Funktion des Zusatzscheinwerfers aus 2 zeigt,
wenn sich der Reflektor in seiner Winkelruhestellung befindet;
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8 eine ähnliche
Ansicht wie die der 7 ist, die schematisch die Funktion
einer Ausführungsvariante
des Zusatzscheinwerfers gemäß den Lehren der
Erfindung zeigt, wenn sich der Reflektor in seiner Winkelruhestellung
befindet.
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In 1 ist
ein Kraftfahrzeug 10 dargestellt, das an seiner Vorderseite
mit einer linken 12 und rechten Leuchteneinheit 14 ausgestattet
ist.
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Im
weiteren Verlauf der Beschreibung wird ohne jeden einschränkenden
Charakter entlang der Längsachse
A-A des Fahrzeugs 10 eine Orientierung von hinten nach
vorne benutzt, die in 1 einer Ausrichtung von links
nach rechts entspricht.
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Jede
Leuchteneinheit 12, 14 umfasst hier einen Hauptscheinwerfer 16,
der dazu bestimmt ist, ein vorschriftsmäßiges Lichtbündel der
Art eines Abblendlichtbündels
Fc zu erzeugen, und einen Zusatzscheinwerfer 18, der gemäß den Lehren
der Erfindung ausgeführt
und dazu bestimmt ist, insbesondere ein vorschriftsmäßiges Lichtbündel der
Art eines Kurvenlichtbündels
Fv zu erzeugen.
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Im
weiteren Verlauf der Beschreibung wird die Erfindung in Anwendung
auf den Zusatzscheinwerfer 18 der rechten Leuchteneinheit 14 beschrieben,
wobei natürlich
die Elemente der linken Leuchteneinheit 12 allgemein symmetrisch
zu denen der rechten Leuchteneinheit 14 in Bezug auf eine
durch die Achse A-A des Fahrzeugs 10 verlaufende vertikale
Symmetrieebene angeordnet sind.
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Die
wesentlichen Bestandteile des Zusatzscheinwerfers 18 sind
in 2 schematisch dargestellt.
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Der
Zusatzscheinwerfer 18 ist ein Scheinwerfer des Typs zur
Abbildung von Lichtbildern, der allgemein als Ellipsoidscheinwerfer
bezeichnet wird.
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Das
optische System des Zusatzscheinwerfers 18 weist also allgemein
entlang einer zur Achse A-A des Fahrzeugs 10 parallelen
horizontalen Längsbezugsachse
B-B von hinten nach vorne angeordnet einen Ellipsoidreflektor 20,
eine in der Nähe
eines ersten Brennpunkts des Reflektors 20 angeordnete Lichtquelle 22,
eine Abdeckkappe 24 und ein Sammellinsenelement 26 auf.
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Bei
der hier dargestellten Ausführungsart weist
der Reflektor 20 eine im Wesentlichen parabolische horizontale
Erzeugende und eine im Wesentlichen elliptische vertikale Erzeugende
auf.
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Gemäß den Lehren
der Erfindung sind nur der Reflektor 20 und die Lichtquelle 22 bezüglich eines
(nicht dargestellten) feststehenden Halters des Fahrzeugs 10 in
Abhängigkeit
vom Einschlagwinkel der Vorderräder
des Fahrzeugs 10 um eine im Wesentlichen vertikale Achse
C-C schwenkbar angebracht.
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Die
Abdeckkappe 24 und das Linsenelement 26 sind somit
feststehend.
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Der
Reflektor 20 und die Lichtquelle 22 bilden demnach
eine bezüglich
der Längsachse
B-B bewegliche optische Achse D-D.
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Die
bewegliche optische Achse D-D ist hier im Wesentlichen horizontal
und kann zum Beispiel von den beiden Brennpunkten des Ellipsoidreflektors 20 gebildet
werden.
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In 2 befindet
sich der Reflektor 20 in einer Winkelruhestellung, in der
die bewegliche optische Achse D-D mit der Längsbezugsachse B-B zusammenfällt.
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Wird
der Reflektor 20, wie in 3 dargestellt,
im Uhrzeigersinn geschwenkt, bildet die bewegliche optische Achse
D-D mit der Längsbezugsachse
B-B einen so genannten Schwenkwinkel av.
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Es
wird nun die besondere Form des Linsenelements 26 insbesondere
unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
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Vorteilhafterweise
wird die Form des Linsenelements 26 durch Simulationen,
insbesondere mit Hilfe von rechnergestützten Hilfsmitteln, erzielt
und optimiert.
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Zur
Vereinfachung der Herstellung wurde hier das Linsenelement 26 mit
Eintrittsrückseiten 32, 44, 46, 50,
das heißt
den auf der Seite der Lichtquelle 22 angeordneten Flächen ausgeführt, die
plan sind.
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Bei
(nicht dargestellten) Ausführungsvarianten
könnten
die Eintrittsrückseiten 32, 44, 46, 50 auch
beliebige zylindrische oder runde Formen aufweisen.
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Gemäß der hier
dargestellten Ausführungsart
umfasst das Linsenelement 26:
- – ein sogenanntes
Frontteil 28, das an die linke Seite der Längsachse
B-B angrenzt;
- – ein
sogenanntes Seitenteil 30, das an die rechte Seite der
Längsachse
B-B angrenzt und in einem Winkelbereich angeordnet ist, der durch
die bewegliche optische Achse D-D überstrichen werden kann.
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Das
Frontteil 28 ist dazu bestimmt, dem Zusatzscheinwerfer 18 die
Ausführung
wenigstens eines zusätzlichen
vorschriftsmäßigen Lichtbündels, zum
Beispiel ein Lichtbündel
für Fahrten
auf Autobahnen oder Autobahnlicht Fa zu ermöglichen, wenn sich der Reflektor 20 in
seiner Winkelruhestellung befindet.
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Um
das Autobahnlicht Fa zu erzeugen, versucht man die Lichtstrahlen
in der Längsachse
B-B zu bündeln.
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Die
optische Achse des Frontteils 28 ist parallel zur Längsbezugsachse
B-B, und ihre Brennebene ist in der Nähe des zweiten Brennpunktes
des Reflektors 20 angeordnet, wenn sich der Reflektor 20 in seiner
Winkelruhestellung befindet.
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Das
Frontteil 28 ist hier in Form einer halbzylindrischen,
plankonvexen Linse ausgeführt,
das heißt,
dass das Frontteil einen Halbzylinder mit einer horizontalen, zur
Längsachse
B-B senkrechten Achse bildet.
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Befindet
sich der Reflektor 20 in seiner Ruhestellung, dringen die
von der Lichtquelle 22 ausgesandten Lichtstrahlen in das
Frontteil 28 über
dessen zur Längsachse
B-B allgemein orthogonale plane Rückseite 32 ein und
treten an seiner zylindrischen konvexen Seite 34 aus.
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Das
Seitenteil 30 ist so ausgeführt, dass eine Veränderung
des Kurvenlichtbündels
Fv in Abhängigkeit
vom Schwenkwinkel av bewirkt wird, den die bewegliche optische Achse
D-D mit der Längsachse B-B
bildet.
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Insbesondere
muss das Seitenteil 30 eine horizontale Auffächerung
des Kurvenlichtbündels
Fv proportional zum Schwenkwinkel av bewirken.
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Gemäß der hier
dargestellten Ausführungsart
umfasst das Seitenteil 30 in 3 von rechts nach
links:
- – ein
Seitenendstück 36,
dessen optische Achse E-E mit der Längsachse B-B einen bestimmten Winkel
bildet, der im Wesentlichen dem größten Schwenkwinkel avmax entspricht;
- – ein
erstes Zwischenstück 38,
das an die linke Seite des Seitenendstücks 36 angrenzt;
- – ein
zweites Zwischenstück 40,
das auf einer Seite an das erste Zwischenstück 38 und auf der
anderen Seite an das Frontteil 28 angrenzt.
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Das
Seitenendstück 36 hat
hier die Form einer plankonvexen Kugellinsenhälfte.
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Es
wird hier der Ausdruck "Kugel" verwendet, um die
allgemeine Form der Linse zu bezeichnen, die allgemein einer Rotationsform
entspricht.
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Das
Endstück 36 umfasst
einen halbrunden Rand 42, der derart an das erste Zwischenstück 38 angrenzt,
dass keine Sprünge
zwischen den Flächen des
Endstücks 36 und
denen des ersten Zwischenstücks 38 entstehen.
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Die
optische Achse E-E des Endstücks 36 verläuft durch
die von dem halbrunden Rand 42 definierte Ebene. Sie entspricht
der optischen Achse der vollständigen
Kugellinse.
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Das
erste Zwischenstück 38 hat
allgemein die Form einer halbzylindrischen Linse, wobei die Achse
des Zylinders horizontal und senkrecht zur optischen Achse E-E des
Endstücks 36 verläuft.
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Die
Eintrittsrückseite 44 des
ersten Zwischenstücks 38 ist
plan und verlängert
die Eintrittsrückseite 46 des
Endstücks 36,
wie in 3 dargestellt, nach links.
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Die
konvexe Austrittsseite 48 des ersten Zwischenstücks 38 hat
ein Wellenprofil in einer horizontalen Ebene, wie in der Draufsicht
von 3 zu erkennen ist.
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Dieses
Wellenprofil entsteht dadurch, dass sich das konvexe Profil des
ersten Zwischenstücks 38 im
Querschnitt durch eine Vertikalebene entlang des Seitenteils 30 derart
verändert,
dass die Breite des Kurvenlichtbündels
Fv ausgehend von der Ruhestellung allmählich mit Zunahme des Schwenkwinkels
av zunimmt.
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Das
Wellenprofil muss auch eine Lichtzufuhr in einem Bereich rechts
vom Kurvenlichtbündel
Fv, zum Beispiel bei einem Schwenkwinkel av zwischen zehn und zwanzig
Grad, und in einem Bereich links vom Kurvenlichtbündel Fv,
zum Beispiel bei einem Schwenkwinkel av zwischen zwanzig und dreißig Grad,
ermöglichen.
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Das
zweite Zwischenstück 40 ist
hier als halbzylindrische Linse in der Verlängerung des Frontteils 28 ausgebildet.
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Die
Eintrittsrückseite 50 des
zweiten Zwischenstücks 40 ist
demnach plan und verlängert
die Eintrittsrückseite 32 des
Frontteils 28, wie in 3 dargestellt,
nach rechts.
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Das
Profil des zweiten Zwischenstücks 40 verändert sich
im Querschnitt durch eine Vertikalebene entlang des Seitenteils 30 derart,
dass die Breite des Kurvenlichtbündels
Fv ausgehend von der Ruhestellung allmählich mit Zunahme des Schwenkwinkels
av zunimmt.
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Das
zweite Zwischenstück 40 ist
aus mehreren einzelnen Abschnitten 52 einer zylindrischen
Linse gebildet, die in einer Horizontalebene bezüglich der Austrittsseite 34 des
Frontteils 26 jeweils eine geneigte konvexe Austrittsseite 54 aufweisen.
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Die
Neigung der Austrittsseite 54 jedes einzelnen Abschnitts 52 ist
derart, dass diese Austrittsseite 54 im Wesentlichen orthogonal
zu dem zugeordneten Schwenkwinkel av, das heißt dem Auftreffwinkel der beweglichen
optischen Achse D-D auf der Eintrittsseite 50 des einzelnen
Abschnitts 52 ist.
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In 3 wurde
zum besseren Verständnis der
Erfindung eine bestimmte Anzahl von einzelnen Abschnitten 52 dargestellt
und die Größe der Verschiebung
zwischen zwei aneinander grenzenden Austrittsflächen 54 grafisch übertrieben
dargestellt, wodurch ein Sägezahnprofil
entsteht. In Wirklichkeit sollte das Zwischenstück 40 besser mit einer
unendlichen Anzahl von einzelnen Abschnitten 52 derart ausgeführt werden,
dass sich der Wert der Neigung der Austrittsseiten 54 im
Wesentlichen, wie in 3 dargestellt, kontinuierlich
von links nach rechts verändert.
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Das
erste 38 und zweite 40 Zwischenstück bilden
zwischen sich eine allgemein vertikale Stoßfläche 56, die einen
bestimmten Schwenkwinkel av enthält.
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Vorteilhafterweise
wird das Linsenelement 26 durch das Gießen von zwei Teilen hergestellt,
die beispielsweise durch Kleben miteinander verbunden werden. Ein
erstes Teil wird von dem Frontteil 28 und dem zweiten Zwischenstück 40 gebildet,
ein zweites Teil von dem Endstück 36 und
dem ersten Zwischenstück 38.
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Diese
zweiteilige Ausführung
erleichtert das Entformen und verringert so die Herstellungskosten des
Linsenelements 26.
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Allgemein
ist festzustellen, dass das Seitenteil 30 des Linsenelements 26 eine
Reihe von einzelnen optischen Achsen bildet, die sich bezüglich der Längsbezugsachse
B-B allmählich
nach rechts neigen, indem sie allgemein der Winkelveränderung
der beweglichen optischen Achse D-D des Reflektors 20 folgen.
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Vorteilhafterweise
werden in geeigneten Bereichen der konvexen Fläche 48, 54 der
Zwischenstücke 38, 40 des
Seitenteils 30 des Linsenelements 26 Riffelungen 72 ausgeführt. Diese
Riffelungen 72 ermöglichen
es, den Strahlengang der Lichtstrahlen örtlich zu verändern, um
die Lichtmenge im Kurvenlichtbündel
Fv gleichmäßig und
optimal zu verteilen.
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Bei
den Riffelungen 72 handelt es sich beispielsweise um Prismen
oder Rillen, deren Form und Lage mit Hilfe einer Software berechnet
werden.
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Es
wird nun die Abdeckkappe 24 beschrieben, die dazu vorgesehen
ist, eine Hell-Dunkel-Grenze
in dem von dem Zusatzscheinwerfer 18 erzeugten Lichtbündel zu
bilden.
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Die
Abdeckkappe 24 dient dazu, ein Hindernis für die Lichtstrahlen
zu bilden, die von dem Scheinwerfer 18 an der Vorderseite
des Fahrzeugs 10 möglicherweise
oberhalb der Horizontlinie ausgesandt werden.
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Die
Abdeckkappe 24 weist im Wesentlichen zwei identische, vertikale,
rechteckige, parallele Platten 58, 60 auf, die
hintereinander entlang der Längsachse
B-B angeordnet und allgemein in Längsrichtung aneinander gereiht
sind.
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Jede
Platte 58, 60 umfasst:
- – ein Frontteil 62,
das im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse B-B ist und allgemein
in der Brennebene des Frontteils 28 des Linsenelements 26 angeordnet
ist; und
- – ein
Seitenteil 64, das derart ausgebildet ist, dass es im Wesentlichen
orthogonal zu wenigstens einer optischen Achse des Seitenteils 30 des
Linsenelements 26 ist.
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Das
Seitenteil 64 bildet mit dem Frontteil 62 eine
Kante 65 in Höhe
des Schwenkwinkels av, der der Stoßfläche entspricht.
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Das
Seitenteil 64 weist hier einen ersten Abschnitt 66 auf,
der sich von der Kante aus bis zur optischen Achse E-E des Endstücks 36 des
Linsenelements 26 erstreckt und der im Wesentlichen parallel zur
Eintrittsseite 44 des ersten Zwischenstücks 38 des Linsenelements 26 ist.
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Das
Seitenteil 64 weist einen zweiten Abschnitt 68 auf,
der sich in 3 von der optischen Achse E-E
des Endstücks 36 aus
nach rechts erstreckt und bezüglich
des Linsenelements 26 derart gebogen ist, dass das von
diesem zweiten Abschnitt 68 gebildete Profil im Querschnitt
durch eine Horizontalebene allgemein in der Brennebene des Endstücks 36 enthalten
ist, das allgemein ein gebogenes Profil aufweist.
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Die
Verwendung von zwei parallelen Platten 58, 60 zur
Herstellung der Abdeckkappe 24 dient dazu, der Abdeckkappe 24 eine
gewisse Dicke zu verleihen, um die Schwankungen des Wertes der Brennweite
in Abhängigkeit
von der Winkelposition des Reflektors 20 auszugleichen.
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Als
(nicht dargestellte) Variante können
die beiden Platten 58, 60 der Abdeckkappe 24 durch eine
einzige, dickere Platte ersetzt werden.
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Verwendet
man nur eine Platte 58 mit geringer Dicke, so kann die
Abbildung der vom oberen Rand der Abdeckkappe 24 gebildeten
Hell-Dunkel-Grenze unscharf sein.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Abdeckkappe 24 außerdem einen oberen Teil in
Form einer zusätzlichen
vertikalen, rechteckigen Platte 70, die hier in derselben
Ebene wie das Frontteil 62 der hinteren Platte 58 über dieser
angeordnet ist.
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Der
untere Rand der zusätzlichen
Platte 70 begrenzt auf diese Weise mit dem oberen Rand
des Frontteils 62 ein "Fenster" mit bestimmter Höhe für den Durchlass
der von der Lichtquelle 22 ausgesandten Lichtstrahlen.
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Die
Funktion der zusätzlichen
Platte 70 besteht darin, die Höhe des von dem Scheinwerfer 18 erzeugten
Lichtbündels
in Längsrichtung
zu verringern. Insbesondere zielt die zusätzliche Platte 70 darauf
ab, die Menge des nahen Lichts, das heißt das in der Nähe des Fahrzeugs 10 auf
den Boden ausgesandte Licht zu verringern, wenn sich der Reflektor 20 in
seiner Ruhestellung befindet und der Scheinwerfer 18 ein
Autobahnlichtbündel
Fa erzeugt.
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Es
wird nun die Funktion der Zusatzscheinwerfer 18 des Fahrzeugs 10 insbesondere
mit Bezug auf 4 bis 6 beschrieben.
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Die
Schemata aus 4 bis 6 zeigen die
Lichtmengenverteilung auf einem Schirm, der in einer Entfernung
von fünfundzwanzig
Metern vor dem Fahrzeug 10 platziert wurde.
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Es
ist anzumerken, dass die Zusatzscheinwerfer 18 für einen
gleichzeitigen Betrieb mit den Abblendlichtscheinwerfern 16 des
Fahrzeugs 10 vorgesehen sind. Es wird also davon ausgegangen,
dass die Abblendlichtscheinwerfer 16 bei sämtlichen
Beleuchtungsfunktionen eingeschaltet sind.
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Fährt das
Fahrzeug 10 im Wesentlichen geradeaus, befindet sich der
Reflektor 20 in seiner Winkelruhestellung.
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Fährt das
Fahrzeug 10 auf einer Autobahn, sind die Zusatzscheinwerfer 18 der
beiden Leuchteneinheiten 12, 14 ebenfalls eingeschaltet.
Sie erzeugen in diesem Fall jeweils ein zusätzliches Lichtbündel oder
Autobahnlicht Fa. Das von dem Zusatzscheinwerfer 18 der
rechten Leuchteneinheit 14 erzeugte Autobahnlichtbündel Fa
ist durch Isolux-Kennlinien in 4 dargestellt.
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Bei
Betrachtung von 4 ist festzustellen, dass das
Lichtbündel
Fa allgemein auf die vertikale Achse v'v zentriert ist und eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze
auf der horizontalen Achse h'h
bildet.
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Der
maximale Ausleuchtungsbereich Zmax ist hier leicht auf die rechte
Seite der vertikalen Achse v'v
verschoben. Diese Verschiebung wird durch das von dem Zusatzscheinwerfer 18 der
linken Leuchteneinheit 12 erzeugte (nicht dargestellte)
Autobahnlichtbündel
Fa ausgeglichen, dessen maximaler Ausleuchtungsbereich Zmax symmetrisch
auf die linke Seite der vertikalen Achse v'v verschoben ist, so dass das durch
die Überlagerung
der Autobahnlichtbündel Fa
der beiden Zusatzscheinwerfer 18 gebildete gesamte Autobahnlichtbündel Fa
auf die vertikale Achse v'v
zentriert ist.
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Fährt das
Fahrzeug 10 nicht auf einer Autobahn und fährt es zum
Beispiel in eine Rechtskurve, so nimmt der Einschlagwinkel der Räder ausgehend von
null zu. Der Zusatzscheinwerfer 18 der rechten Leuchteneinheit 14 ist
eingeschaltet, und der Reflektor 20 wird proportional zum
Einschlagwinkel geschwenkt und bildet auf diese Weise einen Schwenkwinkel
av bezüglich
der Längsbezugsachse
B-B.
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Das
von dem Zusatzscheinwerfer 18 bei einem Schwenkwinkel av
von ungefähr
zwanzig Grad erzeugte Kurvenlichtbündel Fv20 ist durch die Isolux-Kennlinien
in 5 dargestellt. Es ist anzumerken, dass in 5 die
Achse v'v bezüglich der Längsachse
B-B um zwanzig Grad nach rechts verschoben ist, während in 4 die
Achse v'v senkrecht
zur Längsachse
B-B verläuft.
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Es
ist festzustellen, dass das Kurvenlichtbündel Fv20 in der Breite stärker aufgefächert wird als
das Autobahnlichtbündel
Fa, insbesondere auf der rechten Seite bezüglich der vertikalen Achse
v'v, während der
maximale Ausleuchtungsbereich Zmax allgemein auf die vertikale Achse
v'v zentriert ist.
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In
vergleichbarer Weise ist das von dem Zusatzscheinwerfer 18 bei
einem Schwenkwinkel av von ungefähr
vierzig Grad erzeugte Kurvenlichtbündel Fv40 durch die Isolux-Kennlinien
in 6 dargestellt, wobei die vertikale Achse v'v bezüglich der Längsachse
B-B um vierzig Grad nach rechts verschoben ist.
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Es
ist hier eine noch stärkere
Auffächerung des
Lichtbündels
Fv40 festzustellen, wobei der maximale Ausleuchtungsbereich Zmax
bezüglich
der vertikalen Achse v'v
leicht nach links verschoben ist und das Lichtbündel Fv40 außerdem in
der Höhe
stärker aufgefächert ist.
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7 zeigt
schematisch die Funktionsweise des Zusatzscheinwerfers 18,
wenn er ein Autobahnlichtbündel
Fa erzeugt.
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Es
ist festzustellen, dass in einer durch die optischen Achsen des
Linsenelements 26 verlaufenden Horizontalebene die von
der Lichtquelle 22 zum Reflektor 20 ausgesandten
Lichtstrahlen R1, R2 in einer zur Längsachse B-B im Wesentlichen
parallelen Richtung zum Linsenelement 26 reflektiert werden, da
der Reflektor 20 ein parabolisches Profil aufweist.
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Die
Strahlen R1, die die Rückseite 32 des Frontteils 28 erreichen,
werden von dem Linsenelement 26 nicht abgelenkt.
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Die
Strahlen R2, die die Rückseite 46 des Seitenteils 30 erreichen,
werden zur Längsachse
B-B abgelenkt.
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Gemäß einer
in 8 dargestellten Ausführungsvariante der Erfindung
ist das Frontteil 74 des Linsenelements 26 als
halbe Kugellinse ausgebildet, und das Seitenteil 76 als
halbzylindrische Linse.
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Damit
die Breite des Kurvenlichtbündels
Fv mit dem Schwenkwinkel av zunimmt, muss bei einer solchen Form
des Linsenelements 26 ein Reflektor 20 vorgesehen
werden, dessen horizontale Erzeugende und vertikale Erzeugende im
Wesentlichen elliptisch sind.
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Auf
diese Weise wird die Abbildung des Lichtbündels Fa in der Achse A-A des
Fahrzeugs 10 optimiert, und die Abbildung des Kurvenlichtbündels Fv
auf der Seite verteilt sich seitlich.
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Die
Funktionsweise des Scheinwerfers 18 gemäß dieser Ausführungsvariante
ist in 8 dargestellt.
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Es
ist festzustellen, dass in einer durch die optischen Achsen des
Linsenelements 26 verlaufenden Horizontalebene die von
der Lichtquelle 22 zum Reflektor 20 ausgesandten
Lichtstrahlen R3, R4 zum zweiten Brennpunkt der von dem Reflektor 20 gebildeten
Ellipse reflektiert werden und dabei konvergieren, da der Reflektor 20 ein
elliptisches Profil aufweist. Die Strahlen R3, R4 erreichen somit
die Eintrittsrückseiten
des Linsenelements 26 mit bestimmten Neigungswinkeln, so
dass die Strahlen R3, R4 von dem Frontteil 74 und dem Seitenteil 76 des
Linsenelements 26 zur Längsachse
B-B abgelenkt werden.