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Die vorliegende Erfindung betrifft
Ellipsoid-Scheinwerfer für
Kraftfahrzeuge.
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Ein Scheinwerfer dieser Art besteht
herkömmlicherweise
aus einer im Bereich des ersten Brennpunkts eines Ellipsoid-Reflektors
angebrachten Lampe und einer Sammellinse, deren Brennebene in der
Nähe des
zweiten Brennpunkts des Reflektors verläuft, um die im zweiten Brennpunkt
vorhandene Abbildung auf die Fahrbahn zu projizieren.
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Dieser Scheinwerfer wird gegebenenfalls durch
einen im Wesentlichen in dieser Brennebene angeordneten Abschatter
ergänzt,
um ein Lichtbündel
mit Hell-Dunkel-Grenze
zu bilden, dessen Grenzen durch eine obere Kante des Abschatters
bestimmt werden.
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Die Linse ist ferner entweder unmittelbar
in die Scheibe des Scheinwerfers integriert oder der Scheinwerfer
weist eine separate, für
gewöhnlich glatte
Scheibe vor der Linse auf.
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In 1 sind
die einzelnen Elemente in ihrem herkömmlichem Aufbau dargestellt.
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Es ist somit eine Lampe La vorhanden,
die in einem Lampenhalter PL angebracht und an diesem mit einem
elastischen Haken oder einer Feder R befestigt ist. Der Lampenhalter
PL ist mit dem Reflektor M an dessen Rückseite um eine Lampenöffnung herum
zusammengebaut. Der Scheinwerfer weist ferner ein Zwischenstück PI auf,
das auf dem Rand der stirnseitigen Öffnung des Reflektors M angebracht
ist und diesen nach vorne verlängert.
Dieses Stück
PI umfasst eine Blende oder einen Abschatter E, der dazu bestimmt
ist, dem Lichtbündel
die gewünschte Hell-Dunkel-Grenze
zu verleihen, sowie einen Ring B, der dazu bestimmt ist, eine Linse
Le aufzunehmen und durch seine Ränder
zu halten.
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Aufgrund dieses bekannten Aufbaus
ist der einstückig
ausgeführte
Reflektor des Scheinwerfers zwangsläufig ein offener Reflektor,
egal ob durch Formgießen
oder Tiefziehen ausgeführt.
Hieraus folgt, dass die Aufnahme des von der Lampe ausgesandten
Lichtstroms begrenzt ist.
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Aus dem am 17.01.94 veröffentlichten
Dokument JP-U-04 5007 ist ein Ellipsoid-Scheinwerfer bekannt, bei dem der Reflektor
in zwei Teilen ausgeführt ist,
die miteinander quer zur optischen Achse zusammengefügt sind.
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Diese bekannte Lösung, deren Aufgabe darin besteht,
die Herstellung des Scheinwerfers zu erleichtern, bewirkt jedoch
keinerlei Verbesserung hinsichtlich der Aufnahme des Lichtstroms,
da es sich bei dem Reflektor weiterhin um einen offenen Reflektor
handelt.
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Aus der DE-C-427143 schließlich ist
ein Schweinwerfer wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definiert
bekannt.
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Dieser bekannte Scheinwerfer vermag
jedoch kein Lichtbündel
mit einer deutlichen Hell-Dunkel-Grenze zu erzeugen. Bei diesem
bekannten Scheinwerfer wird nämlich
als Mittel zum Bilden der Hell-Dunkel-Grenze eine Verlängerung
des Reflektors verwendet, die nach einer ersten Linse und vor einer
zweiten Linse eingreift. Die Verwendung von zwei Linsen erhöht ferner
die Kosten beträchtlich
und erschwert die Herstellung des Scheinwerfers.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es daher, einen Ellipsoid-Scheinwerfer vorzuschlagen, bei dem
die Aufnahme des von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstroms groß ist und
der zudem eine einfachere und kostengünstigere Struktur hat und der gleichzeitig
ein Lichtbündel
mit deutlicher Hell-Dunkel-Grenze zu erzeugen vermag, ohne Verkomplizierung
dieser Struktur und somit ohne damit einhergehende zusätzliche
Kosten.
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Die vorliegende Erfindung schlägt daher
einen Scheinwerfer wie im Patentanspruch 1 angegeben vor.
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Weitere bevorzugte Merkmale dieses Scheinwerfers
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende detaillierte
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung verdeutlicht, die beispielhaft in nicht einschränkender
Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt sind, in
denen:
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1 eine
schematische axiale Schnittansicht eines Ellipsoid-Scheinwerfers
nach dem Stand der Technik ist,
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1b eine
schematische axiale Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Ellipsoid-Scheinwerfers
ist,
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2 eine
perspektivische Zusammenbauzeichnung eines Scheinwerfers gemäß einer
ersten konkreten Ausführungsform
der Erfindung ist,
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3 eine
Draufsicht auf den Scheinwerfer aus 2 in
zusammengebauter Form ist,
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4 ein
axialer Horizontalschnitt durch den Scheinwerfer aus 2 und 3 in zusammengebauter Form ist,
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5 eine
Seitenansicht im Aufriss eines Teils des Scheinwerfers aus 2 und 3 ist,
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6 eine
Seitenansicht im Aufriss eines Teils eines Scheinwerfers gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist, und
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7 eine
Vorderansicht des Scheinwerfers aus 6 ist.
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Unter Bezugnahme auf zunächst 1b ist schematisch ein erfindungsgemäßer Ellipsoid-Scheinwerfer
dargestellt, der eine Lampe La, eine Linse Le und zwei Stücke 100 und 200 umfasst,
die senkrecht zur optischen Achse x-x des Scheinwerfers in Richtung
der Pfeile F2 zusammengefügt
werden können,
um einen Lampenhalter, einen Reflektor, ein mit einem Abschatten
versehenes Zwischenteil und einen mit einer Linse versehenen Ring
zu bilden. In dem vorliegenden Beispiel enden diese zwei Teile in
einer horizontalen Ebene, die durch die Achse x-x verläuft, wobei
dies jedoch in keiner Weise einschränkend ist.
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Das obere Stück 100 weist einen
eine obere Lampenhalterhälfte
bildenden Bereich PL',
einen eine obere Reflektorhälfte
bildenden Bereich M',
einen eine obere Zwischenteilhälfte
bildenden Bereich PI' und
einen eine obere Ringhälfte
bildenden Bereich B' auf.
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Längs
des oberen und unteren Randes des Flügels 302 sind ferner
rückwärtige 303 und
vordere 305 Einrichtungen ausgebildet, die dazu bestimmt sind, mit
Verbindungsklammern A zusammenzuwirken.
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Das Stück 300 umfasst ferner
ein von der Basis der Öffnungshälfte ausgehendes,
sich etwa 45° nach
oben und nach hinten erstreckendes, erstes schräges Abschatter- oder Blendenteil
E', das in seinem
oberen Teil, ausgehend von der vertikalen Verbindungsebene der zwei
Stücke 300 und 400 und
in Richtung des Teils 400 vorstehend, eine Verlängerung 312 aufweist.
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Das untere Stück weist ebenfalls einen eine untere
Lampenhalterhälfte
bildenden Bereich PL'', einen eine untere
Reflektorhälfte
bildenden Bereich M'', einen eine untere
Zwischenteilhälfte
bildenden Bereich PI" und
einen eine untere Ringhälfte
bildenden Bereich B'' auf. Das Teil PI'' ist ferner einstückig und nach oben vorstehend
mit einem Abschatten oder einer schrägen Blende E versehen, deren
oberer Rand im Wesentlichen in der Brennebene der Linse Le angeordnet
ist.
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Der Scheinwerfer gemäß 2 weist auch eine Feder
R zum Halten der Lampe La auf dem Lampenhalter auf.
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Durch Zusammenfügen der zwei Stücke 100, 200 in
Richtung der Pfeile F2 werden somit die vorstehend genannten entsprechenden
Teile gebildet, wobei die Linse Le zwischen den zwei Ringhälften B' und B" eingeklemmt ist,
nachdem sie vor dem Zusammenfügen
der Teile im rechten Winkel zu den Ringhälften angeordnet wurde. Die
beiden Brennpunkte des Reflektors sind mit Fa und Fb gekennzeichnet.
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Es ist festzustellen, dass sich der
Reflektor M insbesondere dank dieser Ausbildung in Richtung der
Linse schließen
und sich bis nahe der Brennebene der Linse Le oder gar über diese
hinaus erstrecken kann, um gegenüber
den bei Ellipsoid-Scheinwerfern bekannten Lösungen einen wesentlich größeren Lichtstrom
aufzunehmen.
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Die Stücke 100 und 200 können jeweils
einstückig
aus jedem geeigneten Material vorzugsweise durch Formgießen hergestellt
sein. Die Stücke
können
folglich aus Aluminiumlegierung, aus Zinklegierung, aus Duroplasten
oder aus bei hoher Temperatur schmelzbaren Harzen ausgeführt sein,
wobei diese Aufzählung
in keiner Weise einschränkend
ist. Die Stücke 100 und 200 können folglich
durch Tiefziehen von Stahl-, Messing-, Aluminiumblech oder jedem anderen
zum Tiefziehen geeigneten Material ausgeführt sein.
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Die Befestigung der zwei Stücke 100, 200 erfolgt
zum Beispiel durch Kleben, Verschrauben oder Verklipsen.
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Unter Bezugnahme auf 2 bis 5 wird
nun eine erste praktische Ausführungsform
eines derartigen Schweinwerfers beschrieben.
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In diesen und den folgenden Figuren
sind Elemente bzw. Teile, die denen aus 1b entsprechen oder ähnlich sind, soweit möglich mit
den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Bei dieser Ausführungsform sind der Lampenhalter,
der Reflektor, das Zwischenstück
und der die Linse tragende Ring aus zwei Stücken 300, 400 gebildet,
die in eine durch die optische Achse x-x des Scheinwerfers verlaufende
vertikale Ebene münden.
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Das linke Stück 300 (bei Betrachtung
des Scheinwerfers von vorne) weist ein eine linke Lampenhalterhälfte bildendes
Teil PL', ein eine
linke Reflektorhälfte
bildendes Teil M',
eine Zwischenteilhälfte PI' und eine Ringhälfte B' auf.
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Man sieht, dass sich der Ellipsoid-Reflektor beträchtlich
nach vorne ausdehnt und sich allmählich bis zu dem Zwischenteil
schließt.
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Das Stück 300 weist einen
Seitenflügel 301 auf,
der sich in einer vertikalen Ebene über die gesamte Höhe des Stücks im Wesentlichen
im mittleren Bereich des Reflektors erstreckt. Es umfasst auch einen
Flügel 302,
der sich in einer vertikalen Ebene erstreckt, die oberhalb und unterhalb
des Stücks
in der Nähe
der optischen Achse über
einen Großteil
der Scheinwerfertiefe verläuft.
Der Flügel 302 weist
eine Reihe von Zentrierstiften P auf.
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Das Zwischenteil PI' setzt sich aus einem
erweiterten Bereich 304 mit rechteckigem Querschnitt und
abgerundeten Ecken zusammen, in dem ein seitlicher Lüftungsschlitz 306 ausgebildet
ist. Dieses Zwischenteil PI' ist
hinten durch eine querverlaufende Wand geschlossen, in der eine
allgemein halbelliptische Öffnungshälfte 310 zum
Lichtdurchlass ausgebildet ist. Vorne ist es durch eine querverlaufende Wand
geschlossen, in der eine kreisförmige Öffnungshälfte zur
Aufnahme der Linse Le ausgebildet ist, wobei diese Öffnung von
einem Wulst 307 begrenzt ist, in dem eine Nut 308 zur
Aufnahme einer der Linse Le zugehörigen umlaufenden Halterippe ausgebildet
ist. Es ist somit eine Ringhälfte
B' zur Befestigung
der Linse gebildet.
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Längs
des oberen und unteren Randes des Flügels 302 sind ferner
rückwärtige 303
und vordere 305 Einrichtungen ausgebildet, die dazu bestimmt sind,
mit Verbindungsklammern A zusammenzuwirken.
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Das Stück 300 umfasst ferner
ein von der Basis der Öffnungshälfte ausgehendes,
sich etwa 45° nach
oben und nach hinten erstreckendes, erstes schräges Abschatter- oder Blendenteil
E', das in seinem
oberen Teil, ausgehend von der vertikalen Verbindungsebene der zwei
Stücke 300 und 400 und
in Richtung des Teils 400 vorstehend, eine Verlängerung 312 aufweist.
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Das Teil 400 ist im Wesentlichen
symmetrisch zu dem Teil 300 ausgeführt und weist einen Seitenflügel 401 auf,
der in derselben vertikalen Ebene wie der Flügel 301 ebenfalls über die
gesamte Höhe des
Scheinwerfers verläuft.
Es umfasst ferner einen Flügel 402,
der dazu bestimmt ist, in seiner gesamten Ausdehnung an dem Flügel 302 anzuliegen.
Der Flügel 402 weist
eine Reihe von Löchern
T auf, die dazu bestimmt sind, beim Zusammenfügen die Zentrierstifte P aufzunehmen.
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Die Zwischenteilhälfte PT'' ist
symmetrisch zu der Zwischenstückhälfte PT' und weist einen
seitlichen Lüftungsschlitz 406 auf.
Sie ist hinten ebenfalls durch eine querverlaufende Wand geschlossen,
in der eine Öffnungshälfte 410 ausgebildet
ist, die zusammen mit der Öffnungshälfte 310 eine
allgemein elliptische Öffnung
für den
Durchtritt des Lichts des zweiten Brennpunkts des Reflektors zur
Linse Le bildet. Die Zwischenteilhälfte PT'' ist
vorne durch eine querverlaufende Wand geschlossen, in der eine kreisförmige Öffnungshälfte ausgebildet
ist, die von einem Wulst 407 begrenzt ist, in dem eine
Nut 408 zur Aufnahme einer der Linse Le zugehörigen umlaufenden
Halterippe ausgebildet ist. Es ist somit eine Ringhälfte B'' zur Befestigung der Linse gebildet.
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Längs
des oberen und unteren Randes des Flügels 402 sind ferner
rückwärtige 403 und
vordere 405 Einrichtungen ausgebildet, die dazu bestimmt sind,
mit den entsprechenden Einrichtungen 303, 305 des
Stücks 300 zum
Verklipsen der Verbindungsklammern A zusammenzuwirken.
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Das Teil 400 umfasst ferner
ein von der Basis der Öffnungshälfte 410 ausgehendes,
sich etwa 45° nach
oben und nach hinten erstreckendes, zweites schräges Abschatter oder Blendenteil
E'', das eine Ausnehmung
aufweist, die dazu bestimmt ist, die Verlängerung 312 der Blendenhälfte E' aufzunehmen.
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Man sieht, dass durch diese Beschaffenheit der
Blende gewährleistet
ist, dass deren oberer Rand, der infolge der vorhandenen Verlängerung 312 praktisch
vollständig
nur durch das Stück 300 gebildet
wird, vollkommen kontinuierlich und regelmäßig ist, was der Qualität der Hell-Dunkel-Grenze
des erzeugten Lichtbündels
zu Gute kommt. Die Qualität der
Hell-Dunkel-Grenze des Lichtbündels
ist von einer eventuellen Positionsverschiebung zwischen den zwei
zusammengefügten
Stücken
unabhängig.
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Aufgrund der beschriebenen und dargestellten
schrägen
Ausrichtung des Abschatters kann die Aufnahme des von der Lampe
ausgesandten Lichtstroms zudem noch erhöht werden. Eine derartige Lösung erlaubt
es nämlich,
den Reflektor insbesondere im unteren Teil nach vorne weit über die
Brennebene der Linse hinaus zu verlängern, in deren Nähe sich
der obere Rand der Abschatterblende erstreckt. Die in Richtung des
zweiten Brennpunkts des Reflektors durch dessen am weitesten vorne
angeordneten Bereiche zurückgeworfenen
Lichtstrahlen werden erneut zum ersten Brennpunkt reflektiert, um
den effektiv von der Lichtquelle im Bereich des ersten Brennpunkts
ausgesandten Lichtstroms zu erhöhen.
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Die 6 und 7 zeigen eine zweite Ausführungsform
der Erfindung, die sich von der aus den 2 bis 5 vor
allem durch eine andere Anordnung der Lampe La unterscheidet.
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Diese erstreckt sich nämlich mit
einer vertikalen Achse, mit einem Lampenhalter, der durch zwei Lampenhalterhälften PL' und PL'' gebildet ist, die an der Basis der
Reflektorhälften
M' und M'' senkrecht zum ersten Brennpunkt gebildet
sind.
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Infolge einer derartigen Anordnung
der Lampe kann die Lichtleistung in dem Maße erhöht werden, in dem, von der
Lichtquelle aus gesehen, der Raumwinkel des mit dem Lampenhalter
versehenen Reflektorstücks
reduziert werden kann.