CH696067A5 - Aktuator für Fahrzeugscheinwerfer. - Google Patents

Description

  [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Aktuator für Fahrzeugscheinwerfer gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] In konventionellen Scheinwerfern gibt es nur zwei Einstellungsmöglichkeiten für die Charakteristik des gestrahlten Lichtbündels, nämlich Fernlicht und Abblendlicht. Neuere Bestrebungen gehen dahin, zusätzliche Einstellmöglichkeiten vorzusehen, z.B. könnten dies sein:
 Stadtlicht
 Begegnungslicht
 Autobahnlicht
 Schlecht-Wetter-Licht
 sämtliche obengenannten Funktionen umschaltbar für Rechts- und Linksverkehr

[0003] Für die zusätzlichen Lichtarten sind bereits die notwendigen gesetzlichen Regelungen in Sicht.

[0004] Um diese verschiedenen Lichtarten einstellen zu können, wird ein bewegliches Element in dem Lichtfluss im Inneren des Scheinwerfers angeordnet. Derartige Scheinwerfer sind z.B. aus DE-A-4 335 286 und der EP-A-1 052 446 bekannt.

   Insbesondere handelt es sich dabei um Scheinwerfer mit elliptischem Reflektor, wobei das bewegliche Element als ein im Wesentlichen walzenförmiges Element in der Nähe des zweiten Brennpunktes des Reflektors ausgebildet ist. Dieses Element soll im Weiteren als Blendenwelle bezeichnet werden. Zur Bewegung der Blendenwelle ist in der EP-A-1 052 446 extern ein Antrieb vorgesehen, der aus einem Motor mit einem darin eingesetzten Untersetzungsgetriebe besteht. Aufgrund seiner aus Einzelteilen bestehenden Konstruktion ist es jedoch relativ aufwendig, diesen Antrieb oder Aktuator zusammen mit dem Scheinwerfer im Chassis eines Fahrzeuges anzuordnen. Bei einem Stromausfall oder einem Fehler in der Steuerung bleibt dieser Antrieb auch in einer beliebigen, unvorhersehbaren Situation stehen, z.B. in der Position Fernlicht. Dies ist sicherheitstechnisch bedenklich oder sogar untragbar.

   Schliesslich treten wegen der engen Anordnung am Scheinwerfer auch hohe Temperaturbelastungen auf, z.B. Temperaturen von 130 deg. C bis 170 deg. C, die eine hohe thermische Belastung für den Antrieb darstellen und seine Funktionen beeinträchtigen können.

[0005] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, einen Aktuator anzugeben, der bei Ausfall der Steuerung einen sicheren Zustand des Scheinwerfers herstellt. Bevorzugt wird durch den erfindungsgemässen Aktuator auch den übrigen genannten Nachteilen des Standes der Technik abgeholfen.

[0006] Ein solcher Aktuator ist in Anspruch 1 angegeben.

   Die weiteren Ansprüche geben bevorzugte Ausführungsformen und Verwendungen des Aktuators an.

[0007] Der erfindungsgemässe Aktuator weist gemäss Anspruch 1 ein Rückstellmittel auf, das nur gegen eine federelastische Rückstellkraft aus einer Ruhestellung herausbewegt werden kann. Bei Ausfall der Antriebskraft wird das Rückstellmittel und damit auch der Aktuator und die von ihm angetriebene Blendenwelle in den Ruhezustand durch die Federkraft zurückbewegt. Dieser Ruhezustand kann z.B. das Abblendlicht sein.

[0008] Die Erfindung soll weiter an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Figuren dargestellt werden.
<tb>Fig. 1<sep>zeigt eine Gesamtansicht eines erfindungsgemässen Aktuators mit Blendenwelle und Reflektor;


  <tb>Fig. 2<sep>zeigt die Anordnung der funktionellen Elemente des Aktuators in einer Gesamtansicht;


  <tb>Fig. 3<sep>zeigt eine Ansicht von oben auf die Anordnung gemäss Fig. 2.

[0009] Fig. 1 zeigt eine Blendenwelle 1, die drehbar in einem Rahmen 3 angeordnet ist. Zur besseren Veranschaulichung ist die Lagerung der Blendenwelle 1 nur teilweise dargestellt. Hinter dem Rahmen 3 befindet sich der Reflektor 5 des Scheinwerfers. Vor der Blendenwelle 1 befindet sich z.B. die Ausgangslinse des Scheinwerfers (nicht dargestellt). Am einen Ende 7 der Blendenwelle 1 ist der Aktuator 9 angesetzt. Sämtliche Bauelemente des Aktuators 9 finden sich in einem im Wesentlichen geschlossenen Gehäuse 10, wodurch sie gegen äussere Einflüsse optimal abgeschirmt sind. Durch geeignete Materialwahl insbesondere für das Gehäuse 10 ist es darüber hinaus auch ohne Weiteres möglich, den Aktuator für die hohen Temperaturen von z.B. 130 deg. C bis 170 deg.

   C auszulegen, die in der Nähe des Reflektors 5 im Betrieb auftreten.

[0010] Im Inneren des Gehäuses 10 befindet sich im unteren, zylindrischen Teil 11 ein (Schritt-)Motor 13. Auf seiner Welle 14 befinden sich eine Schnecke 16 und ein Ritzel 18. Die Schnecke 16 ist mit einem zweigängigen Gewinde ausgestattet und kämmt mit einem Schneckenrad 20. Das Schneckenrad 20 sitzt auf der Welle 22, die aus dem Gehäuse 10 heraustritt und ausserhalb des Gehäuses mit einer Aufnahme oder Kupplung 24 für die Blendenwelle 1 versehen ist.

   Im Beispiel 1 handelt es sich um eine Aufnahme mit polygonalem Querschnitt, so dass der Aktuator einfach auf das ebenfalls polygonale Ende 7 der Blendenwelle 1 aufgeschoben werden kann und eine Formschlussverbindung zwischen Blendwelle 1 und Kupplung 24 des Aktuators herstellbar ist.

[0011] Das Ritzel 18 kämmt mit einem Schieber 26, der z.B. gleitend in entsprechenden Vorkehrungen des Gehäuses 10 verschiebbar angeordnet ist und an seiner Oberseite eine Verzahnung 28 passend zum Ritzel 18 trägt. Eine Feder 30 stützt sich zum Einen innen am Gehäuse 10 ab (nicht dargestellt) und ragt zum Anderen in eine Bohrung 32 im Schieber 26 hinein. Wie in Fig. 3, in der ein Teil 34 der Gehäusewandung in einer Schnittdarstellung gestrichelt angedeutet ist, zu erkennen ist, wird bei Bewegung des Schiebers 26 in Richtung des Pfeils 36 die Feder 30 komprimiert.

   Fällt die Antriebskraft des Motors 13 aus, z.B. bei Stromausfall, so drückt die Feder 30 den Schieber 26 entgegen der Richtung des Pfeils 36 in die Ausgangsstellung zurück, bis das Hinterende des Schiebers 26 am Gehäuse 10 anschlägt. Zusätzlich befindet sich am Schieber 26 seitlich eine leistenförmige Erhebung 40, die sich nur über einen Teil der Gesamtlänge erstreckt. Gegenüber der Leiste 40 ist ein Mikroschalter 42 angeordnet, dessen Betätigungsorgan 44 in den Bereich der Leiste 40 hineinragt. In einer hinteren Position des Schiebers 26 ist damit das Betätigungsorgan 44 eingedrückt, in einer vorderen Position des Schiebers 26 dagegen freigegeben.

   Dadurch können zwei verschiedene Zustände der Scheinwerferstrahl-Einstellungen detektiert werden.

[0012] Insgesamt wird damit ein Aktuator zur Verfügung gestellt, der bei äusserst kompakter Bauweise eine "fail-safe"-Funktion beeinhaltet, d.h. bei Stromausfall fährt der Aktuator automatisch in eine Grundstellung zurück, wodurch auch im verbundenen Scheinwerfer eine Lichtstrahl-Charakteristik eingestellt wird, die sicherheitstechnisch unbedenklich ist, z.B. Abblendlicht.

[0013] Durch die Verwendung eines Schneckengetriebes ist sichergestellt, dass die Blendenwelle sich nicht von selbst verstellt.

   Allgemein ist daher zwischen Motor und Ausgang des Aktuators ein selbstsperrendes Getriebe bevorzugt einzusetzen.

[0014] Durch das geschlossene Gehäuse kann der Aktuator nicht nur hohen Temperaturen widerstehen, sondern ist auch allgemein gut gegen andere äussere Einflüsse geschützt.

[0015] Aus der vorangehenden Beschreibung sind dem Fachmann eine Vielzahl Abwandlungen und Verbesserungen zugänglich, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, der in den Ansprüchen definiert ist.

   Denkbar ist z.B.:
 Neben Mikroschaltern kommen als Sensoren für Betriebszustände andere, auch kontinuierlich wirkende Bauelemente in Frage, wie Hallsonden/-generatoren, Potentiometer, optische Elemente (Lichtschranken, Reflexsensoren).
 In den Aktuator wird eine Steuerung integriert, so dass im Extremfall von aussen nur standardisierte Kommandos an die Steuerung übermittelt werden müssen, um eine bestimmte Einstellung zu bewirken. Der Fahrzeugkonstrukteur muss sich dann nicht mehr mit den Details wie Motorsteuerung und Sensorenabfrage befassen.

   Die Verbindung mit der Fahrzeugsteuerung kann z.B. über ein Bussystem erfolgen.
 Vorsehen mehrerer Mikroschalter zum Detektieren mehrerer verschiedener Zustände.
 Verwendung eines anderen elektrischen Antriebs anstelle eines Schrittmotors.
 Anstelle Schieber 26 und Feder 30 wird eine Feder direkt mit der Achse des Motors verbunden, z.B. eine Spiralfeder, die bei Ausfall den Motor und damit den Aktuator in die Grundstellung zurückdreht. Das Element, das die Spiralfeder mit der Motorwelle verbindet, kann als Nocke ausgebildet sein, die in Ruhe an einem Anschlag anliegt.

Claims (9)

1. Aktuator (9) für die Einstellung der Lichtstrahl-Charakteristik eines Fahrzeugscheinwerfers, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Motor (13), ein an den Motor angeschlossenes Getriebe (16, 20) mit einem Ausgang (24) und ein Rückstellmittel (26) umfasst, wobei das Rückstellmittel mit dem Motor mechanisch gekoppelt ist und eine Ruhelage aufweist, aus der es gegen die Wirkung eines federelastischen Rückstellelementes (30) herausbewegbar ist, wobei die mechanische Kupplung und das Rückstellelement derart gestaltet sind, dass bei Wegfall der Motorkraft das Rückstellmittel und damit der Aktuator durch das Rückstellelement in die Ruhelage zurückbewegbar ist.

2. Aktuator (9) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellmittel (26) einen beweglich angeordneten Rückstellkörper umfasst, der von dem Rückstellelement (30) in der Ruhelage gegen einen Anschlag angedrückt wird und der vom Motor vom Anschlag wegbewegbar ist.

3. Aktuator (9) gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstellkörper (26) eine Verzahnung (28) aufweist, in die ein vom Motor (13) angetriebenes Zahnrad (18) eingreift, insbesondere ein auf der Motorwelle (14) befestigtes Zahnrad.

4. Aktuator (9) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellmittel (26) auf einer vom Motor (13) angetriebenen Welle, insbesondere der Motorwelle (14) selbst, angebracht ist, und das Rückstellelement (30) im Wesentlichen tangential am Rückstellkörper (26) angreift.

5. Aktuator (9) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (14) des Motors (13) ein erstes Getriebeelement, insbesondere ein Zahnrad, des Getriebes und ein weiteres Betätigungsorgan, insbesondere ein zweites Zahnrad (18), trägt, wobei das Betätigungsorgan am Rückstellmittel (26) angreift, um eine kompakte Bauform des Aktuators zu erhalten.

6. Aktuator (9) gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der Motorwelle (14) als erstes Getriebeelement eine Schnecke (16) befindet, die mit einem Schneckenrad (21) kämmt, wobei die Welle (22) des Schneckenrades (20) den Abtrieb des Aktuators bildet.

7. Aktuator (9) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (42) vorhanden ist, der von einem der bewegten Aktuatorbestandteile, insbesondere Motor (13), Getriebe (16, 20) oder Rückstellmittel (26) betätigbar ist, um einen bestimmten Zustand des Aktuators zu detektieren.

8. Verwendung des Aktuators (9) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Einstellen eines beweglichen Elementes in einem Fahrzeugscheinwerfer, das der Einstellung der Lichtstrahl-Charakteristik des Scheinwerfers dient.

9. Fahrzeugscheinwerfer mit einem Aktuator (9) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator in Wirkverbindung mit einem beweglichen Element des Scheinwerfers steht, das der Einstellung der Lichtstrahl-Charakteristik des Scheinwerfers dient.