CN111336468B - 用于车辆前照灯的照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆前照灯、尤其是用于单轨车辆前照灯的照明装置，其包括：‑光学单元，其被配置成形成具有截止线的光分布，以及‑调节机构，其用于借助于枢轴轴承围绕第一轴线旋转所述光学单元（100），其中枢轴轴承包括第一环和第二环，其中，光学单元附接到第一环，并且其中，调节机构包括：附接到第二环的保持器；插入保持器的开口区域中的齿轮元件，所述齿轮元件附接到第一环；以及具有齿条的线性驱动器，其被配置成产生齿条沿着第二轴线的线性运动，以便将齿条的线性运动转换成齿轮元件和光学单元围绕第一轴线的角度运动。

Description

用于车辆前照灯的照明装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆前照灯、尤其是用于单轨车辆前照灯的照明装置，其包括：
-具有至少一个光源的光学单元，所述光学单元被配置成形成具有截止线的光分布，所述光分布被照射到主光束方向中，以及
-调节机构，所述调节机构用于借助于枢轴轴承使所述光学单元围绕第一轴线旋转，其中，所述第一轴线平行于所述主光束方向定向。
此外，本发明涉及一种稳定的照明装置，其包括至少一个根据本发明的照明装置、外部控制单元和至少一个侧倾角传感器，所述侧倾角传感器被配置成确定起始于照明装置的限定标准位置的围绕第一轴线的侧倾角，所述外部控制单元被配置成频繁地、优选恒定地从所述至少一个侧倾角传感器接收侧倾角并且控制调节机构以便将光学单元保持在标准位置中。
此外，本发明涉及一种用于单轨车辆的车辆前照灯，其包括至少一个照明装置和/或至少一个稳定的照明装置。
背景技术
在单轨机动车辆（诸如摩托车）的情况下遇到的问题是，由于车辆的倾斜，它们围绕弯道行驶。通常，与摩托车或摩托车的叉刚性连接的前照灯不再能够以最佳方式照亮摩托车前方的道路。
应当注意，本发明基本上适用于在转弯期间经历倾斜的每个车辆。
光分布的设置、特别是近光分布的设置是由法律规定的，并且是在车辆直立时测量的。在每次转弯时，车辆与前照灯或照明装置一起围绕车辆的纵向轴线倾侧。
结果，一方面，弯道中的能见度降低，另一方面，迎面而来的交通被眩目。这导致对交通安全的显著损害。
在现有技术中存在各种方法来补救这个问题；例如，可以提及的是，人们可以以相应可移动的方式做出将整个前照灯定位在摩托车中的设置，使得前照灯可以在摩托车倾斜时简单地摆动。
这是不利的，因为定位摩托车的整个前照灯是昂贵的，并且还因为当围绕弯道行驶时整个前照灯必须摆动。结果，人们必须移动相对大的质量，移动变慢，并且此外，需要很大的结构空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种增强的照明装置。
为了实现该目的，最初提到的类型的照明装置被进一步开发，这种开发在于，枢轴轴承包括第一环和第二环，第一环和第二环同心地布置并且可围绕第一轴线相对于彼此旋转，其中，光学单元附接到第一环，并且在于，
调节机构包括
-保持器，其附接到第二环，
-齿轮元件，其插入所述保持器的开口区域中并且可围绕所述第一轴线旋转，所述齿轮元件附接到枢轴轴承的第一环，以及
-具有齿条的线性驱动器，所述线性驱动器附接到保持器并且被配置成产生所述齿条沿着第二轴线的线性运动，
其中，齿条被配置成与齿轮接合，以便将齿条的线性运动转换成所齿轮元件和光学单元围绕第一轴线的角度运动。
如果，当机动车辆沿着弯道行驶时向弯道中倾斜时，那么只有在道路上形成光分布、优选具有截止线的近光分布的光学单元围绕第一轴线倾侧或旋转，使得相应地适应道路上的光图像。现在不再需要像现有技术中的情况那样旋转整个前照灯。
通过旋转整个光学单元，人们可以确保整个光图像或光分布相应地旋转并且不仅仅是其部分旋转。这防止了对适应于车辆的倾斜的光分布的不期望的干扰效应。
例如，摩托车前照灯具有根据法律要求成形的光束图案，以照亮前方的道路而不使相反方向的交通眩目。图案在其与水平线对准时满足所有要求。然而，当摩托车在转弯时侧倾时，在弯道内侧上的光束范围显著减小，因此导致驾驶员不能看到在他的路径中的前方物体的安全风险，同时在弯道外侧上的光束使相反方向的交通目眩。
有利地，光学单元布置在枢轴轴承的一侧上，并且保持器布置在枢轴轴承的背对光学单元的一侧上。
这种布置非常节省空间，特别是在照明装置布置在车辆前照灯中的情况下。
优选地，线性驱动器包括致动元件，优选地为杆形元件，齿条附接在该杆形元件上，所述致动元件可沿着第二轴线移动。
有利地，齿轮元件包括基体，齿轮从该基体突出，所述基体插入保持器的开口区域中。
在照明装置的组装状态下，齿轮沿着第一轴线从基体突出。
齿轮元件可以由一种材料的一体件或者单个模制件制成。
有利地，调节机构包括内部控制单元以控制线性驱动器。
优选地，枢轴轴承是滚珠轴承或滑动轴承。
优选地，光学单元包括至少一个光形成部件，该光形成部件被配置成通过形成由所述至少一个光源发射的光来形成光学单元的光分布，其中，所述至少一个光学单元被布置在安装件上，所述安装件被附接到枢轴轴承的第一环。
优选地，光学单元包括至少一个散热器，其被配置成消散至少一个光源的热量。
有利地，所述至少一个光源布置在所述至少一个散热器上。
有利地，所述至少一个散热器被配置为安装件。
有利地，所述安装件是被配置成消散所述至少一个光源的热量的散热器。
有利地，所述至少一个光形成部件被设计为反射器和/或光导元件。
有利地，所述至少一个光形成部件被设计为光导元件。光导元件表示几何形状允许全内反射的任何部分/材料/介质。
有利地，光学单元包括至少一个投影透镜和/或遮光件。
有利地，光学单元可以围绕第一轴线在0°和70°之间的角度内旋转。
该目的也可以通过用于照射稳定光分布的稳定的照明装置来实现，该稳定的照明装置包括至少一个照明装置、外部控制单元和至少一个侧倾角传感器，该侧倾角传感器被配置成确定起始于照明装置的限定标准位置的围绕第一轴线的侧倾角，所述外部控制单元被配置成频繁地、优选恒定地从所述至少一个侧倾角传感器接收侧倾角并且控制调节机构以便将光学单元保持在标准位置中。
更具体地，稳定的照明装置被配置成用于在面对车辆相对于水平线的侧倾角的变化的时候自动地维持水平调平的光束或光分布的图案。
标准位置表示可旋转光学单元在摩托车的直线向前行驶期间呈现的正常位置，并且当以光学单元围绕第一轴线的旋转角度表示时，标准位置由零角度位置表示。因此，光学单元可以从标准位置旋转高达+/-35°。
车辆的侧倾角可以通过各种已知的技术来确定；例如，其可以经由超声波或陀螺仪或通过摩托车叉腿中的压力比较来确定。
该目的也可以通过用于单轨车辆的车辆前照灯来实现，该车辆前照灯包括至少一个照明装置和/或至少一个稳定的照明装置。
附图说明
下面，为了进一步展示本发明，讨论了说明性和非限制性实施例，如附图所示，附图示出：
图1A是包括光学单元和用于旋转光学单元的调节机构的照明装置的透视图；
图1B是沿着图1A的轴线B-B的示意性横截面，
图2A是图1A的照明装置的后视图，
图2B是图2A或图1A的调节机构的线性驱动器和齿轮元件的详细视图；
图3A是直线向前行驶的单轨车辆的车辆前照灯的光分布的示意图；
图3B是根据现有技术的沿着弯道行驶的单轨车辆的车辆前照灯的光分布的示意图；
图3C是行驶中的沿弯道倾斜的单轨车辆的根据本发明的车辆前照灯光分布的示意图；以及
图4是稳定的照明装置的示意图。
具体实施方式
图1A以透视图示出了用于车辆前照灯、尤其是用于单轨车辆前照灯的照明装置1。图1A的照明装置1包括具有两个光形成部件的光学单元100，其形成为反射器110，所述反射器110被配置成形成具有截止线的光分布，其分别借助于两个光源101的光照射到主光束方向X1中。光学单元100还包括散热器120，其被配置成消散光源101的热量，其中反射器110和光源101被安装在散热器120上。
照明装置1还包括调节机构200，以用于借助于枢轴轴承300围绕第一轴线X旋转光学单元100，如图1B所示，其中，第一轴线X平行于主光束方向X1定向。
枢轴轴承300包括第一环310和第二环320，第一环310和第二环320同心地布置并且可围绕第一轴线X相对于彼此旋转，其中，光学单元100附接到第一环310。枢轴轴承300可以是滚珠轴承或滑动轴承，其中，光学单元100可以以70°的最大角度围绕第一轴线X旋转。
调节机构200包括：保持器210，其附接到第二环320；齿轮元件220，其包括齿轮222从其突出的基体221，所述基体221插入保持器210的开口区域中并且可围绕第一轴线X旋转，所述齿轮元件220附接到枢轴轴承300的第一环310，所述调节机构还包括具有齿条231的线性驱动器230，所述线性驱动器230附接到保持器210并且被配置成产生齿条231沿着第二轴线A的线性运动。
齿轮元件220可以制成为一种材料的一体件或者单个模制件。
此外，光学单元100布置在枢轴轴承300的一侧上，并且保持器210布置在枢轴轴承300的背对光学单元100的一侧上。
如例如在图2B中可以更详细地看到的，齿条231与齿轮元件220接合，以便将齿条231沿着第二轴线A的线性运动转换成齿轮元件220和光学单元100围绕第一轴线X的角度运动。线性驱动器230包括其上附接有齿条231的致动元件232，所述致动元件232被配置成执行沿着第二轴线A的线性运动。
在图2B所示的示例中，调节机构200包括内部控制单元（未示出）以控制线性驱动器230。
图3A示出了具有用于稳定光分布10的稳定的照明装置2的摩托车20，其中，摩托车20以无倾侧或任何侧倾角向前直线行驶，这确定了摩托车20和/或光分布10的标准位置，并且光分布10的截止线11平行于水平线H。整个照明装置可以以固定的方式布置在借助于覆盖盘或前照灯透镜封闭的壳体（未示出）中，并且在对应的开口中被内置到机动车辆中。
图3B示出了具有现有技术的车辆前照灯的倾斜摩托车21，其中由车辆前照灯形成的光分布10不围绕第一轴线X旋转，因此光分布10的截止线11在沿着弯道行驶期间不平行于地平线并且会使迎面而来的交通目眩。
图3C示出了图3A的摩托车，所述摩托车20沿着弯道行驶并且以侧倾角α倾斜，如在图3C中可以看到的。图3C中的光分布10由于稳定的照明装置2而对准或围绕第一轴线X旋转大约相同量的侧倾角α，但是沿倾侧的摩托车20的相反方向旋转或倾斜。
图4示出了图3A和3C的稳定的照明装置2的示意图，所述稳定的照明装置2包括至少一个根据本发明的照明装置1、外部控制单元410和至少一个侧倾角传感器420，该侧倾角传感器被配置成确定起始于照明装置1的限定标准位置（例如参考图3A的确定标准位置）的围绕第一轴线X的侧倾角α，所述外部控制单元410被配置成频繁地、优选恒定地从所述至少一个侧倾角传感器420接收侧倾角α并且控制调节机构200以便将光学单元100保持在标准位置中。换句话说，外部控制单元410使用来自侧倾角传感器420的信号来控制调节机构200，以调节光学单元100的旋转取向。
更具体地，稳定的照明装置2被配置成在面对车辆相对于水平线的侧倾角α的变化的时候自动地维持水平调平的光束或光分布的图案。
标准位置通常表示可旋转光学单元100在摩托车的直线向前行驶期间呈现的正常位置，并且当以光学单元100围绕第一轴线X的旋转角度表示时，标准位置由零角度位置表示。
车辆的侧倾角α可以通过各种已知的技术来确定；例如，其可以经由超声波或陀螺仪或通过摩托车叉腿中的压力比较来确定。
附图标记列表
照明装置 1
稳定的照明装置 2
光分布 10
截止线 11
摩托车 20
摩托车（现有技术） 21
光学单元 100
光源 101
光形成构件 110
散热器 120
调节机构 200
保持器 210
齿轮元件 220
基体 221
齿轮 222
线性驱动器 230
齿条 231
致动元件 232
枢轴轴承 300
第一环 310
第二环 320
外部控制单元 410
侧倾角传感器 420
侧倾角 α（阿尔法）
第一轴线 X
主波束方向 X1
第二轴线 A
水平线 H

Claims (14)

1.一种用于车辆前照灯的照明装置（1），包括：
-具有至少一个光源（101）的光学单元（100），所述光学单元（100）被配置成形成具有截止线的光分布，其中，所述光分布沿主光束方向（X1）照射，以及
-调节机构（200），其用于借助于枢轴轴承（300）围绕第一轴线（X）旋转所述光学单元（100），其中，所述第一轴线（X）平行于所述主光束方向（X1）定向，
其特征在于，
所述枢轴轴承（300）包括第一环（310）和第二环（320），所述第一环（310）和第二环（320）同心地布置并且能够围绕所述第一轴线（X）相对于彼此旋转，其中，所述光学单元（100）附接到所述第一环（310），并且在于
所述调节机构（200）包括
-保持器（210），其附接到所述第二环（320），
-齿轮元件（220），其插入所述保持器（210）的开口区域中并且能够围绕所述第一轴线（X）旋转，所述齿轮元件（220）附接到所述枢轴轴承（300）的所述第一环（310），以及
-具有齿条（231）的线性驱动器（230），所述线性驱动器（230）附接到所述保持器（210）并且被配置成产生所述齿条（231）沿着第二轴线（A）的线性运动，
其中，所述齿条（231）被配置成与所述齿轮元件（220）接合，以便将所述齿条（231）的线性运动转换成所述齿轮元件（220）和所述光学单元（100）围绕所述第一轴线（X）的角度运动，并且其中
所述光学单元（100）包括至少一个光形成部件（110），所述光形成部件被配置成通过形成由所述至少一个光源（101）发射的光来形成所述光学单元（100）的光分布，并且其中，所述光学单元（100）被布置在安装件上，所述安装件被附接到所述枢轴轴承（300）的所述第一环（310），其中
所述光学单元（100）包括至少一个散热器（120），其被配置成消散所述至少一个光源（101）的热量，其中
所述安装件是被配置成消散所述至少一个光源（101）的热量的散热器（120）。
2.根据权利要求1所述的用于车辆前照灯的照明装置（1），其中，所述车辆前照灯是单轨车辆前照灯。
3.根据权利要求1所述的用于车辆前照灯的照明装置（1），其中，所述光学单元（100）被布置在所述枢轴轴承（300）的一侧上，并且所述保持器（210）被布置在所述枢轴轴承（300）的背对所述光学单元（100）的一侧上。
4.根据权利要求1所述的用于车辆前照灯的照明装置（1），其中，所述线性驱动器（230）包括致动元件（232），所述齿条（231）被附接在所述致动元件上，所述致动元件（232）能够沿着所述第二轴线（A）移动。
5.根据权利要求1所述的用于车辆前照灯的照明装置（1），其中，所述齿轮元件（220）包括基体（221），齿轮（222）从所述基体突出，所述基体（221）插入所述保持器（210）的所述开口区域中。
6.根据权利要求1所述的用于车辆前照灯的照明装置（1），其中，所述调节机构（200）包括内部控制单元以控制所述线性驱动器（230）。
7.根据权利要求1所述的用于车辆前照灯的照明装置（1），其中，所述枢轴轴承（300）是滚珠轴承。
8.根据权利要求1所述的用于车辆前照灯的照明装置（1），其中，所述枢轴轴承（300）是滑动轴承。
9.根据权利要求1所述的用于车辆前照灯的照明装置（1），其中，所述至少一个光形成部件（110）被设计为反射器和/或光导元件。
10.根据权利要求1所述的用于车辆前照灯的照明装置（1），其中，所述光学单元（100）包括至少一个投影透镜和/或遮光件。
11.根据权利要求1所述的用于车辆前照灯的照明装置（1），其中，所述光学单元（100）能够围绕所述第一轴线（X）在0°和70°之间的角度内旋转。
12.一种用于照射稳定光分布的稳定的照明装置（2），包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆前照灯的照明装置（1）、外部控制单元（410）和至少一个侧倾角传感器（420），所述侧倾角传感器被配置成确定起始于所述照明装置（1）的限定标准位置的围绕所述第一轴线（X）的侧倾角（α），所述外部控制单元（410）被配置成频繁地从所述至少一个侧倾角传感器（420）接收侧倾角（α）并且控制所述调节机构（200）以便将所述光学单元（100）保持在所述标准位置中。
13.一种用于照射稳定光分布的稳定的照明装置（2），包括至少一个根据权利要求1-11中任一项所述的用于车辆前照灯的照明装置（1）、外部控制单元（410）和至少一个侧倾角传感器（420），所述侧倾角传感器被配置成确定起始于所述照明装置（1）的限定标准位置的围绕所述第一轴线（X）的侧倾角（α），所述外部控制单元（410）被配置成恒定地从所述至少一个侧倾角传感器（420）接收侧倾角（α）并且控制所述调节机构（200）以便将所述光学单元（100）保持在所述标准位置中。
14.一种用于单轨车辆的车辆前照灯，包括至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的用于车辆前照灯的照明装置（1）或至少一个根据权利要求12或13所述的用于照射稳定光分布的稳定的照明装置（2）。
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