CZ20013568A3 - Světlomet pro motorová vozidla - Google Patents

Abstract

Světlomet pro motorová vozidla s režimem pro setkávací a dálkové světlo se skládá z reflektoru (1) parabolického tvaru, světelného zdroje (2), pevné neprůhledné clony (10), pohyblivé clony (11) a mechanismu zajišťujícího změnu režimu světla, kdy v režimu setkávacího světla leží optická osa zdroje (2) světla přinejmenším na optické ose reflektoru (1), jehož vzdálenost od vrcholu parabolyje větší než vzdálenost ohniska reflektoru k vrcholu paraboly a pohyblivá clona (11) společně s pevnou clonou (10) zabraňují paprskům jdoucím od zdroje (2) světla k spodní části reflektoru (1). V režimu dálkového světlaje zdroj (2) světla umístěn v blízkosti ohniska reflektoru (1) a pohyblivá clona (11) leží mimo světelný svazek jdoucí od zdroje (2) světla k spodní části reflektoru (1) s tím, že hlavní osa (8) polohovacího mechanismu se nachází mezi akčním členem (6) a zdrojem (2) světla, přičemž změna polohy zdroje (2) světla a pohyblivé clony (11)je provedena jednoduchým pákovým mechanismem, popřípadě paralelogramem, kde rotační ramena (4) jsou vůči sobě stále paralelní a upevnění zdroje (2) světla do pohyblivého pouzdra (3) je provedeno přední nebo zadní částí mechanismu. Mechanismus obsahuje pružně deformovatelný prvek (9), zaručující polohu zdroje (2) světla v poloze potkávacích světel a akčním členemje elektromagnet, lineární krokový motor, popřípadě stejnosměrný lineární motor, přičemž zdrojem (2) světla je xenonový zdroj světla, popř. halogenový zdroj světla a systém obsahuje pouze jeden druh clony a to pohyblivou clonu (11)nebo pevnou clonu (10).

Description

Světlomet pro motorová vozidla

Oblast techniky

Vynález se týká světlometu reflektorového typu pro motorová vozidla, u kterého je vyřešena mechanicko-optická konstrukce mechanismu sloužící ke změně prostorového rozložení světla. Této změny je dosaženo změnou polohy světelného zdroje a pohyblivé clony uvnitř reflektoru.

V jedné poloze světelného zdroje jde svazek světla konvergentně (divergentně) pod výraznou hranicí světla a tmy za účelem osvětlení potkávacího světla a v druhé poloze světelného zdroje je světelný svazek zhruba kolimovaný pro účely osvětlení dálkového světla. Taktéž změna polohy části pohyblivé clony umožňuje odstínění části reflektoru pro posílení světla v dálkové funkci světel.

Dosavadní stav techniky

Změnou polohy zdroje uvnitř reflektoru se dá měnit svazek paprsků vycházejících z reflektoru. Přesunem světelného zdroje z ohniska parabolického reflektoru přestává být odražený svazek kolimovaný.

Změnou vertikální polohy zdroje vzhledem k parabolickému reflektoru dojde rovněž k vertikálnímu posunu světelného svazku vycházejícího z parabolického reflektoru.

Na těchto fyzikálních principech je založena řada dvouvláknových žárovek, které využívají geometrické rozmístění vláken pro funkce dálkových a setkávacích světel. Při použití výbojkového zdroje světlaje tedy možností změnou polohy zdroje vzhledem k parabolickému reflektoru docílit k přesunu výboje z polohy pro setkávací světlo do polohy pro dálkové světlo. Zároveň lze tímto pohybem spřahnout pohyb části pohyblivé clony, která ve funkci dálkových světel odkrývá část dolního odražeče za účelem posílení dálkového světla. Dosavadní stav mechanismů sloužící k přesunu zdroje světla z jedné definované polohy do druhé definované polohy je řešen pomocí vodící dráhy, kdy akční člen posouvá v podélném směru držák zdroje světla, rotací světelného zdroje kolem pivotní osy, případně pomocí jiných složených pohybů, jenž přesunou zdroj světla z jedné definované polohy do jiné

definované polohy. (Patenty US005769525, DE19741377,DE 19710632). Nevýhodou těchto řešení je náchylnost systémů na mechanické vibrace v klidovém stavu, popřípadě délka zdvihu akčního členu nutného pro změnu polohy potkávacího světla. Další nevýhodou mechanismů sloužících ke změně funkce světel je pouze částečné využití reflektoru pro obě funkce (EP0942224). Tyto mechanismy umožňují pohyb pouze jednoho optického prvku jakoje světelný zdroj nebo neprůhledná clona.

Podstata vynálezu

Změna polohy optických prvků je vyřešena u světlometu, který se skládá z reflektoru přibližně parabolického tvaru, zdroje libovolného druhu světla, dvou neprůhledných clon a mechanismu sloužícího ke změně polohy zdroje světla a části pohyblivé clony z jedné definované polohy do druhé definované polohy. Změna dálkového a setkávacího světlaje umožněna změnou polohy dvou optických prvků, tj. zdroje světla a části pohyblivé clony v parabolickém reflektoru.

Uvnitř reflektoru je v blízkosti jeho optické osy x uložen zdroj světla v pohyblivém pouzdře tak, že referenční rovina zdroje světla je přinejmenším kolmá k optické ose x. Pohyblivé pouzdro je uchyceno pomocí rotačních ramen. Toto mechanické spojení má jeden stupeň volnosti umožňující rotaci rotačních ramen vzhledem k pohyblivému pouzdru. Rotační ramena jsou vzájemně paralelní a slouží k jak horizontální, tak k vertikální změně polohy zdroje světla. Rotační ramena jsou uchyceny k základně mechanismu s jedním stupněm volnosti, umožňující rotaci rotačních ramen vzhledem k základně mechanismu. Základním mechanickým konceptem změny polohy zdroje světlaje paralelogram v případě použití čtyř rotačních ramen, popřípadě jednoduchý pákový mechanismus v případě použití dvou rotačních ramen s nulovým stupněm volnosti vzhledem k pohyblivému dílu.

K základně mechanismu je připevněný elektromagnet, jenž slouží jako zdroj mechanické síly pro pohyb zdroje. Uvnitř elektromagnetu je umístěno jádro magnetu, jenž je spojeno s rotačními rameny takovým způsobem, že axiální pohyb jádra magnetu se přenese na rotační pohyb ramen a následně na mechanický pohyb pohyblivého pouzdra včetně zdroje světla.Délka zdvihu elektromagnetu je závislá na geometrickém uspořádaní pákového mechanismu. Přítažná síla elektromagnetu se vzrůstající vzdáleností jádra od elektromagnetu

klesá geometrickou řadou. Z tohoto hlediska se jeví jako nejvýhodnější umístění vektoru síly do blízkosti hlavní osy, kolem níž rotují rotační ramena.

V klidovém stavuje mechanismus přinejmenším vyvážený; tzn. že výsledný moment všech sil v mechanismu vzhledem k hlavní oseje nulový. Touto optimalizací se zaručí odolnost proti axiálním mechanický vibracím. Pružný zdeformovatelný prvek, umístěný mezi pohyblivým pouzdrem a základnou mechanismu, zaručuje polohu zdroje světla pro funkci potkávacích světel.

Poloha zdroje světla pro funkci dálkového světlaje zaručena přivedením elektrického napětí na vstup vinutí elektromagnetu, které vyvolá takovou elektromagnetickou sílu, že svými účinky přitáhne pohyblivé pouzdro se zdrojem světla do polohy pro dálkové světlo.

Upevnění zdroje světla do mechanismu lze provést přední nebo zadní částí pohyblivého pouzdra. Uvnitř reflektoru se nachází clona, jenž je rozdělena na dvě části. Přední část clony je pevně připevněna k reflektoru, druhá část clony je pevně připevněna k pohyblivému pouzdru. Změna polohy pohyblivého pouzdra ma za následek, že dojde k odclonění spodní části reflektoru, jenž je využit pro posílení světla v režimu dálkových světel.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu je blíže objasněna pomocí připojených výkresů. Na obr. 1 je zobrazeno mechanické schéma polohovacího mechanismu v bočním pohledu pro polohu potkávacího světla, na obr. 2 v bočním pohledu pro polohu dálkového světla. Na obr. 3 je zobrazen čelní pohled parabolického reflektoru s částmi odražeče použitých jak pro potkávací světlo, tak pro dálkové světlo.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1,2 je zobrazeno mechanické schéma světlometu v bočním pohledu, který se skládá z reflektoru parabolického tvaru 1, zdroje 2 libovolného druhu světla, dvou neprůhledných clon 10, 11 a mechanismu sloužícího ke změně polohy zdroje 2 světla a části pohyblivé clony 11 z jedné definované polohy do druhé definované polohy. Změna dálkového a setkávacího světla je umožněna změnou polohy zdroje 2 světla v parabolickém reflektoru 1.

Uvnitř reflektoru 1 je v blízkosti jeho optické osy x uložen zdroj 2 světla v pohyblivém pouzdře 3 tak, že referenční rovina zdroje 2 světla je přinejmenším kolmá k optické ose x. Pohyblivé pouzdro 3 je uchyceno pomocí rotačních ramen 4. Toto mechanické spojení má jeden stupeň volnosti umožňující rotaci rotačních ramen 4 vzhledem k pohyblivému pouzdru

• ·

-4- *>

3. Rotační ramena 4 jsou vzájemně paralelní a slouží k jak horizontální, tak k vertikální změně polohy zdroje 2 světla. Rotační ramena 4 jsou uchyceny k základně mechanismu 5 s jedním stupněm volnosti, umožňující rotaci rotačních ramen 4 vzhledem k základně mechanismu 5. Základním mechanickým konceptem změny polohy zdroje světla 2 je paralelogram v případě použití čtyř rotačních ramen 4, popřípadě jednoduchý pákový mechanismus v případě použití dvou rotačních ramen 4 s nulovým stupněm volnosti vzhledem k pohyblivému pouzdru 3.

K základně mechanismu 5 je připevněný elektromagnet 6, jenž slouží jako zdroj mechanické síly pro pohyb zdroje 2. Uvnitř elektromagnetu 6 je umístěno jádro 7 magnetu, jenž je spojeno s rotačními rameny 4 takovým způsobem, že axiální pohyb jádra 7 magnetu se přenese na rotační pohyb rotačních ramen 4 a následně na mechanický pohyb pohyblivého pouzdra 3 včetně zdroje 2 světla.

Délka zdvihu elektromagnetu 6 je závislá na geometrickém uspořádaní pákového mechanismu. Přítažná síla elektromagnetu 6 se vzrůstající vzdáleností jádra 7 od elektromagnetu 6 klesá geometrickou řadou. Z tohoto hlediska se jeví jako nej výhodnější umístění vektoru síly do blízkosti hlavní osy 8, kolem níž rotují rotační ramena 4.

V klidovém stavuje mechanismus přinejmenším vyvážený; tzn. že výsledný moment všech sil v mechanismu vzhledem k hlavní ose 8 je nulový. Touto optimalizací se zaručí odolnost proti axiálním mechanický vibracím. Pružný zdeformovatelný prvek 9, umístěný mezi pohyblivým pouzdrem 3 a základnou mechanismu 5, zaručuje polohu zdroje 2 světla pro funkci potkávacích světel.

Poloha zdroje 2 světla a části pohyblivé clony 11 pro funkci dálkového světlaje zaručena přivedením elektrického napětí na vstup vinutí elektromagnetu 6, které vyvolá takovou elektromagnetickou sílu, že svými účinky přitáhne pohyblivé pouzdro 3 se zdrojem 2 světla a části pohyblivé clony 11 do polohy pro dálkové světlo.

Upevnění zdroje 2 světla do mechanismu lze provést přední nebo zadní částí pohyblivého pouzdra 3. Uvnitř reflektoru 1 se nachází clona 10,11, jenž je rozdělena na dvě části. Přední část clony 10 je pevně připevněna k reflektoru 1, druhá část clony lije pevně připevněna k pohyblivému pouzdru 3. Změna polohy pohyblivého pouzdra 3 ma za následek, že dojde k odclonění spodní části reflektoru 1, jenž je využit pro posílení světla v režimu dálkových světel.

Claims (8)

1. Světlomet pro motorová vozidla s režimem pro setkávací a dálkové světlo skládající se z reflektoru (1) parabolického tvaru, světelného zdroje (2), pevné neprůhledné clony (10), pohyblivé clony (11) a mechanismu zajišťující změnu režimu světla vyznačující se tím, že v režimu setkávacího světla leží optická osa zdroje (2) světla přinejmenším na optické ose reflektoru (1), jehož vzdálenost od vrcholu paraboly je větší než vzdálenost ohniska reflektoru k vrcholu paraboly a pohyblivá clona (11) společně s pevnou clonou (10) zabraňují paprskům jdoucí od zdroje (2) světla k spodní části reflektoru (1) a v režimu dálkového světla zdroj (2) světlaje umístěn v blízkosti ohniska reflektoru (1) a pohyblivá clona (11) leží mimo světelný svazek jdoucí od zdroje (2) světla k spodní části reflektoru (i)·

2. Světlomet podle bodu 1 vyznačující se tím, že hlavní osa (8) polohovacího mechanismu se nachází mezi akčním členem (6) a zdrojem (2) světla.

3. Světlomet podle bodu 1 vyznačující se tím, že změna polohy zdroje (2) světla a pohyblivé clony (11) je provedena jednoduchým pákovým mechanismem, popřípadě paralelogramem, kde rotační ramena (4) jsou vůči sobě stále paralelní

4. Světlomet podle bodu 1 vyznačující se tím, že upevnění zdroje (2) světla do pohyblivého pouzdra (3) je provedeno přední nebo zadní částí mechanismu.

5. Světlomet podle bodu 1 reflektoru vyznačující se tím, že mechanismus obsahuje pružně deformovatelný prvek (9), zaručující polohu zdroje (2) světla v poloze potkávacích světel.

6. Světlomet podle bodu 1 vyznačující se tím, že akčním členem je elektromagnet, lineární krokový motor, popřípadě stejnosměrný lineární motor.

7. Světlomet podle bodu 1 vyznačující se tím, že zdrojem (2) světlaje xenonový zdroj světla, popř. halogenový zdroj světla.

8. Světlomet podle bodu 1 reflektoru vyznačující se tím, že systém obsahuje pouze jeden druh clony a to pohyblivou clonu (11) nebo pevnou clonu (10).