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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine neue Beleuchtungsvorrichtung
für ein
Fahrzeug. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung
mit einem Horizontalantriebsmechanismus zum Ändern einer Beleuchtungsrichtung
in der horizontalen Richtung und einem Vertikalantriebsmechanismus
zum Ändern
der Beleuchtungsrichtung in der vertikalen Richtung; ferner betrifft
die Erfindung eine Technik zur Vereinfachung des Aufbaus.
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Es
ist eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, die
so ausgebildet ist, dass der Beleuchtungsrichtung gemäß einem
Fahrzustand des Fahrzeugs geändert
wird.
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Beispielsweise ändert sich
die Beleuchtungsrichtung eines Fahrzeugscheinwerfers häufig stark
nach oben oder nach unten in Abhängigkeit
einer Veränderung
der Beladung. In einem derartigen Falle ist es notwendig, rechtzeitig
die Beleuchtungsrichtung durch Ändern
der Beleuchtungsrichtung nach unten oder nach oben zu korrigieren.
Wenn ferner das Fahrzeug auf einer kurvigen Straße fährt oder an einer Kreuzung
abbiegt, ist es vorteilhaft, dass die Beleuchtungsrichtung seitlich
so geändert werden
kann, um eine Straßenoberfläche rasch
auszuleuchten, die in Fahrtrichtung des Fahrzeuges liegt.
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JP-A-2003-260980
offenbart einen Scheinwerfer, der so ausgebildet, dass eine fixierte
Leuchte und eine Schwenkleuchte an einem Bügel gehalten sind, der in Bezug
auf einen Leuchtenkörper schwenkbar
ist, dass die Schwenkleuchte horizontal in Bezug auf den Haltebügel schwenkbar
ist und dass der Scheinwerfer einen Aktuator für das horizontale Schwenken
der Schwenkleuchte in Bezug auf den Haltebügel aufweist und ferner auch
einen Nivellieraktuator besitzt, um den Bügel in Bezug auf den Leuchtenkörper vertikal
zu schwenken.
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Ein
derartiger Scheinwerfer kann die Schwenkleuchte horizontal verfahren
und damit horizontal die Beleuchtungsrichtung der Schwenkleuchte durch
Ansteuern des Aktuators verändern.
Ferner kann ein derartiger Scheinwerfer die Schwenkleuchte vertikal verfahren
und damit die Beleuchtungsrichtung der Schwenkleuchte durch Ansteuern
des Nivellieraktuators vertikal ändern.
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Der
Scheinwerfer der JP-A-2003-260980 kann zeitgerecht die Beleuchtungsrichtung
horizontal und vertikal gemäß dem Fahrzustand
des Fahrzeuges ändern.
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Für den Scheinwerfer
der JP-A-2003-260980 sind jedoch separate Aktuatoren für die horizontale
Anpassung der Beleuchtungsrichtung und für die vertikale Anpassung der
Beleuchtungsrichtung erforderlich.
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Es
ist daher erforderlich, zwei Aktuatoren an dem Leuchtengehäuse oder
dergleichen einzeln anzubringen. Somit sind die entsprechenden Mann-Stunden
für die
Herstellung des Scheinwerfers hoch. Ferner sind auch Montageteile
und Elemente (etwa Montageschrauben) für das Montieren der Aktuatoren
erforderlich. Dies führt
zu erhöhten
Kosten für
den Scheinwerfer.
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Des
weiteren ist es erforderlich, entsprechende Montagestrukturen an
zwei Stellen vorzusehen, um jeweils den Aktuator daran zu befestigen. Dies
verursacht ebenso erhöhte
Kosten.
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Des
weiteren sollten die beiden Aktuatoren separat angeordnet sein.
Des weiteren sind Freiräume
für die
Bewegung vorzusehen, in denen bewegbare Elemente zum Ändern der
Beleuchtungsrichtung, beispielsweise eines Reflektors und eines
Haltebügels,
sich bewegen. Somit wird eine Größenreduzierung
der Leuchte verhindert. Daher ist ein entsprechender Raumbedarf
an der Seite des Fahrzeuges erforderlich. Daraus ergeben sich Nachteile
hinsichtlich der Anordnung und der Raumaufteilung.
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Überblick über die
Erfindung
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Folglich
ist eine Aufgabe der Erfindung, das Problem zu lösen, eine Beleuchtungsvorrichtung
vorzusehen, die in einem Fahrzeug montierbar ist, in dem lediglich
ein kleiner Montagebereich erforderlich, und wobei lediglich eine
geringe Anzahl von Komponenten und Mann-Stunden für die Fertigung erforderlich
sind.
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Um
dieses Problem zu lösen,
umfasst gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug: einen Leuchtenkörper mit
einer Leuchteneinheit, deren Beleuchtungsrichtung gemäß einem
Fahrzustand des Fahrzeuges geändert
wird, einen Horizontalantriebsmechanismus zum horizontalen Ändern der
Beleuchtungsrichtung und einen Vertikalantriebsmechanismus zum vertikalen Ändern der
Beleuchtungsrichtung in einem Leuchtenkörper. In der Beleuchtungsvorrichtung
sind der Horizontalantriebsmechanismus und der Vertikalantriebsmechanismus
als eine Einheit ausgeführt.
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Da
in der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung der
Horizontalantriebsmechanismus und der Vertikalantriebsmechanismus
integriert, d. h. als gemeinsame Einheit, ausgeführt sind, ist der Betrag an
Mann-Stunden für
die Herstellung gering. Ferner ist auch die Anzahl der Montagekomponenten
gering. Da ferner der Antriebsmechanismus in dem Leuchtenkörper an
einem einzelnen Bereich montiert werden kann, kann der Aufbau des
Leuchtenkörpers,
der Leuchteneinheit oder eines Haltebügels vereinfacht werden. Somit können auch
die Herstellungskosten dieser Elemente reduziert werden.
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In
der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform
der Erfindung umfasst ein Leuchtenkörper: eine Leuchteneinheit,
deren Beleuchtungsrichtung gemäß einem
Fahrzustand eines Fahrzeuges geändert
wird, einen Horizontalantriebsmechanismus zum horizontalen Ändern der
Beleuchtungsrichtung und einen Vertikalantriebsmechanismus zum vertikalen Ändern der
Beleuchtungsrichtung, wobei der Horizontalantriebsmechanismus und der
Vertikalantriebsmechanismus miteinander in integraler Weise bzw.
als Einheit aufgebaut sind.
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Da
in Beleuchtungsvorrichtung der Ausführungsform der Erfindung der
Horizontalantriebsmechanismus und der Vertikalantriebsmechanismus miteinander
in integraler Weise aufgebaut sind, sind daher die Mann-Stunden
für die
Herstellung gering. Ferner ist auch die Anzahl der Montagekomponenten klein.
Da ferner der Antriebsmechanismus in dem Leuchtenkörper lediglich
an einem einzelnen Bereich montiert werden kann, ist der Aufbau
des Leuchtenkörpers,
der Leuchteneinheit oder eines Montagebügels bzw. einer Klammer einfacher.
Somit können
die Herstellungskosten für
diese Elemente verringert werden.
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Ferner
sind gemäß der Ausführungsform
der Erfindung der Horizontalantriebsmechanismus und der Vertikalantriebsmechanismus
in einem einzelnen Gehäuse
vorgesehen. Somit können
die Mann-Stunden, die zum Zusammenbauen der Antriebsmechanismen
erforderlich sind, verringert werden, wodurch die Herstellungskosten
verringert werden.
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Ferner
sind gemäß der Ausführungsform
der Erfindung der Horizontalantriebsmechanismus und der Vertikalantriebsmechanismus
schwenkbar in Bezug auf den Leuchtenkörper befestigt. D. h., der
Antriebsmechanismus ragt nicht in Richtung der Rückseite des Leuchtenkörpers hervor.
Somit kann die Tiefe der Leuchte verringert werden.
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Ferner
kann das Montieren der Leuchteneinheit von der Vorderseite aus durchgeführt werden. Somit
ergibt sich eine bessere Montierbarkeit. Dies trägt wiederum zu verringerten
Kosten bei.
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Ferner
ist gemäß der Ausführung der
Erfindung die Zufuhr elektrischer Leistung und/oder eines Steuersignals
zu dem Horizontalantriebsmechanismus und dem Vertikalantriebsmechanismus
mittels eines einzelnen Steckers zu bewerkstelligen. Somit kann
die Anzahl der Komponenten (beispielsweise eines Steckers) verringert
werden. Ferner ist auch die Verdrahtung der Leuchte vereinfacht.
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Ferner
sind gemäß der Ausführungsform
der Erfindung die Schaltungen zum Ansteuern des Horizontalantriebsmechanismus
und des Vertikalantriebsmechanismus auf der gleichen Platine angeordnet.
Somit kann der Antriebsmechanismus miniaturisiert werden. Ferner
können
eine Versorgungsschaltung und Steuerungskomponenten von den beiden
Antriebsmechanismen gemeinsam benutzt werden. Somit kann eine Verringerung
der Anzahl der Komponenten verwirklicht werden.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Querschnittsansicht in Längsrichtung, die eine erste
Ausführungsform
einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung darstellt.
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2 ist
eine perspektivische Aufrissansicht, die einen wesentlichen Teil
der ersten Ausführungsform
der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung
zeigt.
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3 ist
eine perspektivische, teilweise ausgeschnittene Ansicht, die den
Antriebsmechanismus der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung
darstellt.
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4 ist
eine Vorderansicht, die einen Schnitt entlang eine Linie IV-IV aus 3 zeigt.
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5 ist
eine Blockansicht, die den Antriebsmechanismus der ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung
zeigt.
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6 ist
eine schematische perspektivische Aufrissansicht eines wesentlichen
Teils, wobei eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung
gezeigt ist.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Es
werden nun mit Bezugnahme zu den Zeichnungen Beleuchtungsvorrichtungen
als Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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1 bis 5 zeigen
eine erste Ausführungsform
der Erfindung, die auf einen Fahrzeugscheinwerfer angewendet ist.
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Wie
aus 1 zu entnehmen ist, weist ein Fahrzeugscheinwerfer 10 einen
Leuchtenkörper 20 auf,
der einen nach vorne geöffneten
konkaven Bereich besitzt. Eine Leuchtenkammer 40 ist dadurch gebildet,
dass die Frontöffnung
des Leuchtenkörpers 20 mit
einer transparenten Abdeckung 30 abgedeckt ist.
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Wie
aus den 1 und 2 erkennbar
ist, ist ein Bügel
bzw. eine Klammer 50, die in Bezug auf den Leuchtenkörper 20 schwenkbar
angebracht ist, in der Leuchtenkammer 40 angeordnet. Eine
Leuchteneinheit 60 ist horizontal schwenkbar mittels der Klammer 50 befestigt.
Die Klammer 50 besitzt zwei obere Punkte, die horizontal
voneinander beabstandet sind, und die durch Drehstützpunktbereiche 70, 70 gehalten
werden, und besitzt ferner einen unteren Teil, der von einem biaxialen
Aktuator (der später
beschrieben ist) gehalten wird.
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Der
Drehstützpunktbereich 70 umfasst
einen Justierschaft 71, der drehbar an einer hinteren Oberflächenwand 21 des
Leuchtenkörpers 20 gehalten wird,
und besitzt ein Mutter- bzw. Schraubelement 72, das von
der Klammer 50 gehalten wird. Der Justierschaft 71 ist
so aufgebaut, dass dieser einen Kopfbereich 71b an dem
hinteren Ende eines Gewindeschaftbereichs 71a so ausgebildet
aufweist, dass diese integral zueinander sind bzw. als Einheit ausgebildet
sind. Der Justierschaft 71 kann durch Vorstellen des Kopfbereichs 71b an
der hinteren Seite der hinteren Oberflächenwand 21 des Leuchtenkörpers 20 und
durch anschließendes
Bedienen des Kopfbereichs 71b gedreht werden. Das Mutterelement 72 wird
in einem Zustand gehalten, in welchem das Mutterelement 72 geringfügig in Bezug
auf die Klammer 50 schwenkbar ist. Der mit Gewinde versehene
Schaftbereich 71a des Justierschafts 71 wird in das
Mutterelement 72 eingeschraubt. Wenn daher der Justierschaft 71 gedreht
wird, wird der mit Gewinde versehene Schaftbereich 71a in
oder aus dem Mutterelement 73 gemäß einer entsprechenden Drehrichtung
geschraubt. Somit wird der Abstand zwischen dem Bereich der Klammer 50,
der das Mutterelement 72 hält, und der hinteren Oberflächenwand 21 des
Leuchtenkörpers 20 geändert. Des
weiteren ist der Drehstützpunktbereich 70 so
gestaltet, um damit das Einstellen des Abstands zwischen der Klammer 50 und
der hinteren Oberflächenwand 21 des
Leuchtenkörpers 20 zu
ermöglichen.
Der Drehstützpunktbereich 70 kann
jedoch so gestaltet sein, dass damit der Abstand nicht einstellbar
ist.
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Eine
große
nahezu rechteckige Öffnung 51 ist
in der Klammer 50 ausgebildet. Halteteile 52 und 53 ragen
sowohl aus dem oberen und dem unteren Rand der Öffnung 51 hervor.
Ferner ist ein in axialer Richtung wirkender Haltebereich 52a an
dem vorderen Ende des oberen Halteteils 52 ausgebildet.
In dem vorderen Endbereich des unteren Halteteils 53 ist
ein Durchgangsloch 53a ausgebildet. Ferner ragen Montierauflagen 53b, 53b aus
der unteren Fläche
des unteren Halteteils 53 hervor.
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Die
Leuchteneinheit 60 umfasst einen Reflektor 61,
einen Lichtquellenkolben 62, der von dem Reflektor 61 gehalten
wird, eine Projektionslinse 63, die so vorgesehen ist,
dass diese den vorderen Teil des Reflektors 61 bedeckt,
und ein Abschirmelement 64, um den oberen Rand eines Beleuchtungsmusters (eines
Lichtverteilungsmusters) zu begrenzen. Der Reflektor 61 besitzt
eine reflektierende Oberfläche 61a,
die eine lichtbündelnde
Eigenschaft aufweist. Die Projektionslinse 63, die eine
konvexe Linse ist, wird an dem Endbereich eines nahezu zylindrischen Montagerahmens 65 gehalten,
der an dem vorderen Endbereich des Reflektors 61 fixiert
ist.
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Licht,
das von dem Lichtquellenkolben 62 abgegeben und von der
reflektierenden Oberfläche 61a reflektiert
wird, wird in die Nähe
eines oberen Randes 64a des Abschirmelements 64 gebündelt. Ferner liegt
ein Brennpunkt der Projektionslinse 63 in der Nähe des oberen
Randes 64a des Abschirmelements 64. Daher wird
ein Strahl, dessen oberer Rand seines Lichtverteilungsmusters durch
den oberen Rand 64a des Abschirmelements 64 begrenzt
ist, mittels der Projektionslinse 63 nach vorne geworfen.
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Ein
Stützpunktschaft 66 ragt
nach oben von der oberen Fläche
des hinteren Endbereichs des Montagerahmens 65 hervor,
während
eine Verbindungsauflage 67 von der unteren Fläche des
gleichen hinteren Endbereichs nach unten hervorragt. Des weiteren
ist ein konkaver Verbindungsbereich 67a (siehe 1),
der nach unten geöffnet
ist, an der Verbindungsauflage 67 ausgebildet. Die Mittelpunkte des
konkaven Verbindungsbereichs 67a und des Stützpunktschafts 66 sind
koaxial angeordnet.
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Des
weiteren ist die Leuchteneinheit 60 so ausgebildet, dass
der Stützpunktschaft 66 drehbar von
dem axial stützenden
Bereich 52a des Halteteils 52 gehalten wird, und
so dass die Verbindungsauflage 67 nach unten durch das
Durchgangsloch 53a geführt
wird. Des weiteren ragt der hintere Endbereich der Leuchteneinheit 60 nach
hinten aus der Öffnung 51 der
Klammer 50 hervor.
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Ein
biaxialer Aktuator 80, der so ausgebildet, dass in integraler
Weise der Horizontalantriebsmechanismus und der Vertikalantriebsmechanismus aufgebaut
sind, wird unter dem unteren Halteteil 53 gehalten.
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Wie
aus den 3 und 4 zu erkennen ist,
ist der biaxiale Aktuator 80 so konfiguriert, dass der
Horizontalantriebsmechanismus 90 und der Vertikalantriebsmechanismus 100 in
einem einzelnen Gehäuse 81 angeordnet
sind.
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Der
Horizontalantriebsmechanismus 90 besitzt eine Schwenkantriebswelle 91,
die aus der oberen Fläche
des Gehäuses 81 hervorragt.
Die Schwenkantriebswelle 91 wird in Drehung versetzt, indem
diese von dem Horizontalantriebsmechanismus 90 angesteuert
wird. Kontaktvorsprünge 91a, 91a,
..., die sich axial erstrecken, ragen aus der äußeren peripheren Fläche der
Schwenkantriebswelle hervor. Wenn die Schwenkantriebswelle 91 in
den verbindenden konkaven Bereiche 67a eingepasst wird,
greifen die Kontaktvorsprünge 91a, 91a,
..., in die Kontaktrillen (nicht gezeigt) ein, die in der inneren peripheren
Oberfläche
des konkaven Verbindungsbereiches 67a ausgebildet sind,
um damit einen Schlupf in der Drehrichtung zwischen der Schwenkantriebswelee 91 und
dem konkaven Verbindungsbereich 67a zu verhindern.
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Ein
Sektorzahnrad 92 ist an dem Basisendbereich der Schwenkantriebswelle 91 ausgebildet, die
in dem Gehäuse 81 so
angeordnet ist, dass diese als eine Einheit erscheinen. Das Sektorzahnrad 92 steht
mit einem Antriebs-DC-Motor 93, der in dem Gehäuse angeordnet
ist, mittels eines kooperierenden Getriebezugs 94 in Verbindung.
Daher bewirkt ein Anlaufen des Motors 93, dass die Schwenkantriebswelle 91 im
Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn gemäß der Drehrichtung des Motors 93 in Drehung
versetzt wird.
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Der
Vertikalantriebsmechanismus 100 besitzt eine Nivellierantriebswelle 101,
die in Bezug auf das Gehäuse 81 frei
nach vorne und nach hinten gleiten kann. Die Nivellierantriebswelle 101 besitzt
ein kugelförmiges
Element 101a am hinteren Ende. Ein vorderer Teil der Nivellierantriebswelle 101,
der vor dem kugelförmigen
Element 101a angeordnet ist, besteht aus einem Wellenbereich 101b mit
Gewinde und einem Gleitbereich 101c, der zwischen dem Wellenbereich 101c mit
Gewinde und dem kugelförmigen
Element 101a angeordnet ist. Gleitstifte 101d, 101d,
die als Arretierung dienen, sind an dem Gleitbereich 101c so
vorgesehen, dass diese davon abstehen. Ferner verlaufen das kugelförmige Element 101a und
ein Teil des Gleitbereichs 101c der Nivellierantriebswelle
nach hinten von der Innenseite des Gehäuses 81 aus durch
ein Durchgangsloch 81b, das an einer hinteren Oberflächenwand 81a eines Seitenbereichs
des Gehäuses 81 gebildet
ist. Die Gleitstifte 101d, 101d werden gleitend
von den Gleitrillen 81c, 81c, die in der hinteren
Oberflächenwand 81a gebildet
sind, geführt.
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Eine
Büchse 102 mit
einer inneren Randfläche 102a,
in der eine Schraubenaufnahme ausgebildet ist, ist drehbar in dem
Gehäuse 81 vorgesehen. Ein
Radbereich 102b ist an der äußeren peripheren Fläche der
Büchse 102 so
ausgebildet, dass diese als Einheit ausgebildet sind. Ferner ist
der Wellenbereich 101b mit Gewinde der Nivellierantriebswelle 101 in
die Schraubenwelle, die in der inneren peripheren Oberfläche 102a der
Büchse 102 ausgebildet ist,
eingeschraubt.
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Ein
Verbindungsgetriebe 103, das aus einem Schneckenbereich 103a und
einem Stirnrad 103b aufgebaut ist, die wiederum koaxial
und als Einheit aufgebaut sind, ist drehbar in dem Gehäuse 81 angeordnet.
Der Schneckenbereich 103a ist mit dem Radbereich 102b der
Büchse 102 im
Eingriff.
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Ferner
ist ein Nivellier-DC-Motor 104 in dem Gehäuse 81 angeordnet.
Ein Ritzel 105, das an einer drehenden Welle 104a des
Motors 104 angebracht ist, ist mit dem Stirnradbereich 103b im
Eingriff.
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Wenn
daher der Motor 104 läuft,
wird das Verbindungsgetriebe 103 über die Drehwelle 104a und
das Ritzel 105 in Drehung versetzt. Ferner wird die Büchse 102,
die mit dem Schneckenbereich 103a des Verbindungsgetriebes 103 und
mit dem Radbereich 102b im Eingriff ist, in Drehung versetzt.
Wenn die Büchse 102 gedreht
wird, wird der Wellenbereich 101b mit Gewinde durch eine
Schraubenrille, die in der inneren peripheren Oberfläche 102a der
Büchse 102 ausgebildet
ist, weiterbewegt, da die Gleitstifte 101d, 101d mit
den Gleitrillen 81c des Gehäuses 81 im Eingriff
sind, um damit die Nivellierantriebswelle 101 nicht drehbar
zu machen. Folglich gleitet die Nivellierantriebswelle 101 entsprechend
der Drehrichtung des Motors 104 nach vorne oder nach hinten.
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Montierteile 82, 82 sind
in dem Gehäuse 81 des
biaxialen Aktuators 80 so vorgesehen, dass diese sich davon
erstrecken. Montierschrauben 83, 83, die durch
Schraubenaufnahmelöcher 82a, 82a von unten
durchgeführt
sind, sind in die Montageauflagen 53b, 53b, die
an dem unteren Halteteil 53 der Klammer 50 ausgebildet
sind, eingeschraubt. Daher ist der biaxiale Aktuator 80 an
der unteren Fläche
des unteren Halteteils 53 fixiert.
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Wenn
der biaxiale Aktuator 80 an der unteren Fläche des
unteren Halteteils 53 der Klammer 50 in der zuvor
beschriebenen Weise fixiert wird, ist die Schwenkantriebswelle 91 des
Horizontalantriebsmechanismus 90 mit dem konkaven Verbindungsbereich 67a der
Leuchteneinheit 60 so verbunden, dass diese darin eingepasst
ist. Ferner steht die Nivellierantriebswelle 101 des Vertikalantriebsmechanismus 100 nach
hinten hervor. Des weiteren ist das kugelförmige Element 101a,
das an dem hinteren Ende der Nivellierantriebswelle 101 vorgesehen
ist, in einen konkaven Aufnahmebereich (nicht gezeigt) eingepasst,
der in einem konkaven Aufnahmebereich (nicht gezeigt) ausgebildet
ist, der wiederum in einem kugelförmigen Aufnahmeelement 22 ausgebildet
ist, das an der hinteren Oberflächenwand 21 des
Leuchtenkörpers 20 befestigt
ist. Folglich ist das hintere Ende der Nivellierantriebswelle 101 mit
dem Leuchtenkörper 20 so
verbunden, dass die Nivellierantriebswelle 101 in freier
Weise schwenkbar ist.
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An
einem vorderen Oberflächenbereich
des Gehäuses 81 ist
ein Stecker 84 vorgesehen, so dass elektrische Leistung
und Signale von außen
durch den Stecker 84 einer Schaltungsplatine zugeführt werden,
die in dem Gehäuse 81 angeordnet
ist.
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Als
Lichtquellenkolben 62 der Leuchteneinheit 60 wird
ein Entladungskolben verwendet. Daher ist eine Zünd- bzw. Ansteuerschaltungseinheit 110 für das Einschalten
des Entladungskolbens in einem unteren Bereich des Leuchtenkörpers 20 vorgesehen.
Eine Kolbenfassung 112 ist mit einem Ende eines Kabels 111 verbunden,
das sich von der Ansteuerschaltungseinheit 110 erstreckt.
Die Kolbenfassung 112 ist mit dem Lichtquellenkolben 62 verbunden.
Daher wird eine Zündspannung,
die von der in der Ansteuerschaltungseinheit 110 vorgesehenen Zündschaltung
erzeugt wird, dem Lichtquellenkolben 62 über die
Kolbenfassung 112 zugeführt.
Folglich wird der Lichtquellenkolben 62 eingeschaltet.
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Als
nächstes
wird das Schwenken der Beleuchtungsrichtung der Leuchteneinheit 20 in
der horizontalen Richtung und der vertikalen Richtung beschrieben.
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Wenn
der Schwenk-DC-Motor 93 sich in einer vorbestimmten Richtung
in Reaktion auf beispielsweise einen Lenkvorgang dreht, wird die Schwenkantriebswelle 91 im
Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn gemäß der Drehrichtung des Motors 93 in
Drehung versetzt. Diese Drehung der Schwenkantriebswelle 91 bewirkt,
dass die Leuchteneinheit 60 sich nach rechts oder nach
links um eine Linie dreht, die den Stützpunktschaft 66 mit
dem konkaven Verbindungsbereich 67a verbindet und die als
eine Drehachse dient. Folglich wird die Beleuchtungsrichtung nach
rechts oder nach links geändert.
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Wenn
der Nivellier-DC-Motor 104 in Drehung versetzt wird, die
durch eine Einwirkung auf den Fahrersitz oder durch einen automatischen
Vorgang hervorgerufen wird, wird die Nivellierantriebswelle 101 entsprechend
der Drehrichtung nach hinten oder nach vorne bewegt. Folglich wird
der Abstand zwischen einer Stelle auf der Klammer 50, an
der der biaxiale Aktuator 80 fixiert ist, und der hinteren
Oberflächenwand 21 des
Leuchtenkörpers 20 geändert. Somit
wird die Klammer 50 nach unten oder nach oben um eine Linie
geschwenkt, die als eine Drehachse dient und die Bereiche verbindet,
die die Mutterelemente 72, 72 der Drehstützpunktbereiche 70, 70 zueinander
fixieren. Folglich wird die durch die Klammer 50 gehaltene
Leuchteneinheit 60 nach unten oder nach oben geschwenkt,
so dass die Richtung, in der ein Strahl in der Leuchteneinheit ausgesendet wird,
nach unten oder nach oben geändert
wird.
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In 5 ist
ein Beispiel einer Steuerschaltung 120 zum Steuern der
Beleuchtungsrichtung unter Verwendung des biaxialen Aktuators 80 gezeigt.
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Die
Steuerschaltung 120 besitzt eine ECU (elektronische Steuereinheit)
121 zum Steuern des gesamten Scheinwerfersystems einschließlich des Fahrzeugscheinwerfers 10.
Ein Zündschalter 122 und
ein Leuchtenschalter 123 sind mit der ECU 121 verbunden.
Wenn ferner der Leuchtenschalter 123 bedient wird (d. h.
eingeschaltet wird) in einem Zustande, in welchem der Zündschalter 122 eingeschaltet
ist (d. h. in die Fahrstellung gebracht ist), wird ein Lichteinschaltbefehl
von der ECU 121 zur Ansteuerschaltung 124 ausgegeben.
Folglich wird der Lichtquellenkolben 62 der Leuchteneinheit 60 durch
die Ansteuerschaltung 124 eingeschaltet. Somit wird ein
Strahl mit dem vorbestimmten Lichtverteilungsmuster nach vorne ausgesendet.
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In
die ECU 121 werden Signale, die von diversen Sensoren 125 ausgegeben
werden, eingespeist. Signale, die beispielsweise von einem Lenksensor 125a,
einem Fahrzeughöhensensor 125b,
einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 125c, einem Fahrzeugradsensor 125d,
und einem GPS-Sensor 125e ausgegeben werden, werden in
die ECU 121 eingespeist. Des weiteren werden in die ECU
folgende Informationen eingespeist: Information, die eine Lenkrichtung
und einen Lenkwinkel kennzeichnet, die von dem Lenksensor 125a ausgegeben
wird, wenn ein Lenkvorgang ausgeführt wird, Information, die
die Höhe
jeweils der vorderen und der hinteren Achse betrifft, die von dem
Fahrzeughöhensensor 125b ausgegeben
wird, Information, die die Fahrzeuggeschwindigkeit betrifft, die
von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 125c ausgegeben
wird, Information, die die Höhe
jedes Laufrades betrifft, die von dem Fahrzeugradsensor 125d ausgegeben
wird, und Information, die die aktuelle Position entsprechend einem
globalen Positioniersystem betrifft, und die von dem GPS-Sensor 125d ausgegeben
wird. Des weiteren gibt die ECU 121 vorbestimmte Steuersignale
an den biaxialen Aktuator 80 entsprechend der von jedem
der Sensoren 125 eingespeisten Informationen so aus, dass
die Beleuchtungsrichtung optimiert wird. Der biaxiale Aktuator 80 empfängt die Steuersignale
von der ECU 121 über
den einzelnen Stecker 84.
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In
dem Gehäuse 81 des
biaxialen Aktuators 80 ist eine Schaltungsplatine 130 angeordnet.
Eine CPU (zentrale Recheneinheit) 131, in der ein Steuerungsprogramm
installiert ist, ist auf der Schaltungsplatine 130 montiert.
Es werden vorbestimmte Steuerungssignale von der ECU 121 zu
der CPU 131 über den
Stecker 84 gesendet. Die CPU 131 sendet vorbestimmte
Signale entsprechend den Steuerungssignalen, die von der ECU 121 erhalten
werden, an Treiberschaltungen 132, 133, die auf
der Schaltungsplatine 130 vorgesehen sind. Der Schwenk-DC-Motor 93 und
der Nivellier-DC-Motor 104 werden
von den entsprechenden Treiberschaltungen 132, 133 angesteuert.
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Da
der Horizontalantriebsmechanismus 90 und der Vertikalantriebsmechanismus 100 zusammen
als Einheit ausgeführt
und als der einzelne biaxiale Aktuator 80 in den Fahrzeugscheinwerfer 10 ausgebildet
sind, sind die für
die Montage des Aktuators in der Leuchte erforderlichen Mann-Stunden
gering. Des weiteren ist auch die Anzahl der Montagekomponenten
klein. Zudem ist lediglich eine Stelle in dem Leuchtenkörper (in
der zuvor genannten Ausführungsform
die Klammer 50) erforderlich, auf der der Antriebsmechanismus
montiert wird. Folglich kann der Aufbau des Leuchtenkörpers, der
Leuchteneinheit oder der Klammer vereinfacht werden. Somit können die
Herstellungskosten für
diese Elemente verringert werden.
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Da
ferner der Horizontalantriebsmechanismus 90 und der Vertikalantriebsmechanismus 100 in dem
einzelnen Gehäuse 81 vorgesehen
sind, können
die für
den Zusammenbau der beiden Antriebsmechanismen erforderlichen Mann-Stunden
verringert werden. Folglich verringern sich auch die Herstellungskosten
in dieser Hinsicht.
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Da
ferner der biaxiale Aktuator 80, der durch das Zusammenfügen des
Horizontalantriebsmechanismus 90 und des Vertikalantriebsmechanismus 100 aufgebaut
ist, von der Klammer 50 gehalten wird, die in Bezug auf
den Leuchtenkörper 20 schwenkbar ist,
ragt die Position des Antriebsmechanismus nicht über die Hinterseite des Leuchtenkörpers 20 hinaus. Folglich
kann die Tiefe der Leuchte (d. h. des Fahrzeugscheinwerfers) 10 verringert
werden.
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Ferner
kann das Zusammenbauen der Leuchteneinheit 60 und des Leuchtenkörpers 20 von der
Vorderseite aus erfolgen. Somit ist die Effizienz beim Zusammenbauen
vorteilhafterweise verbessert. Dies trägt ebenso zu verringerten Kosten
bei. D. h., die Justierschäfte 71, 71,
die von dem Leuchtenkörper 20 gehalten
werden, halten zunächst
die Mutterelemente 72, 72. Die Positionen der
Montagelöcher
für die
Mutterelemente (nicht gezeigt) in der Klammer 50, auf der
die Leuchteneinheit 60 und der biaxiale Aktuator 80 montiert
werden, werden entsprechend den Mutterelementen 72, 72 justiert.
Ferner wird die Position des kugelförmigen Elements 101a,
das an dem hinteren Ende der Nivellierantriebswelle 101 des
biaxialen Aktuators 80 ausgebildet ist, entsprechend dem
Kugelaufnahmeelement 22, das an dem Leuchtenkörper 20 montiert
ist, justiert. In diesem Zustand wird die Kammer 50 nach hinten
gedrückt.
Somit können
die Mutterelemente 72, 72 in die Montageöffnungen
für die
Mutterelemente eingepasst werden und das kugelförmige Element 101a,
das an dem hinteren Ende der Nivellierantriebswelle 101 vorgesehen
ist, kann in den kugelförmigen
konkaven Bereich des Kugelaufnahmeelements 22 eingepasst
werden. Folglich kann die Leuchteneinheit 60 mittels der
Klammer 50 an dem Lampenkörper 20 montiert werden.
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Des
weiteren wird die Zufuhr elektrischer Energie und/oder eines Steuerungssignals
zu dem Horizontalantriebsmechanismus 90 und zu dem Vertikalantriebsmechanismus 100 mittels
des einzelnen Steckers 84 bewerkstelligt. Somit kann die
Anzahl der Komponenten (beispielsweise der Stecker) verringert werden.
Ebenso kann die Verdrahtung in der Leuchtenkammer 40 vereinfacht
werden. Wie in der vorhergehenden Beschreibung der Ausführungsform dargelegt
ist, ist insbesondere der Stecker 84 an dem vorderen Endbereich
des Gehäuses 81 angeordnet. Somit
befindet sich ein Kabel 84a, das mit dem Stecker 84 verbunden
ist, nicht in dem hinteren Raumbereich der Leuchtenkammer 40.
Somit kann die Tiefe der Leuchtenkörpers 20 verringert
werden. Das die Leuchteneinheit 110 mit der Kolbenfassung 112 verbindende
Kabel 111 muss notwendigerweise an dem hinteren Bereich
der Leuchtenkammer 40 auf Grund der Lagebeziehung zwischen
der Leuchteneinheit 110 und dem Lichtquellenkolben 62 angeordnet
werden. Da ferner das Kabel 111 beim Schwenken in horizontaler
Richtung der Leuchteneinheit 60 horizontal bewegt wird,
ist es erforderlich, einen Raumbereich hierfür in dem hinteren Bereich der
Leuchtenkammer 40 vorzusehen. Das Kabel, das von dem Aktuator
gezogen wird, ist an dem hinteren Bereich der Leuchtenkammer 40 angeordnet,
der so ausgelegt ist, dass ein Raumbereich, in dem sich das Kabel 111 bewegt, so
liegt, dass dieser trotz des Kabels bewahrt wird, so dass die Tiefe
des Leuchtenkörpers 20 für diesen Zweck
vergrößert sein
sollte.
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Schaltungen,
die für
das Steuern des Horizontalantriebsmechanismus 90 bzw. des
Vertikalantriebsmechanismus 100 vorgesehen sind, sind auf der
gleichen Schaltungsplatine 130 angeordnet. Somit kann der
biaxiale Aktuator 80 miniaturisiert werden. Ferner können eine
Stromversorgungsschaltung und Steuerungskomponenten gemeinsam von den
beiden Antriebsmechanismen 90 und 100 verwendet
werden, um damit eine weitere Verringerung der Anzahl der Komponenten
zu ermöglichen.
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(Zweite Ausführungsform)
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6 zeigt
einen wesentlichen Teil einer zweiten Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung
gemäß der Erfindung.
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Eine
Leuchteneinheit 210 ist an einer Klammer 220 befestigt.
Die Leuchteneinheit 210 besitzt einen Reflektor 211 und
eine Projektionslinse 212 und bündelt Licht, das von einem
Lichtquellenkolben (nicht gezeigt) ausgegeben wird. Ferner strahlt
die Leuchteneinheit 210 das Licht in Vorwärtsrichtung
als einen Strahl mit einem bestimmten Lichtverteilungsmuster aus,
dessen oberer Rand durch ein Abschirmelement begrenzt ist, das an
einem Lichtbündelungsgebiet
angeordnet wird, wobei für
die Strahlbündelung
die Projektionslinse 212 verwendet wird.
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Die
Klammer 220 wird von dem Leuchtenkörper (nicht gezeigt) mittels
eines einzelnen Drehstützpunktsbereichs 230 und
einem biaxialen Aktuator 240 schwenkbar gehalten.
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Der
Drehstützpunktsbereich 230 umfasst
einen Stützpunktschaft 231,
der an der hinteren Oberflächenwand
des Leuchtenkörpers
fixiert ist, und umfasst ferner ein Kugelaufnahmeelement 232,
das an einer Seite der Klammer 220 gehalten wird. Der Drehstützpunktbereich 232 ist
so ausgebildet, dass dieser durch drehbares Einpassen eines kugelförmigen Elementbereichs 231a,
der in integraler Weise an dem vorderen Ende des Drehstützpunktschafts 231 ausgebildet
ist, in einen konkaven Kugelbereich (nicht gezeigt), der an dem
Kugelaufnahmeelement 232 ausgebildet ist, eingepasst wird.
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Der
biaxiale Aktuator 240 besitzt zwei Antriebswellen 241 und 242.
Ein Antriebsmechanismus weist einen Motor auf, der für das separate
Bewegen der beiden Antriebsweilen 24i und 242 nach
vorwärts und
rückwärts verwendet
wird, und ist in einem Gehäuse 243 untergebracht
und besitzt ferner diverse Arten von Zahnrädern und dergleichen. Eine
Schaltung zum Steuern des Antriebsmechanismus ist auf der Schaltungsplatine
ausgebildet, die in dem Gehäuse
angeordnet ist. Jeweils separate kugelförmige Elemente 241a, 242a sind
an dem vorderen Ende jeweils der entsprechenden Antriebswelle 241, 242 so ausgebildet,
dass die Welle und das kugelförmige Element
eine Einheit bilden.
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Zwei
Kugelaufnahmeelemente 221, 222 werden an den anderen
Seiten des Bereichs der Klammer 220 gehalten, d. h. einer
Seite gegenüberliegend zu
dem Seitenbereich, an dem das Kugelaufnahmeelemente 232 des
Drehstützpunktbereichs 230 gehalten
wird, wobei die Elemente so angeordnet sind, dass diese in einer
Aufwärts-Abwärts-Richtung
voneinander beabstandet sind. Ein konkaver Kugelbereich (nicht gezeigt)
ist an jedem der Kugelaufnahmeelemente 221 und 222 ausgebildet.
Ferner ist der kugelförmige
Elementsbereich 241a der oberen Antriebswelle 241 drehbar
in den konkaven Kugelbereich des oberen Kugelaufnahmeelements 221 eingepasst.
Der kugelförmige
Elementsbereich 242a der unteren Antriebswelle 242 ist
drehbar in den konkaven Kugelbereich des unteren Kugelaufnahmeelements 222 eingepasst.
Daher wird der andere Seitenbereich der Klammer 220 von
dem Leuchtenkörper mittels
des biaxialen Aktuators 240 gehalten.
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Das
Schwenken der Leuchteneinheit wird wie folgt ausgeführt.
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Erstens,
wenn sich die beiden Antriebswellen 241 und 242 gleichzeitig
in die gleiche Richtung um einen gleichen Betrag bewegen, dreht
sich die Klammer 220 horizontal, indem eine Stelle, an
der der Kugelaufnahmebereich 232 des Drehstützpunktbereichs 230 gehalten
wird, als ein Drehstützpunkt verwendet
wird. Somit wird die Leuchteneinheit 210, die von der Klammer 220 gehalten
wird, in ähnlicher Weise
horizontal gedreht, so dass die Beleuchtungsrichtung horizontal
geändert
wird.
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Wenn
sich ferner eine der beiden Antriebswellen 241 oder 242 bewegt,
beispielsweise die untere Antriebswelle 242, dreht sich
die Klammer 220 vertikal, indem eine Linie als Drehachse
verwendet wird, die eine Stelle, an der das Kugelaufnahmeelement 221 gehalten
wird, und eine Stelle, an der das Kugelaufnahmeelement 232 gehalten
wird, verbindet. Somit wird die Leuchteneinheit 210, die
von der Klammer 220 gehalten wird, in gleicher Weise vertikal
gedreht, so dass die Beleuchtungsrichtung vertikal geändert wird.
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D.
h., die Antriebswellen 241 und 242 und der Mechanismus
zum Antreiben der Antriebswellen 241 und 242 dienen
als der Horizontalantriebsmechanismus, wenn die Antriebswellen 241 und 242 sich
gleichzeitig in der gleichen Richtung um den gleichen Betrag bewegen.
Wenn lediglich eine der beiden Antriebswellen 241 und 242 bewegt
wird, oder wenn die Antriebswellen 241 und 242 sich
gleichzeitig in unterschiedliche Richtungen bewegen, dienen diese
Antriebswellen und der Mechanismus zum Antreiben dieser beiden Wellen
als der Vertikalantriebsmechanismus.
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Diese
zweite Ausführungsform
erreicht ähnliche
Vorteile, wie sie zuvor mit der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
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Die
Beleuchtungsvorrichtung für
ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden
Erfindung kann in breiter Weise als eine Leuchte für ein Fahrzeug
verwendet werden, das während
des Fahrens eine optimale Strahlausleuchtungsrichtung gemäß einem
Fahrzustand, den Straßenoberflächenbedingungen,
der Umgebung des befahrenen Gebiets usw. auswählt.
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Der
Fachmann erkennt, dass diverse Modifizierungen und Variationen an
den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung durchgeführt
werden können,
ohne von dem Grundgedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
Es ist daher beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung alle Modifizierungen
und Variationen dieser Erfindung abdeckt, die mit dem Schutzbereich
der angefügten
Patentansprüche
und ihren Äquivalenten
verträglich
sind.