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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung der Neigung
eines Kraftfahrzeugscheinwerfers, mit einem manuell betätigbaren
Stellorgan, mit dem über
eine Getriebevorrichtung die Position eines Stellmotors einstellbar
ist, wobei die Getriebevorrichtung mindestens zwei eine Stellkraft übertragende
Getriebeabschnitte aufweist.
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Solche
Vorrichtungen werden in Kraftfahrzeugen verwendet, um die Neigung
eines Kraftfahrzeugscheinwerfers einstellen zu können. Mit Hilfe des manuell
betätigbaren
Stellorgans kann eine Grundeinstellung des Kraftfahrzeugscheinwerfers vorgenommen
werden, so dass dieser eine bestimmte Neigung aufweist, damit der
Kraftfahrzeugscheinwerfer eine gesetzlich vorgegebene Leuchtweite
ermöglicht.
Ausgehend von dieser Grundeinstellung des Kraftfahrzeugscheinwerfers
kann dieser Grundeinstellung eine weitere Einstellung überlagert
werden, die mit Hilfe eines Stellmotors erfolgt. Dieser Stellmotor
kann entweder von dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines
Handschalters angesteuert werden, oder der Stellmotor wird automatisch angesteuert,
beispielsweise mit Hilfe von an dem Kraftfahrzeug angeordneten Niveaugebern,
so dass eine automatische Leuchtweitenregelung möglich ist.
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Sowohl
für die
Grundeinstellung des Kraftfahrzeugscheinwerfers als auch für den durch
den Stellmotor vorgesehene Einstellmöglichkeit des Kraftfahrzeugscheinwerfers
sind Einstellwinkel von jeweils +/– 3–4° üblich.
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Bei
den genannten, bekannten Vorrichtungen zur Einstellung der Neigung
eines Kraftfahrzeugscheinwerfers wirkt das Stellorgan über eine
Getriebevorrichtung auf einen Stellmotor, dessen Position somit
einstellbar ist. Die Position des Stellmotors bestimmt die Grundeinstellung
des Kraftfahrzeugscheinwerfers, von der aus der Kraftfahrzeugscheinwerfer
in der oben beschriebenen Weise mit Hilfe des Stellmotors geneigt
werden kann.
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Während der
Grundeinstellung des Kraftfahrzeugscheinwerfers wird der Kraftfahrzeugscheinwerfer
mit seinen Bauteilen, wie bspw. Reflektor oder Lichtmodul, innerhalb
relativ zum Kraftfahrzeug ortsfester Bauteile, wie beispielsweise
einem Scheinwerfergehäuse,
bewegt. Um zu verhindern, dass der Kraftfahrzeugscheinwerfer im
Rahmen der Grundeinstellung über
eine zulässige
Grenzposition hinaus geneigt wird, können Endanschläge vorgesehen sein,
die die Einstellung des Kraftfahrzeugscheinwerfers über zulässige Grenzpositionen
hinaus verhindern. Üblicherweise
sind zwei Endanschläge
vorgesehen, von denen einer mit einem maximalen Abblendwinkel und
ein zweiter mit einem maximalen Aufblendwinkel des Kraftfahrzeugscheinwerfers
korrespondiert.
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Nachteilig
bei einer solchen Vorrichtung ist, dass bei einer entsprechend hohen
Einstellkraft, die auf das Stellorgan ausgeübt wird, es möglich ist, dass
die Endanschläge
und somit auch Teile des Kraftfahrzeugscheinwerfers und/oder des
Kraftfahrzeugs zerstört
werden.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung zur Einstellung der Neigung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers
zu schaffen, mit der einer möglichen Zerstörung von
Teilen des Kraftfahrzeugscheinwerfers oder des Kraftfahrzeugs vorgebeugt
wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass mindestens ein Getriebeabschnitt zur Unterbrechung der Kraftübertragung
reversibel verformbar ist. Durch diese reversible Verformbarkeit ist
gewährleistet,
dass die mindestens zwei eine Stellkraft übertragenden Getriebeabschnitte
sowohl miteinander in Eingriff stehen können, als auch – bei Überschreitung
einer maximal zulässigen
Stellkraft – aus
ihrer Eingriffslage herausgebracht werden können, indem sich mindestens
ein Getriebeabschnitt zur Unterbrechung der Kraftübertragung
verformt. Durch die Reversibilität
der Verformbarkeit können die
Getriebeabschnitte nach der Unterbrechung der Kraftübertragung
wieder miteinander in Eingriff gebracht werden, so dass eine Stellkraft
wieder übertragen
werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
entkoppelt also das Stellorgan von dem Stellmotor, so dass eine
Einstellung des Kraftfahrzeugscheinwerfers über zulässige Grenzpositionen hinaus
verhindert werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung baut besonders
einfach, da der Überlastschutz,
der durch den reversibel verformbaren Getriebeabschnitt ermöglicht ist,
in die ohnehin vorhandene Getriebevorrichtung integriert ist. Somit
kann auf die Verwendung weiterer Bauteile verzichtet werden, wodurch einerseits
die Montage der Vorrichtung erleichtert wird und andererseits ein
Preisvorteil erzielt wird.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, dass die Getriebeabschnitte Gewindeabschnitte aufweisen.
Dies ermöglicht
eine zuverlässige
Kraftübertragung
der vom Stellorgan auf den Stellmotor ausgeübten Stellkraft, wobei die
Getriebeabschnitte mit Hilfe der Gewindeabschnitte genau zueinander positioniert
sind. Die Gewindeabschnitte ermöglichen es,
die Position des Stellmotors in zwei zueinander entgegengesetzten
Richtungen einzustellen.
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Nach
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist der reversibel verformbare Getriebeabschnitt
mindestens zwei voneinander getrennte Gewindesegmente auf. Die Gewindesegmente
haben den Vorteil, dass sie sich unabhängig voneinander verformen
können.
Hierdurch ist gewährleistet,
dass die Verformung des Getriebeabschnitts nicht erst bei Stellkräften erfolgt,
die so hoch sind, dass andere Bauteile der Vorrichtung beschädigt werden,
bevor die Verformung des Getriebeabschnitts einsetzt.
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Die
voneinander getrennten Gewindesegmente können Gewindegänge aufweisen,
die sich über
einen Winkel von < 360° erstrecken.
Somit bilden die voneinander getrennten Gewindesegmente insgesamt
ein Gewinde, dessen Gänge
sich über 360° erstrecken,
das jedoch durch die Trennung der Gewindesegmente jeweils unterbrochen
ist.
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Die
Gewindesegmente können
ein Außengewinde
aufweisen. Wenn sich diese Gewindesegmente in eine von dem Außengewinde
abgewandte Richtung nach radial innen verformen, können die Außengewinde
der Gewindesegmente außer
Eingriff mit dem vorgeschalteten Getriebeabschnitt gebracht werden,
das ein zu den Außengewinden
der Gewindesegmente komplementäres
Innengewinde aufweist.
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In
entsprechender Weise können
die Gewindesegmente ein Innengewinde aufweisen, dass sich unter
Verformung nach radial außen
von einem Getriebeabschnitt abheben kann, der ein zu den Innengewinden
der Gewindesegmente komplementäres Außengewinde
trägt.
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Es
ist bevorzugt, dass der reversibel verformbare Getriebeabschnitt
an einem Halter ausgebildet ist, der mit dem Stellmotor verbunden
ist. Hierdurch kann mit einem Bauteil sowohl ein Teil der Getriebevorrichtung
als auch eine Befestigungsmöglichkeit
für den
Stellmotor geschaffen werden.
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Wenn
der Halter Endpositionen des Stellmotors zugeordnete Anschlagelemente
aufweist, die in Anschlagstellung mit ortsfesten Anschlägen zusammenwirken,
können
die Grenzpositionen des Stellmotors und somit die Grenzpositionen
der Grundeinstellung der Neigung des Kraftfahrzeugscheinwerfers in
einfacher Weise festgelegt werden. Durch die Integration der Endabschnitte
an dem Halter wird die erforderliche Bauteilzahl reduziert.
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Es
ist bevorzugt, dass die ortsfesten Anschläge an einem Gehäuse des
Kraftfahrzeugscheinwerfers ausgebildet sind. Da dieses meistens
ohnehin vorhanden ist und üblicherweise
aus Kunststoff als Spritzgussteil hergestellt ist, können die
ortsfesten Anschläge
dort in einfacher und preisgünstiger Weise
integriert werden. Die ortsfesten Anschläge können auch an einem ortsfest
gelagerten Getriebeabschnitt vorgesehen sein.
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Wenn
die Getriebevorrichtung einen ortsfest gelagerten Getriebeabschnitt
aufweist, von dem die Stellkraft auf den reversibel verformbaren
Getriebeabschnitt übertragbar
ist, kann ein geometrischer Bezugspunkt für Abschnitte der Getriebevorrichtung und
somit für
die Positionierung des Stellmotors geschaffen werden. Dabei ist
bevorzugt, dass der ortsfest gelagerte Getriebeabschnitt im Gehäuse des Kraftfahrzeugscheinwerfers
gelagert ist. Somit können
in der oben beschriebenen Weise Bauteile eingespart werden.
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Wenn
der genannte, ortsfest gelagerte Getriebeabschnitt einen Antriebsabschnitt
für das
Stellorgan aufweist, kann die Bewegung des Stellorgans in einfacher
Weise und ohne Zwischenschaltung weiterer Bauteile auf den ortsfest
gelagerten Getriebeabschnitt übertragen
werden. In vorteilhafter Weise weist der Antriebsabschnitt hierfür eine Verzahnung auf,
die mit einer an dem Stellorgan ausgebildeten Verzahnung zusammenwirkt.
Wenn die Verzahnungen dabei ein Kegelradpaar bilden, ist es möglich, das
Stellorgan in einem Winkel an die Getriebevorrichtung heranzuführen, so
dass das Stellorgan leicht bedient werden kann.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels mit
Hilfe der folgenden Beschreibung und anhand der Zeichnung näher beschrieben
und erläutert.
Dabei zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Einstellung der Neigung
eines Kraftfahrzeugscheinwerfers;
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2 Teile
der Vorrichtung gemäß 1 in einem
teildemontiertem Zustand;
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3 eine
geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 1;
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4 einen
aus 3 vergrößerten Ausschnitt;
und
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5 eine
der 4 entsprechende Ansicht in einer um 90° verdrehten
Schnittebene.
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Gemäß 1 weist
eine insgesamt mit 2 bezeichnete Vorrichtung zur Einstellung
der Neigung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers ein längliches,
manuell betätigbares
Stellorgan 4 auf. Dieses wirkt über eine Getriebevorrichtung 6 auf
einen Stellmotor 8, der an einem mit 10 bezeichneten
Halter befestigt ist. Der Halter 10 ist relativ zu einem
Gehäuse 12 des Kraftfahrzeugscheinwerfers
verschieblich angeordnet, so dass der Stellmotor 8 bei
Betätigung
des Stellorgans 4 entlang einer mit 14 bezeichneten
Verstellachse bewegbar ist.
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In
dem Stellmotor 8 ist ein Stellglied 16 verschieblich
gelagert, das an seinem freien Ende einen Kugelkopf 18 aufweist.
Der Kugelkopf 18 steht mit einer in der Zeichnung nicht
dargestellten Kugelkopfaufnahme des Reflektors eines Kraftfahrzeugscheinwerfers
in Verbindung, wodurch der Reflektor um eine zugeordnete Schwenkachse
verschwenkt werden kann.
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Das
Stellglied 16 ist verschieblich innerhalb eines Motorgehäuses 20 des
Stellmotors 8 gelagert. Dabei entspricht die Achse, entlang
der das Stellglied 16 relativ zum Motorgehäuse 20 bewegbar
ist, der Verstellachse 14, entlang der der gesamte Stellmotor 8 verschieblich
angeordnet ist.
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Der
Kugelkopf 18 kann also sowohl durch manuelle Betätigung des
Stellorgans 4 als auch durch Ansteuerung des Stellmotors 8 entlang
der Verstellachse 14 bewegt werden, um einen nicht dargestellten
Reflektor eines Kraftfahrzeugscheinwerfers in dessen Neigung einzustellen,
um eine optimale Leuchtweitenregelung zu ermöglichen.
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Das
Stellorgan 4 ist in 3 im Schnitt
dargestellt und weist an seinem in 3 oberen
Ende einen mit 22 bezeichneten Betätigungsbereich auf. In den
Betätigungsbereich 22 kann
beispielsweise ein Schlitzschraubendreher eingesetzt werden, um
das Stellorgan 4 zu drehen. An den Betätigungsbereich 22 schließt sich
ein länglicher
Stangenkörper 24 an, der
an seinem freien Ende an einer Verzahnung 26 mündet.
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Das
Stellorgan 4 ist gemäß 3 in
verschiedenen Abschnitten des Gehäuses 12 des Kraftfahrzeugscheinwerfers
gelagert. So ist benachbart zum Betätigungsbereich 22 eine
obere Lagerstelle 28 und benachbart zur Verzahnung 26 eine
untere Lagerstelle 30 vorgesehen. Dabei ist das Stellorgan 4 mit
Hilfe von radialen Vorsprüngen 32 und 34 in
axialer Richtung gegenüber
dem Gehäuse 12 fixiert.
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Die
Verzahnung 26 ist als Kegelradverzahnung ausgebildet, dessen
Verzahnungspartner durch eine Kegelradverzahnung 36 gebildet
ist, die an einem insgesamt mit 38 bezeichneten, ortsfest
gelagerten Getriebeabschnitt vorgesehen ist. Der Getriebeabschnitt 38 ist
im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und in einem Lagerabschnitt 40 des Gehäuses 12 drehbar
gelagert, so dass der ortsfeste Getriebeabschnitt 38 um
die Verstellachse 14 rotieren kann.
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Der
ortsfeste Getriebeabschnitt 38 weist gemäß 2 eine
in Umfangsrichtung mehrfach unterbrochene, zylindrische Lagerfläche 42 auf,
die zwischen dem Trägermaterial
der Kegelradverzahnung 36 und sich an die Abschnitte der
Lagerfläche 42 anschließende Rastelemente 44 ausgebildet
ist. Mit Hilfe der Rastelemente 44 und mit Hilfe des rückwärtigen Trägermaterials
der Kegelradverzahnung 36 ist der ortsfeste Getriebeabschnitt 38 in
axialer Richtung relativ zur Verstellachse 14 am Gehäuse 12 fixiert.
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Der
ortsfeste Getriebeabschnitt 38 weist auf seiner Innenseite
ein zylindrisches Innengewinde 46 auf. Das Gegenstück zu diesem
Innengewinde 46 bildet ein insgesamt mit 48 bezeichneter,
reversibel verformbarer Getriebeabschnitt 48. Dieser ist
an dem Halter 10 ausgebildet und weist insgesamt 4, sich insgesamt
konzentrisch zur Verstellachse 14 erstreckende Gewindesegmente 50 bis 56 auf.
Jedes Winkelsegment erstreckt sich über einen Winkel von ca. 60°, wobei zwischen
den Gewindesegmenten 50 bis 56 jeweils Aussparungen
vorgesehen sind, die sich jeweils über etwa 30° erstrecken. Die Gewindegänge der
Gewindesegmente 50 bis 56 sind derart aufeinander
abgestimmt, dass die Gewindesegmente 50 bis 56 insgesamt
ein Außengewinde
bilden, das in das Innengewinde 46 des ortsfesten Getriebeabschnitts 38 eingreift.
Die Gewindesegmente 50 bis 56 sind an dem dem
ortsfesten Getriebeabschnitt 38 zugewandten Ende über einen
Ringkörper 60 miteinander
verbunden. Die Gewindesegmente 50 bis 56 sind an
ihrem dem Ringkörper 60 abgewandten
Ende einstückig
mit einem insgesamt plattenförmig
ausgebildeten Anschlagelement 62 des Halters 10 ausgebildet.
Das Anschlagelement 62 dient unter anderem zur Positionierung
eines Gehäusesockels 64 des
Motorgehäuses 20 des
Stellmotors 8. Der Gehäusesockel 64 weist
zwei Flanschbereiche 66 auf (in 2 ist der
zweite Flanschbereich 66 verdeckt), die mit an dem Halter 10 ausgebildeten
Führungsrippen 68 zusammenwirken.
An die Führungsrippen 68 schließen sich
in Richtung des ortsfesten Getriebeabschnitts 38 zwei Schraubenaufnahmen 70 an.
Bei Einsatz von Schrauben in die Flanschbereiche 66 kann
somit der Gehäusesockel 64 und
somit der gesamte Stellmotor 8 am Halter 10 befestigt
werden.
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In
von den Führungsrippen 68 abgewandter Richtung
schließen
sich an die Schraubenaufnahmen 70 jeweils längliche
Stegabschnitte 72 an, die an ihren freien Enden an hakenförmigen Anschlagelementen 74 münden.
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Die
Anschlagelemente 74 sind geeignet, mit am Gehäuse 12 ausgebildeten,
ortsfesten Anschlägen 76 zusammenzuwirken
(vgl. 1 und 5). Das plattenförmige Anschlagelement 62 des
Halters 10 ist in entsprechender Weise geeignet, mit einem an
dem ortsfesten Getriebeabschnitt 38 stirnseitig ausgebildeten,
ortsfesten Anschlag 78 zusammenzuwirken (vgl. 2 und 4).
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In
den 3, 4 und 5 ist die
aus dem Halter 10 und dem Stellmotor 8 mit dem
Stellglied 16 und dem Kugelkopf 18 gebildete Einheit
mit durchgezogenen Linien in einer Grundstellung 80 dargestellt.
Diese Einheit kann gemäß 4 um
einen Verstellweg 82 nach links entlang der Verstellachse 14 bewegt
werden, so dass die Einheit eine mit gepunkteten Linien 84 angedeutete
Stellung einnimmt. Die Einheit kann auch gemäß 5 aus der Grundstellung 80 heraus
um einen Verstellweg 86 nach rechts bewegt werden; diese
Stellung der Einheit ist mit gestrichelten Linien 88 (vgl. 4)
angedeutet.
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Mit
weiterem Bezug auf 4 kann der Stellmotor 8 mit
seinem Stellglied 16 und dem Kugelkopf 18 in die
vordere Grenzposition 84 gebracht werden, indem das Stellorgan 4 drehend
angetrieben wird. Dabei wird die Drehbewegung des Stellorgans 4 über die
Verzahnungen 26 und 36 in eine Drehbewegung des
ortsfesten Getriebeabschnitts 38 transformiert. Durch die
Drehbewegung des Getriebeabschnitts 38 wird über dessen
Innengewinde 46 eine Stellkraft auf den Getriebeabschnitt 48 beziehungsweise
dessen Gewindesegmente 50 bis 56 des Halters 10 übertragen.
Hierdurch bewegt sich der Stellmotor 8 mit seinem Stellglied 16 und
dem Kugelkopf 18 aus der Grundstellung 80 bis
hin zur vorderen Grenzposition 84. Die vordere Grenzposition 84 ist
erreicht, wenn das plattenförmige
Anschlagelement 62 des Halters 10 an dem ortsfesten
Anschlag 78 des Getriebeabschnitts 38 zur Anlage
kommt.
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Wenn
das Stellorgan 4 jetzt weiter betätigt wird, ist eine weitere
Verschiebung des Stellmotors 8 mit dessen Stellglied 16 entlang
der Stellachse 14 ausgeschlossen, so dass auch dem Kugelkopf 18 zugeordnete
Bereiche des in der Neigung einzustellenden Kraftfahrzeugscheinwerfers
nicht mehr bewegt werden. Wenn die Drehung des Stellorgans 4 dennoch
fortgeführt
wird, wird diese Drehung über
den Getriebeabschnitt 38 auf das Innengewinde 46 übertragen,
so dass die Gewindeflanken des Innengewindes 46 eine Kraft
auf die Gewindeflanken der Gewindesegmente 50 bis 56 ausüben. Da
diese Gewindesegment 50 bis 56 aufgrund des Anschlags
des Anschlagelements 62 an dem ortsfesten Anschlag 78 nicht
weiter entlang der Verstellachse 14 bewegt werden können, weichen
die Gewindesegmente 50 bis 56 federnd nach innen aus,
was in 4 mit den Pfeilen 90 angedeutet ist.
Die Gewindesegmente 50 bis 56 verformen sich so,
dass sie über
die Flankenspitzen des Innengewindes 46 reiten, dabei ihre
maximale Verformung erreichen und anschließend durch die Elastizität der Gewindesegmente 50 bis 56 wieder
zurück
in die in 4 dargestellte Eingriffsstellung
mit dem Innengewinde 46 gelangen. Dieser Vorgang aus Verformung
der Gewindesegmente 50 bis 56 in mit 90 bezeichneter
Richtung und anschließender
Rückverformung
in entgegengesetzter Richtung ist wiederholbar und von einem für einen
Monteur deutlich hörbaren
Knackgeräusch
begleitet. Dieses Geräusch
zeigt dem Monteur an, dass eine Grenzposition des Stellmotors 8 erreicht
ist.
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Wenn
der Stellmotor 8 gemäß 5 durch entsprechende
Drehung des Stellorgans 4 die mit 88 angedeutete
hintere Grenzposition erreicht hat, gelangen die am Halter 10 ausgebildeten,
hakenförmigen
Anschlagelemente 74 in Anschlag mit den am Gehäuse 12 ortsfesten
Anschlägen 76.
Bei fortwährender
Drehung des Stellorgans 4 und damit des Getriebeabschnitts 38 werden
die Gewindesegmente 50 bis 56 in der eben für die vordere
Grenzposition 84 beschriebenen Weise verformt (es versteht
sich, dass dabei entgegengesetzte Flankenbereiche des Innengewindes 46 und
der Gewindesegmente 50 bis 56 wirken, als mit
Bezug auf die vordere Grenzposition beschrieben wurde).