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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Auslandspriorität auf der Basis der
japanischen Patentanmeldung Nr. P. 2005-168481 , die am 8. Juni 2005 eingereicht wurde und deren Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein technisches Gebiet zum Verkleinern eines Fahrzeugscheinwerfers durch eine Übereinstimmung in den Ausgangspositionen zwischen einer Horizontalantriebsvorrichtung zum horizontalen Drehen einer Leuchteneinheit und einer Blendenantriebsvorrichtung zum Bewegen einer Blende.
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STAND DER TECHNIK
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Einige Fahrzeugscheinwerfer haben eine ”Zwei-Lampen-Schaltvorrichtung”, die zwischen einem Abblendstrahl (einem Vorbeifahrstrahl) und einem Aufblendstrahl (einem Fahrstrahl) durch Steuern einer abgeschirmten Menge von Licht, das von einer Lichtquelle emittiert wird und an einem Reflektor reflektiert wird, durch Bewegen der Blende schalten kann.
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In den Fahrzeugscheinwerfern wird die Blende bzw. Abschirmblende, die innerhalb einer Leuchteneinheit vorgesehen ist, welche in einem Lampengehäuse angeordnet ist, durch die Antriebskraft eines Blendenantriebsstellglieds geneigt oder vertikal bewegt, das als Blendenantriebsvorrichtung dient, welche einen Elektromagneten hat, so dass die Blendenposition geändert wird, wodurch die abgeschirmte Lichtmenge gesteuert wird. (vgl. z. B.
JP-A-2003-257218 und
JP-A-09-330603 .)
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Andererseits gibt es einige Fahrzeugscheinwerfer, die die Beleuchtungsrichtung gemäß dem Fahrzustand eines Fahrzeugs ändern können.
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In diesen Fahrzeugscheinwerfern ist z. B. die Leuchteneinheit, die eine Lichtquelle hat, horizontal drehbar beweglich innerhalb eines Lampengehäuses gelagert. Die Leuchteneinheit wird durch die Antriebskraft eines horizontal angetriebenen Stellglieds, das als Horizontalantriebsvorrichtung in einer Richtung horizontal zu dem Lampengehäuse dient, drehend bewegt, wodurch die Beleuchtungsrichtung geändert wird (vgl. z. B.
JP-A-2004-227993 ).
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Durch eine Drehbewegung der Leuchteneinheit durch die Antriebskraft des Horizontalantriebsstellglieds wird deshalb, z. B., wenn das Fahrzeug auf einer mäanderförmigen Straße oder in einer Kurve an einer Kreuzung fährt, eine Beleuchtungsrichtung rechts und links gemäß der Fahrzeugfahrrichtung derart geändert, dass die Straße in der Fahrzeugfahrrichtung sofort beleuchtet werden kann.
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Zwischenzeitlich gibt es einige Fahrzeugscheinwerfer, die ein Schalten zwischen dem Abblendstrahl bzw. unteren Strahl und dem Aufblendstrahl bzw. oberen Strahl ausführen können und auch horizontal die Beleuchtungsrichtung ändern können. In diesen Fahrzeugscheinwerfern sind zwei Stellglieder erforderlich, einschließlich des Blendenantriebsstellglieds, das als Blendenantriebsvorrichtung dient, und eines Horizontalantriebstellglieds, das als Horizontalantriebsvorrichtung dient.
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In diesen Fahrzeugscheinwerfern ist z. B. das Blendenantriebsstellglied innerhalb der Leuchteneinheit angeordnet, wohingegen das Horizontalantriebsstellglied außerhalb der Leuchteneinheit innerhalb des Lampengehäuses angeordnet ist.
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Da das Blendenantriebsstellglied innerhalb der Leuchteneinheit angeordnet ist, ist jedoch das Objekt, das angetrieben werden soll, einschließlich der Leuchteneinheit, die durch das Horizontalantriebsstellglied angetrieben wird, entsprechend schwer, so dass ein großes Drehmoment für das Horizontalantriebsstellglied erforderlich ist. Dies führt zu einer größeren Abmessung des Horizontalantriebsstellglieds und einer Erhöhung des Energieverbrauchs.
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Zudem wird bei der horizontalen Drehbewegung der Leuchteneinheit eine Verbindungsleitung bzw. -kabel, die mit dem Blendenantriebsstellglied verbunden ist, aufgrund ihres Durchbiegens mit der Drehbewegung der Leuchteneinheit versetzt. Somit sind der Raum zum Anordnen der Verbindungsleitung entsprechend dem Versatzbereich und eine Beachtung beim Ausbilden der Verbindungsleitung erforderlich. Dies kann zu einer größeren Abmessung der Fahrzeugscheinwerfer führen und zu einer Erhöhung der Herstellungskosten.
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Die
EP 1270323 A1 offenbart einen Fahrzeugscheinwerfer, bei dem der Reflektor mit zwei Stellelementen um mindestens zwei Achsen schwenkbar ist.
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Die
EP 1559952 A2 offenbart einen Fahrzeugscheinwerfer mit einem Hauptreflektor und einem bewegbaren Teilreflektor.
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Die
DE 10248445 A1 offenbart einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer Leuchteneinheit, die in einem horizontal schwenkbaren Rahmenglied angeordnet ist.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Eine Ausführungsform oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen Fahrzeugscheinwerfer so bereit, dass kleinere Abmessungen und eine Reduzierung des Energieverbrauchs realisiert werden können.
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In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugscheinwerfer bereitgestellt mit: einer Leuchteneinheit, die in einem Lampengehäuse gelagert ist und drehbar in eine Horizontalrichtung bewegbar ist, wobei die Leuchteneinheit eine Lichtquelle hat; einer Blende bzw. Abschirmung, die in der Leuchteneinheit gelagert ist und in einer vorgegebenen Richtung bewegbar ist, um eine abgeschirmte Menge des Lichts zu ändern, das von der Lichtquelle emittiert wird; einer Horizontalantriebsvorrichtung zum drehenden Stellen der Leuchteneinheit in der Horizontalrichtung; einer Blendenantriebsvorrichtung zum Einstellen der Blende bzw. der Abschirmung; und einer Antriebswelle, die an der Blendenantriebsvorrichtung vorgesehen ist und mit der Blende gekoppelt ist, wobei die Blendenantriebsvorrichtung und die Horizontalantriebsvorrichtung auf einer einzigen Schaltungsleiterplatte angeordnet sind, und wobei die Leuchteneinheit, bewegt durch die Horizontalantriebsvorrichtung um die Antriebswelle drehbar gelagert ist.
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Es kann deshalb eine Übereinstimmung der Ausgangspositionen zwischen einer Blendenantriebsvorrichtung und einer Horizontalantriebsvorrichtung getroffen werden.
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Zudem, wenn die Leuchteneinheit horizontal drehbar durch die Horizontalantriebsvorrichtung bewegt wird, wird die Blendenantriebsvorrichtung nicht einstückig mit der Leuchteneinheit drehbar bewegt. Das Objekt, das angetrieben werden muss, einschließlich der Leuchteneinheit, die horizontal durch das Horizontalantriebsstellglied angetrieben wird, ist nicht schwer, wodurch das Drehmoment des Horizontalantriebstellgliedes reduziert werden kann und kleinere Abmessungen des Horizontalantriebstellgliedes und eine Abnahme des Energieverbrauchs realisiert werden können.
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Zudem kann in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Horizontalantriebsvorrichtung und die Blendenantriebsvorrichtung innerhalb eines einzelnen Gehäuses vorgesehen werden. Dies ermöglicht eine Reduzierung der Abmessungen und eine Raumeinsparung der Fahrzeugscheinwerfer.
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Zudem kann in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Antriebswelle axial bewegt werden, so dass die Blende bzw. Abschirmung in der vorgegebenen Richtung bewegt wird. Dies erlaubt die Vereinfachung des Aufbaus der Blendenantriebsvorrichtung.
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Weiterhin kann in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Gleichstrommotor als Antriebsquelle für die Blendenantriebsvorrichtung verwendet werden und eine Drehung einer Motorwelle des Gleichstrommotors kann in eine Axialbewegung der Antriebswelle bzw. des Antriebsschafts derart gewandelt werden, dass die Blende in einer vorgegebenen Richtung bewegt wird. Gemäß diesem Aufbau kann ein großer Ausgang bzw. Ausschlag durch eine kleine elektrische Leistung erhalten werden, wodurch das Einsparen elektrischer Energie und die Reduzierung der Abmessung des Gleichstrommotors realisiert werden.
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Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist eine schematische Längsschnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht eines Hauptteils des Fahrzeugscheinwerfers;
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3 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Hauptteils des Fahrzeugscheinwerfers.
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4 ist ein Blockdiagramm eines Aufbaubeispiels einer Steuerschaltung eines Fahrzeugscheinwerfers;
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5 ist eine Seitenansicht eines gekoppelten Zustands zwischen einer Antriebswelle und einer Blende gemäß einer Modifikation der ersten, exemplarischen Ausführungsform;
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6 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer zweiten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Exemplarische Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Jede der exemplarischen Ausführungsformen, die nachfolgend beschrieben werden, wird dafür angegeben, dass der Fahrzeugscheinwerfer gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Fahrzeugscheinwerfer vom Projektortyp angewandt wird. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung muss jedoch nicht auf den Fahrzeugscheinwerfer vom Projektortyp beschränkt werden, sondern kann auch einen Fahrzeugscheinwerfer vom parabolischen Typ betreffen.
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Als erstes wird eine Erläuterung einer ersten exemplarischen Ausführungsform gegeben, in der die vorliegende Erfindung für einen Fahrzeugscheinwerfer (1 bis 5) verwendet wird.
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Ein Fahrzeugscheinwerfer 1, wie aus 1 ersichtlich ist, hat ein Leuchtengehäuse 2, das einen Leuchtenkörper 3 enthält, der ein konvexes Segment hat, das sich nach vorne öffnet, und eine transparente Abdeckung 4, die eine Frontöffnung des Leuchtenkörpers 3 verschließt. Der Innenraum des Leuchtengehäuses 2 ist als eine Leuchtenkammer 5 ausgebildet.
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Innerhalb der Leuchtenkammer 5 ist ein Ausleger 6 angeordnet (1 und 2). Der Ausleger 6 besteht aus einem Basissegment 7, das in einer Längsrichtung ausgerichtet ist, einem oberen Tragsegment 8, das von dem oberen Rand des Basissegments 7 aus vorsteht, und einem unteren Tragsegment 9, das von dem unteren Rand des Basissegments 7 aus nach vorne vorspringt. Das Basissegment 7 hat eine große Öffnung 7a. Das Tragsegment 9 am unteren Rand hat ein Durchgangsloch 9a, das neben dem Ende ausgebildet ist.
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Eine Leuchteneinheit 10 ist horizontal drehbar beweglich zu dem Ausleger 6 gelagert. Die Leuchteneinheit 10, wie aus 2 und 3 ersichtlich ist, ist aus einem konkaven Reflektor 11, der nach vorne geöffnet ist, einer Lichtquellenlampe 12 zum Emittieren von Beleuchtungslicht, einem zylindrischen Anbringungsrahmen 13, der an dem Frontende des Reflektors 11 angebracht ist, und einer Scheinwerferlinse 14 bzw. Flutlichtlinse zusammengesetzt, die die Frontöffnung des Anbringungsrahmens 13 verschließt.
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Eine innere Oberfläche bzw. Fläche des Reflektors 11 ist als eine Reflexionsoberfläche 11a ausgebildet, die dazu dient, Licht, dass von der Lichtquellenröhre 12 emittiert wird, zu reflektieren, so dass es an einer vorgegebenen Position gesammelt wird.
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Die Lichtquellenlampe 12 bzw. Lichtquellenröhre kann z. B. eine Entladungsöhre sein. Die Lichtquellenlampe 12 ist in einem Sockel 15 gehalten, der an dem hinteren Ende des Reflektors 11 angebracht ist.
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Der Anbringungsrahmen 13 hat eine Lageröffnung 13a an dem oberen Ende und einen Koppelhohlraum 13b, der nach unten an dem unteren Ende geöffnet ist. Der Anbringungsrahmen 13 hat eine Welle, die durch eine Öffnung 13c hindurch geht, die unmittelbar unter der Lageröffnung 13a ausgebildet ist, durch den der Koppelhohlraum 13b hindurchgeht.
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Der Anbringungsrahmen 13 enthält ein Überbrückungssegment 13d das sich zwischen der rechten Seite und der linken Seite erstreckt und durch das eine Aussparungsöffnung 13e vertikal hindurchgeht.
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Die Scheinwerferlinse 14 ist an dem Anbringungsrahmen 13 derart angebracht, das ihr Außenrand durch einen Haltering 16 gehalten ist.
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Eine Lagerwelle 17 ist an dem Ende des oberen Lagersegments 8 des Auslegers 6 derart angebracht, dass sie vertikal durch das obere Tragsegment 8 hindurchgeht. Die Lagerwelle 17 ist drehbar beweglich in die Lageröffnung 13a des Anbringungsrahmens 13 eingesetzt. Die Leuchteneinheit 10 ist somit durch den Ausleger 6 derart gelagert, dass sie horizontal drehbar um die Lagerwelle 17 ist. Wenn die Leuchteneinheit 10 durch den Ausleger 6 getragen ist, steht das hintere Ende der Leuchteneinheit 10 nach hinten von der Öffnung 7a des Auslegers 6 hervor (vgl. 2).
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An dem unteren Ende des Leuchtenkörpers 2, wie aus 1 ersichtlich ist, ist eine Abdeckung 18 angebracht. Innerhalb der Abdeckung 18 ist eine Schaltungseinheit 19 angeordnet, die mit einer Erregungsschaltung für das Zünden der Lichtquellenlampe (Entladungsröhre 12) versehen ist. Die Schaltungseinheit 19 und der Sockel 15, in dem die Lichtquellenlampe 12 gehalten ist, sind mit einer Leitung 15a bzw. einem Kabel verbunden. Eine Antriebsspannung, die von der Erregungsschaltung erzeugt wird, die in der Schaltungseinheit 19 angeordnet ist, wird deshalb an die Lichtquellenlampe 12 durch den Sockel 15 derart angelegt, dass die Lichtquellenlampe 12 gezündet wird.
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Innerhalb des Anbringungsrahmens 13 ist eine Blende 20 bzw. Abschirmung drehbar beweglich gelagert (vgl. 2 und 3). Die Blende 20 hat die Funktion des Begrenzens des oberen Rands des Lichtmusters (des verteilten Lichtmusters), das von der Lichtquellenlampe 12 emittiert wird.
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Die Blende 20 ist einstückig aus einem Lichtabschirmsegment 20a, das aus einer seitlichen Längsplatte ausgebildet ist, aus Wellendurchgangssegmenten 20b, 20b, die nach vorne von dem rechten Ende und dem linken Ende des Abschirmsegments 20a hervorstehen, und aus Lagerstücken 20c, 20c zusammengesetzt, die in den Wellendurchgangssegmenten 20b, 20b angeordnet sind und von den Lichtabschirmsegment 20a aus vorspringen.
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Eine Drehbewegungsspindel 21 geht durch die Wellendurchgangssegmente 20b, 20b hindurch. Beide Enden der Drehbewegungsspindel 21 stehen nach außen von den Wellendurchgangssegmenten 20b, 20b hervor. Eine Torsionsschraubenfeder 22 ist neben dem einen Ende der Drehbewegungsspindel 21 gelagert. Die Blende 20 wird durch die Torsionsschraubenfeder 22 in einer Richtung gezwungen, in der sich der obere Rand ungefähr nach vorne bewegt (Richtung R1, die in 2 angegeben ist).
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Da beide Enden der Drehbewegungsspindel 21 an den Innenwänden der rechten und der linken Seite des Anbringungsrahmens 13 angebracht sind, kann die Blende 20 drehbar um die Drehbewegungsspindel 21 für die Leuchteneinheit 10 herum bewegt (geneigt bewegt) werden.
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Ein Koppelteil 23 ist durch die Lagerstücke 20c, 20c der Blende 20 (vgl. 3) gelagert. Das Koppelteil 23 ist aus einem Basissegment 23a, das aus einem drahtähnlichen Material ausgebildet ist, welches in eine vorgegebene Form gebogen ist und sich seitlich erstreckt, einem Koppelsegment 23b, das ein Bogen ist, der zentral in dem Basissegment 23a ausgebildet ist, Armen 23c, 23c, die an beiden Enden des Basissegments 23a in der gleichen Richtung orthogonal dazu hervorstehen, und gelagerten Segmenten 23d, 23d zusammengesetzt ist, die seitlich derart hervorstehen, gegenseitig die Arme 23c, 23c verlassen.
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Das Koppelteil 23 ist derart gelagert, dass die Lagersegmente 23d, 23d durch die Lagerstücke 20c, 20c der Blende 20 hindurchgehen. Die Blende 20 ist drehbar beweglich für das Koppelteil 23 um die Lagersegmente 23d, 23d herum ausgebildet.
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Das Licht, das von der Lichtquellenlampe 12 emittiert wird und von der Reflexionsoberfläche 11a des Reflektors 11 reflektiert wird, wird in der Nachbarschaft des oberen Rands der Blende 20 gesammelt. Der Brennpunkt der Scheinwerferlinse 14 befindet sich in der Nachbarschaft des oberen Rands der Blende 20. Der Strahl (Beleuchtungslicht), wobei der obere Rand des verteilten Lichtmusters durch den oberen Rand der Blende 20 begrenzt wird, wird deshalb von der Scheinwerferlinse 14 als ein Abblendstrahl oder ein Aufblendstrahl nach vorne projiziert.
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Ein Stellglied 24 ist unterhalb der Leuchteneinheit 10 (vgl. 1 und 2) angeordnet. Das Stellglied 24 ist an dem unteren Lagersegment 9 des Auslegers 6 angebracht. Das Stellglied 24 ist aus einer Blendenantriebsvorrichtung 26 und einer Horizontalantriebsvorrichtung 27 zusammengesetzt, die innerhalb eines einzelnen Gehäuses 25 angeordnet sind.
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Die Blendenantriebsvorrichtung 26 hat einen Elektromagneten 28, der als Antriebsquelle dient. Der Elektromagnet 28 enthält einen vertikal langen, zylindrischen Kern 29 und eine Antriebswelle 30, die an den Kern 29 angebracht ist. Der Kern 29 ist vertikal beweglich durch den Elektromagneten 28 ausgelegt. Der Elektromagnet 28 ist an einer Schaltungsleiterplatte 31 vorgesehen, die innerhalb des Gehäuses 25 angeordnet ist und sein oberer Endseitenabschnitt ist mit einem zylindrischen Schutzabschnitt 32 von der Außenseite abgedeckt.
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Die Antriebswelle 30 steht nach oben von dem Kern 29 hervor und geht durch den Wellendurchgangsöffnung 13c hindurch, die in dem Anbringungsrahmen 13 der Leuchteneinheit 10 derart ausgebildet ist, dass ihr oberes Ende innerhalb der Leuchteneinheit 10 angeordnet ist. Die Antriebswelle 30 hat ein Koppelwellensegment 30a mit einem kleineren Durchmesser als der andere Bereich. Das Koppelsegment 23b des Koppelteils 23 passt über das Koppelwellensegment 30a.
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Die Arme 23c, 23c des Koppelteils 23 gehen durch die Aussparungsöffnung 13e hindurch, die in dem Brückensegment 13d des Anbringungsrahmens 13 ausgebildet ist.
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Wenn der Elektromagnet 28 mit einem Treiberstrom von der Stromversorgungseinheit, die nicht gezeigt ist, durch die Schaltungsleiterplatte 31 versorgt wird, wird die Antriebswelle 30 nach oben bewegt. Aufgrund der Aufwärtsbewegung der Antriebswelle 30 wird die Blende 20, die mit der Antriebswelle 30 durch das Koppelteil 23 gekoppelt ist, drehbar um die drehbewegliche Drehachse 21 derart bewegt, dass sie von der Position, in der das Lichtabschirmungssegment 20a senkrecht steht, aus geneigt wird (Zustand durch die unterbrochene Linie in 2 angegeben). Zu dieser Zeit wird das Licht, das von der Lichtquellenlampe 12 emittiert wird, als oberer Strahl bzw. Aufblendstrahl von der Scheinwerferlinse 14 projiziert. Wenn die Blende 20 drehbar um die drehbewegliche Drehachse 21 gedreht wird, wird sie auch drehbar für die unterstützten Segmente 23d, 23d des Koppelteils 23 gedreht.
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Andererseits, wenn die Zuführung von Antriebsstrom zu dem Kern 20 gestoppt wird, wird die Blende 20 wieder in ihren Anfangszustand aufgrund der wirkenden Kraft der Torsionsschraubenfeder 22 derart zurückgebracht, dass das Lichtabschirmungssegment 20a in seinem nahezu senkrechten Zustand (Zustand, der durch die durchgezogene Linie in 2 gezeigt ist) angeordnet ist. Zu dieser Zeit wird das Licht, das von der Lichtquellenlampe 12 emittiert wird, somit als Abblendlicht oder Abblendstrahl oder unterer Strahl von der Scheinwerferlinse 14 projiziert.
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Die horizontale antreibende Vorrichtung 27 hat einen Dreh-Gleichstrommotor 33, der als Antriebsquelle dient, die an der Schaltungsleiterplatte 31 angeordnet ist. Der Dreh-Gleichstrommotor 33 (vgl. 2). Die Motorwelle 33a des Dreh- bzw. Schwenk-Gleichstrommotors 33 steht nach oben von einem Motorgehäuse 33b hervor. Ein Getriebe 34 bzw. Zahnrad ist an dem Bereich befestigt, der von dem Motorgehäuse 33b der Motorwelle 33a hervorsteht.
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Innerhalb des Gehäuses 25 ist eine Vielzahl von Reduktionszahnrädern 35, 36, 37 in Verzahnungseingriff miteinander in Reihenfolge angeordnet. Das Reduktionszahnrad 35 ist in Verzahnungseingriff mit dem Zahnrad 34, das an der Motorwelle 33a befestigt ist, und das Reduzierungszahnrad 37 ist in Verzahnungseingriff mit dem Getriebekörper 38 (einem angetriebenen Teil 38)
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Der Getriebekörper 38 ist einstückig aus einem vertikalen, langen Koppelwellensegment 39 und einem Getriebesegment 40 zusammengesetzt, das seitlich über dem unteren Ende des Koppelwellensegments 39 überhängt. Das Koppelwellensegment 39 hat einen gelagerten, konkaven Bereich 39a, der sich nach unten öffnet. Das Koppelwellensegment 39 hat ein Wellendurchgangsloch 39b, dass vertikal durch das Segment hindurch geht. Das Wellendurchgangsloch 39b ist mit dem gelagerten, konkaven Bereich 39a verbunden. Das Getriebesegment 40 ist in Verzahnungseingriff mit dem Reduktionszahnrad 37.
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Der Getriebekörper 38 ist drehbar gegenüber dem Schutzabschnitt 32 in einem Zustand, in dem der Schutzabschnitt 32, der den Elektromagneten 28 abdeckt, in den gelagerten, konkaven Bereich 39a eingesetzt ist. In diesem Zustand geht die Antriebswelle 30 durch das Wellendurchgangsloch 39b des Koppelwellensegments 39 hindurch, um senkrecht hervorzustehen. Der Getriebekörper 38 wird um die Antriebswelle 30 herum gedreht.
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Ein Teil des Koppelwellensegments 39 steht senkrecht von dem Gehäuse 25 heraus und der vorspringende Abschnitt passt in den koppelnden, konkaven Abschnitt 13b des Anbringungsrahmens 13 hinein. Als Ergebnis ist der Getriebekörper 38 mit der Leuchteneinheit 10 in einem Zustand gekoppelt, in dem sie aneinander befestigt sind. Wenn der Getriebekörper 38 gedreht wird, wird somit die Leuchteneinheit 10 insgesamt gedreht. Mit der Drehbewegung der Leuchteneinheit 10 wird auch die Blende 20 drehend insgesamt mitbewegt. Zu dieser Zeit wird das Koppelteil 23 durch die Antriebswelle 30 um das Koppelsegment 23b bewegt. Ansonsten werden die Antriebswelle 30 und der Kern 29 zu dem Elektromagneten 28 drehend bewegt.
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Wenn der Dreh-Gleichstrommotor 33 in irgendeine Richtung gemäß einem Lenkbetrieb gedreht wird, wird die Antriebskraft des Dreh-Gleichstrommotors 33 auf den Getriebekörper 38 durch das Zahnrad 34 und die Reduzierungszahnräder 35, 36, 37 übertragen. Der Getriebekörper 38 wird nach rechts oder links gemäß der Drehrichtung des Dreh-Gleichstrommotors 33 gedreht. Durch die Drehung des Getriebekörpers 38 wird die Leuchteneinheit 10 drehend nach rechts oder links um die Antriebswelle 30 herum bewegt. Als ein Ergebnis wird die Lichtprojektionsrichtung nach rechts oder nach links geändert.
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Ein Verbinder 41 bzw. Stecker ist an der vorderen Oberfläche des Gehäuses 25 des Stellglieds 24 angebracht. Durch eine Verbindungsleitung 41a, die mit dem Verbinder 41 verbunden ist, wird ein elektrischer Strom oder ein elektrisches Signal von außen zu der Schaltungsleiterplatte 31 extern zugeführt, die innerhalb des Gehäuses 25 angeordnet ist.
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Der Fahrzeugscheinwerfer 1 ist mit einer Steuerschaltung 42 zum Steuern der Lichtprojektionsrichtung unter Verwendung des Stellglieds 24 (vgl. 4) versehen.
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Die Steuerschaltung 42 ist mit einer ECU (Electronic Control Unit = Elektronische Steuereinheit) 43 zum Steuern des gesamten Scheinwerfersystems einschließlich des Fahrzeugscheinwerfers 1 versehen. Ein Zündschalter 44 und ein Lampenschalter 45 sind mit der ECU 43 verbunden. Wenn der Zündschalter 44 eingeschaltet wird, wenn der Lampenschalter 45 eingeschaltet ist, wird das Erregungssignal von der ECU 43 zu der Erregungsschaltung 46 gesendet. Durch die Erregungsschaltung 46 wird die Lichtquellenlampe 12 erregt, um den Lichtstrahl zu projizieren, der ein vorgegebenes, verteiltes Lichtmuster hat.
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Die ECU 43 wird mit Signalen von verschiedenen Sensoren 47 versorgt, z. B. einem Lenksensor 47a, einem Fahrzeughöhensensor 47b, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 47c, einem Radsensor 47d und einem GPS(Global Positioning System = Globales Positionierungssystem)-Sensor 47e. Der Lenksensor 47a stellt das Informationssignal bereit, das sich auf eine Lenkrichtung und einen Lenkwinkel bezieht, wenn der Lenkbetrieb ausgeführt wird. Der Fahrzeughöhensensor 47b stellt ein Informationssignal bezüglich der Höhen eines Vorderrads und eines Hinterrades bereit. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 47c stellt ein Informationssignal bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit bereit. Der Radsensor 47d stellt ein Informationssignal bezüglich der Drehgeschwindigkeit jedes Rads bereit. Der GPS-Sensor 47e stellt ein Informationssignal bezüglich der vorliegenden Position des Fahrzeugs auf der Basis des globalen Positionierungssystems bereit. Auf der Basis der Informationssignale, die von den jeweiligen Sensoren 47 aus zugeführt werden, sendet die ECU 43 ein vorgegebenes Steuersignal zu dem Stellglied 24, derart, dass der Strahl, der von der Lichtquelle 12 emittiert wird, in einer optimalen Lichtprojektionsrichtung projiziert wird. Das Stellglied 24 empfängt das Steuersignal, das von der ECU 43 aus zugeführt wird, durch den einzelnen Verbinder 41.
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Auf der Schaltungsleiterplatte 31, die innerhalb des Gehäuses 25 des Stellglieds 24 angeordnet ist, ist eine CPU (Central Processing Unit = Zentrale Verarbeitungseinheit) 48, die ein Steuerprogramm enthält, angebracht. Die ECU 43 führt ein vorgegebenes Steuersignal der CPU 48 durch den Stecker 41 zu. Auf der Basis des Steuersignals, das von der ECU 43 aus empfangen wird, führt die CPU 48 ein vorgegebenes Signal jeder der Treiberschaltungen 49, 50 zu, die auf der Schaltungsleiterplatte 31 ausgebildet sind, so dass der Dreh-Gleichstrommotor 33 und der Elektromagnet 28 einzeln durch die Antriebsschaltungen 49, 50 angetrieben werden können.
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Wie vorstehend beschrieben wurde, werden im Fahrzeugscheinwerfer 1 die Stromversorgung und die Übertragung des Steuersignals zu der Blendenantriebsvorrichtung 26 und der Horizontalantriebsvorrichtung 27 durch den einzelnen Stecker 41 ausgeführt. Aus diesem Grund kann eine Reduzierung der Anzahl der Komponenten und eine Vereinfachung der Verdrahtung, die innerhalb des Lampenraums 5 angeordnet ist, realisiert werden.
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Insbesondere, wie vorstehend beschrieben wurde, wenn der Stecker 41 an dem vorderen Ende des Gehäuses 25 angeordnet ist, stört die Verbindungsleitung 41a, die mit dem Verbinder 41 verbunden ist, nicht positionsmäßig die Leitung 15a, die mit der Lichtquellenlampe 12 verbunden ist und an der hinteren Seite des Leuchtenraums 5 angeordnet ist.
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Da beide Schaltungen zum Steuern der Blendenantriebsvorrichtung 26 und der Horizontalantriebsvorrichtung 27 auf einer einzelnen Schaltungsleiterplatte 31 vorgesehen sind, kann das Stellglied 24 abmessungsmäßig kleiner gemacht werden und die Anzahl der Komponenten kann reduziert werden, indem die Stromversorgungsschaltungen und Steuerkomponenten der Blendenantriebsvorrichtung 26 und der Horizontalantriebsvorrichtung 27 zusammengelegt werden.
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Zu dem, da der Dreh-Gleichstrommotor 33 und der Elektromagnet 28 innerhalb des einzelnen Gehäuses 25 angeordnet sind, kann die Steuerung des Dreh-Gleichstrommotors 33 und des Elektromagneten 28 durch eine einzige CPU 48, die in dem Stellglied 24 vorgesehen ist, ausgeführt wird.
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Wie vorstehend beschrieben wurde ist die Blendenantriebsvorrichtung 26 im Fahrzeugscheinwerfer 1 mit der Antriebswelle 30 vorgesehen, die mit der Blende 20 verbunden ist, und die Leuchteneinheit 10 ist drehend beweglich um die Antriebswelle 30 durch die Horizontalantriebsvorrichtung 27. Aus diesem Grund wird durch die Antriebswelle 30 eine Übereinstimmung in den Ausgangspositionen zwischen der Blendenantriebsvorrichtung 26 relativ zu der Blende 20 und der Horizontalantriebsvorrichtung 27 relativ zu der Leuchteneinheit 10 gemacht.
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Wenn die Leuchteneinheit 10 drehbar beweglich horizontal durch die Horizontalantriebsvorrichtung 27 bewegt wird, wird die Blendenantriebsvorrichtung 26 nicht drehbar einstückig mit der Leuchteneinheit 10 bewegt. Das Objekt, das einschließlich der Leuchteneinheit 10 horizontal durch den Dreh-Gleichstrommotor 33 angetrieben wird, ist somit nicht schwer, wodurch das Drehmoment des Dreh-Gleichstrommotors 33 reduziert wird und eine geringere Größe davon und auch eine Abnahme des Energieverbrauchs realisiert werden.
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Des weiteren, da die Blendenantriebsvorrichtung 26 und die Horizontalantriebsvorrichtung 27 derart integriert sind, dass sie ein einzelnes Stellglied 24 bilden, kann eine Vereinfachung der Vorrichtung, die am Fahrzeugscheinwerfer 1 angebracht ist, und des Zusammenbaus der jeweiligen Komponenten im Fahrzeugscheinwerfer 1 realisiert werden.
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Zudem, da die Verbindungsleitung 41a, die mit dem Stellglied 25 verbunden ist, nicht innerhalb der Leuchteneinheit 10 angeordnet ist, ist der Raum zum Anordnen der Verbindungsleitung 41a innerhalb der Leuchteneinheit 10 nicht erforderlich. Zusätzlich ist keine Betrachtung für das Auslegen der Verbindungsleitung 41a innerhalb der Leuchteneinheit 10 erforderlich. Entsprechend kann der Fahrzeugscheinwerfer 1 kleiner gemacht werden und können die Produktionskosten reduziert werden.
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Zudem wird beim horizontalen Antreiben der Leuchteneinheit 10 die Verbindungsleitung 41a nicht durch die Drehbewegung der Leuchteneinheit 10 verbogen. Somit wird keine Last an den Dreh-Gleichstrommotor 33 durch die Verbindungsleitung 41a angelegt. Dementsprechend kann das Drehmoment des Dreh-Gleichstrommotors 33 reduziert werden.
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Zudem kann im Fahrzeugscheinwerfer 1, da die Horizontalantriebsvorrichtung 27 und die Blendenantriebsvorrichtung 26 innerhalb eines einzelnen Gehäuses 25 angeordnet sind, der Fahrzeugscheinwerfer 1 kleiner gemacht werden und es kann Raum eingespart werden.
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Wie vorstehend beschrieben wurde, da der Elektromagnet 28 als Antriebsquelle für die Blendenantriebsvorrichtung 26 verwendet wird, kann die Blende 20 durch die Axialbewegung der Antriebswelle 30 betrieben werden. Somit kann der Aufbau der Blendenantriebsvorrichtung 26 vereinfacht werden.
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Zudem, wenn der Elektromagnet 28 als Antriebsquelle für die Blendenantriebsvorrichtung 26 verwendet wird, kann die ”Laststeuerung” ausgeführt werden. Genauer ist es bekannt, dass die Saugkraft für den Kern des Elektromagneten abrupt mit einer Abnahme des Kernausschlages ansteigt. Somit ist es wahrscheinlich, dass die Haltekraft für den Kern des Elektromagneten stark ansteigt. Durch Erhöhen der zugeführten Menge des Stellstromstroms zu dem Elektromagneten 28 nur beim Starten des Betriebs und durch Reduzieren des zugeführten Werts des Stroms zu dem Elektromagneten 28, wenn er den Kern 29 hält, kann somit der Stromverbrauch reduziert werden.
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Im übrigen wurde in dem vorstehend beschriebenen Beispiel die Blende 20 in die vorgegebene Drehbewegungsrichtung unter Verwendung der Torsionsschraubenfeder 22 gezwungen, die durch die Drehbewegungswelle 21 unterstützt bzw. gelagert wird. Die Vorrichtung zum Vorspannen bzw. Antreiben der Blende 20 ist jedoch nicht auf die Torsionsschraubenfeder 22 beschränkt. Z. B. kann anstelle der Torsionsschraubenfeder 22 die Schraubenfeder für das Nachuntenstellen der Antriebswelle 30 auf der Seite des Elektromagneten 28 derart angeordnet sein, dass die Blende durch die Antriebswelle 30 belastet wird.
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In dem vorstehend beschriebenen Beispiel sind die Antriebswelle 30 und die Blende 20 miteinander durch ein Koppelteil 23 gekoppelt. Die Antriebswelle 30 und die Blende 20 können jedoch auch durch die nachfolgende Konfiguration miteinander gekoppelt sein.
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Z. B., wie aus 5 ersichtlich ist, gibt es eine Konfiguration, in der das untere Ende der Blende 20 direkt mit dem oberen Ende der Antriebswelle 30 gekoppelt ist. In diesem Fall wird die Blende 20 mit der Vertikalbewegung der Antriebswelle 30 vertikal bewegt. Wenn die Blende 20 an dem Ende der Aufwärtsbewegung angeordnet ist, wird das Licht, das von der Lichtquellenlampe 12 emittiert wird, als Abblendstrahl bzw. unterer Strahl von der Scheinwerferlinse 14 projiziert. Wenn die Blende 20 an dem Ende der Abwärtsbewegung angeordnet ist, wird das Licht, das von der Lichtquellenröhre 12 emittiert wird, als Aufblendstrahl bzw. oberer Strahl von der Scheinwerferlinse projiziert.
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Durch Anwenden der Konfiguration, wie sie in 5 gezeigt ist, als Konfiguration zum Koppeln der Antriebswelle 30 mit der Blende 20 können eine Reduzierung der Anzahl der Komponenten und eine Vereinfachung der Vorrichtung realisiert werden.
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Als nächstes wird eine Erläuterung einer zweiten exemplarischen Ausführungsform der Erfindung angegeben, in der die vorliegende Erfindung in einem Fahrzeugscheinwerfer (vgl. 6) verwendet wird.
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Im Übrigen ist der Fahrzeugscheinwerfer gemäß der zweiten exemplarischen Ausführungsform, die nachfolgend beschrieben wird, unterschiedlich vom Fahrzeugscheinwerfer 1 der ersten exemplarischen Ausführungsform nur in dem Aufbau der Blendenantriebsvorrichtung. Somit wird nur der unterschiedliche Aufbau gegenüber dem Fahrzeugscheinwerfer 1 im Detail erläutert und der restliche Aufbau mit den gleichen Referenzzeichen wie jenen im Fahrzeugscheinwerfer 1 wird deshalb hier nicht erläutert.
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Ein Stellglied 24A ist unterhalb der Leuchteneinheit 10 des Fahrzeugscheinwerfers 1 gemäß der zweiten exemplarischen Ausführungsform der Erfindung angeordnet. Das Stellglied 24A ist an der unteren Oberfläche des unteren Lagersegments 9 des Auslegers 6 angeordnet. Das Stellglied 24A besteht aus einer Blendenantriebsvorrichtung 26A und einer Horizontalantriebsvorrichtung 27, die innerhalb eines einzelnen Gehäuses 25 angeordnet sind.
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Die Blendenantriebsvorrichtung 26A hat einen Blende-Gleichstrommotor 51, der als Antriebsquelle dient. Eine Vielfachgewindeschraube 52 ist an der Motorwelle 51a des Blende-Gleichstrommotors 51 gesichert. Unter Verwendung der Vielfachgewindeschraube 52 wird der führende Winkel einer Schraubenrille im Vergleich mit dem Gehäuse, das eine Schraube mit Einzelgewinde verwendet, erhöht. Der Blende-Gleichstrommotor 51 ist auf der Schaltungsleiterplatte 31 angeordnet, die innerhalb des Gehäuses 25 angeordnet ist, und sein oberer Endseitenabschnitt ist mit dem Schutzabschnitt 32 von der Außenseite abgedeckt. Der Schutzabschnitt 32 ist in dem gelagerten Konkavbereich 39c, der in dem Koppelwellensegment 39a eines Getriebekörpers 38a ausgebildet ist, so eingesetzt, dass der Getriebekörper 38a drehbar zu dem Schutzabschnitt 32 ist.
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Der Getriebekörper 38a hat ein zylindrisches Segment 38a, wo die Motorwelle 51a und die Vielfachgewindeschraube 52 angeordnet sind. Innerhalb des zylindrischen Segments 38a ist ein zylindrisches Nussteil 53 gelagert. An der unteren Hälfte der Innenwand des Nussteils 53 ist ein Schraubenrillensegment 53a ausgebildet. Das Schraubenrillensegment 53a ist in einem schraubenmäßigen Eingriff mit der Vielfachgewindeschraube 52.
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Das Nussteil 53 ist vertikal gleitend beweglich zu dem zylindrische Segment 38a und auch undrehbar um die Welle herum. Wenn die Vielfachgewindeschraube 52 mit der Drehung des Blende-Gleichstrommotors 51 gedreht wird, wird deshalb das Nussteil 53 derart bewegt, dass es vertikal gemäß der Drehrichtung des Blende-Gleichstrommotors 51 bewegt wird.
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Eine Antriebswelle 33A ist an dem oberen Ende des Nussteils 53 gesichert. Die Antriebswelle 30A steht nach oben von dem Nussteil 53 hervor und steht weiterhin nach oben von dem zylindrischen Segment 38a hervor. Sein oberes Ende ist innerhalb der Leuchteneinheit 10 angeordnet. Die Antriebswelle 30A hat ein Koppelwellensegment 30b mit einem kleineren Durchmesser als der andere Bereich. Das Koppelsegment 23b des Koppelteils 23 ist an dem Koppelwellensegment 30b angeordnet. Wenn der Blende-Gleichstrommotor 51 mit Antriebsstrom von einer Stromversorgungseinheit, die nicht gezeigt ist, durch die Schaltungsleiterplatte 31 versorgt wird, wird die Vielfachgewindeschraube 52 gedreht. Das Nussteil 53 und die Antriebswelle 30A werden integral bzw. einstückig vertikal gemäß der Drehrichtung des Blende-Gleichstrommotors 51 gedreht.
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Wenn die Antriebswelle 30A nach oben bewegt wird, wird die Blende 20 drehend in eine Neigung bewegt bzw. geschwenkt. Zu dieser Zeit wird das Licht, das von der Lichtquelle 12 emittiert wird, als der obere Strahl bzw. Aufblendstrahl von der Scheinwerferlinse 14 projiziert.
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Andererseits, wenn die Antriebswelle 30A nach unten bewegt wird, wird die geneigte Blende 20 derart drehend bewegt, dass sie fast senkrecht steht. Zu dieser Zeit wird das Licht, das von der Lichtquellenröhre 12 emittiert wird, als Abblendstrahl durch die Scheinwerferlinse 14 projiziert.
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In dem vorstehenden Aufbau unter Verwendung des Blende-Gleichstrommotors 51 und der Vielfachgewindeschraube 52 kehrt die Blende 20 im Fall eines Fehlers bzw. Ausfalls automatisch in eine vorgegebene Position zurück, wobei die Blende 20 in eine vorgegebene Drehrichtung durch die Vorrichtung z. B. die Torsionsschraubenfeder, gezwungen wird. In diesem Fall hat der Gleichstrommotor für gewöhnlich ein verzahnendes Drehmoment und so ist es erforderlich, eine zwingende Kraft (Federkraft) zu haben, die ausreicht, dieses Drehmoment zu überwinden. Durch Anwenden der Vorrichtung, die das verzahnende Drehmoment reduzieren kann, kann die Stellkraft der Vorrichtung, z. B. der Torsionsschraubenfeder, minimiert werden.
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Zudem kann in der zweiten, exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des Blende-Gleichstrommotors 51 und der Vielfachgewindeschraube 52, ähnlich wie bei der ersten, exemplarischen Ausführungsform, durch Halten der Positionen der jeweiligen Komponenten während des Betriebs die ”Leistungssteuerung” ausgeführt werden, um den Heizwert zu beschränken und den Stromverbrauch zu reduzieren.
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Die zweite, exemplarische Ausführung der vorliegenden Erfindung stellt auch die gleichen vorteilhaften Effekte wie der Fahrzeugscheinwerfer 1 gemäß der ersten, exemplarischen Ausführungsform bereit.
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Zudem, da der Blende-Gleichstrommotor 51 als Antriebsquelle für die Blendenantriebsvorrichtung 26 verwendet wird, kann ein großer Ausschlag mit geringer Energie bzw. Leistung erhalten werden, wodurch elektrische Energie eingespart wird. Zudem kann durch Größenreduzierung des Blende-Gleichstrommotors 51 das Stellglied 24A größenreduziert werden.
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In den vorstehend beschriebenen Beispielen wird durch die Blendenantriebsvorrichtung 26, 26A der Strahl zwischen dem Abblendstrahl und dem Aufblendstrahl geschaltet. Das Lichtstrahlschalten sollte jedoch nicht zwischen dem Abblendstrahl und dem Aufblendstrahl beschränkt sein, sondern kann in einem anderen Modus ausgeführt werden, z. B. als verteiltes Hochgeschwindigkeitsfahrlicht (Autobahn, verteiltes Licht), in dem die abgeschirmte Lichtmenge etwas durch die Blende 20 reduziert wird, wobei die Abschneidlinie des Strahls um ungefähr 0,34° angehoben ist.
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Jede Form und jeder Aufbau der jeweiligen Komponenten, die in den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung identifiziert sind, sind nur exemplarisch in der Ausführungsform zum Ausführen der vorliegenden Erfindung. Deshalb sollte der technische Bereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt werden.
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Es ist für Fachleute ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen bezüglich der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden können, ohne dass vom Geist und Bereich der Erfindung abgewichen wird. Somit ist es vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung alle Modifikationen und Änderungen der Erfindung abdeckt, die konsistent mit dem Bereich der angehängten Ansprüche und ihrer Äquivalente sind.
