DE102007008646B4 - Lighting device for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug umfassend mindestens einen Scheinwerfer (1) zur Realisierung einer dynamischen Kurvenlichtfunktion, der Scheinwerfer (1) umfassend: – einen um eine im wesentlichen vertikale Schwenkachse (6) mittels eines ersten Aktors (7) verschwenkbaren Reflektor (5), – eine in dem Reflektor (5) angeordnete Lichtquelle, – eine im Strahlengang von durch die Lichtquelle ausgesandtem und/oder von dem Reflektor (5) reflektiertem Licht angeordnete, mittels eines zweiten Aktors (23) zwischen mindestens zwei Stellungen verstellbare Blendenanordnung (11), wobei sich die verschiedenen Stellungen dadurch unterscheiden, dass die Blendeanordnung (11) mehr oder weniger Licht abschirmt, und – einen an dem Reflektor (5) angeordneten Getriebekasten (24), wobei in dem Getriebekasten (24) Getriebe (27, 28) zum Übertragen und Umformen der Bewegung der sich bewegenden Teile der Aktoren (7, 23) in eine Schwenkbewegung des Reflektors (5) und in eine Verstellbewegung der Blendenanordnung (11) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Aktoren (7, 23) außen an...Lighting device for a motor vehicle comprising at least one headlight (1) for realizing a dynamic cornering light function, the headlight (1) comprising: - a reflector (5) which can be pivoted about an essentially vertical pivot axis (6) by means of a first actuator (7), in the reflector (5) arranged light source, - a diaphragm arrangement (11) arranged in the beam path of light emitted by the light source and / or reflected by the reflector (5), adjustable by means of a second actuator (23) between at least two positions, wherein distinguish the various positions in that the screen arrangement (11) shields more or less light, and - a gear box (24) arranged on the reflector (5), with gears (27, 28) in the gear box (24) for transmission and reshaping the movement of the moving parts of the actuators (7, 23) into a pivoting movement of the reflector (5) and an adjustment movement of the diaphragm arrangement (11) are arranged, characterized in that the two actuators (7, 23) on the outside ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug umfassend mindestens einen Scheinwerfer zur Realisierung einer dynamischen Kurvenlichtfunktion. Der Scheinwerfer umfasst:
- – einen um eine im wesentlichen vertikale Schwenkachse mittels eines ersten Aktors verschwenkbaren Reflektor,
- – eine in dem Reflektor angeordnete Lichtquelle,
- – eine im Strahlengang von durch die Lichtquelle ausgesandtem und/oder von dem Reflektor reflektiertem Licht angeordnete, mittels eines zweiten Aktors zwischen mindestens zwei Stellungen verstellbare Blendenanordnung, wobei sich die verschiedenen Stellungen dadurch unterscheiden, dass die Blendeanordnung mehr oder weniger Licht abschirmt, und
- – einen an dem Reflektor angeordneten Getriebekasten, wobei in dem Getriebekasten Getriebe zum Übertragen und Umformen der Bewegung der sich bewegenden Teile der Aktoren in eine Schwenkbewegung des Reflektors bzw. in eine Verstellbewegung der Blendenanordnung angeordnet sind.
- A reflector pivotable about a substantially vertical pivot axis by means of a first actuator,
- A light source arranged in the reflector,
- A diaphragm arrangement arranged in the beam path of light emitted by the light source and / or reflected by the reflector, adjustable between at least two positions by means of a second actuator, wherein the different positions differ in that the shutter arrangement shields more or less light, and
- A transmission box arranged on the reflector, gearboxes for transmitting and transforming the movement of the moving parts of the actuators being arranged in a pivoting movement of the reflector or in an adjusting movement of the diaphragm arrangement.
Aus der
Eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art ist aus der
Ferner ist sowohl aus der
Nachteilig bei den bekannten Beleuchtungseinrichtungen ist es, dass die Stellelemente zusammen mit Getrieben und elektrischen Bauelementen vollständig in abgeschlossenen Fächern, welche zusammen eine abgeschlossene Betätigungseinheit bilden, angeordnet sind. Die Anordnung von Stellelement, Getriebeeinheit und elektrischen Bauteilen in abgeschlossenen Fächern beruht auf der Überlegung, eine einzige abgeschlossene Betätigungseinheit für das Kurvenlicht und/oder für die Blendenbetätigung zu schaffen. Dies hat jedoch bezüglich der Wärmeabfuhr Nachteile, insbesondere kann es zu einem Wärmestau und damit zu einer Fehlfunktion oder gar einem Defekt der Aktoren kommen.A disadvantage of the known lighting devices is that the control elements together with gears and electrical components completely in closed compartments, which together form a closed actuator unit, are arranged. The arrangement of actuator, gear unit and electrical components in closed compartments based on the idea of creating a single completed operation unit for the cornering light and / or for the diaphragm operation. However, this has disadvantages in terms of heat dissipation, in particular, it can lead to heat accumulation and thus to a malfunction or even a defect of the actuators.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Beleuchtungseinrichtungen dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass zum einen eine gemeinsame multifunktionale Betätigungseinheit sowohl für die Kurvenlichtfunktion als auch für die Verstellung der Blendenanordnung gebildet wird, so dass die Blendenanordnung in mehr als zwei Stellungen gebracht werden kann, und zum anderen auch eine zuverlässige Funktion der Betätigungseinheit, insbesondere der Aktoren, sichergestellt wird. Insgesamt soll die Verfügbarkeit der Betätigungseinheit verbessert werden.Based on this prior art, the present invention has the object to design the known lighting devices to the effect and further that on the one hand a common multifunctional actuator unit is formed both for the cornering function and for the adjustment of the diaphragm assembly, so that the diaphragm assembly in more than two positions can be brought, and on the other hand, a reliable function of the actuator unit, in particular the actuators, is ensured. Overall, the availability of the operating unit should be improved.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von der Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die beiden Aktoren außen an dem Getriebekasten angeflanscht sind, wobei die sich bei Betätigung der Aktoren bewegenden Teile der Aktoren durch Öffnungen in das Innere des Getriebekastens ragen und dass die Blendenanordnung mehrere Blendenelemente umfasst, die relativ zueinander um eine horizontale, im Wesentlichen parallel zur optischen Achse des Scheinwerfers verlaufende Drehachse bewegbar sind.To solve this problem is proposed starting from the lighting device of the type mentioned above, that the two actuators are flanged on the outside of the gear box, wherein the parts moving on actuation of the actuators parts of the actuators protrude through openings in the interior of the gear box and that the diaphragm arrangement several Aperture elements comprises, relative to each other by a horizontal, im Substantially parallel to the optical axis of the headlamp extending axis of rotation are movable.
Erfindungsgemäß werden also die Getriebe sowohl für die Kurvenlichtfunktion als auch für die Verstellung der Blende in einem gemeinsamen Getriebekasten angeordnet. Dieser weist vorzugsweise einen abnehmbaren Deckel auf, wobei der Getriebekasten bei aufgesetztem Deckel gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Schmutz abgedichtet ist. Dadurch werden die gegen Feuchtigkeit und Schmutz besonders empfindlichen mechanischen Getriebe wirksam geschützt. Zudem wird eine im Rahmen der Fertigung des Scheinwerfers auf die Getriebe aufgebrachte Grundschmierung gehindert, während des Einsatzes des Scheinwerfers in einem Fahrzeug aus den Getrieben auszutreten und dass Innere des Scheinwerfers zu verschmutzen. Die Grundschmierung verbleibt für eine längere Zeit an den Getrieben, wodurch die Funktionsfähigkeit der Kurvenlichtfunktion bzw. der Blendenbewegung über einen längeren Zeitraum hinweg erhalten bleibt. Falls in dem Getriebekasten elektrische Bauteile und/oder Sensorik angeordnet sind, werden durch die Abdichtung auch diese empfindlichen Elemente wirksam gegen Schmutz und Feuchtigkeit geschützt.According to the invention, therefore, the gears are arranged both for the cornering light function as well as for the adjustment of the aperture in a common gearbox. This preferably has a removable lid, wherein the gear box is sealed with the lid against the ingress of moisture and / or dirt. This effectively protects against moisture and dirt sensitive mechanical transmission. In addition, an applied during the production of the headlamp on the transmission basic lubrication is prevented during the use of the headlamp in a vehicle exiting the gearboxes and to pollute the interior of the headlamp. The basic lubrication remains on the gearboxes for a longer time, which preserves the function of the cornering light function or the diaphragm movement over a longer period of time. If electrical components and / or sensors are arranged in the gearbox, these sensitive elements are effectively protected against dirt and moisture by the seal.
Durch die Anordnung der Aktoren außerhalb des Getriebekastens können diese die während des Betriebs erzeugte Wärme besonders gut an die Umgebung abgeben. Ein Wärmestau in einem abgeschlossenen Fach wird verhindert, und die Funktionsfähigkeit der Kurvenlichtfunktion und/oder der Blendenverstellung und damit der Verfügbarkeit der Beleuchtungseinrichtung wird deutlich verbessert. Zudem gibt es bei einem als Elektromotor ausgebildeten Aktor einen direkten Zusammenhang zwischen der Motorleistung und der Kühlung: Das maximale Drehmoment und damit auch die maximale Leistung eines Elektromotors werden üblicherweise nur von der zulässigen Betriebstemperatur begrenzt, die ihrerseits durch die verwendeten Materialen (Magnet, Lackdraht der Wicklungen, etc.) bestimmt wird. Damit hängen der maximal mögliche Betriebsstrom und damit das maximale Drehmoment sowie die maximale Leistung davon ab, wie gut das Betriebstemperaturfenster zwischen maximaler Umgebungstemperatur im Scheinwerfer und maximaler Betriebstemperatur genutzt wird. Das Temperaturfenster liegt beispielsweise bei etwa 120°C bis 155°C, die Temperaturdifferenz beträgt also 35°C. Liegt die Umgebungstemperatur oberhalb der Betriebstemperatur, wird der Motor mit einem geringeren Wert bestromt, wodurch sich die Leistung des Motors reduziert. Das kann dazu führen, dass er die ihm zugedachte Funktion (Blendenbewegung oder Kurvenlichtfunktion) nicht mehr zuverlässig erfüllen kann; eine Fehlfunktion des Scheinwerfers ist die Folge. Das wird mit der vorliegenden Erfindung zuverlässig und sicher verhindert, da durch die gute Wärmeabfuhr die Umgebungstemperatur praktisch nicht über die zulässige maximale Betriebstemperatur steigen kann.The arrangement of the actuators outside of the gear box, these can emit the heat generated during operation particularly well to the environment. A heat accumulation in a closed compartment is prevented, and the functionality of the cornering light function and / or the aperture adjustment and thus the availability of the lighting device is significantly improved. In addition, there is a direct relationship between the motor power and the cooling in an electric motor designed as an actuator: The maximum torque and thus the maximum power of an electric motor are usually limited only by the permissible operating temperature, in turn, by the materials used (magnet, enamelled wire of Windings, etc.) is determined. Thus, the maximum possible operating current and thus the maximum torque and the maximum power depend on how well the operating temperature window between the maximum ambient temperature in the headlight and the maximum operating temperature is used. The temperature window is, for example, about 120 ° C to 155 ° C, the temperature difference is thus 35 ° C. If the ambient temperature is above the operating temperature, the motor is energized with a lower value, which reduces the performance of the engine. This can lead to it being unable to reliably fulfill its intended function (diaphragm movement or cornering light function); a malfunction of the headlight is the result. This is reliably and reliably prevented by the present invention, since the ambient temperature can practically not rise above the permissible maximum operating temperature due to the good heat dissipation.
Die beweglichen Teile der Aktoren ragen durch Öffnungen in das Innere des Getriebekastens, so dass die Bewegung der Aktoren auf die Getriebe übertragen werden kann. Die Aktoren sind vorzugsweise mit einer ihrer Außenflächen bündig an die Außenseite von einer oder verschiedenen Wandungen des Getriebekastens befestigt, so dass die Öffnungen durch die auf die Außenseite des Getriebekastens angeflanschten Aktoren verdeckt wird. Das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in das Innere des Getriebekastens wird dadurch wirksam unterbunden. Es ist denkbar, zwischen den Aktoren und der Wandung, an die sie angeflanscht sind, eine Dichtung zur. besseren Abdichtung anzubringen.The moving parts of the actuators protrude through openings in the interior of the gearbox, so that the movement of the actuators can be transmitted to the transmission. The actuators are preferably fastened with one of their outer surfaces flush with the outside of one or different walls of the gearbox, so that the openings is covered by the flanged to the outside of the gearbox actuators. The penetration of dirt and moisture into the interior of the gearbox is thereby effectively prevented. It is conceivable, between the actuators and the wall to which they are flanged, a seal for. better seal to install.
Es ist des Weiteren denkbar, die Aktoren über geeignete Halteelemente an den Wandungen des Getriebekastens zu befestigen, wobei die Halteelemente ebenfalls für eine Abdichtung der Öffnungen sorgen können. Dies macht insbesondere dann Sinn, wenn die Außenflächen der Aktoren, mit denen sie an der Außenseite der Wandungen befestigt sind, nicht eben, sondern beispielsweise gekrümmt, sind. Die Haltelemente können einen Ausgleich zwischen den Unebenheiten der Außenflächen der Aktoren und den im Wesentlichen ebenen Außenseiten der Wandungen des Getriebekastens erzielen.It is furthermore conceivable to fasten the actuators to the walls of the gearbox via suitable retaining elements, wherein the retaining elements can likewise ensure a sealing of the openings. This makes sense especially if the outer surfaces of the actuators, with which they are attached to the outside of the walls, not flat, but curved, for example. The holding elements can achieve a balance between the unevenness of the outer surfaces of the actuators and the substantially planar outer sides of the walls of the gearbox.
Eine Anordnung der Aktoren außerhalb des Getriebekastens ist insbesondere dann ohne Probleme durch Schmutz und Feuchtigkeit möglich, wenn die Aktoren eine zumindest teilweise Kapselung aufweisen, so dass das Innenleben der Aktoren wirksam vor Schmutz und Feuchtigkeit geschützt ist.An arrangement of the actuators outside the gear box is possible in particular without problems due to dirt and moisture, if the actuators have an at least partial encapsulation, so that the inner workings of the actuators is effectively protected from dirt and moisture.
Es ist besonders vorteilhaft, dass die Blendenanordnung mehrere Blendenelemente umfasst, die relativ zueinander um eine horizontale, im Wesentlichen parallel zur optischen Achse des Scheinwerfers verlaufende Drehachse bewegbar sind. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schlägt vor, dass die Blendenanordnung ein stationäres Blendenelement und mindestens ein um die Drehachse verstellbares Blendenelement aufweist. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Blendenanordnung mindestens zwei um die Drehachse verstellbare Blendenelemente aufweist. Vorzugsweise wirkt die Blendenanordnung mit einem Kurvengetriebe derart zusammen, dass das oder jedes Blendenelement entlang einer dem jeweiligen Blendenelement zugeordneten Steuerkurve bewegbar ist. Eine derart ausgestaltete Blendenanordnung ist an sich aus der
Der Getriebekasten kann integraler Bestand des Reflektors sein. Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird jedoch vorgeschlagen, dass der Getriebekasten mit den daran angeflanschten Aktoren als eine von dem Reflektor getrennte, separat handhabbare Einheit ausgebildet ist. Das hat den Vorteil, dass stets die gleiche Betätigungseinheit an verschieden ausgestalteten Reflektoren, beispielsweise verschieden große Reflektoren oder an Reflektoren für Rechts- und Linksverkehr, befestigt werden kann. Dadurch können die Herstellungs- und Lagerhaltungskosten verringert und die Montage der Beleuchtungseinrichtung vereinfacht und beschleunigt werden.The gear box may be integral to the reflector. According to another advantageous embodiment of the invention, however, it is proposed that the gear box is formed with the flanged-on actuators as a separate from the reflector, separately manageable unit. This has the advantage that always the same operating unit to differently designed reflectors, such as different sized reflectors or reflectors for right and left traffic, can be attached. As a result, the manufacturing and storage costs can be reduced and the installation of the lighting device can be simplified and accelerated.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Getriebekasten unmittelbar an dem Reflektor befestigt ist. Unmittelbar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sehr wohl geeignete Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, Klebstoff, etc., zur Befestigung verwendet werden können, dass aber der Getriebekasten direkt am Reflektor und nicht etwa an einem den Reflektor umgebenden Verstellrahmen befestigt ist. Das bedeutet, dass auf einen Verstellrahmen, an dem der Reflektor befestigt ist und der um die vertikale Schwenkachse verschwenkbar in einem Tragrahmen angeordnet ist, verzichtet werden kann. In diesem Fall sind direkt an dem Reflektor geeignete Lagerungen vorgesehen, vorzugsweise einstückig mit dem Reflektor ausgebildet, durch die der Reflektor um die vertikale Schwenkachse verschwenkbar an dem Tragrahmen gehalten ist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is proposed that the gear box is fastened directly to the reflector. Immediately means in this context that very well suitable fasteners, such as screws, glue, etc., can be used for attachment, but that the gear box is attached directly to the reflector and not on a surrounding the reflector adjustment frame. This means that it is possible to dispense with an adjustment frame to which the reflector is attached and which is arranged so as to be pivotable about the vertical pivot axis in a support frame. In this case, suitable bearings are provided directly on the reflector, preferably formed integrally with the reflector, by which the reflector is held pivotably about the vertical pivot axis on the support frame.
Es ist denkbar, dass in dem Getriebekasten eine elektrische Leiterplatte zur Ansteuerung von mindestens einem der beiden Aktoren angeordnet ist. Des Weiteren ist es möglich, dass in dem Getriebekasten Sensorik und andere elektrische Bauelemente angeordnet sind. Die Sensorik umfasst vorzugsweise einen induktiven Drehwinkeisensor und/oder einen Hallsensor, um die Verschwenkstellung des Reflektors und/oder die Verstellposition der Blendenanordnung zu ermitteln. Dadurch kann eine korrekte Ansteuerung und deren ordnungsgemäße Funktion geprüft bzw. eine Regelung der Kurvenlichtfunktion und der Verstellung der Blendenanordnung realisiert werden.It is conceivable that an electrical circuit board for controlling at least one of the two actuators is arranged in the gearbox. Furthermore, it is possible for sensors and other electrical components to be arranged in the gearbox. The sensor system preferably comprises an inductive rotation angle sensor and / or a Hall sensor in order to determine the pivoting position of the reflector and / or the adjustment position of the diaphragm arrangement. As a result, a correct activation and its proper function can be tested or a regulation of the cornering light function and the adjustment of the diaphragm arrangement can be realized.
Vorteilhafterweise ist der verschwenkbare Reflektor Teil eines in seiner Gesamtheit verschwenkbaren Lichtmoduls umfassend den Reflektor, die Lichtquelle, die Blendenanordnung und eine Projektionslinse ist. Ein solches Lichtmodul wird auch als Projektions-Lichtmodul bezeichnet.Advantageously, the pivotable reflector is part of a light module which can be pivoted in its entirety, comprising the reflector, the light source, the diaphragm arrangement and a projection lens. Such a light module is also referred to as a projection light module.
Der erste Aktor und/oder der zweite Aktor sind vorzugsweise als Elektromotoren, insbesondere als Schrittmotoren, ausgebildet. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die beiden Aktoren zum Zwecke der besseren Wärmeabfuhr in einem Abstand zueinander, vorzugsweise an verschiedenen Wandungen des Getriebekastens angeordnet sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste und der zweite Elektromotor derart an dem Getriebekasten angeflanscht, dass ihre Wellen einen Winkel von etwa 90° relativ zueinander aufweisen.The first actuator and / or the second actuator are preferably designed as electric motors, in particular as stepping motors. It is particularly advantageous if, for the purpose of better heat dissipation, the two actuators are arranged at a distance from one another, preferably at different walls of the gearbox. According to a preferred embodiment, the first and the second electric motor are flanged to the gear box such that their shafts have an angle of approximately 90 ° relative to one another.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to FIGS. Show it:
In
Der Scheinwerfer
Des Weiteren umfasst der Scheinwerfer
Der Scheinwerfer
Die Blendenanordnung
Die Blendenanordnung
Die Lichtquelle, die Projektionslinse
Der Scheinwerfer
Die beiden Motoren
Die Motoren
Wie in
Über die Abstandshalter
Der Getriebekasten
Zusammenfassend wird also eine Beleuchtungseinrichtung mit einem besonders kompakten, einfach und kostengünstig zu montierenden und elektrisch zu kontaktierenden Scheinwerfer
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