-
Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Lichtquelle zum Aussenden einer Strahlung und einem Reflektor, der die von der Lichtquelle ausgesandte Strahlung reflektiert. Die Lichtquelle ist dabei außerhalb des Scheitels des Reflektors angeordnet.
-
Aus der
DE 10 2004 045 881 A1 ist ein Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge mit einem Reflektor bekannt, der von einer Lichtquelle ausgesandtes Licht reflektiert. Der Scheinwerfer weist außerdem eine Blendenanordnung auf, die eine oder mehrere Blendenelemente umfasst, die einen bestimmten Verlauf einer Oberkante der Blendenanordnung definieren. Mittels einer Projektionslinse wird die Oberkante der Blendenanordnung zur Erzeugung einer Hell-Dunkel-Grenze auf die Fahrbahn vor das Fahrzeug projiziert. Die Lichtquelle, die vorzugsweise als eine Gasentladungslampe ausgebildet ist, wird dabei in einem Scheitelpunkt des Reflektors, also im Wesentlichen entlang der optischen Achse des Scheinwerfers, in den Reflektor eingesetzt. Der Nachteil dieser Anordnung ist jedoch, dass der Scheinwerfer, bedingt durch die Anordnung der Linse und der von hinten eingesetzten Lichtquelle, relativ großbauend ist bzw. relativ viel Raum hinter dem Scheinwerfer zum Auswechseln der Lichtquelle benötigt. Ein bei Gasentladungslampen üblicherweise hinter der Lampe positioniertes Zündgerät benötigt noch weiteren Bauraum. Wachsende Anforderungen an eine Funktionalität, Sicherheit und Leistung von Kraftfahrzeugen, sowie die damit einhergehende Vielzahl an technischen Einrichtungen, führen jedoch zu einer Überfrachtung des ohnehin begrenzten Bauraums im Frontbereich bzw. im Motorraum des Fahrzeugs.
-
Um den zur Verfügung stehenden Bauraum besser ausnutzen zu können, sind aus dem Stand der Technik Scheinwerfer bekannt, bei denen die Lichtquelle von der Seite oder schräg von unten oder sogar senkrecht von unten in den Reflektor eingesetzt wird. Diese Anordnungen haben jedoch den Nachteil, dass ein Auswechseln der Lichtquelle außerordentlich schwierig und aufwendig ist, da die Öffnung zum Herausnehmen und Einsetzen der Lichtquelle bei im Fahrzeug montiertem Scheinwerfer fast gänzlich unzugänglich ist.
-
Theoretisch wäre es zwar denkbar, die Lichtquelle von oben in den Reflektor einzusetzen, damit sie bei in das Fahrzeug eingebautem Scheinwerfer zum Lampenwechsel gut zugänglich ist. Das bedeutet jedoch, dass der gesamte Glaskolben der Lichtquelle im dem oberen Halbraum des Reflektors verläuft, so dass ein relativ großer Teil des vom Reflektor reflektierten Lichts durch den Glaskolben verläuft. Das führt zu inakzeptablen Inhomogenitäten der resultierenden Lichtverteilung. Insofern ist eine derartige laterale Anordnung der Lichtquelle im Reflektor praktisch nicht realisierbar.
-
Aus der
DE 101 09 661 A1 ist ein Scheinwerfer bekannt, der in eine Kraftfahrzeugkarosserie eingebaut ist. Er weist eine Lichtquelle zum Aussenden von Strahlung und einen Reflektor auf, der die von der Lichtquelle ausgesandte Strahlung reflektiert. Die Lichtquelle ist außerhalb des Scheitels des Reflektors angeordnet. Ferner hat der bekannte Scheinwerfer Mittel zum Bewegen des Reflektors mitsamt der Lichtquelle zwischen einer Betriebsposition und einer Wartungsposition, so dass der Scheinwerfer zum Auswechseln der Lichtquelle aus der Karosserie heraus geklappt werden kann.
-
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Scheinwerfer zu schaffen bzw. weiterzuentwickeln, der kompakt aufgebaut ist, ein problemloses Auswechseln der Lichtquelle ermöglicht und dabei kostengünstig hergestellt werden kann.
-
Zur Lösung der Aufgabe wird ausgehend von dem Scheinwerfer der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass der Scheinwerfer Mittel zum Bewegen des Reflektors mitsamt der Lichtquelle um eine optische Achse des Reflektors oder eine dazu parallele Achse zwischen einer Betriebsposition und einer Wartungsposition aufweist. Das bedeutet, dass die lateral in den Reflektor eingesetzte Lichtquelle in Betriebsposition schräg oder senkrecht zur optischen Achse von der Seite oder von unten in dem Reflektor positioniert werden kann und dennoch ein einfaches, schnelles und problemloses Auswechseln der Lichtquelle möglich ist. Das wird dadurch ermöglicht, dass der Reflektor zum Wechseln der Lichtquelle in eine Wartungsposition verdreht wird, in der die Lichtquelle bei in dem Fahrzeug eingebautem Scheinwerfer leicht zugänglich ist und bequem ausgetauscht werden kann. Vorzugsweise zeigt die Rückseite der Lichtquelle in der Wartungsposition nach oben. Nach dem Auswechseln der Lichtquelle wird der Reflektor mitsamt der eingesetzten Lichtquelle wieder in die Betriebsposition zurückbewegt. Die kompakte Bauweise des Scheinwerfers mit seitlich in den Reflektor eingesetzter Lichtquelle reduziert den Bauraum des Scheinwerfers beträchtlich. Zudem muss seitlich oder hinter dem Scheinwerfer kein zusätzlicher Raum für den Zugang zur Lichtquelle vorgesehen werden.
-
Der erfindungsgemäße Scheinwerfer wird vorzugsweise zum Aussenden von elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich zur Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug mit weißem oder weißlichem Licht eingesetzt. Alternativ kann der Scheinwerfer auch zum Aussenden von unsichtbarer IR- oder UV-Strahlung bspw. zur Verwendung in Nachtsichtgeräten (sog. Night Vision) eingesetzt werden.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Lichtquelle einen länglichen Glaskolben aufweist, wobei eine Längsachse des Glaskolbens schräg zu einer optischen Achse des Reflektors, vorzugsweise quer zur optischen Achse angeordnet ist. In Scheinwerfern, die nach dem Projektionsprinzip arbeiten, (sog. PES-Scheinwerfer) werden als Lichtquellen vorzugsweise Gasentladungslampen oder Halogenlampen verwendet, die einen länglichen Glaskolben mit einer Abquetschung am distalen Ende des Glaskolbens aufweisen. Die Lichtquelle muss so im Reflektor positioniert sein und die Form und Ausgestaltung des Reflektors derart an die Position des Glaskolbens angepasst sein, dass Inhomogenitäten in der resultierenden Lichtverteilung des Scheinwerfers vermieden oder kompensiert werden. Bei von unten in den unteren Halbraum des Reflektors eingesetzter Lichtquelle ragt allenfalls der vorderste Teil des Glaskolbens mit der Abquetschung in den oberen Halbraum, wo er zu Inhomogenitäten der Lichtverteilung führen kann. Die Störungen der Lichtverteilung sind jedoch lokal stark begrenzt und können lichttechnisch kaschiert oder sogar umgangen werden, indem bspw. durch Wahl einer geeigneten Reflektorform bzw. Form der Reflexionsfläche der Strahlengang an dieser Stelle um die Abquetschung herum geführt wird.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Mittel zum Bewegen des Reflektors einen Halterahmen aufweisen, in dem ein Einsatz des Scheinwerfers um die optische Achse oder die dazu parallele Achse drehbar gelagert ist, wobei der Einsatz den Reflektor, die Lichtquelle, eine Linse und falls vorhanden eine Blendenanordnung mit mindestens einem Blendenelement umfasst. Der Halterahmen ist zumindest mittelbar an der Fahrzeugkarosserie befestigt. Vorzugsweise ist der Halterahmen um eine quer zur optischen Achse verlaufende horizontale Achse vertikal verschwenkbar (zur Realisierung einer Leuchtweitenregulierung; LWR) in einem Gehäuse des Scheinwerfers gelagert, wobei das Scheinwerfergehäuse seinerseits (unter Umständen in horizontaler und/oder vertikaler Richtung justierbar) an der Karosserie befestigt ist. Der Einsatz ist relativ zum Halterahmen um die optische Achse bzw. eine dazu parallele Achse drehbar. Im Scheinwerfergehäuse sollte an der Stelle, in der sich die Lichtquelle in der Wartungsposition befindet, vorzugsweise an der Oberseite des Gehäuses, eine verschließbare Wartungsöffnung vorgesehen sein, durch die ein problemloser Zugriff auf die Lichtquelle möglich ist.
-
Des weiteren wird vorgeschlagen, dass an dem Einsatz ein Lagerflansch befestigt ist, über den der Einsatz im Halterahmen drehbar gelagert ist. Dabei ist der Lagerflansch als ein kreisförmiger Ring bzw. als ein Ringabschnitt oder mehrere Ringabschnitte ausgebildet. Der Lagerflansch weist zumindest an einem Teil seiner Umfangsfläche, vorzugsweise an seiner Außenumfangsfläche, einen Zahnkranz auf. Mit Hilfe geeigneter Betätigungsmittel, die mit dem Zahnkranz in Eingriff treten, kann der Einsatz relativ zum Halterahmen um die optische Achse oder parallel zur optischen Achse gedreht werden. Der Lagerflansch kann entweder direkt am Reflektor oder am Linsenhalter angeformt sein oder er ist als ein separates zusätzliches Bauteil ausgebildet, das an dem Reflektor bzw. dem Linsenhalter befestigt wird. Damit der Einsatz relativ zum Halterahmen leichtgängig drehbar ist, ist zwischen dem Einsatz und dem Lagerflansch zumindest außerhalb der Betriebsposition des Reflektors sowohl axial als auch radial etwas Spiel vorgesehen. Am Halterahmen und/oder am Lagerflansch sind einzelne (bspw. drei) über dem Umfang gleichmäßig verteilte, erhabene Zentrier- und Anlageflächen vorgesehen, die zumindest in der Betriebsposition einander berühren und den Einsatz in dieser Position spielfrei bzw. sogar mit einer leichten Verspannung in einer definierten Position zentrieren bzw. fixieren. Sobald der Einsatz die Betriebsposition verlässt, weist die Vorrichtung mehr Spiel zwischen Lagerflansch und Einsatz auf und ermöglicht so ein leichtgängiges Drehen. Das Spiel während der Drehbewegung des Einsatz ist insofern unproblematisch, da der Einsatz während der Drehbewegung in keiner definierten Position sein muss.
-
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Mittel ein drehbares Betätigungselement zur Bewegung des Reflektors aufweisen. Das Betätigungselement ist vorzugsweise im oberen Bereich des Halterahmens drehbar in diesem gelagert. Es kann ein kleines Zahnrad in Form eines Ritzels aufweisen, das mit dem Zahnkranz des Lagerflansches in Eingriff tritt. Die Drehachse des Betätigungselements verläuft dabei im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse des Reflektors. Alternativ kann das Betätigungselement auch ein Kegelrad, ein Kronrad oder eine Schnecke aufweisen, die mit dem Zahnkranz in Eingriff tritt. Dabei verläuft die Drehachse des Betätigungselements im Wesentlichen schräg, vorzugsweise quer zur optischen Achse. Beim Einsatz einer Schnecke übt das Betätigungselement auch eine Sperrwirkung aus, so dass ein selbsttätiges Verstellen des Einsatzes durch die Schnecke unterbunden wird. Das heißt, dass durch ein simples Getriebe der Lagerflansch und damit der gesamte Einsatz gedreht werden kann. Auch diese Ausgestaltungen sind einfach herzustellen und sind damit sehr kostengünstig. Darüber hinaus ermöglicht diese Ausgestaltung eine ergonomische, leicht zugängliche Positionierung des Drehknopfes bspw. in einem oberen Bereich des Halterahmens.
-
Selbstverständlich kann in einer vereinfachten und damit noch kostengünstigeren Ausführungsform der Einsatz auch ohne Getriebe (das heißt ohne Zahnkranz und ohne damit in Eingriff tretendes Betätigungselement) gedreht werden. Denkbar wäre bspw. ein direktes Ergreifen des Einsatzes mit der Hand und ein manuelles Drehen des Einsatzes.
-
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Mittel ein Verriegelungselement umfassen, um den Reflektor zumindest in der Betriebsposition zu fixieren. Die Betriebsposition ist eine eingemessene Position des Reflektors, die die optimale Ausleuchtung der Fahrbahn und eine definierte Hell-Dunkel-Grenze vor dem Kraftfahrzeug erzeugt. Durch ein Drehen des Lagerflansches (und damit auch des gesamten Einsatzes) relativ zum Halterahmen würde die Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerfers verdreht. Das wird durch das Verriegelungselement verhindert. Es stellt sicher, dass die Hell-Dunkel-Grenze – selbst nach einem vorübergehenden Drehen des Einsatzes in die Wartungsposition – in der Betriebsposition wieder genau gemäß den ursprünglich eingemessenen Werten verläuft. Der Scheinwerfer kann nach der Fixierung des Einsatzes in der Betriebsposition wieder alle möglichen Funktionen wie bspw. Abblendlicht, Fernlicht, Stadtlicht, Autobahnlicht, sowie eine adaptive Lichtverteilung, ein Kurvenlicht oder ein blendfreies Fernlicht problemlos erzeugen.
-
Vorteilhafterweise umfasst das Verriegelungselement eine in eine am Reflektor oder am Lagerflansch ausgebildete Vertiefung eingreifende Rastnase umfasst. Das Verriegelungselement umfasst bspw. einen einarmigen Hebel, der an einem Ende verschwenkbar am Reflektor, Lagerflansch, Linsenhalter oder am Halterahmen gehalten ist. Die Schwenkachse verläuft vorzugsweise parallel zur optischen Achse des Reflektors, so dass sich der Hebel in seiner Verriegelungsstellung (Rastnase in der Vertiefung positioniert) umfangsseitig zumindest auf einen Teil des Reflektorrands oder des Lagerflansches legt. Die Rastnase ist in Verriegelungsrichtung an dem Hebel ausgebildet, so dass sie sich in Richtung Reflektorrand bzw. Lagerflansch erstreckt. Der Hebel kann federbelastet in seiner Verriegelungsstellung gehalten werden. An dem der Schwenkachse gegenüberliegenden Ende des Hebels ist ein Bestätigungsabschnitt ausgebildet, mit dem der Hebel entgegen der Federkraft aus der Verriegelungsstellung angehoben werden kann. Um den Hebel bzw. den Betätigungsabschnitt besser erreichen zu können, ist der Hebel an der Oberseite des Halterahmens angeordnet.
-
In einer anderen Ausführungsform kann das Verriegelungselement auch eine bspw. auf einer Schiene verschiebbare Rastnase aufweisen. Durch eine Geometrie der Rastnase und der Nut wird die genaue Position des Lagerflansches (und damit auch des Reflektors) gewährleistet. So wird der Querschnitt der Rastnase zu dem freien Ende der Rastnase hin kleiner, so dass sich für die Rastnase eine konische Form ergibt. Die Vertiefung ist vorzugsweise als Negativform der Rastnase und passgenau ausgestaltet und gewährleistet einen exakten Sitz der Rastnase im Zustand der Verriegelung, also in der Betriebsposition des Scheinwerfereinsatzes.
-
Durch das Verriegelungselement wird ein versehentliches Drehen des Scheinwerfereinsatzes um die optische Achse bzw. um die dazu parallele Achse bspw. aufgrund von Vibrationen während des Betriebs des Motors und/oder des Fahrzeugs wirksam verhindert. Da sich die Verriegelung nur in der Betriebsposition des Einsatzes schließen lässt, kennzeichnet das Verriegelungselement in eineindeutiger Weise die Betriebsposition, wodurch ein ungewollter Betrieb der Beleuchtungseinrichtung in der Wartungsposition oder in einer undefinierten Zwischenstellung verhindert wird. Andere Ausgestaltungen des Verriegelungselements sind denkbar. Es muss jedoch stets eine sichere Halterung des Einsatzes in der Betriebsposition ermöglichen. Die ordnungsgemäße Verriegelung des Einsatzes in der Betriebsposition kann bspw. über eine besondere Ausgestaltung einer Verschlusskappe für eine Öffnung im Scheinwerfergehäuse sichergestellt werden, indem ein an der Verschlusskappe angebrachter Vorsprung das Verschließen der Öffnung des Scheinwerfergehäuses verhindert, so lange der Hebel nicht in der Verriegelungsstellung ist. Ebenso ist es möglich, mittels geeigneter Sensoren die ordnungsgemäße Verriegelung des Einsatzes zu überprüfen und bei einem Fehler über eine Steuereinrichtung eine optische und/oder akustische Warnmeldung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs auszugeben.
-
Das Verriegelungselement dient nicht nur der Fixierung des Scheinwerfer-Einsatzes sondern soll auch einen Betrieb in der Wartungsposition oder in einer undefinierten Zwischenposition anzeigen bzw. verhindern. Wenn aber auf diese Zusatzfunktion des Verriegelungselements verzichtet wird, kann bei einem Betätigungselement mit einer Schnecke in einer weiteren, vereinfachten Ausführungsform auf das Verriegelungselement ganz verzichtet werden, da eine selbsthemmende Wirkung der Schnecke zur Fixierung des Scheinwerfereinsatzes in der Betriebsposition ausreichend sein kann.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Nachfolgend wird anhand von Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Explosionszeichnung eines Einsatzes eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers in einer bevorzugten Ausführungsform;
-
2 eine Ansicht von außen auf den zusammengebauten, Scheinwerfereinsatz aus 1 in einer Betriebsposition;
-
3 eine Ansicht von außen auf den zusammengebauten, Scheinwerfereinsatz aus 1 in einer Wartungsposition;
-
4 einen Halterahmen des Scheinwerfereinsatzes aus 1 in einer Ansicht entgegen der Lichtaustrittsrichtung;
-
5 einen Lagerflansch des Scheinwerfereinsatzes aus 1 in einer Ansicht in Lichtaustrittsrichtung;
-
6 den Halterahmen aus 4;
-
7 den Lagerflansch aus 5;
-
8 eine perspektivische Ansicht des Scheinwerfers aus 3 im Detail mit teilweise aufgeschnittenem Halterahmen;
-
9 eine Draufsicht auf den Scheinwerfereinsatz aus 3 zur Verdeutlichung der Funktion eines Verriegelungselements;
-
10 einen aus dem Stand der Technik bekannten Scheinwerfereinsatz mit teilweise aufgeschnittenem Reflektor und einer entlang der optischen Achse des Reflektors eingesetzten Lichtquelle; und
-
11 einen aus dem Stand der Technik bekannten Scheinwerfereinsatz mit teilweise aufgeschnittenem Reflektor und einer schräg zur optischen Achse eingesetzten Lichtquelle.
-
Detaillierte Beschreibung
-
Wachsende Anforderungen an eine Funktionalität, Sicherheit und Leistung von Kraftfahrzeugen, sowie die damit einhergehende Vielzahl an technischen Einrichtungen, führen zu einer Überfrachtung des ohnehin begrenzten Bauraums im Kraftfahrzeug. Auf Grund des Mangels an Bauraum steigt die Nachfrage nach kompakten Baugruppen mit hoher Funktionsintegration. Davon ist natürlich auch der Bauraum für Scheinwerfer in einem Frontbereich des Kraftfahrzeugs unter einer Motorhaube betroffen.
-
10 zeigt einen Scheinwerfer aus dem Stand der Technik. Er umfasst einen Reflektor 1, der in 10 teilweise aufgeschnitten ist. Im Reflektor 1 ist im Scheitelpunkt eine Lichtquelle 2, bspw. eine Gasentladungslampe oder Halogenlampe, von außen entlang einer optischen Achse 3 des Scheinwerfers eingesetzt (vergl. Bezugszeichen 4). An einem vorderen Rand des Reflektors 1 ist ein Linsenhalter 5 befestigt. Zwischen Reflektor 1 und der Halterung 5 ist in 10 vor einem unteren Reflektorbereich eine Blende 6 zur Erzeugung einer Hell-Dunkel-Grenze vor dem Kraftfahrzeug angeordnet. An einem dem Reflektor 1 gegenüberliegenden Teil der Halterung 5 kann der Scheinwerfer eine Linse umfassen (nicht dargestellt), je nachdem nach welchem Prinzip (Reflexionsprinzip oder Projektionsprinzip) der Scheinwerfer arbeitet. Ist die Lichtquelle 2 eine Gasentladungslampe, so ist üblicherweise hinter der Lichtquelle noch ein Zündgerät positioniert (nicht dargestellt). Zum Nachteil benötigt diese Anordnung eine große Bautiefe.
-
Um einen Scheinwerfer mit der gleichen Funktionalität kompakter zu gestalten, ist im Stand der Technik eine geänderte Ausführungsform bekannt. 11 zeigt eine solche Ausführungsform eines Scheinwerfers. Der Scheinwerfer umfasst einen Reflektor 11, der in 11 teilweise aufgeschnitten ist. Im Reflektor 11 ist seitlich (in 11 schräg von unten) eine Lichtquelle 12, bspw. eine Gasentladungslampe oder Halogenlampe, eingesetzt (vergl. Bezugszeichen 13). An einem vorderen Rand des Reflektors 11 ist ein Linsenhalter 14 befestigt. Auch hier ist zwischen Reflektor 11 und der Halterung 14 in 11 vor einem unteren Reflektorbereich eine Blende 15 zur Erzeugung einer Hell-Dunkel-Grenze vor dem Kraftfahrzeug angeordnet. Der größte Teil eines Glaskolbens der Lichtquelle 12 ist also – in Lichtaustrittsrichtung 16 gesehen – vor der Blende 15 angeordnet. An einem dem Reflektor 11 gegenüberliegenden Teil der Halterung 14 kann der Scheinwerfer eine Linse umfassen (nicht dargestellt). Auf jeden Fall wird der Scheinwerfer durch eine Abdeckscheibe (nicht dargestellt) in Lichtaustrittsrichtung 16 verschlossen. Diese Anordnung ist zwar kompakt, jedoch ist die Lichtquelle nur sehr schwer zugänglich.
-
1 zeigt eine Explosionszeichnung eines Scheinwerfers, der in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet ist. Der Scheinwerfer 100 umfasst einen Einsatz 102 (sog. PES (Poly-Ellipsoid-System)-Modul), der alle lichttechnischen Einrichtungen des Scheinwerfers 100 umfasst. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass ein kompletter Scheinwerfer außer den in 1 dargestellten Bauteilen üblicherweise zusätzlich ein Gehäuse mit einer in Lichtaustrittsrichtung angeordneten Lichtaustrittsöffnung umfasst, die durch eine lichtdurchlässige Abdeckscheibe verschlossen ist (nicht dargestellt). Der Einsatz 102 weist einen Reflektor 104 auf, der vorzugsweise ellipsoidförmig, der Ellipsoidform ähnlich oder als Freiformreflektor ausgebildet ist. In den Reflektor 104 ist seitlich (quer zur optischen Achse 105) von schräg unten eine Lichtquelle 106, vorzugsweise eine Gasentladungslampe oder Halogenlampe, eingesetzt. Von der eingesetzten Lichtquelle 106 ist lediglich ein aus dem Reflektor 104 ragender Teil in Form eines Buchsenelements zur Aufnahme eines Steckers eines Anschlusskabels sichtbar. Der restliche Teil der Lichtquelle, insbesondere ein Glaskolben, ist im Innenraum des Reflektors 104 angeordnet. Zwischen dem Reflektor 104 und der Linse 116 kann noch eine Blendenanordnung mit mindestens einem Blendenelement zur Erzeugung einer Hell-Dunkel-Grenze bzw. einer adaptiven Lichtverteilung angeordnet sein (nicht dargestellt).
-
Am Reflektor 104 ist entgegen der Lichtaustrittsrichtung, also hinter dem Reflektor 104, ein im Wesentlichen kreisrunder Lagerflansch 108 angeformt, d. h. der Reflektor 104 und der Lagerflansch 108 sind einstückig ausgebildet. Natürlich kann der Lagerflansch 108 auch aus einem separaten Bauteil bestehen, das mit dem Reflektor 104 fest verbunden ist. Der Lagerflansch 108 weist an einem Teil des Außenumfangs einen Zahnkranz 110 auf. In Lichtaustrittsrichtung ist der Lagerflansch 108 mit einer Befestigungsplatte 112 fest verbunden, die in Lichtaustrittsrichtung in einem Durchmesser des Reflektors 104 eine Öffnung zum Lichtaustritt aufweist (nicht sichtbar). Die Befestigungsplatte 112 ist vorzugsweise als ein radial nach außen kragender Abschnitt des vorderen Reflektorrands ausgebildet. An der Befestigungsplatte 112 sind in Lichtaustrittsrichtung mehrere Bügel einer Haltevorrichtung 114 einer Projektionslinse 116 befestigt. Die Bügel sind durch Schrauben 118 mit der Befestigungsplatte 112 verbunden. Natürlich sind andere Befestigungsmittel, wie z. B. Nieten oder Klemmen auch möglich. Die Linsenhalterung 114 kann auch einteilig mit der Linse 116 ausgebildet sein.
-
Der Einsatz 102 ist in eine kreisrunde Öffnung 120 eines Halterahmens 122 eingesetzt und ist dort um die optische Achse 105 des Reflektors 104 bzw. um eine zu der optischen Achse 105 parallele Achse drehbar gelagert. Der Halterahmen 122 ist über seitliche Lagerstellen 123 um eine horizontale Achse verschwenkbar in einem Gehäuse des Scheinwerfers gelagert. Das Scheinwerfergehäuse ist seinerseits wieder vorzugsweise in vertikaler und/oder horizontaler Richtung justierbar an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs befestigt. Selbstverständlich kann der Halterahmen 122 auch unmittelbar am Scheinwerfergehäuse oder an der Fahrzeugkarosserie befestigt sein. Für den ordnungsgemäßen Betrieb des Einsatzes 102 (zur Erzeugung der gewünschten Lichtverteilung) ist eine radiale Zentrierung und eine axiale Positionierung im Halterahmen 122 von großer Bedeutung. Zur Erläuterung der axialen Positionierung des Einsatzes 102 in dem Halterahmen 122 wird in 4 der Halterahmen 122 in einer Ansicht entgegen der Lichtaustrittsrichtung und in 5 der Lagerflansch 108 in einer Ansicht in Lichtaustrittsrichtung gezeigt. Zur axialen Positionierung des Einsatzes 102 sind an einer Stirnseite des Lagerflansches 108 an drei Positionen (gleichmäßig über den Umfang verteilt) erhabene Anlageflächen 124 ausgebildet. An entsprechenden Positionen an der Stirnseite des Halterahmens 122 sind Anlageflächen 126 ausgebildet. Die beiden Anlageflächen 124 und 126 wirken in einem bestimmten Betriebszustand zusammen, um den Scheinwerfereinsatz 102 in dem Betriebszustand mit sehr hoher Genauigkeit in einer definierten axialen Position zu halten. Der Betriebszustand ist als eine Betriebsposition definiert, in der der Einsatz 102 Licht mit einer gewünschten Lichtverteilung aussendet.
-
Zur Beschreibung der radialen Zentrierung des Einsatzes 102 im Halterahmen 122 sind in den 6 und 7 der Halterahmen 122 und der Lagerflansch 108 in den gleichen Ansichten wie in den 4 und 5 dargestellt. In den 6 und 7 sind die für die radiale Zentrierung erforderlichen Zentrierflächen hervorgehoben. An einem Außenumfang des Lagerflansches 108 sind an drei Positionen (gleichmäßig über den Umfang verteilt) erhabene Zentrierflächen 128 ausgebildet. An einem Innenumfang des Halterahmens 122 um die Öffnung 120 zur Aufnahme des Einsatzes 102 herum sind Zentrierflächen 130 angeordnet. Die Zentrierflächen 128 und 130 sind an einander entsprechenden Positionen angeordnet, so dass sie zumindest in der Betriebsposition des Einsatzes 102 zusammenwirken, das heißt aufeinander aufliegen, um den Einsatz 102 in der Betriebsposition mit hoher Genauigkeit in einer definierten radialen Position zu halten.
-
Am Halterahmen 122 ist weiterhin ein im Wesentlichen runder Drehknopf 132 vorgesehen, der einen Schaft 134 aufweist, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Drehknopfes 132. In der Verlängerung des Schaftes 134 ist ein Ritzel 136 vorgesehen. Das Ritzel 136 ist über den Schaft 134 drehfest mit dem Drehknopf 132 verbunden. Der Halterahmen 122 weist in einem oberen Bereich in Lichtaustrittsrichtung eine Öffnung 138 auf, in der der Schaft 134 des Drehknopfes 132 passgenau eingesetzt und der Drehknopf 132 dort drehbar gelagert ist. Vorzugsweise kann der Drehknopf 132 bspw. am Schaft 134 zur Arretierung in der Öffnung 138 eingeklipst werden. Es muss sichergestellt werden, dass sich der Drehknopf 132 während des Betriebs des Fahrzeugs nicht vom Halterahmen 122 lösen kann. Zur besseren Führung des Schaftes 134 ragt ein bandförmig ausgestalteter Ring 140 (vgl. 1) vom Halterahmen 122 entgegen der Lichtaustrittsrichtung hervor.
-
Am Halterahmen 122 ist weiterhin ein einarmiger Hebel 142 vorgesehen, der an einem Ende in der Größe der Dicke des Halterahmens 122 aufgespreizt ist. An diesem Ende befinden sich zwei gegenüberliegende Bohrungen 144, die mit Achszapfen 146 im oberen Bereich des Halterahmens 122 verklipst werden und so das Gelenk für den Hebel 142 bilden, so dass dieser verschwenkbar an dem Halterahmen 122 gelagert ist. Auf der Seite des Hebels 142, die zum Halterahmen 122 zeigt, weist der Hebel 142 in einem mittleren Bereich eine in Richtung zum Halterahmen 122 hervorstehende konisch geformte Rastnase 148 auf. Bei einem Absenken des Hebels 142 verläuft die Rastnase 148 durch eine Aussparung 150 im Halterahmen 122 und greift in eine am Außenumfang des Lagerflansches 108 ausgebildete nutförmige Vertiefung 152 ein. Das freie Ende der Rastnase 148 muss so geformt sein, dass die Rastnase 148 passgenau in die Nut 152 des Lagerflansches 108 eingreift.
-
Zur Befestigung des Einsatzes 102 wird der Einsatz 102 mit der Seite, die den Reflektor 104 aufweist in die Öffnung 120 des Halterahmens 122 geschoben. An der gegenüberliegenden Seite des Halterahmens 122 wird ein vorzugsweise aus einem Blech hergestellter, federnder Haltering 154 über den Rand der Öffnung 120 gelegt. Der Haltering 154 überragt dabei die Öffnung 120 in radialer Richtung. Der Haltering 154 weist vier über den Umfang verteilte Bohrungen 156 auf. Die Position der vier Bohrungen 156 entspricht der Position von am Lagerflansch 108, vorzugsweise am Innenumfang des Lagerflansches 108, ausgebildeten Gewindebuchsen 158. Vier Schrauben 160 werden durch die Bohrungen 156 hindurchgeführt und in den Buchsen 158 verschraubt. In den Buchsen 158 ist entweder bereits ein Gewinde geschnitten oder dieses wird beim Eindrehen der Schrauben 160 geschnitten. Durch den festgeschraubten Haltering 154 ist der Halterahmen 122 zwischen dem Haltering 154 und den axial wirkenden Anlageflächen 124 des Lagerflansches 108 eingespannt. Dabei ist zu beachten, dass die Schraubverbindungen 158, 160 ein geringes Spiel zwischen Haltering 154 und dem Haltrahmen 122 zulassen, damit der Einsatz 102 mitsamt dem Haltering 154 in dem Halterahmen 122 drehbar bleibt.
-
Die beschriebene Vorrichtung funktioniert wie folgt:
-
2 zeigt den Scheinwerfer in einer Ansicht von außen im zusammengebauten, betriebsbereiten Zustand. Die Lichtquelle 106 ist schräg von unten in den Reflektor 104 eingesetzt. Der Hebel 142 ist im verriegelten Zustand, d. h. der Hebel 142 liegt auf dem Halterahmen 122 auf (Betriebsposition des Einsatzes 102).
-
Zum Auswechseln der Lichtquelle 106 wird zunächst der Hebel 142 angehoben, wodurch die Drehmittel gewissermaßen entsichert werden. Dies ist problemlos möglich, da sich der Hebel 142 in einer leicht zugänglichen Position an der Oberseite des Halterahmens 122 befindet. 9 zeigt die Position des Hebels 142 in entsichertem Zustand (siehe Bezugszeichen 142a). In dieser Position ist die konische Rastnase 148 aus der Nut 152 im Lagerflansch 108 entfernt, d. h. die Fixierung wird gelöst. Jetzt kann durch Betätigen des ebenfalls leicht zugänglichen Drehknopfes 132 der Einsatz 102 (und damit auch der Reflektor 104 mit der Lichtquelle 106) im Halterahmen 122 um die optische Achse 105 des Scheinwerfers 100 oder um eine dazu parallele Achse gedreht werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, den Einsatz 102 um eine schräg zur optischen Achse 105 verlaufende Achse zu drehen, um den Einsatz 102, insbesondere den Reflektor 104 aus einer Betriebsposition, in der die Lichtquelle 106 praktisch unzugänglich positioniert ist, in eine Wartungsposition, in der die Lichtquelle gut zugänglich, vorzugsweise von oben zugänglich, positioniert ist. Das Ritzel 136 des Drehknopfes 132 steht mit dem Zahnkranz 110 des Lagerflansches 108 in Eingriff (siehe 8) und treibt den Zahnkranz 110 an. Durch das Verdrehen des Lagerflansches 108 lösen sich die Anlageflächen 124 und 126 und ebenfalls die Zentrierflächen 128 und 130 voneinander; die Drehbewegung hat mehr Spiel und ermöglicht so ein leichtgängiges Weiterdrehen. Die Drehbewegung wird so lange fortgesetzt, bis die im Reflektor 104 eingesetzte Lichtquelle 106 im leichtzugänglichen Bereich des Hebels 142 erscheint. (vgl. Bezugszeichen 162 in 3) Die Vorrichtung befindet sich jetzt in der Wartungsposition. Ein Austausch der Lichtquelle 106 ist jetzt problemlos möglich (vgl. Bezugszeichen 164 in 3).
-
Nach dem Austausch der Lichtquelle 106 muss der Einsatz 102 wieder in die Betriebsposition zurückgedreht werden. Dazu wird der Drehknopf 132 in umgekehrter Richtung gedreht und zwar so lange, bis in der Aussparung 150 des Haltrahmens 122 wieder die Nut 150 des Lagerflansches 108 sichtbar wird. Gegen Ende der Drehbewegung gleiten die Anlageflächen 124 und 126, sowie die Zentrierflächen 128 und 130 wieder übereinander und der Einsatz 102 wird wieder in seine definierte Position gebracht. Der Hebel 142 ist bis dahin weiterhin angehoben. Beide Positionen, die Wartungs- und Betriebsposition, können auch durch Anschläge am Halterahmen 122 zusätzlich markiert werden.
-
Nun wird der Hebel 142 manuell zur Fixierung der Betriebsposition niedergedrückt (vgl. Bezugszeichen 142b in 9). Alternativ kann der Hebel 142 auch bspw. mittels einer Federkraft oder mittels einer Federraste niedergedrückt bzw. niedergehalten werden. Die konische Rastnase 148 sitzt jetzt wieder passgenau in der Nut 152 des Lagerflansches 108 und sichert den Einsatz 102 in der Betriebsposition.
