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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtmodul für eine
Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Das Lichtmodul umfasst
eine Lichtquelle zum Aussenden von elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise
in Form von für das menschliche Auge sichtbarem Licht,
und einen Reflektor zum Bündeln der ausgesandten Strahlung.
Der Reflektor weist an seinem Scheitel im Bereich seiner optischen
Achse eine Öffnung zur Aufnahme eines lichtaussendenden Teils
der Lichtquelle auf. Zumindest einen Teil der Aufnahmeöffnung
umgebend ist am Reflektor ein Reflektorhals ausgebildet, an dem
ein anderer Teil der Lichtquelle befestigt ist. Die Erfindung betrifft
außerdem eine Beleuchtungseinrichtung für ein
Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, mit
einem Lichtmodul der genannten Art.
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Wachsende
Anforderungen an die Funktionalität, Sicherheit und Leistung
von Kraftfahrzeugen sowie die damit einhergehende Vielzahl an Hilfsaggregaten
führt zu einer starken Überfrachtung des Fahrzeugbauraums,
insbesondere im Bereich des Motorraums. Einen relativ großen
Teil des zur Verfügung stehenden Bauraums im sog. Frontend
eines Kraftfahrzeugs beanspruchen die Scheinwerfer. Insbesondere
herkömmliche Projektions-Scheinwerfer, sog. PES(Poly-Ellipsoid-System)-Scheinwerfer,
sind relativ tief bauend. Besonders viel Platz benötigen bei
konventionellen Scheinwerfern die axial eingebauten Lichtquellen
und der für den Lampenwechsel vorzuhaltende Bauraum hinter
der Lampe. Die bekannten PES-Scheinwerfer verfügen über
Lichtquellen, die bspw. als Gasentladungslampen vom Typ D1, D1+ oder D3 mit einem relativ schmalen aber sehr
langen Glaskolben ausgebildet sind, in dem ein Lichtbogen erzeugt
wird. Bei herkömmlichen PES-Scheinwerfern muss die Lichtquelle über
ihre gesamte Länge im wesentlichen parallel zur optischen
Achse des Reflektors aus diesen heraus gezogen werden, bevor sie
entfernt werden kann.
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Ausgehend
von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung
deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Lichtmodul bzw. eine Beleuchtungseinrichtung
besonders kleinbauend, insbesondere mit einer geringen Einbautiefe,
auszugestalten, damit im zur Verfügung stehenden Fahrzeugbauraum
mehr Platz für andere Hilfsaggregate zur Verfügung
steht oder die bereits vorhandenen Aggregate übersichtlicher
im Fahrzeug angeordnet werden können.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von dem Lichtmodul
der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass der Reflektor unterhalb
der Aufnahmeöffnung einen sich bis in die Aufnahmeöffnung hinein
erstreckenden Schlitz aufweist, dessen Breite quer zur optischen
Achse des Reflektors größer als die Breite des
lichtaussendenden Teils der Lichtquelle ist.
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Durch
den Schlitz kann die Lichtquelle nach dem Lösen vom Reflektor
direkt nach unten entnommen werden. Die Lampe wird unmittelbar nach
dem Lösen vom Reflektor um eine virtuelle Drehachse, die an
der Rückseite des Reflektors, bspw. im Bereich des Reflektorhalses,
im wesentlichen horizontal und quer zur optischen Achse verläuft,
verschwenkt. Dabei wird der Glaskolben der Lampe nach unten durch den
Schlitz und das Zündgerät der Lampe nach oben verschwenkt.
Die Lampe wird also quer zur optischen Achse bzw. quer zur Längsachse
der Lampe verschwenkt und dann quer zur optischen Achse bzw. parallel
zur Längsachse der Lampe nach oben entnommen.
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Erfindungsgemäß ist
also erkannt worden, dass der für den Lampenwechsel hinter
dem Lichtmodul erforderliche Bauraum dadurch verringert werden kann,
dass die Lichtquelle nicht über ihre ganze Länge
aus dem Reflektor gezogen werden muss, sondern durch Verkippen entnommen
wird. Zu diesem Zweck ist der Schlitz im Reflektor vorgesehen, durch
den der Glaskolben der Lampe während des Kippvorgangs aus
dem Reflektorinnenraum nach außen durchtreten kann. Durch
diese Maßnahme kann der in Längsrichtung erforderliche
Bauraum für den Lampenwechsel deutlich geringer ausgebildet
werden bzw. sogar ganz entfallen.
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Da
der untere Reflektorabschnitt, insbesondere der Mittelbereich unmittelbar
unterhalb der Aufnahmeöffnung für den Glaskolben,
lichttechnisch von untergeordneter Bedeutung ist, d. h. kaum Auswirkungen
auf die Bildung der Lichtverteilung hat, ist die Ausgestaltung des
Schlitzes in diesem Bereich ohne große Folgen für
die resultierende Lichtverteilung. Lichttechnische Einbußen
treten durch den Schlitz praktisch nicht auf.
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Es
ist denkbar, dass andere Bereiche des Reflektors so ausgestaltet
werden, dass sie von der Lichtquelle ausgesandtes Licht dahin reflektieren, wohin
der untere Reflektorbereich das Licht hin reflektiert hätte,
wäre kein Schlitz vorhanden. Auf diese Weise können
selbst geringe durch den Schlitz verursachte Beeinträchtigungen
der Lichtverteilung kompensiert werden.
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Die
Länge des Schlitzes kann nahezu beliebig gewählt
werden. Bereits ein relativ kurzer Schlitz kann große Auswirkungen
auf die Verkürzung des für den Lampenwechsel erforderlichen
Bauraums an der Rückseite des Lichtmoduls haben, da die
Lampe schräg aus dem Reflektor herausgezogen werden kann.
Insbesondere ein Schlitz mit einer Länge von etwa der Hälfte
der Länge des Glaskolbens (gemessen vom distalen Ende des
Kolbens bis zum Schaft am Zündgerät) ermöglicht
bereits eines deutliche Reduzierung des für den Lampenwechsel
erforderlichen Bauraums. Besonders vorteilhaft entspricht die Länge
des Schlitzes der Länge des lichtaussendenden Teils der
Lichtquelle. Dabei ist der Schlitz so lang ausgebildet, dass der
Glaskolben unmittelbar nach dem Lösen der Lichtquelle von
dem Reflektorhals in voller Länge nach unten durch den
Schlitz aus dem Reflektorinneren heraus geschwenkt werden kann.
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Alternativ
oder zusätzlich zu dem Schlitz ist es denkbar, dass der
Reflektorhals oberhalb der Aufnahmeöffnung eine Aussparung
aufweist, deren Breite quer zur optischen Achse des Reflektors größer
als die Breite des lichtaussendenden Teils der Lichtquelle ist.
Durch diese Aussparung ist eine noch steilere Entnahme der Lampe
nach oben möglich. Da der obere Reflektorbereich lichttechnisch
bedeutend ist, sollte sich die Aussparung nach Möglichkeit
lediglich am Reflektorhals und nicht auch in die Reflexionsfläche
des Reflektors erstrecken.
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Das
erfindungsgemäße Lichtmodul ist insbesondere für
den Einsatz einer neuartigen Gasentladungslampe gedacht, mit einer
Leistung von etwa 25 Watt und einem Lichtstrom von maximal 2000
Lumen. Damit hat diese neue Gasentladungslampe eine geringere Leistung
und davon resultierend einen geringeren Lichtstrom als die bisher
bekannten Gasentladungslampen. Aufgrund von Effizienzsteigerungen
im Bereich des Reflektors und anderer optisch wirksamer Komponenten
des Lichtmoduls, haben Lichtmodule mit den neuartigen Gasentladungslampen
trotz des geringeren Lichtstroms eine mit herkömmlichen,
stärkeren Gasentladungslampen vergleichbare Beleuchtungsstärke.
Aufgrund des geringen Lichtstroms ist eine Blendung entgegenkommender
oder vorausfahrender Verkehrsteilnehmer verursacht durch Streulicht
(durch eine Verschmutzung der Abdeckscheibe des Scheinwerfers) oder durch
zu hoch ausgerichtete Scheinwerfer (durch Nick- und Wankbewegung
der Fahrzeugkarosserie) ausgeschlossen. Deshalb kann auf eine automatische
Leuchtweitenregelung (ALWR) sowie auf eine Möglichkeit
zur Reinigung der Abdeckscheibe der Beleuchtungseinrichtung (Scheinwerferwaschanlage)
verzichtet werden. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung
kann somit besonders einfach, kleinbauend und kostengünstig
ausgebildet werden.
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Des
weiteren ist es denkbar, dass die erfindungsgemäße
Beleuchtungseinrichtung einen Halterahmen aufweist, an dem das Lichtmodul
um die optische Achse des Reflektors zwischen einer Betriebsstellung
und einer Wartungsstellung drehbar gelagert ist. Auf diese Weise
kann mit dem Lichtmodul auch die Entnahmerichtung der Lampe gedreht werden,
wodurch sich verschiedene Angriffsrichtungen für den Lampenwechsel
realisieren lassen. Hierbei weist der Halterahmen Lagerung für
den Halterahmen, für ein Stellrad zum Verdrehen des Lichtmoduls
und einen Rasthebel auf. Das Stellrad besitzt eine Verzahnung, die
in einen Zahnkranz am Reflektor des Scheinwerfereinsatzes (Lichtmoduls)
eingreift und diesen dadurch um seine optische Achse verdrehen kann.
Der Rasthebel, der gleichzeitig in den Halterahmen und Reflektor
eingerastet werden kann, bewirkt eine Fixierung des Scheinwerfereinsatzes
bei horizontal gestellter Hell-Dunkel-Grenze. Das Stellrad kann
optional auch über eine biegsame Welle angetrieben werden:
Dadurch ist es möglich, den Antrieb für den Drehmechanismus
weitgehend frei am Scheinwerfergehäuse zu platzieren. Eine
entsprechende Beleuchtungseinrichtung ist in der am 26.02.2008 angemeldeten
DE 10 2008 011 170 ausführlich
beschrieben. Auf diese Druckschrift wird bezüglich Aufbau
und Funktionsweise einer Beleuchtungseinrichtung mit um die optische
Achse verdrehbarem Lichtmodul ausdrücklich Bezug genommen und
der Gegenstand dieser Druckschrift soll Bestandteil der vorliegenden
Anmeldung sein.
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Schließlich
wird noch vorgeschlagen, dass die Beleuchtungseinrichtung Führungsmittel
aufweist, welche die Lichtquelle auf ihrem Weg von der eingesetzten
Stellung in die herausgenommene Stellung und umgekehrt führen.
Auf diese Weise wird die Lichtquelle während des gesamten
Entnahme- bzw. Einsetzvorgangs geführt und kann somit nicht
verloren gehen. Vorzugsweise erfolgt der Führungsprozess
automatisch, so dass ein mechanisches Eingreifen eines Arbeiters
einer Autowerkstatt oder des Fahrzeugbesitzers nicht erforderlich
ist. Der Antrieb zum automatischen Führen kann bspw. mittels
eines Elektromotors, eines Elektromagneten, hydraulisch, pneumatisch
oder sogar mittels eines Federelements erfolgen. Dabei wird die
Lichtquelle beim Einsetzen in den Reflektor entgegen der Federkraft
eines Federelements entlang der Führungsmittel bewegt.
Beim Entfernen der Lichtquelle sorgt das Federelement dann für
eine Bewegung des Lichtmoduls entlang der Führungsmittel.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter
Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäßes Lichtmodul gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform teilweise im Längsschnitt;
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2 ein
erfindungsgemäßes Lichtmodul gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform in einer Ansicht in
Lichtaustrittsrichtung Z;
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3 einen
Ausschnitt des Lichtmoduls aus 2 im Längsschnitt;
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4 ein
bevorzugte Lichtquelle zum Einsatz mit dem erfindungsgemäßen
Lichtmodul in einer perspektivischen Ansicht;
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5 die
Lichtquelle aus 4 in einer Ansicht entgegen
der Lichtaustrittsrichtung;
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6 einen
Lampenhalter eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls
gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform
in einer perspektivischen Ansicht mit einer Lichtquelle teilweise
im Schnitt;
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7 eine
Seitenansicht des Lichtmoduls aus 6 teilweise
im Längsschnitt;
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8 einen
Lampenhalter eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls
gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform
in einer perspektivischen Ansicht mit einer Lichtquelle teilweise
im Schnitt;
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9 eine
Seitenansicht des Lichtmoduls aus 8 teilweise
im Längsschnitt;
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10 den
Lampenhalter gemäß der 6 und 7 in
einer perspektivischen Ansicht;
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11 den
Lampenhalter gemäß der 8 und 9 in
einer perspektivischen Ansicht;
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12 ein
aus dem Stand der Technik bekanntes Lichtmodul;
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13 ein
Lichtmodul gemäß einer fünften bevorzugten
Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht;
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14 ein
Lichtmodul gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform
in einer perspektivischen Ansicht; und
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15 ein
Lichtmodul gemäß einer siebten bevorzugten Ausführungsform
in einer perspektivischen Ansicht.
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Anhand
der 12 wird der Stand der Technik beschrieben. Dort
ist ein bekanntes Lichtmodul in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 101 bezeichnet.
Das Lichtmodul 1 ist als ein sogenanntes Polyellipsoidsystem(PES)-Modul
ausgebildet. Das PES-Modul 101 umfasst einen Reflektor 102,
der im Schnitt dargestellt ist. Außerdem umfasst das Lichtmodul 101 eine
Lampe 103, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als eine Gasentladungslampe, insbesondere als eine sogenannte D1-Lampe,
ausgebildet ist. Integraler Bestandteil der Gasentladungslampe 103 ist
ein Zündgerät 104, das zum Zünden
und Aufrechterhalten eines Lichtbogens in einem Glaskolben 105 der
Lampe 103 dient. Im Bereich eines Scheitels des Reflektors 102 ist
eine Aufnahmeöffnung 107 zum Einführen
des Glaskolbens 105 der Lampe 103 ausgebildet.
Eine optische Achse 108 des Reflektors 102 verlauft
vorzugsweise durch die Aufnahmeöffnung 107. An
der Rückseite des Reflektors 102 ist ein die Aufnahmeöffnung 107 zumindest abschnittsweise
umgebender Reflektorhals 109 ausgebildet. Die Lampe 103 wird
mit ihrem Lampensockel 106 an dem Reflektorhals 109 befestigt.
Dabei ragt der Glaskolben 105 durch die Aufnahmeöffnung 107 in
das Innere des Reflektors 102.
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Am
vorderen Rand des Reflektors 102 ist ein Tragrahmen 110 für
eine Projektionslinse 111 befestigt. Die Linse 111 projiziert
die vom Reflektor 102 reflektierten Lichtstrahlen zur Erzeugung
einer gewünschten Lichtverteilung auf die Fahrbahn vor
das Kraftfahrzeug. Zwischen dem Reflektor 102 und der Projektionslinse 111 ist
eine Blendenanordnung 112 angeordnet, die aus einem oder
mehreren Blendenelementen bestehen kann. Die Blendenanordnung 112 kann
zur Variation der Lichtverteilung des Lichtmoduls 101 bewegbar
ausgebildet sein. In dem dargestellten Beispiel ist die Blendenanordnung 112 um eine
quer zur und unterhalb der optischen Achse 108 verlaufende
Drehachse 113 verschwenkbar ausgebildet. Zum Verschwenken
der Blende 112 ist ein Betätigungsorgan 114,
bspw. in Form eines Elektromotors oder eines Elektromagneten, vorgesehen.
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Problematisch
bei dem bekannten Lichtmodul 101 ist das Wechseln der Lichtquelle 103 bzw.
der dafür hinter dem Lichtmodul 101 erforderliche
Bauraum. Wie in 12 zu erkennen ist, muss bei
herkömmlichen PES-Lichtmodulen 101 zur Entnahme der
Lichtquelle 103 diese über die gesamte Länge des
Glaskolbens 105 praktisch parallel zur optischen Achse 108 nach
hinten aus dem Reflektor 102 gezogen werden. Die entsprechende
Bewegung ist durch einen mit dem Bezugszeichen 115 bezeichneten Pfeil
verdeutlicht. Der für das Lampenwechseln erforderliche
Bauraum soll mit der vorliegenden Erfindung reduziert werden.
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In 1 ist
ein erfindungsgemäßes Lichtmodul in seiner Gesamtheit
mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Das Lichtmodul 1 ist
als ein sogenanntes Polyellipsoidsystem(PES)-Modul ausgebildet.
Das PES-Modul 1 umfasst einen Reflektor 2, der
aus Kunststoff oder Metall, beispielsweise aus Metalldruckguss,
gefertigt ist. Bei einer Herstellung aus Kunststoff ist zumindest
im Bereich der Reflexionsfläche des Reflektors 2 eine
reflektierende Beschichtung aufgebracht. Der Reflektor 2 ist
vorzugsweise ellipsoidförmig ausgebildet oder er hat eine
von der Ellipsoidform geringfügig abweichende Freiform.
Der Reflektor 2 ist in 1 geschnitten
dargestellt. Außerdem umfasst das Lichtmodul 1 eine
Lampe 3, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als eine Gasentladungslampe, insbesondere als eine sogenannte D1-Lampe,
ausgebildet ist. Integraler Bestandteil der Gasentladungslampe 3 ist
ein Zündgerät 4, das zum Zünden
und Aufrechterhalten eines Lichtbogens in einem Glaskolben 5 der
Lampe 3 dient. Insbesondere ist das Zündgerät 4 drehfest
zu dem Glaskolben 5 und einem Lampensockel 6 der Lampe 3 befestigt.
Der in dem Glaskolben 5 der Lichtquelle 3 erzeugte
Lichtbogen ist vorzugsweise im Bereich eines ersten Brennpunktes
des ellipsoidförmig oder ellipsoidähnlich ausgebildeten
Reflektors 2 angeordnet. Im Bereich eines Scheitels des
Reflektors 2 ist eine Aufnahmeöffnung 7 zum
Einführen des Glaskolbens 5 der Lampe 3 ausgebildet.
Eine optische Achse 8 des Reflektors 2 verläuft
vorzugsweise durch die Aufnahmeöffnung 7. An der
Rückseite des Reflektors 2 ist ein die Aufnahmeöffnung 7 zumindest abschnittsweise
umgebender Reflektorhals 9 ausgebildet. Die Lampe 3 wird
mit ihrem Lampensockel 6 an dem Reflektorhals 9 befestigt.
Dabei ragt der Glaskolben 5 durch die Aufnahmeöffnung 7 in
das Innere des Reflektors 2.
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Eine
vordere Lichtaustrittsöffnung des Reflektors 2 ist
teilweise durch eine Blendenanordnung 12 verdeckt, die
in Lichtausbreitungsrichtung in der Nähe des reflektorfernen
Fokalbereichs angeordnet ist. Die Blende 12 umfasst eine
Oberkante 16 mit einem asymmetrischen Verlauf, d. h. ein
Bereich der Oberkante 16 auf der einen Seite einer durch
eine optische Achse 8 des Reflektors 2 verlaufenden
vertikalen Mittelebene ist höher bzw. tiefer als der Bereich
der Oberkante auf der anderen Seite der Mittelebene ausgebildet.
An einem vorderen Rand des Reflektors 2 sind Befestigungsmittel 10 angeordnet, die
eine Projektionslinse 11 in einem definierten Abstand zu
dem Reflektor 2 halten, so dass ein Fokus der Linse 11 im
Bereich der Blendenanordnung 12 auf der optischen Achse 8 liegt
und die Linse 11 in Richtung der Lichtabstrahlung hinter
der Blende 12 angeordnet ist. Die Linse 11 besitzt
mindestens eine sphärische oder asphärische Fläche
und kann zur Verbesserung der lichttechnischen Eigenschaften auf
einer oder auf beiden Seiten mit regelmäßigen oder
unregelmäßigen Strukturen versehen sein, wobei
die Achse der Linse 11 zur Achse 8 des Reflektors 2 ausgerichtet
ist. Die Oberkante 16 der Blende 12 wird durch
die Projektionslinse 9 als eine asymmetrische Hell-Dunkel-Grenze
auf die Fahrbahn vor das Kraftfahrzeug projiziert. Asymmetrisch
bedeutet, dass die Reichweite der Lichtverteilung auf der eigenen
Verkehrsseite (bei Rechtsverkehr auf der rechten Fahrbahnseite)
größer ist als auf der Gegenverkehrsseite (bei
Rechtsverkehr auf der linken Fahrbahnseite). Die asymmetrische Hell-Dunkel-Grenze der
Lichtverteilung kann beispielsweise durch einen 15°-Anstieg
oder durch eine Stufe der Oberkante 16 der Blende 12 realisiert
sein. Die Oberkante 16 der Blende 12 ist vorzugsweise
im Bereich des zweiten Brennpunkts des Reflektors 2 angeordnet.
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Die
Blendenanordnung 12 kann zur Variation der Lichtverteilung
bewegbar ausgebildet sein. Denkbar ist beispielsweise ein Klappen
der gesamten Blende 12 um eine quer zur optischen Achse 8 des Reflektors 2 im
Wesentlichen horizontal verlaufende Drehachse. Denkbar wäre
auch, dass die Blende 6 ein statisches Blendenelement sowie
mindestens ein relativ zu dem statischen Element bewegbares Blendenelement
aufweist, wobei das bewegbare Blendenelement um eine horizontale
im Wesentlichen parallel zur optischen Achse 8 verlaufende
Drehachse bewegbar ist. Durch Klappen der gesamten Blende 12 bzw.
durch Bewegen des bewegbaren Blendenelements wird die Oberkante 16 der
Blende 12 ganz oder teilweise erhöht bzw. abgesenkt.
Durch Bewegen der Blende 12 bzw. des bewegbaren Blendenelements
kann die Verteilung des aus dem Scheinwerfer bzw. Lichtmodul 1 austretenden
Lichts variiert werden, im einfachsten Fall zwischen Abblendlicht und
Fernlicht umgeschaltet, in einem weiter entwickelten Fall zur Realisierung
einer adaptiven Lichtverteilung beispielsweise zur Erzeugung von
Autobahnlicht, Landstrassenlicht, Stadtlicht, Schlechtwetterlicht,
etc. Zum Bewegen der Blende 12 für die adaptive
Lichtverteilung ist eine Stelleinheit 14 vorgesehen, die
als ein Elektromotor, vorzugsweise als ein Schrittmotor, oder als
ein Elektromagnet ausgebildet sein kann. Die Blende 12 kann
zusätzlich ein weiteres um eine horizontale im Wesentlichen
parallel zu der optischen Achse 8 des Reflektors 2 verlaufende Verschwenkachse
bewegbares Blendenelement aufweisen, das zum Umschalten der Lichtverteilung
zwischen Rechtsverkehr und Linksverkehr dient.
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Das
Lichtmodul 1 ist entweder alleine oder zusammen mit weiteren
Lichtmodulen, die als PES-Modul oder als Reflexionsmodul ausgebildet sein
können, in einem in 1 nicht
dargestellten Scheinwerfergehäuse angeordnet. Das Gehäuse weist
in Lichtausbreitungsrichtung eine Lichtaustrittsöffnung
auf, die durch eine ebenfalls nicht dargestellte transparente Abdeckscheibe
mit oder ohne optisch wirksamer Profile verschlossen ist. Zur Realisierung einer
Leuchtweitenregelung (LWR) kann das gesamte Lichtmodul 1 um
eine horizontale im Wesentlichen quer zur optischen Achse 8 des
Reflektors 2 verlaufende Schwenkachse verschwenkbar ausgebildet sein.
Entsprechende Lagerungen, mit denen das Modul 1 am Scheinwerfergehäuse
oder an einem weiteren Halterahmen um die Schwenkachse verschwenkbar
gelagert ist, sind bspw. in den 13, 14 und 15 dargestellt.
Des Weiteren kann das Lichtmodul 1 zur Realisierung einer
dynamischen Kurvenlichtfunktion um eine im wesentlichen vertikal
und quer zur optischen Achse 8 des Reflektors 2 verlaufende
Drehachse drehbar in dem Scheinwerfergehäuse oder in einem
weiteren Halterahmen gelagert sein, wobei sich die horizontale Achse
einer LWR-Funktion und die vertikale Achse einer dynamischen Kurvenlichtfunktion
in der Nähe des Mittelpunkts der einhüllenden
Sphäre der in Lichtausbreitungsrichtung hinteren Linsenfläche
(d. h. der durch die Abdeckscheibe des Scheinwerfers sichtbaren
Linsenfläche) schneiden, um einen minimalen Spalt des Moduls 1 zu
den umgebenden Designflächen (z. B. metallisierte Abdeckblenden)
zu erreichen. Auf die LWR-Funktion, die Kurvenlichtfunktion, sowie
die adaptive Lichtverteilung durch Bewegen der Blende 12 soll
hier nicht näher eingegangen werden.
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Um
ein besonders einfaches Wechseln der Lichtquelle 3, insbesondere
auf kleinstem Raum zu ermöglichen, verfügt der
Reflektor 2 und der Reflektorhals 9 unterhalb
der Aufnahmeöffnung 7 über einen Schlitz 17,
der sich bis in die Aufnahmeöffnung 7 hinein erstreckt.
Die Breite des Schlitzes 17 ist so gewählt, dass
der lichtaussendende Teil der Lampe 3 hindurchpasst. Bei
einer als Gasentladungslampe ausgebildeten Lichtquelle 3 bildet
der Glaskolben 5, in dem der Lichtbogen erzeugt wird, den
lichtaussendenden Teil. Bei einer andersartigen Lichtquelle ist der
lichtaussendende Teil der Lichtquelle entsprechend anders ausgebildet.
So wäre es bspw. bei einer LED-Lichtquelle denkbar, dass
die Lichtquelle 3 eine oder mehrere auf einem Chip befestigte
und kontaktierte LEDs (Licht Emitting Diodes; Leuchtdioden) aufweist,
die dann den lichtaussendenden Teil der Lichtquelle 3 bilden
würden. Die Länge des Schlitzes 17 entspricht
mindestens der Hälfte der Länge des lichtaussendenden
Teils 5 der Lichtquelle 3. Vorzugsweise ist die
Länge des Schlitzes 17 so gewählt, dass
das lichtaussendende Teil 5 der Lampe 3 in seiner
gesamten Länge durch den Schlitz 17 nach außen
treten kann.
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In
diesem Fall hat der Schlitz 17 in etwa die Länge
des Glaskolbens 5 von seinem distalen Ende bis zu seinem
Schaft.
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Durch
den Schlitz 17 kann die Lampe 3 direkt nach unten
entnommen werden und muss nicht über ihre ganze Länge
aus dem Reflektor 2 gezogen werden. Durch diese Maßnahme
kann der in Längsrichtung erforderliche Bauraum für
den Lampenwechsel deutlich reduziert werden bzw. sogar ganz entfallen. Da
der Bereich des Reflektors 2 direkt unterhalb der Lampe 3 lichttechnisch
von untergeordneter Bedeutung ist, kann hier der Schlitz 17 für
den Lampenwechsel eingebracht werden, ohne dass größere lichttechnische
Einbußen befürchtet werden müssen.
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In 1 ist
durch einen Pfeil 18 gezeigt, dass die Lampe 3 bzw.
das Zündgerät 4 nach dem Lösen
von dem Reflektorhals 9 nach unten verschwenkt wird und
dann entnommen werden kann. Alternativ ist es denkbar, dass der
Zünder 4 nach dem Lösen der Lampe 3 um
eine horizontale quer zur optischen Achse 8 und in einem
Abstand zu dieser verlaufende Drehachse (nicht eingezeichnet) nach oben
verschwenkt wird. Dabei wird der Glaskolben 5 nach unten
durch den Schlitz 17 aus dem Inneren des Reflektors 2 herausgeschwenkt.
Anschließend könnte die Lampe 3 dann
nach oben entnommen werden.
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In
den 2 und 3 ist die Anordnung und Ausgestaltung
des Schlitzes 17 im Detail gezeigt. Durch den Schlitz 17 kann
die Lampe 3 quer zur optischen Achse 8 nach unten
(-Y-Richtung) entnommen werden, wobei der Glaskolben 5 durch
den Schlitz 17 vom Reflektorinneren nach außen
bewegt wird. Dabei kann die Lampe 3 – wie in 1 durch den
Pfeil 18 angedeutet – zunächst translatorisch nach
unten bewegt und dann mit ihrem Zünder 4 um eine
horizontale, quer zur optischen Achse 8 verlaufende virtuelle
Drehachse nach unten verschwenkt werden. Die Drehachse befindet
sich vorzugsweise unterhalb der optischen Achse, im Bereich des
Glaskolbens 5, vorzugsweise im vorderen Bereich des Glaskolbens 5.
Alternativ kann die Lampe 3 durch den Schlitz 17 auch
nach oben (+Y-Richtung) entnommen werden. Dabei wird zunächst
die Lampe 3 vom Reflektorhals 9 gelöst.
Dann wird der Zünder 4 entgegen des Pfeils 18 um
eine horizontale, quer zur optischen Achse 8 verlaufende
virtuelle Drehachse nach oben verschwenkt. Dabei wird der Glaskolben nach
unten durch den Schlitz 17 nach außen verschwenkt.
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Die
Lampenaufnahme bzw. der Reflektorhals 9 besitzt Anlageflächen 19 für
mindesten drei Anlagepunkte 20 (vgl. 4 und 5)
der Lampe 3. Die Lampe 3 wird mit Hilfe mindestens
einer Feder 24 gegen diese Anlageflächen 19 gedrückt
und auf diese Weise in Z-Richtung positioniert. Die Feder 24 ist
in 2, 3, 6, 7 und 10 als
eine Doppelschenkelfeder ausgebildet, wobei sich die Federschenkel
zum Lampenwechsel aushängen und wegschwenken lassen (vgl.
Pfeil 25 in 10). In den 8, 9 und 11 sind
die Federn 24 als C-Biegefedern 24' ausgebildet.
Beide Arten von Federn 24 drücken den Sockel 6 der
Lampe 3 in +Z-Richtung.
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Weiterhin
weist die Lampenaufnahme 9 zwei prismatische Flächen 21 auf,
gegen die der zylindrische Flansch bzw. Lampensockel 6 der
Lampe 3 über mindestens eine weitere Feder 22 in
Y-Richtung angepresst wird. In dem Ausführungsbeispiel
der 6, 7 und 10 umfasst
die weitere Feder 22 mehrere Federlaschen 22 eines
Federkorbs 23, der zur EMV-Abschirmung Zünder 4 und
Reflektor 2 kontaktiert, welche die Lampe 3 mit
ihrem zylindrischen Zentrierbund 6 in -Y-Richtung gegen
das Auflageprisma 21 drücken. In dem Ausführungsbeispiel der 8, 9 und 11 umfasst
die weitere Feder eine Drahtformfeder in Form einer Schenkelfeder 22',
deren Federschenkel zum Wechseln der Lampe 3 ausgehängt
und in eine Freigabestellung weggeschwenkt werden kann (vgl. Pfeil 26 in 11)
und welche in ihrer Verriegelungsstellung die Lampe 3 mit ihrem
zylindrischen Zentrierbund 6 in +Y-Richtung in das Auflageprisma 21 drückt.
Durch die weitere(n) Feder(n) 22 wird die Lampe 3 im
Zusammenwirken mit dem Auflageprisma 21 auch in X- und
Y-Richtung positioniert.
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Die
von den Federn 22, 24 auf den Lampensockel 6 ausgeübten
Kräfte sind in den 6 bis 9 ebenfalls
eingezeichnet. In dem Ausführungsbeispiel der 6 und 7 wirken
Federkräfte F1 und F2 in +Z- und in -Y-Richtung. Im dem
Ausführungsbeispiel der 8 und 9 wirken
Federkräfte F1 und F3 in +Z- und in +Y-Richtung. Sowohl
die Federn 24 als auch die weiteren Federn 22 können als
Drahtform- oder Biegeformfeder ausgeführt sein. Mindestens
eine der Federn 22, 24 kann entriegelt und weggeschwenkt
werden (vgl. Pfeil 25 in 10 und
Pfeil 26 in 11), um die Entnahme der Lampe 3 zu
ermöglichen.
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Vorteilhaft
können beide Federn 22, 24 in einer Drahtform-
oder Biegeformfeder einstückig ausgeführt sein.
Besonders vorteilhaft kann eine Kontaktfeder bzw. ein Federkorb 23,
der zum Zwecke einer EMV-Abschirmung eine elektrische Verbindung zwischen
Lampenzünder 4 und Reflektor 2 herstellt, dazu
benutzt werden, mindestens eine der beiden Federn zu integrieren,
d. h. in einem Stück auszuführen (vgl. Federlaschen 22 in 10 und
C-Biegefedern 24' in 11). Damit
ist die Federfunktion einer der Federn 22; 24' in
die eigentliche Kontaktierungsfunktion des Federkorbs 23 integriert.
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Des
weiteren kann der Scheinwerfereinsatz 1' – umfassend
die Lichtquelle 3, den Reflektor 2, die Blendenanordnung 12,
das Tragelement 10 und die Projektionslinse 11 – mit
der vorgeschlagenen Lampenaufnahme 9 in einem Halterahmen 27 (in 13 teilweise
im Schnitt dargestellt) um die optische Achse 8 drehbar
gelagert sein (vgl. Doppelpfeil 28). Auf diese Weise kann
mit dem Scheinwerfereinsatz 1' auch die Entnahmerichtung
der Lampe 3 gedreht werden (Wartungsstellung des Lichtmoduls 1),
wodurch sich verschiedene Richtungen für den Lampenwechsel
realisieren lassen. Eine beispielhafte Lampenentnahmerichtung ist
in 13 mit dem Pfeil 33 eingezeichnet.
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Der
Halterahmen 27 weist Lagerungen für den Scheinwerfereinsatz 1',
für ein Stellrad 29 und einen Rasthebel 30 auf.
Das Stellrad 29 besitzt eine Verzahnung 31 in
Form eines Ritzels, die in einen Zahnkranz 32 am Reflektor 2 des
Scheinwerfereinsatzes 1' eingreift und diesen damit um
seine optische Achse 8 verdrehen kann. Der Rasthebel 30 ist um
eine parallel und in einem Abstand zur optischen Achse 8 verlaufende
Drehachse am Halterahmen 27 gelagert. Er kann gleichzeitig
in den Halterahmen 27 und den Reflektor 2 eingerastet
werden. Er arretiert mit einer Rastnase den Scheinwerfereinsatz 1' in
einer gewünschten Null-Lage (Betriebsstellung des Lichtmoduls 1).
Ein Einrasten des relativ zum Halterahmen 27 in einer definierten
Position angeordneten Hebels 30 in dem Reflektor 2 ist
nur möglich, wenn sich der Einsatz 1' in der Null-Lage
(z. B. bei horizontal verlaufender Hell-Dunkel-Grenze) befindet.
Bei eingerastetem Einsatz 1' ist eine Verstellung des Einsatzes 1',
bspw. mittels des Stellrads 29, verhindert.
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Das
Stellrad
29 kann optional auch über eine biegsame
Welle angetrieben werden. Dadurch ist es möglich, den Antrieb
für den Drehmechanismus weitgehend frei am Scheinwerfergehäuse
zu positionieren. Aufbau und Funktionsweise des Drehmechanismus
sind in der
DE 10 2008 011
170 , Anmeldetag 26.02.2008 ausführlich beschrieben.
Auf diese Druckschrift wird ausdrücklich Bezug genommen.
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Des
weiteren ist es denkbar, dass das Stellrad 29 Betätigungsmittel-Angriffsflächen
(z. B. für einen Innensechskant-Schlüssel) aufweist,
die eine Verstellung des Stellrads 29 bspw. über
einen Kreuzschlitz-, Torx- oder Sechskant-Schraubenschlüssel erlauben.
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Alternativ
kann statt des Stellrads 29 ein Schraubendreher 34 mit
einer Kreuzschlitz-, Torx- oder einer anderen Verzahnung direkt
in eine damit kämmende Verzahnung 32 (z. B. Kronradverzahnung)
am Reflektor 2 eingreifen. Ein Beispiel für eine entsprechende
Ausführungsform ist in 14 dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform kann das Stellrad 29 entfallen,
und der Halterahmen 27 weist lediglich eine Nut 35 oder
Bohrung zur Aufnahme und zum seitlichen Abstützen des Betätigungsmittels 34 auf.
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Alternativ
oder zusätzlich kann der Reflektor 2 auch eine
oder mehrere radiale Bohrungen 36, Nuten oder Rippen aufweisen,
in die ein stangenförmiges Betätigungsmittel,
bspw. in Form eines Schraubendrehers 34, oder ein anderes
Hilfswerkzeug als Hebel eingesetzt werden kann. Auf diese Weise
wird das Verdrehen des Scheinwerfereinsatzes 1' um die optische
Achse 8 für den Lampenwechsel erleichtert.
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Schließlich
ist es auch denkbar, dass die Verstellung des Scheinwerfereinsatzes 1' nicht
manuell, sondern mit einem elektrischen Antrieb, bspw. einen Elektromotor
bzw. einem Elektro-Getriebemotor, erfolgt. Um die Entnahme und das
Einsetzen einer Lichtquelle 3 in das Lichtmodul 1 der
Beleuchtungseinrichtung zu erleichtern, können Führungsmittel vorgesehen
sein, welche die Lichtquelle 3 auf ihrem Weg von der eingesetzten
Stellung in die herausgenommene Stellung und umgekehrt führen.
Auf diese Weise wird sichergestellt, dass selbst bei minimalem für
den Lampenwechsel zur Verfügung stehenden Bauraum hinter
dem Lichtmodul 1 sich die Lampe 3 beim Lampenwechseln
nicht zwischen dem Lichtmodul 1 bzw. der Beleuchtungseinrichtung
und anderen Hilfsaggregaten des Fahrzeugs verkantet oder verkeilt.
Die Führungsmittel können der Lampe 3 beim Lampenwechsel
eine beliebig Bewegung im 3-dimensionalen Raum aufzwingen. Der zur
Verfügung stehende Bauraum zum Lampenwechsel wird durch die
Führungsmittel optimal ausgenutzt. Außerdem wird
durch diese verhindert, dass die Lampe 3 beim Lampenwechsel
fallen gelassen werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102008011170 [0012, 0048]