DE102009056983A1

DE102009056983A1 - Scheinwerfer für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102009056983A1
Application number: DE200910056983
Authority: DE
Inventors: Eberhard Baur; Frank Tebbe
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2010-07-29

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer (2) für ein Fahrzeug (1), umfassend einen Reflektor (3) und eine in dem Reflektor (3) angeordnete und mit diesem zusammenwirkende Lichtquelle (4). Erfindungsgemäß ist der Reflektor (3) in einem oberhalb der Lichtquelle (4) angeordneten ersten Abschnitt (A1) aus einem ersten Werkstoff und in einem zumindest unterhalb der Lichtquelle (4) angeordneten zweiten Abschnitt (A2) aus einem zweiten Werkstoff gebildet, wobei der erste Werkstoff eine höhere Wärmeformbeständigkeit als der zweite Werkstoff aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug, umfassend einen Reflektor und eine in dem Reflektor angeordnete und mit diesem zusammenwirkende Lichtquelle.
Aus der DE 10 2006 010 660 A1 ist ein Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Reflektor sowie einer in dem Reflektor angeordneten und mit diesem zusammenwirkenden Gasentladungslampe als Lichtquelle bekannt. Im Strahlengang nach der Lichtquelle ist eine Linse zur Projektion der Lichtverteilung vorgesehen, wobei der Reflektor aus einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff, insbesondere aus einem Duroplast oder Hochtemperatur-Thermoplast oder Mischungen hiervon, besteht und auf der der Lichtquelle zugeordneten Oberfläche lackiert und metallisiert ist. Weiterhin ist die metallisierte Oberfläche mit einem elektrischen Massepotential verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Scheinwerfer für ein Fahrzeug anzugeben, welcher sich insbesondere durch eine geringe Masse auszeichnet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Scheinwerfer, welcher die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Scheinwerfer für ein Fahrzeug umfasst einen Reflektor und eine in dem Reflektor angeordnete und mit diesem zusammenwirkende Lichtquelle.
Erfindungsgemäß ist der Reflektor in einem oberhalb der Lichtquelle angeordneten ersten Abschnitt aus einem ersten Werkstoff und in einem zumindest unterhalb der Lichtquelle angeordneten zweiten Abschnitt aus einem zweiten Werkstoff gebildet, wobei der erste Werkstoff eine höhere Wärmeformbeständigkeit als der zweite Werkstoff aufweist.
Daraus ergibt sich besonders vorteilhafter Weise, dass die Abschnitte des Reflektors an ihre unterschiedlichen thermischen Belastungen angepasst werden können. Da unterschiedliche Werkstoffe, und insbesondere Kunststoffe mit einer geringeren Wärmeformbeständigkeit, durch eine geringere Masse gekennzeichnet sind, ist in gewinnbringender Weise eine Masseverringerung des Reflektors erzielbar. Daraus ergibt sich insbesondere bei der Verwendung des Scheinwerfers in einem Kraftfahrzeug ein verringerter Kraftstoffverbrauch und somit eine verminderte Emission von Kohlenstoffdioxid.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch ein Fahrzeug mit einem Scheinwerfer,
2 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Reflektors des Scheinwerfers gemäß 1, und
3 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Reflektors des Scheinwerfers gemäß 1.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist in einer Frontansicht ein Ausschnitt eines Fahrzeugs 1 dargestellt. Das Fahrzeug 1 umfasst einen als Frontscheinwerfer ausgebildeten Scheinwerfer 2 mit einem Reflektor 3 und einer Lichtquelle 4. Die Lichtquelle 4 ist beispielsweise eine herkömmliche Halogen-Glühbirne, eine Gasentladungslampe oder aus einer oder mehreren Leuchtdioden gebildet. Der Scheinwerfer 2 kann in nicht näher dargestellter Weise auch mehrere gleichartige oder verschiedenartige Lichtquellen umfassen.
Mittels des Scheinwerfers 2 sind eine oder mehrere Lichtverteilungen in einem Bereich vor oder seitlich neben dem Fahrzeug 1 erzeugbar. Der Scheinwerfer 2 und die Lichtverteilungen sind dabei derart ausgebildet, dass ein Abblendlicht, ein Teilfernlicht, ein Fernlicht, ein Nebellicht oder weitere Ausleuchtcharakteristika erzeugbar sind. Insbesondere ist der Scheinwerfer 2 derart ausgebildet, dass dieser sich zu einer Realisierung eines so genannten automatischen Lichtassistenten eignet. Hierbei sind die mittels des Scheinwerfers 2 erzeugten Lichtverteilungen derart vorgebbar, dass eine in Stufen oder stufenlos einstellbare Leuchtweite, Ausrichtung, Leuchtbreite oder Form der Ausleuchtung erzeugbar sind.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Reflektors 3 für den Scheinwerfer 2 des Fahrzeugs 1. Der Reflektor 3 weist eine kreisrunde Form auf, wobei in alternativen Ausführungen weitere Formen möglich sind. Um eine reflektierende Wirkung des Reflektors 3 zu erzeugen, ist eine der Lichtquelle 4 zugewandte Oberfläche O des Reflektors 3 lackiert oder metallisiert, so dass das von der Lichtquelle 4 erzeugte Licht von der Oberfläche O reflektiert und als gewünschte Lichtverteilung auf eine Oberfläche, insbesondere eine Fahrbahn, in den Bereich vor oder seitlich neben dem Fahrzeug 1 reflektiert wird.
Um eine möglichst geringe Masse des Reflektors 3 zu realisieren, ist der Reflektor 3 in zweckmäßiger Weise aus Kunststoff oder Aluminium gefertigt, welche eine besonders geringe Masse aufweisen. Da die Lichtquelle 4 während ihres Betriebs Wärme erzeugt, weist der Kunststoff eine derartige Wärmeformbeständigkeit auf, dass eine Verformung des Reflektors 3 vermieden wird.
Beim Betrieb des Scheinwerfers 2 treten in verschiedenen Bereichen des Reflektors 3 unterschiedliche Temperaturen und daraus folgend unterschiedliche Wärmebelastungen desselben auf. In einem ersten Abschnitt A1 oberhalb einer Öffnung D zur Durchführung oder Befestigung der Lichtquelle 4 durch den Reflektor 3 treten dabei höhere Temperaturen als in einem zweiten Abschnitt A2 auf, welcher sich im unteren und seitlichen Bereich des Reflektors 3 befindet. Auch ein dritter Abschnitt A3, welcher die Öffnung D unmittelbar umgibt, ist einer hohen Wärmebelastung ausgesetzt.
Um die Masse des Reflektors 3 zu minimieren und gleichzeitig eine optimierte Wärmeformbeständigkeit des Reflektors 3 zu erzielen, sind die Abschnitte A1 bis A3 des Reflektors 3 aus verschiedenen Werkstoffen gebildet, wobei der Reflektor 3 erfindungsgemäß im ersten Abschnitt 1 aus einem ersten Werkstoff, insbesondere aus einem Kunststoff wie Duroplast etwa, oder aus einem Metall wie Aluminium etwa, und im zweiten Abschnitt A2 aus einem zweiten Werkstoff, etwa ein Kunststoff oder ein Metall, gebildet ist. Dabei weist der erste Werkstoff eine höhere Wärmeformbeständigkeit als der zweite Werkstoff auf. Das heißt, der erste Werkstoff ist formstabiler gegen thermischen Verzug als der zweite Werkstoff ausgebildet.
Auch der dritte Abschnitt A3 ist aus dem ersten Werkstoff gebildet, wobei der dritte Abschnitt A3 im dargestellten Ausführungsbeispiel vollständig Bestandteil des ersten Abschnitts A1 ist.
Die Abschnitte A1 bis A3 des Reflektors 3 sind derart angeordnet, dass die Wärmeformbeständigkeit des Reflektors 3 an die Temperaturverteilung während des Betriebs der Lichtquelle 4 angepasst ist und ein thermischer Verzug des Reflektors 3 vermieden wird.
Um gleichzeitig die Massen- bzw. Gewichtseinsparung zu erzielen, weist der zweite Werkstoff eine geringere Massendichte als der erste Werkstoff auf, so dass eine Massen- bzw. Gewichtseinsparung erzielbar ist. Hierbei eignet sich als zweiter Werkstoff ein Kunststoff, insbesondere ein Thermoplast. Thermoplaste zeichnen sich neben der geringeren Massedichte gegenüber Duroplasten durch eine vereinfachte Verarbeitbarkeit aus.
Duroplast liegt vor der Verarbeitung zu einem Endprodukt vorzugsweise als so genanntes rieselfähiges Granulat vor, welches anhand einer chemischen Verarbeitung derart verarbeitet wird, dass ein chemisch dreidimensionales Netzwerk entsteht. Dabei wird das Duroplast in eine Form, einen so genannten Werkzeugeinleger, gefüllt, wobei nach einer Aushärtung das Endprodukt aus dem Werkzeugeinleger entnommen wird. Hierbei muss der Werkzeugeinleger aufgrund eines flüssigen Aggregatzustands des Duroplasts während der Verarbeitung dicht ausgeführt sein.
Thermoplaste dagegen werden vorzugsweise lediglich bis zu einem thermoplastischen Aggregatzustand erwärmt, in welchem diese dick- bzw. zähflüssig sind. Somit ist eine einfache Verarbeitung möglich. Hierfür eignen sich insbesondere Thermoplaste wie Polycarbonate.
Bei der Herstellung des Reflektors 3 werden vorzugsweise in einem ersten Schritt der erste und der dritte Abschnitt A1 und A3 aus dem ersten Werkstoff erzeugt. Anschließend wird dieses die Abschnitte A1 und A3 umfassende Bauteil in einem Werkzeugeinleger angeordnet und der aus dem zweiten Werkstoff, in diesem Fall ein Kunststoff, gebildete zweite Abschnitt A2 wird durch Einfüllen des Kunststoffs, beispielsweise durch Spritzgießen, erzeugt. Dabei sind die Abschnitte A1 und A3 stoffschlüssig miteinander verbunden.
Das Bauteil mit den Abschnitten A1 und A3 ist wiederum stoff-, kraft- und/oder formschlüssig mit dem zweiten Abschnitt A2 verbunden. Insbesondere ist eine formschlüssige Verbindung zwischen den Abschnitten A1 bis A3 wichtig, aus welcher ein optimiertes Reflexionsverhalten des Reflektors 3 resultiert. Zur Erzeugung dieser formschlüssigen Verbindung sind neben der stoffschlüssigen Verbindung durch den Spritgießprozess auch stoff- und/oder kraftschlüssige Verbindungstechniken, wie beispielsweise Schraubverbindungen, Klemmverbindungen, Rastverbindungen oder Klebeverbindungen zwischen dem aus den Abschnitten A1 und A3 gebildeten Bauteil und dem Abschnitt A2 möglich.
3 zeigt eine Ausführungsform des Reflektors 3 mit einer alternativen Form, wobei der Reflektor 3 mehrere optische Flächen F1 bis F7, so genannte optische Facetten, aufweist. In der in 2 dargestellten Ausführungsform des Reflektors 3 verläuft eine Trennung der Abschnitte A1 und A2 entlang einer vorteilhaften optischen Kontur. Im Gegensatz ist der Abschnitt A1 seitlich von den Trennlinien zwischen den optischen Flächen F3, F4 und F5 begrenzt. An einer Unterseite erstreckt sich der Abschnitt A1 bis zu einer horizontalen Symmetrieachse der Öffnung D. Das heißt, die Trennung der Abschnitte A1 und A2 verläuft entlang der optischen Facette, d. h. hier entlang eines oberen Bereichs der Fläche F4.
In weiteren nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen bilden die Abschnitte A1 und A2 jeweils die obere und die untere Hälfte des Reflektors 3.

1: Fahrzeug
2: Scheinwerfer
3: Reflektor
4: Lichtquelle
A1: Erster Abschnitt
A2: Zweiter Abschnitt
A3: Dritter Abschnitt
D: Öffnung
F1 bis F7: Fläche
O: Oberfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102006010660 A1 [0002]

Claims

Scheinwerfer (2) für ein Fahrzeug (1), umfassend einen Reflektor (3) und eine in dem Reflektor (3) angeordnete und mit diesem zusammenwirkende Lichtquelle (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (3) in einem oberhalb der Lichtquelle (4) angeordneten ersten Abschnitt (A1) aus einem ersten Werkstoff und in einem zumindest unterhalb der Lichtquelle (4) angeordneten zweiten Abschnitt (A2) aus einem zweiten Werkstoff gebildet ist, wobei der erste Werkstoff eine höhere Wärmeformbeständigkeit als der zweite Werkstoff aufweist.
Scheinwerfer (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Werkstoff eine geringere Massendichte als der erste Werkstoff aufweist.
Scheinwerfer (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Werkstoff ein Kunststoff aus einem Duroplast oder ein Metall ist, und der zweite Werkstoff ein Kunststoff aus einem Thermoplast oder ein Metall mit einer geringeren Massendichte ist.
Scheinwerfer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Werkstoff ein Polycarbonat ist.
Scheinwerfer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Abschnitt (A1) eine Öffnung (D) zur Durchführung und/oder Befestigung der Lichtquelle (4) angeordnet ist und ein die Öffnung (D) unmittelbar umgebender dritter Abschnitt (A3) des Reflektors (3) Bestandteil des ersten Abschnitts (A1) ist, wobei der dritte Abschnitt (A3) von dem ersten Abschnitt (A1) und dem zweiten Abschnitt (A2) umgeben ist.
Scheinwerfer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (A1) und der zweite Abschnitt (A2) des Reflektors (3) stoff-, kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden sind.
Scheinwerfer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Lichtquelle (4) zugewandte Oberfläche (O) des Reflektors (3) lackiert und/oder metallisiert ist.