DE102010045434B4 - Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge - Google Patents
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Abstract
Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Reflektoreinrichtung (1), mit mindestens einer der Reflektoreinrichtung (1) zugeordneten Lichtquelleneinrichtung (2), mit einer in Hauptabstrahlrichtung (H) vor der Reflektoreinrichtung (1) angeordneten Linseneinrichtung (3) und mit einer im Bereich eines Brennpunktes der Linseneinrichtung (3) angeordneten Blendeneinrichtung (4), die eine um eine quer zur Hauptabstrahlrichtung (H) verlaufende Drehachse (D) verdrehbare Blendenwelle (10) mit einer Anzahl von Blendenkanten (17, 17', 17", 17‘‘‘; 27; 31) und/oder Blendenflächen aufweist zur Einstellung einer Anzahl von unterschiedliche Hell-Dunkel-Grenzen aufweisenden Lichtverteilungen, wobei die Blendenwelle (10) aus einem die Blendenkante (17, 17', 17", 17’’’, 27, 31) bzw. Blendenfläche aufweisenden Wellengrundkörper (16) und aus einer Anzahl von einstückig mit denselben vorhandenen Hilfsfunktionsbauteilen (18, 18', 18") gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Hilfsfunktionsbauteilen (18, 18', 18") zusammen mit dem Wellengrundkörper (16) in einem Verfahrensschritt beim Urformen hergestellt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Aus der
DE 10 2008 010 028 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der eine Lichtquelleneinrichtung, eine Reflektoreinrichtung, eine Blendeneinrichtung und eine Linseneinrichtung aufweist, so dass nach dem Projektionsprinzip eine Anzahl von Lichtverteilungen (Lichtmuster) mit vorgegebenen Hell-Dunkel-Grenzen erzeugt werden können. Die Blendeneinrichtung umfasst eine Blendenwelle, die quer zu einer Hauptabstrahlrichtung bzw. zu einer optischen Achse der Linseneinrichtung drehbar gelagert ist. Die Drehachse verläuft dabei in horizontaler Richtung. Die Blendenwelle weist eine Anzahl von sich in Längsrichtung der Blendenwelle erstreckenden Blendenkanten bzw. Blendenflächen auf, so dass in Abhängigkeit von der Drehstellung der Blendewelle eine vorgegebene Lichtverteilung abbildbar ist. Die Blendeneinrichtung erstreckt sich in üblicher Weise in einem Bereich zwischen der Reflektoreinrichtung und der Linseneinrichtung, und zwar in einem Bereich eines Brennpunktes bzw. einer Brennlinie der Linseneinrichtung. Bislang wird die Blendenwelle aus einem Metallmaterial, beispielsweise durch Druckgießen aus einer Magnesium- oder Aluminiumlegierung hergestellt, siehe beispielsweiseDE 103 40 961 A1 . Nachteilig hieran ist jedoch, dass die Blendenwelle aufgrund der Mehrteiligkeit einen Montageprozess erfordert, bei dem sich Toleranzabweichungen der Einzelbauteile addieren. Ferner muss bei Ausführung einer Magnesium-Druckguss-Blendenwelle in einem zusätzlichen Verfahrensschritt eine Beschichtung aufgebracht werden. - Aus der
DE 103 21 435 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer mit einer Lichtquelleneinrichtung, Reflektoreinrichtung, Blendeneinrichtung und Linseneinrichtung bekannt. Die Blendeneinrichtung umfasst eine drehbare Blendenwelle, die aus einem rohrförmigen Halbzeug umgeformt wird, wobei zusätzlich ein Kunststoffteil angespritzt werden kann. - Aus der
DE 10 2008 047 278 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinrichtung, einer Reflektoreinrichtung, einer Linseneinrichtung und einer Blendeinrichtung zur Erzeugung einer Lichtverteilung bekannt, wobei die Blendeneinrichtung eine drehbar gelagerte Blendenwelle aufweist. Die Blendenwelle weist einen Wellengrundkörper auf mit Blendkanten zur Einstellung von unterschiedlichen Hell-/Dunkelgrenzen der Lichtverteilung. Dieser Wellengrundkörper ist als ein Hohlkörper ausgebildet, der durch Biegen oder Tiefziehen hergestellt ist. Stirnseitig kann an dem Wellengrundkörper ein Hilfsfunktionsbauteil, wie beispielsweise ein Lagerelement angespritzt sein. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer integrierten Blendenwelle, die eine Anzahl von Blendenkanten aufweist, derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise der Montageaufwand reduziert ist.
- Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
- Nach der Erfindung ist eine Blendenwelle derart ausgebildet, dass sie zum einen aus einem die Blendenkante bzw. Blendenfläche aufweisenden Wellengrundkörper und zum anderen aus einer Anzahl von Funktionsbauteilen besteht, wobei das Funktionsbauteil einstückig mit dem Wellengrundkörper verbunden ist. Vorteilhaft vereinigt die einstückige Blendenwelle eine Mehrzahl von Funktionen, nämlich zum einen die Hauptfunktion der Bereitstellung der erforderlichen Anzahl von Blendenkanten zur Abbildung der Hell-Dunkel-Grenze und zum anderen die Nebenfunktion der Anbindung an benachbarte Funktionsbauteile, beispielsweise Lagerbauteile oder Kraftübertragungsmittel. Das Hilfsfunktionsbauteil bildet hierbei quasi eine Schnittstelle zu einem benachbarten Funktionsbauteil. Vorteilhaft können die Toleranzen der einstückigen Blendenwelle kleiner gehalten werden, da sie lediglich werkzeuggebunden sind.
- Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Blendenwelle durch Spritzgießen aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, so dass sie ein relativ geringes Gewicht aufweisen kann. Die Konturierung des Wellengrundkörpers kann bereits bei Herstellung der Blendenwelle erfolgen, so dass kein zusätzlicher Umformverfahrensschritt erforderlich ist.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Wellengrundkörper als ein geschlossener oder zumindest teilweise offener Hohlkörper ausgebildet, so dass das Gewicht der Blendenwelle weiter reduziert werden kann.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung schließt sich das Hilfsfunktionsbauteil in axialer Richtung zu dem Wellengrundkörper an, so dass die Blendenwelle auf einfache Weise in einem Herstellungsschritt hergestellt werden kann.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Hilfsfunktionsbauteil als ein Schnittstellenteil zur Kopplung mit mechanischen oder elektrischen Funktionsbauteilen ausgebildet. Vorteilhaft kann hierdurch die Zahl der zu montierenden Einzelteile reduziert werden.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Schnittstellenteil als ein Zahnrad oder als ein Achsenteil zur Anbindung mit weiteren Zahnrädern bzw. Festlager und/oder Loslager oder einem Sensor dienen. Der Projektionsscheinwerfer weist somit einen relativ einfachen Aufbau auf.
- Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 eine Explosionsdarstellung eines Projektionsscheinwerfers mit einer Blendenwelle, -
2a eine Explosionsdarstellung der Blendenwelle und benachbarter Funktionsbauteile, -
2b eine perspektivische Darstellung der Blendenwelle gemäß2a in einer um 180° versetzten Drehstellung zu derselben, -
3a eine Vorderansicht einer Blendenwelle nach einer zweiten Ausführungsform und -
3b eine Rückansicht der Blendenwelle gemäß3a . - Ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge besteht im Wesentlichen aus einer Reflektoreinrichtung
1 , einer der Reflektoreinrichtung1 zugeordneten Lichtquelleneinrichtung2 , einer in HauptabstrahlrichtungH vor der Reflektoreinrichtung1 angeordnete Linseneinrichtung3 sowie einer im Bereich eines Brennpunktes bzw. einer Brennlinie der Linseneinrichtung3 angeordnete Blendeneinrichtung4 , die zwischen der Linseneinrichtung3 und der Reflektoreinrichtung1 angeordnet ist. - Die Lichtquelleneinrichtung
2 umfasst zwei LED-Chips5 , die auf einer gemeinsamen Leiterplatte6 angeordnet sind. Die Leiterplatte6 ist auf einer Flachseite eines Kühlkörpers7 befestigt. Alternativ kann die Leiterplatte6 auch mit mehr als zwei LED-Chips5 bestückt sein. Reflektoren der Reflektoreinrichtung1 sind den LED-Chips5 zugeordnet. - Die Reflektoreinrichtung
1 weist einen Doppelreflektor8 auf, dessen benachbarte Reflektoren jeweils einem der beiden LED-Chips5 vorgelagert sind. - Ein die Blendeneinrichtung
4 tragender Verstellrahmen9 ist in einem nicht dargestellten Tragrahmen um eine vertikale Achse verschwenkbar gelagert, so dass der Projektionsscheinwerfer in horizontaler Richtung verstellbar ist. Der Verstellrahmen9 ist durch Verschraubung mit dem Kühlkörper7 verbunden und dient somit zur Befestigung der Reflektoreinrichtung1 und der Lichtquelleneinrichtung2 . - Auf einer in Hauptabstrahlrichtung
H gerichteten Vorderseite des Verstellrahmens9 sind eine Blendenwelle10 sowie ein Elektromotor11 und eine Sensorleiterplatte12 enthaltend mindestens einen Sensor befestigt. Ein in vertikaler Richtung unterhalb der Blendenwelle10 angeordneter Bereich des Verstellrahmens9 ist mit einer Abdeckung13 versehen. - Die Linseneinrichtung
3 ist gebildet durch eine Linse14 sowie einem rahmenförmigen Linsenhalter15 . - Die Blendenwelle
10 ist in üblicher Weise um eine DrehachseD an dem Verstellrahmen9 gelagert. Die DrehachseD verläuft in horizontaler Richtung senkrecht zur HauptabstrahlrichtungH bzw. senkrecht zu einer optischen Achse der Linse14 . - Die Blendenwelle
10 weist einen Wellengrundkörper16 mit einer Anzahl von Blendenkanten17 ,17' ,17" ,17”’ zur Abbildung einer Hell-Dunkel-Grenze für eine Abblendlichtfunktion (Stadtlichtfunktion), Landstraßenlichtfunktion und Fernlichtfunktion auf. Ferner weist die Blendenwelle10 stirnseitig sich an den Wellengrundkörper16 anschließende Hilfsfunktionsbauteile18 ,18' ,18" auf, die einstückig mit dem Wellengrundkörper16 verbunden sind. Die Hilfsfunktionsbauteile18 ,18' ,18" sind an dem Wellengrundkörper16 angeformt und zusammen mit dem Wellengrundkörper16 in einem Verfahrensschritt beim Urformen hergestellt. Vorzugsweise werden die Hilfsfunktionsbauteile18 ,18' ,18" und der Wellengrundkörper16 aus einem Kunststoffmaterial durch Spritzgießen hergestellt. - Die Hilfsfunktionsbauteile
18 ,18' ,18" dienen jeweils als Schnittstellenteile zur Kopplung mit einem sich anschließenden mechanischen und/oder elektrischen Funktionsbauteil. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Schnittstellenteil18 als ein Achsenteil zur Verbindung mit einem Festlager19 und zur Anbindung an einen Sensor20 ausgebildet. Das zweite Hilfsfunktionsbauteil18' ist als ein Achsenteil zur Verbindung mit einem Loslager21 ausgebildet. Das dritte Hilfsfunktionsbauteil18" ist als ein Zahnrad für den Dreheingriff mit einem axial zu dem Elektromotor11 angeordneten weiteren Zahnrad22 ausgebildet. Das Zahnrad18" ist somit Bestandteil eines Getriebes, über das der Wellengrundkörper16 mit dem denselben in Drehung versetzenden Elektromotor11 verbunden ist. - Die Achsenteile
18 ,18' weisen eine solche Profilierung auf, dass sie mit dem elektrisch betreibbaren Sensor20 bzw. einem Winkelgeber koppelbar sind. Der Sensor20 bzw. der Winkelgeber dienen zur Feststellung der aktuellen Drehposition der Blendenwelle10 . - Der Wellengrundkörper
16 ist dünnwandig und als ein halb offener Hohlkörper ausgebildet. Beispielsweise dient eine erste in Axialrichtung des Wellengrundkörpers16 verlaufende Blendenkante17 bzw. langgestreckte Blendenfläche zur Abbildung einer Stadtlichtverteilung (symmetrische Lichtverteilung), eine benachbarte Blendenkante 17' dient zur Abbildung einer asymmetrischen Abblendlichtverteilung. Die Blendkante für die Stadtlichtverteilung17 , Abblendlichtverteilung17' bzw. Landstraßenlicht und Autobahnlicht für Rechtsverkehr erstreckt sich in einem Umfangswinkel von 90°. Im Anschluss daran ist in einem weiteren Umfangswinkel von 90° verteilt eine Blendkante zur Abbildung einer Landstraßen- und Autobahnlichtverteilung für Linksverkehr angeordnet. In2b ist beispielhaft die Blendkante 17’’’ zur Erzeugung der Autobahnlichtfunktion im Linksverkehr dargestellt. Diese genannten Blendenkanten17 ,17' ,17" , 17’’’ umgreifen einen Umfangswinkel von ca. 180°. Der weitere 180°-Umfangsabschnitt des Wellengrundkörpers16 ist offen gelassen, so dass bei Aktivierungsstellung der offenen Seite des Wellengrundkörpers16 eine Fernlichtverteilung 27 abgebildet wird. - Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann in Abhängigkeit von den abzubildenden Lichtverteilungen bzw. Lichtfiguren der Wellengrundkörper auch geschlossen ausgebildet sein.
- Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den
3a und3b kann ein Wellengrundkörper30 auch eine Blendenkante31 aufweisen, die über einen Vertikalabschnitt32 verfügt. Hierdurch kann in einer Aktivierungsstellung der Blendenkante31 eine fahrsituationsabhängige Ausblendung eines Teilbereiches des Fahrzeugvorfeldes erfolgen, die mit einer entsprechend zugeordneten Verkehrsdetektiereinrichtung die Blendung eines vorausfahrenden oder entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers verhindert. - Gleiche Bauteile der Ausführungsformen der Erfindung sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
- Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann die Lichtquelleneinrichtung mindestens Reihen von einer Mehrzahl von LED-Chips aufweisen. Beispielsweise kann die Reihe der LED-Chips geradlinig oder in Abhängigkeit von einer Lichtverteilung bzw. Teillichtverteilung verlaufen. Einzelne LED-Chips oder Gruppen von LED-Chips, insbesondere in einer Reihe angeordnete LED-Chips, können in Abhängigkeit von der Lichtfunktion bzw. Fahrsituation in ihrer Helligkeit variiert werden. Bestehen beispielsweise zwei Reihen von LED-Chips, wobei jede Reihe sechs LED-Chips aufweist, kann in einfacher Weise durch Aufdimmen einer Reihe der LED-Chips ein Umschalten von Landstraßenlichtfunktion in Autobahnlichtfunktion erfolgen.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Reflektoreinrichtung
- 2
- Lichtquelleneinrichtung
- 3
- Linseneinrichtung
- 4
- Blendeneinrichtung
- 5
- LED-Chips
- 6
- Leiterplatte
- 7
- Kühlkörper
- 8
- Doppelreflektor
- 9
- Verstellrahmen
- 10
- Blendenwelle
- 11
- Elektromotor
- 12
- Sensorleiterplatte
- 13
- Abdeckung
- 14
- Linse
- 15
- Linsenhalter
- 16
- Wellengrundkörper
- 17, 17', 17", 17’’’
- Blendenkanten
- 18, 18', 18"
- Hilfsfunktionsbauteil
- 19
- Festlager
- 20
- Sensor
- 21
- Loslager
- 22
- zweites Zahnrad
- 27
- Blendenkante (Fernlichtverteilung)
- 30
- Wellengrundkörper
- 31
- Blendenkante
- 32
- Vertikalabschnitt
- D
- Drehachse
- H
- Hauptabstrahlrichtung
Claims (10)
- Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Reflektoreinrichtung (1), mit mindestens einer der Reflektoreinrichtung (1) zugeordneten Lichtquelleneinrichtung (2), mit einer in Hauptabstrahlrichtung (H) vor der Reflektoreinrichtung (1) angeordneten Linseneinrichtung (3) und mit einer im Bereich eines Brennpunktes der Linseneinrichtung (3) angeordneten Blendeneinrichtung (4), die eine um eine quer zur Hauptabstrahlrichtung (H) verlaufende Drehachse (D) verdrehbare Blendenwelle (10) mit einer Anzahl von Blendenkanten (17, 17', 17", 17‘‘‘; 27; 31) und/oder Blendenflächen aufweist zur Einstellung einer Anzahl von unterschiedliche Hell-Dunkel-Grenzen aufweisenden Lichtverteilungen, wobei die Blendenwelle (10) aus einem die Blendenkante (17, 17', 17", 17’’’, 27, 31) bzw. Blendenfläche aufweisenden Wellengrundkörper (16) und aus einer Anzahl von einstückig mit denselben vorhandenen Hilfsfunktionsbauteilen (18, 18', 18") gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Hilfsfunktionsbauteilen (18, 18', 18") zusammen mit dem Wellengrundkörper (16) in einem Verfahrensschritt beim Urformen hergestellt ist.
- Projektionsscheinwerfer nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenwelle (10) durch Spritzgießen aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist. - Projektionsscheinwerfer nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsfunktionsbauteil (18, 18', 18") an den Wellengrundkörper (16) angeformt ist. - Projektionsscheinwerfer nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wellengrundkörper (16) als ein geschlossener oder in Umfangsrichtung teilweise offener Hohlkörper ausgebildet ist. - Projektionsscheinwerfer nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wellengrundkörper (16) dünnwandig ausgebildet ist. - Projektionsscheinwerfer nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsfunktionsbauteil (18, 18', 18") axial versetzt zu dem Wellengrundkörper (16) angeordnet ist. - Projektionsscheinwerfer nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsfunktionsbauteil (18, 18', 18") als ein Schnittstellenteil zur Kopplung mit einem mechanischen und/oder elektrischen Funktionsbauteil ausgebildet ist. - Projektionsscheinwerfer nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittstellenteil als ein Zahnrad (18") für den Abtrieb und/oder als ein Achsenteil (18, 18') zur Verbindung mit einem Festlager (19) und/oder einem Loslager (21) und/oder als ein Achsenteil (18, 18') zur Anbindung an einem Sensor (20) ausgebildet ist. - Projektionsscheinwerfer nach
Anspruch 7 oder8 , dadurch gekennzeichnet, dass sich das Schnittstellenteil (18, 18', 18") stirnseitig an den Wellengrundkörper (16) anschließt. - Projektionsscheinwerfer nach einem der
Ansprüche 1 bis9 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelleneinrichtung (2) eine Anzahl von LED-Lichtquellen (5) aufweist.
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