DE102010045435A1

DE102010045435A1 - Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102010045435A1
Application number: DE102010045435A
Authority: DE
Inventors: Björn Blanke; William Castéllon; Reinhard Dickau; Vikram Gaur; Thomas Hofmann; Brigitte Middelberg; Hendrik Rickmeyer; Axel Röttinger; Bastian Schwarz; Sonja Seibt; Jörg Sudahl; Daniel Süsselbeck; Martin Müller; Sven Zehnder
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2012-03-15
Anticipated expiration: 2030-09-16
Also published as: DE102010045435B4; US20120092884A1; CN102401304A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Reflektoreinrichtung, mit mindestens einer der Reflektoreinrichtung zugeordneten Lichtquelleneinrichtung, die mit einer Anzahl von Lichtquellen versehen ist, mit einer in Hauptabstrahlrichtung vor der Reflektoreinrichtung angeordneten Linseneinrichtung und mit einer im Bereich eines Brennpunktes der Linseneinrichtung angeordneten Blendeneinrichtung, die eine um einer quer zur Hauptabstrahlrichtung verlaufende Drehachse verdrehbare Blendenwelle aufweist, wobei die Blendenwelle mit einer Anzahl von Blendenkanten und/oder Blendenflächen versehen ist zur Einstellung einer Anzahl von unterschiedliche Hell-Dunkel-Grenzen aufweisenden Lichtverteilungen, wobei die Lichtquellen auf einem gemeinsamen Lichtquellenträger angeordnet sind, der sich senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung erstreckt und der an einer Flachseite eines Kühlkörpers befestigbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Reflektoreinrichtung, mit mindestens einer der Reflektoreinrichtung zugeordneten Lichtquelleneinrichtung, die mit einer Anzahl von Lichtquellen versehen ist, mit einer in Hauptabstrahlrichtung vor der Reflektoreinrichtung angeordneten Linseneinrichtung und mit einer im Bereich eines Brennpunktes der Linseneinrichtung angeordneten Blendeneinrichtung, die eine um einer quer zur Hauptabstrahlrichtung verlaufende Drehachse verdrehbare Blendenwelle aufweist, wobei die Blendenwelle mit einer Anzahl von Blendenkanten und/oder Blendenflächen versehen ist zur Einstellung einer Anzahl von unterschiedliche Hell-Dunkel-Grenzen aufweisenden Lichtverteilungen.
Aus der US 7 540 638 B2 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der Lichtmodule bestehend aus einer Anzahl von LED-Lichtquellen und einer vorgelagerten Linse aufweist. Die LED-Lichtquellen sind auf einem bogenförmigen gemeinsamen Schaltungsträger angeordnet, an dessen Rückseite sich ein Kühlkörper anschließt. Der Schaltungsträger ist zusammen mit dem Kühlkörper an einer horizontalen Trägerplatte befestigt. Der Austausch von LED-Lichtquellen ist hierdurch relativ aufwendig.
Aus der DE 10 2008 010 029 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der eine Lichtquelleneinrichtung, eine Reflektoreinrichtung, eine Blendeneinrichtung sowie eine in Hauptabstrahlrichtung vorgelagerte Linseneinrichtung aufweist. Die Lichtquelleneinrichtung weist LED-Lichtquellen auf, die quer zu einer optischen Achse bzw. quer zur Hauptabstrahlrichtung orientiert angeordnet sind. Das Licht wird der Reflektoreinrichtung somit von vertikal oben und/oder vertikal unten zugeleitet. Zur Erreichung einer hohen Lichtleistung sind für die Positionierung der LED-Lichtquellen zwei Lichtquellenträger sowie zwei separate Kühlkörper erforderlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass bei geringem Platzbedarf eine kostengünstige und einfache Montage gewährleistet ist und darüber hinaus eine Austauschbarkeit der Bauteile, insbesondere der Lichtquellen gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen auf einem gemeinsamen Lichtquellenträger angeordnet sind, der sich senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung erstreckt und der an einer Flachseite eines Kühlkörpers befestigbar ist.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass zur Bereitstellung des Lichtstroms lediglich ein einziger Lichtquellenträger erforderlich ist, auf dem die Lichtquellen angeordnet sind. Dem Lichtquellenträger braucht lediglich ein einziger Kühlkörper zugeordnet sein. Hierdurch lässt sich die Anzahl der Bauteile verringern, was zu einer vereinfachten Montage und insbesondere Vereinfachung der elektrischen Kontaktierung führt. Dadurch, dass der Lichtquellenträger an dem Kühlkörper befestigt ist, kann im Reparaturfall auf einfache Weise durch Lösen des Kühlkörpers eine Zugänglichkeit zu den Lichtquellen geschaffen werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden der Lichtquellenträger, die Reflektoreinrichtung sowie der Kühlkörper eine gemeinsame Austauschbaueinheit, die lösbar mit einem die Blendeneinrichtung und/oder die Linseneinrichtung aufnehmenden Rahmen verbunden ist. Vorteilhaft kann hierdurch die Austauschbaueinheit relativ einfach aus dem Projektionsscheinwerfer entfernt werden, so dass in einem Reparaturfall beispielsweise die Lichtquellen ausgetauscht werden können. Der Kühlkörper kann eine Form aufweisen, die die natürliche Konvektion der erwärmten Luft unterstützt. Der Kühlkörper kann hierdurch relativ platzsparend ausgeführt sein.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Blendeneinrichtung und die Linseneinrichtung auf einer vorderen Seite und die Reflektoreinrichtung und die Lichtquelleneinrichtung auf einer hinteren Seite des Verstellrahmens angeordnet. Vorteilhaft wird hierdurch eine im Wesentlichen aufbauende Montage des Projektionsscheinwerfers ermöglicht, was den Montageaufwand reduziert.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Lichtquellenschaltungsträger starr und in einer Ebene erstreckend ausgebildet. Vorteilhaft wird hierdurch eine einfache Anpassung des Reflektors an unterschiedliche Lichtquellenschaltungsträger unterstützt.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Explosionsdarstellung eines Projektionsscheinwerfers,
2 eine Explosionsdarstellung von Hauptbestandteilen des Projektionsscheinwerfers und
3 eine perspektivische Darstellung einer von einem Rahmen des Projektionsscheinwerfers abnehmbaren Austauschbaueinheit.
Ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge besteht im Wesentlichen aus einer Lichtquelleneinrichtung 1, einer Reflektoreinrichtung 2, einer Blendeneinrichtung 3 sowie einer in Hauptabstrahlrichtung H vor denselben angeordneten Linseneinrichtung 5.
Die Blendeneinrichtung 3 ist im Bereich eines Brennpunktes der Linseneinrichtung 5 angeordnet und ermöglicht durch die Anordnung von mehreren Blendenkanten 6 die Abbildung von Hell-Dunkel-Grenzen unterschiedlicher Lichtverteilungen (Lichtfiguren). Hierzu verlaufen mehrere Blendenkanten 6 in Längsrichtung einer Blendenwelle 7 der Blendeneinrichtung 3, wobei die Blendenwelle 7 mittels eines Elektromotors 8 um eine Drehachse D in die jeweiligen Aktivierungsdrehstellungen verschwenkbar ist.
Die Blendenwelle 7 ist in Aufnahmen 9 auf einer vorderen Seite 10 eines Verstellrahmens 11 gelagert. Ein unterer Bereich der vorderen Seite 10 ist durch ein Abdeckelement 12 abgedeckt, das wie ein eine Linse 13 tragenden Linsenhalter 14 vorzugsweise lösbar an randseitigen Befestigungspunkten 15 des Verstellrahmens 11 befestigt ist.
An der vorderen Seite 10 des Verstellrahmens 11 ist eine weitere Aufnahme 16 für den Elektromotor sowie ein Schlitz 17 zur Aufnahme einer Sensorleiterplatte 4 enthaltend mindestens einen Senor vorgesehen.
Auf einer in Hauptabstrahlrichtung H gesehen hinteren Seite 18 des Verstellrahmens 11 ist dieser an den Befestigungspunkten 15 mit einem Kühlkörper 19 durch Verschraubung verbunden. Auf einer dem Verstellrahmen 11 zugewandten Seite bzw. auf einer Vorderseite des Kühlkörpers 19 weist dieser eine Flachseite 20 auf, an der ein Lichtquellenträger 21 montiert ist. Der Lichtquellenträger (LED-Schaltungsträger) 21 ist eben und starr ausgebildet und bildet eine Leiterplatte zur Aufnahme der als LED-Lichtquellen 22 (LED-Chip) ausgebildeten Lichtquellen. An einer freien Vorderseite des Lichtquellenträgers 21 ist die aus einem Doppelreflektor gebildete Reflektoreinrichtung 2 befestigt.
Wie besser aus 3 ersichtlich ist, sind die Lichtquelleneinrichtung 1 und die Reflektoreinrichtung 2 an demselben Kühlkörper 19 befestigt, der über die Befestigungspunkte 15 durch Verschraubung mit dem Verstellrahmen 11 verbunden ist. Zur Reparaturzwecken braucht der Projektionsscheinwerfer lediglich an den Befestigungspunkten 15 gelöst werden, damit eine aus der Lichtquelleneinrichtung 1, der Reflektoreinrichtung 2 und den Kühlkörper 19 gebildete Austauschbaueinheit 23 aus der Montagelage im Fahrzeug entnommen und gegebenenfalls die LED-Lichtquellen 22 ausgetauscht werden können. Die Demontage bzw. Montage der Austauschbaueinheit 23 erfolgt vorzugsweise in linearer Richtung, siehe Pfeil 24. Hierdurch ist eine einfache und schnelle Austauschbarkeit der Lichtquellen 22 gewährleistet.
Der Verstellrahmen 11 ist vorzugsweise in einem Tragrahmen 25 schwenkbar um eine vertikale Achse A gelagert, so dass mittels Ansteuerung eines Stellmotors 26 eine Kurvenlichtverstellung bzw. adaptive Lichteinstellung gewährleistet ist. Der Tragrahmen 25 ist an der Karosserie des Fahrzeugs befestigt.
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: Lichtquelleneinrichtung
2: Reflektoreinrichtung
3: Blendeneinrichtung
4: Sensorleiterplatte
5: Linseneinrichtung
6: Blendenkante
7: Blendenwelle
8: Elektromotor
9: Aufnahmen
10: vordere Seite
11: Verstellrahmen
12: Abdeckelement
13: Linse
14: Linsenhalter
15: Befestigungspunkte
16: Aufnahme
17: Schlitz
18: hintere Seite
19: Kühlkörper
20: Flachseite
21: Lichtquellenträger
22: LED-Lichtquellen
23: Austauschbaueinheit
24: Pfeil
25: Tragrahmen
26: Stellmotor
A: Achse vertikal
D: Drehachse
H: Hauptabstrahlrichtung

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

US 7540638 B2 [0002]
DE 102008010029 A1 [0003]

Claims

Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Reflektoreinrichtung, mit mindestens einer der Reflektoreinrichtung zugeordneten Lichtquelleneinrichtung, die mit einer Anzahl von Lichtquellen versehen ist, mit einer in Hauptabstrahlrichtung vor der Reflektoreinrichtung angeordneten Linseneinrichtung und mit einer im Bereich eines Brennpunktes der Linseneinrichtung angeordneten Blendeneinrichtung, die eine um einer quer zur Hauptabstrahlrichtung verlaufende Drehachse verdrehbare Blendenwelle aufweist, wobei die Blendenwelle mit einer Anzahl von Blendenkanten und/oder Blendenflächen versehen ist zur Einstellung einer Anzahl von unterschiedliche Hell-Dunkel-Grenzen aufweisenden Lichtverteilungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (22) auf einem gemeinsamen Lichtquellenträger (21) angeordnet sind, der sich senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung (H) erstreckt und der an einer Flachseite (20) eines Kühlkörpers (19) befestigbar ist.
Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtquellenträger (21) und die Reflektoreinrichtung (2) zusammen mit dem Kühlkörper (19) eine Austauschbaueinheit (23) bilden, die lösbar mit einem die Blendeneinrichtung (3) und/oder die Linseneinrichtung (5) aufnehmenden Rahmen (11) verbunden ist.
Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (11) als ein Verstellrahmen ausgebildet ist, an dem die Blendeneinrichtung (3) und/oder die Linseneinrichtung (5) lösbar befestigt ist.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtquellenträger (21) als ein einziger LED-Schaltungsträger ausgebildet ist.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendeneinrichtung (3) und die Linseneinrichtung (5) auf einer vorderen Seite (10) und die Reflektoreinrichtung (2) und die Lichtquelleneinrichtung (1) auf einer hinteren Seite (18) des Verstellrahmens (11) angeordnet sind.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Linsenhalter (14) der Linseneinrichtung (5) und der Kühlkörper (19) jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Verstellrahmens (11) durch Verschraubung an denselben Befestigungspunkten (15) mit dem Verstellrahmen (11) verbunden sind.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendeneinrichtung (3) eine um eine horizontale Drehachse (D) verschwenkbare Blendenwelle (7) mit einer Anzahl von in Längsrichtung der Blendenwelle (7) verlaufenden Blendenkanten (6) aufweist zur Erzeugung von unterschiedlichen Lichtverteilungen.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenwelle (7) in einer Aufnahme (9) des Verstellrahmens (11) gelagert ist.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen als LED-Lichtquellen (22) ausgebildet sind, die in einer Ebene eines starren Lichtquellenträgers (21) angeordnet sind.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellrahmen (11) um eine vertikale Schwenkachse (A) verdrehbar in einem Tragrahmen (25) gelagert ist.