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Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer, insbesondere für ein Fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
EP 1 059 200 A2 ist ein Scheinwerfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bekannt, mit einem von vorn in eine Gehäuseaufnahme einsetzbaren Scheinwerfergehäuse, wobei das Scheinwerfergehäuse bei einem definierten Stoß in Längsrichtung nach Überschreiten einer bestimmten Kraft entgegen der Fahrtrichtung in der Gehäuseaufnahme um einen vorgegebenen Weg verschiebbar ist.
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Weiterhin ist aus der
EP 1 120 309 B1 ein Scheinwerfergehäuse, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer von einer Lichtscheibe abdeckbaren Lichtaustrittsöffnung und einem sich von der Lichtaustrittsöffnung weg erstreckenden Seitenabschnitt bekannt, wobei in dem Seitenabschnitt mindestens eine Sollbruchstelle vorgesehen ist. Die Sollbruchstelle ist dabei so ausgebildet, dass sie bei einer vorgebbaren Krafteinwirkung bricht, so dass ein äußerer Teil des Scheinwerfergehäuses nach innen ausweicht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Scheinwerfer anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei einem Scheinwerfer, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem in einer Karosseriestruktur anordenbaren Gehäuse, welches mindestens ein Halteelement zur Halterung des Gehäuses in der Karosseriestruktur aufweist, ist das Gehäuse bei Einwirkung einer in Fahrzeuglängsrichtung gerichteten Stoßkraft nach Überschreiten eines Schwellwerts um einen in Richtung der Stoßkraft vorgebbaren Weg verschiebbar. Erfindungsgemäß ist das mindestens eine Halteelement im Wesentlichen kegelförmig ausgebildet und steht mit der Karosseriestruktur in Wirkverbindung, wobei das Halteelement bei einer Verschiebung des Gehäuses in Richtung der Stoßkraft gegen ein mit der Karosseriestruktur verbundenes, elastisch verformbares Fixierelement bewegbar ist.
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Durch die kegelförmige Ausbildung des mindestens einen Halteelements ist eine Verschiebungsrichtung des Gehäuses im Wesentlichen vorgegeben. Dabei ist ein sich verjüngender Abschnitt des kegelförmigen Halteelements dem Fixierelement zugewandt, so dass eine Bewegung des Halteelements gegen das Fixierelement und damit des Gehäuses in der Karosseriestruktur begrenzt ist. Der Schwellwert und die Länge des Weges, um welchen das Gehäuse verschoben werden kann, sind somit abhängig von einem Elastizitätsmodul des Fixierelements und den geometrischen Eigenschaften des kegelförmigen Halteelements. Die Kegelform des Halteelements ermöglicht somit eine einfache, bewegliche Halterung des Gehäuses in der Karosseriestruktur, so dass ein Montageaufwand des Scheinwerfers vereinfacht ist.
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Durch die Verschiebung des Gehäuses nach Einwirkung einer Stoßkraft ist es möglich, das Risiko einer Beschädigung des Scheinwerfers nach einer Kollision zumindest zu verringern. Damit sind Reparaturkosten und Reparaturaufwand verringert. Der Scheinwerfer ist nach der Kollision durch eine einfache Verschiebung des Gehäuses in die ursprüngliche Position zurückführbar.
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Der Schwellwert ist dabei derart zu wählen, dass dieser unterhalb einer Kraft liegt, die bei einer Kollision zu einer mechanischen Beschädigung des Scheinwerfers führen würde. Damit ist auch ein Verletzungsrisiko einer mit dem Fahrzeug kollidierenden Person verringert, welche sich beispielsweise beim Zersplittern einer Abdeckscheibe des Scheinwerfers erhebliche Verletzungen zufügen kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch eine Vorderansicht eines Frontbereichs mit zwei angeordneten Scheinwerfern,
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2 schematisch eine Rückansicht eines Scheinwerfers mit vier Halteelementen,
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3 schematisch eine Seitenansicht des Scheinwerfers gemäß 2,
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4 schematisch eine Seitenansicht eines der Halteelemente gemäß 2,
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5 schematisch eine Seitenansicht des Halteelements in einer ersten Position und in einer zweiten Position,
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6 schematisch eine Vorderansicht eines Fixierelements,
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7 schematisch eine alternative Ausführungsform des Halteelements,
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8 schematisch eine Seitenansicht des Fahrzeugfrontbereichs gemäß 1 und
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9 schematisch eine Draufsicht auf den Fahrzeugfrontbereich gemäß 1.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In den dargestellten Koordinatensystemen zeigt die x-Richtung in Fahrzeugquerrichtung, die y-Richtung zeigt in Fahrzeuglängsrichtung und die z-Richtung zeigt in Fahrzeughochrichtung.
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1 zeigt eine Vorderansicht eines beispielhaften Frontbereichs 1 eines Fahrzeugs.
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Der Frontbereich 1 umfasst im Wesentlichen einen Stoßfänger 2 und in z-Richtung oberhalb des Stoßfängers 2 jeweils an den Außenbereichen des Frontbereichs 1 angeordnete Scheinwerfer 3, welche in einer nicht näher dargestellten Karosseriestruktur des Fahrzeugs gehalten sind. Zwischen den paarweise angeordneten Scheinwerfern 3 ist eine Kühlermaske 4 zur Abdeckung eines Lufteinlasses für ein Kühlaggregat angeordnet.
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Die 2 und 3 zeigen jeweils einen Scheinwerfer 3 in Einzeldarstellung, wobei 2 eine Rückansicht und 3 eine Seitenansicht des Scheinwerfers 3 zeigt.
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Der Scheinwerfer 3 umfasst ein Gehäuse 5, in welchem üblicherweise zumindest eine Lichtquelle und mindestens ein Reflektor angeordnet sind, mittels derer ein Lichtstrom zur Beleuchtung einer Fahrzeugumgebung aus dem Scheinwerfer 3 austritt. In Abstrahlrichtung ist das Gehäuse 5 von einer nicht näher dargestellten Abdeckscheibe verschlossen und entgegen der Abstrahlrichtung ist das Gehäuse 5 von einer Rückwand 6 verschlossen.
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Die Rückwand 6 des Scheinwerfers 3 ist mit Halteelementen 7 zur Halterung des Gehäuses 5 in der Karosseriestruktur des Fahrzeugs versehen, wobei 2 die Rückwand 6 mit vier Halteelementen 7 zeigt. Dabei sind jeweils zwei Halteelemente 7 in z-Richtung oben und zwei Halteelemente 7 in z-Richtung unten beabstandet zueinander angeordnet. Die Halteelemente 7 sind mit der Rückwand 6 kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig verbunden.
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4 zeigt dazu ein Halteelement 7 in detaillierter Darstellung.
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Die Halteelemente 7 umfassen jeweils einen Grundkörper 8, welcher in den vorliegenden Ausführungsbeispielen im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wobei eine Grundfläche des Kegelstumpfs der Rückwand 6 und eine Deckfläche des Kegelstumpfs der Karosseriestruktur zugewandt ist.
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Weiterhin umfassen die Halteelemente 7 jeweils ein an der Deckfläche des Kegelstumpfs angeordnetes Scheibenelement 9, welches mit dem kegelstumpfförmigen Grundkörper 8 form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden ist. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist das Scheibenelement 9 mittels eines als Schraube ausgebildeten Befestigungselements 10 an dem Grundkörper 8 befestigt. Ein Durchmesser des Scheibenelements 9 ist dabei derart dimensioniert, dass dieses mit der Karosseriestruktur in Anschlag gelangt, so dass der Scheinwerfer 3 im Wesentlichen in seiner Position gehalten ist.
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Der Grundkörper 8 und das Scheibenelement 9 sind jeweils aus einem Material mit einer hohen Steifigkeit gebildet, z. B: aus einem metallischen Werkstoff oder einem Faserverbundstoff oder einem harten Kunststoff.
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Der Scheinwerfer 3 ist in der Karosseriestruktur um einen in y-Richtung vorgegebenen Weg s verschiebbar. Beispielsweise ist eine Bewegung des Scheinwerfers 3 in y-Richtung entgegen der Fahrtrichtung gewünscht, wenn das Fahrzeug mit einem Objekt, z. B: ein Fußgänger oder ein Radfahrer, kollidiert. Der bewegbare Scheinwerfer 3 wird dabei durch eine auf ihn wirkende Stoßkraft nach Überschreiten eines vorgebbaren Schwellwerts um den Weg s bewegt. Der Weg s stellt einen Energieabsorptionsweg dar.
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Zur besseren Veranschaulichung zeigt die 5 das Halteelement 7 in einer ersten Position P1 und in einer zweiten Position P2, wobei das Halteelement 7 in der zweiten Position P2 gestrichelt dargestellt ist.
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Die erste Position P1 stellte eine Position des Scheinwerfers 3 vor einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Objekt dar. Das Scheibenelement 9 liegt dabei mit seiner der Rückwand 6 zugewandten Seite an der Karosseriestruktur an, welche mit einem Fixierelement 11 bestückt ist.
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Das Fixierelement 11 und das Scheibenelement 9 stehen somit derart in Wirkverbindung, dass eine Bewegung des Scheinwerfers 3 sowohl in Fahrtrichtung als auch entgegen der Fahrtrichtung begrenzt ist und damit der Scheinwerfer 3 in der Karosseriestruktur gehalten ist. Das Scheibenelement 9 schließt dazu in z-Richtung mit dem Fixierelement 11 mindestens randseitig ab oder, wie in 5 dargestellt, ragt in z-Richtung über das Fixierelement 11 randseitig hinaus.
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Das Fixierelement 11 und das Scheibenelement 9 sind nur eine Absicherung um eine Bewegung in Fahrtrichtung, z. B. das Herausfallen, zu verhindern. Entgegen der Fahrtrichtung soll der kegelstumpfförmige Grundkörper 8 das Verschieben bis zu einem bestimmten Schwellwert verhindern.
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Das Fixierelement 11 ist in 6 beispielhaft dargestellt und weist einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Hohlprofil auf. Beispielsweise ist das Fixierelement 11 zylinderförmig ausgebildet und ist in der ersten Position P1 der Halteelemente 7 um den Scheitel des kegelförmigen Grundkörpers 8 herum angeordnet, wobei das Fixierelement 11 mit der Karosseriestruktur kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig verbunden ist.
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Alternativ kann die Karosseriestruktur auch mit mehreren Fixierelementen 11 bestückt sein. Das Fixierelement 11 ist beispielsweise aus vulkanisiertem Kautschuk, einem Kunststoff mit einem niedrigen Elastizitätsmodul oder einem komprimierbaren Schaum gebildet.
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Da das Fixierelement 11 ein elastisch nachgiebiges Element darstellt, sind über die Wahl des Materials, insbesondere des Elastizitätsmoduls des Materials, der Schwellwert sowie eine Länge des Wegs s vorgebbar, da in Abhängigkeit des Elastizitätsmoduls das Fixierelement 11 als Reibwiderstand für das Halteelement 7 wirkt. D. h. umso nachgiebiger das Fixierelement 11 ausgebildet ist, umso länger ist der Weg s, den der Scheinwerfer 3 zurücklegen kann.
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Dabei ist eine Länge des Wegs s ebenfalls abhängig von geometrischen Parametern des kegelstumpfförmigen Grundkörpers 8, beispielsweise eine Höhe, ein Kreisradius und/oder ein Winkel zwischen Mantellinie und Kegelachse.
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Die zweite Position P2 stellt eine Position nach einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Objekt dar. Der Scheinwerfer 3 ist um einen Weg s verschoben, wobei das Scheibenelement 9 nicht mehr an dem Fixierelement 11 anliegt.
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Nach der Kollision ist es möglich, den Scheinwerfer 3 wieder in seine ursprüngliche Position, welche der ersten Position P1 entspricht, zurückzubewegen, so lange bis das Scheibenelement 9 an dem Fixierelement 11 wieder anliegt. Damit ist auch eine Bewegung des Scheinwerfers 3 in y-Richtung in Fahrtrichtung begrenzt, so dass sich der Scheinwerfer 3 nicht unbeabsichtigt aus der Karosseriestruktur entfernen oder entfernt werden kann.
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7 zeigt eine alternative Ausführungsform des Halteelements 7, in welcher der Grundkörper 8 im Wesentlichen als kegelstumpfförmiger Trichter mit einem zylindrischen Abschnitt 12 ausgebildet ist, welcher an der Deckfläche des Kegelstumpfs angeordnet ist.
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Der zylindrische Abschnitt 12 wird dabei im vorliegenden Ausführungsbeispiel von dem Fixierelement 11 umschlossen.
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Das Halteelement 7 weist an der Mantelfläche des Kegelstumpfs, insbesondere an einem dem zylindrischen Abschnitt 12 zugewandten Bereich, eine ringförmige Ausformung 13 auf, welche mit einem dem zylindrischen Abschnitt 12 zugewandten Bereich an dem Fixierelement 11 anliegt. Die ringförmige Ausformung 13 ragt dabei in z-Richtung über den zylindrischen Abschnitt 12 hinaus und vergrößert den Durchmesser der Deckfläche des Grundkörpers 8 derart, dass eine Bewegung des Scheinwerfers 3 in y-Richtung entgegen der Fahrtrichtung begrenzt ist. Die ringförmige Ausformung 13 kann alternativ auch abschnittsweise umlaufend angeordnet sein. Der Ringdurchmesser soll eine zusätzliche Option zur Einstellung des Schwellwerts sein. Der weitere Schiebevorgang ist dann wieder eine Funktion des Kegels.
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Damit ist eine ungewollte Bewegung des Scheinwerfers 3 während der Fahrt, entgegen der Fahrtrichtung, durch den Ring (in Fahrtrichtung fixiert durch Scheibenelement 9 und Befestigungselement 10) ohne dass eine Kollision stattfindet, welche beispielsweise zu einer Blendung eines entgegenkommenden Fahrzeugs führen kann, zumindest verringert.
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Damit sich der Scheinwerfer 3 in y-Richtung entgegen der Fahrtrichtung bewegen kann, ist eine bestimmte Kraft notwendig, mittels der ein durch die Ausformung 13 wirkender Widerstand, überwunden werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich können die Halteelemente 7 jeweils zumindest eine Sollbruchstelle aufweisen, welche bei einer vorgebbaren Krafteinwirkung bricht und damit ein Weg s entgegen der Fahrtrichtung verlängerbar ist.
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Die 8 und 9 zeigen jeweils den Frontbereich 1 des Fahrzeugs mit den Scheinwerfern 3, welche bei einer Kollision in y-Richtung entgegen der Fahrtrichtung um den Weg s verschiebbar sind. Dabei zeigt 8 den Frontbereich 1 in Seitendarstellung und 9 zeigt den Frontbereich 1 in Draufsicht.
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Eine Bewegung des Scheinwerfers 3 in y-Richtung entgegen der Fahrtrichtung bewirkt eine Absorption einer Kollisionsenergie, so dass das Risiko einer Beschädigung oder Zerstörung des Scheinwerfers 3 zumindest verringert ist. Damit können nach der Kollision anfallende Reparaturkosten verringert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1059200 A2 [0002]
- EP 1120309 B1 [0003]
