DE10201398A1

DE10201398A1 - Scheinwerfer für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE10201398A1
Application number: DE10201398A
Authority: DE
Inventors: Ewald Topp; Christian Lueder
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2003-07-24
Anticipated expiration: 2022-01-17
Also published as: FR2834773B3; DE10201398B4; ITTO20030001U1; FR2834773A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge, mit einem zur Abstrahlung von Licht dienenden Linsenkörper, der in seiner Anbaulage zwei vertikal verlaufende Breitseiten und zwischen den Breitseiten verlaufende Schmalseiten aufweist. Eine hintere Schmalseite dient als Lichteinkoppelelement, während eine vordere Schmalseite als Lichtauskoppelelement dient. Das Lichtauskoppelelement ist von einem zylinderförmigen Mantelflächenabschnitt gebildet, dessen Deckflächen die Breitseiten sind. Das Lichtein- und Lichtauskoppelelement definieren eine optische Achse. Der zylinderförmige Mantelflächenabschnitt ist oberhalb der optischen Achse ein ellipsenförmiger Flächenabschnitt und unterhalb der optischen Achse ein kreisförmiger Flächenabschnitt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge, mit einem zur Abstrahlung von Licht dienenden Linsenkörper, der in seiner Anbaulage zwei vertikal verlaufende Breitseiten und zwischen den Breitseiten verlaufende Schmalseiten aufweist, von denen eine hintere Schmalseite als Lichteinkoppelelement und eine vordere Schmalseite als Lichtauskoppelelement dienen, wobei das Lichtein- und Lichtauskoppelelement eine optische Achse definieren und das Lichtauskoppelelement von einem zylinderförmigen Mantelflächenabschnitt gebildet ist, dessen Deckflächen die Breitseiten sind.
Aus der EP 0 857 913 A2 ist ein Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem das Licht einer Lichtquelle über ein hinteres Ende eines Lichtleiters eingekoppelt und über ein vorderes Ende des Lichtleiters ausgekoppelt und über einen Linsenkörper abgestrahlt wird. Der Linsenkörper weist zwei parallel zueinander verlaufende vertikale Breitseiten auf. Eine vorderseitige als Lichtaustrittsfläche dienende konvexe Schmalseite des Linsenkörpers ist als zylinderförmiger Mantelflächenabschnitt ausgebildet. Dadurch ist das abgestrahlte Lichtbündel in vertikaler Richtung gebündelt und erzeugt die in Fig. 5 dieser Schrift dargestellte Lichtverteilung 18, die über eine entsprechende Ausbildung einer Lichtaustrittsfläche eines vorderen Endes bzw. Endstückes des Lichtleiters erzielt wird. Nachteilig dabei ist, dass es in den Außenbereichen 18 der Lichtverteilung 16 zu einer Überstrahlung kommt, so dass die gesetzlich vorgeschriebenen maximalen Blendwerte nicht eingehalten werden können. In den Außenbereichen 18 ist die Lichtverteilung 16 auch oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze 17 angeordnet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, den Lichtkörper so zu verbessern, dass eine Überstrahlung in den Außenbereichen der Lichtverteilung vermieden und die gesetzlich vorgeschriebenen maximalen Blendwerte eingehalten werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass der zylinderförmige Mantelflächenabschnitt oberhalb der optischen Achse ein ovalförmiger Flächenabschnitt und unterhalb der optischen Achse ein kreisförmiger Flächenabschnitt ist. Dadurch ist die entstehende Lichtverteilung in einer quer zur Abstrahlrichtung angeordneten Ebene in den Außenbereichen reduziert und keine zu Materialanhäufungen führende Verbreiterung des Linsenkörpers notwendig ist. Durch Materialanhäufungen können bei der Herstellung des Linsenkörpers Lunker entstehen. Weiterhin würde sich die Ausformungszeit des Linsenkörpers verlängern und sich die Herstellungskosten des Linsenkörpers erhöhen.
Dadurch, dass die entstehende Lichtverteilung infolge der Geometrie des Lichtkörpers in den Außenbereichen reduziert ist, können die vorgeschriebenen maximalen Blendwerte eingehalten werden. Vorteilhaft werden außenliegende Abschnitte an gegenüberliegenden Seitenbereichen der Lichtverteilung unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze verschoben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geht die Hauptachse des ovalförmigen Flächenabschnitts durch eine Übergangstelle zwischen den beiden Flächenabschnitten hindurch und die Mittelachse des kreisförmigen Flächenabschnitts liegt auf der großen Halbachse.
Dadurch, dass die Hauptachse des ovalförmigen Flächenabschnitts mit der optischen Achse zusammenfällt, der ovalförmige und kreisförmige Flächenabschnitt jeweils ein Viertel einer zylinderförmigen Mantelflächen sind und der ovalförmige und kreisförmige Flächenabschnitt stetig (ohne Unterbrechung) ineinander übergehen, wird die bisher auftretende Überstrahlung in den Außenbereichen der Lichtverteilung drastisch reduziert.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Radius des kreisförmigen Flächenabschnitts größer oder gleich groß wie die kurze Halbachse des ovalförmigen Flächenabschnitts, wobei der ovalförmige Flächenabschnitt ein elliptischer Bogenabschnitt ist und die kleine Halbachse ungleich groß der großen Halbachse des elliptischen Flächenabschnitts ist. Durch diese Geometrie des Linsenkörpers lässt sich weiterhin in den Außenbereichen der Lichtverteilung die bisher auftretende Überstrahlung erheblich reduzieren.
Der kreisförmige und/oder ovalförmige Flächenabschnitt (d. h. der als Lichtauskoppelfläche dienende zylinderförmige Mantelflächenabschnitt) kann annähernd von einer Freiformfläche gebildet sein.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht einen Licht abstrahlenden Linsenkörper eines Scheinwerfers für Fahrzeuge,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Linsenkörpers nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Linsenkörpers nach Fig. 1, wobei der Linsenkörper mit einem das Licht führenden Lichtleiter verbunden ist und
Fig. 4 eine symmetrische Lichtverteilung des Scheinwerfers nach Fig. 1, während
Fig. 5 eine zum Stand der Technik gehörende Lichtverteilung darstellt.
Ein Scheinwerfer besteht im wesentlichen aus einem Linsenkörper 1 und einem Lichtleiter 2.
Einem nicht dargestellten hinteren Endstück des Lichtleiters 2 ist eine nicht dargestellte Lampe mit einem Reflektor zur Einspiegelung von Licht in das hintere Endstück dem Lichtleiter 12 vorgelagert.
Der Lichtleiter 12 ist mit seinem vorderen Endstück mit einem hinteren Lichteinkoppelelement 3 des Linsenkörpers 1 gekoppelt. Das vordere Endstück des Lichteiters 12 weist eine dreieckförmige Lichtaustrittsfläche 13 auf.
Der Linsenkörper 1 weist zwei parallel zueinander verlaufende ebene Breitseiten 2 auf. Die Breitseiten 2 verlaufen in der Anbaulage des Linsenkörpers 1 vertikal. Zwischen den Breitseiten 2 weist der Linsenkörper 1 umlaufend Schmalseiten auf, von denen die der Lichtaustrittsfläche 13 des Lichtleiters 12 zugewandte hintere Schmalseite das Lichteinkoppelelement 3 ist. Als Lichteinkoppelelement 3 dient eine Außenfläche des Linsenkörpers 1. Durch die Lichtaustrittsfläche 13 des Lichtleiters 12 kann die horizontale optische Achse 5 des Linsenkörpers 1 verlaufen. Die vordere Schmalseite des Linsenkörpers 1 dient als Lichtauskoppelelement 4 und ist als konvexe zylindrische Mantelflächefläche ausgebildet, deren Mantellinien horizontal verlaufen und welche oberhalb der optischen Achse 5 einen ovaler Flächenabschnitt 6 und unterhalb der optischen Achse 5 einen kreisförmiger Flächenabschnitt 7 mit dem Radius 9 ist. Der ovalförmige Flächenabschnitt 6 ist in seiner Schnittkurve 20, welche in einer Vertikalebene verläuft, ein elliptischer Bogenabschnitt. Die Hauptachse 8 des ovalförmigen Flächenabschnitts 6 fällt mit der optischen Achse 5 zusammen. Der Radius 9 des kreisförmigen Flächenabschnitts 7 ist mindestens gleich groß wie die kleine Halbachse 19 des ovalförmigen Flächenabschnitts 9. Die kleine Halbachse 19 verläuft senkrecht zur Hauptachse 8 des ovalförmigen Flächenabschnitts 9 und ist ungleich groß der großen Halbachse 10. Die Mittelachse 11 des kreisförmigen Flächenabschnitts 7 liegt auf der optischen Achse 5. Der ovalförmige Flächenabschnitt 6 geht stetig in den kreisförmigen Flächenabschnitt 7 über. Der ovalförmige und kreisförmige Flächenabschnitt 6 und 7 gehen in die obere und unter Schmalseite 14 und 15 stetig über.
Durch die Geometrie des Linsenkörpers 1 wird das über die Lichtaustrittsfläche 13 des vorderen Endstücks des Lichtleiters 12 in den Linsenkörper 1 eingekoppelte Licht so über die Lichtauskoppelfläche ausgekoppelt, dass die entstehende Lichtverteilung 16 in einer senkrecht zur optischen Achse 5 angeordneten Ebene oberhalb einer Hell-Dunkel-Grenze 17 in den Außenbereichen 18 reduziert ist. Dabei ist sichergestellt, dass nahezu die Außenbereiche 18 der Lichtverteilung 16 unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze 17 angeordnet sind. Bezugszeichenliste 1 Linsenkörper
2 Breitseiten
3 Lichteinkoppelelement
4 Lichtauskoppelelement
5 optische Achse
6 ovalförmiger Flächenabschnitt
7 kreisförmiger Flächenabschnitt
8 Hauptachse
9 Radius
10 große Halbachse
11 Mittelachse
12 Lichtleiter
13 Lichtaustrittsfläche
14 obere Schmalseite
15 untere Schmalseite
16 Lichtverteilung
17 Hell-Dunkel-Grenze
18 Außenbereiche
19 kleine Halbachse
20 Schnittkurve

Claims

1. Scheinwerfer für Fahrzeuge, mit einem zur Abstrahlung von Licht dienenden Linsenkörper (1), der in seiner Anbaulage zwei vertikal verlaufende Breitseiten (2) und zwischen den Breitseiten (2) verlaufende Schmalseiten aufweist, von denen eine hintere Schmalseite als Lichteinkoppelelement (3) und eine vordere Schmalseite als Lichtauskoppelelement (4) dienen, wobei das Lichtein- und Lichtauskoppelelement (3 und 4) eine optische Achse (5) definieren und das Lichtauskoppelelement (4) von einem zylinderförmigen Mantelflächenabschnitt gebildet ist, dessen Deckflächen die Breitseiten (2) sind, dadurch gekennzeichnet, dass der als Lichtauskoppelelement (4) dienende zylinderförmige Mantelflächenabschnitt oberhalb der optischen Achse (5) ein ovalförmiger Flächenabschnitt (6) und unterhalb der optischen Achse (5) ein kreisförmiger Flächenabschnitt (7) ist.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptachse (8) des ovalförmigen Flächenabschnitts (6) durch eine Übergangstelle zwischen den beiden Flächenabschnitten (6 und 7) hindurchgeht und die Mittelachse (11) des kreisförmigen Flächenabschnitts (7) auf der Hauptachse (8) liegt.

3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptachse (8) des ovalförmigen Flächenabschnitts (6) mit der optischen Achse (5) zusammenfällt.

4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ovalförmige und kreisförmige Flächenabschnitt (6 und 7) stetig (ohne Unterbrechung) ineinander übergehen.

5. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der ovalförmige und kreisförmige Flächenabschnitt (6 und 7) jeweils ein Viertel einer umlaufenden zylinderförmigen Mantelfläche sind.

6. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ovalförmige und kreisförmige Flächenabschnitt (6 und 7)stetig in eine obere und untere Schmalseite des Lichtkörpers (1) übergehen.

7. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (9) des kreisförmigen Flächenabschnitts (7) größer ist als die senkrecht zur Hauptachse (8) verlaufende kleine Halbachse (19) des ovalförmigen Flächenabschnitts (6).

8. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (9) des kreisförmigen Flächenabschnitts (7) gleich groß ist wie die senkrecht zur Hauptachse (8) verlaufende kleine Halbachse (19) des ovalförmigen Flächenabschnitts (6).

9. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ovalförmige Flächenabschnitt (6) ein elliptischer Bogenabschnitt ist.