DE102015103629A1

DE102015103629A1 - Verstellvorrichtung für Scheinwerfer

Info

Publication number: DE102015103629A1
Application number: DE102015103629.0A
Authority: DE
Inventors: Roman Kopecky; Jan Formánek; Jaroslaw Schimon; Domingo Guerrero; Thomas Hilsenbeck
Original assignee: Hella Autotechnik Nova sro; Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella Autotechnik Nova sro; Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2015-03-12
Filing date: 2015-03-12
Publication date: 2016-09-15
Also published as: US20180043817A1; US10682946B2; WO2016141926A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für Scheinwerfer, insbesondere für LKW-Scheinwerfer, mit einer Linearantriebseinheit enthaltend eine vierdrehbar gelagerte Gewindestange die im Gewindeeingriff mit einem Stellglied ist, das durch Verdrehung der Gewindestange in Axialrichtung verschiebbar ist, mit einem Schwenkhebel, der mit dem Stellglied in Gelenkverbindung steht, mit einem eine zu verstellende Leuchteinheit beaufschlagendes Angriffselement des Schwenkhebels, wobei die Gelenkverbindung durch ein Auflagefeil des Schwenkhebels und durch ein Abstützteil des Stellgliedes gebildet ist, derart, dass der Schwenkhebel um eine durch die Gelenkverbindung verlaufende horizontale Schwenkachse verschwenkbar ist, dass das Angriffselement in einem in vertikaler Richtung oberen Bereich des Schwenkhebels angeordnet ist und dass die Gelenkverbindung in einem in vertikaler Richtung unteren Bereich des Schwenkhebels angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für Scheinwerfer, insbesondere für LKW-Scheinwerfer, mit einer Linearantriebseinheit enthaltend eine verdrehbar gelagerte Gewindestange die im Gewindeeingriff mit einem Stellglied ist, das durch Verdrehung der Gewindestange in Axialrichtung verschiebbar ist, mit einem Schwenkhebel, der mit dem Stellglied in Gelenkverbindung steht, mit einem eine zu verstellende Leuchteinheit beaufschlagendes Angriffselement des Schwenkhebels.
Aus der EP 2 682 304 A1 ist eine Verstellvorrichtung für Scheinwerfer bekannt, die eine Linearantriebseinheit mit einer Gewindestange umfasst. Auf der Gewindestange ist ein Stellglied in Gewindeverbindung mit derselben stehend angeordnet. Das Stellglied ist über eine Gelenkverbindung mit einem Schwenkhebel verbunden, der mit einem Angriffselement auf eine Leuchteinheit eines Scheinwerfers so einwirkt, dass die Leuchteinheit um eine vertikale Achse verschwenkbar ist. Das Angriffselement greift in eine Gleitbahn der Leuchteinheit ein. Der sich zwischen dem Stellglied und dem Angriffselement einstellende Hebelarm ist relativ klein, so dass nur relativ geringe Stellkräfte erzeugt werden können. Soll die Leuchteinheit um eine horizontale Achse verschwenkt werden, wobei die Leuchteinheit Teil eines LKW-Scheinwerfers ist, müssen relativ hohe Stellkräfte bereitgestellt werden. Auch soll die Verstellvorrichtung stabil ausgeführt sein, damit keine unerwünschten Vibrationen auftreten können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Verstellvorrichtung für Scheinwerfer mit einer Linearantriebseinheit und einer Gewindestange derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise relativ hohe Stellkräfte bereitgestellt werden können und dass die Verstellvorrichtung dynamische Anforderungen, insbesondere hinsichtlich Vibrationsfreiheit, erfüllt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Verbindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkverbindung durch ein Auflagerteil des Schwenkhebels und durch ein Abstützteil des Stellgliedes gebildet ist, derart, dass der Schwenkhebel um eine durch die Gelenkverbindung verlaufende horizontale Schwenkachse verschwenkbar ist, dass das Angriffselement in einem in vertikaler Richtung oberen Bereich des Schwenkhebels angeordnet ist und dass die Gelenkverbindung in einem in vertikaler Richtung unteren Bereich des Schwenkhebels angeordnet ist.
Nach der Erfindung ist ein aufrechter Schwenkhebel vorgesehen, der in einem unteren Bereich über ein Auflagerteil schwenkbar an einem Stellglied einer Linearantriebseinheit gelagert ist. Ein auf eine Leuchteinheit einwirkendes Angriffselement ist in einem oberen Bereich des Schwenkhebels angeordnet, so dass aufgrund eines relativ langen Hebelarms hohe Stellkräfte zum dynamischen Verschwenken der Leuchteinheit für die Funktion „Leuchtweitenregelung” gewährleistet ist. Der Hebelarm des Schwenkhebels ist so groß gewählt, dass eine Mindeststellkraft zum Verschwenken der Leuchteinheit überschritten wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Linearantriebseinheit einen elektrischen Antrieb zum Verdrehen der Gewindestange auf, so dass ein dynamisches Verstellen der Leuchteinheit gewährleistet ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Linearantriebseinheit in einem wannenförmigen Gehäuse angeordnet. Ein freies Ende der Gewindestange ist in einem Stirnbereich diesen wannenförmigen Gehäuses drehbar gelagert, so dass ein Stellglied der Linearantriebseinheit, das im Gewinde in Verbindung mit der Gewindestange steht, axial bzw. linear in einem Stellwegbereich verschiebbar ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das wannenförmige Gehäuse fest mit dem elektrischen Antrieb und der elektrische Antrieb lösbar mit dem Gehäuse verbunden. Auf diese Weise kann durch Lösen des elektrischen Antriebs einfach die gesamte Linearantriebseinheit aus einer Gehäuseöffnung des Scheinwerfers entfernt werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Auflagerteil des Schwenkhebels zwei Gabelelemente mit einer Doppelnut auf. Hierdurch kann das Auflagerteil einfach auf das Stellglied der Linearantriebseinheit aufgesetzt werden, wobei eine Verschwenkbarkeit des Schwenkhebels um eine zu dem Stellglied entfernt angeordnete horizontale Schwenkachse gewährleistet ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Stellglied einen quer zur Gewindestange verlaufenden erhabenen Schwenkbalken auf, auf dem ein nach unten abragender Schwenkstift des Auflagerteils des Schwenkhebels geführt angeordnet ist. Der Schwenkbalken ist vorzugsweise bauchig ausgebildet, so dass eine geführte Schwenkbewegung um die horizontale Stellschwenkachse bereitgestellt wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Schwenkhebel in einem oberen Bereich eine Querbohrung auf, in der ein die Schwenkhebelachse aufweisender Schwenkhebelzylinder gelagert ist zum Verschwenken des Schwenkhebels. Vorzugsweise ist die Querbohrung bzw. die Schwenkhebelachse am oberen Ende des Schwenkhebels angeordnet, um eine relativ große Hebellänge bereitzustellen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Schwenkhebel eine Mehrzahl von Verstärkungsrippen auf, die über eine Fläche des Schwenkhebels verteilt angeordnet sind. Der Schwenkhebel weist somit einen relativ platzsparenden und stabilen Aufbau auf.
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 perspektivische Rückansicht eines Scheinwerfers mit zwei Leuchteinheiten und entsprechenden Tragrahmen, wobei in einem mittleren Bereich eine Versteileinrichtung angeordnet ist,
2 eine perspektivische Rückansicht der Verstelleinrichtung mit einer Linearantriebseinheit und mit einem Schwenkhebel,
3 eine perspektivische Darstellung eines unteren Bereichs des Schwenkhebels,
4 eine perspektivische Darstellung der Linearantriebseinheit und
5 einen Vertikalschnitt durch die Verstelleinrichtung.
Ein Scheinwerfer für Fahrzeuge ist vorzugsweise als ein Scheinwerfer für Lastkraftwagen ausgebildet. Der Scheinwerfer weist ein nicht dargestelltes Gehäuse auf, an dem ein erster Tragrahmen 1 zur Aufnahme einer ersten Leuchteinheit 2 und ein zweiter Tragrahmen 3 zur Aufnahme einer zweiten Leuchteinheit 4 befestigt sind. Die erste Leuchteinheit 2 und die zweite Leuchteinheit 4 können jeweils einen Reflektor und eine Lichtquelle aufweisen, wobei die erste Leuchteinheit 2 zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung und die zweite Leuchteinheit 4 zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung dient. Die Reflektoren der ersten Leuchteinheit 2 und der zweiten Leuchteinheit 4 sind jeweils an dem ersten Tragrahmen 1 bzw. zweiten Tragrahmen 3 fest verbunden.
Zur Einstellung der Leuchtweite der zweiten Leuchteinheit 4 ist eine Verstellvorrichtung 5 vorgesehen, mittels derer die zweite Leuchteinheit 4 um eine horizontale Achse A_H verschwenkbar angeordnet ist. Die Verstellvorrichtung 5 umfasst eine Linearantriebseinheit 6 sowie einen mit der Linearantriebseinheit gekoppelten Schwenkhebel 7.
Der Schwenkhebel 7 weist in einem oberen Bereich 8 desselben einen in Hauptabstrahlrichtung H des Scheinwerfers abragendes Angriffselement 9 auf, das an seinem freien Ende eine Kugel 10 aufweist, die in einer Pfanne 11 des zweiten Tragrahmens 3 verdrehbar gelagert ist.
Die horizontale Achse A_H verläuft koaxial zu einem Schwenkhebelzylinder 40, der endseitig in dem Gehäuse des Scheinwerfers drehbar gelagert ist. Der Schwenkhebelzylinder 40 ist in einer Querbohrung 13 des Schwenkhebels 7 gelagert, vorzugsweise drehbar gelagert. Der Schwenkhebelzylinder 40 weist eine Schwenkhebelachse 12 auf, die parallel zu der horizontalen Achse A_H verläuft.
Der Schwenkhebel 7 ist aufrecht gelagert und ist in einem unteren Bereich 34 desselben über eine Gelenkverbindung mit einem Stellglied 14 der Linearantriebseinheit 6 gekoppelt.
Das Stellglied 14 steht im Gewindeeingriff mit einer Gewindestange 15 der Linearantriebseinheit 6, wobei die Gewindestange 15 in Hauptabstrahlrichtung H orientiert angeordnet ist. Die Gewindestange 15 ist drehfest mit einer Antriebswelle eines elektrischen Antriebes 16 der Linearantriebseinheit 6 verbunden. Der elektrische Antrieb 16 ist als Elektromotor ausgebildet, der über nicht dargestellte Leitungen ansteuerbar ist. Der elektrische Antrieb 16 ist über eine Verschraubung 17 mit dem nicht dargestellten Gehäuse lösbar verbunden. Der elektrische Antrieb 16 ist in Hauptabstrahlrichtung H in einem hinteren Bereich der Linearantriebseinheit 6 angeordnet. In Hauptabstrahlrichtung H nach vorne schließt sich an den elektrischen Antrieb 16 ein wannenförmiges Gehäuse 18 an, das in einem Stirnbereich ein Lager 19 zur Lagerung eines freien Endes 20 der Gewindestange 15 aufweist.
Das Stellglied 14 der Linearantriebseinheit 6 weist ein Abstützteil 21 auf, auf dem der Schwenkhebel 7 mit einem endseitigen Auflagerteil 22 gelagert ist. Das Auflagerteil 22 weist zwei Gabelelemente 23, 23' auf, die eine Doppelnut bilden. Die Doppelnut weist eine erste Nut 25 und eine senkrecht zu derselben verlaufende zweite Nut 26 auf. Die erste Nut 25 verläuft senkrecht zur Gewindestange 15. Die zweite Nut 26 verläuft in Richtung der Gewindestange 15. Die erste Nut 25 und die zweite Nut 26 weisen eine solche Nutbreite n1 bzw. n2 auf, dass das Auflagerteil 22 mit Spiel auf das Abstützteil 21 aufsetzbar ist.
Das Abstützteil 21 ist quaderförmig ausgebildet und weist an einer Oberseite desselben einen quer zur Gewindestange 15 verlaufenden erhabenen Schwenkbalken 27 auf. Der Schwenkbalken 27 ist bauchig bzw. bogenförmig mit einem relativ großen Radius ausgebildet. Die Bogenform des Schwenkbalkens 27 läuft um eine parallel zur Schwenkachse A_H verlaufende Achse. Auf dem Schwenkbalken 27 liegt ein Schwenkstift 28 des Auflagerteils 22 auf. Da auch gegenüberliegende Seitenflächen 29 des Abstützteils 21, die in Axialrichtung der Gewindestange 15 versetzt zueinander angeordnet sind, bauchig bzw. bogenförmig verlaufen, kann eine geführte Schwenkbewegung des Schwenkhebels 7 bei Verschieben des Stellgliedes 14 aus einer in 5 dargestellten Mittelstellung in Hauptabstrahlrichtung H nach vorne oder nach hinten um die Schwenkachse A_H erfolgen. Ein Stellwegbereich S des Stellgliedes 14 ist so bemessen, dass ein ausreichend großer Verstellweg von dem Angriffselement 9 auf den zweiten Tragrahmen 3 eingeleitet werden kann. Der Schwenkhebel 7 weist eine Hebellänge a auf. Das Angriffselement 9 ist in einem Hebelarmabstand b zu der Schwenkachse 12 angeordnet. Der Hebelarmabstand b ist so groß gewählt, dass unter Ausnutzung des Stellwegbereiches S der erforderliche Verstellweg zum Verschwenken der zweiten Leuchteinheit 4 um die horizontale Achse A_H gewährleistet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht das Verhältnis zwischen Hebelarmlänge b und Hebelarm a 1:4. Gegebenenfalls kann das Verhältnis zwischen b und a auch größer sein, wenn die Mindeststellkraft kleiner sein kann. Das Verhältnis aus Hebelarmlänge b und Hebelarm a sollte jedoch mindestens bei 0,3 liegen.
Der Schwenkhebel 7 ist als ein dreidimensionaler Körper ausgebildet, der über seine Fläche verteilt eine Mehrzahl von Verstärkungsrippen 31 aufweist. Diese verleihen dem Schwenkhebel 7 die erforderliche Stabilität.
In der in 5 dargestellten mittleren Stellung des Stellgliedes 14 verläuft der Schwenkhebel 7 in vertikaler Richtung, wobei das Stellglied 14 und die Schwenkhebelachse 12 eine vertikale Ebene aufspannen.
Der Schwenkhebel 7 kann weitere Bohrungen aufweisen zur Aufnahme von weiteren Stellmitteln 33, mittels derer eine mechanische Grundeinstellung bzw. eine Einstellung der Leuchteinheit bei der Montage des Scheinwerfers ermöglicht wird.
Der Schwenkhebel 7 ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2682304 A1 [0002]

Claims

Verstellvorrichtung für Scheinwerfer, insbesondere für LKW-Scheinwerfer, mit einer Linearantriebseinheit (6) enthaltend eine verdrehbar gelagerte Gewindestange (15), die im Gewindeeingriff mit einem Stellglied (14) ist, das durch Verdrehung der Gewindestange (15) in Axialrichtung verschiebbar ist, mit einem Schwenkhebel (7), der mit dem Stellglied (14) in Gelenkverbindung steht, mit einem eine zu verstellende Leuchteinheit (4) beaufschlagendes Angriffselement (9) des Schwenkhebels (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkverbindung durch ein Auflagerteil (22) des Schwenkhebels (7) und durch ein Abstützteil (21) des Stellgliedes (14) gebildet ist, derart, dass der Schwenkhebel (7) um eine durch die Gelenkverbindung verlaufende horizontale Schwenkachse (12) verschwenkbar ist, dass das Angriffselement (9) in einem in vertikaler Richtung oberen Bereich (8) des Schwenkhebels (7) angeordnet ist und dass die Gelenkverbindung in einem in vertikaler Richtung unteren Bereich (34) des Schwenkhebels (7) angeordnet ist.
Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindestange (15) mit einem elektrischen Antrieb (16) gekoppelt ist, der lösbar mit einem Gehäuse des Scheinwerfers verbunden ist.
Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearantriebseinheit (6) ein wannenförmiges Gehäuse (18) aufweist, in dem sich die Gewindestange (15) und/oder der elektrische Antrieb (16) erstrecken.
Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zu dem elektrischen Antrieb (16) gegenüberliegendes Ende (20) der Gewindestange (15) in einem Stirnbereich des wannenförmigen Gehäuses (18) drehbar gelagert ist.
Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wannenförmige Gehäuse (18) fest mit dem elektrischen Antrieb verbunden ist.
Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflagerteil (22) mit zwei Gabelelementen (23, 23') versehen ist, die eine Doppelnut (24) bilden, wobei eine erste Nut (25) der Doppelnut quer zur Gewindestange (15) und eine senkrecht zu der ersten Nut (25) verlaufende zweite Nut (26) der Doppelnut in Richtung der Gewindestange (15) verläuft, und dass die erste Nut (25) und/oder die zweite Nut (26) eine solche Nutbreite (n1, n2) aufweisen, dass das Auflagerteil (22) mit Spiel auf dem Abstützteil (21) aufsetzbar ist.
Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützteil (21) einen quer zur Gewindestange (15) verlaufenden, zu einer Oberseite desselben erhabenen Schwenkbalken (27) aufweist, auf den ein abragender Schwenkstift (28) des Auflagerteils (22) geführt angeordnet ist.
Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (7) in dem oberen Bereich (8) an einer quer zur Gewindestange (15) in einer Querbohrung (13) des Schwenkhebels (7) verlaufenden und an dem Gehäuse des Scheinwerfers gelagerten Schwenkhebelzylinder (40) gehalten ist.
Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (7) eine Mehrzahl von Verstärkungsrippen (31) aufweist, die über eine Fläche des Schwenkhebels (7) verteilt angeordnet sind.
Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (7) in einer mittleren Stellung des Stellgliedes (14) senkrecht zur Gewindestange (15) angeordnet ist, wobei die Schwenkhebelachse (12) und das Stellglied (14) eine vertikale Ebene aufspannen.