DE102017124094A1 - Justierbare Reflektoranordnung sowie Verfahren zur Justierung einer Reflektoranordnung - Google Patents
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Abstract
Es wird eine justierbare Reflektoranordnung (2) einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung mit einem auf einem Träger (12) angeordneten Reflektor (4) zur Reflexion von Licht vorgeschlagen. Ein Gelenkabschnitt (10) legt den Reflektor (4) derart zu dem Träger (12) fest, sodass der Reflektor (4) um ein gedachtes Drehzentrum (14) rotierbar ist. Der Reflektor (10) liegt derart an dem Träger (12) an, sodass eine Rotation des Reflektors (4) um eine gedachte erste Achse (x) verhindert wird. Ein zu dem Träger (12) verlagerbares erstes Justagemittel (20) greift derart an einem ersten Gegenlagerabschnitt (24) des Reflektors (4) an, um eine Rotation des Reflektors (4) um eine gedachte zweite Achse (y) zu ermöglichen. Ein zu dem Träger (12) verlagerbares zweites Justagemittel (30) greift derart an einem zweiten Gegenlagerabschnitt (34) des Reflektors (4) an, um eine Rotation des Reflektors (4) um eine gedachte dritte Achse (z) zu ermöglichen.
Description
- Die Erfindung betrifft eine justierbare Reflektoranordnung für ein Lichtmodul einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung sowie ein Verfahren zur Justierung einer Reflektoranordnung.
- Bekannte justierbare Reflektoranordnungen umfassen einen auf einem Träger angeordneten Reflektor zur Reflexion von Licht. Derartige Reflektoranordnungen sind dazu ausgebildet, um eine Justage der Reflektoranordnung zu einer zugeordneten Lichtquelle vor einer Auslieferung der Beleuchtungseinrichtung durchzuführen. Neben einer erhöhten Anzahl an Einzelteilen sind bekannte Reflektoranordnungen so ausgebildet, dass die horizontale und vertikale Justierung nicht unabhängig voneinander durchführbar ist.
- Mithin es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine voneinander entkoppelte vertikale und horizontale Justierbarkeit des Reflektors zu ermöglichen und gleichzeitig die Anzahl der Bauteile zu reduzieren.
- Ein erster Aspekt betrifft eine justierbare Reflektoranordnung. Ein Gelenkabschnitt legt den Reflektor derart zu dem Träger fest, sodass der Reflektor um ein gedachtes Drehzentrum rotierbar ist. Der Reflektor liegt derart an dem Träger an, sodass eine Rotation des Reflektors um eine gedachte erste Achse verhindert wird. Ein zu dem Träger verlagerbares erstes Justagemittel greift derart an einem ersten Gegenlagerabschnitt des Reflektors an, um eine Rotation des Reflektors um eine gedachte zweite Achse zu ermöglichen. Ein zu dem Träger verlagerbares zweites Justagemittel greift derart an einem zweiten Gegenlagerabschnitt des Reflektors an, um eine Rotation des Reflektors um eine gedachte dritte Achse zu ermöglichen.
- Vorteilhaft kann mit der bereitgestellten Reflektoranordnung eine jeweilige Rotation des Reflektors um die zweite und um die dritte Achse unabhängig voneinander durchgeführt werden, womit eine Entkopplung der horizontalen Verstellung von der vertikalen Verstellung erreicht wird. Das bedeutet beispielsweise, dass bei einer horizontalen Verstellung eines Knicks der Hell-Dunkel-Grenze eines Abblendlichts die zuvor eingestellte vertikale Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze erhalten bleibt. Darüber hinaus kann durch die geringe Anzahl an verwendeten Bauteilen die Gesamttoleranz der Reflektoranordnung und des gesamten Lichtmoduls sehr niedrig gehalten werden, womit die Systemstabilität insgesamt erhöht wird. Eine Kosteneinsparung ergibt sich durch die vorgeschlagene Reflektoranordnung aufgrund der Reduktion von Einzelteilen und Prozessschritten zur Herstellung und Justage des gesamten Lichtmoduls. Gleichzeitig wird die Prozesssicherheit durch die Entkopplung der Justagemöglichkeiten und die Reduktion der Prozessschritte insgesamt erhöht.
- Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zur Justierung einer Reflektoranordnung. Weitere Merkmale und Vorteile sind der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung zu entnehmen. In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine schematisch dargestellte Reflektoranordnung; -
2 ein Ablaufdiagramm; -
3 eine perspektivische Darstellung der Reflektoranordnung; -
4 eine Explosionsansicht der Reflektoranordnung; -
5 eine Vorderansicht der Reflektoranordnung; -
6 bis9 ,11 und12 jeweils einen Schnitt aus5 oder10 ; -
10 eine Rückansicht der Reflektoranordnung; -
13 ein perspektivisch dargestelltes Federbauteil; und -
14 eine Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge. -
1 zeigt eine schematisch dargestellte Reflektoranordnung2 . Ein Reflektor4 umfasst eine Reflektorfläche6 , welche ein von einer Lichtquelle8 stammendes Licht in eine Lichtaustrittsrichtung103 umgelenkt. Der Reflektor4 ist über einen Gelenkabschnitt10 zu einem Träger12 derart festgelegt, dass der Reflektor4 um ein gedachtes Drehzentrum14 rotierbar ist. Zwei Loslager16 und18 legen den Reflektor4 derart gegenüber dem Träger12 fest, dass eine Rotation des Reflektors4 um eine erste Achse x, welche durch das Drehzentrum14 verläuft, begrenzt wird und damit nicht möglich ist. Die erste Achse x ist im verbauten Zustand im Kraftfahrzeug in Lichtaustrittsrichtung103 bzw. parallel zu dieser orientiert. Die dritte Achse z ist im verbauten Zustand im Kraftfahrzeug im Wesentlichen vertikal orientiert. Die zweite Achse y ist im verbauten Zustand im Kraftfahrzeug im Wesentlichen horizontal orientiert. Orthogonal zueinander verlaufen die gedachte erste Achse x, eine gedachte zweite Achse y und eine gedachte dritte Achse z durch den gedachten Drehpunkt14 . Die Lichtquelle8 liegt beispielsweise auf der ersten Achse x. - Ein erstes Justagemittel
20 ist entlang seiner Längsachse22 gegenüber dem Träger12 verlagerbar und greift an einem ersten Gegenlagerabschnitt24 des Reflektors4 an, wodurch eine Rotation des Reflektors4 um die zweite Achse y zu Justagezwecken durchführbar ist. Bevorzugt berühren sich das erste Justagemittel20 und der erste Gegenlagerabschnitt24 auf oder in der Nähe der dritten Achse z. Die Rotation um die zweite Achse y dient beispielsweise zur Justage einer Hell-Dunkel-Grenze der abgestrahlten Lichtverteilung in vertikaler Richtung. - Ein zweites Justagemittel
30 ist entlang seiner Längsachse32 gegenüber dem Träger12 verlagerbar und greift an einem zweiten Gegenlagerabschnitt34 des Reflektors4 an, wodurch eine Rotation des Reflektors4 um die dritte Achse z zu Justagezwecken durchführbar ist. Bevorzugt berühren sich das zweite Justagemittel30 und der zweite Gegenlagerabschnitt34 auf oder in der Nähe der zweiten Achse y. Die Rotation um die dritte Achse z dient beispielsweise zur Justage eines Knicks der Hell-Dunkel-Grenze der abgestrahlten Lichtverteilung in horizontaler Richtung. - Das erste und zweite Justagemittel
20 ,30 sind zu dem Träger12 festgelegt und stellen somit sicher, dass eine Krafteinleitung in den Reflektor4 unterbleibt und damit keine Verformung des Reflektors4 erfolgt. Mithin kann der Reflektor4 unter Zuhilfenahme eines einer Auswertung des Lichtbildes, d. h. einer Lichtmessung des vom Reflektor4 umgelenkten Lichtes, exakt eingestellt werden, ohne dass die zur Justierung verwendeten Justagewerkzeuge den Reflektor4 in irgendeiner Weise verformen. Eine ungewollte Bewegung der ersten und zweiten Justagemittel20 ,30 wird durch das Ineinandergreifen der Gewinde verhindert. -
2 zeigt ein Ablaufdiagramm. In einem ersten Schritt36 wird der Reflektor4 um die zweite Achse y rotiert. In einem zweiten Schritt38 wird der Reflektor4 um die dritte Achse z rotiert. Selbstverständlich können die Schritte36 und38 auch in umgekehrter Reihenfolge oder gleichzeitig stattfinden. -
3 zeigt eine perspektivische Darstellung der Reflektoranordnung2 . Der Gelenkabschnitt10 umfasst ein Zwischenelement40 , welches zwischen dem Reflektor4 und dem Träger12 angeordnet ist. -
4 zeigt eine Explosionsansicht der Reflektoranordnung2 . An den Reflektor4 ist eine Gelenkkugel42 angeformt, welche in einer Kugelaufnahme44 des Zwischenelements40 aufnehmbar beispielsweise einclipbar ist. Im verbauten Zustand ist der Reflektor4 damit um das gedachte Drehzentrum rotierbar. Die Gelenkkugel42 und die Kugelaufnahme44 bilden ein Kugelgelenk. Der Kugelaufnahme44 gegenüberliegend umfasst das Zwischenelement40 einen Festlegeabschnitt46 , mittels dessen das Zwischenelement40 in einem Festlegeabschnitt48 des Trägers12 festlegbar, beispielsweise einclipbar, ist. Durch das separate Zwischenelement40 wird erreicht, dass ein Entformen des Reflektors4 und des Trägers12 und damit ein entsprechendes Werkzeug vereinfacht wird. - Ein Federbauteil
50 ist mittels Schrauben52 und54 an dem Trägerteil12 abschnittsweise befestigbar. Schrauben56 und58 dienen mit korrespondierenden Durchgangsöffnungen im Träger12 zu einer Festlegung des Trägerteils12 zu einem weiteren Element, beispielsweise zu einem Kühlkörper, zu dem die Lichtquelle8 festgelegt ist. Durch das Federbauteil50 wird der Reflektor4 spannungsfrei und spielfrei an dem Träger12 befestigt. -
6 zeigt einen Schnitt A-A aus5 . Das Justagemittel30 greift mit einem Außengewinde in ein Innengewinde des Trägers12 ein und ist damit entlang seiner Längsachse32 zu dem Träger12 verlagerbar und festlegbar. Die Längsachse32 ist im Wesentlichen parallel zur dritten Achse z. Das Justagemittel30 weist einen Angriffsbereich60 auf, in den ein Justagewerkzeug entlang der Längsachse32 eingreifen kann. Ein zweites Federelement62 ist zu dem Träger12 festgelegt und drückt den zweiten Gegenlagerabschnitt34 des Reflektors4 auf einen konischen Bereich des zweiten Justagemittels30 . Das Justagemittel30 umfasst einen distalen konischen Abschnitt, welcher dem Angriffsbereich60 gegenüberliegt. Der distale konische Angriffsbereich und der zweite Gegenlagerabschnitt sind so aufeinander abgestimmt, dass sie punktförmig aneinander anliegen. Diese punktförmige Anlage wird vorliegend durch den distalen konischen Abschnitt des Justagemittels60 und eine Gegenfläche des Gegenlagerabschnitts34 bereitgestellt, wobei die Gegenfläche gegenüber der Oberfläche des konischen Abschnitts geneigt ist. Der gedachte Berührungspunkt zwischen dem distalen konischen Abschnitt des Justagemittels und der Gegenfläche des Gegenlagerabschnitts34 liegt auf der zweiten Achsey . Wird das Justagemittel30 weiter in den Träger14 eingedreht, so drückt der distale konische Abschnitt auf die Gegenfläche und bewegt den Gegenlagerabschnitt34 gegen die Federkraftrichtung des zweiten Federelements62 . -
7 zeigt einen Schnitt B-B aus5 . Das Loslager18 wird vorliegend durch einen Lagerabschnitt64 des Reflektors4 und einen Lagerabschnitt66 des Trägers12 realisiert. Der Lagerabschnitt64 umfasst einen Steg mit einer Längserstreckung parallel zur zweiten Achsey . Der Lagerabschnitt66 umfasst einen Steg mit einer Längserstreckung parallel zur ersten Achsex . Damit wird eine punktförmige Lagerung im Bereich des Loslagers18 realisiert. Das Loslager16 ist analog realisiert. Innerhalb einer Ausnehmung68 weist der Reflektor4 eine Angriffsfläche70 für ein drittes Federelement72 auf, welches im Bereich der Angriffsfläche70 angreift und den Reflektor4 entgegen der z-Richtung auf den Träger12 drückt. Ein gedachter Berührungspunkt gemäß der punktförmigen Lagerung im Bereich des Loslagers18 liegt bevorzugt auf der zweiten Achsey , welche durch ein Zentrum der Gelenkkugel42 aus4 bzw. aus8 verläuft. -
8 zeigt einen Schnitt C-C aus5 . Das erste Justagemittel20 weist ein in ein Innengewinde des Trägers12 eingreifendes Außengewinde auf, um eine Verlagerung entlang seiner Längsachse, welche vorliegend mit der dritten Achse z zusammenfällt, zu ermöglichen. Das erste Justagemittel20 weist einen Angriffsbereich74 für ein Justagewerkzeug auf. Ein erstes Federelement76 ist zu dem Träger12 festgelegt und drückt den ersten Gegenlagerabschnitt24 des Reflektors4 in Richtung eines konischen Abschnitts des ersten Justagemittels20 . Durch Verlagerung des ersten Justagemittels20 wird eine Rotation des Reflektors4 um die zweite Achse y erreicht. -
9 zeigt einen Schnitt D-D aus5 . Das Zwischenelement40 ist zwischen dem Reflektor4 und dem Träger12 angeordnet. Das Zwischenelement40 stellt eine Kugelaufnahme für die Gelenkkugel42 des Reflektors4 bereit. -
10 zeigt eine Rückansicht der Reflektoranordnung2 in x-Richtung. -
11 zeigt einen Schnitt E-E aus10 . der Träger12 weist eine Ausnehmung78 auf, in welche einen Vorsprung80 des Reflektors4 eingreift. Eine Rotation um die zweite Achse y wird durch die Ausnehmung78 und entsprechende Anschlagbereiche für den Vorsprung80 begrenzt. -
12 zeigt einen Schnitt F-F aus10 . Der Träger12 umfasst einen Vorsprung82 , welcher gemeinsam mit einem Anschlagbereich84 des Reflektors4 eine Rotation des Reflektors4 um die dritte Achse z begrenzt. Der Anschlagbereich84 sowie die weiteren Anschlagbereiche stellen sicher, dass eine plastische Verformung des Federbauteils50 verhindert wird. -
13 zeigt das perspektivisch dargestellte Federbauteil mit den Federelementen76 ,62 und72 . Das Federbauteil wird an dem Träger12 bswp. aus3 befestigt. - In
14 ist eine Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen101 bezeichnet. Die Beleuchtungseinrichtung101 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildet. Die Beleuchtungseinrichtung101 umfasst ein Gehäuse102 , das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist. In einer Lichtaustrittsrichtung103 weist das Scheinwerfergehäuse102 eine Lichtaustrittsöffnung auf, die durch eine transparente Abdeckscheibe104 verschlossen ist. Die Abdeckscheibe104 ist aus farblosem Kunststoff oder Glas gefertigt. Die Scheibe104 kann ohne optisch wirksame Profile (zum Beispiel Prismen) als sogenannte klare Scheibe ausgebildet sein. Alternativ kann die Scheibe104 zumindest bereichsweise mit optisch wirksamen Profilen, die insbesondere eine Streuung des hindurchtretenden Lichts bewirken, versehen sein. - Im Inneren des Scheinwerfergehäuses
102 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Lichtmodule105 ,106 angeordnet. Die Lichtmodule105 ,106 sind fest oder relativ zu dem Gehäuse102 bewegbar angeordnet. Durch eine Relativbewegung der Lichtmodule105 ,106 zum Gehäuse102 in horizontaler Richtung kann beispielsweise eine dynamische Kurvenlichtfunktion realisiert werden. Bei einer Bewegung der Lichtmodule105 ,106 um eine horizontale Achse, also in vertikaler Richtung, kann eine Leuchtweitenregelung realisiert werden. Selbstverständlich können in dem Scheinwerfergehäuse102 auch mehr oder weniger als die dargestellten zwei Lichtmodule105 ,106 vorgesehen sein. An der Außenseite des Scheinwerfergehäuses102 ist ein Steuergerät107 in einem Steuergerätegehäuse108 angeordnet. Selbstverständlich kann das Steuergerät107 auch an einer beliebig anderen Stelle der Beleuchtungseinrichtung101 angeordnet sein. Insbesondere kann für jedes der Lichtmodule105 ,106 ein eigenes Steuergerät vorgesehen sein, wobei die Steuergeräte integraler Bestandteil der Lichtmodule105 ,106 sein können. Selbstverständlich kann das Steuergerät107 auch entfernt von der Beleuchtungseinrichtung101 angeordnet sein. Das Steuergerät107 dient zur Steuerung und/oder Regelung der Lichtmodule105 ,106 bzw. von Teilkomponenten der Lichtmodule105 ,106 , wie beispielsweise von Lichtquellen der Lichtmodule105 ,106 . Die Ansteuerung der Lichtmodule105 ,106 bzw. der Teilkomponenten durch das Steuergerät107 erfolgt über Verbindungsleitungen110 , die in1 durch eine gestrichelte Linie lediglich symbolisch dargestellt sind. Über die Leitungen110 erfolgt eine Versorgung der Lichtmodule105 ,106 mit elektrischer Energie. Die Leitungen110 sind durch eine Öffnung im Scheinwerfergehäuse102 in das Steuergerätegehäuse108 geführt und dort an die Schaltung des Steuergerätes107 angeschlossen. Falls mehrere Steuergeräte als integraler Bestandteil der Lichtmodule105 ,106 vorgesehen sind, können die Leitungen110 und kann die Öffnung in dem Scheinwerfergehäuse102 entfallen.
Claims (12)
- Eine justierbare Reflektoranordnung (2) für ein Lichtmodul (105) einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung (101) mit einem auf einem Träger (12) angeordneten Reflektor (4) zur Reflexion von Licht, - wobei ein Gelenkabschnitt (10) den Reflektor (4) derart zu dem Träger (12) festlegt, sodass der Reflektor (4) um ein gedachtes Drehzentrum (14) rotierbar ist, - wobei der Reflektor (10) derart an dem Träger (12) anliegt, sodass eine Rotation des Reflektors (4) um eine gedachte erste Achse (x) verhindert wird, - wobei ein zu dem Träger (12) verlagerbares erstes Justagemittel (20) derart an einem ersten Gegenlagerabschnitt (24) des Reflektors (4) angreift, um eine Rotation des Reflektors (4) um eine gedachte zweite Achse (y) zu ermöglichen, und - wobei ein zu dem Träger (12) verlagerbares zweites Justagemittel (30) derart an einem zweiten Gegenlagerabschnitt (34) des Reflektors (4) angreift, um eine Rotation des Reflektors (4) um eine gedachte dritte Achse (z) zu ermöglichen.
- Die Reflektoranordnung (2) nach dem
Anspruch 1 , - wobei zumindest zwei Lagerabschnitte (64) des Reflektors (4) zu zumindest zwei Lagerabschnitten (66) des Trägers (12) derart korrespondieren, sodass der Reflektor (4) und der Träger (12) in zumindest zwei Lagerbereichen, welche im Wesentlichen auf der gedachten zweiten Achse (y) liegen, punkt-förmig aneinander anliegen. - Die Reflektoranordnung (2) nach dem
Anspruch 1 oder2 , wobei die Längsverläufe zweier zueinander zugeordneter Lagerabschnitte (64, 66) des Reflektors (4) und des Trägers (12) orthogonal zueinander angeordnet sind. - Die Reflektoranordnung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, - wobei das erste Justagemittel (20) im Bereich der gedachten dritten Achse (z) an dem ersten Gegenlagerabschnitt (24) angreift.
- Die Reflektoranordnung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, - wobei das zweite Justagemittel (30) im Bereich der gedachten zweiten Achse (y) an dem zweiten Gegenlagerabschnitt (34) angreift.
- Die Reflektoranordnung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, - wobei ein erstes Federelement (76) den ersten Gegenlagerabschnitt (24) in Richtung des ersten Justagemittels (20) drückt, und - wobei ein zweites Federelement (62) den zweiten Gegenlagerabschnitt (34) in Richtung des zweiten Justagemittels (30) drückt.
- Die Reflektoranordnung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, - wobei ein drittes Federelement (72) die Reflektoranordnung (2) auf den Träger (12) drückt.
- Die Reflektoranordnung (2) nach
Anspruch 6 und/oder 7, wobei zumindest zwei der Federelemente (76, 62, 72) in einem Federbauteil (50) vereint sind, und wobei das Federbauteil (50) abschnittsweise zu dem Träger (12) festgelegt ist. - Die Reflektoranordnung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, - wobei die Angriffsbereiche (60, 74) der Justagemittel (30, 20) für ein Justagewerkzeug in eine gemeinsame Richtung orientiert sind.
- Die Reflektoranordnung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, - wobei der Gelenkabschnitt (10) eine Gelenkkugel (42) umfasst, welche an dem Reflektor (4) oder dem Träger (12) angeformt oder angeordnet ist, - wobei der Gelenkabschnitt (10) ein Zwischenelement (40) umfasst, welches eine Kugelaufnahme (44) für die Gelenkkugel (42) bereitstellt, und welches einen Festlegeabschnitt (46) zur Festlegung des Zwischenelements (40) an dem Träger (12) oder dem Reflektor (4) bereitstellt.
- Ein Lichtmodul (2) für eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung (101) umfassend: - eine Referenz-Reflektoranordnung mit einem zu einem Träger festgelegten Reflektor und einer zu dem Träger festgelegten Lichtquelle, und - zumindest eine justierbare Reflektoranordnung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer zu dem jeweiligen Träger festgelegten Lichtquelle (8).
- Ein Verfahren zur Justierung einer Reflektoranordnung (2) für ein Lichtmodul (105) einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung (101) mit einem auf einem Träger (12) angeordneten Reflektor (4) zur Reflexion von Licht, - wobei die Reflektoranordnung (2) einen Gelenkabschnitt (10) umfasst, welcher den Reflektor (4) derart zu dem Träger (12) festlegt, sodass der Reflektor (4) um ein gedachtes Drehzentrum (14) rotierbar ist, - wobei der Reflektor (4) derart an dem Träger (12) anliegt, sodass eine Rotation des Reflektors (4) um eine gedachte erste Achse (x) verhindert wird, wobei das Verfahren umfasst: - Rotieren (36) des Reflektors (4) um eine gedachte zweite Achse (y) mittels eines zu dem Träger (14) verlagerbaren und an einem ersten Gegenlagerabschnitt (24) des Reflektors (4) angreifenden ersten Justagemittels (20), und - Rotieren (38) des Reflektors (4) um eine gedachte dritte Achse (z) mittels eines zu dem Träger (12) verlagerbaren und an einem zweiten Gegenlagerabschnitt (34) des Reflektors (4) angreifenden zweiten Justagemittels (30).
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