DE102022106222A1

DE102022106222A1 - Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Lichtmodul und einer Einstellvorrichtung zur Einstellung der Hauptabstrahlrichtung des Lichtmoduls

Info

Publication number: DE102022106222A1
Application number: DE102022106222.8A
Authority: DE
Inventors: Dieter Mang; Andreas Stang
Original assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2023-09-21
Also published as: US20230294593A1; CN116772144A

Abstract

Vorgestellt wird ein Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Gehäuse, einem Lichtmodul, das über eine zum Einstellen der Hauptabstrahlrichtung dienende Einstellvorrichtung mit dem Gehäuse verbunden ist. Die Einstellvorrichtung weist eine Stellgewindebaugruppe und einen Schwenkhebel auf, der im Gehäuse um einen relativ zum Gehäuse ortsfesten Drehpunkt schwenkbar gelagert ist. Der Schwenkhebel weist einen von dem Drehpunkt beabstandeten Antriebskoppelbereich auf, mittels dem er biegeelastisch mit der Stellbaugruppe gekoppelt ist. Der Schwenkhebel ist mit einem von dem Drehpunkt und dem Antriebskoppelbereich beabstandeten Abtriebskoppelbereich des Schwenkhebels mit dem Lichtmodul verbunden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugscheinwerfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Kraftfahrzeugscheinwerfer ist aus der DE 202 12 282 U1 bekannt. Aus der DE 20 2010 001 897 U1 ist eine motorische Verstelleinheit beschrieben, die reduzierte Querkräfte aufweisen soll.
Der aus der DE 202 12 282 U1 bekannte Kraftfahrzeugscheinwerfer weist ein Gehäuse, wenigstens ein in dem Gehäuse angeordnetes Lichtmodul, das über eine sich am Gehäuse abstützende Einstellvorrichtung mit dem Gehäuse verbunden ist, auf. Dabei ist die Einstellvorrichtung zum Einstellen der Hauptabstrahlrichtung des Lichtmoduls eingerichtet und weist eine Stellschraube auf, die ein Ende aufweist, das relativ zum Gehäuse ortsfest drehbar in einer Wand des Gehäuses gelagert ist.
Zur Einstellung und Justage von Lichtquellen oder ganzen Lichtmodulen werden üblicherweise und so auch beim Gegenstand der DE 202 12 282 U1 Schiebeschlitten verwendet, die über die Stellschraube bewegt werden. Die translatorische Bewegung der Schiebeschlitten bewirkt ein Drehen der Lichtquelle um eine Rotationsachse. Durch die meist asymmetrische (d.h. für rechte und linke Scheinwerfer verschiedene) Bauweise dieser Schiebeschlitten und die (Haft-)Reibung der Schlitten können so oft Einstellfehler durch stick-slip-Effekte entstehen sowie „Lichtzittern“ durch Spiel in den Schiebeführungen. Die Schiebeschlitten sind meist fahrzeugtypspezifisch konstruiert und damit in anderen Fahrzeugtypen nicht ohne konstruktive Anpassungen wiederverwendbar. Bei kombinierten Einstellvorrichtungen ist auf diesen Verschiebeschlitten noch ein Stellmotor befestigt, mit dem die Hauptabstrahlrichtung alternativ oder ergänzend zu einer mittels der Stellschraube erfolgenden Einstellung verändert werde kann.
Die Bewegungsrichtung der Schiebeschlitten ist aus Scheinwerfergehäuse-technischen Gründen in der Regel die Fahrtrichtung. Dies ist dann von Nachteil, wenn die relevante Schwenkachse im Scheinwerfer nicht senkrecht dazu steht, weil dann unerwünschte Querkräfte auftreten.
Die Stellschrauben werden zum Antrieb üblicherweise mittels einer Radialdichtung durch das Scheinwerfergehäuse nach außen geführt. Diese Lösung hat den Nachteil, dass sie im Dichtungsbereich sowohl am Scheinwerfergehäuse als auch an der Stellschraube toleranzempfindlich ist, was zu Qualitätsproblemen führen kann. Außerdem ist dieses Abdichtungsprinzip insofern unflexibel, als die Stellschraube immer exakt in (Dicht-)Achsrichtung geführt sein muss. Das bedeutet, dass zum Ausgleich der Stellbewegungen im Scheinwerfer separate Ausgleichselemente notwendig sind.
In seltenen Fällen wird die Stellschraube mittels einer Axialdichtung nach außen geführt, was aber bisher mit einem Teile-Mehraufwand beim Fixieren und Antreiben der Stellschraube verbunden ist oder mit hohen Montagekräften (die zum Beispiel beim Aufpressen eines Verschlussteiles von außen auf die Stellschraube auftreten. Diese Lösungen erfordern daher Stellschrauben aus Stahl, was aus Kostengründen ebenfalls nachteilig ist.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe eines Kraftfahrzeugscheinwerfers, der eine Einstellung ohne durch stick-slip -Effekte verursachte Einstellfehler sowie ohne durch Führungsspiel verursachtes Lichtzittern erlaubt. Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugscheinwerfer soll eine größere Flexibilität bezüglich einer Festlegung der Ausrichtung der Stellschraube bieten, ohne dass dabei Qualitätseinbußen bei der Dichtheit sowie dem Antrieb der Stellschraube in Kauf genommen werden müssen.
Wünschenswert sind darüber hinaus ein minimaler Teileaufwand sowie eine einfache Montage und eine Verwendbarkeit gleicher Bauteile sowohl für rechte als auch für linke Kraftfahrzeugscheinwerfer.
Weiter wünschenswert ist eine Verwendbarkeit in Kraftfahrzeugen verschiedener Typen, was durch eine sehr kompakte Bauweise und Flexibilität in der Anpassung an die Geometrie des zur Verfügung stehenden Einbauraums bei Kraftfahrzeugscheinwerfern von Kraftfahrzeugen verschiedener Typen erreichbar ist.
Diese Anforderungen werden durch einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugscheinwerfer zeichnet sich dadurch aus, dass er eine Stellgewindeschale aufweist, die mit der Stellschraube axial beweglich zu einer Stellgewindebaugruppe gekoppelt ist, dass die Einstellvorrichtung einen Schwenkhebel aufweist, der im Gehäuse um einen relativ zum Gehäuse ortsfesten Drehpunkt schwenkbar gelagert ist und einen von dem Drehpunkt beabstandeten Antriebskoppelbereich aufweist, mittels dem er biegeelastisch mit der Stellgewindeschale gekoppelt ist, und dass der Schwenkhebel mit einem von dem Drehpunkt und dem Antriebskoppelbereich beabstandeten Abtriebskoppelbereich des Schwenkhebels mit dem Lichtmodul verbunden ist.
Damit wird die translatorische Bewegungskomponente, die zur durch Schwenken des Lichtmoduls um eine Schwenkachse erforderlich ist, nicht durch Schieben/Gleiten eines Schlittens erzielt, sondern durch Schwenken und Biegen des Schwenkhebels. Dadurch tritt in der Verstellkette kein Spiel auf, und es tritt kein stick-slip -Effekt auf.
Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Schwenkhebel mit seinem Antriebskoppelbereich biegeelastisch mit der Stellgewindeschale gekoppelt ist.
Bevorzugt ist auch, dass die Stellgewindeschale ein Bestandteil, insbesondere ein einstückig stoffschlüssiger Bestandteil des Schwenkhebels ist.
Weiter ist bevorzugt, dass die Stellschraube im zusammengefügten Zustand der Einstellvorrichtung von der Stellgewindeschale so aufgenommen wird, dass die Stellgewindeschale mit der Stellschraube axial beweglich zu einer Stellgewindebaugruppe gekoppelt ist, die von einer Metallklammer zusammengehalten wird.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Innenraum des Gehäuses dort, wo es eine Öffnung aufweist, aus der die Stellschraube für einen von außen erfolgenden Drehantrieb herausragt, mit einer axial elastischen Axialdichtung gegen das Gehäuse abgedichtet ist.
Bevorzugt ist auch, dass die Axialdichtung der Stellschraube im zusammengefügten Zustand der Einstellvorrichtung axial vorgespannt ist.
Weiter ist bevorzugt, dass eine Vorspannkraft durch ein erstes Kegelrad erzeugt wird, das axial mit dem nach außen ragenden Ende der Stellschraube verspannt wird und dabei die Axialdichtung in Axialrichtung elastisch zusammendrückt.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse eine kreisringförmige Anlagefläche für die Axialdichtung und Aufnahmen für das erste Kegelrad und ein zweites Kegelrad aufweist, wobei die Drehachse des zweiten Kegelrades in einem von Null Grad abweichenden Winkel zur Drehachse des ersten Kegelrades ausgerichtet ist und das zweite Kegelrad mit dem ersten Kegelrad kämmt.
Bevorzugt ist auch, dass der Abtriebskoppelbereich von dem Drehpunkt und dem Antriebskoppelbereich beabstandet angeordnet ist und zwischen dem Antriebskoppelbereich und dem Drehpunkt liegt.
Weiter ist bevorzugt, dass die Einstellvorrichtung einen Stellmotor aufweist, der so mit dem Abtriebskoppelbereich gekoppelt ist, dass sich die Stellbewegungen des Abtriebskoppelbereichs und des Stellmotors addieren.
Dadurch entsteht eine Einstellvorrichtung, die sowohl eine zum Beispiel manuelle Grundeinstellung der Hauptabstrahlrichtung mittels der Stellschraube als auch eine dieser Grundeinstellung überlagerte motorische Verstellung erlaubt. Die Grundeinstellung dient beim Einbau des Kraftfahrzeugscheinwerfers zum Beispiel zur Einstellung einer horizontalen Hell-Dunkel-Grenze, und die motorische Verstellung erfolgt im Betrieb zum Beispiel für eine Leuchtweitenregelung.
Durch die Montage des Stellmotors auf dem Abtriebskoppelbereich bleibt die Spielfreiheit und Flexibilität der Einstellvorrichtung zur Anpassung an von Kraftfahrzeugscheinwerfertyp zu Kraftfahrzeugscheinwerfertyp wechselnder Gehäusegeometrie erhalten.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kopplung über ein Zwischenstück erfolgt, das auch als Adapter für voneinander verschiedene Typen von Stellmotoren dient.
Bevorzugt ist auch, dass der Adapter mit daran befestigtem Stellmotor mittels einer Bajonett-Verbindung auf den Abtriebskoppelbereich des Schwenkhebels montiert ist.
Weiter ist bevorzugt, dass der Adapter dazu eingerichtet ist, als Anschlusssteckersicherung für eine Stellmotor-Anschlusssteckerverbindung zu dienen.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Stellschraube und der Schwenkhebel eine Achsensymmetrie aufweisen. Bevorzugt ist auch, dass der Adapter und der Stellmotor eine Achsensymmetrie aufweisen. Die Symmetrie wird dabei durch die Forderung bestimmt, dass für den Rechtseinbau und Linkseinbau gleiche Teile verwendet werden können. Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugscheinwerfer hat insgesamt die vorteilhafte Eigenschaft eines hohen Standardisierungsgrades, was eine wünschenswerte Flexibilität der Einstellvorrichtung zur Anpassung an von Kraftfahrzeugscheinwerfertyp zu Kraftfahrzeugscheinwerfertyp wechselnde Gehäusegeometrien begünstigt.
Bevorzugt ist auch, dass die Anordnung der Einstellschraube so ausgelegt ist, dass ein möglichst geringer Versatz zwischen der Einstellschaube und einer Mittelachse des Stellmotors entsteht. Dadurch ist eine Kraftübertragung mit geringstmöglichem Hebel und ein spielfreies manuelles justieren der angeschlossenen Lichtquelle sichergestellt.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren jeweils gleiche Elemente. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:

1a ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers;
1b Details einer Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels aus der 1a;
1c eine Einstellvorrichtung des Gegenstands der 1b in einer Explosionsdarstellung;
2 eine Anordnung der Einstellvorrichtung in einem Scheinwerfer;
3a eine Innenansicht einer Gehäuseschnittstelle eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers;
3b die Außenansicht dieser Gehäuseschnittstelle;
4al eine Seitenansicht der Einstellvorrichtung aus der 1b mit einer ersten Schwenkstellung eines Schwenkhebels;
4bl eine Seitenansicht der Einstellvorrichtung aus der 1b mit einer zweiten Schwenkstellung des Schwenkhebels;
4ar eine zu der ersten Schwenkstellung des Schwenkhebels zugehörige Form eines biegeelastischen Bereichs;
4br eine zu der zweiten Schwenkstellung des Schwenkhebels zugehörige Form des biegeelastischen Bereichs;
5a eine Stellschraube in einer ersten Montageposition mit entspannter Axialdichtung;
5b die Stellschraube in einer zweiten Montageposition mit komprimierter Axialdichtung;
6a eine erste Montageposition, die beim Montieren eines Stellmotors mit einem Adapter an einen Abtriebskoppelbereich des Schwenkhebels auftritt;
6b eine zweite Montageposition, die beim Montieren des Stellmotors mit dem Adapter an den Abtriebskoppelbereich auftritt;
6c eine dritte Montageposition, die beim Montieren des Stellmotors mit dem Adapter an den Abtriebskoppelbereich auftritt;
7a einen ersten Winkel a zwischen dem Schwenkhebel und dem Adapter;
7b einen zweiten Winkel b zwischen dem Schwenkhebel und dem Adapter;
8 eine beim Zusammenfügen eines Stellmotors mit dem Adapter und dem Abtriebskoppelbereich des Schwenkhebels auftretende Verdrehung;
9a eine Baugruppe aus einem Stellmotor eines ersten Stellmotortyps und einem Adapter vor dem Zusammenbau;
9b die Baugruppe aus 9a im zusammengebauten Zustand;
9c die Baugruppe aus 9a in einer Draufsicht auf den zusammengebauten Zustand und mit durch den Adapter gesicherten Stecker;
9d eine Baugruppe aus einem Stellmotor eines zweiten Stellmotortyps und einem Adapter vor dem Zusammenbau;
9e die Baugruppe aus 9d im zusammengebauten Zustand;
9f die Baugruppe aus 9d in einer Draufsicht auf den zusammengebauten Zustand und mit durch den Adapter gesicherten Stecker;
10a-10d verschiedene Anbaupositionen, die mit der Einstellvorrichtung verwirklicht werden können; und
11 eine nicht erfindungsgemäße Verwendung der Stellschraube mit der Axialdichtung in Verbindung mit einem herkömmlichen Schiebeschlitten.

Im Einzelnen zeigt die 1a einen Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 mit einem Gehäuse 12 und einem in dem Gehäuse 12 angeordneten Lichtmodul 14. Eine Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses 12 wird durch eine transparente Abdeckscheibe 13 abgedeckt. In dem Gehäuse 12 können ein Lichtmodul 14 oder auch mehrere Lichtmodule angeordnet sein. Das Lichtmodul 14 ist über eine sich am Gehäuse 12 abstützende Einstellvorrichtung 16 mit dem Gehäuse 12 verbunden. Die Verbindung von Einstellvorrichtung 26 und Lichtmodul 14, bzw. einem Halterahmen des Lichtmoduls, erfolgt mittels einer spielfreien formschlüssigen Kugelverbindung 15.
Die Einstellvorrichtung 16 ist zum Einstellen der Hauptabstrahlrichtung 18 des Lichtmoduls 14 eingerichtet und weist eine Stellschraube 20 auf, die ihrerseits ein Ende 22 aufweist, das relativ zum Gehäuse ortsfest drehbar in einer Wand des Gehäuses 12 gelagert ist.
Der Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 weist eine Stellgewindeschale 24 auf, die mit der Stellschraube 20 und einer Metallklammer axial beweglich zu einer Stellgewindebaugruppe gekoppelt ist. Eine Drehung der Stellschraube 20 um ihre Längsachse wird durch das koppelnde Stellgewinde in eine Translationsbewegung der Stellgewindeschale 24 umgewandelt. Die Einstellvorrichtung 16 weist einen Schwenkhebel 26 auf, der im Gehäuse 12 um einen relativ zum Gehäuse 12 ortsfesten Drehpunkt 28 schwenkbar gelagert ist und der einen von dem Drehpunkt 28 beabstandeten Antriebskoppelbereich 30 aufweist. Mittels des Antriebskoppelbereichs 30 ist der Schwenkhebel 26 biegeelastisch mit der Stellgewindeschale 24 verbunden. Darüber hinaus ist der Schwenkhebel 26 mittels eines von dem Drehpunkt 28 und dem Antriebskoppelbereich 30 beabstandeten Abtriebskoppelbereich 32 des Schwenkhebels 26 mit dem Lichtmodul 14 verbunden. Die Verbindung von Einstellvorrichtung 16 und Lichtmodul 14 erfolgt mittels der spielfreien formschlüssigen Kugelverbindung 15. Bei einer Translationsbewegung der Kugelverbindung 15 wird das Lichtmodul 14um die Schwenkachse 52 herum geschwenkt, wodurch die Hauptabstrahlrichtung 18 verändert wird.
1b zeigt Details eines Ausführungsbeispiels der Einstellvorrichtung 16 aus der 1 mit einer Gehäuseschnittstelle 34 in Form eines Ausschnitts aus dem Gehäuse 12, an dem sich die Einstellvorrichtung 16 abstützt und in Form von Teilen 36 zur Lagerung und Befestigung des Schwenkhebels 26 im Gehäuse 12.
Die Teile 36 zur Lagerung und Befestigung des Schwenkhebels 26 im Gehäuse weisen ein Kugelgelenk 38 auf, so dass der Schwenkhebel 26 mittels des Kugelgelenks 38 im Gehäuse 12 um einen relativ zum Gehäuse 12 ortsfesten Drehpunkt 28 schwenkbar gelagert an dem Gehäuse 12 befestigt ist.
1c zeigt die Einstellvorrichtung 16 aus 1 in einer Explosionsdarstellung. Der Schwenkhebel 26 ist im Gehäuse 12 um den relativ zum Gehäuse 12 ortsfesten Drehpunkt 28 des Kugelgelenks 38 schwenkbar gelagert und weist einen Antriebskoppelbereich 30 und einen Abtriebskoppelbereich 32 auf.
Mit seinem Antriebskoppelbereich 30 ist der Schwenkhebel 26 biegeelastisch mit der Stellgewindeschale 24 gekoppelt, die hier ein Bestandteil, insbesondere ein einstückig stoffschlüssiger Bestandteil des Schwenkhebels 26 ist. Die Stellschraube 20 weist ein Ende 22 auf, das relativ zum Gehäuse 12 ortsfest drehbar in einer Wand des Gehäuses 12 gelagert ist. Die Stellschraube 20 wird im zusammengefügten Zustand von der Stellgewindeschale 24 aufgenommen, so dass die Stellgewindeschale 24 mit der Stellschraube 20 axial beweglich zu einer Stellgewindebaugruppe gekoppelt ist, die von einer Metallklammer 40 zusammengehalten wird. Durch die Verwendung einer halboffenen Stellgewindeschale 24 und die elastische Metallklammer 40 können sich die Stellgewindeschale 24 und die mit dieser kämmende Stellschraube 20 radial gegeneinander bewegen, so dass Stellgewindegänge bei zu hoher Last übersprungen werden können. Die Stellschraube 20 kann im Überlastfall ohne Zerstörung des Stellgewindes durchdrehen. Dadurch ergibt sich ein Schutz vor Zerstörung der Stellgewindebaugruppe.
Der Innenraum des Gehäuses wird dort, wo es eine Öffnung aufweist, aus der die Stellschraube 20 für einen von außen erfolgenden Drehantrieb herausragt, mit einer axial elastischen Axialdichtung 42 gegen das Gehäuse 12 abgedichtet. Die Axialdichtung 42 wird dabei mit der Stellschraube 20 axial vorgespannt. Die Vorspannkraft wird durch ein erstes Kegelrad 44 erzeugt, das axial mit dem nach außen ragenden Ende 22 der Stellschraube 20 verspannt wird und dabei die Axialdichtung 42 in Axialrichtung elastisch zusammendrückt. Die Vorspannkraft ist dabei konstruktiv als so groß ausgelegt, dass sie in jedem Fall größer als die im Betrieb des Kraftfahrzeugscheinwerfers 10 auftretende Axialkraft auf die Stellschraube 20 ist.
Der Abtriebskoppelbereich 32 ist von dem Drehpunkt 28 und dem Antriebskoppelbereich 30 beabstandet angeordnet und liegt hier zwischen dem Antriebskoppelbereich 30 und dem Drehpunkt 28. Die Anordnung bildet damit einen einseitigen Hebel. Der Abtriebskoppelbereich 32 ist mit einem Stellmotor 46 so gekoppelt, dass sich die Stellbewegungen des Abtriebskoppelbereichs 32 des Schwenkhebels 26 und des Stellmotors 46 addieren.
Die Kopplung erfolgt über ein Zwischenstück, das auch als Adapter für verschiedene Stellmotoren dient. Die Einstellvorrichtung kann daher zum Beispiel mit verschieden starken Stellmotoren kombiniert werden, deren Leistung an gegebenenfalls verschieden starke Stellkräfte erfordernde (z.B. verschieden schwere) Lichtmodule angepasst ist.
2 zeigt eine Anordnung der Einstellvorrichtung 16 in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei die Ausrichtung des Kraftfahrzeugscheinwerfers durch seine Hauptabstrahlrichtung 18 definiert wird. Die Hauptabstrahlrichtung 18 entspricht in der Regel der Fahrtrichtung bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Kraftfahrzeugscheinwerfers 10 in einem Kraftfahrzeug. Beim Gegenstand der 2 ist die Schwenkachse 52 des Lichtmoduls nicht rechtwinklig zur Fahrtrichtung angeordnet.
Die Erfindung ermöglicht es, dass die Achsrichtung der Stellschraube 20 im Kraftfahrzeugscheinwerfer auch bei bis zu 20° Abweichung von der Fahrtrichtung/Hauptabstrahlrichtung 18 senkrecht zur relevanten Schwenkachse 52 des Lichtmoduls im Kraftfahrzeugscheinwerfer stehen kann. Dadurch treten vorteilhafterweise nur minimale Querkräfte auf, so dass keine seitlichen Führungen notwendig sind.
3a zeigt eine Innenansicht der Gehäuseschnittstelle 34 mit der Öffnung, durch welche die Stellschraube 20 hindurch ragt, und 3b zeigt die Außenansicht dieser Gehäuseschnittstelle 34. Die Gehäuseschnittstelle 34 weist den Bereich der Wand des Gehäuses 12 auf, in dem ein Ende 22 der Stellschraube 20 relativ zum Gehäuse 12 ortsfest drehbar in einer Wand des Gehäuses 12 gelagert ist. Darüber hinaus weist eine weitere Gehäuseschnittstelle Aufnahmen zur Befestigung der Teile 36 zur Lagerung und Befestigung des Schwenkhebels im Gehäuse auf.
Aufgrund der ersichtlich unkomplizierten und toleranzunempfindlichen Gehäuse-Schnittstelle 34 ist bei einem Spritzgießen des Gehäuses 12 kein Innenschieber am Gehäuse-Werkzeug erforderlich.
3a zeigt insbesondere eine kreisringförmige Anlagefläche 54 für die Axialdichtung 42, und 3b zeigt die Aufnahmen für das erste Kegelrad 44 und ein zweites Kegelrad 45, dessen Drehachse rechtwinklig zur Drehachse des ersten Kegelrades 44 ausgerichtet ist und dass mit dem ersten Kegelrad 44 kämmt. Ein von außen erfolgender Drehantrieb der Stellschraube 20 kann durch Drehen des ersten Kegelrades 44 oder des zweiten Kegelrades 45 erfolgen, je nachdem, welches Kegelrad beim Einbau des Kraftfahrzeugscheinwerfers 10 für die Grundeinstellung besser erreichbar ist.
4al zeigt eine Seitenansicht der Einstellvorrichtung aus der 3 mit einer Schwenkstellung des Schwenkhebels 26, in der er maximal in eine erste Richtung ausgelenkt ist (in der 4al nach rechts).
4b1 zeigt eine Seitenansicht der Einstellvorrichtung aus der 3 mit einer Schwenkstellung des Schwenkhebels, in der er maximal in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung ausgelenkt ist (in der 4b1 nach links).
Die zwischen diesen maximalen Auslenkungen erfolgenden Stellbewegungen ergeben sich dadurch, dass der Schwenkhebe 126 um den Drehpunkt 28 des Kugelgelenks 38 geschwenkt wird und dass sich die Schwenkbewegungen über den Abtriebskoppelbereich des Schwenkhebels 26 letztlich auf ein Lichtmodul überträgt, wie es zum Beispiel in der 1 dargestellt ist.
Die translatorische Bewegung des Schwenkhebels 26 im für die Verstellung des Lichtmoduls 14 relevanten Bereich erfolgt mittels der Stellschraube 20, wobei der Schwenkhebel 26 um das Kugelzentrum des Kugelgelenks gedreht wird. Der dafür notwendige Winkelausgleich zwischen dem Schwenkhebel 26 und der Stellschraube 20 erfolgt über den biegeelastischen Bereich 56 des Schwenkhebels 26. Die zu den maximalen Verstellpositionen des Schwenkhebels 26 zugehörigen Formen des biegeelastischen Bereichs 56 sind jeweils in der 4ar und 4br dargestellt. Der biegeelastische Bereich 56 kann als ein Teil des Antriebskoppelbereichs 30 betrachtet werden.
Die 5a und 5b verdeutlichen, wie die Stellschraube, die mittels der Stellgewindebaugruppe mit dem Schwenkhebel 26 verbunden ist, gegenüber dem Scheinwerfergehäuse mit der im Inneren des Gehäuses angeordneten Axialdichtung 42 abgedichtet wird. 5a zeigt die Stellschraube 20 mit der Axialdichtung 42 und der Gehäusedurchführung in einer Vormontageposition, und 5b zeigt den Gegenstand der 5a in einer Endmontageposition. In Axialrichtung wird die Axialdichtung 42 innenseitig durch einen die Stellschraube umlaufenden Kragen 58 gehalten. Von der Außenseite her wird die Axialdichtung 42 mittels der Stellschraube 20 und eines Kunststoffteiles, z.B. eines ersten Kegelrades 44, in zwei Schritten zusammengedrückt.
In einem ersten Schritt erfolgt ein Zusammenfügen der Stellschraube 20 mit dem Kunststoffteil bis zu der in der 5a gezeigten Vormontageposition. Dies kann manuell mit minimalem Kraftaufwand geschehen. Die Stellschraube 20 weist einen außenseitigen Kragen 60 auf, und das Kunststoffteil weist elastisch verformbare Greifelemente 62 auf, die dazu eingerichtet sind, den außenseitigen Kragen 60 zu hintergreifen, wenn die Stellschraube 20 in einem zweiten Schritt nach außen gezogen oder gedrückt wird, was zum Beispiel mit einer Kniehebelpresse erfolgen kann und wobei die Axialdichtung 42 gegen die Anlagefläche 54 der Gehäuseschnittstelle elastisch um ein bestimmtes Maß komprimiert wird. Durch die aufgebrachte Vorspannkraft wird eine Spielfreiheit des Systems erzeugt oder zumindest verbessert.
Ein mögliches radiales Minimalspiel zwischen der Stellschraube 20 und dem ersten Kegelrad 44, was zu unerwünschtem Spiel in der gesamten Verstellkette führen würde (Hysterese), wird bevorzugt durch kleine Quetschrippen am ersten Kegelrad 44 ausgeschlossen.
Das erste Kegelrad 44 kann entweder unmittelbar von hinten oder durch ein weiteres Kegelrad 45 aus einem beliebigen Winkel angetrieben werden. Die Gehäuseschnittstelle 34 weist dazu gegebenenfalls das zweite Kegelrad 45 auf, das bereits in Verbindung mit der 3 erläutert worden ist. Wird die Einstellvorrichtung 16 mit einem montierten Stellmotor 46 als kombinierte Einstellvorrichtung verwendet, wird bevorzugt ein Adapter 48 mit daran befestigtem Stellmotor 46 mittels Bajonett-Verbindung auf den Abtriebskoppelbereich 32 des Schwenkhebels 26 montiert. Die 6a, 6b und 6c zeigen eine Folge von drei Montagepositionen zum Montieren des Stellmotors 46 mit dem Adapter 48 an dem Abtriebskoppelbereich des Schwenkhebels 26.
Die Bajonettverbindung ist so konstruiert, dass sie die folgenden drei Bedingungen erfüllt:

Es kann ein beim Verschwenken des Schwenkhebels 26 erforderlicher Winkelausgleich der sich zwischen dem Schwenkhebel 26 und dem Adapter 48 einstellenden Winkel a und b stattfinden. 7a zeigt einen Winkel a und 7b zeigt einen Winkel b zwischen dem Schwenkhebel 26 und dem Adapter 48. Der Adapter 48 mit montiertem Stellmotor richtet sich immer exakt zum Verstellelement aus, auf welchem ein Lichtmodul 14 befestigt ist. Durch das Zusammenspiel der Bajonettbefestigung (drehbar, wie in 8 gezeigt) mit dem biege-elastischen Anteil 56 des Halters 26 können jegliche Toleranzen und Winkelfehler (welche durch das Schwenken entstehen) ausgeglichen werden.

Die Verbindung zwischen dem Schwenkhebel 26 und dem Adapter 48 ist absolut spielfrei. Dies wird erreicht durch eine definierte Vorspannung in der Bajonettverbindung.
Schwenkhebel 26 und Adapter 48 befinden sich während der Scheinwerfermontage immer in einer definierten Montageposition zueinander. Dies wird dadurch erreicht, dass beim Verdrehen von Schwenkhebel 26 zum Adapter 48, wie es in 8 dargestellt ist, ein Rückstell-Moment erzeugt wird, das den Adapter 48 wieder in die (kraftfreie) Montageposition zurückstellt. Das Rückstell -Moment wird dadurch erzeugt, dass die Verschwenkung des Schwenkhebels 26 zu dem Adapter 48 über zwei zueinander exzentrisch angeordnete Drehachsen erfolgt.
Der Adapter 48 hat die zusätzliche Funktion, als Steckersicherung für die Stellmotor-Steckerverbindung zu dienen. 9a zeigt eine Baugruppe aus Stellmotor 46 und Adapter 48 vor dem Zusammenbau, 9a zeigt die Baugruppe im zusammengebauten Zustand und 9c zeigt eine Baugruppe in einer Draufsicht auf den zusammengebauten Zustand mit durch den Adapter 48 gesichertem Stecker 61 für einen ersten Stellmotortyp.
9d zeigt eine Baugruppe aus Stellmotor 46 und Adapter 48 vor dem Zusammenbau, 9e zeigt die Baugruppe im zusammengebauten Zustand und 9f zeigt die Baugruppe in einer Draufsicht auf den zusammengebauten Zustand mit durch den Adapter 48 gesichertem Stecker 61 für einen zweiten Stellmotortyp.
Die Einstellvorrichtung 16 ist flexibel einsetzbar. Je nach Platzangebot im Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 kann die Anbauposition der Einstellvorrichtung 16 im Gehäuse 12 variiert werden.
Die 10a bis 10d zeigen verschiedene Anbaupositionen, die mit der Einstellvorrichtung 16 ohne bauliche Veränderung der Einstellvorrichtung 16 verwirklicht werden können. Die Einstellvorrichtung 16 ist damit ein Standardmodul, das eine sehr hohe Flexibilität für den Einbau in unterschiedliche Scheinwerfer gewährleistet. Dadurch wird eine Notwendigkeit für den Einsatz von neuen Teilen beim Entwurf neuer Scheinwerfer reduziert. Als Folge kann die Bauteilvielfalt in der Scheinwerferfertigung reduziert werden, was die Nachhaltigkeit verbessert und zu geringeren Kosten durch eine Mehrfachverwendung gleicher Einstellvorrichtungen in verschiedenen Positionen in verschiedenen Scheinwerfern führt.
In jeder dieser Positionen (vergleiche die Bsp. aus 10) ist ein Toleranzausgleich sichergestellt. Je nachdem, welche Position eingestellt ist, übernimmt entweder die Dichtung oder die Drehachse zwischen dem Adapter 48 und Schwenkhebel 26 einen größeren Anteil zum Ausgleich. In jedem Fall ist immer ein spielfreier Ausgleich sichergestellt.
Die Einstellvorrichtung 16 lässt sich kombinieren mit herkömmlichen Komponenten. Im Falle ungünstiger Konstellationen in einem Scheinwerfer (Platzverhältnisse, Umgebungsgeometrien...) können auch nur einzelne Komponenten aus dieser Anmeldung mit ihren entsprechenden Vorteilen verwendet werden. So kann zum Beispiel die Stellschraube 20 mit der Axialdichtung 42 in Verbindung mit einem herkömmlichen Schiebeschlitten verwendet werden, wie es in der 11 dargestellt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 20212282 U1 [0001, 0002, 0003]
DE 202010001897 U1 [0001]

Claims

Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) mit einem Gehäuse (12), wenigstens einem in dem Gehäuse (12) angeordneten Lichtmodul (14), das über eine sich am Gehäuse (12) abstützende Einstellvorrichtung (16) mit dem Gehäuse (12) verbunden ist, wobei die Einstellvorrichtung (16) zum Einstellen der Hauptabstrahlrichtung (18) des Lichtmoduls (16) eingerichtet ist und eine Stellschraube (20) aufweist, die ein Ende (22) aufweist, das relativ zum Gehäuse (12) ortsfest drehbar in einer Wand des Gehäuses (12) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) eine Stellgewindeschale (24) aufweist, die mit der Stellschraube (20) axial beweglich zu einer Stellgewindebaugruppe gekoppelt ist, dass die Einstellvorrichtung (16) einen Schwenkhebel (26) aufweist, der im Gehäuse (12) um einen relativ zum Gehäuse (12) ortsfesten Drehpunkt (28) schwenkbar gelagert ist und einen von dem Drehpunkt (28) beabstandeten Antriebskoppelbereich (30) aufweist, mittels dem er biegeelastisch mit der Stellgewindeschale (24) verbunden ist, und dass der Schwenkhebel (26) über einen von dem Drehpunkt (28) und dem Antriebskoppelbereich (30) beabstandeten Abtriebskoppelbereich (32) des Schwenkhebels (26) mit dem Lichtmodul (14) verbunden ist
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgewindeschale (24) ein Bestandteil, insbesondere ein einstückig stoffschlüssiger Bestandteil des Schwenkhebels (26) ist.
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschraube (20) im zusammengefügten Zustand der Einstellvorrichtung (16) von der Stellgewindeschale (24) so aufgenommen wird, dass die Stellgewindeschale (24) mit der Stellschraube (20) axial beweglich zu einer Stellgewindebaugruppe gekoppelt ist, die von einer Metallklammer (40) zusammengehalten wird.
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenraum des Gehäuses (12) dort, wo es eine Öffnung aufweist, aus der die Stellschraube (20) für einen von außen erfolgenden Drehantrieb herausragt, mit einer axial elastischen Axialdichtung (42) gegen das Gehäuse (12) abgedichtet ist
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialdichtung (42) der Stellschraube (20) im zusammengefügten Zustand der Einstellvorrichtung (16) axial vorgespannt ist.
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspannkraft durch ein erstes Kegelrad (44) erzeugt wird, das axial mit dem nach außen ragenden Ende (22) der Stellschraube (20) verspannt wird und dabei die Axialdichtung (42) in Axialrichtung elastisch zusammendrückt.
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) eine kreisringförmige Anlagefläche (54) für die Axialdichtung (42) und Aufnahmen für das erste Kegelrad (44) und ein zweites Kegelrad (45) aufweist, wobei die Drehachse des zweiten Kegelrades (45) in einem von Null Grad abweichenden Winkel zur Drehachse des ersten Kegelrades (44) ausgerichtet ist und das zweite Kegelrad (45) mit dem ersten Kegelrad (44) kämmt.
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebskoppelbereich (32) von dem Drehpunkt (28) und dem Antriebskoppelbereich (30) beabstandet angeordnet ist und zwischen dem Antriebskoppelbereich (32) und dem Drehpunkt (28) liegt.
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (16) einen Stellmotor (46) aufweist, der so mit dem Abtriebskoppelbereich (32) gekoppelt ist, dass sich die Stellbewegungen des Abtriebskoppelbereichs (32) und des Stellmotors (46) addieren.
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung über ein Zwischenstück erfolgt, das auch als Adapter (48) für voneinander verschiedene Typen von Stellmotoren (46) dient.
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (48) mit daran befestigtem Stellmotor (46) mittels einer Bajonett-Verbindung auf den Abtriebskoppelbereich (32) des Schwenkhebels (26) montiert ist.
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter dazu eingerichtet ist, als Anschlusssteckersicherung für eine Stellmotor-Anschlusssteckerverbindung zu dienen.
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschraube (20) und der Schwenkhebel (26) eine Achsensymmetrie aufweisen.
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (48) und der Stellmotor (46) eine Achsensymmetrie aufweisen.
Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Einstellschraube so ausgelegt ist, dass ein möglichst geringer Versatz zwischen der Einstellschaube und einer Mittelachse des Stellmotors entsteht.