DE10206037A1

DE10206037A1 - Scheinwerfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10206037A1
Application number: DE2002106037
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Lootze; Rainer Bader
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2003-08-28

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend einen Reflektor, der in einer Reflektoraufhängung gehalten und mit dieser um einen ortsfesten Drehpunkt im Scheinwerfer durch einen Antriebsmotor verschwenkbar ist, wobei der Antriebsmotor mit der Reflektoraufhängung über eine Stellachse gekoppelt ist und die Stellachse eine translatorische Bewegung eines Antriebsmittels des Antriebsmotors in eine rotatorische Bewegung des Reflektors überführt, wobei die Stellachse einteilig ausgebildet und zumindest in einem Teilbereich quer zur Längsrichtung elastisch verformbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend einen Reflektor, der in einer Reflektoraufhängung gehalten und mit dieser um einen ortsfesten Drehpunkt im Scheinwerfer durch einen Antriebsmotor verschwenkbar ist, wobei der Antriebsmotor mit der Reflektoraufhängung über eine Stellachse gekoppelt ist und die Stellachse eine translatorische Bewegung eines Antriebsmittels des Antriebsmotors in eine rotatorische Bewegung des Reflektors überführt.
Bekannte Positionierungssysteme von Reflektorsystemen besitzen den Nachteil, dass es aufgrund der Überführung der translatorischen Bewegung des Antriebsmotors in eine Rotation des Reflektors zu einer Verspannung zwischen den Bauteilen kommen kann bzw. eine Vielzahl von Bauteilen zur Übertragung der Antriebsbewegung notwendig sind, wodurch der zur Verfügung stehende Bauraum nicht ausreichend sein kann und weitere Toleranzen und Spiele bedingt sind.

Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, einen Scheinwerfer bereitzustellen, bei dem das Reflektorsystem auf einfache Weise positioniert werden kann, wobei Spiel und Toleranzen ausgeglichen werden sollen und Verstellungenauigkeiten, Lagerspiel und Hysterese bei der Reflektorverstellung minimiert sind.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Scheinwerfer der eingangs genannten Art, wobei die Stellachse einteilig ausgebildet und zumindest in einem Teilbereich quer zur Längsachse elastisch verformbar ist.

Dabei kann die Wanderung des Anlenkpunktes, an dem die Reflektoraufhängung bzw. der Reflektor mit der Stellachse gekoppelt ist, bei überlagerter Linearbewegung des Antriebes mit der kreisförmigen Reflektorbewegung durch die einteilige elastische Stellachse ausgeglichen werden. Darüber hinaus kann der benötigte Bauraum verkleinert werden. Es wird auf diese Weise eine direkte Positionierung des Reflektors ermöglicht, ohne bauteil- und kostenintensive Umlenkvorrichtungen vorsehen zu müssen, wie sie in aller Regel notwendig sind, um den Versatz des Anlenkpunktes auszugleichen.

Durch das einteilige Befestigungssystem können Kosten eingespart werden und ist eine direkte Kopplung des Antriebes mit dem Reflektor bzw. dessen Aufhängung möglich, so dass Spiele und Fertigungstoleranzen minimiert werden können.

Es kann aber insbesondere vorgesehen sein, dass die Stellachse zumindest in einem Teilbereich biegbar oder knickbar ist. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Stellachse beispielsweise einen Bereich mit geringerer Materialstärke besitzt oder dass eine gleichmäßige Achsseele vorgesehen ist, die von einer sie umgebenden nachgebend unterstützenden Umhüllung umgeben ist, die sich gegen eine Kraft verformen lässt, jedoch die Achse stets wieder in die gestreckte axiale Form zurückführt.

Schließlich kann auch vorgesehen sein, dass der elastisch formbare Bereich durch Einschnürungen im Bereich der Achsseele erzielt wird und so dem Bereich Schwächungen zugefügt werden, so dass in diesem Bereich eine Verbiegung möglich wird.

Darüber hinaus kann durch die definierte Vorspannung der elastischen Stellachse zwischen den Bauteilen Reflektoraufhängung und Antriebsmotor das Axialspiel des Antriebsmotors auf Minimalwerte reduziert werden.

Es kann hierbei vorgesehen sein, dass die Stellachse in einem zylindrischen, die Stellachse koaxial umschließenden scheinwerferortsfesten Führungsrohr geführt ist. Dadurch wird zum einen ermöglicht, dass die Stellachse in ihrer zurückgezogenen Position, in der der Reflektor nicht ausgelenkt ist, und ihrer Endposition, in der der Reflektor um den Drehpunkt ausgelenkt ist, in dem Führungsrohr sicher geführt ist. Es wird darüber hinaus auch ermöglicht, dass in der ersten, nicht ausgelenkten Position die Stellachse im Wesentlichen vollständig von dem Führungsrohr umschlossen sein kann und so eine Biegung oder Knickung der Stellachse weitestgehend vermieden ist.

Erst in der Stellung, in der die Stellachse weitestgehend aus dem Führungsrohr herausgeschoben ist, wird eine zunehmende Biegung oder Knickung der elastisch verformbaren Stellachse und somit ein Einstellen auf die durchgeführte Rotation der Reflektoraufhängung notwendig und wünschenswert.

Es kann insbesondere hierzu vorgesehen sein, dass die Stellachse in dem Führungsrohr zumindest bereichsweise über einen als Führungskolben ausgebildeten Bereich geführt ist, der insbesondere an ihrem dem Antriebsmotor zugewandten Ende angeordnet ist und der translatorisch innerhalb des Führungsrohres zwischen einer ersten Position, in der der Reflektor nicht ausgelenkt ist und einer zweiten Position, in der der Reflektor vollständig ausgelenkt ist, verschiebbar ist. In der ersten Position befindet sich der Führungskolben am antriebsseitigen Ende des Führungsrohres, wohingegen er sich in der zweiten Position am reflektoraufhängungsseitigen Ende des Führungsrohres befindet. Der Durchmesser des Führungskolbens und der Durchmesser des Führungsrohres sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass dieser mit geringem Spiel gleitend im Führungsrohr bewegt werden kann. Durch den Führungskolben wird die Stellachse unterstützt, wobei der Führungskolben in sie integriert ist, d. h. insbesondere einstückig mit ihr verbunden sein kann. So kann die Stellachse aus einem einheitlichen Material, beispielsweise einem Kunststoff, hergestellt sein. Der Kunststoff kann dabei so ausgewählt sein, dass er im Bereich beispielsweise des Führungskolbens eine ausreichende Stabilität gegen Biegung besitzt, wobei der Führungskolben durch seinen gleichmäßigen Umfang überall gegen Verbiegen durch das Führungsrohr gesichert ist, und in den Bereichen der elastischen Verformung einen geringeren Durchmesser besitzt, der eine Verbiegung der Stellachse zulässt. Durch den Führungskolben soll die Stellachse von von außen einwirkenden Querkräften freigehalten werden, so dass das zu bewegende System, bestehend aus Stellachse und Reflektoraufhängung, möglichst unbeeinflusst bleibt.

Es könnte dabei vorgesehen sein, dass sich die Reflektoraufhängung gegen eine Führungsgabel abstützt, die translatorisch auf dem Führungsrohr beweglich geführt ist, wobei die Führungsgabel insbesondere auf dem Führungsrohr gleitverschieblich angeordnet ist. Die Führungsgabel kann dabei fest mit der Reflektoraufhängung verbunden sein und ein Verkippen des Reflektors verhindern. Es kann hierbei insbesondere vorgesehen sein, dass die Führungsgabel nach oben offen ist, wodurch die Reflektoraufhängung in der entsprechenden Bewegungsebene der Rotationsachse um einen scheinwerferfesten Drehpunkt fixiert wird und ein räumliches Abkippen des Reflektors verhindert ist.

Eine derartige Führungsgabel wird insbesondere dann vorgesehen sein, wenn die Verbindung von Stellachse zum Tragrahmen durch ein Drehgelenk verwirklicht ist.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass sich die Führungsgabel lediglich lose gegen die Reflektoraufhängung abstützt.

Neben einer gleitverschieblichen Anordnung auf dem Führungsrohr kann auch vorgesehen sein, dass die Führungsgabel rotatorisch beweglich auf einem mit der Stellachse verschieblichen Drehgelenk angeordnet ist und auf diesem Drehgelenk geführt ist. So kann beispielsweise eine Kugelführung vorgesehen sein, die die Stellachse koaxial umschließt und auf der die Führungsgabel angeordnet ist, wobei die Führungsgabel die axiale Verschiebung zugleich mit der Stellachse vollführt, da die Kugelführung zusammen mit der Stellachse durch den Antriebsmotor linear verschiebbar ist und die Führungsgabel dann auf der Kugelführung eine Drehbewegung gleitend durchführt, um der Biegung der Achse zu folgen.

Auf diese Weise ist ein gegebenenfalls auftretendes räumliches Verkippen der Reflektoraufhängung weiter minimierbar.

Zur Befestigung der Stellachse an der Reflektoraufhängung kann vorgesehen sein, dass die Stellachse an ihrem der Reflektoraufhängung zugewandten Ende über mindestens ein Rastelement, das mit einem korrespondierenden Rastelement der Reflektoraufhängung zusammenwirkt, mit der Reflektoraufhängung formschlüssig verrastbar ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass eine Drehbewegung der Stellachse gegenüber der Reflektoraufhängung ermöglicht wird. Insbesondere kann die Stellachse über eine an der Stellachse angeordnete Kugel, die in eine entsprechende Aufnahme der Reflektoraufhängung formschlüssig einrastbar ist, mit der Reflektoraufhängung verbunden werden. Das Rastelement kann dabei einstückig mit der Stellachse verbunden sein.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Anmeldungsunterlagen. Die Merkmale der Erfindung können einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander für die Verwirklichung derselben wesentlich sein.

Die Erfindung soll anhand einer Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine erste Darstellung der Erfindung;
Fig. 2 die Ausgestaltung gemäß Fig. 1 in einem ausgelenkten Zustand;
Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 4 Ausgestaltungen der Stellachse; und
Fig. 5 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Scheinwerfer, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei dem ein Reflektor durch eine Reflektoraufhängung 10 gehalten ist. Der Reflektor lässt sich hierbei um eine in Fig. 3 gezeigte Drehachse 12 verschwenken, wobei der Reflektor auf einer Kreisbahn 14 bewegt wird.
Die Verschwenkung erfolgt über einen Antriebsmotor 16, der mit einer Stellachse 18 gekoppelt ist und diese in Richtung der Achse 20 translatorisch verschiebt (Fig. 2).
Die Stellachse 18 ist dabei über eine Kugelgelenkverbindung, bestehend aus einem Kugelkopf 22, der einstückig mit der Stellachse 18 verbunden ist und der in eine entsprechende Aufnahme 24 der Reflektoraufhängung 10 eingreift und dort formschlüssig festgelegt ist, mit der Reflektoraufhängung 10 verbunden. Der Kugelkopf 22 ist dabei drehbar in der Aufnahme 24 gelagert zum Ausgleich der verschiedenen Stellungen des Reflektors bei der Verschwenkung.
Die Stellachse 18 weist darüber hinaus einen Bereich 26 auf, der elastisch verformbar, insbesondere bieg- oder knickbar in einer Richtung senkrecht zur Achse 20 ist. Die Stellachse 18 ist hierbei einstückig ausgebildet und weist neben den bereits beschriebenen Bereichen noch einen Bereich 28 auf, in dem sie am Antriebsmotor 16 gelagert ist. Zur Führung der translatorischen Bewegung der Stellachse 18 weist die Stellachse 18 darüber hinaus einen als Führungskolben 30 gestalteten Bereich auf, der gleitverschieblich in einem Führungsrohr 32, in dem die Stellachse 18 verschieblich geführt ist, gelagert ist, wobei die Innenkontur des Führungsrohres 32 im Wesentlichen der Außenkontur des Führungskolbens 30 entspricht. Auf dem Führungsrohr stützt sich außen eine Führungsgabel 34 ab, die mit der Reflektoraufhängung 10 verbunden ist und die zusammen mit der Stellachse 18 translatorisch verschoben wird und dabei auf dem Außenumfang des Führungsrohrs 32 gleitet.
Die Führungsgabel 34 dient dazu, ein seitliches Verkippen bzw. ein Versetzen der Reflektoraufhängung 10 zu verhindern. Die Führungsgabel 34 ist hierbei nach oben offen gestaltet.
Fig. 2 zeigt nun die Auslenkung der Reflektoraufhängung 10, die diese vollführt, wenn die Stellachse 18 durch den Antriebsmotor 16 in Pfeilrichtung 36 verschoben wird. Durch die translatorische Bewegung wird der Führungskolben 30 in dem scheinwerferortsfesten Führungsrohr 32 ebenfalls in Pfeilrichtung verschoben.
Der im Drehpunkt 12 (in Fig. 3 dargestellt) bewegliche Reflektoraufhängungsrahmen lässt sich auf der Rotationsachse 14, die einen Kreisbogen beschreibt, durch eine entsprechende Hubbewegung des Antriebsmotors 16, die durch die strichpunktierte Darstellung gezeigt ist, axial in Richtung des Pfeiles 36 vorwärts bzw. entgegen der Richtung des Pfeiles 36 rückwärts bewegen. Durch die Überlagerung der Rotations- und der Linearbewegung kommt es zu einer räumlichen Wanderung des Kugelgelenkes 22, die durch den Pfeil 38 gekennzeichnet ist. Das Kugelgelenk verläuft hierbei mit seinem Mittelpunkt stets auf der Rotationsachse 14. Um ein Verspannen der Bauteile Stellachse 18 sowie Reflektoraufhängung 10 bei der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung zu vermeiden, kann die elastische Stellachse 18 in der vorderen verformbaren Zone 26 die unterschiedlichen Lageorte des Kugelgelenkes 22 der Reflektoraufhängung 10 ausgleichen. Durch ihre Gestaltung ermöglicht die Stellachse 18 einen Ausgleich durch Biegung bzw. Knickung in ihrem elastischen Segment 26.
Der Führungskolben 30 kann zusätzlich die Stellachse 18 unterstützen, da er von außen einwirkende Querkräfte aufnimmt und so das zu bewegende System, bestehend aus Stellachse 18 und Reflektoraufhängung 10, möglichst unbeeinflusst lässt.
Durch eine definierte Vorspannung der elastischen Stellachse 18 zwischen den Bauteilen kann das Axialspiel des Antriebsmotors 16 auf Minimalwerte reduziert werden.
Durch das Führungsrohr 32, durch das die Stellachse 18 in der nach oben offenen Führungsgabel 34 geführt wird, wird die Reflektoraufhängung 10 in der entsprechenden Bewegungsebene der Rotationsachse 14 fixiert und ein räumliches Abkippen des Reflektors verhindert.
Fig. 3 zeigt nun in vergrößerter Darstellung noch einmal das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel, wobei hier insbesondere die ganz aus dem Führungsrohr 34 ausgezogene Stellachse 18 gezeigt ist. Es soll hierdurch verdeutlicht werden, wie das Kugelgelenk 22 von einem ersten Punkt 22' in eine zweite Lage 22" überführt wird und in dieser zweiten Lage 22" eine elastische Verformung der Stellachse 18 zum Ausgleich des Höhenunterschiedes, der durch die Pfeile 38 gekennzeichnet ist, vorgenommen wird, um Verspannungen zu vermeiden. Ebenfalls verdeutlicht wird die nach oben offene Führungsgabel 34, die ein seitliches Abkippen des Reflektors verhindert, jedoch ermöglicht, dass das Führungsrohr 32 eine Kippbewegung zulässt, indem die Führungsgabel 34 gegenüber dem Führungsrohr 32 verkippt wird. Diese Verkippung erfolgt senkrecht zur Achse 20, wobei kein seitliches Verkippen ermöglicht wird.
Fig. 4 zeigt in den Darstellungen a) und b) mögliche Gestaltungen der Stellachse 18 bezüglich des elastischen Segmentes 26.
So kann gemäß Darstellung a) vorgesehen sein, dass die Stellachse die notwendige Verformung durch entsprechende formgebende Einschnürungen 40 zulässt. Dabei wird die Achsseele bereichsweise geschwächt, so dass sie elastischen Verformungen leichter nachgeben kann.
Gemäß Darstellung b) wird vorgeschlagen, der gleichmäßigen Achsseele 42 eine nachgebende unterstützende Umhüllung 44 zur Seite zu stellen, die diese einschließt und zusammen mit der verbiegbaren Achsseele eine elastische Verformung zulässt, die in die Ausgangsposition im entlasteten zustand zurückfedert.
Fig. 5 zeigt nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein sollen.
Die Stellachse umfasst nun zusätzlich zu den genannten Bereichen noch eine äußere Kugelführung 46, die ebenfalls einstückig mit der Stellachse verbunden ist, wobei die Stellachse aus einem eine entsprechende Elastizität aufweisenden Kunststoffmaterial bestehen kann. Der elastische Bereich 26 der Stellachse sowie der Kugelkopf 22 sind nun durch die Kugelführung 46 umschlossen, die einen größeren Durchmesser als das Führungsrohr 32 aufweist und bereits in der noch nicht in Pfeilrichtung 36 ausgefahrenen Position ebenso wie der Kugelkopf 22 aus dem Führungsrohr 32 hervorsteht in Richtung der Reflektoraufhängung 10. Die Führungsgabel 34 stützt sich nun nicht mehr auf dem Führungsrohr 32 sondern auf der Kugelführung 46 ab. Die Kugelführung ermöglicht hierbei nicht lediglich eine translatorische Verschiebung der Führungsgabel 34, wie sie in den ersten Figuren gezeigt war, so dass es notwendig ist, die Führungsgabel 34 nach oben offen zu gestalten, wobei oben das in Einbaurichtung bzw. in Richtung auf den Drehpunkt 12 weisende Ende der Führungsgabel 34 bedeutet, sondern ermöglicht die Verwendung einer geschlossenen Führungsgabel, da die Führungsgabel 34 auf der Kugelführung 46 rotatorisch beweglich ist, wobei die Bewegung eine Gleitbewegung sein kann. Da die Kugelführung 46 aufgrund ihrer einstückigen Ausbildung mit der Stellachse 18 zusammen mit der Stellachse 18 beweglich ist, vollführt die Führungsgabel 34 lediglich eine Rotation um die Kugelführung 46. Auf diese Weise kann ein räumliches Verkippen der Reflektoraufhängung 10 ausgeglichen werden.
Eine Rückstellung des Reflektors bzw. der Aufhängung 10 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
Insgesamt können durch die Erfindung Hysterese und Bauteilspiel bei der Reflektorverstellung minimiert werden, und ein Spiel- und Toleranzausgleich wird erreicht. Eine Verspannung der einzelnen Bauteile gegeneinander ist trotz der Wanderung des Anlenkpunktes 22 der überlagerten Linearbewegung des Antriebes und der kreisförmigen Reflektorbewegung nicht länger gegeben.
Darüber hinaus kann der benötigte Bauraum verringert werden.
Aufgrund des einteiligen Befestigungssystems, d. h. der einteiligen Stellachse 18, können Kosten eingespart werden, und es ist eine direkte Kopplung des Antriebes mit dem Reflektor bzw. dem Tragrahmen 10 möglich. Darüber hinaus können von außen einwirkende Querkräfte auf den Antriebsmotor 16 ausgeglichen bzw. aufgehoben werden durch die teilweise offene Kapselung der Stellachse 18.

Claims

1. Scheinwerfer insbesondere für Kraftfahrzeuge umfassend einen Reflektor der in einer Reflektoraufhängung (10) gehalten und mit dieser um einen ortfesten Drehpunkt (12) im Schweinwerfer durch einen Antriebsmotor (16) verschwenkbar ist, wobei der Antriebsmotor (16) mit der Reflektoraufhängung (10) über eine Stellachse (18) gekoppelt ist und die Stellachse (18) eine translatorische Bewegung eines Antriebsmittels des Antriebsmotors (16) in eine rotatorische Bewegung des Reflektors überführt, wobei die Stellachse (18) einteilig ausgebildet und zumindest in einem Teilbereich (26) quer zur Längsrichtung elastisch verformbar ist.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, bei dem die Stellachse (18) zumindest in einem Teilbereich (26) biegbar oder knickbar ist.

3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Stellachse (18) in einem zylindrischen, die Stellachse (18) koaxial umschließenden scheinwerferortsfesten Führungsrohr (32) geführt ist.

4. Scheinwerfer nach Anspruch 3, bei dem die Stellachse in dem Führungsrohr (32) zumindest bereichsweise über einen als Führungskolben (30) dienenden Bereich der Stellachse (18), insbesondere an ihrem dem Antriebsmotor (16) zugewandten Ende, translatorisch gleitverschieblich geführt ist.

5. Scheinwerfer nach Anspruch 3 oder 4, bei dem sich die Reflektoraufhängung (10) gegen eine Führungsgabel (34) abstützt, die translatorisch auf dem Führungsrohr (32) beweglich geführt ist, wobei die Führungsgabel (34) insbesondere auf dem Führungsrohr (32) gleitverschieblich geführt ist.

6. Scheinwerfer nach Anspruch 3 oder 4, bei dem sich die Reflektoraufhängung (10) gegen eine Führungsgabel (34) abstützt, die rotatorisch auf einem mit der Stellachse (18) zusammenwirkenden und mit der Stellachse (18) verschieblichen Drehgelenk (46) geführt ist.

7. Scheinwerfer nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Führungsgabel (34) in Richtung des Drehpunktes (12) der Refklektoraufhängung (10) offen ist.

8. Scheinwerfer nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Stellachse (18) an ihrem der Reflektoraufhängung (10) zugewandten Ende über mindestens ein Rastelement (22), das mit einem korrespondierenden Rastelement (24) der Reflektoraufhängung (10) zusammenwirkt, mit der Reflektoraufhängung (10) formschlüssig verrastbar ist.

9. Scheinwerfer nach Anspruch 8, bei dem die Reflektoraufhängung (10) mit der Stellachse (18) über einen an der Stellachse (18) angeordneten Kugelkopf (22), der in eine entsprechende Aufnahme (24) der Reflektoraufhängung (10) formschlüssig einrastbar ist, gelenkig verbunden ist.

10. Scheinwerfer nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der elastisch verformbare Bereich (26) durch Einschnürungen (40) der Stellachse (18) oder eine die Achsseele (42) umgebende, nachgebende unterstützende Umhüllung (44) gebildet ist.