DE10216678A1

DE10216678A1 - Projektionsmodul für einen Fahrzeugscheinwerfer

Info

Publication number: DE10216678A1
Application number: DE10216678A
Authority: DE
Inventors: Roland Lachmayer; Detlef Korff; Franz Josef Kalze
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2003-12-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Projektionsmodul für einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer Blendenwelle, die um eine quer zur optischen Achse und horizontal verlaufende Drehachse in mehrere Drehstellungen verstellbar ist und in jeder Drehstellung eine Hell-Dunkel-Grenze einer Lichtfigur erzeugt. Die Blendenwelle ist mit einem elektrischen Aktor und mit einer zwischen Blendenwelle und Aktor angeordneten Getriebeeinrichtung gekoppelt. Als elektrischer Aktor dient ein Hubmagnet mit zwei Spulen und einer Hubstange. Die Hubstange ist je nach Erregung der Spulen in einer von zwei Endstellungen und bei unbestromten Spulen durch eine Rückstellvorrichtung in einer Nullstellung gehalten. Die Getriebeeinrichtung dient zur Umwandlung einer translatorischen Bewegung der Hubstange in eine Drehbewegung für die Blendenwelle, wobei die beiden Endstellungen und die Nullstellung des Aktors jeweils eine Drehstellung der Blendenwelle ergeben.

Description

Die Erfindung betrifft Projektionsmodul für einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer Blendenwelle, die um eine quer zur optischen Achse und horizontal verlaufende Drehachse in mehrere Drehstellungen verstellbar ist und in jeder Drehstellung eine Hell-Dunkel-Grenze einer Lichtfigur erzeugt, mit einem mit der Blendenwelle gekoppelten elektrischen Aktor und mit einer zwischen Blendenwelle und Aktor angeordneten Getriebeeinrichtung.

Ein solcher Projektionsscheinwerfer ist aus der DE-A-43 35 286 bekannt. Der Projektionsscheinwerfer weist einen elliptischen Reflektor auf, in dessen inneren Brennort eine Lichtquelle angeordnet ist. Als Lichtquelle kann eine Glühlampe oder eine Gasentladungslampe dienen. In den Strahlengang des Reflektors ist eine das Licht sammelnde Linse angeordnet. Zwischen der Linse und der Lichtquelle ist eine Blendenwelle angeordnet, deren Drehachse quer zur optischen Achse und horizontal verläuft. Die Blendenwelle und ein mit dieser gekoppelter elektrischer Aktor ist an einem zwischen dem Reflektor und der Linse angeordneten Gestell gehaltert. Als elektrischer Aktor dient ein Schrittmotor der zur Ansteuerung mit einer kostenintensiven elektronischen Steuereinrichtung gekoppelt seine muss.

Durch den elektrischen Aktor ist die Blendenwelle in mehrere Drehstellungen drehbar. In jeder Drehstellung bildet die Blendenwelle in ihrem oberen Bereich eine Brennlinie, welche eine Hell-Dunkel-Grenze einer Lichtfigur erzeugt. Die Blendenwelle kann eine Mantelfläche aufweisen, die zylindrisch ausgebildet ist oder eine Freiformfläche ist, deren in jeder Drehstellung oben liegende Linie eine aktive Brennlinie ist. Die Blendenwelle kann auch radial nach außen abstehende plattenförmige Blendenabschnitte aufweisen (siehe DE-C-43 18 315). Der vordere Rand der Blendenabschnitte bildet die Brennlinie. Mit den Blendenwellen kann beispielsweise asymmetrisches und symmetrisches Abblendlicht und Fernlicht erzeugt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das bekannte Projektionsmodul so zu verbessern, dass zur Verstellung der Blendenwelle in ihre Drehstellungen eine kostengünstige Ansteuerung für den elektrischen Aktor möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass als elektrischer Aktor ein Hubmagnet mit zwei Spulen und einer Hubstange dient, die je nach Erregung der Spulen in einer von zwei Endstellungen und bei unbestromten Spulen durch eine Rückstellvorrichtung in einer Nullstellung gehalten ist, und die Getriebeeinrichtung zur Umwandlung einer translatorischen Bewegung der Hubstange in eine Drehbewegung für die Blendenwelle dient, wobei die beiden Endstellungen und die Nullstellung des Aktors jeweils eine Drehstellung der Blendenwelle bewirken. Dadurch können zur Ansteuerung des Aktors weiterhin die am Armaturenbrett angebrachten bekannten Schalter verwendet werden, wenn durch das Projektionsmodul das asymmetrische Abblendlicht, das symmetrische Nebellicht und Fernlicht erzeugbar sind. Es kann auch ein drei Schaltstellungen aufweisender Schalter verwendet werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Aktor ein Doppelhubmagnet mit zwei Endstellungen und einer Mittelstellung ist und die Rückstellvorrichtung von zwei Schraubenfedern gebildet sind, zwischen denen der Anker des Aktors eingespannt ist, wobei der Anker zwischen den beiden Spulen in seine beiden Endstellungen und seine als die Nullstellung definierte Mittelstellung bewegbar ist. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Getriebeeinrichtung zur Umwandlung der translatorischen Bewegung in eine Drehbewegung eine mit einer Mutter zusammenwirkende Spindel aufweist. Der elektrische Aktor und die Getriebeeinrichtung werden als serienmäßig hergestellte Bauteile vertrieben.

Der elektrische Aktor und die Getriebeeinrichtung sind platzsparend an dem Projektionsmodul befestigt, wenn der Aktor und die Rückstellvorrichtung an einer Blende gehaltert sind, die den unterhalb der Wellenblende angeordneten Bereich der Lichtaustrittsfläche eines Reflektors des Projektionsmoduls abdeckt, wobei die Längsachse der Hubstange parallel zur Drehachse der Blendenwelle verläuft und zwischen der Getriebeeinrichtung und der Blendenwelle ein Zahnradgetriebe angeordnet ist. Die den Aktor und die Getriebeeinrichtung halternde Blende ist stabil mit dem vorderen Rand des Reflektors verbindbar und dient zur Abschirmung der sonst den Gegenverkehr blendenden Lichtstrahlen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht ist.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 in einem vertikalen Längsschnitt einen Fahrzeugscheinwerfer mit einem Projektionsmodul, welches eine Blendenwelle aufweist, die über eine Getriebeeinrichtung mit einem elektrischen Aktor gekoppelt ist,

Fig. 2 in einer Ansicht einen Reflektor des Projektionsmoduls in Fig. 1 mit der Blendenwelle, dem elektrischen Aktor und der Getriebeeinrichtung und

Fig. 3 in einem mittleren Längschnitt den elektrischen Aktor.

Der Fahrzeugscheinwerfer weist ein topfförmiges Scheinwerfergehäuse 19 und eine die vordere Öffnung des Scheinwerfergehäuses 19 abdeckende lichtdurchlässige Abschlussscheibe 20 auf. Im Inneren des Scheinwerfergehäuses 19 ist ein Projektionsmodul angeordnet, welches um eine nicht dargestellte horizontale und vertikale Achse schwenkbar ist. Im Inneren Brennort eines elliptischen Reflektors 16 des Projektionsmoduls ist eine Lichtquelle 21 angeordnet. Als Lichtquelle 21 dient eine Glühlampe oder eine Gasentladungslampe, die in eine in den Scheitelbereich des Reflektors 16 eingebrachten Öffnung 22 eingesetzt ist. In die von dem Reflektor 16 reflektierten Lichtstrahlen ist eine das Licht sammelnde Linse 23 angeordnet. Die Linse 23 ist in einen Linsenhalter 24 eingesetzt, der mit dem vorderen umlaufenden Rand des Reflektors 16 starr verbunden ist. Eine plattenförmige Blende 15 ist ebenfalls an dem vorderen Rand des Reflektors 16 befestigt. Die plattenförmige Blende 15 verläuft mit ihrer Hauptausdehnung quer zur rer Hauptausdehnung quer zur optischen Achse 2 und vertikal. Die Blende 15 trägt an ihrem oberen Rand eine Blendenwelle 1, die mit ihrer Drehachse 3 quer zur optischen Achse 2 und horizontal verläuft. Die Blende 15 schirmt die von dem Reflektor 16 reflektierten Lichtstrahlen ab, die zu dem unterhalb der Blendenwelle 1 angeordneten Abschnitt der Lichtaustrittsfläche des Reflektors 16 hin gerichtet sind. Die Blende 15 trägt auf der zur Linse 23 hin liegenden Seite den elektrischen Aktor 4 und die Getriebeeinrichtung 5. Als elektrischer Aktor 4 dient ein Doppelhubmagnet, der aus aus zwei Magnetsystemen und einer integrierten Rückstellvorrichtung 10 besteht. Zwischen zwei Spulen 6 des Aktors 4 ist ein Anker 12 angeordnet, der mit einer zentral durch eine Spule 6 nach außen hin sich erstreckenden Hubstange 7 verbunden ist. Die Hubbewegung des Ankers 12 bzw. der Hubstange 7 erfolgt durch elektromagnetische Krafteinwirkung ausgehend von einer Nullstellung 11 in eine von zwei entgegengesetzten Richtungen. Durch die Erregung der jeweiligen Spule 6 ist der Anker 12 in die gewünschte Arbeitsrichtung in eine seiner beiden Endstellungen 8 bzw. 9 translatorisch bewegbar. Die Rückstellvorrichtung 10 besteht aus zwei Schraubenfedern, die jeweils von einer Spule 6 umgeben sind und unter Vorspannung an dem Anker 12 anliegen. Bei unbestromten Spulen 6 ist der Anker 12 durch die Schraubenfedern in der Nulllage 11 gehalten, welche eine Mittelstellung zwischen den beiden Spulen 6 ist. Der Aktor 4 ist über eine elektrische Verbindungsleitung 25 mit einem nicht dargestellten drei Schaltstellungen aufweisenden Schalter verbunden. Der Schalter ist am Armaturenbrett im Innenraum des Fahrzeugs angebracht und von Hand leicht und schnell bedienbar. Die Längsachse 17 der Hubstange 7 des Aktors 4 verläuft parallel zur Drehachse 3 der Blendenwelle 1 und ist mit einer an der Blende 15 befestigten Getriebeeinrichtung 5 gekoppelt. Die Getriebeeinrichtung 5 weist zur Umwandlung der translatorischen Bewegung der Hubstange 7 in eine Drehbewegung eine Spindel 14 und eine Mutter 13 auf. Die von der Getriebeeinrichtung 5 erzeugt Drehbewegung wird über ein Zahnradgetriebe 18 auf die Blendenwelle 1 übertragen.

In der Nullstellung 11 des Aktors 4 weist die Blendenwelle 1 eine Drehstellung auf, in der die Blendenwelle 1 ein asymmetrisches Abblendlicht erzeugt, während die Blendenwelle 1 in der einen Endstellung 8 ein symmetrisches Abblendlicht und in der anderen Endstellung 9 ein Fernlicht erzeugt. Bezugszeichenliste 1 Blendenwelle
2 optische Achse
3 Drehachse
4 Aktor
5 Getriebeeinrichtung
6 Spulen
7 Hubstange
8 Endstellung
9 Endstellung
10 Rückstellvorrichtung
11 Nullstellung
12 Anker
12 Mutter
14 Spindel
15 Blende
16 Reflektor
17 Längsachse
18 Zahnradgetriebe
19 Scheinwerfergehäuse
20 Abschlussscheibe
21 Lichtquelle
22 Öffnung
22 Linse
24 Linsenhalter
25 Verbindungsleitung

Claims

1. Projektionsmodul für einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer Blendenwelle (1), die um eine quer zur optischen Achse (2) und horizontal verlaufende Drehachse (3) in mehrere Drehstellungen verstellbar ist und in jeder Drehstellung eine Hell-Dunkel-Grenze einer Lichtfigur erzeugt, mit einem mit der Blendenwelle (1) gekoppelten elektrischen Aktor (4) und mit einer zwischen Blendenwelle (1) und Aktor (4) angeordneten Getriebeeinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass als elektrischer Aktor (4) ein Hubmagnet mit zwei Spulen (6) und einer Hubstange (7) dient, die je nach Erregung der Spulen (6) in einer von zwei Endstellungen (8 und 9) und bei unbestromten Spulen (6) durch eine Rückstellvorrichtung (10) in einer Nullstellung (11) gehalten ist, und die Getriebeeinrichtung (5) zur Umwandlung einer translatorischen Bewegung der Hubstange (7) in eine Drehbewegung für die Blendenwelle (1) dient, wobei die beiden Endstellungen (8 und 9) und die Nullstellung (11) des Aktors (4) jeweils eine Drehstellung der Blendenwelle (1) bewirken.

2. Projektionsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (4) ein Doppelhubmagnet ist, dessen Nullstellung (11) eine Mittelstellung eines Ankers (12) zwischen seinen zwei Endstellungen (8 und 9) ist.

3. Projektionsmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellvorrichtung (10) von zwei Schraubenfedern gebildet ist, zwischen denen der Anker (12) des Aktors (4) eingespannt ist, wobei der Anker (12) zwischen den beiden Spulen (6) seine beiden Endstellungen (8 und 9) und seine als Nullstellung (11) definierte Mittelstellung aufweist.

4. Projektionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (5) zur Umwandlung der translatorischen Bewegung in eine Drehbewegung eine mit einer Mutter (13) zusammenwirkende Spindel (14) aufweist.

5. Projektionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (4), die Rückstellvorrichtung (10) und die Getriebeeinrichtung (5) an einer Blende (15) gehaltert sind, die den unterhalb der Wellenblende (1) angeordneten Bereich der Lichtaustrittsfläche eines Reflektors (16) des Projektionsmoduls abdeckt.

6. Projektionsmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (17) der Hubstange (7) parallel zur Drehachse (3) der Blendenwelle (1) verläuft.

7. Projektionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Getriebeeinrichtung (5) und der Blendenwelle (1) ein Zahnradgetriebe (18) angeordnet ist.

8. Projektionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenwelle drei Drehstellungen aufweist, in denen die Blendenwelle Fernlicht, symmetrisches Abblendlicht und asymmetrisches Abblendlicht erzeugt.

9. Projektionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung des Aktors (4) ein oder mehrere Schalter im Fahrzeuginnenraum dienen.