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Die Erfindung der vorliegenden Patentanmeldung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer, in dem eine Leuchteinheit zum Vorsehen einer nach vorne gerichteten Strahlbeleuchtung in einem vorbestimmten Lichtverteilungsmuster innerhalb eines Leuchtenkörpers untergebracht ist.
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Es ist ein Scheinwerfer des Typs bekannt, in dem die Leuchteinheit im Leuchtenkörper untergebracht ist. Die japanische Patentveröffentlichung
JP H01197901 A gibt eine Technik für eine Nebelleuchte an, in der ein bewegbarer Reflexionsspiegel der Leuchteinheit horizontal in Übereinstimmung mit dem Lenkwinkel geschwenkt wird, um dadurch ein Lichtverteilungsmuster horizontal zu verschieben. Wenn die Technik auf einen Fahrzeugscheinwerfer angewendet wird, kann die Sichtbarkeit der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug verbessert werden, wenn das Fahrzeug eine Kurve nach rechts oder links fährt.
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Die Technik, die lediglich ein Schwenken des bewegbaren Reflexionsspiegels, d. h. einer der Komponenten der Leuchteinheit in horizontalen Richtungen vorsieht, beleuchtet die Szene vor dem Fahrzeug in der Kurvenrichtung des Fahrzeugs nur mit einer unzureichenden Lichtmenge. Wenn das Fahrzeug über eine kurvige Straße mit einem kleinen Kurvenradius fährt oder an einer Kreuzung abbiegt, muss der bewegbare Reflexionsspiegel stark in den horizontalen Richtungen bewegt werden. Wenn er stark bewegt wird, wird jedoch das Lichtverteilungsmuster stark verformt. In diesem Zustand ist es schwer für den Strahl, die Szene in einem Lichtverteilungsmuster zu beleuchten, das aktuellen und ständig variierenden Fahrzeugfahrtbedingungen entspricht.
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Weiterhin reicht die Technik, die lediglich das Lichtverteilungsmuster in den horizontalen Richtungen verschiebt, nicht aus, um eine Strahlbeleuchtung mit einem Lichtverteilungsmuster sicherzustellen, das aktuellen und ständig variierenden Fahrzeugfahrtbedingungen entspricht. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ niedrig ist, liegt der Beobachtungspunkt eines Fahrers in einem Bereich relativ kurzer Entfernung auf der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist, verschiebt sich der Beobachtungspunkt des Fahrers graduell zu einem entfernteren Punkt. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, den Beleuchtungspunkt des Lichtverteilungsmusters der Verschiebung des Beobachtungspunktes entsprechend vertikal zu verschieben. Die Technik, die lediglich das Lichtverteilungsmuster in den horizontalen Richtungen verschiebt, kann jedoch eine derartige Anforderung nicht erfüllen.
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Die
DE 19802023 A1 beschreibt ein Beleuchtungssystem mit Scheinwerfern für ein Nahlichtbündel des Typs Abblendlicht und ein komplementäres Kurvenlichtbündel. Im Einzelnen weist der beschriebene Scheinwerfer ein Gehäuse auf, in welchem ein Abblendlichtscheinwerfer und ein komplementärer Scheinwerfer angeordnet sind, der sowohl die Kurvenbeleuchtung als auch die Nebelscheinwerferfunktion übernimmt. Das heißt, eine verbesserte Kurvenausleuchtung erfolgt durch einen situationsabhängig zusätzlich mitleuchtenden Nebelscheinwerfer. Der Reflektor des komplementären Kurvenscheinwerfers ist elliptisch ausgeführt und im Verhältnis zu einer Achse A des Gehäuses schwenkbar gelagert.
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Aus der
DE 19810480 A1 ist ein Scheinwerfer für ein Fahrzeug bekannt mit einem Gehäuse und einem Reflektor, der in einem Reflektorträger bzw. Gehäuse gehalten wird. Der Reflektorträger ist so angeordnet, dass er um eine horizontale und eine vertikale Achse relativ zu dem Gehäuse verschwenkbar ist. Über die horizontale und vertikale Verstellung soll hierbei eine angepasste Ausleuchtung der Fahrbahn erfolgen.
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Ferner zeigt die
DE 10021040 A1 , bei welcher es sich um einen nachveröffentlichten Stand der Technik handelt, einen Fahrzeugscheinwerfer, mit einem Rahmenglied, wobei das Rahmenglied in dem eigentlichen Leuchtkörper angeordnet ist und eher eine Halteplatte als ein Rahmenelement bildet.
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Schließlich beschreibt die
DE 10033960 A1 einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Lichtquelle, einem Elllipsoidreflektor, dessen erster Brennpunkt in der Nähe der Lichtquelle liegt, einer Sammellinse mit einer Brennebene in der Nähe eines zweiten Brennpunktes des Reflektors und einer zwischen Reflektor und Linse vorgesehenen beweglichen Blende mit einer Kante, die ein erstes Profil einer Hell-Dunkel-Grenze für das ausgesandte Lichtbündel bildet.
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Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahrzeugscheinwerfer des Typs anzugeben, in dem eine Leuchteinheit zum Vorsehen einer nach vorne gerichteten Strahlbeleuchtung mit einem vorbestimmten Lichtverteilungsmuster innerhalb eines Leuchtenkörpers untergebracht ist, wobei der Scheinwerfer eine Strahlbeleuchtung mit einem Lichtverteilungsmuster vorsieht, das aktuellen und ständig variierenden Fahrzeugfahrtbedingungen entspricht.
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Die vorliegende Erfindung löst die genannte Aufgabe, indem sie eine neuartige und einzigartige technische Idee in einer Haltestruktur für die Leuchteinheit einführt.
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Bei einem Scheinwerfer, in dem eine Leuchteinheit zum Vorsehen einer nach vorne gerichteten Strahlbeleuchtung mit einem vorbestimmten Lichtverteilungsmuster in einem Leuchtenkörper untergebracht ist, wird die technische Idee der vorliegenden Erfindung derart implementiert, dass ein Rahmenglied schwenkbar am Leuchtenkörper in vertikaler oder horizontaler Richtung gehalten wird, wobei das Rahmenglied einen zylindrischen Teil, welcher die Leuchteinheit umgibt und einen Flanschteil, welcher sich von dem zylindrischen Teil radial nach außen erstreckt umfasst und wobei die Leuchteinheit schwenkbar an dem Rahmenglied in horizontaler oder vertikaler Richtung gehalten wird, und wobei eine Steuereinheit die Kreisbewegung des Rahmengliedes und der Leuchteinheit in Übereinstimmung mit den Fahrzeugfahrtbedingungen steuert.
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Der Begriff „Leuchteinheit” ist hier nicht auf eine spezifische Form beschränkt. Insbesondere kann die Leuchteinheit eine Leuchteinheit des Projektortyps sein, die umfasst: eine Lichtquelle auf einer optischen Achse, die sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, einen Reflektor zum Reflektieren der von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen nach vorne und zu der optischen Achse, eine Projektionslinse, die vor dem Reflektor angeordnet ist, und eine Blende zum Unterbrechen eines Teils des vom Reflektor reflektierten Lichts, wobei die Blende zwischen der Projektionslinse und dem Reflektor angeordnet ist. Weiterhin kann die Leuchteinheit eine parabolische Leuchteinheit sein, die umfasst: eine Lichtquelle auf einer optischen Achse, die sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, und einen Reflektor mit einer Oberfläche, die eine parabolische Drehoberfläche mit einer zentralen Achse, die auf der optischen Achse liegt, und einem Brennpunkt an oder in der Nähe der Position der Lichtquelle ist.
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In dem Aufbau der „Leuchteinheit”, kann ein Lichtverteilungsmuster geändert werden, indem die Lichtquelle beispielsweise mit der Bewegung der beweglichen Blende ein- bzw. ausgeschaltet wird oder indem ein Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster zu einem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster bzw. umgekehrt geschaltet wird. Das Lichtverteilungsmuster kann jedoch auch fix sein.
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Die Lichtquelle der „Leuchteinheit” kann ein Emissionsbereich einer Entladungslampe, ein Faden einer Glühlampe wie etwa einer Halogenlampe oder ähnliches sein.
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Das „Rahmenglied” kann eine beliebige Form annehmen, wenn es die Leuchteinheit in einer vertikal oder horizontal schwenkbaren Weise hält, während das Rahmenglied am Leuchtenkörper in einer horizontal oder vertikal schwenkbaren Weise gehalten wird.
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Die „Fahrzeugfahrtbedingungen” umfassen verschiedene Zustandsgrößen und externe Informationen zur Fahrt des Fahrzeugs wie etwa die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Lenkwinkel, die Fahrzeughaltung, den Abstand zum voraus- oder hinterherfahrenden Fahrzeug, das Wetter und Navigationsinformationen.
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Wie oben beschrieben, ist der Fahrzeugscheinwerfer der Erfindung der vorliegenden Patentanmeldung dadurch gekennzeichnet, dass die technische Idee der vorliegenden Erfindung derart implementiert ist, dass ein Rahmenglied vertikal oder horizontal schwenkbar an dem Leuchtenkörper gehalten wird, dass eine Leuchteneinheit horizontal oder vertikal schwenkbar an dem Rahmenglied gehalten wird, und dass eine Steuereinheit die Kreisbewegung des Rahmengliedes und der Leuchteinheit in Übereinstimmung mit den Fahrzeugfahrtbedingungen steuert. Der von der Leuchteinheit emittierte Lichtstrahl kann horizontal und vertikal in Übereinstimmung mit Fahrzeugfahrtbedingungen gerichtet werden. Dementsprechend beleuchtet der Strahl die Szene mit einem Lichtverteilungsmuster, das aktuellen und ständig variierenden Fahrzeugfahrtbedingungen entspricht.
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In einem Scheinwerfer, in dem eine Leuchteinheit zum Vorsehen einer nach vorne gerichteten Strahlbeleuchtung mit einem vorbestimmten Lichtverteilungsmuster untergebracht ist, beleuchtet der Strahl die Szene mit einem Lichtverteilungsmuster, das den aktuellen und ständig variierenden Fahrzeugfahrtbedingungen entspricht. Dementsprechend wird die Sichtbarkeit der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug verbessert.
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In dem wie oben beschrieben aufgebauten Scheinwerfer kann ein Einheitsschwenkmechanismus zum Schwenken der Leuchteinheit an dem Rahmenglied gehalten werden. Deshalb kann der Einheitsschwenkmechanismus gemeinsam mit der Leuchteinheit und dem Rahmenglied gehandhabt werden. Diese können einfach in den Leuchtenkörper eingebaut werden.
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Weiterhin wird bei dem wie oben beschrieben aufgebauten Scheinwerfer die Leuchteinheit an dem Rahmenglied derart gehalten, dass sie um die vertikale Achsenlinie, die durch die optische Achse des Rahmengliedes verläuft, geschwenkt werden kann. Dementsprechend kann die Kreisbewegung des Rahmengliedes exakt und einfach kontrolliert werden. Weiterhin kann ein durch die Schwenkpositionen des Rahmengliedes eingenommener Raum minimiert werden. Dadurch wird der Hauptkörper des Scheinwerfers kompakt gemacht.
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1 ist ein Diagramm, das die Gesamtanordnung eines Fahrzeugscheinwerfers zeigt, das eine Ausführungsform der Erfindung ist,
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2 ist eine seitliche Schnittansicht, die einen Hauptkörper eines Fahrzeugscheinwerfers zeigt,
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3 ist eine seitliche Schnittansicht, die eine Leuchteinheit des Scheinwerfer-Hauptkörpers zusammen mit einem Rahmenglied zeigt,
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4 ist eine Längsschnittansicht, welche die Leuchteinheit zusammen mit dem Rahmenglied von oben zeigt,
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5 ist eine Vorderansicht, welche die Leuchteinheit zusammen mit einem Rahmenglied zeigt,
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6 ist ein Diagramm, das perspektivisch ein Lichtverteilungsmuster eines vom Schweinwerfer-Hauptkörper nach vorne emittierten Strahls zeigt, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt,
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7 ist ein Diagramm, das perspektivisch ein Lichtverteilungsmuster eines vom Schweinwerfer-Hauptkörper nach vorne emittierten Strahls zeigt, wenn das Fahrzeug in einer Kurve nach links fährt,
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8 ist ein Diagramm, das perspektivisch ein Lichtverteilungsmuster eines vom Schweinwerfer-Hauptkörper nach vorne emittierten Strahls zeigt, wenn das Fahrzeug in einer Kurve nach rechts fährt,
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9 ist ein Diagramm, das perspektivisch eine Variation des Lichtverteilungsmusters eines vom Schweinwerfer-Hauptkörper nach vorne emittierten Strahls zeigt, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, wobei die Variation des Musters in Übereinstimmung mit einer unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen wird,
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10 ist ein Diagramm, das perspektivisch ein Lichtverteilungsmuster eines vom Schweinwerfer-Hauptkörper nach vorne emittierten Strahls zeigt, wenn das mit hoher Geschwindigkeit fahrende Fahrzeug in einer Kurve nach rechts oder links fährt, und
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11 ist eine seitliche Schnittansicht, die einen Hauptkörper einer Modifikation des in 11 gezeigten Fahrzeugscheinwerfers zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Im Folgenden wird die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist ein Diagramm, das eine Gesamtanordnung eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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Wie gezeigt, umfasst der durch das Bezugszeichen 100 angegebene Fahrzeugscheinwerfer einen Hauptkörper 10, eine Blendenantriebsschaltung 102, eine Einheitsantriebsschaltung 104, eine Rahmenantriebsschaltung 106 und eine Steuereinheit 108.
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In dem Scheinwerfer 100 werden von einem Strahlwahlschalter 110, einem Lenkwinkelsensor 112, einem Leuchtenkörper 14 und einem Fahrzeughöhensensor 116 erhaltene Feststellungssignale in die Steuereinheit 108 eingegeben. In Reaktion auf die Signale steuert die Steuereinheit 108 die Strahlbeleuchtung durch den Hauptkörper 10 in Übereinstimmung mit Fahrzeugfahrtbedingungen.
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Der Strahlwahlschalter 110 ist vorgesehen, um zwischen einem Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster und einem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster zu wählen. Der Fahrzeughöhensensor 116 umfasst einen Verschiebungssensor, der auf jedem der Aufhängungsmechanismen der vorderen und hinteren Räder befestigt ist.
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Der Scheinwerfer-Hauptkörper 10 ist derart aufgebaut, dass eine Leuchteinheit 20 in einer Leuchtenkammer untergebracht ist, die durch einen einfachen oder transparenten Deckel 12 und einen Leuchtenkörper 14 definiert wird, und die Leuchteinheit 20 wird durch den Leuchtenkörper 14 mithilfe eines Rahmengliedes 50 gehalten. Die Leuchteinheit 20 wird derart gehalten, dass sie um eine vertikale Achsenlinie Av in der horizontalen Richtung geschwenkt werden kann. Das Rahmenglied 50 kann vertikal um eine horizontale Achsenlinie Ah mit Bezug auf den Leuchtenkörper 14 in vertikalen Richtungen geschwenkt werden.
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2 ist eine seitliche Schnittansicht, die einen Hauptkörper 10 eines Fahrzeugscheinwerfers zeigt. 3, 4 und 5 sind jeweils eine Seitenansicht, eine Längsschnittansicht (in horizontaler Perspektive) und eine Vorderansicht, die einen Aufbau einschließlich der Leuchteinheit 20 und des Rahmengliedes 50 zeigen.
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Das Rahmenglied 50 umfasst einen zylindrischen Teil 50A, der die Leuchteinheit 20 umgibt und von vorne gesehen rechteckig ist, sowie einen Flanschteil 50B, der sich radial vom gesamten Umfang des hinteren Endes des zylindrischen Teils 50A nach außen erstreckt. Ein sich nach hinten erstreckender Seitenwandteil 50Ba ist am rechten Seitenteil (linken Teil in 5) des Flanschteils 50B des Rahmengliedes 50 vorgesehen. Ein rechter unterer Teil 50Bb des Flanschteils 50B kann über eine bestimmte Strecke nach hinten verschoben werden.
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Ein Einheit-Schwenkmechanismus 70 zum Schwenken der Leuchteinheit 20 in horizontalen Richtungen ist auf dem Seitenwandteil 50Ba des Rahmengliedes 50 befestigt.
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Zielmuttern 52 sind jeweils an linken und rechten oberen Endteilen des Flanschteils 502 des Rahmengliedes 50 befestigt. Zielschrauben 54, die drehbar am Leuchtenkörper 14 gehalten werden, sind jeweils in die Zielmuttern 52 geschraubt. Die horizontale Achsenlinie Ah umfasst eine gerade Linie, die sich horizontal erstreckt und die beiden Schraubpunkte miteinander verbindet. Ein Rahmenschwenkmechanismus 80 zum Schwenken des Rahmengliedes 50 in vertikalen Richtungen ist mit dem rechten unteren Teil 50Bb des Flanschteiles 50B verbunden.
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In dem Scheinwerfer-Hauptkörper 10 wird eine anfängliche Einstellung einer optischen Achse Ax der Leuchteinheit 20 durchgeführt (Zieleinstellung zum Ausrichten der optischen Achse Ax mit der Längsrichtung des Fahrzeugs), indem die Zielschrauben 54 entsprechend gedreht werden.
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Die Leuchteinheit 20 ist vom Projektortyp und besteht aus einer Entladungslampe 22, einem Reflektor 24, einem Halter 26, einer Projektionslinse 28, einem Haltering 30, einer Blende 32 und einem Blendenantriebsmechanismus 34.
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Die Entladungslampe 22 ist ein Metall-Halogen-Leuchtmittel und ist derart auf dem Reflektor 24 befestigt, dass ein Entladungslampenbereich 22a (Lichtquelle) des Leuchtmittels auf der optischen Achse Ax liegt.
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Der Reflektor 24 weist eine Reflexionsoberfläche 24a auf, die eine elliptische sphärische Oberfläche ist, deren Mittelachse mit der optischen Achse Ax ausgerichtet ist. Die Reflexionsoberfläche 24a weist einen elliptischen Querschnitt auf, wobei ihre Exzentrizität von dem vertikalen Querschnitt zu dem horizontalen Querschnitt graduell zunimmt. Ein rückseitiger Scheitel der Ellipse jedes Querschnitts ist an einer fixen Position für die Querschnitte festgelegt. Der Entladungsleuchtmittelteil 22a ist an einem ersten Brennpunkt F1 der Ellipse positioniert, die den vertikalen Querschnitt der Reflexionsoberfläche 24a bildet. Die Reflexionsoberfläche 24a reflektiert von dem Entladungsleuchtmittelteil 22a emittierte Lichtstrahlen nach vorne und zu der optischen Achse Ax. Dabei bündelt die Reflexionsoberfläche die Lichtstrahlen im Wesentlichen zu einem zweiten Brennpunkt F2 der Ellipse im vertikalen Querschnitt auf der optischen Achse Ax.
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Der Halter 26 erstreckt sich zylindrisch von der vorderen Endöffnung des Reflektors 24 und wird fix am hinteren Endteil des Reflektors 24 gehalten. Der Halter 26 hält an seinem vorderen Ende fix die Projektionslinse 28 mithilfe des Halterings 30. Ein vorstehender Teil 26a steht von dem unteren Ende des Halters 26 nach unten vor.
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Die Projektionslinse 28 ist eine plankonvexe Linse, deren rückseitige Oberfläche plan ist und deren vordere Oberfläche konvex ist. Die Projektionslinse 28 ist derart angeordnet, dass ihr Brennpunkt auf der Rückseite mit dem zweiten Brennpunkt F2 der Reflexionsoberfläche 24a ausgerichtet ist. Die derart aufgebaute und angeordnete Projektionslinse 28 lässt von der Reflexionsoberfläche 24a des Reflektors 24 reflektierte Lichtstrahlen derart durch, dass die Lichtstrahlen auf die optische Achse Ax gebündelt werden.
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Die Blende 32 umfasst einen Blendenkörper 32A, der sich entlang einer vertikalen Oberfläche orthogonal zu der optischen Achse Ax erstreckt, einen zylindrischen Teil 32B, der sich von der peripheren Kante des Blendenkörpers 32A nach vorne erstreckt, und einen Klammerteil 32C, der sich vom unteren Ende des zylindrischen Teils 32B innerhalb des vorstehenden Teils 26a des Halters 26 nach unten erstreckt. Die Blende 32 ist schwenkbar in einem unteren Teil des Innenraums des Halters 26 vorgesehen. Die Blende 32 wird durch den Halter 26 gehalten und hält die Blende 32 mithilfe von Schwenkzapfen 36 an den vorderen und oberen Endteilen auf der rechten und linken Seite des zylindrischen Teils 32B. Bei diesem Aufbau kann die Blende zwischen einer Abblendlicht-Bildungsposition (durch die durchgezogene Linie von 3 angegeben) und einer Fernlicht-Bildungsposition (durch die zweigepunktete Linie in 3 angegeben) um eine horizontale Achsenlinie, welche die Zapfen 36 verbindet, geschwenkt werden.
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Wenn sich die Blende 32 in der Abblendlicht-Bildungsposition befindet, ist die obere Kante 32Aa des Blendenkörpers 32A derart angeordnet, dass sie sich durch den zweiten Brennpunkt F2 erstreckt. In dieser Position unterbricht die Blende einen Teil des von der Reflexionsoberfläche 24a reflektierten Lichtes, um ein nach oben gerichtetes Beleuchtungslicht aus der Leuchteinheit 20 zu beseitigen und ein Abblendlicht-Beleuchtungslicht vorzusehen, das mit Bezug auf die optische Achse Ax nach unten leuchtet (der Strahl wird in 3 durch eine durchgezogene Linie angegeben). Daraus resultiert, dass ein Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) mit einer nach links ausgerichteten Lichtverteilung und mit einer gestuften oder Z-fömigen Abschneidelinie CL wie in 6A gezeigt gebildet wird.
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Wenn sich die Blende 32 in der Fernlicht-Bildungsposition befindet, hebt die Blende 32 die Teilabschneidung des von der Reflexionsoberfläche 24a reflektierten Lichtes auf und lässt die nach oben gerichtete Beleuchtung von der Leuchteinheit 20 zu. Dadurch resultiert eine Fernlicht-Beleuchtung (die Strahlen werden in 3 durch eine durchgezogene Linie und eine zweigepunktete Linie angegeben). Und es wird ein Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) wie in 6B gezeigt gebildet.
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In dem Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) und in dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) ist jeweils ein durch HZ angegebener Bereich eine heiße Zone (Zone mit hoher Intensität). 6A und 6B zeigen jeweils perspektivisch Lichtverteilungsmuster, die auf einer virtuellen vertikalen Bildfläche 25 m vor der Leuchteinheit 20 durch die Strahlbeleuchtung der Leuchteinheit gebildet werden (diese Darstellungsanordnung gilt auch für die folgenden Zeichnungen).
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Der Blendenantriebsmechanismus 34 umfasst ein Solenoid 38 und eine Zugschraubenfeder 40 und schwenkt die Blende 32 zwischen der Abblendlicht-Bildungsposition und der Fernlicht-Bildungsposition, um einen Abblendlichtstrahl oder einen Fernlichtstrahl zu wählen. Das Solenoid 38 ist in einem Solenoidhalteteil 24b eingesetzt und dort fixiert, wobei der Solenoidhalteteil 24b in einem unteren Bereich des Reflektors 24 derart ausgebildet ist, dass sich ein Kolben (ein beweglicher Eisenkern) 38a desselben parallel zu der optischen Achse Ax erstreckt. Das sphärische Vorderende des Kolbens 38a berührt einen Klammerteil 32C der Blende 32. Ein Ende der Zugschraubenfeder 40 ist am Klammerteil 32C der Blende 32 befestigt. Das andere Ende der Zugschraubenfeder ist am Solenoidhalteteil 24 befestigt und drückt die Blende 32 konstant zu der Abblendlicht-Bildungsposition. Wenn der Strahlwahlschalter 110 betätigt wird, wird der Blendenantriebsmechanismus 34 durch eine Blendenantriebsschaltung 102 unter der Steuerung der Steuereinheit 108 gesteuert.
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In der Leuchteinheit 20 ist ein nach unten vorstehender Zapfen 26b auf dem vorstehenden Teil 26a des Halters 26 an einer Position auf einer vertikalen Achsenlinie Av vorgesehen. Der Zapfen 26b ist in den zylindrischen Teil 50A des Rahmengliedes 50 eingesetzt und wird von demselben mithilfe einer Manschette 56 und eines Abstandhalters 58 gehalten. Ein nach oben vorstehender Buckel (nicht gezeigt) ist am oberen Ende des Halters 26 an einer Position auf der vertikalen Achsenlinie Av vorgesehen. Der Buckel ist in den zylindrischen Teil 50A des Rahmengliedes 50 eingesetzt und wird von demselben mithilfe einer Manschette 60 und eines Abstandhalters 62 gehalten. Eine Schraube 64 ist an dem Buckel mit der Manschette 60 dazwischen befestigt.
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Der Einheit-Schwenkmechanismus 70 umfasst einen Motor 72, der an dem Seitenwandteil 50Ba des Rahmengliedes 50 befestigt ist, sowie einen Verbindungsmechanismus 74, der den Motor 72 mit der Leuchteinheit 20 verbindet. Der Verbindungsmechanismus 74 umfasst einen Schwenkhebel 76, der an einer Ausgangswelle 72a des Motors 72 befestigt ist, sowie eine Verbindung 78, die mittels eines Zapfens an einem Ende des Drehhebels 76 befestigt ist. In dem Einheit-Schwenkmechanismus 70 reagiert die Einheitantriebsschaltung 104 auf ein Steuersignal aus der Steuereinheit 108 für die Steuerung des Motors 72, wobei eine Antriebskraft des Motors über den Verbindungsmechanismus 74 auf die Leuchteinheit 20 übertragen wird. Die Leuchteinheit 20 wird um die vertikale Achsenlinie Av von einer Anfangseinstellungsposition (in der die optische Achse Ax mit der Längsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist) nach rechts oder links geschwenkt.
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Der Rahmenschwenkmechanismus 80 setzt sich aus einem Motor 82, der an der unteren Rückwand des Leuchtenkörpers 14 befestigt ist, und einer Rahmenverbindungshülse 84, die an dem Vorderende einer Ausgangswelle 82a des Motors 82 befestigt ist, zusammen. Die Rahmenverbindungshülse 84 ist mit dem rechten unteren Teil 50Bb des Flanschteils 50B des Rahmengliedes 50 verbunden. In dem Rahmenschwenkmechanismus 80 wird der Motor 82 durch die Rahmenantriebsschaltung 106 in Übereinstimmung mit einem aus der Steuereinheit 108 ausgegebenen Steuersignal gesteuert. Eine Antriebskraft des Motors wird über die Rahmenverbindungshülse 84 zu dem Rahmenglied 50 übertragen. Der Rahmenschwenkmechanismus 80 kann die Leuchteinheit 20 zusammen mit dem Rahmenglied 50 um die horizontale Achsenlinie Ah innerhalb eines rechteckigen Bereichs, der durch einen vorbestimmten Winkel von der Anfangseinstellung definiert wird, in den vertikalen Richtungen von der anfänglichen Einstellungsposition geschwenkt werden.
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Im Folgenden wird eine in dem Scheinwerfer 100 durchgeführte Steuerung der Strahlbeleuchtung beschrieben.
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Wie oben beschrieben steuert die Steuereinheit 108 in der vorliegenden Ausführungsform den Einheit-Schwenkmechanismus 70 und den Rahmenschwenkmechanismus 80, um eine Steuerung der Strahlbeleuchtung in Übereinstimmung mit Fahrzeugfahrtbedingungen vorzusehen.
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Wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, sieht der Scheinwerfer eine Strahlbeleuchtung mit Lichtverteilungsmustern wie in 6A und 6B gezeigt vor. Dabei fixieren der Einheit-Schwenkmechanismus 70 und der Rahmenschwenkmechanismus 80 die Leuchteinheit 20 an der Anfangseinstellungsposition. In Reaktion auf eine Betätigung des Strahlwahlschalters 110 bewegt der Blendenantriebsmechanismus 34 die Blende 32 zu der Abblendlicht-Bildungsposition oder der Fernlicht-Bildungsposition, sodass die Strahlbeleuchtung mit dem in 6A gezeigten Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) oder mit dem in 6B gezeigten Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) durchgeführt wird.
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Wenn während der Fahrt des Fahrzeugs eine Lenkoperation durchgeführt wird, wird die Strahlbeleuchtung mit einem Lichtverteilungsmuster wie in 7A, 7B, 8A oder 8B gezeigt durchgeführt.
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Insbesondere wenn das Lenkrad nach links gedreht wird, wird die Leuchteinheit 20 nach links geschwenkt, um das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) und das Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) wie in 7A und 7B gezeigt zu verschieben. Daraus resultiert, dass die Sichtbarkeit einer Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug verbessert wird, wenn das Fahrzeug eine Kurve nach links fährt. Um das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) und das Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) zu verschieben, reagiert die Steuereinheit 108 auf ein Feststellungssignal aus einem Lenkwinkelsensor 112, wobei die Einheitantriebsschaltung 104 den Einheit-Schwenkmechanismus 70 unter der Steuerung der Steuereinheit antreibt. Wenn der Krümmungsradius der Fahrstraße klein wird, werden das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) und das Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) vorzugsweise stark nach links verschoben, um die Sichtbarkeit der Straße vor dem Fahrzeug zu verbessern. Der Winkel für das Schwenken nach links der Leuchteinheit 20 wird größer gesetzt, wenn der Lenkwinkel größer ist.
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Wenn das Lenkrad nach rechts gedreht wird, wird die Leuchteinheit 20 nach rechts geschwenkt, um das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) und das Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) wie in 8A und 8B gezeigt nach rechts zu verschieben, wodurch die Sichtbarkeit der Straße vor dem Fahrzeug verbessert wird, wenn das Fahrzeug in einer Kurve nach rechts fährt. Auch wenn das Fahrzeug in einer Kurve nach links fährt, wird der Winkel des nach rechts erfolgenden Schwenkens der Leuchteinheit 20 größer, wenn der Lenkwinkel größer ist. Wenn das Lenkrad in einem Abblendlicht-Beleuchtungszustand nach rechts gedreht wird, wird die Leuchteinheit 20 nach rechts und ungefähr um 0,5 Grad nach oben geschwenkt. Dadurch wird das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) wie in 8A gezeigt um ungefähr 0,5 Grad nach oben verschoben. Die Verschiebung des Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) wird derart vorgenommen, dass die Steuereinheit 108 die Rahmenantriebsschaltung 106 in Übereinstimmung mit einem Feststellungssignal aus dem Lenkwinkelsensor 112 steuert, wobei die Rahmenantriebsschaltung 106 wiederum den Rahmenschwenkmechanismus 80 antreibt.
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Die rechte Hälfte der Abschneidelinie CL des Abblendlicht-Lichtverteilungsmusters P(L) wird von der linken Hälfe nach unten abgestuft. Wenn dementsprechend das Lenkrad nach rechts gedreht wird, wird das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) nach oben verschoben und wird die Abschneidelinie CL nach oben bewegt. Dadurch wird die Fernsicht auf die Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug verbessert, wenn das Fahrzeug in einer Kurve nach rechts fährt. Dabei ist weiterhin zu beachten, dass auch wenn die Abschneidelinie CL nach oben bewegt wird, die heiße Zone HZ des Abblendlicht-Lichtverteilungsmusters P(L) nicht auf die entgegengesetzte Fahrbahn gerichtet wird. Es besteht keine Gefahr, dass ein Fahrer eines entgegenkommenden Fahrzeugs geblendet wird.
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Der Grund, warum das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) nicht nach oben verschoben wird, wenn das Lenkrad nach links gedreht wird, ist folgender. In diesem Fall ist die linke Hälfte der Abschneidelinie CL von der rechten Hälfte nach oben gestuft. Deshalb kann eine Fernsicht der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug bei einer Kurvenfahrt nach links auch dann sichergestellt werden, wenn die Abschneidelinie CL nicht nach oben bewegt wird und das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) nach oben verschoben wird. Wenn die Abschneidelinie CL nach oben verschoben wird, tritt die heiße Zone HZ des Abblendlicht-Lichtverteilungsmusters P(L) zu einem großen Teil auf die Seite der entgegengesetzten Fahrbahn, so dass möglicherweise der Fahrer eines entgegenkommenden Fahrzeugs geblendet wird.
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In einer Situation, in der das Fahrzeug mit einer Abblend-Beleuchtung geradeaus fährt, wird die Strahlbeleuchtung bei einer niedrigen/mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit, die niedriger als eine vorbestimmte Geschwindigkeit (z. B. 60 km/h) ist, mit einem normalen Beleuchtungswinkel vorgesehen. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet, wird die Leuchteinheit 20 durch den Rahmenschwenkmechanismus 80 um ungefähr 0,5° nach oben geschwenkt. Dementsprechend wird bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit wie in 9B gezeigt das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) um ungefähr 0,5° nach oben verschoben. Auf diese Weise wird die Fernsicht der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug ausreichend erhöht, wodurch die Fahrsicherheit bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit erhöht wird. Bei der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit ist der Abstand des Fahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug allgemein groß. Auch wenn das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) etwas nach oben verschoben wird, besteht keine Gefahr, dass der Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeugs geblendet wird.
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In einer Situation, in der das Fahrzeug mit einer Abblendlicht-Beleuchtung geradeaus fährt und das Lenkrad gedreht wird, wird die Strahlbeleuchtung mit einem Lichtverteilungsmuster wie in 10A und 102 gezeigt vorgesehen.
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Wenn das Lenkrad nach links gedreht wird, wird die Leuchteinheit 20 wie in 10A gezeigt durch den Einheitsschwenkmechanismus 70 nach links geschwenkt und durch den Rahmenschwenkmechanismus 80 um ungefähr 0,5° nach oben geschwenkt, sodass das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) nach links und um ungefähr 0,5° nach oben verschoben wird. Daraus resultiert, dass die Fernsicht auf die Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit in einer Kurve nach links verbessert wird.
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Wenn das Lenkrad nach rechts gedreht wird, schwenkt der Rahmenschwenkmechanismus 80 wie in 10B gezeigt die Leuchteinheit 20 um 0,5° nach oben. In diesem Zustand schwenkt der Einheit-Schwenkmechanismus 70 die Leuchteinheit 20 nach rechts, sodass das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) nach rechts und um ungefähr 0,5° nach oben verschoben wird. Daraus resultiert, dass die Fernsicht auf die Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit in einer Kurve nach rechts verbessert wird.
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Der Scheinwerfer 100 dieser Ausführungsform weist weiterhin eine Funktion für die Ausgleichssteuerung des Scheinwerfer-Hauptkörpers 10 auf (Ausgleichssteuerung = Funktion zum Sicherstellen, dass der fixe Strahlbeleuchtungswinkel zu der Straßenoberfläche auch dann konstant bleibt, wenn das Fahrzeug gegenüber der Straßenoberfläche geneigt ist). Die Ausgleichssteuerung wird derart durchgeführt, dass die Steuereinheit 108 auf ein Feststellungssignal aus dem Fahrzeughöhensensor 116 reagiert und den Rahmenschwenkmechanismus 80 an treibt, damit die Leuchteinheit 20 zusammen mit dem Rahmenglied 50 in vertikalen Richtungen geschwenkt wird.
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Wie oben im Detail beschrieben, wird bei dem Scheinwerfer 100 der Ausführungsform das Rahmenglied 50 am Leuchtenkörper 14 in einer vertikal schwenkbaren Weise gehalten, während die Leuchteinheit 20 an dem Rahmenglied 50 in einer horizontal schwenkbaren Weise gehalten wird. Das Rahmenglied 50 und die Leuchteinheit 20 werden in Übereinstimmung mit Fahrzeugfahrtbedingungen geschwenkt. Der aus der Leuchteinheit 20 emittierte Lichtstrahl kann horizontal und vertikal mit Fahrzeugfahrtbedingungen gerichtet werden. Dementsprechend beleuchtet der Strahl die Szene mit einem Lichtverteilungsmuster, das aktuellen und ständig variierenden Fahrzeugfahrtbedingungen entspricht. Dadurch wird die Sichtbarkeit der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug verbessert.
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In der Ausführungsform wird eine Einheit des Projektortyps als Leuchteinheit 20 verwendet. Deshalb können die Leuchteinheit 20 und das Rahmenglied 50 kompakt aufgebaut werden. Dementsprechend ist die Freiheit für den Aufbau des Scheinwerfers 100 größer.
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Weiterhin wird in der Ausführungsform der Einheit-Schwenkmechanismus 70 zum Schwenken der Leuchteinheit 20 an dem Rahmenglied 50 gehalten. Dadurch kann der Einheit-Schwenkmechanismus 70 integral mit der Leuchteinheit 20 und dem Rahmenglied 50 gehandhabt werden. Diese können einfach in dem Leuchtenkörper 14 eingebaut werden.
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Weiterhin wird in der Ausführungsform die Leuchteinheit 20 an dem Rahmenglied 50 in einem Zustand gehalten, in dem sie um die vertikale Achsenlinie Av, die durch die optische Achse Ax des Rahmengliedes 50 verläuft, geschwenkt werden kann. Dementsprechend kann die Kreisbewegung des Rahmengliedes 50 exakt und einfach gesteuert werden. Weiterhin kann ein durch die Schwenkpositionen des Rahmengliedes 50 eingenommener Raum (die maximalen Schwenkpositionen des Rahmengliedes 50 werden durch zweigepunktete Linien wiedergegeben) minimiert werden. Dadurch wird der Scheinwerfer-Hauptkörper 10 kompakt gemacht.
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In der Ausführungsform wird das Rahmenglied 50 vertikal schwenkbar an dem Leuchtenkörper 14 gehalten und wird die Leuchteinheit 20 horizontal schwenkbar an dem Rahmenglied 50 gehalten. Alternativ hierzu kann das Rahmenglied 50 an dem Leuchtenkörper 14 in einer horizontal schwenkbaren Weise gehalten werden, während die Leuchteinheit 20 an dem Rahmenglied 50 in einer vertikal schwenkbaren Weise gehalten wird. Weiterhin können in dieser Alternative die oben erwähnten nützlichen Effekte erhalten werden, wenn das Rahmenglied 50 und die Leuchteinheit 20 in ihrer Kreisbewegung in Übereinstimmung mit den Fahrzeugfahrtbedingungen gesteuert werden.
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Weiterhin ist die Leuchteinheit 20 in der oben erwähnten Ausführungsform eine Leuchteinheit des Projektortyps, wobei ein Schalten zwischen einem Abblendlicht und einem Fernlicht mittels einer Kreisbewegung der Blende 32 durch den Blendenantriebsmechanismus 34 durchgeführt wird (es wurde ein Scheinwerfer mit zwei Leuchtmitteln beschrieben). Es sollte deutlich sein, dass die Erfindung auch auf andere Typen von Leuchteinheiten angewendet werden kann.
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Zum Beispiel kann die Erfindung auf eine parabolische Leuchteinheit 90 wie in 11 gezeigt angewendet werden.
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Die Leuchteinheit 90 umfasst ein Entladungsleuchtmittel 92, einen Reflektor 94 und eine Blende 96.
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Das Entladungsleuchtmittel 92 ist auf dem Reflektor 94 derart befestigt, dass ein Lichtemissionsbereicheiner Entladungslampe 92a (Lichtquelle) auf einer optischen Achse Ax liegt, die sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt.
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Die Reflexionsoberfläche 94a des Reflektors 94 ist mit einer Drehoberfläche ausgebildet, die eine parabolische Drehoberfläche mit einer Mittenachse ist, die auf der optischen Achse Ax entlang der Fahrzeuglängsachse liegt, während ein Brennpunkt an oder in der Nähe der Position des Lichtemissionsbereichs der Entladungslampe 92a liegt. Eine Vielzahl von Reflexionselementen 94s sind auf der Reflexionsoberfläche 94a ausgebildet. Durch Brechungs- und Beugungsoperationen dieser Reflexionselemente 94s sieht die Leuchteinheit eine Abblendlicht-Beleuchtung mit einem vorbestimmten Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster vor.
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Die Blende 96 deckt den Emissionsbereich 92a über einen vorbestimmten Bereich ab und unterbricht die Lichtstrahlen, die für die Strahlbeleuchtung mit einem Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster nicht benötigt werden.
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Die Leuchteinheit 90 weist einen derartigen Aufbau auf, dass die Blende 96 eine fixe Blende ist, wobei die Einheit eine Strahlbeleuchtung mit einem Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster vorsieht (nämlich mittels eines Aufbaus des Typs 2 eines Scheinwerfers mit vier Leuchtmitteln).
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Die derart aufgebaute Leuchteinheit kann Wirkungen erzielen, die mit denjenigen der zuvor beschriebenen Ausführungsform vergleichbar sind, wenn das Rahmenglied 50 an dem Leuchtenkörper 14 in einer vertikal schwenkbaren Weise gehalten wird und die Leuchteinheit 90 an dem Rahmenglied 50 in einer horizontal schwenkbaren Weise gehalten wird, wobei die Kreisbewegungen des Rahmenglieds 50 und der Leuchteinheit 90 in Übereinstimmung mit Fahrzeugfahrtbedingungen gesteuert werden. Bei einem derartigen Aufbau wird der aus der Leuchteinheit 90 emittierte Strahl vertikal und horizontal in seiner Richtung in Übereinstimmung mit Fahrzeugfahrtbedingungen variiert, sodass eine Strahlbeleuchtung mit einem Lichtverteilungsmuster vorgesehen wird, das aktuellen und ständig variierenden Fahrzeugfahrtbedingungen entspricht.
