DE10308988A1

DE10308988A1 - Scheinwerfer für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE10308988A1
Application number: DE2003108988
Authority: DE
Inventors: Michael Kohrs; Andreas Floer; Jaroslaw Schimon; Oliver Atizapan de Zaragoza Ernst
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2003-03-01
Filing date: 2003-03-01
Publication date: 2004-10-21

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Gehäuse und mit einem Lichtmodul, das mindestens in einer Schwenkebene verstellbar bezüglich des Gehäuses angeordnet ist, und dass zwischen dem Gehäuse und dem Lichtmodul ein Stützelement angeordnet ist, wobei das Stützelement als eine sich in Verbindungsrichtung erstreckende langgestreckte Stützfeder ausgebildet ist, die mindestens bereichsweise mit einem Ausgleichselement versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Gehäuse und mit einem Lichtmodul, das mindestens in einer Schwenkebene verstellbar bezüglich des Gehäuses angeordnet ist, und dass zwischen dem Gehäuse und dem Lichtmodul ein Stützelement angeordnet ist.

Aus der DE 32 10 993 C2 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, bei dem ein aus einem Reflektor und einer zentralen Lichtquelle gebildetes Lichtmodul an einem Festpunkt und an zwei beweglichen Punkten mit einem Gehäuse verbunden ist. Hierdurch ist eine Verstellung des Lichtmoduls in einer horizontalen und einer vertikalen Schwenkebene, beispielsweise zur Leuchtweitenregelung, gegeben. Zusätzlich ist das Lichtmodul über ein Stützelement mit dem Gehäuse verbunden, so dass einerseits Vibrationen des Lichtmoduls im Verhältnis zu dem Gehäuse vermieden werden und zum anderen eine Schwenkbewegung des Lichtmoduls gewährleistet ist. Das Stützelement ist als Zunge ausgebildet, die entweder an dem Lichtmodul oder an dem Gehäuse befestigt ist. Dadurch, dass die Zunge lediglich mittels einer Linienberührung an dem Gehäuse oder dem Lichtmodul anliegt, werden die Schwenkbewegungen des Lichtmoduls nur unwesentlich beeinträchtigt. Nachteilig an dem bekannten Scheinwerfer ist, dass das Stützelement eine geringe Baugröße aufweist und daher ein Rand des Lichtmoduls relativ nah an dem Gehäuse angeordnet sein muss.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Scheinwerfer für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass auch bei größeren Abständen von Randbereichen des Lichtmoduls zu einem Gehäuse zum einen unerwünschte Schwingungen des Lichtmoduls bezüglich des Gehäuses vermieden werden und zum anderen eine vorgegebene Schwenkbewegung des Lichtmoduls nicht beeinträchtigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement als eine sich in Verbindungsrichtung erstreckende langgestreckte Stützfeder ausgebildet ist, die mindestens bereichsweise mit einem Ausgleichselement versehen ist.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Kombination einer relativ langen Stützfeder und einem zusätzlichen Ausgleichselement eine abstützende Anbindung eines Lichtmoduls an ein Gehäuse eines Scheinwerfer ermöglicht wird, die weitgehend unabhängig von der Form des Gehäuses bzw. Lichtmoduls, insbesondere von dem Abstand eines Randes des Lichtmoduls zu dem Gehäuse, ist. Auf diese Weise kann die Geometrie des Gehäuses und des Lichtmoduls unabhängig von an sich durch ein Stützelement hervorgerufenen Einschränkungen gewählt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Stützfeder als relativ starre Längsfeder ausgebildet, während des Ausgleichselement eine geringere Steifigkeit aufweist als die Längsfeder. Das Ausgleichselement ist insbesondere relativ weich und flexibel ausgebildet, so dass es dem Stützelement das Gepräge eines halbstarren Bauteils verleiht. Vorteilhaft kann hierdurch insbesondere die Verstellfunktion des Lichtmoduls, nämlich die Leuchtweitenregelung und die Grundeinstellung des Lichtmoduls, aufrechterhalten werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung bewirkt das an einem Ende der Stützfeder angeordnete Ausgleichselement, dass das Lichtmodul spannungsarm an dem Gehäuse aufgehängt ist. Das Lichtmodul ist, obwohl es an einem vierten Befestigungspunkt abgestützt ist, nicht statisch überbestimmt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Stützfeder an einem solchen Anbringungsort positioniert, der in der Nähe oder am Schwerpunkt des Lichtmoduls liegt. Hierdurch können Taumelbewegung bei der Vibrationsbelastung wirksam ausgeschlossen werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Stützfeder bzw. ein mit dem Ausgleichselement versehenes Ende der Stützfeder in einem solchen Bereich angeordnet, in dem die Relativbewegung des Lichtmoduls zu dem Gehäuse bei einer Verstellung des Lichtmoduls am geringsten ist. Hierdurch lässt sich die Beanspruchung des Federsystems begrenzen, dass heißt das Federsystem ist relativ unempfindlich gegenüber Verstellung des Lichtmoduls, beispielsweise bei der Grundeinstellung oder der Leuchtweitenregulierung.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Federkraft der Stützfeder auf die Dauerbelastbarkeit eines die Verstellung des Lichtmoduls bewirkenden Stellmotors abgestimmt. Vorteilhaft ist die Federkraft nur so stark ausgelegt, dass die von dem Stellmotor bereitgestellte Stellkraft ausreicht, die Verstellung zu bewirken. Vorteilhaft kann die Federkraft durch Einstellung des Drahtdurchmessers der Stützfeder eingestellt werden, wenn die Stützfeder als eine geradlinig verlaufende Drahtfeder ausgebildet ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Stützfeder im wesentlichen aus mindestens einem im Querschnitt kreisförmigen oder rechteckförmigen Drahtsteg gebildet, der eine relativ große Federsteifigkeit aufweist. Die Stützfeder wirkt als Zug- und/oder Druckfeder, wobei das aus einem flexiblem Kunststoff material ausgebildete Ausgleichselement nachgiebig ausgebildet ist zur Dämpfung des von dem Drahtsteg bestimmten Schwingverhalten des Federsystems.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Rückansicht eines freigeschnittenen Lichtmoduls, das an einem vierten Befestigungspunkt mittels einer Stützfeder mit einem Gehäuse verbunden ist,
2 eine perspektivische Vorderansicht des mit dem Gehäuse verbundenen Stützelements, wobei das mit dem Stützelement verbundene Lichtmodul weggelassen worden ist und
3 eine perspektivische Vorderansicht des Stützelements.
Ein erfindungsgemäßer Scheinwerfer 1 für Kraftfahrzeuge besteht im wesentlichen aus einem Lichtmodul 2 und einem Gehäuse 3, an dem das Lichtmodul 2 mittels dreier Befestigungspunkte 4, 5, 6 verbunden ist.
Das Lichtmodul 2 besteht im wesentlichen aus lichttechnischen Bauteilen, wie einer oder mehrerer Lichtquellen sowie den Lichtquellen jeweils zugeordneten Reflektoren 7, die in einer gemeinsamen Halteeinrichtung 8 des Lichtmoduls 2 untergebracht sind. Die Reflektoren 7 sind derart ausgerichtet, dass das Licht in Lichtabstrahlrichtung 24, und zwar im wesentlichen in Richtung der Fahrzeuglängsachse, abgestrahlt wird.
Das Lichtmodul 2 ist in an sich bekannter Weise zum einen mittels des unten angeordneten festen Befestigungspunktes 4 und mittels zweier in einer horizontalen Ebene verlaufenden oberen beweglichen Befestigungspunkten 5 und 6 an das Gehäuse 3 angekoppelt. Durch geeignete, nicht dargestellte Verstellelemente kann das Lichtmodul 2 um eine den Befestigungspunkt 4 mit dem Befestigungspunkt 5 verbindende vertikale Achse und eine den Befestigungspunkt 5 und 6 verbindende horizontale Achse in einer Schwenkebene verschwenkt werden. Diese Schwenkbewegungen können zur Grundeinstellung des Lichtmoduls oder zur Leuchtweitenregelung dienen.
Zur Vermeidung von unerwünschten Vibrationen, insbesondere von Schwingungen im Frequenzbereich von 10 Hz bis 45 Hz, ist in einem zu dem Schwerpunkt des Lichtmoduls 2 nahen Bereich ein zusätzliches Stützelement 9 vorgesehen, das eine halbstarre Verbindung zwischen dem Lichtmodul 2 und dem Gehäuse 3 bewirkt. Das Stützelement 9 besteht zum einen aus einer Stützfeder 10 und zum anderen aus einem Ausgleichselement 11, das an einem dem Lichtmodul 2 zugewandten Ende der Stützfeder 10 angebracht ist.
Die Stützfeder 10 ist als eine Zug-/Druckfeder ausgebildet, die sich als Längsfeder geradlinig von einem Ankopplungsort 12 des Gehäuses 3 zu einem weiteren Ankopplungsort 13 des Lichtmoduls 2 erstreckt. Die Längsfeder 10 besteht aus einem Drahtmaterial und erstreckt sich direkt auf kürzestem Wege unter Bildung eines Drahtsteges (mittlerer Federabschnitt) 23 zwischen den Ankopplungsorten 12 und 13.
Das dem Gehäuse 3 zugewandte Ende der Stützfeder 10 weist ein durch Verbiegung des Endes gebildetes Auge 14 auf, in das eine Schraube 15 eingreift und das Ende der Stützfeder 10 durch Verschraubung in einer Gewindebohrung 16 des Gehäuses 3 fest verschraubt.
Ein dem Lichtmodul 2 zugewandtes Ende weist ein weiteres Auge 17 auf, das einen größeren Durchmesser aufweist als das Auge 14. Zur Montage des Au ges 17 ist das dem Lichtmodul 2 zugewandte Ende als ein Drehfederabschnitt 18 ausgebildet mit einem Griffteil 19, derart, dass durch manuelle Betätigung des Griffteils 19 das Ende der Stützfeder 10 derart verbogen wird, dass es unter Ausbildung des Auges 17 an einen Anschlag 20 des Ausgleichselementes 11 anlegbar ist.
Das Ausgleichselement 11 besteht aus einem gummiartigen, nachgiebigen, flexiblen Gummi- oder Kunststoffmaterial und ist hohlzylinderförmig ausgebildet. Das Ausgleichselement 11 umgreift einen fest mit dem Lichtmodul 2 verbundenen Stift 21 und bewirkt eine halbstarre Anbindung des Lichtmoduls 2 an das Gehäuse 3. Hierdurch können die Amplituden der unerwünschten Schwingungen reduziert werden. Vorteilhaft kann das Material des Ausgleichselementes 11 derart gewählt sein, dass das Schwingungsverhalten des Lichtmoduls 2 auf das Gehäuse abgestimmt ist, dass heißt in Abhängigkeit von der Geometrie des Lichtmoduls 2 und des Gehäuses 3 die Dämpfungseigenschaften optimiert werden.
Damit der von der Stützfeder 10 aufgenommene Verstellweg möglichst gering ist, ist der Anbringungsort der Stützfeder 10 in einem Bereich vorgesehen, in dem die Relativbewegung des Lichtmoduls 2 zu dem Gehäuse 3 am geringsten ist. Die Stützfeder 10, insbesondere das Auge 17 mit dem Ausgleichselement 11, befindet sich in einer Ebene, die in der Nähe oder mit einer Fläche zusammen fällt, die durch die Endlagen eines vorgegebenen Verstellweges des Lichtmoduls 2 aufgespannt wird. In 2 sind die Schnittpunkte S1, S2 und S3 dieser Fläche mit einer durch den Schwerpunkt des Lichtmoduls 2 verlaufenden vertikalen Ebene dargestellt. Der Ankopplungsort 13 der Stützfeder 10 sollte sich daher vorzugsweise in einem Bereich der schraffiert dargestellten Fläche F befinden.
Der Drahtsteg (mittlere Federabschnitt) 23 der Stützfeder 10 erstreckt sich auf kürzestem Wege entlang einer Verbindungsrichtung 22 zwischen einem Rand Lichtmoduls 2 und einem Rand des Gehäuses 3. Der mittlere Federabschnitt 23 der Stützfeder 10 ist relativ starr ausgebildet, auf den bei Belastung Zug- und Druckspannungen wirken.
Durch die vertikale Anordnung der Stützfeder 10 wird eine besonders starke horizontale Abstützung des Lichtmoduls 2 gewährleistet. Die vorliegenden einarmige Ausführungsform der Stützfeder 10 kann im Bedarfsfall auch zweiarmig oder mehrarmig gestaltet sein.
Zur Anpassung der mechanischen Parameter kann das Ausgleichselement 11 auch als eine Gummimischung mit einem geänderten Härtegrad oder aus einer EPDM-Silikonmischung und/oder aus einem Stahlmaterial bestehen.
Eine Anpassung an die vorgegebenen Verstellkräfte für die Leuchtweitenregelung kann beispielsweise durch die Variation des Drahtdurchmessers der Stützfeder 10 bewirkt werden.
Die Stützfeder 10 ist dabei auf die Dauerbelastbarkeit des die Verstellung bewirkenden Stellmotors ausgelegt.
Nach einer alternativen Ausführungsform kann die Stützfeder 10 auch mit zwei parallelen Drahtstegen versehen sein, um eine stärkere Reduktion der Querbeschleunigungen zu erzielen.
Das Ausgleichselement 11 kann sowohl an dem dem Lichtmodul 2 und/oder dem Gehäuse 3 zugewandten Ende der Stützfeder 10 angeordnet sein. Die Anordnung von jeweils den Enden zugeordneten zwei Ausgleichselementen 11 ist dann vorgesehen, wenn relativ große Verstellbewegungen und/oder Toleranzen ausgeglichen werden müssen.
Nach einer alternativen Ausführungsform kann die Stützfeder 11 an einem oberen Ende und/oder an einem unteren Ende des Gehäuses 3 angeordnet sein. Dies hängt von der Größe und Geometrie des Lichtmoduls 2 und des Gehäuses 3 ab. Befinden sich die Stützfedern sowohl am oberen und an einem unteren Ende des Gehäuses 3 bzw. des Lichtmoduls 3, erstrecken sich diese vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene.

Claims

Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Gehäuse und mit einem Lichtmodul, das mindestens in einer Schwenkebene verstellbar bezüglich des Gehäuses angeordnet ist, und dass zwischen dem Gehäuse und dem Lichtmodul ein Stützelement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (9) als eine sich in Verbindungsrichtung (22) erstreckende langgestreckte Stützfeder (10) ausgebildet ist, die mindestens bereichsweise mit einem Ausgleichselement (11) versehen ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfeder (10) einen sich in Verbindungsrichtung (22) erstreckenden starren mittleren Federabschnitt (23) aufweist.
Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfeder (10) an einem Ende und/oder an einem anderen Ende fest mit dem Lichtmodul (2) bzw. dem Gehäuse (3) verbunden ist, wobei mindestens ein Ende durch Kopplung mittels des Ausgleichselementes (11) mit dem Lichtmodul (2) oder dem Gehäuse (3) verbunden ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfeder (10) an einem solchen Ankopplungsort (12, 13) positioniert, der in der Nähe oder am Schwerpunkt des Lichtmoduls (2) liegt.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stützfeder (10) und/oder das mit dem Ausgleichselement (11) versehene Ende (13) der Stützfeder (10) in einer Ebene er streckt, die quer zur Fahrzeuglängsachse und/oder zur Lichtabstrahlrichtung (24) verläuft.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfeder (10) in einem solchen Bereich zwischen dem Lichtmodul (2) und dem Gehäuse (3) angeordnet ist, in dem die Relativbewegung des Lichtmoduls (2) zu dem Gehäuse (3) bei einer Verstellung des Lichtmoduls (2) am geringsten ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stützfeder (10) und/oder das mit dem Ausgleichselement (11) versehene Ende (13) der Stützfeder (10) in einer Ebene erstreckt, die in der Nähe oder mit einer Fläche zusammenfällt, die durch die Endlagen (S1, S2, S3) eines vorgegebenen Verstellweges des Lichtmoduls (2) aufgespannt wird.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Stützfeder (10) auf die Dauerbelastbarkeit eines die Verstellung des Lichtmoduls (2) bewirkenden Stellmotors abgestimmt ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das mit dem Ausgleichselement (11) zusammenwirkende Ende (13) der Stützfeder (10) ein Auge (17) aufweist, das das Ausgleichselement (11) und einen von dem Ausgleichselement (11) umfassten Stift (21) des Lichtmoduls (2) oder des Gehäuses (3) umgreift.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (11) einen Anschlag (20) aufweist, der die Montageposition des Auges (17) der Stützfeder (10) bestimmt.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfeder (10) aus einem Drahtmaterial und das Ausgleichselement (11) aus einem weichen Kunststoffmaterial oder Gummimaterial gebildet sind.