-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit
Abblendlicht, mit einem Gehäuse
mit einer vorderen Öffnung,
die bei Betrachtung von vorn quadratisch ist, einer reflektierenden
Oberfläche,
die an einer inneren Oberfläche
des Gehäuses
ausgebildet ist, einer Lichtquelle, die in einem Brennpunkt der
reflektierenden Oberfläche
angeordnet ist, und einer Lichtscheibe, die die vordere Öffnung des
Gehäuses
abdeckt.
-
In
einem herkömmlichen
Kraftfahrzeugscheinwerfer wird das Lichtverteilungsmuster für ein Abblendlicht
im wesentlichen durch die gesamte reflektierende Oberfläche gebildet,
wenn Licht von einer Lichtquelle mit einem einzigen Glühfaden ausgesendet
wird, beispielsweise von einem Leuchtkolben mit der Bezeichnung
C-8 oder C-6. Eine reflektierende Oberfläche des Reflektors des Kraftfehrzeugscheinwerfers
ist aus einem rotationssymmetrischen Paraboloiden gebildet, alternativ
ist eine reflektierende Oberfläche
des Reflektors aus einer gleichmäßigen, stufenlosen
Oberfläche
gebildet, die mittels CAD oder dergleichen hergestellt worden ist.
Im allgemeinen ist die Form der reflektierenden Oberfläche bei
Betrachtung von vorn im wesentlichen rechtwinklig, so daß das Verhältnis der
Länge zur
Breite ungefähr
1:1,5 beträgt.
Dies ist z.B. aus der
DE 3506405
A1 bekannt. Auf diese Weise ist es möglich, auf der reflektierenden
Oberfläche
ein bevorzugtes Lichtverteilungsmuster für einen Abblendlichtstrahl zu
schaffen.
-
Im
allgemeinen ist ein Kraftfahrzeugscheinwerfer in der Weise geformt,
daß vom
Scheinwerfer ein Fernlicht und ein Abblendlicht ausgesendet werden.
Was die für
Europa bestimmten Fahrzeuge betrifft, müssen die Scheinwerfer eine
Grenzlinie aufweisen. Für
die Schaffung der Grenzlinie wird das Abblendlicht folgendermaßen verteilt:
Ein Anteil des Abblendlicht-Verteilungsmusters ist auf Höhe der optischen
Achse horizontal begrenzt, während
der andere Anteil des Abblendlicht-Verteilungsmusters durch eine
um einen Winkel von 15° nach
oben geneigte Linie begrenzt ist, so daß die Differenz zwischen Hell
und Dunkel deutlich ausgebildet werden kann. Das obige Lichtverteilungsmuster
eines Abblendlichts kann durch das folgende Verfahren geschaffen
werden. Es werden der Rotationsparaboloid und die Halogenlampe des
Typs H4, der in Europa genormt ist, verwendet, so daß das Abblendlicht-Verteilungsmuster
gebildet werden kann. Ferner wird das Lichtverteilungsmuster mittels
einer Linsenstufe eingestellt, so daß es mit der Norm in Übereinstimmung
gebracht werden kann.
-
Was
den herkömmlichen
Kraftfahrzeugscheinwerfer mit dieser Konstruktion betrifft, besteht im
Hinblick auf die Entwicklung eines neuen Entwurfs oder auf die Reduzierung
der Herstellungskosten sowie ferner im Hinblick auf die Schaffung
eines kleinen Scheinwerfers für
Motorräder
die Forderung nach einem kleinen und kompakten Kraftfahrzeugscheinwerfer,
bei dem die Differenz zwischen der Länge und der Breite der reflektierenden
Oberfläche
auf einen Wert reduziert ist, der so klein wie möglich ist, so daß das Verhältnis der
Länge zur
Breite der reflektierenden Oberfläche nahe bei 1:1 liegt.
-
Wenn
jedoch der Kraftfahrzeugscheinwerfer geringe Abmessungen aufweist,
in dem ein Leuchtkolben des Typs C-8 oder C-6 verwendet wird, so daß die Länge angenähert gleich
der Breite ist, entstehen die folgenden Probleme. Die Brennweite
der reflektierenden Oberfläche
wird reduziert. Daher wird die Größe eines Bildes des Glühfadens,
das auf der reflektierenden Oberfläche reflektiert wird, verringert. Dadurch
wird durch die Lichtstrahlen, die von den Rändern der reflektierenden Oberfläche (in 3 durch die Pfeile A gezeigt)
reflektiert werden, wie in 8 gezeigt
ist, ein Beleuchtungsabschnitt L2 im Abblendlicht-Verteilungsmuster
P erzeugt, bei dem die Lichtstärke
höher als
diejenige der heißen
Zone L1 (L1 < L2)
ist. Insbesondere wird im Scheinwerfer für Motorräder, bei dem das Verhältnis der
Länge zur Breite
im wesentlichen 1:1 ist, der obengenannte Lichtstrahl L2 in einem
Bereich, der sich 1,72 mm unterhalb der horizontalen Linie der optischen
Achse der reflektierenden Oberfläche
befindet, in erheblichem Ausmaß erzeugt.
Die Erzeugung des Lichtstrahls L2 stellt ein Problem dar, wenn der
Kraftfahrzeugscheinwerfer kompakt ausgebildet werden soll.
-
Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
mit Abblendlicht der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei dieser
einen kompakten Aufbau und eine geeignete Abblendlichtverteilung
aufweist.
-
Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch
einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit Abblendlicht mit den Merkmalen
des unabhängigen
Patentanspruchs 1. Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch
einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit Abblendlicht gemäß dem unabhängigen Patentanspruch
2.
-
Bevorzugte
Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.
-
Somit
wird ein Kraftfahrzeugscheinwerfer geschaffen bei dem, die Erzeugung
eines Abschnitts auf der reflektierenden Oberfläche zu verhindern, in dem Licht
mit hoher Intensität
ausgesendet wird, so daß nur
eine heiße
Zone auf der reflektierenden Oberfläche Licht mit hoher Intensität aussendet.
Damit ist es möglich,
die Anforderungen an einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zu erfüllen. Ferner
kann das Verhältnis
der Länge
zur Breite der reflektierenden Oberfläche reduziert werden. Damit
ist es möglich, die
reflektierende Oberfläche
des Scheinwerfers kompakt zu machen und ein bevorzugtes Abblendlicht-Verteilungsmuster
zu schaffen.
-
Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben und erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine
Vorderansicht einer Ausführungsform
eines Kraftfahrzeugscheinwerfers in einer Übersicht;
-
2 eine
Seitenschnittansicht des Scheinwerfers für die Erzeugung eines Abblendlicht-Verteilungsmusters;
-
3 eine
Vorderansicht des Scheinwerfers für die Erzeugung eines Abblendlicht-Verteilungsmusters;
-
4 eine
Seitenansicht eines in einer weiteren Ausführungsform eines Kraftfahrzeugscheinwerfers
verwendeten Schirms;
-
5 eine
Querschnittsansicht längs
der Linie B-B in 4;
-
6 eine
Seitenschnittansicht des Kraftfahrzeugscheinwerfers, in dem ein
Schirm verwendet wird;
-
7 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
eines Abblendlicht-Verteilungsmusters; und
-
8 die
bereits erwähnte
schematische Darstellung der Lichtverteilung eines Abblendlicht, das
von der reflektierenden Oberfläche
einer herkömmlichen
Struktur ausgeht.
-
1 ist
eine Vorderansicht eines Kraftfahrzeugscheinwerfers in einer Übersicht,
bei dem ein Scheinwerfer M für
die Aussendung eines Fernlichts sowie ein Scheinwerfer S für die Aussendung
eines Abblendlichts nebeneinander angeordnet sind. 2 ist
eine Schnittansicht des Scheinwerfers S für die Aussendung eines Abblendlichts. 3 ist
eine Vorderansicht der reflektierenden Oberfläche für die Aussendung eines Abblendlichts.
-
Das
Bezugszeichen
1 bezeichnet ein Gehäuse für den Scheinwerfer S, der ein
Abblendlicht aussendet, wobei das Gehäuse
1 in einer Vorderansicht
eine im wesentlichen rechtwinklige Form aufweist. Eine hintere Innenfläche des
Gehäuses
1 ist als
glatte reflektierende Oberfläche
2 ohne
Stufen ausgebildet, die beispielsweise mittels CAD entworfen worden
ist. Das heißt,
die gleichmäßige reflektierende
Oberfläche
2 ist
aus einer frei gekrümmten
Fläche
gebildet, wie sie aus den Patenten
US
5,258,897 und
US 5,192,124 bekannt
ist. In diesem Fall wird die reflektierende Oberfläche
2 folgendermaßen gebildet.
Das Verhält nis
der Länge
H zur Breite L der effektiven reflektierenden Oberfläche, die
einen wichtigen Anteil an der Lichtverteilung eines Abblendlichts hat,
weist einen Wert in der Nähe
von 1 (H:L = 1:1) auf. Deswegen kann das Gehäuse
1 eine geringe Größe und somit
kompakte Abmessungen erhalten. Vor der reflektierenden Oberfläche
2 sind
eine obere Wand
1a und eine untere Wand
1b vorgesehen,
die zur horizontalen Achse X-X der reflektierenden Oberfläche
2 im
wesentlichen parallel sind. Rechts und links von der reflektierenden
Oberfläche
2 sind
eine linke Seitenwand
1c bzw. eine rechte Seitenwand
1d vorgesehen,
die kontinuierlich vorstehen und die Form eines Ellipsen- oder Kreisabschnitts
besitzen. Auf diese Weise ist die in den
2 und
3 dargestellte
Frontöffnung
3 gebildet.
-
In
der vorliegenden Ausführungsform
ist die Breite L der effektiven reflektierenden Oberfläche auf der
horizontalen Linie X-X der reflektierenden Oberfläche 2 maximal.
Vorzugsweise beträgt
das Verhältnis
H:L der Länge
H zur Breite L mindestens 1:1,3 und höchstens 1:0,8. Wenn die Abmessungen
der effektiven reflektierenden Oberfläche innerhalb dieses Bereichs
liegen, ist es im allgemeinen möglich,
eine effektive Abblendlicht-Verteilung zu schaffen.
-
Als
Lichtquelle ist im wesentlichen in einem Brennpunkt F auf der optischen
Achse CL der reflektierenden Oberfläche 2 ein Leuchtkolben 4 vorgesehen.
Ein vom Leuchtkolben 4 ausgesendeter Lichtstrahl wird auf
der reflektierenden Oberfläche 2 reflektiert
und zur Vorderseite des Gehäuses
in der Weise ausgesendet, daß der
Lichtstrahl einer Abblendlicht-Ablenkung unterworfen wird. Der obige Leuchtkolben 4 ist
vom Typ C-8 oder C-6 mit einem einzigen Glühfaden 5. Das Zentrum
des Glühfadens 5 ist
wie erwähnt
im wesentlichen im Brennpunkt F auf der optischen Achse CL der reflektierenden
Oberfläche 2 angeordnet.
In dem Gehäuse 1 ist
durch ein in der Rückseite
des Gehäuses 1 ausgebildetes
Sockeleinschubloch 6 ein Sockel 7 lösbar eingeschoben.
Bei der obigen Struktur ist es möglich,
den Sockel 7 aus dem Sockeleinschubloch 6 des
Gehäuses 1 zu
entnehmen, so daß der
Leuchtkolben 4 bei Bedarf ersetzt werden kann.
-
Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform wird
die an der Innenfläche
des Gehäuses 1 ausgebildete
reflektierende Oberfläche 2 mittels
CAD oder derglei chen in der Weise entworfen, daß eine vorgegebene Lichtverteilung
erzielt werden kann. Im allgemeinen enthält die reflektierende Oberfläche 2 eine obere
reflektierende Oberfläche 2a und
eine untere reflektierende Oberfläche 2b, die unterschiedliche Reflexionseigenschaften
besitzen. Die oberen Abschnitte der beiden reflektierenden Oberflächen 2a, 2b stimmen
miteinander überein,
so daß eine
kontinuierliche, gleichmäßige innere
Fläche
der reflektierenden Oberfläche 2 ausgebildet
werden kann, gleichzeitig ist die Brennweite der oberen reflektierenden
Oberfläche 2a kürzer als
jene der unteren reflektierenden Oberfläche 2b. Ein auf der
oberen reflektierenden Oberfläche 2a reflektierter
Lichtstrahl ergibt eine Lichtverteilung in dem Bereich unterhalb der
horizontalen Linie X-X und in dem Bereich unterhalb der schrägen Linie
X', die um einen
Winkel von im wesentlichen 15° in
bezug auf die optische Achse CL der reflektierenden Oberfläche 2 nach
oben geneigt ist. Ferner ergibt auch ein von der unteren reflektierenden
Oberfläche 2b reflektierter
und abgelenkter Lichtstrahl eine Lichtverteilung im Bereich unterhalb
der horizontalen Linie X-X. Auf diese Weise wird im wesentlichen
der gesamte Bereich der reflektierenden Oberfläche 2 für die Lichtstrahlen
effektiv genutzt. Die beiden Lichtstrahlen werden zusammengesetzt,
so daß ein
klares Abblendlicht-Verteilungsmuster P1 wie in 7 gezeigt
erzeugt werden kann, das die Anforderungen an einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
erfüllt.
-
Vor
der auf die obige Weise gebildeten reflektierenden Oberfläche 2 enthält das Gehäuse 1 die obere
Wand 1a, die untere Wand 1b, die rechte Seitenwand 1d und
die linke Seitenwand 1c, die sämtlich in Baueinheit mit dem
Gehäuse 1 ausgebildet sind.
Diese Wände
bilden eine vordere Öffnung 3 des Gehäuses 1.
An der Öffnung 3 ist
eine im wesentlichen rechtwinklige vordere Lichtscheibe 8,
deren Form im wesentlichen mit derjenigen der Öffnung übereinstimmt, befestigt. Auf
diese Weise wird innerhalb der Wände
eine geschlossene Lampenkammer 9 gebildet. In der vorliegenden
Ausführungsform
ist die vordere Lichtscheibe 8 einteilig am Scheinwerferkörper 1 in
der Weise befestigt, daß ein
Dichtungsschenkelabschnitt 10, der am äußeren Umfang der vorderen Lichtscheibe 8 ausgebildet
ist, mit einer Dichtungsrille 11 in Eingriff, die an der äußeren Umfangsfläche der
vorderen Öffnung 3 des
Gehäuses 1 ausgebildet
ist. Diese vordere Lichtscheibe 8 ist aus lichtdurchlässigem Kunstharz
wie etwa einem Acrylharz hergestellt. Die vordere Lichtscheibe 8 besitzt keine
Linsenstufen für
die Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters des austretenden Lichts,
d.h., die vordere Lichtscheibe 8 ist als stufenlose Lichtscheibe ausgebildet,
die von Licht durchstrahlt wird. Daher erfolgt die gesamte Verteilungssteuerung,
die für
die Lichtverteilung eines Abblendlichts erforderlich ist, ausschließlich durch
die reflektierende Oberfläche 2.
-
Im
folgenden wird eine Ausführungsform
des Kraftfahrzeugscheinwerfers erläutert, mit der die Erzeugung
eines störenden
Lichtstrahls, der vom Umfang der durch eine frei gekrümmte Fläche gebildeten reflektierenden
Oberfläche 2 des
Gehäuses 1 ausgesendet
wird, verhindert wird.
-
Wie
in 3 gezeigt, besitzt der Scheinwerfer gemäß der ersten
Ausführungsform
einen effektiven reflektierenden Abschnitt. Dieser effektive reflektierende
Abschnitt ist unterhalb der schrägen
Linie X' gebildet,
die um einen Winkel von ungefähr
15° in bezug
auf die optische Achse CL der reflektierenden Oberfläche 2 für die Bildung
der Lichtverteilung eines Abblendlichts nach oben geneigt ist. Außerhalb
des effektiven reflektierenden Abschnitts, d.h. im oberen Bereich,
sind Abschnitte für
die Reflexion eines störenden
Lichtstrahls gebildet, der in 3 durch
den Pfeil A bezeichnet sind. An einem Abschnitt der inneren Oberfläche der
vorderen Lichtscheibe 8, der dem den störenden Lichtstrahl reflektierenden
Abschnitt entspricht, ist eine Linsenstufe mit großem Diffusionswinkel
ausgebildet. Auf diese Weise wird ein Lichtstrahl, der in dem obengenannten
Abschnitt stark abgelenkt und reflektiert wird, gestreut, so daß die Erzeugung
eines Abschnitts mit hoher Lichtintensität in der Abblendlicht-Verteilung
unterdrückt
werden kann.
-
Die
vordere Lichtscheibe 8 enthält einen oberen Linsenabschnitt 8a und
einen unteren Linsenabschnitt 8b, die an der Innenseite
der vorderen Lichtscheibe 8 ausgebildet sind, wobei der
obere Linsenabschnitt 8a und der untere Linsenabschnitt 8b durch
eine horizontale Linie X-X auf der reflektierenden Oberfläche 2 voneinander
getrennt sind. In diesem Fall ist der untere Linsenabschnitt 8b dick
ausgebildet, außerdem
sind im oberen Linsenabschnitt 8a und im unteren Lin senabschnitt 8b mehrere schräge Stufenflächen 8c ausgebildet.
Ein durch diese schräge
Oberfläche 8c durchgelassener
Lichtstrahl wird nach unten zur Vorderseite der vorderen Lichtscheibe 8 gebeugt.
Im unteren Linsenabschnitt 8b ist ein Prisma vorgesehen,
in dem ein Teil des Linsenreliefs oder das gesamte Linsenrelief
verwendet wird, alternativ ist ein zylindrischer Vorsprung 12 vorgesehen,
so daß ein
Teil des von der reflektierenden Oberfläche 2 ausgesendeten
Lichtstrahls nach oben gebeugt wird. Das heißt, es kann ein sogenanntes darüberliegendes
Lichtverteilungsmuster P2 gebildet werden, wie in 7 gezeigt
ist. Es ist möglich,
dieses darüberliegende
Lichtverteilungsmuster P2 durch Ausbilden einer (nicht gezeigten)
reflektierenden, hyperbolischen Paraboloidoberfläche in einem Teil der reflektierenden
Oberfläche 2 zu
erzeugen. Sie kann kontinuierlich gebildet werden, wenn die reflektierende
Oberfläche 2 auf
der Innenfläche
des Gehäuses 1 ausgebildet
wird.
-
Der
Scheinwerfer gemäß der zweiten
Ausführungsform
wird folgendermaßen
gebildet. Für
die Bildung des Abblendlicht-Verteilungsmusters P1 werden vier Ecken
im Umfangsbereich (in 3 durch die Pfeile A gezeigt)
zu störenden
Lichterzeugungsabschnitten auf der reflektierenden Oberfläche 2.
In dieser Ausführungsform
sind wenigstens zwei Ecken verformt oder abgeschnitten. Deswegen
wird ein von diesem Abschnitt ausgesendeter Lichtstrahl nicht auf das
Abblendlicht-Verteilungsmuster P1 konzentriert. Da der von diesem
Abschnitt ausgesendete Lichtstrahl ausgeschlossen bleibt, wird der
Lichtkonzentrationsabschnitt L2 (in dem Licht hoher Intensität konzentriert
ist) in dem Abblendlicht-Verteilungsmuster P1 nicht erzeugt. Daher
erfüllt
der auf diese Weise erhaltene Lichtstrahl vollkommen die Anforderungen an
eine Abblendlicht-Verteilung.
-
In
dem Scheinwerfer gemäß einer
dritten Ausführungsform
ist ein in den 4 und 5 gezeigter
Schirm (Abschirmung) 13 im vorderen äußeren Umfangsbereich des Leuchtkolbens 4 vorgesehen,
so daß ein
störender
Lichtstrahl, der von der obigen reflektierenden Oberfläche 2 ausgesendet
wird, durch den Schirm 13 abgefangen werden kann. Der störende Lichtstrahl
wird durch die Abschirmungskante 13a, die von den oberen
und unteren Abschnitten des Schirms 13 geeignet vorsteht,
abgeschirmt. Wie in 6 gezeigt ist, ist der Schirm 13 mittels zweier
in den 4 und 5 gezeigter Anbringungsschenkel 13b,
die von der hinteren Öffnungskante
nach hinten vorstehen, an der inneren Oberfläche der reflektierenden Oberfläche 2 befestigt
(in der Zeichnung ist der Befestigungsabschnitt weggelassen). Daher
ist es ohne Änderung
der Struktur und der Form der reflektierenden Oberfläche 2 möglich, die
gleiche Abblendlicht-Verteilung wie in der ersten und in der zweiten
Ausführungsform
zu erhalten. Hierbei ist es in Übereinstimmung
mit der Form der reflektierenden Oberfläche 2 und der notwendigen Form
des Abblendlicht-Verteilungsmusters möglich, die Lichtabschirmungskante 13a in
den vier oder zwei Ecken der reflektierenden Oberfläche 2 auszubilden.
Es ist auch möglich,
die Anzahl der Anbringungsschenkel 13b geeignet zu verändern. Ferner ist
es möglich,
das Verfahren zum Befestigen der Anbringungsschenkel 13b an
der inneren Oberfläche der
reflektierenden Oberfläche 2 zu
verändern.
-
Gemäß der vorliegenden
Ausführungsformen
wird die schräge
Linie X', die in
bezug auf die optische Achse CL der reflektierenden Oberfläche 2 um einen
Winkel von im wesentlichen 15° nach
oben geneigt ist, zusammen mit der horizontalen Linie X-X, die die
optische Achse CL enthält,
zu einer Bezugslinie, die für
die Bildung eines effektiven reflektierenden Abschnitts verwendet
wird, um eine Grenzlinie zu schaffen, mit der die richtige Abblendlicht-Verteilung
erhalten wird. In jeder der ersten, zweiten und dritten Ausführungsformen
wird ein Lichtstrahl, der durch einen durch die Linie X'-CL-X umgebenen Bereich
(in 3 gezeigt) verläuft, im Gegensatz zu einem
störenden
Lichtstrahl vorzugsweise nicht abgeschirmt.