DE19810480A1 - Scheinwerfer für ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Aus der EP 0675021 A2 ist ein Scheinwerfer für ein Fahrzeug bekannt, bei dem ein Reflektor um eine horizontale Achse fernverstellbar ist, während die Verstellung um die vertikale Achse von Hand erfolgt. Bei dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer ist der Reflektor sowohl um die horizontale als auch um die vertikale Achse fernverstellbar. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, daß ein Antriebssystem (7) zur horizontalen Verstellung an dem Scheinwerfer-Gehäuse (2) um eine horizontale Schwenkachse (12) um einen vertikalen Verstellwinkel (alpha) schwenkbar gelagert ist, daß das Antriebssystem (7) den Reflektor (3) entsprechend einer Ansteuerung um eine vertikale Achse (23) um einen horizontalen Verstellwinkel (gamma) dreht, daß ein Antriebssystem (13) zur vertikalen Verstellung beabstandet zu der horizontalen Schwenkachse (12) in Höhe der vertikalen Achse (23) eine Verstellkraft entsprechend einer Ansteuerung ausübt und dadurch den Reflektor (3) um die horizontale Schwenkachse (12) schwenkt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der Scheinwerfer soll zur Regulierung der Leuchtweite vertikal verstellbar und gleichzeitig für eine bessere Kurvenausleuchtung in horizontaler Richtung einstellbar sein.

Aus der EP 0 675 021 ist bereits ein Fahrzeug-Scheinwerfer bekannt, bei dem ein Reflektor um eine horizontale Achse und eine vertikale Achse schwenkbar ist. Für jede Achse ist jeweils ein ortsfestes Gelenk und ein verstellbares Gelenk vorgese­ hen. Die Gelenke bestehen aus einer Kugelschale und einem in der Kugelschale beweglich gehalterten Kugelkopf. An dem jeweils verstellbar angeordneten Gelenk der horizontalen Achse und der vertikalen Achse ist an dem jeweiligen Kugelkopf ein Verstellelement angeordnet. Bei dem bekannten Scheinwerfer erfolgt die horizontale Verstellung von Hand, während die vertikale Verstellung zur Regulierung der Leuchtweite fernverstellbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug zu schaffen, bei dem der Scheinwerfer in horizontaler und in vertikaler Richtung durch mindestens ein Antriebssystem fernverstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Lagerung des Scheinwerfers, bei dem das Antriebs­ system für die horizontale Verstellung des Reflektors bei der vertikalen Verstellung des Reflektors durch ein weiteres Antriebssystem mitverschwenkt wird, ist gleichzeitig eine horizontale und eine vertikale Verstellbarkeit des Reflektors möglich. Somit ist in einem einzigen Scheinwerfer sowohl eine Leuchtweitenregulierung und eine an den Verlauf einer Fahrbahn angepaßte Verstellung des Reflektors realisierbar.

Die Regelung des Scheinwerfers zur Fahrbahnausleuchtung kann mit Daten von einem Navigationssystem und/oder von einer Niveauregulierung gespeist werden, die über einen Rechner in entsprechende Ansteuerungssignale umgewandelt werden. Diese Signale können als Strom zu dem Antriebssystem fließen und dort die Verstellung des Scheinwerfers bewirken. Mit dem erfindungsgemäß horizontal und vertikal verstellbaren Scheinwerfer ist es somit möglich, durch die Kopplung der Scheinwerferansteuerung an ein Navigationssystem und/oder an eine Niveauregulierung die Fahrbahn und dabei insbesondere die jeweilige Kurve abhängig von fahrdynamischen und situationsabhängigen Parametern angepaßt auszuleuchten.

Durch die erfindungsgemäße Integration des Antriebssystems für die horizontale Verstellung des Scheinwerfers in einer Lagerstelle für die vertikale Verstellung wird für die verstellbare Aufhängung des Reflektors bzw. des in einem Reflektorträger gehalterten Reflektors nur ein geringer Bauraum benötigt. Durch den einfachen Auf­ bau und der Verringerung der Anzahl von Lagerstellen auf zwei oder drei Lagerstellen sind die zu bewegenden Massen gering, so daß die Antriebsmotoren nur ein geringes Drehmoment aufbringen müssen und dadurch Motoren kleinerer Leistung und Größe verwendet werden können. Die beiden Antriebssysteme für die horizontale und die vertikale Verstellung sind in einer vorteilhaften Ausführungsform so auf einer vertikalen Achse angeordnet, daß eine durch das Antriebssystem für die vertikale Verstellung bewirkte Verstellkraft kein Drehmoment um die vertikale Achse ausübt. Die vertikale Achse steht bei einem Schwenkwinkel α = 0 senkrecht zum Scheinwerfer-Gehäuse und ist die Mittellinie zumindest der Antriebswelle des Antriebssystems für die horizontale Verstellung.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines teilweise im Schnitt dargestellten Scheinwerfers,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen oberen Abschnitt des in der Fig. 1 gezeigten Scheinwerfers, an dem ein Antriebssystem zur horizontalen Verstellung eines Reflektors angeordnet ist,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht längs der Linie I-I in der Fig. 2 und

Fig. 4 eine Seitenansicht eines teilweise dargestellten Scheinwerfers der vor­ hergehenden Figuren.

Die Fig. 1 zeigt einen nur teilweise dargestellten Scheinwerfer 1 für ein nicht gezeigtes Fahrzeug. Der Scheinwerfer 1 weist ein Scheinwerfer-Gehäuse 2 auf, das in einer nicht abgebildeten Karosserie oder dergleichen eines Fahrzeuges befestigbar ist. In dem Scheinwerfer-Gehäuse 2 ist ein Reflektor 3 mit einer Lichtquelle oder einem Leuchtmittel 45 in einem Reflektorträger oder Reflektorgehäuse 4 angeordnet. An einer Oberseite 5 des Scheinwerfer-Gehäuses 2 ist eine Durchgangsöffnung 6 ausgebildet, durch die Teile eines Antriebssystems 7 für eine horizontale Verstellung des Reflektors 3 hindurchgeführt sind.

In der gezeigten Ausführungsform gehört zu diesen Teilen ein ringförmiges, elastisch federndes Lagerteil 8, das vorzugsweise aus Kautschuk oder einem anderen Werkstoff mit einem hochelastischen Verhalten besteht. Das Lagerteil 8 weist eine Durchgangsöffnung 9 auf, durch die eine Hülse 10 hindurchgeführt ist. Die Hülse 10 ist in dem Lagerteil 8 durch zwei gegenüberliegende, an dem Scheinwerfer-Gehäuse 2 befestigte Federstäbe oder Stäbe 11 aus einem hochfesten, federnden Material, beispielsweise Federstahl, verdrehsicher und um einen Winkel α kippbar gehaltert. Der Winkel α liegt bei α = ± 5°. Die beiden Stäbe 11 bilden eine horizontale Schwenkachse 12, um die sich der Reflektor 3 und das daran befestigte Antriebssystem 7 bei einer vertikalen Verstellung des Reflektors 3 durch ein Antriebssystem 13 um den Schwenkwinkel α der vertikalen Verstellung bewegen kann. Die Hülse 10 weist zur Aufnahme von vorderen Enden 14 der Stäbe 11 jeweils eine entsprechend große und passend ausgebildete Ausnehmung oder Öffnung 15 auf.

Durch die Hülse 10 ist eine Antriebswelle 16 hindurchgeführt, die in der vorliegen­ den Ausführungsform innerhalb der Hülse 10 durch ein Lager 17, beispielsweise eine Wälzlager, gelagert ist. Ein unteres Ende 18 der Antriebswelle 16 ist an dem Reflektorträger 4 über einen Bügel 19 oder dergleichen so befestigt, daß ein Drehmoment des Antriebssystems 7 auf den Reflektorträger 4 übertragbar ist.

Ein oberes Ende 20 der Antriebswelle 16 ist formschlüssig mit einem Getriebeteil 21 eines Getriebes 22 verbunden. Der Formschluß kann über eine Paßfeder, eine Ver­ zahnung oder sonstige zueinander passenden Erhebungen und Vertiefungen erfol­ gen, die eine axial Verschiebbarkeit in Richtung einer vertikalen Achse 23 ermögli­ chen. Das Getriebeteil 21 ist in der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform eine Buchse, die eine zu einer am oberen Ende 20 der Antriebswelle 16 ausgebildeten Verzahnung 24 entsprechend passende Verzahnung 25 aufweist. Die Antriebswelle 16 und die Buchse sind beispielsweise aus Kunststoff,insbesondere aus Teflon, hergestellt. Das Antriebssystem 7 besteht ferner aus einem Elektromotor 38, der mit dem Getriebe 22 zur Übertragung eines Drehmoments verbunden ist.

In der vorliegenden Ausführungsform geht die vertikale Achse 23 durch eine Symmetrieachse 26 des Reflektors 3. Am unteren Ende 27 des Reflektorträgers 4 ist eine Führung 28 befestigt. Der Abstand zwischen der Schwenkachse 12 und der Befestigungsstelle der Führung 28 und damit der Angriffsstelle für die durch das Antriebssystem 13 ausgeübte Verstellkraft ist so groß wie möglich gewählt. In der Führung 28 ist in Richtung der vertikalen Achse 23 ein Schlitten 29 verschiebbar gehaltert. An dem Schlitten 29 ist über eine an dem Schlitten 29 einstückig ausgebildete Kugelschale oder Hülse 30 ein Kugelkopf 31 verschwenkbar gehaltert.

Der Kugelkopf 31 oder eine darin angeordnete Buchse 32 weist ein Innengewinde auf, in dem eine mit einem Außengewinde versehene Antriebswelle 33 eines Motors 34 des Antriebssystems 13 eingreift. Der Motor 34 ist am Scheinwerfergehäuse 2 befestigt. Bei einer Drehung der Antriebswelle 33 wird das untere Ende 27 des Reflektorträgers 4 um die Schwenkachse 12 in Richtung der Symmetrieachse 26 nach vorne und nach hinten bewegt. In der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist zusätzlich eine weitere Lagerstelle 35 zwischen dem Reflektorrahmen 4 und dem Scheinwerfergehäuse 2 angeordnet. Die Lagerstelle 35 greift in Höhe der vertikalen Achse 23 an. Die Lagerstelle 35 weist einen axial ver­ schiebbaren Kugelkopf 36 auf.

Die Fig. 2 zeigt in einem vergrößerten Maßstab eine Schnittdarstellung, aus der die Anbindung des Antriebssystems 7 für die horizontale Verstellung des Reflektors 3 an dem Scheinwerfer-Gehäuse 2 und dem Reflektorträger 4 hervorgeht. Der Elektromotor 38 des Antriebssystems 7 ist formschlüssig mit dem Getriebe 22 verbunden. Die Motor-Getriebe-Einheit 39 des Antriebssystems 7 ist in einem Gehäuse 40 angeordnet. Aus einer Durchgangsöffnung in dem Gehäuse 40 ragt zumindest teilweise die Buchse 21 heraus, in der axial verschiebbar die Antriebswelle 16 gehaltert ist. Das Gehäuse 40 ist über eine Schnappverbindung 41 mit der Hülse 10 verbunden. Zwischen dem Gehäuse 40 und einer Stirnseite 42 der Hülse 10 ist eine Dichtung 43, beispielsweise ein O-Ring, angeordnet. Die Durchgangsöffnung 6 in dem Scheinwerfer-Gehäuse 2 ist stufenförmig mit einem größeren und einem kleineren Durchmesser ausgebildet. Nach außen hin ist die Durchgangsöffnung 6 durch einen ringförmigen Deckel 44 verschlossen.

Aus der Schnittdarstellung der Fig. 3, die eine Draufsicht von oben längs der Linie I-I in der Fig. 2 zeigt, geht die konzentrische Anordnung des Lagerteils 8 und der Hülse 10 sowie der Antriebswelle 16 um die vertikale Achse 23 hervor. Ferner ist in der Fig. 3 die durch die Stäbe 11 hindurchgehende Schwenkachse 12 eingezeich­ net. Die vertikale Achse 23 schneidet unter einem Winkel von 90° die Schwenk­ achse 12 und steht senkrecht auf der Symmetrieachse 26 des Reflektors 3.

Die Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht des in dem Scheinwerfer-Gehäuse 2 über den Reflektorträger 4 verstellbar angeordneten Reflektors 3. In der Fig. 4 befindet sich der Reflektor 3 in einer Lage, in der der Winkel α = 0 ist. In der Fig. 4 ist ferner ein Leuchtmittel 45 dargestellt, durch dessen Lage die Symmetrielinie 26 und die Lichtaustrittsrichtung bestimmt ist. Durch Doppelpfeile a und b ist die axiale Verschiebbarkeit und Winkelbeweglichkeit der oberen Lagerstelle 35 gekennzeichnet. Die Hülse oder Kugelschale 37 für den Kugelkopf 36 weist zur besseren Montage Schlitze 46 auf.

Auch die Kugelschale 30 für den Kugelkopf 31 des Antriebssystems 13 ist zur besseren Montage mit Schlitzen 47 versehen. Ein Doppelpfeil c zeigt die axiale Ver­ schiebbarkeit des Kugelkopfes 31 zum Motor 34, durch die die vertikale Verstellung des Reflektors 3 um die Schwenkachse 12 bewirkt wird. Ein Doppelpfeil d betrifft die Winkelbeweglichkeit des Kugelkopfes 31 in vertikaler und horizontaler Richtung bezüglich des Schlittens 29 und damit über die Führung 28 bezüglich des Reflektorträgers 4. Ein Doppelpfeil e zeigt die lineare Verschiebbarkeit des Schlittens 29 in der Führung 28 parallel zur vertikalen Achse 23.

Claims (16)

1. Scheinwerfer für ein Fahrzeug, mit einem Scheinwerfer-Gehäuse, einem in einem Reflektor-Träger gehalterten Reflektor, wobei der Reflektor-Träger um eine horizontale und eine vertikale Achse verstellbar zu dem Scheinwerfer- Gehäuse angeordnet ist und der Reflektor zur vertikalen Verstellung um die horizontale Achse durch ein Antriebssystem verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebssystem (7) zur horizontalen Verstellung an dem Scheinwerfer-Gehäuse (2) um eine horizontale Schwenkachse (12) um einen vertikalen Verstellwinkel (α) schwenkbar gelagert ist, daß das Antriebssystem (7) den Reflektor (3) entsprechend einer Ansteuerung um eine vertikale Achse (23) um einen horizontalen Verstellwinkel (γ) dreht, daß das Antriebssystem (13) zur vertikalen Verstellung beabstandet zu der horizontalen Schwenkachse (12) in Höhe der vertikalen Achse (23) eine Verstellkraft entsprechend einer Ansteuerung ausübt und dadurch den Reflektor (3) um die horizontale Schwenkachse (12) schwenkt.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Ansteue­ rung der Antriebssysteme (7, 13) zur angepaßten Ausleuchtung einer Fahrbahn über eine Regelung (48) erfolgt wobei durch die Regelung (48) ein Soll-Istwertvergleich mit aktuell ermittelten Werten der Fahrzeuglage zur Fahrbahn und der Fahrzeugposition abhängig von fahrdynamischen und situationsabhängigen Parametern stattfindet.

3. Scheinwerfer nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Werte über die aktuelle Fahrzeuglage zur Fahrbahn durch eine Niveauregulierung und/oder durch dafür vorgesehene Sensoren und die Ermittlung der Werte über die aktuelle Fahrzeugposition durch ein Navigationssystem erfolgt.

4. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebssystem (13) eine Drehbewegung in eine Linearbewegung zur Schwenkung des Reflektors (3) umwandelt.

5. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Antriebssystem (13) und dem Reflektor (3) und/oder dem Reflektor-Träger (4) zum einen in horizontaler und in vertikaler Richtung winkelbeweglich und zum anderen linear verschiebbar parallel zu einer auf der horizontalen Schwenkachse (12) senkrecht stehenden vertikalen Achse (23) erfolgt.

6. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine zusätzliche Lagerstelle (35) an dem Reflektor (3) und/oder dem Reflektor-Träger (4) in Höhe einer Anbindungsstelle (49) des Antriebssystems (7) an dem Reflektor (3) und/oder dem Reflektor-Träger (4) vorgesehen ist, die in horizontaler und in vertikaler Richtung winkelbeweglich und entsprechend der Schwenkbewegung für die vertikale Leuchtweitenver­ stellung des Reflektors (3) axial verschiebbar ist.

7. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebssystem (7) zur horizontalen Verstellung des Reflektors (3) einen Elektromotor (38), ggf. ein Getriebe (22) und eine An­ triebswelle (16) aufweist.

8. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lagerung des Antriebssystems (7) an der Oberseite (5) des Scheinwerfer-Gehäuses (2) über eine Hülse (10) erfolgt, an der das mit dem Motor (38) verbundene Getriebe (22) befestigt ist, daß die Hülse (10) an ihrer Mantelfläche zwei gegenüberliegende Öffnungen (15) aufweist, daß in die jeweilige Öffnung (15) ein vorderes Ende (14) eines Lagerteils (11) ragt, daß das jeweilige Lagerteil (11) am Scheinwerfer-Gehäuse (2) befestigt ist und daß die Lagerteile (11) die Schwenkachse (12) bilden.

9. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lagerteil aus zwei Stäben oder dergleichen (11) besteht.

10. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die durch die Lagerteile (11) gebildete Schwenkachse (12) die Symmetrielinie der Antriebswelle (16) unter einem Winkel von 90° schneidet und daß die Symmetrielinie der vertikalen Achse (23) entspricht.

11. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lagerteil (11) an seinem frei bewegbaren Ende durch ein Feder-Dämpfer-System gehaltert ist.

12. Scheinwerfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Feder- Dämpfer-System aus einem Werkstoff mit einem hochelastischen Verhalten besteht.

13. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein unteres Ende (18) der Antriebswelle (16) an einem oberen Ende (20) des Reflektorträgers (4) und/oder des Reflektors (3) so befestigt ist, daß ein durch das Antriebssystem (7) erzeugtes Drehmoment eine Dreh­ bewegung des Reflektors (3) um die vertikale Achse (23) bewirkt.

14. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schwenkachse (12) von einer Angriffsstelle einer durch das Antriebssystem (13) zur vertikalen Verstellung bewirkten Zug- oder Druckkraft an einem unteren Ende (27) des Reflektor-Trägers (4) und/oder des Reflektors (3), soweit wie dies möglich ist, beabstandet ist.

15. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebssystem (13) einen am Scheinwerfer-Gehäuse (2) befestigten Motor (34) aufweist, dessen Drehbewegung über eine als Spindel (33) ausgebildete Antriebswelle auf einen Kugelkopf (31) wirkt, so daß die Drehbewegung in eine Linearbewegung umgewandelt wird, daß der Kugelkopf (31) an einem Schlitten (29) befestigt ist und daß der Schlitten (29) in einer an dem Reflektor (3) und/oder dem Reflektor-Träger (4) angeordneten Führung (28) in Richtung der Achse (23) verschiebbar ist.

16. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwenkwinkel (α) für die vertikale Verstellung des Reflektors (3) α = ± 5° beträgt und daß der Bereich des Schwenkwinkels (γ) für eine horizontale Verstellung des Reflektors (3) bei γ = ± 25 bis 35° liegt.