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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Fahrzeugscheinwerfer mit verbesserter Seitenausleuchtung mit
einer Entladungslampe.
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Aus der
US 5 158 350 ist ebenfalls ein Fahrzeugscheinwerfer
mit gekrümmter
Abdeckscheibe bekannt. In dieser Anordnung wird Licht jedoch direkt vorwärts reflektiert
oder zunächst über den
Reflektor reflektiert, bevor das Licht sich in Vorwärtsrichtung ausbreitet.
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Aus der
DE 196 01 867 A1 ist ebenfalls
bereits ein Fahrzeugscheinwerfer mit einer Entladungslampe bekannt.
Auch hier wird Licht von der Entladungslampe direkt nach vorne emittiert
oder von der Entladungslampe seitlich emittiertes Licht vom Reflektor
reflektiert und nach vorne emittiert.
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Seit geraumer Zeit wird eine Entladungslampe
als Lichtquelle für
Fahrzeugscheinwerfer verwendet, da sie mit großer Helligkeit strahlt. Die
Entladungslampe weist eine viel höhere Leistung als Halogenlampen
oder ähnliche
auf. Deshalb ist es erwünscht,
dass ein Scheinwerfer mit einer Entladungslampe die Funktion der
Entladungslampe ausreichend durchführt, wobei z.B. sein Strahlungswinkel
groß eingestellt
wird.
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Im allgemeinen ist ein Paar Scheinwerfer
auf der rechten bzw. linken Vorderseite eines Fahrzeugs vorgesehen.
Eine vordere Richtungsanzeigelampe oder Standlichtlampe ist außerhalb
jedes Scheinwerfers vorgesehen, wenn man in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie
blickt, und deshalb werden die Scheinwerfer stark zur Mittelachse
der Fahrzeugkarosserie verschoben. Daher leidet die Abdeckscheibe
des herkömmlichen
Scheinwerfers an den folgenden Nachteilen: d.h., selbst wenn die
Oberflächengestaltung
der Abdeckscheibe entlang der Frontausbildung des vorderen Endabschnitts
der Karosserie gekrümmt
ist, genauer gesagt, selbst wenn sie sich nach außen, wenn
in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie geblickt, fortsetzt und
etwas nach hinten gekrümmtist,
sind ihre Neigungswinkel nach rechts und links nicht so groß. Dies
kann man mit einem Scheinwerter mit einer Entladungslampe sagen.
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Bei dem oben beschriebenen Scheinwerfer bilden
die geraden Linien, die den Lichtemissionsabschnitt der Entladungslampe
mit den äußersten
Enden (wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie geblickt) der
Oberfläche
der Abdeckscheibe seitlich verbinden, offene Winkel in Bezug auf
die axiale Linie der Fahrzeugkarosserie (in der Richtung von vorne nach
hinten, d.h. der Längsrichtung).
Diese seitlich offenen Winkel sind relativ klein und können nicht
mit einem größeren Wert
eingestellt werden.
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Jedoch ist es bisher unmöglich, obgleich
die Funktion des Scheinwerfers durchgeführt werden kann, das von dem
Reflektor reflektierte Lichtbündel in
Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs abzustrahlen wird, ein Vertahren zu verwenden, um
wirksam die große
Leistung der Entladungslampe auszunützen, damit das direkt von
der Entladungslampe ausgesandte Licht zur Seite der Fahrzeugkarosserie
strahlen kann, um dort dem Fahrer zu ermöglichen, den Rand einer Straße ausreichend
zu sehen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Fahrzeugscheinwerter bereitzustellen, der es auf
einfache und kostengünstige
Art und Weise ermöglicht,
auch den Fahrbahnrand zu beleuchten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des
Erfindungsgegenstands sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Wenn die Abdeckscheibe eine gekrümmte Ausgestaltung
hat, deren Oberfläche
in einer Horizontalebene nach außen, wenn in Weitenrichtung
der Fahrzeugkarosserie betrachtet wird, und nach hinten gekrümmt ist,
dann ist die gekrümmte
Ausgestaltung nicht konkret beschränkt.
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Gemäß der Erfindung kann der seitlich
offene Winkel, den die Gerade, die den Lichtemissionsabschnitt der
Entladungslampe mit dem äußersten Ende
der Abdeckscheibe, wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie
betrachtet wird, mit der axialen Linie bildet, die in Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie fortgesetzt ist, auf einen relativ großen Werte
eingestellt werden. Deshalb kann zusätzlich zu der ursprünglichen
Aufgabe des Scheinwerfers, dass das von dem Reflektor reflektierte
Lichtbündel
nach vorne von dem Fahrzeug abstrahlt, die Aufgabe wirksam erfüllt werden,
dass das direkte Lichtbündel
von der Entladungslampe seitlich des Fahrzeugs strahlt, um dadurch
dem Fahrer zu ermöglichen,
ausreichend den Straßenrand
zu erkennen.
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Deshalb kann gemäß der Erfindung die große Leistung
bei dem Fahrzeugscheinwerfer mit der Entladungslampe wirksam ausgenutzt
werden.
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Des Weiteren ist bei dem Fahrzeugscheinwerfer
der Erfindung die Oberfläche
der Abdeckscheibe in einer Vertikalebene, aufwärts und rückwärts gekrümmt, wobei die Oberfläche in der
Vertikalebene eine Normale zu den äußersten Ende (12c) der
aufwärts
und rückwärts gekrümmten Lichtscheibe
(12) aufweist, die um mehr als 45° in Bezug auf die axiale Linie
geneigt ist, die sich in Längsrichtung der
Fahrzeugkarosserie erstreckt. Deshalb kann in einem abgerundeten
Fahrzeug, wie einem Sportwagen, der Scheinwerfer an der vorderen
Ecke der Fahrzeugkarosserie ohne weiteres befestigt werden.
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In dem Fall, wo die Oberfläche der
Abdeckscheibe rückwärts und
nicht nur nach außen
(wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie betrachtet) aber
auch aufwärts
gekrümmtist,
besteht in dem Motorraum die Gefahr, dass ein sich unterhalb des
Reflektors befindender Bereich ein großer Totraum wird. Deshalb ist
es erwünscht,
die Beleuchtungsschaltungseinheit unterhalb des und nahe dem Reflektor anzuordnen.
Des Weiteren ist in diesem Fall der Reflektor oder die Außenseite
der unteren Wand des Lampenkörpers
ein relativ großer
Bereich. Daher ist in dem Fall, wenn die Beleuchtungsschaltungseinheit an
der Außenseite
der unteren Wand angebracht wird, ihr Befestigungsbereich groß, d.h.,
die Befestigung der Beleuchtungsschaltungseinheit hat einen großen Freiheitsgrad.
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Wenn der Neigungswinkel der Normalen, nicht
wie zuvor beschrieben, mehr als 45° beträgt, sondern noch größer (z.B.
mehr als 60°)
ist, dann wird die zuvor beschriebene Wirkung bedeutender.
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Des weiteren ist in dem Fahrzeugscheinwerter
der Erfindung eine Abschirmung vor der Entladungslampe angeordnet
und ein seitlicher Lichtdurchgangsraum, durch den ein direktes Lichtbündel hindurchgeht,
das sich seitlich von der Entladungslampe fortpflanzt, ist zwischen
der Abschirmung und dem äußersten
Ende des Reflektors, wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie
betrachtet, ausgebildet.
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In diesem Fall wird das direkte Lichtbündel nach
vorne gesperrt, was für
die Lichtverteilung der Lampe unerwünscht ist, und das direkte
Lichtbündel strahlt
seitlich und geht durch den vorgenannten seitlichen Lichtdurchgangsraum
und durch die Abdeckscheibe hindurch.
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Der Erfindungsgegenstand wird im
folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
Vorderansicht eines Fahrzeugscheinwerfers, der eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung bildet;
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2 eine
Schnittansicht, die entlang der Linie II-II in 1 genommen ist;
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3 eine
Schnittansicht, die entlang der Linie III-III in 1 genommen ist; und
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4 eine
perspektivische Ansicht der Abdeckscheibe des Fahrzeugscheinwerfers
gemäß der Erfindung.
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Ein Fahrzeugscheinwerter, der eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung bildet, wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine Vorderansicht des Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. 2 ist
eine Schnittansicht, die entlang der Linie II-II in 1 genommen ist. 3 ist eine Schnittansicht, die entlang
der Linie III-III in 1 genommen
ist.
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In diesen Figuren bezeichnet das
Bezugszeichen 10 den Scheinwerfer gemäß der Ausführungsform der Erfindung. Das
heißt,
der Scheinwerter 10 ist ein sogenannter Vier-Lampen-Scheinwerter,
der auf der rechten Seite einer Fahrzeugkarosserie eingebaut wird.
Der Scheinwerfer 10 umfasst zwei Lampen 10A und 10B.
Bei dem Scheinwerter 10 wird, wenn die zwei Lampen 10A und 10B zur
selben Zeit eingeschaltet werden, ein Lichtverteilungsmuster der Hauptlampe
gebildet, und wenn die Lampe 10A eingeschaltet wird, wird
ein Lichtverteilungsnebenmuster gebildet.
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Die Lampe 10A ist so konstruiert,
dass eine Abdeckscheibe 12 und ein Lampenkörper 14 einen rechten
und linken Raum bilden. Von den derart gebildeten Räumen nimmt
derjenige, der sich auf der Außenseite
befindet, wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie betrachtet
wird, einen Reflektor 16, der eine Entladungslampe 18 und
eine Abschirmung 20 aufweist, derart auf, dass der Reflektor 16 nach
rechts und links verschwenkbar ist. Andererseits
ist die Lampe 10B ausgelegt, wie folgt: der andere Raum,
der sich innerhalb, wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie
geblickt wird, befindet, nimmt einen Reflektor 16' mit
einer Halogenlampe 18' und einer Abschirmung 20' derart
auf, dass der Reflektor 16' aufwärts und abwärts und nach rechts und links
verschwenkbar ist.
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Die vorgenannte Abdeckscheibe ist
eine transparente Abdeckscheibe, und die vorgenannten Lichtverteilungsmuster
werden durch die Reflektoren 16 und 16' gebildet.
Das heißt,
die Reflexionsfläche 16a des
Reflektors 16 aus einer Mehrzahl reflektierender Oberflächenelemente
aufgebaut, die mit einer vorbestimmten Krümmung mit einem Drehparaboloid als
Bezugsoberfläche
gebildet sind, dessen Mittelachse eine optische Achse Ax ist, und ähnlich ist
die Reflexionsfläche 16a' des
Reflektors 16' aus einer Mehrzahl reflektierender Oberflächenelemente
aufgebaut, die mit einer vorbestimmten Krümmung mit einem Drehparaboloid
als Bezugsoberfläche
gebildet sind, dessen Mittelachse eine optische Achse Ax' ist. Diese
reflektierenden Obertlächenelemente
reflektieren die Ausgangslichtbündel
der Entladungslampe 18 und der Halogenlampe 18' diffus
oder ablenkend nach vorne, um die vorgenannten Lichtverteilungsmuster
zu erhalten.
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Die vorgenannte Entladungslampe 18 ist eine
Metallhalogenentladungslampe und ist an dem Reflektor 16 derart
befestigt, dass ihre optische Achse (Bezugsachse) mit der vorgenannten
optischen Achse As zusammenfällt,
und ihr Lichtemissionsabschnitt (Lichtbogen) 18a befindet
sich etwas vor dem Brennpunkt des Drehparaboloids, der die Bezugsfläche ist.
Um die Entladungslampe 18 einzuschalten, ist es notwendig,
eine Hochspannung bereitzustellen. Deshalb ist die Entladungslampe 18 über einen Lampensockel 245 und
ein Hochspannungskabel mit einer Beleuchtungsschaltungseinheit 28 verbunden. Die
Beleuchtungsschaltungseinheit 28 ist fest an der Außenfläche eines
unteren Abschnitts 14a des Lampenkörpers 14 mit Schrauben
befestigt.
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Die vorgenannte Abschirmung 20 umfasst einen
schalenförmigen
Abschirmkörper,
der vor der Entladungslampe 18 vorgesehen ist, und einen
Arm 20b, der sich rückwärts von
dem Abschirmkörper 20a erstreckt
und an dem Reflektor 16 befestigt ist. Der Abschirmkörper 20a schneidet
das nach vorne gerichtete Lichtbündel,
das direkt von der Entladungslampe 18 ausgesandt wird.
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Die Obertlächenausgestaltung der vorgenannten
Abdeckscheibe 12 ist in 4 gezeigt.
Das heißt,
sie erstreckt sich in einer Horizontalebene nach außen und
oben, wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie geblickt wird,
und ist dann nach rückwärts gekrümmt. Genauer
gesagt ist die Abdeckscheibe 12 stark nach rückwärts gekrümmt, wenn man
sich ihrem äußeren Ende
und oberen Ende nähert,
wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie geblickt wird.
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An jedem der Teile des äußersten
Endes der Oberfläche 12a der
Abdeckscheibe 12 (wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie
geblickt wird) ist die Richtung (die horizontale Komponente N1)
der Normalen N der vorgenannten Oberfläche 12a unter einem
Winkel α (ungefähr 70°) in Bezug
auf die axiale Linie L der Fahrzeugkarosserie, die in der gleichen Richtung
wie die vorgenannte optische Achse Ax bei nichtgeneigtem Reflektor 16 ist,
geneigt, wenn in Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie geblickt wird.
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Des weiteren ist an jedem Teil des
obersten Endes 12c der Oberfläche 12a der Abdeckscheibe 12 die
Richtung (die vertikale Komponente N2) der Normalen N der Oberfläche 12a aufwärts unter
einem Winkel β (=
ungefähr
70°) in
bezug auf die vorgenannte axiale Linie L geneigt.
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Wie es aus 2 offensichtlich ist, befindet sich die
Position des äußersten
Endes 12b der Abdeckscheibe 12 (wenn in Weitenrichtung
der Fahrzeugkarosserie geblickt) im wesentlichen neben dem Lichtemissionsabschnitt 18a der
Entladungslampe 18.
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Eine Fortsetzung 22 ist
vor dem Reflektor 16 derart vorgesehen, dass sie die Öffnung des
Reflektors 16 umgibt. Die Fortsetzung 22 ist so
ausgelegt, dass ihr Vorderende nahe der Innenfläche der oben beschriebenen
Abdeckscheibe 12 ist.
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Die vordere Endseite 22a des äußeren Endabschnitts
der Fortsetzung 22 (wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie
geblickt) befindet sich etwas vor dem äußersten Ende 12b der
vorgenannten Abdeckscheibe 12 (wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie
betrachtet) und ist im wesentlichen an derselben Position wie das äußerste Ende 16b der
reflektierenden Fläche 16a des
Reflektors 16 (wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie
betrachtet). Daher ist die Gerade A, die die Mitte des Lichtemissionsabschnitts 18a der
Entladungslampe 18 mit dem äußersten Ende des Reflektors 16 (wenn in
Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie betrachtet) verbindet, von
dem Lichtemissionsabschnitt 18a der Entladungslampe 18 in
Richtung zu der Seite der Fahrzeuglampe fortgesetzt. Das vorgenannte
Vorderende 22a der Fortsetzung 22 befindet sich
nahe der Geraden A, und das äußerste Ende 12b der
Abdeckscheibe 12 befindet sich etwas hinter der Geraden
A.
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Wie es in 2 gezeigt ist, ist der Bereich, der durch
den Winkel θ zwischen
der Geraden A und der Geraden B begrenzt ist, die die Mitte des
Lichtemissionsabschnitts 18a der Entladungslampe 18 mit dem
hinteren Ende des Abschirmkörpers 20a der
Abschirmung 20 verbindet, ein seitlicher Lichtdurchgangsraum,
der den Durchgang des direkten Lichtbündels ermöglicht, das sich seitlich von
der Entladungslampe.18 fortsetzt. Das direkte Lichtbündel, das
durch den seitlichen Lichtdurchgangsraum hindurchgegangen ist, strahlt
etwas schräg
nach vorne durch die Abdeckscheibe 12 hindurch nach außen. Hier
wird das direkte Lichtbündel,
das sich nach vorne ausbreitet und bei der Lichtverteilung unerwünscht ist,
durch den Abschirmkörper 20a abgeschnitten.
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Der Scheinwerter 10 dieser
Ausführungsform
ist ein rechter Scheinwerfer und ist an der rechten Ecke der Vorderseite
der Fahrzeugkarosserie angeordnet. Deshalb beleuchtet das direkte
Lichtbündel
den Bereich auf der rechten Seite des Fahrzeugs. Dem gemäß kann der
Fahrer des Fahrzeugs den rechten Straßenrand sehen.
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Daher kann bei dem Fahrzeugscheinwerter mit
Entladungslampe gemäß der Erfindung
die große Leistung
der Entladungslampe wirksam verwendet werden.
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Des Weiteren ist bei der Ausführungsform die
Lampe 10A an der Ecke der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie
vorgesehen, und die Beleuchtungsschaltungseinheit 28, die
nicht nur den Körper
der Lampe 10A sondern auch die Entladungslampe 18 einschalten
kann, ist an der Ecke der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie angebracht,
d.h., der Platz in dem Motorraum wird insofern erhöht.
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In dem Fall, wo, wie es oben beschrieben worden
ist, die Lampe 10A an der Ecke der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie
vorgesehen wird, besteht die Gefahr, dass in dem Motorraum der Bereich unterhalb
des Reflektors 16 ein Totraum wird. Jedoch ist bei dieser
Ausführungsform
die Beleuchtungsschaltungseinheit fest an der Außenseite der unteren Wand 14a des
Lampenkörpers 14 angebracht
(d.h., nahe dem und unterhalb des Reflektors 16). Dieses Merkmal
ermöglicht,
den Totraum in dem Motorraum wirksam auszunutzen.
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Des weiteren ist bei der Ausführungsform
die Oberflächenausgestaltung
der Abdeckscheibe nach oben und nach rückwärts gekrümmt, und die Richtung der Normalen
N an dem obersten Ende 12c der Oberfläche 12a der Abdeckscheibe 12 ist
stark nach oben in Bezug auf die axiale Linie L (in Längsrichtung der
Fahrzeugkarosserie) geneigt. Daher kann in einem abgerundeten Fahrzeug,
wie einem Sportwagen, die Lampe 10A an der Ecke der Vorderseite
der Fahrzeugkarosserie angebracht werden.
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Wie es oben beschrieben worden ist,
ist die Obertläche
der Abdeckscheibe 12 rückwärts nicht nur
nach außen
(wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie betrachtet) sondern
auch aufwärts gekrümmt. In
diesem Fall besteht in dem Motorraum die Gefahr, dass der Bereich,
der sich unterhalb des Reflektors 16 befindet, ein großer Totraum
wird. Daher ist es zweckmäßig, dass,
wie bei der Ausführungsform,
die Beleuchtungsschaltungseinheit 28 fest an der Außenseite
der unteren Wand 14a des Lampenkörpers 14 derart befestigt
wird, dass sie sich unterhalb des und nahe dem Reflektor 16 befindet.
In diesem Fall ist, da die Außenseite
der unteren Wand 14a des Lampenkörpers 14 eine relativ
große
Fläche aufweist,
der Befestigungsbereich der Beleuchtungsschaltungseinheit 28 an
der Außenseite
der unteren Wand 14a weit, d.h., die Befestigung der Beleuchtungsschaltungseinheit
weist einen großen
Freiheitsgrad auf.
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Der an der linken Seite der Fahrzeugkarosserie
befestigte Scheinwerter kann die gleiche Konstruktion wie der oben
beschriebene Scheinwerter 10 aufweisen und kann die gleichen
Wirkungen und Vorteile wie der Scheinwerter 10 der Ausführungsform haben.
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Der Scheinwerfer 10 der
Ausführungsform der
Erfindung ist der rechte Scheinwerfer eines Scheinwerters mit vier
Lampen. Da die Lampe 10A an der Ecke der Vorderseite der
Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, werden die zwei Lampen 10A und 10B in
Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie verschoben, und bei der Lampe 10B,
die sich auf der Innenseite befindet, wenn in Weitenrichtung der
Fahrzeugkarosserie geblickt wird, besteht die Gefahr, dass es einen
Totraum nahe bei und hinter ihr gibt. Daher kann, obgleich bei der
Ausführungsform
die Beleuchtungsschaltungseinheit 28 unterhalb des und nahe
dem Reflektor 16 vorgesehen ist, die Beleuchtungsschaltungseinheit 28 nahe
und hinter der Lampe 10B vorgesehen sein, um wirksam den
Totraum in gleicher Weise zu verwenden.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform
hat an jedem der Teile des äußersten
Endes 12b (wenn in Weitenrichtung der Fahrzeugkarosserie betrachtet)
der Neigungswinkel α (der
horizontalen Komponente N1) der Normalen N auf die Oberfläche 12a der
Abdeckscheibe 12 im wesentlichen den gleichen Wert (= 70°). Jedoch
können,
wenn der Neigungswinkel größer als
45° (vorzugsweise
größer als 60°) ist, dann
an den vorgenannten Teilen des äußersten
Endes 12b unterschiedliche Neigungswinkel verwendet werden. Ähnlich hat
der bei der oben beschriebenen Ausführungsform an jedem der Teile des äußersten
Endes 12c der Neigungswinkel β (die horizontale Komponente
N2) der Normalen N des obersten Endes 12c der Oberfläche 12a der
Abdeckscheibe 12 im wesentlichen den gleichen Wert (= 70°). Jedoch
können,
wenn der Neigungswinkel größer als
45° (vorzugsweise
größer als
60°) ist,
dann an den vorgenannten Teilen des äußersten Endes 12b unterschiedliche
Neigungswinkel verwendet werden.