DE19833475C2 - Reflektor als Bestandteil eines Kraftfahrzeugschweinwerfers - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reflektor als Bestandteil eines Kraftfahrzeugscheinwerfers, wobei in dem Kraftfahrzeugscheinwerfer eine Leuchtstoffröhre als Lichtquelle angeordnet ist und der Reflektor das von der Leuchtstoffröhre ausgesandte Lichtbündel durch eine lichtlenkende Scheibe auf die Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug reflektiert.

Bei Kraftfahrzeugscheinwerfern ist es bekannt, den Reflektor als einen parabolischen Zylinder auszubilden, der im Querschnitt zwei Parabeläste aufweist, die parallel zu der Längsachse des Reflektors translatorisch verschoben sind. Diese zylinderparabelförmigen Reflektoren reflektieren die von der Leuchtstoffröhre ausgesandten Lichtstrahlen parallel zu einer optischen Ebene des Reflektors. Zylinderparabelförmige Reflektoren weisen eine Vielzahl entlang ihrer Längsachsen nebeneinander und parallel zueinander verlaufender optischer Achsen auf, die auf der optischen Ebene des Reflektors liegen. Außerdem weisen solche Reflektoren eine Vielzahl entlang ihrer Längsachsen nebeneinander angeordneter Brennpunkte auf, die auf einer Brennachse des Reflektors liegen.

Ein zylinderparabelförmiger Reflektor umfaßt die Leuchtstoffröhre jedoch nicht sehr weit, da er im Verhältnis zu seiner Größe einen relativ kleinen Umfassungswinkel aufweist. Aufgrund des kleinen Umfassungswinkels erfasst ein solcher Reflektor nur einen relativ geringen Lichtstrom. Deshalb weisen die bekannten Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zylinderparabelförmigen Reflektoren auch nur eine relativ geringe Lichtstärke auf und sind nicht geeignet für Leuchtfunktionen, bei denen eine hohe Lichtstärke gefordert ist (z. B. beim Einsatz als Bremslicht).

Zur Lösung des Problems einer geringen Lichtstärke werden die bekannten Kraftfahrzeugscheinwerfer nach dem Stand der Technik mit größer dimensionierten Reflektoren versehen. Dadurch kann ein größerer Umfassungswinkel und damit ein größerer Lichtstrom erfasst werden. Allerdings kann dies bei Kraftfahrzeugen zu Platzproblemen führen, da dort aus aerodynamischen und stilistischen Gründen immer kleinere Einbauräume zur Unterbringung der Kraftfahrzeugscheinwerfer zur Verfügung stehen.

Somit gibt es bei Kraftfahrzeugscheinwerfern einen Zielkonflikt zwischen einer möglichst hohen Lichtstärke einerseits und möglichst geringen Abmessungen andererseits.

Aus der DE 39 40 339 A1 ist ein Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Lichtquelle und einem Reflektor bekannt. Die Lichtquelle ist als eine Glühlampe mit einer Glühwendel ausgebildet. Der Reflektor reflektiert das von der Lichtquelle ausgesandte Lichtbündel durch eine lichtlenkende Scheibe auf die Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug. Der Reflektor des bekannten Kraftfahrzeugscheinwerfers ist als ein parabolischer Zylinder ausgebildet, der im Querschnitt zwei Parabeläste aufweist. Der parabolische Zylinder wird durch eine Translationsbewegung der Parabeläste parallel zu der Längsachse des Reflektors erzeugt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Reflektor der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass er einerseits kleinbauend ausgebildet ist und andererseits beim Einsatz in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer eine hohe Lichtstärke des Kraftfahrzeugscheinwerfers ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem Reflektor der eingangs genannten Art vor, dass der Reflektor als ein parabolischer Zylinder ausgebildet ist, der im Querschnitt zumindest abschnittsweise zwei Parabeläste aufweist, von denen mindestens einer um eine vorgegebene Brennachse des Reflektors um einen Winkel geneigt ist, und wobei der parabolische Zylinder durch eine Translationsbewegung der Parabeläste parallel zu der Längsachse des Reflektors erzeugt ist.

Der erfindungsgemäße Reflektor ist besonders kleinbauend ausgebildet und weist dennoch den gleichen Umfassungswinkel auf und erfasst damit den gleichen Lichtstrom wie ein zylinderparabelförmiger Reflektor bekannter Bauart mit wesentlich größeren Abmessungen. Anders ausgedrückt umfasst der erfindungsgemäß abgeflachte zylinderparabelförmige Reflektor einen wesentlich größeren Umfangswinkel als ein genauso großer herkömmlicher zylinderparabelförmiger Reflektor bekannter Bauart.

Der Kraftfahrzeugscheinwerfer mit dem erfindungsgemäß abgeflachten Reflektor dient nicht nur zur Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug, sondern kann auch andere Leuchtfunktionen erfüllen und z. B. als Bremslicht eingesetzt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Parabeläste um unterschiedliche Winkel geneigt sind. Alternativ können die Parabeläste auch um den gleichen Winkel geneigt sein. Durch eine gezielte Neigung der Parabeläste kann die Lichtverteilung auf der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug gezielt verändert werden.

Die Parabeläste können um beliebige Winkel zwischen 0 und maximal 45° geneigt sein. Grundsätzlich gilt, je mehr die Parabeläste geneigt sind, desto größer ist der Umfassungswinkel und damit der Lichtstrom, den die Reflektoren des Kraftfahrzeugscheinwerfers erfassen. Ab einem Neigungswinkel der Parabeläste von etwa 45° tritt jedoch keine Erhöhung der Lichtstärke mehr ein, vielmehr werden die von der Leuchtstoffröhre ausgesandten Lichtstrahlen von den Reflektoren mit um mehr als 45° geneigten Parabelästen total reflektiert.

Die lichtlenkende Scheibe des Kraftfahrzeugscheinwerfers lenkt das von dem Reflektor reflektierte Licht vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu einer optischen Ebene des Reflektors. Im Gegensatz zu Kraftfahrzeugscheinwerfern bekannter Bauart mit herkömmlichen zylinderparabelförmigen Reflektoren, bei denen die von der Leuchtstoffröhre ausgesandten Lichtstrahlen von dem Reflektor parallel zu der optischen Ebene reflektiert werden, treten die Lichtstrahlen bei Kraftfahrzeugscheinwerfern mit dem erfindungsgemäß abgeflachten Reflektor in dem Winkel aus dem Scheinwerfer aus, um den die Parabeläste des Reflektors geneigt sind. Deshalb müssen die von dem Reflektor reflektierten Lichtstrahlen zumindest ab einem bestimmten Neigungswinkel der Parabeläste von der lichtlenkenden Scheibe im Wesentlichen parallel zu einer optischen Ebene des Reflektors gelenkt werden. Dadurch kann auch bei großen Neigungswinkeln der Parabeläste, bei denen der Kraftfahrzeugscheinwerfer eine besonders hohe Lichtstärke aufweist, eine optimale Lichtverteilung auf der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug sichergestellt werden.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass im Querschnitt des Reflektors ein Abschnitt, der Licht in einen mittleren Bereich der Scheibe reflektiert, unterschiedlich zu den den parabolischen Zylinder erzeugenden Parabelästen ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der Abschnitt als eine Gerade oder als ein Kreisabschnitt ausgebildet. Oder aber der Abschnitt weist mehrere kugelabschnittsförmige Facetten auf. Der Kreisabschnitt und die kugelabschnittsförmigen Facetten können entweder in das Reflektorinnere hineingewölbt (konkav) oder aus diesem herausgewölbt (konvex) sein. Durch den Ersatz der Parabeläste durch andere geometrische Formen in dem Abschnitt des Reflektors wird erreicht, dass die Lichtstrahlen, die in dem Abschnitt reflektiert werden, sich nicht mehr in der Ebene der lichtlenkenden Scheibe treffen. Dadurch tritt im mittleren Bereich der Scheibe keine Konzentration von Lichtstrahlen mehr auf und es entstehen keine hohen Temperaturen, die die Scheibe, falls diese aus Kunststoff hergestellt ist, zum Schmelzen bringen könnten.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung folgt der Verlauf des Reflektors in Längsrichtung der Form der Leuchtstoffröhre. Unabhängig von der Form der Leuchtstoffröhre wird diese stets mit dem gleichgroßen Umfassungswinkel umfasst. Die Lichtstärke des Kraftfahrzeugscheinwerfers mit dem erfindungsgemäßen Reflektor ist dadurch über den gesamten Verlauf der Leuchtstoffröhre hinweg gleichgroß.

Schließlich wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass der Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einer Kraftfahrzeugleuchte, insbesondere in einer Bremsleuchte eines Kraftfahrzeugs, verwendet wird.

Zwei bevorzugte Ausführungsformen eines Kraftfahrzeugscheinwerfers mit dem erfindungsgemäßen Reflektor sind im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem erfindungsgemäßen Reflektor gemäß einer ersten Ausführungsform in einer Ansicht von vorne;

Fig. 2 den Kraftfahrzeugscheinwerfer aus Fig. 1 in einer Schnittansicht entlang der Linie II-II;

Fig. 3 einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem erfindungsgemäßen Reflektor gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer Ansicht von vorne;

Fig. 4 den Kraftfahrzeugscheinwerfer aus Fig. 3 in einer Schnittansicht entlang der Linie IV-IV; und

Fig. 5 einen Vergleich eines aus dem Stand der Technik bekannten Reflektors mit einem erfindungsgemäßen Reflektor.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Kraftfahrzeugscheinwerfer für Kraftfahrzeuge gemäß einer ersten Ausführungsform in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Der Scheinwerfer 1 weist eine Leuchtstoffröhre 2 als Lichtquelle und einen Reflektor 3 auf, der von der Leuchtstoffröhre 2 ausgesandte Lichtstrahlen durch eine lichtlenkende Scheibe 4 auf die Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug reflektiert. Die Mittelachse der Leuchtstoffröhre 2 verläuft entlang einer Geraden 5, auf der auch die Brennpunkte des Reflektors 3 liegen. Deshalb wird die Gerade 5 auch als Brennachse F bezeichnet. Die Leuchtstoffröhre 2 weist zwei Anschlusskontakte 2a, 2b auf.

Der Reflektor 3 ist als ein parabolischer Zylinder ausgebildet, die im Querschnitt zwei Parabeläste 3a, 3b aufweist. Die Parabeläste 3a, 3b sind um die vorgegebene Brennachse F des Reflektors 3 um einen Winkel α geneigt. Der parabolische Zylinder wird durch eine Translationsbewegung der Parabeläste 3a, 3b parallel zu der Längsachse des Reflektors 3 erzeugt.

Die Scheibe 4 lenkt das von dem Reflektor 3 reflektierte Licht im Wesentlichen parallel zu einer optischen Ebene 6 des Reflektors 3, die senkrecht zu der Zeichenebene verläuft. Auf der optischen Ebene 6 liegen sämtliche optischen Achsen des Reflektors 3.

Im Querschnitt des Reflektors 3 ist ein Abschnitt 3c ausgebildet, der Licht in einen mittleren Bereich 4a der Scheibe 4 reflektiert. Dieser Abschnitt 3c ist unterschiedlich zu den den parabolischen Zylinder erzeugenden Parabelästen 3a, 3b ausgebildet. Der Abschnitt 3c ist als ein konvexer Kreisabschnitt ausgebildet, der aus dem Reflektor 3 herausgewölbt ist.

Der Verlauf des Reflektors 3 in Längsrichtung folgt der Form der Leuchtstoffröhre 2. Bei dem Scheinwerfer 1 aus Fig. 1 und 2 ist die Leuchtstoffröhre 2 als eine Gerade ausgebildet. Dementsprechend hat der Reflektor 3 in Längsrichtung einen geraden Verlauf.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Kraftfahrzeugscheinwerfer 1 wurden für übereinstimmende Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet. Der Scheinwerfer 1 weist eine U-förmige Leuchtstoffröhre 2 auf. Der Verlauf des Reflektors 2 in Längsrichtung folgt der Form der Leuchtstoffröhre 2. Somit weist auch der Reflektor 3 in Längsrichtung einen U-förmigen Verlauf auf. Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform aus den Fig. 1 und 2 ist der Abschnitt 3c des Reflektors 3, der Licht in den mittleren Bereich 4a der Scheibe 4 reflektiert, nicht durch einen von den Parabelästen 3a, 3b abweichenden Verlauf ersetzt. Die optischen Achsen 6 des Reflektors 3 aus den Fig. 3 und 4 liegen nicht in einer optischen Ebene, sie verlaufen aber alle in etwa parallel zueinander. Die Brennpunkte des Reflektors 3 aus den Fig. 3 und 4 liegen auch nicht auf einer Brennachse, sondern auf der U- förmigen Brennlinie 5.

Der Kraftfahrzeugscheinwerfer 1 mit dem erfindungsgemäß abgeflachten Reflektor 3 dient nicht nur zur Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug, sondern kann auch andere Leuchtfunktionen erfüllen und z. B. als Bremslicht eingesetzt werden.

In Fig. 5 ist ein Vergleich zwischen einem Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 nach dem Stand der Technik mit einem zylinderparabelförmigen Reflektor 11 und einem Kraftfahrzeugscheinwerfer 1 mit dem erfindungsgemäßen Reflektor 2, der die Form einer abgeflachten Zylinderparabel aufweist, dargestellt. Die Brennachsen F der beiden Kraftfahrzeugscheinwerfer 1, 10 verlaufen deckungsgleich. Die zwei Parabeläste 11a, 11b des zylinderparabelförmigen Reflektors 11 sind bei dem erfindungsgemäßen Reflektor 3 um die Brennachse F um den Winkel α geneigt und bilden die abgeflachten Parabeläste 3a, 3b des Reflektors 3. Der Umfassungswinkel γ₂ des erfindungsgemäßen Reflektors 3 ist wesentlich größer als der Umfassungswinkel γ₁ des aus dem Stand der Technik bekannten Kraftfahrzeugscheinwerfers 10.

Claims (10)

1. Reflektor (3) als Bestandteil eines Kraftfahrzeugscheinwerfers (1), wobei in dem Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) eine Leuchtstoffröhre (2) als Lichtquelle angeordnet ist und der Reflektor (3) das von der Leuchtstoffröhre (2) ausgesandte Lichtbündel durch eine lichtlenkende Scheibe (4) auf die Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug reflektiert, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (3) als ein parabolischer Zylinder ausgebildet ist, der im Querschnitt zumindest abschnittsweise zwei Parabeläste (3a, 3b) aufweist, von denen mindestens einer um eine vorgegebene Brennachse (F) des Reflektors (3) um einen Winkel (α; β) geneigt ist, und wobei der parabolische Zylinder durch eine Translationsbewegung der Parabeläste (3a, 3b) parallel zu der Längsachse des Reflektors (3) erzeugt ist.

2. Reflektor (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parabeläste (3a, 3b) um unterschiedliche Winkel (α; β) geneigt sind.

3. Reflektor (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parabeläste (3a, 3b) um den gleichen Winkel (α) geneigt sind.

4. Reflektor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Parabeläste (3a, 3b) um maximal 45° geneigt sind.

5. Reflektor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Querschnitt des Reflektors (3) ein Abschnitt (3c), der Licht in einen mittleren Bereich (4a) der Scheibe (4) reflektiert, unterschiedlich zu den den parabolischen Zylinder erzeugenden Parabelästen (3a, 3b) ausgebildet ist.

6. Reflektor (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (3c) als eine Gerade ausgebildet ist.

7. Reflektor (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (3c) als Kreisabschnitt ausgebildet ist.

8. Reflektor (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (3c) mehrere kugelabschnittsförmige Facetten aufweist.

9. Reflektor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf des Reflektors (3) in Längsrichtung der Form der Leuchtstoffröhre (2) folgt.

10. Verwendung des Reflektors (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einer Kraftfahrzeugleuchte, insbesondere in einer Bremsleuchte eines Kraftfahrzeugs.