DE19933663B4 - Scheinwerfer für Fahrzeuge - Google Patents
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Abstract
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung geht aus von einem Scheinwerfer für Fahrzeuge nach der Gattung des Anspruchs 1.
- Ein solcher Scheinwerfer ist durch die
DE 197 14 569 A1 bekannt. Dieser Scheinwerfer weist drei Scheinwerfereinsätze auf, die als drei Reflektoren mit zugeordneten Lichtquellen ausgebildet sind, und die für unterschiedliche Lichtfunktionen dienen. Es ist dabei beispielsweise jeweils ein Scheinwerfereinsatz für die Lichtfunktionen Abblendlicht, Fernlicht und Nebellicht vorgesehen. Die Reflektoren sind als Reflektorkammern an einem einstückigen Reflektor ausgebildet. Die Scheinwerfereinsätze sind in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, dessen Lichtaustrittsöffnung mit einer lichtdurchlässigen Scheibe abgedeckt ist. Der einstückige Reflektor mit den Reflektorkammern ist üblicherweise aus Kunststoff durch Spritzgießen hergestellt und für dessen Herstellung ist ein aufwendiges Werkzeug erforderlich. Sofern unterschiedliche Kombinationen von Lichtfunktionen vorgesehen werden sollen, so ist hier für jede Kombination eine gesonderte Ausführung des Reflektors und ein Werkzeug für dessen Herstellung erforderlich, was entsprechend aufwendig ist. - In der
DE 199 22 142 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge beschrieben, der eine Flutlichtleuchte als Abblendscheinwerfer und eine Reflektorleuchte als Fernlichtscheinwerfer aufweist. Aus derDE 196 02 168 A1 ist ein Scheinwerfer mit mehreren Scheinwerfereinsätzen bekannt, die Blinklicht, Abblendlicht, Standlicht und Nebellicht erzeugen. Der Scheinwerfereinsatz für Standlicht umfasst eine Standlichtquelle, sowie eine weitere Lichtquelle, deren Funktion jedoch nicht angegeben ist. Bei dem aus derDE 40 36 031 C1 bekannten Fahrzeugscheinwerfer ist die Funktion der einzelnen Scheinwerfereinsätze nicht explizit angegeben. Vom Aufbau her hat der in1 dieser Druckschrift dargestellte Fahrzeugscheinwerfer jedoch große Ähnlichkeit mit der in1 derDE 37 03 129 A1 dargestellten Fahrzeugscheinwerfer. Dort ist eine erste Scheinwerfereinheit für Fernlicht und eine andere Scheinwerfereinheit für Abblendlicht vorgesehen. Auch dieDE 21 03 129 A beschreibt einen Fahrzeugscheinwerfer mit zwei Scheinwerfereinsätzen, wobei einer der Einsätze zur Erzeugung eines Fernlichts und der andere Einsatz zur Erzeugung eines Abblendlichts dient. Aus derDE 697 15 530 T2 ist ein Fahrzeugscheinwerfer bekannt, mit einem ersten Scheinwerfereinsatz für Abblendlicht und einem weiteren Scheinwerfereinsatz für Fernlicht. Diese Druckschrift ist die der DE 697 15 530 T2 zugrundeliegende entsprechende europäische Patentanmeldung. Schließlich ist aus derUS 5 209 558 A ein Fahrzeugscheinwerfer mit zwei Scheinwerfereinsätzen bekannt, die zur Erzeugung eines Hauptlichtbündels (main beam unit) und eines Hilfslichtbündels (sub-beam unit) dienen. - Die
DE 198 02 023 A1 zeigt einen gattungsgemäßen Scheinwerfer. Sie beschreibt im Einzelnen einen Fahrzeugscheinwerfer, der einen nach dem Reflexionsprinzip aufgebauten ersten Scheinwerfereinsatz zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung und einen zweiten nach dem Projektionsprinzip aufgebauten Scheinwerfereinsatz zur Erzeugung eines dynamischen Kurvenlichts sowie einer Nebellichtverteilung. Ein Nebellichtbündel weist eine wesentlich breitere Lichtverteilung auf als ein Abblendlichtbündel und leuchtet insbesondere einen Nahbereich sowie seitliche Bereiche vor dem Fahrzeug aus. Sinn und Zweck des Nebellichts ist es nämlich, den Fernbereich vor dem Fahrzeug nicht auszuleuchten, um eine Blendung des Fahrzeuglenkers durch an den Nebeltröpfchen gestreutes Licht (sogenannte Eigenblendung) zu vermeiden. - Vorteile der Erfindung
- Der erfindungsgemäße Scheinwerfer mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat den Vorteil, dass durch die Anordnung entsprechender separater Scheinwerfereinsätze am gemeinsamen Tragelement auf einfache Weise und mit geringem Herstellungsaufwand beliebige Kombinationen von Lichtfunktionen zusammengestellt werden können. Es braucht dabei für jede Lichtfunktion nur eine Ausführung des Scheinwerfereinsatzes vorgesehen zu werden, die bei unterschiedlichen Kombinationen verwendet werden kann. Dadurch, dass der andere Scheinwerfereinsatz der wenigstens zwei Scheinwerfereinsätze zur Erzeugung eines Spotlichtbündels dient, das einen Fernbereich vor dem Fahrzeug beleuchtet, der dicht unterhalb der Helldunkelgrenze des durch den ersten Scheinwerfereinsatz erzeugten Lichtbündels liegt, kann insbesondere bei hoher Fahrgeschwindigkeit eine optimale Ausleuchtung vor dem Fahrzeug erzielt werden.
- In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Scheinwerfers angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht eine vom anderen Scheinwerfereinsatz unabhängige Verstellung eines Scheinwerfereinsatzes. Die Ausbildung gemäss Anspruch 5 ermöglicht auf einfache Weise eine gleichzeitige Verstellung aller Scheinwerfereinsätze.
- Zeichnung
- Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
-
1 einen Scheinwerfer in einem horizontalen Längsschnitt entlang Linie I-I in2 , -
2 den Scheinwerfer in einem vertikalen Längsschnitt entlang Linie II-II in1 und -
3 den Scheinwerfer in einem Querschnitt entlang Linie III-III in1 . - Beschreibung der Ausführungsbeispiele
- Ein in den
1 bis3 dargestellter Scheinwerfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, ist an der Front des Fahrzeugs, beispielsweise an dessen Karosserie oder einem Frontend angeordnet. Üblicherweise sind zwei Scheinwerfer nahe den seitlichen Rändern des Fahrzeugs spiegelbildlich zur Längsmittelachse des Fahrzeugs angeordnet. Der Scheinwerfer weist ein Gehäuse10 auf, das an der Karosserie oder dem Frontend des Fahrzeugs befestigt ist oder einstückig mit dem Frontend ausgebildet sein kann. Im Gehäuse10 sind mehrere Scheinwerfereinsätze angeordnet, die nachfolgend näher erläutert werden. Das Gehäuse10 weist an seinem Vorderende eine Lichtaustrittsöffnung auf, die mit einer lichtdurchlässigen Scheibe12 abgedeckt ist. Die Abdeckscheibe12 kann aus Glas oder Kunststoff bestehen und kann glatt ausgebildet sein oder zumindest bereichsweise optische Profile aufweisen, durch die hindurchtretendes Licht abgelenkt und/oder gestreut wird. - Wie bereits vorstehend angegeben sind im Gehäuse
10 mehrere, beispielsweise zwei Scheinwerfereinsätze14 ,16 angeordnet, die für unterschiedliche Lichtfunktionen dienen. Es können auch mehr als zwei Scheinwerfereinsätze14 ,16 vorgesehen werden, um entsprechend noch weitere Lichtfunktionen zu ermöglichen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sämtliche Scheinwerfereinsätze14 ,16 an einem gemeinsamen Tragelement20 gehalten sind, das im Gehäuse10 angeordnet ist. Die Scheinwerfereinsätze14 ,16 bilden jeweils für sich eine Baueinheit, die am Tragelement20 befestigt ist. Das Tragelement20 ist beispielsweise rahmenförmig ausgebildet und weist für jeden Scheinwerfereinsatz14 ,16 eine Öffnung für den Lichtdurchtritt des von diesem ausgesandten Lichtbündels auf. Das Tragelement20 kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen und ist im Gehäuse10 insbesondere verstellbar gelagert. Das Tragelement20 ist dabei vorzugsweise zumindest um eine annähernd horizontal verlaufende Achse22 verschwenkbar gelagert. Am Tragelement20 greift eine Verstelleinrichtung24 an, mittels der eine Verschwenkung des Tragelements20 um die Achse22 möglich ist. Die Verstelleinrichtung24 kann beispielsweise einen elektromotorischen Antrieb aufweisen. Bei einer Verschwenkung des Tragelements20 um die Achse24 erfolgt eine Veränderung der Richtung der von den Scheinwerfereinsätzen14 ,16 ausgesandten Lichtbündel in einer vertikalen Ebene. Das Tragelement20 kann zusätzlich auch um eine vertikale Achse verschwenkbar sein, wobei dadurch eine Veränderung der Richtung der von den Scheinwerfereinsätzen14 ,16 ausgesandten Lichtbündel in einer horizontalen Ebene erfolgt. - Die Scheinwerfereinsätze
14 ,16 können am Tragelement20 starr befestigt sein. Vorteilhafterweise sind die Scheinwerfereinsätze14 ,16 jedoch verstellbar am Tragelement20 befestigt, um eine Einstellung der Richtung der von den Scheinwerfereinsätzen14 ,16 ausgesandten Lichtbündel zueinander zu ermöglichen. Die Scheinwerfereinsätze14 ,16 können beispielsweise in Form einer Dreipunktlagerung am Tragelement20 gelagert sein. - Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Scheinwerfereinsatz
14 für die Lichtfunktion Abblendlicht oder die Lichtfunktionen Abblendlicht und Fernlicht dient. Der Scheinwerfereinsatz14 weist einen Reflektor26 auf, in den eine Lichtquelle28 in Form einer Glühlampe oder einer Gasentladungslampe eingesetzt sein. Wenn der Scheinwerfereinsatz14 nur für die Lichtfunktion Abblendlicht dient, so weist die Lichtquelle28 nur einen Leuchtkörper auf und ist fest mit dem Reflektor26 verbunden. Der Scheinwerfereinsatz14 kann nach dem Reflexionsprinzip aufgebaut sein, wobei der Reflektor26 derart geformt sein kann, dass durch diesen von der Lichtquelle28 ausgesandtes Licht als ein Lichtbündel reflektiert wird, das eine für die Lichtfunktion Abblendlicht erforderliche Charakteristik aufweist. Die Charakteristik des Lichtbündels bedeutet dabei insbesondere die Form und Lage der Helldunkelgrenze sowie die durch das Lichtbündel erzeugte Beleuchtungsstärkeverteilung. Die Form und Lage der asymmetrischen Helldunkelgrenze des Lichtbündels kann durch eine entsprechende Form des Reflektors26 und/oder durch eine zwischen der Lichtquelle28 und dem Reflektor26 angeordnete Abschirmvorrichtung erzeugt werden. Die Helldunkelgrenze ist auf der eigenen Verkehrsseite zumindest teilweise höher angeordnet als auf der Gegenverkehrsseite, so dass das Abblendlichtbündel auf der eigenen Verkehrsseite eine größere Reichweite aufweist als auf der Gegenverkehrsseite. Außerdem kann durch optische Profile an der Abdeckscheibe12 die Charakteristik des vom Reflektor26 reflektierten Lichtbündels verändert werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Scheinwerfereinsatz14 nach dem Projektionsprinzip aufgebaut ist und in Lichtaustrittsrichtung30 nach dem Reflektor26 eine Linse32 angeordnet ist, wobei der Reflektor26 derart geformt ist, dass durch diesen von der Lichtquelle28 ausgesandtes Licht als ein konvergierendes Lichtbündel reflektiert wird, das durch die Linse32 hindurchtritt und dabei gesammelt wird. Zwischen der Linse32 und dem Reflektor26 kann eine lichtundurchlässige Blende34 angeordnet sein, durch die eine Helldunkelgrenze wie für das Abblendlicht erforderlich erzeugt wird. - Wenn der Scheinwerfereinsatz
14 für die Lichtfunktionen Abblendlicht und Fernlicht dient, so kann eine Lichtquelle28 mit zwei Leuchtkörpern verwendet werden, die abwechselnd oder gleichzeitig betrieben werden. Für die Lichtfunktion Abblendlicht wird nur einer der Leuchtkörper betrieben und für die Lichtfunktion Fernlicht wird nur der andere Leuchtkörper oder es werden beide Leuchtkörper betrieben. Für die Lichtfunktion Fernlicht wird durch den Reflektor26 vom zugeordneten Leuchtkörper ausgesandtes Licht als ein Fernlichtbündel reflektiert, das gegenüber dem Abblendlichtbündel eine größere Reichweite aufweist und höhere Beleuchtungsstärkewerte erzeugt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Lichtquelle28 nur einen Leuchtkörper aufweist, jedoch relativ zum Reflektor26 bewegbar ist, wobei bei unterschiedlichen Stellungen der Lichtquelle28 relativ zum Reflektor26 durch diesen von der Lichtquelle28 ausgesandtes Licht als Lichtbündel mit unterschiedlicher Charakteristik reflektiert wird. In wenigstens einer Stellung der Lichtquelle28 wird durch den Reflektor26 ein Lichtbündel mit einer Charakteristik für Abblendlicht reflektiert und in wenigstens einer anderen Stellung der Lichtquelle28 wird durch den Reflektor26 ein Lichtbündel mit einer Charakteristik für Fernlicht reflektiert. Wenn die Linse32 und die Blende34 vorgesehen sind, so kann ausgehend von der Lichtfunktion Abblendlicht, in der die Blende34 die Helldunkelgrenze erzeugt, auf die Lichtfunktion Fernlicht umgeschaltet werden, indem die Blende34 zumindest teilweise aus dem Strahlengang des vom Reflektor26 reflektierten Lichtbündels entfernt wird oder in einen lichtdurchlässigen Zustand gebracht wird, so dass ein größerer Teil des vom Reflektor26 reflektierten Lichtbündels aus dem Scheinwerfereinsatz14 austritt. - Der andere Scheinwerfereinsatz
16 kann beispielsweise für die Lichtfunktion Fernlicht dienen, wenn der Scheinwerfereinsatz14 nur für die Lichtfunktion Abblendlicht dient. Wenn der Scheinwerfereinsatz14 bereits für die Lichtfunktionen Abblendlicht und Fernlicht dient, so kann der Scheinwerfereinsatz16 für eine andere Lichtfunktion dienen, beispielsweise für die Lichtfunktion Nebellicht. Der Scheinwerfereinsatz16 kann wie vorstehend zum Scheinwerfereinsatz14 erläutert nach dem Reflexionsprinzip oder nach dem Projektionsprinzip aufgebaut sein und weist einen Reflektor36 , eine in diesen eingesetzte Lichtquelle38 sowie gegebenenfalls eine Linse40 und eine Blende42 auf. Das vom Scheinwerfereinsatz16 erzeugte Nebellichtbündel weist gegenüber einem Abblendlichtbündel eine stärkere horizontale Streuung auf und kann eine gegenüber der Helldunkelgrenze des Abblendlichtbündels zumindest teilweise tiefer angeordnete, horizontale Helldunkelgrenze aufweisen. - Alternativ kann der Scheinwerfereinsatz
16 auch für eine Lichtfunktion eines Spotlichts dienen, wobei das vom Scheinwerfereinsatz16 ausgesandte Spotlichtbündel eine geringe Streuung besitzt und durch dieses nur ein begrenzter Bereich vor dem Fahrzeug beleuchtet wird. Durch das Spotlichtbündel kann vorzugsweise ein Bereich beleuchtet werden, der auch durch das Abblendlichtbündel dicht unterhalb von dessen Helldunkelgrenze beleuchtet wird. Hierdurch kann die Beleuchtung des Fernbereichs vor dem Fahrzeugs verstärkt werden, was insbesondere bei hoher Fahrgeschwindigkeit vorteilhaft ist. Es kann vorgesehen werden, dass bei geringer Fahrgeschwindigkeit nur der Scheinwerfereinsatz14 betrieben wird, durch den das Abblendlichtbündel ausgesandt wird und dass bei hoher Fahrgeschwindigkeit der Scheinwerfereinsatz16 zugeschaltet wird. - Weiterhin alternativ kann der Scheinwerfereinsatz
16 auch für eine Lichtfunktion eines Kurvenlichts dienen, um beim Durchfahren einer Kurve die Beleuchtung vor dem Fahrzeug entsprechend dem Fahrbahnverlauf zu verbessern. Der Scheinwerfereinsatz16 kann dabei derart ausgebildet und angeordnet sein, dass durch diesen ein einseitig nach links oder nach rechts gerichtetes Lichtbündel ausgesandt wird. Es können auch zwei Scheinwerfereinsätze16 vorgesehen sein, von denen einer ein einseitig nach rechts gerichtetes und der andere ein einseitig nach links gerichtetes Lichtbündel aussendet, wobei beim Durchfahren einer Rechtskurve der das einseitig nach rechts gerichtete Lichtbündel aussendende Scheinwerfereinsatz16 eingeschaltet wird und beim Durchfahren einer Linkskurve der das einseitig nach links gerichtete Lichtbündel aussendende Scheinwerfereinsatz16 eingeschaltet wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Scheinwerfereinsatz16 am Tragelement20 um eine zumindest annähernd vertikal verlaufende Achse44 mittels einer Verstelleinrichtung46 verschwenkbar ist, so dass vom Scheinwerfereinsatz16 je nach dessen Drehstellung um die Achse44 ein einseitig nach links oder nach rechts gerichtetes Lichtbündel ausgesandt wird. Die Schwenkung des Scheinwerfereinsatzes16 um die Achse44 mittels der Verstelleinrichtung46 erfolgt vorzugsweise abhängig vom Verlauf der Fahrbahn vor dem Fahrzeug. Zur Erfassung des Verlaufs der Fahrbahn kann ein Navigationssystem des Fahrzeugs genutzt werden, bei dem ein Straßenkartensystem vorhanden ist. Alternativ kann die Erfassung des Fahrbahnverlaufs auch mittels einer Kameraeinrichtung erfolgen. Außerdem kann auch der Lenkeinschlag des Fahrzeugs oder die Querbeschleunigung des Fahrzeugaufbaus erfasst werden, woraus das Durchfahren einer Kurve erkannt werden kann, wodurch eine entsprechende Schaltung oder Einstellung des Scheinwerfereinsatzes16 zur Verbesserung der Beleuchtung des Verlaufs der Fahrbahn ermöglicht ist. - Der Scheinwerfereinsatz
16 sowie gegebenenfalls noch weitere am Tragelement20 befestigte Scheinwerfereinsätze können auch für beliebige andere Lichtfunktionen dienen. - Vorzugsweise weisen die Scheinwerfereinsätze
16 zumindest annähernd dieselben Baugrößen auf, so dass wahlweise am Tragelement20 ein Scheinwerfereinsatz16 für die gewünschte Lichtfunktion befestigt werden kann. Auf diese Weise können am Tragelement20 Scheinwerfereinsätze14 ,16 mit beliebigen Kombinationen von Lichtfunktionen zusammengestellt werden. - Es kann dabei in jedem Fall dasselbe Gehäuse
10 verwendet werden und wenn die Abdeckscheibe12 keine optischen Profile aufweist, so kann auch diese für alle Kombinationen von Lichtfunktionen einheitlich verwendet werden. Wenn die Abdeckscheibe12 optische Profile aufweist, so muss eine an die jeweils vorgesehenen Lichtfunktionen angepasste Ausführung der Abdeckscheibe12 verwendet werden. - Die am Tragelement
20 angreifende Verstelleinrichtung24 ermöglicht eine gleichzeitige Veränderung der Leuchtweite aller Scheinwerfereinsätze14 ,16 . Eine Einstellung der Leuchtweite ist insbesondere bei dem für die Lichtfunktion Abblendlicht vorgesehenen Scheinwerfereinsatz14 erforderlich, um bei eingeschaltetem Abblendlicht eine Blendung des Gegenverkehrs zu vermeiden. Bei einer Änderung der Beladung des Fahrzeugs ändert sich die Neigung des Fahrzeugaufbaus und damit auch die Neigung des mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Scheinwerfers. Dies führt wiederum zu einer Änderung der Richtung der von den Scheinwerfereinsätzen14 ,16 ausgesandten Lichtbündel in einer vertikalen Längsebene, die durch eine Verschwenkung des Tragelements20 mit den daran angeordneten Scheinwerfereinsätzen14 ,16 um die horizontale Achse22 mittels der Verstelleinrichtung24 ausgeglichen werden kann. Durch die Verstelleinrichtung24 wird das Tragelement20 um die Achse22 abhängig von der Neigung des Fahrzeugaufbaus vorzugsweise derart verschwenkt, dass die Leuchtweite der Scheinwerfereinsätze14 ,16 zumindest annähernd konstant gehalten wird. Die Verstelleinrichtung24 kann manuell betätigt werden oder automatisch durch eine Steuereinrichtung, die mit einer Sensoreinrichtung verbunden ist, mit der die Neigung des Fahrzeugaufbaus erfasst wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass durch die Verstelleinrichtung24 bei während der Fahrt des Fahrzeugs beispielsweise infolge von Fahrbahnunebenheiten oder Brems- und Beschleunigungsvorgängen auftretenden Neigungsänderungen des Fahrzeugaufbaus das Tragelement20 um die Achse22 verschwenkt wird, um die Leuchtweite der Scheinwerfereinsätze14 ,16 zumindest annähernd konstant zu halten.
Claims (5)
- Scheinwerfer für Fahrzeuge mit wenigstens zwei Scheinwerfereinsätzen (
14 ,16 ) für unterschiedliche Lichtfunktionen, die in einem gemeinsamen Gehäuse (10 ) angeordnet sind, dessen Lichtaustrittsöffnung mit einer lichtdurchlässigen Scheibe (12 ) abgedeckt ist, wobei die Scheinwerfereinsätze (14 ,16 ) als getrennte Baueinheiten ausgebildet sind und an einem gemeinsamen Tragelement (20 ) gelagert sind, das im Gehäuse (10 ) gelagert ist, und wobei ein erster Scheinwerfereinsatz (14 ) der wenigstens zwei Scheinwerfereinsätze (14 ,16 ) Licht als ein Lichtbündel mit einer oberen Helldunkelgrenze erzeugt, und wobei ein anderer Scheinwerfereinsatz (16 ) der wenigstens zwei Scheinwerfereinsätze (14 ,16 ) nach dem Projektionsprinzip aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Scheinwerfereinsatz (16 ) der wenigstens zwei Scheinwerfereinsätze (14 ,16 ) zur Erzeugung eines Spotlichtbündels dient, das einen Fernbereich vor dem Fahrzeug beleuchtet, der dicht unterhalb der Helldunkelgrenze des durch den ersten Scheinwerfereinsatz (14 ) erzeugten Lichtbündels liegt. - Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Scheinwerfereinsatz (
14 ) ein Abblendlichtbündel erzeugt. - Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Scheinwerfereinsätze (
14 ,16 ) verstellbar am Tragelement (20 ) gelagert ist. - Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (
20 ) verstellbar im Gehäuse (10 ) gelagert ist. - Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (
20 ) rahmenförmig ausgebildet ist.
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