DE202018105560U1

DE202018105560U1 - Headlights for motor vehicles with overload protection of an adjusting device of a light module

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Publication number: DE202018105560U1
Application number: DE202018105560.7U
Authority: DE
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2020-01-03
Anticipated expiration: 2028-09-28

Abstract

Scheinwerfer (10) für Kraftfahrzeuge mit einem eine Hauptabstrahlrichtung (12) aufweisenden Lichtmodul (14) und mit einer Vorrichtung (16) zur Verstellung der Lage des Lichtmoduls (14) in dem Scheinwerfer (10), wobei die Vorrichtung (16) aufweist; einen elektrischen Schrittmotor (34), der einen Motor-Drehabtrieb (36) aufweist und der die Verstellung der Lage des Lichtmoduls (14) über eine Übertragungsmechanik (38) antreibt, die einen zwischen dem Motor-Drehabtrieb (36) und dem Lichtmodul (14) wirkenden Kraftfluss unterbricht, wenn eine in der Übertragungsmechanik (38) wirkende Kraft einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsmechanik (38) eine Motor-Drehabtriebsseitige erste Wellenscheibe (40) und eine abtriebsseitige zweite Wellenscheibe (42) aufweist, welche zweite Wellenscheibe (42) mit dem die Hauptabstrahlrichtung (12) aufweisenden Lichtmodul (14) gekoppelt ist, so dass jede Drehbewegung der zweiten Wellenscheibe (42) eine Bewegung des Lichtmoduls (14) erzeugt, und dass die beiden Wellenscheiben (40, 42) kreisringförmige oder kreisförmige Bereiche aufweisen, die in Umfangsrichtung wellenförmige Erhöhungen (E) und Vertiefungen (V) aufweisen, die so geformt sind, dass Erhöhungen (E) von jeweils einer der beiden Wellenscheiben (40, 42) in Vertiefungen (V) der jeweils anderen der beiden Wellenscheiben (42, 40) formschlüssig eingreifen, und dass wenigstens eine der beiden Wellenscheiben (40, 42) in axialer Richtung unter Belastung durch ein elastisches Element (58) so beweglich ist, dass Erhöhungen (E) von jeweils einer der beiden Wellenscheiben (40, 42) über Erhöhungen (E) der jeweils anderen Wellenscheibe (42, 40) hinweggleiten können und wobei die Erhöhungen (E) und Vertiefungen (V) Normalvektoren aufweisen, die eine Komponente (K_U) in Umfangsrichtung haben und die eine Komponente (K_24) in Richtung der Drehachse (24) haben.Headlamps (10) for motor vehicles with a light module (14) having a main emission direction (12) and with a device (16) for adjusting the position of the light module (14) in the headlamp (10), the device having (16); an electrical stepper motor (34), which has a motor rotary drive (36) and which drives the adjustment of the position of the light module (14) via a transmission mechanism (38) which moves one between the motor rotary drive (36) and the light module (14 ) interrupts the flow of force when a force acting in the transmission mechanism (38) exceeds a predetermined threshold value, characterized in that the transmission mechanism (38) has a first shaft washer (40) on the motor drive side and a second shaft washer (42) on the output side, which second Wave washer (42) is coupled to the light module (14) having the main emission direction (12), so that each rotational movement of the second wave washer (42) generates a movement of the light module (14), and that the two wave washers (40, 42) are circular or have circular regions which have undulating elevations (E) and depressions (V) in the circumferential direction, which are shaped so that s Raised portions (E) of one of the two wave washers (40, 42) engage in recesses (V) of the other of the two wave washers (42, 40), and that at least one of the two wave washers (40, 42) in the axial direction is movable under load by an elastic element (58) such that ridges (E) from one of the two wave washers (40, 42) can slide over ridges (E) of the other wave washer (42, 40) and the ridges ( E) and depressions (V) have normal vectors which have a component (K_U) in the circumferential direction and which have a component (K_24) in the direction of the axis of rotation (24).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheinwerfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Scheinwerfer ist per se bekannt.The present invention relates to a headlight according to the preamble of claim 1. Such a headlight is known per se.

Der bekannte Scheinwerfer weist ein eine Hauptabstrahlrichtung aufweisendes Lichtmodul und eine Vorrichtung zur Verstellung der Lage des Lichtmoduls in dem Scheinwerfer auf. Die Vorrichtung weist einen elektrischen Schrittmotor mit einem Motor-Drehabtrieb auf, der die Verstellung der Lage des Lichtmoduls über eine Übertragungsmechanik antreibt. Die Übertragungsmechanik ist dazu eingerichtet, einen zwischen dem Motor-Drehabtrieb und dem Lichtmodul wirkenden Kraftfluss zu unterbrechen, wenn eine in der Übertragungsmechanik wirkende Kraft einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.The known headlight has a light module having a main emission direction and a device for adjusting the position of the light module in the headlight. The device has an electric stepper motor with a motor rotary drive which drives the adjustment of the position of the light module via a transmission mechanism. The transmission mechanism is set up to interrupt a flow of force acting between the motor rotary drive and the light module when a force acting in the transmission mechanism exceeds a predetermined threshold value.

Die per se bekannte Vorrichtung weist einen elektrischen Schrittmotor auf, der mittels einer Nabe und verdrehblockierter Stellstange als Linearsteller ausgeführt ist. Wenn auf diese Stellstange eine externe Kraft einwirkt, wie sie bei schwergängiger Verstellung auftreten kann, besteht die Gefahr einer Zerstörung des Schrittmotors.The device known per se has an electric stepper motor, which is designed as a linear actuator by means of a hub and an anti-rotation rod. If an external force acts on this control rod, as can occur with difficult adjustment, there is a risk of the stepper motor being destroyed.

Eine aus der DE 103 32 976 A1 bekannte Vorrichtung weist ein langgestrecktes Verstellelement mit einem Gewindeschaft auf, der in eine drehfest gelagerte Gewindeschale eingreift. Die Gewindeschale ist mechanisch unnachgiebig mit dem Lichtmodul gekoppelt. Eine Drehbewegung des Gewindeschafts wird von dem elektrischen Schrittmotor angetrieben, so dass eine Drehbewegung des Motor-Drehabtriebs eine translatorische Bewegung der Gewindeschale erzeugt, mit der die Lage des Lichtmoduls im Scheinwerfer verstellt wird.One from the DE 103 32 976 A1 Known device has an elongated adjusting element with a threaded shaft which engages in a non-rotatably mounted threaded shell. The threaded shell is mechanically rigidly coupled to the light module. A rotary movement of the threaded shaft is driven by the electric stepper motor, so that a rotary movement of the motor rotary drive generates a translational movement of the threaded shell, with which the position of the light module in the headlight is adjusted.

Die Gewindeschale ist in Radialrichtung elastisch nachgiebig ausgeführt. Eine Drehung des Gewindeschafts erzeugt zwangsläufig eine Radialkraft, welche aufweitend auf die Gewindeschale wirkt. Hohe Radialkräfte können zum Beispiel dann auftreten, wenn die Lagerung des Lichtmoduls oder dessen Verstellungs-Übertragungsmechanik im Scheinwerfer schwergängig ist. Die hohen Radialkräfte ergeben sich als Folge der in diesem Fall hohen in der Übertragungsmechanik wirkenden Kraft. Übersteigt diese Kraft einen konstruktiv und durch die Materialauswahl der Gewindeschale vorbestimmten Schwellenwert, gibt die Gewindeschale nach und biegt sich nach außen auf, so dass der Gewindeschaft durchdreht. Eine weitere Drehbewegung des Gewindeschafts erzeugt dann keine weitere translatorische Bewegung der Gewindeschale. Der zwischen dem Motor-Drehabtrieb und dem Lichtmodul wirkende Kraftfluss ist dann unterbrochen.
Ausgehend von dem eingangs genannten, per se bekannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe eines Scheinwerfers, bei dem der Schrittmotor vor der Einwirkung unzulässig hoher Kräfte geschützt ist. Der Schutz soll dabei eine Übersetzung ermöglichen. Angestrebt wird auch, dass der Schutzmechanismus reversibel ist, so dass zu bestimmbaren Zeitpunkten, beispielsweise bei jedem Neustart des Kraftfahrzeugs oder bei jedem Einschalten des Lichtes oder auch programmgesteuert wiederholt während des Betriebes ein vor dem Einwirken der unzulässig hohen Kraft herrschender Initialzustand automatisch und ohne manuellen Eingriff wieder eingestellt werden kann.The threaded shell is designed to be resilient in the radial direction. A rotation of the threaded shaft inevitably creates a radial force, which expands the threaded shell. High radial forces can occur, for example, if the mounting of the light module or its adjustment transmission mechanism in the headlight is difficult. The high radial forces result from the high force acting in the transmission mechanism in this case. If this force exceeds a threshold value that is predetermined by the design of the material of the threaded shell, the threaded shell yields and bends outwards, so that the threaded shaft spins. A further rotational movement of the threaded shaft then does not produce any further translational movement of the threaded shell. The force flow acting between the motor rotary drive and the light module is then interrupted.
Starting from the prior art known per se, the object of the invention is to provide a headlight in which the stepper motor is protected against the action of impermissibly high forces. Protection should enable translation. The aim is also that the protective mechanism is reversible, so that at determinable times, for example each time the motor vehicle is restarted or each time the light is switched on or program-controlled, an initial state prevailing before the action of the impermissibly high force occurs automatically and without manual intervention can be set again.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von dem eingangs genannten Stand der Technik durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Diese sehen vor, dass die Übertragungsmechanik eine Motor-Drehabtriebsseitige erste Wellenscheibe und eine abtriebsseitige zweite Wellenscheibe aufweist, welche zweite Wellenscheibe mit dem die Hauptabstrahlrichtung aufweisenden Lichtmodul so gekoppelt ist, dass jede Drehbewegung der abtriebsseitigen Wellenscheibe eine Drehbewegung des Lichtmoduls erzeugt, und dass die beiden Wellenscheiben kreisringförmige oder kreisförmige Bereiche aufweisen, die in Umfangsrichtung wellenförmige Erhöhungen und Vertiefungen aufweisen, die so geformt sind, dass Erhöhungen von jeweils einer der beiden Wellenscheiben in Vertiefungen der jeweils anderen der beiden Wellenscheiben formschlüssig eingreifen, und dass wenigstens eine der beiden Wellenscheiben in axialer Richtung unter Belastung durch ein elastisches Element so beweglich ist, dass Erhöhungen von jeweils einer der beiden Wellenscheiben (bei antreibendem Schrittmotor) über Erhöhungen der jeweils anderen Wellenscheibe hinweggleiten können und wobei die Erhöhungen und Vertiefungen Normalvektoren aufweisen, die eine Komponente in Umfangsrichtung haben und die eine Komponente in Richtung der Drehachse haben.This object is achieved with the features of claim 1. The present invention differs from the prior art mentioned at the outset by the characterizing features of claim 1. These provide that the transmission mechanism has a motor shaft drive-side first shaft washer and an output-side second shaft washer, which second shaft washer with the light module having the main emission direction is coupled in such a way that each rotational movement of the output-side shaft washer produces a rotational movement of the light module, and that the two shaft washers have annular or circular regions which have wave-shaped elevations and depressions in the circumferential direction, which are shaped such that heights of each of the two shaft washers in Depress recesses of the other of the two shaft washers, and that at least one of the two shaft washers is movable in the axial direction under load by an elastic element such that ridges one of the two shaft washers (with a stepping motor) can slide over the elevations of the other shaft washer and the elevations and depressions have normal vectors that have a component in the circumferential direction and that have a component in the direction of the axis of rotation.

Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die abtriebsseitige zweite Wellenscheibe formschlüssig unnachgiebig mit dem die Hauptabstrahlrichtung aufweisenden Lichtmodul gekoppelt ist.A preferred embodiment is characterized in that the second shaft disk on the output side is positively and relentlessly coupled to the light module having the main emission direction.

Bevorzugt ist auch, dass das Lichtmodul im Gehäuse durch einen Rahmen gehalten wird, der in dem Gehäuse um eine Drehachse herum schwenkbar gelagert ist.It is also preferred that the light module is held in the housing by a frame which is pivotally mounted in the housing about an axis of rotation.

Weiter ist bevorzugt, dass der Scheinwerfer eine Leiterplatte aufweist, die starr mit dem Gehäuse verbunden ist und dass auf der Leiterplatte ein Hall-Sensor angeordnet ist und dass ein Magnet starr mit dem Rahmen verbunden und dem Hall-Sensor gegenüber liegend angeordnet ist.It is further preferred that the headlight has a circuit board that is rigidly connected to the housing and that a Hall sensor is arranged on the circuit board and that a magnet is rigid with connected to the frame and arranged opposite the Hall sensor.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Übertragungsmechanik zusätzlich ein Getriebe aufweist.Another preferred embodiment is characterized in that the transmission mechanism additionally has a gear.

Bevorzugt ist auch, dass das Getriebe ein Planetengetriebe ist, dessen Sonnenrad von dem Motor-Drehantrieb angetrieben wird, dessen Planetenträger starr mit dem Gehäuse verbunden ist und dessen Planetenräder vom Sonnenrad angetrieben werden und ihrerseits ein Hohlrad antreiben, das drehfest mit der ersten Wellenscheibe verbunden ist.It is also preferred that the gear is a planetary gear, the sun gear of which is driven by the motor rotary drive, the planet carrier is rigidly connected to the housing, and the planet gears are driven by the sun gear and in turn drive a ring gear which is non-rotatably connected to the first shaft washer ,

Weiter ist bevorzugt, dass ein elastisches Element zwischen dem Rahmen und dem Gehäuse so angeordnet ist, dass es bei einer längs der Drehachse erfolgenden Relativbewegung zwischen Rahmen und Gehäuse elastisch verformt wird.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das elastische Element eine Spiralfeder ist.It is further preferred that an elastic element is arranged between the frame and the housing such that it is elastically deformed when there is a relative movement between the frame and the housing along the axis of rotation.
Another preferred embodiment is characterized in that the elastic element is a spiral spring.

Bevorzugt ist auch, dass das elastische Element zwischen Motor-Drehabtrieb und Getriebe, oder zwischen Getriebe und erster Wellenscheibe, oder zwischen zweiter Wellenscheibe und Lichtmodul, oder zwischen Lichtmodul und Rahmen angeordnet ist.It is also preferred that the elastic element is arranged between the motor rotary drive and the transmission, or between the transmission and the first shaft washer, or between the second shaft washer and the light module, or between the light module and the frame.

Weiter ist bevorzugt, dass das Profil der Erhöhungen und Vertiefungen längs der Umfangsrichtung abwechselnd konvex und konkav gekrümmt ist.It is further preferred that the profile of the elevations and depressions is alternately convex and concave along the circumferential direction.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das Profil der Erhöhungen und Vertiefungen längs der Umfangsrichtung dreieckig oder trapezförmig ist.Another preferred embodiment is characterized in that the profile of the elevations and depressions is triangular or trapezoidal along the circumferential direction.

Bevorzugt ist auch, dass die zweite Wellenscheibe über zumindest einen zusammenhängenden Teil ihres Umfangs verteilte Zähne aufweist, die in dazu komplementäre Zähne einer geraden oder gekrümmten Zahnstange eingreifen.It is also preferred that the second wave washer has teeth which are distributed over at least a coherent part of its circumference and which engage in complementary teeth of a straight or curved toothed rack.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.Further advantages result from the following description, the drawings and the subclaims. It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigen, jeweils in schematischer Form:

1 das technische Umfeld der Erfindung in Form eines Scheinwerfers;
2 Einzelheiten zur 1, die in Verbindung mit der 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ergeben;
3 eine Draufsicht auf eine Wellenscheibe;
4 einen Ausschnitt einer Wellenscheibe in einer Seitenansicht; und
5 Einzelheiten einer Vorrichtung zur Verstellung der Lage von mehr als einem Lichtmodul in einem Scheinwerfer.

Embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description. Show, each in schematic form:

1 the technical environment of the invention in the form of a headlight;
2 Details on 1 that in connection with the 1 result in an embodiment of the invention;
3 a plan view of a wave washer;
4 a section of a wave washer in a side view; and
5 Details of a device for adjusting the position of more than one light module in a headlight.

Gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Gegenstände.The same reference symbols in different figures designate the same or at least functionally comparable objects.

Im Einzelnen zeigt die 1 einen Scheinwerfer 10 für Kraftfahrzeuge mit einem eine Hauptabstrahlrichtung 12 aufweisenden Lichtmodul 14 und mit einer Vorrichtung 16 zur Verstellung der Lage des Lichtmoduls 14 in dem Scheinwerfer 10.The shows in detail 1 a headlight 10 for motor vehicles with one main emission direction 12 having light module 14 and with a device 16 to adjust the position of the light module 14 in the spotlight 10 ,

Bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Scheinwerfers 10 in einem Kraftfahrzeug ist die in den Figuren dargestellte x-Richtung parallel zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs, während die y-Richtung parallel zu einer Querachse und die z-Richtung parallel zu einer Hochachse des Kraftfahrzeugs ist.
Der Scheinwerfer 10 weist ein Gehäuse 18 und eine Lichtaustrittsöffnung auf, die von einer transparenten Abdeckscheibe 20 abgedeckt werden kann. Das Lichtmodul 14 wird im Gehäuse 18 durch einen Rahmen 22 gehalten, der in dem Gehäuse 18 um eine zur y-Richtung parallele Drehachse 24 herum schwenkbar gelagert ist. Durch Verschwenken des Lichtmoduls 14 um diese Drehachse 24 herum kann die Leuchtweite des Lichtmoduls 14 und damit des gesamten Scheinwerfers 10 eingestellt werden. Die Drehachse 24 verläuft bevorzugt durch den Schwerpunkt der Gesamtheit der zu schwenkenden Teile hindurch.When the headlight is used as intended 10 In a motor vehicle, the x direction shown in the figures is parallel to a longitudinal axis of the motor vehicle, while the y direction is parallel to a transverse axis and the z direction is parallel to a vertical axis of the motor vehicle.
The headlight 10 has a housing 18 and a light exit opening on a transparent cover 20 can be covered. The light module 14 is in the housing 18 through a frame 22 kept in the housing 18 about an axis of rotation parallel to the y direction 24 is pivotally mounted around. By swiveling the light module 14 about this axis of rotation 24 around the light range of the light module 14 and thus the entire headlight 10 can be set. The axis of rotation 24 preferably runs through the center of gravity of the entirety of the parts to be pivoted.

Im Folgenden wird die Erfindung in Bezug auf eine Leuchtweitenverstellung erläutert, bei der die Hauptabstrahlrichtung 12 des Lichtmodules 14 durch ein Drehen/Schwenken der Lichtmoduls 14 auf und ab geschwenkt werden kann. Eine Leuchtweitenverstellung zeichnet sich durch die parallel zur y-Achse liegende Drehachse 24 auf. Die Erfindung ist auch zur Verschwenkung um eine vertikale Drehachse einsetzbar. In diesem Fall liegt die Drehachse 24 dann parallel zur z-Achse. Eine solche Ausgestaltung ist zur Verwirklichung eines Kurvenlichtes verwendbar, bei dem die Hauptabstrahlrichtung 12 nach rechts und nach links schwenkbar ist.The invention is explained below with reference to a headlight range adjustment in which the main emission direction 12 of the light module 14 by rotating / swiveling the light module 14 can be pivoted up and down. Headlight range adjustment is characterized by the axis of rotation lying parallel to the y-axis 24 on. The invention can also be used for pivoting about a vertical axis of rotation. In this case the axis of rotation lies 24 then parallel to the z axis. Such an embodiment can be used to implement a cornering light in which the main emission direction 12 is pivotable to the right and to the left.

Der Scheinwerfer 10 weist eine Leiterplatte 26 auf, die starr mit dem Gehäuse 18 verbunden ist. Auf der Leiterplatte 26 ist ein Hall-Sensor 28 angeordnet. Ein Magnet 30 ist starr mit dem Rahmen 22 verbunden und dem Hall-Sensor 28 gegenüber liegend angeordnet. Eine Schwenkbewegung des Rahmens 22 im Gehäuse 18 bildet sich aufgrund der damit verbundenen Magnetfeldänderung am Ort des Hall-Sensors 28 in dessen Signal ab, so dass die Auswertung der Signale des Hall-Sensors 28 eine Bestimmung der Schwenklage des Rahmens 22 mit dem Lichtmodul 14 und damit auch eine Bestimmung der Hauptabstrahlrichtung 12 des Lichtmoduls 14 relativ zum Kraftfahrzeug erlaubt.The headlight 10 has a circuit board 26 on that rigid with the case 18 connected is. On the circuit board 26 is a Hall sensor 28 arranged. A magnet 30 is rigid with the frame 22 connected and the Hall sensor 28 arranged opposite. A pivoting movement of the frame 22 in the housing 18 forms due to the associated change in the magnetic field at the location of the Hall sensor 28 in its signal, so that the evaluation of the signals of the Hall sensor 28 a determination of the pivoting position of the frame 22 with the light module 14 and thus also a determination of the main emission direction 12 of the light module 14 allowed relative to the motor vehicle.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Leiterplatte 26 neben dem Hall-Sensor 28 elektronische Bauelemente 32 auf, die Signale des Hall-Sensors 28 auswerten und zur Bildung von Ansteuersignalen für die Vorrichtung 16 verwenden. Darüber hinaus werden für die Bildung der Ansteuersignale auch weitere Signale, insbesondere Signale von Fahrwerkssensoren des Kraftfahrzeugs verwendet, aus denen sich die Lage des Kraftfahrzeugs relativ zur Fahrbahn ergibt. Diese Lage ändert sich statisch in Abhängigkeit von der Beladung des Kraftfahrzeugs und dynamisch in Abhängigkeit von auf das Kraftfahrzeug einwirkenden Trägheitskräften, die Radlastveränderungen erzeugen.In the illustrated embodiment, the circuit board 26 next to the Hall sensor 28 Electronic Components 32 on, the signals from the Hall sensor 28 evaluate and to form control signals for the device 16 use. In addition, other signals, in particular signals from chassis sensors of the motor vehicle, are used to form the control signals, from which the position of the motor vehicle relative to the road surface results. This position changes statically as a function of the load on the motor vehicle and dynamically as a function of inertial forces acting on the motor vehicle which produce changes in the wheel load.

2 zeigt insbesondere weitere Details der Vorrichtung 16 zur Verstellung der Lage des Lichtmoduls 14 in dem Scheinwerfer 10. Die Vorrichtung 16 weist einen elektrischen Schrittmotor 34 mit einem Motor-Drehabtrieb 36 und eine Übertragungsmechanik 32 auf. Der Schrittmotor 34 ist im Gehäuse 18 ortsfest angeordnet. Die Übertragungsmechanik 38 weist eine Motor-Drehabtriebsseitige erste Wellenscheibe 40 und eine abtriebsseitige zweite Wellenscheibe 42 auf. Die zweite Wellenscheibe 42 ist formschlüssig unnachgiebig mit dem die Hauptabstrahlrichtung 12 aufweisenden Lichtmodul 14 gekoppelt. Als Folge erzeugt jede Drehbewegung der zweiten Wellenscheibe 42 eine Bewegung des Lichtmoduls 14 um die Drehachse 24. 2 shows in particular further details of the device 16 to adjust the position of the light module 14 in the spotlight 10 , The device 16 has an electric stepper motor 34 with a motor rotary drive 36 and a transmission mechanism 32 on. The stepper motor 34 is in the housing 18 arranged stationary. The transmission mechanics 38 has a motor shaft drive side first shaft washer 40 and an output-side second wave washer 42 on. The second wave washer 42 is form-fitting unyielding with the main radiation direction 12 having light module 14 coupled. As a result, any rotation of the second wave washer 42 a movement of the light module 14 about the axis of rotation 24 ,

In dem Ausführungsbeispiel, das in der 2 dargestellt ist, weist die Übertragungsmechanik 38 zusätzlich ein Getriebe 44 auf. Ein solches Getriebe 44 ist nicht zwingend erforderlich. Es besitzt den Vorteil, dass erste Winkelschritte und erste Drehmomente des Schrittmotors 34 bei entsprechend gewählter Übersetzung des Getriebes 44 in zweite Winkelschritte und zweite Drehmomente am Ausgang des Getriebes 44 übersetzt werden, wobei die zweiten Winkelschritte bevorzugt kleiner als die ersten Winkelschritte sind und die zweiten Drehmomente bevorzugt größer als die ersten Drehmomente sind. Damit lässt sich die erste Wellenscheibe 40 und damit letztlich auch das Lichtmodul 14 und seine Hauptabstrahlrichtung 12 in kleineren Winkelschritten verstellen, was die Feinheit der Verstellung vorteilhaft verbessert.In the embodiment that in the 2 is shown, the transmission mechanics 38 additionally a gear 44 on. Such a transmission 44 is not mandatory. It has the advantage that first angular steps and first torques of the stepper motor 34 with the gear ratio selected accordingly 44 in second angular steps and second torques at the output of the gearbox 44 are translated, the second angular steps preferably being smaller than the first angular steps and the second torques preferably being larger than the first torques. This allows the first wave washer 40 and ultimately also the light module 14 and its main radiation direction 12 adjust in smaller angular steps, which advantageously improves the fineness of the adjustment.

Das Getriebe 44 ist bevorzugt ein Planetengetriebe, dessen Sonnenrad 46 von dem Motor-Drehantrieb 36 angetrieben wird. Der Planetenträger 48 ist starr mit dem Gehäuse 18 verbunden. Die Planetenräder 50 werden vom Sonnenrad 46 angetrieben und treiben ihrerseits das Hohlrad 52 an. Das Hohlrad 52 ist drehfest mit der ersten Wellenscheibe 40 verbunden. Bei einer ordnungsgemäß erfolgenden Verstellung des Lichtmoduls 14 bilden die erste Wellenscheibe 40 und die zweite Wellenscheibe 42 eine geschlossene Kupplung, über die das drehfest mit der zweiten Wellenscheibe 42 verbundene Lichtmodul 14 geschwenkt wird. Das Lichtmodul 14 ist in der dargestellten Ausgestaltung starr mit dem Rahmen 22 verbunden, so dass ein Schwenken des Lichtmoduls 14 mit einem Schwenken des Rahmens 22 im Gehäuse 18 einhergeht. Der Rahmen 22 ist in zwei starr mit dem Gehäuse 18 verbundenen Drehlagern 54, 56 schwenkbar gelagert. Eine gedachte Verbindungslinie beider Drehlager 54, 56 bildet eine Drehachse 24 der Drehlagerung.The gear 44 is preferably a planetary gear, the sun gear 46 from the motor rotary drive 36 is driven. The planet carrier 48 is rigid with the housing 18 connected. The planet gears 50 are from the sun gear 46 driven and in turn drive the ring gear 52 on. The ring gear 52 is non-rotatable with the first wave washer 40 connected. When the light module is properly adjusted 14 form the first wave washer 40 and the second wave washer 42 a closed coupling, through which the rotation with the second shaft washer 42 connected light module 14 is pivoted. The light module 14 is rigid with the frame in the illustrated embodiment 22 connected so that a pivoting of the light module 14 with a swing of the frame 22 in the housing 18 accompanied. The frame 22 is rigid in two with the housing 18 connected pivot bearings 54 . 56 pivoted. An imaginary connection line between the two pivot bearings 54 . 56 forms an axis of rotation 24 the pivot bearing.

Zwischen dem Rahmen 22 und dem Gehäuse 18 ist ein elastisches Element 58 so angeordnet, dass es bei einer längs der Drehachse 24 erfolgenden Relativbewegung zwischen Rahmen 22 und Gehäuse 18 elastisch verformt wird. Das elastische Element 58 ist bevorzugt eine Spiralfeder 60. Bevorzugt ist auch, dass jedes der beiden Enden der Spiralfeder 60, bzw. des elastischen Elements 58 jeweils starr mit dem Bauteil verbunden sind, an dem sich das betreffende Ende abstützt. Die Spiralfeder 60 kann dadurch zwei Wirkungen entfalten: Eine erste Wirkung besteht darin, dass sie die beiden Wellenscheiben 40, 42 gegeneinander drückt. Diese Kraftwirkung ist parallel zur Drehachse 24 gerichtet. Eine zweite Wirkung besteht darin, dass die Spiralfeder 60 sich bei einem gewollten Schwenken des Lichtmoduls 14 verdreht. Als erwünschte Folge stellt sich eine in Umfangsrichtung der Wellenscheiben 40, 42 wirkende Rückstellkraft ein. Bevorzugt ist die Spiralfeder 60 unter Vorspannung eingebaut, so dass evtl. vorhandenes Spiel in der Umfangsrichtung beseitigt wird.Between the frame 22 and the housing 18 is an elastic element 58 arranged so that it is along the axis of rotation 24 relative movement between frames 22 and housing 18 is elastically deformed. The elastic element 58 is preferably a coil spring 60 , It is also preferred that each of the two ends of the spiral spring 60 , or the elastic element 58 are each rigidly connected to the component on which the relevant end is supported. The coil spring 60 can thereby develop two effects: A first effect is that they have the two wave washers 40 . 42 presses against each other. This force effect is parallel to the axis of rotation 24 directed. A second effect is that the coil spring 60 when the light module is swiveled 14 twisted. The desired consequence is one in the circumferential direction of the shaft washers 40 . 42 acting restoring force. The coil spring is preferred 60 installed under pretension so that any play in the circumferential direction is eliminated.

Das elastische Element 58 kann auch an anderer Stelle längs der Drehachse 24 eingebaut sein, zum Beispiel zwischen Motor-Drehabtrieb 36 und Getriebe 44, oder zwischen Getriebe 44 und erster Wellenscheibe 40, oder zwischen zweiter Wellenscheibe 42 und Lichtmodul 14, oder zwischen Lichtmodul 14 und Rahmen 22.The elastic element 58 can also be found elsewhere along the axis of rotation 24 be installed, for example between the rotary motor drive 36 and gears 44 , or between gears 44 and first wave washer 40 , or between the second wave washer 42 and light module 14 , or between the light module 14 and frame 22 ,

Wenigstens eine der beiden Wellenscheiben 40, 42 ist in axialer Richtung (d.h. parallel zur Drehachse 24) unter Belastung durch das elastische Element 58 so beweglich, dass Erhöhungen (Wellenberge) von jeweils einer der beiden Wellenscheiben 40, 42 aus Vertiefungen (Wellentäler) heraus und über Erhöhungen der jeweils anderen Wellenscheibe hinweggleiten können, wenn der Schrittmotor dreht und der mechanische Widerstand im in Kraftflussrichtung stromabwärts von der zweiten Wellenscheibe 42 liegenden Bereich der Übertragungsmechanik und/oder Lichtmodullagerung groß ist.At least one of the two wave washers 40 . 42 is in the axial direction (ie parallel to the axis of rotation 24 ) under load from the elastic element 58 so flexible that ridges (wave crests) from each of the two wave washers 40 . 42 can slide out of depressions (wave troughs) and over ridges of the other wave washer when the stepper motor rotates and the mechanical resistance in the force flow direction downstream of the second wave washer 42 lying area of the transmission mechanics and / or light module storage is large.

3 zeigt eine Draufsicht auf eine der beiden Wellenscheiben 40, 42. Die beiden Wellenscheiben 40, 42 weisen kreisringförmige oder kreisförmige Bereiche auf, die in Umfangsrichtung wellenförmige Erhöhungen und Vertiefungen aufweisen. Die wellenförmige Erhöhungen und Vertiefungen sind so geformt dass Erhöhungen von jeweils einer der beiden Wellenscheiben in Vertiefungen der jeweils anderen der beiden Wellenscheiben formschlüssig eingreifen. In der 3 sind jeweils radial verlaufende Abschnitte von Erhöhungen E und Vertiefungen V dargestellt. Die radial verlaufenden Abschnitte entsprechen dabei Linien, an denen die Erhöhung maximal ist, bzw. Linien, an denen die Vertiefung maximal ist. Die Erhöhung und Vertiefung wird dabei in Richtung der Drehachse 24 gemessen. Jede Erhöhung entspricht einem konvexen Teil, und jede Vertiefung entspricht einem konkaven Teil der jeweiligen Wellenscheibe 40, 42. 3 shows a plan view of one of the two wave washers 40 . 42 , The two wave washers 40 . 42 have circular or circular areas which have undulating elevations and depressions in the circumferential direction. The wave-shaped elevations and depressions are shaped in such a way that elevations of one of the two wave washers engage positively in depressions of the other of the two wave washers. In the 3 radially extending sections of elevations E and depressions V are shown. The radial sections correspond to lines on which the increase is maximum, or lines on which the depression is maximum. The increase and decrease is in the direction of the axis of rotation 24 measured. Each elevation corresponds to a convex part, and each depression corresponds to a concave part of the respective wave washer 40 . 42 ,

4 zeigt einen Ausschnitt einer Wellenscheibe in einer Seitenansicht, wie sich bei einer Blickrichtung entlang einer der Radialrichtungen aus 3 ergibt. Die Erhöhungen und Vertiefungen weisen Normalvektoren N auf, die eine Komponente K U in Umfangsrichtung haben und die eine Komponente K 24 in Richtung der Drehachse 24 haben. 4 shows a section of a wave washer in a side view, as seen when looking along one of the radial directions 3 results. The elevations and depressions have normal vectors N, which have a component KU in the circumferential direction and a component K 24 in the direction of the axis of rotation 24 to have.

Als Folge ergeben sich in Umfangsrichtung wirkende Kraftkomponenten und in Axialrichtung wirkende Kraftkomponenten der vom Schrittmotor 34 in die Übertragungsmechanik 38 eingespeisten Antriebskraft.As a result, force components acting in the circumferential direction and force components acting in the axial direction result from the stepper motor 34 in the transmission mechanics 38 fed driving force.

Beim Antrieb der ersten Wellenscheibe 40 durch den Schrittmotor 34 bewirken die in Umfangsrichtung weisenden Komponenten die erwünschte Übertragung von Drehmoment von der ersten Wellenscheibe 40 auf die zweite Wellenscheibe 42.When driving the first wave washer 40 through the stepper motor 34 the components pointing in the circumferential direction effect the desired transmission of torque from the first shaft washer 40 on the second wave washer 42 ,

Die in Richtung der Drehachse 24 wirkenden Kräfte sind der Rückstellkraft des elastischen Elements 58 entgegengerichtet. Bei zunehmendem Widerstand der Übertragungsmechanik 38 oder der von der Übertragungsmechanik 38 angetriebenen weiteren Komponenten wachsen die in Richtung der Drehachse 24 wirkenden Kräfte an. Dies kann dazu führen, dass die beiden Wellenscheiben 40, 42 in Richtung ihrer Drehachse 24 gegeneinander und gegen die Rückstellkraft des elastischen Elements 58 ausgelenkt werden. Bei Überschreiten eines durch die Geometrie der Wellenscheiben 40, 42, den Reibungskoeffizienten der einander berührenden Flächen der Wellenscheiben 40, 42 und die Rückstellkraft des elastischen Elements vorgegebenen Kraftschwellenwertes kommt es bei ausreichender axialer Beweglichkeit von wenigstens einer der beiden Wellenscheiben 40, 42 dazu, dass Erhöhungen E (Wellenberge) von jeweils einer der beiden Wellenscheiben 40, 42 über Erhöhungen E (Wellenberge) der jeweils anderen Wellenscheibe 42, 40 hinweggleiten. Als Folge wird der Kraftfluss in der Übertragungsmechanik 38 unterbrochen und eine Beschädigung der Übertragungsmechanik 38 und/oder des Schrittmotors 34 wirksam verhindert. Die ausreichende axiale Beweglichkeit kann konstruktiv sichergestellt werden.The in the direction of the axis of rotation 24 acting forces are the restoring force of the elastic element 58 opposite direction. With increasing resistance of the transmission mechanics 38 or that of the transmission mechanics 38 driven other components grow in the direction of the axis of rotation 24 acting forces. This can cause the two wave washers 40 . 42 in the direction of its axis of rotation 24 against each other and against the restoring force of the elastic element 58 be deflected. When exceeding one due to the geometry of the wave washers 40 . 42 , the coefficient of friction of the contacting surfaces of the shaft washers 40 . 42 and the restoring force of the elastic element predetermined force threshold value occurs with sufficient axial mobility of at least one of the two shaft washers 40 . 42 that increases E (wave crests) of each of the two wave washers 40 . 42 over elevations E (wave crests) of the other wave washer 42 . 40 glide. As a result, the power flow in the transmission mechanics 38 interrupted and damage to the transmission mechanics 38 and / or the stepper motor 34 effectively prevented. The sufficient axial mobility can be ensured constructively.

Das Profil der Erhöhungen und Vertiefungen längs der Umfangsrichtung kann, wie in den Figuren gezeigt, abwechselnd konvex und konkav gekrümmt sein. Das Profil kann aber auch dreieckig oder trapezförmig sein. Für die beiden Funktionen der Wellenscheibenkupplung, Drehmoment zu übertragen und einen zwischen dem Motor-Drehabtrieb 36 und dem Lichtmodul 14 wirkenden Kraftfluss zu unterbrechen, wenn eine in der Übertragungsmechanik 38 wirkende Kraft einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, ist es wichtig, dass die Erhöhungen und Vertiefungen bei jeder Ausgestaltung Normalvektoren aufweisen, die eine Komponente in Umfangsrichtung haben und die eine Komponente in Richtung der Drehachse haben.The profile of the elevations and depressions along the circumferential direction can, as shown in the figures, be alternately curved convexly and concavely. The profile can also be triangular or trapezoidal. For the two functions of the shaft disc clutch to transmit torque and one between the motor rotary drive 36 and the light module 14 interrupt acting force flow when one in the transmission mechanics 38 acting force exceeds a predetermined threshold, it is important that the elevations and depressions in each configuration have normal vectors which have a component in the circumferential direction and which have a component in the direction of the axis of rotation.

Durch das Signal des Hall-Sensors ist die Winkelposition des Lichtmoduls 14 zu jeder Zeit bekannt. Dies gilt auch dann, wenn der Schrittmotor die erste Wellenscheibe 40 dreht, ohne dass sich die zweite Wellenscheibe mit dreht. Als erwünschte Folge kann die korrekte Schwenkwinkelposition dann, wenn sich die zweite Wellenscheibe wieder drehen lässt, problemlos und automatisch wieder eingestellt werden, ohne dass dazu ein manueller Eingriff erforderlich ist.The signal from the Hall sensor is the angular position of the light module 14 known at all times. This also applies if the stepper motor is the first wave washer 40 rotates without the second shaft washer rotating. As a desired consequence, when the second shaft washer can be rotated again, the correct swivel angle position can be easily and automatically set again without manual intervention being necessary.

Die bis hier erläuterten Figuren beziehen sich auf ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Hauptabstrahlrichtung 12 von einem einzelnen Lichtmodul 14 verstellt wird. Wenn die Hauptabstrahlrichtung von mehreren Lichtmodulen 14 eines Scheinwerfers verstellt werden soll, dann ist in einer Ausgestaltung jedes Lichtmodul 14 mit einer Vorrichtung 16 zur Verstellung der Lage des Lichtmoduls 14 in dem Scheinwerfer 10 ausgerüstet, wie sie bis hier beschrieben worden ist. Bei den unter Bezug auf die 1 bis 4 erläuterten Ausgestaltungen ist das Lichtmodul 14 jeweils starr mit der zweiten Wellenscheibe 42 verbunden. Das Lichtmodul 14 führt dann exakt dieselbe Drehung wie die zweite Wellenscheibe 42 aus.The figures explained so far relate to an exemplary embodiment in which the main emission direction 12 from a single light module 14 is adjusted. If the main direction of radiation from multiple light modules 14 of a headlight is to be adjusted, then each light module is in one embodiment 14 with one device 16 to adjust the position of the light module 14 in the spotlight 10 equipped as has been described up to here. With regard to the 1 to 4 The configuration described is the light module 14 each rigid with the second wave washer 42 connected. The light module 14 then performs exactly the same rotation as the second wave washer 42 out.

5 zeigt Einzelheiten einer Vorrichtung zur Verstellung der Lage von mehr als einem Lichtmodul in einem Scheinwerfer. Im Einzelnen zeigt die 5 eine Draufsicht auf eine zweite Wellenscheibe 42, wobei die Blickrichtung der Richtung der Drehachse 24 der zweiten Wellenscheibe 42 entspricht. Die zweite Wellenscheibe 42 weist über zumindest einen zusammenhängenden Teil ihres Umfangs verteilte Zähne 62 auf, die in dazu komplementäre Zähne 64 einer geraden oder gekrümmten Zahnstange 66 eingreifen. Die Zahnstange 66 weist für jedes zu schwenkende Lichtmodul 14 einen Kugelkopf 68, 70 auf, an den das zu schwenkende Lichtmodul 14 direkt oder über ein weiteres Gelenk oder über mehrere weitere Gelenke angekoppelt ist. An Stelle einer Zahnstange 66 mit Kugelköpfen 68, 70 kann die Drehbewegung der Zähne 62 aufweisenden zweiten Wellenscheibe 42 mit ihren Zähnen 62 auch in ein erstes weiteres Zahnrad und ein zweites weiteres Zahnrad oder auch in mehr als zwei weitere Zahnräder eingreifen, wobei jedes weitere Zahnrad direkt oder indirekt (d.h. unter Verwendung weiterer Übertragungsmittel wie Gelenkstangen) eine Verstellbewegung eines weiteren Lichtmoduls 14 antreibt. 5 shows details of a device for adjusting the position of more than one light module in a headlight. The shows in detail 5 a plan view of a second wave washer 42 , where the viewing direction is the direction of the axis of rotation 24 the second wave washer 42 equivalent. The second wave washer 42 has teeth distributed over at least a contiguous part of its circumference 62 on that in complementary teeth 64 a straight or curved rack 66 intervention. The rack 66 points for each light module to be swiveled 14 a ball head 68 . 70 to which the light module to be swiveled 14 is coupled directly or via another joint or via several further joints. Instead of a rack 66 with ball heads 68 . 70 can rotate the teeth 62 having the second wave washer 42 with her teeth 62 also engage in a first further gearwheel and a second further gearwheel or also in more than two further gearwheels, each additional gearwheel directly or indirectly (ie using additional transmission means such as articulated rods) an adjustment movement of a further light module 14 drives.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 10332976 A1 [0004]

Claims

Headlamps (10) for motor vehicles with a light module (14) having a main emission direction (12) and with a device (16) for adjusting the position of the light module (14) in the headlamp (10), the device having (16); an electrical stepper motor (34), which has a motor rotary drive (36) and which drives the adjustment of the position of the light module (14) via a transmission mechanism (38) which moves one between the motor rotary drive (36) and the light module (14 ) interrupts the flow of force when a force acting in the transmission mechanism (38) exceeds a predetermined threshold value, characterized in that the transmission mechanism (38) has a first shaft washer (40) on the motor drive side and a second shaft washer (42) on the output side, which second Wave washer (42) is coupled to the light module (14) having the main emission direction (12), so that each rotational movement of the second wave washer (42) generates a movement of the light module (14), and that the two wave washers (40, 42) are circular or have circular areas which have undulating elevations (E) and depressions (V) in the circumferential direction, which are shaped such that ss elevations (E) of one of the two wave washers (40, 42) engage positively in recesses (V) of the other of the two wave washers (42, 40), and that at least one of the two wave washers (40, 42) in the axial direction under load by an elastic element (58) is so movable that ridges (E) of one of the two wave washers (40, 42) can slide over ridges (E) of the other wave washer (42, 40) and the ridges ( E) and depressions (V) have normal vectors which have a component (K_U) in the circumferential direction and which have a component (K_24) in the direction of the axis of rotation (24).

Headlights (10) after Claim 1 , characterized in that the output-side second wave washer (42) is positively and relentlessly coupled to the light module (14) having the main emission direction (12).

Headlight (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the light module (14) is held in the housing (18) by a frame (22) which is pivotally mounted in the housing (18) about an axis of rotation (24) ,

Headlight (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the headlight (10) has a printed circuit board (26) which is rigidly connected to the housing (18) and that on the printed circuit board (26) a Hall sensor (28 ) and that a magnet (30) is rigidly connected to the frame (22) and is arranged opposite the Hall sensor (28).

Headlight (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission mechanism (38) additionally has a gear (44).

Headlights (10) after Claim 5 , characterized in that the gear (44) is a planetary gear, the sun gear (46) of which is driven by the motor rotary drive (36), the planet carrier (48) is rigidly connected to the housing (18) and the planet gears (50) are driven by the sun gear (46) and in turn drive a ring gear (52) which is non-rotatably connected to the first shaft washer (40).

Headlight (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that an elastic element (58) between the frame (22) and the housing (18) is arranged so that there is a relative movement between the frame along the axis of rotation (24) (22) and housing (18) is elastically deformed.

Headlights (10) after Claim 7 , characterized in that the elastic element (58) is a spiral spring (60).

Headlights (10) according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the elastic element (58) between the motor rotary drive (36) and the transmission (44), or between the transmission (44) and the first shaft washer (40), or between the second shaft washer (42) and the light module (14), or is arranged between the light module (14) and frame (22).

Headlight (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the profile of the elevations (E) and depressions (V) is alternately curved convexly and concavely along the circumferential direction.

Headlights (10) according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the profile of the elevations (E) and depressions (V) is triangular or trapezoidal along the circumferential direction.

Headlamp (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second wave washer (42) has teeth (62) distributed over at least a contiguous part of its circumference, which teeth (64) complementary to a straight or curved toothed rack (66) intervention.