DE2856548C2

DE2856548C2 - Kraftfahrzeugscheinwerfer

Info

Publication number: DE2856548C2
Application number: DE2856548A
Authority: DE
Inventors: Hector Boulogne Fratty
Original assignee: Cibie Projecteurs SA
Current assignee: Cibie Projecteurs SA
Priority date: 1977-12-29
Filing date: 1978-12-28
Publication date: 1983-08-04
Also published as: IT1101578B; JPS611203U; JPS5494786A; ES475444A1; SE7811378L; BR7808061A; FR2413608A1; CA1109844A; GB2011600A; US4308574A; FR2413608B1; GB2011600B; DE2856548A1; SE442905B; SU1217266A3; NL7811760A; IT7830910A0; AR218344A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Reflektor, der eine Scheitelöffnung zum Einbau einer Lampe mit einer vor dem Reflektorbrennpunkt angeordneten Lichtquelle für Abblendlicht, aufweist, und mit einer den Reflektor abschließenden Abdeckscheibe.

Ein derartiger Scheinwerfer ist bekannt (AT-PS 72 461). Dieser Scheinwerfer ist für asymmetrisches Abblendlicht vorgesehen und mit einer seitlich zwischen der Lampe und dem Reflektor vorgesehenen Prismenscheibe versehen, die eine vor der Lampe angeordnete Abschirmkappe trägt, die eine direkte Ausstrahlung des Abblendlichts verhindert. An der indirekten Abstrahlung ist im wesentlichen die gesamte Innenfläche des Reflektors und insbesondere ihr die Scheitelöffnung umgebender zentraler Bereich beteiligt. Es wurde festgestellt, daß bei derartigen Scheinwerfern im Dauerbetrieb einzelne Zonen der Abdeckscheibe auf verhältnismäßig hohe Temperaturen erwärmt werden, die bis zu 150⁰C betragen können. Bei Abdeckscheiben aus Kunststoff führen solche Erwärmungen zu einer Erweichung und damit zu Senkungen und Verformungen von Scheibenabschnitten. Bei Abdeckscheiben aus Glas kann es bei derartig starker Erwärmung zu einem Bruch der Abdeckscheibe kommen, wenn auf diese ein starker Wasserschwall auftrifft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmebelastung der Abdeckscheibe beim Abblendlicht-Dauerbetrieb zu verringern, ohne daß dafür eine merkliche Verschlechterung der Qualität des Abblendlichts in Kauf genommen werden muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Reflektor am Umfang der Scheitelöffnung oberhalb seiner Achse eine reflexionsfreie sektorförmige Zone aufweist, an deren beide Enden sich in Umfangsrichtung reflektierende Ringsektoreonen anschließen, die Abblendlicht-Strahlenbündel erzeugen, die der Abblendlichtgrenze benachbart sind.

Es ist zwar bekannt, bei einem Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem eine Scheitelöffnung aufweisenden Reflektor der Glühwendel eine Lichtabschirmschale zuzuordnen, die den oberen oder auch den unteren Bersich des Reflektors vor einer Bestrahlung abschirmt (DE-AS 12 80 172). Dabei ist die Lichtquelle jedoch entweder über oder unter dem Brennpunkt des Reflektors angeordnet Obwohl große Reflektorbereiehe abgeschirmt sind, wird ein Strahlenbündel ausgesandt, das bis direkt an die Scheitelöffnung reicht Mit dieser; Maßnahmen wird keine gleichmäßige Wärmebelastung der Abdeckscheibe erreicht, und durch die großflächige Abschirmung wird auch eine schlechte Lichtausbeute erreicht

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die örtlich starken Erwärmungen der Abdeckscheibe im Dauerbetrieb auf eine übermäßige Konzentration des vom Reflektor zurückgeworfenen Lichtstrahlenbündels an der Abdeckscheibe zurückgehen. Dieses zurückgeworfene Lichtstrahlenbündel enthält sowohl die sichtbaren Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge zwischen 0,4 und 0,7 μΐη als auch die Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge über 0,7 μπι. An den Konzentrationsstellen rufen die Infrarotstrahlen eine lokale Erwärmung der Abdeckscheibe hervor. Nach der erfindungsgemäßen Lehre wird die von bestimmten zentralen Zonen des Reflektors ausgehende Strahlung unterdrückt, die sich als ursächlich für die Konzentration an der Abdeckscheibe herausgestellt hat Es handelt sich um vergleichsweise kleine zentrale Reflektorbereiche, auf deren Wirkung ohne nennenswerte Schwächung des Abblendlichts verzichtet werden kann. Somit wird eine Herabsetzung und Vergleichmäßigung der Abdeck-Scheibentemperatur im Dauerbetrieb erzielt, wodurch einer Beschädigung der Abdeckscheibe vorgebeugt wird.

Zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die hier verwendete Bezeichnung »Scheinwerfer» umfaßt auch optische Blöcke mit am vorderen Teil des Reflektors befestigter Abdeckscheibe wie auch Systeme, hei denen der Reflektor in einem Scheinwerfertopf untergebracht ist, der in die Karosserie eines Kraftfahrzeugs eingearbeitet sein kann und an dem die Abdeckscheibe angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen waagerechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen optischen Block mit einer Abblendlichtquelle;

F i g. 2 in verkleinertem Maßstab eine Ansicht des Reflektors von vorn;

F i g. 3 die auf einem Schirm aufgefangenen Strahlenbündel, die in starkem Maße zur Erwärmung der Abdeckscheibe beitragen;

Fig.4a die Isothermen der Abdeckscheibe bei

Dauerbetrieb mit einem bekannten Scheinwerfer;

F i g. 4b in einer F i g. 4a entsprechenden Darstellung die Isothermen im Falle der Verwendung eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers; und

Fig.5 eine graphische Darstellung, aus der die radiale Lage der reflexionsfreien ringsektorförmigen Zone in Abhängigkeit vom Abstand zwischen Reflektorbrennpunkt und Abdeckscheibe sowie von der Brennweite des Reflektors entnommen werden kann.

Der in F i g. 1 dargestellte Scheinwerfer weist einen Reflektor R nüt einem Brennpunkt F auf. Der Reflektor R ist mit einer zentralen Scheitelöffnung O für den Einbau einer Lampe versehen. Vor dem Brennpunkt F ist eine Lichtquelle Sc für das Abblendlicht angeordnet Der Reflektor R ist mit einer Abdeckscheibe G verschlossen, die zur Abdichtung des Scheinwerfers und zur seitlichen Streuung des von der Lichtquelle Sc ausgesandten und durch den Reflektor R zurückgeworfenen Lichtstroms dfenL

Das vom Reflektor R zurückgeworfene Lichtstrahlenbündel ist leicht konvergierend. Es sind Begrenzungsvorrichtungen vorgesehen, so daß gemäß F i g. 3 das auf einen Schirret projizierte Abblend-Lichtstrahienbündel an seiner Oberseite von zwei -Halbebenen begrenzt Wird, welch(S die »Hell-Dunkel-Grenze« bilden und in F i g. 3 mit Og und Dd bezeichnet sind. Die Begrenzungsvorrichtungen können beispielsweise eine nicht dargestellte Kappe aufweisen, die den Glühfaden der Lichtquelle Sc umschließt und deren Ränder die Hell-Dunkel-Grenzen Z^und ZWerzeugen.

Ein Kraftfahrzeugscheinwerfer der bisher beschriebenen Bauart zeigt eine starke Konzentration von Lichtstrahlen im Bereich einer zentralen Zone A, die etwa über der Mitte der Abdeckscheibe G liegt Dort kommt es zu einer nachteiligen Erwärmung der Abdeckscheibe G, wie es in F i g. 4a dargestellt ist

Die Erfindung bezieht sich darauf, daß eine kleine ringsektorförmige Zone m des Reflektors R am Umfang der Scheitelöffnung O oberhalb der Reflektorachse reflexionsfrei bzw. unwirksam oder abgeschattet ist Diese Zone m erstreckt sich gemäß F i g. 2 mit dem mittleren Radius R 1 kranzförmig um die Scheitelöffnung O im oberen Abschnitt des Reflektors R. Die Zone m schließt an die Scheitelöffnung O an una besitzt eine gleichbleibende radiale Breite. An ihre beiden in Umfangsrichtung weisenden Enden schließen sich Zonen ρ und p' an, die Teile desselben geometrischen Kranzes sind. Die Projektionen der Zonen m, ρ und p' sind in F i g. 3 mit M, Pund /"bezeichnet

Die ringsektorförmige Zone m läßt sich beispielsweise durch Weglassen des reflektierenden Belages des Reflektors oder durch Inaktivieren des reflektierenden Belages mit einem schwarzen Belag unwirksam machen. Ebenfalls Kann die Zone m wie in F i g. 1 vorgesehen mit einer Kappe C abgeschattet werden, so daß in ihr keine von der Lichtquelle Sc ausgehenden Strahlen auf treffen. In einem solchen Fall ist die Kappe C zweckmäßigerweise aus Metall hergestellt, damit sie die Wärmemergie der abgefangenen Strahlen aus dem Scheinwerfer nach außen ableitet

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die ringsektorförmige Zone m an der Ausbildung des durrh die Abdeckscheibe G austretenden Iichtstrahlenbündels nicht beteiligt ist Die Folge ist eine geringere Erwärmung in der Zone A der Abdeckscheibe G. Dennoch wird das Abblendlicht wegen der reflektierenden Zonen ρ und p', die sich gemäß Fig.3 unmittelbar unter den Hell-Dunkel-Grenzen Dg und Dd abbilden,

iä nicht merklich geschwächt Bekanntlich ist die Güte des Abblendlichts vor allem von einer guten Beleuchtung unmittelbar unter der Hell-DunkeJ-Grenze abhängig.

Das Ausmaß der geringeren Erwärmung der Abdeckscheibe G ist aus F i g. 4b im Vergleich zu F i g. 4a zu entnehmen. In beiden Fällen ist der gleiche Scheinwerfer mit Reflektor und rechteckiger Öffnung von 150 mm Breite und 100 mm Höhe verwundet worden, dessen farblose Lampe mit einer Prüfspanjiung von 13,5 V gespeist wurde. Im Falle der F i g. 4a wurde ohne und im Falle der F i g. 4b mit de'r reflexionsfreien ringsektorförmigen Zone m gearbeitet

Dte- sich auf der Abdeckscheibe einstellenden Isothermen sind in Fig.4a und 4b unter Angabe der Temperaturhöhe eingetragen. Danach sind gemäß

κ F i g. 4a beim Dauerbetrieb des Abblendlichts starke Erwärmungen der Abdeckscheibe G festzustellen, die bis zu 135° betragen. Im Vergleich dazu wurde für den Fall der Anordnung der ringsektorförmigen Zone 777 eine wesentlich geringere Erwärmung der Abdeckschei-

Ji be festgestellt, die gemäß Fig.4b 105⁰C nicht übersteigt

Im allgemeinen ist die Auslegung der reflexionsfreien Zone /77 von den Parametern des Scheinwerfers und der Anordnung der Abdeckscheibe G abhängig. Fig.5 gestattet die Bestimmung des zu wählenden Radialabstandes R1 als Funktion des Abstandes D1 zwischen dem Brennpunkt Fdes Reflektors R und der Mitte der Abdeckscheibe G (Di = F-A in Fig. 1) bei verschiedenen Brennweiten /des Reflektors R. Dabei

■»ϊ sind alle Werte in mm angegeben. Die Bestimmung des Wertes R\ als radialer Abstand der Mitte der ringsektorförmigen Zone mit Hilfe der Kurven gemäß Fig.5 gilt für alle Typen von Abblendscheinwerfern. Die Kurven der F i g. 5 basieren auf einer Berechnung

->(i der Konvergenzzone A. Natürlich kann auch auf empirischem Wege festgestellt werden, in welchem Ausmaß eine reflexionsfreie Zone geschaffen werden muß, um die schädliche übermäßige Erwärmung zu vermeiden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Reflektor, der eine Scheitelöffnung zum Einbau einer Lampe mit einer vor dem Reflektorbrennpunkt angeordneten Lichtquelle für Abblendlicht aufweist, und mit einer den Reflektor abschließenden Abdeckscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (R) am Umfang der Scheitelöffnung (O) oberhalb seiner Achse eine reflexionsfreie ringsektorfönnige Zone (m) aufweist, an deren beide Enden sich in Umfangsrichtung reflektierende Ringsektorzonen (p und p") anschließen, die Abblendlicht-Strahlenbündel (P und P') erzeugen, die der Abblendlichtgrenze (D_g und Dj) benachbart sind.

2. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (R) im Bereich der reflexionsfreien ringsektorförmigen Zone fm^ohne reflektierende Oberfläche ausgeführt ist

3. Kraftfahrzeugschein werfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (R) im Bereich der reflexionsfreien ringsektorförmigen Zone (m) mit einem schwärzenden Belag versehen ist.

4. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflexionsfreie ringsektorförmige Zone (m) des Reflektors (R) durch eine zwischen ihr und der Lichtquelle (SJ für das Abblendlicht angeordnete Kappe (C) vor direkter Bestrafung abgeschattet ist

5. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dab die Kappe (C) wärmeleitend aus Metali ausgebildet ist und sich wenigstens bis zur Außenseite aas Reflektors (R) erstreckt