DE3022939C2

DE3022939C2 - Vorrichtung zum Korrigieren der Ausrichtung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers mit einem Trägheitspendel

Info

Publication number: DE3022939C2
Application number: DE3022939A
Authority: DE
Inventors: Charles Huot Drancy Marchand
Original assignee: Cibie Projecteurs SA
Current assignee: Cibie Projecteurs SA
Priority date: 1979-06-20
Filing date: 1980-06-19
Publication date: 1982-06-16
Also published as: DE3022939A1; SU982533A3; GB2053439B; GB2053439A; FR2459154B1; FR2459154A1; JPS565232A; US4336571A

Description

Die Erfindung betrifft eine an einem Kraftfahrzeug angeordnete Vorrichtung zum dynamischen Korrigieren der Ausrichtung der Kraftfahrzeugscheinwerfer durch Ausgleichen der Auswirkung dynamischer Veränderungen der Lage des gefederten Teils (Karosserie) gegenüber dem ungefederten Teii (Räder) des Fahrzeuges mit Hilfe eines Trägheitspendels. Bei den meisten der heutigen Fahrzeuge erfährt der gefederte Teil bei in Bewegung befindlichem Fahrzeug Relativbewegungen in bezug auf den ungefederten Teil, insbesondere am vorderen Fahrzeugteil, der sich in bezug auf die Räder bei Beschleunigungen hebt dagegen beim Bremsen oder bei Verzögerungen senkt. Dabei verlieren die am gefederten Fahrzeugteil (Karosiirie) angeordneten Scheinwerfer an Wirkung, entweder dadurch, daß sie zu sehr nach oben strahlen (Heben des vorderen Fahrzeugteils), oder dadurch, daß sie ihr Lichtbündel zu sehr nach unten richten (Senken des vorderen Fahrzeugteils).

Um solchen Nachteilen abzuhelfen ist schon vorgeschlagen worden, die Scheinwerfer um eine quergerichtete waagerechte Achse der Karosserie schwenkbar anzuordnen und ihre Stellung an dieser Achse abhängig von der Längsneigung des gefederten Fahrzeugteils zu verändern. Die Korrekturvorrichtung hat in diesem Fall eine Trägheitsmasse, die in bezug auf die Karosserie aufgehängt ist und deren Bewegungen auf den Scheinwerfer übertragen werden. Die Trägheitsmasse verhält sich dabei wie ein Trägheitspendel, das sich bei den Beschleunigungen und Verzögerungen des Fahrzeuges aus der vertikalen Lage herausbewegt und eine ausgleichende Korrekturgröße auf den Scheinwerfer überträgt. Beispiele hierfür sind aus der US-PS 17 85 332 und der GB-PS 14 89 924 bekannt.

Die Vorrichtungen dieser Art sind völlig zufriedenstellend insofern als sie die Auswirkungen von Beschleunigungen und Verzögerungen auf die Ausrichtung des Lichtbündels der Scheinwerfer wirkungsvoll ausgleichen.

Sie haben jedoch einen beträchtlichen Nachteil: Beim Befahren von Steigungs- und Gefällestrecken verhält sich das Trägheitspendel wie ein Schwerkraftpendel, so daß sich seine relative Ausrichtung in bezug auf die

Fahrzeugkarosserie ändert Es ergibt sich daraus eine Änderung der Ausrichtung der Scheinwerfer in bezqg auf die Fahrzeugkarosserie, die sich in einer permanenten Falscheinstellung der Scheinwerferausrichtung äußert, welche der Neigung der befahrenen Fahrbahn -"> zumindest annähernd proportional ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Korrekturvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der dieser Nachteil nicht anhaftet

Diese Aufgabe ist mit einer Vorrichtung zum ι ο Korrigieren der Ausrichtung der Scheinwerfer in bezug auf die Fahrzeugkarosserie bei Beschleunigungen und Verzögerungen des Fahrzeuges gelöst, bei der zusätzlich, gemäß dem Hauptlösungsgedanken der Erfindung, die Ausrichtung der Scheinwerfer in bezug auf die Fahrzeugkarosserie durch die mehr oder weniger große Neigung der befahrenen Fahrbahn nicht beeinflußt wird. Mit anderen Worten, die Stellung der Scheinwerfer in bezug auf die Karosserie wird unabhängig vom Befahren von Steigungs- und Gefällestrecken nur durch die Auswirkung von Beschleunigungen und Verzögerungen des Fahrzeuges beeinflußt

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat ein in bezug auf die Karosserie bewegliches Trägheitspendel, das mit dem Scheinwerfer an einer außerhalb dessen Drehachse gelegenen Stelle verbunden ist und zeichnet sich dadurch aus, daß ein Rahmen an einer quergerichteten Primärachse der Karosserie aufgehängt ist erste Dämpfungsvorrichtungen mit dem Rahmen verbunden sind und dessen Schwingungen gegenüber der Karosse- ^o rie begrenzen, das Trägheitspendel am Rahmen an einer quergerichteten Sekundärachse aufgehängt ist, zweite Dämpfungsvorrichtungen mit dem Pendel verbunden sind und dessen Bewegung gegenüber der Karosserie begrenzen, und das Pendel mit dem Scheinwerfer durch eine mechanische Antriebsverbindung verbunden ist, die am Pendel in Höhe der Primärachse angeschlossen ist

Wenn das Fahrzeug eine geneigte Fahrbahn befährt, nimmt somi.die vom Rahmen und dem Trägheitspendel gebildete Baugruppe eine stabile Lage in der durch die Primärachse gehenden vertikalen Ebene ein, und das Gelenk der Antriebsverbindung des Scheinwerfers bleibt bei gleichbleibender Geschwindigkeit des Fahrzeugs immer in der Primärachse der Karosserie, so daß « die Betätigung des Scheinwerfers durch die Fahrbahnneigung nicht beeinflußt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rahmen sattelförmig und von zwei einander entsprechenden Armen gebildet, die je an beiden Enden durchbohrt sind. Die sich gegenüberliegenden Durchgangsbohrjngen eines Endes ermöglichen die drehbare Anordnung des Rahmens an zwei Drehzapfen der Karosserie, welche die Primärachse bilden. In den entsprechenden sich gegenüberliegenden Durchgangsbohrungen des anderen Endes der Arme ist eine Welle gelagert welche die Sekundärwelle bildet

Vorzugsweise hat das Pendel eine Trägheitsmasse, die mit einer flachen Stange fest verbunden ist, die ein Lager zur Aufnahme der Sekundärwelle und eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme eines Drehzapfens des Antriebsgestänges aufweist, welches das Pendel mit dem Scheinwerfer mechanisch verbindet Der Abstand zwischen dem Lager und der Durchgangsbohrung entspricht genau dsm Abstand zwischen der Sekundärwelle und der Primärachse.

Um eine gute Empfir.rJJichkeit der Korrekturvorrichtung zu erreichen, weisen die ersten Dämpfungsvorrichtungen des Rahmens eine stärkere Dämpfung auf als die dem Pendel zugeordneten Dämpfungsvorrichtungen, so daß sich das Pendel bei Beschleunigungen und/oder Verzögerungen des Fahrzeuges in bezug auf den Rahmen bewegen kann.

Vorzugsweise sind am Antriebsgestänge vom Fahrzeugführer betätigbare Distanzierglieder vorgesehen, um durch Ändern des Abstandes zwischen dem Anlenkpunkt am Scheinwerfer und dem Anlenkpunkt am Pendel eine Voreinstellung des Scheinwerfers in bezug auf die Karosserie zu ermöglichen. Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sind die Distanzierglieder an der Karosserie selbst angeordnet und ermöglichen eine kontrollierte Verlagerung der Primärachse des Rahmens, wodurch eine entsprechende Schwenkung des Scheinwerfers in bezug auf die Karosserie hervorgerufen wird.

Vorzugsweise können die Distanzierglieder von einem hydromechanischen Umsetzer gebildet sein.

Ausführungsbeispiele der Erfi^-iung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Schrägansicht einer Korrekturvorrichtung gemäß der Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform,

F i g. 2 eine Teilansicht in Richtung des Pfeils 800 in F i g. 1 und

F i g. 3 eine Teilschrägansicht einer anderen Ausführungsform.

Gemäß F i g. 1 weist die gefederte Karosserie 100 eines Fahrzeuges eine obere Platte 102 auf, die in einem Sattel 103 endet, der von zwei vertikalen Schenkeln 104 und 106 gebildet ist An den Schenkeln 104 und 106 sind Drehzapfen 110 und 112 parallel angeordnet und bilden eine Primärachse 170. Wenn das Fahrzeug auf einer waagerechten Ebene stillsteht ist die Primärachse 170 selbst waagerecht und verläuft rechtwinklig zur Längsmittelachse des Fahrzeuges.

Die Karosserie 100 hat eine öffnung 150, deren vertikale Ränder zwei zu ihr rechtwinklige Lappen aufweisen, von denen nur der Lappen 152 dargestellt ist. Dieser trägt einen Drehzapfen 154, der mit seinem nicht dargestellten Gegenstück eine Drehachse i60 bildet, an der ein Scheinwerfer 200 angeordnet, ist Der Scheinwerfer 200 hat einen Rand 202 mit zwei einander entsprechenden Anschlußstücken, von denen nur das Anschlußstück 206 dargestellt ist mit dem, im Zusammenwirken mit dem Drehzapfen 154, der Scheinwerfer 200 in bezug auf die Karosserie 100 drehbar gelagert ist. Mit dem oberen Abschnitt des Randes 202 ist eine Winkellasche 204 fest verbunden, die in vorteilhafter Weise die gelenkige Verbindung zwischen einem Betätigungsgestänge 500 und dem Scheinwerfer 200 ermöglicht Die Winkellasche 204 ist nicht an der Drehachse 160 angeordnet.

Der Rahmen 300 ist von zwei einander gegenüber angeordneten Armen 302 und 304 gebildet die je im oberen Abschnitt eine Durchgangsbohrung aufweisen, von denen nur die Durchgangsbohrung 302a sichtbar ist, in welche' der Drehzapfen 110 aufgenommen ist. Gemäß F i g. 2 sind in den unteren Abschnitt der Arme 302 und 304 zwei Löcher 3026 und 30 Ib gebohrt, in denen eine Sekundärwelle 350 gelagert ist Die Sekundärwelle 350 wird von Scheiben 360 in Stellung gehalten, die als Vorsteckscheiben ausgebildet sein können. Die Sekundärwelle 350 bildet eine Sekundärachse 352. In der Nähe der Sekundärachse 352 trägt der Arm 304 einen Drehzapfen 304c, der die gelenkige

Verbindung des Rahmens 300 mit einem Dämpfer 600 ermöglicht, der ein Gehäuse 602 aufweist, in dem eine Kolbenstange 604 verschiebbar ist. Die Kolbenstange 604 ist an ihrem Ende mit dem Drehzapfen 304c gelenkig verbunden.

Ein Pendel 400 hat als Hauptbauteil eine zylindrische Trägheitsmasse 402, die mit einer geraden flachen Stange 404 fest verbunden ist. Die Stange 404 trägt in der Nähe der Trägheitsmasse 402 einen Drehzapfen 4OS, an dem eine Kolbenstange 704 eines Dämpfers 700 drehbar gelagert ist Der Dämpfer 700 weist ein Gehäuse 702 auf. Gemäß F i g. 2 trägt die Stange 404 ein Lager 406 zur Aufnahme deer Sekundärwelle 350 und weist gemäß Fig. I in ihrem oberen Abschnitt eine Durchgangsbohrung 410 zur drehbaren Lagerung des Betätigungsgestänges 500 auf. Der Abstand zwischen dem Lager 406 und der Durchgangsbohrung 410 ist gleich dem Abstand zwischen der Primärachse 170 und der Sekundärachse 352. In der NnrmaUtplliing Hp« Pendels 400 und des Rahmens 300, und wenn das Fahrzeug eine waagerechte Fahrbahn mit konstanter Geschwindigkeit befährt, deckt sich daher die Durchgangsbohrung 410 mit der Primärachse 170 und die Sekundärachse 352 liegt in der durch die Primärachse J70 gehenden vertikalen Ebene.

Das Betätigungsgestänge 500 weist zwei flache Stangen 501 und 503 auf, die durch ein Gehäuse 510 miteinander verbunden sind, das über eine Leitung 520 gespeist wird. Die Stange 501 trägt einen Drehzapfen 50Z der in der Durchgangsbohrung 410 gelagert ist. wogegen die mit dem Gehäuse 510 fest verbundene Stange 503 einen Drehzapfen 504 aufweist, der in einer entsprechenden Bohrung der Winkellasche 204 gelagert ist. Das Gehäuse 510 weist vorzugsweise einen hydromechanischen Umsetzer auf. der aus dem Fahrzeuginnenraum über die Leitung 520 betätigt wird. Durch Verschieben der Stange 501 läßt sich somit die Länge des Betätigungsgestänges 500 ändern. Dadurch ist durch Drehen des Scheinwerfers 200 um die Drehachse 160 eine Voreinstellung des Scheinwerfers möglich, wobei unter der Wirkung des von der Trägheitsmasse 402 in bezug auf die Sekundärachse 352 ausgeübten Drehmomentes der Anlenkpunkt zwischen dem Betätigungsgestänge 500 und dem Pendel 400 in Deckung mit der Primärachse 170 bleibt.

Bei den Beschleunigungen und Verzögerungen, denen das Fahrzeug ausgesetzt ist wird das Pendel 400 um die Sekundärachse 352 geschwenkt, wogegen der Rahmen 300 wegen des Dämpfers 600 in einer vertikalen Ebene verharrt. Das freie Ende der Stange 501 bewegt sich somit in bezug auf die Primärachse 170 und ruft eine entsprechende Drehung des Scheinwerfers 200 hervor. Dies ermöglicht bei Änderungen der Fahrlage des Fahrzeuges die Beibehaltung einer guten Ausrichtung des Scheinwerfers 200 gegenüber der Fahrbahn.

Wenn dagegen das Fahrzeug in ein gegenüber der Waagerechten geneigtes Fahrbahnstück einfährt, schwenkt der Rahmen 300 allmählich um dt? Primärachse 170, um unter der Wirkung seines Eigengewichtes in einer vertikalen Ebene zu bleiben, die durch die Primärachse 170 hindurchgeht. Der Dämpfer 600 IaBt diese Bewegung zu, begrenzt aber die unerwünschten Schwingungen. Das ebenfalls von der Schwerkraft beeinflußte Pendel 400 führt auch eine Schwenkbewe gung in seiner Durchgangsbohrung 410 aus, um in einer vertikalen Ebene zu bleiben. Somit schwenken der Rahmen 300 und das Pendel 400 zusammen um die Primärachse 170. Das Betätigungsgestänge 500 wird daher nicht bewegt, und der Scheinwerfer 200 bleibt *· gegenüber der Karosserie 100 richtig eingestellt.

Beim Übergang von einem waagerechten auf einen geneigten Fahrbahnabschnitt schließt allerdings das gemeinsame Schwenken von Rahmen und Pendel eine R «■lativKewpcriina rlpc Pensfalc AMi CTAoAnfiKAr r4«»m *·-*—·*·—-··-β****β —-- · -.. — -.- .-- _O__D...—_-. «...

*> Rahmen 300 theoretisch nicht aus. Die Parameter der Dämpfer 600 und 700 müssen daher richtig gewählt werden, damit diese kurzzeitigen Störungen, die zu einer Änderung der Einstellung des Scheinwerfers 200 gegenüber der Karosserie 100 führen können, möglichst

?■> ausgeschlossen werden. Wenn nach dem Schwenken des Rahmens 300 und des Pendels 400 um die Primätachse 170 der stabile Zustand erreicht ist, kann das Pc'.'el 400 seine Aufgabe der Ausrichtungskorrektur wie weiter oben beschrieben durch Schwenken um

ⁱⁿ die Sekundärachse 352 wahrnehmen.

Die in Fig.3 dargestellte vorteilhafte abgewandelte Ausführungsform ermöglicht tias Voreinstellen des Scheinwerfers 200 und weist die entsprechenden Bauteile aus der oberen Zeichnungshälfte der F i g. 1 auf.

» Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die entsprechenden Bezugszeichen teilweise weggelassen. Die Karosserie 100 hat eine obere Platte 102, die in einem dazu rechtwinkligen, mit einer Aussparung versehenen Lappen 102a endet, in dem das Gehäuse eines

⁴ⁿ Umsetzers 510' aufgenommen ist. Der Umsetzer 510' wird über eine Leitung 520 gespeist. Der Sattel 103 hat einen dazu rechtwinkligen Lappen 103a zur Aufnahme eines flachen Kopfstückes 514 einer durch den Umsetzer betätigbaren Kolbenstange 512. Der Sattel

^4!> 103 ist gegenüber der Platte 102 verschiebbar. Durch Betätigen des Umsetzers 510' ist es möglich, den Abstand zwischen der Primärachse 170 und der Drehachse 160 des Scheinwerfers 200 zu verändern. Beim dargestellten Beispiel ist das Betätigungsgestänge 500 von einer einzigen flachen Stange gebildet Die Relativverschiebung zwischen dem Sattel 103 u;.! der Platte 102 führt also zu einer entsprechenden Schwenkung des Scheinwerfers 200 um seine Drehachse 160 und dadurch zu einer gesteuerten Voreinstellung des

Scheinwerfers. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Korrigieren der Ausrichtung eines um eine feste, waagerechte Achse der gefederten Karosserie eines Fahrzeuges drehbaren Kraftfahrzeugscheinwerfers mit einem in bezug auf die Karosserie beweglichen Trägheitspendel, das mit dem Scheinwerfer an einer außerhalb dessen Drehachse gelegenen Stelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rahmen (300) an einer quergerichteten Primärachse (170) der Karosserie (100) aufgehängt ist, erste Dämpfungsvorrichtungen (Dämpfer 600, Gehäuse 602, Kolbenstange 604) mit dem Rahmen (300) verbunden sind und dessen Schwingungen gegenüber der Karosse- is rie (100) begrenzen, das Trägheitspendel (400) am Rahmen (300) an einer quergerichteten Sekundärachse (352) aufgehängt ist, zweite Dämpfungsvorrichtungen (Dämpfer 700, Gehäuse 702, Kolbenstange 704) niiL dem Pendel (400) verbunden sind und dessen Bewegung gegenüber der Karosserie (100) begrenzen, und das Pendel (400) mit dem Scheinwerfer (200) durch eine mechanische Antriebsverbindung (Antriebsgestänge 500) verbunden ist, die am Pendel (400) in Höhe der Primärachse (170) angeschlossen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sattelförmige Rahmen (300) von zwei Armen (302, 304) gebildet ist, die an ihren Enden so durchbohrt sind, daß die sich gegenüberliegenden Durrhgangsbohrungen (302a,) eines entsprechenden Endes die drehbare Anordnung an zwei die Primärachse (170) bildenden Drehzapfen (110, 112) der Karosserie (100) ermöglichen, wogegen in den sich gegenüberliegenden Durchgangsbohrungen (Löcher 3026, 3Mb) des anderen Endes eine Welle (350) gelagert ist, welche die Sekundärachse (352) bildet

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das Pendel (400) eine Trägheitsmasse (402) hat, die mit einer Stange (404) fest verbunden ist, weiche ein Lager (406) zur Aufnahme der Sekundärwelle (350) sowie eine Durchgangsbohrung (410) zur Aufnahme eines Drehzapfens (502) eines die mechanische Antriebsverbindung bildenden Gestänges (500) aufweist, wobei der Abstand zwischen dem Lager (406) und der Durchgangsbohrung (410) dem Abstand zwischen der Sekundärwelle (350) und der Primärachse (170) entspricht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu den ersten Dämpfungsvorrichtungen eine Stange (Kolbenstange 604) gehört, die mit einem der Arme (304) des Rahmens (300) in Höhe der Sekundärwelle (350) gelenkig verbunden ist, und diese Dämpfungsvorrichtungen (600, 602, 604) eine große Dämpfungswirkung haben.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu den zweiten Dämpfungsvorrichtungen eine Stange (Kolbenstange 704) gehört, die mit der Stange (404) des Pendels (400) in der Nähe der &o Trägheitsmasse (402) gelenkig verbunden ist, und diese Dämpfungsvorrichtungen (700, 702, 704) eine geringere Dämpfungswirkung haben als die ersten Dämpfungsvorrichtungen (600,602,604).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (500) zwei in einet Geraden angeordnete Stangen (501, 503) aufweist, die durch ein verstellbares Distanzierglied (Gehäuse

510) miteinander verbunden sind, das eine Voreinstellung des Scheinwerfers (200) gegenüber der Karosserie (100) ermöglicht

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzierglied von einem Gehäuse (510) gebildet ist, das einen vom Fahrzeug aus betätigbaren hydromechanischen Umsetzer enthält

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurcn gekennzeichnet, daß die Karosserie (100) Distanzierglieder (Umsetzer 510', Kolbenstange 512, Kopfstück 514) zum Verändern des Abstandes zwischen der Primärachse (170) und der Drehachse (160) des Scheinwerfers (200) aufweist um die Voreinstellung des Scheinwerfers (200) zu gewährleisten.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die Primärachse (170) von zwei Drehachsen (HO, 112) an einem Sattel (103) gebildet ist der mit Betätigung durch eine Antriebsvorrichtung mit Umsetzer (510') in bezug auf die Karosserie (100) verschiebbar ist