DE3527878C2 - Fahzeugscheinwerfer mit mehreren getrennten Reflektoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Fahr­ zeugscheinwerfer dient als Scheinwerfer oder auch als Nebelscheinwerfer und hat eine quer liegende rechteckförmige Lichtaustrittsöffnung.

Ein solcher rechteckförmiger Scheinwerfer hat von vorn ge­ sehen Rechteckform, die aus einem kreisrunden Scheinwerfer durch Abschneiden der Oberseite, der Unterseite, der rech­ ten und der linken Seite entstanden vorstellbar ist. Der Rechteckscheinwerfer besteht im wesentlichen aus drei Teilen, und zwar einer Lichtquelle, einem parabolischen Reflektor und einer Abdeckscheibe. Wie Fig. 8 zeigt, werden die durch einen Umfangskreis 1 des Rechteckscheinwerfers 2 gebildeten Kreis­ segmente A, B, C und D nicht zur Strahlungsabgabe genutzt, so daß sie dunkel bleiben.

Um einen solchen Lichtverlust zu vermeiden, wird der Recht­ eckscheinwerfer im allgemeinen gemäß Fig. 9 aufgebaut und da­ bei ein gegenüber dem normalerweise vorgesehenen kreisrunden Reflektor 3 größerer kreisrunder Reflektor 4 verwendet, der Umfangskreis für einen rechteckförmigen Abschnitt 5 ist. Hierbei kann der Verlust an Licht aus dem oberen und dem un­ teren Teil des Reflektors mit Licht kompensiert werden, das von den schraffierten Abschnitten links und rechts abgegeben wird und dessen Nutzung bei einem kreisrunden Reflektor üb­ licher Art normalerweise nicht erforderlich ist. Außerdem kann durch Verwendung einer Halogenlampe bei gleicher elek­ trischer Leistung und um 30% bis 40% höherer Lichtausbeute der Lichtverlust eines Scheinwerfers ausgeglichen werden.

In Fig. 10 (a) ist ein Rechteckscheinwerfer mit einem Sei­ tenverhältnis von etwa 1 : 1,4 bis 1 : 2 dargestellt, des­ sen Form zur Verringerung des Luftwiderstandes des Fahr­ zeugs, zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs und auch im Hinblick auf geschmackliche Gesichtspunkte noch läng­ licher in horizontaler Richtung sein soll. Stellt man sich solche schlankeren Formen, wie sie beispielsweise in Fig. 10 (b) und (c) dargestellt sind, die durch Abschneiden der Oberseite, Unterseite sowie der linken und rechten Sei­ te eines kreisrunden Scheinwerfers entstanden vor, so ist zu erkennen, daß mit zunehmender Länge das Verhältnis des oben und unten verlorenen Volumens zum Gesamtvolumen des Scheinwerfers zunimmt. Für einen Scheinwerfer gleicher elektrischer Leistung nimmt dann der Abfall der Lichtaus­ beute progressiv zu. Es ist also schwierig, Fahrzeugschein­ werfer schlanker zu gestalten, zumal die Wirkungsgradver­ besserung durch Verwendung von Halogenlampen begrenzt ist.

Man hat auch bereits schnelle Automobile entwickelt, bei denen die Scheinwerfer am Tage in die Karosserie versenkt sind, aus der sie dann bei Nacht ausgefahren werden. Die damit verbundene Zunahme des Luftwiderstandes ist jedoch nicht tragbar. Ferner hat man schon versucht, mehrere kleinere Rechteckscheinwerfer in einer Reihe als Gruppe an­ zuordnen, jedoch sind hiermit Wartungs- und sonstige Pro­ bleme verbunden.

Durch die US-1 683 896 ist ein Fahrzeugscheinwerfer mit mehreren getrennten Reflektoren, mit einem Paraboloidre­ flektor und einem Scheinwerfergehäuse mit einer rechteck­ förmigen Lichtaustrittsöffnung, einer diese abdeckenden Abdeckscheibe sowie einer Lampe mit einem Hauptglühfaden und einem Nebenglühfaden, wobei der Hauptglühfaden in Licht­ austrittsöffnung gesehen vor dem Nebenglühfaden liegt und möglichst nahe dem Brennpunkt des Paraboloidreflektors an­ geordnet ist, bekannt. Bei diesem Fahrzeugscheinwerfer ist der Paraboloidreflektor an der Unterseite des Scheinwerfer­ gehäuses mit Lichtaustrittsrichtung nach oben angeordnet.

Nachteilig bei dem durch die US-1 683 896 bekannten Fahrzeug­ scheinwerfer ist, daß die Lichtausbeute relativ gering ist.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde den bekannten Fahrzeugscheinwerfer so weiterzubilden, daß bei einer länglich-rechteckförmigen Lichtaustrittsöffnung eine höhere Lichtausbeute erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Un­ teransprüche.

Bei einem Fahrzeugscheinwerfer nach der Erfindung kann ein kreis­ runder rotationssymmetrischer Paraboloidreflektor verwendet werden, der bezüglich der Lichtabgabe nach oben ausgerichtet ist. Die über diesem Reflektor angeordneten Zusatzreflektoren ändern die Richtung und den Verlauf der Lichtstrahlen, die von dem Paraboloidreflektor abgegeben werden, und erzeugen eine Lichtverteilung in Querrichtung auf die rechteckförmige Abdeckscheibe, wodurch sich die angestrebte längliche Licht­ austrittsfläche ergibt und eine vordere gekrümmte Kontur der Fahrzeugkontur beliebig angepaßt werden kann. Als Licht­ quelle können Lampen des Typs C-8/C-8 oder C-6/C6 verwendet werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung be­ steht darin, daß im Gegensatz zu bisherigen Rechteckschein­ werfern mit Direktlicht eine effektivere Lichtausbeute bei gleicher Abdeckscheibenform gewährleistet ist. Außerdem können Maßnahmen zum Verhindern des Innenleuchtens an einer Stelle vor dem Lichteintritt in die Frontlinse getroffen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht eines Fahrzeugscheinwerfers,

Fig. 2 eine perspektivische Rückansicht des in Fig. 1 gezeigten Fahrzeugscheinwerfers,

Fig. 3 den Schnitt III-III nach Fig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Fahrzeugscheinwerfers mit seinen wichtigsten Teilen,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Leuchtdichteverteilung des Fahrzeugscheinwerfers, die durch den vorderen Zusatzreflektor erzeugt wird,

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Leuchtdichteverteilung des Fahrzeugscheinwerfers, die durch den hinteren Zusatzreflektor erzeugt wird,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der verschiedenen möglichen Leuchtdichteverteilungen, wie sie durch Ände­ rung der Kombination der Zusatzreflektoren erziel­ bar sind,

Fig. 8 und 9 die unterschiedliche Lichtausnutzung bei herkömm­ lichen kreisrunden und rechteckförmigen Fahrzeug­ scheinwerfern und

Fig. 10(a)-(c) schematische perspektivische Darstellungen von herkömmlichen Fahrzeugscheinwerfern mit unterschiedlichem Seitenverhältnis.

In Fig. 1 bis 3 sind ein rotationssymmetrischer Paraboloid­ reflektor 11, eine rechteckförmige Abdeckscheibe 17 und ein Scheinwerfergehäuse 18 dargestellt. Der Paraboloidreflektor 11 ist am unteren Teil des Scheinwerfergehäuses 18 befestigt und mit nach oben gerichteter Hauptstrahlrichtung angeordnet. Eine Lampe 12 ist so vorgesehen, daß ihr Hauptglühfaden 12a möglichst nahe dem Brennpunkt des Paraboloidreflektors 11 liegt. Die von der Lampe 12 ausgehenden Lichtstrahlen werden an dem rotationssymmetrischen Paraboloidreflektor 11 reflek­ tiert, und der Strahlengang wird zu beiden Seiten der Abdeck­ scheibe hin durch Paare von Zusatzreflektoren verändert. Wie Fig. 4 zeigt, sind ein vorderer Zusatzreflektor 13 und ein hinterer Zusatzreflektor 14 jeweils unter einem Winkel von etwa 45° geneigt über dem Paraboloidreflektor 11 angeordnet. Beide Zusatzreflektoren 13 und 14 sind gleichsinnig geneigt und ändern den Strahlgang etwa rechtwinklig in Richtung zur Abdeckscheibe 17. Der vordere Zusatzreflektor 13 reflektiert den Lichtanteil a links von der Mittellinie X-X des Paraboloid­ reflektors 11 (Fig. 3), während der hintere Zusatzreflektor 14 den Lichtanteil b rechts von der Mittellinie X-X ( Fig. 3) reflektiert.

Der Zusatzreflektor 13 ist demnach so angeordnet, daß seine Reflexionsfläche dem Halbbereich den Lichtanteil a emittierend des Paraboloidreflek­ tors 11 auf der Seite der Abdeckscheibe 17 gegenübersteht, während der hintere Zusatzreflektor 14 so angeordnet ist, daß er dem Halbbereich den Lichtanteil b emittierend auf der anderen Seite der Mittel­ linie X-X gegenübersteht. Beide Zusatzreflektoren 13 und 14 sind an dem Scheinwerfergehäuse 18 befestigt. Der vordere Zusatz­ reflektor 13 hat eine rechteckförmige Aussparung 13a in seinem unteren mittleren Abschnitt, durch die hindurch ein Teil des an dem hinteren Zusatzreflektor 14 reflektierten Lichts zur Abdeckscheibe 17 hin geleitet wird. Über dem Para­ boloidreflektor 11 sind ferner Paare von Zusatzreflektoren 15a, 15b und 16a, 16b angeordnet, die den Strahlengang eines Teils des von dem hinteren Zusatzreflektor 14 abgegebenen Lichts nach rechts bzw. links verändern. Die Zusatzreflek­ toren 15a und 16a sind innen angeordnet und mit den beiden Seiten des vorderen Zusatzreflektors 13 verbunden. Die Zusatz­ reflektoren 15b und 16b sind außen angeordnet und mit den beiden Seiten des hinteren Zusatzreflektors 14 verbunden. Durch diese Verbindungen mit dem vorderen Zusatzreflektor 13 und dem hinteren Zusatzreflektor 14 sind sie auch starr mit dem Scheinwerfergehäuse 18 verbunden und somit leicht montierbar, so daß die Herstellung des Fahrzeugscheinwerfers insgesamt einfach ist.

In Fig. 5 ist die Leuchtdichteverteilung an einer beleuchteten Fläche 20 dargestellt, wie sie mit dem vorderen Zusatzre­ flektor 13 erzeugt wird. Wird der Hauptglühfaden 12a der Lampe 12 eingeschaltet, so ergibt sich die Leuchtdichteverteilung 12a′. Wird der Nebenglühfaden 12b eingeschaltet, so ergibt sich die Leuchtdichteverteilung 12b′, die in Fig. 5 gestrichelt angedeutet ist.

Die mit dem hinteren Zusatzreflektor 14 erzeugte Leuchtdichtever­ teilung ist in Fig. 6 dargestellt. Der Hauptglühfaden 12a erzeugt die Leuchtdichteverteilung 12a′′. Hierbei erreicht ein Teil des Lichtes die Abdeckscheibe 17 durch die Aussparung 13a des vorderen Zusatzreflektors 13 hindurch, ein anderer Teil des Lichtes erreicht die Abdeckscheibe 17 von den bei­ den Seiten des hinteren Zusatzreflektors 14 über die Zusatz­ reflektoren 15a, 15b und 16a, 16b, deren Anordnung in Fig. 4 gezeigt ist. Ist der Hauptglühfaden 12a eingeschaltet, so erzeugt das an dem vorderen Zusatzreflektor 13 reflektierte Licht die Leuchtdichteverteilung 12a′ an der Abdeckscheibe 17, wäh­ rend das an dem hinteren Zusatzreflektor 14 reflektierte Licht die Leuchtdichteverteilung 12a′′ erzeugt. Deshalb ergibt sich eine quer ausgerichtete Leuchtdichteverteilung und damit eine rechteckförmige Lichtaustrittsöffnung.

Ist der Nebenglühfaden 12b eingeschaltet und über ihm ein Schirmblech angeordnet, so wird in dem Halbbereich den Lichtanteil b emittierend des Paraboloidreflektors 11 kein Licht reflektiert, so daß auch keine Reflexion am hinteren Zusatzreflektor 14 erfolgt.

Der vorstehend erläuterte Fahrzeugscheinwerfer kann nicht nur als Scheinwerfer, sondern auch als Nebellampe sowie als rückwärtige Kombinationslampe eingesetzt werden. Durch Ände­ rung der Kombination des vorderen und des hinteren Zusatz­ reflektors sowie der weiteren paarweise angeordneten Zusatz­ reflektoren sind verschiedene Arten von Lichtverteilungen erzielbar.

Das Scheinwerfergehäuse 18 besteht aus Kunstharz, alle Innen­ flächen sind als nicht reflektierende Flächen ausgeführt. Das Kunstharz selbst sollte dunkel eingefärbt oder be­ schichtet sein. Die Zusatzreflektoren können im Gehäuse mit einem Klebemittel o. ä. befestigt sein. Durch Endbearbeitung der Innenseiten des Gehäuses als nicht reflektierende Flä­ chen oder durch Beschichtung der Innenseite des Gehäuses mit derselben Farbe wie das zugehörige Fahrzeug kann der größte Teil des von außen her eintretenden Lichts absor­ biert werden, so daß auch keine inneren Leuchteffekte auftreten.

Jeder Zusatzreflektor kann durch Aufdampfen eines reflexions­ fähigen Materials wie beispielsweise Aluminium auf eine aus­ reichend dicke Metallplatte hergestellt werden oder es wird ein übliches Spiegelmaterial verwendet.

Claims (4)

1. Fahrzeugscheinwerfer mit mehreren getrennten Re­ flektoren, mit einem Paraboloidreflektor und einem Scheinwerfergehäuse mit einer rechteckförmigen Lichtaus­ trittsöffnung, einer diese abdeckenden Abdeckscheibe, sowie einer Lampe mit einem Hauptglühfaden und einem Nebenglühfaden, wobei der Hauptglühfaden in Lichtaus­ trittsrichtung gesehen vor dem Nebenglühfaden liegt und möglichst nahe dem Brennpunkt des Paraboloidreflektors angeordnet ist, und wobei der Paraboloidreflektor an der Unterseite des Scheinwerfergehäuses mit Lichtaustritts­ richtung nach oben angeordnet ist, dadurch gekennzeich­ net, daß ein erster eben ausgebildeter Zusatzreflektor (13) in Lichtaustrittsrichtung gesehen nach dem Paraboloid­ reflektor (11) so angeordnet ist, daß er das aus einem ersten Halbbereich des Paraboloidreflektors (11) stammende Licht um 90° umgelenkt reflektiert, daß ein zweiter eben ausgebildeter Zusatzreflektor (14) in Lichtaustrittsrich­ tung gesehen nach dem Paraboloidreflektor (11) so ange­ ordnet ist, daß er das aus einem zweiten Halbbereich des Paraboloidreflektors (11) stammende Licht um 90° umgelenkt reflektiert, daß Paare von weiteren eben ausgebildeten Zusatzreflektoren (15a, b; 16a, b) im Strahlengang des vom Paraboloidreflektor (11) kommenden Lichts zu den Zu­ satzreflektoren (13, 14) so angeordnet sind, daß ein Strahlenverlauf des Lichts in der Weise bewirkt ist, daß ein erster Anteil des auf den zweiten Zusatzreflektor (14) auftreffenden Lichtes nach Reflexion an diesem durch eine Aussparung (13a) des ersten Zusatzreflektors (13) hindurch auf eine Mittenregion der Abdeckscheibe (17) auftrifft und ein zweiter Anteil des auf den zweiten Zusatzreflektor (14) auftreffenden Lichtes nach Reflexion am zweiten Zusatz­ reflektor (14) auf die Paare der Zusatzreflektoren (15a, b; 16a, b) auftrifft und nach Reflexion an diesen Paaren auf jeweils einer linken und rechten Seitenregion der Abdeck­ scheibe (17) auftrifft, so daß sich eine in der Horizontal­ ebene erstreckende Leuchtdichteverteilung ergibt.

2. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Scheinwerfergehäuse (18) aus Kunst­ harz besteht und an seinen Innenseiten mit dunkler oder nicht reflektierender Farbe eingefärbt ist.

3. Fahrzeugscheinwerfer nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Paare der Zusatzreflektoren (15a, b; 16a, b) jeweils an dem ersten und zweiten Zusatzreflektor (13, 14) befestigt sind.

4. Fahrzeugscheinwerfer nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß erster und zweiter Zusatzreflektor (13, 14) aus einer Metallplatte mit aufge­ dampftem Aluminium oder einer Spiegelplatte bestehen.