DE4324829C2 - Kraftfahrzeugscheinwerfer nach dem Projektionsprinzip mit einer verstellbaren Blendeneinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahr­ zeugscheinwerfer nach dem Projektionsprinzip, mit einem im Kraftfahrzeug­ scheinwerfer angeordneten Reflektor, einer in einem ersten Brennpunkt des Reflektors angeordneten Lichtquelle, einer im Strahlengang des Reflektors angeordneten Projektionslinse, wobei eine verstellbare Blendeneinrichtung zwei Blendenteile aufweist, die in der Nähe des zweiten Brennpunkts des Reflek­ tors angeordnet und um eine quer zur optischen Achse des Scheinwerfers verlaufende Horizontalachse drehbar gelagert sind.

Herkömmliche Scheinwerfer dieses Typs sind in einer ungeprüften japanischen Gebrauchsmusteranmeldung (OPI) Nummer Sho. 63-41801 und der ungeprüften japanischen Patentanmeldung (OPI) Nummer Hei. 1-213901 offenbart. Der gemäß der früheren japanischen Veröffentlichung konstruierte Scheinwerfer ist in Fig. 5 gezeigt. Wie dort zu sehen ist, ist eine Lichtquelle 3 in einem ersten Brennpunkt F1 eines Reflektors 2 angeordnet, welcher eine im wesentlichen in Axialrichtung im Querschnitt elliptische Form aufweist, und eine Blende 4 ist in der Nähe des zweiten Brennpunkts F2 angeordnet. Eine Projektionslinse 5 ist vor der Blende 4 angeordnet. Bei dem so konstruierten Scheinwerfer wird für das Wechseln von einer Leuchtdichteverteilung zu einem anderen Verteilungsmuster, beispielsweise von einer Standlicht-Leuchtdichte­ verteilung zu einer Abblendlicht-Leuchtdichteverteilung, die Blende 4 um eine horizontale Stützwelle O gedreht, so daß sie teilweise die in Richtung der Projektionslinse 5 gestrahlten Lichtstrahlen schneidet. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Lampenkörper und Bezugszeichen 6 eine Frontlinse.

Der Scheinwerfer gemäß der letztgenannten herkömmlichen japanischen Veröffentlichung weist Blenden-Dreheinrichtungen (nicht dargestellt) auf, welche sich von der gemäß der früheren japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung unterscheiden, aber die Scheinwerfer basieren beide auf der gleichen Idee, zum Wählen eines Abblendlicht-Verteilungsmusters oder eines Standlicht-Verteilungsmuster eine Blende zu drehen.

Um dies zu verwirklichen, hatten die Erfinder eine Technik vorgeschlagen, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, wobei eine Blende a auf einem zylindrischen Rotationskörper ausgebildet ist und eine Stufe b aufweist. Die Rotationsachse c für die Rotation der Blende a ist exzentrisch bezogen auf die Achse der Blende a. Wenn demgemäß die Blende a gedreht wird, bewegt sich die Hell-Dunkel-Begrenzungslinie des Leuchtdichte-Verteilungsmusters in Vertikalrichtung zwischen den Hell-Dunkel-Begrenzungslinien Pa und Pb, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Auf diese Weise ist gemäß der Konstruktion des Scheinwerfers nach Fig. 6 die Hell-Dunkel- Begrenzungslinie in Vertikalrichtung bewegbar.

Es wäre jedoch zu bevorzugen, wenn die Blende und deren Stufe auch horizontal entlang der Achse bewegbar und nicht nur vertikal bewegbar wären, weil für den Fall, daß das Fahrzeug eine Rechtskurve durchfährt, aufgrund des rechtsseitigen Leuchtdichte-Verteilungsmusters der Fahrer insoweit Schwierigkeiten hat, daß die rechte Ecke nicht richtig ausgeleuchtet wird, und umgekehrt.

Ein Scheinwerfer der eingangs genannten Art ist aus der DE 34 15 867 A1 bekannt. Die in diesen Scheinwerfer angeord­ nete Blendeneinrichtung weist hierbei einen länglichen Blen­ denkörper auf, der gegenüberliegend zwei unterschiedlich aus­ gebildete Blendkanten aufweist, die durch Drehen des Blenden­ körpers um 180° jeweils in den Lichtstrom des Scheinwerfers schwenkbar sind. Die beiden Blendenkanten bewirken zwei un­ terschiedliche Leuchtdichteverteilungen, die für Links- bzw. Rechtsverkehr abgestimmt sind.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Scheinwerfer der eingangs genannten Art anzugeben, der eine kontinuierliche Verstellung der Leuchtdichteverteilung in ho­ rizontaler Richtung erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Scheinwerfer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die zwei Blenden­ teile zylindrisch mit unterschiedlichem Durchmesser ausgebil­ det sind und koaxial aneinander anschließend angeordnet sind, wobei der Übergang zwischen den beiden Blendenteilen durch eine sich in axialer Richtung der beiden Blendenteile er­

Der Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge ist versehen mit einem im wesentlichen elliptischen Reflektor, bei dem in Axialschnitten die Schnittlinien durch Ellipsen gebildet sind, einer bei einem ersten Brennpunkt des Reflektors angeordneten Lichtquelle, einer vor dem Reflektor angeordnete Projektionslinse, und einer in der Nähe des zweiten Brennpunkts des Reflektors und des Brennpunkts der Projektionslinse angeordneten Blende, wobei diese Blende diejenigen Lichtstrahlen teilweise schneidet, welche von dem Reflektor in Richtung der Projektionslinse gestrahlt werden, und die Blende um die horizontale Welle des Reflektors drehbar ist, um das Leuchtdichteverteilungs-Muster zu ändern, wobei die Blende als ein zylindrischer Teil mit einer Stufe ausgebildet ist, um das vorbestimmte Leuchtdichteverteilung, nachfolgend bezeichnet als Lichtverteilungs-Muster, zu formen, und die Stufe sich spiralförmig rings einer Außenfläche des zylindrischen Teils in dessen Axialrichtung erstreckt.

Bei dem so konstruierten Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge verschiebt sich aufgrund der Rotation der Blende um die horizontale Stützwelle die Stufe der Blende in Horizontalrichtung bezogen auf die optische Achse des Scheinwerfers, wenn dieser von der Vorderseite des Scheinwerfers her betrachtet wird. Die dementsprechende Hell-Dunkel- Grenze, nachfolgend bezeichnet als Ausschnitts-Begrenzungslinie, des von dem Scheinwerfer ausgegebenen Lichts, welche der Stufe entspricht, bewegt sich ebenfalls in Horizontalrichtung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des inneren Aufbaus des Scheinwerfers für Kraftfahrzeuge gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt, in welchem eine Blende des in Fig. 1 gezeigten Scheinwerfers von der Lampenseite her betrachtet dargestellt ist.

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Licht- Verteilungsmusters, wie es von dem Scheinwerfer geformt wird, wenn es von der Fahrerseite her betrachtet wird;

Fig. 4 ein erläuterndes Diagramm, welches die Verschiebung der Ausschnitt-Begrenzungslinie des von dem Scheinwerfer geformten Licht-Verteilungsmusters zeigt;

Fig. 5 einen Längsschnitt eines herkömmlichen Scheinwerfers;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils einer herkömmlichen, mit schwenkbarer Blende versehenen Scheinwerfers, wie bereits früher von den vorliegenden Erfindern vorgeschlagen wurde;

Wie die Fig. 1 bis 4 zeigen, ist eine Projektionseinheit 10, welche durch einen Ausrichtmechanismus (nicht dargestellt) abgestützt ist, in einem kapselförmig ausgebildeten Lampenkörper (ebenfalls nicht dargestellt) vorgesehen. Die Projektionseinheit 10 ist um die horizontale Welle und die vertikale Welle (nicht dargestellt) mittels des Ausrichtmechanismus schwenkbar. Die Ausrichtung der Lichtstrahlen, welche von der Projektionseinheit ausgesendet werden, d. h. längs einer Projektionsachse (optischen Achse) L des Scheinwerfers ausgestrahlt werden, kann nach hinten und vorne, als auch nach links und rechts mittels des Ausrichtmechanismus geschwenkt werden.

Die Projektionseinheit 10 weist einen im wesentlichen elliptischen Reflektor 14 auf, in welchen eine Halogenlampe 12 eingepaßt ist, und weist eine Projektionslinse 16 auf, welche vor dem Reflektor 14 angeordnet ist, wobei der Reflektor 14 und die Projektionslinse 16 fest als einstückige Konstruktion miteinander gekuppelt sind. Die Projektionslinse 16 wird von einem Linsenhalter (nicht dargestellt) abgestützt, welcher an dem Reflektor 14 mittels Schrauben befestigt ist. Eine elliptische Reflektorfläche 15, welche einen ersten und einen zweiten Brennpunkt F₁ und F₂ (diese Technik ist bereits bekannt) aufweist, ist auf einer Innenseite des Reflektors 14 angeordnet. Eine Glühwendel einer Lichtquelle der Halogenlampe 12 ist in dem ersten Brennpunkt F₁ angeordnet. Ein Blendenkörper 20 ist in dem Brennpunkt der Projektionslinse 16 in der Nähe des zweiten Brennpunktes F₂ angeordnet. Der Blendenkörper 20 blendet einen Teil der Lichtstrahlen aus, welche von dem Reflektor 14 reflektiert werden und in Richtung der Projektionslinse 16 gestrahlt werden, wobei durch dieses Ausblenden Ausschnitt-Begrenzungslinie ausgebildet wird. Die von der Halogenlampe 12 ausgesendeten Lichtstrahlen werden durch die Reflektorfläche 15 reflektiert und nach vorne gerichtet, sowie zu einem Bündel von im wesentlichen parallelen Lichtstrahlen durch die Projektionslinse 16 gebündelt.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist der Blendenkörper 20 als ein Rotationskörper ausgebildet, welcher einen rechten Blendenteil 21 (von der Projektionslinse aus betrachtet) und einen linken Blendenteil 22 (von der Projektionslinse aus betrachtet) aufweist. Der rechte Blendenteil 21 weist einen kleineren Durchmesser als der linke Blendenteil 22 auf. Eine Stufe 23 trennt den rechten und linken Blendenteil voneinander. Die Stufe 23 erstreckt sich spiralförmig rings des Umfangs der Außenfläche des Rotationsteils, d. h. des Blendenteils 20, in dessen Axialrichtung. Der Rotationsteil, d. h. der Blendenkörper 20, ist um eine horizontale Stützwelle drehbar, welche sich koaxial zu dem Rotationsteil erstreckt. Aufgrund der Rotation des Rotationsteils 20 bewegt sich die Stellung der Stufe 23 bezogen auf die Ausschnitt-Begrenzungslinie in horizontaler Richtung, weil sich die Stufe spiralförmig erstreckt. Ein Rahmen 25 stützt die horizontale Stützwelle 24 fest ab. Der Rahmen 25 ist an einer Linsenhalterung (nicht dargestellt) der Projektionseinheit 10 befestigt. Ein Lager 26 ist zwischen der horizontalen Stützwelle 24 und dem Rotationskörper 20 eingesetzt. Ein angetriebenes Zahnrad 27 erstreckt sich radial ausgehend von einem Ende des Rotationskörpers 20. Das angetriebene Zahnrad nimmt eine Rotations-Antriebskraft von einem Antriebsmotor M auf, welcher mittels des Rahmens 25 abgestützt ist, wobei dies mittels eines Antriebszahnrads 28 erfolgt.

Der Blendenkörper 20 zum Gestalten eines rechtsseitigen Strahlenverteilungsmusters ist gemäß den USA-Normen und europäischen Normen gestaltet. Der Blendenkörper 20 bildet ein Muster, welches von der Ausschnitt-Begrenzungslinie umgrenzt ist, aus, welches in Fig. 3 gezeigt ist und mit P₁ bezeichnet ist, wenn es die in Fig. 1 und 2 gezeigte Stellung einnimmt. Aufgrund einer Drehung des Blendenkörpers 20 verschiebt sich die Ausschnitt-Begrenzungslinie in horizontaler Richtung. Wenn die Blende in Richtung eines in Fig. 3 mit A bezeichneten Pfeils rotiert, stellt sich ein mit P₃ bezeichnetes Muster ein. Wenn die Blende in umgekehrter Richtung rotiert, d. h. in Richtung eines Pfeils B, stellt sich ein mit P₂ bezeichnetes Muster ein. Wenn das Automobil über eine Straße mit einer Linkskurve fährt, liefert das Muster P₁ nur eine unbefriedigende Beleuchtung. Wenn gemäß dem Verteilungsmuster P₃ die Stufe ein Durchfahren einer Linkskurve ebenfalls nach links verschoben ist, wird auch die Ausschnitt-Begrenzungslinie nach links verschoben. Infolgedessen liefert das Muster P₃ eine verbesserte Beleuchtung.

Ein Zahnrad 29 ist mit einem Potentiometer 30 mittels einer Welle gekuppelt. Der Potentiometer 30 erfaßt die seitliche Stellung der Stufe 23 an der Oberkantenlinie des Blendenkörpers 20, d. h. einen Rotationswinkel des Blendenkörpers 20. Diese Stellung wird als eine horizontale Stellung bezeichnet. Ein Mikrocomputer dient als zentrale Datenverarbeitungseinheit 32, d. h. als eine CPU, welche Winkelstellungs-Daten vom Rotationswinkel-Detektor 34 zum Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs aufweist und treibt einen Antriebsmotor M entsprechend an, so daß der Motor M eine auf Grund der Winkelstellungs-Daten berechneten Anzahl von Schritte weitergedreht wird. In dem Mikrocomputer 32 ist eine Tabelle gespeichert, in welcher der vorbestimmte Lenkwinkel und dazugehörige horizontale Positionen (Rotationswinkel des Blendenkörpers 20) der Stufe 23 enthalten sind, wobei ein Optimum in Verbindung mit jeweils zugehörigen, vorbestimmten Winkelstellungen eingestellt wird. Der Mikrocomputer 32 empfängt die Lenkwinkel-Daten von dem Winkelstellungs-Detektor 34 und erzeugt ein Signal, welches auf der Basis der empfangenen Winkeldaten geformt wird, wobei dieses Signal zu der Antriebseinheit 36 übermittelt wird. Ein Antriebssignal der Antriebseinheit 36 treibt den Antriebsmotor M an, welcher seinerseits den Blendenkörper 20 dreht. Die Stufe 23 des Blendenkörpers 20 wird dadurch so betätigt, daß sie sich in die jeweilige optimale Horizontalstellung bewegt.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Menge der Drehung (Größe einer horizontalen Verschiebung eines Teils, welcher der Stufe in dem Lichtverteilungs-Muster entspricht) des Blendenkörpers 20 aufgrund der Größe des Lenkwinkels eingestellt und so die einen Spiral-Steigungswinkel von 45° einnehmende Stufenkante der Ausschnitt-Begrenzungslinie eingestellt, wozu der Lenkwinkel maßgebend ist. Jedoch ist die Erfindung darauf oder dadurch nicht beschränkt. Beispielsweise kann ein Blendenkörper für die Projektion einer Ausschnitt- Begrenzungslinie mit einem Spiral-Steigungswinkel von 15° anstatt von 45° verwendet werden.

Auch kann der stufenförmige Teil der Ausschnitt- Begrenzungslinie verschiedene Formen aufweisen, beispielsweise einen beliebigen Winkel einnehmen, der vorteilhaft zwischen 15° und 45° liegen könnte.

Wenn auf der Seite der Fahrzeugfront keine entgegenkommenden Fahrzeuge oder keine vorausfahrenden Fahrzeuge vorhanden sind, bietet das Lichtverteilungs-Muster P₃ eine gute Fernsicht. Wenn jedoch vorgenannte Fahrzeuge vorhanden sind, empfängt der Mikrocomputer ein Ausgangssignal eines Lichtsensors zum Erfassen des Scheinwerferlichts von entgegenkommenden Fahrzeugen oder zum Erfassen des Rücklichts von vorausfahrenden Fahrzeugen, und es erfolgt eine geeignete Betätigung zum Drehen des Blendenkörpers gemäß den empfangenen Sensorsignalen, um das Lichtverteilungs-Muster des Scheinwerfers so einzustellen, daß die Lichtverteilungsmuster P₁ oder P₂ eingestellt sind.

Darüber hinaus kann eine Entladungslampe anstatt einer Halogenlampe verwendet werden, wie sie gemäß obigem Ausführungsbeispiel verwendet wurde. Die Entladungslampe bietet eine bessere Sicht, weil die von der Entladungslampe emittierte Lichtmenge größer als die von der Halogenlampe emittierte Lichtmenge ist.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, erfolgt bei dem anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschriebenen Scheinwerfers für Kraftfahrzeuge eine Rotation des Blendenkörpers um die horizontale Stützwelle, wobei sich die Stufe des Blendenkörpers in Horizontalrichtung von der Vorderseite des Scheinwerfers her betrachtet bewegt. Die Ausschnitts-Begrenzungslinie, welche sich an die Stufe anschließt, bewegt sich ebenfalls in Horizontalrichtung. Demgemäß kann das Lichtverteilungs-Muster in Horizontalrichtung in Einklang mit den äußeren Fahrbedingungen verschoben werden. Die Sicht im Frontbereich des Fahrzeugs wird für den Fahrer deutlich verbessert. Im einzelnen wird die Sicht bei Kurvenfahrt nach rechts oder links dadurch wesentlich verbessert, daß die Rotation des Blendenkörpers in Abhängigkeit von dem Lenkvorgang erfolgt und dadurch die Sicht im Frontbereich des Fahrzeugs wesentlich verbessert wird.

Claims (9)

1. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach dem Projekti­ onsprinzip mit einer verstellbaren Blendeneinrichtung, mit einem im Kraftfahrzeugscheinwerfer angeordne­ ten Reflektor, einer in einem ersten Brennpunkt des Reflek­ tors angeordneten Lichtquelle, einer im Strahlengang des Reflektors angeordneten Projektionslinse, wobei die ver­ stellbare Blendeneinrichtung zwei Blendenteile aufweist, die in der Nähe des zweiten Brennpunkts des Reflektors angeordnet und um eine quer zur optischen Achse des Kraftfahrzeugscheinwerfers ver­ laufende Horizontalachse drehbar gelagert sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zwei Blendenteile (21, 22) zylindrisch mit unterschiedlichem Durchmesser ausgebildet sind und koa­ xial aneinander anschließend angeordnet sind, wobei der Über­ gang zwischen den beiden Blendenteilen (21, 22) durch eine sich in axialer Richtung der beiden Blendenteile (21, 22) er­ streckende spiralig verlaufende Stufe (23) ausgebildet ist.

2. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralig Verlaufende Stufe (23) einen festen, vorbestimm­ ten Steigungswinkel aufweist.

3. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der definierte Steigungswinkel 45° beträgt.

4. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der definierte Steigungswinkel 15° beträgt.

5. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Halogenlampe (12) ist.

6. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Entladungs­ lampe (12) ist.

7. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Detektoreinrichtung (30) zum Erfassen der Stellung der Blendeneinrichtung (20) und eine Antriebseinrichtung (M), die in Abhängigkeit eines Lenkwin­ kels des Kraftfahrzeugs ansteuerbar ist, zum rotatorischen Antreiben der Blendeneinrichtung angeordnet sind.

8. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheinwerfer einen Rahmen (25) aufweist, an dem die Blen­ deneinrichtung (20) drehbar gelagert ist und die Antriebsein­ richtung befestigt ist, wobei die Antriebseinrichtung einen Motor (M) aufweist, der über Zahnräder (27, 28) mit der Blen­ deneinrichtung (20) in Eingriff steht.

9. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Detektoreinrichtung ein Potentiometer (30) auf­ weist, das an dem Rahmen (25) befestigt und über ein Zahnrad (29) mit der Antriebseinrichtung (M) in Eingriff ist.