DE4345330C2 - Verstellbare Blendeneinrichtung für Kraftfahrzeugscheinwerfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine verstellbare Blendeneinrichtung für einen Kraftfahrzeug­ scheinwerfer mit einem im Strahlengang des Kraftfahrzeugscheinwerfers angeordneten Blendenkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Herkömmliche Scheinwerfer sind in einer ungeprüften japanischen Gebrauchsmuster­ anmeldung (OPI) Nummer Sho. 63-41801 und der ungeprüften japanischen Patentan­ meldung (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, dessen Axialschnitte eine im wesentlichen elliptische Form aufweisen, 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 einer anderen Leuchtdichteverteilung, beispielsweise von einer Abblendlicht-Leuchtdichteverteilung zu einer Fernlicht-Leuchtdichteverteilung, die Blende 4 um eine horizontale Stützwelle 0 gedreht, so dass sie teilweise die in Rich­ tung 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 Veröffentli­ chung weist Blenden-Dreheinrichtungen (nicht dargestellt) auf, welche sich von der ge­ mäß der früheren japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung unterscheiden, aber die Scheinwerfer basieren beide auf der gleichen Idee, zum Wählen einer Fernlicht- Leuchtdichteverteilung oder einer Abblendlicht-Leuchtdichteverteilung 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 ex­ zentrisch bezogen auf die Achse der Blende a. Wenn demgemäss die Blende a gedreht wird, bewegt sich die Hell-Dunkel-Linie der Leuchtdichteverteilung in Vertikalrichtung zwischen den Hell-Dunkel-Linien Pa und Pb, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Auf diese Weise ist gemäß der Konstruktion des Scheinwerfers nach Fig. 6 die Hell-Dunkel-Linie in Vertikal­ richtung bewegbar.

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

Eine Blendenvorrichtung zur Steuerung des Lichtausstrahlbereichs eines Scheinwerfers ist in der US 4,985,816 dargestellt. Gemäß dieser Druckschrift wird in den Strahlengang zwischen der Glühbirne und der Linse eine von einem Motor über ein Zahnrad angetrie­ bene verstellbare Blendenvorrichtung angeordnet. Hierbei rotiert ein viertelkreisförmiges Zahnrad mit einer Verdunklungskante um eine Achse, wodurch unterschiedlich große Teile des von der Lampe emittierten Strahlenganges unterbrochen werden können. Eine derartig gestaltete Blendenvorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, dass immer nur kuchenförmige Segmente mit dem Mittelpunkt abgedeckt oder freigegeben werden kön­ nen. Bei einer Kurvenfahrt eines Autos hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, den Strahlengang nicht winkelförmig in seiner Form zu verändern, sondern die grundsätzli­ che Form beizubehalten und nur die horizontale Weite des ausgeleuchteten Bereiches zu erhöhen. Dies kann jedoch in keinem Fall durch eine rotatorische Bewegung des pro­ jizierten Blendenbereiches, dessen Rotationsachse parallel zum Strahlengang angeord­ net ist, erfolgen, sondern nur durch eine Parallelverschiebung des abgedeckten oder freigegebenen Blendenbereiches senkrecht zum Strahlengang bzw. eine Rotationsbe­ wegung, die eine derartige Parallelverschiebung simuliert.

Aus der Druckschrift DE 37 43 137 A1 ist ein Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug, insbe­ sondere ein Motorrad bekannt. Dieser Scheinwerfer weist ein plattenförmiges Abschirm­ element auf, um eine entsprechende Lichtverteilung zu erhalten. Bei Einspurfahrzeugen wie beispielsweise Motorrädern, für die der genannte Scheinwerfer vorgesehen ist, wird das gesamte Fahrzeug um eine Längsachse geneigt, um eine Kurvenfahrt auszuführen. Um diese Neigung des Fahrzeugs um die Längsachse auszugleichen, schlägt die DE 37 43 137 A1 vor, das plattenförmiges Abschirmelement Abschirmplatte ebenfalls um eine Längsachse des Fahrzeugs in Abhängigkeit der Neigung des Fahrzeugs zu drehen.

Aus der DE 34 15 867 A1 ist eine Blendeneinrichtung für Kraftfahrzeugscheinwerfer be­ kannt geworden, bei dem der Blendenkörper zwei gegenüberliegend angeordnete Blendkanten aufweist, die durch Drehen des Blendenkörpers um 180° zwei unterschied­ liche Leuchtdichteverteilungen für Links- und Rechtsverkehr bewirken. Dieser bekannte Scheinwerfer gestattet es jedoch auch nicht die Leuchtdichteverteilung für eine Kurven­ fahrt kontinuierlich in horizontaler Richtung zu verstellen.

Insbesondere zeigt die DE 34 15 867 A1 (D2) einen Blendenkörper, der auf einer quer zum Strahlengang verlaufenden Horizontalachse mittels eines Zahnrades verstellbar angeordnet ist. Zwei zueinander um 180° verdreht angeordnete Blendkanten mit zwei halbkreisbogenförmigen, sich gegenseitig überschneidenden Endabschnitten werden zwischen zwei Achsstummeln einer nicht durchgehenden Achse platziert, so dass die ganze Blendenvorrichtung über ein, auf einem der beiden Achsstummeln aufgepresstes Zahnrad gedreht werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte verstellbare Blenden­ einrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem im Strahlengang des Kraft­ fahrzeugscheinwerfers angeordneten, Blendenkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, die in der Lage ist, den von einem Scheinwerfer ausgestrahlten Bereich konti­ nuierlich zu verstellen, so dass eine gleichmäßige verbesserte Ausleuchtung der Fahr­ bahn über ihre gesamte Breite bei Kurvenfahrt in jeder Richtung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine verstellbare Blendeneinrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem im Strahlengang des Kraftfahrzeugschein­ werfers angeordneten gemäß Anspruch 1 gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Bei dem so konstruierten Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge verschiebt sich aufgrund der Rotation der Blende um die horizontale Stützwelle die Stufe der Blende in Horizontal­ richtung bezogen auf die optische Achse des Scheinwerfers, wenn dieser von der Vor­ derseite des Scheinwerfers her betrachtet wird. Die dementsprechende Hell-Dunkel-Linie des von dem Scheinwerfer ausgegebenen Lichts, welche der Stufe entspricht, bewegt sich ebenfalls in Horizontalrichtung.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend detaillierter anhand eines bevorzugten Aus­ führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben und erläutert. In der Zeichnung zeigen:

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

Fig. 2 einen Längsschnitt, in welchen 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 Fahrseite 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 herkömmli­ chen, mit schwenkbarer Blende versehenen Scheinwerfer.

Wie die Fig. 1 bis 4 zeigen, ist eine Projektionseinheit 10, welche durch einen Ausricht­ mechanismus (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 Ausrichtme­ chanismus schwenkbar. Die Ausrichtung der Lichtstrahlen, welche von der Projektions­ einheit 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 in Axialschnitten 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 Projektions­ linse 16 fest als einstückige Konstruktion miteinander gekuppelt sind. Die Projektionslin­ se 16 wird von einem Linsenhalter (nicht dargestellt) abgestützt, welcher an dem Re­ flektor 14 mittels Schrauben befestigt ist. Eine Reflektorfläche 15, deren Axialschnitte elliptisch sind und die einen ersten und einen zweiten Brennpunkt F₁ und F₂ (diese Technik ist bereits bekannt) aufweist, ist auf einer Innenseite des Reflektors 14 angeord­ net. Eine Glühwendel einer Lichtquelle der Halogenlampe 12 ist in dem ersten Brenn­ punkt 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 eine Hell-Dunkel-Linie ausgebildet wird. Die von der Halogenlampe 12 ausgesendeten Licht­ strahlen 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 Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist der Blendenkörper 20 als 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 Blen­ denteil 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. Auf­ grund der Rotation des Rotationsteils 20 bewegt sich die Stellung der Stufe 23 bezogen auf die Ausschnitt-Begrenzungslinie in horizontaler Richtung, weil sich die Stufe spiral­ förmig erstreckt. Ein Rahmen 25 stützt die horizontale Stützwelle 24 fest ab. Der Rah­ men 25 ist an einer Linsenhalterung (nicht dargestellt) der Projektionseinheit 10 befes­ tigt. 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 abge­ stützt 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 eine Lichtverteilung aus, welche von der Hell-Dunkel-Linie umgrenzt ist, die in Fig. 3 gezeigt ist und mit P₁ bezeichnet ist, wenn dieser die in Fig. 1 und 2 gezeigte Stellung einnimmt. Aufgrund einer Drehung des Blendenkörpers 20 verschiebt sich die Hell- Dunkel-Linie in horizontaler Richtung. Wenn die Blende in Richtung eines in Fig. 3 mit A bezeichneten Pfeils rotiert, stellt sich eine mit P₃ bezeichnete Lichtverteilung ein. Wenn die Blende in umgekehrter Richtung rotiert, d. h. in Richtung eines Pfeils B, stellt sich eine mit P₂ bezeichnete Verteilung ein. Wenn das Automobil über eine Straße mit einer Links­ kurve fährt, liefert die Verteilung P₁ nur eine unbefriedigende Beleuchtung. Wenn gemäß der Leuchtdichteverteilung P₃ die Stufe für ein Durchfahren einer Linkskurve ebenfalls nach links verschoben ist, wird auch die Hell-Dunkel-Linie nach links verschoben. Infol­ gedessen liefert die Lichtverteilung P₃ eine verbesserte Beleuchtung.

Ein Zahnrad 29 ist mit einem Potentiometer 30 mittels einer Welle gekuppelt. Der Poten­ tiometer 30 erfasst die seitliche Stellung der Stufe 23 an der Oberkantenlinie des Blen­ denkörpers 20, d. h. einen Rotationswinkel des Blendenkörpers 20. Diese Stellung wird als eine horizontale Stellung bezeichnet. Ein Mikrocomputer dient als zentrale Datenver­ arbeitungseinheit 32, d. h. als eine CPU, welche Winkelstellungs-Daten vom Rotations­ winkel-Detektor 34 zum Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs aufweist und treibt einen Antriebsmotor M entsprechend an, so dass der Motor M eine aufgrund der Win­ kelstellungs-Daten berechneten Anzahl von Schritte weitergedreht wird. In dem Mikro­ computer 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, vorbe­ stimmten Winkelstellungen eingestellt wird. Der Mikrocomputer 32 empfängt die Lenk­ winkel-Daten von dem Winkelstellungs-Detektor 34 und erzeugt ein Signal, welches auf der Basis der empfangenen Winkeldaten geformt wird, wobei dieses Signal zu der An­ triebseinheit 36 übermittelt wird. Ein Antriebssignal der Antriebseinheit 36 treibt den An­ triebsmotor 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 Hori­ zontalstellung bewegt.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Betrag der Drehung, (d. h. die Größe einer horizontalen Verschiebung eines Teils, welcher der Stufe in der Leucht­ dichteverteilung entspricht) des Blendenkörpers 20 aufgrund der Größe des Lenkwinkels eingestellt und so die einen Spiral-Steigungswinkel von 45° einnehmende Stufenkante der Hell-Dunkel-Linie eingestellt, wozu der Lenkwinkel maßgebend ist. Jedoch ist die beschriebene technische Lehre 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 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 die Leuchtdichteverteilung P₃ eine gute Fernsicht. Wenn jedoch vorgenannte Fahrzeuge vorhanden sind, empfängt der Mik­ rocomputer ein Ausgangssignal eines Lichtsensors zum Erfassen des Scheinwerferlichts von entgegenkommenden Fahrzeugen oder zum Erfassen des Rücklichts von voraus­ fahrenden Fahrzeugen, und es erfolgt eine geeignete Betätigung zum Drehen des Blen­ denkörpers gemäß den empfangenen Sensorsignalen, um die Leuchtdichteverteilung des Scheinwerfers auf die Leuchtdichteverteilungen P₁ oder P₂ einzustellen.

Darüber hinaus kann eine Entladungslampe anstatt einer Halogenlampe verwendet wer­ den, wie sie gemäß obigem Ausführungsbeispiel verwendet wurde. Die Entladungslam­ pe 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 der anhand eines be­ vorzugten Ausführungsbeispiels beschriebenen Blendeneinrichtung für Kraftfahrzeug­ scheinwerfer eine Rotation des Blendenkörper um die horizontale Stützwelle, wobei sich die Stufe des Blendenkörpers in Horizontalrichtung von der Vorderseite des Scheinwer­ fers her betrachtet bewegt. Die Hell-Dunkel-Linie, welche sich an die Stufe anschließt, bewegt sich ebenfalls in Horizontalrichtung. Demgemäss kann die Leuchtdichtevertei­ lung in Horizontalrichtung in Einklang mit den äußeren Fahrbedingungen verschoben werden. Die Sicht im Frontbereich des Fahrzeugs wird für den Fahrer deutlich verbes­ sert. Im einzelnen wird die Sicht bei Kurvenfahrt nach rechts oder links dadurch wesent­ lich verbessert, dass die Rotation des Blendenkörpers in Abhängigkeit von dem Lenk­ vorgang erfolgt und dadurch die Sicht im Frontbereich des Fahrzeugs wesentlich ver­ bessert wird.

Claims (6)

1. Verstellbare Blendeneinrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, mit einem im Strahlengang des Kraftfahrzeugscheinwerfers angeordneten Blendenkörper, der um eine quer zur optischen Achse des Scheinwerfers verlaufende Horizontalachse drehbar ist, zur Einstellung der Lichtverteilung des Kraftfahrzeugscheinwerfers, mit einer An­ triebseinrichtung zum Verstellen des verstellbaren Blendenkörpers und einer Einrichtung zur Regelung der Antriebseinrichtung entsprechend einem Lenkwinkel des Kraftfahrzeu­ ges, dadurch gekennzeichnet, dass der Blendenkörper (20) einen ersten und einen zweiten zylindrischen Blendenteil (21, 22) mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, die koaxial zueinander angeordnet und durch eine spiralig verlaufende Stufe (23) mitein­ ander verbunden sind.

2. Verstellbare Blendeineinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung der spiralig verlaufenden Stufe (23) einen vorbestimmten Steigungswinkel aufweist, wobei eine vorgegebene Verdrehung des Blendenteils (20) einer vorbe­ stimmten Verstellung der Lichtverteilung in Horizontalrichtung entspricht.

3. Verstellbare Blendeneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Blendenkörper (20) um eine quer zur optischen Achse des Scheinwerfers ver­ laufende Horizontalachse drehbar ist.

4. Verstellbare Blendeneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Blendenkörper (20) einen ersten und einen zweiten zylindrischen Blendenteil (21, 22) mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, die koaxial zueinander angeordnet und durch eine spiralig verlaufende Stufe (23) miteinander verbunden sind.

5. Verstellbare Blendeneinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung einen Motor (M) aufweist, der an einem am Kraftfahrzeugscheinwerferkörper angebrachten Rahmen (25) befestigt ist und mit dem Blendenkörper (20) über Zahnräder (27, 28) in Eingriff steht.

6. Verstellbare Blendeneinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Motor (M) in Eingriff stehende Zahnrad (27) um eine horizontale Achse des Blendenkörpers (20) drehbar ist.