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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist eine Scheinwerfervorrichtung mit
einem Lampenhalter, der dazu bestimmt ist, eine Lichtquelle aufzunehmen
und zu halten. Ihre Aufgabe ist es im Wesentlichen, den Einbau der
Lichtquelle in eine Scheinwerfervorrichtung zu erleichtern.
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Die
Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Kraftfahrzeugscheinwerfer.
In diesem Bereich sind verschiedene Scheinwerferarten bekannt, darunter
im Wesentlichen:
- – Positionsleuchten mit geringer
Lichtstärke
und Reichweite;
- – Abblendlichtscheinwerfer
mit größerer Lichtstärke und
einer Reichweite von ungefähr
70 Metern auf der Fahrbahn, die im Wesentlichen nachts verwendet
werden und deren Lichtbündel
derart verteilt ist, dass der Fahrer eines entgegenkommenden Fahrzeugs
nicht geblendet wird;
- – Fernlichtscheinwerfer
und Zusatz-Weltstrahler mit einer Sichtweite von ungefähr 200 Metern
auf der Fahrbahn, die bei entgegenkommenden Fahrzeugen ausgeschaltet
werden müssen,
um deren Fahrer nicht zu blenden;
- – Nebelscheinwerfer...
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Alle
genannten Scheinwerfervorrichtungen umfassen wenigstens eine Lichtquelle
und einen Reflektor mit wenigstens einem optischen System, wobei
jedes optische System jeweils von einer Lichtquelle gebildet ist,
die einem Reflektor zugeordnet ist, der von einer Reihe reflektierender
Oberflächen
gebildet ist, deren Anordnung und Ausrichtung derart definiert sind,
dass sie ein bestimmtes Lichtbündel erzeugen.
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Ein
Beispiel einer Lichtquelle, die verwendet werden kann, entspricht
dem in 1 dargestellten Typ. In dieser Figur umfasst eine
Lichtquelle 100 im Wesentlichen eine Birne 101,
die auf einem als Birnenhalter dienenden Sockel 102 befestigt
ist. Der Sockel 102 kann von mehreren konzentrischen zylindrischen
Teilen 103 gebildet sein; Befestigungsfüße 104 sind auf einem
Umfang des zylindrischen Teils des Sockels, der am weitesten von
der Birne 101 entfernt ist, radial angeordnet. Vorzugsweise
sind, wie zum Beispiel bei den Lichtquellen HB3 und HB4, drei Befestigungsfüße vorhanden,
die gleichmäßig auf dem
Umfang des Sockels verteilt sind. Die drei Befestigungsfüße 104 können unterschiedliche
Abmessungen aufweisen, um beim Befestigen auf einem Birnenhalter
eine Unverwechselbarkeit zu bilden. Ein Verbinder 105,
der die Stromversorgung der Birne 101 ermöglicht,
ist mit dem Sockel 102 fest verbunden. Um den Raumbedarf
der Lichtquelle zu begrenzen, ist der Verbinder 105 beispielsweise
winkelförmig
ausgeführt.
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Allgemein
eignet sich die vorliegende Erfindung für alle oben genannten Scheinwerfervorrichtungen,
die mit Lichtquellen ausgerüstet
sind, deren Befestigungsfüße radial
zu einem Sockel der Lichtquelle angeordnet sind, wie in 1 dargestellt.
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Die
Lichtquelle 100 ist dazu bestimmt, an einem Reflektor des
in 2 und 3 dargestellten Typs durch einen
einzigen Verbindungsschritt befestigt zu werden, der sich aufgliedern
lässt in
eine Translationsbewegung zum Einführen der Birne der Lichtquelle
durch eine am Scheitel des Reflektors ausgebildete Höhlung und
eine mit dieser Bewegung kombinierte Drehbewegung zum Verriegeln
der Lichtquelle an dem Reflektor.
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In
diesen Figuren ist ein Reflektor 200, in dem die Lichtquelle 100 angeordnet
wurde, aus verschiedenen Blickwinkeln dargestellt. Der Reflektor 200 ist
von einer Außenfläche 201 und
einer nicht sichtbaren Innenfläche
gebildet. Die Innenfläche
wird auch als optische Oberfläche
des Reflektors bezeichnet: Sie übernimmt
die Aufgabe, die von der Lichtquelle 100 emittierten Lichtstrahlen
zu reflektieren, wenn diese an dem Reflektor 200 befestigt
ist und die Birne 101 Licht aussendet.
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Der
Reflektor 200 umfasst eine kreisförmige Öffnung 202, die ungefähr an seinem
Scheitel ausgebildet ist. Typischerweise wird ein Befestigungskragen 203 in
Höhe der Öffnung 202 angeordnet.
Der Befestigungskragen dient als Lampenhalterelement. Der nach dem
Stand der Technik verwendete Kragen 203 ist aus einem ersten
flachen, geschlossenen Ring 204, dem sogenannten unteren
Ring, gegenüber
der Öffnung
des Reflektors und einem zweiten flachen, geschlossenen Ring 205,
dem sogenannten oberen Ring, gebildet, wobei der erste Ring 204,
der zweite Ring 205 und die kreisförmige Öffnung 202 des Reflektors 200 konzentrisch
sind, sowie aus einer kreisförmigen
Seitenwand 206, die den ersten Ring 204 mit dem
zweiten Ring 205 verbindet. Als Ring wird ein kreisförmiges oder
annähernd
kreisförmiges
Teil bezeichnet, das eine kreisförmige
oder annähernd
kreisförmige
mittlere Öffnung
aufweist. Als flache Ringe werden Ringe bezeichnet, deren Seitenbereich
nicht gekrümmt
ist.
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Der
zweite Ring weist eine kreisförmige
mittlere Öffnung 207 auf,
die durch drei Rücksprünge 208 ergänzt ist.
Die Rücksprünge 208 dienen
zum Einführen
der Befestigungsfüße 104 in
den Kragen 203. Sie können
eine unterschiedliche Größe aufwei sen,
die von der Größe des Befestigungsfußes 104 abhängt, den
sie aufnehmen sollen. Die kreisförmige Seitenwand 206 weist
drei Aussparungen 209 auf, die einen Raum bilden, der die
Drehung der Befestigungsfüße 104 bei
einer Drehbewegung der Lichtquelle 100 bezüglich des
Reflektors 200 ermöglicht, um
die Verriegelung auszuführen.
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Der
erste Ring
204 und der zweite Ring
205 sind geschlossen,
das heißt,
getrennt betrachtet bilden sie einen vollständigen Kreis um eine mittlere Öffnung.
Das Dokument
US 4 947 294 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines solchen Kragens.
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Nach
dem Stand der Technik werden heute einstückige Kragen verwendet, wobei
der erste Ring 204, der zweite Ring 205 und die
Seitenwand 206 ein einziges, durch Formguss hergestelltes
Teil bilden. Ursprünglich
wurde der Kragen 203 aus einem thermoplastischen Material
hergestellt; er musste mit dem Reflektor 200 mit Hilfe
verschiedener Befestigungselemente wie etwa Schrauben, Ringe etc.
verbunden werden. Aufgrund der Reduzierung der Größe der verwendeten
Reflektoren hat sich die thermische Beanspruchung verändert, und
die Wärmebeständigkeit
der thermoplastischen Materialien reicht nicht mehr aus, um den
Temperaturkonzentrationen standzuhalten, die an einer Scheinwerfervorrichtung festzustellen
sind, die während
einer gewissen Zeit eingeschaltet ist. Die Kragen aus thermoplastischem Material
wurden daher durch Kragen aus wärmebeständigeren
Werkstoffen wie beispielsweise Aluminium, Magnesium oder verschiedene
Metalllegierungen ersetzt. Neben ihrer Wärmebeständigkeit ermöglichte
die Herstellung der Befestigungskragen aus solchen Werkstoffen die
Ausführung
einstückiger Scheinwerfervorrichtungen,
bei denen der aus denselben Werkstoffen hergestellte Reflektor und
der Befestigungskragen ein einziges, durch Formguss hergestelltes
Teil bilden.
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Bei
der Verwendung solcher Werkstoffe zur Herstellung der Befestigungskragen
treten jedoch Schwierigkeiten auf: Diese Werkstoffe sind nicht elastisch;
sie lassen sich nicht so leicht verformen wie die thermoplastischen
Materialien, die bisher zur Herstellung der Kragen verwendet wurden.
Das Verriegeln der Lichtquellen in den Befestigungskragen stellt
daher ein Problem dar.
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Nachdem
die Befestigungsfüße in die
Rücksprünge 208 eingeführt sind,
beginnen sie sich nämlich
in den Aussparungen 209 zu drehen, eingeklemmt zwischen
dem ersten Ring 204 und dem zweiten Ring 205.
Die in Frage kommenden Lichtquellen weisen jedoch starke Unterschiede
hinsichtlich ihrer Abmessungen auf, insbesondere im Bereich ihres
Sockels oder ihrer Fassung; es besteht also die Gefahr, dass die
Befes tigungsfüße bei der Verriegelung
stark reiben oder sogar blockieren, was diesen Vorgang erschwert.
Die Qualität
der Positionierung der Lichtquelle gegenüber der optischen Fläche, die
durch eine zur optischen Achse der betreffenden Scheinwerfervorrichtung
senkrechte Ebene definiert ist, wird auf diese Weise beeinträchtigt.
Ein derartiges Problem trat bei der Verwendung von thermoplastischen
Materialien zur Herstellung der Befestigungskragen nicht auf, da
sich diese Materialien relativ leicht verformen können, um
die Verriegelung zu ermöglichen.
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Die
erfindungsgemäße Scheinwerfervorrichtung
ermöglicht
es, die beschriebenen Probleme zu lösen. Die Erfindung schlägt eine
Scheinwerfervorrichtung mit einem Befestigungskragen einer Lichtquelle
vor, wobei dieser Kragen einerseits aus einem wärmebeständigen Werkstoff ausgeführt ist
und sich andererseits durch eine gewisse Biegsamkeit auszeichnet,
die derjenigen der zuvor verwendeten thermoplastischen Materialien
vergleichbar ist, um die Verriegelung der Lichtquelle an der Scheinwerfervorrichtung
ohne die nachteilige übermäßige Reibung der
Befestigungsfüße zu ermöglichen.
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Um
diese Aufgabe zu lösen,
schlägt
die Erfindung insbesondere eine Änderung
der Struktur des Befestigungskragens, insbesondere in Höhe des oberen
Ringes vor. Erfindungsgemäß ist dieser
nicht mehr geschlossen, sondern weist eine Reihe von Unterbrechungen
auf, so dass der obere Ring eine Reihe von Lamellen umfasst, die
biegbar genug sind, um die Verriegelung zu erleichtern. Die Biegsamkeit
der Lamellen bietet darüber
hinaus eine Gewähr
für die Qualität der Positionierung
der Lichtquelle gegenüber
der optischen Fläche,
wobei die biegbaren Arme einen gleichmäßigen Druck auf den Sockel
der Lichtquelle ausüben.
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Die
Erfindung betrifft also im Wesentlichen eine Scheinwerfervorrichtung
mit insbesondere:
- – einer Lichtquelle mit insbesondere
einer Birne, einem als Birnenhalter dienenden Sockel und einer Reihe
radial zum Sockel angeordneter Befestigungsfüße;
- – einem
Reflektor mit einer kreisförmigen Öffnung zum
Einführen
der Birne, einem Befestigungskragen zum Halten der Lichtquelle nach
einem Verriegeln der Lichtquelle, das bezüglich des Kragens insbesondere
in einer Drehbewegung der Lichtquelle in einer Verriegelungsrichtung
besteht,
- – wobei
der Befestigungskragen aus einem ersten massiven flachen Ring gegenüber der Öffnung des
Reflektors und einem zweiten flachen Ring gebildet ist, wobei der
erste Ring, der zweite Ring und die kreisförmige Öffnung des Reflek tors konzentrisch
sind, sowie aus einer kreisförmigen
Seitenwand, die den ersten Ring mit dem zweiten Ring verbindet,
- – wobei
der zweite Ring eine Reihe von Rücksprüngen zum
Einführen
der Befestigungsfüße der Lichtquelle
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rücksprung in Bezug auf die Verriegelungsrichtung
durch eine Unterbrechung fortgesetzt wird, wobei jede Unterbrechung
des zweiten Rings in Bezug auf die Verriegelungsrichtung durch eine
Aussparung der Seitenwand fortgesetzt ist, derart, dass der zweite
Ring eine Reihe biegbarer Arme aufweist.
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Die
erfindungsgemäße Scheinwerfervorrichtung
kann neben den soeben beschriebenen Hauptmerkmalen eines oder mehrere
der folgenden Nebenmerkmale aufweisen:
- – der Befestigungskragen
weist wenigstens ein Rückdrehsicherungselement
auf, wobei jedes Rückdrehsicherungselement
von einem Vorsprung gebildet ist, der nach innen in den Kragen gerichtet
ist, um eine Bewegung eines der Befestigungsfüße in einer zur Verriegelungsrichtung entgegengesetzten
Richtung zu verhindern, wobei jeder Vorsprung in Höhe eines
Bereichs der Seitenwand gehalten ist, der sich in Bezug auf die Verriegelungsrichtung
vor einer der Aussparungen der Seitenwand befindet;
- – jeder
Bereich zum Halten eines Vorsprungs ist von dem ersten Ring entfernt,
wobei eine Höhlung in
der Seitenwand zwischen dem ersten Ring und dem betreffenden Haltebereich
ausgebildet ist;
- – jeder
der biegbaren Arme weist ein freies Ende auf, an dessen Ende ein
Höcker
gegenüber
dem ersten Ring angeordnet ist, wobei jeder Höcker dazu bestimmt ist, auf
dem Sockel der Lichtquelle wenigstens nach dem Verriegeln in Anlage
zu kommen;
- – wenigstens
einer der biegbaren Arme ist profiliert;
- – wenigstens
eine Aussparung der Seitenwand weist einen Verriegelungsanschlag
auf, um in der Verriegelungsrichtung das Ende der Drehbewegung der
Lichtquelle bezüglich
des Befestigungskragens zu markieren;
- – der
Reflektor und der Befestigungskragen bilden ein einstückiges Teil;
- – der
Reflektor und der Befestigungskragen bestehen aus Aluminium, Magnesium
oder aus einer wenigstens Aluminium und/oder Magnesium umfassenden
Legierung.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, das mit
einer Scheinwerfervorrichtung ausgestattet ist, die die Hauptmerkmale
und eventuell eines oder mehrere der beschriebenen Nebenmerkmale
aufweist.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung und ihrer verschiedenen Anwendungen dient die nachfolgende
Beschreibung mit den dazu gehörigen Figuren.
Diese haben nur Hinweischarakter und schränken die Erfindung in keiner
Weise ein. Die Figuren zeigen:
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1,
die bereits beschrieben wurde, eine Darstellung einer Lichtquelle
nach dem Stand der Technik, die auch in den erfindungsgemäßen Scheinwerfervorrichtungen
verwendet wird;
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2,
die bereits beschrieben wurde, eine erste Darstellung einer Scheinwerfervorrichtung nach
dem Stand der Technik;
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3,
die bereits beschrieben wurde, eine zweite Darstellung einer Scheinwerfervorrichtung nach
dem Stand der Technik;
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4 eine
erste Ansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Scheinwerfervorrichtung;
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5 eine
zweite Ansicht des in 4 dargestellten Beispiels einer
erfindungsgemäßen Scheinwerfervorrichtung;
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6 eine
dritte Ansicht des in 4 und 5 dargestellten
Beispiels einer erfindungsgemäßen Scheinwerfervorrichtung;
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7 eine
vierte Ansicht des in 4 bis 6 dargestellten
Beispiels einer erfindungsgemäßen Scheinwerfervorrichtung.
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Elemente,
die in mehreren Figuren dargestellt sind, wurden, sofern nichts
anderes vermerkt ist, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, die
eventuell auch bereits in den beschriebenen Figuren verwendet wurden.
Da 4, 5, 6 und 7 dasselbe
Beispiel einer erfindungsgemäßen Scheinwerfervorrichtung
aus verschiedenen Blickwinkeln zeigen, werden diese vier Figuren
gleichzeitig beschrieben.
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In
diesen Figuren umfasst ein Reflektor 400 der erfindungsgemäßen Scheinwerfervorrichtung insbesondere
eine Außenfläche 401,
eine Innenfläche 402 und
eine kreisförmige Öffnung 403,
die ungefähr
an seinem Scheitel ausgebildet ist. Der Reflektor 400 ist
zur Aufnahme einer Lichtquelle des in 1 dargestellten
Typs bestimmt. Die Lichtquelle ist dazu bestimmt, von einem Befestigungskragen 404 aufgenommen
und gehalten zu werden, der im Fall des dargestellten Beispiels
geringfügig
von der Öffnung 403 entfernt
ist: Haltearme 405 halten den Kragen 404 in einem
Abstand von einigen Zentimetern von der Öffnung 403, derart,
dass ein mittlerer Raum 406 zwischen dem Kragen und der Öffnung 403 gebildet
und so eine gute Ableitung der von der Lichtquelle erzeugten Wärme ermöglicht wird.
Bei anderen Ausführungsbeispielen
der erfindungsgemäßen Scheinwerfervorrichtung
ist der Kragen 404 direkt in Höhe der Öffnung 403 angeordnet,
wie dies gemäß dem in 2 und 3 dargestellten
Stand der Technik der Fall ist.
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Wie
beim Stand der Technik ist der Kragen 404 aus einem ersten
flachen, geschlossenen Ring 407, dem sogenannten unteren
Ring, gegenüber
der Öffnung 403 des
Reflektors 400 und einem zweiten flachen Ring 408,
dem sogenannten oberen Ring, gebildet, wobei der erste Ring 407,
der zweite Ring 408 und die kreisförmige Öffnung 403 des Reflektors 400 konzentrisch
sind, sowie aus einer kreisförmigen Seitenwand 409,
die den ersten Ring 407 mit dem zweiten Ring 408 verbindet.
Der zweite Ring 408 weist eine kreisförmige mittlere Öffnung 410 auf,
die durch drei Rücksprünge 411 ergänzt ist.
Wie nach dem Stand der Technik dienen die Rücksprünge 411 zum Einführen der
Befestigungsfüße 104 in
den Kragen 404. Im Gegensatz zu den Kragen nach dem Stand
der Technik ist der zweite Ring 408 nicht geschlossen:
Er besitzt eine Reihe von Unterbrechungen 412, die, getrennt
betrachtet, zur Folge haben, dass der zweite Ring 408 keinen
vollständigen
Kreis um seine mittlere Öffnung 410 bildet.
Im dargestellten Beispiel sind drei Unterbrechungen 412 vorhanden; in
Bezug auf die Verriegelungsrichtung der Lichtquelle am Reflektor 400 befinden
sie sich in Fortsetzung der Rücksprünge 411,
diese verlängernd.
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Ferner
weist die kreisförmige
Seitenwand 409 drei Aussparungen 413 auf, die
einen Raum bilden, der die Drehung der Befestigungsfüße 104 beim Verriegeln
ermöglicht.
Auch hier sind drei Aussparungen 413 vorhanden, die sich
in Bezug auf die Verriegelungsrichtung der Lichtquelle am Reflektor 400 in Fortsetzung
der Unterbrechungen 412 als Verlängerung befinden, wobei sich
diese Unterbrechungen außerdem über die
gesamte Dicke der Seitenwand 409 erstrecken, ebenso wie
die Rücksprünge 411. Durch
einen solchen Aufbau erhält
man drei biegbare Arme 414, von denen ein Ende, das jeder
Unterbrechung 412 benachbart ist, frei ist. Die biegbaren Arme 414 ermöglichen
es, eine Struktur des oberen Rings 408 zu erzielen, die
eine deutlich geringere Steifigkeit aufweist, als es nach dem Stand
der Technik der Fall ist. Nachdem sie in die Rücksprünge 411 eingeführt sind,
können
die Befestigungsfüße 104 in die
Aussparungen 413 gleiten, ohne übermäßigen Reibungskräften ausgesetzt
zu sein, wobei die biegbaren Arme 414 leicht nach oben,
das heißt
axial verschoben werden können.
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Bei
einigen Ausführungsbeispielen
sind die biegbaren Arme 414 profiliert: Ihre Dicke nimmt
von ihrem freien Ende zu ihrem in die Seitenwand 409 eingefügten Ende
hin zu, wie in 4 zu sehen ist. Auf diese Weise
werden die mechanischen Spannungen beim Verriegeln gleichmäßig verteilt
und so jede Gefahr eines Bruchs der biegbaren Arme 414 ausgeschlossen.
Erfindungsgemäß ist in
Höhe des freien
Endes jedes biegbaren Arms 414 ein Höcker 415 angeordnet,
der zu dem ersten Ring 407 hin ausgerichtet ist. Die Höcker 415 ermöglichen
es den biegbaren Armen 414, einen gleichmäßigen Druck auf
den Sockel 103 der Lichtquelle auszuüben, so dass diese in einer
idealen Position gehalten wird, nachdem die Verriegelung beendet
ist. Die Tatsache, dass die Höcker 415 am
Ende der biegbaren Arme 414 angeordnet sind, hat zur Folge,
dass sie von den Befestigungsfüßen 104 leichter
zu überwinden
sind.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen,
in dem Kragen 404 wenigstens eine Rückdrehsicherungsvorrichtung
anzubringen. Die Rückdrehsicherungsvorrichtung
wirkt einer Drehbewegung der Lichtquelle in einer der Verriegelungsrichtung
entgegengesetzten Richtung entgegen. Die Rückdrehsicherungsvorrichtung
besteht aus einem Stück 416 der
Seitenwand 409, das einen Bereich zum Halten eines Vorsprungs 417 bildet,
der nach innen in den Kragen 404 gerichtet ist. In Bezug
auf die der Verriegelungsrichtung entgegengesetzte Richtung ist
sie in der Verlängerung
einer der Unterbrechungen 412 und einer der Aussparungen 413 angeordnet.
Eine Höhlung 418 ist
in der Seitenwand 409 zwischen dem ersten Ring 407 und
diesem Haltebereich 416 der Rückdrehsicherungsvorrichtung
ausgebildet. Auf diese Weise kommt die Rückdrehsicherungsvorrichtung in
Höhe ihres
Haltebereichs 416 nicht mit dem ersten Ring 407 in
Berührung.
Die Rückdrehsicherungsvorrichtung
ermöglicht
somit eine gewisse Bewegungsfreiheit in einer radialen Richtung,
derart, dass sie die Lichtquelle 100 nicht völlig in
dem Befestigungskragen 404 blockiert. Dank der so erzielten
Flexibilität kann
durch einen Kraftaufwand eine Drehung in der Gegenrichtung der Verriegelungsrichtung
ausgeführt werden,
um beispielsweise die Lichtquelle auszutauschen.
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Bei
einigen weitergebildeten Ausführungen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Anordnung eines Verriegelungsanschlags 419 in wenigstens
einer der Aussparungen 413 vorgesehen, der die Form einer
in der Dicke und Höhe
der Seitenwand 409 enthaltenen kleinen Wand aufweist; der
Kontakt eines Befestigungsfußes 104 mit
einem der Verriegelungsanschläge 419 markiert
das Ende der Verriegelung.
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Die
erfindungsgemäße Scheinwerfervorrichtung
bietet also den Vorteil, dass sie einen Reflektor und einen dazugehörigen Kragen
aufweist, die als einstückiges
Teil aus einem Werkstoff hergestellt werden können, der ein gutes Wärmeverhalten
aufweist, um der von der Lichtquelle erzeugten Wärme standzuhalten, und gleichzeitig
eine mühelose
Verriegelung der Lichtquelle in dem Befestigungskragen ermöglicht.
Darüber
hinaus ist die erfindungsgemäße Scheinwertervorrichtung
in der Lage, unterschiedliche Abmessungen der Lampen ohne Beeinträchtigung
der Montage oder Funktion zu tolerieren.