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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug,
insbesondere einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug, der die Visibilität bei der
Kurvenfahrt verbessern kann.
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Hintergrund
der Erfindung
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In
Fahrzeugen werden ein Scheinwerfer, ein Nebelscheinwerfer oder ähnliche
kollektiv als Scheinwerfer bezeichnet. Diese Scheinwerfer haben bekanntermaßen einen
Aufbau, in dem ein beweglicher Reflektor sich in die Richtung dreht,
in die das Lenkrad gedreht wird, und fokussiert somit das Licht in
die Richtung, in die sich das Fahrzeug bei Kurvenfahrt bewegt. Diese
Anordnung macht es möglich,
die Visibilität
zum Zeitpunkt der Kurvenfahrt zu verbessern (siehe
JP 81 83 385 und US-57 11 590, aus
denen ein Scheinwerfer gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 bekannt ist).
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Der
bewegliche Reflektor ist oberhalb einer optischen Achse eines festen
Reflektors bereitgestellt. Der bewegliche Reflektor kann um eine
Drehachse nach rechts und links drehen. Diese Drehachse erstreckt
sich vertikal und geht durch ein Zentrum einer Lichtquelle. Entsprechend
bewegt sich das Lichtverteilungsmuster des beweglichen Reflektors parallel
zur Drehrichtung des beweglichen Reflektors.
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Da
jedoch im Stand der Technik die Drehachse des beweglichen Reflektors
die vertikale Achse ist, die mit dem Zentrum der Lichtquelle zusammenfällt, bewegt
sich das Lichtverteilungsmuster, das sich durch den beweglichen
Reflektor ergibt, parallel zur Drehrichtung, und der Zwischenraum
ausgehend vom Fahrzeug, der durch den beweglichen Reflektor bestrahlt
wird, ändert
sich nicht so sehr. Demgemäß ist es
durch den beweglichen Reflektor, der sich in Richtung des Lenkrads
bewegt, unmöglich,
weit in die Richtung, die das Ziel der Kurvenfahrt ist, zu leuchten,
so dass es nötig
ist, die Visibilität
zum Zeitpunkt der Kurvenfahrt zu verbessern.
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Auch
die
EP 1 106 907 offenbart
einen Fahrzeug-Scheinwerfer, bei dem ein oberer Reflektor relativ
zu einem mittleren Reflektor gedreht werden kann, wodurch das Streulicht-Verteilungsmuster
verändert
wird, um die Visibilität
zum Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug eine Kurve fährt, zu verbessern.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Scheinwerfer
für ein
Fahrzeug bereitzustellen, der weiter in die Richtung der Kurvenfahrt leuchtet
und, um so die Visibilität
zum Zeitpunkt der Kurvenfahrt zu verbessem.
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Der
Scheinwerfer gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst einen festen Reflektor, der fixiert ist, wobei der feste
Reflektor eine optische Achse aufweißt, eine Lichtquelle, die auf
den fixierten Reflektor montiert ist, wobei die Lichtquelle ein
Zentrum hat, und einen beweglichen Reflektor, der sich frei um eine
Drehachse, die sich von oben nach unten erstreckt, nach rechts und
links drehen kann, wobei der bewegliche Reflektor, ausgehend von
der optischen Achse des festen Reflektors nach oben ausgebildet ist.
Die Drehachse des beweglichen Reflektors ist ausgehend vom Zentrum
der Lichtquelle nach hinten versetzt, wobei die Versetzung der Drehachse
bezüglich
dem Zentrum der Lichtquelle 6–12
mm beträgt.
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Da
die Drehachse des beweglichen Reflektors ausgehend vom Zentrum der
Lichtquelle nach hinten verschoben ist, ist das Lichtverteilungsmuster, das
sich durch den beweglichen Reflektor ergibt, so ausgebildet, dass
sich bei Bewegung in Drehrichtung ein drehender Endbereich nach
oben bewegt, indem sich der bewegliche Reflektor nach rechts und
links bewegt. Dementsprechend ist es zum Zeitpunkt der Kurvenfahrt
möglich,
die Richtung, die Ziel der Kurvenfahrt ist, bis nahe an die horizontalen
Linie hell zu erleuchten, wodurch die Visibilität verbessert wird. Die Verschiebung
der Drehachse des Reflektors nach hinten wird auf einen optimalen
Wert eingestellt, so dass eine Blendung der aus der entgegengesetzten
Richtung kommenden Fahrzeuge, entsprechend der Struktur des Scheinwerfers,
verhindert wird.
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Andere
Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden
Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren klar.
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Kurze Beschreibung
der Figuren
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Scheinwerfers zeigt,
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2 ist
eine Frontansicht, die einen festen Reflektor und einen beweglichen
Reflektor, wie in 1 dargestellt, zeigt,
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3 ist eine unabhängige Ansicht, die Lichtverteilungsmuster
der jeweiligen Abschnitte des beweglichen Reflektors zeigt,
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4 ist
eine Ansicht, die das Lichtverteilungsmuster der jeweiligen Abschnitte
des beweglichen Reflektors überlappt
darstellt,
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5 ist
eine Ansicht, den Zustand darstellt, wenn sich das Lichtverteilungsmuster
durch eine Drehung des beweglichen Reflektors, der in 2 dargestellt
ist, nach rechts nach oben bewegt,
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6 ist
eine Ansicht von oben, die ein Lichtverteilungsmuster zum Zeitpunkt
einer Kurvenfahrt nach rechts zeigt, wenn die Verschiebung nach hinten,
wie in 1 gezeigt, gleich 5,5 mm ist und der Tiltwinkel
nach hinten gleich 0° ist,
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7 ist
eine Frontansicht, die ein Lichtverteilungsmuster zum Zeitpunkt
einer Kurvenfahrt nach rechts zeigt, wenn die Verschiebung nach
hinten, wie in 1 gezeigt, gleich 5,5 mm ist
und der Tiltwinkel nach hinten gleich 0° ist,
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8 ist
eine Ansicht von oben, die ein Lichtverteilungsmuster zum Zeitpunkt
einer Kurvenfahrt nach rechts zeigt, wenn die Verschiebung nach hinten,
wie in 1 gezeigt, gleich 9 mm ist und der Tiltwinkel
nach hinten gleich 3° ist,
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9 ist
eine Frontansicht, die ein Lichtverteilungsmuster zum Zeitpunkt
einer Kurvenfahrt nach rechts zeigt, wenn die Verschiebung nach
hinten, wie in 1 gezeigt, gleich 9 mm ist und
der Tiltwinkel nach hinten gleich 3° ist,
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10 ist
eine Ansicht von oben, die ein Lichtverteilungsmuster zum Zeitpunkt
einer Kurvenfahrt nach rechts zeigt, wenn die Verschiebung nach hinten,
wie in 1 gezeigt, gleich 12 mm ist und der Tiltwinkel
nach hinten gleich 5° ist,
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11 ist
eine Frontansicht, die ein Lichtverteilungsmuster zum Zeitpunkt
einer Kurvenfahrt nach rechts zeigt, wenn die Verschiebung nach
hinten, wie in 1 gezeigt, gleich 12 mm ist
und der Tiltwinkel nach hinten gleich 5° ist,
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12 ist
eine Ansicht von oben, die ein Lichtverteilungsmuster zum Zeitpunkt
einer Kurvenfahrt nach links zeigt, wenn die Verschiebung nach hinten,
wie in 1 gezeigt, gleich 5,5 mm ist und der Tiltwinkel
nach hinten gleich 0° ist,
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13 ist
eine Frontansicht, die ein Lichtverteilungsmuster zum Zeitpunkt
einer Kurvenfahrt nach links zeigt, wenn Verschiebung nach hinten,
wie in 1 gezeigt, gleich 5,5 mm ist und der Tiltwinkel nach
hinten gleich 0° ist,
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14 ist
eine Ansicht, die Lichtverteilungsmuster der jeweiligen Segmente
im beweglichen Reflektor zeigt, wenn der bewegliche Reflektor, wie
in 2 dargestellt, nicht gedreht ist,
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15 ist
eine Ansicht, die Lichtverteilungsmuster der jeweiligen Segmente
im beweglichen Reflektor darstellt, wenn der bewegliche Reflektor,
wie in 2 gezeigt, leicht nach rechts gedreht ist, und
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16 ist
eine Ansicht, die Lichtverteilungsmuster der jeweiligen Segmente
im beweglichen Reflektor zeigt, wenn der bewegliche Reflektor, wie
in 2 dargestellt, weiter nach rechts gedreht ist.
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Detaillierte
Beschreibung
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Eine
Ausfürungsform
des Scheinwerfers gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die 1 bis 16 beschrieben.
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Wein 1 dargestellt,
wird eine äußere Linse 2 auf
einer vorderen Oberfläche
eines Gehäuses 1 bereitgestellt.
Ein fester Reflektor 3 ist in einem inneren Bereich des
Gehäuses 1 bereitgestellt
und eine Lichtquelle 4 ist an dessen Zentrum montiert. Die
Lichtquelle 4 ist so aufgebaut, dass um eine vorbestimmte
Schnittlinie CL (die sich hauptsächlich
aus einer unteren horizontalen Schnittlinie, einer schrägen Schnittlinie
und einer oberen horizontalen Schnittlinie, wie in 3 dargestellt,
bildet) zu erzielen und um sich nach vorne ausbreitendes Licht,
das Blendlicht bildet, abzuschirmen, Bereiche außer einem oberem Bereich von
einer Lampenglocke 5 bedeckt werden.
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Eine
obere Seite, ausgehend von der optischen Achse S des festen Reflektors 3,
ist separat als beweglicher Reflektor 6 ausgebildet, wobei
sich der bewegliche Reflektor frei um eine Drehachse R, die in einer
vertikalen Ebene, die durch die optische Achse S verläuft, existiert,
nach rechts und links bewegt. Eine Welle 8, in der ein
Getriebe 7 ausgebildet ist, ist an einem oberen Bereich
des beweglichen Reflektors 6 angebracht, und ein Schneckengetriebe 10,
das durch einen Schrittmotor 9 angetrieben wird, ist mit
dem Getriebe 7 verbunden. Dementsprechend entspricht die
Zentrumsachse der Welle 8 der Drehachse R, und der Aufbau
ist so gemacht, dass der bewegliche Reflektor 6 um die
Drehachse R um jeweils 30° nach
links und rechts gedreht werden kann (insgesamt 60°).
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Der
bewegliche Reflektor 6 kann in die Richtung, in die das
Lenkrad gedreht wird, („Lenkrichtung eines
Griffs") entsprechend
einem Lenkwinkel gedreht werden, und der bewegliche Reflektor 6 kann sofort
um einen benötigten
Winkel gedreht werden, bevor der Griff betätigt wird, in dem eine Lenkrichtung auf
der Basis von Information, wie beispielsweise der Umgebung eines
Fahrzeugs, Karteninformation, Fahrzeuggeschwindigkeit oder ähnlichem,
erfasst wird.
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Die
Drehachse R des beweglichen Reflektors 6 ist von einem
Zentrum 4a der Lichtquelle 4 um einen vorbestimmten
Abstand L nach hinten verschoben und ist unter einem vorbestimmten
Winkel θ bezüglich einer
vertikalen Achse nach hinten gekippt. Die Verschiebung L der Drehachse
R nach hinten ist maximal ungefähr
12 mm, wenn der Scheinwerfer einen üblichen Aufbau hat, und ist
bevorzugt im Bereich von 6 bis 12 mm. Ferner ist der Tiltwinkel θ der Drehachse
R nach hinten maximal ungefähr
5°.
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Der
feste Reflektor 3 ist so ausgebildet, dass er vor allem
ein konzentriertes Lichtverteilungsmuster bildet, das das Licht
der Lichtquelle 4 geradeaus sendet, d.h. ein konzentriertes
Lichtverteilungsmuster, das konzentrisch einen oberen Endbereich
des Lichtverteilungsmusters einschließlich einer Schnittlinie CL
bestrahlt. Ferner ist der bewegliche Reflektor 6 so strukturiert,
dass er hauptsächlich
ein Streulichtverteilungsmuster, das das Licht unter großen Winkeln
aussendet, bildet. Der bewegliche Reflektor 6 ist eine
frei gekrümmte
Oberfläche,
die einen zentralen Streubereich A und zwei Seitenbereiche B und
C, wie in 2 dargestellt, aufweist, wobei
der zentrale Streubereich A und beide Seitenbereiche B und C jeweils
durch mehrere Segmente gebildet werden.
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Wie
in den 3 und 4 dargestellt,
ist die Schnittlinie CL des Lichtverteilungsmusters, das durch eine
reflektierende Oberfläche
des beweglichen Reflektors 6 zu einem Zeitpunkt, wenn keine Kurve
gefahren wird, d.h., wenn der Drehwinkel gleich 0° ist, reflektiert
wird, parallel zur horizontalen Linie H. Die Schnittlinie CL wird
am Endabschnitt der Lampenglocke 5 gebildet und um ein
Blenden von entgegenkommenden Fahrzeugen zu verhindern, ist sie
bezüglich
der horizontalen Linie H so eingestellt, dass sie auf deren unteren
Seite liegt. Ein Teil auf der linken Seite der Schnittlinie CL liegt
oberhalb der horizontalen Linie H, da die so ausgebildet ist, dass
sie um ungefähr
15° an einem
Endabschnitt der Lampenglocke 5 nach unten verlauft, um
die Straßenseite hell
zu erleuchten. Hier ist die 3 eine
konzeptionelle erklärende
Ansicht des Lichtverteilungsmusters, das schematisch Leuchtfadenbilder
der Lichtquelle 4 in den jeweiligen Abschnitten A, B und
C des beweglichen Reflektors 6 und Beleuchtungsbereiche darstellt.
Ferner ist 4 eine idiomatische schematische
Ansicht des Lichtverteilungsmusters, das schematisch einen Zustand
darstellt, in dem die Lichtverteilungsmuster in den jeweiligen Abschnitten A,
B und C des beweglichen Reflektors 6 überlappt sind.
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5 zeigt
das Lichtverteilungsmuster, wenn der bewegliche Reflektor 6 nach
rechts gedreht ist. Da die Drehachse R des beweglichen Reflektors 6 vom
Zentrum 4a der Lichtquelle 4 nach hinten verschoben
ist, wenn der bewegliche Reflektor 6 gedreht wird, beispielsweise
nach rechts, bewegt sich das Lichtverteilungsmuster, das sich durch
den beweglichen Reflektor 6 ergibt, am rechten Ende nach oben,
während
er sich nach rechts dreht. Dementsprechend ist es zum Zeitpunkt
der Kurvenfahrt möglich,
die Seite der Drehung (die rechte Seite) über eine größere Distanz nach vorne hell
zu erleuchten. Da insbesondere das Lichtverteilungsmuster, das sich
durch den beweglichen Reflektor 6 ergibt, ein lateral ausgedehntes
Streulichtverteilungsmuster ist, wird der Effekt, dass sich der
Endabschnitt nach oben bewegt, verstärkt. Hier ist die 5 eine
konzeptionelle erklärende
Ansicht des Lichtverteilungsmusters, das schematisch einen Zustand
zeigt, in dem das Lichtverteilungsmuster sich durch Drehung des
beweglichen Reflektors 6 nach rechts nach oben bewegt.
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Es
ergibt sich jedoch, wie in 5 dargestellt,
für einige
Verschiebungswerte L, bei übermäßiger Drehung,
die Möglichkeit,
dass ein Teil (ein rechtes Ende) des Verteilungsmusters über die
horizontale Linie H hinaus nach oben verläuft, weshalb in dieser Ausführungsform
eine Justierung durchgeführt wird,
so dass das Ganze durch ein nach hinten Kippen der Drehachse R unter
der horizontalen Linie H verbleibt, um so das gesamte Lichtverteilungsmuster nach
unten zu schieben. Das heißt,
dass es mit dem Scheinwerfer mit dem allgemeinen Aufbau, möglich ist,
das Blenden von entgegenkommenden Autos durch Einstellen der Verschiebung
nach hinten auf 6–12
mm, um das Lichtverteilungsmuster unter die horizontale Linie H
zu bringen, möglich
ist. Wenn jedoch der Scheinwerfer so ist, dass es über die
horizontale Linie H geht, wird die Drehachse R nach hinten gekippt.
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Da
die Schnittlinie CL des Lichtverteilungsmusters im beweglichen Reflektor 6 im
Wesentlichen parallel zur horizontalen Linie H ist, ist es leicht,
eine Justierung durchzuführen,
um nach oben zu gehen, um sich so nah wie möglich an die horizontale Linie H
zu bewegen, während
das Lichtverteilungsmuster unterhalb der horizontalen Linie H gehalten
wird.
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Die 14 bis 16 zeigen
im Detail ausgesendete Bilder der jeweiligen Segmente des beweglichen
Reflektors 6, wobei 14 einen
Zustand zeigt, in dem der bewegliche Reflektor 6 zu einer
Vorderfläche
bewegt ist, 15 zeigt einen Zustand, in dem
er leicht nach rechts gedreht ist und 16 zeigt
einen Zustand, in dem er weiter nach rechts gedreht ist. Man kann
sehen, dass sich das Lichtverteilungsmuster auf der rechten Seite
nach und nach nach oben bewegt. Wenn es erscheint, dass sich der bewegliche
Reflektor 6 über
die horizontale Linie H bewegt, während sich der Reflektor 6 dreht,
d.h. wenn es erscheint, dass er sich, ausgehend vom in der 16 gezeigten
Zustand, weiter nach oberhalb bewegt, wird das ganze Lichtverteilungsmuster
durch die Kippung der Drehachse R nach hinten, wie oben beschrieben,
nach unten verschoben. Hier sind 14–16 in
einer vereinfachten Art und Weise dargestellt, um die Tendenz des
Lichtverteilungsmusters klar zu stellen. Ferner sind die 14 bis 16 erklärende Ansichten,
die das erzielte Lichtverteilungsmuster gemäß einer Computer-Simulation
darstellen.
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Als
Nächstes
wird anhand der 6 bis 13 ein
Lichtverteilungsmuster zu einem Zeitpunkt, zu dem wirklich um die
Kurve gefahren wird, anhand eines Paares aus Vorderansicht und Ansicht von
oben dargestellt. 6 bis 13 sind
Ansichten mit Isobelichtungskurven, die das Lichtverteilungsmuster
darstellen.
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6 und 7 zeigen
ein Lichtverteilungsmuster zu einem Zeitpunkt, zu dem nach rechts
gefahren wird, wenn die Verschiebung L des beweglichen Reflektors 6 nach
hinten 5,5 mm beträgt
und der Kippungswinkel θ nach
hinten gleich 0° ist.
Zusätzlich
zu dem Lichtverteilungsmuster nach vorne wird ein Lichtverteilungsmuster
nach rechts gesichert. Darüber
hinaus liegt es ausreichend nah an der horizontalen Linie H, während gleichzeitig
das Muster nicht über
die horizontale Linie H hinaus geht, so dass es möglich ist
die Richtung, in die man in die Kurve fährt, weit zu beleuchten, ohne
dass entgegenkommende Fahrzeuge geblendet werden.
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Die 8 und 9 zeigen
den Zustand, wenn die Verschiebung nach L des beweglichen Reflektors 6 nach
hinten 9 mm beträgt
und der Verkippungswinkel θ nach
hinten gleich 3° beträgt, und
die 10 und 11 zeigen
den Zustand, wenn die Verschiebung L des beweglichen Reflektors 6 nach hinten
gleich 12 mm beträgt
und der Verkippungswinkel θ nach
hinten 5° beträgt. Beide
Male sind die Lichtverteilungsmuster ausreichend nahe an der horizontalen
Linie H, während
sie gleichzeitig nicht über die
horizontale Linie H hinaus gehen, so dass es möglich ist, die Richtung in
der die Kurve gefahren wird, weit zu beleuchten, ohne dass die entgegenkommenden
Fahrzeuge geblendet werden.
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12 und 13 zeigen
das Lichtverteilungsmuster zu den gleichen Bedingungen wie bei denen
in den 6 und 7, zu einem Zeitpunkt, wenn
eine Kurve nach links gefahren wird. Wenn eine Kurve nach links
gefahren wird, wie bei der Kurvenfahrt nach rechts, ist es ausreichend
nahe an der horizontalen Linie H, während es gleichzeitig nicht über die
horizontale Linie H hinausgeht, so dass es möglich ist, die Richtung, in
die die Kurve gefahren wird, weit zu beleuchten, ohne dass die entgegenkommenden
Fahrzeuge geblendet werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung bewegt sich, wenn der bewegliche Reflektor nach rechts
und links gedreht wird, das Lichtverteilungsmuster, das durch den
beweglichen Reflektor erzeugt wird, am Drehendabschnitt nach oben,
während
sich der Reflektor in die Drehrichtung bewegt, da die Drehachse des
beweglichen Reflektors, ausgehend vom Zentrum der Lichtquelle, nach
hinten verschoben ist. Dementsprechend ist es, zum Zeitpunkt der
Kurvenfahrt, möglich
die Richtung, in die die Kurve gefahren wird, bis nahe an die horizontale
Linie hell zu erleuchten, so dass die Visibilität verbessert wird. Entsprechend
dem Aufbau des Scheinwerfers wird hier die Verschiebung der Drehachse
im Reflektor nach hinten auf einen optimalen Wert eingestellt, so
dass die entgegenkommenden Fahrzeuge nicht geblendet werden.
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Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf ein spezielles Ausführungsbeispiel
als komplette und klare Offenbarung beschrieben wurde, sind die
nachfolgenden Ansprüche
nicht auf dieses beschränkt, sondern
sind so auszulegen, als ob sie alle Modifizierungen und alternative
Konstruktionen, die sich einem Fachmann anhand der hierin beschriebenen Lehre
ergeben, umfassen.