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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist eine Reflektoreinrichtung für Kraftfahrzeugscheinwerfer,
die eine dauerhafte Benutzung eines Scheinwerfers gewährleistet
und eine gute Handhabbarkeit der Reflektoren bei deren Herstellung
gestattet.
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Ihre
Aufgabe besteht im Wesentlichen darin, eine besondere Ausführung einer
Reflektoreinrichtung vorzuschlagen, die es insbesondere gestattet, für eine in
dieser Reflektoreinrichtung angebrachte Lichtquelle eine gute Belüftung sicherzustellen,
und die auf den Fertigungsstraßen
eine Handhabung ermöglicht,
die die Gefahr der Beschädigung
einer reflektierenden Fläche
der Reflektoreinrichtung begrenzt.
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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-Weitstrahler mit großer
Reichweite und 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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Die
erfindungsgemäße Reflektoreinrichtung kann
gleichermaßen
für jeden
beliebigen dieser Scheinwerfer verwendet werden. Näher beschrieben wird
sie in Zusammenhang mit Ellipsoid-Scheinwerfern, bei denen eine
Projektionslinse verwendet wird, sie kann jedoch auch bei der Ausführung von
Paraboloid-Scheinwerfern eingesetzt werden, bei denen eine Projektionslinse
nicht verwendet wird.
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Die
verschiedenen Scheinwerfertypen verwenden alle eine Lichtquelle,
die einem Reflektor zugeordnet ist.
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Ein
Beispiel eines Scheinwerfers ist aus der Patentanmeldung
EP 1 043 544 bekannt, die
einen Reflektor aus thermoplastischem Werkstoff und ein Lampenhaltemittel betrifft,
das durch vorspringende Elemente mit Abstand zur Reflektorrückwand montiert
ist.
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Ein
anderes Beispiel eines Scheinwerfers mit einer nach dem Stand der
Technik verwendeten Reflektoreinrichtung ist in 1 dargestellt.
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In
dieser Figur umfasst ein Scheinwerfer 100 vom Typ eines
Ellipsoid-Scheinwerfers, das heißt mit einer Projektionslinse 103,
zwei Hauptteile: Ein erster Teil 101 ist von der Linse 103 und
einem Linsenhalter 104 gebildet. Ein zweiter Teil 102 ist
von einer Reflektoreinrichtung nach dem Stand der Technik gebildet. Die
Reflektoreinrichtung 102 ist aus einem einzigen Stück gebildet,
das sowohl die Funktion eines Reflektors in Höhe eines abgerundeten Teils 105 als
auch die eines Lampenhalters in Höhe eines Endstücks 106 erfüllt. Aufgabe
des Reflektors 105 ist es, die von der in der Mitte des
abgerundeten Teils platzierten Lichtquelle erzeugten Lichtsignale
zu reflektieren, um ein Lichtbündel
zu erzeugen, das den durch unterschiedliche Vorschriften vorgeschriebenen
Anforderungen entspricht. Aufgabe des Lampenhalters 106 ist
es, die Lichtquelle im Reflektor 105 in einer geeigneten
Position zu halten.
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Die
Verbindung zwischen dem Lampenhalter 106 und dem Reflektor 105 erfolgt
durch ein zylindrisches Bauteil 107. Nach dem Stand der
Technik ist das zylindrische Bauteil 107 geschlossen: Sein
Seitenteil weist keinerlei Öffnung
auf, da in dem zur Herstellung der Reflektoreinrichtung dienenden
Formgusswerkzeug zur Ausbildung von Öffnungen Schieber eingesetzt
werden müssten
und die Ausführung dieses
Werkzeugs für
die Herstellung dieses Bauteils somit zu komplex und zu teuer würde. Die
Basis (in Höhe
des Lampenhalters 106) und das Oberteil (in Höhe des Reflektors 105)
des zylindrischen Bauteils 107 sind zudem wenigstens überwiegend
durch verschiedene Teile der Lichtquelle, die in den Reflektor 105 eingesetzt
ist, verschlossen.
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Aufgrund
der Tatsache, dass das zylindrische Bauteil 107 insbesondere
in Höhe
seines Seitenteils geschlossen ist, ergibt sich ein erstes Problem:
Die Reflektoreinrichtung 102 wird nicht ausreichend belüftet, und
dies kann für
einen längeren
einwandfreien Betrieb der Lichtquelle, wenn sie eingeschaltet ist,
nachteilig sein. Der Anstieg der Temperatur in der Reflektoreinrichtung 102 erfolgt
nämlich sehr
rasch und kann bis zur Zerstörung
der Lichtquelle führen.
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Ein
zweites, bei den Reflektoreinrichtungen nach dem Stand der Technik
auftretendes Problem ist in 2 dargestellt.
Diese Figur zeigt einen Vertikalschnitt durch die Reflektoreinrichtung 102.
Auf diese Weise ist eine Innenfläche 201 des
Reflektors 105 sichtbar. Das zylindrische Bauteil weist
insbesondere eine Außenwand 202 auf,
die bereits in 1 sichtbar war, sowie eine Innenwand 203.
Die Innenwand 203 bildet ebenfalls einen geschlossenen Zylinder.
Bei der Herstellung der Reflektoreinrichtungen 105 muss
die Innenfläche 201 des
Reflektors 105 mit einem Pulver beschichtet werden, das
sich in einen reflektierenden Lack verwandelt. Die Reflektoreinrichtung 102 muss
daher auf Fertigungsstraßen zirkulieren
und zum Besprühen
der Innenfläche 201 gehalten
werden. Nach dem Stand der Technik werden hierzu ein oder mehrere
Haken 204 verwendet. In Anbetracht der zylindrischen, geschlossenen
Form der Innenwand 203 besteht das Problem darin, dass die
Haken 204 die Reflektoreinrichtung 102 an einem Ende 205 der
Innenfläche 201 halten
müssen,
wodurch die Gefahr einer Beschädigung
dieser Fläche besteht.
Die Reflektorinnenflächen
sind nämlich
präzise
berechnet und dürfen
danach so wenig wie möglich
mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sein und müssen von
einer möglichst
gleichmäßigen Lackfläche bedeckt
sein.
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Die
erfindungsgemäße Einrichtung
bietet eine Lösung
für die
beiden oben erwähnten
Hauptprobleme. Allgemein wird erfindungsgemäß eine Reflektoreinrichtung
vorgeschlagen, die einerseits eine gute Belüftung einer in der Reflektoreinrichtung
platzierten Lichtquelle gewährleistet
und andererseits den Durchlauf auf den Fertigungsstraßen zur
Beschichtung einer Reflektorinnenfläche mit Pulver erleichtert.
Einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Reflektoreinrichtung besteht
darin, dass diese mit Formgusswerkzeugen hergestellt werden kann,
und zwar ohne die Formgussteile einem weiteren Bearbeitungsvorgang
unterziehen zu müssen,
wodurch nämlich
die Gefahr einer Beschädigung
der Reflektorinnenfläche
bestünde,
wobei die verwendeten Formgusswerkzeuge überdies stets einfach ausgebildet sein
können,
das heißt
insbesondere ohne vorhandene Werkzeugschieber.
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Hierzu
wird erfindungsgemäß eine Reflektoreinrichtung
vorgeschlagen, bei der ein Reflektorbauteil und ein Lampenhalteelement
getrennt hergestellt werden, bevor sie fest miteinander verbunden
werden. Das so gefertigte Reflektorbauteil weist einen Satz Halterungen
auf, die derart angeordnet sind, dass eine später in die Reflektoreinrichtung
eingesetzte Lichtquelle in zufriedenstellender Weise belüftet werden
kann. Das Lampenhalteelement ist mit dem Reflektorbauteil in Höhe der Halterungen
mittels Zentrierstiften und Montagebolzen fest verbunden.
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Die
Erfindung betrifft somit im Wesentlichen eine Reflektoreinrichtung
für Kraftfahrzeugscheinwerfer,
wobei die Reflektoreinrichtung ein Reflektorbauteil umfasst, das
eine reflektierende Innenfläche, eine
Außenfläche und
eine Öffnung
in einem rück wärtigen Teil
des Reflektorbauteils zum Einführen
einer Lichtquelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektoreinrichtung
ein Lampenhalteelement aufweist, das mit dem Reflektorbauteil mittels eines
Satzes Halterungen fest verbunden ist, wobei die Halterungen derart
angeordnet sind, dass ein Freiraum zwischen dem Lampenhalteelement
und dem Reflektorbauteil entsteht. Vorzugsweise liegt wenigstens
eine der Halterungen an einer Basis (311) des Reflektorbauteils
(301) an, wobei die Basis (311) von der Außenfläche (309)
des Reflektorbauteils (301) getrennt ist.
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Die
erfindungsgemäße Einrichtung
kann ferner eines oder mehrere der nachfolgenden Merkmale aufweisen:
- – das
Reflektorbauteil und der Satz Halterungen sind aus demselben Material
ausgeführt
und entstehen während
desselben Formgießvorgangs;
- – der
Satz Halterungen ist aus wenigstens zwei Haltesäulen gebildet, zum Beispiel
aus drei Haltesäulen;
- – die
Haltesäulen
haben ein erstes Ende, das zum Halten des Lampenhalteelements dient,
und ein zweites Ende, das sich wenigstens zum Teil der Form der
Außenfläche des
Reflektorbauteils anpasst;
- – das
zweite Ende wenigstens einer Haltesäule ist verlängert, um
an einer Basis des Reflektorbauteils anzuliegen, wobei die Basis
von der Außenfläche des
Reflektorbauteils getrennt ist;
- – die
Basis des Reflektorbauteils liegt in einer Ausgangsebene der Reflektoreinrichtung;
- – wenigstens
eine Haltesäule
weist ein mittleres Versteifungselement auf;
- – wenigstens
eine Haltesäule
weist ein inneres Versteifungselement auf;
- – eine
erste Säule
und eine zweite Säule
haben eine längliche
Form und bilden eine erste Halteebene bzw. eine zweite Halteebene
des Lampenhalteelements, wobei die erste Halteebene und die zweite
Halteebene ineinander übergehen;
- – eine
dritte Säule
hat eine längliche
Form und bildet eine dritte Halteebene des Lampenhalteelements,
wobei die dritte Halteebene lotrecht zu der ersten Halteebene verläuft;
- – die
feste Verbindung des Lampenhalteelements und des Reflektorbauteils
ist endgültig;
- – das
erste Ende jeder Haltesäule
weist einen Positionierstift auf, der zum Einführen in eine hierzu in dem
Lampenhalteelement vorgesehene Öffnung
dient;
- – das
erste Ende jeder Haltesäule
weist einen Zentrier- und Haltebolzen auf, der zum Einführen in
eine hierzu in dem Lampenhalteelement vorgesehene Öffnung dient,
wobei das Halten des Lampenhalteelements durch einen Vernietvorgang des
Zentrier- und Haltebolzens auf dem Lampenhalteelement sichergestellt
ist;
- – das
Reflektorelement und der Satz Halterungen sind aus Aluminium oder
einer Legierung auf Aluminiumbasis ausgeführt (insbesondere kann das Reflektorbauteil
auch aus Kunststoff, Thermoplast oder Duroplast sein);
- – das
Lampenhalteelement ist aus einer Zink-Aluminium-Legierung oder einer
Legierung auf Zink-Aluminium-Basis ausgeführt.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, das mit
einer Reflektoreinrichtung ausgestattet ist, die eines der vorstehend
genannten Merkmale aufweist.
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Die
Erfindung und ihre verschiedenen Anwendungen werden durch die nachstehende
Beschreibung anhand der beigefügten
Figuren besser verständlich.
Diese sind nur als Beispiel für
die Erfindung zu verstehen und schränken diese in keiner Weise
ein. Die Figuren zeigen:
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in 1 die
bereits beschrieben wurde, eine perspektivische Ansicht einer Scheinwerferanordnung
nach dem Stand der Technik;
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in 2 die
bereits beschrieben wurde, eine Schnittansicht einer Reflektoreinrichtung
nach dem Stand der Technik;
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in 3 einen
Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Reflektoreinrichtung;
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in 4 ein
Detail eines Befestigungsmittels zwischen zwei Bauteilen der erfindungsgemäßen Reflektoreinrichtung;
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in 5 eine
Rückansicht
der erfindungsgemäßen Reflektoreinrichtung;
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in 6 eine
perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Reflektoreinrichtung.
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Bauteile,
die mehreren Figuren gemeinsam sind, sind in den einzelnen Figuren
mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. 3 zeigt
eine erfindungsgemäße Reflektoreinrichtung 300 im
Vertikalschnitt, die insbesondere ein Reflektorbauteil 301 und
ein Lampenhalteelement 302 umfasst. Das Lampenhalteelement 302 und
das Reflektorbauteil 301 weisen eine erste Öffnung 314 bzw.
eine zweite Öffnung 315 (beide
sichtbar insbesondere in 6) auf, die dazu vorgesehen
sind, einen zum Einführen
einer Lichtquelle bestimmten Durchgang frei zu lassen. In 3 sind
ein schraffiert dargestelltes, da in der Schnittebene gelegenes
erstes Halteelement 303 und ein zweites Halteelement 304 zu
erkennen. Die Halteelemente, die mit dem Begriff Säule bezeichnet werden,
haben eine längliche
Form, das heißt
sie haben eine Länge
l, die deutlich größer ist
als ihre Höhe h,
die in einem speziellen Beispiel etwa 60 Millimeter bzw. 15 Millimeter
betragen; die Dicke e dieser Säulen
beträgt
etwa 2 Millimeter bei einem als Befestigungsende bezeichneten ersten
Ende 307 und etwa 5 Millimeter bei einem als angeformtes
Ende bezeichneten zweiten Ende 306.
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In
dem dargestellten Beispiel weist die Reflektoreinrichtung eine in 5 sichtbare
dritte Säule 305 auf.
Die dritte Säule 305 ist
in 3 nicht zu erkennen, da sie mit der zweiten Säule 304 fluchtend angeordnet
ist, das heißt
die als Halteebenen bezeichneten Ebenen, in denen die Flächen liegen,
die die Höhe
jeder dieser Säulen
bilden, gehen ineinander über.
Wie in 3 und 5 zu erkennen ist, bildet die
erste Säule 303 eine
Ebene, in der eine Fläche
liegt, die deren Höhe
bildet, wobei die Ebene lotrecht zu den Halteebenen der zweiten
Säule 304 und der
dritten Säule 305 ist.
Diese Anordnung der Säulen
bildet beim Zusammenbau des Reflektorbauteils 301 mit dem
Lampenhalteelement 302 eine hervorragende Unverwechselbarkeitseinrichtung,
da nur eine einzige Montageposition möglich ist. Die Unverwechselbarkeit
kann bei der Montage des Reflektorbauteils 301 und dem
Lampenhalteelement 302 jedoch auch anders hergestellt werden.
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Die
Haltesäulen
sind derart angeordnet, dass sie einen Freiraum 308 zwischen
den Säulen und
zwischen dem Lampenhalteelement 302 und dem Reflektorbauteil 301 entstehen
lassen. Mit anderen Worten, zwischen zwei beliebigen Säulen besteht
eine Öffnung,
die zwischen der Außenseite
der Reflektoreinrichtung 300 und einem Zwischenraum zwischen
dem Reflektorbauteil 301 und dem Lampenhalteelement 302 die
Zirkulation eines Fluids, insbesondere von Luft gestattet. Das zylinderförmige Teil 107 nach
dem Stand der Technik ist nicht mehr vorhanden und wurde durch ein
Befestigungssystem des Lampenhaltelements 302 ersetzt,
durch das Haltesäulen
zum Einsatz kommen. Derartige Öffnungen erlauben
eine optimale Belüftung
einer in die Reflektoreinrichtung 300 eingesetzten Lichtquelle.
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Das
angeformte Ende 306 jeder Säule passt sich, wie in 6 dargestellt,
der Form einer Außenfläche 309 des
Reflektorbauteils 301 an. Dies gestattet, den gesamten
eventuell auf die einzelnen Säulen wirkenden
Druck auf eine Maximalfläche
des Reflektorbauteils zu verteilen, wodurch die Gefahr der Verformung
einer Innenfläche 310,
der so genannten Lichtverteilungsfläche, die zum Reflektieren der durch
die in der Reflektoreinrichtung angebrachten Lichtquelle erzeugten
Lichtsignale dient, begrenzt wird. In einer weitergebildeten Ausführungsform
endet das angeformte Ende 306 wenigstens einer Haltesäule in Höhe einer
Fläche 311,
die zum Befestigen eines Linsenhalters in der Art des in 1 dargestellten
dient. Die Fläche 311 wird
als Basis des Reflektorbauteils 301 bezeichnet. Sie bildet
nicht die Rückseite
der reflektierenden Innenfläche 310.
In dem dargestellten Beispiel ist die Basis 311 in einer Lichtaustrittsebene
der Reflektoreinrichtung 301 angeordnet. Durch eine derartige
Ausführung
ist es möglich,
die mechanischen Beanspruchungen noch stärker zu begrenzen, durch die
die Innenfläche 310 des
Reflektorbauteils 301 beschädigt werden könnte.
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Eine
oder mehrere Haltesäulen
können überdies
ein oder mehrere Versteifungselemente aufweisen. Derartige Versteifungselemente
sind in 6 schraffiert wiedergegeben.
Auf den Säulen 303 und 304 ist
ein ungefähr
in der Mitte jeder Säule angeordnetes
mittleres Versteifungselement 312 und ein in der Nähe der zum
Einführen
der Lichtquelle vorgesehenen Öffnungen 314 und 315 angeordnetes inneres
Versteifungselement 313 zu erkennen. Die Versteifungselemente 312 und 313 sind
durch Vorwölbungen
auf den Haltesäulen
gebildet. Sie dienen einerseits zum Begrenzen der mechanischen Beanspruchungen,
durch die die Innenfläche 310 des
Reflektorbauteils 301 beschädigt werden könnte, und andererseits
zum Ableiten eines Teils der durch die Lichtquelle erzeugten Wärme durch
Konvektion.
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Das
Lampenhalteelement 302 ist kreisförmig und vermag in seiner Dicke
ein der Lichtquelle als Sockel dienendes ringförmiges Element aufzunehmen,
das sich in dem Lampenhalteelement zum Beispiel durch eine Drehbewegung
befestigen lässt.
Um einfache Formgusswerkzeuge beibehalten zu können und keine Bearbeitungsvorgänge hinzufügen zu müssen, werden
das Lampenhalteelement 302 und das Reflektorbauteil 301 einschließlich der
Haltesäulen
erfindungsgemäß in getrennten
Formgusswerkzeugen hergestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung der Reflektoreinrichtung gestattet ferner, diese
beiden Bauteile aus unterschiedlichen Werkstoffen auszuführen. Bei
einem Ausführungsbeispiel
sind das Reflektorbauteil 301 und die Haltesäulen aus
Aluminium, das Lampenhalteelement aus einer Zink-Aluminium-Legierung ausgeführt. Andere Metalle,
Legierungen oder Kunststoffe können gleichfalls
bei der Ausführung
dieser Bauteile verwendet werden, wobei das Reflektorbauteil insbesondere
aus einem duroplastischen oder thermoplastischen Werkstoff ausgeführt sein
kann.
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Die
feste Verbindung des Lampenhalteelements 302 mit dem Reflektorbauteil 301 erfolgt
in Höhe
der Befestigungsenden 307 der einzelnen Haltesäulen. In
dem betreffenden Beispiel weist jedes der Enden einen Stift 316 zum
Positionieren einer Licht quelle auf, der in dem Lampenhalteelement 302 angeordnet
wird, sowie einen Zentrier- und Haltebolzen 317. Der Positionierstift 316 gewährleistet
das richtige Positionieren der Lichtquelle bezüglich der Innenfläche 310 des
Reflektorbauteils 301. Jeder Zentrier- und Haltebolzen 317 dient
zum Einführen
in eine spezielle Öffnung
des Lampenhalteelements 302. Das Vorhandensein des Bolzens
ist sinnvoll, damit das Spiel zwischen einer Haltesäule und
dem Lampenhalteelement gleich Null oder nahezu Null ist. Spezielle Öffnungen
sind auch in dem Lampenhalteelement 302 zur Aufnahme eines
jeden Positionierstifts 316 vorgesehen.
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Ist
jeder Zentrier- und Haltebolzen 317 und jeder Positionierstift 316 in
seine jeweilige Öffnung eingeführt, wird
eine Vernietung vorgenommen. Dieser Vorgang besteht darin, das Ende
jedes Zentrier- und Haltebolzens 317 zu verformen, um ihn
auf Halteelementen 318 flach zu drücken, die um jede zur Aufnahme
eines Haltebolzens bestimmte Öffnung herum
vorgesehen sind. Durch einen derartigen Mechanismus zum festen Verbinden
des Lampenhalteelements 302 mit dem Reflektorbauteil 301 wird
die Verbindung dieser beiden Bauteile endgültig. Ein Lösen dieser beiden Bauteile
führt zwangsläufig zur
Beschädigung
wenigstens eines der beiden Teile.
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Ein
weiterer im Aufbau der erfindungsgemäßen Reflektoreinrichtung liegender
Vorteil besteht darin, dass die auf den Fertigungsstraßen vorhandenen
Haken 204 künftig
in Höhe
der Öffnungen 308 eingreifen
können
und auf diese Weise die Innenfläche 310 des
Reflektorbauteils 301 nicht mehr beschädigen.
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Der
erfindungsgemäße Reflektor
mit Lampenhalter ist letztendlich sehr vorteilhaft, insbesondere
weil die Stellen, auf denen der Lampenhalter vernietet wird, vorzugsweise
an der Außenseite
des Reflektors anliegen, und es auf diese Weise zu keiner (oder
nur mehr einer geringen) Verformung bei der Montage kommt. Der Reflektor
und der Lampenhalter sind vorzugsweise aus Metall (Aluminium oder Aluminium-Legierung). Dieser
stark leitende Werkstoff begünstigt
in Verbindung mit den bereits beschriebenen Stiften ("Kühlrippen") eine befriedigende Wärmeableitung.