DE60308786T2

DE60308786T2 - Kfz-Scheinwerfer mit einem Aufprall-Teil

Info

Publication number: DE60308786T2
Application number: DE60308786T
Authority: DE
Inventors: Philippe Arlon; Pascal Harand; Laurence Marechal; Francois Boumaza
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2003-09-15
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: EP1400407B1; US7204336B2; FR2844866B1; ES2274186T3; US20040108156A1; DE60308786D1; FR2844866A1; JP2004115005A; ATE341462T1; EP1400407A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugscheinwerfer.
Scheinwerfer spielen bekanntlicherweise aufgrund ihrer Positionierung eine wichtige Rolle bei der passiven Sicherheit von Kraftfahrzeugen.
Die bei der Ausführung von Scheinwerfern erzielten Fortschritte betreffen zunächst Fußgänger, die extrem häufig an Unfällen mit Fahrzeugen beteiligt sind. Obgleich es zu den meisten Unfällen in der Stadt kommt, das heißt bei einer geringen Fahrgeschwindigkeit (unter 40 km/h), können die Verletzungen, die Fußgänger erleiden, dennoch gravierende Auswirkungen haben.
Die Kollision mit einem Fußgänger umfasst allgemein wenigstens zwei Phasen: Zunächst prallt der Fußgänger auf den Stoßfänger und/oder den Scheinwerfer, danach schlägt er auf der Motorhaube auf.
Im Folgenden befassen wir uns mit der ersten Phase, in der der Fußgänger auf den Scheinwerfer prallt.
Bei einem Erwachsenen durchschnittlicher Größe stellt die Hüfte den Körperteil dar, der mit dem Scheinwerfer in unmittelbaren Kontakt kommt, was für die Funktionsfähigkeit der unteren Gliedmaßen schwere Folgen haben kann. Zahlreiche Fälle halbseitiger Lähmungen sind festzustellen.
Ein Kind prallt mit seinem Kopf gegen den Scheinwerfer. Es ist unnötig, die Folgen zu erläutern, die sich daraus ergeben können.
Angesichts dieser Problematik wurden von den Automobilherstellern bereits seit geraumer Zeit Lösungen zur Verringerung der bei Kollisionen mit Fußgängern verursachten Personenschäden vorgeschlagen.
Insbesondere kann hierzu auf das französische Patent Nr. FR-2 501 334 oder sein amerikanisches Äquivalent Nr. US-4,4775,148 verwiesen werden.
Verwiesen werden kann aber auch auf die unter Nummer DE-100 30 373 veröffentliche deutsche Patentanmeldung. Aus den Patenten US-6,416,093, DE-100 20 658 und DE-100 36 992 ist ferner ein Fahrzeug bekannt, das an der Frontseite mit äußeren Airbags versehen ist, die sich bei einem Aufprall entfalten können. Aus dem Patent DE-199 44 670 ist ein Fahrzeug bekannt, dessen Frontpartie bei einem Aufprall verformbar ist, um die daraus resultierenden Folgen für Fußgänger abzuschwächen.
Die in diesen Dokumenten beschriebenen Lösungen schlagen vor, zwischen dem Scheinwerfer und der Fahrzeugstruktur elastische Mittel einzufügen, um einen Teil der Aufprallenergie aufzunehmen.
Auch wenn diese Lösungen einen gewissen wirtschaftlichen Erfolg hatten, so lässt sich die Sicherheit, die sie Fußgängern geben, dennoch weiter verbessern.
Die Fähigkeiten bekannter Scheinwerfer zur Aufnahme der Aufprallenergie kann sich nämlich als unzureichend erweisen. Hierbei ist anzumerken, dass diese Fähigkeit allgemein mit dem um den Scheinwerfer herum zur Verfügung stehenden Raum in Zusammenhang steht. Angesichts der Anforderungen der Automobilhersteller nach immer kompakteren Lösungen ist der verfügbare Raum natürlich im Allgemeinen recht beschränkt.
Auch wenn der Scheinwerfer als solcher eine Gefahr für den Fußgänger darstellt, so ist im Übrigen dennoch festzustellen, dass die schwersten Verletzungen häufig aus einem Aufprall auf Teile der Karosserie in der Nähe des Scheinwerfers resultieren, weil diese Teile nämlich starre Kanten aufweisen.
Die Automobilhersteller schwanken daher zwischen einer relativen Weichheit des Scheinwerfers, um den Aufprall des Fußgängers so weit wie möglich zu dämpfen, und einer relativen Steifheit, um den Fußgänger durch den Scheinwerfer vor den umliegenden Karosserieteilen zu schützen.
Bis heute wurde keine Lösung vorgeschlagen, die den Anforderungen dieser beiden Kriterien in befriedigender Weise genügt.
Zu berücksichtigen ist hierbei auch die Entstehung neuer äußerst anspruchsvoller Standards hinsichtlich der passiven Fahrzeugsicherheit, die von Organisationen wie der EEVC (European Enhanced Vehicle-Safety Committee) oder der EuroNCAP (European New Car Assessment Programme) aufgestellt wurden.
Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, die vorstehend genannten Nachteile bekannter Scheinwerfer zu beheben und die neuen Standards zur passiven Fahrzeugsicherheit zu erfüllen, indem ein Scheinwerfer vorgeschlagen wird, der den Fußgängerschutz bei Kollisionen verbessert, dabei jedoch weiterhin den üblichen Anforderungen hinsichtlich Beleuchtung und Design gerecht wird.
Hierzu schlägt die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit den technischen Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 9 vor.
Unter Scheinwerfer ist im Sinne der Erfindung ganz allgemein jede Beleuchtungs- und/oder Signalvorrichtung für Fahrzeuge zu verstehen.
Auf diese Weise wird der Aufprall antipiziert und der Weg des Scheinwerfers bei einem Aufprall wird vergrößert. Hieraus ergibt sich eine größere Energieaufnahmefähigkeit und ein besserer Schutz der Fußgänger vor den umliegenden Karosserieteilen zugunsten der körperlichen Unversehrtheit der betroffenen Person.
Die Sicherheitsvorrichtung kann ferner Mittel umfassen, um das Verschieben des Aufprallelements aus seiner ausgefahrenen Stellung in seine Benutzungsstellung zu ermöglichen, und/oder Mittel, um das Verschieben des Aufprallelements aus seiner Benutzungsstellung in seine ausgefahrene Stellung zu kontrollieren, um die Fähigkeiten des Scheinwerfers zur Aufnahme der Aufprallenergie zu erhöhen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst der Scheinwerfer ein Gehäuse, das wenigstens eine Lichtquelle umgibt und auf dem eine Schutzscheibe angebracht ist, die das von der Lichtquelle abgegebene Licht zu übertragen vermag, und das Aufprallelement umfasst die Scheibe. Auf diese trifft nämlich der Fußgänger am unmittelbarsten auf. Die Scheibe ist zum Beispiel bezüglich des Gehäuses beweglich montiert, und die Sicherheitsvorrichtung vermag das Verschieben der Scheibe bezüglich des Gehäuses zu bewirken.
Die Sicherheitsvorrichtung kann daher eine expandierbare Muffe umfassen, auf der die Scheibe angebracht ist, wobei die Muffe auf dem Gehäuse angebracht ist und mit diesem eine Expansionskammer bildet, wobei die Sicherheitsvorrichtung ferner einen Gasbehälter umfasst, der mit der Expansionskammer verbunden ist und sein Gas in diese zu entlassen vermag, um das Expandieren der Muffe und das Verschieben der Scheibe bezüglich des Gehäuses zu bewirken.
Alternativ umfasst die Sicherheitsvorrichtung einerseits einen mit dem Gehäuse fest verbundenen Zylinder, dessen Kolben fest mit der Scheibe verbunden ist, und andererseits einen Gasbehälter, der mit dem Zylinder verbunden ist und sein Gas in diesen zu entlassen vermag, um das Verschieben der Scheibe bezüglich des Gehäuses zu bewirken.
Gemäß einer anderen Variante ist die Scheibe verformbar und bildet zusammen mit dem Gehäuse eine Expansionskammer, wobei die Sicherheitsvorrichtung einen Gasbehälter umfasst, der mit der Expansionskammer verbunden ist und sein Gas in diese zu entlassen vermag, um die Scheibe aufzublähen.
Das Gehäuse kann mit einem Dekompressionsabzug versehen sein, dessen Öffnung durch die Sicherheitsvorrichtung reguliert wird, um das Verschieben der Scheibe aus ihrer ausgefahrenen Stellung in ihre Benutzungsstellung zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren Variante ist die Scheibe verformbar und bildet zusammen mit dem Gehäuse einen Raum, und die Sicherheitsvorrichtung umfasst einen Airbag, der sich in diesem Raum zu entfalten vermag, um die Scheibe aufzublähen.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, umfasst der Kraftfahrzeugscheinwerfer ein Gehäuse, das wenigstens eine Lichtquelle umgibt und auf dem eine Schutzscheibe angebracht ist, die das von der Lichtquelle abgegebene Licht zu übertragen vermag, und das Aufprallelement umfasst sowohl das Gehäuse als auch die Scheibe.
Da das Gehäuse an der Fahrzeugkarosserie montiert ist, kann die Sicherheitsvorrichtung in diesem Fall umfassen:

– entweder einerseits eine zwischen dem Gehäuse und der Karosserie gebildete Expansionskammer und andererseits einen mit der Expansionskammer verbundenen Gasbehälter, der sein Gas in diese zu entlassen vermag, um das Verschieben des Gehäuses bezüglich der Karosserie zu bewirken,
– oder einerseits einen mit dem Gehäuse fest verbundenen Zylinder, dessen Kolben fest mit der Karosserie verbunden ist, und andererseits einen Gasbehälter, der mit dem Zylinder verbunden ist und sein Gas in diesen zu entlassen vermag, um das Verschieben der Scheibe bezüglich der Karosserie zu bewirken.

Gemäß einer dritten Ausführungsform, die nicht Teil der Erfindung ist, umfasst das Aufprallelement einen Airbag, der sich außerhalb des Scheinwerfers zu entfalten vermag. Der Airbag ist zum Beispiel vorgeformt, um die Scheibe wenigstens zum Teil abzudecken, wenn er sich in entfalteter Stellung befindet.
In der Erfindung ist unter "Benutzungsstellung" der Zustand des betreffenden Elements zu verstehen, wenn sich der Scheinwerfer im Normalbetrieb befindet, wenn das Fahrzeug keinen Aufprall erleidet und keinen Unfall hat. Unter "ausgefahrener Stellung" ist die Stellung des Elements zu verstehen, wenn der Aufprall erfolgt.
Die Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung verdeutlicht, die nur beispielhaft angeführt ist und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt, in denen:
1 eine perspektivische Teilansicht eines Kraftfahrzeugs von vorne ist, das schematisch und aus Gründen der Übersichtlichkeit mit gestrichelter Line dargestellt eine Sicherheitsvorrichtung umfasst, die dazu bestimmt ist, das Verschieben eines Aufprallelements zu steuern, mit dem jeder Scheinwerfer des Fahrzeugs ausgestattet ist;
2 und 3 schematische Schnittansichten eines in 1 dargestellten Kraftfahrzeugscheinwerfers von der Seite sind, bei dem das Aufprallelement durch die Scheibe des Scheinwerfers gebildet ist, die auf dem Gehäuse verschiebbar montiert ist; 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine expandierbare Muffe zwischen der Scheibe und dem Gehäuse eingefügt ist; 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein Teil der Scheibe den Kolben eines mit dem Gehäuse fest verbundenen Zylinders bildet;
4 eine Ansicht analog zu 2 und 3 ist, bei der die Scheibe des Scheinwerfers aufblähbar ist und bei der ein Gas direkt in den Raum entlassen werden kann, den die Scheibe und das Gehäuse zusammen bilden;
5 eine Ansicht analog zu 4 ist, bei der die Scheibe des Scheinwerfers ebenfalls aufblähbar ist, bei der jedoch ein Airbag vorgesehen ist, der sich in dem von Scheibe und Gehäuse gebildeten Raum zu entfalten vermag;
6, die nicht der Erfindung entspricht, eine seitliche Schnittansicht eines Scheinwerfers ist, bei dem das Gehäuse und die Scheibe zusammen ein Aufprallelement bilden, wobei das Gehäuse bezüglich der feststehenden Karosserie des Fahrzeugs verschiebbar ist, und wobei ein expandierbares Element zwischen Gehäuse und Karosserie eingefügt ist;
7, die nicht der Erfindung entspricht, eine Ansicht analog zu 6 ist, bei der das Gehäuse einen Zylinder bildet, dessen Kolben fest mit der Karosserie verbunden ist, wobei das Gehäuse auf dieser verschiebbar montiert ist;
8, die nicht der Erfindung entspricht, eine Ansicht analog zu 2 bis 7 ist, bei welcher der Scheinwerfer mit einem Airbag ausgestattet ist, der sich außerhalb des Scheinwerfers zu entfalten vermag und hierbei dessen Scheibe bedeckt;
9, die nicht der Erfindung entspricht, eine Ansicht analog zu 1 ist, die den Airbag aus 7 in entfalteter Position zeigt und in der dieser den linken Scheinwerfer des Fahrzeugs bedeckt;
10 eine Ansicht analog zu 4 gemäß einer Ausführungsvariante ist, bei der die Scheibe des Scheinwerfers mit Sollbruchstellen versehen ist;
10A eine Detailansicht des Scheinwerfers aus 10 entsprechend dem in dieser Figur mit strichpunktierter Linie dargestellten Ausschnitt 10A ist;
10B eine Detailansicht des Scheinwerfers aus 10 gemäß dem in dieser Figur mit strichpunktierter Linie dargestellten Ausschnitt 10B ist;
11 eine Ansicht analog zu 10 ist, die eine Ausführungsvariante in Benutzungsstellung zeigt, bei der die Scheibe mit Sollbruchstellen versehen ist;
12 eine Ansicht analog zu 11 in ausgefahrener Stellung ist.
In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, das mit Scheinwerfern 2 zur Fahrzeugbeleuchtung versehen ist. Jeder Scheinwerfer 2 umfasst ein Gehäuse 3, das an einer von der Struktur des Fahrzeugs 1 gebildeten Karosserie 4 montiert ist.
Das Gehäuse 3 umschließt eine bestimmte Anzahl innenliegender Bauteile, die wenigstens eine Lichtquelle 5 umfassen, die auf einem Reflektor 6 montiert ist, der das von der Lichtquelle 5 abgegebene Licht vor das Fahrzeug 1 zu streuen vermag.
Eine durchsichtige Scheibe 7 ist auf dem Gehäuse 3 angebracht, welches sie in der Art eines Deckels nach vorne abschließt und mit dem sie einen Raum 8 bildet, in dem die innen liegenden Bauteile 5, 6 des Scheinwerfers 2 angeordnet sind, die durch die Scheibe 7 geschützt werden sollen.
Die Scheibe 7 weist eine vordere Wand 9 auf, durch die sie das von der Lichtquelle 5 abgegebene Licht aus dem Fahrzeug nach außen überträgt, wobei diese vordere Wand 9 in Richtung des Gehäuses 3 durch eine Schürze 10 verlängert ist, welche die Scheibe mit dem Gehäuse 3 verbindet.
Bei einem Zusammenprall mit einem Hindernis, insbesondere einem Fußgänger, soll der Aufprall möglichst antipiziert werden, um die Verletzungen, die die betreffende Person dadurch erleiden kann, zu begrenzen.
Hierzu weist der Scheinwerfer 2 ein Aufprallelement 11 auf, das zwischen einer Benutzungsstellung und einer ausgefahrenen Stellung verschiebbar ist, in der es mit einem Hindernis beim Aufprall in Kontakt zu kommen vermag.
Der Scheinwerfer 2 weist ferner eine Sicherheitsvorrichtung 12 auf, die das Verschieben des Aufprallelements aus seiner Benutzungsstellung in seine ausgefahrene Stellung im geeigneten Augenblick zu bewirken vermag, das heißt unmittelbar vor dem Zusammenprall mit dem Hindernis.
Hierzu ist wenigstens ein Näherungssensor 13 vor jedem Scheinwerfer 2 vorgesehen, wobei dieser Sensor an eine Steuereinheit 14 angeschlossen ist, bei der es sich um einen eigenen Rechner handeln kann, wie in 1 dargestellt, der aber auch ein Bauteil oder ein Unterprogramm in einem Rechner sein kann, der bereits mit anderen Aufgaben zur elektronischen Steuerung des Fahrzeugs 1 betraut ist, wie zum Beispiel der Beleuchtung, Einspritzung, Stabilitätskontrolle usw.
Die Steuereinheit 14 ist mit der im Scheinwerfer integrierten Sicherheitsvorrichtung 12 verbunden, um deren Betätigung und das Ausfahren des Aufprallelements 11 zu steuern, sobald ein Hindernis im Weg des Scheinwerfers 2 erkannt wurde.
Die Sicherheitsvorrichtung 12 kann ferner Mittel 15 umfassen, die das Verschieben des Aufprallelements 11 aus seiner ausgefahrenen Stellung in seine Benutzungsstellung ermöglichen, um die Energieaufnahme beim Aufprall zu optimieren. Diese Mittel 15 werden nachstehend noch beschrieben.
Gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst das Aufprallelement 11 die Scheibe 7 des Scheinwerfers 2. In diesem Fall wird das Aufprallelement von der Scheibe 7 gebildet. Gemäß einer zweiten Ausführungsform, die nicht Teil der Erfindung ist, umfasst das Aufprallelement 11 sowohl das Gehäuse 3 als auch die Scheibe 7 des Scheinwerfers 2 (das Aufprallelement wird nämlich von dem Gehäuse 3 und der Scheibe 7 gebildet). Gemäß einer dritten Ausführungsform, die nicht Teil der Erfindung ist, umfasst das Aufprallelement 11 einen Airbag 16 oder wird durch diesen gebildet, mit dem der Scheinwerfer 2 ausgestattet ist und der dazu bestimmt ist, sich außerhalb des Scheinwerfers zu entfalten.
Diese verschiedenen Ausführungsformen werden nacheinander unter Beibehaltung der Bezugszeichen für jedes gemeinsame Element beschrieben.
Der ersten Ausführungsform entsprechen sechs verschiedene Ausführungsvarianten, die jeweils in 2 bis 5 und 10 bis 12 dargestellt sind.
Gemäß den beiden ersten Varianten, die in 2 bzw. 3 dargestellt sind, ist die Scheibe 7 bezüglich des Gehäuses 3 zwischen einer in den Figuren mit durchgehender Linie dargestellten Benutzungsstellung, in der die vordere Wand 9 mit den umliegenden Karosserieteilen 17, 18 bündig ist, und einer mit gestrichelter Linie wiedergegebenen ausgefahrenen Stellung verschiebbar, in der die Scheibe 7 bezüglich der Karosserieteile 17, 18 vorsteht.
Gemäß der in 2 dargestellten ersten Variante umfasst die Sicherheitsvorrichtung 12 eine expandierbare Muffe 19, auf der die Scheibe 7 angebracht ist, wobei die Muffe 19 selbst am Gehäuse 3 montiert ist.
Die Muffe 19, die zum Beispiel aus einem Elastomer ausgeführt ist, weist einen mittleren Abschnitt 20 mit Faltenbalg auf, der auf einer Seite durch ein am Gehäuse 3 befestigtes hinteres Ende 21 und auf der entgegengesetzten Seite durch ein vorderes Ende 22 verlängert ist, an dem die Schürze 10 der Scheibe 7 befestigt ist.
Die Muffe 19 bildet mit dem Gehäuse 3 eine Expansionskammer 23, während die Sicherheitsvorrichtung 12 einen Gasbehälter umfasst, der einerseits elektrisch mit der Steuereinheit 14 und andererseits fluidisch mit der Expansionskammer 23 verbunden ist.
Sowie der Sensor 13 ein Hindernis erfasst hat, veranlasst die Steuereinheit 14 das Öffnen des Behälters 24, der sein Gas in die Expansionskammer 23 entlässt. Der Druck des Gases bewirkt die Ausdehnung des Faltenbalgabschnitts 20 und die Expansion der Muffe 19, deren vorderes Ende 22 nach vorne geschleudert wird und hierbei die Scheibe 7 in ihre ausgefahrene Stellung bringt.
Gemäß der in 3 dargestellten zweiten Variante umfasst die Sicherheitsvorrichtung 12 einen mit dem Gehäuse 3 fest verbundenen Zylinder 25, dessen Kolben 26 fest mit der Scheibe 7 (oder umgekehrt) verbunden ist. Der Zylinder 25 kann ein am Gehäuse 3 starr befestigtes, eingesetztes Teil sein, im vorliegenden Fall ist es jedoch unmittelbar durch eine Außenwand des Gehäuses 3 gebildet. Der Kolben 26 wird, wie in 3 erkennbar, durch die Schürze 10 der Scheibe 7 gebildet.
Die Sicherheitsvorrichtung 12 umfasst wie bei der ersten Variante einen Gasbehälter 24, der elektrisch mit der Steuereinheit 14 und fluidisch mit dem Zylinder 25 verbunden ist.
Sowie der Sensor 13 ein Hindernis erfasst hat, veranlasst die Steuereinheit 14 das Öffnen des Behälters 24, der sein Gas in den Zylinder 25 entlässt. Der Druck des Gases bewirkt das Verschieben des Kolbens 26 nach vorne, wobei dieser die Scheibe 7 in ihre ausgefahrene Stellung bringt.
Gemäß der dritten und vierten Variante, die in 4 bzw. 5 dargestellt sind, ist die Scheibe 7 zwischen einer in 4 mit durchgehender Linie und in 5 mit gestrichelter Linie dargestellten Benutzungsstellung, in der die vordere Wand 9 mit den umliegenden Karosserieteilen 17, 18 bündig ist, und einer in 4 mit gestrichelter Linie und in 5 mit durchgehender Linie wiedergegebenen ausgefahrenen Stellung verformbar, in der die vordere Wand 9 gewölbt ist, um bezüglich den Karosserieteilen 17, 18 vorzustehen.
Gemäß der in 4 dargestellten dritten Variante bildet der Raum 8 eine Expansionskammer, während die Sicherheitsvorrichtung 12 einen Gasbehälter 24 umfasst, der elektrisch mit der Steuereinheit 14 und fluidisch mit der Expansionskammer 8 verbunden ist.
Sowie der Sensor 13 ein Hindernis erfasst hat, veranlasst die Steuereinheit 14 das Öffnen des Behälters 24, der sein Gas in die Expansionskammer 8 entlässt. Das Freisetzen des Gases ist in 4 durch die Pfeile f wiedergegeben. Der Druck des Gases bewirkt die Ausdehnung der vorderen Wand 9 der Scheibe 7, die sich somit in ihrer ausgefahrenen Stellung befindet.
Gemäß der in 5 dargestellten vierten Variante umfasst die Sicherheitsvorrichtung 12 einen Airbag 27, der sich in der Expansionskammer 8 zu entfalten vermag und hierbei gegen die vordere Wand 9 der Scheibe 7 zur Anlage kommt und deren Ausdehnung bewirkt.
In nicht entfalteter Stellung befindet sich der Airbag 27 in einer am Gehäuse 3 befestigten Kartusche 28. Die Kartusche 28 ist zum Beispiel in einer Lagerung 29 aufgenommen, die im Gehäuse 3 ausgebildet ist und zur Expansionskammer 8 offen ist, um in diese das Entfalten des Airbags 26 zu ermöglichen.
Wie bereits festgestellt, können auch Mittel 15 vorgesehen sein, um das Zurückfahren des Aufprallelements 11 zu ermöglichen und gegebenenfalls entsprechend zu kontrollieren.
Diese Mittel 15 umfassen zum Beispiel einen am Gehäuse ausgebildeten Dekompressionsabzug 30, dessen Öffnen durch die Steuereinheit 14 geregelt wird, um den Druckabfall in dem Raum 8 zu kontrollieren und auf diese Weise das Zurückfahren der Scheibe 7 entsprechend kontrolliert zu ermöglichen. Im Fall der oben beschriebenen vierten Variante ist ein zusätzlicher Abzug 31 vorgesehen, der unmittelbar im Airbag 27 vorgesehen ist.
Die fünfte und sechste Variante sind ihrem Prinzip nach der dritten bzw. vierten Variante sehr ähnlich, die oben bereits beschrieben wurden. Gleiche Elemente sind daher mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Sie unterscheiden sich von diesen lediglich dadurch, dass auf der Scheibe 7 Sollbruchstellen vorhanden sind.
Gemäß der in 10, 10A und 10B dargestellten fünften Variante ist die Scheibe demnach mit einer oder mit mehreren Sollbruchstellen 40 versehen, die in diesem Fall die Form einer oder mehrerer Nuten 40 haben, die in der Schürze 10 ausgebildet sind, wie in 10A (hier ist die Schürze im oberen Teil dargestellt) und 10B (hier ist die Schürze im unteren Teil dargestellt) wiedergegeben.
Beim Aufprall wird durch die Steuereinheit 14 der Behälter 24 betätigt, der sein Gas in die Expansionskammer 8 entlässt. Der Druck in der Kammer 8 steigt mit Ausdehnung der Scheibe an (wie bei der oben beschriebenen dritten Variante). Erreicht der Gasdruck einen vorgegebenen kritischen Wert, brechen die Sollbruchstellen 40, wodurch das Ausstoßen der vorderen Wand 9 nach vorne bewirkt wird.
Hierdurch kann insbesondere vermieden werden, dass ein Überdruck in der Expansionskammer 8 das Zerbersten der Scheibe 7 verursacht, was für den Fußgänger als Opfer des Aufpralls durchaus gefährliche Folgen haben könnte.
Gemäß einer in 11 und 12 dargestellten sechsten Variante ist die Scheibe 7 mit Sollbruchstellen 40 versehen, die mit den soeben beschriebenen vergleichbar sind. Diese Stellen 40 brechen unter dem durch den Airbag 27 ausgeübten Druck, wenn dieser ein kritisches Volumen erreicht hat, über das hinaus seine weitere Ausdehnung in die Kammer 8 nicht mehr möglich ist.
Ebenso wie bei der eben beschriebenen fünften Variante wird die Scheibe 7 unter dem Druck des Airbags 27 nach vorne gestoßen, der seine Ausdehnung außerhalb der Kammer 8 fortsetzt, wodurch die Absorptionsfähigkeiten des Scheinwerfers noch erhöht werden können und gleichzeitig das Zerbersten der Scheibe 7 verhindert wird.
Der zweiten Ausführungsform entsprechen zwei Ausführungsvarianten, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind und in 6 bzw. 7 dargestellt sind. Die Scheibe 7 ist hier starr mit dem Gehäuse 3 befestigt, während Letzteres bezüglich der Karosserie 4 verschiebbar ist.
Gemäß einer ersten Variante umfasst die Sicherheitsvorrichtung 12 einen expandierbaren Kasten 32, der zwischen dem Gehäuse 3 und der Karosserie 4 angeordnet ist und von zwei ineinander steckbaren Elementen 33, 34 gebildet ist, die zusammen eine Expansionskammer 35 formen, wobei das eine 33 feststehend an der Karosserie 4 anliegt, während das andere 34 beweglich an dem Gehäuse 3 anliegt und bezüglich des feststehenden Elements 33 verschiebbar ist.
Die Sicherheitsvorrichtung 12 umfasst einen Gasbehälter 24, der elektrisch mit der Steuereinheit 14 und durch den Kasten 32 fluidisch mit der Expansionskammer 35 verbunden ist.
Sowie der Sensor 13 ein Hindernis erfasst hat, veranlasst die Steuereinheit 14 das Öffnen des Behälters 24, der sein Gas in die Expansionskammer 35 entlässt. Der Druck des Gases in der Kammer 35 bewirkt die Expansion des Gehäuses 32, wobei das bewegliche Element 34 auf das Gehäuse 3 einen Druck ausübt, der sein Verschieben bezüglich der Karosserie 4 verursacht, wodurch das bewegliche Element 34 das Aufprallelement 11 – das heißt in diesem Fall die aus dem Gehäuse 3 und der Scheibe 7 bestehende Einheit – in seine ausgefahrene Stellung bringt.
Gemäß einer zweiten Variante umfasst die Sicherheitsvorrichtung 12 einen mit dem Gehäuse 3 fest verbundenen Zylinder 36, dessen Kolben 37 mit der Karosserie 4 fest verbunden ist (oder umgekehrt). Die Sicherheitsvorrichtung 12 umfasst auch einen Gasbehälter 24, der elektrisch mit der Steuereinheit 14 und fluidisch mit dem Zylinder 36 verbunden ist.
Sowie der Sensor 13 ein Hindernis erfasst hat, veranlasst die Steuereinheit 14 das Öffnen des Behälters 24, der sein Gas in den Zylinder 36 entlässt, wobei Letzterer das Gehäuse 3 in seine ausgefahrene Stellung bringt.
Um das Zurückfahren des Aufprallelements 11 entsprechend kontrolliert zu gestatten, ist es möglich, den Zylinder 36 mit einem Ventil zu versehen, dessen Öffnen durch die Steuereinheit 14 geregelt wird.
Gemäß einer dritten Ausführungsform, die nicht Teil de Erfindung ist, wird das Aufprallelement 11, wie bereits erwähnt, durch einen Airbag 16 gebildet, der im Scheinwerfer 2 integriert ist. Der Airbag 16 ist in diesem Fall in nicht entfalteter Stellung in einer Kartusche 38 aufgenommen, die am Gehäuse 3 befestigt ist und von einer Wand 39 bedeckt wird, die unter der Krafteinwirkung des Airbags 16 bei seinem Entfalten lösbar oder verschiebbar ist.
Die Kartusche 38 ist mit der Steuereinheit 14 verbunden, die das Entfalten des Airbags 16 außerhalb des Scheinwerfers 2 bewirkt, sowie der Sensor 13 ein Hindernis erfasst hat. Wie in 8 und 9 zu erkennen ist, ist der Airbag 16 vorgeformt, um die vordere Wand 9 der Scheibe 7 in entfalteter Stellung wenigstens zum Teil zu bedecken und somit den Aufprall des Hindernisses auf den Scheinwerfer 2 zu dämpfen. In diesem Fall bedeckt der Airbag 16 die vordere Wand 9 vollständig, wodurch eine gleichmäßige Sicherheit gewährleistet ist, egal an welcher Stelle der Aufprall erfolgt.
Um beim Aufprall die Dämpfung des Hindernisses kontrolliert vorzunehmen, ist es möglich, den Airbag 16 mit einem oder mehreren Dekompressionsöffnungen 31 zu versehen.
Auf diese Weise ist es ungeachtet der verwendeten Ausführungsform möglich, den Zusammenprall mit dem Hindernis zu antizipieren. Da das Aufprallelement 11 nach vorne ausgefahren wird, verfügt es über einen relativ großen Rücklaufweg, wenn das Hindernis auf es auftrifft, ohne dass durch diesen Rücklaufweg der für die üblicherweise hinter dem Scheinwerfer angeordneten funktionellen Organe (Batterie, Luftfilter, Flüssigkeitsbehälter für die Scheibenreinigung usw.) vorgesehene Raum beeinträchtigt würde.
Hieraus ergibt sich für den Scheinwerfer 2 eine erhöhte Fähigkeit zur Aufnahme der Aufprallenergie, insbesondere wenn Mittel 15 vorgesehen sind, um das Zurückfahren des Aufprallelements 11 entsprechend kontrolliert zu gestatten. Ferner ist es auch möglich, insbesondere bei geringer Geschwindigkeit, zu verhindern, dass ein Fußgänger auf die umliegenden Karosserieteile 17, 18 auftrifft.
Des Weiteren ist festzuhalten, dass für die verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen die Ausführung der Scheinwerfer nicht grundlegend geändert werden muss. Die Sicherheit von Fußgängern ist demnach gewährleistet, ohne dass hierzu übermäßig hohe Mehrkosten aufgewendet werden müssen. Gegenstand der Erfindung ist somit ein Scheinwerfer, der derart konzipiert ist, dass er bei einer Kollision mit einem Fußgänger den Aufprall auf den Scheinwerfer dämpft und die Anforderungen des Entwurfs der europäischen Richtlinie Nr. 70/156/EWG zum Fußgängerschutz zu erfüllen vermag.

Claims

Kraftfahrzeugscheinwerfer mit – einerseits einem Aufprallelement (11), das zwischen einer Benutzungsstellung und einer ausgefahrenen Stellung verschiebbar ist, in der es mit einem Hindernis bei dessen Aufprall auf den Scheinwerfer (2) in Kontakt zu kommen vermag, – und andererseits einer Sicherheitsvorrichtung (12), die das Verschieben des Aufprallelements (11) aus seiner Benutzungsstellung in seine ausgefahrene Stellung zu bewirken vermag, wobei der Scheinwerfer (2) ein Gehäuse (3) umfasst, das wenigstens eine Lichtquelle (5) umgibt und auf dem eine Schutzscheibe (7) angebracht ist, die das von der Lichtquelle (5) abgegebene Licht zu übertragen vermag, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufprallelement (11) die Scheibe (7) umfasst, wobei die Scheibe (7) bezüglich des Gehäuses (3) beweglich ist, und wobei die Sicherheitsvorrichtung (12) das Verschieben der Scheibe (7) bezüglich des Gehäuses (3) zu bewirken vermag.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (12) Mittel (15) umfasst, um das Verschieben des Aufprallelements (11) aus seiner ausgefahrenen Stellung in seine Benutzungsstellung zu ermöglichen.
Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (12) Mittel umfasst, um das Verschieben des Aufprallelements (11) aus seiner Benutzungsstellung in seine ausgefahrene Stellung zu kontrollieren.
Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (12) eine expandierbare Muffe (19) umfasst, auf der die Scheibe (7) angebracht ist, wobei die Muffe (19) auf dem Gehäuse (3) angebracht ist und mit diesem eine Expansionskammer (23) bildet, wobei die Sicherheitsvorrichtung (12) ferner einen Gasbehälter (24) umfasst, der mit der Expansionskammer (23) verbunden ist und sein Gas in diese zu entlassen vermag, um das Expandieren der Muffe (19) und das Verschieben der Scheibe (7) bezüglich des Gehäuses (3) zu bewirken.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (12) einerseits einen mit dem Gehäuse (3) fest verbundenen Zylinder (25) umfasst, dessen Kolben (26) fest mit der Scheibe (7) verbunden ist, und andererseits einen Gasbehälter (24), der mit dem Zylinder (25) verbunden ist und sein Gas in diesen zu entlassen vermag, um das Verschieben der Scheibe (7) bezüglich des Gehäuses (3) zu bewirken.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (7) verformbar ist und zusammen mit dem Gehäuse (3) eine Expansionskammer (8) bildet, und dass die Sicherheitsvorrichtung (12) einen Gasbehälter (24) umfasst, der mit der Expansionskammer (8) verbunden ist und sein Gas in diese zu entlassen vermag, um die Scheibe (7) aufzublähen.
Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) mit einem Dekompressions-Abzug (30) versehen ist, dessen Öffnung reguliert wird, um das Verschieben der Scheibe (7) aus ihrer ausgefahrenen Stellung in ihre Benutzungsstellung zu ermöglichen.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (7) verformbar ist und zusammen mit dem Gehäuse einen Raum (8) bildet, und dass die Sicherheitsvorrichtung (12) einen Airbag (27) umfasst, der sich in diesem Raum (8) zu entfalten vermag, um die Scheibe (7) aufzublähen.
Kraftfahrzeugscheinwerfer (2) mit einem Gehäuse (3), das wenigstens eine Lichtquelle (5) umgibt und auf dem eine Schutzscheibe (7) angebracht ist, die das von der Lichtquelle (5) abgegebene Licht zu übertragen vermag, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheinwerfer umfasst: – einerseits ein Aufprallelement (11), das die Scheibe (7) umfasst, die zwischen einer Benutzungsstellung und einer ausgefahrenen Stellung verformbar ist, in der sie mit einem Hindernis bei dessen Aufprall auf den Scheinwerfer (2) in Kontakt zu kommen vermag, – und andererseits eine Sicherheitsvorrichtung (12), die das Verformen der Scheibe (7) aus ihrer Benutzungsstellung in ihre ausgefahrene Stellung zu bewirken vermag.
Scheinwerfer nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (7) zusammen mit dem Gehäuse (3) eine Expansionskammer bildet, wobei die Sicherheitsvorrichtung (12) einen Gasbehälter (24) umfasst, der mit der Expansionskammer verbunden ist und sein Gas in diese zu entlassen vermag, um die Scheibe (7) aufzublähen.
Scheinwerfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe zusammen mit dem Gehäuse (3) einen Raum bildet, wobei die Sicherheitsvorrichtung (12) einen Airbag umfasst, der sich in diesem Raum zu entfalten vermag, um die Scheibe aufzublähen (7).
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe mit Sollbruchstellen (40) versehen ist, die insbesondere dazu bestimmt sind, ab einem gegebenen Druck in dem Raum das Ausstoßen der Scheibe (7) zu bewirken.
Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er konzipiert ist, um bei einer Kollision mit einem Fußgänger den Aufprall auf den Scheinwerfer zu dämpfen.