DE69800103T2 - Kraftfahrzeug-Scheinwerfer - Google Patents

Kraftfahrzeug-Scheinwerfer

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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
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    • B60Q1/06Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftfahrzeug-Scheinwerfer, von dem Typ der umfaßt:
  • - eine feststehende Tragestruktur,
  • - einen reflektierenden Körper, der auf der Tragestruktur drehbar angebracht ist, und
  • - eine Betätigungsvorrichtung, die von der feststehenden Struktur getragen wird, und die mit dem drehbaren Körper verbunden ist, zur Einstellung der Position des Körpers gegenüber der feststehenden Struktur.
  • Gemäß dem Stand der Technik muß die oben beschriebene Betätigungsvorrichtung entfernt betrieben werden, entweder manuell durch den Fahrer oder alternativ durch automatische Steuerungsmittel auf der Grundlage der Belastungsverteilung des Kraftfahrzeugs, um immer einen Lichtstrahl von dem Scheinwerfer in die gewünschte Richtung zu erzielen.
  • Entsprechend einem bekannten Stand der Technik, der typischerweise in diesem Bereich verwendet wird, wird die oben beschriebene Betätigungsvorrichtung durch einen elektrischen Motor gebildet, der die Position des drehbaren Körpers des Scheinwerfers mittels eines Schrauben- und Mutternsystems steuert. Diese Lösung ist nicht ganz zufriedenstellend, da sie relativ schwer und sperrig ist und außerdem relativ teuer.
  • Aus FR-A-25 49 978 ist ein ähnlicher Kraftfahrzeug-Scheinwerfer bekannt, der eine Betätigungsvorrichtung umfaßt, mit einem Paar von Drähten aus einer Shape Memory Metallegierung (metallische Formgedächnislegierung), die die festste hende Struktur zur Betätigung betrieblich mit dem drehbaren Körper des Scheinwerfers verbindet, so daß eine an jedem Draht angelegte Spannung zu einer Neigung des Körpers in eine entsprechende Einstellrichtung führt; eine Steuerungseinrichtung wird bereitgestellt zur selektiven Durchführung von elektrischem Strom durch den einen oder den anderen der beiden Drähte, um eine Erhöhung von deren Temperatur in Folge des Joule-Effekts und eine daraus folgende Verminderung von deren Länge herbeizuführen, so daß sich eine Veränderung des elektrischen Widerstands jedes Drahtes ergibt. Ein Potentiometer wird verwendet um die Position von dem reflektierenden Körper zu erkennen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die der Bereitstellung eines Kraftfahrzeug-Scheinwerfers von diesem Typ, der leichter ist, weniger sperrig und billiger als die bekannten Lösungen die bisher verwendet und vorgeschlagen wurden.
  • Um diese Aufgabe zu lösen stellt die Erfindung einen Kraftfahrzeug-Scheinwerfer von dem oben angegebenen Typ bereit, dadurch gekennzeichnet, daß die oben erwähnte Veränderung des elektrischen Widerstands jedes Drahtes zur Bestimmung der Position des reflektierenden Körpers und zur Steuerung des Durchflusses von elektrischem Strom durch die zwei Drähte als eine Funktion der derart bestimmten Position des Körpers des Scheinwerfers verwendet wird.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß die Verwendung von Drähten aus einer Shape Memory Metallegierung um die Position vom einem drehbaren Teil zu steuern, insbesondere einen Kraftfahrzeugrückspiegel, beispielsweise auch aus EP-A-0 173 433 bekannt ist. Die Drähte aus Shape Memory Metallegierungen, typischerweise Nickel und Titanium Legierungen, sind seit einer langen Zeit bekannt und in der technischen Literatur beschrieben. Wenn eine vorbestimmte Umwandlungstemperatur erreicht wird, wie beispielsweise in der Größenordnung von 100ºC, erfahren sie eine Verminderung, was ihre Länge verkleinert.
  • Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen als ein nicht einschränkendes Beispiel beschrieben, in welchem:
  • Fig. 1: eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines Kraftfahrzeug-Scheinwerfers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • Fig. 2: eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines Scheinwerfers gemäß der Erfindung zeigt, und
  • Fig. 3, 4: Ansichten entlang der Pfeile III und IV in Fig. 2 zeigen.
  • In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 allgemein einen Kraftfahrzeug-Scheinwerfer bestehend aus einer feststehenden Struktur 2 aus einem Kunststoffmaterial, die einen Hohlkörper 3 enthält, der an der Vorderseite geöffnet ist, und in welchen ein weiterer Tragekörper 4 eingefügt ist, der auch aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, und an dessen Vorderseite das durchsichtige Element 5 des Scheinwerfers angeschlossen ist. In der Zeichnung sind die Leuchte des Scheinwerfers und die zugehörigen Tragemittel und elektrischen Verbindungsmittel nicht gezeigt, da diese Details in jeglicher bekannten Weise hergestellt werden können und da sie nicht in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen. Außerdem wird durch die Entfernung dieser Details aus den Zeichnungen das Letztere leichter und einfacher verständlich wiedergegeben.
  • Bezugszeichen 6 bezeichnet allgemein den reflektierenden Körper des Scheinwerfers, der drehbar auf einem kugelförmigen Träger 7 montiert ist, der an der feststehenden Tragestruktur 4 befestigt ist.
  • Der reflektierenden Körper 6 kann drei verschiedene Betriebspositionen einnehmen, entsprechend dem emittierenden Lichtstrahl der aufwärts, horizontal und abwärts zeigt, welcher durch Positionbezugseinrichtungen 8 definiert wird, welche einen Körper 9, der an der Struktur 3 befestigt ist umfassen und der einen zylindrischen Leithohlraum 9a aufweist, in welchem ein zylindrischer Schaft 10 verschiebbar montiert ist, durch welchen eine Schraube 10a sich erstreckt, welche in ihrer Position verstellbar ist und welche an dem einen Ende mit einem verschiebbaren Element 11 angeschlossen ist, welches in einem röhrenförmigen Leitabschnitt 13 der feststehenden Struktur 4 geführt wird. Das verschiebbare Element 11 ist schwenkbar bei 14 mit dem reflektierenden Körper 6 verbunden. Der zylindrische Schaft 10 hat drei Umfangsrillen 15 zum selektiven Eingreifen eines Querstifts 16, welcher von der Feder 17 gedrückt wird. Eine Drehung des Reflektionskörpers 6 um das Drehgelenk 7 verursacht sequentiell ein schnappendes Eingreifen des Querstifts 16 in die perifereren Rillen 15 und arretiert somit den reflektierenden Körper 6 in der ausgewählten Position aus den drei möglichen Positionen.
  • Die Position des reflektierenden Körpers 6 wird mittels zweier Drähte 18, 19 aus einer Shape Memory Metallegierung gesteuert, welche zwei Klammern 20, die auf der feststehenden Struktur 3 angebracht sind, mit zwei Klammern 21, 22 davon beabstandet, verbindet. Die Klammer 22 ist direkt mit der Struktur des reflektierenden Körpers 6 verbunden, auf einer Seite relativ zum Drehgelenk 7. Die Klammer 21 ist auf der gegenüberliegenden Seite des Drehgelenks 7 an einer Platte 23, die mit dem verschiebbaren Element 11 betrieblich verbunden ist, angeordnet. Diese Anordnung ist derart, daß die Anwendung von einer Spannung an irgendeinen der zwei Drähte 18, 19 eine Rotation des reflektierenden Körpers 6 in eine entsprechende Einstellrichtung verursacht. Genauer gesagt, eine Verminderung des Drahtes 18 verursacht eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn (mit Bezug zu Fig. 1) des reflektierenden Körpers 6 relativ zu dem Drehgelenk 7, wohingegen eine Verminderung des Drahtes 19 eine Drehung im Uhrzeigersinn des reflektierenden Körpers 6 relativ zu dem Drehgelenk 7 verursacht.
  • Bezugszeichen 24 bezeichnet allgemein elektronische Streuerungsmittel in jeglicher bekannten Art, die die folgenden Funktionen durchführen: Durchführung eines elektrischen Stroms selektiv durch einen Draht 18 oder Draht 19, um die Temperatur desselben zu erhöhen und deshalb eine Verminderung von dessen Länge herbeizuführen; Bestimmen der Veränderung des elektrischen Widerstands von den Drähten 18, 19 und daraus die Bestimmung der Position des reflektierenden Körpers 6 und schließlich die Steuerung der Durchführung des elektrischen Stroms durch die Drähte 18, 19 als eine Funktion der derart bestimmten Position des reflektierenden Körpers 6.
  • Wie von der vorhergegangenen Beschreibung klar ersichtlich ist, ist der Scheinwerfer gemäß der Erfindung geeignet die Position des reflektierenden Körpers 6 des Scheinwerfers 1 effizient zu steuern und unter Verwendung von Mitteln die einfach und billig sind und ein reduziertes Gewicht und Sperrigkeit haben.
  • Natürlich kann die Positionsbezugseinrichtung 8 auch vollkommen unterschiedlich sein von der die nur als Beispiel in Fig. 1 gezeigt wird. Beispielsweise ist es möglich dem reflektierenden Körper 6 ein elastisches drehbares Blattelementende mit einem Fühlerstift betrieblich zuzuordenen, angepaßt um mit einer Anzahl von Kerben selektiv zusammenzuarbeiten, welche in der feststehenden Struktur angebracht sind, ähnlich zu dem was mit Bezug zu der zweiten Ausführungsform, die in den Fig. 2-4 gezeigt wird, beschrieben wird.
  • Mit Bezug zu diesen letzten Figuren hat die Ausführungsform, die darin gezeigt wird, den Vorteil, in Bezug auf die Ausführungsform in Fig. 1, daß sie die Drähte mit der Shape Memory Legierung, abseits von der Leuchte von dem Scheinwerfer so anordnet, daß jegliches Risiko vermieden wird, daß die Hitze, die durch die Leuchte erzeugt wird, den Betrieb der Shape Memory Drähte beeinflußt. Mit Bezug insbesondere auf Fig. 2 ist der reflektierende Körper 6 bei 7 an der feststehenden Struktur 2 drehbar montiert und hat ein rückseitiges Ansatzteil 25, welches sich von dem reflektierenden Körper 6 bis zu einem Ende 25a erstreckt, das bei 26 mit einer Verbindungsstange 27 drehbar verbunden ist. Das gegenüberliegende Ende der Verbindungsstange 27 erstreckt sich von der feststehenden Struktur des Scheinwerfers durch eine Öffnung 28 von einer Wand 29 und ist an 30 (Fig. 4) mit einer Platte 31 verbunden, welche frei drehbar um einen vertikalen Stift 32 montiert ist, der von einer weiteren Ansatzteil 33 der feststehenden Struktur 2 getragen wird. Die Platte 31 ist weiter bei 34 mit dem Ende von einem Shape Memory Draht 18 verbunden, dessen gegenüberliegendes Ende (nicht gezeigt in Fig. 4) mit einer feststehenden Klemme 20 und auch mit elektronischen Steuerungsmittel 24 verbunden ist. An der unteren Oberfläche der Platte 31 ist ein elastisches Blattelement 35 angeschlossen, das mit einem Fühlerstift 36 endet, welcher mit drei Kerben 37, die auf der oberen Oberfläche von dem Ansatzteil 33 angebracht werden zusammenarbeitet, um einen Bezug für die drei möglichen Positionen von dem reflektierenden Körper 6 zu definieren. Der Stift 32 erstreckt sich abwärts in das Ansatzteil 33 mit einem Abschnitt, auf dem eine weitere Platte 38 frei drehbar montiert ist parallel zu der Platte 31, die mittels eines Drahtes 39 mit einem Bügel 40, der an dem unteren Bereich des reflektierenden Körpers 6 befestigt ist, verbunden. Die Platte 38, die sich unabhängig von Platte 31 dazu gebracht werden kann, um den Stift 32 zu drehen, wird durch einen Shape Memory Draht 19 gesteuert.
  • In Betrieb wird, durch Verursachung eines Zusammenziehens des Drahts 18 eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn (mit Bezug zu Fig. 4) der oberen Platte 31 erreicht, so daß die Verbindungsstange 27 in Fig. 2 sich nach links bewegt (oder in Fig. 4 abwärts bewegt) was eine Drehung des reflektierenden Körpers 6 um das Drehgelenk 7 gegen den Uhrzeigersinn verursacht, wiederum mit Bezug zu Fig. 2. Statt dessen verursacht ein Zusammenziehen des Drahts 19 eine Drehung der Platte 38 wieder in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn mit Bezug zu Fig. 4 und eine dadurch verursachte Bewegung des Drahts 39 wird erzielt (nach links mit Bezug zu Fig. 2 und nach unten mit Bezug zu Fig. 4), was eine Drehung des reflektierenden Körpers um das Drehgelenk 7 mit dem Uhrzeigersinn verursacht, ebenfalls mit Bezug zu Fig. 2. Wie klar ersichtlich ist, hat die Lösung, die in den Fig. 2-4 gezeigt wird den Vorteil, daß die zwei Shape Memory Drähte 18, 19 beabstandet von dem Reflektionskörper 6 angeordnet sind, um jegliches Risiko zu verhindern, daß die Wärme, die durch die Leuchte von dem Scheinwerfer generiert wird, deren Verhalten beeinflußt. Natürlich kann wie bereits hingewiesen die Positionsbezugseinrichtung 8, wie in Fig. 1 gezeigt, durch eine Einrichtung ähnlich zu dem Blattelement 35, gezeigt in den Fig. 2-4, ersetzt werden.
  • Weiterhin können, während die Prinzipien der Erfindung dieselben bleiben, die Details der Konstruktion und die Ausführungsformen mit Bezug zu dem, was beschrieben und veranschaulicht wurde rein für ein Beispiel, weit variiert werden, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims (6)

1. Kraftfahrzeug-Scheinwerfer umfassend:
- eine feststehende Tragestruktur (2),
- einen reflektierenden Körper (6), der auf der feststehenden Tragestruktur (2) drehbar angebracht ist, und
- eine Betätigungsvorrichtung (18, 19), die von der feststehenden Tragestruktur (2) getragen wird, und die mit dem drehbaren Körper (6) des Scheinwerfers verbunden ist, zur Einstellung der Position des reflektierenden Körpers (6) gegenüber der feststehenden Struktur (2),
- wobei die Betätigungseinrichtung ein Paar von Drähten (18, 19) aus einer Shape Memory Metalllegierung aufweist, die die feststehende Struktur (2) zur Betätigung derart mit dem reflektierenden Körper (6) verbinden, daß eine an jeden Draht (18, 19) angelegte Spannung zu einer Neigung des reflektierenden Körpers (6) in eine entsprechende Einstellungsrichtung führt,
- eine Steuerungseinrichtung (24) zur selektiven Durchführung von elektrischem Strom durch den einen oder den anderen der beiden Drähte (18, 19) um eine Erhöhung von deren Temperatur infolge des Joule- Effektes und eine daraus folgende Verminderung von deren Länge herbeizuführen, sodaß sich eine Veränderung des elektrischen Widerstandes jedes Drahtes (18, 19) ergibt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- die Veränderung des elektrischen Widerstandes jedes Drahtes zur Bestimmung der Position des reflektierenden Körpers (6) und zur Steuerung des Durchflußes von elektrischem Strom durch die Drähte (18, 19) auf der Grundlage der derart bestimmten Position des reflektierenden Körpers (6) benutzt wird.
2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem reflektierenden Körper (6) Positionsbezugseinrichtungen (8) zugeordnet sind, die geeignet sind, eine Mehrzahl von vorbestimmten Einstellungspositionen des reflektierenden Körpers (6) zu definieren.
3. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsbezugseinrichtungen (8) einen verschiebbaren Schaft (10) mit einer Mehrzahl von Umfangsnuten (15) aufweisen und mit einem transversalen Stift (16) zusammenwirken, der durch eine Feder (17) in selektiven Eingriff mit den Umfangsnuten (15) gebracht wird.
4. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsbezugseinrichtungen ein elastisches Blattelement (35) aufweisen, das infolge der Bewegung des reflektierenden Körpers (6) relativ zu einer feststehenden Struktur (33) drehbar ist und das einen Fühlerstift (36) trägt, der selektiv mit einer Mehrzahl von in der feststehenden Struktur (33) vorgesehenen Ausnehmungen (37) zusammenwirkt, um eine Mehrzahl von vorbestimmten Einstellungspositionen des reflektierenden Körpers (6) zu definieren.
5. Scheinwerfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Übertragungseinrichtungen (31, 27 und 38, 39) zur Verbindung jedes der Shape Memory Drähte (18, 19) mit dem reflektierenden Körper (6), sodaß die Drähte von dem reflektierenden Körper (6) beabstandet sind und somit keinen durch die Lampe des Scheinwerfers verursachten Temperaturschwankungen ausgesetzt sind.
6. Scheinwerfer nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Shape Memory Drähte (18, 19) mit jeweils einer Platte (31, 38) verbunden sind, die um einen von der feststehenden Tragestruktur (2) getragenen Stift (32) frei und unabhängig voneinander drehbar sind, wobei die Platten (31, 38) ihrerseits mittels einer Verbindungsstange (27) bzw. einem Metalldraht (39) mit dem reflektierenden Körper (6) des Scheinwerfers an einem Punkt verbunden sind, der der Drehgelenkverbindung (7) des reflektierenden Körpers (6) mit der feststehenden Tragestruktur (2) gegenüberliegt.
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