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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Scheinwerfer für
ein Auto oder andere Fahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung einen Scheinwerfer, der als Lichtquelle eine Metallhalogenid-Entladungslampe
verwendet, wie eine Jodlampe, bei der es schwierig ist, zwei Lichtquellen
für das Fernlicht,
den hohen Strahl, und das Abblendlicht, den tiefen Strahl, einzuschließen.
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2. Stand der
Technik
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Ein Beispiel des Scheinwerfers im
Stand der Technik, der als Lichtquelle eine Entladungslampe verwendet
und einen Umschaltmechanismus zum Auswählen der Fernlichtverteilung
oder der Abblendlichtverteilung aufweist, ist in der ungeprüften Japanischen
Patentveröffentlichung
Nr. Hei 8–111101
offenbart. Wie in 10 dargestellt,
schließt
der Hauptteil des Scheinwerfers 90 eine Entladungslampe 91,
einen reflektierenden Spiegel 93 und einen Hebel 92 ein,
der vertikal angeordnet ist, wobei ein Kippbolzen 92a oberhalb
von der Entladungslampe 91 angeordnet ist. Die Entladungslampe 91 ist
am Hebel 92 befestigt, und die Lichtquelle 91a,
die ein Brenner der Entladungslampe 91 ist, ist im Wesentlichen
auf der optischen Achse Z angeordnet, wenn sich die Entladungslampe 91 in
der Abblendlichtposition befindet. Wenn in die Fernlichtposition
umgeschaltet wird, wird der Hebel 92 vom Betätigungselement 94,
wie einem Motor oder einer Magnetspule, in Rückwärtsrichtung um einen vorbestimmten
Winkel a um den Kippbolzen 92a gedreht.
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Dann ist die Position der Entladungslampe 91 in
Bezug zum reflektierenden Spiegel 93 aus der Abblendlichtposition
heraus nach hinten und unten bewegt, so dass die Entladungslampe 91 in
die Fernlichtposition gelangt.
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Bei dem oben erwähnten Umschaltmechanismus zum
Auswählen
der Fernlichtverteilung oder der Abblendlichtverteilung im Stand
der Technik ist es jedoch wesentlich, eine sehr hohe Genauigkeit
der relativen Position der Lichtquelle 91a zum reflektierenden
Spiegel 93 aufrecht zu erhalten, um eine vorbestimmte Eigenschaft
der Lichtverteilung zu erhalten. Daher sollte die Lichtquelle 91a mit
hoher Genauigkeit zwischen der Abblendlichtposition und der Fernlichtposition
bewegt werden. Jedoch kann die Genauigkeit durch eine Vibration,
einen Schlag, einen Verschleiß aufgrund
einer wiederholten Bewegung der Lichtquelle oder andere Faktoren
beeinträchtigt
werden, wenn sich das Auto bewegt. Um dieses Problem zu lösen, wird
der Mechanismus kompliziert und groß sein, was zu hohen Kosten führt.
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Die veröffentlichte Französische Patentanmeldung
FR-A-1376728 offenbart eine Projektorlampe mit einer zylindrischen
Blende, die zwei Ausschnitte aufweist. Der untere der Ausschnitte
kann mit Hilfe eines sich bewegenden Elements geschlossen werden.
Durch Schließen
des unteren Ausschnitts der Blende kann die Intensität des emittierten Lichts
verändert
werden, jedoch ist ein Umschaltvorgang von einer Abblendlichtverteilung
zu einer Fernlichtverteilung nicht möglich.
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Die EP-A 0 380 396 offenbart eine
Projektorlampe, die einen Licht- oder Strahlumschaltmechanismus
zum Auswählen
einer Abblendlichtverteilung und einer Fernlichtverteilung durch
Bewegen eines Elements aufweist. Dies wird vorgenommen, um einen
Scheinwerfer bereitzustellen, bei dem die photometrischen Eigenschaften
des Strahls, und insbesondere die Festlegung und die Lage der Begrenzung
eines Abblendlichtstrahls oder eines Nebenleuchtenstrahls, unabhängig von
irgendeinem möglichen
Spiel oder irgendeiner möglichen
Ungenauigkeit sind, die in der Position eines zur Bildung des fraglichen
Strahls verwendeten maskierenden Schirms vorhanden sein können.
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Die US-A-1834542 offenbart einen
Scheinwerfer für
Autos, der einen Reflektor und eine Lichtquelle in Kombination mit
einem ausfahrbaren und einziehbaren Schirm umfasst, der aus einer
Mehrzahl von Schirmabschnitten besteht, die aneinander angelenkt
und auf einer gemeinsamen Achse um die Lichtquelle herum drehbar
sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, einen Scheinwerfer bereitzustellen, bei dem kein bewegliches
Element mit hoher Genauigkeit bewegt werden braucht, wenn durch
Bewegen des Elements von der Abblendlichtverteilung auf die Fernlichtverteilung,
oder umgekehrt, umgeschaltet wird.
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Ein anderes Ziel der vorliegenden
Erfindung ist es, einen Scheinwerfer bereitzustellen, der einen einfachen
Mechanismus zum Umschalten der Abblendlichtverteilung und der Fernlichtverteilung
mit einer sichergestellten Genauigkeit und ohne eine Veränderung
durch eine Vibration, einen Schlag, einen Verschleiß infolge
einer wiederholten Bewegung oder andere Faktoren aufweist, wenn
sich das Auto bewegt.
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Ein anderes Ziel der vorliegenden
Erfindung ist es, einen Scheinwerfer bereitzustellen, der die oben
erwähnten
Eigenschaften erfüllt
und im Hinblick auf seine Größe kompakt
sein kann.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung umfasst bei einem Scheinwerfer mit einem Licht- oder Strahlverteilungs- Umschaltmechanismus zum
Auswählen
der Abblendlichtverteilung oder der Fernlichtverteilung von Licht,
das aus einer Lichtquelle emittiert wird, der Licht- oder Strahlverteilungs-Umschaltmechanismus
eine Blende, enthaltend ein feststehendes Element mit einen ausgeschnittenem
Teilbereich auf der Ober- oder
der Unterseite und ein bewegliches Element zum Öffnen und Schließen des ausgeschnittenen
Teilbereichs des feststehenden Elements, einen reflektierenden Spiegel,
enthaltend eine erste reflektierende Oberfläche zum Reflektieren des Lichtstrahls
aus der Lichtquelle, wenn der ausgeschnittene Teilbereich der Blende
geschlossen ist, so dass das Abblendlicht erzeugt wird, und eine zweite
reflektierende Oberfläche
zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus der Lichtquelle durch
den ausgeschnittenen Teilbereich hindurchtritt, wenn der ausgeschnittene
Teilbereich geöffnet
ist, so dass eine zusätzliche
Licht- oder Strahlverteilung erzeugt wird, die zu der Abblendlichtverteilung
hinzugefügt
wird, um die Fernlichtverteilung zu erzeugen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist das feststehende Element des oben erwähnten Scheinwerfers
in einer Kastenform mit einer Öffnung
auf der Rückseite
ausgebildet, das bewegliche Element ist ein plattenförmiges Element, das
parallel zu der Seite angeordnet ist, die den ausgeschnittenen Teilbereich
aufweist, und in Bezug zu dieser mittels einer Schwenkachse verschwenkt wird,
und der ausgeschnittene Teilbereich wird geöffnet oder geschlossen, indem
das bewegliche Element gedreht wird.
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Außerdem ist gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung das feststehende Element
des oben erwähnten
Scheinwerfers in einer Kastenform mit einer Öffnung auf der Rückseite
ausgebildet, das bewegliche Element ist ein sattelartiges Element,
das im Inneren des feststehenden Elements angeordnet ist, wobei
es mittels eines Paars von Schwenkachsen in Bezug zu jeder Seite
des feststehenden Elements verschwenkt wird, die senkrecht zu der
Seite ist, welche den ausgeschnitten Teilbereich aufweist, und der
ausgeschnittene Teilbereich wird geöffnet oder geschlossen, indem
das bewegliche Element verschwenkt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese und andere Ziele und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:
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1 ein
Querschnitt des Scheinwerfers gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Blende ist, welche der Hauptteil des
in 1 dargestellten Scheinwerfers
ist;
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3 eine
schematische Darstellung ist, die den in 1 dargestellten Scheinwerfer zeigt, der
die Abblendlichtverteilung erzeugt;
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4 eine
schematische Darstellung ist, die den in 1 dargestellten Scheinwerfer zeigt, der
die Fernlichtverteilung erzeugt;
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5 die
Abblendlichtverteilung veranschaulicht, die von dem in 1 dargestellten Scheinwerfer
erzeugt wird;
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6 eine
zusätzliche
Licht- oder Strahlverteilung veranschaulicht, die von dem in 1 dargestellten Scheinwerfer
erzeugt wird;
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7 die
Fernlichtverteilung veranschaulicht, die von dem in 1 dargestellten Scheinwerfer erzeugt
wird;
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8 ein
Querschnitt des Scheinwerfers gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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9 eine
perspektivische Ansicht des Hauptteils des Scheinwerfers gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
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10 ein
Querschnitt des Scheinwerfers im Stand der Technik ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter
Bezugnahme auf eine in den begleitenden Zeichnungen dargestellte
Ausführungsform
ausführlich
beschrieben.
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Wie in 1 dargestellt,
umfasst ein Scheinwerfer 1 gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Lichtquelle 2, eine Blende 3, einen reflektierenden Spiegel 4 und
eine Streuscheibe 5. Dieser Scheinwerfer 1 der
vorliegenden Erfindung umfasst auch einen Licht- oder Strahlverteilungs-Umschaltmechanismus
zum Auswählen
der Abblendlichtverteilung oder der Fernlichtverteilung, die von
der Blende 3 und dem reflektierenden Spiegel 4 zusammengesetzt
wird.
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2 zeigt
eine Konstruktion der Blende 3, die ein Teil des Licht-
oder Strahlverteilungs-Umschaltmechanismus ist. Die Blende 3 ist
im Wesentlichen in einer Kastenform ausgebildet, die an einer Seite
eine Öffnung 3a aufweist.
Die Blende 3 umfasst ein feststehendes Element 31 mit
einem ausgeschnittenen Teilbereich 31a auf einer zur Öffnung 3a benachbarten
Seite, sowie ein plattenförmiges
bewegliches Element 32, das parallel zu der Seite 31b mit
dem ausgeschnittenen Teilbereich 31a des feststehenden
Elements 31 angeordnet ist und mittels einer Schwenkachse 32a zu
einer Seite 31b hin verschwenkt wird. Das bewegliche Element 32 weist
ein Hebelelement 32b auf, das durch geeignete Mittel, wie
eine Magnetspule oder einen Motor (nicht dargestellt), betätigt wird,
so dass der ausgeschnittene Teilbereich 31a wahlweise geschlossen
oder geöffnet werden
kann.
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Wie in 1 dargestellt,
bedeckt die Blende 3 die Lichtquelle 2 derart,
dass der Lichtstrahl den reflektierenden Spiegel 4 innerhalb
eines geeigneten Bereichs erreichen kann, wie später ausführlich erläutert wird. Zusätzlich ist
die Blende 3 mit einer geeigneten Abstützung (nicht dargestellt) versehen,
um die Blende 3 mit dem reflektierenden Spiegel 4 zu verbinden,
um eine Einheit herzustellen, und die relative Position zwischen
der Blende 3 und dem reflektierenden Spiegel 4 wird
kaum verändert.
Außerdem ist
auch die Lichtquelle 2, zum Beispiel durch einen Sockel,
am reflektierenden Spiegel 4 befestigt, und die relative
Position zwischen der Lichtquelle 2 und dem reflektierenden
Spiegel 4 wird kaum verändert.
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Die 3 und 4 zeigen den reflektierenden Spiegel 4,
der ein Teil des Licht- oder Strahlverteilungs-Umschaltmechanismus
ist, die Lichtquelle 2 und die Blende 3, und veranschaulichen
besonders die Beziehung zwischen der Funktionsweise der Blende 3 und
der Lichtquelle 2. In dem Zustand, in dem der ausgeschnittene
Teilbereich 31a der Blende 3 durch das bewegliche
Element 32 geschlossen ist, wie in 3 dargestellt, wird zuerst in einem Bereich auf
dem reflektierenden Spiegel 4, den der Lichtstrahl aus
der Lichtquelle 2 erreicht, eine erste reflektierende Oberfläche 41 gebildet.
Die erste reflektierende Oberfläche 41 wird
dergestalt gebildet, dass die Abblendlichtverteilung S erzeugt wird,
wie in 5 dargestellt.
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Ein Beispiel des Verfahrens zur Erzeugung der
Abblendlichtverteilung ist wie folgt. Die erste reflektierende Oberfläche 41 ist
in Form eines Paraboloids ausgebildet, und die Lichtquelle 2 ist
passend vor dem Brennpunkt des Paraboloids angeordnet. Zusätzlich wird
ein Teil des Lichtstrahls aus der Lichtquelle 2, der den
unteren Teil der ersten reflektierenden Oberfläche 41 erreichen kann,
durch die Blende 3 abgeschnitten. Dann enthält der reflektierte
Lichtstrahl, der von der ersten reflektierenden Oberfläche 41 erzeugt
wird, nicht den aufwärts
gerichteten Lichtstrahl. Dann wird der reflektierte Lichtstrahl
in horizontaler Richtung von dem an der Streuscheibe 5 vorgesehenen
Streuscheibenschliff 5a (siehe 1) gestreut, so dass im Wesentlichen
die Abblendlichtverteilung erzielt werden kann.
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4 zeigt
den Zustand, in dem das sich bewegende Element 34 so bewegt
wird, dass der ausgeschnittene Teilbereich 31a der Blende 3 geöffnet wird.
In diesem Zustand tritt der Lichtstrahl aus der Lichtquelle 2 durch
den ausgeschnittenen Teilbereich 31a hindurch, so dass
er zu dem Lichtstrahl hinzugefügt
wird, der die erste reflektierende Oberfläche 41 erreicht. Außerdem ist
bei der vorliegenden Erfindung auf dem reflektierenden Spiegel 4 eine
zweite reflektierende Oberfläche 42 ausgebildet,
und zwar in dem Bereich, den der Lichtstrahl erreicht, der durch
den ausgeschnittenen Teilbereich 31 hindurchtritt.
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Bei dieser Konstruktion erzeugt die
zweite reflektierende Oberfläche 42 einen
in 6 als zusätzliche
Licht- oder Strahlverteilung A dargestellten reflektierten Lichtstrahl,
der einen leicht nach oben gerichteten Strahl enthält und horizontal
emittiert wird, so dass er bis in eine Entfernung vor dem Fahrzeug
reicht. Diese zusätzliche
Licht- oder Strahlverteilung A wird zu der Abblendlichtverteilung
S hinzugefügt,
die von der ersten reflektierenden Oberfläche 41 erzeugt wird,
so dass der zusammengesetzte Strahl erzeugt wird, der als Fernlichtverteilung
M verwendet werden kann, wie in 7 dargestellt.
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Als nächstes werden Funktionsweise
und Auswirkungen des Scheinwerfers 1 mit der oben erwähnten Konstruktion
gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert.
Bei der Konstruktion der vorliegenden Erfindung bewegt sich nur
das an der Blende 3 vorgesehene bewegliche Element 32,
wenn von der Abblendlichtverteilung M in die Fernlichtverteilung
S umgeschaltet wird, oder in umgekehrter Richtung umgeschaltet wird.
Das bewegliche Element 32 bewegt sich nur zum Öffnen und
Schließen
des ausgeschnittenen Teilbereichs 31a. Daher ist keine
so hohe Genauigkeit erforderlich, jedoch werden zum Beispiel an
beiden Enden des Drehbereichs vorgesehene Anschläge oder dergleichen für eine ausreichende
Genauigkeit sorgen.
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Außerdem ist bei der vorliegenden
Erfindung die relative Position zum Beispiel zwischen der Lichtquelle 2,
der Blende 3 und dem reflektierenden Spiegel 4,
die eine hohe Genauigkeit zur Erzeugung einer passenden Licht- oder
Strahlverteilung erforderlich macht, in Bezug zueinander sicher
feststehend. Daher gibt es wenig Möglichkeiten, durch eine Vibration, einen
Schlag, einen Verschleiß infolge
einer wiederholten Bewegung oder andere Faktoren eine Veränderung
hervorzurufen, wenn sich das Fahrzeug bewegt, und die Umschaltgenauigkeit
kann mit der oben erwähnten
einfachen Konstruktion sichergestellt werden.
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8 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform,
bei der die Oberseite des feststehenden Elements 31 der
Blende 3 mit dem ausgeschnittenen Teilbereich 31a und
dem beweglichen Element 34 versehen ist, weist diese Ausführungsform
an der Unterseite des feststehenden Elements 33 der Blende 3 einen
ausgeschnittenen Teilbereich 33a und ein bewegliches Element 34 auf.
Die Oberseite des feststehenden Elements 33 ist bei dieser Ausführungsform
in einer solchen Gestalt hergestellt, dass der ausgeschnittene Teilbereich 31a bei
der ersten Ausführungsform
geschlossen ist.
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Der reflektierende Spiegel 4 ist
mit einer ersten reflektierenden Oberfläche 41 versehen, um
in dem Bereich, den der Lichtstrahl aus der Lichtquelle 2 erreicht,
wenn der ausgeschnittene Teilbereich 33a geschlossen ist,
das Abblendlicht zu erzeugen. Da die Oberseite des feststehenden
Elements 33 dergestalt hergestellt worden ist, dass der
ausgeschnittene Teilbereich 31a bei der ersten Ausführungsform
geschlossen ist, sollte die erste reflektierende Oberfläche 41 grundsätzlich im
selben Bereich und mit derselben Gestalt wie bei der ersten Ausführungsform hergestellt
werden.
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Außerdem ist der reflektierende
Spiegel 4 in dem Bereich, den der Lichtstrahl aus der Lichtquelle 2 erreicht,
wenn der ausgeschnittene Teilbereich 33a geöffnet ist,
auch mit einer zweiten reflektierenden Oberfläche 43 versehen. Die
zweite reflektierende Oberfläche 43 ist
zum Beispiel in Form eines Paraboloids ausgebildet, dessen Brennpunkt
die Lichtquelle 2 ist. Dann enthält der reflektierte Lichtstrahl
aus der zweiten reflektierenden Oberfläche 43 einen leicht aufwärts gerichteten
Strahl und wird horizontal emittiert, so dass er bis in eine Entfernung
vor dem Fahrzeug reicht. Daher kann man durch Hinzufügen dieses
reflektierten Lichtstrahls zur Abblendlichtverteilung die Fernlichtverteilung
erhalten.
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Bei dieser Ausführungsform sind die erste reflektierende
Oberfläche 41 und
die zweite reflektierende Oberfläche 43 in
Bezug zur Lichtquelle im oberen Bereich und im unteren Bereich ausgebildet, während die
erste Ausführungsform
die im oberen Bereich der ersten reflektierenden Oberfläche 41 ausgebildete
zweite reflektierende Oberfläche 42 verwenden
muss. Somit kann die. vorliegende Ausführungsform eine kompakte Größe des Scheinwerfers 1 erleichtern.
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9 zeigt
einen Hauptteil des Scheinwerfers 1 gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Blende 6 im
Wesentlichen in einer Kastenform mit der Öffnung 6a in der Rückseite
ausgebildet. Diese Blende 6 umfasst ein feststehendes Element 61, das
einen ausgeschnittenen Teilbereich 61a benachbart zur Öffnung 6a aufweist,
sowie ein bewegliches Element 62 zum Öffnen oder Schließen des
ausgeschnittenen Teilbereichs 61a des feststehenden Elements 61.
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Bei dieser Ausführungsform weist das bewegliche
Element 62 eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt auf.
Spezieller ist das bewegliche Element 62 in einer sattelartigen
Form ausgebildet, mit einem hinteren Teil 62a zum Schließen des
ausgeschnittenen Teilbereichs 61a und einem Paar senkrecht
von jedem Ende des hinteren Teils 62a herabhängenden Schenkelteilen 62b.
Das bewegliche Element 62 ist mittels eines Paars von Schwenkachsen 62c an
jedem Schenkelteil 62b in Bezug zu jeder Seitenfläche 61b des
feststehenden Elements 61 schwenkbar angelenkt. Die Seitenfläche 61b des
feststehenden Elements 61 ist zu der mit dem ausgeschnittenen
Teilbereich 61a versehenen Oberseite senkrecht.
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Das bewegliche Element 62 ist
innerhalb des feststehenden Elements 61 angeordnet und
an der Innenseite des feststehenden Elements 61 befestigt. Einer
der Schenkelteile 62b ist verlängert, um einen Hebelteil 62d herzustellen,
der so manipuliert wird, dass der hintere Teil 62a des
beweglichen Elements 62 nach hinten und nach vorne schwenkt.
So wird der ausgeschnittene Teilbereich 61a geöffnet und
geschlossen, so dass dieselbe Wirkung erzielt werden kann, wie bei
den vorangehenden Ausführungsformen.
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Wie oben erwähnt, können gemäß der vorliegenden Erfindung
die Abblendlichtverteilung und die Fernlichtverteilung durch eine
einfache Funktionsweise, d. h. das Öffnen oder Schließen des
ausgeschnittenen Teilbereichs, einfach umgeschaltet werden, ohne
die relativen Positionen zwischen der Lichtquelle, dem reflektierenden
Spiegel und der Blende, die eine hohe Genauigkeit erforderlich machen,
zu verändern.
Somit kann man zur Kostenreduzierung und Verbesserung der Zuverlässigkeit
ausgezeichnete Wirkungen erzielen, das heißt wenig Möglichkeit eines Hervorrufens
einer Veränderung durch
eine Vibration, einen Schlag, einen Verschleiß infolge einer wiederholten
Bewegung oder andere Faktoren, wenn sich das Auto bewegt.
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Obwohl die augenblicklich bevorzugten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind,
versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist
und dass vom Fachmann verschiedene Veränderungen und Abwandlungen
vorgenommen werden können,
ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie in den beigefügten Patentansprüchen angegeben.