EP1031785B1 - Scheinwerfer für Fahrzeuge - Google Patents

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EP1031785B1
EP1031785B1 EP00102893A EP00102893A EP1031785B1 EP 1031785 B1 EP1031785 B1 EP 1031785B1 EP 00102893 A EP00102893 A EP 00102893A EP 00102893 A EP00102893 A EP 00102893A EP 1031785 B1 EP1031785 B1 EP 1031785B1
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EP
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screen
headlamp according
diaphragm
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focal line
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EP00102893A
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English (en)
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EP1031785A3 (de
EP1031785A2 (de
Inventor
Karsten Dr. Eichhorn
Franz-Josef Kalze
Ewald Topp
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Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/68—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on screens
    • F21S41/683—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on screens by moving screens
    • F21S41/698—Shaft-shaped screens rotating along its longitudinal axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F21S41/43—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades characterised by the shape thereof

Definitions

  • the invention relates to a headlamp for vehicles with a dish-shaped reflector, arranged with a arranged in the beam path of the reflector lens, with a arranged between the reflector and the lens first aperture, which serves to generate a light-dark boundary of a light beam of the headlamp, and with a second diaphragm arranged above the first diaphragm, which serves to produce a second light-dark boundary.
  • Such a headlight for vehicles has become known from DE 43 01 936 A1.
  • the headlight has an ellipsoidal reflector with an inner and outer focal region. Between the reflector and a lens, a first and second aperture are arranged.
  • the first diaphragm is arranged below the optical axis of the reflector, while the second diaphragm is arranged at a distance above the first diaphragm.
  • the first diaphragm forms, with its focal line, a light-dark boundary which delimits a light beam of the headlight upward, while the second diaphragm images a light-dark boundary which limits the light beam toward the bottom. Due to the upper cut-off line, the light for the distance and the lower cut-off line defines the light close to the vehicle. It is disadvantageous that the lighting near the vehicle is not adjustable depending on the situation.
  • the object of the invention is to make the described in the preamble of claim 1 headlights for vehicles such that a close-up lighting a field in front of the vehicle through the second aperture of the headlamp is variably influenced.
  • This object is achieved according to the invention in that the second diaphragm about an axis of rotation, which extends horizontally and transversely to the optical axis, is adjustable in several rotational positions and has at least two different focal lines. The lighting near the front of the vehicle can be influenced while driving when the second panel is coupled to an electric drive of the headlight.
  • the position of the cut-off line does not change abruptly, but moves continuously when the second diaphragm is formed by a bet whose lateral surface has a focal line for each rotational position.
  • the focal lines can have the most varied course if the lateral surface of the second diaphragm runs deviating and irregular at least in a surface section of the lateral surface connecting two different focal lines.
  • the shaft can be designed so that the axis of rotation passes through the center of mass or near the center of mass of the shaft and thus no balance weights are necessary for the shaft.
  • the distance of most focal lines to the axis of rotation can be made substantially smaller than in waves with cylindrical surfaces.
  • the mass of the shaft is smaller than in cylindrical shafts, and the electric drive means of the shaft can be correspondingly small in size.
  • a first focal line of the second diaphragm is convex. This reduces the lighting in front of the vehicle.
  • the second focal line of the second diaphragm is concave. There is a reduction in side scatter.
  • the first and second focal lines should be symmetrical.
  • the first diaphragm also has different focal lines and builds easily when the first diaphragm is adjustable into a plurality of rotational positions about an axis of rotation parallel to the axis of rotation of the second diaphragm and has at least two different focal lines, one Outer surface of the first panel deviates and irregular at least in a two different focal lines connecting surface portion of the lateral surface.
  • An influence on the apron lighting is dependent on the respective rotational position of the first diaphragm, when the second diaphragm is coupled via a transmission with the first diaphragm. As a result, only a single electric drive is required together for both adjustable aperture.
  • the headlight has an existing plastic, cup-shaped housing (20) whose front opening is closed by a cup-shaped, translucent lens (16).
  • an ellipsoidal reflector (1) is arranged, which is adjustable by an adjusting device, not shown, about two mutually perpendicular axes.
  • the ellipsoidal reflector has in the apex region an opening (19) for receiving a light source (18).
  • the light source (18) is an incandescent lamp or a gas discharge lamp.
  • the light source (18) is arranged in an inner focal location of the ellipsoidal reflector (1).
  • a frame (17) is fixed, which carries a lens (2).
  • the lens (2) collects the light from the light source (18) reflected by the reflector (1). Between the reflector (1) and the lens (2), a first diaphragm (3) is arranged in a focal region of the lens (2).
  • a diaphragm (3) is a shaft which is adjustable about an axis of rotation (11) which extends below an optical axis (6) of the headlight horizontally and transversely to the light exit direction of the headlamp.
  • the diaphragm (3) has a plurality of focal lines (12, 13), which have a different course.
  • a focal line of the diaphragm (3) can be a light-dark boundary of an asymmetrical light beam and another focal line a symmetrical light-dark boundary of a light beam result.
  • the between the focal lines (12, 13) extending surface portion of a lateral surface of the first panel (3) extends in the circumferential direction and in the direction of the axis of rotation (11) irregularly.
  • a second panel (4) is arranged above the first panel (3) .
  • the first and second screens (3 and 4) are supported by a holder (21) fixed to the front edge of the reflector (1).
  • a diaphragm (4) also serves a shaft having different focal lines (7, 8, 9) and between the focal lines (7,8,9) in the circumferential direction and in the direction of the axis of rotation (5) is irregular.
  • the axis of rotation (5) of the second diaphragm (4) also extends horizontally and transversely to the light exit direction.
  • the wide diaphragms (3, 4) are positively coupled via a gear (15).
  • each rotational position of the first diaphragm (3) is associated with a specific focal line of the second diaphragm (4) of the respective active focal line of the first diaphragm (3).
  • a first focal line (7) of the second diaphragm (4) is convex and symmetrical, and a second focal line (8) is concave and symmetrical, while a third focal line (9) is asymmetric and convex.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem schalenförmigen Reflektor, mit einer in dem Strahlengang des Reflektors angeordneten Linse, mit einer zwischen dem Reflektor und der Linse angeordneten ersten Blende, welche zur Erzeugung einer Hell-Dunkel-Grenze eines Lichtbündels des Scheinwerfers dient, und mit einer oberhalb der ersten Blende angeordneten zweiten Blende, welche zur Erzeugung einer zweiten Hell-Dunkel-Grenze dient.
  • Ein solcher Scheinwerfer für Fahrzeuge ist aus der DE 43 01 936 A1 bekannt geworden. Der Scheinwerfer weist einen ellipsoidförmigen Reflektor mit einem inneren und äußeren Brennbereich auf. Zwischen dem Reflektor und einer Linse sind eine erste und zweite Blende angeordnet. Die erste Blende ist unterhalb der optischen Achse des Reflektors angeordnet, während die zweite Blende in einem Abstand oberhalb der ersten Blende angeordnet ist. Somit besteht zwischen der ersten und zweiten Blende ein Spalt, der durch Brennlinien der ersten und zweiten Blende begrenzt ist. Die erste Blende bildet mit ihrer Brennlinie eine Hell-Dunkel-Grenze ab, welche ein Lichtbündel des Scheinwerfers nach oben hin begrenzt, während die zweite Blende eine Hell-Dunkel-Grenze abbildet, die das Lichtbündel nach unten hin begrenzt. Durch die obere Hell-Dunkel-Grenze ist das Licht für die Ferne und durch die untere Hell-Dunkel-Grenze das Licht nahe vor dem Fahrzeug bestimmt. Hierbei ist es nachteilig, daß die Beleuchtung nahe vor dem Fahrzeug nicht situationsabhängig einstellbar ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Scheinwerfer für Fahrzeuge derart zu gestalten, daß eine Nahbeleuchtung eines Feldes vor dem Fahrzeug durch die zweite Blende des Scheinwerfers variabel beeinflußbar ist. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die zweite Blende um eine Drehachse, welche horizontal und quer zur optischen Achse verläuft, in mehrere Drehstellungen verstellbar ist und mindestens zwei unterschiedliche Brennlinien aufweist. Die Beleuchtung nahe vor dem Fahrzeug ist während der Fahrt beeinflußbar, wenn die zweite Blende mit einem elektrischen Antrieb des Scheinwerfers gekoppelt ist.
  • Beim Drehen der Welle von einer Drehstellung in die andere verändert sich die Lage der Hell-Dunkel-Grenze nicht sprunghaft, sondern wandert kontinuierlich, wenn die zweite Blende von einer Wette gebildet ist, deren Mantelfläche für jede Drehstellung eine Brennlinie aufweist. Die Brennlinien können den unterschiedlichsten Verlauf aufweisen, wenn die Mantelfläche der zweiten Blende mindestens in einem zwei unterschiedliche Brennlinien verbindenden Flächenabschnitt der Mantelfläche abweichend und unregelmäßig verläuft. Dadurch kann die Welle so ausgelegt sein, daß die Drehachse durch den Massenschwerpunkt oder nahe dem Massenschwerpunkt der Welle verläuft und somit für die Welle keine Ausgleichsgewichte notwendig sind. Der Abstand der meisten Brennlinien zu der Drehachse kann wesentlich kleiner ausgeführt sein als bei Wellen mit zylindrischen Mantelflächen. Somit ist die Masse der Welle kleiner als bei zylindrischen Wellen, und die elektrischen Antriebsmittel der Welle können entsprechend klein dimensioniert sein.
  • Bei schneller Fahrt ist es vorteilhaft, wenn eine erste Brennlinie der zweiten Blende konvex verläuft. Dadurch besteht eine Reduzierung der Beleuchtung unmittelbar vor dem Fahrzeug.
  • Bei Geradeausfahrt ist es vorteilhaft, wenn die zweite Brennlinie der zweiten Blende konkav verläuft. Hierbei besteht eine Reduzierung der Seitenstreuung. Die erste und zweite Brennlinie sollten symmetrisch verlaufen.
  • Bei Regen bzw. nasser Fahrzbahn ergibt sich für den Gegenverkehr eine Reflexminderung, wenn eine dritte Brennlinie asymmetrisch verläuft und einen Bereich seitlich des Fahrzeugs auf der Gegenfahrbahn abschattet, während die eigene Fahrbahnseite bis nahe vor dem Fahrzeug ausgeleuchtet ist.
  • Die erste Blende weist ebenfalls, wie die zweite Blende, unterschiedliche Brennlinien auf und baut leicht, wenn die erste Blende um eine Drehachse, welche zu der Drehachse der zweiten Blende parallel verläuft, in mehrere Drehstellungen verstellbar ist und mindestens zwei unterschiedliche Brennlinien aufweist, wobei eine Mantelfläche der ersten Blende mindestens in einem zwei unterschiedliche Brennlinien verbindenden Flächenabschnitt der Mantelfläche abweichend und unregelmäßig verläuft.
  • Eine Beeinflussung der Vorfeldbeleuchtung erfolgt abhängig von der jeweiligen Drehstellung der ersten Blende, wenn die zweite Blende über ein Getriebe mit der ersten Blende gekoppelt ist. Dadurch ist nur ein einziger elektrischer Antrieb zusammen für beide verstellbaren Blenden erforderlich.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen
    • Figur 1 in einem vertikalen mittleren Längsschnitt einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit verstellbaren Blenden, welche zwischen einem Reflektor und einer Linse angeordnet sind;
    • Figur 2 in einer perspektivischen Ansicht die verstellbaren Blenden aus Figur 1 mit einem die beiden Blenden koppelnden Getriebe und
    • die Figuren 3, 4 und 5 unterschiedliche Brennlinien der Blende in Figur 1, welche oberhalb der optischen Achse des Scheinwerfers angeordnet ist.
  • Der Scheinwerfer weist ein aus Kunststoff bestehendes, topfförmiges Gehäuse (20) auf, dessen vordere Öffnung durch eine schalenförmige, lichtdurchlässige Abschlußscheibe (16) verschlossen ist. Im Inneren des Gehäuses (20) ist ein ellipsoidförmiger Reflektor (1) angeordnet, welcher durch eine nicht dargestellte Verstellvorrichtung um zwei senkrecht zueinander verlaufende Achsen verstellbar ist. Der ellipsoidförmige Reflektor weist im Scheitelbereich eine Öffnung (19) zur Aufnahme einer Lichtquelle (18) auf. Als Lichtquelle (18) dient eine Glühlampe oder eine Gasentladungslampe. Die Lichtquelle (18) ist in einem inneren Brennort des ellipsoidförmigen Reflektors (1) angeordnet. An dem vorderen umlaufenden Rand des Reflektors (1) ist ein Gestell (17) befestigt, welches eine Linse (2) trägt. Die Linse (2) sammelt das von dem Reflektor (1) reflektierte Licht der Lichtquelle (18). Zwischen dem Reflektor (1) und der Linse (2) ist in einem Brennbereich der Linse (2) eine erste Blende (3) angeordnet. Als Blende (3) dient eine Welle, welche um eine Drehachse (11) verstellbar ist, die unterhalb einer optischen Achse (6) des Scheinwerfers horizontal und quer zur Lichtaustrittsrichtung des Scheinwerfers verläuft. Die Blende (3) weist mehrere Brennlinien (12, 13) auf, welche einen unterschiedlichen Verlauf aufweisen. Eine Brennlinie der Blende (3) kann eine Hell-Dunkel-Grenze eines asymmetrischen Lichtbündels und eine andere Brennlinie eine symmetrische Hell-Dunkel-Grenze eines Lichtbündels ergeben. Der zwischen den Brennlinien (12, 13) verlaufende Flächenabschnitt einer Mantelfläche der ersten Blende (3) verläuft in Umfangsrichtung und in Richtung der Drehachse (11) unregelmäßig. Oberhalb der ersten Blende (3) ist eine zweite Blende (4) angeordnet. Die erste und die zweite Blende (3 und 4) sind von einem Halter (21) getragen, der an dem vorderen Rand des Reflektors (1) befestigt ist. Als Blende (4) dient ebenfalls eine Welle, welche unterschiedliche Brennlinien (7, 8, 9) aufweist und zwischen den Brennlinien (7,8,9) in Umfangsrichtung und in Richtung der Drehachse (5) unregelmäßig verläuft. Die Drehachse (5) der zweiten Blende (4) verläuft ebenfalls horizontal und quer zur Lichtaustrittsrichtung. Die weiten Blenden (3, 4) sind über ein Getriebe (15) zwangsgekoppelt. Dadurch ist jeder Drehstellung der ersten Blende (3) eine bestimmte Brennlinie der zweiten Blende (4) der jeweiligen aktiven Brennlinie der ersten Blende (3) zugeordnet. Eine erste Brennlinie (7) der zweiten Blende (4) verläuft konvex und symmetrisch und eine zweite Brennlinie (8) konkav und symmetrisch, während eine dritte Brennlinie (9) asymmetrisch und konvex verläuft.
    • Bezugszeichenliste Scheinwerfer für Fahrzeuge
    • 1
    Reflektor
    2
    Linse
    3
    erste Blende
    4
    zweite Blende
    5
    Drehachse
    6
    optische Achse
    7
    erste Brennlinie
    8
    zweite Brennlinie
    9
    dritte Brennlinie
    10
    Mantelfläche
    11
    Drehachse
    12
    Brennlinie
    13
    Brennlinie
    14
    Mantelfläche
    15
    Getriebe
    16
    Abschlußscheibe
    17
    Gestell
    18
    Lichtquelle
    19
    Öffnung
    20
    Gehäuse
    21
    Halter

Claims (10)

  1. Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem schalenförmigen Reflektor (1), mit einer in dem Strahlengang des Reflektors (1) angeordneten Linse (2), mit einer zwischen dem Reflektor (1) und der Linse (2) angeordneten ersten Blende (3), welche zur Erzeugung einer ersten Hell-Dunkel-Grenze eines Lichtbündels des Scheinwerfers dient, und mit einer oberhalb der ersten Blende (3) angeordneten zweiten Blende (4), welche zur Erzeugung einer zweiten Hell-Dunkel-Grenze dient, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Blende (4) um eine Drehachse (5), welche horizontal und quer zur optischen Achse (6) verläuft, in mehrere Drehstellungen verstellbar ist und mindestens zwei unterschiedliche Brennlinien (7, 8, 9) aufweist.
  2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Blende (4) von einer Welle gebildet ist, deren Mantelfläche (10) für jede Drehstellung eine Brennlinie (7, 8, 9) aufweist.
  3. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (10) der zweiten Blende (4) mindestens in einem zwei unterschiedliche Brennlinien (7,8 bzw. 9) verbindenden Flächenabschnitt der Mantelfläche (10) gegenüber einer Zylinderfläche abweichend und unregelmäßig verläuft.
  4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Brennlinie (7 bzw. 9) der zweiten Blende (4) konvex verläuft.
  5. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Brennlinie (8) der zweiten Blende (4) konkav verläuft.
  6. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Brennlinie (7, 8) der zweiten Blende (4) symmetrisch verläuft.
  7. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine dritte Brennlinie (9) der zweiten Blende (4) asymmetrisch verläuft.
  8. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Blende (3) ebenfalls um eine Drehachse (11), welche zu der Drehachse (5) der zweiten Blende (4) parallel verläuft, in mehrere Drehstellungen verstellbar ist und mindestens zwei unterschiedliche Brennlinien (12, 13) aufweist.
  9. Scheinwerfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mantelfläche der ersten Blende (3) mindestens in einem zwei unterschiedliche Brennlinien (12, 13) verbindenden Flächenabschnitt der Mantelfläche (14) gegenüber einer Zylinderfläche abweichend und unregelmäßig verläuft.
  10. Scheinwerfer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Blende (4) über ein Getriebe (15) mit der ersten Blende (3) gekoppelt ist.
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