EP1031785B1

EP1031785B1 - Vehicle headlamp

Info

Publication number: EP1031785B1
Application number: EP00102893A
Authority: EP
Inventors: Karsten Dr. Eichhorn; Franz-Josef Kalze; Ewald Topp
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 1999-02-27
Filing date: 2000-02-12
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2020-02-12
Also published as: EP1031785A3; EP1031785A2; DE50013367D1; DE19908641A1

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.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.

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.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. Thus, there is a gap between the first and second diaphragms bounded by focal lines of the first and second diaphragms. 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.

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.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.

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.When turning the shaft from one rotational position to the other, 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. Thereby, 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. Thus, 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.

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.When driving fast, it is advantageous if a first focal line of the second diaphragm is convex. This reduces the lighting in front of the vehicle.

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.When driving straight ahead, it is advantageous if 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.

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.In rain or wet Fahrzbahn results for the oncoming traffic, a reflection reduction, if a third focal line is asymmetrical and shaded an area laterally of the vehicle on the opposite lane, while the own side of the road is lit to near the front of the vehicle.

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.Like the second diaphragm, 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.

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.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.

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.

In the drawing, an embodiment of the invention is shown, in fact show

Figure 1 in a vertical central longitudinal section a headlight for vehicles with adjustable aperture, which are arranged between a reflector and a lens;
Figure 2 is a perspective view of the adjustable aperture of Figure 1 with the two diaphragms coupling gear and
Figures 3, 4 and 5 different focal lines of the diaphragm in Figure 1, which is arranged above the optical axis of the headlamp.

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.The headlight has an existing plastic, cup-shaped housing (20) whose front opening is closed by a cup-shaped, translucent lens (16). In the interior of the housing (20) 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). At the front circumferential edge of the 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). As 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. Above the first panel (3) a second panel (4) is arranged. The first and second screens (3 and 4) are supported by a holder (21) fixed to the front edge of the reflector (1). As 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). As a result, 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.

LIST OF REFERENCE NUMBERS Headlights for vehicles

11: Reflektorreflector
22: Linselens
33: erste Blendefirst aperture
44: zweite Blendesecond aperture
55: Drehachseaxis of rotation
66: optische Achseoptical axis
77: erste Brennliniefirst focal line
88th: zweite Brennliniesecond focal line
99: dritte Brennliniethird focal line
1010: Mantelflächelateral surface
1111: Drehachseaxis of rotation
1212: Brennliniefocal line
1313: Brennliniefocal line
1414: Mantelflächelateral surface
1515: Getriebetransmission
1616: Abschlußscheibecover screen
1717: Gestellframe
1818: Lichtquellelight source
1919: Öffnungopening
2020: Gehäusecasing
2121: Halterholder

Claims

Vehicle headlamp with a parabolic reflector (1), with a lens (2) arranged in the pattern of reflection of the reflector (1), with a first screen (3), which is arranged between the reflector (1) and the lens (2) and is used to generate a first light/dark cutoff in respect of a light beam from the headlamp, and with a second screen (4) which is arranged above the first screen (3) and is used to generate a second light/dark cutoff, characterised in that the second screen (4) can be adjusted in multiple rotational settings on an axis of rotation (5) that runs horizontally and transversely to the optical axis (6), and it has at least two different focal lines (7, 8, 9).
Headlamp according to claim 1, characterised in that the second screen (4) is constituted by a shaft, the circumferential surface (10) of which has a focal line (7, 8, 9) for each rotational setting.
Headlamp according to claim 2, characterised in that at least in one sector of the circumferential surface (10) that connects two different focal lines (7, 8 and 9, respectively), the profile of the circumferential surface (10) of the second screen (4) deviates from that of a cylindrical surface and is irregular.
Headlamp according to any one of claims 1 to 3, characterised in that a first focal line (7 or 9, respectively) of the second screen (4) is convex in profile.
Headlamp according to any one of claims 1 to 3, characterised in that a second focal line (8) of the second screen (4) is concave in profile.
Headlamp according to any one of claims 1 to 5, characterised in that at least one focal line (7, 8) of the second screen (4) is symmetrical in profile.
Headlamp according to any one of claims 1 to 5, characterised in that at least a third focal line (9) of the second screen (4) is asymmetrical in profile.
Headlamp according to any one of claims 1 to 7, characterised in that the first screen (3) can likewise be adjusted in multiple rotational settings on an axis of rotation (11) running parallel to the axis of rotation (5) of the second screen (4), and has at least two different focal lines (12, 13).
Headlamp according to claim 8, characterised in that at least in one sector of the circumferential surface (14) that connects two different focal lines (12, 13), the profile of a circumferential surface of the first screen (3) deviates from that of a cylindrical surface and is irregular.
Headlamp according to claim 8 or 9, characterised in that the second screen (4) is coupled to the first screen (3) via gearing (15).