NL8702387A - Verbeterde autokoplamp. - Google Patents

Description

f - 1 -

Verbeterde autokoplamp.

Deze uitvinding heeft betrekking op een verbeterde voertuigkoplamp omvattende een concave parabolische omslotên reflector met interne reflecterende oppervlakten en een enkele gloei-draadlichtbron van een buisvormige vorm welke samenwerkt met de re-5 flector teneinde een naar voren gerichte verlichting te ontwikkelen die in hoofdzaak vrij is van onbeheerst licht.

De onderhavige uitvinding heeft voornamelijk betrekking op motorvoertuigkoplampen aangewend om te passen bij de aërodynamische vormgeving van automobielen. Bij bepaalde typen van 10 dergelijke koplampen wordt de geometrie, zoals de hellingshoek, gewijzigd of gereduceerd met betrekking tot karakteristieke koplampen met een ingesmolten gloeilichaam, zodat de motorkaplijnen van het voertuig kunnen worden gewijzigd waardoor een stroomlijnen van het voorzijde-einde van het voertuig mogelijk wordt gemaakt teneinde de 15 aërodynamisch veroorzaakte luchtweerstand te reduceren. Dergelijke koplampen zijn rechthoekig in vorm en kunnen betrekkelijk complexe geometrische parameters omvatten in de reflector en/of de lens van de koplamp voor het verbeteren van de optische prestatie van de koplamp welke een wijziging van de vormgeving van het voertuig mo-20 gelijk maken terwijl tegelijkertijd voorzien wordt in de benodigde naar voren gerichte voertuigverlichting. Deze verbeterde reflector-lens combinatie is relatief duur en wordt als zodanig een integraal deel van het voertuig waarbij de wolfraam-halogeen lichtbron van een vervangbaar type is. Ofschoon deze rechthoekige autokoplamp 25 voorziet in de verlangde functie, vertoont deze zekere nadelen voornamelijk met betrekking tot de kosten van een vervanging, indien een dergelijke koplamp, in het bijzonder de reflector of de lens, beschadigt raakt vanwege een steeninslag of door een auto-on-geluk, is de eigenaar van de automobiel in bepaalde gevallen ge-30 noodzaakt een vervanging te zoeken bij de autodealer van het bijzondere merk van onderhavige automobielen in plaats van over de goedkopere mogelijkheid te beschikken een vervanging te verkrijgen uit de afzet van de kleinhandel. Teneinde dergelijke hoge vervan- 870 2 38 7 & -Μ - 2 - gingskosten te vermijden, is het gewenst te voorzien in een ééndelige vervangbare koplamp met een ingesmolten gloeilichaam welke beantwoord aan de behoefte aan een aërodynamische vormgeving van automobielen.

5 De huidige beschikbare conventionele ééndelige rechthoekige koplampen met een ingesmolten gloeilichaam welke tekort schieten in de geometrie welke geschikt is om een stroomlijnen van het voorzijde-einde van het voertuig mogelijk te maken en die niet-vervangbare wolfraam-halogeen lichtbronnen omvatten, hebben 10 praktische beperkingen met betrekking tot hun frontale ruimtelijke afmetingen teneinde te voorzien in tenminste de minimale vereisten voor een naar voren gerichte verlichting voor de automobiel. De beperkte afmetingen samenhangende met het frontale gedeelte van een automobiel van huidige beschikbare rechthoekige koplampen met een 15 gesloten bundel welke voldoen aan de federale snelwegnormen zijn 92 mm (hoogte) bij 150 mm (breedte). De afmetingen van de reflector en de wolfraam-halogeen lichtbron van deze conventionele koplampen hangen met elkaar samen in die zin dat teneinde te voorzien in de vereiste verlichting voor de automobiel, het licht uitgezonden door 20 de lichtbron op een voordelige wijze moet worden opgevangen en gereflecteerd door de reflector. De optische parameters (vorm en geometrische afmetingen) van de reflector moeten worden gekozen in overeenstemming met de parameters van de lichtbron (afmeting en lumenopbrengst) om aldus té voorzien in een bundelpatroon vanuit de 25 koplamp dat van een voldoende hoeveelheid gericht licht is terwijl tegelijkertijd de hoeveelheid onbeheerst licht wordt beperkt. Additionele praktische verminderingen van de ruimtelijke afmetingen van de bestaande rechthoekige koplamp worden voornamelijk beperkt door de geometrie van de gloeidraad, de gloeilampafmeting en het 30 materiaal van de wolfraam-halogeen lichtbron.

Huidige rechthoekige koplampen gebruiken gewoonlijk een wolfraam-halogeen lichtbron welke een cilindrische omhulling met een einde omvat gevormd uit een glasmateriaal en waarin een of twee gloeidraden worden ondergebracht alsmede een halogeenmengsel 35 wordt bevat. De diameter, kenmerkend in het bereik van 10 tot 15 870 2 38 7 * Η - 3 - mm/ van de glazen omhulling moet een gekozen en voldoende waarde zijn opdat gedurende het in bedrijf zijn deze voorziet in de gewenste behuizing om de juiste chemische reactie van het opgesloten ha-logeenmengsel mogelijk te maken, maar tegelijkertijd de bedrijfs-5 temperatuur tot beneden het faalpunt van de glazen omhulling te beperken. Indien de bedrijfstemperatuur van de glazen omhulling wordt overschreden, zal de omhulling worden beschadigd en daardoor de autokoplamp buiten werking stellen. Het is gewenst dat de afmetingen van de lichtbron worden gereduceerd opdat de afmetingen van de 10 conventionele rechthoekige koplamp met een ingesmolten gloeilichaam ook kunnen worden gereduceerd. Verder is het gewenst dat de karakteristieken van de omhulling van de wolfraam-halogeen lichtbron worden verbeterd om aldus verdere reducties in de afmeting van de reflector te verkrijgen. Bovendien is het gewenst dat de optische 15 karakteristieken van de lichtbron worden verbeterd om aldus de optische prestatie van de rechthoekige koplamp te verhogen. Verder is het gewenst dat het rendement of lumens/watt van de lichtbron wordt verbeterd teneinde aldus dienovereenkomstig het rendement van de koplamp te verbeteren. Het is gewenst dat alle verbeteringen zo 20 worden volbracht dat de voortgebrachte rechthoekige koplamp met gereduceerde ruimtelijke afmetingen en gereduceerde energiebehoeften voorziet in de benodigde naar voren gerichte verlichting voor de automobiel.

Bijgevolg is het een doel van de onderhavige uit-25 vinding te voorzien in een rechthoekige voertuigkoplamp met gereduceerde ruimtelijke afmetingen voornamelijke verkregen door een wolfraam-halogeen lichtbron met gereduceerde afmetingen.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is te voorzien in een wolfraam-halogeen lichtbron met verbeterde optische 30 karakteristieken en bedrijfskarakteristieken alsmede gereduceerde energiebehoeften die bijdragen tot het verbeteren van de optische karakteristieken en bedrijfskarakteristieken van de rechthoekige koplamp.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een 35 voertuigkoplamp opgebouwd uit een wolfraam-halogeen lichtbron met 870 2 38 7 * - 4 - physische parameters en bedrijfsparameters die een reductie mogelijk maken van de frontale ruimtelijke afmetingen van een reflector, bij voorkeur van een rechthoekige vorm, waarmede de lichtbron samenwerkt teneinde een naar voren gerichte verlichting te ontwik-5 kelen welke in hoofdzaak vrij is van onbeheerst licht. De verbeterde koplamp omvat een concave parabolische .omsloten reflector met interne reflecterende oppervlakten en een enkele gloeidraadlicht-bron geplaatst en coaxiaal gericht binnenin de omsloten reflector door middel van steunorganen. De lichtbron is van het type met twee 10 einden en bestaat uit een omhulling met een in het midden gelocali-seerd bolachtig gedeelte en een langgerekt buisvormig deel aan elk van haar tegenover elkaar gelegen einden. In het bolachtige gedeelte is een enkele gloeidraad geplaatst en het bevat een halogeen-mengsel tezamen met een gasvulling onder druk.

15 Het bolachtige gedeelte kan van een elliptische vorm zijn teneinde de optische prestatie van de lichtbron te verbeteren tezamen met die van de koplamp. Verder kan de lichtbron een infrarode (IR) reflecterende deklaag omvatten welke haar buitenoppervlak bedekt hetgeen het rendement van de lichtbron tezamen met 20 die van de koplamp verhoogt.

De lichtbron maakt een reductie ten opzichte van de bekende koplampen van de frontale ruimtelijke afmetingen van de koplamp mogelijk met een factor van ongeveer 40%.

Figuur 1 is een perspectivisch voorzijde-aanzicht 25 van een gedeeltelijk weggenomen reflector welke een lichtbron overeenkomstig met de onderhavige uitvinding huisvest.

Figuur 2 is een illustratie van de lichtbron van de onderhavige uitvinding.

Figuren 3(a) en 3(b) zijn schematische aanzichten 30 welke vergelijkenderwijze en respectievelijk een gedeelte illustreren van de lichtbeheersing van een bekende lichtbron met één einde en de verbeterde lichtbeheersing van de lichtbron met twee einden van de onderhavige uitvinding verkregen door een bij voorkeur elliptisch gevormd bolachtig gedeelte.

35 Figuren 4(a) en 4(b) zijn schematische aanzichten 870 2 38 7 * - 5 - welke vergelijkenderwijze en respectievelijk een gedeelte illustreren van de lichtbeheersing van de bekende cilindrische lichtbron met êên einde en de verbeterde lichtbeheersing van de lichtbron met twee einden van de onderhavige uitvinding verkregen door het te 5 hebben gereduceerd van de kneepgebieden in vergelijking met de bekende organen.

Figuur 1 is een perspectivisch doorsnede-aanzicht van de gedeeltelijk weggenomen verbeterde voertuigkoplamp 10 van de onderhavige uitvinding. De lamp 10 heeft een reflector 12 welke in 10 hoofdzaak rechthoekig in doorsnede is en een centrale parabolische holte heeft met in hoofdzaak vlakke boven- en benedendelen welke in hoofdzaak parallel ten opzichte van elkaar staan. De reflector heeft een front of voor gedeelte 12A en een achtergedeelte 12g.

De reflector wordt ingesloten door een lichtdoorlatende lens (niet 15 getoond) gekoppeld aan en bij voorkeur sluitend bevestigd met het voorgedeelte 12A.

De reflector kan worden gevormd uit een materiaal gekozen uit de groep bestaande uit een kunststof en glas· De koplamp van een dergelijke reflector gevormd uit een kunststof of glas 20 is bij voorkeur een uit twee delen bestaand stuk waarbij één van de delen de lens is, gevormd uit hetzelfde materiaal als de reflector en die sluitend bevestigd wordt aan of verbonden wordt met het voorgedeelte van de reflector. Indien gewenst kunnen de reflector en de lens van de koplamp beide van een kunststofmateriaal zijn om 25 zo soortgelijk te zijn aan de kunststofkoplamp getoond in het Amerikaanse octrooischrift 4.210.841 van Vodicka e.a., verleend op 1 juli 1980, welke een hittescherm heeft geplaatst boven de lichtbron en dat hierbij is opgenomen door een verwijzing.

De lamp 10 omvat verder een lichtbron 14 met twee 30 einden met een enkele gloeidraad 16 met het middendeel 18 geplaatst en coaxiaal gericht binnenin de omsloten reflector 12. In het geval van de uitvoering getoond in figuur 1, wordt het richten van de lichtbron tot stand gebracht door steunorganen omvattende ondersteunende en electrische delen 20, 22 en 24. Van het deel 20 is een 35 einde verbonden met de toevoerleiding van de gloeidraad van de 870 2 38 7

If -δία, ch tbr on 14 en het andere einde verbonden met het deel 22 gelegen binnenin en op de juiste plaats gezet aan het achterste 12B centrale gedeelte van de reflector 12. De andere toevoerleiding van de gloeidraad van de lichtbron 14 wordt verbonden met het deel 24, dat 5 soortgelijk is aan het deel 22, en gepositioneerd aan het achterste 12b centrale gedeelte van de reflector. De delen 22 en 24 strekken zich uit door een afgedicht of gestopt gebied 26 en zijn elec-trisch verbonden met een opneemorgaan 28 (niet volledig getoond) hetwelk voorziet in de vereiste voeding voor de koplamp in overeen-10 stemming met de behoeften van de automobiel waarin de lamp 10 wordt gehuisvest.

De lamp 10 dient als verlichtingsbron voor ongetemperd hetzij getemperd licht voor de automobiel. Voor toepassingen met getemperd licht is het wenselijk dat een afscherming 30 tegen 15 verblindend licht, verbonden met het steunorgaan 20 door passende middelen, wordt geplaatst en opgesteld rondom het bolachtige gedeelte van de lichtbron 14 dat toegekeerd is naar het front van de reflector. De afscherming 30 tegen verblindend licht belet in hoofdzaak het licht uitgezonden door de gloeidraad dat niet een of 20 ander parabolisch gedeelte van de reflector ontmoet op een andere wijze door de lens op een onbeheerste wijze te ontsnappen. De afscherming is een dun metalen deel dat in hoofdzaak de rechtstreekse gloeidraadbeelden verhindert uit te worden gezonden door de koplamp 10. De afscherming 30 tegen fel licht kan er een zijn zoals getoond 25 in het Amerikaanse octrooischrift 4.029.985 van Rachel, verleend op 14 juni 1977, en dat hierbij is opgenomen door een verwijzing. Verder wordt voor toepassingen met ongetemperd of getemperd licht het middendeel 18 van de gloeidraad op een voorafbepaalde wijze geplaatst ten opzichte van het brandpunt van de reflector.

30 Voor toepassingen met ongetemperd licht, is het scherm tegen verblindend licht niet noodzakelijk, maar het eerdergenoemde hittescherm uit het Amerikaanse octrooischrift 4.210.841 wordt gewenst voor het verstrooien van de overgedragen hitte binnenin de koplampen teneinde zo de hete plaatsen die betrekking heb-35 ben op de kleefstoffen van de koplampen te reduceren.

870 2 38 7 * - 7 -

Verdere details van de lichtbron 14 worden getoond in figuur 2. De lichtbron 14/ getoond in een enigszins vergrote vorm, is een type met twee einden en heeft toevoerleiding 32 en 34 (verbonden met de delen 20 en 24 van figuur 1) respectievelijk ge-5 localiseerd aan respectievelijk afgesloten tegenover elkaar gelegen einden van de lichtbron 14 en respectievelijk verbonden met elee-trische organen zoals de foliedelen 36 en 38. De andere einden van de foliedelen 36 en 38 worden door passende middelen verbonden met tegenover elkaar gelegen einden van de gloeidraad 16. De gloeidraad 10 16 heeft parameters, zoals draaddiameters en spoelwindingen, die zo gekozen zijn teneinde op effectieve wijze te werken bij een spanning van ongeveer 12,8 V en verschaft in bedrijf een vermogen in het bereik van ongeveer 35 tot ongeveer 70 watt.

De lichtbron 14 heeft een bolachtig gedeelte 14^ 15 met daarin geplaatst de gloeidraad 16 en bevattende een halogeen-mengsel tezamen met een gasvulling onder druk.

De omhulling van de lichtbron 14 bestaat bij voorkeur uit een kwartsmateriaal dat een verhoogde bedrijfstemperatuur van de wand mogelijk maakt ten opzichte van een kenmerkende licht-20 bron van glas. De kwartslichtbron 14 is werkzaam bij een verhoogde wandtemperatuur en een verhoogde interne druk welke beide bijdragen tot een verbetering van het rendement of lumens/watt ten opzichte van bekende lichtbronnen gevormd uit glas. De buisvormige kwartslichtbron 14 heeft een verkleinde bolafmeting en lengte ten opzich-25 te van bekende lichtbronnen van glas, hetgeen de hierna meer volledig beschreven optische voordelen oplevert.

De buisvormige lichtbron kan een reflecterende deklaag bezitten die haar buitenoppervlak bedekt. De karakterisieken van de reflecterende deklaag worden bij voorkeur zo gekozen tenein-30 de het infrarode gedeelte van het electromagnetisch spectrum van het licht uitgezonden door de gloeidraad 16 te onderscheppen en terug te reflecteren naar de gloeidraad. Deze gereflecteerde infra-roodenergie verhoogt de bedrijfstemperatuur van de gloeidraad zonder te voorzien in een verhoging van de energie toegevoerd door de 35 automobiel aan de gloeidraad. De verhoogde bedrijfstemperatuur 8702 38 7 - 8 - van de gloeidraad verhoogt dienovereenkomstig het rendement van de lichtbron die daardoor ook de prestatie van de koplamp 10 verbetert. Deze verbeterde prestatie van de lamp 10 maakt een reductie van de electrische capabiliteiten mogelijk zoals de normale stroom-5 sterkte van het electrische systeem van de automobiel. De gereduceerde energiebehoefte van de koplamp 10 bevordert de verminderingen van het gewicht van het electrische systeem van de automobiel, welke op hun beurt een verlaagd brandstofverbruik opleveren.

De lichtbron 14, getoond in figuur 2, heeft een om-10 hulling met het centraal geplaatste bolachtige gedeelte 14¾ en de langgerekte rechte buisvormige afgesloten delen 14B aan elk van haar einden. De langgerekte afgesloten delen hebben een buitendiameter die aanzienlijk kleiner is dan de gemiddelde diameter van het bolachtige gedeelte. De omhulling van de lichtbron 14 heeft kenmer-15 kende afmetingen van het bolachtige gedeelte 14¾ met een buitendiameter van ongeveer 6 mm tot ongeveer 10 mm, de afgesloten delen 14B aan elk van haar einden met een dikte van ongeveer 3 mm tot ongeveer 6 mm en een lengte 14q van ongeveer 8 mm tot ongeveer 14 mm en een totale lengte 14B van ongeveer 25 mm tot ongeveer 45 20 mm. Het bolachtige gedeelte 14¾ heeft bij voorkeur een elliptische vorm. De afmetingen van de lichtbron 14 met twee einden tezamen met het ellipisch gevormde bolachtige gedeelte 14¾ zijn van belang bij de onderhavige uitvinding en kunnen vollediger worden begrepen door eerst kennis te nemen van de eerder beschreven beken-25 de lichtbronnen.

Bekende lichtbronnen van het wolfraam-halogeen type hebben een cilindrische binnenomhulling gevormd uit een glasmateriaal met een buitendiameter van ongeveer 10 mm tot ongeveer 15 mm, en zijn gewoonlijk bekend als organen met één einde. Lichtbronnen 30 met één einde hebben een kneepgebied aan één van de einden met een typische lengte van ongeveer 5 mm tot ongeveer 10 mm en een typische dikte van ongeveer 4 mm tot ongeveer 6 mm. Een aantal voordelen met betrekking tot de onderhavige uitvinding van de lichtbron met twee einden met een elliptisch gevormd bolachtig gedeelte 14¾ 35 in vergelijking met een lichtbron met één einde kan nu worden beschreven onder verwijzing naar de figuren 3(a) en 3(b).

870 2 38 7 ** - 9 -

De figuren 3(a) en 3(b) zijn schematische voorstellingen gebruikt om een vergelijking tussen de cilindrische bekende lichtbron 114 met één einde (figuur 3(a)) en de buisvormige lichtbron 14 (figuur 3(b)) met een elliptisch gevormd bolachtig gedeelte 5 14¾ te illustreren. De lichtbron 114 met één einde wordt getoond in figuur 3(a) zondër een of ander gloeidraadsteunorgaan en elec-trische delen en wordt geplaatst ten opzichte van haar bijbehorende reflector 112 van haar koplamp. Evenzo wordt in figuur 3(b) de buisvormige lichtbron 14 met twee einden getoond zonder de gloei-10 draaddelen en wordt zij geplaatst ten opzichte van haar bijbehorende reflector 12 van haar koplamp 10. In de buisvormige lichtbron 14 is het middendeel 18 van de gloeidraad 16 op een vooraf bepaalde wijze en coaxiaal geplaatst ten opzichte van het brandpunt en langs de optische as 40 van de reflector 12. Evenzo is in de lichtbron 15 114 met één einde het middendeel 118 van de gloeidraad 116 op een voorafbepaalde wijze en coaxiaal geplaatst ten opzichte van het brandpunt en langs de optische as 140 van haar reflector 112. De buisvormige lichtbron 14 met een bij voorkeur elliptisch gevormd bolachtig gedeelte 14^ vermindert de secundaire reflecties die 20 verband houden met de gloeidraad in vergelijking met de lichtbron 114 met één einde en een dergelijke reductie kan worden beschreven onder verwijzing naar figuur 3(a).

De gloeidraad 116 zendt primaire lichtstralen uit/ representatief voorgesteld door de lichtstraal 142 welke in hoofd-25 zaak wordt uitgezonden vanuit de lichtbron 114, ontmoet de parabolisch gevormde reflector 112 en wordt hierdoor op een voordelige wijze gereflecteerd. De parabolisch gevormde reflector veroorzaakt dat de lichtstraal 142 onder dezelfde hoek wordt gereflecteerd als waarmee hij aankwam en derhalve wordt de lichtstraal 140 noodzake-30 lijkerwijze parallel aan de optische as 140 gereflecteerd en naar de gerichte of gewenste lichtbundel van de koplamp. Een gedeelte van de primaire lichtstraal 142, ongeveer 8% tot 10%, dat de cilindrische wanden van de lichtbron 114 ontmoet, wordt op een onvoordelige wijze gereflecteerd door de lichtbron 114 uit de richting van 35 het beschreven pad en wordt gestippeld getoond als een secundaire 870 2 38 7 * ·* - 10 - reflectie 144. De secundaire reflectie 144 komt uit de lichtbron 114 in een zodanige richting teneinde niet door of nabij het gebied ingenomen door de gloeidraad 116 te passeren en geeft aanleiding tot wat algemeen aangeduid wordt als een "secundaire gloeidraad-5 beeld" reflectie (uit het brandpunt). De secundaire reflectie 144 wordt afgewend en vervormd door de lichtbron 114 van het beschreven pad af in een neerwaartse richting onder een ongewenste hoek naar de reflector 112 welke haar onderschept en reflecteert onder een ongewenste hoek en op een niet-parallelle wijze ten opzichte van de 10 optische as 140. De lichtstraal 144 wordt vanuit de koplamp uitgezonden als een onbeheerste lichtstraal 144. Deze onbeheerste lichtstraal 144 vertegenwoordigt kenmerkend ongeveer 8% tot 10% van het lichtbundeluitgangsvermogen.

De secundaire reflecties die verband houden met de 15 lichtbron 14 worden aanzienlijk gereduceerd of zelfs geëlimineerd door het elliptische bolachtige gedeelten 14^. De gloeidraad 16 wordt in het midden geplaatst langs de hoofdas van het wezenlijk elliptische bolachtige gedeelte 14A en beslaat tevens volledig de afstand tusen de brandpunten van het elliptische bolachtige gedeel-20 te. De gloeidraad 16 zendt een primaire lichtstraal 42 uit welke wordt uitgezonden vanuit de lichtbron en op een voordelige wijze wordt gereflecteerd door een reflector 12 noodzakelijkerwijze parallel aan de optische as 40 als gericht licht 42 op een wijze soortgelijk aan die beschreven door de primaire straal 142 van de 25 lichtbron 114. Echter worden de secundaire reflecties 44/ gestippeld getoond in figuur 3(b)/ samenhangende met de primaire straal 42 welke het elliptische bolachtigë gedeelte 14A ontmoet, terug gereflecteerd teneinde door het gebied van de gloeidraad te gaan en zijn derhalve niet te onderscheiden van het licht dat rechtstreeks 30 afkomstig is van de gloeidraad. De secundaire reflectie 44 ontmoet de parabolisch gevormde reflector 12 die de lichtstraal 44 noodzakelijkerwijze parallel aan de optische as 40 reflecteert als een gericht licht 44. Het elliptische bolachtige gedeelte 14^ is naast het verbeteren van de optische prestatie van de lichtbron 14 35 met een verminderde secundaire reflectie met een factor van onge- 870 2 38 7 5 5 - 11 - veer 8% tot 10%, ook voordelig bij de werking van de lichtbron 14 met een infrarood-reflecterende deklaag. De voordelen van een elliptisch gevormde binnenomhulling met een infrarooddeklaag aan zijn buitenoppervlak worden beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 5 4.535. 269 van Tschetter e.a. waarnaar verwezen wordt voor verdere details.

Additionele vergelijkende voordelen van de lichtbron 14 met twee einden ten opzichte van de lichtbron 114 met één einde betreffen de wisselwerking van het kneepgebied van elke 10 lichtbron met het achterste gedeelte van de respectieve reflector.

De figuren 4(a) en 4(b), soortgelijk aan de figuren 3(a) en 3(b), zijn schematische voorstellingen gebruikt om een vergelijking van optische beschouwingen tussen de lichtbron (figuur 4(a)) met een kneepdeel 114B en de lichtbron (figuur 4(b)) met een kneepdeel 15 14B te illustreren.

De buisvormige lichtbron 14 heeft het kneepdeel 14B aan één van haar einden gelocaliseerd tussen de gloeidraad 16 en geplaatst naar en nabij het achterste gedeelte 12B van de reflector 12. De cilindrische lichtbron 114 met één einde heeft haar 20 kneepdeel 114B gelocaliseerd tussen de gloeidraad 116 en ge plaatst naar en nabij het achterste gedeelte 112B.

De gewenste werking in samenhang met de lichtbron 114 kan worden beschreven onder verwijzing naar de lichtstraal 146.

De lichtstraal 146 ontmoet niet, na te zijn uitgezonden vanuit de 25 gloeidraad 116, het kneepdeel 114B en valt op het achterste ge deelte 112B van de parabolisch gevormde reflector, welke op een wijze zoals eerder is beschreven voor de lichtstraal 142, de lichtstraal 146 als gericht licht reflecteert.

De ongewenste of nadelige werking van de lichtbron 30 114 kan worden beschreven onder verwijzing naar de lichtstraal 148 die wordt uitgezonden door de gloeidraad 116 maar het kneepdeel 114B ontmoet van de lichtbron 114. Het kneepdeel 114B veroorzaakt dat de lichtstraal 148 wordt afgewend en vervormd vanaf het beoogde, voorgeschreven pad, in een neerwaartse richting onder een 35 ongewenste hoek naar het reflecterende oppervlak 112B. De vervormde lichtstraal 148 valt op en wordt gereflecteerd door het reflecterende oppervlak 112B op een ongewenste, niet-parallelle 870 2 38 7 0 - 12 - wijze ten opzichte van de optische as 140 als een lichtstraal 148 die een deel vormt van het naar boven gerichte onbeheerste licht 148 van de lichtbundel uitgezonden door de bekende koplamp. Alle lichtstralen uitgezonden door de gloeidraad 116 die op een onge-5 wenste wijze het kneepdeel 114B ontmoeten worden getoond als zijnde omvat binnenin een zone 150 welke wordt gevormd door stippellijnen getekend vanuit het middendeel 118 van de gloeidraad 116 naar elke rand van het kneepgebied 114B en vervolgens eindigen aan het achterste gedeel- te 112B in figuur 4(a).

10 De lichtbron 14 van figuur 4(b) met het afgesloten gedeelte 14B produceert eveneens een ongewenste lichtzone 46 soortgelijk aan de lichtzone 150; echter, zijn de afmetingen van het afgesloten deel 14B aanzienlijk geringer dan die van het afgesloten deel 114b, en is dientengevolge de zone 46 van figuur 15 4(b) aanzienlijk geringer dan de zone 150 zoals getoond in figuur 4(a). De optische voordelen verkregen door de lichtbron 14 met een gereduceerd kneepdeel 14(b) ten opzichte van het deel 114B van de bekende techniek kan worden beschreven onder verwijzing naar de lichtstraal 48. De lichtstraal 48 uitgezonden vanuit de gloeidraad 20 16, welke binnen de grenzen van het deel 114 zou zijn indien aanwe zig, wordt onderschept en gereflecteerd door het parabolisch gevormde reflecterende gedeelte 12B naar het gerichte licht 48 van de lamp 10. De lichtstraal 48 welke binnen het gerichte bundelpa-troon van de lamp 10 is, is representatief voor de voordelen ver-25 kregen door de koplamp van de onderhavige uitvinding boven de koplampen van de bekende techniek.

Het deel van het achterste gedeelte 12B met betrekking tot de ongewenste zone 46 en het deel van het achterste gedeelte 112B met betrekking tot de ongewenste zone 150 ontwikke-30 len onbeheerst, uitgespreid, vals of verblindend licht dat niet bijdraagt tot het gewenste, gerichte, voordelige gedeelte of hoofdgedeelte van de lichtbundel van de automobielkoplamp. Teneinde voor dit verlies in voordelige reflecterende oppervlakten te compenseren, wordt het overige van de koplamp voorzien van in voldoende ma-35 te reflecterende oppervlakten zodat de reflector in staat kan wor- 870 2 38 7 *» .-13- den gesteld een voldoende naar voren gerichte verlichting te verschaffen teneinde aan de behoeften voor de automobiel te voldoen.

Een vergelijking tussen de lichtzone 150 (bekende techniek} en 46 (lamp 10) laat zien dat de lamp 10 volgens de on-5 derhavige uitvinding aanzienlijk minder onbeheerst licht producerende reflecterende oppervlakten heeft ten opzichte van de koplampen van de bekende techniek. Het gevolg van deze reductie van de een onbeheerst licht producerende oppervlakten is dat de totale afmetingen, in het bijzonder de frontale afmetingen, van de lamp 10 10 van de onderhavige uitvinding kunnen worden verminderd ten opzichte van de koplampen van de bekende techniek waarbij nog immer een naar voren gerichte verlichting wordt geproduceerd die voldoet aan de vereisten voor de automobiel en deze zelfs overschrijdt.

Bij de toepassing van de onderhavige uitvinding 15 werden twee koplampen, één gebruikmakende van een lichtbron 14 met een elliptisch bolachtig gedeelte tezamen met een infrarood (IR) reflecterende deklaag, en de andere met een elliptisch bolachtig gedeelte maar zonder een IR-deklaag, experimenteel vervaardigd en getest teneinde te bepalen of deze organen voldoen aan de automo-20 bielverlichtingseisen zoals gespecificeerd in de federale voertuig-veiligheidsnormen. De geteste vervaardigde koplampen overschreden de voor de automobiel benodigde verlichting.

Dergelijke vervaardigde koplampen waren in hoofdzaak rechthoekig van vorm en hadden totale frontale afmetingen van 25 60 mm (hoogte) bij 135 mm (bredte). De vervaardigde koplampen had den bovendien een diepte van 83 mm. Deze koplampen voorzien in een verlaging van de frontale afmetingen met ongeveer 40% ten opzichte van de rechthoekige bekende koplampen zoals eerder besproken met frontale afmetingen van 92 mm (hoogte) bij 150 mm (breedte).

30 Het zal thans duidelijk zijn dat de toepassing van de onderhavige uitvinding voorziet in een automobielkoplamp met gereduceerde ruimtelijke afmetingen hoofdzakelijk verkregen door de buisvormige kwartslichtbron 14 van de onderhavige uitvinding, welke coaxiaal gericht is binnenin de reflector en welke gereduceerde 35 kneepdelen bezit ten opzichte van de cilindrische glazen lichtbron- 870 2 38 7 - 14 - nen van de bekende techniek. Deze verbeterde automobielkoplampen voorzien tevens in een verminderd onbeheerst licht ten opzichte van de bekende koplampen. Verder zal duidelijk zijn dat de optische prestatie van de buisvormige lichtbron 14 verder kan worden verbe-5 terd door te voorzien in een elliptisch bolachtig gedeelte. Verder kunnen de bedrijfskarakteristieken van de lichtbron worden verbeterd door te voorzien in een infrarood (IR) reflecterende deklaag welke haar buitenoppervlakken bedekt en welke niet benodigd infrarood licht reflecteert dat uitgezonden wordt vanuit de gloeidraad 10 terug naar de gloeidraad om de bedrijfstemperatuur van de gloeidraad te verhogen en het rendement van de lichtbron/ en derhalve het totale rendement van de koplamp 10 van de onderhavige uitvinding te verbeteren, hetgeen bovendien een vermindering mogelijk maakt van het energieverbruik van de automobiel om een verbeterd 15 brandstofrendement op te leveren.

870 2 38 7

Claims (15)

1. Verbeterder voertuigkoplamp om te voorzien in een naar voren gerichte verlichting, met het kenmerk, dat zij omvat: een reflector met een in hoofdzaak rechthoekige 5 doorsnede, een parabolische centrale holte met interne reflecterende oppervlakten en in hoofdzaak vlakke boven- en benedendelen welke in hoofdzaak parallel ten opzichte van elkaar gelegen zijn; een lichtdoorlatende lens gekoppeld aan en afsluitende het frontdeel van de reflector; 10 een opneemorgaan geplaatst aan het achtergedeelte van de reflector en hetwelk electrische delen bezit die zich uitstrekken naar in de holte; en een lichtbron omvattende een omhulling met een centraal geplaatst bolachtig gedeelte en een langgerekt recht buisvor-15 mig deel aan elk van haar tegenover elkaar gelegen einden, waarbij de langgerekte delen een buitendiameter hebben die aanzienlijk kleiner is dan de gemiddelde diameter van het bolachtige gedeelte, waarbij in het bolachtige gedeelte een gloeidraad geplaatst is en het bolachtige gedeelte een halogeenmengsel bevat tezamen met een 20 gasvulling onder druk; waarbij de gloeidraad wordt aangesloten tussen electrische organen die zich uitstrekken door en respectievelijk ingesloten zijn binnenin de tegenover elkaar gelegen langgerekte delen, waarvan één van de electrische organen van de gloeidraad wordt verbonden met één van de electrische delen van het 25 opneemorgaan en het andere electrische orgaan van de gloeidraad middelen omvat om te worden verbonden met het andere electrische deel van het opneemorgaan; waarbij de lichtbron wordt verbonden met en opgesteld door steunorganen zo dat het middendeel van haar gloeidraad coaxiaal gericht is binnenin de reflector en één van 30 haar tegenover elkaar gelegen afgesloten langgerekte delen geplaatst wordt gericht naar en nabij het achtergedeelte van de reflector. 870238 7 * - 16 -

2. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 1, met het kenmerk/ dat de reflector van een materiaal is gekozen uit de groep bestaande uit een kunststof en glas.

3. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 2, 5 met het kenmerk, dat de reflector en de lens worden gevormd uit glas ·

4. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 2, met het kenmerk/ dat de reflector en de lens worden gevormd uit een kunststof.

5. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de rechthoekige koplamp frontale ruimtelijke afmetingen van ongeveer 60 mm in hoogte en ongeveer 135 mm in breedte heeft.

6. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 1, 15 met het kenmerk, dat het bolachtige gedeelte van de lichtbron el- lipsoidaal is.

7. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 1, met het kenmerk/ dat de omhulling van de lichtbron een reflecterende deklaag bezit welke haar buitenoppervlakken bedekt.

8. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 6/ met het kenmerk/ dat de lichtbron een reflecterende deklaag bezit welke haar buitenoppervlakken bedekt.

9. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 7, met het kenmerk/ dat de deklaag wordt gekozen teneinde het infraro- 25 de gedeelte van het electromagnetische spectrum te reflecteren.

10. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 8, met het kenmerk/ dat de deklaag wordt gekozen teneinde het infrarode gedeelte van het electromagnetisch spectrum te reflecteren.

11. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 1, 30 met het kenmerk/ dat de lichtbron wordt gevormd uit kwarts.

12. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 1/ met het kenmerk, dat de gloeidraad parameters heeft welke doeltreffend zijn voor een werking bij een spanning van ongeveer 12#8 volt en bij een toelaatbaar vermogen in het bereik van 35 watt tot onge- 35 veer 70 watt- 870 2 38 7 5 ?! - 17 -

13. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het middendeel van de gloeidraad op een voorafbepaalde wijze geplaatst is ten opzichte van het brandpunt van de reflector en langs de optische as van de reflector.

14. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat een afscherming tegen verblindend licht wordt omvat verbonden met de steunorganen en geplaatst rondom een gedeelte van het bolachtige gedeelte van de lichtbron naar het frontdeel van de reflector toe.

15. Verbeterde voertuigkoplamp volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat een hittescherm wordt omvat geplaatst boven de lichtbron. -o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o- 870 2 38 7