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Dokumentenidentifikation DE102007025972A1 20.12.2007
Titel Fahrzeugscheinwerfer
Anmelder Koito Manufacturing Co., Ltd., Tokyo, JP
Erfinder Takada, Kenichi, Shizuoka, JP;
Ohshio, Hirohiko, Shizuoka, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Anmeldedatum 04.06.2007
DE-Aktenzeichen 102007025972
Offenlegungstag 20.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.12.2007
IPC-Hauptklasse F21S 8/12(2006.01)A, F, I, 20070604, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F21V 14/04(2006.01)A, L, I, 20070604, B, H, DE   
Zusammenfassung Ein Fahrzeugscheinwerfer umfasst eine Lichtquellenbirne zum Emittieren von Licht, ein Basisglied, an dem die Lichtquellenbirne fixiert ist, einen Reflektor zum Reflektieren von Licht aus der Lichtquellenbirne, eine Projektionslinse zum Projizieren von durch den Reflektor reflektiertem Licht nach vorne entlang einer optischen Achse und eine Blende zum Blockieren eines Teils des von dem Reflektor zu der Projektionslinse gerichteten Lichts. Der Fahrzeugscheinwerfer bewegt den Reflektor von einer ersten Position zu einer zweiten Position über und hinter dem Basisglied. Bei diesem Fahrzeugscheinwerfer kann eine Lichtverteilung erhalten werden, die für das Fahren auf einer Autobahn oder bei regnerischem Wetter geeignet ist.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Anmeldung beansprucht ausländische Priorität aus der japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-167748 mit Einreichungsdatum vom 16. Juni 2006, deren gesamter Inhalt hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer, der ein Lichtverteilungsmuster in Übereinstimmung mit einer Betriebsbedingung des Fahrzeugs ändern kann.

Allgemein ist ein Fahrzeugscheinwerfer des Projektortyps angeordnet, um ein Lichtverteilungsmuster für ein Abblendlicht mit einer Abschneidungslinie an einem oberen Rand zu bilden, indem Licht aus einer Lichtquelle wie etwa einer Halogenbirne oder einer Entladungslampe durch einen Reflektor reflektiert, und das reflektierte Licht durch eine Projektionslinse nach vorne projiziert wird, wobei ein Teil des reflektierten Lichts durch eine Blende blockiert wird.

Weiterhin wurden in den letzten Jahren ein als AFS (Adaptive Front Lighting System) bezeichnetes Scheinwerfersystem vorgeschlagen, um eine visuelle Umgebung zu erzeugen, die ein sichereres Fahren ermöglicht, indem das Licht optimal in Übereinstimmung mit einer Betriebsbedingung des Fahrzeugs gesteuert wird.

Um eine gesamte Lampenteileinheit für ein Abblendlicht eines Fahrzeugscheinwerfers nach links oder rechts in Übereinstimmung mit dem Lenkwinkel oder der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bewegen, umfasst ein AFS zum Beispiel eine elektronische Steuerung. Wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, wird das Licht in der Richtung gestrahlt, zu der das Fahrzeug fährt, sodass ein breites Sichtfeld einschließlich des Blickpunkts des Fahrers sichergestellt wird, damit der Fahrer schnell Gefahren (z.B. eine Person, einen Gegenstand, ein Tier, ein geparktes Fahrzeug usw.) erkennen und entsprechend reagieren kann, um die Sicherheit zu gewährleisten.

Weiterhin wurde in den letzten Jahren ein AFS mit einer variablen Verteilung der Lichtmenge entwickelt, um eine optimale Lichtverteilung in Übereinstimmung mit verschiedenen Straßenbedingungen (z.B. Wohngebiet, Autobahn), Wetterbedingungen (z.B. Regen, Nebel), der Fahrzeuggeschwindigkeit oder ähnlichem vorzusehen. In der Zukunft wird wohl unter Verwendung eines derartiges AFS mit einer variablen Verteilung der Lichtmenge eine sichere Fahrumgebung realisiert.

Die japanischen Patentdokumente JP-U-05-072005 und JP-A-06-052702 geben Fahrzeugscheinwerfer zum Realisieren einer variablen Lichtverteilung an, wobei ein Lichtverteilungsmuster geändert wird, indem ein Reflektor mit einer daran fixierten Lichtquellenbirne relativ zu einer Projektionslinse bewegt wird.

Während bei dem Fahrzeugscheinwerfer der vorstehenden Referenzen die Position eines Bereichs mit einer hohen Lichtmenge in einem nach vorne projizierten Lichtverteilungsmuster (d.h. eine heiße Zone) geändert werden kann, kann jedoch keine Änderung in der Leuchtintensitätsverteilung erhalten werden, indem die Leuchtintensität in Teilen erhöht oder vermindert wird. Deshalb ist der Fahrzeugscheinwerfer nicht geeignet, um ein Lichtverteilungsmuster zu bilden, mit dem eine Autobahn-Lichtverteilung, die auf einer Autobahn oder ähnlichem verwendet werden kann, oder eine Regen-Lichtverteilung, die bei regnerischem Wetter verwendet werden kann, erhalten wird.

Mit Bezug auf die oben geschilderten Probleme gibt die vorliegende Erfindung einen Fahrzeugscheinwerfer an, mit dem Lichtverteilungen erhalten werden können, die vorteilhaft bei einer Fahrt auf einer Autobahn oder bei regnerischem Wetter sind.

Gemäß einem Aspekt umfasst der Fahrzeugscheinwerfer:

eine Lichtquellenbirne zum Emittieren von Licht,

ein Basisglied, an dem die Lichtquellenbirne fixiert ist,

einen Reflektor zum Reflektieren des von der Lichtquellenbirne emittierten Lichts,

eine Projektionslinse zum Projizieren des durch den Reflektor reflektierten Lichts nach vorne entlang einer optischen Achse, und

eine Blende zum Blockieren eines Teils des Lichts, das von dem Reflektor zu der Projektionslinse gerichtet wird,

wobei der Fahrzeugscheinwerfer einen Reflektorbewegungsmechanismus umfasst, um den Reflektor parallel von einer ersten Position zu einer zweiten Position über und hinter dem Basisglied zu bewegen.

In einigen Implementierungen sind eines oder mehrere der folgenden Merkmale enthalten. Zum Beispiel kann der Reflektorbewegungsmechanismus einen Schwenkarm, der schwenkbar an dem Basisglied befestigt ist und betrieben werden kann, um den Reflektor zu drücken, sowie ein Stellglied zum Schwenken des Schwenkarms umfassen.

Der Reflektorbewegungsmechanismus kann ein Führungsglied umfassen, der den Reflektor derart hält, dass dieser gleitend relativ zu dem Basisglied bewegt werden kann. In diesem Fall kann der Schwenkarm betätigt werden, um den Reflektor gleitend von der ersten Position zu der zweiten Position entlang des Führungsglieds zu bewegen, indem er gegen den Reflektor drückt.

Der Reflektorbewegungsmechanismus kann einen Verbindungsmechanismus umfassen, der den Schwenkarm und den Reflektor miteinander verbindet und eine Schwenkbewegung des Schwenkarms zu einer geraden Bewegung des Reflektors wandelt.

In einigen Implementierungen bildet der Reflektor eine Grundlichtverteilung, wenn er sich in der ersten Position befindet, und eine Autobahnlichtverteilung, wenn er sich in der zweiten Position befindet.

Einige Implementierungen enthalten eines oder mehrere der folgenden Vorteile. Der Reflektorbewegungsmechanismus zum Bewegen des Reflektors von der ersten Position zu der zweiten Position kann parallel oberhalb und hinter dem Basisglied angeordnet sein, sodass der Fahrzeugscheinwerfer als Lampenteil angeordnet werden kann, der nicht nur die Position und die Lichtmenge einer heißen Zone, sondern auch die gesamte Lichtverteilung ändern kann. Deshalb kann der Fahrzeugscheinwerfer eine variable Lichtverteilung in Übereinstimmung mit einer Anzahl von verschiedenartigen Lichtverteilungsmustern realisieren.

In diesen Implementierungen des Fahrzeugscheinwerfers wird nicht die Lichtquellenbirne, sondern der Reflektor bewegt. Da die Lichtquellenbirne keine variable Lichtverteilung zu leisten hat, kann eine hohe Zuverlässigkeit derselben sichergestellt werden und kann die Lebensdauer derselben verlängert werden.

Der Reflektorbewegungsmechanismus kann den Schwenkarm, der schwenkbar an dem Basisglied befestigt ist und angeordnet ist, um den Reflektor drücken zu können, sowie das Stellglied zum Schwenken des Schwenkarms umfassen. Das Lichtverteilungsmuster kann geändert werden, indem der Reflektor unter Verwendung einer einfachen Anordnung gedrückt und bewegt wird.

Der Reflektorbewegungsmechanismus kann auch das Führungsglied umfassen, das den Reflektor derart hält, das dieser relativ zu dem Basisglied gleiten kann. Der Schwenkarm ist angeordnet, um den Reflektor von der ersten Position zu der zweiten Position entlang des Führungsglieds zu bewegen, indem er gegen den Reflektor drückt. Der Fahrzeugscheinwerfer kann eine variable Lichtverteilung durch eine Anzahl von verschiedenartigen Lichtverteilungsmustern vorsehen, indem der Reflektor parallel bewegt wird, ohne dass hierzu ein komplizierter Antriebsaufbau erforderlich ist.

Weiterhin kann der Reflektorbewegungsmechanismus den Verbindungsmechanismus umfassen, der den Schwenkarm mit dem Reflektor verbindet und die Schwenkbewegung des Schwenkarms zu einer geraden Bewegung des Reflektors wandelt. Der Fahrzeugscheinwerfer kann eine variable Lichtverteilung in Übereinstimmung mit einer Anzahl von verschiedenen Lichtverteilungsmustern realisieren, indem er den Reflektor parallel bewegt, ohne dass hierzu ein komplizierter Antriebsaufbau erforderlich ist.

Der Fahrzeugscheinwerfer kann angeordnet werden, um die Grundlichtverteilung zu bilden, wenn sich der Reflektor in der ersten Position befindet, und die Autobahn-Lichtverteilung zu bilden, wenn sich der Reflektor in der zweiten Position befindet.

Andere Merkmale und Vorteile werden durch die folgende ausführliche Beschreibung, die beigefügten Zeichnungen und die Ansprüche verdeutlicht.

1 ist eine perspektivische Ansicht eines demontierten Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer ersten Ausführungsform.

2 ist eine Schnittansicht des Fahrzeugscheinwerfers gemäß der ersten Ausführungsform.

3 ist eine Schnittansicht eines Bewegungszustands eines Schwenkarms von 2.

4 ist eine schematische Vertikalschnittansicht entlang der optischen Achse.

5 ist eine schematische Vertikalschnittansicht des Bewegungszustands des Schwenkarms.

6(a) und 6(b) sind schematische Ansichten, die ein auf eine Projektionsfläche projiziertes Lichtverteilungsmuster zeigen.

7 ist eine perspektivische Ansicht eines demontierten Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer zweiten Ausführungsform.

8 ist eine Schnittansicht des Fahrzeugscheinwerfers gemäß der zweiten Ausführungsform.

9 ist eine Schnittansicht eines Bewegungszustands eines Schwenkarms von 8.

10 ist eine schematische Vertikalschnittansicht entlang einer optischen Achse eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer dritten Ausführungsform.

11 ist eine schematische Vertikalschnittansicht eines Bewegungszustands eines Schwenkarms.

12(a) und 12(b) sind schematische Ansichten, die auf eine Projektionsfläche projizierte Lichtverteilungsmuster zeigen.

Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Zuerst wird eine erste Ausführungsform eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß der Erfindung erläutert.

Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Fahrzeugscheinwerfer 1 des Projektortyps eine Projektionslinse 10, eine Linsenhalterung 20 zum fixen Halten der Projektionslinse 10, eine Lichtquellenbirne 30 zum Emittieren von Licht, einen Reflektor 40 zum Reflektieren von Licht aus der Lichtquellenbirne 30 und ein Basisglied 50 zum fixen Halten der Lichtquellenbirne 30. Wie weiterhin in 1 und 4 gezeigt, weist eine Innenumfangsfläche 20a der Linsenhalterung 20 eine Blende 22 auf, die sich von einer Seite der Innenumfangsfläche nach oben erstreckt.

Wie in 4 gezeigt, wird Licht aus der Lichtquellenbirne 30 durch eine Innenumfangsfläche 40a des Reflektors 40 reflektiert. Das durch die Innenumfangsfläche 40a des Reflektors 40 reflektierte Licht wird in Nachbarschaft zu einem hinteren Brennpunkt der Projektionslinse 10 verdichtet und fällt auf die Projektionslinse 10. Weiterhin wird das Licht von der Projektionslinse 10 nach vorne entlang einer optische Achse Ax gestrahlt. In der gezeigten Implementierung fällt die optische Achse Ax im wesentlichen mit der zentralen Achse der Projektionslinse 10 und der zentralen Achse des Reflektors 40 zusammen. Ein Teil des durch den Reflektor 40 reflektierten und zu der Projektionslinse 10 gerichteten Lichts wird durch die Blende 22 in Nachbarschaft zu dem hinteren Brennpunkt P2 der Projektionslinse 10 blockiert. Das heißt, in Nachbarschaft zu dem hinteren Brennpunkt der Projektionslinse 10 wird ein Bild mit einer Hell/Dunkel-Grenze an einer oberen Endfläche 22a gebildet, wobei ein invertiertes Bild des Bildes nach vorne projiziert wird. Ein Lichtverteilungsmuster CP1 mit einer vorbestimmten Abschneidungslinie CL1 an einem oberen Endteil wie in 6(a) gezeigt wird nach vorne projiziert.

Der Fahrzeugscheinwerfer 1 weist einen Reflektorbewegungsmechanismus auf, der den Reflektor 40 von einer ersten Position zu einer zweiten Position über und hinter dem Basisglied 50 bewegt, indem er den Reflektor 40 parallel bewegt.

Der Reflektorbewegungsmechanismus umfasst das Basisglied 50, eine Fixierungsklammer 55 in der Form eines kreisrunden Rings, dessen Form der Öffnung des Reflektors 40 entspricht, Reflektorverbindungsglieder 61 bis 64, eine Führungswelle 71, eine Rückstellfeder 72, einen Schwenkarm 80 und ein Stellglied 91. Die Klammer 55 ist an der Linsenhalterung 20 fixiert.

Im Folgenden wird der Reflektorbewegungsmechanismus erläutert.

Wie in 1 gezeigt, umfasst das Basisglied 50 einen Birnenfixierungsteil 57 mit einer viereckigen Form, vier Haltearme 51, 52, 53, 54, die an vier Ecken des Birnenfixierungsteils 57 befestigt sind, und einen Stellgliedbefestigungsteil 56, der durch die Haltearme 52, 54 gehalten wird.

Der Birnenfixierungsteil 57 des Basisglieds 50 weist eine kreisförmige Öffnung 50a auf, die sich durch den Kopf und das Ende des Basisglieds 50 erstreckt, wobei die Lichtquellenbirne 30 von hinten in die Öffnung 50a eingesteckt ist. In diesem Zustand ist wie in 4 gezeigt ein Lichtemissionsteil 31 der Lichtquellenbirne 30 in Nachbarschaft zu einem ersten Brennpunkt P1 des Reflektors 40 angeordnet.

In dem Basisglied 50 sind die vier Haltearme 51 bis 54 um den Reflektor 40 herum angeordnet, wobei die vorderen Enden der entsprechenden Haltearme 51 bis 54 mit Reflektorverbindungsgliedern 61, 62, 63, 64 versehen sind. Die Reflektorverbindungsglieder 61, 62, 63, 64 sind als separate Glieder zu den Haltearmen 51 bis 54 gezeigt, wobei die Reflektorverbindungsglieder 61, 62, 63, 64 jedoch auch einstückig mit den entsprechenden Haltearmen 51 bis 54 ausgebildet sein können. Weiterhin ist das Stellgliedbefestigungsteil 56 an dem Stellglied 91 befestigt, um den weiter unten beschriebenen Schwenkarm 80 drehend zu bewegen.

Die Reflektorverbindungsglieder 61 bis 64 halten den Reflektor 40, indem sie die Gleiter 41, 42, 43, 44 an den vier Ecken des Reflektors 40 zwischen den Reflektorverbindungsgliedern 61 bis 64 und der Fixierungsklammer 55 halten. Wie in 1 und 2 gezeigt, umfassen die Reflektorverbindungsglieder 61 bis 64 jeweils Durchgangslöcher 65 und sind an dem Basisglied 50 fixiert, indem sie Fixierungsstifte 58 in die Durchgangslöcher 65 einstecken. Weiterhin sind die Fixierungsstifte 58 in vier Durchgangslöcher 55a eingesteckt, die in Entsprechung zu der Klammer 55 vorgesehen sind, um die Klammer 55 an den Reflektorverbindungsgliedern 61 bis 64 zu fixieren.

An den Reflektorverbindungsgliedern 61 bis 64 stehen Wellenaufnahmeteile 66 an oberen oder unteren Teilen jeweils im wesentlichen orthogonal zu der optischen Achse Ax vor. Die Vorderseiten in einer optischen Achsenrichtung der Wellenaufnahmeteile 66 sind jeweils mit Vertiefungsteilen 67 versehen, an deren einen Enden die Führungswellen 71 in die Vertiefungsteile 67 eingesteckt sind, um die Wellen 71 zu positionieren.

Vier der Führungswellen 71 sind jeweils in die Durchgangslöcher 46 an den Gleitern 41 bis 44 und in die Durchgangslöcher 55b der Fixierungsklammer 55 eingesteckt. Das heißt, der Reflektor 40 wird beweglich entlang der Führungswellen 71 zwischen der Fixierungsklammer 55 und den Reflektorverbindungsgliedern 61 bis 64 gehalten. Es sind hier vier Führungswellen 71 mit jeweils kleinen Winkeln geneigt zu der optischen Achse Ax angeordnet. Insbesondere ist ein hinteres Ende der Führungswelle 71 oberhalb eines vorderen Endes angeordnet, indem der Reflektor 40 entlang der Führungswelle 71 bewegt wird, wobei der Reflektor 40 nach oben und hinten relativ zu dem Basisglied 50 bewegt wird. Das heißt, bei der gezeigten Implementierung bilden die Führungswellen 71 und die Gleiter 41 bis 44 Führungsglieder zum Führen des Reflektors 40.

Zwischen den Gleitern 41 bis 44 des Reflektors 40 und den Reflektorverbindungsgliedern 61 bis 64 sind die Rückstellfedern 72 jeweils an Umgebungen der Führungswellen 71 vorgesehen. Die Rückstellfedern 72 sind Kompressionsspiralfedern, die den Reflektor 40 wie in 2gezeigt zu der Fixierungsklammer 55 drücken. Die erste Position kann also als normale Stufe bezeichnet werden.

Im Folgenden wird der Schwenkarm 80 erläutert.

Der Schwenkarm 80 ist ein Glied mit im wesentlichen einer U-Form, das den Reflektor 40 in einer Richtung drückt, die der Drückrichtung der Rückstellfedern 72 entgegengesetzt ist. An den Reflektorverbindungsglieder 61, 63 stehen Armaufnahmeteile 68 vor, die den Schwenkarm 80 an Seiten gegenüber den Wellenaufnahmeteilen 66 befestigen. In Durchgangslöcher 68a des Armaufnahmeteils 68 ist eine Schwenkwelle 83 eingesteckt, wobei die Schwenkwelle 83 weiterhin in Durchgangslöcher 81a, 82a an jeweils zwei Endteilen 81, 82 des Schwenkarms 80 eingesteckt ist. Dadurch wird der Schwenkarm 80 schwenkbar relativ zu den Reflektorverbindungsgliedern 61 bis 64 und damit zu dem Basisglied 50 fixiert.

Ein Einsteckloch 84 öffnet sich an einer Seite ganz unten am Schwenkarm 80. Ein Stellgliedverbindungsteil 92, das mit einem vorderen Ende eines Antriebsteils 91a des Stellglieds 91 verbunden ist, ist in das Durchgangsloch 84 eingesteckt und dadurch fixiert. Der Schwenkarm 80 wird gedreht, indem eine Schwenkachse der Schwenkwelle 83 in Übereinstimmung mit einer nach vorne und nach hinten gerichteten Bewegung des Antriebsteils 91a des Stellglieds 91 angeordnet wird. Wenn der Schwenkarm 80 geschwenkt wird, drückt der Schwenkarm 80 gegen Vorsprünge 47, die einstückig mit den Seiten von zwei Seitenflächen des Reflektors 40 ausgebildet sind, um den Reflektor 40 nach hinten und oben gegen die Drücke der Rückstellfedern 72 zu bewegen. Der durch den Schwenkarm 80gedrückte Reflektor 40 wird zu einer zweiten Position bewegt, an der eine Bewegung des Reflektors 40 beschränkt wird, indem Positionierungsvorsprünge 49 an den entsprechenden Gleitern 41 bis 44 in Kontakt mit Stoppern 69 an den entsprechenden Reflektorverbindungsgliedern 61 bis 64 gebracht werden (siehe 2 und 3). In der gezeigten Implementierung ist die zweite Position von der ersten Position um 2 mm nach hinten und um 0,6 mm nach oben versetzt.

Im Folgenden werden der Betrieb und der Effekt des Reflektorbewegungsmechanismus mit Bezug auf 4 bis 6 erläutert.

Wenn der Reflektor 40 von der ersten Position zu der zweiten Position bewegt wird, indem der Reflektorbewegungsmechanismus betätigt wird, wird der Reflektor 40 von dem Zustand von 4 nach hinten und oben zu dem in 5 gezeigten Zustand bewegt. In 5 geben die Strichlinien den Reflektor an der 4 entsprechenden Position wieder. Wenn man die beiden Figuren vergleicht, wird deutlich, dass auch wenn der Reflektor 40 nach hinten und oben bewegt wurde, die Positionen der Lichtquellenbirne 30 und der Projektionslinse 10 im wesentlichen unverändert bleiben. Deshalb wird die zentrale Achse Rc des Reflektors gegenüber der zentralen Achse der Projektionslinse und des Lichtemissionsteils 31 verschoben (d.h. von der optischen Achse Ax vor der Bewegung verschoben), wodurch die Richtung des durch die Innenumfangsfläche 40a des Reflektors 40 reflektierten Lichts geändert wird.

Eine Änderung in der Richtung des reflektierten Lichts hat einen Einfluss auf das nach vorne projizierte Lichtverteilungsmuster. Insbesondere wenn sich der Reflektor 40 in der ersten Position befindet, ist das Lichtverteilungsmuster wie in 6(a) gezeigt beschaffen. Wenn der Reflektor dann wie in 6(b) zu der zweiten Position bewegt wird, wird das Licht in Nachbarschaft zu einer unteren Seite der V-Linie nach oben bewegt und wird die Lichtstrahlungsmenge in Nachbarschaft zu der unteren Seite der V-Linie reduziert. Dadurch wird die Lichtstrahlungsmenge zu der Straßenoberfläche hin reduziert, sodass ein von der Straßenoberfläche reflektiertes Blendlicht, wenn sich der Reflektor 40 an der zweiten Position befindet, besser reduziert werden kann, als wenn sich der Reflektor 40 an der ersten Position befindet.

Wenn der Reflektor 40 weiterhin zu der zweiten Position bewegt wird, wird der Bereich einer heißen Zone Hz2 mit einer großen Lichtstrahlungsmenge schmäler als derjenige einer heißen Zone Hz1 an der ersten Position. In diesem Fall wird die Leuchtintensität der heißen Zone Hz2 größer als bei der heißen Zone Hz1, wobei die Fernsicht, wenn sich der Reflektor 40 in der zweiten Position befindet, besser ist, als wenn sich der Reflektor 40 in der ersten Position befindet.

Bei dem Fahrzeugscheinwerfer 1 der gezeigten Implementierung können also nicht nur die Position und die Lichtmenge der heißen Zone geändert werden, sondern kann auch die gesamte Leuchtintensitätsverteilung geändert werden. Die Grundlichtverteilung kann vorgesehen werden, wenn sich der Reflektor 40 in der ersten Position befindet, und eine Autobahn-Lichtverteilung für eine Autobahn oder ähnliches, oder eine Regen-Lichtverteilung für eine Fahrt bei regnerischem Wetter kann vorgesehen werden, wenn sich der Reflektor 40 in der zweiten Position befindet.

Der Reflektor 40 ist also angeordnet, um sich nach hinten und oben parallel zu bewegen, während die Projektionslinse 10 und die Lichtquellenbirne 30 fixiert sind. Auf diese Weise kann eine Autobahn-Lichtverteilung oder eine Regen-Lichtverteilung für eine Fahrt bei regnerischem Wetter realisiert werden. Der Reflektor kann nicht nur parallel bewegt werden, sondern kann auch gedreht werden. Ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster kann also vorgesehen werden, wobei das Lichtverteilungsmuster geändert wird, indem der Reflektor wie oben erläutert parallel bewegt wird.

Im Gegensatz zu einem Scheinwerfer, in dem die Lichtquellenbirne bewegt wird, wird hier eine Anordnung vorgesehen, bei der der Reflektor 40 und nicht die Lichtquellenbirne 30 bewegt wird. Die Lichtquellenbirne 30 muss also keine variable Lichtverteilung leisten, sodass eine hohe Zuverlässigkeit derselben aufrechterhalten und die Lebensdauer derselben verlängert werden kann.

Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß der Erfindung erläutert.

Der grundlegende Aufbau eines Fahrzeugscheinwerfers 100 der zweiten Ausführungsform ist demjenigen des Fahrzeugscheinwerfers 1 der ersten Ausführungsform ähnlich, und auch der Betrieb und der Effekt sind ähnlich, wobei sich jedoch die Anordnung des Reflektorbewegungsmechanismus in einigen Aspekten unterscheidet. In den folgenden Erläuterungen werden nur diejenigen Komponenten erläutert, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.

Im Folgenden wird der Reflektorbewegungsmechanismus erläutert.

Vordere Enden der entsprechenden Haltearme 51 bis 54 des Basisglieds 50 weisen entsprechende Verbindungsglieder 161, 162, 163, 164 auf. Die Reflektorverbindungsglieder 161, 162, 163, 164 sind als separate Glieder zu den Haltearmen 51 bis 54 gezeigt, wobei die Reflektorverbindungsglieder 161, 162, 163, 164 jedoch auch einstückig mit den Haltegliedern 51 bis 54 ausgebildet sein können.

Die Reflektorverbindungsglieder 161 bis 164 halten den Reflektor 40, indem sie Befestigungsteile 141, 142, 143, 144 an einem Reflektor 100 zwischen den Reflektorverbindungsgliedern 161 bis 164 und der Fixierungsklammer 55 einklemmen. Wie in 7 und 8 gezeigt, umfassen die Reflektorverbindungsglieder 161 bis 164 jeweils Durchgangslöcher 165 und sind an dem Basisglied 50 fixiert, indem Fixierungsstifte 158 in die Durchgangslöcher 165 eingesteckt werden. Weiterhin sind die Fixierungsstifte 158 in vier Durchgangslöcher 55a in Entsprechung zu der Fixierungsklammer 55 eingesteckt, um die Fixierungsklammer 55 an den Reflektorverbindungsgliedern 161 bis 164 zu fixieren.

An den Reflektorverbindungsgliedern 161 bis 164 stehen Wellenaufnahmeteile 166 an einer oberen oder unteren Seite jeweils im wesentlichen orthogonal zu der optischen Achse Ax vor. In der Richtung der optischen Achse vordere Seiten der Wellenaufnahmeteile 166 sind jeweils mit Vertiefungsteilen 167 versehen, wobei die Führungswellen 71 positioniert werden, indem die einen Enden der Führungswellen 71 in die Vertiefungsteile 167 eingesteckt werden.

Vier der Führungswellen 71 sind jeweils in die Durchgangslöcher 146 der Befestigungsteile 141 bis 144 des Reflektors 140 und in die Durchgangslöcher 55b der Fixierungsklammer 55 eingesetzt. Der Reflektor 140 wird zwischen der Fixierungsklammer 55 und den Reflektorverbindungsgliedern 161 bis 164 derart gehalten, dass er entlang der Führungswellen 71 bewegt werden kann.

Weiterhin sind die Rückstellfedern 72 zwischen den Befestigungsteilen 141 bis 144 des Reflektors 140 und den Reflektorverbindungsgliedern 161 bis 164 jeweils an Umgebungen der Führungswellen 71 vorgesehen. Die Rückstellfedern 72 sind Kompressionsspiralfedern, die den Reflektor 140 zu der Fixierungsklammer 55 drücken. Die erste Position kann also als der normale Zustand bezeichnet werden.

Im Folgenden wird der Schwenkarm 180 erläutert.

Der Schwenkarm 180 ist ein Glied mit im wesentlichen einer U-Form, der den Reflektor 140 in einer Richtung drückt, die der Drückrichtung der Rückstellfedern 72 entgegen gesetzt ist, um den Reflektor 140 zu bewegen. An den Reflektorverbindungsgliedern 161, 163 stehen Armaufnahmeteile 168 vor, die den Schwenkarm 180 an Seiten gegenüber den Wellenaufnahmeteilen 166 befestigen. Die Schwenkwelle 83 ist durch die Durchgangslöchern 168a der Armaufnahmeteile 168 eingesteckt, und die Schwenkwelle 83 ist durch die Durchgangslöcher 181a, 182a eingesteckt, die jeweils an den zwei Endteilen 181, 182 des Schwenkarms 180 ausgebildet sind. Der Schwenkarm 180 ist also schwenkbar an den Reflektorverbindungsgliedern 161 bis 164 und damit and dem Basisglied 50 fixiert.

Ein Einsteckloch 184 öffnet sich an einer Seite ganz unten an dem Schwenkarm 180. Das Stellgliedverbindungsteil 92, das mit dem vorderen Ende des Antriebsteils 91a des Stellglieds 91 verbunden ist, ist in das Einsteckloch 184 eingesteckt und dadurch fixiert.

Beide Seitenteile des Schwenkarms 180 sind mit Scharniervertiefungsteilen 187 in einer halbkreisförmigen Form ausgebildet. Die Scharniervertiefungsteile 187 halten die Schwenkstifte 147, die einstückig mit dem Reflektor 140 ausgebildet sind und von Seiten der beiden Seitenflächen des Reflektors 140 zur Seite vorstehen, wobei die Schwenkstifte 147 schwenkbar gehalten werden, indem die Schwenkstifte 147 zwischen den Scharniervertiefungsteilen 187 und den Führungsabdeckungen 188 geklemmt werden. Die Schwenkstifte 147, die Scharniervertiefungsteile 187 und die Führungsabdeckungen 188 bilden einen Verbindungsmechanismus, der eine Schwenkbewegung des Schwenkarms 180 zu einer geraden Bewegung des Reflektors 140 wandelt.

Der Schwenkarm 180 wird geschwenkt, indem eine Schwenkachse der Schwenkwelle 83 in Übereinstimmung mit einer nach vorne und hinten gerichteten Bewegung des Antriebsteils 91a des Stellglieds 91 angeordnet wird. Wenn der Schwenkarm 180 geschwenkt wird, führt der Schwenkarm 180 den Reflektor 140 nach hinten, während die einstückig mit den beiden Seitenflächen des Reflektors 140 ausgebildeten Schwenkarme 147 geschwenkt werden, um den Reflektor 140 nach hinten und oben gegen die Drücke der Rückstellfedern 72 zu bewegen. Der Reflektor 140 wird durch den Schwenkarm 180 gedrückt und zu der zweiten Position bewegt, in der die entsprechenden Befestigungsteile 141 bis 144 in Kontakt mit Stoppern 169 gebracht werden, die an den entsprechenden Reflektorverbindungsgliedern 161 bis 164 vorgesehen sind, um die Position derselben zu beschränken (siehe 8 und 9).

Der Reflektor 140 gleitet nicht entlang der geraden Bewegungsführung, um eine Drehung des Reflektors 140 zu beschränken. Statt dessen wird eine Drehbewegung des Reflektors 140 gestattet, indem die Schwenkstifte 147 geschwenkt werden. Deshalb wird der Reflektor auch mitten in der Bewegung nicht parallel bewegt, wobei der Drehwinkel des Reflektors 140 in der zweiten Position durch den Winkel zwischen den Flächen des Stoppers 169 und dem damit in Kontakt gebrachten Reflektor 140 eingestellt werden kann. Indem der Winkel der Kontaktfläche des Stoppers 169 mit dem Winkel des Reflektors in der zweiten Position der ersten Ausführungsform in Einklang gebracht wird (d.h. indem der Winkel der Kontaktfläche des Stoppers 169 derart eingestellt wird, dass die Kontaktflächen der Fixierungsklammer 55 und des Reflektors 140 parallel zueinander sind), kann der Reflektor 140 nach hinten und oben bewegt werden.

Die Änderung im optischen Pfad bei einer parallelen Bewegung des Reflektors 140 nach hinten und oben ist derjenigen von 4 und 5 ähnlich. Das heißt, der Betrieb und der Effekt sind ähnlich wie in der ersten Ausführungsform von 6(a) und 6(b).

Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß der Erfindung erläutert.

Ein Fahrzeugscheinwerfer 200 umfasst zwei zusätzliche Reflektoren 210, 220, um die Lichtmenge des Fahrzeugscheinwerfers 1 der ersten Ausführungsform zu erhöhen. Es müssen Öffnungen an der unteren und oberen Seite der Linsenhalterung 20 für die zwei zusätzlichen Reflektoren 210, 220 vorgesehen werden, wobei die anderen Teile des Aufbaus gleich bleiben. Im Folgenden werden die Unterschiede erläutert.

Gemäß der dritten Ausführungsform sind wie in 10 und 11 gezeigt die zusätzlichen Reflektoren 210, 220 oberhalb und unterhalb der optischen Achse Ax des Fahrzeugscheinwerfers 200 vorgesehen.

Der zusätzliche Reflektor 210 umfasst eine Reflexionsfläche 210a mit im wesentlichen der Form eines Umdrehungsellipsoids, um Licht aus dem Lichtemissionsteil 31 der Lichtquellenbirne 210 in die Nachbarschaft eines zweiten Brennpunkts P3 zu reflektieren.

Weiterhin ist der zusätzliche Reflektor 220 in der Form eines Paraboloids mit einem Brennpunkt vorgesehen, der im wesentlichen mit dem zweiten Brennpunkt P3 des zusätzlichen Reflektors 210 zusammenfällt, und umfasst eine Reflexionsfläche 220a mit einer Freikurvenform, die eine Referenz durch ein Paraboloid im Horizontalschnitt vorsieht, um zu der Nachbarschaft des zweiten Brennpunkts P3 gestrahltes Licht nach vorne zu strahlen. Das Licht trägt zu einem Hilfslichtverteilungsmuster bei, um die Gesamtlichtmenge zu erhöhen, die in einem durch das optische System mit dem Reflektor 40 und der Projektionslinse 10 gebildeten Lichtverteilungsmuster überlappt.

In dem Fahrzeugscheinwerfer 200 ist der Reflektor 40 derart angeordnet, dass er sich parallel nach hinten und oben bewegen kann, wobei das optische System mit den zusätzlichen Reflektoren 210, 220 nicht durch die Bewegung des Reflektors 40 betroffen ist. Deshalb strahlen die zusätzlichen Reflektoren 210, 220 unabhängig von der Position des Reflektors 40 im wesentlichen das gleiche Licht nach vorne.

Wie in 12(a) und 12(b) gezeigt, bildet ein Lichtverteilungsmuster, das durch das von dem Reflektor 40 und der Projektionslinse 10 nach vorne gestrahlte Licht erzeugt wird, ein Lichtverteilungsmuster CP1 wie in 12(a) gezeigt, wenn sich der Reflektor 40 in der ersten Position befindet. Wenn sich der Reflektor 40 dagegen wie in 12(b) gezeigt in der zweiten Position befindet, ändert sich das Lichtverteilungsmuster zu einem Lichtverteilungsmuster CP2. Das durch die zusätzlichen Reflektoren 210, 220 gebildete Lichtverteilungsmuster CP3 dagegen verändert sich nicht und weist in beiden Fällen die gleiche Form auf.

Wenn also die zusätzlichen Reflektoren 210, 220 vorgesehen werden, hat die Bewegung des Reflektors 40 keinen Einfluss auf das Lichtverteilungsmuster, das durch die zusätzlichen Reflektoren gebildet wird. Der Reflektor 40 kann bewegt werden, ohne dass dies die zusätzlichen Reflektoren 210, 220 betrifft. Das optische System der Reflektoren 40 und das optische System der zusätzlichen Reflektoren 210, 220 sind voneinander unabhängig, sodass das gewünschte Lichtverteilungsmuster vorgesehen werden kann.

Die Erfindung kann auch durch andere Implementierungen realisiert werden, ohne dass der Erfindungsumfang verlassen wird.


Anspruch[de]
Fahrzeugscheinwerfer, der umfasst:

eine Lichtquellenbirne (30) zum Emittieren von Licht,

ein Basisglied (50), an dem die Lichtquellenbirne (30) fixiert ist,

einen Reflektor (40) zum Reflektieren des von der Lichtquellenbirne (30) emittierten Lichts,

eine Projektionslinse (10) zum Projizieren des durch den Reflektor (40) reflektierten Lichts nach vorne entlang einer optischen Achse (Ax), und

eine Blende (22) zum Blockieren eines Teils des Lichts, das von dem Reflektor (40) zu der Projektionslinse (10) gerichtet wird,

wobei der Fahrzeugscheinwerfer einen Reflektorbewegungsmechanismus umfasst, um den Reflektor (40) parallel von einer ersten Position zu einer zweiten Position über und hinter dem Basisglied (50) zu bewegen.
Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektorbewegungsmechanismus einen Schwenkarm (80), der schwenkbar an dem Basisglied (50) befestigt ist und betrieben werden kann, um den Reflektor (40) zu drücken, sowie ein Stellglied (91) zum Schwenken des Schwenkarms (80) umfasst. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektorbewegungsmechanismus ein Führungsglied (41-44, 71) umfasst, das den Reflektor (40) derart hält, dass dieser gleitend relativ zu dem Basisglied (50) bewegt werden kann, wobei der Schwenkarm (80) den Reflektor (40) gleitend von der ersten Position zu der zweiten Position entlang des Führungsglieds (41-44, 71) bewegt, indem er gegen den Reflektor (40) drückt. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektorbewegungsmechanismus einen Verbindungsmechanismus (147, 187, 188) umfasst, der den Schwenkarm (80) und den Reflektor (40) miteinander verbindet und eine Schwenkbewegung des Schwenkarms (80) zu einer geraden Bewegung des Reflektors (40) wandelt. Fahrzeugscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (40) eine Grundlichtverteilung bildet, wenn er sich in der ersten Position befindet, und eine Autobahn-Lichtverteilung bildet, wenn er sich in der zweiten Position befindet.






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