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DE10024841A1 - Kraftfahrzeugscheinwerfer mit stabilisiertem Lichtbündel - Google Patents

Kraftfahrzeugscheinwerfer mit stabilisiertem Lichtbündel

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DE10024841A1
DE10024841A1 DE10024841A DE10024841A DE10024841A1 DE 10024841 A1 DE10024841 A1 DE 10024841A1 DE 10024841 A DE10024841 A DE 10024841A DE 10024841 A DE10024841 A DE 10024841A DE 10024841 A1 DE10024841 A1 DE 10024841A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Gehäuse (10), in dem mit Hilfe von Befestigungsmitteln eine optische Einheit (20) zur Erzeugung eines Lichtbündels angebracht ist. Zur Begrenzung mechanischer Resonanzen der optischen Einheit umfasst der Scheinwerfer von den Befestigungsmitteln unabhängige elastische Mittel (40), die zwischen der optischen Einheit und einem feststehenden Teil (12, 30) des Scheinwerfers wirken.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge.
Bei modernen Scheinwerfern ist immer häufiger zu beobachten, daß während der Fahrt des Fahrzeugs das Lichtbündel zu flackern beginnt, was insbesondere bei einem Abblendlichtbündel mit einer Hell-Dunkel-Grenze durch ein senkrechten Schwanken der Hell-Dunkel-Grenze mit Frequenzen von allgemein 10 bis 50 Hz festzustellen ist. Dieses Phänomen ist nicht nur für den Fahrer des Fahrzeugs störend, der die Hell-Dunkel-Grenze des Lichtbün­ dels senkrecht über die Fahrbahn oszillieren sieht, sondern auch für andere Fahrer, die durch das periodische Anheben der Hell-Dunkel-Grenze ein blendendes Flackern wahrnehmen.
Ein derartiges, durch mechanische Resonanz verursachtes Phäno­ men tritt insbesondere dann auf, wenn die Befestigung des das Lichtbündel erzeugenden optischen Moduls (typischerweise eine Drei-Punkt-Befestigung, die eine Einstellung des Höhenwinkels und gegebenenfalls auch des Azimut des Lichtbündels erlaubt) schlecht konzipiert und mit dem Gewicht des Moduls nicht kompa­ tibel ist.
Dieses Problem tritt insbesondere bei sogenannten Ellipsoid- Modulen auf, die mit einer in Bezug zu den Befestigungspunkten relativ schweren auskragenden Linse versehen sind.
Dieses Problem tritt umso häufiger auf, je schwerer der Schein­ werfer ist, insbesondere wenn zusätzliche Bauteile vorhanden sind, wie zum Beispiel elektrische Leuchtweiteregler, eine Steuerelektronik usw.
Eine bekannte Lösung des Problems beruht darauf, die verschie­ denen an der Befestigung teilhabenden Elemente, insbesondere das Scheinwerfergehäuse und eine das optische Modul tragende Platine so zu konzipieren, daß sie eine erhöhte Steifigkeit aufweisen, wodurch die Amplitude dieser Resonanzen begrenzt wird bzw. ihre Frequenz nach oben verlagert wird, damit diese nicht mehr so stark wahrnehmbar sind.
Dieser bekannte Lösungsansatz ist allgemein langwierig und mühsam, da es sich typischerweise um eine schrittweise auszu­ führende empirische Vorgehensweise handelt. Dies kann zudem zu beträchtlichem zusätzlichem Materialeinsatz beim Gehäuse oder der Platine führen und somit die Gestehungskosten des Schein­ werfers erhöhen.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile des Standes der Technik zu beheben und eine Lösung für dieses Resonanzproblem vorzuschlagen, die besonders einfach und ko­ stengünstig auszuführen ist.
Sie schlägt hierzu einen Kraftfahrzeugscheinwerfer vor, mit einem Gehäuse, in dem mit Hilfe von Befestigungsmitteln eine optische Einheit zur Erzeugung eines Lichtbündels angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheinwerfer von den Befestigungsmitteln unabhängige elastische Mittel umfasst, die zwischen der optischen Einheit und einem feststehenden Teil des Scheinwerfers wirken und die mechanischen Resonanzen dieser optischen Einheit begrenzen.
Bevorzugte aber nicht einschränkende Merkmale des erfindungsge­ mäßen Scheinwerfers sind die folgenden:
  • - Die Befestigungsmittel umfassen mindestens drei Auflagepunk­ te der optischen Einheit am Gehäuse, wobei die optische Ein­ heit in Bezug zu diesen Auflagepunkten auskragend verläuft.
  • - das Ellipsoid-Modul kann ein Lichtbündel mit Hell-Dunkel- Grenze erzeugen;
  • - die optische Einheit ist ein Ellipsoid-Modul;
  • - die elastischen Mittel liegen unter Reibung an einem Teil der optischen Einheit an, ohne daß die durch diese elasti­ schen Mittel auf die optische Einheit ausgeübte Beanspru­ chung eine spürbare Verschiebung der optischen Einheit bewirkt;
  • - die optische Einheit ist von einer Zierkappe umgeben, und die elastischen Mittel wirken mit dieser Zierkappe zusammen;
  • - die elastischen Mittel wirken mit der optischen Einheit an einer Stelle zusammen;
  • - die elastischen Mittel wirken mit einem feststehenden Teil des Scheinwerfers an zwei Stellen zusammen;
  • - diese beiden Stellen befinden sich oberhalb bzw. unterhalb der optischen Einheit;
  • - die elastischen Mittel wirken unmittelbar mit dem Scheinwer­ fergehäuse zusammen;
  • - die elastischen Mittel wirken mit einer am Gehäuse des Scheinwerfers angebrachten Zierkappe zusammen;
  • - die elastischen Mittel werden durch eine Drahtfeder gebil­ det;
  • - die Drahtfeder weist allgemein die Form eines offenen Poly­ gons auf;
  • - die Drahtfeder weist die Form eines Vierecks auf;
  • - die Drahtfeder weist die Form eines auf einer Seite offenen Rhombus auf;
  • - die Drahtfeder liegt oben und unten an feststehenden Teilen des Scheinwerfers und seitlich nur an einer Seite an einem Teil der optischen Einheit an;
  • - die Drahtfeder weist an zwei freien Endstücken Bedienteile auf;
  • - die elastischen Mittel sind auf der optischen Einheit vor­ montiert;
  • - die elastischen Mittel befinden sich innerhalb der Zierkap­ pe, und diese Zierkappe umfasst Öffnungen, durch die dieje­ nigen Teile der elastischen Mittel nach außen vorstehen, die an den feststehenden Teilen des Scheinwerfers anliegen sol­ len;
  • - die elastischen Mittel verlaufen vollständig außerhalb der optischen Einheit;
  • - die optischen Mittel umfassen zwei Blattfedern, die auf zwei entgegengesetzte Bereichen der optischen Einheit wirken.
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die als Bei­ spiel mit nicht einschränkender Wirkung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt.
Fig. 1 zeigt eine vertikal und axial geschnittene schemati­ sche Ansicht eines optischen Moduls und des den Scheinwerfer umgebenden Teils, die jeweils erfindungs­ gemäß ausgeführt sind,
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht der Einheit aus Fig. 1 im Querschnitt,
Fig. 3 zeigt im Schnitt eine Detailansicht entlang der Linie III-III aus Fig. 2,
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht einer Variante eines eine Feder bildenden und erfindungsgemäß verwendeten Teils, und
Fig. 5 zeigt im Schnitt eine Detailansicht entlang der Linie V-V aus Fig. 4.
In den Fig. 1 bis 3 ist zunächst teilweise ein Gehäuse 10 eines Kraftfahrzeugscheinwerfers dargestellt, in dem sich eine Reihe optischer Module zur Erzeugung verschiedener für die Beleuchtung und gegebenenfalls die Signalgebung erforderlicher Lichtfunktionen befinden, insbesondere ein Modul 20 vom Ellip­ soid-Typ mit einer Lampe 21, einem Reflektor 22 in Ellipsoid- Form oder von noch komplizierterer Form und einer Linse 23, die vor dem Reflektor angeordnet und mit diesem durch ein Zwischen­ stück 24 fest verbunden ist, wobei ein derartiger Aufbau als solcher bekannt ist. Dieses optische Modul umfasst in gleich­ falls bekannter Weise eine Zierkappe 25, die den Reflektor 22 und das Zwischenstück 24 umgibt und bei Betrachtung des ausge­ schalteten optischen Moduls von außen im wesentlichen nur die Linse 23 erkennen lassen soll. Dieses Modul kann gleichfalls in nicht dargestellter Weise eine Blende oder eine Abdeckung umfassen, die zwischen dem Reflektor 22 und der Linse 23 ange­ ordnet ist und dem Lichtbündel eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze geben soll, wenn ein Teil des vom Reflektor im Brennpunktbe­ reich der Linse erzeugten konzentrierten Lichtflecks abgeschat­ tet wird.
Im unteren Bereich des Gehäuses 10 unterhalb des optischen Moduls 20 ist zudem ein Element 30 erkennbar, das eine Zierkap­ pe oder -blende bildet und insbesondere die untere Wand des Gehäuses 10 verdecken soll, wenn der ausgeschaltete Scheinwer­ fer von außen betrachtet wird.
Dieses Element 30 ist durch geeignete Mittel fest mit dem Gehäuse verbunden.
Das optische Modul 20 ist an einer rückwärtigen Wand 11 des Gehäuses 10 durch bekannte Mittel befestigt, typischerweise mittels einer (nicht dargestellten) Platine, die an drei Punk­ ten, von denen einer oder mehrere einstellbar sind, auf Ein­ richtungen aufliegt, die in dieser rückwärtigen Wand 11 ange­ bracht sind.
Um das Auftreten von mechanischen Resonanzen im optischen Modul 20 und das Auftreten von Schwankungen des Lichtbündels zu begrenzen, sind erfindungsgemäß mit Abstand zu den vorstehend genannten Befestigungspunkten elastische Haltemittel für das optische Modul vorhanden.
Im vorliegenden Beispiel weisen diese Mittel die Form einer Drahtfeder 40 mit rundem Querschnitt auf, die zum einen an den feststehenden Teilen des Scheinwerfers und zum anderen an dem optischen Modul 20 anliegt.
In diesem Fall erstreckt sich die Feder im wesentlichen in einer Ebene quer zur x-Achse des Moduls 20 und weist allgemein die Form eines Rhombus mit zwei oberen Armen 41, 42 und zwei unteren Armen 43, 44 auf.
Die zwei oberen Arme treffen sich am oberen Ende der Feder in einem ersten abgerundeten Anlageabschnitt 45, während sich die zwei unteren Arme an ihrem unteren Ende in einem zweiten abge­ rundeten Anlageabschnitt 46 treffen.
Die Arme 41, 43 treffen sich ihrerseits seitlich in Höhe eines dritten abgerundeten Anlageabschnitts 47.
Schließlich weisen die Arme 42, 44 freie Endstücke auf, an denen jeweils ein um 90° abgebogenes Bedienteil 48 bzw. 49 vorhanden ist, das im wesentlichen parallel zur x-Achse ver­ läuft.
Die Feder 40 ist so bemessen und gelagert, daß der obere Anla­ geabschnitt 45 oben an der oberen Wand 12 des Gehäuses in Höhe einer in dieser Wand ausgebildeten Halteaussparung 121 anliegt und der untere Anlageabschnitt 46 unten an der fest mit dem Gehäuse verbundenen Zierkappe 30 in Höhe einer in dieser Zier­ kappe ausgebildeten Aussparung 31 anliegt.
Die Feder ist zudem so bemessen, daß der seitliche Anlageab­ schnitt 47 in dieser Stellung seitlich an einem im wesentlichen ebenen Anlagebereich 251 anliegt, der in dieser Höhe an der Innenseite der zum optischen Modul gehörenden Zierkappe 25 ausgebildet ist. Die freien Endstücke der Arme 42, 44 liegen nirgends an.
Eine derartige Stellung der Feder wird dadurch ermöglicht, daß in den oberen und unteren Bereichen der Zierkappe 25 des Moduls 20 zwei mit 252 bzw. 253 bezeichnete, durchgehende Aussparungen ausgebildet sind, die so bemessen sind, daß die oberen und unteren Teile der Feder 40 diese Aussparungen ohne Berührung der Zierkappe an dieser Stelle durchqueren.
Die Feder 40 ist zudem so bemessen, daß in der dargestellten montierten Stellung der seitliche Anlageabschnitt 47 an dem Anlagebereich 251 der Zierkappe 25 so anliegt, daß die Feder keine Beanspruchung auf die Zierkappe ausübt, durch die das Modul 20 in Bezug zu seiner durch die vorgenannten Befesti­ gungspunkte festgelegten Bezugsstellung verschoben werden könnte, und lediglich eine mäßige Reibung zwischen dem Anlage­ abschnitt 47 und dem Anlagebereich 251 gewährleistet ist.
Das Einsetzen der Feder 40 erfolgt durch Vormontage in dem optischen Modul 20 bei dessen Zusammenbau, wobei die Aussparun­ gen 252, 253 den Halt der Feder in dem optischen Modul gewähr­ leisten.
Soll das optische Modul in das Gehäuse 10 eingesetzt werden, wird die Feder 40 mittels der Bedienteile 48, 49 manuell zusam­ mengedrückt, um diese einander anzunähern und somit den Abstand zwischen den oberen und unteren Anlageabschnitten 45, 46 zu verringern.
Sind diese Anlageabschnitte senkrecht zu den Einrichtungen 121 bzw. 31 des Gehäuses 10 bzw. der Zierkappe 30 richtig positio­ niert, werden die Bedienteile 48, 49 losgelassen und die Feder 40, die im Gehäuse durch ihre oberen und unteren Bereiche mit einer kontrollierten Komprimierung gehalten wird, berührt die Zierkappe 25 unter Reibung in Höhe des Anlageabschnitts 47 des optischen Moduls, um so die mechanischen Resonanzen, die im optischen Modul auftreten können, deutlich abzuschwächen.
Es erfolgt hierbei jedoch keine störende Beanspruchung des optischen Moduls, d. h. zum einen wird seine Bezugsstellung nicht verändert, zum anderen kann die optische Einheit problem­ los verschoben werden, um statische oder dynamische Einstellun­ gen des Lichtbündels vorzunehmen.
Fig. 4 und 5 zeigen eine Ausführungsvariante der Feder 40, bei der der Anlageabschnitt 47 an der Zierkappe 25 des optischen Moduls im wesentlichen nicht mehr durch eine abgerundete Bie­ gung ausgeführt ist, sondern durch einen geradlinigen senkrech­ ten Abschnitt 47' der Feder.
Diese Konfiguration erlaubt insbesondere, den Reibungskoeffizi­ enten zwischen diesem Anlageabschnitt und der Zierkappe 25 zu vergrößern, ohne den zur Seite ausgeübten Druck zu erhöhen, und dasselbe Maß an Reibung beizubehalten, gleich welcher Art die vertikalen Verschiebungen des optischen Moduls bei der Einstel­ lung des Höhenwinkels des Lichtbündels sind.
Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich in keiner Weise auf die vorstehend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Zahlreiche Varian­ ten oder Änderungen können durch den Fachmann ausgeführt wer­ den.
Insbesondere kann vorgesehen werden, daß die Drahtfeder voll­ ständig außerhalb des optischen Moduls verläuft, zum Beispiel auf Höhe des Reflektors.
Gleichfalls kann an Stelle der Drahtfeder die Verwendung von zwei gebogenen Blattfedern vorgesehen werden, die an ihren freien Endstücken befestigt sind und deren Zwischenbereich zum elastischen Anliegen bestimmt ist. Diese Blattfedern können entweder fest mit dem optischen Modul verbunden sein und am Scheinwerfergehäuse oder an jedem anderen feststehenden Teil des Scheinwerfers anliegen, oder umgekehrt am Gehäuse befestigt sein und an der oberen und unteren Oberfläche des optischen Moduls anliegen.

Claims (21)

1. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Gehäuse (10), in dem mit Hilfe von Befestigungsmitteln eine optische Einheit (20) zur Erzeugung eines Lichtbündels angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheinwerfer von den Befesti­ gungsmitteln unabhängige elastische Mittel (40) umfasst, die zwischen der optischen Einheit und einem feststehenden Teil (12, 30) des Scheinwerfers wirken und die mechanischen Resonan­ zen dieser optischen Einheit begrenzen.
2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel mindestens drei Auflagepunkte der optischen Einheit (20) am Gehäuse umfas­ sen, wobei die optische Einheit in Bezug zu diesen Auflagepunk­ ten auskragend verläuft.
3. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einheit (20) ein Ellipsoid-Modul ist.
4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ellipsoid-Modul (20) ein Licht­ bündel mit Hell-Dunkel-Grenze erzeugen kann.
5. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (40) unter Reibung an einem Teil (25) der optischen Einheit anliegen, ohne daß die durch diese elastischen Mittel auf die optische Einheit (20) ausgeübte Beanspruchung eine spürbare Verschiebung der optischen Einheit bewirkt.
6. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einheit von einer Zierkappe (25) umgeben ist, und daß die elastischen Mittel (40) mit dieser Zierkappe zusammenwirken.
7. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (40) mit der optischen Einheit (20) in einem Bereich (251) zusammenwirken.
8. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (40) mit einem feststehenden Teil des Scheinwerfers in zwei Bereichen (121, 31) zusammenwirken.
9. Scheinwerfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese beiden Bereiche (121, 31) sich oberhalb bzw. unterhalb der optischen Einheit befinden.
10. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (40) unmit­ telbar mit dem Gehäuse (10) des Scheinwerfers zusammenwirken.
11. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (40) mit einer am Gehäuse (10) des Scheinwerfers angebrachten Zierkappe (30) zusammenwirken.
12. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel durch eine Drahtfeder (40) gebildet sind.
13. Scheinwerfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfeder (40) allgemein die Form eines offenen Polygons aufweist.
14. Scheinwerfer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfeder (40) die Form eines Vierecks aufweist.
15. Scheinwerfer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfeder (40) die Form eines auf einer Seite offenen Rhombus aufweist.
16. Scheinwerfer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfeder (40) oben und unten an feststehenden Teilen (12, 30) des Scheinwerfers und seitlich nur an einer Seite an einem Teil (25) der optischen Einheit (20) anliegt.
17. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfeder (40) an zwei freien Endstücken Bedienteile (48, 49) aufweist.
18. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (40) auf der optischen Einheit (20) vormontiert sind.
19. Scheinwerfer nach den Ansprüchen 6 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich die elastischen Mittel (40) innerhalb der Zierkappe (25) befinden, und daß diese Zierkappe Öffnungen (252, 253) umfasst, durch die diejenigen Teile (45, 46) der elastischen Mittel nach außen vorstehen, die an den feststehenden Teilen des Scheinwerfers anliegen sollen.
20. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel vollständig außerhalb der optischen Einheit verlaufen.
21. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Mittel zwei Blatt­ federn umfassen, die auf zwei entgegengesetzte Bereichen der optischen Einheit wirken.
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