DE10247381A1

DE10247381A1 - Scheinwerfer für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE10247381A1
Application number: DE2002147381
Authority: DE
Inventors: Franz-Georg Willeke; Jörg Plotzitzka; Reinhold Brummel; Matthias Knoche; Reinhard Dikau; Detlef Korff
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-04-22

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Lichteinheit, die mittels einer Stelleinrichtung um eine horizontale und vertikale Verschwenkachse relativ zu einer Halteeinrichtung schwenkbar gelagert ist, wobei die Stelleinrichtung zur Verstellung um die vertikale Verschwenkachse mittels eines Zahnradgetriebes auf die Lichteinheit einwirkt, dass das Zahnradgetriebe zur Verstellung um die vertikale Verschwenkachse als Schneckengetriebe ausgebildet ist und dass zur Verstellung um die horizontale Verschwenkachse ein weiteres zweites Zahnradgetriebe vorgesehen ist, das im Wesentlichen senkrecht zu dem ersten Zahnradgetriebe verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Lichteinheit, die mittels einer Stelleinrichtung um eine horizontale und vertikale Verschwenkachse relativ zu einer Halteeinrichtung schwenkbar gelagert ist, wobei die Stelleinrichtung zur Verstellung um die vertikale Verschwenkachse mittels eines Zahnradgetriebes auf die Lichteinheit einwirkt.
Aus der DE 100 21 040 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Lichteinheit bekannt, bei dem zur Einstellung eines Kurvenlichtes die Lichteinheit mittels eines Zahnradgetriebes um eine vertikale Verschwenkachse verstellt wird. Das Zahnradgetriebe ist als Stirnradgetriebe ausgebildet, wobei eine Antriebswelle der elektrischen Antriebseinheit mit einem ausladenden Zahnrad bzw. sektortörmgigen Zahnrad in Eingriff steht. Zur Verstellung der Lichteinheit um eine horizontale Verschwenkachse weist die Stelleinrichtung weitere Mittel auf, die auf einer dem Zahnradgetriebe abgewandten Seite einer feststehenden Halteeinrichtung für die Lichteinheit vorgesehen ist. Hierdurch weist der bekannte Scheinwerfer einen recht aufwändigen Aufbau auf.
Aus der EP 0 590 439 B1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, bei dem ein die Lichteinheit umgreifender Tragrahmen vorgesehen ist. An den Tragarmen greifen Verstellelemente an zur Grundeinstellung der Lichteinheit, so dass diese um eine horizontale und eine vertikale Achse verstellbar ist. Nachteilig an dem bekannten Scheinwerfer ist, dass der Tragrahmen quer zur Längsachse einen relativ großen Bauraumbedarf aufweist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Scheinwerfer für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass die vertikale und horizontale Verschwenkbarkeit der Lichteinheit für unterschiedliche Einsatzzwecke vereinfacht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße Scheinwerfer dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Einstellelement zur manuellen Grundeinstellung der Lichteinheit an vorhandenen Stellmitteln einer anderen Einstellfunktion der Lichteinheit ankoppelbar ist.
Vorteilhaft kann auf das Vorsehen eines die Lichteinheit umgreifenden Tragrahmens verzichtet werden. Hierdurch hat der Scheinwerfer einen relativ kompakten und quer zur Längsachse hin gerichteten platzsparenden Aufbau. Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass platzsparend mit geringem Aufwand vorhandene Verstellmittel mit einem Einstellelement gekoppelt werden können, so dass mittels der manuellen Betätigung des Einstellelementes eine Grundeinstellung der Lichteinheit erfolgen kann. Die vorhandenen Verstellmittel können als Zahnräder, Schnecken, Stege etc. ausgebildet sein, die zur Einstellung einer anderen Einstellfunktion, wie beispielsweise eines Kurvenlichtes oder einer Leuchtweitenregelung eingesetzt werden.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind zwei Zahnradgetriebe senkrecht zueinander angeordnet, und zwar vorzugsweise gemeinsam im Bereich einer Randseite, vorzugsweise einer unteren Randseite, der Lichteinheit. Hierdurch kann zum einen eine Variabilität in der Verstellung der Lichteinheit und zum anderen ein kompakter Aufbau des Scheinwerfers erzielt wird. Insbesondere ermöglicht die Erfindung das Bereitstellen einer platzsparenden Stelleinrichtung.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die beiden als Schneckengetriebe ausgebildeten Zahnradgetriebe kreuzweise zueinander orientiert und weisen jeweils ein Zahnradelement auf, das in der Halteeinrichtung gelagert ist. Vorzugsweise ist die Halteeinrichtung durch eine Halteplatte gebil det, so dass der konstruktive Aufwand für die Verstellung der Lichteinheit verringert werden kann.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Zahnradelemente des ersten und zweiten Zahnradgetriebes jeweils mit einem Einstellelement zur manuellen Grundeinstellung der Lichteinheit um die vertikale und horizontale Verschwenkachse koppelbar, so dass mindestens ein Zahnradgetriebe eine Doppelfunktion hat. Das erste Zahnradgetriebe kann beispielsweise zur Übertragung von durch die elektrische Antriebseinheit bewirkten Drehmomenten zur Bildung eines Kurvenlichtes einerseits und durch die manuelle Bewegung des Einstellelementes zur Grundeinstellung der Lichteinheit um die vertikale Verschwenkachse andererseits dienen. Das zweite Zahnradgetriebe kann zum einen mit einem zweiten Einstellelement zur Grundeinstellung der Lichteinheit um eine horizontale Verschwenkachse und zum anderen durch Kopplung mit einer Aufnahme mit einem Lichtweitenregler zur Einstellung der Leuchtweite dienen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das zweite Zahnradgetriebe eine mit einer Schnecke versehene Antriebsstange auf, wobei ein freies Ende der Antriebsstange über eine Winkelausgleichseinrichtung mit einem Gestellt des Scheinwerfers verbunden ist. Auf diese Weise kann die in Dreheingriff mit der Aufnahme des Leuchtweitenreglers stehende Antriebsstange bei einer horizontalen Verstellung der Lichteinheit um den horizontalen Verstellwinkel mitgeführt werden, ohne dass sich die vertikale Einstellung der Lichteinheit ändert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Vorderansicht eines Scheinwerfers,
2 eine perspektivische Vorderansicht wesentlicher Bauteile einer im Bereich einer Halteeinrichtung angeordneten Stelleinrichtung,
3 einen Axialschnitt durch eine erste Stelleinrichtung des Scheinwerfers,
4 einen Axialschnitt durch wesentliche Bauteile einer zweiten Stelleinrichtung des Scheinwerfers,
5 eine Draufsicht auf wesentliche Teile einer zweiten Stelleinrichtung und
6 eine Draufsicht auf eine Antriebsstange der zweiten Stelleinrichtung, die mittels einer Winkelausgleichseinrichtung in verschiedenen horizontalen Lagen bewegbar ist.
Ein erfindungsgemäßer Scheinwerfer 1 besteht im wesentlichen aus einer Halteeinrichtung 2 für eine Lichteinheit 3, einem Verstellrahmen 19 der Lichteinheit 3 und einer Stelleinrichtung 5 zum Verstellen der Lichteinheit um eine horizontale Verschwenkachse 6 und einer vertikalen Verschwenkachse 7.
Die Lichteinheit 3 funktioniert nach dem Projektionsprinzip und weist eine nicht dargestellte Lichtquelle, eine Blendeneinrichtung 8 sowie eine in Lichtaustrittsrichtung vorne liegende Linse 9 auf. Die Lichteinheit 3 ist über eine kardanische Aufhängung 10 schwenkbar in horizontaler und vertikaler Richtung mit der Halteeinrichtung 2 verbunden. Zu diesem Zweck weist die Halteeinrichtung 2 Haltearme 11 auf, die von einer im wesentlichen horizontal erstreckenden Halteplatte 12 abragen. An einem unteren Rand der Linse 9 ist dieselbe drehbar an der Halteplatte 12 gelagert. Die Lagerpunkte bilden mit der Mitte der Linse 9 eine gemeinsame Ebene.
Wie aus 2 besser zu ersehen ist, erstrecken sich im Bereich der unterhalb der Lichteinheit 3 angeordneten Halteplatte 12 eine horizontale Stelleinrichtung 13 zur Verstellung der Lichteinheit 3 in einer horizontalen Ebene und eine vertikale Stelleinrichtung 14 zur Verstellung der Lichteinheit 3 in einer vertikalen Ebene.
Die horizontale Stelleinrichtung 13 ist derart ausgebildet, dass zum einen als Einstellfunktion eine Kurvenlichtfunktion mit einem maximalen Verschwenkwinkel von +/–20° gebildet werden kann, siehe 6. Zum anderen ist die horizontale Stelleinrichtung 13 derart ausgebildet, dass ein Einstellelement 15 zur manuellen Grundeinstellung der Lichteinheit 3 um die vertikale Verschwenkachse 7 angreifbar ist. Zu diesem Zweck ist ein erstes Zahnradgetriebe 16 vorgesehen, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schneckengetriebe ausgebildet ist mit einem Schneckenrad 17, das in Eingriff steht mit einem ersten Zahnradelement 18. Das erste Zahnradelement 18 ist drehfest mit einem Verstellrahmen 19 verbunden, der zusammen mit einer Aufnahme der Lichteinheit 3 und einer Aufnahme 20 eines Leuchtweitenreglers 21 eine Funktionseinheit bildet.
Zur Verstellung des Kurvenlichtes weist das Schneckenrad 17 auf einer einer elektrischen Antriebseinheit 22 zugewandten Seite ein Stirnrad 23 auf, das in Eingriff mit einer Antriebswelle 24 der elektrischen Antriebseinheit 22 steht. Die elektrische Antriebseinheit 22 ist vorzugsweise als elektrischer Schrittmotor ausgebildet, der an der Halteplatte 12 befestigt ist. Durch Betätigung der elektrischen Antriebseinheit 22 wird mittels des Schneckengetriebes 16 die Drehbewegung um eine horizontale Achse in eine Drehbewegung um die vertikale Verschwenkachse umgewandelt. Auf Grund der kardanischen Aufhängung 10 schneidet die vertikale Verschwenkachse 7 die Mitte der Linse 9.
Als Verstellmittel zur Einstellung der Einstellfunktion "Kurvenlicht" dienen somit die elektrische Antriebseinheit 22 mit der Antriebswelle 24, das Stirnrad 23, das erste Zahnradgetriebe 16 mit dem Schneckenrad 17 und dem ersten Zahnradelement 18.
Zur horizontalen Grundeinstellung der Lichteinheit 3, die vor der Auslieferung des Fahrzeugs erfolgt, ist die Schnecke 17 an einem der elektrischen Antriebseinheit 22 abgewandten Ende drehfest mit einer Spindel 25 verbunden, die in einer Aufnahme der Halteplatte 12 drehbar gelagert ist. Die drehfeste Verbindung zwischen der Schnecke 17 und der Spindel 25 kann mittels eines Wälzlagers 26 erfolgen. Durch manuelles Verdrehen des als Spindel 25 ausgebildeten Einstellelementes 15 kann auf einfache Weise die Schnecke 17 gegen den Widerstand der stromlosen elektrischen Antriebseinheit 22 verdreht werden, um auf die gleiche Weise eine Verdrehung um die vertikale Verschwenkachse 7 von z.B. +/–3° zu erzeugen. Die Spindel 25 kann fest oder als biegsame Welle ausgebildet sein.
Zur vertikalen Grundeinstellung der Lichteinheit 3 um die horizontale Verschwenkachse 7 weist die vertikale Stelleinrichtung 14 eine Antriebsstange 27 auf, die sich senkrecht zur Schnecke 17 bzw. Spindel 25 erstreckt. Die Antriebsstange 27 weist an einem Ende eine Schnecke 28 auf, die zusammen mit einem an dem Verstellrahmen 19 befestigten zweiten Zahnradelement 29 ein zweites Zahnradgetriebe, nämlich ein Schneckengetriebe 30 bildet. Das zweite Zahnradgetriebe 30 ist von dem ersten Zahnradgetriebe 16 entkoppelt, wobei lediglich das zweite Zahnradelement 29 um eine vertikale Achse drehbar gelagert ist. Das zweite Zahnradelement 29 ist Bestandteil der Aufnahme 20 für den Leuchtweitenregler 21. Der Leuchtweitenregler 21 wird in die Aufnahme 20 eingeklippst. Er ist über schräge ansteigende Flächen in vertikaler Richtung drehbar gelagert, so dass die Drehung des zweiten Zahnradelementes 29 um eine vertikale Achse in eine Linearbewegung in vertikaler Richtung umgewandelt wird. Auf diese Weise kann eine Verschwenkung um die horizontale Verschwenkachse 6 erfolgen. Die Leuchtweitenregelung selbst wird mittels des elektrisch ansteuerbaren Leuchtweitenreglers in bekannter Weise vorgenommen werden.
Zur Grundeinstellung um die horizontale Verschwenkachse 6 ist die Antriebsstange 27 auf einer der Schnecke 28 abgewandten Seite mit einer Winkelausgleichseinrichtung 31 versehen, die mit einem Schneckenrad 32 in Dreheingriff steht. Das Schneckenrad ist Bestandteil eines zweiten Einstellelementes 33 zur manuellen Verstellung der Lichteinheit 3 um die horizontale Verschwenkachse 6. Die Drehmomentübertragung vom zweiten Einstellelement 33 auf die Antriebsstange 27 erfolgt somit über ein weiteres Schneckengetriebe, das zusätzlich die Winkelausgleichseinrichtung 31 aufweist. Die Winkelausgleichseinrichtung 31 wird gebildet durch ein Winkelausgleichsstirnrad 34, das an der Halteplatte 12 drehbar gelagert ist. Das Winkelausgleichsstirnrad 34 wirkt mit einem Kugelkopf 35 der Antriebsstange 27 zusammen, wobei der Kugelkopf 35 in einer Kugelkopfaufnahme 36 des Winkelausgleichsstirnrad 34 gelagert ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kugelkopf 35 bzw. die Kugelkopfauf nahme 36 sechskantig ausgebildet. Der Kugelkopf 35 ist winkelvariabel in dieser Kugelkopfaufnahme 36 gelagert, so das die Antriebsstange 27 zusammen mit der Aufnahme 20 der Drehbewegung des Verstellrahmens 19 bei der horizontalen Verstellung folgen kann, siehe 6.
Wie aus 2 besonders gut zu ersehen ist, erstrecken sich das Schneckenrad 17 sowie die Antriebsstange 27 in unterschiedlichen horizontalen Ebenen. Die Winkelausgleichseinrichtung 31 erstreckt sich in einem vorderen zu der Linse 9 nahen Bereich des Scheinwerfers 1. Der Verstellrahmen 19 erstreckt sich im wesentlichen oberhalb der Halteplatte 12. Insgesamt ergibt sich hierdurch ein kompakter Aufbau des Scheinwerfers 1, wobei lediglich ein ohnehin für andere Einstellfunktionen erforderlicher unterer Bereich des Scheinwerfers 1 zur Bereitstellung einer Grundeinstellfunktion genutzt wird.

Claims

Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Lichteinheit, die mittels einer Stelleinrichtung um eine horizontale und vertikale Verschwenkachse relativ zu einer Halteeinrichtung schwenkbar gelagert ist, wobei die Stelleinrichtung zur Verstellung um die vertikale Verschwenkachse mittels eines Zahnradgetriebes auf die Lichteinheit einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Einstellelement zur manuellen Grundeinstellung der Lichteinheit an vorhandenen Verstellmitteln einer anderen Einstellfunktion der Lichteinheit ankoppelbar ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradgetriebe (16) zur Verstellung um die vertikale Verschwenkachse (7) als Schneckengetriebe ausgebildet ist und dass zur Verstellung um die horizontale Verschwenkachse (6) ein weiteres zweites Zahnradgetriebe (30) vorgesehen ist, das im wesentlichen senkrecht zu dem ersten Zahnradgetriebe (16) verläuft.
Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Zahnradgetriebe (16, 30) im wesentlichen kreuzweise im Bereich der Halteeinrichtung (2) angeordnet sind, wobei jeweils ein Zahnradelement (18, 29) des ersten und zweiten Zahnradgetriebes (16, 30) in der Halteeinrichtung (2) drehbar gelagert sind.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Enden einer der Zahnradelemente (18, 29) des ersten und/oder zweiten Zahnradgetriebes (16, 30) jeweils mit einem Einstellelement (15, 33) zur manuellen Grundeinstellung der Lichteinheit (3) um die vertikale und horizontale Verschwenkachse (6, 7) koppelbar sind.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnradgetriebe (16) zur Verstellung um eine vertikale Verschwenkachse (7) ein Schneckenrad (17) aufweist, das an einem ersten Ende über ein Stirnradgetriebe (23) mit einer elektrischen Antriebseinheit drehbar und an einem zweiten Ende mit dem ersten Einstellelement (15) drehfest verbunden ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (17) in Eingriff steht mit einem fest mit einem Verstellrahmen (19) verbundenen Zahnrad (18), wobei der Verstellrahmen (19) fest mit der Lichteinheit (3) verbunden ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnradgetriebe (30) zur Verstellung um die horizontale Verschwenkachse (6) eine mit einer Schnecke (28) versehene Antriebsstange (27) aufweist, wobei die Schnecke (28) in Eingriff mit einem eine Vertikalbewegung eines fest mit der Lichteinheit (3) verbundenen Verstellrahmen (19) bewirkenden Zahnrades (29).
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnradelement (29) mit einer Aufnahme für einen Leuchtweitenregler (21) verbunden ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein freies Ende der Antriebsstange (27) über eine Winkelausgleichseinrichtung (31) an einem Gestell (4) gelagert ist, derart, dass bei einer Verstellung der Lichteinheit (3) um die vertikale Verschwenkachse (7) das zweite Zahnradgetriebe (30) um einen vorgegebenen Verschwenkweg nachführbar ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Antriebsstange (27) über ein Schneckengetriebe (32) mit dem zweiten Einstellelement (33) koppelbar ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteinheit (3) mittels einer kardanischen Aufhängung (10) mit der Halteeinrichtung (2) verbunden ist.