[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge mit einem
eine Lichtaustrittsöffnung aufweisenden Gehäuse, einer transparenten Abdeckscheibe,
die die Lichtaustrittsöffnung abdeckt, wenigstens einer Belüftungsöffnung und wenigstens
einer Entlüftungsöffnung im Gehäuse.
[0003] Unter gewissen klimatischen Bedingungen kommt es vor, dass die Abdeckscheibe des
Scheinwerfers von innen beschlägt. Dies geschieht vor allem beim Abkühlen nach dem
Betrieb des Scheinwerfers, wenn die Feuchtigkeit der zunächst noch warmen Luft innerhalb
des Scheinwerfers an der kühler werdenden Abdeckscheibe kondensiert. Das Kondensat
beeinträchtigt das Erscheinungsbild und die Transmission der Abdeckscheibe im nachfolgenden
Betrieb.
[0004] Eine beschlagene Abdeckscheibe soll nach einer gewissen Fahrstrecke des Fahrzeugs
wieder abgetrocknet sein. Bei dem bekannten Scheinwerfer wird dies durch Belüftungs-
und Entlüftungsöffnungen am Scheinwerfer realisiert. Der im Fahrbetrieb entstehende
Differenzdruck zwischen den genannten Öffnungen sorgt dafür, dass die Luft im Scheinwerfer
ausgetauscht und somit die Feuchtigkeit abtransportiert wird. Der Abtransport der
Feuchtigkeit wird im Wesentlichen durch die Menge und Geschwindigkeit der Luft, die
auf die Abdeckscheibe trifft, bzw. dort vorbeiströmt, beeinflusst.
[0005] Die Menge und Geschwindigkeit der den Scheinwerfer durchströmenden Luft beeinflusst
darüber hinaus die Abfuhr von Wärme aus dem Scheinwerfer, was insbesondere bei Scheinwerfern
mit Halbleiterlichtquellen von Bedeutung ist. Solche Halbleiterlichtquellen weisen
in der Regel metallische Kühlkörper auf, die beim Betrieb der Halbleiterlichtquellen
im Halbleitermaterial freiwerdende Wärme aufnehmen und an die Luft im Scheinwerfer
abgeben.
[0006] Scheinwerfer dienen bei modernen Kraftfahrzeugen auch als das Erscheinungsbild des
Kraftfahrzeugs mitprägende Designelemente. Zu diesem Zweck weisen sie im Inneren des
Gehäuses liegende Abdeckelemente auf, die zum Beispiel technische Elemente einer Licht
erzeugenden Baugruppe, die von außen nicht sichtbar sein sollen, verbergen. Dabei
treten Spalte zwischen den Abdeckelementen und nicht zu verbergenden Teilen der Baugruppen,
insbesondere Lichtaustrittsflächen von Linsen und/oder Reflektoren auf. Aufgrund gestalterischer
Vorgaben werden auch solche Spalte zunehmend enger ausgeführt. Die Abdeckelemente
selbst und enge Ausführungen verbleibender Spalte zwischen den Abdeckelementen und
dem übrigen Scheinwerferinventar beeinträchtigen die Luftströmung innerhalb des Scheinwerfers
und damit einen Abtransport von Feuchtigkeit und/oder Wärme aus dem Scheinwerfer.
[0007] Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Scheinwerfer
der eingangs genannten Art anzugeben, der einen verbesserten Luftaustausch auch an
kritischen Stellen im Inneren des Gehäuses erlaubt.
[0008] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße
Scheinwerfer unterscheidet sich von dem bekannten Scheinwerfer dadurch, dass der Scheinwerfer
Leitmittel aufweist, die einen von der Belüftungsöffnung zur Entlüftungsöffnung innerhalb
des Gehäuses strömenden Luftstrom lenken und die einen formstabilen Hohlkörper mit
einem Lufteinlass, wenigstens einem Luftauslass und einem zwischen dem Lufteinlass
und dem Luftauslass liegenden formstabilen Leitungsabschnitt aufweisen.
[0009] Durch die Verwendung eines formstabilen Hohlkörpers als Mittel zur Leitung der Luft
erlaubt die Erfindung eine gezielte Führung der den Scheinwerfer durchströmenden Luft
an im Inneren des Gehäuses anzuströmende Flächen und/oder Bereiche, sei es eine Innenfläche
der transparenten Abdeckscheibe, eine Fläche eines Kühlkörpers oder ein anderer Bereich
des Innenraums des Gehäuses, aus dem Feuchtigkeit und/oder Wärme abzuführen ist.
[0010] Die Verwendung eines formstabilen Hohlkörpers erlaubt auch eine Verteilung der durch
den Hohlkörper strömenden Luft auf mehrere Luftauslässe des Hohlkörpers und damit
auf mehrere Stellen innerhalb des Gehäuses. Damit kann zum Beispiel eine Abdeckscheibe
aus mehreren, über die Länge der Abdeckscheibe verteilten Luftauslässen angeströmt
werden, was eine gezielte Verteilung der die Abdeckscheibe anströmenden Luft erlaubt.
[0011] Durch die hohe Eigensteifigkeit, die das formstabile Bauteil zum Beispiel von einem
handelsüblichen elastischen Schlauch unterscheidet, lässt sich der Hohlkörper mit
seinen Lufteinlässen und seinen Luftauslässen im Scheinwerfer in stabiler Lage und
damit stabiler Richtungsvorgabe für die ausströmende Luft im Gehäuse anordnen. Die
hohe Eigensteifigkeit erlaubt darüber hinaus eine Anformung von Befestigungsgeometrien,
die eine positionsgenaue und wenig Positionieraufwand erfordernde Befestigung des
Hohlkörpers im Gehäuse erlauben.
[0012] Durch die hohe Eigensteifigkeit und die Möglichkeit der der Anformung von Befestigungsgeometrien
wird darüber hinaus eine den Strömungsquerschnitt verringernde Quetschung, wie sie
z.B. bei der Befestigung eines Schlauches mit einer Schlauchschelle auftreten kann,
sicher vermieden. Vermieden werden auch andere Widerstände, die den Strömungswiderstand
erhöhen, wie zum Beispiel Knickstellen eines elastischen Schlauches, die durch eine
ungenaue Montage auftreten können.
[0013] Ein weiterer Vorteil der hohen Eigensteifigkeit liegt darin, dass der Querschnitt
und der Verlauf des Hohlkörpers innerhalb des Gehäuses und inmitten des übrigen Scheinwerferinventars
sehr variabel gestaltbar ist.
[0014] Die Eigensteifigkeit und Formstabilität erlaubt darüber hinaus eine düsenartige Ausführung
eines Luftauslasses des Hohlkörpers. Damit kann die Luft gezielter an vorbestimmte
Bereiche, z.B. bestimmte Bereiche der Abdeckscheibe gelenkt werden
[0015] Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Belüftungsöffnung
auf einer anderen Außenfläche des Scheinwerfers angeordnet ist als die Entlüftungsöffnung.
[0016] Bevorzugt ist auch, dass der formstabile Hohlkörper durch thermisches Umformen von
Kunststoff mit einem Zwei-Platten - Formen (Twin Sheet Forming) hergestellt wird.
[0017] Ferner ist bevorzugt, dass der Hohlkörper Befestigungselemente aufweist, die stoffschlüssig
an den Hohlkörper angeformt und dazu eingerichtet sind, durch Befestigungsarten wie
Schrauben, Klemmen, Klammern, oder Verclipsen mit dem Gehäuse des Scheinwerfers und/oder
dem Inventar des Scheinwerfers verbunden zu werden, um den Hohlkörper zu befestigen.
[0018] Bevorzugt ist auch, dass der formstabile Hohlkörper aus einem festen Kunststoff wie
Polypropylen besteht.
[0019] Ferner ist bevorzugt, dass der formstabile Hohlkörper zwischen seinem Lufteinlass
und einem in Bezug auf die im Hohlkörper strömende Luft am weitesten von dem Lufteinlass
entfernten Luftauslass wenigstens einen weiteren Luftauslass aufweist.
[0020] Weitere bevorzugte Ausgestaltungen zeichnen sich dadurch aus, dass die zu den Ausströmquerschnitten
führenden Abschnitte des formstabilen Hohlkörpers einen über ihrer Länge gleichmäßigen
Querschnitt aufweisen, oder aber auch einen sich düsenartig verengenden Querschnitt
aufweisen, oder dass sie einen sich Venturi-Düsen-artig erweiternden Querschnitt aufweisen.
[0021] Bevorzugt ist auch, dass der formstabile Hohlkörper als einstückiges und damit stoffschlüssig
zusammenhängendes Bauteil verwirklicht ist.
[0022] Alternativ ist bevorzugt, dass der formstabile Hohlkörper aus mehreren Einzelteilen,
insbesondere aus einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil zusammengesetzt ist.
[0023] Dabei ist bevorzugt, dass das erste Bauteil den Lufteinlass und einen ersten Luftauslass
aufweist und dass das zweite Bauteil wenigstens einen zweiten Luftauslass aufweist.
[0024] Dabei ist ferner bevorzugt, dass beide Bauteile über eine Steckverbindung miteinander
verbunden sind, insbesondere eine Steckverbindung, die so ausgestaltet ist, dass sie
einen offenen Strömungsquerschnitt in der Schnittstelle zwischen dem ersten Bauteil
und dem zweiten Bauteil aufweist.
[0025] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Hohlkörper
wenigstens einen Kühlluftauslass aufweist, der so angeordnet ist, dass dort ausströmende
Luft wenigstens ein zu kühlendes Bauteil innerhalb des Scheinwerfers 20 anströmt.
[0026] Dabei ist bevorzugt, dass es sich bei dem zu kühlenden Bauteil um einen Kühlkörper
einer Halbleiterlichtquelle des Scheinwerfers und/oder um ein Steuergerät des Scheinwerfers
handelt.
[0027] Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und
den beigefügten Figuren.
[0028] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
Zeichnungen
[0029] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigen, jeweils in schematischer
Form:
- Figur 1
- das technische Umfeld der Erfindung in Form einer stark schematisierten Vorderansicht
eines Kraftfahrzeugscheinwerfers;
- Figur 2
- eine Schnittansicht des Scheinwerfers aus der Figur 1;
- Figur 3
- ein stark schematisiertes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Figur 4
- eine Ausgestaltung eines formstabilen Hohlkörpers;
- Figur 5
- eine weitere Ausgestaltung eines formstabilen Hohlkörpers;
- Figur 6
- eine perspektivische Darstellung eines aufgeschnittenen Scheinwerfers mit einem Teil
des Scheinwerferinventars und einer Ausgestaltung eines formstabilen Hohlkörpers;
und
- Figur 7
- eine Ausgestaltung eines Hohlkörpers mit einem Kühlluftauslass zum Anströmen eines
zu kühlenden Bauteils innerhalb des Scheinwerfers.
[0030] Figur 1 zeigt im Einzelnen einen bekannten Scheinwerfer 1 in einer Vorderansicht,
also aus einer Richtung, die der Hauptabstrahlrichtung des Scheinwerfers 1 entgegengesetzt
gerichtet ist. Figur 2 zeigt eine Schnittansicht dieses Scheinwerfers. Der bekannte
Scheinwerfer 1 weist eine Belüftungsöffnung 2 in einem unteren Teil seines Gehäuses
3 und eine Entlüftungsöffnung 4 in einem oberen Teil seines Gehäuses 3 auf. Die Begriffe
unten und oben beziehen sich dabei auf eine Ausrichtung und Anordnung des Scheinwerfers
bei seiner bestimmungsgemäßen Verwendung in einem Kraftfahrzeug, so dass der untere
Teil den einer Fahrbahn näheren Teil des Gehäuses des Scheinwerfers 1 darstellt.
[0031] Die Orientierung des Scheinwerfers 1 im Raum bei seiner bestimmungsgemäßen Verwendung
wird durch die Angabe der x-, y- und z-Richtungen veranschaulicht. Die x-Richtung
ist parallel zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs ausgerichtet, während die y-Richtung
parallel zu einer Querachse liegt und die z-Richtung parallel zu einer Hochachse des
Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist. Dies gilt analog auch für die weiteren Figuren, in
denen diese Richtungen angegeben sind, so dass diese Richtungsangaben jeweils einen
Bezug zwischen den verschiedenen Blickrichtungen erlauben, aus denen die Gegenstände
in den verschiedenen Figuren betrachtet werden.
[0032] Das Volumen des Innenraums des Gehäuses 3 wird durch eine flächige Abdeckung 5 in
zwei Teilvolumina 6, 7 geteilt. Ein erstes Teilvolumen 6 liegt zwischen einer transparenten
Abdeckscheibe 8 und der flächigen Abdeckung 5. Ein zweites Teilvolumen 7 liegt zwischen
der flächigen Abdeckung 5 und der Rückwand 9 des Gehäuses 3. Die flächige Abdeckung
weist einen äußeren Rand 10 auf, der eng an der Abdeckscheibe 8 anliegt, so dass zwischen
der Abdeckscheibe 8 und der Abdeckung 5 lediglich ein schmaler Luftspalt vorhanden
ist. Darüber hinaus weist die Abdeckung 5 eine zentrale Öffnung auf, in der oder hinter
der ein Reflektor 11 angeordnet ist.
[0033] Die Funktion der flächigen Abdeckung 5 besteht darin, die im zweiten Teilvolumen
angeordneten technischen Strukturen des Scheinwerferinventars vor einem außenstehenden
Betrachter zu verbergen, so dass das Erscheinungsbild des Scheinwerfers gerade nicht
durch das technische Inventar geprägt wird.
[0034] Das vom Reflektor 10 ausgehende Lichtbündel einer im Reflektor 10 angeordneten Lichtquelle
11 tritt durch die transparente Abdeckscheibe 8 aus dem Scheinwerfer 1 aus.
[0035] Beim Abkühlen des warmen Scheinwerfers nach dem Ausschalten des Lichtes kommt es
häufig zu einer Kondensation von Luftfeuchtigkeit auf der dem Inneren des Scheinwerfers
1 zugewandten Seite der Abdeckscheibe. In der nächsten Betriebsphase soll dieses Kondensat
möglichst schnell wieder verschwinden. Dies wird durch eine Durchströmung des ersten
Teilvolumens 6 mit Luft erzielt.
[0036] Um eine Durchströmung des ersten Teilvolumens 6 mit Luft zu erreichen, weist die
flächige Abdeckung 5 in der Nähe der Belüftungsöffnung 2, die sich im unteren Teil
des Scheinwerfergehäuses 3 befindet, Lufteinlassöffnungen 13 auf. Darüber hinaus weist
die flächige Abdeckung der Entlüftungsöffnung 4, die sich in einem oberen Teil des
Scheinwerfergehäuses 3 befindet, Luftauslassöffnungen 14 auf.
[0037] Insbesondere bei fahrendem Fahrzeug ergeben sich in der Regel Druckdifferenzen zwischen
der Belüftungsöffnung 2 und der Entlüftungsöffnung 4, beziehungsweise zwischen den
Lufteinlassöffnungen 13 auf der einen Seite und den Luftaustrittsöffnungen 14 auf
der anderen Seite. Es ist von den an einem konkreten Fahrzeug herrschenden aerodynamischen
Bedingungen abhängig, ob ein solcher Differenzdruck entsteht und wie stark er gegebenenfalls
ist. Unter Umständen ist es erforderlich, eine Druckdifferenz aktiv zu erzeugen. Dies
kann durch ein Gebläse erfolgen. Eine Alternative zu einem Gebläse besteht darin,
die Lufteinlassöffnungen 13 und/oder Luftauslassöffnungen 14 über Schläuche oder Rohre
pneumatisch mit Bereichen der Karosserie zu koppeln, in denen sich beim Fahren zwangsläufig
ein Überdruck oder ein mehr oder weniger stark ausgeprägter Unterdruck einstellt.
[0038] In dem Beispiel, das in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, strömt die Luft etwa
in Richtung einer Diagonalen innerhalb des ersten Teilvolumens 6 an der Abdeckscheibe
8 entlang, wobei die Diagonale von den Lufteinlassöffnungen 13 rechts unten zu den
Luftauslassöffnungen 14 links oben in der Figur 1 verläuft. Das hat zur Folge, dass
der Luftaustausch längs dieser Hauptströmungsrichtung effektiver erfolgt als abseits
dieser Hauptströmungsrichtung. Als Folge wird ein Kondensat, das sich in der linken
unteren Ecke gebildet hat, wesentlich langsamer aus dem Scheinwerfer 2 herausgetragen,
als ein Kondensat, das sich in der rechten unteren Ecke gebildet hat.
[0039] Figur 3 zeigt Elemente eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers
20 in schematischer Form und in einer perspektivischen Darstellung. Der Scheinwerfer
20 weist ein Gehäuse 22 mit einer Lichtaustrittsöffnung auf. Die Lichtaustrittsöffnung
ist in der Figur 3 die von Kanten 24, 26, 28 und 30 begrenzte Fläche und wird von
einer transparenten Abdeckscheibe abgedeckt. Das Gehäuse 22 weist wenigstens eine
Belüftungsöffnung 34 und eine Entlüftungsöffnung 36 auf. Die Belüftungsöffnung 34
ist bevorzugt weiter unten angeordnet als die Entlüftungsöffnung 36, um einen Kamineffekt
zu erzeugen.
[0040] Um eine Durchströmung des gesamten Scheinwerfers zu erzielen, ist die Belüftungsöffnung
34 darüber hinaus bevorzugt auf einer anderen Außenfläche des Scheinwerfers 20 angeordnet,
als die Entlüftungsöffnung 36. Wenn die eine der beiden Öffnungen 34 und 36 relativ
weit vorne angeordnet ist, ist die andere der beiden Öffnungen bevorzugt relativ weit
hinten angeordnet. Bevorzugt ist auch, dass die einer Öffnung weit rechts und die
andere Öffnung weit links im Gehäuse des Scheinwerfers 20 angeordnet ist.
[0041] Darüber hinaus weist der Scheinwerfer 20 Leitmittel auf, die einen von der Belüftungsöffnung
34 zur Entlüftungsöffnung 36 innerhalb des Gehäuses 22 strömenden Luftstrom lenken.
Die Leitmittel weisen insbesondere einen formstabilen Hohlkörper 38 auf. Der Hohlkörper
38 weist einen Lufteinlass 40 und wenigstens einen Luftauslass 42 sowie einen zwischen
dem Lufteinlass 40 und dem wenigstens einen Luftauslass 42 liegenden formstabilen
Leitungsabschnitt 44 auf. Der Hohlkörper 38 ist dabei innerhalb des Gehäuses bevorzugt
so angeordnet, dass sein Lufteinlass 40 an der Belüftungsöffnung 34 im Gehäuse 22
so anliegt, dass über die Belüftungsöffnung in das Gehäuse 22 einströmende Luft über
den Lufteinlass 40 des formstabilen Hohlkörpers 38 in diesen eintritt.
[0042] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung liegt der Hohlkörper 38 mit seinem Lufteinlass
40 dicht an den Rändern der Belüftungsöffnung 34 im Gehäuse 22 des Scheinwerfers 20
an, so dass zwischen der Belüftungsöffnung. 34 im Gehäuse 22 und dem Lufteinlass 40
des Hohlkörpers 38 kein Druckverlust, beziehungsweise Unterdruckverlust, durch Leckluft
auftritt. Mit anderen Worten: Es ist bevorzugt, dass der Lufteinlass 40 und die Belüftungsöffnung
34 so ausgestaltet und angeordnet sind, dass sämtliche über die Belüftungsöffnung
34 in das Innere des Scheinwerfers 20 eintretende Luft über den Lufteinlass 40 in
den formstabilen Hohlkörper 38 eintritt.
[0043] Über den formstabilen Leitungsabschnitt 44 strömt Luft 46, die über den Lufteinlass
40 in den formstabilen Hohlkörper 38 eintritt, zu einem Luftauslass des Hohlkörpers
38, zum Beispiel zu dem Luftauslass 42. Der Luftauslass 42 befindet sich zum Beispiel
an einer Stelle, die ohne eine spezielle Luftführung nicht oder nur in einem geringen
Ausmaß mit Luft 46 angeströmt werden würde. Dies ist zum Beispiel ein im Inneren des
Gehäuses 22 in der Nähe der Abdeckscheibe liegender Eckbereich. Durch die über den
Luftauslass 42 erzielte Anströmung dieses Bereichs wird der dort erfolgende Luftaustausch
und damit insbesondere auch der Abtransport kondensierter Feuchtigkeit ganz wesentlich
verbessert.
[0044] In der Ausgestaltung, die in der Figur 2 dargestellt ist, weist der formstabile Hohlkörper
38 drei Luftauslässe 42, 48 und 50 auf. Diese drei Luftauslässe sind in einem unteren
Bereich des Scheinwerfers 20 bevorzugt so angeordnet, dass der aus ihnen austretende
Luftstrom 46 auf die Abdeckscheibe trifft, dort nach oben umgelenkt wird und an der
Abdeckscheibe entlang streichend zunächst weiter nach oben und dann zur Entlüftungsöffnung
36 des Gehäuses 22 geführt wird. Der Luftstrom tritt dann über die Entlüftungsöffnung
36 aus dem Scheinwerfer 20 aus. Bei der Durchströmung des Scheinwerfers 20 und insbesondere
beim Vorbeistreichen an der Abdeckscheibe nimmt der Luftstrom 46 im Inneren des Gehäuses
22 kondensierte Feuchtigkeit auf und transportiert diese über die Entlüftungsöffnung
36 aus dem Scheinwerfer 20 heraus.
[0045] Der formstabile Hohlkörper 38 wird in einer bevorzugten Ausgestaltung durch thermisches
Umformen von Kunststoff hergestellt. Als Herstellungsverfahren wird dabei insbesondere
das sogenannte Twin-Sheet-Forming (Zwei-Platten-Formen) bevorzugt. Dies hat den Vorteil
einer weitgehenden Gestaltungsfreiheit der Geometrie des formstabilen Hohlkörpers
38 und seiner Befestigungselemente 51.
[0046] Solche Befestigungselemente 51 sind bevorzugt an den Hohlkörper 38 stoffschlüssig
angeformt und dazu eingerichtet, durch Befestigungsarten wie Schrauben, Klemmen, Klammern,
Verclipsen und so weiter mit dem Gehäuse 22 des Scheinwerfers 20 und/oder dem Inventar
des Scheinwerfers verbunden zu werden, um den Hohlkörper 38 zu befestigen. Dabei wird
unter dem Begriff des Inventars jedes Bauteil verstanden, das innerhalb des Gehäuses
22 des Scheinwerfers 20 angeordnet ist. Zu diesen Bauteilen gehören insbesondere technische
Strukturen zur Verwirklichung einer Vielzahl von Lichtfunktionen, also insbesondere
die dafür benötigten optischen Elemente, seien es Lichtquellen, Reflektoren, Lichtleiter,
transparente Vorsatzoptiken (interne Totalreflexionen nutzende optische Elemente)
oder Linsen (Lichtbrechungen nutzende optische Elemente) und die erforderlichen Halter
und gegebenenfalls auch Antriebsstrukturen.
[0047] Antriebsstrukturen sind zum Beispiel für eine Blendenverstellung eines Projektionssystems,
eine Leuchtweitenregelung oder eine Kurvenlichtfunktion erforderlich. Darüber hinaus
gehören zum Inventar moderner Scheinwerfer Strukturen, mit denen ein Erscheinungsbild
des Scheinwerfers bewusst gestaltet wird. Dazu gehören insbesondere Strukturen wie
die flächige Abdeckung 5 in den Figuren 1 und 2, die dazu dienen, einem außenstehenden
Betrachter die dahinter liegenden technischen Strukturen zu verbergen. In der Figur
3 ist das gesamte Inventar eines solchen Scheinwerfers bis auf den formstabilen Hohlkörper
38 nicht dargestellt. Bei realen Scheinwerfern ist dieses Inventar natürlich immer
vorhanden und der formstabile Hohlkörper 38 stellt dann lediglich ein weiteres Element
des Scheinwerferinventars dar.
[0048] Das Twin-Sheet-Forming erlaubt zum Beispiel auch eine sehr variable Gestaltung des
Verlaufs und des Querschnitts des formstabilen Hohlkörpers 38 in seiner Anordnung
zwischen den ihn im eingebauten Zustand umgebenden anderen Elementen des Scheinwerferinventars.
Als Material für den formstabilen Hohlkörper 38 wird in einer bevorzugten Ausgestaltung
ein fester Kunststoff wie Polypropylen verwendet. Dadurch ist die angestrebte Formstabilität
des Hohlkörpers 38 und die Positionierbarkeit und Montierbarkeit des Hohlkörpers 38
im Scheinwerfer 20 gewährleistet.
[0049] In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der formstabile Hohlkörper zwischen seinem
Lufteinlass 40 und einem in Bezug auf die im Hohlkörper 38 strömende Luft am weitesten
von dem Lufteinlass 40 entfernten Luftauslass 42 wenigstens einen weiteren Luftauslass
48 und/oder 50 und/oder gegebenenfalls auch mehr als zwei weitere Luftauslässe 48,
50 auf. Dadurch wird eine gleichmäßigere Verteilung der aus dem Hohlkörper 38 ausströmenden
Luft erzielt, als dies der Fall wäre, wenn der Hohlkörper 38 nur einen einzigen Luftauslass
42 aufweisen würde. Diese Ausgestaltung erlaubt damit insgesamt eine gleichmäßigere
Anströmung der Abdeckscheibe als dies mit nur einem Luftauslass möglich wäre. In Bezug
auf die Querschnitte der Luftauslässe 42, 48, 50 sind, je nach Ausgestaltung, verschiedene
Formen möglich. In einer Ausgestaltung ist der Ausströmquerschnitt rund oder weist
zumindest gerundete Teile seines Randes auf.
[0050] Eine solche Ausgestaltung ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. In einer anderen
Ausgestaltung ist der Ausströmquerschnitt eckig, insbesondere viereckig, wobei der
Querschnitt insbesondere rechteckig oder quadratisch sein kann. Mit einer eher rechteckigen
Ausgestaltung wird eine breitere und damit gleichmäßigere Luftströmung erzielt als
mit einer zum Beispiel quadratischen Öffnung. Die zu den Ausströmquerschnitten führenden
Abschnitte des formstabilen Hohlkörpers 38 können einen über ihrer Länge gleichmäßigen
Querschnitt aufweisen, wie es beim Luftauslass 50 der Fall ist. Alternativ dazu können
sie aber auch einen sich düsenartig verengenden Querschnitt aufweisen, wie es beim
Luftauslass 48 der Fall ist. In einer weiteren Ausgestaltung kann sich der Querschnitt
oder zumindest eine Breite des Querschnitts auch Venturi- düsenartig erweitern, wie
es beim Luftauslass 42 in der Figur 3 der Fall ist.
[0051] In Ausgestaltungen von Hohlkörpern 38, die mehrere Luftauslässe aufweisen, können
diese untereinander gleich sein. In einer anderen Ausgestaltung sind die Querschnitte
untereinander verschieden. Dies hat den Vorteil, dass die über die verschiedenen Querschnitte
ausströmenden Luftmassenströme in ihrem Verhältnis zueinander durch die Geometrie,
Größe und Anordnung der Querschnitte bei dem Entwurf des Hohlkörpers 38 festgelegt
werden können.
[0052] Figur 5 zeigt eine Ausgestaltung eines formstabilen Hohlkörpers 38 mit einer für
einen bestimmten Scheinwerfertyp entworfenen individuellen Geometrie. In der Ausgestaltung,
die in der Figur 4 dargestellt ist, weist der formstabile Hohlkörper 38 einen Lufteinlass
40 und einen ersten Luftauslass 42A sowie einen zweiten Luftauslass 42B auf. Darüber
hinaus weist der formstabile Hohlkörper Befestigungsgeometrien 51A, 51B und 51C auf.
Der formstabile Hohlkörper 38 ist einer bevorzugten Ausgestaltung als einstückiges
und damit stoffschlüssig zusammenhängendes Bauteil verwirklicht. In einer alternativen
und ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung ist der formstabile Hohlkörper 38 aus mehreren
Einzelteilen zusammengesetzt.
[0053] Die Figur 4 zeigt eine Ausgestaltung, bei der der formstabile Hohlkörper aus einem
ersten Bauteil 52 und einem zweiten Bauteil 54 zusammengesetzt ist. Das erste Bauteil
52 weist den Lufteinlass 40 und einen ersten Luftauslass 42A auf. Das zweite Bauteil
54 weist in der dargestellten Ausgestaltung einen zweiten Luftauslass 42B auf. Über
eine Steckverbindung sind beide Bauteile 52, 54 miteinander verbunden. Dabei ist die
Steckverbindung so ausgestaltet, dass sie einen offenen Strömungsquerschnitt in der
Schnittstelle zwischen dem ersten Bauteil 52 und dem zweiten Bauteil 54 aufweist.
[0054] Über eine entsprechende Dimensionierung der Querschnitte des genannten offenen Strömungsquerschnitts
in der Schnittstelle zwischen dem ersten Bauteil 52 und dem zweiten Bauteil 54 auf
der einen Seite und dem ersten Luftauslass 42A auf der anderen Seite kann das Verhältnis
der über diese Querschnitte strömenden Teilluftströme zueinander vorbestimmt werden.
Im Ergebnis wird die über den Lufteinlass 40 in das erste Bauteil 52 einströmende
Luft im ersten Bauteil 52 auf einen ersten Teilstrom und einen zweiten Teilstrom aufgeteilt.
[0055] Der erste Teilstrom tritt aus dem ersten Luftauslass 40 aus. Der zweite Teilstrom
strömt vom ersten Bauteil 52 in das zweite Bauteil 54 über und tritt aus dem zweiten
Luftauslass 42B aus. Aufgrund seiner die Luft verteilenden Funktion kann das erste
Bauteil 52 auch als Luftverteiler bezeichnet werden. Das zweite Bauteil 54 stellt
einen formstabilen Leitungsabschnitt dar, mit dem ein Teilstrom der Belüftungsluft
in einen Teilbereich im Inneren des Gehäuses 22 des Scheinwerfers 20 geführt wird.
Bei dem Teilbereich handelt es sich zum Beispiel um einen Bereich in einer Ecke im
Inneren des Scheinwerfergehäuses 22, die von der transparenten Abdeckscheibe begrenzt
wird.
[0056] Für die Ausgestaltung eines formstabilen Hohlkörpers 38, die in der Figur 4 dargestellt
ist, kann man zur Veranschaulichung annehmen, dass der erste Luftauslass 42A einen
ersten unteren Eckbereich der Abdeckscheibe im Inneren des Gehäuses 22 anströmt, während
der zweite Luftauslass 42B den verbleibenden anderen unteren Eckbereich der Abdeckscheibe
im Inneren des Gehäuses 22 anströmt.
[0057] Es sind gerade diese Eckbereiche, die für eine Ansammlung von kondensierter Feuchtigkeit
besonders anfällig sind. Dies liegt zum einen daran, dass sie, bezogen auf das Fahrzeug,
weit außen liegen und damit schnell abkühlen. Außerdem liegen sie unten, so dass Feuchtigkeit,
die sich an höher gelegenen Stellen der Abdeckscheibe niederschlägt, aufgrund der
Schwerkraft nach unten wandern kann. Beim Stand der Technik, wie er unter Bezug auf
die Figuren 1 und 2 erläutert worden ist, liegt zumindest eine der Ecken auch noch
abseits des diagonal durch das Innere des Gehäuses des Scheinwerfers strömenden Belüftungsstroms.
Beide Effekte führen in der Summe dazu, dass es beim Stand der Technik vergleichsweise
häufig störende Ansammlungen kondensierter Feuchtigkeit gibt, und dass vergleichsweise
viel Zeit erforderlich ist, um diese kondensierte Feuchtigkeit durch eine bei fahrendem
Fahrzeug erfolgende Belüftung wieder zu entfernen. Durch die Erfindung lässt sich
die Belüftung eines solchen kritischen Bereichs gezielt verbessern.
[0058] Figur 5 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines formstabilen Hohlkörpers 38 mit
einer für einen anderen Scheinwerfertyp entworfenen individuellen Geometrie. Der Gegenstand
der Figur 5 unterscheidet sich vom Gegenstand der Figur 4 durch einen zusätzlichen
dritten Luftauslass 42D und einen vierten Luftauslass 42C, die auf der Länge des formstabilen
Hohlkörpers 38 verteilt zwischen dem ersten Luftauslass 42A und dem zweiten Luftauslass
42B angeordnet sind.
[0059] Im übrigen unterscheiden sich die beiden in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausgestaltungen
formstabiler Hohlkörper 38 in ihrer Geometrie nicht. Sie sind also insbesondere im
gleichen Scheinwerfergehäuse verwendbar. Dabei erzeugt die in der Figur 5 dargestellte
Ausgestaltung eine gleichmäßigere Verteilung der Belüftungsluft über die Länge des
Hohlkörpers 38 und damit auch über die Abmessungen der transparenten Abdeckscheibe,
die mit dieser Luftströmung angeströmt wird.
[0060] Welche der beiden Ausgestaltungen nach den Figuren 4 und 5 in einem konkreten Fall
Vorteile bietet, hängt von den Umständen des Einzelfalls ab. Die Ausgestaltung nach
Figur 4 besitzt Vorteile in Fällen, in denen sich Kondenswasser bevorzugt in den Ecken
niederschlägt. Die Ausgestaltung nach Figur 5 besitzt dann Vorteile, wenn der Kondenswasserniederschlag
gleichmäßiger verteilt auftritt. Ein Vergleich der Figuren 4 und 5 verdeutlicht einen
Vorteil einer mehrteiligen Ausführung des formstabilen Hohlkörpers 38. Sowohl bei
der Ausgestaltung nach der Figur 4 als auch bei der Ausgestaltung nach der Figur 5
wird der gleiche Luftverteiler, also das gleiche Bauteil 52 verwendet, so dass eine
Anpassung an die Erfordernisse verschiedener Scheinwerfer durch eine auf das zweite
Bauteil 54 beschränkte Individualisierung erfolgen kann.
[0061] Die Figur 6 zeigt den formstabilen Hohlkörper 38 aus der Figur 5 in einer konkreten
Ausführungsform eines Scheinwerfers. Figur 6 zeigt insbesondere die hohe Packungsdichte
im Inneren des Gehäuses 22 des Scheinwerfers 20, die sich auch aus dem bewusst gestalteten
Erscheinungsbild des Scheinwerfers 20 und der dafür verwendeten Strukturen im Inneren
des Gehäuses 22 des Scheinwerfers 20 ergibt. Darüber hinaus wird die Packungsdichte
auch durch die Vielzahl von Lichtfunktionen und der dafür benötigten optischen Elemente,
seien es Lichtquellen, Reflektoren, Lichtleiter, Vorsatzoptiken oder Linsen, oder
seien es die dafür notwendigen Halter und gegebenenfalls auch notwendigen Antriebsstrukturen.
[0062] Antriebsstrukturen sind zum Beispiel für eine Leuchtweitenregelung, eine Blendenverstellung
und/oder eine Kurvenlichtfunktion erforderlich. Diese Strukturen werden heute in der
Regel hinter Zierrahmen, Blenden und dergleichen verborgen. Es sind unter anderem
diese Zierrahmen und Blenden, die eine Luftzirkulation im Inneren des Gehäuses 22
und damit einen wirkungsvollen Abtransport von Kondensat von der Innenseite der Abdeckscheibe
8 erschweren.
[0063] Figur 6 verdeutlicht durch ihre Schnittdarstellung, dass insbesondere dann, wenn
nur noch enge Luftspalte 56 zwischen den verschiedenen Bauteilen, insbesondere verschiedenen
Zierrahmen und Abdeckrahmen im Inneren des Gehäuses 22 vorhanden sind, die Erfindung
eine ganz gezielte Anströmung dieser Spalte 56 erlaubt, so dass trotz der Enge eines
solchen Spalts 56 noch eine zur Abdeckscheibe 8 gerichtete Vorzugsrichtung der Belüftungsluft
im Innern des Scheinwerfergehäuses 22 erzeugt wird.
[0064] Die Figur 6 verdeutlicht auch, dass eine länglich gestreckte Form des Luftauslassquerschnitts
eines Luftauslasses 42C für eine Anströmung des Spalts 56 günstig ist. Dies gilt insbesondere
für die dargestellte Ausgestaltung, bei der der Luftauslassquerschnitt des Luftauslasses
42C des formstabilen Hohlkörpers 38 in einer zur Längsausdehnung der Spalte 56 parallelen
Richtung verbreitert ist. Dadurch wird der Strömungswiderstand, den die Luft beim
Anströmen der Spalte 56 überwinden muss, minimiert.
[0065] Fig. 7 zeigt eine Ausgestaltung, die sich dadurch auszeichnet, dass der Hohlkörper
38 einen Kühlluftauslass 58 aufweist, der so angeordnet ist, dass dort ausströmende
Luft 46 ein zu kühlendes Bauteil 60 innerhalb des Scheinwerfers 20 anströmt. Bei dem
zu kühlenden Bauteil handelt es sich in einer Ausgestaltung um einen Kühlkörper 62
einer Halbleiterlichtquelle 64, die auf einem Schaltungsträger 66 befestigt und über
den Schaltungsträger elektrisch mit Energie versorgt und gesteuert wird, wobei der
Schaltungsträger seinerseits thermisch mit dem Kühlkörper gekoppelt ist, so dass die
die in der Halbleiterlichtquelle freiwerdende elektrische Verlustwärme vom Kühlkörper
aufgenommen wird.
[0066] In einer alternativen Ausgestaltung handelt es sich bei dem zu kühlenden Bauteil
um ein Steuergerät des Scheinwerfers 20, mit dem die Lichtquelle und/oder ein oder
mehrere Antriebe des Scheinwerfers gesteuert werden. Solche Antriebe sind in modernen
Scheinwerfern zum Verändern von Positionen von Blenden, zum Schwenken eines Lichtmoduls
nach rechts und links und zum Schwenken eines Lichtmoduls nach oben und unten vorhanden.
Die Veränderung der Blendenposition erfolgt zum Verändern einer Lichtverteilung, zum
Beispiel zum Umsteuern zwischen einer Fernlicht-Lichtverteilung und einer Abblendlicht-Lichtverteilung.
Das Schwenken nach rechts und nach links erfolgt zur Verwirklichung einer Kurvenlichtfunktion
und das Schwenken nach oben und unten erfolgt zum Verwirklichen einer Leuchtweitenregelung.
1. Scheinwerfer (20) für Kraftfahrzeuge mit einem eine Lichtaustrittsöffnung aufweisenden
Gehäuse (22), einer transparenten Abdeckscheibe, die die Lichtaustrittsöffnung abdeckt,
wenigstens einer Belüftungsöffnung (34) und wenigstens einer Entlüftungsöffnung (36)
im Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheinwerfer Leitmittel aufweist, die einen von der Belüftungsöffnung zur Entlüftungsöffnung
innerhalb des Gehäuses strömenden Luftstrom (46) lenken und die einen formstabilen
Hohlkörper (38) mit einem Lufteinlass (40), wenigstens einem Luftauslass (42) und
einem zwischen dem Lufteinlass und dem Luftauslass liegenden formstabilen Leitungsabschnitt
(44) aufweisen.
2. Scheinwerfer (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper Befestigungselemente (51) aufweist, die stoffschlüssig an den Hohlkörper
angeformt und dazu eingerichtet sind, durch Befestigungsarten wie Schrauben, Klemmen,
Klammern, oder Verclipsen mit dem Gehäuse des Scheinwerfers und/oder dem Inventar
des Scheinwerfers verbunden zu werden, um den Hohlkörper zu befestigen.
3. Scheinwerfer (20) nach Anspruch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der formstabile Hohlkörper aus einem festen Kunststoff wie Polypropylen besteht.
4. Scheinwerfer (20) nach Anspruch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der formstabile Hohlkörper zwischen seinem Lufteinlass (40) und einem in Bezug auf
die im Hohlkörper strömende Luft am weitesten von dem Lufteinlass (40) entfernten
Luftauslass (42) wenigstens einen weiteren Luftauslass (48) aufweist.
5. Scheinwerfer (20) nach Anspruch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der formstabile Hohlkörper als einstückiges und damit stoffschlüssig zusammenhängendes
Bauteil verwirklicht ist.
6. Scheinwerfer (20) nach Anspruch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der formstabile Hohlkörper aus mehreren Einzelteilen (52, 54) zusammengesetzt ist.
7. Scheinwerfer (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der formstabile Hohlkörper aus einem ersten Bauteil (52) und einem zweiten Bauteil
(54) zusammengesetzt ist, wobei das erste Bauteil den Lufteinlass (40) und einen ersten
Luftauslass (42A) aufweist und das zweite Bauteil wenigstens einen zweiten Luftauslass
(42B) aufweist.
8. Scheinwerfer (20) nach Anspruch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper einen Kühlluftauslass (58) aufweist, der so angeordnet ist, dass dort
ausströmende Luft (46) ein zu kühlendes Bauteil (60) innerhalb des Scheinwerfers anströmt.
9. Scheinwerfer (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zu kühlenden Bauteil um einen Kühlkörper (62) einer Halbleiterlichtquelle
(64) handelt.
10. Scheinwerfer (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass, es sich bei dem zu kühlenden Bauteil um ein Steuergerät des Scheinwerfers (20) handelt.