[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugscheinwerfermit einem Lichtmodul
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Kraftfahrzeugscheinwerfer ist aus
der
EP 3 128 230 A1 und auch aus der
JP 2014 165150 A bekannt. Das Lichtmodul umfasst mindestens eine auf einer Platine befestigte und
elektrisch kontaktierte Halbleiterlichtquelle und eine Bündelungsoptik sowie einen
Kühlkörper, auf dem die Platine und die Bündelungsoptik befestigt sind.
Im Rahmen der Montage des Lichtmoduls wird die Relativposition der mindestens einen
Halbleiterlichtquelle und der Bündelungsoptik mit hoher Genauigkeit eingestellt und
festgelegt. Bei der anschließenden Montage des Lichtmoduls in dem Gehäuse eines Kraftfahrzeugscheinwerfers
muss dieses nochmals mit hoher Genauigkeit relativ zu dem Scheinwerfergehäuse eingestellt
und festgelegt werden (sog. Justage). Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn
mehrere Lichtmodule in dem Scheinwerfergehäuse angeordnet sind. Die von den einzelnen
Lichtmodulen erzeugten Lichtverteilungen müssen in horizontaler aber insbesondere
in vertikaler Richtung aufeinander abgestimmt werden, insbesondere wenn mehrere Lichtmodule
gemeinsam eine vorgegebene Lichtverteilung, bspw. eine abgeblendete Lichtverteilung
mit einer horizontalen Helldunkelgrenze, erzeugen sollen. So sind im Stand der Technik
bspw. Scheinwerfer mit mehreren Lichtmodulen bekannt, wobei eines der Lichtmodule
eine Grundlichtverteilung mit relativ breiter Streuung (breites Lichtbündel mit normaler
Intensität) und einer streng horizontalen Helldunkelgrenze erzeugt, und ein anderes
der Lichtmodule eine Spotlichtverteilung mit einer im Vergleich zur Grundlichtverteilung
deutlich geringeren Streuung (konzentriertes Lichtbündel mit hoher Intensität) und
einer asymmetrischen Helldunkelgrenze erzeugt. Eine Überlagerung von Grundlicht und
Spotlicht erzeugt dann die resultierende abgeblendete Lichtverteilung (z.B. Abblendlicht)
des Scheinwerfers. Dabei ist es wichtig, dass die Helldunkelgrenzen des Grundlichts
und des Spotlichts aufeinander abgestimmt, insbesondere auf der gleichen Höhe, sind.
Aus diesem Grund ist eine Justage der einzelnen Lichtmodule bzw. der Helldunkelgrenzen
der durch die Lichtmodule erzeugten Lichtverteilungen, insbesondere in vertikaler
Richtung, erforderlich.
[0002] Nach dem Stand der Technik werden derzeit zur Einstellung der optisch wirksamen Bauteile
eines Lichtmoduls (mindestens eine Halbleiterlichtquelle und Bündelungsoptik) zusätzliche
Bauteile benötigt. Dabei wird eine Leiterplatte, auf der die mindestens eine Lichtquelle
befestigt und kontaktiert ist, mit einer als Reflektor ausgebildeten Bündelungsoptik
und einem Kühlkörper zu einer gemeinsamen Baugruppe zusammen verbaut. Diese Baugruppe
wird dann auf einem zusätzlichen einstellbaren Bauteil des Lichtmoduls befestigt,
so dass das Lichtmodul mittels des einstellbaren Bauteils relativ zu anderen Lichtmodulen
bzw. relativ zu dem Scheinwerfergehäuse verstellt werden kann. Ein zusätzliches einstellbares
Bauteil führt zu erhöhten Material- und Montagekosten des Lichtmoduls bzw. des gesamten
Scheinwerfers. Zudem bedeutet ein zusätzliches einstellbares Bauteil, dass ein weiteres
toleranzbehaftetes Bauteil in der Toleranzkette zwischen dem Gehäuse des Scheinwerfers
und den optisch wirksamen Bauteilen des Lichtmoduls vorhanden ist. Dadurch leidet
die Genauigkeit, mit der die resultierende Lichtverteilung des Lichtmoduls bzw. des
gesamten Scheinwerfers eingestellt werden kann. Auch der durch das Lichtmodul beanspruchte
Bauraum vergrößert sich durch das zusätzliche einstellbare Bauteil.
[0003] Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, die Anzahl der zur Erzeugung einer resultierenden Lichtverteilung,
insbesondere eines Abblendlichts, erforderlichen Bauteile eines Lichtmoduls mit mindestens
einer Halbleiterlichtquelle zu reduzieren.
[0004] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach besteht das besteht
das in eine dreidimensionale Form gebogene Blechteil seinerseits aus einem feststehenden
Abschnitt, der in einem festen Bezug zu einem Gehäuse des Scheinwerfers steht, wenn
das Lichtmodul in das Gehäuse des Scheinwerfers eingebaut ist, und einem relativ zu
dem feststehenden Abschnitt beweglichen Abschnitt, wobei die Platine mit der mindestens
einen Halbleiterlichtquelle und die Bündelungsoptik auf dem beweglichen Abschnitt
des Blechteils befestigt sind und der bewegliche Abschnitt zur Justage des in das
Gehäuse des Scheinwerfers eingebauten Lichtmoduls zusammen mit der mindestens einen
Halbleiterlichtquelle und der Bündelungsoptik relativ zu dem feststehenden Abschnitt
bewegbar und in einer justierten Lage relativ dazu festlegbar ist.
[0005] Das Konzept sieht vor, die Lichtquelle(n) oder ein anderes optisch wirksames Bauteil
(Bündelungs- oder Primäroptik, evtl. Sekundäroptik) des Lichtmoduls geringfügig zu
bewegen, bspw. um einen kleinen Winkel zu schwenken, um eine Helldunkelgrenze der
von dem Lichtmodul erzeugten Lichtverteilung in einem definierten Abstand zu dem Lichtmodul
(z.B. auf der Fahrbahn vor dem mit dem Scheinwerfer ausgestatteten Kraftfahrzeug oder
auf einem vor dem Kraftfahrzeug angeordneten Messschirm) zu justieren. Um bspw. eine
Helldunkelgrenze in 50 m Entfernung von dem Lichtmodul um 10 cm zu bewegen, muss die
Lichtquelle oder ein anderes optisch wirksames Bauteil des Lichtmoduls um etwa 0,1°
geschwenkt werden. Bei so kleinen Winkeln kann näherungsweise von einer vertikalen
Verstellung der Optikeinheit in Verbindung mit der Schwenkbewegung gesprochen werden.
[0006] Gemäß der vorliegenden Erfindung ist also ein Einstellsystem, das insbesondere zur
Variation der Ausrichtung der optisch wirksamen Bauteile (Lichtquelle(n), Bündelungs-
oder Primäroptik, evtl. Sekundäroptik) des Lichtmoduls in vertikaler Richtung vorgesehen
ist, in den Kühlkörper des Lichtmoduls integriert. Das ist bei der Erfindung möglich,
da der Kühlkörper als ein gebogenes Blechteil ausgebildet ist, das aufgrund der Materialeigenschaften
des Blechs und bei geeigneter Ausgestaltung des Blechformteils verformbar ist. Je
nach gewähltem Material des Blechteils kann dessen Verformung elastisch oder plastisch
sein. Das Blechteil ist vorzugsweise als ein Aluminiumblech ausgebildet, da Aluminium
besonders gute Wärmeleiteigenschaften aufweist. Ein Aluminiumblech ist plastisch verformbar.
Alternativ könnte auch ein anderes Metall, bspw. Stahl, insbesondere ein elastisch
verformbarer Federstahl, für den als Blechteil ausgebildeten Kühlkörper verwendet
werden.
[0007] Durch das in den Kühlkörper integrierte Einstellsystem wird die Anzahl der erforderlichen
Bauteile des Lichtmoduls reduziert. Zudem reduzieren sich das Gewicht und der erforderliche
Bauraum des Lichtmoduls. Dem Kühlkörper wird eine weitere Funktion, nämlich das Einstellen
oder die Justage des Lichtmoduls relativ zu einem anderen Lichtmodul des Scheinwerfers
oder zu dem Scheinwerfergehäuse bzw. einem damit starr verbundenen anderen Bauteil,
bspw. einem an dem Gehäuse des Scheinwerfers befestigten Trägerelement, zugeordnet.
Das erfindungsgemäße Lichtmodul bzw. dessen Einstellsystem kann auf besonders einfache
und kostengünstige Weise realisiert werden.
[0008] Durch die Reduzierung der Anzahl der Bauteile in dem Lichtmodul kann eine Verringerung
der Material- und Montagekosten erreicht werden. Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund
der im Kraftfahrzeugbau erzielten sehr großen Stückzahlen und des ständig stärker
werdenden Kostendrucks seitens der Kraftfahrzeughersteller von erheblicher Bedeutung.
Außerdem kann durch die Verringerung der Anzahl der Bauteile mindestens ein toleranzbehaftetes
Glied in der Toleranzkette eliminiert werden, so dass die Genauigkeit der durch das
erfindungsgemäße Lichtmodul erzeugten Lichtverteilung verbessert werden kann. Dies
ist insbesondere bei Lichtmodulen von Bedeutung, die eine abgeblendete Lichtverteilung
mit einer horizontalen Helldunkelgrenze (z.B. Grundlichtverteilung eines Abblendlichts,
Spotlichtverteilung eines Abblendlichts oder eine Abblendlichtverteilung) erzeugen.
Die Helldunkelgrenze kann dank der verbesserten Genauigkeit so weit nach oben verlagert
werden, dass einerseits das Vorfeld des Kraftfahrzeugs möglichst weitreichend ausgeleuchtet
wird und andererseits andere Verkehrsteilnehmer (die Insassen von vorausfahrenden
oder entgegenkommenden Fahrzeugen) nicht geblendet werden.
[0009] Alternativ oder zusätzlich kann die Justage des erfindungsgemäßen Lichtmoduls nicht
nur in vertikaler Richtung, sondern auch in horizontaler Richtung erfolgen. Dies gilt
z.B. für ein Lichtmodul zur Erzeugung eines Teilfernlichts oder eines Markierungslichts,
die beide eine vertikale Helldunkelgrenze aufweisen
[0010] Der Kühlkörper besteht aus Blech, das in geeigneter Weise in eine bestimmte dreidimensionale
Form gebogen ist. In geeigneter Weise bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Kühlkörper
einerseits die von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle während des Betriebs
des Lichtmoduls abgegebene Wärme effizient abführen und an die Umgebung abgeben kann,
damit eine Überhitzung der Lichtquelle(n), selbst bei einem langfristigen Betrieb
des Lichtmoduls bei voller Leistung und selbst bei hohen Außentemperaturen wirksam
und sicher verhindert werden kann. Zudem bedeutet in geeigneter Weise, dass sämtliche
optisch wirksamen Bauteile, insbesondere die mindestens eine Halbleiterlichtquelle
und die Bündelungsoptik, an dem Kühlkörper befestigt werden können. Zusätzlich zu
diesen Funktionen hat der Kühlkörper des erfindungsgemäßen Lichtmoduls die Funktion,
die Relativposition der optisch wirksamen Bauteile des Lichtmoduls relativ zu einem
Gehäuse des Scheinwerfers, in das das Lichtmodul eingebaut ist, bzw. zu dem feststehenden
Abschnitt des Kühlkörpers, der zumindest mittelbar an dem Gehäuse des Scheinwerfers
befestigt ist, zu variieren und die optisch wirksamen Bauteile des Lichtmoduls in
der justierten Lage (Position und/oder Orientierung) in dem Scheinwerfergehäuse festzulegen.
[0011] Durch eine besonders gestaltete Geometrie des den Kühlkörper bildenden gebogenen
Blechteils kann ein Abschnitt des Blechteils beweglich bezüglich eines anderen feststehenden
Abschnitts des Blechteils ausgebildet sein. An diesem beweglichen Abschnitt sind die
optisch wirksamen Bauteile des Lichtmoduls befestigt, so dass sie zusammen mit dem
beweglichen Abschnitt relativ zu dem feststehenden Abschnitt und damit relativ zu
dem Gehäuse des Scheinwerfers, an dem der feststehende Abschnitt zumindest mittelbar
befestigt ist, zum Zwecke der Justage des Lichtmoduls verstellt und in der justierten
Lage festgelegt werden können.
[0012] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Bündelungsoptik
einen Reflektor, insbesondere einen Halbschalenreflektor. Der Reflektor dient dazu,
gegebenenfalls im Zusammenwirken mit einer im Strahlengang des von der mindestens
einen Halbleiterlichtquelle ausgesandten Lichts angeordneten Vorsatzoptik, das Licht
der Halbleiterlichtquelle(n) zu bündeln und in eine Lichtaustrittsrichtung des Lichtmoduls
umzulenken. Die Halbleiterlichtquelle(n) ist/sind derart relativ zu dem Reflektor
angeordnet, dass deren Hauptabstrahlrichtung auf die Reflexionsfläche trifft. Der
Reflektor ist vorzugsweise in einem Längsschnitt, der die Hauptabstrahlrichtung einer
Halbleiterlichtquelle und die Lichtaustrittsrichtung des Lichtmoduls umfasst, parabelförmig
ausgebildet. Insgesamt hat der Reflektor vorzugsweise die Form eines Paraboloids,
so dass die reflektierten Lichtstrahlen in etwa parallel zu der Lichtaustrittsrichtung
kollimiert werden.
[0013] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle
eine Leuchtdiode (LED) oder Laserdiode. Mehrere LEDs können matrixartig über- und/oder
nebeneinander angeordnet sein, so dass sie ein LED-Array bilden. Die LEDs einer Halbleiterlichtquelle
können einzeln, gruppenweise oder alle gemeinsam angesteuert werden.
[0014] Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen,
dass der bewegliche Abschnitt des Blechteils um mindestens eine Verstellachse relativ
zu dem feststehenden Abschnitt des Blechteils schwenkbar ist. Die Verstellachse kann
durch Materialverjüngungen und/oder Schlitze in dem Material des Blechteils ausgebildet
sein, die sich entlang der Verstellachse erstrecken. Zusätzlich können in den anderen
Bereichen des Blechteils, insbesondere in dem feststehenden Abschnitt des Blechteils,
stabilisierende Strukturen vorgesehen sein, so dass die Bewegung eines Teils des Kühlkörpers
weitgehend auf den beweglichen Abschnitt beschränkt ist und der feststehende Abschnitt
nach Möglichkeit nicht beweglich oder verformbar ist. Die Relativbewegung zwischen
den beweglichen und feststehenden Abschnitten des Blechteils ist somit auf die Verstellachse
beschränkt.
[0015] Vorteilhafterweise verläuft die Verstellachse des beweglichen Abschnitts im Wesentlichen
horizontal und senkrecht zu der Lichtaustrittsrichtung des Lichtmoduls. Die Verstellachse
ist vorzugsweise in der vorderen Hälfte des Blechteils, insbesondere an der Vorderseite
des Blechteils, angeordnet. Durch Bewegen des beweglichen Abschnitts um die Verstellachse
können somit die optisch wirksamen Bauteile des Lichtmoduls relativ zu dem feststehenden
Abschnitt des Kühlkörpers und damit auch relativ zu dem Gehäuse des Scheinwerfers,
in das das Lichtmodul eingebaut ist und an dem der feststehende Abschnitt des Kühlkörpers
zumindest mittelbar befestigt ist, verstellt werden, so dass eine horizontale Helldunkelgrenze
der resultierenden Lichtverteilung in vertikaler Richtung verstellt werden kann. Mit
der vorliegenden Erfindung ist jedoch auch eine Justage des Lichtmoduls bzw. einer
von diesem erzeugten vertikalen Helldunkelgrenze der Lichtverteilung in horizontaler
Richtung möglich. Dabei würde sich die Verstellachse dann vorzugsweise in vertikaler
Richtung erstrecken.
[0016] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen,
dass der bewegliche Abschnitt des Blechteils zumindest eine Oberseite umfasst, auf
der die Platine mit der mindestens einen Halbleiterlichtquelle und die Bündelungsoptik
befestigt sind. Vorteilhafterweise weist die Oberseite des beweglichen Abschnitts
in einem in das Gehäuse des Scheinwerfers eingebauten und justierten Zustand des Lichtmoduls
eine Hauptflächenerstreckung auf, die im Wesentlichen horizontal oder leicht schräg
dazu verläuft. Vorzugsweise weist die Oberseite des beweglichen Abschnitts in einem
in das Gehäuse des Scheinwerfers eingebauten und justierten Zustand des Lichtmoduls
eine Hauptflächenerstreckung auf, die entgegen der Fahrtrichtung eines mit dem Scheinwerfer
ausgestatteten Fahrzeugs und relativ zu einer Horizontalebene, die parallel zu der
Lichtaustrittsrichtung des Lichtmoduls und damit auch parallel zu der Fahrtrichtung
oder einer Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs verläuft, leicht nach hinten geneigt
verläuft. Die Hauptabstrahlrichtung der auf dem beweglichen Abschnitt des Blechteils
montierten mindestens einen Halbleiterlichtquelle hat somit eine nach hinten, entgegen
der Lichtaustrittsrichtung des Lichtmoduls bzw. der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs
gerichtete Komponente.
[0017] Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der bewegliche Abschnitt des Blechteils Seitenflächen
umfasst, die vorzugsweise jeweils eine Flächenerstreckung in einer Vertikalebene aufweisen,
die eine Hauptflächenerstreckung senkrecht zu der Oberseite des beweglichen Abschnitts
aufweisen. Somit wäre die Oberseite des Blechteils zusammen mit den Seitenflächen
relativ zu dem restlichen feststehenden Abschnitt des Blechteils und relativ zu dem
Scheinwerfergehäuse verstellbar. Die Seitenflächen leisten einen relativ großen Beitrag
für die Kühlfunktion des Kühlkörpers. Deshalb sind die Seitenflächen vorzugsweise
auch zu dem Trägerelement beabstandet, an dem der feststehende Abschnitt des Blechteils
befestigt ist und das seinerseits an dem Scheinwerfergehäuse festgelegt ist. Die Seitenflächen
können aber punktuell mit dem Trägerelement in Kontakt stehen, um eine thermisch bedingte
Drehbewegung des beweglichen Abschnitts des Kühlkörpers um die z-Achse relativ zu
dem feststehenden Trägerelement zu verringern, vorzugsweise ganz zu unterbinden.
[0018] Ferner wird vorgeschlagen, dass der feststehende Abschnitt des Blechteils zumindest
einen Teil einer Vorderseite des Blechteils umfasst, der zumindest mittelbar an dem
Gehäuse des Scheinwerfers festgelegt ist. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass der
feststehende Abschnitt des Blechteils mittels mindestens einer Befestigungsschraube
zumindest mittelbar an dem Scheinwerfergehäuse befestigt ist. Besonders bevorzugt
ist der feststehende Abschnitt des Blechteils mittelbar über ein Trägerelement, das
in einem montierten Zustand des Scheinwerfers an dem Gehäuse des Scheinwerfers befestigt
ist, an dem Gehäuse des Scheinwerfers festgelegt. Das Trägerelement ist vorzugsweise
aus wärmeleitendem Kunststoff, also aus Kunststoffen, in die keramische, organische
oder metallische Füllstoffe eingesetzt sind. Das Trägerelement dient zur Aufnahme
von einem oder mehreren Lichtmodulen und wird dann als Einheit gemeinsam mit diesen
in dem Gehäuse des Scheinwerfers angeordnet und darin befestigt. Das Trägerelement
kann relativ zu dem Gehäuse als Ganzes horizontal und/oder vertikal verstellt werden.
[0019] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der bewegliche Abschnitt des Blechteils
mittels mindestens einer Verstellschraube relativ zu dem feststehenden Abschnitt des
Blechteils bewegbar und in einer justierten Lage relativ dazu festlegbar. Vorteilhafterweise
umfasst das Lichtmodul ein Federelement, das entgegen einer durch die Verstellschraube
bewirkbaren Verstellrichtung zwischen dem bewegbaren Abschnitt des Blechteils und
dem Gehäuse des Scheinwerfers bzw. mit einem damit fest verbunden Bauteil, bspw. einem
an dem Gehäuse des Scheinwerfers befestigten Trägerelement, wirkt. Das Federelement
kann je nach Anlenkung der Verstellschraube (an dem feststehenden oder an dem beweglichen
Abschnitt des Blechteils) als Druckfeder oder als Zugfeder ausgebildet sein. Besonders
bevorzugt ist das Federelement in der Form einer Spiralfeder ausgebildet, welche vorzugsweise
die Verstellschraube umgibt.
[0020] Die Verstellschraube bzw. deren Schaft hat vorzugsweise eine Längserstreckung in
der Verstellrichtung der optisch wirksamen Bauteile des Lichtmoduls, insbesondere
in die vertikale z-Richtung des Lichtmoduls. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die mindestens eine Verstellschraube durch eine (vorzugsweise gewindelose)
Öffnung in dem beweglichen Abschnitt des Blechteils hindurchgeführt und in eine Gewindebohrung
des feststehenden Abschnitts des Blechteils oder einem daran befestigten Bauteil (z.B.
Trägerelement oder Scheinwerfergehäuse) eingeschraubt. Die Unterseite des Schraubenkopfes
bildet dabei eine kreisringförmige Auflagefläche, die auf der Oberseite des beweglichen
Abschnitts des Blechteils ruht. Je weiter die Schraube in die Gewindebohrung eingedreht
wird, desto mehr zieht der Schraubenkopf der Verstellschraube den beweglichen Abschnitt
des Blechteils entgegen der Federkraft eines als Druckfeder ausgebildeten Federelements
in Richtung des feststehenden Abschnitts des Blechteils, so dass sich der Abstand
zwischen beiden Abschnitten verringert. Dementsprechend bewegt sich der bewegliche
Abschnitt des Blechteils getrieben von der Federkraft des Federelements wieder weg
von dem feststehenden Abschnitt des Blechteils, so dass sich der Abstand vergrößert,
sobald die Verstellschraube aus der Gewindebohrung herausgedreht wird und den Weg
für die Vergrößerung des Abstands freigibt. Bei einem aus einem elastisch verformbaren
Metall gefertigten Blechteil könnte auf eine gesonderte Druckfeder verzichtet und
stattdessen die inhärente Federkraft des Metalls genutzt werden.
[0021] Alternativ wird die Verstellschraube in eine Gewindeöffnung in dem beweglichen Abschnitt
des Blechteils eingeschraubt, und es kann durch Verdrehen der Schraube eingestellt
werden, wie weit der Schraubenschaft über die Unterseite des beweglichen Abschnitts
des Blechteils hinausragt. Das distale, dem Schraubenkopf gegenüberliegende Ende der
Schraube stützt sich dabei an dem Gehäuse des Scheinwerfers oder an einem damit fest
verbundenem Teil, insbesondere an dem Trägerelement, das in einem montierten Zustand
des Scheinwerfers an dem Gehäuse des Scheinwerfers befestigt ist, oder an dem feststehenden
Abschnitt des Blechteils ab. Falls das Bauteil, an dem sich das distale Ende der Verstellschraube
abstützt, aus Kunststoff besteht, ist es denkbar, zumindest den Abstützbereich, wo
sich das distale Ende der Verstellschraube abstützt, auf dem Bauteil durch eine Metallplatte
zu verstärken, um ein Einpressen des distalen Endes der Verstellschraube in das Material
des Bauteils zu verhindern.
[0022] Je weiter die Schraube in die Gewindebohrung eingedreht wird, desto weiter drückt
die Verstellschraube den beweglichen Abschnitt des Blechteils entgegen der Federkraft
eines als Zugfeder ausgebildeten Federelements weg von dem feststehenden Abschnitt,
so dass sich der Abstand zwischen beiden Abschnitten vergrößert. Die Zugfeder ist
sowohl an dem beweglichen Abschnitt des Blechteils als auch an dem feststehenden Abschnitt
des Blechteils oder einem daran befestigten Bauteil (z.B. dem Trägerelement oder dem
Scheinwerfergehäuse) festgelegt. Dementsprechend bewegt sich der bewegliche Abschnitt
des Blechteils getrieben von der Federkraft des Federelements wieder in Richtung des
feststehenden Abschnitts des Blechteils, so dass sich der Abstand verringert, sobald
die Verstellschraube aus der Gewindebohrung herausgedreht wird und den Weg für die
Vergrößerung des Abstands freigibt. Bei einem aus einem elastisch verformbaren Metall
gefertigten Blechteil könnte auf eine gesonderte Zugfeder verzichtet und stattdessen
die inhärente Federkraft des Metalls genutzt werden.
[0023] Durch Anziehen oder Lösen der Verstellschraube kann also der Abstand zwischen dem
beweglichen Abschnitt und dem feststehenden Abschnitt des Blechteils so lange variiert
werden bis sich die optischen Bauteile des Lichtmoduls, die an dem beweglichen Abschnitt
befestigt sind, in einer justierten Lage (Position und/oder Orientierung) befinden.
Die Schraube ist ausgebildet, ein selbsttätiges Lösen, bspw. aufgrund von Vibrationen
im Kraftfahrzeug, zu verhindern, so dass die optischen Bauteile nach Erreichen der
justierten Lage automatisch auch in dieser Lage festgelegt sind. Das Federelement
hält den beweglichen Abschnitt und damit auch die optischen Bauteile in der justierten
Lage und verhindert Vibrationen oder Zittern des beweglichen Abschnitts und der optischen
Bauteile.
[0024] Die Erfindung betrifft außerdem einen
[0025] Kraftfahrzeugscheinwerfer, der ein Gehäuse und mindestens ein darin angeordnetes
erfindungsgemäßes Lichtmodul umfasst. Vorzugsweise weist der Scheinwerfer mehrere
nebeneinander angeordnete und an einem gemeinsamen Trägerelement, das in einem montierten
Zustand des Scheinwerfers an einem Gehäuse des Scheinwerfers befestigt ist, befestigte
Lichtmodule auf, die jeweils einzeln relativ zueinander und bezüglich des Trägerelements
justierbar sind und die gemeinsam durch Verstellen des Trägerelements bezüglich des
Gehäuses des Scheinwerfers verstellbar sind. Dabei wäre es bspw. denkbar, dass ein
Lichtmodul zur Erzeugung eines Spotlichts einer Abblendlichtverteilung, ein anderes
Lichtmodul zur Erzeugung eines Grundlichts der Abblendlichtverteilung und ein drittes
Lichtmodul zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung vorgesehen ist, indem es bspw.
nur einen Bereich oberhalb der horizontalen Helldunkelgrenze der Abblendlichtverteilung
ausleuchtet.
[0026] Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand
der Figuren näher erläutert. Dabei können die in den Figuren gezeigten Merkmale auch
alleine oder in einer anderen als der dargestellten Kombination erfindungsrelevant
sein. Die Figuren zeigen:
- Figur 1
- eine erste perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls in einer bevorzugten
Ausführungsform;
- Figur 2
- eine weitere perspektivische Ansicht des Lichtmoduls aus Figur 1;
- Figur 3
- eine perspektivische Ansicht eines Kühlkörpers des Lichtmoduls aus Figur 1 oder 2;
- Figur 4
- eine Draufsicht auf den Kühlkörper aus Figur 3;
- Figur 5
- eine Schnittansicht durch das Lichtmodul aus Figur 1 oder 2;
- Figur 6
- einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer in einer bevorzugten Ausführungsform;
und
- Figur 7
- eine Innenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers mit drei Lichtmodulen
nach einer der Figuren 1, 2 oder 5.
[0027] In Figur 6 ist ein erfindungsgemäßer Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs in seiner
Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Der Scheinwerfer 1 wird in einer entsprechenden
Einbauöffnung im Frontbereich der Karosserie eines Kraftfahrzeugs angeordnet und befestigt.
[0028] Im Einzelnen weist der Scheinwerfer 1 ein Gehäuse 2 auf, das vorzugsweise aus Kunststoff
gefertigt ist. In einer Lichtaustrittsrichtung 3 hat das Gehäuse 2 eine Lichtaustrittsöffnung
4, die mittels einer transparenten Abdeckscheibe 5 verschlossen ist. Die Abdeckscheibe
5 besteht aus Glas oder Kunststoff. Auf der Abdeckscheibe 5 können zumindest bereichsweise
optisch wirksame Elemente (z. B. Prismen oder Zylinderlinsen) angeordnet sein, um
das hindurchtretende Licht zu streuen (sogenannte Streuscheibe). Es ist aber auch
denkbar, dass die Abdeckscheibe 5 ohne solche optisch wirksamen Elemente ausgebildet
ist (sogenannte klare Scheibe).
[0029] Im Inneren des Gehäuses 2 ist ein erfindungsgemäßes Lichtmodul 6 angeordnet. Das
Lichtmodul 6 kann zur Erzeugung einer beliebigen Scheinwerferfunktion oder eines Teils
davon dienen. Insbesondere kann das Lichtmodul 6 zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung,
einer Fernlichtverteilung, einer Nebellichtverteilung oder einer beliebigen adaptiven
Lichtverteilung oder eines Teils davon dienen. Alternativ oder zusätzlich wäre es
ferner denkbar, dass das Lichtmodul 6 zur Erzeugung einer Leuchtenfunktion ausgebildet
ist, bspw. eines Tagfahrlichts, eines Begrenzungslichts und/oder eines Blinklichts
oder eines Teils davon. In dem Gehäuse 2 kann mindestens ein weiteres Lichtmodul 7
angeordnet sein, das ebenfalls als ein erfindungsgemäßes Lichtmodul ausgebildet sein
kann. Das weitere Lichtmodul 7 dient bspw. zur Erzeugung einer weiteren Scheinwerfer-
und/oder Leuchtenfunktion oder eines Teils davon.
[0030] Es wäre aber auch denkbar, dass die Lichtmodule 6, 7 zusammen eine vorgesehene Scheinwerfer-
oder Leuchtenfunktion des Scheinwerfers 1 erzeugen. So könnte beispielsweise das Lichtmodul
7 eine Abblendlicht-Grundlichtverteilung mit einer relativ breiten Streuung und einer
strikt horizontalen Helldunkelgrenze erzeugen. Das Lichtmodul 6 könnte dann eine Abblendlicht-Spotlichtverteilung
erzeugen, die im Vergleich zu der Abblendlicht-Grundlichtverteilung des Lichtmoduls
7 relativ stark konzentriert ist und an der Oberseite eine asymmetrische Helldunkelgrenze
aufweist. Die asymmetrische Helldunkelgrenze weist auf der eigenen Verkehrsseite einen
höheren Verlauf auf als auf der Gegenverkehrsseite. Eine Überlagerung der Grundlichtverteilung
und der Spotlichtverteilung ergibt eine herkömmliche Abblendlichtverteilung. Damit
die Qualität des Abblendlichts möglichst gut ist, sollten die horizontale Helldunkelgrenze
des Grundlichts und die asymmetrische Helldunkelgrenze des Spotlichts zueinander justierst
sein, insbesondere in vertikaler Richtung, so dass sie beide auf der gleichen Höhe
verlaufen. Die vorliegende Erfindung schlägt ein Lichtmodul 6 vor, bei dem eine Justage
des Lichtmoduls 6 bzw. der Helldunkelgrenze einer abgeblendeten Lichtverteilung des
Lichtmoduls 6, insbesondere in vertikaler Richtung, auf einfache und kostengünstige
Weise realisiert werden kann. Das erfindungsgemäße Lichtmodul 6 wird nachfolgend unter
Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 näher erläutert.
[0031] Selbstverständlich ist es denkbar, dass in dem Scheinwerfergehäuse 2 außer den Lichtmodulen
6, 7 noch weitere Lichtmodule angeordnet sind, die hier jedoch nicht gezeigt sind.
Außerdem kann in dem Scheinwerfergehäuse 2 lediglich ein Lichtmodul, beispielsweise
das Lichtmodul 6 ohne das Lichtmodul 7, angeordnet sein. Schließlich kann in dem Gehäuse
2 auch mindestens eine Kraftfahrzeugleuchte angeordnet sein, wie das beispielhaft
eingezeichnete Leuchtenmodul 8. Das Leuchtenmodul 8 dient zur Erzeugung von mindestens
einer Leuchtenfunktion, beispielsweise eines Blinklichts, eines Positionslichts, eines
Tagfahrlichts, etc.
[0032] Das erfindungsgemäße Lichtmodul 6 ist in den Figuren 1, 2 und 5 im Detail gezeigt.
Das in Figur 1 eingezeichnete Koordinatensystem gilt auch für die übrigen Figuren
2 bis 5. Das Lichtmodul 6 umfasst mindestens eine auf einer Platine 10 befestigte
und elektrisch kontaktierte Halbleiterlichtquelle 11. Die Halbleiterlichtquelle 11
umfasst vorzugsweise mindestens eine Leuchtdiode (LED) oder Laserdiode. Die LEDs können
matrixartig über- und nebeneinander zu einem LED-Array angeordnet sein. Die Halbleiterlichtquelle
11 sendet Licht in einer vertikal nach oben gerichteten Hauptabstrahlrichtung 12 aus.
Das Lichtmodul 6 umfasst ferner eine Bündelungsoptik 13, die in dem hier gezeigten
Beispiel als ein Reflektor, insbesondere als ein sog. Halbschalenreflektor, ausgebildet
ist. Der Reflektor weist eine der Halbleiterlichtquelle 11 zugewandte verspiegelte
Reflexionsfläche auf, welche derart geformt ist, dass sie das von der Lichtquelle
11 in der Hauptabstrahlrichtung 12 in etwa in einen 180°-Halbraum ausgesandte Licht
bündelt und in die Lichtaustrittsrichtung 3 umlenkt. Insbesondere wird vorgeschlagen,
dass der Reflektor bzw. dessen Reflexionsfläche die Form eines Paraboloids oder eine
auf einem Paraboloid basierende Freiformfläche aufweist, so dass die reflektierten
Lichtstrahlen in etwa parallel zu der Lichtaustrittsrichtung 3 kollimiert werden.
Der Reflektor kann zudem eine Strahlenblende (nicht dargestellt) aufweisen, die Streulicht
vermeiden soll. Diese Strahlenblende kann bspw. vor der Öffnung 13b angebracht sein.
Die Bündelungsoptik 13 weist eine Grundplatte 13a auf, die mit einer Öffnung 13b versehen
ist, durch die das von den Lichtquellen 11 ausgesandte Licht hindurchtreten kann.
[0033] Ferner kann die Bündelungsoptik 13 bspw. an der Unterseite der Grundplatte 13a Positionierungselemente,
bspw. in Form von Positionierungsstiften, aufweisen, die in entsprechende Öffnungen
an der Oberseite eines Kühlkörpers 14 eingreifen (vgl. Figuren 3 und 4), um auf einfache
und zuverlässige Weise eine hochgenaue Positionierung der Bündelungsoptik 13 relativ
zu der mindestens einen Halbleiterlichtquelle 11 zu ermöglichen. Die Bündelungsoptik
13 ist vorzugsweise aus einem Thermoplast gefertigt, um auch komplexere Geometrien,
bspw. für die Positionierungsstifte und/oder eine Strahlenblende, mit höherer Genauigkeit
realisieren zu können.
[0034] Das Lichtmodul 6 umfasst ferner den Kühlkörper 14, dessen Primäraufgabe es ist, die
während des Betriebs des Lichtmoduls 6 von den Lichtquellen 11 abgegebene Wärme aufzunehmen,
abzuleiten und an die Umgebung abzugeben, um eine Überhitzung der Lichtquellen 11
zu verhindern. Auf dem Kühlkörper 14, insbesondere auf einer Oberseite 15 des Kühlkörpers
14, sind die Platine 10 mit den darauf befestigten und kontaktierten Halbleiterlichtquellen
11 sowie die Bündelungsoptik 13 befestigt. Zur Befestigung der Platine 10 mit den
Lichtquellen 11 und der Bündelungsoptik 13 auf dem Kühlkörper 14 ist eine Befestigungsschraube
16 vorgesehen, die durch eine erste Öffnung in der Grundplatte 13a der Bündelungsoptik
13 und eine zweite Öffnung in der Platine 10 hindurchgeführt und in eine Gewindeöffnung
in einer Oberseite 15 des Kühlkörpers 14 geschraubt ist. Durch Festziehen der Schraube
16 sind die Grundplatte 13a der Bündelungsoptik 13 und die Platine 10 zwischen der
Unterseite des Schraubenkopfes der Befestigungsschraube 16 und der Oberseite 15 des
Kühlkörpers 14 fest eingespannt.
[0035] Alternativ oder zusätzlich können zur Befestigung der Platine 10 mit den Lichtquellen
11 und der Bündelungsoptik 13 auf dem Kühlkörper 14 auch Klammern oder Clips 17 vorgesehen
sein, welche die Grundplatte 13a der Bündelungsoptik 13 nach unten gegen die Oberseite
15 des Kühlkörpers 14 drücken und die Platine 13 dazwischen einspannen. Mit anderen
Worten, die Grundplatte 13a der Bündelungsoptik 13 und die Platine 10 sind zwischen
einem oberen Bügel der Klammern oder Clips 17 und der Oberseite 15 des Kühlkörpers
14 fest eingespannt.
[0036] Das Lichtmodul 6 ist vorzugsweise zur Erzeugung einer abgeblendeten (Teil-) Lichtverteilung
mit einer im Wesentlichen horizontalen Helldunkelgrenze, bspw. eines Abblendlichts
oder eines Nebellichts, oder eines Teils davon ausgebildet, bspw. eines Grundlichts
oder eines Spotlichts einer Abblendlichtverteilung. Das Lichtmodul 6 kann aber auch
zur Erzeugung eines Fernlichts, insbesondere zur Ausleuchtung eines Bereichs einer
Fernlichtverteilung oberhalb der horizontalen Helldunkelgrenze einer abgeblendeten
Lichtverteilung ausgebildet sein. Das Lichtmodul 6 ist als Einheit handhabbar und
zum Einbau in das Innere eines Scheinwerfergehäuses 2 vorgesehen. Dabei ist es für
die Qualität der von dem Scheinwerfer 1 erzeugten Lichtverteilung wichtig, dass das
eingebaute Lichtmodul 6 oder die eingebauten Lichtmodule 6, 7 relativ zueinander und
relativ zu dem Gehäuse 2 des Scheinwerfers 1 oder zu einem damit starr verbundenen
Bauteil des Scheinwerfers 1 justiert sind. Das erfindungsgemäße Lichtmodul 6 hat einen
Kühlkörper 14, in den ein Einstellsystem zur Justage des Lichtmoduls integriert ist.
[0037] Das Konzept sieht vor, die Lichtquelle(n) 11 oder ein anderes optisch wirksames Bauteil
(Bündelungs- oder Primäroptik 13, evtl. Sekundäroptik zur Projektion der Lichtverteilung
auf die Fahrbahn vor das Kraftfahrzeug) des Lichtmoduls 6 geringfügig zu bewegen,
bspw. um einen kleinen Winkel zu schwenken, um die Helldunkelgrenze der von dem Lichtmodul
6 erzeugten Lichtverteilung in einem definierten Abstand zu dem Lichtmodul 6 zu justieren.
Um bspw. eine Helldunkelgrenze in 50 m Entfernung von dem Lichtmodul 6 um 10 cm zu
bewegen, muss die Lichtquelle 11 oder ein anderes optisch wirksames Bauteil des Lichtmoduls
6 um etwa 0,1° geschwenkt werden. Bei so kleinen Winkeln kann näherungsweise von einer
vertikalen Verstellung der Optikeinheit in Verbindung mit der Schwenkbewegung gesprochen
werden.
[0038] Der Kühlkörper 14 umfasst ein um mindestens eine Biegeachse 18 in eine dreidimensionale
Form gebogenes Blechteil, das seinerseits einen feststehenden Abschnitt 19, der in
einem festen Bezug zu einem Gehäuse 2 des Scheinwerfers 1 steht, wenn das Lichtmodul
6 in das Gehäuse 2 des Scheinwerfers 1 eingebaut ist, und einem relativ zu dem feststehenden
Abschnitt 19 beweglichen Abschnitt 20 umfasst. Der feststehende Abschnitt 19 des als
Blechteil ausgebildeten Kühlkörpers 14 umfasst vorzugsweise zumindest einen Teil einer
Vorderseite (in Lichtaustrittsrichtung 3 gerichtet) des Kühlkörpers 14, der an dem
Gehäuse 2 des Scheinwerfers 1 zumindest mittelbar befestigt ist. Wie man anhand der
Figur 5 erkennen kann, wird der feststehende Abschnitt 19 mittelbar über ein Trägerelement
21, das an dem Gehäuse 2 des Scheinwerfers 1 befestigt ist, an dem Gehäuse 2 befestigt.
Das Trägerelement 21 kann aus Metall oder Kunststoff bestehen. Besonders bevorzugt
besteht es aus einem wärmeleitenden Kunststoff. Insbesondere ist der feststehende
Abschnitt 19 des als Blechteil ausgebildeten Kühlkörpers 14 mittels zweier Befestigungsschrauben
22 an dem Trägerelement 21 befestigt. Auch eine Befestigung mittels einer oder mehr
als zwei Befestigungsschrauben 22 oder auf andere Weise ist denkbar. Zur Positionierung
und Lagesicherung des feststehenden Abschnitts 19 relativ zu dem Trägerelement 21
sind zudem Positionierungsstifte 21a (vgl. Figur 5) vorgesehen, die in entsprechende
Positionierungsöffnungen 19a (vgl. Figur 3) eingreifen können. In dem gezeigten Beispiel
sind die Positionierungsstifte 21a in dem Trägerelement 21 ausgebildet und die Positionierungsöffnungen
19a in dem feststehenden Abschnitt 19 des als Blechteil ausgebildeten Kühlkörpers
14. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass die Positionierungsöffnungen in dem
Trägerelement 21 und die Positionierungsstifte in dem feststehenden Abschnitt 19 des
als Blechteil ausgebildeten Kühlkörpers 14 ausgebildet sind. Ferner kann der feststehende
Abschnitt 19 auch auf eine beliebig andere Weise als mit den Befestigungsschrauben
22 und als über das Trägerelement 21 an dem Gehäuse 2 des Scheinwerfers 1 befestigt
sein.
[0039] Der bewegliche Abschnitt 20 des als Blechteil ausgebildeten Kühlkörpers 14 umfasst
zumindest eine Oberseite 15 . Die Oberseite 15 weist in einem in das Gehäuse 2 des
Scheinwerfers 1 eingebauten und justierten Zustand des Lichtmoduls 6 eine Hauptflächenerstreckung
auf, die nahezu horizontal, genauer gesagt leicht schräg dazu verläuft (vgl. Figur
5). Insbesondere weist die Oberseite 15 in einem in das Gehäuse 2 des Scheinwerfers
1 eingebauten und justierten Zustand des Lichtmoduls 6 eine Hauptflächenerstreckung
auf, die relativ zu einer Horizontalebene um etwa 10° leicht nach hinten (in -x-Richtung),
also entgegen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs bzw. entgegen der Lichtaustrittsrichtung
3 des Scheinwerfers 1 geneigt verläuft. Der als Blechteil ausgebildete Kühlkörper
14 weist an seinem hinteren Ende (entgegen der Lichtaustrittsrichtung 3) eine geringere
Höhe auf als an seinem vorderen Ende (in Lichtaustrittsrichtung 3) .
[0040] In dem gezeigten Beispiel umfasst der bewegliche Abschnitt 20 auch Seitenflächen
23. Die Seitenflächen 23 sind an seitlichen Biegekanten 18 von der Oberseite 15 nach
unten gebogen. In dem Beispiel ist der bewegliche Abschnitt 20 des als Blechteil ausgebildeten
Kühlkörpers 14 somit deutlich größer als der feststehende Abschnitt 19. Die Seitenflächen
23 leisten einen großen Beitrag für die Kühlfunktion des Kühlkörpers 14. Deshalb sind
die Seitenflächen 23 vorzugsweise auch zu dem Trägerelement 21 beabstandet. Die Seitenflächen
23 können aber auch punktuell mit dem Trägerelement 21 in Kontakt stehen, um eine
thermisch bedingte Drehbewegung oder Verwindung des beweglichen Abschnitts 20 des
Kühlkörpers 14 um die z-Achse relativ zu dem feststehenden Trägerelement 21 zu verringern,
vorzugsweise ganz zu unterbinden.
[0041] Die Platine 10 mit der mindestens einen Halbleiterlichtquelle 11 und die Bündelungsoptik
13 sind auf dem beweglichen Abschnitt 20 des Blechteils 14, insbesondere auf der Oberseite
15 des beweglichen Abschnitts 20 befestigt. Der bewegliche Abschnitt 20 kann zur Justage
des in das Gehäuse 2 des Scheinwerfers 1 eingebauten Lichtmoduls 6 zusammen mit der
mindestens einen Halbleiterlichtquelle 11 und der Bündelungsoptik 13 relativ zu dem
feststehenden Abschnitt 19 bewegt und in einer justierten Lage relativ dazu festgelegt
werden. Der bewegliche Abschnitt 20 des als Blechteil ausgebildeten Kühlkörpers 14
ist vorzugsweise um eine Verstellachse 24 relativ zu dem feststehenden Abschnitt 19
bewegbar. Die Verstellachse 24 verläuft im Wesentlichen horizontal und senkrecht zu
einer Lichtaustrittsrichtung 3 des Lichtmoduls 6. Die Verstellachse 24 kann durch
Materialabtragung bzw. -verjüngungen und/oder Schlitze in dem Material des als Blechteil
ausgebildeten Kühlkörpers 14 ausgebildet sein, die sich entlang der Verstellachse
24 erstrecken. In dem gezeigten Beispiel umfasst das Blechteil im Bereich der Verstellachse
24 mehrere Schlitze 25, die sich entlang der Verstellachse 24 erstrecken. Die einzelnen
Schlitze 25 sind lediglich durch Stege 26 unterbrochen, welche eine Verbindung zwischen
dem feststehenden Abschnitt 19 und dem beweglichen Abschnitt 20 des als Blechteil
ausgebildeten Kühlkörpers 14 herstellen. Die Längsachsen der Schlitze 25 bilden gewissermaßen
die Verstellachse 24.
[0042] Zum Verstellen des beweglichen Abschnitts 20 des als Blechteil ausgebildeten Kühlkörpers
14 gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten. Gemäß dem hier gezeigten Beispiel kann
der bewegliche Abschnitt 20 des Blechteils mittels einer Verstellschraube 27 relativ
zu dem feststehenden Abschnitt 19 des Blechteils bzw. einem damit verbundenen anderen
Bauteil des Scheinwerfers 1, bspw. relativ zu dem Trägerelement 21, bewegt und in
einer justierten Lage relativ dazu festgelegt werden. Die Bewegung des beweglichen
Abschnitts 20 des Blechteils mittels der Verstellschraube 27 erfolgt vorzugsweise
entgegen der Kraft eines Federelements 31. Falls das Blechteil aus einem elastisch
verformbaren Material besteht, bspw. aus Federstahl, könnte eventuell auf ein separates
Federelement 31 auch verzichtet werden. Selbstverständlich können auch mehrere Verstellschrauben
27 vorgesehen werden.
[0043] Die Verstellschraube 27 ist vorzugsweise durch eine Öffnung (vorzugsweise ohne Gewinde)
in dem beweglichen Abschnitt 20 des als Blechteil ausgebildeten Kühlkörpers 14 hindurchgeführt
und in eine Gewindebohrung 28 des Gehäuses 2 des Scheinwerfers 1 oder eines damit
in Verbindung stehenden Teils, insbesondere des Trägerelements 21, das in einem montierten
Zustand des Scheinwerfers 1 an dem Gehäuse 2 des Scheinwerfers 1 befestigt ist, eingeschraubt.
Durch Einschrauben der Verstellschraube 27 in die Gewindebohrung 28 wird der bewegliche
Abschnitt 20 des Blechteils entgegen der Federkraft des zusätzlichen Federelements
31 in Richtung des Trägerelements 21 verstellt, und die Lichtaustrittsrichtung 3 des
Lichtmoduls 6 wird vertikal nach oben verstellt. Durch Herausschrauben der Verstellschraube
27 aus der Gewindebohrung 28 wird der bewegliche Abschnitt 20 des Blechteils aufgrund
der Federkraft des Federelements 31 weg von dem Trägerelement 21 verstellt und die
Lichtaustrittsrichtung 3 des Lichtmoduls 6 wird vertikal nach unten verstellt. Die
Verstellbewegung des beweglichen Abschnitts 20 und mit diesem der Lichtquellen 11
und der Bündelungsoptik 13 ist in Figur 5 durch einen Doppelpfeil 29 repräsentiert.
Die Drehbewegung um die Verstellachse 24 ist durch einen Doppelpfeil 30 repräsentiert.
[0044] Das Federelement 31 ist vorzugsweise als eine Druckfeder und Spiralfeder ausgebildet.
Das als Spiralfeder ausgebildete Federelement 31 umgibt die Verstellschraube 27 bzw.
deren Schraubenschaft. Das Federelement 31 wirkt zwischen dem beweglichen Abschnitt
20 des Blechteils und dem Gehäuse 2 des Scheinwerfers 1 bzw. einem damit in Verbindung
stehenden Bauteil, insbesondere mit dem Trägerelement 21, das in einem montierten
Zustand des Scheinwerfers 1 an dem Gehäuse 2 des Scheinwerfers 1 befestigt ist. Das
Federelement 31 wirkt der durch die Verstellschraube 27 bewirkten Verstellbewegung
des beweglichen Abschnitts 20 entgegen. In dem hier gezeigten Beispiel wirkt das Federelement
31 derart, dass es den beweglichen Abschnitt 20 und das Trägerelement 21 auseinander
drückt und so eine Vergrößerung des Abstands dazwischen bewirkt (also in +z-Richtung),
sobald die Verstellschraube 27 den Weg hierfür freigibt, indem sie aus der Gewindebohrung
28 herausgeschraubt wird. Das Federelement 31 bewirkt zudem, dass der bewegliche Abschnitt
20 in einer festen, genau definierten Position verbleibt und nicht vibriert oder zittert,
bspw. aufgrund von Vibrationen des Fahrzeugs während der Fahrt.
[0045] In Figur 7 ist das Innere eines Kraftfahrzeugscheinwerfers 1 gezeigt, das in diesem
Beispiel drei nebeneinander angeordnete Lichtmodule 6.1, 6.2 und 6.3 aufweist. Selbstverständlich
können auch weniger oder mehr als drei Lichtmodule in dem Scheinwerfer 1 vorgesehen
sein. Ferner müssen die Lichtmodule auch nicht nebeneinander, sondern können bspw.
übereinander oder versetzt zueinander in dem Scheinwerfergehäuse 2 angeordnet sein.
Die Lichtmodule 6.1, 6.2, 6.3 sind jeweils mit dem feststehenden Abschnitt 19 ihres
Kühlkörpers 14 an einem gemeinsamen Trägerelement 21 befestigt. Selbstverständlich
wäre es auch denkbar, dass jedes der Lichtmodule 6.1, 6.2, 6.3 an einem eigenen Trägerelement
21 befestigt wäre. Das oder die Trägerelemente 21 können gemeinsam relativ zu dem
Gehäuse 2 des Scheinwerfers 1 verstellt werden, bspw. durch Verschwenken um eine horizontale
Achse 32 zur Realisierung einer Leuchtweiteverstellung oder um eine vertikale Achse
(nicht dargestellt) zur Realisierung einer dynamischen Kurvenlichtfunktion. Zur Justage
der einzelnen Lichtmodule 6.1, 6.2, 6.3 kann jedes Lichtmodul 6.1, 6.2, 6.3 für sich
alleine in der oben beschriebenen Weise relativ zu dem Scheinwerfergehäuse 2 justiert
werden, indem der bewegliche Abschnitt 20 des Kühlkörpers 14 relativ zu dem feststehenden
Abschnitt 19 bewegt und in der justierten Position festgelegt wird.
[0046] Vorzugsweise ist ein Lichtmodul 6, bspw. das Lichtmodul 6.1, zur Erzeugung eines
Grundlichts einer Abblendlichtverteilung mit relativ breiter Streuung (breites Lichtbündel
mit normaler Intensität) und einer streng horizontalen Helldunkelgrenze, ein anderes
Lichtmodul 6, bspw. das Lichtmodul 6.2, zur Erzeugung eines Spotlichts der Abblendlichtverteilung
mit einer im Vergleich zum Grundlicht deutlich geringeren Streuung (konzentriertes
Lichtbündel im Zentrum der Lichtverteilung mit hoher Intensität) und einer asymmetrischen
Helldunkelgrenze und ein drittes Lichtmodul 6, bspw. das Lichtmodul 6.3, zur Erzeugung
einer Fernlichtverteilung ausgebildet, indem es bspw. nur einen Bereich oberhalb der
horizontalen Helldunkelgrenze der Abblendlichtverteilung ausleuchtet. Eine Überlagerung
von Grundlicht und Spotlicht erzeugt dann die resultierende abgeblendete Lichtverteilung
(z.B. Abblendlicht) des Scheinwerfers 1. Durch die Justage der einzelnen Lichtmodule
6.1, 6.2, 6.3 können die horizontalen Helldunkelgrenzen der durch die verschiedenen
Lichtmodule 6.1, 6.2, 6.3 erzeugten Einzel-Lichtverteilungen aufeinander ausgerichtet
werden.
1. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) umfassend ein Gehäuse (2) und mindestens ein darin angeordnetes
Lichtmodul (6), das Lichtmodul (6), umfassend mindestens eine auf einer Platine (10)
befestigte und elektrisch kontaktierte Halbleiterlichtquelle (11) und eine Bündelungsoptik
(13) sowie einen Kühlkörper (14), auf dem die Platine (10) und die Bündelungsoptik
(13) befestigt sind, wobei der Kühlkörper (14) ein um mindestens eine Biegeachse (18)
in eine dreidimensionale Form gebogenes Blechteil umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil seinerseits aus einem feststehenden Abschnitt (19), der in einem festen
Bezug zu einem Gehäuse (2) des Scheinwerfers (1) steht, wenn das Lichtmodul (6) in
das Gehäuse (2) des Scheinwerfers (1) eingebaut ist, und einem relativ zu dem feststehenden
Abschnitt (19) beweglichen Abschnitt (20) besteht, wobei die Platine (10) mit der
mindestens einen Halbleiterlichtquelle (11) und die Bündelungsoptik (13) auf dem beweglichen
Abschnitt (20) des Blechteils befestigt sind und der bewegliche Abschnitt (20) zur
Justage des in das Gehäuse (2) des Scheinwerfers (1) eingebauten Lichtmoduls (6) zusammen
mit der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (11) und der Bündelungsoptik (13) relativ
zu dem feststehenden Abschnitt (19) bewegbar und in einer justierten Lage relativ
dazu festlegbar ist.
2. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Abschnitt (20) des Blechteils um eine Verstellachse (24) relativ zu
dem feststehenden Abschnitt (19) des Blechteils schwenkbar ist.
3. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellachse (24) des beweglichen Abschnitts (20) des Blechteils im Wesentlichen
horizontal und senkrecht zu einer Lichtaustrittsrichtung (3) des Lichtmoduls (6) verläuft.
4. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellachse (24) durch Materialabtragungen und/oder Schlitze (25) in dem Material
des Blechteils gebildet ist, die sich entlang der Verstellachse (24) erstrecken.
5. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Abschnitt (20) des Blechteils zumindest eine Oberseite (15) umfasst,
auf der die Platine (10) mit der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (11) und die
Bündelungsoptik (13) befestigt sind.
6. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite des beweglichen Abschnitts (20) in einem in das Gehäuse (2) des Scheinwerfers
(1) eingebauten und justierten Zustand des Lichtmoduls (6) eine Hauptflächenerstreckung
aufweist, die im Wesentlichen horizontal oder leicht schräg dazu verläuft.
7. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite des beweglichen Abschnitts (20) in einem in das Gehäuse (2) des Scheinwerfers
(1) eingebauten und justierten Zustand des Lichtmoduls (6) eine Hauptflächenerstreckung
aufweist, die entgegen der Fahrtrichtung und relativ zu einer Horizontalebene leicht
nach hinten geneigt verläuft.
8. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Abschnitt (20) des Blechteils Seitenflächen (23) umfasst, die eine
Hauptflächenerstreckung senkrecht zu der Oberseite des beweglichen Abschnitts (20)
aufweisen.
9. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der feststehende Abschnitt (19) des Blechteils zumindest einen Teil einer Vorderseite
des Blechteils umfasst, der zumindest mittelbar an dem Gehäuse (2) des Scheinwerfers
(1) festgelegt ist.
10. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der feststehende Abschnitt (19) des Blechteils mittelbar über ein Trägerelement (21),
das in einem montierten Zustand des Scheinwerfers (1) an dem Gehäuse (2) des Scheinwerfers
(1) befestigt ist, an dem Gehäuse (2) des Scheinwerfers (1) festgelegt ist.
11. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Abschnitt (20) des Blechteils mittels mindestens einer Verstellschraube
(27) relativ zu dem feststehenden Abschnitt (19) des Blechteils bewegbar und in einer
justierten Lage relativ dazu festlegbar ist.
12. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verstellschraube (27) durch eine Öffnung in dem beweglichen Abschnitt
(20) des Blechteils hindurchführbar und in eine Gewindebohrung (28) des Gehäuses (2)
des Scheinwerfers (1) oder eines daran befestigten Teils, insbesondere einem Trägerelement
(21), das in einem montierten Zustand des Scheinwerfers (1) an dem Gehäuse (2) des
Scheinwerfers (1) befestigt ist, einschraubbar ist.
13. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul (6) ein Federelement (31) umfasst, das entgegen einer durch die Verstellschraube
(27) bewirkbaren Verstellrichtung (29) zwischen dem beweglichen Abschnitt (20) des
Blechteils und dem Gehäuse (2) des Scheinwerfers (1) oder einem daran befestigten
Teil, insbesondere einem Trägerelement (21), das in einem montierten Zustand des Scheinwerfers
(1) an dem Gehäuse (2) des Scheinwerfers (1) befestigt ist, wirkt.
14. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheinwerfer (1) mehrere nebeneinander angeordnete und an einem gemeinsamen Trägerelement
(21), das in einem montierten Zustand des Scheinwerfers (1) an einem Gehäuse (2) des
Scheinwerfers (1) befestigt ist, befestigte Lichtmodule (6) aufweist, die jeweils
einzeln relativ zueinander und bezüglich des Trägerelements (21) justierbar sind und
die gemeinsam durch Verstellen des Trägerelements (21) bezüglich des Gehäuses (2)
des Scheinwerfers (1) verstellbar sind.
1. Motor vehicle headlamp (1) comprising a housing (2) and at least one light module
(6) arranged therein, the light module (6) comprising at least one semiconductor light
source (11) fixed and electrically contacted on a circuit board (10) and a focusing
optic (13) and a heat sink (14), on which the board (10) and the focusing optics (13)
are fixed, the heat sink (14) comprising a sheet metal part bent into a three-dimensional
shape about at least one bending axis (18), characterised in that the sheet metal part itself consists of a fixed portion (19) which is fixed in relation
to a housing (2) of the headlamp (1), when the light module (6) is mounted in the
housing (2) of the headlamp (1) and a portion (20) movable relative to the fixed portion
(19), wherein the board (10) with the at least one semiconductor light source (11)
and the focusing optics (13) are fixed on the movable section (20) of the sheet metal
part and the movable section (20), for adjusting the light module (6) installed in
the housing (2) of the headlamp (1), is movable together with the at least one semiconductor
light source (11) and the focusing optics (13) relative to the fixed section (19)
and can be fixed in an adjusted position relative thereto.
2. Motor vehicle headlamp (1) according to claim 1, characterised in that the movable portion (20) of the sheet metal part is pivotable about an adjustment
axis (24) relative to the fixed portion (19) of the sheet metal part.
3. Motor vehicle headlamp (1) according to claim 2, characterized in that the adjustment axis (24) of the movable portion (20) of the sheet metal part is substantially
horizontal and perpendicular to a light emission direction (3) of the light module
(6).
4. Motor vehicle headlamp (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the adjustment axis (24) is formed by material removals and/or slots (25) by material
of the sheet metal part extending along the adjustment axis (24) .
5. Motor vehicle headlamp (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the movable portion (20) of the sheet metal part comprises at least one upper face
(15) on which the plate (10) with the at least one semiconductor light source (11)
and the focusing optics (13) are fixed.
6. Motor vehicle headlamp (1) according to claim 5, characterised in that, in a state of the light module (6) installed and adjusted in the housing (2) of
the headlamp (1), the upper side of the movable portion (20) has a main surface extension
which is substantially horizontal or slightly inclined thereto.
7. Motor vehicle headlamp (1) according to claim 6, characterised in that the upper side of the movable portion (20) has a main surface extension, in a state
of the light module (6) installed and adjusted in the housing (2) of the headlamp
(1), which is inclined slightly rearwards against the direction of travel and relative
to a horizontal plane.
8. Motor vehicle headlamp (1) according to any one of claims 1 to 7, characterised in that the movable portion (20) of the sheet metal part comprises side surfaces (23) having
a main surface extension perpendicular to the upper side of the movable portion (20).
9. Motor vehicle headlamp (1) according to any one of claims 1 to 8, characterised in that the fixed portion (19) of the sheet metal part comprises at least part of a front
face of the sheet metal part which is fixed at least indirectly to the housing (2)
of the headlamp (1).
10. Motor vehicle headlamp (1) according to any one of claims 1 to 9, characterised in that the fixed portion (19) of the sheet metal part is fixed indirectly to the housing
(2) of the headlamp (1) via a support element (21) which is fixed to the housing (2)
of the headlamp (1) in an assembled state of the headlamp (1).
11. Motor vehicle headlamp (1) according to one of claims 1 to 10, characterised in that the movable portion (20) of the sheet metal part is movable relative to the fixed
portion (19) of the sheet metal part by means of at least one adjusting screw (27)
and can be fixed in an adjusted position relative thereto.
12. Motor vehicle headlamp (1) according to claim 11, characterised in that the at least one adjusting screw (27) can be passed through an opening in the movable
portion (20) of the sheet metal part and can be screwed into a threaded bore (28)
in the housing (2) of the headlamp (1) or a part fastened thereto, in particular a
carrier element (21), which is fastened to the housing (2) of the headlamp (1) in
an assembled state of the headlamp (1).
13. Motor vehicle headlamp (1) according to claim 11 or 12, characterised in that the light module (6) comprises a spring element (31) which acts against an adjustment
direction (29), which can be effected by the adjustment screw (27), between the movable
section (20) of the sheet metal part and the housing (2) of the headlamp (1) or a
part fastened thereto, in particular a carrier element (21) which is fastened to the
housing (2) of the headlamp (1) in an assembled state of the headlamp (1).
14. Motor vehicle headlamp (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the headlamp (1) comprises a plurality of light modules (6) arranged next to one
another and fixed to a common carrier element (21) which is fixed to a housing (2)
of the headlamp (1) in an assembled state of the headlamp (1), which light modules
(6) are each individually adjustable relative to one another and relative to the carrier
element (21) and which are jointly adjustable by adjusting the carrier element (21)
relative to the housing (2) of the headlamp (1) .
1. Projecteur de véhicule automobile (1) comprenant un boîtier (2) et au moins un module
lumineux (6) disposé dedans, le module lumineux (6) comprenant au moins une source
de lumière à semi-conducteur (11) fixée sur une carte de circuits imprimés (10) et
mise en contact électriquement et une optique de focalisation (13) ainsi qu'un corps
de refroidissement (14), sur lequel la carte de circuits imprimés (10) et l'optique
de focalisation (13) sont fixées, dans lequel le corps de refroidissement (14) comprend
une pièce en tôle pliée selon une forme tridimensionnelle autour d'au moins un axe
de pliage (18), caractérisé en ce que la pièce en tôle est constituée pour sa part d'une partie fixe (19), qui se trouve
dans une relation fixe par rapport à un boîtier (2) du projecteur (1), lorsque le
module lumineux (6) est monté dans le boîtier (2) du projecteur (1), et d'une partie
mobile (20) par rapport à la partie fixe (19), dans lequel la carte de circuits imprimés
(10) avec l'au moins une source de lumière à semi-conducteur (11) et l'optique de
focalisation (13) sont fixées sur la partie mobile (20) de la pièce en tôle et la
partie mobile (20), pour l'alignement du module lumineux (6) monté dans le boîtier
(2) du projecteur (1), peut se déplacer conjointement avec l'au moins une source de
lumière à semi-conducteur (11) et l'optique de focalisation (13) par rapport à la
partie fixe (19) et peut être fixée par rapport à celle-ci dans une position alignée.
2. Projecteur de véhicule automobile (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie mobile (20) de la pièce en tôle peut pivoter autour d'un axe de déplacement
(24) par rapport à la partie fixe (19) de la pièce en tôle.
3. Projecteur de véhicule automobile (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe de déplacement (24) de la partie mobile (20) de la pièce en tôle s'étend sensiblement
horizontalement et perpendiculairement à une direction de sortie de lumière (3) du
module lumineux (6).
4. Projecteur de véhicule automobile (1) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'axe de déplacement (24) est formé par des enlèvements de matière et/ou fentes (25)
dans le matériau de la pièce en tôle, qui s'étendent le long de l'axe de déplacement
(24).
5. Projecteur de véhicule automobile (1) selon l'une quelconque des revendications 1
à 4, caractérisé en ce que la partie mobile (20) de la pièce en tôle comprend au moins une face supérieure (15),
sur laquelle sont fixées la carte de circuits imprimés (10) avec l'au moins une source
de lumière à semi-conducteur (11) et l'optique de focalisation (13).
6. Projecteur de véhicule automobile (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la face supérieure de la partie mobile (20) présente dans un état aligné du module
lumineux (6) et monté dans le boîtier (2) du projecteur (1) une étendue de surface
principale, qui s'étend sensiblement horizontalement ou de manière légèrement inclinée
par rapport à celle-ci.
7. Projecteur de véhicule automobile (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la face supérieure de la partie mobile (20) présente dans un état du module lumineux
(6) aligné et monté dans le boîtier (2) du projecteur (1) une étendue de surface principale,
qui s'étend de manière légèrement inclinée vers l'arrière à l'encontre du sens de
marche et par rapport à un plan horizontal.
8. Projecteur de véhicule automobile (1) selon l'une quelconque des revendications 1
à 7, caractérisé en ce que la partie mobile (20) de la pièce en tôle comprend des surfaces latérales (23), qui
présentent une étendue de surface principale perpendiculaire à la face supérieure
de la partie mobile (20).
9. Projecteur de véhicule automobile (1) selon l'une quelconque des revendications 1
à 8, caractérisé en ce que la partie fixe (19) de la pièce en tôle comprend au moins une partie d'une face avant
de la pièce en tôle, qui est fixée au moins indirectement sur le boîtier (2) du projecteur
(1).
10. Projecteur de véhicule automobile (1) selon l'une quelconque des revendications 1
à 9, caractérisé en ce que la partie fixe (19) de la pièce en tôle est fixée sur le boîtier (2) du projecteur
(1) indirectement par l'intermédiaire d'un élément de support (21), qui est fixé dans
un état monté du projecteur (1) sur le boîtier (2) du projecteur (1).
11. Projecteur de véhicule automobile (1) selon l'une quelconque des revendications 1
à 10, caractérisé en ce que la partie mobile (20) de la pièce en tôle peut être déplacée par rapport à la partie
fixe (19) de la pièce en tôle au moyen d'au moins une vis de réglage (27) et peut
être fixée par rapport à celle-ci dans une position alignée.
12. Projecteur de véhicule automobile (1) selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'au moins une vis de réglage (27) peut être guidée à travers une ouverture dans
la partie mobile (20) de la pièce en tôle et peut être vissée dans un trou fileté
(28) du boîtier (2) du projecteur (1) ou d'une pièce fixée dessus, en particulier
un élément de support (21), qui est fixé dans un état monté du projecteur (1) sur
le boîtier (2) du projecteur (1).
13. Projecteur de véhicule automobile (1) selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le module lumineux (6) comprend un élément ressort (31), qui agit à l'encontre d'une
direction de réglage (29) pouvant être provoquée par la vis de réglage (27) entre
la partie mobile (20) de la pièce en tôle et le boîtier (2) du projecteur (1) ou une
pièce fixée dessus, en particulier un élément de support (21), qui est fixé dans un
état monté du projecteur (1) sur le boîtier (2) du projecteur (1) .
14. Projecteur de véhicule automobile (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le projecteur (1) présente plusieurs modules lumineux (6), disposés les uns à côté
des autres et fixés sur un élément de support (21) commun, qui est fixé dans un état
monté du projecteur (1) sur un boîtier (2) du projecteur (1), qui peuvent être alignés
respectivement individuellement les uns par rapport aux autres et par rapport à l'élément
de support (21) et qui peuvent être réglés conjointement par réglage de l'élément
de support (21) par rapport au boîtier (2) du projecteur (1).