Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei die Beleuchtungsvorrichtung zumindest einen Reflektor aufweist, und wobei dem zumindest einen Reflektor zumindest eine Lichtquelle zugeordnet ist, und wobei Licht aus der zumindest einen Lichtquelle über den Reflektor zur Bildung einer Lichtverteilung oder eines Teiles einer Lichtverteilung in einen Bereich vor der Beleuchtungsvorrichtung abgestrahlt wird.
Weiters betrifft die Erfindung einen Fahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer solchen Beleuchtungsvorrichtung.
Im Fahrzeugscheinwerferbau kommen vermehrt LED-Lichtquellen, welche aus einer oder mehreren Leuchtdioden bestehen, zur Erzeugung von Hauptlichtverteilung wie etwa von Fernlichtverteilung, abgeblendeten Lichtverteilungen, z.B. Abblendlicht usw. zum Einsatz. Üblicherweise wird dabei das Licht von einer oder mehreren LED-Lichtquellen über einen oder mehrere Reflektoren in einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug, in welches der Fahrzeugscheinwerfer eingebaut ist, abgestrahlt und beleuchten den Bereich vor dem Fahrzeug.
Um eine gesetzeskonforme Lichtverteilung realisieren zu können, ist es wichtig, dass Reflektor und zugeordnete Lichtquelle(n) korrekt zueinander positioniert werden. Insbesondere bei der Verwendung von LED-Lichtquellen kommt diesem Thema eine noch verstärkte Bedeutung zu, da hier relativ geringe Abweichungen von der Sollposition bereits zu unerwünschten und/oder nicht zulässigen Effekten im Lichtbild führen können.
Üblicherweise ist bzw. sind die LED-Lichtquelle(n) auf einem Träger, in der Regel einem Kühlkörper angeordnet. Die LED-Lichtquelle(n) sitzt bzw. sitzen dabei auf einer LED-Platine, welche wiederum auf dem Träger angeordnet, beispielsweise mit diesem verklebt ist. Der zugehörige Reflektor wird entsprechend positioniert und anschließend an dem Träger bzw. in Bezug auf den Träger fixiert, in der Regel mit diesem oder mit einem anderen feststehenden Bauteil verschraubt.
Dabei hat sich allerdings häufig gezeigt, dass es durch den Befestigungsvorgang, insbesondere durch das Festschrauben des Reflektors und die dabei auftretenden Kräfte zu einem Verziehen des Reflektors kommen kann oder es generell bei dem Befestigungsvorgang zu einem unbeabsichtigten Verstellen des Reflektors aus der Optimalposition kommt. Dies hat nachteilige Auswirkungen auf das erzielte Lichtbild, teilweise mit dem Resultat, dass das Lichtbild nicht mehr den gesetzlichen Anforderungen entspricht.
Das Dokument
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung bzw. einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zu schaffen, bei welchem auf einfache und platzsparende Weise eine zuverlässige Einstellung von Reflektor und zugehöriger Lichtquelle bzw. zugehörigen Lichtquellen möglich ist, wobei die oben beschriebenen Nachteile behoben sind.
Diese Aufgabe wird mit einer eingangs erwähnten Beleuchtungsvorrichtung bzw. mit einem Fahrzeugscheinwerfer, welcher zumindest eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 aufweist.
Erfindungsgemäß weist die Beleuchtungsvorrichtung genau einen Reflektor-Träger auf, wobei der zumindest eine Reflektor fix an dem Reflektor-Träger befestigt ist, und wobei die zumindest eine Lichtquelle auf zumindest einem Lichtquellen-Träger angeordnet ist, und wobei der zumindest eine Lichtquellen-Träger an dem Reflektor-Träger verschieblich gelagert und in einer definierten Position in Bezug auf den Reflektor-Träger fixierbar ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nicht mehr der Reflektor in Bezug auf die feststehende Lichtquelle angeordnet, sondern der Reflektor wird vorerst auf einem Reflektor-Träger, der massiv ausgebildet sein kann, befestigt, und anschließend wird die Lichtquelle, welche auf einem Lichtquellen-Träger sitzt, entsprechend positioniert und schließlich der Lichtquellen-Träger in Bezug auf den Reflektor-Träger fixiert. Der Einfachheithalber ist hier immer von der Einzahl (der Reflektor, die Lichtquelle, etc.) die Rede, es versteht sich aber für den Fachmann, dass auch mehrere Reflektoren, Lichtquellen, Lichtquellen-Träger usw. vorgesehen sein können.
Dadurch, dass sowohl Reflektor-Träger als auch Lichtquellen-Träger als massive Bauteile ausgebildet sein können bzw. vorzugsweise massiv ausgebildet sind, kommt es beim Fixieren dieser Bauteile zueinander zu keinen nachteiligen Effekten auf das Lichtbild.
Um die von den Lichtquellen erzeugte Wärme optimal abführen zu können, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Reflektor-Träger als Haupt-Kühlkörper ausgebildet ist.
Ebenso hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der zumindest eine Lichtquellen-Träger als Lichtquellen-Kühlkörper ausgebildet ist.
Die Ausgestaltung des Reflektor-Trägers und des oder der Lichtquellen-Träger hat neben dem optimale Abführen der entstehenden Wärme noch den Vorteil, dass Kühlkörper in der Regel massive Metallkörper sind, die sich somit auch optimal für das Fixieren aneinander im Sinne der Erfindung eignen.
In der Regel ist eine Einstellung des Lichtbildes in Höhenrichtung von besonderer Bedeutung. Entsprechend ist bei einer konkreten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der zumindest eine Lichtquellen-Träger - in Einbaulage der Beleuchtungsvorrichtung - in Bezug auf den Reflektor-Träger vertikal verschiebbar ist.
Gemäß der Erfindung, welche sich einfach herstellen lässt und eine exakte Einstellung erlaubt und ein stabiles Positionieren in der Endposition ermöglicht, ist vorgesehen, dass der Reflektor-Träger für den zumindest einen Lichtquellen-Träger zumindest eine Führungsnut/zumindest einen Führungszapfen aufweist und der zumindest eine Lichtquellen-Träger zumindest einen korrespondierenden Führungszapfen/zumindest eine korrespondierende Führungsnut aufweist.
Durch die Verwendung von in einer Nut geführten Zapfen ist auch gewährleistet, dass ein Verstellen nur in Richtung der Nut möglich ist, während ein Verstellen seitlich dazu ausgeschlossen ist. Durch diese Reduzierung der Freiheitsgrade kann die gewünschte Position rasch eingestellt werden und die Anzahl der unerwünschten Positionierungsmöglichkeiten ist stark reduziert.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die zumindest eine Führungsnut an dem Reflektor-Träger angebracht ist und der zumindest eine korrespondierende Führungszapfen an dem zumindest einen Lichtquellen-Träger angeordnet ist.
Um ein einfaches Verstellen zu ermöglichen, ist mit Vorteil vorgesehen, dass die zumindest eine Führungsnut länglich und sich geradlinig erstreckend ausgebildet ist.
Für ein Einstellen des Lichtbildes in Höhenrichtung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Führungsnut in Einbaulage der Beleuchtungsvorrichtung sich vertikal erstreckend angeordnet ist.
Ebenso ist mit Vorteil vorgesehen, dass der zumindest eine Führungszapfen länglich und geradlinig, sich in Richtung der korrespondierenden Führungsnut erstreckend ausgebildet ist.
Es können aber an Stelle eines länglichen Führungszapfens auch zwei (oder mehr) in der Führungsnut geführte Zapfen vorgesehen sein, die keine längliche Erstreckung aufweisen, sondern "lediglich" abstehend ausgebildet, z.B. als abgerundete Erhebungen ausgebildet sind.
Typischerweise ist vorgesehen, dass für jeden Lichtquellen-Träger genau eine Führungsnut und genau ein korrespondierender Führungszapfen vorgesehen ist.
Um ein gleichmäßiges und zuverlässiges Fixieren eines Lichtquellen-Trägers an dem Reflektor-Träger zu ermöglichen, ist bei der Erfindung vorgesehen, dass die zumindest eine Führungsnut bzw. der zumindest eine Führungszapfen durch eine Befestigungsöffnung zum Befestigen des Lichtquellen-Trägers an dem Reflektor-Träger unterbrochen ist.
Eine Führungsnut (bzw. die genau eine Führungsnut) sowie ein Führungszapfen (bzw. genau ein Führungszapfen) sind somit zweigeteilt.
Auf diese Weise lässt sich der Lichtquellen-Träger mit seinem zentralen Bereich und somit möglichst gleichmäßig mit dem Reflektor-Träger verbinden, insbesondere an diesem anpressen.
Bei der Erfindung sind zwei oder mehr Reflektoren vorgesehen sind, wobei jedem Reflektor genau ein Lichtquellen-Träger mit jeweils zumindest einer Lichtquelle zugeordnet ist, und wobei die Lichtquellen-Träger in Bezug auf den Reflektor-Träger verschiebbar und fixierbar sind.
Weiters ist vorgesehen, dass genau ein Reflektor-Träger vorgesehen ist, und dass alle Lichtquellen-Träger an dem einen Reflektor-Träger verschiebbar gelagert und fixierbar sind. Prinzipiell ist es denkbar, dass auch zwei oder mehr Reflektor-Träger für jeweils einen oder mehrere Reflektoren vorgesehen sein können, konstruktiv einfacher ist es allerdings in der Regel, wenn genau ein Reflektor-Träger vorgesehen ist.
Insbesondere ist, z.B. zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung und einer abgeblendeten Lichtverteilung, wie etwa einer Abblendlichtverteilung mit der Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen, dass die Beleuchtungsvorrichtung genau vier Reflektoren und genau vier zugeordnete Lichtquellen-Träger umfasst.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Lichtquellen LED-Lichtquellen sind, wobei jede LED-Lichtquelle zumindest eine, beispielsweise genau eine Leuchtdiode umfasst.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn jede LED-Lichtquelle bzw. zumindest die LED-Lichtquellen unterschiedlicher Reflektoren getrennt ansteuerbar und ein- bzw. ausschaltbar und/oder dimmbar ist, wobei vorzugsweise jede Leuchtdiode einer LED-Lichtquelle getrennt ansteuerbar und ein- bzw. ausschaltbar und/oder dimmbar ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest einer der Reflektoren ein Fernlichtreflektor zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung oder eines Teiles einer Fernlichtverteilung ist.
Insbesondere bei der Verwendung von Abblendlicht- und/oder Fernlichtverteilung ergeben sich besondere Vorteile im Zusammenhang mit der vertikalen Verstellbarkeit der Lichtquellen, wie dies in der Figurenbeschreibung noch näher erörtert wird.
Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erörtert. In dieser zeigt
Bei den Lichtquellen 20, 21, 22, 23 handelt es sich um LED-Lichtquellen sind, wobei jede LED-Lichtquelle 20, 21, 22, 23 zumindest eine Leuchtdiode umfasst.
In dem vorliegenden Beispiel besteht jede LED-Lichtquelle 20, 21, 22, 23 aus einem Chip, auf welchem jeweils 4 Leuchtdioden sitzen. Eine LED-Lichtquelle umfasst in dem vorliegenden Beispiel also jeweils 4 Leuchtdioden.
Vorzugsweise sind die unterschiedlichen Reflektoren 10, 11, 12, 13 zugeordneten LED-Lichtquellen 20, 21, 22, 23 getrennt ansteuerbar und ein- bzw. ausschaltbar und/oder dimmbar ist, sodass unterschiedliche Reflektoren mit Licht versorgt und entsprechend unterschiedliche Lichtverteilung aktiviert werden können.
Licht aus der einer einem Reflektor 10, 11, 12, 13 zugeordneten Lichtquelle 20, 21, 22, 23 wird zur Bildung einer Lichtverteilung oder eines Teiles einer Lichtverteilung in einen Bereich vor der Beleuchtungsvorrichtung 1 abgestrahlt. Bei dem gezeigten Beispiel erzeugen der obere und der untere Reflektor 10, 11 zusammen eine Fernlichtverteilung, während die beiden seitlichen Reflektoren 12, 13 zusammen eine Abblendlichtverteilung erzeugen. Die Reflektoren 12, 13 sind als Doppelreflektor ausgebildet, siehe dazu auch die Anmerkungen am Ende der Beschreibung.
Die vier Reflektoren 10, 11, 12, 13 sind auf einem Reflektor-Träger 30 angeordnet fix an dem Reflektor-Träger 30 befestigt. "Fix an dem Reflektor-Träger" befestigt bedeutet, dass die Reflektoren in Bezug auf den Träger 30 feststehend angeordnet sind, vorzugsweise sind die Reflektoren dabei direkt an dem Träger 30 befestigt, beispielsweise angeschraubt, wie dies in
Der Reflektor-Träger 30 ist vorzugsweise als Kühlkörper ausgebildet, über welchen die von den Lichtquellen 20, 21, 22, 23 erzeugte Wärme abgeführt werden kann.
Jede der Lichtquellen 20, 21, 22, 23 wiederum ist auf einem eigenen, üblicherweise deutlich kleineren Lichtquellen-Träger 40, 41, 42, 43 angeordnet, wobei diese vier Lichtquellen-Träger 40, 41, 42, 43 vorzugsweise wiederum als (vier) Kühlkörper ausgebildet sind.
Dabei bedeutet allgemein im Rahmen der vorliegenden Erfindung, nicht nur für das vorliegend beschriebene Beispiel, dass die Formulierung, dass ein Lichtquellen-Träger am dem Reflektor-Träger verschieblich gelagert sein, dass der Lichtquellen-Träger in Bezug auf den Reflektor-Träger verschieblich ist, wobei vorzugsweise der Lichtquellen-Träger direkt an dem Reflektor-Träger verschieblich gelagert ist.
In
Im Folgenden ist noch einmal auf die
Um die Lichtquellen-Träger 40, 41, 42, 43 einfach an dem Reflektor-Träger 30 in vertikaler Richtung verschieben zu können, ist vorgesehen, dass der Reflektor-Träger 30 eine Führungsnut 31a, 31b, 31c, 31d, nämlich vorzugsweise genau eine Führungsnut für jeden Lichtquellen-Träger 40, 41, 42, 43 aufweist. Die Führungsnuten 31a, 31b, 31c, 31d sind dabei zweigeteilt, sodass auch von zwei Nuten pro Lichtquellen-Träger gesprochen werden kann.
Die Führungsnuten 31a, 31b, 31c, 31d sind dabei jeweils von einer Befestigungsöffnung 50 unterbrochen, über welche der jeweilige Lichtquellen-Träger an dem Reflektor-Träger befestigt werden kann. Bei der Befestigungsöffnung handelt es sich beispielsweise um ein vorgebohrtes Loch oder, wenn der Reflektor-Träger gegossen wird, wird der Reflektor-Träger beim Gießvorgang mit diesem Loch versehen.
Jeder Lichtquellen-Träger 40, 41, 42, 43 weist an seiner an dem Reflektor-Träger 30 zugewandten bzw. anliegenden Seite einen zu der Führungsnut 31a, 31b, 31c, 31d korrespondierenden Führungszapfen 40', 41', 42', 43' auf, mit welchem der Lichtquellen-Träger in der zugehörigen Nut geführt ist.
Auch die Führungszapfen 40', 41', 42', 43' sind durch eine Befestigungsöffnung 51 zum Befestigen des jeweiligen Lichtquellen-Trägers 40, 41, 42, 43 an dem Reflektor-Träger 30 unterbrochen, sodass auch hier davon gesprochen werden kann, dass zwei Zapfen (oder ein unterbrochener Zapfen) pro Lichtquellen-Träger vorgesehen ist. Bei den Befestigungsöffnungen 51 in den Lichtquellen-Trägern 40, 41, 42, 43 handelt es sich vorzugsweise um Langlöcher, die sich in Verschieberichtung des Lichtquellen-Trägers erstrecken, und durch welche Langlöcher der Lichtquellen-Träger mit einer Schraube 52 mit dem Reflektor-Träger 30 in der gewünschten, eingestellten Position fixiert werden kann.
Bei den Schrauben 52 handelt es sich vorzugsweise wie vorstehend erläutert um selbstschneidende Schrauben, welche sich in den Reflektor-Träger bei dem Einschraubvorgang hineinschrauben.
Durch die Verwendung von in einer Nut geführten Zapfen ist auch gewährleistet, dass ein Verstellen nur in Richtung der Nut möglich ist, während ein Verstellen seitlich dazu ausgeschlossen ist. Durch diese Reduzierung der Freiheitsgrade kann die gewünschte Position rasch eingestellt werden und die Anzahl der unerwünschten Positionierungsmöglichkeiten ist stark reduziert.
Die Führungsnuten 31a, 31b, 31c, 31d sind länglich ausgebildet und erstrecken sich geradlinig in vertikaler Richtung, ebenso wie die Führungszapfen.
Die Reflektoren werden bereits vor der Einstellung der Lichtquellen an dem Reflektor-Träger befestigt, sodass es keine Krafteinwirkungen beim Einstellen der Lichtquellen auf die Reflektoren und somit kein unerwünschtes Verstellen derselben auftritt.
Der Reflektor-Träger, insbesondere in Form eines Kühlkörpers, kann als Metallteil, beispielsweise als Aluminium-Druckgussteil ausgebildet sein, sodass die Führungsnuten sehr exakt ausgeführt werden können. Entsprechend kann die Position der Lichtquellen exakt eingestellt werden und auch beim Befestigen verändert sich die Lage der Lichtquellen in Bezug auf den jeweils zugeordneten Reflektor nicht mehr.
Außerdem können bei der vorliegenden Erfindung auch Doppel- oder Mehrfachreflektoren zum Einsatz kommen. Üblicherweise müssen Reflektoren separat eingestellt werden, was bei Doppel- und Mehrfachreflektoren nicht möglich ist. Durch die erfindungsgemäße Einstellung der Lichtquellen müssen die Reflektoren nicht mehr eingestellt werden, sodass auch Doppel- und Mehrfachreflektoren verwendet werden können.
Bei der vorliegenden Erfindung sind, siehe insbesondere
Prinzipiell ist es denkbar, dass auch zwei oder mehr Reflektor-Träger für jeweils einen oder mehrere Reflektoren vorgesehen sein können, beispielsweise könnte jeder Lichtquellen-Träger auf einem eigenen Reflektor-Träger verschieblich gelagert sein und die vier Reflektor-Träger sind fix miteinander verbunden, konstruktiv einfacher ist es allerdings in der Regel, wenn wie gezeigt genau ein Reflektor-Träger vorgesehen ist.
Vorzugsweise ist schließlich noch vorgesehen, dass die Oberflächen der Führungsnuten, an welchen die Lichtquellen-Träger verschieblich geführt sind, gefräst und wenn notwendig deren Oberflächen behandelt sind, um besonders ebene Flächen zu erhalten, sodass sich die Lichtquellen-Träger gut verschieben lassen.
Das auf und ab Verschieben der Lichtquellen 20, 21 in vertikaler Richtung (d.h. auf und ab; die Richtungen beziehen sich immer auf die Einbaulage des Scheinwerfers), welche den Fernlichtreflektoren 10, 11 zugeordnet sind (d.h., ihr Licht auf diese Reflektoren abstrahlen), führt zu einer Größenänderung des Fernlichtspots. Durch ein Verschieben der den Fernlichtreflektoren 10, 11 zugeordneten Lichtquellen 20, 21 kann also die Größe der Fernlichtverteilung optimal angepasst werden.
Das vertikale (auf und ab) Verschieben der Lichtquellen 22, 23 der Abblendlichtreflektoren primär 12, 13 zu einer Fokussierung bzw. Defokussierung der Hell-Dunkel-Grenze der mit diesen Reflektoren erzeugten Abblendlichtverteilung und sekundär zu einer geringen auf und ab Bewegung der Lichtverteilung, sodass entsprechend über das vertikale Verschieben dieser Lichtquellen 12, 13 die Lage der Abblendlichtverteilung und die Schärfe der Hell-Dunkel-Grenze eingestellt werden kann.
Die oben genannten Effekte wurden an Hand des konkreten Ausführungsbeispiels mit vier Reflektoren erörtert, sind aber nicht auf diese konkrete Anzahl beschränkt. Es können auch mehr Reflektoren vorgesehen sein, und die Effekte ergeben sich auch, wenn etwa nur ein Fernlichtreflektor mit zugeordneter, vertikal verschiebbarer Lichtquellen .
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