Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle, mit einem der Lichtquelle zugeordneten Reflektor, mit einer dem Reflektor vorgelagerten Linse und mit einer zwischen dem Reflektor und der Linse angeordneten Blende zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung, wobei eine Blendkante der Blende eine Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung abbildet, mit einem Linsenhalter zur Halterung der Linse und mit einer zwischen der Linse und dem Reflektor angeordneten Umlenkfläche, mittels derer ein an einer oberen Hälfte des Reflektors reflektiertes Teillichtbündel umlenkbar ist zur Ausleuchtung von einem hoch angeordneten Verkehrsschild.

Aus der DE 10 2006 033 920 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der nach dem Projektionsprinzip arbeitet. Hierzu weist der Scheinwerfer eine Lichtquelle, einen Reflektor, eine vorgelagerte Linse sowie eine im Brennpunktbereich der Linse angeordnete Blende auf, die zwischen der Linse und dem Reflektor angeordnet ist. Die Blende weist eine Blendkante auf, mittels derer eine Hell-Dunkel-Grenze einer vorgegebenen Lichtverteilung abgebildet werden kann. Die Linse ist in einem Linsenhalter gehaltert, damit auch hoch angeordnete Verkehrsschilder (overhead signs) beleuchtet werden. Die Blende weist in einem zur optischen Achse nahen Bereich eine Umlenkfläche auf, an der ein in einem oberen Bereich des Reflektors reflektiertes Teillichtbündel in Richtung der hoch angeordneten Verkehrsschilder weiter reflektierbar ist. Nachteilig an dem bekannten Scheinwerfer ist, dass die Umlenkfläche aus mehreren Flächenabschnitten unterschiedlicher Krümmung bestehen muss, die ortsfest im Raum angeordnet sein müssen. Hierdurch ist der Herstellungsaufwand relativ hoch.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen nach dem Projektionsprinzip aufgebauten Scheinwerfer für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise zusätzlich zu einer vorgegebenen Lichtverteilung die Ausleuchtung hoch angeordneter Verkehrsschilder gewährleistet ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkfläche in einer unteren Hälfte des Linsenhalters an demselben befestigt ist.

Nach der Erfindung ist eine Umlenkfläche zur Umlenkung eines von einem oberen Bereich des Reflektors kommenden Teillichtbündels in Richtung von hoch angeordneten Verkehrsschildern in einem unteren Bereich eines Linsenhalters angeordnet, und zwar vorzugsweise im Bereich eines Rings des Linsenhalters. Vorteilhaft kann hierdurch eine einfache Befestigung und toleranzarme Anbindung der Umlenkfläche erreicht werden. Das auf die Umlenkfläche treffende Teillichtbündel wird vorzugsweise in einem achsenfernen Bereich der Linse weiter geleitet. Das Teillichtbündel wird in einem randnahen Außenbereich der Linse in Richtung der hoch angeordneten Verkehrsschilder gebrochen. Die Umlenkfläche ist in einem solchen Winkel zu der optischen Achse angeordnet, dass das in dem Außenbereich der Linse gebrochene Teillichtbündel gezielt zur Ausleuchtung der hoch angeordneten Verkehrsschilder genutzt werden kann. Die Erfindung ermöglicht somit einen relativ einfachen Aufbau des Scheinwerfers, der prozesssicher gefertigt werden kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Umlenkfläche als eine schräge Oberseite eines Ansatzblockes gebildet, der an dem Linsenhalter von einer in Lichtabstrahlrichtung hinteren Seite her an demselben befestigt ist. Aufgrund des relativ geringen Abstandes der Umlenkfläche zu dem Linsenhalter kann hierdurch eine relativ einfache Befestigung erfolgen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Ansatzblock unlösbar, vorzugsweise durch Nieten mit dem Linsenhalter verbunden. Vorteilhaft kann hierdurch eine toleranzarme Befestigung der Umlenkfläche realisiert werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Ansatzblock untenseitig einen Vorsprung auf, der im Montagezustand auf einer Innenfläche des Linsenhalters drückt. Vorteilhaft wird hierdurch eine definierte Normalkraft auf die Innenfläche des Linsenhalters ausgeübt, die einen festen Sitz der Umlenkfläche bewirkt. Insbesondere kann durch die mittels des Vorsprungs bewirkte Abstützung des Ansatzblocks im Linsenhai- ter ein Toleranzausgleich des mit der Umlenkfläche versehenen Ansatzblockes geschaffen werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Linsenhalter sowie der Ansatzblock jeweils einen Befestigungssteg auf, die jeweils derart mit einer Öffnung versehen sind, dass der Ansatzblock durch Nieten mit dem Linsenhalter verbunden ist. Vorteilhaft kann das Nieten dazu eingesetzt werden, an dem Vorsprung des Ansatzblockes eine definierte Anlagekraft in Normalrichtung zu dem Linsenhalter aufzubauen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Umlenkfläche eben ausgebildet. Sie weist hierdurch eine relativ einfache Ausgestaltung auf.

Nach einer bevorzugten Variante der Erfindung ist der Ansatzblock mit dem Linsenhalter durch Verrastung lösbar verbunden. Vorteilhaft kann hierdurch die Montage vereinfacht werden.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Ansatzblock mittels einer Rastklammer an dem Linsenhalter befestigt. Durch die an dem Ansatzblock integrierte Rastklammer kann der Ansatzblock verspannungsarm an dem Linsenhalter montiert werden. Die Befestigung kann manuell oder mittels eines automatisierten Werkzeugs erfolgen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Ansatzblock einen die Umlenkfläche tragenden Tragkörper auf, der durch Verrasten mit der Rastklammer verbunden ist. Vorteilhaft können der Tragkörper und die Rastklammer vorzugsweise aus einem Blechzuschnitt getrennt durch Umformen hergestellt werden. Nach Verbinden des Tragkörpers mit der Rastklammer wird eine Baueinheit gebildet, die durch Bewegen in einer vorgegebenen Montagerichtung einfach und sicher an dem Linsenhalter montiert werden kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Rastklammer einen mit dem Tragkörper verbundenen Mittelabschnitt auf, an dessen gegenüberliegenden Seiten jeweils Rastarme abragen, die in einer Montageposition eine Haltefläche des Linsenhalters hintergreifen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Mittelabschnitt der Rastklammer an gegenüberliegenden Seiten Klemmstege auf, die mit Randkanten des Tragkörpers derart zusammenwirken, dass die Rastklammer sicher an dem Tragkörper gehaltert ist. Vorteilhaft wird hierdurch ein unerwünschtes Rückfedern der Rastklammer beim Befestigen an dem Tragkörper verhindert. Darüber hinaus wird hierdurch ein unerwünschtes Verhaken der Einzelteile beim Schüttguttransport verhindert.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Rastklammer auf einer in Montagerichtung hinteren Seite des Tragkörpers mit demselben verbunden, so dass eine Montagekraft über die Rastklammer in eine senkrecht zur Montagerichtung verlaufende Wand des Tragkörpers eingeleitet wird. Vorteilhaft wird hierdurch eine Verformung der Wand des Tragkörpers bei der Montage an dem Linsenhalter verhindert. Die entstehenden Montagekräfte werden über die Rastklammer rückseitig auf die Wand des Tragkörpers geleitet.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Linsenhalter mindestens axial abragende Positionierdome auf, die in korrespondierende Löcher des Tragkörpers und der Rastklammer eingreifen. Vorteilhaft kann hierdurch eine exakte Positionierung des Ansatzblockes zu dem Linsenhalter verwirklicht werden. Hierbei erfolgt die Positionierung ortsfern von den Befestigungspunkten, die durch die Enden der Rastarme vorgegeben werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Rückansicht eines Linsenhalters mit einer rückseitig angesetzten Umlenkfläche zur Umlenkung des Lichtes in Richtung von hoch angeordneten Verkehrsschildern, Fig. 2 einen schematischen Teilvertikalschnitt durch den mit einer Linse versehenen Linsenhalter in einem unteren Bereich desselben,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines Scheinwerfers mit eingezeichneten

Lichtstrahlen, die an einem Reflektor und an der Umlenkfläche des Scheinwerfers reflektiert werden_und

Fig. 4 eine perspektivische Rückansicht eines Ansatzblocks nach einer zweiten

Ausführungsform,

Fig. 5 eine Untersicht des Ansatzblocks gemäß Figur 4,

Fig. 6 einen Horizontalschnitt durch den Ansatzblock gemäß Figur 4 und 5 in einer Montagestellung desselben an einem Linsenhalter,

Fig. 7 eine perspektivische Rückansicht des Ansatzblocks, bevor er in Montagerichtung an dem Linsenhalter befestigt wird und

Fig. 8 eine perspektivische Rückansicht des Ansatzblocks in der Montagestellung an dem Linsenhalter.

Ein Scheinwerfer für Fahrzeuge weist ein nicht dargestellten topfförmiges Gehäuse auf, in dem ein Projektionsmodul 1 angeordnet ist. Ein vorderer Öffnungsrand des Gehäuses ist mittels einer lichtdurchlässigen Lichtscheibe abgedeckt.

Das Projektionsmodul 1 dient zur Erzeugung einer Abblendlicht- und/oder Fernlichtverteilung. Das Projektionsmodul 1 weist im Wesentlichen eine Lichtquelle 2, einen der Lichtquelle 2 zugeordneten Reflektor 3, eine dem Reflektor 3 vorgelagerte Linse 4 sowie eine einem Brennpunktbereich der Linse 4 zwischen derselben und dem Reflektor 3 angeordnete Blende 5 auf. Die Blende 5 weist eine Blendkante auf, mittels derer eine Hell-Dunkel-Grenze der Abblendlichtverteilung abbildbar ist. Die Linse 4 weist eine in Lichtabstrahlrichtung 6 vorne angeordnete sphärenformige Vorderseite 7 und eine ebene Rückseite 8 auf. Die Linse 4 ist mittels eines nicht dargestellten Sprengrings an einem Linsenhalter 9 befestigt, wobei ein zur Rückseite 8 der Linse 4 naher Rand derselben an einem ringförmigen Anschlag 10 in einem vorderseitigen Bereich des Linsenhalters 9 angeordnet ist. Dieser ringförmige Anschlag 10 bzw. die Linsenaufnahme befindet sich in einem in Lichtabstrahlrichtung 6 vorderen Bereich eines Ringes 11 des Linsenhalters 9. Der Ring 11 weist eine axiale Länge I auf, die im Bereich der maximalen axialen Länge I der Linse 4 liegt.

Von einem rückseitigen Rand 12 des Ringes 11 ragen in Umfangsrichtung verteilt mehrere Befestigungsarme 13 ab, mittels derer der Linsenhalter 9 an dem Reflektor 3 oder an einem Reflektorträger befestigt ist. Der den Reflektor 3 tragende Reflektorträger ist beispielsweise fest oder schwenkbar an dem Gehäuse des Scheinwerfers befestigt.

Damit zusätzlich ein hoch angeordnetes Verkehrsschild in dem Verkehrsraum ausleuchtbar ist, ist in einem unteren Bereich bzw. einer unteren Hälfte des Linsenhalters 9 ein Ansatzblock 14 mit einer schrägen Umlenkfläche 15 befestigt, wobei die Umlenkfläche 15 eine reflektierende Oberseite des Ansatzblocks 14 bildet. Vorzugsweise sind die Umlenkfläche 15 sowie der Ansatzblock 14 aus einem Licht reflektierenden Stahlmaterial hergestellt. Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann die schräge Umlenkfläche 15 auch durch einen Verspiegelungsüberzug des Ansatzblocks 14 gebildet sein.

Die Umlenkfläche 15 ist in einem solchen Winkel α zu einer optischen Achse A der Linse 4 verlaufend angeordnet, dass ein an einer Oberseite des Reflektors 3 reflektiertes Teillichtbündel L an der Umlenkfläche 15 in Richtung der Linse 4 so reflektiert wird, dass das Teillichtbündel L nach Brechung an der Linse 4 zur Beleuchtung des hoch gesetzten Verkehrsschildes dient. Die Umlenkfläche 15 bildet eine Oberseite des Ansatzblocks 14, die in einem Bereich zwischen der Rückseite 8 der Linse 4 und einer hinteren Randebene R _H des Linsenhalterrings 11 verläuft.

Die Umlenkfläche 15 erstreckt sich in Lichtabstrahlrichtung 6 vorzugsweise eben unter dem Öffnungswinkel α nach außen unter Verkürzung des Abstandes zu einer Innen- fläche 23 des Linsenhalters 9, wobei ein vorderes Ende 16 der Umlenkfläche 15 in einem Abstand a zu der Innenfläche 23 angeordnet ist. Vorzugsweise besteht die Umlenkfläche 15 aus zwei ebenen Teilflächen 15', 15", die zu beiden Seiten einer in Blattebene der Figur 3 erstreckenden vertikalen Mittelebene des Linsenhalters 9 verlaufen. Vorzugsweise sind die Teilflächen 15', 15" bezüglich der vertikalen Mittelebene leicht geneigt zueinander angeordnet, wobei die Teilflächen 15', 15" jeweils von der vertikalen Mittelebene leicht abfallend verlaufen. Alternativ können die Teilflächen 15', 15" bezüglich der vertikalen Mittelebene auch leicht ansteigend verlaufen. Vorzugsweise verlaufen die Teilflächen 15', 15" symmetrisch zu der vertikalen Mittelebene des Lichthalters.

Der Ansatzblock 14 ist symmetrisch zu einer Mittelebene ausgebildet bzw. symmetrisch zu der vertikalen Mittelebene des Linsenhalters 9 an demselben unlösbar befestigt. Der Ansatzblock 14 weist zu diesem Zweck zu beiden Seiten der vertikalen Mittelebene einen Befestigungssteg 17 mit einer Lochung 18 auf, wobei der Befestigungssteg 17 des Ansatzblocks 14 fluchtend zu einem an dem rückseitigen Rand 12 des Linsenhalters 9 angeformten und eine Lochung 21 aufweisenden Befestigungssteg 20 angeordnet ist, so dass beispielsweise ein Niet 19 in die Lochungen 18, 21 einsetzbar ist zur Herstellung einer Nietverbindung zwischen dem Linsenhalter 9 und dem Ansatzblock 14. Alternativ könnte der Niet 19 auch an dem Ansatzblock 14 vorab befestigt sein.

Zur Montage des Ansatzblocks 14 an dem Linsenhalter 9 wird der Ansatzblock 14 von einer hinteren Seite des Linsenhalters 9 her an denselben angesetzt, wobei die Lochungen 18 der Befestigungsstege 17 des Ansatzblocks 14 zu den Lochungen 21 der Befestigungsstege 20 des Linsenhalters 9 fluchten. Die endgültige Positionierung der Umlenkfläche 15 erfolgt durch Umlegen der Durchzugsniete 19, wobei ein gegenüberliegend zu der Umlenkfläche 15 angeordneter Vorsprung 22 des Ansatzblocks 14 mittels einer Kraft F auf eine Innenfläche 23 des Linsenhalters 9 gedrückt wird. Der Vorsprung 22 kann in Umfangsrichtung des Linsenhalters 9 geradlinig oder bogenförmig durchgehend ausgebildet sein. Alternativ können auch mehrere Vorsprünge 22 beabstandet zueinander quer zur Mittelebene des Ansatzblocks 14 bzw. in Umfangs- richtung des Linsenhalters 9 an einer Unterseite 20 des Ansatzblocks 14 und vorzugsweise in einem vorderen Bereich derselben angeordnet sein.

Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann der Ansatzblock 14 auch durch Verschrauben oder Verkleben oder durch Verschweißen mit dem Linsenhalter 9 verbunden sein.

Vorzugsweise ist der Ansatzblock 14 als ein Biegekörper bestehend aus einem Metallmaterial, vorzugsweise aus einem gebogenen Stahlmaterial ausgebildet. Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann der Ansatzblock 14 auch als massiver Körper oder als Hohlkörper ausgebildet sein.

Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann der Linsenhalter 9 statt eines kreisförmigen Rings 11 auch einen mehreckigen Ring aufweisen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den Figuren 4 bis 8 ist ein Ansatzblock 114 vorgesehen, der sich von dem Ansatzblock 4 nach der ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass der Ansatzblock 114 in einem unteren Randbereich 111 eine Rastklammer 110 aufweist, mittels derer er durch Verrasten lösbar an einem Linsenhalter 109 befestigt ist.

Der Ansatzblock 114 weist einen Tragkörper 115 auf, an dem sich in einem oberen Randbereich 112 des Ansatzblocks 114 die Umlenkfläche 15 anschließt. Die Umlenkfläche 15 des Ansatzblocks 114 entspricht im Wesentlichen der Umlenkfläche 15 des Ansatzblocks 14.

Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Tragkörper 115 und die Rastklammer 110 werden jeweils aus einem Zuschnitt, vorzugsweise aus einem Blechzuschnitt, durch Umformen hergestellt. Der Tragkörper 115 weist in dem unteren Randbereich 111 ein parallel zu einer unteren Randkante 113 desselben verlaufendes Langloch 116 auf, in das ein Klemmsteg 117 der Rast- klammer 110 klemmend bzw. rastend eingreift. Ein gegenüberliegender zweiter Klemmsteg 117' der Rastklammer 110 ist fest mit der unteren Randkante 113 des Tragkörpers 115 verbunden, so dass die Rastklammer 110 sicher an dem Tragkörper 115 gehalten ist. Der eine Klemmsteg 117 greift an einer unteren Randkante 116' des Langlochs 116 an. Hierdurch wird eine in der Ebene einer rückseitigen Wand 118 des Tragkörpers 115 verlaufende Klemmkraft erzeugt, die einen festen Sitz der Rastklammer 110 an dem Tragkörper 115 ermöglicht. Der Tragkörper 115 und die vorzugsweise einstückig mit derselben verbundene Rastklammer 110 bestehen aus einem Blechmaterial.

Der Tragkörper 115 weist die rückseitige Wand 118 sowie zu beiden Seiten an derselben anschließende seitliche Wände 119, 119' auf, wobei sich an oberen Rändern der rückseitigen Wand 118 bzw. der seitlichen Wände 119, 119' die Umlenkfläche 15 anschließt. Die Umlenkfläche 15 ist vorzugsweise einstückig mit der rückseitigen Wand 118 verbunden und wird durch Umformen in einen spitzen Winkel zu der rückseitigen Wand 118 verbracht.

Die Rastklammer 110 weist einen Mittelabschnitt 120 auf, von dem an gegenüberliegenden Seiten jeweils Rastarme 121 abragen. Die Klemmstege 117, 117' ragen an den beiden anderen Seiten des rechteckförmig bzw. plattenförmig ausgebildeten Mittelabschnitts 120 ab.

Die Rastarme 121 weisen jeweils in einem spitzen Winkel aufeinander zuverlaufende Rastschenkel 122, 122' auf, wobei ein freier endseitiger Rastschenkel 122' ein widerhakenförmiges Ende 123 aufweist, das in einer Montageposition des Ansatzblocks 114 auf eine Haltefläche 124 des Linsenhalters 109 drückt. Der Rastschenkel 122' weist eine solche Länge auf, dass das widerhakenförmige Ende 123, die Haltefläche 124 umgreift, die benachbart zu einem Schlitz 125 des Linsenhalters 109 verläuft. Der Schlitz 125 ermöglicht, dass der freie Rastschenkel 122' in diesen eingreifen kann und die Haltefläche 124 hintergreift.

Die Rastarme 121 sind gleich ausgebildet, so dass die Rastklammern 110 in Seitenansicht eine M-förmige Kontur aufweist. Die M-förmige Rastklammer 110 ermöglicht eine verspannungsfreie Befestigung des Tragkörpers 115 bzw. des Ansatzblocks 114 an dem Linsenhalter 109.

Zur Montage wird der Ansatzblock 114 mit der Rastklammer 110 in Montagerichtung M in axialer Richtung dem Linsenhalter 109 von der Rückseite desselben her zugeführt. Der rahmenförmige Linsenhalter 109 (Tragrahmen) weist rückseitig axial abragende Positionierdome 126 auf, die korrespondierende Löcher 127 des Tragkörpers 115 und der Rastklammer 110 durchgreifen und eine definierte Positionierung des Ansatzblocks 114 an dem Linsenhalter 109 ermöglichen. Liegt eine vordere Wand des Mittelabschnitts 120 an einer Anlagefläche 128 des Linsenhalters 109 an, werden zur Befestigung des Ansatzblocks 114 an den Linsenhalter 109 Montagekräfte F auf den Scheitelbereich der Rastschenkel 122, 122' ausgeübt, so dass das widerhakenförmige Ende 123 die Haltefläche 124 des Linsenhalters 109 hintergreift. Diese Ver- rastung erfolgt, ohne dass sich die Wand 118 des Tragkörpers 115 verformen kann. Die entstehenden Montagekräfte werden hierbei rückseitig zuerst auf die Wand des Mittelabschnitts 120 und erst dann auf die Wand des Tragkörpers 115 geleitet.

Der Linsenhalter 109 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial. Der Ansatzblock 14, 114 besteht vorzugsweise aus einem Blechmaterial.

Die Rastklammer 110 ist auf einer in Montagerichtung M hinteren Seite des Tragkörpers 115 mit demselben über die Klemmstege 117, 117' rastend verbunden.

Bezugszeichenliste

1 Projektionsmodul

2 Lichtquellen

3 Reflektor

4 Linse

5 Blende

6 Lichtabstrahlrichtung

7 Vorderseite

8 Rückseite

9 Linsenhalter

10 ringförmiger Anschlag

11 Ring

12 rückseitiger Rand

13 Befestigungsarm

14 Ansatzblock

15, 15', 15" Umlenkfläche / Teilfläche

16 Ende

17 Befestigungssteg

18 Lochung

19 Niet

20 Befestigungssteg

21 Lochung

22 Vorsprung

23 Innenfläche

24 Unterseite

I axiale Länge

α Winkel

A optische Achse

L Teillichtbündel a Abstand

RH Randebene

F Kraft 109 Linsenhalter

110 Rastklammer

111 unterer Randbereich

112 oberer Randbereich

113 untere Randkante

114 Ansatzblock

115 Tragkörper

116, 116' Langloch/Randkante

117, 117' Klemmsteg

118 rückseitige Wand

119, 119' seitliche Wand

120 Mittelabschnitt

121 Rastarme

122, 122' Rastschenkel

123 widerhakenförmiges Ende

124 Halteflächen

125 Schlitz

126 Positionsdome

127 Löcher

128 Anlagefläche

M Montagerichtung

F Montagekraft