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DE69832327T2 - Motor vehicle headlight with a two-filament lamp - Google Patents

Motor vehicle headlight with a two-filament lamp Download PDF

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Abstract

A headlight for motor vehicles with a double-filament lamp is described, having a high-beam filament (20) and a low-beam filament (30), disposed on the optical axis (X) of the reflector (R), a shield (S) being positioned above the optical axis in correspondence with the low-beam filament (30), and the filament (30) being "out of focus" to the rear of the focal point of the reflector. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge, der eine Doppelfadenlampe verwendet, um zwei Funktionen von niedrigem Lichtkegel und von hohem Lichtkegel zu erzielen.The The present invention relates to a headlamp for motor vehicles, which uses a dual-filament lamp to perform two functions of low To achieve light cone and high beam.

Die Scheinwerfer dieses Typs, die gegenwärtig auf dem Markt sind, weisen einen Reflektor in einem einzelnen parabolischen Gehäuse und einer segmentierten oder frei geformten Fläche, und einen transparenten Frontschutz auf, welcher mit einer Struktur von optischen Prismen versehen oder nicht versehen sein kann. Eine äußere Schutzverkleidung kann um den Reflektor, der das Gehäuse des Scheinwerfers ausbildet, angeordnet sein. In allen Fällen ist die Doppelfadenlampe in dem Reflektor so positioniert, dass die innerhalb des Kolbens untergebrachte Abschirmung, die sich mit dem Faden für den niedrigen Lichtkegel deckt, sich unterhalb der optischen Achse des Scheinwerfers befindet, wie in der beigefügten 1 gezeigt ist.The headlamps of this type currently on the market have a reflector in a single parabolic housing and a segmented or free-formed surface, and a transparent front guard which may or may not be provided with a structure of optical prisms. An outer shield may be disposed around the reflector forming the housing of the headlamp. In all cases, the double filament lamp is positioned in the reflector so that the shield housed within the bulb, which coincides with the low beam filament, is below the optical axis of the headlamp, as in the appended US Pat 1 is shown.

Diese bekannten Scheinwerfer haben unterschiedliche eigentümliche Eigenschaften, die von der Art des verwendeten Reflektors abhängen.These known headlights have different peculiar properties, which depend on the type of reflector used.

Bei den klassischen Parabolspiegeln ist die obere Halbparabel für die niedrige Lichtkegelfunktion vorgesehen, während die ganze Fläche der Parabel für die hohe Lichtkegelfunktion verwendet wird: der Brennpunkt der Parabel ist auf der Mittellinie des hohen Lichtkegelfadens angeordnet, und der niedrige Lichtkegelfaden ist „außerhalb des Brennpunkts" vor dem Brennpunkt der Parabel angeordnet (siehe 2).In the classical parabolic mirrors, the upper half parabola is provided for the low light cone function, while the whole surface of the parabola is used for the high light cone function: the focus of the parabola is located on the center line of the high light path, and the low light filament is "out of focus" arranged in front of the focal point of the parabola (see 2 ).

Die durch Scheinwerfer mit einer klassischen Parabel erzeugte Lichtverteilung auf der Fahrbahn wird durch ein Muster aus optischen Prismen auf dem transparenten Schutz erzielt.The light distribution produced by headlamps with a classic parabola on the roadway is through a pattern of optical prisms on the achieved transparent protection.

Bei Reflektoren mit einer segmentierten oder frei geformten Fläche ist der obere Halbreflektor nach wie vor für die niedrige Lichtkegelfunktion vorgesehen, wohingegen die ganze Fläche des Reflektors für die hohe Lichtkegelfunktion verwendet wird.at Reflectors with a segmented or free-formed surface the upper half-reflector still for the low beam function provided, whereas the whole surface of the reflector for the high Light cone function is used.

Bei Scheinwerfern mit segmentierten Flächen sind die Hauptreflektoren hauptsächlich Abschnitte auf Parabeln, auf denen Sektoren von Flächen mit einem bestimmten und veränderlichen Neige- und Biegeradius liegen. In diesem Fall, bei dem allgemein multi-parabolische Flächen verwendet werden, ist der Brennpunkt der unteren Hauptparabel nach wie vor in der Mitte des oberen Lichtkegelfadens positioniert, wohingegen der untere Lichtkegelfaden „außerhalb des Brennpunkts" vor dem Brennpunkt der oberen Hauptparabel angeordnet ist (siehe 3).In the case of headlamps with segmented surfaces, the main reflectors are mainly sections on parabolas on which sectors of surfaces with a certain and varying tilt and bend radius lie. In this case, in which multi-parabolic areas are generally used, the focal point of the lower main parabola is still positioned at the center of the upper light path, whereas the lower light-filament is located "out of focus" in front of the focal point of the upper parabola (see 3 ).

Die Lichtverteilung auf der Fahrbahn durch Scheinwerfer, die Reflektoren mit einer segmentierten oder frei geformten Fläche haben, wird direkt durch den Reflektor selbst erzielt.The Light distribution on the roadway through headlights, the reflectors with a segmented or free-formed surface, is directly through achieved the reflector itself.

Diese zweite Lösung (mit nicht-klassischen Reflektoren), die in 3 gezeigt ist, verbessert die Verteilung des niedrigen Lichtkegels auf der Fahrbahn in Bezug auf die erste Lösung (mit parabolischen Reflektoren), die in 2 gezeigt ist. Allerdings verbessert dies im Wesentlich nicht die Lichtverteilung des hohen Lichtkegels auf der Fahrbahn, wenngleich es die Tiefe des Lichtkegels verbessert. Vielmehr muss, um eine Verbesserung zu erzielen, ein zusätzlich vorgesehener hoher Lichtkegel generell längsseits des Scheinwerfers angeordnet sein.This second solution (with non-classical reflectors), which in 3 improves the distribution of low light cone on the roadway with respect to the first solution (with parabolic reflectors), which in 2 is shown. However, this does not substantially improve the light distribution of the high beam of light on the road surface, although it improves the depth of the light beam. Rather, in order to achieve an improvement, an additionally provided high beam of light must be arranged generally alongside the headlight.

Die DE 25 47 164 offenbart einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The DE 25 47 164 discloses a headlamp for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Das Ziel der Erfindung ist es, die Verteilung des niedrigen Lichtkegels und des hohen Lichtkegels auf der Fahrbahn von einem Scheinwerfer mit einer Doppelfadenlampe zu verbessern.The The aim of the invention is the distribution of the low beam of light and high beam on the roadway from a headlight to improve with a double filament lamp.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Lösung bereitzustellen, die einfach anzuwenden ist, und die keine wesentlichen Änderungen für bestehende Scheinwerfer erfordert.One Another object of the invention is to provide a solution that is simple applies and does not require any significant changes to existing headlamps.

Diese Ziele werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch Bereitstellen einer Doppelfadenlampe erreicht, die in dem Reflektor so angeordnet ist, dass die Abschirmung des unteren Lichtkegelfadens, die innerhalb dessen Kolbens angeordnet ist, oberhalb der optischen Achse des Reflektors ist.These Targets become according to the present invention achieved by providing a double filament lamp, which in the Reflector is arranged so that the shield of the lower Lichtkegelfadens, the is arranged within the piston, above the optical Axis of the reflector is.

Der Reflektor kann zweckmäßigerweise eine segmentierte oder frei geformte Fläche haben, wobei der untere Halbreflektor für die niedrige Lichtkegelfunktion vorgesehen ist und die ganze Fläche des Reflektors für die hohe Lichtkegelfunktion verwendet wird.Of the Reflector may suitably have a segmented or free formed surface, the lower one Semi-reflector for the low beam function is provided and the whole surface of the reflector for the high beam function is used.

Der Brennpunkt der oberen Hauptparabel ist in der Mitte des oberen Lichtkegelfadens angeordnet, wohingegen der untere Lichtkegelfaden „außerhalb des Brennpunkts" hinter dem Brennpunkt der unteren Hauptparabel liegt.Of the Focus of the upper main parabola is in the middle of the upper Lichtkegelfadens whereas the lower beam filament "outside the Focal point "behind the focal point of the lower main parabola.

Eine solche Lösung verbessert die Lichtverteilung des niedrigen Lichtkegels auf der Fahrbahn hinsichtlich des Standes der Technik und ermöglicht außerdem eine wesentliche Verbesserung der Verteilung des hohen Lichtkegels auf der Fahrbahn, während außerdem ein ausgezeichnetes Betriebsverhalten in der Tiefe beibehalten wird.A such solution improves the light distribution of the low cone of light on the Roadway with respect to the prior art and also allows a significant improvement in the distribution of the high beam of light the roadway while Furthermore excellent performance is maintained at depth.

Darüberhinaus macht es die vorgeschlagene Lösung nicht erforderlich, zusätzliche Einrichtungen an Fahrzeugen zu verwenden, um ein akzeptables Betriebsverhalten zu erzielen, wie es bei einigen herkömmlichen Lösungen erforderlich ist, und ermöglicht somit Fahrzeugherstellern eine Kosteneinsparung.Furthermore makes it the proposed solution not required, additional Facilities to use vehicles to ensure acceptable performance to achieve, as is necessary with some conventional solutions, and allows thus vehicle manufacturers a cost saving.

Weitere Merkmale der Erfindung werden deutlicher durch die folgende detaillierte Beschreibung, die sich auf eine rein beispielhafte und folglich nicht einschränkende Ausführungsform derselben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, in welchen:Further Features of the invention will become more apparent from the following detailed Description, referring to a purely exemplary and therefore not restrictive embodiment same as in the attached Drawings in which:

1 eine schematische Ansicht einer Doppelfadenlampe ist, wie sie auf herkömmliche Art in einem Reflektor angebracht ist; 1 a schematic view of a double-filament lamp, as it is mounted in a conventional manner in a reflector;

2 ein Schaubild ist, das die Funktion einer Doppelfadenlampe aus 1 in einem klassischen Parabolspiegel gemäß dem Stand der Technik erläutert; 2 a diagram is that the function of a double filament lamp off 1 explained in a conventional parabolic mirror according to the prior art;

3 ein Schaubild ist, das die Funktion der Doppelfadenlampe aus 1 in einem Reflektor mit einer segmentierten Fläche gemäß dem Stand der Technik erläutert; 3 a diagram is that the function of the double filament lamp off 1 explained in a reflector with a segmented surface according to the prior art;

4 ein Schaubild ist, das das Arbeitsprinzip einer Doppelfadenlampe gemäß der Erfindung, die in einem Reflektor mit segmentierten Flächen angebracht ist, erläutert. 4 Fig. 12 is a diagram explaining the working principle of a double filament lamp according to the invention mounted in a segmented surface reflector.

In 1 ist eine klassische Doppelfadenlampe, die durch Bezugsziffer 1 gekennzeichnet ist, in einer Seitenansicht dargestellt und weist im Wesentlichen einen Kolben 2 mit der opaken Frontfläche 3 auf, um die Strahlen des Lichts in diesem Bereich abzuschirmen.In 1 is a classic double filament lamp by reference numeral 1 is shown in a side view and essentially has a piston 2 with the opaque front surface 3 on to shield the rays of light in this area.

Im Inneren des Kolbens 2 ist ein erster Faden 10, der gewöhnlich dazu dient, den hohen Lichtkegel zu erzeugen, und ein zweiter Faden 20 angeordnet, der gewöhnlich dazu dient, den niedrigen Lichtkegel zu erzeugen. Unterhalb des Fadens 20 ist eine Abschirmung oder eine Schüssel S angeordnet, die verhindert, dass der Faden 20 unterhalb der Medianebene der Lampe 1 ausstrahlt.Inside the piston 2 is a first thread 10 which usually serves to produce the high beam of light, and a second thread 20 arranged, which usually serves to produce the low beam of light. Below the thread 20 is arranged a shield or a bowl S, which prevents the thread 20 below the median plane of the lamp 1 radiates.

2 erläutert eine erste bekannte Lösung, die zuvor beschrieben wurde, wobei die Lampe 1 in einem klassischen Parabolspiegel in einem Einzelgehäuse, das durch R bezeichnet ist, angeordnet ist und ihr Brennpunkt F auf der Mittellinie des oberen Lichtkegelfadens 20 positioniert ist. Der untere Lichtkegelfaden 30 ist hingegen „außerhalb des Brennpunkts" vor dem Brennpunkt F angeordnet. 2 illustrates a first known solution, which has been described above, wherein the lamp 1 in a classical parabolic mirror in a single housing, denoted by R, and its focal point F on the center line of the upper light path 20 is positioned. The lower beam of light filament 30 is on the other hand "out of focus" in front of the focal point F arranged.

In der Darstellung sind einige Strahlen des Lichts, die von dem Reflektor R reflektiert werden, schematisch gezeigt. Im einzelnen sind der niedrige Lichtkegel, der von dem Faden 30 erzeugt wird, von der oberen Halbparabel in Richtung der Fahrbahn reflektiert, wohingegen der hohe Lichtkegel, der von dem Faden 20 erzeugt wird, der auf den Brennpunkt F zentriert ist, von der ganzen Parabel reflektiert wird und in die Tiefe gerichtet ist.In the illustration, some rays of the light reflected from the reflector R are shown schematically. In particular, the low beam of light from the thread 30 is reflected from the upper half parabola in the direction of the road surface, whereas the high beam of light coming from the thread 20 is generated, which is centered on the focal point F, is reflected by the entire parabola and directed in the depth.

3 ist eine schematische Darstellung der zweiten Lösung gemäß dem zuvor beschriebenen Stand der Technik, wobei der Reflektor segmentiert ist und insbesondere mit zwei Segmenten von gegeneinander versetzten Parabeln R1, R2, die Scheitelpunkte V1, V2 bzw. Brennpunkte F1, F2 haben, dargestellt ist. 3 is a schematic representation of the second solution according to the prior art described above, wherein the reflector is segmented and in particular with two segments of staggered parabolas R1, R2, the vertices V1, V2 or focal points F1, F2 have shown.

Die Lampe 1 ist so angeordnet, dass der Faden 20 auf den Brennpunkt F1 der unteren Halbparabel R1 zentriert ist, während der Faden 30 nach wie vor außerhalb des Brennpunkts vor dem Brennpunkt F2 der oberen Halbparabel R2 ist.The lamp 1 is arranged so that the thread 20 centered on the focal point F1 of the lower half parabola R1, while the thread 30 is still out of focus before the focal point F2 of the upper half parabola R2.

Die Beispiele einiger reflektierter Strahlen zeigen, wie der hohe Lichtkegel bei unzureichender Beleuchtung der Fahrbahn in die Tiefe oder aufwärts gerichtet ist.The Examples of some reflected rays show how the high beam of light with insufficient illumination of the roadway in depth or upwards is.

Die durch die Erfindung vorgeschlagene Lösung ist in 4 erläutert, wobei, wie gesehen werden kann, der Scheinwerfer hinsichtlich der Lösungen des Standes der Technik mit der Oberseite nach unten befestigt ist, d.h. mit der Abschirmung S oberhalb der optischen Achse X des Reflektors.The solution proposed by the invention is in 4 explained, which, as can be seen, the headlight is fixed with respect to the solutions of the prior art with the top down, ie with the shield S above the optical axis X of the reflector.

In der dargestellten Ausführungsform ist der Reflektor segmentiert mit zwei Halbparabeln R1, R2 zu sehen. Der Faden 20 des hohen Lichtkegels ist auf den Brennpunkt F1 der oberen Halbparabel R1 zentriert, während der Faden 30, der den unteren Lichtkegel erzeugt, „außerhalb des Brennpunktes" hinter dem Brennpunkt F2 der unteren Halbparabel R2 ist.In the illustrated embodiment, the reflector is segmented with two half parabolas R1, R2 seen. The string 20 of the high cone of light is centered on the focal point F1 of the upper half parabola R1, while the thread 30 which produces the lower cone of light is "out of focus" behind the focal point F2 of the lower half parabola R2.

Auf diese Art und Weise kann durch das Reflexionsgesetz, dem zufolge ein Strahl an einer Stelle einer Parabel, die in einem solchen Winkel zu der Senkrechten zu der Tangente an dieser Stelle reflektiert wird, der gleich dem Winkel des einfallenden Lichts ist, gesehen werden, dass die Strahlen des Fadens für den niedrigen Lichtkegel 30 in Richtung zu der Fahrbahn von dem niedrigen Halbreflektor R2 reflektiert werden, wohingegen die Strahlen des oberen Lichtkegelfadens 20 von dem ganzen Reflektor R1, R2 mit einer Wirkung in die Tiefe von dem oberen Halbreflektor R1, und mit einer Wirkung auf die Fahrbahn von dem unteren Halbreflektor R2 reflektiert werden.In this way, it can be seen from the law of reflection that a ray at a location of a parabola reflected at an angle to the perpendicular to the tangent at that location, which is equal to the angle of the incident light the rays of the thread for the low beam of light 30 in the direction toward the roadway from the low half-reflector R2, whereas the rays of the upper light-beam filament 20 of the entire reflector R1, R2 with an effect in depth from the upper half-reflector R1, and with an effect on the roadway from the lower half-reflector R2 are reflected.

Die durch die Erfindung vorgeschlagene Lösung, welche im Wesentlichen aus Abschirmen des unteren Lichtkegelfadens 30 auf der oberen Seite und geeignetem Anordnen der Lampe 1 auf der Achse X des Reflektors besteht, die Verteilung des niedrigen Lichtkegels auf der Fahrbahn hinsichtlich dem Stand der Technik wesentlich verbessert, und ferner die Verteilung des hohen Lichtkegels auf der Fahrbahn wesentlich verbessert, wobei gleichzeitig ein ausgezeichnetes Betriebsverhalten für die Tiefe beibehalten wird.The proposed by the invention Lö which consists essentially of shielding the lower beam filament 30 on the upper side and appropriate placement of the lamp 1 is on the axis X of the reflector, the distribution of the low light cone on the roadway in the prior art substantially improved, and also significantly improves the distribution of high light cone on the roadway, while maintaining excellent performance for the depth.

Die Erfindung erfüllt folglich die aufgestellten Ziele vollständig.The Invention satisfied therefore the goals set up completely.

Es ist offensichtlich, dass in 4 nur eine mögliche Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist und daher andere Ausführungsformen möglich sind.It is obvious that in 4 only one possible embodiment of the invention is shown and therefore other embodiments are possible.

Demnach kann zum Beispiel der Reflektor ein klassischer statt ein segmentierter Reflektor sein, wenngleich in diesem Fall das Betriebsverhalten offensichtlich schlechter ist.Therefore For example, the reflector can be a classic rather than a segmented one Reflector, although in this case the performance obviously worse.

Claims (4)

Ein Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge, der folgendes umfasst: – einen Reflektor (R), der aus mindestens einer Paraboloidfläche besteht und eine optische Achse (X) sowie mindestens einen Brennpunkt (F1, F2) aufweist; – eine Doppelfadenlampe (1) mit einem Kolben (2), einem Faden (20) für den hohen Lichtkegel und einem Faden (30) für den niedrigen Lichtkegel, wobei die Fäden (20, 30) innerhalb des Kolbens (2) untergebracht und auf der genannten Achse (X) angeordnet sind; – eine Abschirmung (S), die in Übereinstimmung mit dem letzteren Faden (30) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Abschirmung (S) ein Einzelschirm (S) ist, der über der optischen Achse (X) des Reflektors und innerhalb des Kolbens (2) angeordnet ist.A headlight for motor vehicles, comprising: - a reflector (R) consisting of at least one paraboloid surface and having an optical axis (X) and at least one focal point (F1, F2); - a double filament lamp ( 1 ) with a piston ( 2 ), a thread ( 20 ) for the high cone of light and a thread ( 30 ) for the low beam, the threads ( 20 . 30 ) within the piston ( 2 ) and arranged on said axis (X); A shield (S) which, in accordance with the latter thread ( 30 ), characterized in that said screen (S) is a single screen (S) located above the optical axis (X) of the reflector and inside the bulb ( 2 ) is arranged. Ein Scheinwerfer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (30) "außerhalb des Brennpunktes" hinter dem Brennpunkt des Reflektors liegt.A headlamp according to claim 1, characterized in that the thread ( 30 ) is "out of focus" behind the focus of the reflector. Ein Scheinwerfer gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor segmentiert oder frei geformt ist, wobei der untere Halbreflektor (R2) für die niedrige Lichtkegelfunktion vorgesehen ist und die ganze Fläche des Reflektors (R1, R2) für die hohe Lichtkegelfunktion verwendet wird.A headlight according to claim 1 or 2, characterized in that the reflector is segmented or free-formed is, with the lower half-reflector (R2) for the low beam function is provided and the whole area of the reflector (R1, R2) for the high beam function is used. Ein Scheinwerfer gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (20) auf den Brennpunkt (F1) des oberen Halbreflektors (R1) zentriert ist, wohingegen der genannte untere Lichtkegelfaden (30) "außerhalb des Brennpunktes" hinter dem Brennpunkt (F2) des unteren Halbreflektors (R2) liegt.A headlamp according to claim 3, characterized in that the thread ( 20 ) is centered on the focal point (F1) of the upper half reflector (R1), whereas said lower light taper thread (F1) 30 ) is located "out of focus" behind the focal point (F2) of the lower half reflector (R2).
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