DE2532702A1

DE2532702A1 - Scheinwerferschwenkvorrichtung fuer kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2532702A1
Application number: DE19752532702
Authority: DE
Inventors: Frederick Raymond Patri Martin
Original assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Current assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Priority date: 1974-07-24
Filing date: 1975-07-22
Publication date: 1976-02-05
Also published as: JPS5137436A; DE2532702C2; IT1036937B; FR2279585A1; GB1509378A; FR2279585B1; JPS5550808B2; US3973114A

Description

COHAUSZ & FIiORACK

PATENTANWALTS B ÜR O 2532/02

D-4 DÜSSELDORF - SCIIUM ANN STH. 97

PATENTANWÄLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. W- FLORACK - Dipl. Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER ■ Oipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

The Lucas IDlectrieal Company Limited

Well Street

GB-3irmingham 21. JuIi 1975

Scheinwerf erschwenkvo rrichtung für Kraf tfahrζ eug

Die Erfindung betrifft eine Scheinwerferschwenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.

Ss ist schon vorgeschlagen worden, ein Kraftfahrzeug mit einer Scheinwerferschwenkvorrichtung vorzusehen, bei der ein Sensor relativ langfristige Änderungen feststellt, beispielsweise jene, die durch Änderungen in der Belastung verursacht werden, die vom Fahrzeug getragen wird, um die relative Lage des Fahrzeugaufbaus den Hadern des Fahrzeugs gegenüber zu ändern, und Ausgangssignale vom Sensor werden dazu verwendet, die Schwenkbewegung der Scheinwerfer zu steuern, die der Fahrzeugaufbau trägt. Es ist ferner schon vorgeschlagen worden, eine Hasse einzusetzen, die dem Aufbau gegenüber beweglich ist, derart, daß eine Beschleunigung und ein Bremsen des Aufbaus festgestellt wird, um eine Verschwenkung der Scheinwerfer entsprechend Änderungen in der Position der Hasse dem Aufbau gegenüber zu bewirken, so daß ein Verschwenken der Scheinwerfer als Folge von Änderungen in der Last auftritt, die vom Fahrzeugaufbau getragen werden, ebenso als Folge von Beschleunigungen und einem Abbremsen der Kraf tfahrz euge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit einen Scheinwerferschwenkmechanismus vorzusehne, bei dem die vorstehend beschriebene Steuerung ohne die Kotwendigkeit einer dem Aufbau gegenüber beweglichen Hasse vorgenommen werden kann.

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Erfindungsgemäß ist in einem Kraftfahrzeug mit einem Aufbau und einem am Aufbau zur Verschwenkung in einer vertikalen Ebene gelagerten Schänwerfer eine Scheinwerferschwenkeinrichtung vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch einen Sensor zum Feststellen der relativen Laege des Fahrzeugauf baus den Bädern des Fahrzeugs gegenüber, wobei der Sensor zur Erzeugung eines mechanischen Ausgangs eingerichtet ist, der zu der relativen Lage in Beziehung gesetzt ist, und Mittel zur funktionellen Verbindung des Sensors mit den Scheinwerfern, zu denen ein Hebel, mittels dessen Ausgangsbewegungen des Sensors auf den Scheinwerfer übertragbar sind, und ein DDnpfer gehören, mittels dessen der Hebel schwenkbar am Aufbau gelagert ist und der in einer Ausführung vorgesehen ist, die sich relativ kurzfristigen Bewegungen entgegenstellt, derart, daß eine relativ langfristige änderung im Ausgang des Sensors eine körperliche Bewegung des Hebels dem Aufbau gegenüber bewirkt, während eine relativ kurzfristige Änderung im Ausgang des Sensors eine Schwenkbewegung des Hebels bewirkt, wobei der Hebel mit dem Sensor und mit dem Scheinwerfer derart verbunden ist, daß ein Sensorausgangswechsel, der relativ langfristig auftritt, zu einer kleineren Gesamtscheinwereferschwenkbewegung als die aführt, die von dem gleichen Sensorausgangswechsel herrührt, der relativ kurzfristig auftritt.

Am vorteilhaftesten ist ein zweiter Dämpfer vorgesehen, der zur Verhinderung einer sehr kurzfristigen Schwenkbewegung der Scheinwerfer dient, die anderenfalls als Folge evon sehr kurzfristigen Änderungen in der relativen Lage des Fahrzeugaufbau den Rädern gegenüber auftritt, insbesondere beim Springen der Bäder und beim Fahren des Kraftfahrzeugs über eine unebene Straßenoberfläche.

Vorzugsweise weist der Sensor ein inneres Kabel auf, das an einem seiner Enden mit einem ungefederten Teil des Fahrzeugs und am anderen seiner Enden mit dem Hebel verbunden ist, ferner eine äußere Hülle, die das innere Kabel umschließt und sich gegen einen gefederten Teil des Kraftfahrzeugs legt.

Die Mittel zur funktionell en Verbindung des Sensors mit den Scheinwerfern weisen ferner vorteilhafterweise eine im Winkel bewegbare Stange,

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die mit dem Hebel unter Zwischenschalten eines ersten Federanns verbunden ist, auf, und ein zweiter Federann ist vorteilhafterweise an der im Winkel bewegbaren Stange so befestigt, daß ein Drücken gegen ein Widerlager als Folge einer Spannung des ersten Federarms durch Spannung in dem Teil der Mittel zur funktionellen Verbindung zwischen dem Sensor und dem ersten Federarm erfolgt.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispeils unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 eine schematisehe Draufsicht auf einen Teil! eines Kraftfahrzeugs, das mit einem ScheinwerferSchwenkmechanismus gemäß der Erfindung ausgerüstet ist,

Fig. 2 ein schematisches Schaubild eines Teils des in Fig. 1 gezeigten Schwenkmechani smus,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines anderen Teils des in Fig. 1 gezeigten Mechanismus,

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf einen Teil eines Kraftfahrzeugs, das mit einem modifizierten ScheinwerferschenkmechaniBraus ausgerüstet ist, ebenfalls gemäß der Erfindung,

Fig. 5 eine Vorderansicht eines Scheinwerfers und eines Teils des in Fig. 4 gezeigten Schewenkmechanismus und

Fig. 6 eine Seitenansicht der in Fig. 5 gezeigten Teile.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 bis 3 weist das Kraftfahrzeug einen Aufbau 10(von dem nur eine Bodenwanne schematisch in Fig. 1 gezeigt ist), Bäder 11 (von denen nur ein hinteres Rad gezeigt ist), auf denen der Aufbau aufgehängt ist, zwei Scheinwerfer 12 auf, die auf einer gemeinsamen Ttyierstange sitzen, die waagrecht angeordnet ist und im Winkel dem Aubau gegenüber bewegbar ist. Die Winkelbewegung der Querstange 13 bewirkt eine Kipp- bzw. Schwenkbewegung der Scheinwerfer 12 in einer vertikalen Ebene. Die Querstange 13 bildet einen Teil eines Scheinwerferschwenkmechanismus. Das Kraftfahrzeug weist ferner ein funktionelles Hinterachsegehäuse 14 auf, das einen ungefederten Teil des Kraftfahzruegs bildet.

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Der Scheinwerf er schenlaaechanismus weist femer einen Sensor in der Form eines inneren Kabels 15 und einer äußeren Hülle 16 auf. Das innere Kabel 15 ist an einem Ende an dem Hinterachsgehäuse 14 befestigt, und an seinem anderen Ende ist es an einer Zwischenpartie eines Hebels 17 befestigt, der ebenfals einen Teil des Schewenkmechanismus bildet. Die äußere Hülle 16 legt sich gegen die Unterseite des Aufbaus 10 am hinteren Teil des Kraftfahrzeugs, so daß eine Änderung in der relativen Lage des Fahrzeugaufbau 10 den Hinterrädern 11 gegenüber die effektive Länge des inneren Kabels 15 ändert. Es ist offenkundig, daß dann, wenn die Last am Heck des I'ahrzeugaufbaus 10 größer wird, das hintere Ende des Fahrzeugaufbaus 10 sich den Rädern 11 gegenüber senkt und den Zug verstärkt, der auf die äußere Hülle 16 ausgeübt wird. Auf diese Weise verringert sich die effektive Länge des inneren Kabels 15· Wenn umgekehrt die Last am hinteren Ende des Fahrzeugaufbau 10 geringer wird, verringert sich der Zug auf die käußere Hülle 16, und die effektive Länege des inneren Kabels 15 vergrößert sich.

Der Hebel 17 ist an «»einem Snde durch ein Gelenk 18 an einer hohlen Stange 19 befestigt, die sich in ein Gehäuse 20 erstreckt, das dem Aufbau 10 gegenüber ortsfest angeordnet ist. Ein Widerlager 21 ist an der Stange 19 im Inneren des Gehäuses 20 vorgesehen, und eine Druckfeder 22 sitzt auf der Stange 19 und liegt zwischen dem Widerlager 21 und einem Ende des Gehäuses 20, durch das die Stange 19 geht. Das Snde der Stange 19 im Gehäuse 20 ist offen, und ein Kolbenelement 23, das aus dem Gehäuse 20 vorsteht und an diesem befestigt ist, erstreckt sich in die hohle Stange 19· Ein Silikonfluid, das ASROSIL (eingetragenes Warenzeichne) enthält, und zwar in Pulverform, in diesem dispergiert, befindet sich zwischen dem Element 23 und der Stange 19 und hat den Effekt, sich e plötzlich en Bewegungen der Stange I9 dem Element 23 gegenüber entgegenzustellen, relativ langsame Bewegungen aber zu gestatten. Die Feder 22 dient dazu, die Stange 19 nach links gemäß der Darstellung in Fig. 3 vorzuspannen.

An dem Ende des Hebels 17, das dear Stange 19 gegenüberliegt, ist ein Kabel 24 unter Zwischenschalten eines Gelenks 25 angebracht. Das Ka-

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bei bildet ebenfalls einen Teil des Scheinwerferschwenkinechanismus und führt zu einen freien Ende eines ersten Federarras 26, der an seinem gegenüberliegenden Ende an einer Querstange 13 verankert ist. Hin zweiter Federana 27 ist ebenfalls an der Qizerstange 13 befestigt und wird »in Angriff an ein Widerlager 28 gespannt, das dem Aufbau 10 gegenüber oretsfest angeordnet ist, wenn der I'ederarin 26 als Folge einer Zugbelastung im Kabel 24 gespannt wird. Ferner ist an der ^rnierstange 13 ein Hebel 28 befestigt, dessen freies Ende gelenkig an einem Dampfer 29 angebracht ist, der seinei'seits gelenkig am Aufbau 10 befestigt ist.

Iw Betrieb wird der S aeinwerferschwenkmechanisnms immer unter Zug gehalten, unabhängig von der Last, die vom Fahrzeugaufbau 10 getragen wird. Sine Zugbelastung des Scheinwerf er schwenkmechani siaus in dieser Art hält den Federann 27 in Angriff an den Widerlager 28. Wenn die νοίΛ i'ahrzeugaufbau 10 getragene Last erhöht wird, verringert sich die effektive Länge des Kabels 15» wie vorstehend erwähnt. Bas bewirkt ein sofortiges Schwenken des Hebels 17 nach rechts um das Gelenk 23 gemäß der Darstellung in Fig. 3· 3^&s Kabel 24 wird damit nach rechts gemäß den Darstellungen in Fig. 1 und 2 gezogen, so daß die Zugbelastung im Federarm 2ό erhöht wird. Eine solche Erhöhung des Zugs im Federarm 26 wird durch eine Erhöhung des Zugs im Federarm 27 ausgeglichen, und ein solcher "^usgleich dei* Zugbelastungen erfolgt als Ergebnis der "./inkelbewegung der Querstange 13i um ein Absdwehnken der Q»ea?Scheinwerfer 12 zu bewirken und damit einen Ausgleich für eine Änderung in der relativen Lage des Fahrzeugaufbaus als Folge einer Erhöhung der Belastung an hinteren Ende desselben zu schaffen. Wenn angenommen wird, daß der Federana 26 und der Federarm 27 gleiche Stärken haben, ergibt sich nur die Hälfte der viinkelbewegung der rjierstange I3» die erfolgt wäre, wenn die Federarme 26 und 27 nicht vorhanden wären und ein starrer Hebel die Querstange I3 sit dea Kabel 24 verbinden würde. Sine körperliche Bewegung des Gelenks 18 unmittelbar nach der Erhöhung der Belastung, die voai hinteren finde des Fahrzeugaufbau getragen wird, wird verihindert, weil eine Bewegung der Stange 19f die das Gelenk 13 trägt, als Folge des Scjvpfungseffekts der

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verhindert wird, weil die höhere Belastung- des 5'ahrjedoch relativ langfristig; erfolgt, erfolgt eine langsame :; der Stange V) nach rechte seidäU der Darstellung in Piß. 23, so daß nach dein anfänglichen Abwärts schwenken des Scheinwerfers ein gewisses liaß an Aufvärtsschwenken dsr Scheinwerfer 12 erfolgt, weil der Hebel 17 effektiv -um seine gelenkige Verbindung mit den Kabel I5 verschwenkt wird, um damit eine Bewegung des Kabels 24 nach links gemäß der Darstellung in Fig. J su bewirken und eine Verringerung der Zugebelastung aim l'ederarui 26 hervorzurufen. Die Scheinwerfer 12 bleiben jedoch noch nach unten verschwenkt, verglichen mit ihrer Position vor der Erhöhung der Last, die vom hinteren Ende des Fahrzeugaufbaus 10 getragen wird.

Wenn das Eraftfahrzeug während des !"ahrens beschleunigt wird, erfolgt ein relativ kurzfristiges Hochwandem des vorderen Teils des Fahrzeugaufbaus 10, das einhergeht mit einem Absenken des hinteren Ihiäes des Fahraeugaufbaus den Hadern 11 gegenüber. Diese Lnderung in der Position des hinteren Endes des Fahrzeugaufbaus 10 den Rädern 11 gegenüber bewirkt eine ^ürhöhung in dem Zug im Kabel 15 und eine Schwenkbewegung des Hebels 17 in Richtung nach rechts um das G-elenk 18, um eine weitere Abwärtsverschwenkung der Scheinwerfer 12 zu bewirken. Die Dauer der Änderung in der relativen Lage des Fahrzeugauf bau s als Folge einer Beschleunigung reicht jedoch nicht aus, um der Stange 19 die Iiöglichkeit zu geben, sich in einem nennenswerten liaße den Element 23 gegenüber zu bewegen, und das Ergebnis ist, daß kein anschließendes Hochschwenken der Scheinwerfer 12 als Folge der Verlagerung des Gelenks 18 nach rechts gemäß der Darstellung in 3?ig. 5 erfolgt.

Wenn die vom hinteren aade des Fahrzeugaufbaus 10 getragene Last geringer wird, verringert sich der Zug im Kabel 15, und der Zug in den Federarmen 26 »bewirkt ein Schwenken des Hebels 17 in Eichtung nach links us das Gelenk 18 gemäß der Darstellung in Fig. 3. Das bewirkt eine Verschwenkung der Scheinwerfer 12 nach oben, weil eine Verringerung der Belastung, die vom hinteren Ende des Fahrzeugauf bau s 10 getragen wird, von relativ kalanger Dauer ist, und die Stange 19 bewegt sich deshalb nach

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links gemäß der Darstellung in Fig. 3 unter der Wirkung der Feder 22, wie das durch die Silikonfliüssigkeit augelassen wird, so daß das Gelenk 18 nach links gemäß der Barstellung in Fig. 5 verlagert wird. Das hat den Effekt eines Versehwenkens des Hebels 17 in Richtung nach rechts um seine gelenkige Verbindung am Kabel 15, um eine Erhöhung der Zugbelastung im Federarm 26 und eine entsprechende Schwenkbewegung der Scheinwerfer 12 nach unten zu bewirken. Eine entsprechende Situation tritt ein, wenn ein Bremsen erfolgt, außer daß das Bremsen im allgemeinen nicht ausreichend lange dauert, damit sich das Gelenk 18 unter der Wirkung der Feder 22 bewegen kann.

Alle sehr kurzfristigen Änderungen in der relativen Lage des Fahrzeugaufbaus den Rädern 11 gegenüber werden vom Dämpfer 29 herausgedämpft, der ein Schwingen der Scheinwerfer 12 verhindert, beispielsweise beim Springen des Fahrzeugs.

Wie zu sehen ist, besteht der Gesamteffekt des Scheinwerferschwenkmechanismus darin, daß ein erheblich größeres Maß an Scheinwerferschwenkung pro ratea beiBeschleunigungs- und Bremsbedingungen als unter sich ändernden Bedingungen der Last entsteht, die vom hinteren Ende des Fahrzeugaufbaus 10 getragen wird. Das ist erforderlich, weil ein Sensor verwendet wird, um für eine Scheinwerferschwenkkompensation unter zwei verschiedenen Bedingungen zu sorgen, die eine eine statische Lastbedingung und die andere eine dynamische Bedingung, wie sie beim Beschleunigen und Bremsen auftritt. Wenn der Dämpferhebel 17 nicht vorgesehen wäre, würde ein überkompensierender Effekt im Verschwenken der Scheinwerfer 12 erfolgen, wenn Änderungen in der Last auftreten, die von dem Fahrzeugaufbau 1C getragen wird» Weil die Schwenkachse des Aufbaus sich bei wechselnden Lastbedingungen von der bei sich wechselnden Beschleunigungs- oder Abbremsbedingungen ändert.

Die Zeit, die die Stange 19 braucht, um sich in ihrer Lage zu ändern, wie das vom Silikonrnsdiim zugelassen wird, hängt unter anderem von der Type des Kraftfahrzeugs ab, das mit dem Scheinwerferschwenksystem ausgerüstet ist. Es ist jedoch vorgesehen, daß eine Zeitdauer von 25 Sekunden für eine Bewegung der Stange 19 ausreicht, um eine Kompensation

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unter sich ändernden Lastbedingungen zu schaffen, und das ermöglicht ein richtiges Maß einer Scheinwerf er Schwenkung Bunter den Bedingungen des Abbremsens und Besohleunigens.

Das in Pig. 4 bis 6 gezeigte Kraftfahrzeug ist mit zwei Scheinwerferschwenksystemen ausgerüstet, die dem Scheinwerferschwenksystem entsprechen, das unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 beschrieben worden ist. Sie !Feile des Scheinwerferschwenkmechanismus, die in Fig. 4 bis 6 dargestellt sind und den in Fig. 1 bis 3 gezeigten Teilen des dortigen Scheinwerferschwenksystems entsprechen, haben die gleichen Bezugszahlen erhalten. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis 6 zu sehen ist, ist die Qiierstange 13 entfallen, und die Scheinwerfer 12 sitzen unabhängig am Aufbau 10 unter Zwischenschalten von Stummelwellen 13'· Dabei ist einer der Scheinwerferschwenkmechanismen jedem Scheinwerfer 12 zugeordnet, und anstelle des Dämpfers 29, der auf die Querstange I3 einwirkt, wie das unter Bezugnahme auf fig. 1 bis 3 beschrieben worden ist, ist ein getrennter Dämpfer 29« direkt mit jedem Scheinwerfer 12 verbunden.

Abgesehen von den vorstehenden Unterschieden arbeiten die Soheinwerfer-Bohwenkraeohaniemen, die in Fig. 4 We 6 dargestellt sind, gleichzeitig in genau der gleichen Weise, wie das unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 beschrieben worden ist*

Anspruch·

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Claims

— ~τ i-;^.L-RLiOHTI Ansprüche

1. Scheinwerferschwenkvorrichtung in einem Kraftfahrezeug mit einem Aufbau und einem am Aufbau zur Verschwenkung in einer vertikalen Ebene gelagerten Scheinwerfer, gekennzeichnet durch einen Sensor zum Feststellen der relativen Lage des Fahrzeugaufbaus (1O) den Bädern (11) des Fahrzeugs gegenüber, wobei der Sensor zur Erzeugung eines mechanischen Ausgangs eingerichtet ist, der zu der relativen Lage in Beziehung gesetzt ist, und Mittel zur funktionellen Verbindung des Sensors mit den Scheinwerfern (12), zu denen ein Hebel (17)> mittels dessen Ausgangsbewegungen des Sensors auf den Scheinwerfer (12) übertragbar sind, und ein Dämpfer (29,29') gehören, mittels dessen der Hebel (17) schwenkbar am Aufbau (1O) gelagert ist und der in einer Ausführunt vorgesehen ist, die sich relativ kurzfristigen Bewegungen entgegenstellt, derart, daß eine relativ langfristige Änderung im Ausgang des Sensors eine körperliche Bewegung des Hebels (I7) dem Aufbau gegenüber bewirkt, während eine relativ kurzfristige Änderung im Ausgang des Sensors eine Schwenkbewegung des Hebels (17) bewirkt, wobei der Hebel (17) mit dem Sensor und mit dem Scheinwerfer (12) derart verbunden ist, daß ein Sensorausgangswechsel, der relativ langfristig auftritt, zu einer kleinreren Gesamtscheinwerferschwenkbewegung als die führt, die von dem gleichen Sensorausgangsweohsel herrührt, der relativ kurzfristig auftritt.

2. Soheinwerfersohwenkvorriohtung nach Anspruch 1, gekennzeich net durch einen zweiten Dämpfer, der zur Verhinderung einer sehr kurzfristigen Schwenkbewegung der Scheinwerfer (12) dient, die anderenfalls als Folge von sehr kurzfristigen Änderungen in der relativen Lage des Fahrzeugaufbaus (1O) den Bädern (11) gegenüber auftritt, insbesondere beim Springen der Bäder (11) und beim Fahren des Fahrzeugs über eine unebene Straßenoberfläohe.

3. Soheinwerfersohwenkvorriohtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein inneres Kabel (15)» das an einem seiner Enden mit einem ungefderten Teil (I4) des Fahrzeuge und am anderen seiner Enden mit dem Hebel (I7) verbunden ist, und ein· äuße-

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Hülle (16) aufweist, die das innere Kabel (15) umschließt und sich gegen einen gefederten Teil des Kraftfahrzeugs legt.

4. Scheinwerferschwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 t dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur funktioneilen Verbindung des Sensors mit den Scheinwerfern (12) eine im Winkel bewegbare Stange (13) aufweisen, die mit dem Hebel (17) unter Zwischenschalten eines ersten Federarms (26) verbunden ist, und ein zweiter Federarm (27) an der im Winkel bewebbaren Stange (I3) so bewegfestigt ist, daß ein Drükken gegen dein Widerlager als Folge einer Spannung des ersten Federamrs (26) durch Spannung in dem Teil der Mittel zur funktioneilen Verbindung zwischen dem Sensor und dem ersten Federarm (26) erfolgt.

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