车辆前照灯的制作方法

专利名称：车辆前照灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆的前照灯，其包括反射器、透镜和膜片轴，该膜片轴被置于反射器和透镜之间，并且该膜片轴可在两个或多个围绕着转轴的转动位置被调节，该转轴水平且横向地延伸至光轴，并且该膜片轴带有膜片轴的护套表面，该护套表面在每个转动位置都带有至少一条焦线，该焦线产生光分布的明暗截止线，该膜片轴在截光光分布的焦线和远光光分布的焦线之间不具有任何的焦线或护套表面，远光光分布的焦线离转轴的垂直距离比截光光分布的焦线离转轴的垂直距离短。
背景技术：
用于产生不同的光图像的膜片轴普遍地为人所知。远光焦线或焦线区紧随着截光的焦线(或带有多条此种焦线的护套区)，截光的焦线例如为近光焦线或用于在高速公路上照明的光焦线。通过将膜片轴绕着其转轴转动来实现转换为远光光分布。在截光的区域和远光区域之间不具有光学有效(optically effective)的焦线。然而，在实践中会减少膜片轴的用料以将膜片轴的重量减少。当将膜片轴从截光的位置转动到远光的位置，截光的焦线被转动从其位置离开， 在该位置其向后以向着反射器的方向和向下的方向清晰地投影。更多的光会因此到达外部空间，并且该明暗截止线也不再被清晰地投影。最后，膜片轴转动至能产生远光光分布的位置。因为远光焦线的位置远低于截光的焦线的位置，并因此不会处于透镜或反射器的焦点， 此焦线也不会在光图像中被清晰地投影，然而这正是所期望的效果。由于在截光光图像和远光光图像之间变化时膜片轴的构型，所产生的一个问题是在该系统中部，即如在沿转轴相对于其纵向延伸的膜片轴的中部所见，能经由所述膜片轴到达的光比在边界区内的光更多。这同样是由于所述反射器主要将发出的光集中在所述中间区域。因此，在模糊的明暗截止线之上，在光图像的中间得到明亮的光点，所述光点干扰了光图像并被视为是不受欢迎的。

发明内容
本发明的目的在于提供如一开始所述的膜片轴，其中不会在光图像中产生光点， 或大大地降低光点的亮度。此目的通过以下的方式实现根据本发明，在膜片轴的中部区域设有突出物，正如所见，该突出物设于相对于膜片轴沿着其转轴的纵向延伸部分，并邻近截光的焦线，突出物从截光的焦线处远离并延伸出来，并大致上朝向膜片轴的假想的圆柱形护套的圆周或转动方向延伸，假想的圆柱形护套距离转轴的垂直距离小于或等于膜片轴的圆柱形护套表面距离转轴的垂直距离，其中截光的焦线的该段位于距离转轴最近的位置。通过设有根据本发明的突出物，可以遮住光图像中出现不理想的光点的区域，即遮住从反射器通过膜片轴的中部区域发出的并产生光点的那些光线。由于将突出物按照本发明特别地布置在假想的圆柱形护套内，并因此位于透镜的焦点(或焦线)之下，故该突出物不会清晰地被投影在光图像内，以致于其在一方面大大地减少或完全消除了光点，而在另一方面其本身不会产生任何不理想的效果(类似清晰的透镜)。优选地，突出物沿圆周的方向延伸并从截光的焦线处远离，通过这种方式，突出物弯曲地远离在转轴方向的假想的圆柱形护套。所述突出物的区域距离所述转轴最远，因而所述突出物最大程度是位于假想的圆柱形护套，并且当其在圆周方向朝远光的焦线渐进时，这些区域离所述转轴的距离会进一步减少。这使得在从截光变为远光时光图像的所述不理想的光点的区域内和谐地渐进。换言之，当所述突出物的前端(鼻状物)比后端(其为面朝截光的焦线的端部) 距离所述轴的中心或所述膜片轴的转轴更近时，则是有利的。突出物的表面不位于透镜的焦点或焦线上，但其位于该焦点或透镜的焦线之下或在最大程度上位于与透镜的焦线具有同样的高度的位置。在本发明的前照灯的具体实施例中还设有突出物在其邻近截光的焦线的底部比其与底部对置并与截光的焦线平行延伸的边缘更宽。本实施例反映了光图像中不理想的光点的典型形状，其同样在位置较低的区域比在其位置较高的区域更宽。所述光点的大小并且相应的所述突出物的大小大体上取决于所述反射器的构型。 所述突出物在底部延伸出来的通常值为大约+/-10°，而所述突出物的“自由”端在本案中向左/右延伸超过大约+/-4°。所以，光点能够以最大程度上相同的延伸而被覆盖住。理想的是，为了能完全将光点盖住，所述突出物应该与所述光点同样大或者是比其稍大。已证明所述突出物的值比所述光点的值大大约1°至2°是适合的。在本发明的具体实施例中，将底部连接至其对置的边缘的翼大体上以直线延伸。 这种形状的所述突出物能非常简单地生产并且能更简易地进行光学方面的计算。如有需要，所述翼也能带有向内或向外弯曲的形状。所述光点通常相对于所述系统的光轴是对称的。因此当突出物相对于前照灯的光轴对称时就会是合适的。


以下参照附图对本发明进行更详细的说明，其中图1显示了根据本发明的带有膜片轴的投射系统的倾斜的立体主视图；图2显示了图1中的投射系统，已移除附加的膜片；图3a显示了根据本发明的膜片轴在近光位置时的立体图；图北显示了从图3a的位置前面观看的图3a的膜片轴，观看方向与光线出口的方向相反；图3c通过例子显示了使用图1的投射系统产生的近光光分布，图如显示了根据本发明的膜片轴处于发出高速公路光的位置时的立体图；图4b显示了所述膜片轴处于发出高速公路光的位置时的主视图；图如通过例子显示了高速公路光的分布；图如显示了根据本发明的膜片轴“打开”远光灯，即在转换至远光的中间位置时的立体图恥显示了在图fe的位置的膜片轴的主视图；图5c显示了在“打开”远光灯时的光分布；图5d显示了投射系统的横截面图，通过例子改正在如图5c所示的在打开远光灯时光分布中的错误；图k显示了根据图5d的示图的膜片轴的详细视图；图6a显示了所述膜片轴处于发出远光的位置时的立体图；图6b显示了所述膜片轴在图6a的位置时的主视图；图6c通过例子显示了远光的分布；图7a显示了所述膜片轴在部分远光的位置时的立体图；图7b显示了所述膜片轴在图6a的位置时的主视图；图7c通过例子显示了部分远光的分布；图显示了所述膜片轴处于发出对称的近光位置时的立体图；图8b显示了所述膜片轴在图8a的位置时的主视图；图8c通过例子显示了近光的对称分布；图9a显示了所述膜片轴沿图北的线A-A的截面图；图9b显示了所述膜片轴沿图北的线B-B的截面图；图9c显示了所述膜片轴沿图北的线C-C的截面图；图9d显示了根据本发明的膜片轴的主视图，该膜片轴带有为具有能枢转的透镜产生转向的光的前照灯而设的修改；图9e示意性地显示了带有已枢转了透镜以产生转向的光的近光的两种分布；图IOa显示了根据本发明的膜片轴的详细视图，是在负责部分远光的膜片轴的一段的区域中；图IOb显示了图IOa的区域的放大视图；图IOc显示了部分远光光分布的示意图；图IOd显示了在图IOa的膜片轴中的凹槽的示意图，以及图IOe-IOi显示了不同凹槽的横截面。
具体实施例方式图1显示了根据本发明的带有膜片轴11的车辆前照灯(投射系统)1。前照灯1 包括被附接在例如透镜支架(未显示)中的透镜4(见图5d)。所述透镜支架能绕纵轴300 枢转从而透镜4能绕纵轴300枢转。一些根据本发明对膜片轴11所做并在此展示的修改也与带有不能枢转的透镜的投射系统有关。如果修改尤其或专与能绕纵轴300枢转的透镜 4有关，则这会在本文中明确地提起。前照灯1进一步包括光源如和反射器3，在图示的变体中所述反射器被安装在适配件2中。所有相关部分都被固定至该适配件2，例如使膜片轴11绕其转轴100转动的驱动装置5 (例如步进电机)。转轴100位于所述膜片轴的中心，即其不是偏心的。光源如或所述光源的线圈的中部被应用于所述反射器的第一焦点。膜片轴11被布置成其焦线延伸并且穿过所述反射器的第二焦点。透镜4被布置成其焦点或焦线延伸并且穿过所述反射器的第二焦点。
附图标记10指示了前照灯1中的整个膜片布置，除膜片轴11外，膜片布置还包括 (附加的)膜片或遮光装置6。所述遮光装置6吸收在膜片轴11之下发出的光线。遮光装置6的上缘6’优选地延伸至与所述轴的转轴100的高度相同或比其稍高。膜片轴11可转动地被固定至适配件2。为此目的，在所示变体中，适配件2形成了轴承壳8的一部分，而遮光装置6形成了该轴承壳的第二部分7。为膜片轴11的转轴100 而设的球状轴承9被容纳在所述轴承壳中。也可在无需任何球状轴承的情况下主要而直接地例如通过夹接头等方式将所述轴承装设在所述适配件上。通过使用合适的材料能使所述适配件因所述轴转动而导致的磨损减至最小。所述轴本身能由耐热的塑料、陶瓷、金属或其类似物组成。图2再次显示了图1的布置，但除去了遮光装置6。膜片轴11可绕横向地伸向光轴200的水平转轴100在两个或更多个的转动位置中被调节，膜片轴11的护套表面12在每个转动位置都带有至少一条焦线以产生光分布的明暗截止线。图3a显示了护套表面12的区域，其带有多条焦线20以产生形式为近光的截光 (cut-off)的光分布，并带有多条焦线21以产生形式为高速公路光的截光的光分布。进一步显示了产生远光分布的焦线22。图北中显示了膜片轴11被放置在近光被起动的焦线20的其中一条的位置，即这条焦线在光图像中产生所述光分布的明暗截止线。图3c显示了带有明暗截止线1001的相应的近光光分布1000。图如显示了如图3a中的轴11，其被稍为进一步转动，以致现在焦线21的其中一条可起动另一截光光分布，例如高速公路光。图4c显示了带有焦线21所产生的明暗截止线2001的高速公路光分布2000。用来产生不同光图像的车辆前照灯的膜片轴是公知的。由于这种膜片轴的扩展也沿光线出口的方向延伸，所以与沿光线出口的方向有微不足道的扩展的平面膜片(厚度小而薄的膜片)相比，会出现以下问题经由所述反射器反射的光会到达所述膜片轴的护套表面的不理想的上部区域，并从那里被驱散到外面，成为不理想的分散的光线，在某些环境下这可导致法律不允许的眩目或光图像中的明暗度。这一问题也存在于直径小的薄膜片轴中，因为其也沿光线出口的方向展示了一定的扩展。这个问题尤其出现在截光的光分布中。“截光”的光分布例如为近光(对称的、不对称的)、高速公路光、城市路光。这些光分布在例如ECE/SAE的规定中已被界定。美国专利号2009/0154187 Al中讨论了不理想的分散的光线的问题，其显示了如开始时所述的膜片轴。该文中显示的膜片轴包括槽，其被彼此间距地分布在所述膜片轴的护套表面的一部分并其延伸越过所述膜片轴的至少一个完整的一半(沿所述转轴可见)。 然而，已注意到即使使用这种膜片轴，也不能令人满意地纠正截光的光分布中的分散的光线的问题。为了解决这个问题，以致能合乎截光的法定光值而(几乎)不会产生不理想的分散的光线，膜片轴11的护套表面12包括在至少一条截光的焦线20、21的区域内的槽30、 31、32、33、34、35，所述槽大致上平行于膜片轴11的转轴100延伸，邻近的槽30、31 ；31,32 ；32、33;33、34;34、35如沿膜片轴11的转动或圆周方向所见直接地与彼此邻接，并由共同的边缘40、41、42、43、44将彼此分隔。在图3a和如而尤其是图8a中显示了这些槽，图9a、9b 和9c详细地显示了这些槽。如图所示的膜片轴11包括近光区域，也包括高速公路光的区域。因此，如果在所示的两个区域中设有肋条，则是有利的。以太大的坡度从上面到达所述膜片轴的光被所述肋条“捕捉”并被分散射回例如前照灯，以致不能再产生不理想的分散的放射光线，或能将其大量地减少(图9a至9c)。图 9a显示了落在所述膜片轴的护套表面的区域的光线，所述区域是光滑的，因而不包括任何槽以在其上光线被反射进所述前照灯以外的空间，而落在所述肋条的光线被引回至所述前照灯内。“理想”的光以较小的坡度到达所述膜片轴，其被所述膜片吸收或会经由所述焦线到达外部空间，以致根据处于所述膜片轴的当前位置中光学有效的焦线将截光(明暗界限 (cut-Off limit)、明暗截止的线(cut-off line))投射到光图像中。所述护套表面上的肋条不会使得明暗截止线被完全清晰地投射出来。一般来说，所述膜片轴的驱动件无法把膜片轴精确地放置成两个肋条之间的边缘总会是所述焦线的一部分。反之，所述膜片轴也可被置于在两个边缘之间的中间位置(即在光学最佳位置中没有边缘会被清晰地投射出来)。这导致明暗截止线稍微模糊、不再完全清晰，反正其更能保护视力，因此这并没有任何问题，在另一方面甚至是有利的。所述轴能进一步带有吸收光的黑色表面，能通过其更进一步地减少分散的光线。膜片轴11包括护套表面12，其被布置成沿圆周方向，S卩如转动方向所见，在限定的转动角度范围δ内(图8a，图9a)，其带有能形成多条截光的焦线20、21的焦线区的布置，而多个槽被布置成在护套表面12的所述转动角度范围δ内。从理论上来说，在所述膜片轴的驱动件总会将膜片轴精确地定位的条件下，仅需要一条(清晰的)焦线。由于这是不现实的，所以放置所述截光的焦线的转动角度范围应稍大于所述驱动件的定位精度。因为有可能出现其他错误(除定位不精确之外)，所以为了确保过程的可靠性，提供带有配置得更大的转动角度范围是有利的。在使用步进电机时，其可能在操作中丢步并会永远地有1°的误差，例如直至下一定位(例如在发动车辆时进行定位)。但假如同样类型的焦线被放置于足够大的转动角度范围内，这种丢步就没有问题。只有高度精确和相对昂贵的驱动件才有可能精确地将所述膜片轴定位。根据以上所述，这是完全没有必要的，并且只会让前照灯不必要地更为昂贵。由于所述膜片轴带有同一类型的多条邻接的焦线(即例如近光的多条焦线等等)，所以若要产生近光则只需要将所述膜片轴放置成其中一条用于近光的近光焦线是处于起动的位置。所需要的焦线被分布在所述膜片轴的“护套”表面上。当有六种类型的焦线时，每一种类型都设有例如所述护套表面的一个60°的圆弧段(在均勻分布的情况下；也可能有其他分布)。如果一种焦线仅使用小的角度范围，则在所述膜片轴的护套上就会有大量的无用区，这是不利的。因此，焦线使用最大的60°是适当的，以便在操作上获得可靠性。在图8a中，截光的角度范围被指定为δ。其由放有近光的焦线的角度范围δ 1和放有高速公路光的焦线的范围S2组成。
在远光下，所述轴的最小直径主要由明暗截止的线的高度所限定。就带有某一长度的具体的前照灯而言，为产生例如高度在H-H之上6°的远光，就需要直径至少为12mm的膜片轴。有必要增加转轴所需要的空间。在假定所述转轴线(转轴(rotational shaft)) 的直径为5mm时，所述膜片轴的直径达约17mm。根据本发明，邻近的槽直接邻接并以边缘将彼此分隔。槽与槽之间实际上或几乎没有任何护套表面可以产生不理想的分散的放射光线。在图9a至9c中再次详细地显示这一情况，其显示了根据图3沿线A_A、B_B和C-C 的膜片轴11的截面图。当边缘40、41、42、43、44是尖的边缘时是有利的。应在邻近的槽之间尽可能生产尖的边缘，即带有尖的边缘的过渡(转换)区域，以尽可能产生最少的分散的放射光线。在实践中，生产这种尖的边缘明显地具有某些限制。取决于材料，会得到或多或少被磨圆的边缘，从而能在所述槽之间提供被磨圆的过渡区域。在这种情况下，应该试图使各自的半径保持细小。 边缘45限制最后一个槽35。当槽30、31、32、33、34、35相对于彼此平行地延伸时，如所示，就能得到简单生产和关于光学渗流(optical percolation)的简单条件。所述槽还能主要沿曲线，例如根据同样弯曲的所述透镜的焦线延伸。从而能得到以更清晰的明暗截止线的形式的最好的光学效果。然而，生产是非常复杂的。槽30、31、32、33、34、35优选地被布置在膜片轴11大体上中间的区域12m，如沿转轴100所见(见图8b)。所述反射器大体上把光“集中”在中间区域，以致最强的分散的放射光线大体上源自所述膜片轴的中间区域。因此，在所述膜片轴的中间部分以外设槽并非绝对必要，并且将所述轴上的这些区域弄黑通常已经完全足够的。在回去参照图北和4b时，能看到截光的焦线20、21各自包括直线延伸并平行于转轴100的第一焦线段20a、21a，以及同样直线延伸并平行于转轴100的第二焦线段20b、 21b。两个段20a、20b ；21a、21b经由相对于转轴100倾斜地延伸的直的第三焦线段20c、21c 连接。第一焦线段21a离转轴100的垂直距离比第二焦线段20b离转轴100的垂直距离长。始于相对于转轴100倾斜地延伸的焦线段20c ;21(，槽30、31、32、33、；34，、；35延伸一段距离d进入第一和/或第二焦线段20a、21a ；20b,21b,优选为都进入所示的两个焦线段。伸进焦线段20a、20b ；21a、21b的距离d大致上相当于+/_10°的角度范围(从光源的中心点测量)。这一数值主要取决于反射器。如果反射器的最大值是小的话，即所述光会强烈地集中在中间，只延伸10°当然也肯定是足够的。如果反射器的最大面积是非常大，可能需在两侧延伸超过30°，例如45°。如果槽30、31、32、33、34、35也完全插入倾斜的焦线段20c ；21c，则对减少分散的
放射光线而言是最佳的。图5d显示了穿过根据本发明的投射系统与光轴平行的垂直截面图，图k显示了膜片轴11的放大的截面图。图5e详细地显示了根据图5d的本发明的槽的截面图。如所示，如果槽30、31、32、33、34、35至少以段形成，即在沿其纵向延伸部分(与转轴平行)设有至少一段，而这是通过两个彼此对置的区域而形成，所述区域以角度朝向彼此延伸并且优选地至少部分被布置为平面ε 、ε 2，则对于想得到的光学性质而言更是有利的。从而能最佳地将来自上面的光线从所述槽的一个平面反射到所述槽的另一平面，并最终将其反射回所述前照灯中。所述槽的两个平面能彼此以锐角的方式相交，即移向彼此的区域被布置成平面直至其相交区域。所述“平面”通常包括在生产过程中所被磨圆的过渡区域。如图k中清楚地显示，其连续地彼此汇合。因此，其主要不涉及朝向彼此延续的平面，而是涉及朝向彼此延续并部分被布置成平面和在过渡区域其偏离平面形状的平面。尖的过渡区域在光学上是最佳的，但这在功能来说是无关紧要的。带有磨圆的过渡区域的槽能较易地生产出来(更容易从模除去)。如果槽30、31、32、33、34、35的前平面ε 2比所述槽的后平面ε 1相对于护套表面 12延伸的角度大，如沿光线出口的方向所见，则对生产而言是进一步有利的。尤其是，后平面ε 1对生产而言是有关的，其应该处于相对于所述护套成更小的坡度，而前平面ε2相对于所述护套表面应尽可能地成最大的坡度，通过这种方法来尽可能破坏最多的分散的光线。这涉及位于所述护套表面上的所示平面和切线表面之间的这个角度，所述切线表面包括在所示平面与所述护套表面相交时得到的相交线。槽本身的两个平面之间的角度例如在高速公路光的焦线区域内大约为45°，例如在近光的焦线区域内大约为90° (图k)。再回去参照图如和4b，能进一步认识到以高速公路光的形式放置的截光的焦线的所述膜片轴的护套表面的区域中，以及分离槽33、34、35的边缘43、44以与所述近光的第一焦线段21a向转轴100的相同垂直距离延伸并且平行于转轴100。然而，在其中以近光的形式放置的截光的焦线的所述膜片轴的护套表面的区域中，分离槽30、31、32、33的边缘40、41、42至少在某些段与转轴100之间的垂直距离比所述近光的第一焦线段20a与转轴100之间的垂直距离为更远，如尤其是在图3a和北以及图 8a和图9c中很好地显示出来。如果边缘40、41、42起初以与截光的第一焦线段20a离转轴100的垂直距离相同的垂直距离平行于转轴100延伸，然后经由倾斜的边缘部分隆起至与转轴100的垂直距离为更远的边缘部分(图9c)。整条线是由法定规定界定的。在所述膜片轴的所示具体实施例中，沿转动方向将上述膜片轴的护套表面的两个区域一前一后地布置，以致有可能通过转动所述膜片轴而将近光转换为高速公路光。因此，上述的边缘的不同距离也导致近光1000或高速公路光2000的明暗截止线 1001,2001 的不同移位(progressions)。从所述图中能看到，提供了设有离转轴100的垂直距离是相同的多条边缘43、44， 并且提供了离转轴100的垂直距离比截光的第一焦线段20a、21a离转轴100的垂直距离为更远的多个边缘40、41、42，以致能在截光的区域中避免不理想的分散的光线。所述膜片轴不需要特别精确的定位。两条边缘之间的角度(见图％)大约相当于所用的驱动件的定位精度，其在实际使用的驱动件中大约为2°。还能选择更大的角度。在具体实施例中，其大约为5°，并以这样的方式选出在所述膜片轴被精确地置于两个槽的中间时，光图像仍是可接受的。所述驱动件会被放置得更加精确。
基于处于根据图3a和北的位置的产生近光光分布(图3c)的膜片轴11，通过使所述轴处于根据图的位置转动，就能达到图如所示的高速公路光分布。如果将所述膜片轴转至图6a和6b所示的位置，所述光分布从截光的光分布(在本情况下为高速公路光分布)转换至根据图6c的带有明暗截止线4001的远光光分布 4000。所述截光由所述膜片轴的焦线22形成，并且在本情况下其在光图像中不会被清晰地投射，这是理想的并能以这种方式达成膜片轴11的焦线22已明显地位于所述透镜的焦线之下。远光的焦线22相对于沿光线出口的方向延伸的垂直区域是对称的并以凹弯 (concave bend)的形式延伸。远光的焦线22离转轴100的垂直距离进一步比截光的焦线 21离转轴100的垂直距离为更近。远光的焦线22和截光的最后一条焦线21位于沿转动方向彼此分开超过90°，通常甚至超过120°。在截光光分布2000的这最后一条焦线21和远光光分布4000的焦线22之间，所述膜片轴不带有焦线和护套表面，即在这些焦线之间无或仅有非常少的膜片材料在转轴上面，但无论如何其离所述透镜的焦线的距离比远光的焦线与远光焦线的间距为更远。截光的焦线(或带有多条这种焦线的护套区域)，例如近光的焦线或高速公路光的焦线，被远光的焦线或焦线区域跟随在后。通过使所述膜片轴绕其转轴转动而转换至远光光分布。在截光的区域和远光区域之间并无带有光学有效的焦线。然而，为了还减少所述膜片轴的重量，在实践中会大大减少所述膜片轴的用料。当把所述膜片轴从截光的位置扭转到远光的位置时，所述截光的焦线从其被清晰地投射的位置扭转至后方朝向所述反射器和向下的方向。因此，更多的光会到达外部空间并且明暗截止线也不再会被清晰地投射。最后，将所述膜片轴扭转至能产生远光光分布的位置，因而其中焦线22在光学上是有效的(图6a、图6b)。由于远光的焦线22被放置得比截光的焦线低得多，从而不会处于所述透镜或所述反射器的焦点，所以所述焦线也不会被清晰地投射在光图像中，然而这就是所期望的效果。由于在截光光图像和远光光图像之间变化时膜片轴的构型，所产生的一个问题是在该系统中部，即如在沿转轴相对于其纵向延伸的膜片轴的中部所见，能经由所述膜片轴到达的光比在边界区内的光更多。这同样是由于所述反射器主要将发出的光集中在所述中间区域。因此，在模糊的明暗截止线之上，在光图像的中间得到明亮的光点，所述光点干扰了光图像并被视为是不受欢迎的。在图5c中显示了所述光点，其附图标记被指定为3002。为了确保光点3002不出现在光图像中或大大降低其亮度，根据本发明提供了突出物60，其被设在膜片轴11的中间区域，如相对于膜片轴11沿着其转轴100的纵向延伸所见，与截光的焦线21邻近，突出物60从截光的焦线11处远离并延伸出来，并大致上朝向沿假想的圆柱形护套50的膜片轴11的圆周方向或转动方向延伸，假想的圆柱形护套50离转轴100的垂直距离比膜片轴11的圆柱形护套表面50离转轴100的垂直距离为更近或相等，其中该段截光的焦线21被置于离转轴100最近的距离。图3a、3b3a、4b和图如和釙清楚地显示了所述突出物。图5a和5显示了膜片轴11的中间位置在 截光和远光之间的转换，突出物60进入所述光路。图5d显示了所述前照灯的突出物60的垂直截面图，图k显示了所述轴在突出物60的区域中的放大视图，其还显示了相对于圆柱形护套50、51的连接。通过提供根据本发明的突出物60，可以遮住光图像中发生不良光点3002的区域， 即遮住从所述反射器经由所述膜片轴的中间区域射出并产生所述光点的那些光线。膜片轴11即使没有突出物60也将图5d所显示的光线Sl遮住。光线S2至S4在更高的位置发出并会产生光点3002，突出物60阻止所述光线从前照灯射出，而较扁平地射出但在所述光图像中并不是关键的较高的光线S5能够没有任何问题地经由所述轴射出。由于将突出物按照本发明般特别地布置在假想的圆柱形护套50内，并因此位于所述透镜的焦点(或焦线)之下，突出物60不会清晰地被投射进光图像中，以致于其在一方面大大地减少了光点或彻底地去除光点，而另一方面其本身不会产生任何不理想的效果 (像清晰的透镜般)。突出物60在假想的圆柱形护套50的水平是处于其最大的光效表面，即突出物60 中没有一点会距离转轴100和假想的圆柱形护套50更远。优选地，如图k中清楚地显示，通过从截光的焦线21沿圆周方向延伸离开而使突出物60沿转轴100的方向弯曲并离开假想的圆柱形护套50。所述突出物的区域距离所述转轴最远，因而所述突出物最大程度是位于假想的圆柱形护套，而且当其沿圆周方向朝远光的焦线渐进时，这些区域离所述转轴的距离会进一步减小。这使得在从截光变为远光时光图像的所述不理想的光点的区域内和谐地渐进。换言之，当从所述膜片轴的转轴起计算其距离所述轴的中心，所述突出物的前端 (鼻状物)62比后端61 (其为面朝截光的焦线的端部)更近时，则是有利的。因此，鼻状物60的底部61在最大程度上位于所述透镜的焦线的高度或在其之下， 并朝所述膜片轴的转轴倾斜至其端部62。在根据本发明的前照灯的具体实施例中，进一步提供了突出物60在其邻近截光的焦线21的底部61比其与底部61对置并与截光的焦线21平行延伸的边缘62更宽(图 5a，5b)ο该实施例反映了光图像中不理想的光点的典型形状，其同样在位置较低的区域比在其位置较高的区域更宽。所述光点的大小并且相应的所述突出物的大小大体上取决于所述反射器的构型。 所述突出物在底部延伸出来的通常值为大约+/-10°，而所述突出物的“自由”端在本案中向左/右延伸超过大约+/-4°。所以，光点能够以最大程度上相同的延伸而被覆盖住。理想的是，为了能完全将光点盖住，所述突出物应该与所述光点同样大或者是比其稍大。已证明所述突出物的值比所述光点的值大大约1°至2°是适合的。在本发明的具体实施例中，将底部61连接至其对置的边缘62的翼63、64大体上以直线延伸。这种形状的所述突出物能非常简单地生产并且能更简易地进行光学方面的计
笪弁。如有需要，所述翼也能带有向内或向外弯曲的形状。所述光点通常相对于所述系统的光轴是对称的。因此当突出物60相对于前照灯 1的光轴200对称时就会是合适的。
必须进一步注意突出物60并不直接位于所述透镜的焦点，从而不会被“清晰地” 投射。当进一步转动膜片轴11时，所述系统从远光光分布(图6a至6c)移至所述膜片轴的产生部分远光光分布5000的位置，以带有附图标记5001的明暗截止线(图7c)渐进地截光。图7a和7b显示了产生这种部分远光分布的焦线23的进展。取决于所述轴的转动位置，右边的阴影区域可在其范围内变化。提供了两条有间距的水平虚线(双箭头)来对此进行说明。这是通过所述膜片轴的护套表面的区域12a中的个别焦线与转轴100的垂直距离不同而达到的。如图7a和7b中所示，膜片轴11包括一段的护套表面12以提供一条或多条产生部分远光的焦线。产生部分远光的各线23包括第一直的焦线段23a，其位于沿膜片轴11的转动或圆周方向以弯曲例如圆柱形的方式，被布置在膜片轴11的第一护套区域12a中。如上文中已经提到，所述膜片轴的护套表面的区域12a中的个别焦线有可能与转轴100的垂直距离不同，因此右边的阴影区域在高度上可以变化。第二直的焦线段位于膜片轴11的第二护套区域12b，所述护套区域大体上是例如平面的，第二护套区域12b比弯曲的护套区1 距离转轴100更近。两个护套区域12a、12b 通过不连续的表面12c彼此连接。如附图所示，护套区域12b然后朝所述膜片轴的边缘升起。在所示变体中，不连续表面12c带有平面的布置。平面的不连续表面的优点是通过扭转所述膜片轴，能提高或降低所述阴影区的明暗截止线(为此目的，需要用不同高度的焦线分别地布置在所述护套表面)。同时，在部分远光光分布转换至远光区域是保持不受影响，即当所述膜片轴被扭转时，在该区域中所述光分布不变。而且，由于上述原因，不连续表面12c优选垂直于转轴100，如在图6a和6b中同样显示。例如在欧洲专利号EP 2157362A1中，包括其他物体及用于产生部分远光的一条或多条焦线的膜片轴是已知的，但在本案带有弯曲的不连续表面。在部分远光的情况下，在车辆或人所处于的“正常的”远光光分布的区域会被挡住/遮住。如果由于车例如因为高速公路上的高速而以远光光分布行驶，并且一辆车出现在自己的行车道的前面，则仅仅可能遮住在所述出现的车辆处的光分布的区域。在其他情况下会转换到近光，而在本情况下则不是必需的。同样地，在有迎面交通的情况下，部分远光就可遮住迎面交通所处的这一区域，而所述光分布的其余区域则根据“正常”的远光光分布而被照亮。为了得到这种光分布，如上所述，膜片轴包括至少两个焦线段或两个护套区域。在垂直方向，所述两个焦线段经由不连续的部分彼此汇合。因此，由于膜片轴沿光线出口的方向上的空间延伸部分(spatial extension)，所以无可避免地在所述膜片轴中获得不连续表面，如欧洲专利号2157362A1中已知，所述非连续表面能被布置成平面方式或弯曲方式， 这取决于部分远光的焦线的具体构造。在平面的平坦膜片的情况下，所述光图像的焦线中的这种不连续性是不成问题的。然而，在所述膜片轴的情况下，由于所述膜片轴的空间延伸部分而得到不连续的表面， 所以在光图像中得到不理想的效果。具体而言，不理想的遮光效果出现在所述部分远光光分布的远光区域内，尤其是在所述阴影区域和远光区域之间的转换时在垂直的明暗截止线的转换过程中发生。
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图7c显示了明暗截止线5001的部分远光光分布的理想的光图像5000，在所述光图像中不带任何不理想效果。然而，实际上，不连续的表面会带来主要是以靠近所述明暗截止线的垂直线的阴影部分的形式的不理想的效果。图IOc显示了带有这种效果的部分的远光光分布7000。所述光分布中的影线区图解地展示了被遮住的光图像7000的部分。部分的远光光分布7000的明暗截止线7001’与图7c中的不同是在此所述轴被放置在稍为不同的转动位置，右面的阴影区位于较低的水平而阴影区进一步向右和向左延伸。通过所述前照灯的将光转向的功能，如通过枢转所述透镜，而使得阴影区进一步向左延伸。然而，这仅在边缘出现。图IOc中所示的所述影线部分的实际问题主要是在部分远光的几乎任何位置也会出现。根据本发明，为了减少或彻底消除所述部分远光光分布的远光区域中的这些不理想的阴影部分，现修改膜片轴11，以在不连续表面12C中提供一个或多个凹陷70。由于不连续表面12c中的这些凹陷70，原本会被阻挡而不会到达外部空间的光线能以受控的方式到达外部空间，从而照亮原本会被不理想地遮住的区域。图IOa和IOb详细显示了带有凹陷70的不连续表面12c。因此，当所述至少一个凹陷70被布置成沿光线出口的方向延伸时，尤其是当所述膜片轴被放置在部分远光的一条焦线是光学有效，即其焦线以明暗截止线的方式被投射在所述光图像中(所述明暗截止线仅被清晰地投射在光被遮住的区域内)的转动位置中时， 光线因而能以最佳的方式到达在所述前照灯以外的空间中想被照亮的区域。如图IOa和IOb所示，当所述一个或多个凹陷70被布置成指向所述光线出口的方向的长形连续凹陷70时，这在简单生产和控制不理想的光线的通过中是尤其有利的。长形凹陷为长度大于宽度的凹陷部分。所述凹陷在不连续表面12c中被布置成槽 70的形式。两个槽之间的边缘或表面被设置在与所述不连续表面的其余部分同样的高度。优选地，至少一个凹陷70从背向反射器3的膜片轴11的前端78向着面向反射器 3的那一端79的方向向后延伸。进入凹陷/槽的光线因而能够穿过所述凹陷并在凹陷70 的端部78从其射出，并到达所述前照灯以外的空间(图IOb)。已经注意到在本发明的具体实施例中，当至少一个凹陷70大约延伸至膜片轴11 的不连续表面12c的中间M时，如沿光线出口的方向所见，这对于照亮被不理想地遮住的区域是优选的。如图IOb中所示，直线G，其在所述后部朝向中间限制槽70，是通过穿过膜片轴11 的转轴100的平面和在弯曲的护套表面12a的区域中部分远光的光学有效的焦线相交而得。因为所述槽不产生任何光效，所以其不必一定在该线G之后。在本发明的一具体实施例中，长形凹陷70带有增加着的横截面Q，如沿光线出口的方向所见并如例如图IOd中所示。所述槽例如朝向其面朝所述透镜的自由端变得更宽。可进一步提供至少两个邻近的长形凹陷70彼此直接邻接。在这种情况下，所述凹陷/槽通过尖的边缘或被磨圆的转换部分(所述转换的最高点位于所述不连续表面上或是所述不连续表面的一部分)而被分隔。图IOe和IOf显示了带有这种尖的边缘的转换部分的槽。也能额外地或替代性地提供至少两个邻接的长形凹陷70彼此留有空间。槽状的凹陷以一段距离彼此分隔，该距离也能沿所述槽而变化。通常，在本情况下(在平面的不连续表面的情况下)所述凹陷之间的表面是平面的，或再次提供磨圆边的条件。当横截面Q增加时，两个槽之间的距离能随所述槽的长度而发生变化，见图10d。图IOg显示了槽与槽70之间的圆形区域，而图IOh和IOi显示了带有平坦的转换部分的槽。在本发明的实施例中进一步提供了所述长形凹陷相对于彼此平行地延伸。所述凹陷还能例如沿所述透镜的方向而分开。在本发明的一个变体中，还能提供至少部分的凹陷70设有不同深度的构造，见图 10f。能进一步提供长形凹陷70在其长度上可见带有不同的深度。例如，所述槽会在沿朝向所述透镜的方向变得更深。所述槽的深度在所述反射器侧能比在所述透镜侧为浅。还能进一步提供不同的长形凹陷带有不同的深度。不同的槽不一定必须带有同样的深度，但在本情况可以有变体。例如已看到当最深的槽被布置在最高点，即其被布置为距离所述转轴最远(图IOf)时，则是有利的。此外， 槽的深度明显地能随其长度而改变。在垂直的方向，凹陷70延伸过不连续表面12c的在大约相当于不连续表面的高度的三分之一至三分之二的区域。所述不连续表面的“高度”是第二护套表面12b和第一护套表面12a中的最高焦线之间的垂直距离。为了避免在光分布中产生任何不理想的照明效果，当凹陷70延伸过不连续平面 12c的区域与第一护套表面1 和/或第二护套表面(12b)，优选与两个护套表面(12a、 12b)留有距离时，这已被证明是有利的。所述槽大约以相同程度向上和向下延伸。不是整个表面都设有槽。优选地，所述槽被大约置于所述被分为三段的表面的中段。如果整个表面都设有槽，则会使得光集中在阴暗区中，尤其是在图IOc中的阴影区上。如上所述，部分远光光分布仍能通过所述前照灯的将光转向的功能(枢转所述透镜或整个模块)而横向移动。这进一步扩大了功能范围。甚至能通过前照灯的水平控制功能使整个光图像的高度进一步变化。图和8b显示了所述膜片轴的连续直的焦线24。图8c显示了由此产生的光图像6000，其带有相关的明暗截止线6001。本文所示的对称的光分布能被用于游客方案或作为城市照明(低速)。图9d和9a最后显示了尤其与(动态的)转向光有关的根据本发明的膜片轴11 的进一步的修改。所述变体只在这些附图中显示。其不会显示在图9b和9c上。为了产生动态地转向的光，透镜4绕纵轴300左右枢转，所述纵轴优选地延伸并穿过透镜4的焦点或反射器3的焦点。已知为了产生动态地转向的光而使得投射前照灯的透镜绕某纵轴左右枢转，所述透镜根据转向角度枢转同样使光图像枢转。如果膜片布置被置于光路中，已注意到尤其在产生近光或截光的膜片布置的位置中，由于所述透镜的枢转，通常不理想的效果会产生在光图像中，该效果尤其会在迎面交通的一侧看到，更大部分的光分布会被遮住。对右行交通的车辆的前照灯而言，尤其是在使透镜向左，就是指朝迎面交通的方向枢转时，光分布中这种不理想的效果会使迎面交通眩目。图9e显示了带有影线区1002’的近光光像1000’ (明暗截止线1001’)，该影线区会由于枢转透镜而被照亮，这可能会使迎面交通眩目。根据本发明，膜片轴11包括护套表面12，其被设置成带有形成两条或更多条在限定的转动角度范围δ内沿圆周方向，S卩如所见的转动方向，截光的焦线20、21的焦线区；所述截光的一条焦线包括至少一个在迎面交通的一侧产生光图像的明暗截止线的第一焦线段20a、21a和至少一个在本车辆的一侧产生光图像的明暗截止线的第二焦线段20b、21b ； 和所述膜片轴在至少一个第一焦线段20a、21a的区域中包括至少一个提升部80，其与截光的邻近的焦线20、21的所述第一焦线段20a、21a对置。提升部80代表了所述膜片轴的护套表面的修改从而焦线发生变化，并获得带有 g20a，、20b，、20C，*20d，的一条或多条更多的焦线20，。虽然焦线段20b，和20c，以与邻近的段20b、20c和21b、21c大体上类似的方式延伸，但区域20a’仅部分地类似段20a或 21a延伸，并且接着区域20a’被修改为偏离提升部80区域中的焦线段20d’。在提升部80的区域中的焦线20d’的点比这焦线段的焦线的其他点距离转轴100 更远，并且当靠近所述膜片轴的边缘R时，这些点与所述膜片轴的转轴的距离增加。当所述透镜被枢转至不包括任何提升部80的一侧时(对右行车辆的前照灯的情况下，没有提升部会在透镜向左枢转的过程中产生负面影响；提升部被附接至右侧)，提升部80能将枢转而引起的不理想的光遮住，以致即使当透镜已被枢转时也得到符合法定规定的光图像。当所述轴被转至所述提升部进入光路的位置(转轴的另一近光位置)时，所述影线区会被截光而不被光照亮。因为这种干扰仅发生在光转向的过程中并取决于所述透镜的枢转角度(随着透镜的枢转角度加大，光图像的负面效果也增加)，所以这种截光可动态地发生。在所述透镜的较小的枢转中，较小部分需要被截光。因此，该三角的影线区以更平坦的方式延伸，并且不需将所述轴上的提升部完全地置于所述光路中。因此，当提升部80就如图9a和9d中所示由距离膜片轴11的中间的某距离开始， 沿膜片轴11的纵向所见朝膜片轴11的边缘R升起时，这会是有利的。由于所述提升部朝所述边缘升起，所以能够补偿随所述透镜的枢转角度加大而增加对光图像的干扰。提升部80或其焦线20d’不再被清晰地投射在所述光图像中。因为所述透镜的焦线不是直线而是曲线，所以从外部离所述轴越远去观看，其被投射得越模糊。所述提升部也是这样。就带有用于不对称的近光的焦线的具体前照灯而言，将迎面交通的一侧的光分布截光的第一焦线段20a、21a直线延伸并与近光的焦线20、21中的转轴100平行，在本车辆一侧截光的第二焦线段20b、21b同样直线延伸并与转轴100平行，第一焦线段20a比第二焦线段20b与转轴100的垂直距离为更远。根据本发明，提升部80是被设于所述第一焦线段。所述第二段设提升部。在另一用于对称近光的前照灯中，在迎面交通的一侧截光的第一焦线段和在本车辆一侧截光的第二焦线段形成了连续的直线，并与所述膜片轴的转轴平行。在这种前照灯中提供在所述两个焦线段中设有至少一个提升部，以致在右行和左行交通中都能把其用于带有可枢转透镜的近光前照灯中以产生动态地转向的光。所述对称的近光被用于城市照明或旅游方案。尤其是对旅游方案而言，能在两侧都设有提升部。在左侧和右侧弯道上驾驶时能遮住扰人的(被禁止的)光线。在本发明的一个变体中，提供了所述提升部从所述膜片轴的中间开始，其被相隔得相当于在所述光分布中的光图像的5° (图9e)。这是在枢转所述透镜的过程中所述光图像中通常先得到不理想光效的区域，该光效能够通过施加于该区域的提升部而相应地得到补偿。所述提升部能够主要始于所述轴的中间(垂直于光轴的平面与所述膜片轴相交而得到所述轴相对于其沿转轴纵向延伸的中间)或者还能始于向外远得多的位置。如所示，进一步提供了提升部80离转轴100的最大距离是在膜片轴11的边缘R 或边界区域。在车辆驶入弯道时，所述膜片轴进一步缓慢地(动态地)转动，以致所述提升部慢慢地进一步移入光路。这不会突然发生，而是根据所述透镜的枢转角度。在最大转向角度 (大约15°至20° )时，整个提升部会在光路中并在这时是在其最高点。因此，如果所述提升部被布置成将其最高的点投射在光分布的边缘或快要到达光分布的边缘之前，则是适当的。例如，也能将所述提升部最多可被投射在光分布中约45°的范围内。除所述透镜的枢转角度之外，角度的详细资料专与被投射的光图像有关。光图像中这些角度的详细资料如何被表现在所述轴本身是取决于所使用的透镜。例如，提升部80向边缘R线性地升起。主要重要的是，所述膜片轴的护套表面包括至少一条无提升部的“正常的”焦线和至少一条在某区域内有提升部的焦线用于产生被截光的光图像。提升部仅在透镜已枢转的情况中(逆向迎面交通)是必须的，即当在弯道上行驶时，带有提升部的焦线被起动。在直线驾驶时，不需要提升部，并且因为其会将所述光图像必须符合的要求的光分布的部分截住，所以甚至是扰人的。由于难以生产带有提升部的单条焦线，所以基于生产理由，现提供了提升部80带有沿圆周方向的空间扩张或扩张件(图9a)。因此，提升部80不被布置成狭窄的焦线的形式，而是沿所述轴的转动或圆周方向带有扩张或扩张件。这不仅与生产有关，还与所述光图像有关。通常，所述空间扩张件不会以阶梯式的提升部实现，而是通过沿圆周方向持续上升至其最高点(脊)而实现。因此，在所述透镜枢转的过程中“顺畅地”将所述提升部起动，这表示在光分布中没有任何突变。当提升部80在穿过其与转轴100垂直相交的平面上以凸出的方式弯曲时，这与上述的陈述是一致的。因为即使驱动件在非精确定位的情况下也能得到光学上类似的结果， 所以当凸出的弯曲部分相当于一段圆弧时是尤其有利的。同样能容易地生产圆弧。然而所述弯曲部分也可是椭圆的。此外，也有可能是梯形渐进的。而其可行性则会取决于驱动件的定位精确性。在本发明的一个变体中允许简单地触发所述膜片轴，提升部80的该些点位于穿过提升部80与转轴100垂直相交的平面中的最高的点，在经由转轴100的水平面的投影形成直线。
这意味着在相交的最高点沿所述轴的纵向延伸而彼此连接(其形成所述提升部的脊)时，其会位于直线上。这条直线优选与截光的焦线平行，尤其优选与所述转轴平行。还能提供提升部80的该些点位于穿过提升部80与转轴100垂直相交的平面中的最高的点，在经由转轴100的水平面的投影形成曲线。在本发明的具体实施例中，进一步提供了所述提升部延伸过整个第一焦线段或在右行和左行车辆的前照灯中，延伸过整条焦线(未显示)。因此，在这种情况下，从所述膜片轴的中间(如沿纵向所见)到所述提升部开始处的距离为零。在本发明的一个变体中，所述提升部的所有最高点与膜片轴11的转轴100的距离都是相同的。因此，所述提升部被大体上布置成直线，即截光的一条或几条直的焦线放置得相比其他在直线地驾驶时被起动的截光的“正常”的焦线为高，即离所述转轴更远。提升部的精确形状尤其取决于反射器的设计。阶梯式的提升部，或当从所述轴的中间向外看时所述提升部起初上升然后再下降也是可能的。本文所显示的前照灯符合例如ECE(欧洲)、SAE(美国、加拿大)和JIS(日本)等的法律规定。
权利要求
1.车辆的前照灯(1)，其包括反射器(3)、透镜和膜片轴(11)，该膜片轴被置于反射器 (3)和透镜之间，并且该膜片轴可在两个或多个围绕着转轴(100)的转动位置被调节，该转轴水平且横向地延伸至光轴000)，并且该膜片轴带有膜片轴(11)的护套表面(12)，该护套表面在每个转动位置都带有至少一条焦线(20、21、22)，该焦线产生光分布(1000、2000、 4000)的明暗截止线(1001、2001、4001)，该膜片轴在截光光分布(2000)的焦线(21)和远光光分布G000)的焦线02)之间不带有任何的焦线或护套表面，远光光分布的焦线02) 离转轴(100)的垂直距离比截光的焦线离转轴的垂直距离短，其特征在于在膜片轴(11)的中部区域设有突出物(60)，正如所见，该突出物设于相对于膜片轴 (11)沿着其转轴(100)的纵向延伸部分，并邻近截光的焦线(21)，突出物从截光的焦线 (21)处远离并延伸出来，并大致上朝向膜片轴(11)的假想的圆柱形护套(50)的圆周或转动方向延伸，假想的圆柱形护套(50)距离转轴(100)的垂直距离小于或等于膜片轴(11) 的圆柱形护套表面(51)距离转轴的垂直距离，其中截光的焦线的该段位于距离转轴 (100)最近的位置。
2.根据权利要求1的前照灯，其特征在于突出物(60)沿圆周的方向延伸并从截光的焦线处远离，通过这种方式，突出物弯曲地远离在转轴(100)方向的假想的圆柱形护套 (50)。
3.根据权利要求1或2的前照灯，其特征在于突出物(60)在其邻近截光的焦线的底部(61)比其与底部(61)对置并与截光的焦线平行延伸的边缘(62)更宽。
4.根据权利要求3的前照灯，其特征在于将底部(61)连接至其对置的边缘(62)的翼 (63,64)大致上以直线延伸。
5.根据权利要求1至4其中一项的前照灯，其特征在于突出物(60)相对于前照灯(1) 的光轴(200)是对称的。
全文摘要
本发明涉及车辆的前照灯，其包括反射器、透镜和膜片轴，该膜片轴被置于反射器和透镜之间，在膜片轴的中部区域设有突出物，正如所见，该突出物设于相对于膜片轴沿着其转轴的纵向延伸部分，并邻近截光的焦线，突出物从截光的焦线处远离并延伸出来，并大致上朝向膜片轴的假想的圆柱形护套的圆周或转动方向延伸，假想的圆柱形护套距离转轴的垂直距离小于或等于膜片轴的圆柱形护套表面距离转轴的垂直距离，其中截光的焦线的该段位于距离转轴最近的位置。
文档编号F21S8/10GK102252250SQ20111011240
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月22日 优先权日2010年4月22日
发明者约瑟夫·皮尔斯汀格 申请人:日扎拉照明系统有限公司