一种改进的可自动调整光轴方向的车灯的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种改进的可自动调整光轴方向的车灯，包括透镜灯组、支架、底座、驱动装置以及控制系统，其中，所述透镜灯组的反光罩上设有上转轴、下转轴以及驱动轴；所述上转轴和下转轴分别与支架和底座形成可转动连接；所述驱动装置设置于底座上，该驱动装置包括电机以及传动机构，所述驱动轴与传动机构的末端连接；所述控制系统用于控制驱动装置工作；所述传动机构包括与电机连接的蜗杆、与蜗杆啮合的涡轮、与涡轮同轴连接的主动齿轮以及与主动齿轮啮合的从动齿块，其中，所述从动齿块上设有卡槽，所述驱动轴伸入到该卡槽内。本实用新型的改进的可自动调整光轴方向的车灯进一步简化了结构，结构紧凑，制造成本低。
【专利说明】一种改进的可自动调整光轴方向的车灯
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种车灯，具体涉及一种改进的可自动调整光轴方向的车灯。
【背景技术】
[0002]随着技术的发展，汽车大灯、高档摩托车大灯等高效照明光源有了新的功能要求:能够根据需要自动调整光轴，以便达到更加理想的照明，例如，在转弯时，大灯需要向转弯方向转动才能更好照明路况。同时，考虑到环保、节约、安装空间等问题，要求这种自动调整光轴的车灯在满足技术要求的同时，也应当尽可能满足结构简单、尺寸小以及零件少等要求。
[0003]而面对广阔的车灯改装市场，现有的具有随动转向功能的车用大灯已无法满足车辆改装的迫切需求，其主要存在如下缺点:1、尺寸大、零件多，导致其只能适用于很少车型，安装空间不足、通用性差；2、需要重新设计并更换大灯面罩、中隔板和后盖等配套的灯具配件以适配具有随动转向功能的车用大灯，极大地提高了改装成本且不利于节能环保；3、对于原车中没有大灯随动转向控制功能的车辆来说，现有的具有随动转向功能的车用大灯无法满足此类车辆改装的需求，因为整车的控制单元没有这部分控制功能，即使配上了动力部分，也缺少了动力部分的控制系统；4、为提高具有随动转向功能的车用大灯的通用性、增加安装机会，现有技术中通常会采用缩小透镜灯组的整体尺寸(即，使用更小尺寸的透镜或反光罩等)的方式，虽然在一定程度上增强了通用性，保证了安装机会，但却导致光照效果大大折扣，得不偿失。
[0004]本 申请人:的一个在先申请中公开了 “一种能电动调整光轴方向的灯”(申请号为2013090500521960)，其利用电控组件和转向机构实现透镜灯组的自主式的电控转向，并通过设置在透镜灯组上的三个转轴实现透镜灯组的支撑与转动；其结构简单紧凑，零部件少、成本低，适用于任何车型改装并可实现理想的光照效果。但是该专利申请中驱动透镜灯组转动的传动机构中，通过丝杠带动滑块滑动，再由滑块带动透镜灯组中的转向轴转动。上述传动机构仍存在以下的不足:1、丝杠转动的传动比有限，同样的力矩输出需要更大尺寸的电机，使得整个车灯的尺寸仍有待进一步缩小；2、该传动机构的结构较复杂，同时对制造精度要求较高；3、工作过程中所述转向轴需要在滑块的凹槽内沿径向来回滑动，运动阻力大，并且高温状况、长时间工作会容易磨损，影响传动精度。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种改进的可自动调整光轴方向的车灯，该车灯的传动机构的结构更加简单，制造成本更低，并且长时间工作后不影响转动精度。
[0006]本实用新型实现上述目的的技术方案为:
[0007]—种改进的可自动调整光轴方向的车灯，包括透镜灯组、支架、底座、驱动装置以及控制系统，其中，[0008]所述透镜灯组的反光罩上设有上转轴、下转轴以及驱动轴，所述上转轴和下转轴同轴设置，所述驱动轴设置在反光罩的下部；
[0009]所述上转轴和下转轴分别与支架和底座形成可转动连接；
[0010]所述驱动装置设置于底座上，该驱动装置包括电机以及传动机构，所述驱动轴与传动机构的末端连接；
[0011]所述控制系统用于控制驱动装置工作；
[0012]所述传动机构包括与电机连接的蜗杆、与蜗杆啮合的涡轮、与涡轮同轴连接的主动齿轮以及与主动齿轮啮合的从动齿块，其中，所述从动齿块上设有卡槽，所述驱动轴伸入到该卡槽内。
[0013]进一步地，在从动齿块的径向上，伸入到卡槽内的驱动轴的前后两侧具有活动间隙。
[0014]进一步地，所述卡槽内设有弹性夹片，所述驱动轴被夹紧在该弹性夹片上；所述弹性夹片呈上大下小的U形，且其两侧边呈弯曲状。
[0015]本实用新型的一个优选方案，其中，所述支架包括上连接部、骨架以及下连接部，其中，所述上连接部上设有与上转轴连接的轴孔，该轴孔内设有轴套以及轴向力弹簧，所述上转轴插入于轴套内。优选地，所述轴套呈鼓形，所述轴向力弹簧为波形弹簧。
[0016]本实用新型的一个优选方案，其中，所述底座由上底座和下底座组合而成，其中，上底座上设有让驱动轴伸入的弧形孔，下底座上设有与下转轴连接的支承座，该支承座内设有滑动轴承或轴套，所述下转轴插入于该滑动轴承或者轴套内。
[0017]本实用新型的一个优选方案，其中，所述控制系统包括角度检测装置，该角度检测装置包括磁铁和霍尔元件，其中，所述磁铁固定连接在从动齿块上，所述霍尔元件设置于靠近磁铁处，并固定在底座上。
[0018]本实用新型的一个优选方案，其中，所述从动齿块的横截面呈扇形，该扇形从动齿块的圆心部位设有与底座连接的转动轴。
[0019]进一步地，所述从动齿块的底部设有向下延伸的延伸板，所述磁铁安装在该延伸板上。
[0020]进一步地，所述磁铁为左右对称分区且反向极化的磁块，当所述透镜灯组处于非偏转状态时，所述霍尔元件位于磁块的中间部位处。
[0021]本实用新型的一个优选方案，其中，所述从动齿块的横截面呈扇环形；所述底座内设有用于安装该从动齿块的凹槽，该凹槽的一端设有外圆弧面，所述扇环形从动齿块的内环面处设有圆弧形板，该圆弧形板上具有内圆弧面，该内圆弧面与所述外圆弧面相贴合形成可转动配合。
[0022]本实用新型与现有技术相比具有以下的有益效果:
[0023]1、本实用新型中，所述传动机构主要由涡轮蜗杆传动机构和齿轮传动机构构成，使用更小尺寸的电机便可以获得足够大的传动比，从而减小电机尺寸，缩小体积。并且，小电机、齿轮组布局比较容易，让整体尺寸进一步缩小，结构更加紧凑。
[0024]2、本实用新型的传动机构的结构简单，制造容易；同时，结合驱动轴只需在一定角度范围内转动的特点，将齿轮传动机构中的从动齿轮选择为齿块，进一步缩小体积。
[0025]3、本实用新型的传动机构直接将电机的旋转运动转变为驱动轴的旋转运动，工作过程中驱动轴无需相对卡槽作径向相对滑动，因此运动阻力减小，长时间工作后的磨损也减少，从而能更好地确保传动精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型的改进的可自动调整光轴方向的车灯的实施例1的立体结构示意图。
[0027]图2为图1的爆炸图。
[0028]图3和图4为图1中透镜灯组的两个视角的立体结构示意图。
[0029]图5为图1中透镜灯组和支架的立体结构示意图。
[0030]图6为图5的爆炸图。
[0031]图7为图5中上转轴与支架之间的连接机构示意图。
[0032]图8为图1中透镜灯组和底座的立体结构示意图(爆炸图)。
[0033]图9为图1中支架和底座的立体结构示意图(爆炸图)。
[0034]图10为图1中下底座和驱动装置的立体结构示意图。
[0035]图11为图10中弹性夹片的立体结构示意图。
[0036]图12和图13为图10中从动齿块以及角度检测装置的两个视角的立体结构示意图。
[0037]图14为图12和图13中角度检测装置的立体结构示意图。
[0038]图15为图1中下底座、PCB板以及底盖的立体结构示意图(爆炸图)。
[0039]图16为本实用新型的改进的可自动调整光轴方向的车灯的实施例2中上底座和驱动装置的立体结构示意图。
[0040]图17和图18为图16中从动齿块以及角度检测装置的两个视角的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0041]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0042]实施例1
[0043]参见图1和图2，本实施例的改进的可自动调整光轴方向的车灯主要由透镜灯组
1、支架2、底座以及驱动装置组成。
[0044]参见图3和图4，所述透镜灯组I由反光罩1-1、发光元件1-2、透镜1_3、透镜支架
1-4以及调光形电机1-5等构成，其中，所述反光罩1-1的上部设有上转轴1-6，下部设有下转轴1-7和驱动轴1-8，所述上转轴1-6和下转轴1-7同轴设置，构成透镜灯组I转动时的转轴。所述驱动轴1-8设置在下转轴1-7的后侧，用于在驱动装置的驱动下带动透镜灯组I绕所述上转轴1-6和下转轴1-7转动。所述反光罩1-1为铝铸件，所述上转轴1-6、下转轴1-7以及驱动轴1-8与反光罩1-1 一体成型。
[0045]参见图3?图9，所述支架2由上连接部2-1、骨架2-2以及下连接部2_3构成，其中，所述上连接部2-1用于与上转轴1-6连接，该上连接部2-1上设有轴孔2-4，该轴孔2-4内设有轴套5以及轴向力弹簧6，所述上转轴1-6插入于轴套5内形成可转动连接。所述轴套5呈鼓形，其作用在于，鼓形和圆柱的配合能够轻微转动，消除因加工、从装配引起的上下轴不同心的问题。所述轴向力弹簧6为波形弹簧，其作用在于对轴套5以及上转轴1-6产生轴向弹力，从而消除轴向间隙，更稳定地固定透镜灯组；除了是波形弹簧外，该轴向力弹簧6还可以是其他能够产生轴向力的弹簧，例如螺旋压缩弹簧等。所述骨架2-2包括两个向下延伸的弧形连接板，两个弧形连接板之间的空间构成反光罩1-1的安装空间，该安装空间应当尽可能小，能够容纳反光罩1-1即可，以便缩小整体体积；每个弧形连接板的下端设置一个下连接部2-3，该下连接部2-3的作用在于通过螺钉与底座连接。
[0046]参见图1、图2、图8?图10，所述底座由上底座3和下底座4组合而成。该底座的主要作用在于，一方面与反光罩1-1上的下转轴1-7连接，和支架2 —起将整个透镜灯组I定位，另一方面在其内设置驱动装置，用于推动驱动轴1-8进行转动，此外，还用于设置PCB板16等部件。所述下底座4的上侧用于设置驱动装置以及设置与下转轴1-7连接的支承座4-1，下侧具有安装空间，用于设置PCB板16。所述上底座3盖于下底座4的上面，并包围于所述驱动装置外，该上底座3上设有让驱动轴1-8伸入的弧形孔3-1，所述驱动轴1-8从该弧形孔3-1中伸入底座内与驱动装置连接；该上底座3的两侧还设有与支架2上的两个下连接部2-3相匹配的台阶，当所述两个下连接部2-3装入该台阶后，上底座3和两个下连接部2-3组合在一起构成表面平整的整体，从而使得结构紧凑，同时也便于安装透镜灯组I。所述下底座4上的支承座4-1内设有滑动轴承13，所述下转轴1-7插入于该滑动轴承13内形成可转动连接；此外，该滑动轴承13也可以由轴套代替。
[0047]参见图5?图9，将透镜灯组I安装到支架2和底座上的过程是:首先将反光罩1-1上的上转轴1-6连接到支架2上形成整体，然后将该整体从上向下装入底座上，分别令反光罩1-1上的下转轴1-7装入支承座4-1内，令驱动轴1-8从弧形孔3-1中伸入底座内与驱动装置连接。上述安装过程简便、快捷。
[0048]参见图10?图13,所述驱动装置包括电机7以及传动机构,其中，所述传动机构包括与电机7连接的蜗杆8、与蜗杆8啮合的涡轮9、与涡轮9同轴连接的主动齿轮10以及与主动齿轮10啮合的从动齿块11。上述电机7以及传动机构组合在一起输出往复的摆动运动，用于推动透镜灯组I来回摆动，从而调整光轴。所述从动齿块11的横截面呈扇形，该扇形从动齿块11的圆心部位设有与底座连接的转动轴11-3 ;该从动齿块11的上侧设有卡槽
11-1，该卡槽11-1的作用在于与驱动轴1-8连接，从而将从动齿块11的运动传递到反光罩
1-1上，所述驱动轴1-8伸入到该卡槽11-1内。为了防止因制造或安装精度而造成的卡死，在从动齿块11的径向上，伸入到卡槽11-1内的驱动轴1-8的前后两侧具有活动间隙，这样下转轴1-7在随从动齿块11转动过程中，即使有径向的微小移动，也不会造成卡死。此外，为了消除装配间隙、提高传动的精度，所述卡槽11-1内设有弹性夹片12，该弹性夹片12的弹力作用方向为从动齿块11的转动方向，这样，下转轴1-7在随从动齿块11转动过程中，始终被弹性夹片12夹紧在卡槽11-1的中间位置，确保具有较高的传动精度；而如果不设置该弹性夹片12，那么卡槽11-1的宽度需要与驱动轴1-8的直径相等才能保证传动精度，但是这会增加加工以及安装的难度，提高制造成本。优选地，所述弹性夹片12呈上大下小的U形，且其两侧边呈弯曲状，这样便于将该弹性夹片12安装到卡槽11-1内。
[0049]参见图15，所述下底座4内设有PCB板16，该下底座4的底面上设有底盖17，所述底盖17、PCB板16、下底座4、上底座3以及支架2上的下连接部2_3通过四根螺钉18连接成一整体。
[0050]参见图12?图14，所述控制系统用于控制电机7的转动方向、转动速度及转动角度，最终控制透镜灯组I的转动方向、转动速度和转动角度。该控制系统通过检测方向盘的转向角度、角速度、角加速度、汽车车速、汽车加速度等作为输入信号，PCB上的电控系统计算出电机7需要的的转动方向和转动角度、转动力矩等，并发出控制信号进行控制电机7的运动；该控制系统还包括透镜灯组的角度检测装置，该角度检测装置用于检测从动齿块11的转动方向、转动角度、转动角速度、转动角加速度等，并将该信号反馈会给电控系统进行比较和修正，实现电机7运动的精确快速的闭环控制。
[0051]参见图12?图14,所述角度检测装置包括磁铁15和霍尔元件14,其中,所述磁铁15固定连接在从动齿块11上，所述霍尔元件14设置于靠近磁铁15中心处，霍尔元件工作平面与磁铁弧面相切，并固定在底座上。所述从动齿块11的底部设有向下延伸的延伸板
11-2，该延伸板11-2的两侧设有凸边，从而形成安装磁铁15的安装空间11-21，所述磁铁15固定在该安装空间11-21内。上述角度检测装置的工作原理是，磁铁15随从动齿块11的转动，霍尔元件14通过检测通过霍尔元件的磁场的变化来判断从动齿块11转动的方向和角度。为了更好地判别从动齿块11的转动方向和转动角度，所述磁铁15为左右对称分区且反向极化的磁块，由左区磁块15-1和右区磁块15-2组成；当所述透镜灯组I处于非偏转状态时(即灯光直射前方)，所述霍尔元件14位于磁块15的中间部位处。
[0052]实施例2
[0053]参见图16?图18，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，所述从动齿块11的横截面呈扇环形；所述上底座3内设有用于安装该从动齿块11的凹槽3-2，该凹槽
3-2的一端设有外圆弧面3-3，所述扇环形从动齿块11的内环面处设有圆弧形板11-4，该圆弧形板11-4上具有内圆弧面，该内圆弧面与所述外圆弧面3-3相贴合形成可转动配合。所述内圆弧面与外圆弧面3-3的配合相当于孔与轴的配合的一部分，可以实现旋转运动的导向，由于从动齿块11的转动在一个较小的角度范围内，因此采用该结构即可实现，与实施例I的方案相比，缩小了从动齿块11的长度，使得整个装置的尺寸也相应缩小。
[0054]参见图17和图18，所述磁铁15直接安装在所述圆弧形板11_4上，无需像实施例1那样单独设置延伸板11-2。
[0055]本实施例上述以外的其他实施方式参照实施例1来进行。
[0056]上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种改进的可自动调整光轴方向的车灯，包括透镜灯组、支架、底座、驱动装置以及控制系统，其中， 所述透镜灯组的反光罩上设有上转轴、下转轴以及驱动轴，所述上转轴和下转轴同轴设置，所述驱动轴设置在反光罩的下部； 所述上转轴和下转轴分别与支架和底座形成可转动连接； 所述驱动装置设置于底座上，该驱动装置包括电机以及传动机构，所述驱动轴与传动机构的末端连接； 所述控制系统用于控制驱动装置工作； 其特征在于，所述传动机构包括与电机连接的蜗杆、与蜗杆啮合的涡轮、与涡轮同轴连接的主动齿轮以及与主动齿轮啮合的从动齿块，其中，所述从动齿块上设有卡槽，所述驱动轴伸入到该卡槽内。
2.根据权利要求1所述的改进的可自动调整光轴方向的车灯，其特征在于，在从动齿块的径向上，伸入到卡槽内的驱动轴的前后两侧具有活动间隙。
3.根据权利要求2所述的改进的可自动调整光轴方向的车灯，其特征在于，所述卡槽内设有弹性夹片，所述驱动轴被夹紧在该弹性夹片上；所述弹性夹片呈上大下小的U形，且其两侧边呈弯曲状。
4.根据权利要求3所述的改进的可自动调整光轴方向的车灯，其特征在于，所述支架包括上连接部、骨架以及下连接部，其中，所述上连接部上设有与上转轴连接的轴孔，该轴孔内设有轴套以及轴向力弹簧，所述上转轴插入于轴套内。
5.根据权利要求1?4任一项所述的改进的可自动调整光轴方向的车灯，其特征在于，所述底座由上底座和下底座组合而成，其中，上底座上设有让驱动轴伸入的弧形孔，下底座上设有与下转轴连接的支承座，该支承座内设有滑动轴承或轴套，所述下转轴插入于该滑动轴承或者轴套内。
6.根据权利要求2所述的改进的可自动调整光轴方向的车灯，其特征在于，所述控制系统包括角度检测装置，该角度检测装置包括磁铁和霍尔元件，其中，所述磁铁固定连接在从动齿块上，所述霍尔元件设置于靠近磁铁处，并固定在底座上。
7.根据权利要求6所述的改进的可自动调整光轴方向的车灯，其特征在于，所述从动齿块的横截面呈扇形，该扇形从动齿块的圆心部位设有与底座连接的转动轴。
8.根据权利要求7所述的改进的可自动调整光轴方向的车灯，其特征在于，所述从动齿块的底部设有向下延伸的延伸板，所述磁铁安装在该延伸板上。
9.根据权利要求8所述的改进的可自动调整光轴方向的车灯，其特征在于，所述磁铁为左右对称分区且反向极化的磁块，当所述透镜灯组处于非偏转状态时，所述霍尔元件位于磁块的中间部位处。
10.根据权利要求1所述的改进的可自动调整光轴方向的车灯，其特征在于，所述从动齿块的横截面呈扇环形；所述底座内设有用于安装该从动齿块的凹槽，该凹槽的一端设有外圆弧面，所述扇环形从动齿块的内环面处设有圆弧形板，该圆弧形板上具有内圆弧面，该内圆弧面与所述外圆弧面相贴合形成可转动配合。
【文档编号】F21W101/10GK203517691SQ201320626820
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】王志松 申请人:广州市光辰电子有限公司