CN101024384A - 前照灯的调节装置 - Google Patents

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CN101024384A CNA2007100848985A CN200710084898A CN101024384A CN 101024384 A CN101024384 A CN 101024384A CN A2007100848985 A CNA2007100848985 A CN A2007100848985A CN 200710084898 A CN200710084898 A CN 200710084898A CN 101024384 A CN101024384 A CN 101024384A
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Abstract

本发明涉及一种前照灯调节装置，用以相对于前照灯壳体调节光模件，它至少包括二个线性驱动单元，光模件藉助驱动单元可在至少二个彼此垂直方向围绕转动中心支承部位摆动。为此，转动中心支承部位至少藉助一个抗扭刚性固定在前照灯壳体内的线性驱动元件支撑。此外，光模件藉助一个专一承受重力的支撑部件与前照灯壳体连接。利用本发明研发了一种对光模件进行三位调节的前照灯调节装置。

Description

前照灯的调节装置
技术领域
本发明涉及一种前照灯调节装置，用以相对于前照灯壳体调节光模件，它至少包括二个线性驱动单元，光模件藉助驱动单元可在至少二个彼此垂直方向围绕转动中心支承部位摆动。
在破晓和黄昏时，为了行驶的高度安全，需要良好的公路照明。此时，要根据载荷以及因加速和减速过程造成的车身摆动调整例如前照灯的照明宽度。在曲线行驶时，控制前照灯的摆动角度与例如转向轮偏转有关。为了进一步改进公路照明，现代汽车就增设了一种转弯灯，根据转弯的方向转弯灯扩大了汽车前两侧的照明范围。如果汽车在转弯时以高速行驶，它只能以大转向半径行驶。为此，需要少量横向的照明范围。可是如果汽车在转弯时以低速行驶，则行驶的曲线半径可能较小。公路上的照明区应向侧向扩大。
背景技术
由DE101 31 068 A1已知一种前照灯调节装置。这种装置可进行倾斜角调节以及转向灯调节。使用所述的这种前照灯调节装置，转弯灯的照明范围是不可调节的。
发明内容
因此，本发明的目的是根据提出的问题，研发一种对光模件进行三维调节的前照灯调节装置。
这个提出的问题，用主权项的特征予以解决。为此，转动中心支承部位至少藉助一个抗扭刚性固定在前照灯壳体内的线性驱动元件支撑。此外，光模件藉助一个专一承受重力的支撑部件与前照灯壳体连接。
附图说明
本发明的其它细节由下面的权利要求和下面实施例示意图的说明得出。说明如下：
图1所示为拆除其侧壁后的前照灯侧视图；
图2所示为拆除其顶盖后的图1之前照灯俯视图；
图3所示为一个前照灯调节装置的示意图；
图4所示为平衡水平面的前照灯调节图；
图5所示为曲线行驶的前照灯调节；
图6所示为转弯时的前照灯调节图；
图7所示为带有水平导向装置的前照灯调节装置；
图8所示为控制驱动单元的方块电路图。
具体实施方式
图1和图2为拆除其侧壁和其顶盖的前照灯(10)的侧视图和俯视图。前照灯(10)例如可以是汽车左边的前照灯。它包括一个前照灯壳体(11)，它在光发射方向(5)上藉助一块与汽车轮廓为界前照灯玻璃(14)封闭。单个前照灯(10)可包括多个前照灯壳体(11)。前照灯壳体(11)也可分成多个分段。
光模件(21)例如布置在前照灯壳体(11)内，它带有例如7个光源(22、23)和从属的光学透镜(26、27)。前照灯(10)可包括多个光模件(21)，布置在一个共同的前照灯壳体(11)内。在本实施例中，光源(22)布置成相互并排的两个垂直列，每列分别有三个光源(22)。这些光源(22)例如可产生近光、远光等。光源(23)布置在前照灯壳体(11)的汽车内壁上，作为转弯灯(24)部分的光源(23)，取向朝着汽车左边方向。
各个光源(22、23)可以是例如发光体二极管。为了排出光源(22、23)工作时产生的热量，光模件(21)携带者例如一个冷却器(15)，冷却器(15)至少将光源(22、23)产生的热量导出。
光模件(21)藉助一个前照灯调节装置(30)定位在前照灯壳体(11)内。在带有多个光模件(21)的前照灯(10)的结构中，前照灯包括一个或多个前照灯调节装置(30)，藉助调节装置，光模件(21)可单独或按组进行调节和调整。前照灯调节装置(30)例如可以包括三个线性驱动单元(31、32)。这些驱动单元例如可以是分别带有一个电动机(34-36)和一个可在直线方向上伸出的传递元件(37-39)例如一根转轴(37-39)的线性伺服电动机。这些转轴例如可用万向接头支承在光模件(21)的三个支承部位(41-43)上。电动机(34-36)则是支承在前照灯壳体(11)后壁(12)的支承部位(44-46)上。也可设想用其它的线性电动、电磁、气动或液压驱动单元。此外，可使用例如驱动一根连杆的旋转电动机。
参照图3，在光模件(21)上的支承部位(41-43)伸张成一个三角形。两个支承部位(41、43)例如处在假想的光模件(21)垂直纵向中心平面(28)上，而支承部位(42)则布置在假想的水平纵向中心平面(29)上。支承部位(41-43)例如可设计成万向球接头。万向球接头分别包括例如安置在转轴(37-39)上的一个球形头，球形头安置在光模件(21)的球形推力轴承内。支承部位(41-43)还可设计成可弹性变形的支承元件、回转和/或旋转万向接头的组合接头等。一个附加的减震元件也是可以想象的。在本实施例中，支承部位(41-43)有三个旋转自由度，能传递反向位移作用力。所以，这些支承部位(41-43)是三维的。
支承前照灯壳体(11)的驱动单元(31)和(32)的支承部位(44)和(45)，其构造如同光模件(21)上的支承部位(41-43)。
支承前照灯壳体(11)内的驱动单元(33)的支承部位(46)，至少北设计成抗扭刚性的。环绕支承部位(46)的扭矩被传递到前照灯外壳(11)上。在本实施例中，在电动机(36)和后壁(12)之间安置了一个弹性体(47)，它例如仅可在垂直于固定面(48)的方向上产生弹性变形。藉助这个弹性体(47)，就可以例如对汽车刹车或加速时激发的震动起减震作用。
电动机(36)例如可以直接固定在的后壁上。前照灯壳体(11)则利用减震元件固定在汽车中。
在本实施例中，一个支撑部件(51)布置在前照灯壳体(11)的顶盖(13)和光模件(21)之间。该支撑部件例如可以包括一个拉杆/压杆(52)，它分别支承在顶盖(13)和光模件(21)的三维支承部位(53、54)上。在本实施例中，拉杆/压杆(52)是这样布置的，即拉杆/压杆垂直悬挂在光模件(21)的一个中间位置。支承部位(54)例如可以位于光模件(21)的水平纵向中心平面(29)上。在正常工作时，支撑部件(51)作为一维拉杆起作用，克服光模件(21)的重力。因此，它可防止光模件(21)在重力影响下发生扭转。
作为支撑部件(51)，也可以不用拉杆(52)而代之以一根绳索、金属丝和挠性棒等。
图3-6所示为一个前照灯调节装置(30)的示意图。图3所示例如为在中间位置带光模件(21)的一个左边汽车前照灯的调节装置(30)。相关的汽车例如为正常装载并一直向前行驶。三个驱动单元(31-33)例如为水平和相互平行布置的。前照灯壳体(11)内的三维支承的驱动单元(31)例如布置在垂直纵向中心平面(28)的上部三分之一处。同样三维支承在前照灯壳体(11)内的驱动单元(32)例如布置在水平纵向中心平面(29)的行驶方向左侧外部三分之一处。在本实施例中，驱动单元(33)布置在垂直纵向中心平面(28)的下部面三分之一处，与前照灯壳体(11)抗扭刚性连接。支撑部件(51)固定的光模件(21)的汽车内侧。
图4所示为光模件(21)的倾斜角调节图。图4所示为图3之光模件(21)和前照灯调节装置(30)的侧视图，在中间位置用虚线表示的。在倾斜例如15度的位置上，所述两个部件则用实线表示。图中所示的倾斜角明显地高于汽车行驶时光模件(21)通常的倾斜角±2度。
为了在顺时针方向倾斜光模件(21)，要伸出例如下部驱动单元(33)和缩进上部驱动单元(31)。中部驱动单元(32)则保持不操作。
当伸出下部驱动单元(33)时，支承部位(43)在光发射方向(5)上水平位移。光模件(21)绕支承部位(43)摆动，于是形成了转动中心支承部位(43)。中部支承部位(42)以到壳体相对一边的支承部位(45)的距离为半径绕支承部位(45)摆动。这里，中部支承部位(42)向下位移很小。光模件(21)的假想旋转轴至少接近处在光模件(21)的水平纵向中心平面(29)上。上部支承部位(41)在光模件(21)摆动时逆光发射方向(5)并向下位移。在汽车行驶时通常的调节角度下，支承部件(51)的偏转是很小的。
在逆时针方向调节角度时，在相反方向控制驱动单元(31、33)。
为了调节光模件(21)的倾斜角，例如上部驱动单元(31)或下部驱动单元(33)可以保持不操作。为了调节倾斜角，分别操作二个其它的驱动单元(32、33；31、32)。为了调节倾斜角，也可调节所有的驱动单元(31-33)。
图5所示为光模件(21)和前照灯调节器装置(30)的俯视图。在图5中，中部位置以虚线表示，例如光调节器(21)向右摆动15度则以实线表示。此处为直观起见，所示摆动的角度大于汽车通常的摆动角度±2度。
驶入右弯道时，例如图中重叠的驱动单元(31)和(32)保持不操作。中部驱动单元(32)伸出，光模件(21)绕转动中心支承(43)摆动。支承部件(51)在通常的摆动角度下你光线发射方向(5)的偏转很小。假想的摆动轴通过转动中心支承(43)，并至少近似地处在垂直纵向中心平面(28)上。
为了在相反方向摆动光模件(21)，要缩进例如中部驱动单元(32)。
只要中部驱动单元(32)保持不操作，而二个其它驱动单元(31、32)操作，光模件(21)也可摆动。假想的摆动轴位移，然后例如平行于垂直纵向中心平面载支承部位(42)方向上移动，中部驱动单元支承在支承部位(42)中。为进行摆动，所有驱动单元(31-33)都可以操作。
图6所示为光模件(21)和前照灯调节装置(30)的一个斜视图。在这个视图中，例如驱动单元(32)和驱动单元(33)是重叠的。在图6中，也以虚线表示光模件(21)和前照灯调节装置(30)在中间位置。参照图2，当转弯灯(24)向下摆动时，光模件(21)和前照灯调节装置(30)以实线表示。为了随转弯灯(24)摆动光模件(21)，例如驱动单元(32)和(33)保持不操作。驱动单元(31)伸出，光模件(21)绕假想的摆动轴摆动，该轴至少位于接近支承部位(42)和转动中心支承(43)的连线上。支撑部件(51)在光发反射方向(5)偏转。
为了在相反的方向摆动光模件(21)，驱动单元(31)缩进。当然，摆动动作也可藉助其它三个驱动单元(32、33)或通过操作所有的驱动单元来实现。
光模件(21)可在前照灯(10)的纵向方向上位移。为此，例如所有驱动元件(31-33)在同方向缩进或伸出。前照灯(10)的光学性能或其光学效应因而被改变。也可以设想使用例如相互相对位移的不同的光模件。
上述各个运动过程可以叠加。光模件(21)的运动例如可在一个曲线轨道上进行。公路照明例如可以根据行驶动态数值这样进行控制，即让驾驶员得到对他最有利的照明。例如，如果司机要慢速转弯，汽车可以一个狭小的转向半径行驶。转弯灯(24)照射一个宽阔的范围。例如。如果为从高速公路上驶出操作闪光方向灯，由于期待的是大转向半径，转弯灯(24)只照射藉助其它光源(13)照明区域边侧的狭长范围。
假想的摆动轴越接近垂直纵向中心平面(28)或水平纵向中心平面(29)，为进行倾斜角调节和摆动光模件(21)所需位置就越少。光模件(21)上的支承部位(41-43)的位置不是关键性的。所以，前照灯调节装置(30)可以配合前照灯(10)内的几何边界条件。
在光模件(21)上的转动中心支承(43)可布置在垂直纵向中心平面(28)与水平纵向中心平面(29)的相交直线上，例如在转动中心支承(43)之下垂直纵向中心平面(28)上的第二个支承部位。第三个支承部位位于水平纵向中心平面(29)上，例如在图3中的支承部位(42)的位置上。为了改变光模件(21)的倾斜角，就要调节在所述第二支承部位对光模件(21)有影响的驱动单元。为了在曲线行驶时摆动光模件(21)，要操作对上述第三支承部位有影响的驱动单元。如果需要摆动转弯灯，则第二和第三驱动单元例如保持不操作。作用在转动中心支承(43)上的驱动单元伸出。光模件(21)例如绕经第二和第三支承部位形成的轴摆动，为在纵向调节光模件(21)，操作所有三个驱动单元。在本实施例中，可以兑现光模件(21)上的支承部位，以及前照灯壳体(11)上带有二个摆动自由度的摆动支承部位。这二个自由度例如是相互垂直的，并垂直于通过光模件(21)上的支承部位或通过前照灯壳体(11)上的支承部位伸张成的平面。
图7所示为一个前照灯调节装置(30)，它有一个水平的导向装置(55、56)作为支撑部件(51)。三个支承部位(41-43)在光模件(21)上伸张成一个三角形表面。这里的一个支承部位(41)位于光模件(21)水平纵向中心平面(29)之上的垂直纵向中心平面(28)上，第二个支承部位(42)和转动中心支承(43)位于水平纵向中心平面(29)之下，在垂直纵向中心平面(28)的两边。在背向转动中心支承(43)的光模件(21)的端面(25)上，例如安置了一个导向杆(55)，它支承在固定于前照灯壳体(11)的一个长孔(56)内。导向杆(55)例如布置在平行于水平纵向中心平面(29)的同一个水平平面上，二个支承部位(42、43)位于该水平面上。
为了调节光模件(21)的倾斜角，例如驱动单元(32、33)保持不操作。根据要求的倾斜角，驱动单元(31)缩进或伸出，其中光模件(21)绕至少可接近穿过支承部位(42、43)的一根轴摆动。导向杆(55)在长孔(56)中转动，仅有很小的位移。
为了进行转向灯调节，例如驱动单元(31)保持不操作。驱动单元(32、33)在彼此相反的方向上操作。光模件(21)绕一根垂直轴摆动，长孔(56)中的导向杆(55)绕摆动轴作辐射状横向位移。
为了调节转弯灯，例如三个驱动单元(31-33)均操作。其中，光模件(21)例如绕摆动轴摆动，该轴在图7的视图中通过第二或第四个象限和导向装置(55、56)移动。摆动时导向装置(56)中的导向杆(55)，只有很小的转动和/或位移。
在本实施例中，支承部位(41-43、44、45)也是仅有二个摆动自由度。支承部位(41-43、44、45)例如则设计为四维的。
前照灯调节装置(30)也可采用不同于以上说明的其它结构形式。因之，也可想象例如将图3和图7的实施例组合。此时，固定在前照灯壳体(11)内的构件，也可例如直接藉助中间部件、减震元件等连接。
万向接头(41-43、44、45)可以如已所述的，设计成有二个或三个自由度的接头，例如万向球接头、铰链接头等。但是，也可想象这样的接头由二个或三个分别具有一个自由度的单个接头构成。
各个线性驱动单元(31-33)在这里所述的三维传动中，例如形成了一个带有移动自由度的传动式位移万向接头。
前照灯调节装置(30)可以这样构成，即驱动单元(31、32)与驱动单元(33)同样地固定在前照灯壳体(11)内。在驱动单元(31、32)和光模件(21)之间分别安置耦合节，耦合节在两边例如三维支承在的驱动单元(31、32)上和光模件(21)上。
前照灯调节装置(30)或前照灯调节装置(30)的各个元件，也可布置在前照灯玻璃(14)和光模件(21)之间的空间内。
图8所示为前照灯调节装置(30)的控制部件(60)的方块图。它包括位置调节回路(66)，它的执行环节的计值装置(65)，和它的调节对象的伺服电动机(34-36)。为了将处理过程的实际值引回到处理装置(65)，电动机(34-36)中的每一台电动机都有一个例如位移测量系统。为了求得伺服电动机(34-36)的额定值，例如轴传感器(61)、转向角传感器(62)和加速度传感器(63)的测量值压缩在一个CAN总线(64)内，并传送在给处理装置(65)。当调节时，例如驾驶员可藉助控制灯(67)获取信息。
附图标记一览表：
5       光发射方向
10      前照灯
11      前照灯壳体
12      (11)的后壁
13      (11)的顶盖
14      前照灯玻璃
15      冷却器
21      光模件
22      光源
23      光源
24      转弯灯
25      (21)的端面
26，27  光学透镜
28      垂直纵向中心平面
29      水平纵向中心平面
30      前照灯调节装置
31-33   线性驱动单元
34-36   电动机
37-39   传递元件，转轴
41，42  (21)上的支承部位
43      (21)上的支承部位，转动中心支承
44-46   (11)上的支承部位
47      弹性支承元件，弹性体
48      固定面
51      支撑部件
52      拉杆/压杆
53，54  支承部位
55      导向杆
56  长孔
60  控制部件
61  轴传感器
62  转向角传感器
63  加速度传感器
64  CAN总线
65  处理装置
66  位置调节回路
67  控制灯

Claims (7)

1.用来相对于前照灯外壳调整光模件的前照灯调节装置，它至少包括两个线性驱动单元，光模件用以至少在两个相互垂直的方向上可绕一转动中心支承摆动，其特征在于，
-转动中心支承(43)借助一个至少抗扭刚性固定在前照灯外壳(11)中的线性驱动单元(33)支撑，而且，
-光模件(21)借助一个一维的反作用于重力支撑部件(51)与前照灯壳体(11)连接。
2.根据权利要求1所述的前照灯调节装置，其特征在于，每一个驱动单元(31-33)包括一个行程测量系统。
3.根据权利要求1所述的前照灯调节装置，其特征在于，驱动单元(31-33)利用弹性元件(47)支撑子前照灯外壳(11)中。
4.根据权利要求1所述的前照灯调节装置，其特征在于，光模件(21)上的支承部位(41-43)包括可弹性变形的支承元件。
5.根据权利要求1所述的前照灯调节装置，其特征在于，支撑部件(51)是一根支撑杆件(52)，该支撑杆件(52)用万向接头支承在前照灯外壳(11)中和光模件(21)上。
6.根据权利要求1所述的前照灯调节装置，其特征在于，支撑部件(51)是一根支撑杆件(52)，该支撑杆件(52)用万向接头支承在前照灯外壳(11)中和光模件(21)上。
7.根据权利要求1所述的前照灯调节装置，其特征在于，光模件(21)包括一个转弯灯(24)。
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