CN102390316A - 一种afs角度控制执行装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆AFS中的角度调节与控制，电机的旁侧设置蜗杆且电机的转轴与蜗杆轴芯平行，电机的转轴与蜗杆之间设置第一传动副传递转动扭矩；蜗杆与涡轮构成第二传动副传递转动扭矩；涡轮的轮齿的一端设置一段螺纹与机座上设置的螺母配合构成第三传动副，与螺纹部位同轴相连的输出部件沿涡轮和螺纹的轴向移动，电机经由第一传动副驱动蜗杆，再经由第二传动副传递的扭矩驱动螺纹段转动，在第三传动副的作用下最终将电机的转动转变为输出部件的直线运动或称伸缩移动，该输出部件与AFS机构中用于安装灯具的支架相连并驱动支架转动，调整灯具的姿态以满足调节照射区域，通过简单的传动机构的合理组合，实现调整机构的空间占用少、平稳的效果。
Description
技术领域
本发明涉及车辆AFS(Adaptive Front Lighting System，自适应前照灯系统)中的角度调节与控制。
背景技术
传统的车辆前照灯系统在实际应用过程中存在诸多问题，在弯道、高速、乡村、城市以及不利天气等情况下存在照明暗区，车辆安全驾驶性能较低。例如，车辆在弯道行驶中，传统前照灯的光线与车辆行驶方向保持一致，所以不可避免的存在照明暗区；车辆雨天行驶时，地面积水可能反射前照灯的光线从而使驾驶者产生反射眩光；在环境照明不好的乡村道路上行驶时，需要前照灯具有较远较宽的照明距离，而在高速公路上行驶时，因为车辆处在极高的车速下需要前照灯比乡村道路照得更远更宽；当车辆行驶在复杂、狭窄的城市道路上，因为光型比较狭长，不能有效地避免与岔路中突然出现的行人和/或车辆发生碰撞的可能。而传统的前照灯系统不能根据照明环境的变化对前照灯的照明效果进行适当的调整。
现有技术中，AFS(Adaptive Front Lighting System，自适应前照灯系统)和ALS(Auto Leveling System，自动水平调节系统)可实现车辆前大灯照射方向的随动调节。具体的在AFS中，车辆前大灯的照射光线可根据实际行驶路况进行调整，其照射方向不再与车辆行驶方向始终保持一致，这样增强了车辆前大灯的照明效果，从而提高了车辆安全驾驶性能。
在自适应前照灯系统AFS工作过程中，可参照车辆运行状态的多个信号输入，包括方向盘转角信号、车速信号、远光灯信号、近光灯信号、倒挡信号和AFS控制信号等，以上述信息作为参考并按照预设的控制策略发出电机控制指令以控制电机的动作，由AFS角度控制执行机构带动前照灯作相应角度的调整。
在现有技术中，AFS角度控制执行机构在带动前照灯作角度调整时，由于其机构较复杂，具有较多的机械传动副，造成前照灯角度调整中其运转行程不平滑，往往出现角度跳跃等不平稳现象，从而使得AFS角度调整的准确性无法保证。
发明内容
本发明提供一种AFS角度控制执行装置，其结构简单紧凑、占用空间小，在前照灯角度调整过程中其运转平稳，且AFS角度控制具有较高的准确性。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种AFS角度控制执行装置，其特征在于：电机的旁侧设置蜗杆且电机的转轴与蜗杆轴芯平行，所述的电机的转轴与蜗杆之间设置第一传动副传递转动扭矩；蜗杆与涡轮构成第二传动副传递转动扭矩；涡轮的轮齿的一端设置一段螺纹与机座上设置的螺母配合构成第三传动副，与螺纹部位同轴相连的输出部件沿涡轮和螺纹的轴向移动。
上述技术方案中，电机经由第一传动副驱动蜗杆，再经由第二传动副传递的扭矩驱动螺纹段转动，在第三传动副的作用下最终将电机的转动转变为输出部件的直线运动或称伸缩移动，该输出部件与AFS机构中用于安装灯具的支架相连并驱动支架转动，从而调整灯具的姿态以满足调节照射区域的需要。本发明通过简单的传动机构的合理组合，实现了调整机构的空间占用少、调整可靠、平稳的效果。
附图说明
图1是本发明的空间布置结构示意图；
图2是机座的立体结构示意图；
图3是本发明的结构示意图。
具体实施方式
结合附图1，本发明具体提供一种AFS角度控制执行装置，电机10的旁侧设置蜗杆30且电机10的转轴与蜗杆30轴芯平行，所述的电机10的转轴与蜗杆30之间设置第一传动副传递转动扭矩；蜗杆30与涡轮40构成第二传动副传递转动扭矩；涡轮40的轮齿的一端设置一段螺纹41与机座70上设置的螺母73配合构成第三传动副，与螺纹41部位同轴相连的输出部件50沿涡轮40和螺纹41的轴向移动。作为扭矩动力提供者的电机10提供的转动扭矩经过第一、二、三传动副的传递，将转动传递并转化为输出部件50的直线位移，通过输出部件50的位移来带动安装了灯具的支架进行姿态调整，以获得所需的照射区域和角度。
所述的第一传动副为设置在电机10的转轴上的主动齿轮20与蜗杆30的轴端设置的从动齿轮31构成的齿轮传动副，所述的蜗杆30杆身顺延布置在电机10的旁侧。采用齿轮传动副和上述布置蜗杆的方案，可以保证传动机构实施扭矩传递具备响应及时、可靠的优点，并且所占空间小，方便其安装。
所述的蜗杆30位于电机10的侧壁和涡轮40之间，这样将蜗杆30、电机10和涡轮40合理地布置在紧凑的空间范位内，螺纹41设置在管件42上，管件42的部分管身固定于涡轮40的孔腔中，螺纹41与涡轮40的轮齿沿轴长方向依次布置。采用两个独立部件组合的方式，有利于管件42上螺纹41的加工以及涡轮40的轮齿的加工，组合后两者在轴长方向上可以实现紧邻着布置，减少组件的轴长方向尺寸，同时降低加工难度。
所述的输出部件50为管杆状部件，其一端设置有球形头52，另一端与涡轮40和螺纹41固定连接。具体装配时可以选择输出部件50上的一段杆身与外壁设置有螺纹41的管件42的内部实现周向和轴向定位的固定连接，确保管件42转动时带动输出部件50在轴向方向上移动，另外，输出部件50端设置成球形头52是为了与被执行件的配合时，提供与被执行件间的适当浮动而满足相对位移的需要。
如图1、3所示，所述的涡轮40上设置卡座61与传感器相连，传感器与控制单元连接，控制单元输出控制信号驱动电机转动。通过安装传感器以对输出部件50的轴向作进给运动进行检测，并反馈至AFS控制单元实现对电机10的闭环控制过程。
所述的涡轮40为斜齿，选用斜齿可以改善涡轮蜗杆的啮合状态，避免直齿啮合时容易出现的冲击和噪音。所述的涡轮40的一侧端面上设置卡座61与传感器相连，卡座61与螺纹41位于涡轮40的轮齿的两端，这样布置部件可以避免相互干涉和有效利用空间。
所述的机座70为一壳体结构，其内设置安装电机10和蜗杆30的安装座71、72，位于安装蜗杆30的安装座72的旁侧设置有贯穿壳体壳壁的螺纹孔构成螺母73，螺纹41与螺母73构成丝杆螺母配合，杆状的输出部件50的悬伸段位于机座70的外部。由于机座70相对于灯座是固定的，所述螺纹孔73也就是固定的，相当于螺母是固定的，螺纹41部分相当于螺杆，当螺纹41转动时，由于螺母73是固定的，所以螺纹41转动时其杆身只能同时作轴向移动，这样输出部件50也将随动，即作轴向移动来带动被执行件运动。
所述的第一传动副、第二传动副均为减速传动副，采用两级减速后达到所需的转速要求，进而平稳可靠地实现输出部件50移动的要求，本发明使用时安装在灯座内的灯具支架的旁侧，控制单元提供驱动信号驱动电机10转动，经过第一、二传动机构减速、变向后带动螺纹41和螺纹孔73构成的丝杆螺母机构配合动作，从而实现输出部件50作轴向移动来带动被执行件运动，被执行件即灯具支架带动灯具运动以实现照射区域的调整。
Claims (8)
1.一种AFS角度控制执行装置，其特征在于：电机(10)的旁侧设置蜗杆(30)且电机(10)的转轴与蜗杆(30)轴芯平行，所述的电机(10)的转轴与蜗杆(30)之间设置第一传动副传递转动扭矩；蜗杆(30)与涡轮(40)构成第二传动副传递转动扭矩；涡轮(40)的轮齿的一端设置一段螺纹(41)与机座(70)上设置的螺母(73)配合构成第三传动副，与螺纹(41)部位同轴相连的输出部件(50)沿涡轮(40)和螺纹(41)的轴向移动。
2.根据权利要求1所述的AFS角度控制执行装置，其特征在于：所述的第一传动副为设置在电机(10)的转轴上的主动齿轮(20)与蜗杆(30)的轴端设置的从动齿轮(31)构成的齿轮传动副，所述的蜗杆(30)的杆身顺延布置在电机(10)的旁侧。
3.根据权利要求1或2所述的AFS角度控制执行装置，其特征在于：所述的蜗杆(30)位于电机(10)的侧壁和涡轮(40)之间，螺纹(41)设置在管件(42)上，管件(42)的部分管身固定于涡轮(40)的孔腔中，螺纹(41)与涡轮(40)的轮齿部沿轴长方向依次布置。
4.根据权利要求1或2所述的AFS角度控制执行装置，其特征在于：所述的输出部件(50)为管杆状部件，其一端设置有球形头(52)，另一端与涡轮(40)和螺纹(41)固定连接。
5.根据权利要求1或2所述的AFS角度控制执行装置，其特征在于：所述的涡轮(40)上设置卡座(61)与传感器相连，传感器与控制单元连接，控制单元输出控制信号驱动电机(10)转动。
6.根据权利要求1或2所述的AFS角度控制执行装置，其特征在于：所述的涡轮(40)为斜齿，所述的涡轮(40)的一侧端面上设置卡座(61)与传感器相连，卡座(61)与螺纹(41)位于涡轮(40)的轮齿的两端。
7.根据权利要求1所述的AFS角度控制执行装置，其特征在于：所述的机座(70)为一壳体结构，其内设置安装电机(10)和蜗杆(30)的安装座(71)、(72)，位于安装蜗杆(30)的安装座(72)的旁侧设置有贯穿壳体壳壁的螺纹孔构成螺母(73)，螺纹(41)与螺母(73)构成丝杆螺母配合，杆状的输出部件(50)的悬伸段位于机座(70)的外部。
8.根据权利要求1所述的AFS角度控制执行装置，其特征在于：所述的第一传动副、第二传动副均为减速传动副。
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