CN102638129A - 一种用于汽车前照灯的小型化直流调光电动机 - Google Patents

Abstract

一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，包括：由上壳体(3)和下壳体(10)构成的电动机壳体，设置于上壳体(3)和下壳体(10)之间的齿轮传动系统，连接齿轮传动系统的直流电动机(12)及线路板(11)，设置于上壳体(3)输出端的丝杆(14)、调光轴(5)及拨杆(15)，所述丝杆(14)通过在所述电动机壳体内空间上的扭转造型，穿越传动系统内间隙与电位器(9)配合。本发明的优点在于相比之前的产品体积更小，结构更为紧凑，实现了小型化的设计，能适应小型前照灯的调光操作，为前照灯设计提供了便利。

Description

一种用于汽车前照灯的小型化直流调光电动机

技术领域

本发明涉及车用电动机，具体地，本发明涉及一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，所述汽车前照灯用小型化直流调光电动机能通过调光丝杆的前后运动来改变与之相连的汽车前照灯反射镜的光轴角度。所述汽车前照灯用小型化直流调光电动机使用直流电机驱动，具有价格便宜，控制方便，传动稳定，调速性能好，响应速度快等优点。且因实现了小型化的设计，能适应小型前照灯的调光操作。

背景技术

目前，我国汽车工业已步入高速成长期，汽车的安全性、节能性能要求日益突出。同时，随着交通运输事业的日益发展，驾驶环境、路况日益复杂。

例如，在两车相会、路况变化、车况变化、刹车和提速等场合，传统车辆照明系统的前照灯往往难以提供及时、足够的照明，以保行车安全。汽车前照灯调光自然进入人们的视线。例如，当汽车在车载情况不同的情况下会引起车身的倾斜，因为，载重量的变化、刹车和提速等情况都会引起车身的倾斜角度发生变化，进而使近光灯的光束倾角发生变化。又如，塞满行李的后备厢和猛然提速都会造成车尾下沉，车头抬高，以致灯光晃得对面来车的驾驶员睁不开眼。刹车时，车头又会下扎。尤其是在紧急制动时，因车头下扎得厉害，可能会造成视距丧失。

另外，传统车辆照明系统由于其照明方向总与车身方向平行，因此在车辆转向时，可能由于照明系统不能为车辆的实际行驶方向提供足够的照明而导致发生危险。

为此，人们期待一种全新概念的前照灯照明自动调节系统，所述前照灯照明自动调节系统可以根据不同的变化路况、车况及随之导致的光束倾角、照明方向乃至视距的突变，对汽车前照灯的倾斜角度、照明方向乃至视距的突变进行及时调节。由此，以保证在两车相会、路况变化、车况变化、刹车和提速等情况下都能及时提供足够的照明，以保行车安全。

随着《汽车前照明用调光电机》法规的出台，汽车前照灯调光自然进入人们的视线。当汽车在上述车载情况不同的情况下会引起车身的倾斜，从而使前照灯的灯光照射角度发生改变，有可能会给对方驾驶员和道路行人产生强烈的眩目，给行车安全带来危险，因此，必须使前照灯具有可以调节灯光射出角度的调光机构。

目前，市场上已有各式各样的调光直流电动机，然而其体积均过于偏大。直流调光电动机是安装于前照灯后部，其安装空间有限。另外，由于电动机过大的体积，为了规避干涉的风险则前照灯内部的空间不能设计得过小，由图2和图8可见，以往马达的丝杆是笔直的，而小型化马达的丝杆尾部进行了一定的空间扭转。扭转之后就可以充分利用传动系之间的间隙，来减小整个产品的空间。比如传动机构的第一级传动是蜗杆蜗轮传动，在蜗杆和PCB线路板之间存在一定的空间，丝杆经过扭转之后就穿过了传动系中可利用的空间与拨杆配合。这是小型化的前照灯难以面世的困难之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，所述汽车前照灯用小型化直流调光电动机通过调光丝杆的前后运动来改变与之相连的汽车前照灯反射镜的光轴角度。所述汽车前照灯用小型化直流调光电动机使用直流电机驱动，具有价格便宜，控制方便，传动稳定，调速性能好，响应速度快等优点。且因实现了小型化的设计，能适应小型前照灯的调光操作。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，所述汽车前照灯用小型化直流调光电动机包括：

由上壳体3和下壳体10构成的电动机壳体，设置于上壳体3和下壳体10之间、包括安装于直流电机轴上的蜗杆8，连接齿轮传动系统的直流电动机12及线路板11，设置于上壳体3输出端、其尾部与电位器9的拨杆15配合连接的丝杆14、与丝杆14连接、用于调节前照灯反射镜光轴角度的调光轴5，其特征在于，所述丝杆14尾部通过在所述电动机壳体内空间的扭转造型，避开并穿越传动系统构件与电位器9的拨杆15配合连接。

根据本发明所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述丝杆14尾部藉由在所述电动机壳体内空间、垂直于所述电位器9上表面方向上的45°的弯曲，避开传动系统的蜗杆8与电位器9的拨杆15配合连接。

由于本发明的传动系的一级传动是蜗轮蜗杆的传动方式，在蜗杆8和线路板11之间存在一定的空间，所述丝杆14就充分利用了这些空间。与以往的丝杆不同，本产品的丝杆14通过在空间上的扭转造型，穿越了整个传动系可利用的间隙来与电位器9进行配合，从而减小了整个产品的体积。

根据本发明所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述直流电动机12直接插入线路板11上的两个电机引脚插座16之间进行连接，所述线路板上两个电机引脚插座16为单独成一体的弹性片插座。

直流电动机12是直接插入电机引脚插座16连接的。此举既可达到线路板驱动直流电机的连接作用，也具有固定直流电机的作用。由于线路板11是垂直于下壳体10侧插入上壳体的，所以可以通过上壳体3和下壳体10来限制电动机在相对于丝杆14伸出方向的轴向自由度；通过电机引脚插座16和上壳体3中的筋板则可以限制其相对丝杆14伸出方向的径向自由度。

根据本发明所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，上壳体3上设置垂直于上壳体外表面的筋板J，由此限制电动机相对丝杆14伸出方向的径向移动自由度。

根据本发明所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述丝杆球头1的安装是插入所述调光轴5中，并通过销2固定。

在本发明中，丝杆的球头1部分有创新设计。如图4所示，与以往球头与丝杆一体化的设计不同，本发明的球头1是插入到丝杆14中，并通过插销2进行固定的。这个设计增加了球头1部分的刚度，优化了小型化直流调光电动机的性能。

根据本发明所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述设置于上壳体3和下壳体10之间的齿轮传动系统为蜗轮蜗杆传动，所述蜗轮蜗杆传动系统通过安装于直流电机轴上的蜗杆8依次带动蜗轮7、齿轮6及丝杆14，使得丝杆14的运动转化为调光轴5的纵向伸缩运动。

根据本发明所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，齿轮6前端设置塔形弹性倒钩，以在装配过程中方便钩住上壳体，使齿轮6与上壳体3一次性紧密配合且无轴向窜动。

根据本发明所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述调光轴5外周与上壳体3接合处设置有两个与上壳体3的凹槽配合、大小不一的弧形周向凸台T，形成调光轴伸缩运动的导轨。

使直流电机在安装壳体中无窜动，由大小不一的弧形周向凸台T构成的导轨的存在阻止了调光轴5来自转动方向的力，避免外部或内部原因引起的误动作；两个纵向凸台设计有大小之分，这是调光轴安装的防误措施，调光轴安装位置的一致性能保证丝杆14末端槽口与电位器调节杆15的有效配合。并在传动过程中转动自如，不会因电动机行程过大而引起脱落。

根据本发明所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述上下壳体设置有卡槽K-1，K-2，进行卡扣连接装配，使线路板组件11在壳体中的安装紧固无松动，所述上壳体3和下壳体10分别设置有凹形卡爪E-1，E-2，以在壳体装配好后紧扣直流电机12。

根据本发明所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述汽车前照灯用小型化直流调光电动机主体体积为(44-46)mm×(30-35)mm×(25-28)mm。

根据本发明，所述汽车前照灯用小型化直流调光电动机使用直流电机驱动，具有价格便宜，控制方便，传动稳定，调速性能好，响应速度快等优点。且因实现了小型化的设计，能适应小型前照灯的调光操作。

附图说明

图1为本发明的汽车前照灯用小型化直流调光电动机的构件爆炸图。

图2为本发明的汽车前照灯用小型化直流调光电动机传动系统示意图。

图3为本发明的汽车前照灯用小型化直流调光电动机的电机安装示意图。

图4为本发明的汽车前照灯用小型化直流调光电动机的丝杆的球头安装示意图。

图5为本发明的汽车前照灯用小型化直流调光电动机的线路板示意图。

图6，图7分别为本发明的汽车前照灯用小型化直流调光电动机的丝杠与齿轮连接部的主视图和左视示意图。

图8为以往的汽车前照灯用调光电动机传动系统示意图。

图9为本发明的汽车前照灯用小型化直流调光电动机的丝杠与齿轮连接部的示意图。

图10A，B，C分别为本发明的汽车前照灯用小型化直流调光电动机的丝杠尾部与电位器拨杆连接处的主视图、左视图及右视图。

图11为本发明的汽车前照灯用小型化直流调光电动机的上壳体表面示意图。

图12，13分别为本发明的汽车前照灯用小型化直流调光电动机的上下壳体内部示意图。

图中，1为丝杆的球头，2为销，3为上壳体，4为垫圈，5为调光轴，6为齿轮，7为蜗轮，8为蜗杆，9为电位器，10为下壳体，11为线路板，12为直流电动机，13为电动机驱动电源接口，14为丝杆，15为电位器上的拨杆，16为电机引脚插座，即弹性片插座，17为直流电机引脚。J为垂直设置于上壳体外表面的筋板，T为调光轴5外周与上壳体3接合处设置的两个与上壳体3的凹槽配合、大小不一的一对弧形周向凸台，K-1，K-2分别为设置于上下壳体的卡槽，进行卡扣连接装配，E-1，E-2分别为用于使线路板组件11在壳体中的安装紧固无松动、设置于所述上壳体3和下壳体10的凹形卡爪。

具体实施方式

以下，举实施例，具体说明本发明的汽车前照灯用小型化直流调光电动机。

实施例1

一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机(马达)，包括：由上壳体3和下壳体10构成的电动机壳体，设置于上壳体3和下壳体10之间的齿轮传动系统，连接齿轮传动系统的直流电动机12及线路板11，设置于上壳体3输出端的丝杆14、调光轴5及拨杆15。所述丝杆14通过在所述电动机壳体内空间上的扭转造型，穿越传动系统内间隙与电位器9配合。

由于本发明的传动系的一级传动是蜗轮蜗杆的传动方式，在蜗杆8和线路板11之间存在一定的空间，所述丝杆14就充分利用了这些空间。与以往的丝杆不同，本产品的丝杆14通过在空间上的扭转造型，穿越了整个传动系可利用的间隙来与电位器9进行配合，从而减小了整个产品的体积。

所述丝杆14通过在所述电动机壳体内空间的三度弯曲扭转，即，在水平方向上的第一次90°弯曲，在垂直方向上的第二次90°弯曲及在相对水平面45°方向上的45°的弯曲，与电位器9配合。

根据本实施例，所述直流电动机12与线路板11的连接方式是，所述直流电动机12直接插入线路板上的两个电机引脚插座16之间进行连接，所述线路板上两个弹性片插座16作为直流电机12驱动的输出信号引脚。

所述线路板11的安装是垂直于下壳体10侧插入上壳体，通过上壳体3和下壳体10来限制电动机在相对于丝杆14伸出方向的轴向移动自由度。

根据本发明，上壳体3上设置筋板J，通过电机引脚插座16和上壳体3中的筋板限制电动机相对丝杆14伸出方向的径向移动自由度。

直流电动机12是直接插入电机引脚插座16连接的。此举既可达到线路板驱动直流电机的连接作用，也具有固定直流电机的作用。由于线路板11是垂直于下壳体10侧插入上壳体的，所以可以通过上壳体3和下壳体10来限制电动机在相对于丝杆14伸出方向的轴向自由度；通过电机引脚插座16和上壳体3中的筋板则可以限制其相对丝杆14伸出方向的径向自由度。

另外，所述丝杆球头1安装是插入所述丝杆14中，并通过销2固定。

所述设置于上壳体3和下壳体10之间的齿轮传动系统为蜗轮蜗杆传动，

所述蜗轮蜗杆传动系统通过直流电机轴上安装的蜗杆8依次带动蜗轮7、齿轮6及丝杆14，使得丝杆14的运动转化为调光轴5的纵向伸缩运动。

另外，齿轮6的前端设置塔形弹性倒钩，以在装配过程中方便钩住上壳体，使齿轮6与上壳体3一次性紧密配合且无轴向窜动。

所述调光轴5上设置两个与上壳体3的凹槽配合、有大小之分的一对纵向凸台T，形成调光轴伸缩运动的导轨。所述上下壳体设置有卡槽K-1，K-2，进行卡扣连接装配，使线路板组件11在壳体中的安装紧固无松动，所述上壳体3和下壳体10分别设置有卡爪E-1，E-2，以在壳体装配好后紧扣直流电机12。

直流调光电动机的作用是使汽车驾驶员能够通过控制仪表盘上的控制开关手动调整前照灯的光束角度。由于控制仪表盘上的控制开关是图5中的档位分压器，档位分压信号通过“信号”端输入线路板组件中的集成模块，集成模块将此电压信号与线路板组件上的电位器分压信号进行比较，如果存在压差，则输出驱动信号(OUT1、OUT2)，直流电机动作。

根据本实施例，直流电机的转动通过电机轴上的蜗杆传动到蜗轮，再经与蜗轮啮合的齿轮传动，通过齿轮内部的螺纹将电机的转动转换成丝杆的轴向运动(见图1)，丝杆的运动的同时将带动线路板组件中电位器的滑动(见图5)，这将缩小电位器分压信号与控制仪表盘上档位分压信号的压差，当压差为零时，输出驱动信号(OUT1、OUT2)断开，电机停止转动。

当控制仪表盘上档位调整后，档位分压与线路板组件上的电位器分压信号则存在新的压差，这将再次驱动直流电机动作直至压差为零。可见线路板组件上电位器的分压是调光轴当前位置的真实电信号反馈，集成模块的作用是及时通过驱动电机的运动将调光轴的位置跟踪控制仪表盘上要求的档位，调光轴去推动PES单元或者反射镜绕着旋转轴转动，实现调光目的。

线路板上两个弹性片插座16为直流电机12驱动的输出信号引脚，触片的设计高度及宽度保证了直流电机引脚17的有效接触及带负载能力；线路板上所有的立式元件分布的设计均避开了对传动机构的影响，并考虑了电磁干扰的因素；线路板11布线的设计屏蔽了临近直流电机12的电磁干扰，减小调光电动机自身的对外辐射，线路设计增加了电源和信号线的高低脉冲吸收回路，增强了对车用线索的抗干扰能力。

调光电动机的行程只与档位分压器有关，当档位分压器的电阻为无级变动时，调光电动机也是无级变动的；当档位分压器按阻值分为不同档位时，调光电动机也相应的成为有级调速。因此，调光电动机可以作为标准件，只要根据主机厂要求选择合适的控制器，就可以与任何车型匹配。

调光电动机的行程最大可以取到电位器的滑杆行程，但如果电位器的滑杆滑到电位器的上端和下端时，线路板上的集成模块会判断电位器一端和电源端或接地端发生短路，将产生保护，停止电动机输出，因此调光电动机的行程只能取电位器的滑杆行程的20％-90％。

调光电动机选用了集成度很高的汽车级专用芯片，使控制机构除具备直流电机驱动功能外，还具有过压、过流保护，负载断线保护，温度保护，短路保护的功能，增强了直流调光电动机对恶劣环境的耐抗性。

另外，根据本实施例，本发明的汽车前照灯直流调光电动机壳体主体体积仅为45.5mm×32.8mm×28mm，远远小于传统的调光电动机的体积。

根据本发明，所述汽车前照灯用小型化直流调光电动机通过调光丝杆的前后运动来改变与之相连的汽车前照灯反射镜的光轴角度。所述汽车前照灯用小型化直流调光电动机使用直流电机驱动，具有价格便宜，控制方便，传动稳定，调速性能好，响应速度快等优点。且因实现了小型化的设计，能适应小型前照灯的调光操作。

显而易见，熟悉调光电动机技术的人在不违背本发明的精神或者不超出其范围的情况下可对本发明的调光电动机作出种种修改和变形，包括传动结构的设计、驱动电路的设计、外形的尺寸等等。因此，倘若对本发明的种种修改和变型处在所附的权利要求书及其等同物的范围内，则本发明包括这些修改和变型。

Claims (10)

1.一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，所述汽车前照灯用小型化直流调光电动机包括：

由上壳体(3)和下壳体(10)构成的电动机壳体，设置于上壳体(3)和下壳体(10)之间、包括安装于直流电机轴上的蜗杆(8)，连接齿轮传动系统的直流电动机(12)及线路板(11)，设置于上壳体(3)输出端、其尾部与电位器(9)的拨杆(15)配合连接的丝杆(14)、与丝杆(14)连接、用于调节前照灯反射镜光轴角度的调光轴(5)，其特征在于，所述丝杆(14)尾部通过在所述电动机壳体内空间的扭转造型，避开并穿越传动系统构件与电位器(9)的拨杆(15)配合连接。

2.如权利要求1所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述丝杆(14)尾部藉由在所述电动机壳体内空间、垂直于所述电位器(9)上表面方向上的45°的弯曲，避开传动系统的蜗杆(8)与电位器(9)的拨杆(15)配合连接。

3.如权利要求1所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述直流电动机(12)直接插入线路板(11)上的两个电机引脚插座(16)之间进行连接，所述线路板上两个电机引脚插座(16)为单独成一体的弹性片插座。

4.如权利要求1所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，上壳体(3)上设置有垂直于上壳体外表面的筋板(J)，由此限制电动机相对丝杆(14)伸出方向的径向移动自由度。

5.如权利要求1所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述丝杆球头(1)的安装是插入所述调光轴(5)中，并通过销(2)固定。

6.如权利要求1所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述设置于上壳体(3)和下壳体(10)之间的齿轮传动系统为蜗轮蜗杆传动，所述蜗轮蜗杆传动系统通过安装于直流电机轴上的蜗杆(8)依次带动蜗轮(7)、齿轮(6)及丝杆(14)，使得丝杆(14)的运动转化为调光轴(5)的纵向伸缩运动。

7.如权利要求1所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，齿轮(6)前端设置塔形弹性倒钩，以在装配过程中方便钩住上壳体，使齿轮(6)与上壳体(3)一次性紧密配合且无轴向窜动。

8.如权利要求1所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述调光轴(5)外周与上壳体(3)接合处设置有两个与上壳体(3)的凹槽配合、大小不一的弧形周向凸台(T)，形成调光轴伸缩运动的导轨。

9.如权利要求1所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述上下壳体设置有卡槽(K-1，K-2)，进行卡扣连接装配，使线路板组件(11)在壳体中的安装紧固无松动，所述上壳体(3)和下壳体(10)分别设置有凹形卡爪(E-1，E-2)以在壳体装配好后紧扣直流电机(12)。

10.如权利要求1所述的一种汽车前照灯用小型化直流调光电动机，其特征在于，所述汽车前照灯用小型化直流调光电动机主体体积为(44-46)mm×(30-35)mm×(25-28)mm。

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