CN105261441B - 包括承载有永磁体的杆的截挡机构 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车辆前灯的截挡机构，该截挡机构包括杆(5)，杆(5)由遮挡板(51)形成，遮挡板(51)由可移动器具承载，可移动器具构造成使得所述板在平面中移动并因而将光束遮挡更大或更小的程度以改变光运行模式；该截挡机构还包括用于通过电磁体(9)致动所述可移动器具的机构(3)，电磁体(9)包括与铁磁芯相关联的感应线圈，其特征在于，所述电磁体包括至少一个铁磁芯，所述至少一个铁磁芯相对于电磁体的感应线圈固定，并且所述可移动器具包括至少一个永磁体，所述至少一个永磁体(54)构造成与所述铁磁芯磁性配合。

Description

包括承载有永磁体的杆的截挡机构

技术领域

本发明涉及投光器领域，更具体地，涉及机动车辆用前灯领域。

背景技术

机动车辆前灯通常包括反射镜，在反射镜中布置有光源和用于控制光束的形状以便使光束适应于驾驶环境的装置。

采用能够在各个相位遮挡光束的截挡杆是已知的。杆根据命令电致动以便杆在更大或更小程度遮断光束的至少两个角位置之间移动。这使得能够将例如将前灯的范围限制为称为近光位置的近光前灯的范围以便不会晃到在相反方向驾驶的司机的眼睛，或限制为称为远光位置的远光前灯的范围，其中在远光位置中没有遮挡。

通常在杆与前灯的透镜之间设置有固定遮板。固定遮板截断在截挡杆下方通过的光束。当杆位于远光位置时，杆定位在光源与遮板之间并且不会干预光束的形状。另一方面，当杆处于近光位置时，除了被固定遮板截断的光束以外，杆还截断一部分的光束。在此位置中，重要的是杆不应允许光在杆与固定遮板之间通过，使得不会照明不期望的区域以及不会限制对应于近光灯的光束的区域。

现有技术中控制杆的位置的装置一般包括与用于截挡杆位置的传感器关联或与限定杆的空闲位置的止动件关联的致动马达。出于安全原因，空闲位置与近光位置相关联以便在致动杆的装置出现故障的情况下避免晃到来自相反方向的司机的眼睛。通常由弹簧设置返回至停止位置或返回至极限位置。该构型的缺陷为：其需要高复位扭矩的弹簧以便减少杆移动的反应时间并因而需要相对大尺寸的马达以对抗该弹簧。

已设想杆通过磁体的磁性吸引的基本方案，但由于在卤素灯的情况下，杆的温度会超过250°(超过该温度磁化元件会失去其磁性)，因此，该基本方案遇到使用部件消磁的危险。随着新技术灯的出现，温度值已降低且可以重新考虑磁性选择。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于控制截挡杆的机构，在部件数目、其构成元件的大小和/或价格方面，该机构最佳地利用了与具有低热值的新颖灯的使用有关的温度降低。

因此，本发明的主题是一种用于机动车辆前灯的截挡机构，该截挡机构包括杆，杆由遮挡板(obturation)形成，遮挡板由可移动器具承载，可移动器具构造成所述板在平面中移动并因而将光束遮挡更大或更小的程度以改变光运行模式；截挡机构还包括用于通过电磁体致动所述可移动器具的机构，电磁体包括与铁磁芯相关联的感应线圈，其特征在于，所述电磁体包括至少一个铁磁芯，所述至少一个铁磁芯相对于电磁体的感应线圈固定，并且所述可移动器具包括至少一个永磁体，所述至少一个永磁体构造成与所述铁磁芯磁性配合。

利用磁性吸引或排斥(这随着替代卤素灯的灯出现成为可能)使用于移动截挡杆的装置比传统装置更轻质且更不复杂。

在第一实施方式中，在所述感应线圈中没有电流流通的情况下，所述永磁体沿所述铁磁芯的方向受吸引。在定位杆的控制失效的情况下，该解决方案容易响应返回至对应于近光位置的空闲位置的问题。

有利地，当在所述感应线圈中没有电流流通时所述永磁体受所述铁磁芯推动。

在特别的实施方式中，所述铁磁芯为定位在所述线圈中的圆柱体，所述永磁体为与所述芯成一直线地定位的圆柱体。

有利地，当所述磁体吸附至所述铁磁芯时所述遮挡板处于近光位置中。

在第二实施方式中，所述永磁体与所述铁磁芯之间的距离在所述遮挡板移动期间恒定。这使得在受所述感应线圈排斥后，永磁体能够保持对铁磁芯的最小吸引力。

有利地，所述铁磁芯沿两个侧直立件延伸，所述两个侧直立件之间留下中空圆柱形，永磁体为定位成在中空圆柱形中自由转动的圆柱体。

优选地，当感应线圈被供给电流时，所述永磁体的两个磁极沿侧直立件的方向大致对准。

然而，两个磁极不严格对准以便防止可移动器具在电磁体的感应线圈中电流的作用下随机沿一个方向或另一个方向移动。通过保持相对于完美对准的稍微角度差，当控制电流传输时，杆的转动方向是强制性的。

在特别实施方式中，所述可移动器具为与所述永磁体一体旋转的心轴。

有利地，所述心轴承载有构造成抵靠至少一个第一止动件的指状部，至少一个第一止动件由所述机构的固定结构部承载，所述止动件限定永磁体的两个磁极沿所述侧直立件的方向的准对准位置。以此方式，准确地限定了杆的空闲位置以及处于近光位置中的光束的定位。

更有利地，所述心轴承载有构造成抵靠至少一个第二止动件的指状部，至少一个第二止动件由所述机构的固定结构部承载，所述止动件限定所述遮挡板的移动的极限位置。以此方式，准确地限定处于远光位置的光束的位置。

在特别实施方式中，所述永磁体通过复位弹簧沿所述铁磁芯的方向被推动。该解决方案避免使用过度的吸引力，因此使得能够选择相对较小的磁体。

优选地，当在所述感应线圈中电流流通时，所述铁磁芯排斥所述磁体的力大于所述复位弹簧的力。

本发明还涉及一种用于机动车辆的包括如上所述的截挡机构的前灯。

附图说明

参照示意性附图，根据以单纯说明而非限制示例方式给出的本发明的多个实施方式的详细说明描述，将更好地理解本发明以及本发明的其他目的、细节、特征，本发明的优点将表现地更加清楚。

在附图中：

图1为包括了根据本发明的截挡机构的车辆前灯的元件的立体图；

图2和图3为根据本发明的定位在框架上的分别处于远光和近光位置中的截挡机构的正视图；

图4为根据本发明的第一实施方式的截挡机构的立体图；

图5示出图4的截挡机构的变型的立体图；

图6为示出构成图4的截挡机构的各个元件的分解立体图；

图7为根据本发明的第二实施方式的处于组装后形态的截挡机构的立体图；

图8为示出构成图7的截挡机构的各个元件的分解立体图；

图9示出图4的处于分解形态的截挡机构的变型的分解立体图。

具体实施方式

在以下描述中，基准纵向或侧向参照反射镜的光轴，术语前或后指的是光束传播的方向。

参照图1，可以看到机动车辆前灯的前部，机动车辆前灯包括圆筒形透镜保持架1，圆筒形透镜保持架1从矩形框架2向前延伸。矩形框架2位于与光束的光轴垂直的平面中并在中央处切开切口以便允许所述光束通过。截挡机构固定至该框架，截挡机构的功能是根据车辆行驶的条件将光束遮挡更大或更小的程度。以不能看到的方式，产生光束的光源以及使光束向前并朝向透镜(未示出)定向的反射镜布置在框架的后方处，透镜安装在透镜保持架1的前端处。

参照图2和图3，可以在正视图中看到在框架2上安装在低位置处的分别处于远光位置和近光位置的截挡机构3。在此情况下，该框架在其中央切口的底部处包括部分关闭该切口的固定遮板4，并且在固定遮板的前方，用于调制从前灯输出的光束的形状的截挡杆5可以移动。杆5能够在垂直于光束的平面中转动并且通过致动马达6移动。

在图2中，对应于远光位置，杆缩回，也就是说杆向下倾斜并使固定遮板4露出，这允许几乎所有光束通过。在图3中，对应于近光位置，杆升起并在与固定遮板4可以单独实现的情况相比更高的高度处截挡光束。在光束由透镜返回后，光束随后向下定向，这避免晃到来自相反方向的车辆的司机的眼睛。

图4示出第一实施方式的截挡机构3并且在图6中以分解方式示出。截挡机构3包括底座7，底座7首先用于承载机构3的所有元件，其次用于将该机构紧固至车辆前灯的框架2。底座由矩形板71形成，从矩形板71延伸两个壁72，两个壁72从板垂直突起以便承载两个轴颈73。如将在以下详细地说明的，这些轴颈形成截挡杆5的旋转心轴的支承件。此外，板71刺穿有槽，螺纹式构件将穿过槽以将截挡机构3固定在框架2上。

形成电磁体9的支架的金属壳8紧固至底座7，其中通过电磁体9形成致动马达6。壳8提供用于电磁体9的磁环。壳8具有平行六面体形状，壳8的两个面切开切口以便允许自由触及电磁体9的纵向端。电磁体9包括由匝圈形成的感应线圈91和放置在线圈91的中央处的铁磁芯92，其中匝圈被供给有电流以便致动马达。铁磁芯纵向固定在线圈中并且其功能首先是当线圈未被供给电流时用作永磁体施加的力的吸引点，其次是当线圈被供给电流时推动该永磁体。

截挡杆5包括平板51，平板51用于在一定长度上遮挡横向延伸的光束，使得平板51能够在光束的整个宽度上对光束进行遮挡，其中，平板51的顶边缘的形状对应于希望提供给近光位置光束的形状。遮挡板51由绕旋转心轴53形成的板支承件52支承，旋转心轴53沿垂直于遮挡板51的方向定向，从而使遮挡板51能够在其平面中转动。板支承件52包括从旋转心轴53延伸的用于紧固遮挡板51的第一装置以及用于紧固第一永磁体54的第二装置。永磁体54呈圆柱状，永磁体54的直径大致等于铁磁芯92的直径。此外，板支承件52形成为使得当旋转心轴53安装在底座7的轴颈73上时第一永磁体54与铁磁芯大致对准。以此方式，永磁体被固定的铁磁芯自然地吸引，并倾向于在感应线圈91中没有任何流通的电流时使遮挡板向上转动。

图5示出第一实施方式的变型，其中，加入复位弹簧以协助杆返回至近光位置。实际上，在电流在线圈中通过后，永磁体54被推动到距铁磁芯一段距离，并且一者对另一者的吸引力与彼此分开的距离的平方成比例地大大减小。当线圈中的电流切断时，可能发生力不足以使永磁体返回，因而不足以使截挡杆5返回至近光位置或至少不足以使截挡杆5足够快速地返回至近光位置。杆的移动实际上可能太慢以至于不能与车辆光的要求反应时间匹配。变型包括通过引入复位弹簧75以此方式协助返回，复位弹簧75定位在底座7的延伸臂72中的一个延伸臂上，并且补充磁性吸引力。在描绘的构型中，该弹簧为独立作用的螺旋弹簧，并为此目的，支承在两个凸耳74上，两个凸耳74分别定位在支承弹簧的延伸臂72上和杆的遮挡板51上。

参照图7至图9，现将描述第二实施方式。本实施方式的与第一实施方式相同的元件通过相同的附图标记指示并不会重新描述。

图7示出组装形态中的截挡机构3，截挡机构3为平行六面体外壳的形状，杆15的遮挡板51从平行六面体外壳横向延伸并且电磁体19布置在平行六面体外壳中。

参照图8，可以看到外壳17，外壳17包括底部171和横向壁172，整个外壳由盖173封闭，盖173定位在与底部相对的面上。底部171和盖172均包括孔，从而形成用于支承承载着杆15的旋转心轴151的支承件。

杆的旋转心轴151呈回转圆柱形并且在外壳17内延伸直到旋转心轴151穿过底部171和盖172为止。旋转心轴151具有与形成在两个壁中的孔对应的直径。此外，旋转心轴151在两个端部之间形成具有较大直径152的圆柱形状以便适配于第二圆柱形永磁体154的内径，如以下将说明的。在加厚圆柱体152的端部中的一者处，设置有用于附接遮挡板51的构件153，这使得能够通过致动旋转心轴151驱动遮挡板51。

第二圆柱形永磁体154(与感应线圈191和金属外壳18形成电磁体19)具有中空圆柱形状，第二圆柱形永磁体154的内径等于杆15的加厚圆柱体152的外径。以此方式，加厚圆柱体152受迫地插入到第二永磁体154并致使与第二永磁体154一体旋转。永磁体的任何转动引起旋转心轴151的转动以及遮挡板51的圆周移动。第二永磁体154的外径为使得在不接触的情况下可以插入到金属外壳18中，其中感应线圈191提供第二永磁体154的转动并最终提供板15的转动。

金属外壳18由铁磁材料制成，并具有U形，其包括缠绕感应线圈191的如第一实施方式的下分支以及平行于外壳17的侧壁172的两个横向直立件182。这些侧直立件的彼此面对的上部被挖空使得在这些侧直立件之间形成纵向定向的中空圆柱形状。中空圆柱形状184具有比第二永磁体154的外径较大的直径，使得第二永磁体154可以在电流流通感应线圈191的作用下在中空圆柱形内自由地转动。由于永磁体和外壳的圆柱形形状，永磁体与外壳之间的空气间隙在永磁体转动期间保持不变。

第二永磁体154具有位于旋转轴线的两侧上的两个磁极，使得在线圈中没有任何电流时两个磁极均在中空圆柱形184的中央处放置成与侧直立件182中的每一极相反。而且，在此位置中，杆15处于近光位置。

当电流输送至感应线圈191的匝圈时，在两个侧直立件182之间产生的磁场推动极化磁体154的磁极并引起第二永磁体154的转动。该转动引起定位在远光位置中的杆15的圆周移动。

最终，为了准确限定近光位置和远光位置，具有平行六面体形状的两个旋转止动件174和174b从盖173纵向延伸。两个旋转止动件174和174b中的每一者的一面与形成旋转心轴151的支承件的孔的中心对准。此外，旋转心轴151在其穿过盖173的端部承载止动圆柱体155，止动圆柱体155配装在旋转心轴上并且同样为平行六面体形状的止动指状部156从止动圆柱体155径向延伸。止动圆柱体在其中央处包括中空圆柱形状，中空圆柱形状的直径与旋转心轴151的非加厚部分的直径大致相等使得止动圆柱体可以压配到旋转心轴上。对于止动指状部156，其径向延伸使得能够与止动件174和174b的与旋转心轴的支承孔的中心对准的面接触。因此，止动指状部156可以在由止动件174和174b限定的两个极限位置之间移动。在与近光位置对应的第一位置中，由于在感应线圈中没有电流，第二永磁体154的磁极受侧直立件182的铁磁体吸引，因此止动指状部抵接在第一止动件174上。在对应于远光位置的第二位置中，由于在感应线圈中电流通过而在外壳18的侧直立件之间产生的电磁力的作用，因此止动指状部抵接第二止动件174b。

应注意的是，在空闲位置中，连接第二永磁体154的磁极的轴线与中空形状184的横向方向不严格对准使得当在线圈191中电流传输时电磁力的作用始终引起心轴15沿远光位置方向的转动。当电流施加至感应线圈时，轴线的完全对准实际上可能对应于不稳定位置，杆15可能倾向于随机从该不稳定位置沿一个或另一个方向转动。

最终，图9示出第二实施方式的变型，该变型形成第一实施方式的变型的对应结构，其中存在受迫地安装在旋转心轴151上的复位弹簧175。复位弹簧定位在旋转心轴的非加厚部分的面向外壳17的底部的一端上。如之前所述，该弹簧为独立作用的螺旋弹簧，出于该原因，该弹簧支承在分别定位在外壳17的底部和杆的遮挡板51上的两个凸耳(未示出)上。如第一实施方式，复位弹簧的目的为当线圈中的电流切断时促进返回至近光位置并有助于增加杆朝向该位置的移动速度。

现将描述根据第一实施方式或第二实施方式的截挡机构在正常形态下的功能。除了弹簧改善返回至近光位置以外，变型的功能相似。

在电流没有流通感应线圈91或191时的情况下，线圈91或191的铁磁芯92或182被吸引在永磁体54或154的一部分上。由于铁磁芯固定，因此磁体移动。在第一实施方式中，第一永磁体54吸附至铁磁芯，因而使板支承件52转动，在第二实施方式中，第二永磁体154自身转动以便使其磁极与铁磁性侧直立件18对准。在两个实施方式中，永磁体的移动或转动引起支承遮挡板51的元件(板支承件52或旋转心轴151)的转动并使杆进入抵接位置。在第一实施方式中，抵接通过第一磁体54与铁磁芯的接触形成，在第二实施方式中，抵接通过止动指状部156抵靠盖上的止动件174形成。对止动件的接触确保遮挡板的准确定位以及近光位置中光束的高度。此外，该位置在线圈中没有任何电流时的情况下获得的事实使得在故障的情况下成为定位遮挡板的空闲位置，因此在该情况下构成到达近光位置的自动通道。

在两个实施方式中，遮挡板的致动通过将电流传输至感应线圈91或191发生，感应线圈91或191产生具有与所面对的永磁体的磁极相同极性的磁极，其中永磁体面对着铁磁芯92或侧直立件182。这在第一实施方式中产生第一永磁体54的排斥，在第二实施方式中产生第二永磁体154的转动，并继而产生杆和杆的遮挡板51的转动，杆和杆的遮挡板51随后从光束离开。

Claims (9)

1.一种用于机动车辆前灯的截挡机构，所述截挡机构包括杆，所述杆由遮挡板形成，所述遮挡板由可移动器具承载，所述可移动器具构造成使得所述板在平面中转动并因而将光束遮挡更大或更小的程度以改变光运行模式；所述截挡机构还包括用于通过电磁体致动所述可移动器具的机构，所述电磁体包括与铁磁芯相关联的感应线圈，

其特征在于，所述电磁体包括至少一个铁磁芯，所述至少一个铁磁芯相对于所述电磁体的感应线圈固定，并且所述可移动器具紧固有至少一个永磁体，所述至少一个永磁体构造成与所述铁磁芯磁性配合，在所述感应线圈中没有电流流通的情况下，所述永磁体沿所述铁磁芯的方向受吸引，所述铁磁芯为定位在所述线圈中的圆柱体，并且所述永磁体为与所述铁磁芯成一直线地定位的圆柱体，当所述永磁体吸附至所述铁磁芯时，所述遮挡板处于近光位置中。

2.根据权利要求1所述的机构，其中，当电流在所述感应线圈中流通时，所述永磁体被所述铁磁芯推动。

3.根据权利要求1或2所述的机构，其中，所述永磁体被复位弹簧沿所述铁磁芯的方向推动。

4.根据权利要求3所述的机构，其中，当电流在所述感应线圈中流通时所述铁磁芯排斥所述永磁体的力大于所述复位弹簧的力。

5.一种用于机动车辆前灯的截挡机构，所述截挡机构包括杆，所述杆由遮挡板形成，所述遮挡板由可移动器具承载，所述可移动器具构造成使得所述板在平面中转动并因而将光束遮挡更大或更小的程度以改变光运行模式；所述截挡机构还包括用于通过电磁体致动所述可移动器具的机构，所述电磁体包括与铁磁芯相关联的感应线圈，

其特征在于，所述电磁体包括至少一个铁磁芯，所述至少一个铁磁芯相对于所述电磁体的感应线圈固定，并且所述可移动器具紧固有至少一个永磁体，所述至少一个永磁体构造成与所述铁磁芯磁性配合，所述永磁体与所述铁磁芯之间的距离在所述遮挡板的移动期间恒定，所述铁磁芯沿两个侧直立件延伸，所述两个侧直立件之间留下中空圆柱形，所述永磁体为定位成在所述中空圆柱形中自由转动的圆柱体，当所述感应线圈未被供给电流时，所述永磁体的两个磁极沿所述侧直立件的方向大致对准，并且所述遮挡板处于近光位置中。

6.根据权利要求5所述的机构，其中，所述可移动器具为与所述永磁体一体转动的心轴。

7.根据权利要求6所述的机构，其中，所述心轴承载有构造成抵靠至少一个第一止动件的指状部，所述至少一个第一止动件由所述机构的固定结构部承载，所述第一止动件限定所述永磁体的磁极沿所述侧直立件的方向的准对准位置。

8.根据权利要求6所述的机构，其中，所述心轴承载有构造成抵靠至少一个第二止动件的指状部，所述至少一个第二止动件由所述机构的固定结构部承载，所述第二止动件限定所述遮挡板的移动的极限位置。

9.一种用于机动车辆的前灯，所述前灯包括根据权利要求1至8中的任一项所述的截挡机构。