CN105882503B - 一种方向盘控制汽车前大灯随动转向机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种方向盘控制汽车前大灯随动转向机构，包括有从动轴、摩擦离合装置、齿轮传动机构、光敏电磁开关、钢丝绳以及两前大灯；该前大灯均绕定轴可左右转动地设置，每一前大灯均具有一灯杆，该前大灯之灯杆的尾端均与钢丝绳固定连接；该摩擦离合装置设置于从动轴上，该齿轮传动机构带动摩擦离合装置；该钢丝绳的两端均与从动轴的前端固定连接。本发明主要针对于中低档车辆而设计，为了满足车灯白天不转动，夜间转动，但是夜间只有当方向盘转角大于60°时车大灯开始随方向盘随动转动，方向盘转角小于60°时不转动。本发明可以有效的解决夜间行驶中的盲区，避免安全事故的发生，具有成本低、工作平稳、性能可靠、便于布置等优势。

Description

一种方向盘控制汽车前大灯随动转向机构

技术领域

本发明涉及汽车车灯领域技术，尤其是指一种方向盘控制汽车前大灯随动转向机构。

背景技术

车辆在夜间行驶时，照明状况较差，特别是在车辆转弯行驶时，传统技术中的照明装置均固定在车体上无转动功能，灯光会与行进方向存在一定的角度差，汽车在弯路方向缺乏侧向照明灯光，驾驶员只能依靠微弱的余光行驶，致使驾驶员无法观测路面的真实状况，存在安全隐患，极易导致交通事故。

传统的机械式车灯变光器，汽车行驶时，在夜间超车和会车时，需要频繁的控制车灯，容易使驾驶员产生精神上的疲劳从而导致交通事故的发生。AFS系统是一种自适应的车灯随动转向系统，能够根据周围环境改变自身的配光方式，提供更大的照明距离和范围，改善传统前照灯的照明死角。当方向盘偏转时，安装在转向机上的信号采集器采集信号，把采集的信号传输给车载微型电脑进行分析处理，把处理好的信号以信号驱动形式传输给执行元件，并结合方向盘与车速感知信号，实现灯组的转向控制。而现有的AFS汽车智能随动转向照明系统虽然可以解决这类问题，有效的降低夜间行车事故发生的概率，但是如果这种系统发生故障，将会造成财产的损失甚至危及生命，并且价格昂贵，主要应用于中高档车辆，如高档车辆中的宝马5系，奥迪A8等，中档车辆中的东风雪铁龙的凯旋、广汽丰田的凯美瑞，但还没有普及到低档车辆中。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种方向盘控制汽车前大灯随动转向机构，其能有效解决现有的AFS汽车智能随动转向照明容易发生故障并且价格昂贵的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种方向盘控制汽车前大灯随动转向机构，包括有从动轴、摩擦离合装置、齿轮传动机构、光敏电磁开关、钢丝绳以及两前大灯；该前大灯均绕定轴可左右转动地设置，每一前大灯均具有一灯杆，该灯杆的尾端连接有回位弹簧，该前大灯之灯杆的尾端均与钢丝绳固定连接；该摩擦离合装置设置于从动轴上，该光敏电磁开关控制摩擦离合装置开和关，该齿轮传动机构带动摩擦离合装置；该钢丝绳的两端均与从动轴的前端固定连接。

作为一种优选方案，所述摩擦离合装置包括有空心齿轮、从动摩擦盘、摩擦盘毂、压紧弹簧、移动环和拔叉，该从动轴为花键轴，该从动摩擦盘与空心齿轮同轴安装在从动轴上，摩擦盘毂和移动环均可沿从动轴轴向来回移动地设置，从动摩擦盘套设于摩擦盘毂上，拔叉位于移动环的后侧旁，拔叉通过固定铰链连接有拉杆，光敏电磁开关位于拉杆的尾端侧旁，压紧弹簧套设于从动轴外，压紧弹簧的两端分别抵于摩擦盘毂和拨叉之间。

作为一种优选方案，所述齿轮传动机构包括有主动轴以及同轴设置于主动轴上的第一齿轮和第二齿轮，该第一齿轮与空心齿轮啮合。

作为一种优选方案，所述钢丝绳设置于滑动槽内。

作为一种优选方案，进一步包括有张紧机构，该张紧机构设置于两前大灯之间，张紧机构包括有凸轮、直线电机、推杆和张紧轮，该直线电机带动凸轮左右来回活动，该凸轮推动推杆前后来回移动，该张紧轮安装于推杆的前端，张紧轮抵于钢丝绳上。

作为一种优选方案，所述钢丝绳上设置有控制直线电机的压力传感器。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

本发明主要针对于中低档车辆而设计，为了满足车灯白天不转动，夜间转动，但是夜间只有当方向盘转角大于60°时车大灯开始随方向盘随动转动，方向盘转角小于60°时不转动。本发明设计了由可绕定轴转动的前大灯、钢丝绳、摩擦离合装置以及相应的转动驱动机构组成的方向盘控制汽车前大灯随动转向机构，钢丝绳具有容易布置、操作轻便、寿命长、工作可靠等特性。假设车轮的最大转角可达40°，方向盘从正方向最多转一圈半，则当方向盘转至60°时，车轮转角θ＝60°×40°÷540°＝4.44°，此时车灯开始随方向盘转动。当车轮转至最大40°时，车大灯也从正方向随动转动至40°。本发明可以有效的解决夜间行驶中的盲区，避免安全事故的发生，具有成本低、工作平稳、性能可靠、便于布置等优势。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明：

附图说明

图1为本发明之较佳实施例的结构示意图

图2为本发明之较佳实施例中张紧机构的放大示意图；

图3为图1中光敏电磁开关工作示意图；

图4为图1中钢丝绳带动车灯转向的局部放大图；

图5为车灯摆动极限位置示意图；

图6为方向盘与车轮转角对应图。

附图标识说明：

10、从动轴 20、摩擦离合装置

21、空心齿轮 22、从动摩擦盘

23、摩擦盘毂 24、压紧弹簧

25、移动环 26、拔叉

27、固定铰链 28、拉杆

30、齿轮传动机构 31、主动轴

32、第一齿轮 33、第二齿轮

40、光敏电磁开关 50、钢丝绳

60、前大灯 61、灯杆

71、定轴 72、回位弹簧

73、滑动槽 80、张紧机构

81、凸轮 82、直线电机

83、推杆 84、张紧轮

85、压力传感器 91、方向盘

92、车轮

具体实施方式

请参照图1至图5所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括有从动轴10、摩擦离合装置20、齿轮传动机构30、光敏电磁开关40、钢丝绳50以及两前大灯60。

该前大灯60均绕定轴71可左右转动地设置，每一前大灯60均具有一灯杆61，该灯杆61的尾端连接有回位弹簧72，该前大灯60之灯杆61的尾端均与钢丝绳50固定连接。

该摩擦离合装置20设置于从动轴10上，该光敏电磁开关40控制摩擦离合装置20开和关，该齿轮传动机构30带动摩擦离合装置20；该钢丝绳50的两端均与从动轴10的前端固定连接。

具体而言，所述摩擦离合装置20包括有空心齿轮21、从动摩擦盘22、摩擦盘毂23、压紧弹簧24、移动环25和拔叉26，该从动轴10为花键轴，该从动摩擦盘22与空心齿轮21同轴安装在从动轴10上，摩擦盘毂23和移动环25均可沿从动轴10轴向来回移动地设置，该从动摩擦盘22套设于摩擦盘毂23上，拔叉26位于移动环25的后侧旁，拔叉26通过固定铰链27连接有拉杆28，光敏电磁开关40位于拉杆28的尾端侧旁，压紧弹簧24套设于从动轴10外，压紧弹簧24的两端分别抵于摩擦盘毂23和拨叉26之间。

所述齿轮传动机构30包括有主动轴31以及同轴设置于主动轴31上的第一齿轮32和第二齿轮33，该第一齿轮32与空心齿轮21啮合。

所述钢丝绳50设置于滑动槽73内。

进一步包括有张紧机构80，该张紧机构80设置于两前大灯60之间，张紧机构80包括有凸轮81、直线电机82、推杆83和张紧轮84，该直线电机82带动凸轮81左右来回活动，该凸轮81推动推杆83前后来回移动，该张紧轮84安装于推杆83的前端，张紧轮84抵于钢丝绳50上，通过张紧轮84调整钢丝绳50的张紧程度，确保左右两个前大灯60等角摆动，调整两灯同步转向中的钢丝绳50的柔性误差。并且所述钢丝绳50上设置有控制直线电机82的压力传感器85，采用压力传感器85，调定钢丝绳50张力的理想值，对应在压力传感器85上的压力为调定值(理想值)。在运行过程中，钢丝绳50张力会发生变化，倾向性变化是张力减小。当钢丝绳50张力下降时，施加在压力传感器85上的压力会减小；提取实际压力与设定压力差值为控制信号(呈高电平)，驱动凸轮81按升程曲线工作推动推杆83向张紧方向移动；随压力传感器85上的压力增至理想值，实际压力与设定压力差为零(呈低电平)，直线电机82停止，凸轮81锁定(凸轮斜面倾角小于摩擦角)；如工作压力超过理想值，控制信号为高电平(但是呈“—”值)凸轮81解锁并反向移动，张紧轮84缩回直至工作压力为理想值。如此，则减小乃至消除钢丝绳50的柔性误差，使张紧力保持恒定，保证钢丝绳50工作的可靠性，实现两前大灯60等角摆动。当钢丝绳50被卡住时，压力传感器85输出数值大于许用张力值，信号传输给车载电脑，进行报警维修检测。

详述本实施例的使用方法如下：

在白天，当方向盘91转动时，带第二齿轮33转动，通过主动轴31带动第一齿轮32同轴转动，从而使空心齿轮21做空转运动，此时前大灯60不动。

在夜间，光敏电磁开关40自动闭合，由于电磁吸力，带动拉杆28向右移动，实现拉杆28绕着固定铰链27转动，拨叉26绕固定铰链27转动，从而带动移动环25沿从动轴10向左移动，压紧弹簧24压在摩擦盘毂23的右端面，将带有摩擦片的从动摩擦盘22压紧在空心齿轮21右端面，通过空心齿轮21的转动带动从动轴10转动，从而使钢丝绳50绕从动轴10转动。钢丝绳50预留一定的长度，当方向盘91转角大于60°时，钢丝绳50开始拉动灯杆61在滑动槽73内滑动，钢丝绳50的拉力使前大灯60绕定轴71转动，实现前大灯60和方向盘91随动转动，并且通过压力传感器85、张紧轮84和凸轮81的组合使用来使钢丝绳50始终处于张紧状态。当方向盘91转角小于60°时，钢丝绳50的预留长度在从动轴10上旋转，钢丝绳50不拉动灯杆61在滑动槽73内滑动，因此前大灯60不随方向盘91的转动而转动。回位弹簧72的作用是当闭合开关时，回位弹簧72的回复力拉动灯杆61回位，因此前大灯60也自动回位，并且可以防止在恶劣路面由于振动时前大灯60发生转动，提高车灯的寿命。

本发明可以有效的解决夜间行驶中的盲区，避免安全事故的发生，具有成本低、工作平稳、性能可靠、便于布置等优势。

计算：设主动轴31的角速度为ω₃，主动轴31的转角为从动轴10的角速度为ω₅，从动轴10的半径为r₅，第一齿轮32的齿数为z₁，空心齿轮21的齿数为z₁₃，前大灯60的转角为滑动槽73的半径为r_槽，假设车轮92的最大转角可达40°，方向盘91从正方向最多转一圈半即540°，则计算如下：

(1)当方向盘91转至60°时，车轮转角θ：

(2)钢丝绳50的余量S_余：

∵第一齿轮32和空心齿轮21啮合传动：

(3)当前大灯60开始转动时：钢丝绳50缠绕在从动轴10上的长度等于灯杆61在滑动槽73内滑动的长度：

∴S＝S_滑，即

当方向盘转动540°时，车灯转动40°，带入上式得：

本发明的设计重点在于：本发明主要针对于中低档车辆而设计，为了满足车灯白天不转动，夜间转动，但是夜间只有当方向盘转角大于60°时车大灯开始随方向盘随动转动，方向盘转角小于60°时不转动。本发明设计了由可绕定轴转动的前大灯、钢丝绳、摩擦离合装置以及相应的转动驱动机构组成的方向盘控制汽车前大灯随动转向机构，钢丝绳具有容易布置、操作轻便、寿命长、工作可靠等特性。假设车轮的最大转角可达40°，方向盘从正方向最多转一圈半，则当方向盘转至60°时，车轮转角θ＝60°×40°÷540°＝4.44°，此时车灯开始随方向盘转动。当车轮转至最大40°时，车大灯也从正方向随动转动至40°。本发明可以有效的解决夜间行驶中的盲区，避免安全事故的发生，具有成本低、工作平稳、性能可靠、便于布置等优势。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种方向盘控制汽车前大灯随动转向机构，其特征在于：包括有从动轴、摩擦离合装置、齿轮传动机构、光敏电磁开关、张紧机构、钢丝绳以及两前大灯；该前大灯均绕定轴可左右转动地设置，每一前大灯均具有一灯杆，该灯杆的尾端连接有回位弹簧，该前大灯之灯杆的尾端均与钢丝绳固定连接；该摩擦离合装置设置于从动轴上，该光敏电磁开关控制摩擦离合装置开和关，该齿轮传动机构带动摩擦离合装置；该钢丝绳的两端均与从动轴的前端固定连接；该张紧机构设置于两前大灯之间，张紧机构包括有凸轮、直线电机、推杆和张紧轮，该直线电机带动凸轮左右来回活动，该凸轮推动推杆前后来回移动，该张紧轮安装于推杆的前端，张紧轮抵于钢丝绳上。

2.根据权利要求1所述的一种方向盘控制汽车前大灯随动转向机构，其特征在于：所述摩擦离合装置包括有空心齿轮、从动摩擦盘、摩擦盘毂、压紧弹簧、移动环和拔叉，该从动轴为花键轴，该从动摩擦盘与空心齿轮同轴安装在从动轴上，摩擦盘毂和移动环均可沿从动轴轴向来回移动地设置，从动摩擦盘套设于摩擦盘毂上，拔叉位于移动环的后侧旁，拔叉通过固定铰链连接有拉杆，光敏电磁开关位于拉杆的尾端侧旁，压紧弹簧套设于从动轴外，压紧弹簧的两端分别抵于摩擦盘毂和拨叉之间。

3.根据权利要求2所述的一种方向盘控制汽车前大灯随动转向机构，其特征在于：所述齿轮传动机构包括有主动轴以及同轴设置于主动轴上的第一齿轮和第二齿轮，该第一齿轮与空心齿轮啮合。

4.根据权利要求1所述的一种方向盘控制汽车前大灯随动转向机构，其特征在于：所述钢丝绳设置于滑动槽内。

5.根据权利要求1所述的一种方向盘控制汽车前大灯随动转向机构，其特征在于：所述钢丝绳上设置有控制直线电机的压力传感器。