CN110805875A - 基于模组的模块化集成并模组整体旋转机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于模组的模块化集成并模组整体旋转机构，包括辅助位置灯分总成、辅助昼行灯分总成、ADB模组分总成、辅助远近光灯分总成和旋转结构分总成，辅助位置灯分总成、辅助昼行灯分总成、ADB模组分总成和辅助远近光灯分总成均安装在旋转结构分总成上，所述旋转结构分总成包括步进电机、旋转支架、金属保持支架、下半部分旋转机构和上半部分旋转机构，所述ADB模组分总成通过ADB模组固定支架固定后装配在旋转结构分总成上。模组主功能采用带有ADB功能的模块，而AFS功能则是通过步进电机、弹簧、支架等的组合实现随动转向Swiveling功能，由此模块化集成模组能实现一个模组同时拥有ADB+AFS的功能。

Description

基于模组的模块化集成并模组整体旋转机构

技术领域

本发明涉及汽车照明领域，尤其涉及一种基于模组的模块化集成并模组整体旋转机构。

背景技术

在车辆的前照灯中，在车辆前进方向上通过光源LED发射出白光，经过反射镜反射，并由挡片遮挡切割出需要的光型。这样的光型被称之为近光。在近光上方，通过光源经过初始透镜投射出来的光型，并于近光光型形成一体的行进光束被称之为远光。同时，ADB功能是一种利用车载前置摄像头反馈在遇到迎面而来的车辆、行人等的时候，通过矩阵式并列的光型明灭的方式，来扩大驾驶员视野的同时，也不会造成对方来车或行人眩目等安全隐患。同时，通过根据在转弯时车辆的转角和车速引到模组投射出来的光在车辆转向的方向上转动，确保在行进方向上的可视性光型分布的照明系统被称作AFS照明系统。

根据客户的特殊性要求，需要使用特殊的旋转角度来满足客户所需要的特殊效果。同时，需要集成ADB功能、AFS功能、远近光功能、辅助远近光功能，但是根据客户的造型要求无法满足客户的上述旋转角度和集成化的特殊性的要求，并且会非常占用空间，对于整灯的安装也十分不方便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种基于模组的模块化集成并模组整体旋转机构，不仅能够满足主机厂日渐复杂的造型和车灯功能的新要求，而且模组主功能采用带有ADB功能的模块，步进电机、弹簧、支架等的组合使用实现随动转向的AFS功能，由此模块化集成模组能实现一个模组同时拥有ADB+AFS的功能，对于主机厂的日渐复杂严苛的要求极大程度节省了空间，也更便于车灯产线整灯安装。

本发明提供一种基于模组的模块化集成并模组整体旋转机构，包括辅助位置灯分总成、辅助昼行灯分总成、ADB模组分总成、辅助远近光灯分总成和旋转结构分总成，辅助位置灯分总成、辅助昼行灯分总成、ADB模组分总成和辅助远近光灯分总成均安装在旋转结构分总成上，所述旋转结构分总成包括步进电机、旋转支架、金属保持支架、下半部分旋转机构和上半部分旋转机构，所述ADB模组分总成通过ADB模组固定支架固定后装配在旋转结构分总成上。

进一步改进在于：所述上半部分旋转机构包括机牙螺钉、轴承支架、滚珠轴承、扭力弹簧和轴承固定螺钉，扭力弹簧、滚珠轴承通过轴承固定螺钉安装在旋转支架上，将完成好的旋转结构分总成放在的金属保持支架上，轴承支架压在金属保持支架上并通过用机牙螺钉完成锁死连接装配。

进一步改进在于：所述下半部分旋转机构上设置有旋转销，旋转销、滚珠轴承通过轴承固定螺钉连接装配在旋转支架上，将完成好的旋转结构分总成放在的金属保持支架上，轴承支架压在金属保持支架上并通过机牙螺钉完成锁死连接装配，旋转销与步进电机之间设置有球头座。

进一步改进在于：所述ADB模组分总成通过ADB模组固定支架装配在旋转支架上，且旋转支架一端与ADB模组固定支架连接，另一端与金属保持支架连接。

进一步改进在于：所述旋转支架和固定于金属保持支架上的步进电机连接装配，通过步进电机的球头的运作实现旋转支架的转动，进而实现AFS功能。

进一步改进在于：所述金属保持支架除了与旋转支架装配连接，也与车灯壳体或其他连接到车灯壳体的装配件连接，实现将整套模块化的模组系统安装连接与车灯壳体或集成到车灯整灯中。

为了实现ADB+AFS功能低成本化、更高性的安全性、更大的照射范围。现将模组的ADB+AFS功能集成，并通过电机+支架+弹簧的机械结构组合来实现特殊的旋转角度要求。

设计时，使重心尽可能的接近旋转轴。好处是便于电机推动、推动是力矩更小、电机电路设计简便和在整车环境下旋转更加稳定。

为了承受更大的重量以及提供更多的推力，使用了金属支架以及相比之前的拥有更大推力的电机。

使用了直径更大的弹簧。好处是提供更大的扭矩，是转动系统更加稳定。

使用一个ADB模组的固定支架，安装在旋转支架上。好处是不影响ADB模组生产共线，降低成本。

本发明的有益效果是：不仅能够满足主机厂日渐复杂的造型和车灯功能的新要求，而且模组主功能采用带有ADB功能的模块，而AFS功能则是通过步进电机、弹簧、支架等的组合实现随动转向Swiveling功能，由此模块化集成模组能实现一个模组同时拥有ADB+AFS的功能。相比于传统的实现这些功能往往会分开多个零件或多套系统的方案，实现了模块化的集成，并且此集成是基于一整个模组，能实现ADB功能模组和辅助远近光模组一起带旋转。极大程度地节省了空间，在车灯产线安装方面也更为便于整灯安装，同时实现炫酷的主机厂的外观要求。

附图说明

图1是本发明的功能分布图。

图2是本发明的组装方式图。

图3是本发明的ADB+AFS主要的组成部分示意图。

图4是本发明的下半部分旋转机构的平面视图。

图5是本发明的B-B向剖视图。

图6是本发明的上半部分旋转机构爆炸图。

图7是本发明的普通的AFS旋转角度示意图。

图8是本发明的特殊的AFS旋转角度示意图。

图9是本发明的力的传递方式和旋转的方式示意图。

其中：1-辅助位置灯分总成,2-辅助昼行灯分总成,3-ADB模组分总成,4-辅助远近光灯分总成,5-旋转结构分总成,6-步进电机,7-旋转支架,8-金属保持支架,9-ADB模组固定支架，10-下半部分旋转机构，11-上半部分旋转机构,12-M4*10机牙螺钉,13-轴承支架,14-轴承,15-扭力弹簧,16-轴承固定螺钉,17-旋转销,18-球头座。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

本实施例提供一种基于模组的模块化集成并模组整体旋转机构，包括辅助位置灯分总成1、辅助昼行灯分总成2、ADB模组分总成3、辅助远近光灯分总成4和旋转结构分总成5，辅助位置灯分总成1、辅助昼行灯分总成2、ADB模组分总成3和辅助远近光灯分总成4均安装在旋转结构分总成5上，所述旋转结构分总成5包括步进电机6、旋转支架7、金属保持支架8、下半部分旋转机构10和上半部分旋转机构11，所述ADB模组分总成3通过ADB模组固定支架9固定后装配在旋转结构分总成5上。所述上半部分旋转机构11包括机牙螺钉12、轴承支架13、滚珠轴承14、扭力弹簧15和轴承固定螺钉16，扭力弹簧15、滚珠轴承14通过轴承固定螺钉16安装在旋转支架7上，将完成好的旋转结构分总成5放在的金属保持支架8上，轴承支架13压在金属保持支架8上并通过用机牙螺钉12完成锁死连接装配。所述下半部分旋转机构10上设置有旋转销17，旋转销17、滚珠轴承14通过轴承固定螺钉16连接装配在旋转支架7上，将完成好的旋转结构分总成5放在的金属保持支架8上，轴承支架13压在金属保持支架8上并通过机牙螺钉12完成锁死连接装配，旋转销17与步进电机6之间设置有球头座18。所述ADB模组分总成3通过ADB模组固定支架9装配在旋转支架7上，且旋转支架7一端与ADB模组固定支架9连接，另一端与金属保持支架8连接。所述旋转支架7和固定于金属保持支架8上的步进电机6连接装配，通过步进电机6的球头的运作实现旋转支架7的转动，进而实现AFS功能。所述金属保持支架8除了与旋转支架7装配连接，也与车灯壳体或其他连接到车灯壳体的装配件连接，实现将整套模块化的模组系统安装连接与车灯壳体或集成到车灯整灯中。

如图1所示，序号A为ADB 模组（包括远近光功能），序号B为辅助昼行灯功能，序号C为辅助远近光灯模组，序号D为辅助位置灯功能。本实施例考虑到了集成上述的4个功能，为一个高度集成化的模组。同时这个集成化的模组模块还具备AFS旋转功能与ADB智能远光大灯功能。

组装方式如图2所示：

在共用的生产线安装好ADB模组分总成3；在全新投资的生产线上安装好辅助位置灯分总成1、辅助昼行灯分总成2、辅助远近光灯分总成4和旋转结构分总成5；最后将安装好的ADB模组分总成3、辅助位置灯分总成1、辅助昼行灯分总成2、和辅助远近光灯分总成4一并集成安装到旋转结构分总成5上。

为了实现ADB+AFS功能低成本化、更高性的安全性、更大的照射范围，采用了一个新的组合安装方式。主要零部件以及安装方式如下所述：

如图3，ADB+AFS功能最主要的组成部分是：ADB模组分总成3、辅助远近光灯模组分总成4、步进电机6、旋转支架7、金属保持支架8、ADB 模组固定支架9、下半部分旋转机构10、上半部分旋转机构11。上述ADB模组固定支架9与ADB模组分总成3连接装配在一起，所述ADB模组固定支架9用于对ADB模组分总成3的安装以及通过所述ADB模组固定支架9和所述旋转支架7的连接装配关系将ADB模组分总成3集成到旋转支架7上。所述旋转支架7一方面和所述ADB模组固定支架9存在连接装配关系，一方面也和所述金属保持支架8存在连接装配，并且所述旋转支架7和固定于金属保持支架8上的步进电机6存在连接装配，通过步进电机6球头的运作，可以实现所述旋转支架7的转动，进而实现本发明的整套模组的AFS功能。所述金属保持支架8除了上述的与旋转支架7存在装配连接关系，也与车灯壳体或其他连接到车灯壳体的装配件连接，实现将整套模块化的模组系统安装连接与车灯壳体或集成到车灯整灯中。其中，图3中下半部分旋转机构10的平面视图如图4所示，平面视图4中的剖视图B-B如图5所示，图3上半部分旋转机构11的爆炸图如图6所示。各部件的装配关系如下所示：

ADB模组固定支架9是属于ADB模组分总成3的一部分，在标准化共用的模组生产线上装配生产。步进电机6、旋转支架7、金属保持支架8、下半部分旋转机构10、上半部分旋转机构11是属于旋转结构分总成5的一部分，在一条共用的模组生产线上装配生产。ADB模组分总成3在标准化共用的模组生产线上装配完成以后，并且ADB模组分总成3与ADB 模组固定支架9完成装配关系，然后再通过4颗St4*16的自攻螺钉安装在旋转结构分总成5上。辅助远近光灯模组分总成4在模组生产线上装配完成以后，再通过4颗St4*16的自攻螺钉安装在旋转结构分总成5上。旋转结构分总成5上的下半部分旋转机构10、上半部分旋转机构11主要安装方式如下所述：

旋转机构主要分上半部分和下半部分：

上半部分安装结构如图3的上半部分旋转机构11所示，其爆炸图如图6所示。先将扭力弹簧15、滚珠轴承14安装在旋转支架7上，同时使用轴承固定螺钉16锁死，完成这一系列的步骤以后。将完成好的旋转结构分总成5放在的金属保持支架8上，将轴承支架13压在金属保持支架8上，同时用2颗机牙螺钉12锁死。

下半部分的安装结构如图4-下半部分旋转机构的平面视图所示。下半部分的安装结构与上半部分的安装结构基本类似。先将旋转销17、滚珠轴承14安装在旋转支架7上，同时使用轴承固定螺钉16锁死。完成这一系列的步骤以后，将完成好的旋转结构分总成5放在的金属保持支架8上，将轴承支架13压在金属保持支架8上，同时用2颗机牙螺钉12锁死。套上球头座18连接旋转销17和步进电机6。

其中：步进电机6为力的发生源头，球头座18为力的传递起到了一个很好的过度作用，序号17-旋转销17为将横向的拉扯力转变成左右旋转的力起到了一个转化过度的作用，滚珠轴承16起到为旋转减小摩擦力使旋转更加顺畅的作用，扭力弹簧15为旋转提供了恢复力的作用，使其旋转时更加可靠。

通过上下部分的旋转机构就可以实现特殊的旋转角度，现在市面上的普通的AFS旋转角度为向内7.5度，向外15度，普通的AFS旋转角度示意图如图7所示。但是对于本次的模组，旋转角度与普通的不一样，其旋转角度为向内12度，向外12度，特殊的AFS旋转角度示意图如图8所示。为此力的传递方式和旋转的实现方式如下所述：

纯机械的推动方式。步进电机6在接受到电信号后可以前后伸缩，在伸缩的过程中带动球头座18形成拉扯力，球头座18将拉扯力传递到旋转销17上再转化为旋转力传递给旋转支架7，旋转支架7再带动旋转部分一起旋转。为此力的传递方式和旋转的方式如图9所示。

为了是整个模组在旋转的时候，更加稳定，使用了金属的金属保持支架8、更大推力的步进电机6和更粗的扭力弹簧15。同时在设计的时候使旋转部分的重心尽可能的接近旋转轴。由于整个模组的旋转部分的重量达到了1.2kg 以上，这个重量对于整个模组的振动测试是有一定难度和挑战的，经过多次的模拟实验，采用了铝合金的金属支架。同时由于旋转部分的总重量超过了1.2kg，为了在实现AFS功能时，更加稳定可靠，采用了更大的步进电机来提供更大的来回推拉的力，即由原先可以提供25N推力的PL25电机更改为可以提供50N推力的PL35电机。采用更粗的扭力弹簧来提供更大的恢复力，即由常用的直径为1.0mm的弹簧加粗到直径为1.2mm的弹簧，此时恢复力可以从1 N*m增加到2 N*m，更大的扭矩可以使来回转动时更加稳定。

为了降低生产线的投资以及设计成本，使用一个ADB 模组固定支架9。此ADB 模组固定支架9为ADB模组分总成3中的一个重要组成部位，使用这个部件就可以在标准共用的模组生产线实现一体化安装以及检测，从而降低了生产以及设计的成本。然后，再在另一个可以共用的生产线上，将ADB模组分总成3通过4颗螺钉安装在旋转结构分总成5上。

Claims (6)

1.一种基于模组的模块化集成并模组整体旋转机构，其特征在于：包括辅助位置灯分总成（1）、辅助昼行灯分总成（2）、ADB模组分总成（3）、辅助远近光灯分总成（4）和旋转结构分总成（5），辅助位置灯分总成（1）、辅助昼行灯分总成（2）、ADB模组分总成（3）和辅助远近光灯分总成（4）均安装在旋转结构分总成（5）上，所述旋转结构分总成（5）包括步进电机（6）、旋转支架（7）、金属保持支架（8）、下半部分旋转机构（10）和上半部分旋转机构（11），所述ADB模组分总成（3）通过ADB模组固定支架（9）固定后装配在旋转结构分总成（5）上。

2.如权利要求1所述的基于模组的模块化集成并模组整体旋转机构，其特征在于：所述上半部分旋转机构（11）包括机牙螺钉（12）、轴承支架（13）、滚珠轴承（14）、扭力弹簧（15）和轴承固定螺钉（16），扭力弹簧（15）、滚珠轴承（14）通过轴承固定螺钉（16）安装在旋转支架（7）上，将完成好的旋转结构分总成（5）放在的金属保持支架（8）上，轴承支架（13）压在金属保持支架（8）上并通过用机牙螺钉（12）完成锁死连接装配。

3.如权利要求1所述的基于模组的模块化集成并模组整体旋转机构，其特征在于：所述下半部分旋转机构（10）上设置有旋转销（17），旋转销（17）、滚珠轴承（14）通过轴承固定螺钉（16）连接装配在旋转支架（7）上，将完成好的旋转结构分总成（5）放在的金属保持支架（8）上，轴承支架（13）压在金属保持支架（8）上并通过机牙螺钉（12）完成锁死连接装配，旋转销（17）与步进电机（6）之间设置有球头座（18）。

4.如权利要求1所述的基于模组的模块化集成并模组整体旋转机构，其特征在于：所述ADB模组分总成（3）通过ADB模组固定支架（9）装配在旋转支架（7）上，且旋转支架（7）一端与ADB模组固定支架（9）连接，另一端与金属保持支架（8）连接。

5.如权利要求1所述的基于模组的模块化集成并模组整体旋转机构，其特征在于：所述旋转支架（7）和固定于金属保持支架（8）上的步进电机（6）连接装配，通过步进电机（6）的球头的运作实现旋转支架（7）的转动，进而实现AFS功能。

6.如权利要求1所述的基于模组的模块化集成并模组整体旋转机构，其特征在于：所述金属保持支架（8）除了与旋转支架（7）装配连接，也与车灯壳体或其他连接到车灯壳体的装配件连接，实现将整套模块化的模组系统安装连接与车灯壳体或集成到车灯整灯中。

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