CN201941660U - 一种前照灯投影方向调节装置 - Google Patents

Abstract

一种前照灯投影方向调节装置，包括控制器、旋转支架、固定支架、电机和角度传感器，旋转支架安装在固定支架中，电机和角度传感器分别固定在固定支架上，角度传感器和电机分别与控制器电连接，电机的输出轴上安装有球头，旋转支架上设置有卡槽，球头卡入所述卡槽中。本实用新型的前照灯投影方向调节装置，设置有旋转支架，通过电机带动球头移动，进而通过球头和卡槽的配合带动旋转支架旋转，即可相应控制投影灯组旋转，从而实现投影灯组方向的调节，由于无需设置齿轮组，所以成本较低；同时设置有角度传感器检测旋转支架的转动角度，从而可以对整个旋转角度范围内的旋转过程进行控制，保证了旋转控制的精度。

Description

一种前照灯投影方向调节装置

技术领域

本实用新型涉及一种前照灯投影方向调节装置。

背景技术

随着汽车灯具技术水平的不断提高，AFS系统即自适应前照灯系统作为一种较为先进的、可以有效提高车辆行车安全的技术也逐渐普及。

前照灯一般包括灯壳、灯罩、远光灯、近光灯（投影灯组）和转向灯等。对于不同车型的车来说，前照灯的形状和功能各异。

一般情况下，车辆ECU（电子控制单元）会根据方向盘转角、车速等信号判断是否需要控制前照灯尤其是前照灯的投影灯组作水平方向的转动，当需要转向时，车辆ECU即发送转向信号给车灯ECU，车灯ECU即可控制电机工作，从而带动投影灯组转动，传感器检测投影灯组的转角信号并反馈给车灯ECU，车灯ECU比较车辆ECU发送的转向信号（尤其是转动角度信号）和传感器的检测信号，之后再控制电机完成投影灯组的转向。

作为AFS系统的一个重要组成部分，前照灯灯光的水平调节及反馈机构大体可分为以下两种形式：

第一种是用角度传感器来测量旋转角度，车灯ECU接收车辆ECU的转向信号后输出信号给步进电机，步进电机通过齿轮组带动投影灯组绕旋转轴旋转，角度传感器将旋转角度信号反馈给车灯ECU，车灯ECU通过比较计算再将控制灯光水平方向旋转的信号传送至步进电机，步进电机带动齿轮组来控制投影灯组的旋转，该种方式可实现对灯光旋转角度的精确控制，但需要通过一齿轮组来实现传动，齿轮组的尺寸精度要求高，制造工艺复杂，成本高。

第二种是采用开关传感器来感应投影灯组的旋转，车灯ECU接收车辆ECU的转向信号后输出信号给直线步进电机，直线步进电机的丝杆伸缩，带动投影灯组绕旋转轴旋转，开关传感器固定在前照灯的某个位置，当投影灯组旋转经过开关传感器时，开关传感器会感应到投影灯组的旋转并反馈给车ECU，但是开关传感器只能感应投影灯组是否转过而无法检测投影灯组的转动角度。该种方式机械运动结构较为简单，但开关传感器只能检测到灯光旋转至某一点时的信号，从而不能对整个旋转角度范围内的旋转过程进行控制，不能保证旋转精度。

发明内容

本实用新型为解决现有的前照灯系统成本较高或者使用开关传感器无法保证旋转精度的技术问题，提供一种成本低且能保证旋转精度的前照灯投影方向调节装置。

一种前照灯投影方向调节装置，包括控制器，其中，所述前照灯投影方向调节装置还包括：用于固定前照灯的投影灯组的旋转支架、用于安装旋转支架的固定支架、用于带动旋转支架旋转的电机和用于检测旋转支架转动角度的角度传感器，旋转支架安装在固定支架中，电机和角度传感器分别固定在固定支架上，所述角度传感器和电机分别与所述控制器电连接，所述电机的输出轴上安装有球头，所述旋转支架上设置有卡槽，所述球头卡入所述卡槽中。

进一步地，所述固定支架和旋转支架分别为框形结构，所述前照灯投影方向调节装置还包括第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一旋转轴和第二旋转轴分别固定在所述旋转支架上，所述旋转支架通过所述第一旋转轴和第二旋转轴安装在所述固定支架的框形结构中，所述第一旋转轴和第二旋转轴的轴线共线，所述角度传感器设置在所述第二旋转轴的轴线上。

所述固定支架包括相对设置的第一框边和第二框边，所述第一框边上设置有孔，所述第二旋转轴穿过所述孔伸入到所述角度传感器中，所述第二框边上设置有半圆凹槽，所述第一旋转轴通过固定片安装在半圆凹槽中。

所述固定片上也设置有半圆凹槽，所述固定片上的半圆凹槽与固定支架上的半圆凹槽配合固定第一旋转轴。

所述第一旋转轴的一端固定在所述旋转支架中，所述第一旋转轴的另一端设置有定位凸起，所述固定片和第二框边上分别形成有定位平台，所述定位凸起位于所述固定片和第二框边的定位平台上。

所述前照灯投影方向调节装置还包括电机固定板，所述固定支架的第二框边上设置有与所述电机形状配合的电机安装槽，所述电机安装在所述电机安装槽中，所述电机通过所述电机固定板固定在所述固定支架上。

所述电机的输出轴的轴线与所述第二旋转轴的轴线为异面直线。

所述电机的输出轴的轴线与所述第二旋转轴的轴线垂直，所述卡槽与所述第一框边垂直，所述卡槽包括圆环形周壁，所述圆环形周壁上设置有轴向开口，所述轴向开口的尺寸小于所述电机的球头的直径。

所述卡槽与所述旋转支架一体成型，所述电机安装槽与所述固定支架一体成型，所述固定片和固定支架螺钉连接，所述电机安装板与所述电机安装槽螺钉连接。

所述第一旋转轴和第二旋转轴分别包塑在所述旋转支架中。

本实用新型的前照灯投影方向调节装置，设置有旋转支架，通过电机带动球头移动，进而通过球头和卡槽的配合带动旋转支架旋转，即可相应控制投影灯组旋转，从而实现投影灯组方向的调节，由于无需设置齿轮组，所以成本较低；同时设置有角度传感器检测旋转支架的转动角度，从而可以对整个旋转角度范围内的旋转过程进行控制，保证了旋转控制的精度。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式提供的前照灯投影方向调节装置的正面爆炸示意图；

图2是本实用新型一种实施方式提供的前照灯投影方向调节装置的背面爆炸示意图；

图3是本实用新型一种实施方式提供的前照灯投影方向调节装置的局部剖视图；

图4是本实用新型一种实施方式提供的前照灯投影方向调节装置与投影灯组配合使用的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

根据本实用新型的一种实施方式，如图1-4所示，一种前照灯投影方向调节装置，包括控制器（图中未示出），其中，该前照灯投影方向调节装置还包括：用于固定前照灯的投影灯组23的旋转支架3、用于安装旋转支架3的固定支架11、用于带动旋转支架3旋转的电机13和用于检测旋转支架3转动角度的角度传感器19，旋转支架3安装在固定支架11中，电机13和角度传感器19分别固定在固定支架11上，角度传感器19和电机13分别与控制器25电连接，电机13的输出轴14（可以是丝杆）上安装有球头15，旋转支架3上设置有卡槽20，球头15卡入卡槽20中。

球头15是指设置在电机13的输出轴14端部的球形凸起，球头15可以与输出轴14一体成型，也可以另外固定在输出轴14上。

投影灯组23可以根据设计不同而不同，如投影灯组23可以包括投影灯上盖、投影固定盖、透镜、遮光片、灯泡和投影灯下盖，本领域技术人员可以根据需要选择各种合适的投影灯组形式。

投影灯组23可以通过各种合适的方式固定在旋转支架3上，如可以在旋转支架3的边框上设置螺钉通孔6，在投影灯组23的投影灯上盖上设置螺钉孔24，螺钉穿过螺钉通孔6和螺钉孔24从而将投影灯组23固定在旋转支架3上。

固定支架11可以通过各种合适的方式固定在前照灯中，如固定支架11上设置有安装孔7，固定支架11通过安装孔7安装在前照灯中。

控制器25可以根据需要合理设置，如可以通过螺钉安装在前照灯中。控制器25通过线束分别与电机13和角度传感器19电连接。

控制器25可以根据需要选择各种合适的数据处理装置如单片机或控制芯片等。

进一步地，固定支架11和旋转支架3分别为框形结构，该前照灯投影方向调节装置还包括第一旋转轴5和第二旋转轴21，第一旋转轴5和第二旋转轴21分别固定在旋转支架3上，旋转支架3通过第一旋转轴5和第二旋转轴21安装在固定支架11的框形结构中，第一旋转轴5和第二旋转轴21的轴线共线，角度传感器19设置在第二旋转轴21的轴线上。

第一旋转轴5和第二旋转轴21的位置可以根据需要合理设置，为了更好地控制，优选地，第一旋转轴5和第二旋转轴21的轴线共线。

实际使用时，第一旋转轴5和第二旋转轴21可以分别位于投影灯组23的左右两侧，也可以分别位于投影灯组23的上下两侧。当需要水平方向调节投影灯组23时，第一旋转轴5和第二旋转轴21位于投影灯组23的上下两侧；当需要竖直方向调节投影灯组23时，第一旋转轴5和第二旋转轴21位于投影灯组23的左右两侧。

第一旋转轴5和第二旋转轴21可以通过各种合适的方式固定在旋转支架3上，如第一旋转轴5和第二旋转轴21分别包塑在旋转支架3中。

第一旋转轴5和第二旋转轴21可以根据需要（如根据投影灯组23的形状和尺寸）设置成各种合适的形状，如可以为各种合适的转轴。

为了更好的固定第一旋转轴5和第二旋转轴21，优选地，第一旋转轴5和第二旋转轴21上还设置有凸起如设置有齿，从而可以使得第一旋转轴5和第二旋转轴21与旋转支架更好的固定在一起。

固定支架11包括相对设置的第一框边17和第二框边8，第一框边17上设置有孔18，第二旋转轴21穿过孔18伸入到角度传感器19中，第二框边8上设置有半圆凹槽10，第一旋转轴5通过固定片1安装在半圆凹槽10中。

本领域技术人员可以根据投影灯组23的不同而合理设计旋转支架3和固定支架11的形状。固定支架11的第一框边17和第二框边8可以为直边，也可以为弯边，固定支架11的第一框边17和第二框边8可以与第一旋转轴5的轴线垂直或者近似垂直。

进一步地，固定片1上也设置有半圆凹槽22，固定片1上的半圆凹槽22与固定支架11上的半圆凹槽10配合固定第一旋转轴5。即固定片1上的半圆凹槽22与固定支架11上的半圆凹槽10配合形成圆柱形空腔，第一旋转轴5固定在该圆柱形空腔中。

为了更好的固定旋转支架3以便于旋转支架3的旋转，进一步地，第一旋转轴5的一端固定在旋转支架3中，第一旋转轴5的另一端设置有定位凸起4，固定片1和第二框边8上分别形成有定位平台2和定位平台9，固定片1的定位平台2和第二框边8的定位平台9共同形成放置定位凸起4的平台上，定位凸起4位于由固定片1的定位平台2和第二框边8的定位平台9形成的平台上。

固定片1可以通过各种合适的方式如螺钉连接固定在固定支架11上。

电机13可以为各种合适的电机，为了简化结构，降低成本，优选地，电机13为直线步进电机。

为了固定电机13，该前照灯投影方向调节装置还包括电机固定板12，固定支架11的第二框边8上设置有与电机13形状配合的电机安装槽16，电机13安装在电机安装槽16中，电机13通过电机固定板122固定在固定支架11上。

电机安装槽16可以设置在第一框边17、第二框边8或者第一框边17和第二框边8之间的框边上，为了更好的推动旋转支架3旋转，优选地，电机安装槽16全部或部分设置在第一框边17或第二框边8上，只要电机13的输出轴14或者球头15与卡槽20的配合处在第一框边17或第二框边8附件处即可，这样可以尽量提高电机13的作用效果，缩小该前照灯投影方向调节装置的尺寸。

如电机13如圆柱形，电机安装槽16为半圆凹槽，电机固定板12上也设置半圆凹槽，电机安装槽16和电机固定板12上的半圆凹槽共同形成电机13的安装空间。

电机固定板12可以通过各种合适的方式如通过螺钉连接固定在固定支架11上。

进一步地，电机13的输出轴14的轴线与旋转支架3的旋轴轴线即第二旋转轴21（或第一旋转轴5）的轴线为异面直线，即为了推动旋转支架3转动，输出轴14的轴线不能穿过第二旋转轴21的轴线，两者之间的距离越远越好。

当电机13的输出轴14不直接连接（如通过L形杆等连接）球头15时（一般情况下，电机13的输出轴14直接连接球头15），只要球头15的作用力穿过第二旋转轴21的轴线即可。

更进一步地，电机13的输出轴14的轴线与第二旋转轴21的轴线垂直，卡槽20与固定支架11的第一框边17垂直，卡槽20包括圆环形周壁，圆环形周壁上设置有轴向开口，轴向开口的尺寸小于电机13的球头15的直径。

卡槽20的内径可以与球头15的直径相等或稍大于球头15的直径。

即球头15卡入卡槽20之后，球头15无法从轴向开口处脱离卡槽20，从而可以通过球头15和卡槽20的配合使得旋转支架3在电机13的作用下实现左右或上下转动。

卡槽20可以根据需要合理设置在旋转支架3上，只要保证球头15卡入卡槽20之后能带动旋转支架3转动即可。

根据本实用新型的一种实施方式，卡槽20垂直第一框边17，即卡槽20的轴线垂直第二旋转轴21的轴线，且卡槽20与第二旋转轴21间隔设置，如卡槽20沿与投影灯组23的投影方向平行的方向设置在旋转支架3上（即第二旋转轴21所在的旋转支架3的框边上）。

即球头15卡入卡槽20中后，在电机13的带动下，球头15可以推动卡槽20远离电机13移动，也可以带动卡槽20向着电机13移动，从而可以使得旋转支架3以第一旋转轴5和第二旋转轴21为轴转动，进而实现投影灯组23的方向调节。

卡槽20和电机安装槽16可以分别通过各种合适的方式设置在旋转支架3和固定支架11上，如卡槽20与旋转支架3一体成型，电机安装槽16与固定支架11一体成型。

根据本实用新型的一种实施方式，本实用新型的前照灯投影方向调节装置的控制过程如下：

当需要投影灯组23向右旋转时，控制器25接收车辆ECU的旋转信号控制电机13转动，电机13的输出轴14逐渐远离电机13，电机13的输出轴14推动球头15远离电机13移动，球头15和卡槽20配合从而推动旋转支架3以第一旋转轴5和第二旋转轴21为轴向右转动，此时，角度传感器19即可检测第二旋转轴21的转动并将检测到的角度信号发送给控制器25，控制器25根据接收到的角度信号和所需要转动的角度值（可以是车辆ECU计算得出）相比较（控制器25中可以设置有比较单元），从而产生控制信号，进而控制电机13继续转动，直到角度传感器19检测到的角度值与所需的角度值相等，控制器25控制电机13停止转动，此时，完成投影灯组23向右旋转的控制。

当需要投影灯组23向左旋转时，控制器控制电机13转动，电机13的输出轴14逐渐靠近电机13，电机13的输出轴14带动球头15向着电机13移动，球头15和卡槽20配合从而拉动旋转支架3以第一旋转轴5和第二旋转轴21为轴向左转动，此时，角度传感器19即可检测第二旋转轴21的转动并将检测到的角度信号发送给控制器，控制器25根据接收到的角度信号和所需要转动的角度值相比较，从而产生控制信号，进而控制电机13继续转动，直到角度传感器19检测到的角度值与所需的角度值相等，控制器控制电机13停止转动，此时，完成投影灯组23向左旋转的控制。

本实用新型的前照灯投影方向调节装置，设置有旋转支架3，通过电机13带动球头15移动，进而通过球头15和卡槽20的配合带动旋转支架3旋转，即可相应控制投影灯组23旋转，从而实现投影灯组23方向的调节，由于无需设置齿轮组，所以成本较低；同时设置有角度传感器19检测旋转支架3的转动角度，从而可以对整个旋转角度范围内的旋转过程进行控制，保证了旋转控制的精度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种前照灯投影方向调节装置，包括控制器，其特征在于，所述前照灯投影方向调节装置还包括：用于固定前照灯的投影灯组的旋转支架、用于安装旋转支架的固定支架、用于带动旋转支架旋转的电机和用于检测旋转支架转动角度的角度传感器，旋转支架安装在固定支架中，电机和角度传感器分别固定在固定支架上，所述角度传感器和电机分别与所述控制器电连接，所述电机的输出轴上安装有球头，所述旋转支架上设置有卡槽，所述球头卡入所述卡槽中。

2.如权利要求1所述的前照灯投影方向调节装置，其特征在于，所述固定支架和旋转支架分别为框形结构，所述前照灯投影方向调节装置还包括第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一旋转轴和第二旋转轴分别固定在所述旋转支架上，所述旋转支架通过所述第一旋转轴和第二旋转轴安装在所述固定支架的框形结构中，所述第一旋转轴和第二旋转轴的轴线共线，所述角度传感器设置在所述第二旋转轴的轴线上。

3.如权利要求2所述的前照灯投影方向调节装置，其特征在于，所述固定支架包括相对设置的第一框边和第二框边，所述第一框边上设置有孔，所述第二旋转轴穿过所述孔伸入到所述角度传感器中，所述第二框边上设置有半圆凹槽，所述第一旋转轴通过固定片安装在半圆凹槽中。

4.如权利要求3所述的前照灯投影方向调节装置，其特征在于，所述固定片上也设置有半圆凹槽，所述固定片上的半圆凹槽与固定支架上的半圆凹槽配合固定第一旋转轴。

5.如权利要求4所述的前照灯投影方向调节装置，其特征在于，所述第一旋转轴的一端固定在所述旋转支架中，所述第一旋转轴的另一端设置有定位凸起，所述固定片和第二框边上分别形成有定位平台，所述定位凸起位于所述固定片和第二框边的定位平台上。

6.如权利要求5所述的前照灯投影方向调节装置，其特征在于，所述前照灯投影方向调节装置还包括电机固定板，所述固定支架的第二框边上设置有与所述电机形状配合的电机安装槽，所述电机安装在所述电机安装槽中，所述电机通过所述电机固定板固定在所述固定支架上。

7.如权利要求6所述的前照灯投影方向调节装置，其特征在于，所述电机的输出轴的轴线与所述第二旋转轴的轴线为异面直线。

8.如权利要求7所述的前照灯投影方向调节装置，其特征在于，所述电机的输出轴的轴线与所述第二旋转轴的轴线垂直，所述卡槽与所述第一框边垂直，所述卡槽包括圆环形周壁，所述圆环形周壁上设置有轴向开口，所述轴向开口的尺寸小于所述电机的球头的直径。

9.如权利要求8所述的前照灯投影方向调节装置，其特征在于，所述卡槽与所述旋转支架一体成型，所述电机安装槽与所述固定支架一体成型，所述固定片和固定支架螺钉连接，所述电机安装板与所述电机安装槽螺钉连接。

10.如权利要求2所述的前照灯投影方向调节装置，其特征在于，所述第一旋转轴和第二旋转轴分别包塑在所述旋转支架中。

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