CN202345509U - 一种车灯转向驱动器及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车灯转向驱动器，包括印刷电路板、电机、传动装置和车灯连接花键，所述印刷电路板通过接插件与所述电机相连；所述传动装置包括两级齿轮传动，第一级传动为蜗杆和斜齿轮，所述电机的输出轴连接所述蜗杆；第二级传动为锥齿轮和扇齿轮，所述锥齿轮与所述斜齿轮共用水平轴，所述水平轴端部具有弹性装置，所述扇齿轮轮轴连接车灯连接花键。所述弹性装置可以调整所述锥齿轮在所述水平轴轴线方向的位置，减小所述第二级传动的啮合间隙，进而有效地减小传动装置引起的转角精度不准。进而能有效的提高所述转角精度。本实用新型还公开了一种汽车，包括上述车灯转向驱动器。

Description

一种车灯转向驱动器及汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆工程技术领域，特别是涉及一种用于汽车的车灯转向驱动器。此外，本实用新型还涉及一种包括上述车灯转向驱动器的汽车。

背景技术

随着我国经济建设的发展，市场对于汽车的需求日益增大。

汽车是指本身具有机械动力驱动装置的车辆，可以在道路上行驶、供人员乘用、用于运送物品或进行工程专项作业的车辆。

随着汽车电子技术的不断发展，安全驾驶、智能驾驶对汽车电子及汽车结构设计领域提出了越来越高的要求。自适应车灯转向系统(AF S：Adaptive Front-lighting system)可以解决汽车夜间行驶时的视角问题，当驾驶员需要转向时，此系统能够将汽车车灯的照射方向及时转到驾驶员所要转向的方向，使驾驶员能够清楚的了解到将要转向的方向的具体情况，提高驾驶安全性。

所述车灯转向系统中关键的装置就是汽车车灯转向驱动器。车灯转向驱动器的结构目前有很多种，一种典型的车灯转向器包括：步进电机、传动装置、输出装置和转角精度控制系统。

目前传动装置普遍采用齿轮传动，如图1所示，图1为现有技术中一种典型的车灯转向驱动器爆炸示意图。

主控制器通过接插件将指令发送到印刷电路板011上的电子控制元件，印刷电路板011通过接插件与步进电机09相连，所述步进电机09将转动灯头旋转角度对应的步数。所述步进电机09的输出轴连接蜗杆08，所述蜗杆08与磁环齿轮05上的斜齿轮啮合传动，所述磁环齿轮05与所述磁钢06共同安装在磁环齿轮轴07上，所述磁环齿轮轴07安装在上壳01和下壳010的孔内，所述磁环齿轮05上的小齿轮与扇齿啮合，所述扇齿包括扇齿本体03、错齿02和弹簧04。所述扇齿本体03的轴上设计有花键，可以与灯头上对应的花键连接，将动力传输给所述灯头，实现灯头的角度调节。

齿轮啮合间隙是指让两个啮合的齿轮其中之一固定，另外一个齿轮所能转动的角度。所述齿轮啮合间隙会导致所述灯头在往相反方向转动时有一段空程，也就是说此时步进电机09已经开始计算转动步数，但灯头并没有发生相应转动，从而导致控制精度的降低。

第一级的蜗杆08与磁环齿轮05传动存在啮合间隙时，该间隙可以直接反应到步进电机09的转动步数上；第二级扇齿传动存在啮合间隙时，则该啮合间隙引起的转动误差会经过第一级传动比放大后反应到步进电机上，将使得步进电机09的转动误差明显增大，因此，消除第二级传动中的齿轮啮合间隙是提高车灯转向驱动器转角精度的有效办法。

一种典型的方式是采用上述扇齿，所述扇齿包括所述扇体本齿03、错齿02和弹簧04，由于所述扇齿由多部分构成，结构复杂，不能确保所述扇齿在整个传动过程中的稳定性，进而不能确保所述车灯转向驱动器的转角精度。

因此，如何提高车灯转向驱动器的转角精度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种汽车的车灯转向驱动器，该车灯转向驱动器具有很高的转角精度。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述车灯转向驱动器的汽车。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种汽车的车灯转向驱动器，包括印刷电路板、电机、传动装置和车灯连接花键，所述印刷电路板通过接插件与所述电机相连；所述传动装置包括两级齿轮传动，第一级齿轮传动为蜗杆和斜齿轮，所述电机的输出轴连接所述蜗杆；所述蜗杆与所述斜齿轮的轴线为两个交错的水平轴；第二级齿轮传动为锥齿轮和扇齿轮，所述锥齿轮与所述斜齿轮共用水平轴，所述水平轴位于所述斜齿轮一侧的端部具有弹性装置，所述扇齿轮轮轴连接车灯连接花键。

优选地，所述车灯转向驱动器还包括转角精度控制系统，所述转角精度控制系统包括位于所述斜齿轮端面的磁环和所述印刷电路板上与所述磁环对应的霍尔元件。

优选地，所述弹性装置为U形弹片，所述U形弹片位于所述车灯转向驱动器的下壳凹槽与上壳凹槽形成的凹槽中。

优选地，所述U形弹片一端固定，另一端抵顶所述水平轴。

优选地，所述水平轴具有轴肩，所述轴肩侧面抵顶所述斜齿轮的端面，且位于所述斜齿轮与所述弹性装置之间。

优选地，所述扇齿轮具有避让槽，所述水平轴的支撑位于所述避让槽内。

本实用新型还提供了一种汽车，包括车灯和车灯转向驱动器，所述车灯转向驱动器为上述任一项所述的车灯转向驱动器。

本实用新型提供的车灯转向驱动器包括印刷电路板、电机、传动装置和车灯连接花键，所述印刷电路板通过接插件与所述电机相连；所述传动装置包括两级齿轮传动，第一级齿轮传动为蜗杆和斜齿轮，所述电机的输出轴连接所述蜗杆；所述蜗杆与所述斜齿轮的轴线为两个交错的水平轴；第二级齿轮传动为锥齿轮和扇齿轮，所述锥齿轮与所述斜齿轮共用水平轴，所述水平轴位于所述斜齿轮一侧的端部具有弹性装置，所述扇齿轮轮轴连接车灯连接花键。

主控制器通过接插件将指令被发送到所述印刷电路板，所述印刷电路板通过所述接插件将转动步数传递给所述电机。所述电机的输出轴带动所述蜗杆，进而带动与所述蜗杆啮合的所述斜齿轮，所述斜齿轮带动与其同轴的所述锥齿轮，所述锥齿轮驱动与其啮合的所述扇齿轮转动，所述扇齿轮通过与其轮轴连接的车灯连接花键驱动车灯转动相应的角度，实现了转弯时灯光的自适应调节，进而提高了汽车驾驶的安全性。

所述第二级齿轮传动采用了锥齿轮和扇齿轮啮合，所述锥齿轮的轮轴所述水平轴的端部具有弹性装置，所述弹性装置可以调整所述锥齿轮在所述水平轴轴线方向的位移，减小所述锥齿轮与所述扇齿轮的啮合间隙，进而有效地减小第二级齿轮传动啮合间隙引起的转角精度不准。第二级传动中的齿轮啮合间隙是影响车灯转向驱动器转角精度的主要因素，进而能有效的提高所述转角精度。

在一种具体的实施方式中，所述车灯转向驱动器还包括转角精度控制系统，所述转角精度控制系统包括位于所述斜齿轮端面的磁环和所述印刷电路板上与所述磁环对应的霍尔元件。

所述电机通过传动装置驱动所述车灯旋转相应的角度，所述斜齿轮端面的所述磁环和所述霍尔元件可以测量出所述斜齿轮实际的转动角度，用实际的转动角度与计算预存角度值进行比较，当产生一定的误差时，由该霍尔元件自带的控制元件发出指令，对所述斜齿轮的转动角度进行修正。

所述转角精度控制系统可以进一步提高所述车灯转向驱动器的转角精度。

另一种具体的实施方式中，所述弹性装置为U形弹片，所述U形弹片位于所述车灯转向驱动器的下壳凹槽与上壳凹槽形成的凹槽中。

所述弹性装置位于所述水平轴端部，能够调整所述锥齿轮在所述水平轴轴线方向的位移。所述弹性装置可以为弹片，也可以为弹簧，所述弹片或所述弹簧压缩的安装在所述凹槽内；为了确保所述弹性装置的可靠性，所述凹槽包括所述下壳凹槽和所述上壳凹槽，可以有效避免所述弹片或所述弹簧从所述凹槽内弹出。

所述U形弹片安装时受压，该压力能够推动所述水平轴，所述水平轴可以带动所述锥齿轮进行轴向定位，能够减小所述锥齿轮和所述扇齿轮之间的齿侧间隙，同时也实现了所述斜齿轮的轴向定位。

另一种具体的实施方式中，所述U形弹片一端固定，另一端抵顶所述水平轴。

所述U形弹片始终受压力，将其一端固定，可以保证在所述U形弹片的工作过程中其固定端所在位置不发生改变，可以保证所述U形弹片工作的可靠性。

在另一种具体的实施方式中，所述水平轴具有轴肩，所述轴肩侧面抵顶所述斜齿轮的端面，且位于所述斜齿轮与所述弹性装置之间。

所述斜齿轮与所述锥齿轮通过所述轴肩定位，当所述水平轴做轴向移动时，通过所述轴肩推动所述斜齿轮，进而推动所述锥齿轮做轴向移动，能有效地减小第二级传动的间隙，更能有效的提高车灯转向驱动器的转角精度。

另一种具体的实施方式中，所述扇齿轮具有避让槽，所述水平轴的支撑位于所述避让槽内。

将所述水平轴的支撑设置在所述扇齿轮的所述避让槽内，可以使所述车灯转向驱动器的结构紧凑，并且各零件之间无干涉。

本实用新型还提供了一种汽车，包括上述车灯转向驱动器，该汽车的车灯转向驱动器具有很高的转角精度。

附图说明

图1为现有技术中一种典型的车灯转向驱动器爆炸示意图；

图2为本实用新型所提供的车灯转向驱动器一种具体实施方式的示意图；

图3为图2所示的车灯转向驱动器的剖视图；

图4为图2所示的车灯转向驱动器中弹性装置一种具体实施方式示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种用于汽车的车灯转向驱动器，该车灯转向驱动器具有很高的转角精度。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述车灯转向驱动器的汽车。

为了使本技术领域的人员更好的了解本实用新型的方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

请参考图2和图3，图2为本实用新型所提供的车灯转向驱动器一种具体实施方式的示意图，图3为图2所示的车灯转向驱动器的剖视图。

在一种具体的实施方式中，本实用新型提供的车灯转向驱动器包括印刷电路板7、电机6、传动装置和车灯连接花键9，所述印刷电路板7通过接插件与所述电机6相连；所述传动装置包括两级齿轮传动，第一级齿轮传动为蜗杆10和斜齿轮22，所述电机6的输出轴连接所述蜗杆10；所述蜗杆10与所述斜齿轮22的轴线为两个交错的水平轴；第二级齿轮传动为锥齿轮21和扇齿轮1，所述锥齿轮21与所述斜齿轮22共用水平轴23，所述水平轴23位于所述斜齿轮22一侧的端部具有弹性装置4，所述扇齿轮1轮轴连接车灯连接花键9。

当汽车的方向盘发生转动时，相应的转向装置会检测到方向盘转动角度的大小，可以由此计算灯头应该旋转多少角度和所述电机6相应的转动步数，并将该信息发送给印刷电路板7，所述印刷电路板7通过所述接插件将转动步数传递给所述电机6。所述电机6的输出轴带动所述蜗杆10转动，进而带动与所述蜗杆10啮合的所述斜齿轮22，所述斜齿轮22转动的同时带动与其同轴的所述锥齿轮21同步转动，所述锥齿轮21将驱动与其啮合的所述扇齿轮1转动，所述扇齿轮1将通过与其轮轴连接的车灯连接花键9驱动车灯转动，所述车灯转动了相应的角度，即实现了汽车转弯时车灯的自适应调节，进而保障了汽车驾驶的安全性。

所述第二级齿轮传动采用了锥齿轮21和扇齿轮1啮合，所述锥齿轮21的轮轴(所述水平轴23)的端部具有弹性装置4，所述弹性装置4可以调整所述锥齿轮21在所述水平轴23轴线方向的位移，减小所述锥齿轮21与所述扇齿轮1的啮合间隙，进而有效地减小第二级齿轮传动啮合间隙引起的转角精度不准。

采用传动间隙小的锥齿轮传动作为第二级传动，再配合所述弹性装置，可以有效地保证第二级传动具有较小的转动间隙。第二级传动中的齿轮啮合间隙是影响车灯转向驱动器转角精度的主要因素，进而能有效的提高所述转角精度。

另一种具体的实施方式中，所述车灯转向驱动器还包括转角精度控制系统，所述转角精度控制系统包括位于所述斜齿轮22端面的磁环3和所述印刷电路板7上与所述磁环3对应的霍尔元件5。

所述电机6通过传动装置驱动所述车灯旋转相应的角度，所述斜齿轮22端面的所述磁环3和所述霍尔元件5可以测量出所述斜齿轮22实际的转动角度，用实际的转动角度与计算预存角度值进行比较，当产生一定的误差时，由该霍尔元件5自带的控制元件发出指令，对所述斜齿轮22的转动角度进行修正。

所述车灯转向装置的控制器预先计算好车灯需要转动的角度，并相应的计算经过传动后，两级传动中相应的传动部件需要转动的角度。所述霍尔元件5通过所述磁环3检测到所述斜齿轮22实际转动的角度，与预存的斜齿轮22的转动角度对比，如果误差很大，则利用霍尔元件对所述车灯的转动角度做进一步的修正。

所述转角精度控制系统可以进一步提高所述车灯转向驱动器的转角精度。

另一种具体的实施方式中，所述弹性装置4为U形弹片41，所述U形弹片位于所述车灯转向驱动器的下壳凹槽与上壳凹槽形成的凹槽42中。

所述弹性装置4位于所述水平轴23端部，调整所述锥齿轮21在所述水平轴23轴线方向的位移。所述弹性装置4可以为弹片，也可以为弹簧，所述弹片或所述弹簧受压的安装在所述凹槽42内，为了确保所述弹性装置4的可靠性，所述凹槽42包括所述下壳凹槽和所述上壳凹槽，可以避免所述弹片或所述弹簧从所述凹槽42内弹出。

所述U形弹片41安装时受压，该压力能够推动所述水平轴23，所述水平轴23可以带动所述锥齿轮21进行轴向定位，能够减小所述锥齿轮21和所述扇齿轮1之间的啮合间隙，同时也实现了所述斜齿轮22的轴向定位。

请参考图4，图4为图2所示的车灯转向驱动器中弹性装置一种具体实施方式示意图。

在另一种具体的实施方式中，所述U形弹片41一端固定，另一端抵顶所述水平轴23。

所述U形弹片41始终受压力，将其一端固定，可以保证在所述U形弹片41的工作过程中其固定端所在的位置不会发生改变，可以保证所述U形弹片41工作的可靠性。

显然，所述弹性装置4不仅仅局限于以上各个实施所述的情况，能够调整所述锥齿轮21的水平轴23在其轴线方向的位移，减小所述锥齿轮21与所述扇齿轮1的啮合间隙，满足上述两点的其他装置或水平轴23的连接方式也可以用做本实用新型的弹性装置4。

在另一种具体的实施方式中，所述水平轴23具有轴肩24，所述轴肩24侧面抵顶所述斜齿轮22的端面，且位于所述斜齿轮22与所述弹性装置4之间。

所述斜齿轮22与所述锥齿轮21通过所述轴肩24定位，当所述水平轴23做轴向移动时，通过所述轴肩24推动所述斜齿轮22，进而推动所述锥齿轮21做轴向移动，能有效地减小第二级传动的间隙，更能有效的提高车灯转向驱动器的转角精度。

显然，所述斜齿轮22与所述锥齿轮21轴向定位的方式不仅仅局限与此，能实现其轴向定位的其他结构和方式也是可以的。

另一种具体的实施方式中，所述扇齿轮1具有避让槽11，所述水平轴23的支撑8位于所述避让槽11内。将所述支撑8设置在所述避让槽11内，可以使所述车灯转向驱动器的结构紧凑，并且不干涉所述扇齿轮1的转动。

除了上车灯转向驱动器，本实用新型还提供了一种包括上述车灯转向驱动器的汽车，该汽车的其他部分结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本实用新型所提供的汽车和车灯转向驱动器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种车灯转向驱动器，包括印刷电路板(7)、电机(6)、传动装置和车灯连接花键(9)，所述印刷电路板(7)通过接插件与所述电机(6)相连；其特征在于，所述传动装置包括两级齿轮传动，第一级齿轮传动为蜗杆(10)和斜齿轮(22)，所述电机(6)的输出轴连接所述蜗杆(10)；所述蜗杆(10)与所述斜齿轮(22)的轴线为两个交错的水平轴；第二级齿轮传动为锥齿轮(21)和扇齿轮(1)，所述锥齿轮(21)与所述斜齿轮(22)共用水平轴(23)，所述水平轴(23)位于所述斜齿轮(22)一侧的端部具有弹性装置(4)，所述扇齿轮(1)轮轴连接车灯连接花键(9)。

2.如权利要求1所述的车灯转向驱动器，其特征在于，所述车灯转向驱动器还包括转角精度控制系统，所述转角精度控制系统包括位于所述斜齿轮(22)端面的磁环(3)和所述印刷电路板(7)上与所述磁环(3)对应的霍尔元件(5)。

3.如权利要求2所述的车灯转向驱动器，其特征在于，所述弹性装置(4)为U形弹片(41)，所述U形弹片位于所述车灯转向驱动器的下壳凹槽与上壳凹槽形成的凹槽(42)中。

4.如权利要求3所述的车灯转向驱动器，其特征在于，所述U形弹片(41)一端固定，另一端抵顶所述水平轴(23)。

5.如权利要求1至4任一项所述的车灯转向驱动器，其特征在于，所述水平轴(23)具有轴肩(24)，所述轴肩(24)侧面抵顶所述斜齿轮(22)的端面，且位于所述斜齿轮(22)与所述弹性装置(4)之间。

6.如权利要求5所述的车灯转向驱动器，其特征在于，所述扇齿轮(1)具有避让槽(11)，所述水平轴(23)的支撑(8)位于所述避让槽(11)内。

7.一种汽车，包括车灯和车灯转向驱动器，其特征在于，所述车灯转向驱动器为权利要求1至6任一项所述的车灯转向驱动器。 

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