CN202743128U - 一种车灯转向驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车灯转向驱动装置，包括壳体、电机、电路板和减速齿轮机构，其中电机包括前盖总成（11）、转子总成（12）、定子总成（13）、螺杆（14）和齿轮机构。该电机借助设置齿轮结构，在原本转子螺母和螺杆传动的基础上，又进行了圆锥齿轮传动，从而实现了力的两级传动，通过两级差速原理实现了电机输出力的放大，与传统结构相比，能够在一定的安装空间内，提供更大倍数的输出力。

Description

一种车灯转向驱动装置

技术领域

本发明涉及车辆照明领域，特别涉及一种车灯转向驱动装置。

背景技术

通常所谓的自适应前照灯系统（AFS，Adaptive front-lighting System）是一种可以根据汽车的行驶状态调整车灯照射方向的车辆照明系统，其目的是为了提高夜间驾驶的安全。现有的自适应前照灯系统一般通过各种传感器探测车辆的行驶状态，然后将探测到的信息输入ECU里，ECU根据这些信息进行计算和判断，向调整车灯照射方向的车灯驱动装置输出一个控制信号，驱动装置中的电机相应地对车灯的照射方向进行调整。

但是如何设计高效的电机，纯的依靠提高电机特性来增加电机的出力，势必给电机的设计带来很多困难，而且增加的输出扭矩始终有限，这种装置一般包括电机定子，电机转子和传动装置三个部分。

现有电机装置如图1所示，该装置包括螺杆输出轴1，前盖2，转子3，定子4和镶嵌在转子3上的螺母5。外部控制装置通过一定的控制方案给电机定子内的绕组通电，通电绕组与转子3上的磁钢相互作用，产生电磁力，这种电磁力驱动电机转子3并带动转子3上的螺母5沿着一定方向旋转，螺母5和螺杆输出轴1相互作用，使螺杆输出轴1实现轴向运动，而且电机的输出力得到了放大。

假设电机的输出扭矩为T，电机转子3的外径为R，螺杆的输出力为Q，螺杆上的螺距为P，因此，根据能量守恒原理有T*2π=Q*P，所以得到螺杆输出轴1上的输出力为Q=（2π/P）*T，用力传动比i来表示省力的程度，则又i=2π/P。也就是说力被放大了i倍。

然而，在一定的安装空间限制的情况下，此装置的放大倍数比较有限。

因此，如何提供一种车灯转向驱动装置，其电机能够提供更大倍数的输出力，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种车灯转向驱动装置，其驱动电机能够在一定的安装空间内，提供更大倍数的输出力。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种车灯转向驱动装置，包括一个壳体、一个电机、一个电路板和一个减速齿轮机构，该壳体包括一个上壳体和一个下壳体，所述上壳体和下壳体之间形成一个容纳空间，所述减速齿轮机构和所述电路板设置在该容纳空间中，所述电机设置在所述壳体外侧并具有一个机壳，所述电机通过该机壳上的固定装置固定在所述壳体外侧，所述电机包括：前盖总成（11）、转子总成（12）、定子总成（13）、螺杆（14）和齿轮机构，所述齿轮机构包括：

固定连接于所述转子总成的螺母锥齿轮，所述螺母锥齿轮的圆锥齿轮部分轴线与所述螺杆的轴线重合设置，且所述螺母锥齿轮的螺母部分螺纹配合于所述螺杆；

沿轴向可滑动地连接于所述螺杆且与所述螺杆同轴设置的第一圆锥齿轮；

能够分别与所述螺母锥齿轮和所述第一圆锥齿轮啮合的第二圆锥齿轮和第三圆锥齿轮，所述第二圆锥齿轮和第三圆锥齿轮能够同步旋转，且所述螺母锥齿轮和所述第二圆锥齿轮的传动比跟所述第三圆锥齿轮和所述第一圆锥齿轮的传动比不相等。

优选的，所述第二圆锥齿轮和所述第三圆锥齿轮固连为一体式设计，形成连体锥齿轮。

优选的，所述电机内设置有用于安装所述连体锥齿轮的齿轮轴。

优选的，所述齿轮轴的一端具有用于安装所述连体锥齿轮的轴肩。

优选的，所述前盖总成和定子总成上分别开设有用于安装所述齿轮轴的安装槽。

优选的，所述前盖总成包括滑动轴承和前盖，所述前盖具有与所述第二圆锥齿轮和所述第三圆锥齿轮配合的安装槽。

优选的，所述定子总成包括壳体、定子硅钢片、绝缘端子、绕组和轴承，所述壳体具有与所述第二圆锥齿轮和所述第三圆锥齿轮配合的安装槽。

优选的，所述转子总成包括转子硅钢片和磁石，所述转子硅钢片和所述螺母锥齿轮注塑成一体。

优选的，所述第一圆锥齿轮与所述螺杆通过滑键连接。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的车灯转向驱动装置，其电机借助设置齿轮结构，在原本转子螺母和螺杆传动的基础上，又进行了圆锥齿轮传动，从而实现了力的两级传动，通过两级差速原理实现了电机输出力的放大，与传统结构相比，能够在一定的安装空间内，提供更大倍数的输出力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中电机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的车灯转向驱动装置中电机的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的车灯转向驱动装置中电机的剖面结构示意图；

图4为图3沿B-B面的剖面图。

具体实施方式

本发明公开了一种车灯转向驱动装置，其电机能够在一定的安装空间内，提供更大倍数的输出力。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种车灯转向驱动装置，包括一个壳体、一个电机、一个电路板和一个减速齿轮机构，该壳体包括一个上壳体和一个下壳体，所述上壳体和下壳体之间形成一个容纳空间，所述减速齿轮机构和所述电路板设置在该容纳空间中，所述电机设置在所述壳体外侧并具有一个机壳，所述电机通过该机壳上的固定装置固定在所述壳体外侧。

请参阅图2和图3，上述电机，包括前盖总成11、转子总成12、定子总成1 3和螺杆14，前盖总成11包括滑动轴承32和前盖21，转子总成12包括转子硅钢片29和磁石31，定子总成13包括壳体24、定子硅钢片25、绝缘端子26、绕组27和轴承28，滑动轴承32和轴承28分别设置在螺杆14的两端，其核心发明点在于，还包括齿轮机构，齿轮机构包括：

固定连接于转子总成12的螺母锥齿轮15，螺母锥齿轮15的圆锥齿轮部分轴线与螺杆14的轴线重合设置，且螺母锥齿轮15的螺母部分螺纹配合于螺杆14，实现电机输出力的第一级放大；

沿轴向可滑动地连接于螺杆14且与螺杆14同轴设置的第一圆锥齿轮18；

能够分别与螺母锥齿轮15和第一圆锥齿轮18啮合的第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17，第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17能够同步旋转，实现电机输出力的第二级放大，且螺母锥齿轮15和第二圆锥齿轮16的传动比跟第三圆锥齿轮17和第一圆锥齿轮18的传动比不相等。

本发明实施例提供的电机，借助设置齿轮结构，在原本转子螺母和螺杆传动的基础上，又进行了圆锥齿轮传动，从而实现了力的两级传动，通过两级差速原理实现了电机输出力的放大，与传统结构相比，能够在一定的安装空间内，提供更大倍数的输出力。

为了优化上面的技术方案，第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17固连为一体式设计，形成连体锥齿轮22，这样的结构更加牢固稳定，保证了第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17的同步旋转，安装和拆卸起来也比较方便。当然，第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17也可以分体设计，两者分别连接于不同的齿轮轴，借助联轴器保持同步转动。

进一步的，电机内设置有用于安装连体锥齿轮22的齿轮轴23。

如图3所示，上述电机的齿轮轴23的一端具有用于安装连体锥齿轮22的轴肩，实现连体锥齿轮22在连体齿轮轴23上的轴向定位，并对连体齿轮轴23的两端进行固定，起到对连体锥齿轮22的支持作用。

在本实施例中，前盖总成11和定子总成13上分别开设有用于安装齿轮轴23的安装槽。连体锥齿轮轴23的一端通过前盖21和壳体24上对应的安装槽来固定，另一端通过前盖21上对应的安装槽来固定。

进一步的，如图3所示，前盖总成11中的前盖21具有与第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17配合的安装槽，用来安装和保护第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17。

类似的，定子总成13中的壳体24具有与第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17配合的安装槽。

如图3和图4所示，上述电机的转子总成12的转子硅钢片29和螺母锥齿轮15注塑成一体，形成转子30，使得电机在通电后，绕组27与磁石31相互作用，产生一定的电磁力，转子硅钢片29在电磁力的作用下带动螺母锥齿轮15一起旋转起来。当然，能够实现转子硅钢片29和螺母锥齿轮15一起旋转的连接方式还有很多种，例如借助螺栓、螺钉固定或者型面连接，效果类似，在此不再赘述。

为了进一步优化上面的技术方案，第一圆锥齿轮18与螺杆14通过滑键33连接，螺杆14上设有与滑键33配合的滑键槽，使得第一圆锥齿轮18能够带动螺杆14旋转，两者之间也能发生沿螺杆14轴向的移动。

通过一定的外置控制装置给电机定子部分的绕组27进行供电，通电绕组27与磁石31相互作用，产生一定的电磁力，转子硅钢片29在电磁力的作用下带动螺母锥齿轮15一起旋转起来，带动螺杆14向上运动；与此同时，螺母锥齿轮15上的圆锥齿轮部分带动连体锥齿轮22上的第二圆锥齿轮16进行旋转，连体锥齿轮22上的第三圆锥齿轮17又带动第一圆锥齿轮18旋转，第一圆锥齿轮18通过滑键33带动螺杆14向下移动，螺杆14的综合移动量是两个移动量之差，从而实现了省力的作用。

用力的传动比i来表示省力的程度，T为电机电磁作用产生的力，Q为螺杆14上的输出力，螺杆的螺距为P，则有i=Q/T。同理设电机转子外径为R，螺母锥齿轮15上的锥齿轮齿数为Z1，连体锥齿轮22的第二圆锥齿轮16齿数为Z2，第三圆锥齿轮17齿数为Z3，第一锥齿轮18的齿数为Z4，则根据能量守恒定律有T*2π=Q*P*[1-（Z1*Z3/Z2*Z4）]，从而得到Q=T*（2π/P）/[1-（Z1*Z3/Z2*Z4）]，力的传动比i=（2π/P）/[1-（Z1*Z3/Z2*Z4）]。

综上所述，从力的传动比i来看，要想获得最大的力的传动比，只需要使Z1*Z3/Z2*Z4小于1，而且越接近1获得的力的传动比就越大。例如分别取：Z1=20，Z2=21，Z3=20，Z4=20。

本实施例提供的一种车灯转向驱动装置，其电机借助设置齿轮结构，在原本转子螺母和螺杆传动的基础上，又进行了圆锥齿轮传动，从而实现了力的两级传动，通过两级差速原理实现了电机输出力的放大，与传统结构相比，能够在一定的安装空间内，提供更大倍数的输出力。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种车灯转向驱动装置，包括一个壳体、一个电机、一个电路板和一个减速齿轮机构，该壳体包括一个上壳体和一个下壳体，所述上壳体和下壳体之间形成一个容纳空间，所述减速齿轮机构和所述电路板设置在该容纳空间中，所述电机设置在所述壳体外侧并具有一个机壳，所述电机通过该机壳上的固定装置固定在所述壳体外侧，其特征在于，所述电机包括：前盖总成（11）、转子总成（12）、定子总成（13）、螺杆（14）和齿轮机构，所述齿轮机构包括：

固定连接于所述转子总成（12）的螺母锥齿轮（15），所述螺母锥齿轮（15）的圆锥齿轮部分轴线与所述螺杆（14）的轴线重合设置，且所述螺母锥齿轮（15）的螺母部分螺纹配合于所述螺杆（14）；

沿轴向可滑动地连接于所述螺杆（14）且与所述螺杆（14）同轴设置的第一圆锥齿轮（18）；

能够分别与所述螺母锥齿轮（15）和所述第一圆锥齿轮（18）啮合的第二圆锥齿轮（16）和第三圆锥齿轮（17），所述第二圆锥齿轮（16）和第三圆锥齿轮（17）能够同步旋转，且所述螺母锥齿轮（15）和所述第二圆锥齿轮（16）的传动比跟所述第三圆锥齿轮（17）和所述第一圆锥齿轮（18）的传动比不相等。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述第二圆锥齿轮（16）和所述第三圆锥齿轮（17）固连为一体式设计，形成连体锥齿轮（22）。

3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述电机内设置有用于安装所述连体锥齿轮（22）的齿轮轴（23）。

4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，所述齿轮轴（23）的一端具有用于安装所述连体锥齿轮（22）的轴肩。

5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述前盖总成（11）和定子总成（13）上分别开设有用于安装所述齿轮轴（23）的安装槽。 

6.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述前盖总成（11）包括滑动轴承（32）和前盖（21），所述前盖（21）具有与所述第二圆锥齿轮（16）和所述第三圆锥齿轮（17）配合的安装槽。

7.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述定子总成（13）包括壳体（24）、定子硅钢片（25）、绝缘端子（26）、绕组（27）和轴承（28），所述壳体（24）具有与所述第二圆锥齿轮（16）和所述第三圆锥齿轮（17）配合的安装槽。

8.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述转子总成（12）包括转子硅钢片（29）和磁石（31），所述转子硅钢片（29）和所述螺母锥齿轮（15）注塑成一体。

9.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述第一圆锥齿轮（18）与所述螺杆（14）通过滑键（33）连接。 

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