CN205589084U - 一种低功率直流电机传动装置 - Google Patents

Abstract

一种低功率直流电机传动装置，用于驱动光型变换装置，所述光型变换装置包括设置于汽车前照灯前方、固定于反射镜上的夹持器(6)及设置于夹持器(6)上的可动遮光板(5)，所述可动遮光板可在电机传动装置驱动下，以其底部为支点在汽车前照灯的前方向作上下翻转，进行与光型变换相配合的遮光切换。所述低功率直流电机传动装置包括：电机，电机输出轴齿轮啮合并驱动的齿轮转轴分总成，齿轮转轴分总成传动可动遮光板(5)的转轴，进行与光型变换相配合的遮光切换，所述电机功率1‑5W，优选的是，所述电机功率1.5‑3W。根据本实用新型，避免光型变化过程中的卡滞，减少电机自身的发热量并保证充分的扭矩输出和降低噪声。

Description

一种低功率直流电机传动装置

技术领域

本实用新型涉及车灯装置，具体地，本实用新型涉及一种低功率直流电机传动装置。所述低功率直流电机传动装置用于车灯光型变换。

背景技术

汽车照明灯具必须为行驶中的汽车提供最佳的照明效果。然而，在实际的道路交通环境下，当两辆相向行驶的汽车交会时，前照灯的强光会造成驾驶员的眩目而有发生交通事故的危险。

对此，目前主要采取的解决方式是对汽车的前照灯等的使用进行光型变换。根据光型变换使用的不同的情况和要求，使用不同的前照灯。另一方面，现在大部分车辆前照灯都采用组合式灯具，即将前照灯、前转向灯等灯具组成一个整体使用。

虽然，如上所述，将前照灯、前转向灯等灯具组成一个整体使用的组合式灯具有便于拆卸、装配、清洗等优点，但也存在灯具安装空间限制所导致的问题。为此，提出了前照灯的光型变换一体化，即远、近灯使用同一光源，在行车过程中通过调节内部结构来切换光型变换的功能要求。

然而，在所述将前照灯、前转向灯等灯具组成一个整体使用的组合式灯具的场合，一旦光型变换功能不佳或失效，将损害光型变换的照明功能，从而容易引起安全及交通事故。由此可见，汽车照明灯中光型变换显得尤为重要，它将直接影响到汽车行驶的安全。

为此，已有人研究开发多种光型变换装置。

例如，申请号为“200720129230.3”的中国实用新型专利，公开了一种光型变换装置，其特征在于：所述的固定挡片设在反射镜体的前缘，所述的调整装置包含有电磁阀与活动挡片，所述的电磁阀是设有活动杆，用以及所述的活动挡片连接，所述的活动挡片是以枢接组件与所述的固定挡片连接，用以通过所述的枢接组件做为活动挡片的旋转轴，所述的活动挡片是延伸有与所述的活动挡片本体呈垂直状的连接臂，用以及所述的电磁阀的活动杆连接。

然而，根据所述实用新型专利的光型变换装置，其组件结构相对复杂，且其主要目的在于保护耗电量的减少以及温升幅度，难以达到切换灵活、结构简单的组合式功能性要求。

另外，驾驶员行车时，难免会出现会车和上下坡的情况。特别是汽车在夜间行驶时，相向而行的汽车灯光和上下坡时路面的反射光会影响驾驶员的视觉，如果太强就会造成驾驶员看不清前方道路，所以需要驾驶员及时地切换汽车的光型，如果切换不及时，就可能造成交通事故。因此，现代车辆广泛使用光型变换机构实现汽车的光型变换控制，电磁执行机构广泛应用于光型变换机构中。利用电磁执行机构中的电磁铁吸附和回弹的动作可以实现光型的切换，而且其动作较为可靠。

但是，在实际应用中，由于现有电磁执行机构中的电磁铁吸合和释放时会发出较大的碰撞噪音，从而引来一些用户的抱怨。在现今越来越强调用户使用舒适度的大环境下，降低电磁执行机构工作时的噪音就显得十分有必要了。此外，电磁铁在吸合和释放时会产生较强的震动，也容易引起光形抖动，并且这种震动还会造成连接松动等故障，影响光型变换机构的可靠性。

另外，专利申请号为“201410226360.3”、发明名称为“一种汽车前照灯的光型变换装置”公开了一种主要用于汽车氙气前照灯的光型变换装置，使用剪切式动铁芯式电磁阀(光型变换驱动装置)，且包括：固定于反射镜上的夹持器，其特征在于，夹持器上固定有电磁吸铁，所述的电磁吸铁通过轴杆与连接衬套相连，所述连接衬套与可动遮光板相配合，所述可动遮光板相配合藉由绕旋转轴的自由转动改变其角度。

然而，根据上述汽车前照灯的光型变换装置，可动遮光板绕其一侧轴支点转动，通过改变可动遮光板的角度变化，引起遮光效果的变化，其可动遮光板的角度变化带来的遮光部位的变化受到限制，影响光型变换效果；

另外，根据上述汽车前照灯的光型变换装置，其限位只是单纯的一端的档块结构，只起到限位作用，无降噪效果，故工作噪音大。

如图1所示，以往使用剪切式动铁芯式电磁阀的系统的工作原理如下：

当驾驶员需要使用车灯远光功能时，按下光型变换拨杆，BCM(即平台化的光型变换电磁阀模组)会给电磁阀供电，线圈通电后产生电磁力，使得铁芯移动，连杆机构带动遮光板下移，实现远光功能，断电后通过弹簧力自动将电磁阀回复到初始位置。在实际应用中，由于现有电磁执行机构中的电磁铁吸合和释放时会发出较大的碰撞噪音，从而也引来一些用户的抱怨。

在现今越来越强调用户使用舒适度的大环境下，降低电磁执行机构工作时的噪音就显得十分有必要了。此外，电磁铁在吸合和释放时会产生较强的震动，也容易引起光形抖动，并且这种震动还会造成连接松动等故障，影响光型变换机构的可靠性。

因此，以往汽车前照灯的光型变换装置存在的问题是：光型变化过程中容易出现卡滞；扭矩输出不稳定，噪音大，兼容性不佳。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种低功率直流电机传动装置，根据本实用新型所述低功率直流电机传动装置，通过电机驱动及齿轮系的传动带动遮光板运动，从而完成光型的变换。根据本实用新型，避免光型变化过程中的卡滞，防止热聚焦，减少电机自身的发热量并保证充分的扭矩输出和降低噪声。

另外，由于克服传统光型变换装置主要应用于氙气大灯的光型变换单元，本实用新型适用于氙气大灯及卤素灯等场合，提升其兼容性。

本实用新型的一种低功率直流电机传动装置的技术方案如下：

一种低功率直流电机传动装置，用于驱动光型变换装置，所述光型变换装置包括设置于汽车前照灯前方、固定于反射镜上的夹持器6及设置于夹持器6上的可动遮光板5，

所述可动遮光板可在电机传动装置驱动下，以其底部为支点在汽车前照灯的前方向作上下翻转，进行与光型变换相配合的遮光切换，

所述低功率直流电机传动装置包括：电机，电机输出轴齿轮啮合并驱动的齿轮转轴分总成，齿轮转轴分总成传动可动遮光板5的转轴，进行与光型变换相配合的遮光切换，

所述电机功率1-5W。

优选的是，根据本实用新型所述一种低功率直流电机传动装置，所述电机功率1.5-3W。

根据本实用新型所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

所述电机绕组为三相绕组，三相绕组线径0.5-1.0mm，圈数500-850圈/三相。

根据本实用新型所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

优选的是，所述电机三相绕组线径0.6-0.85mm，圈数500-750圈/三相。

由此通过绕组的优化调整，能够减少自身的发热量并保证充分的扭矩输出。

根据本实用新型所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

所述齿轮转轴分总成由一扇形直齿轮与转轴一体注塑而成，其扇形直齿轮与电机输出轴齿轮啮合传动，其扇形底部与可动遮光板5同轴连接，并可带动可动遮光板5在汽车前照灯的前方上下翻转，

所述齿轮转轴分总成的扇形圆心角为35～120°，扇形直径为Φ20～50mm。

根据本实用新型所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

所述齿轮转轴分总成的扇形直径为Φ30～45mm。

根据本实用新型所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

在与扇形直齿轮的一体注塑的结合部，所述转轴设置有一个双面切去的平行扁位或内凹形耐冲击部。

根据所述转轴设置有一个双面切去的平行扁位或内凹形耐冲击部设计，确保齿轮在冲击过程中的强度。

根据本实用新型所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

在所述齿轮转轴分总成的壳体对侧设置有带动可动遮光板5的扭簧，所述齿轮转轴分总成扇形啮合行程与可动遮光板翻转行程对应，所述扭簧的安装中心与齿轮转轴分总成的旋转中心相距3-12mm，即所述扭簧为与齿轮转轴分总成的旋转中心的非同轴安装。

根据本实用新型所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

所述齿轮转轴分总成为塑料制。

优选的是，所述齿轮转轴分总成颜色为白色塑料。

根据本实用新型所述一种低功率直流电机传动装置，所述齿轮转轴分总成表面镀铝处理。

由此，使得低功率直流电机传动装置具有防热聚焦功能。

与一般的扭簧设计不同，该处为非同轴安装设计。目的是为了使扭簧在全行程内，保持较为恒定的扭矩值，避免光型变化过程中的卡滞。另外，在可动遮光板转动的过程中，扭簧的施力点会在扭簧的直边上发生滑动，由此保证了扭簧较为恒定的扭矩值。

在前照灯由远光灯功能向近光功能实现时，所述可动遮光板5通过弹簧力自动回复到初始位置，前照灯实现近光功能。同时可起到降低因可动遮光板5碰接夹持器6导致的噪声的作用。

根据本实用新型所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

在壳体1的齿轮转轴分总成的转轴下方侧，设置有一T型限位结构，以在齿轮转轴分总成靠近限位位置时，减小齿轮A接近限位位置时的线速度，从而有效减少光型变换时的噪音。

所述T型限位结构有一个限位面和加强筋，以耐受光型变换驱动装置的长期工作冲击。

本实用新型的低功率直流电机传动装置的使用如下：

一种低功率直流电机传动装置的应用，用于汽车前照灯的光型变换装置的光型变换，所述光型变换装置包括：设置于汽车前照灯前方、固定于反射镜上的夹持器6及设置于夹持器6上的可动遮光板5，当使用光型变换功能时，通过电机的直齿轮传动机构带动可动遮光板5向前下方翻转并下移，前照灯实现光型变换，

断电后可动遮光板5自动回复到初始位置，前照灯返回光型变换前状态，

所述直齿轮传动机构包括：

与电机输出轴齿轮啮合传动的齿轮转轴分总成，所述齿轮转轴分总成由一扇形直齿轮与转轴一体注塑而成，其扇形直齿轮与电机输出轴齿轮啮合传动，其扇形底部与可动遮光板5同轴连接，并可带动可动遮光板5在汽车前照灯的前方上下翻转，

所述齿轮转轴分总成的塑料部分颜色为白色塑料或表面镀铝处理，以具有防热聚焦功能。

在前照灯由远光灯功能向近光功能实现时，所述可动遮光板5通过弹簧力自动回复到初始位置，前照灯实现近光功能。同时可起到降低因可动遮光板5碰接夹持器6导致的噪声的作用。

采用本实用新型的低功率直流电机传动装置的光型变换方法，在壳体1的齿轮转轴分总成的转轴下方侧，设置有一T型限位结构，以在齿轮转轴分总成靠近限位位置时，减小齿轮A与限位接触时的线速度，从而有效减少光型变换时的噪音。

采用本实用新型的低功率直流电机传动装置的光型变换方法，该电机的耐高温温度可达到135℃以上；电机的功率低，较之同类产品能够下降50％以上；电机虽然功率低，但是有着稳定的、较大的输出扭矩；通过绕组的优化调整，能够减少自身的发热量并保证充分的扭矩输出。

根据采用本实用新型的低功率直流电机传动装置的光型变换方法，在传动结构上，远近光处都设有降噪设计，产品整体工艺简单，性能及兼容性方面考核下来，较以往产品更强。独特的散热结构设计与电机独特工艺，使得电机可以用在温度极其严苛的卤素前照灯光源上，防止热聚焦。

光型变换：当使用车灯远光功能时，操作光型变换拨杆，电机通电，通过直齿轮传动机构带动可动遮光板5向前下方翻转并下移，前照灯实现远光功能，

当使用车灯近光功能时，操作光型变换拨杆，对电机断电，断电后可动遮光板5通过弹簧力自动回复到初始位置，前照灯实现近光功能。

根据采用本实用新型的低功率直流电机传动装置的光型变换方法，通过直齿轮传动，即齿轮转轴分总成，带动可动遮光板在前照灯的前后方向进行翻转，带动光型变换，在车辆远光工作状态时，将发热光源遮蔽，避免执行机构直接受热继而影响使用寿命，耐热分析及初步试验结果表明该设计可降低执行机构温度10℃～20℃。

根据本实用新型的低功率直流电机传动装置，通过电机驱动及齿轮系的传动，带动遮光板运动，从而完成光型的变换。根据本实用新型，避免光型变化过程中的卡滞，防止热聚焦，减少电机自身的发热量并保证充分的扭矩输出和降低噪声。

另外，由于克服传统光型变换装置主要应用于氙气大灯的光型变换单元，本实用新型适用于氙气大灯及卤素灯等场合，提升其兼容性。

附图说明

图1为以往前照灯的光型变换装置示意图。

图2为采用本实用新型的低功率直流电机传动装置的光型变换装置的立体图。

图3为采用本实用新型的低功率直流电机传动装置的光型变换装置处于近光工作状态时的示意图。

图4为采用本实用新型的低功率直流电机传动装置的光型变换装置处于远光工作状态时的示意图。

图5为扭簧示意图。

图6为采用本实用新型的低功率直流电机传动装置的光型变换装置的零件爆炸图。

图7，8分别为齿轮转轴分总成工作状态示意图。

图9为齿轮转轴分总成立体示意图。

图10为齿轮转轴分总成转轴立体示意图。

图11为T型限位结构示意图。

图中，1为壳体，2为电机，3为齿轮转轴分总成，4为扭簧，5为可动遮光板，6为夹持器，7为设置于可动遮光板5上侧中部的三角形挡光板，8为设置可动遮光板5下侧、凹面向下呈弧形的挡光结构，9为齿轮转轴分总成转轴，11为缓冲橡胶垫，12为光源。A为齿轮转轴分总成的扇形直齿轮，B为与扇形直齿轮啮合的电机输出轴齿轮，13为齿轮转轴分总成转轴二端双面切去的平行扁位或内凹形的耐冲击部，14为T型限位结构。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明用于实施采用本实用新型的低功率直流电机传动装置的光型变换装置的最佳方式。

实施例1

一种用于卤素前照灯的光型变换的汽车前照灯的光型变换装置，包括：设置于汽车前照灯前方、固定于反射镜上的夹持器(固定遮光板)6及设置于夹持器6上的可动遮光板5及低功率直流电机传动装置。

所述可动遮光板可以其底部为支点在汽车前照灯的前方向作上下翻转，进行与光型变换相配合的遮光切换。例如，当使用车灯远光功能时，操作光型变换拨杆，电机式光型变换驱动装置通电，带动可动遮光板5向前下方翻转并下移，前照灯实现远光功能。当使用车灯近光功能时，操作光型变换拨杆，机式光型变换驱动装置断电，断电后可动遮光板5自动回复到初始位置，前照灯实现近光功能。

低功率直流电机传动装置包括直齿轮传动机构，所述直齿轮传动机构包括：

与电机输出轴齿轮啮合传动的齿轮转轴分总成，所述齿轮转轴分总成由一扇形直齿轮与转轴一体注塑而成，其扇形直齿轮与电机输出轴齿轮啮合传动，其扇形底部与可动遮光板5同轴连接，并可带动可动遮光板5在汽车前照灯的前方上下翻转。

所述齿轮转轴分总成的扇形圆心角为35-45°，扇形直径为Φ35～40mm。

由于在可动遮光板5后方设置有发热光源，在使用车灯远光功能，即前照灯处于远光工作状态时，向前下方翻转并下移的可动遮光板5，通过其下侧设置的凹面向下的弧形挡光结构将发热光源遮蔽，由此，可避免执行机构直接受发热光源影响而影响其使用寿命。

根据本实施例，所述电机功率功率2-3W，壳体采用局部镂空，外型是小型化设计。电机的功率低，较之同类产品能够下降50％以上。

电机虽然功率低，通过绕组的优化调整，能够减少自身的发热量并保证充分的扭矩输出。所述光型变换驱动装置用齿轮转轴分总成的驱动电机三相绕组线径0.6-0.8mm，圈数500-750圈/三相。

在本实施例，电机的耐高温温度可达到135℃以上。

另外，根据本实施例，特制的可动挡光板为翻转式工作模式，重量为5～6g，并增加了光线直射执行机构的遮挡结构。

另外，在与扇形直齿轮的一体注塑的结合部，所述转轴二端设置有一个双面切去的平行扁位或内凹形的耐冲击部。

在可动遮光板5靠近夹持器6(固定遮光板)一侧上方二端部设置有缓冲橡胶垫，所述缓冲橡胶垫包括橡胶圈主体部分及近夹持器6设置的缓冲边部分，所述橡胶圈主体部分为柱形，所述缓冲边部分为一个径向开槽、吸盘状的薄橡胶边。缓冲边的设计能够吸收橡胶的反弹力，使遮光板在与夹持器接触前现有一个缓冲，从而降低噪音及避免光型抖动。

本实用新型的装置壳体对低功率直流电机传动装置实行全覆盖，包括上盖部分和外壳分总成部分。所述上盖是金属钣金，全覆盖低功率直流电机传动装置的前部(灯前方)、上部及转轴分总成的齿轮传动部。所述外壳分总成为塑料与安装销的一体注塑件，全覆盖低功率直流电机传动装置的后部(近光源部)、下部及接插件盒部。

另外，在上盖中，用于覆盖转轴分总成的齿轮传动部的轮罩部分采用折弯工艺制造，其他部分采用拉伸工艺制造。

在又一实施例中，上盖表面镀铝，所述外壳分总成为白色注塑料。具有防止热聚焦的作用；上盖将整个光型变换驱动装置全覆盖，对于整个装置起到了防热聚焦的作用。

所述上盖与外壳分总成的安装固定采用螺钉+翻边固定，即，上盖的下部有二螺钉与外壳分总成螺接固定；上盖的上部有二翻边结构与外壳分总成翻边固定。

另外，壳体1在安装齿轮转轴分总成一端对侧设置有带动可动遮光板5的扭簧，所述扭簧的安装中心与齿轮转轴分总成的旋转中心相距7mm，即所述扭簧为与齿轮转轴分总成的旋转中心的非同轴安装。

在壳体1的齿轮转轴分总成的转轴下方侧，设置有由一个限位面和加强筋构成的T型限位结构，以耐受光型变换驱动装置的长期工作冲击，在齿轮转轴分总成靠近限位位置时，减小齿轮A接近限位位置时的线速度，从而有效减少光型变换时的噪音。

根据本实用新型所述低功率直流电机传动装置，通过电机驱动及齿轮系的传动，带动遮光板运动，从而完成光型的变换。根据本实用新型，避免光型变化过程中的卡滞，防止热聚焦，减少电机自身的发热量并保证充分的扭矩输出和降低噪声。

另外，由于克服传统光型变换装置主要应用于氙气大灯的光型变换单元，本实用新型适用于氙气大灯及卤素灯等场合，提升其兼容性。

Claims (10)

1.一种低功率直流电机传动装置，用于驱动光型变换装置，所述光型变换装置包括设置于汽车前照灯前方、固定于反射镜上的夹持器(6)及设置于夹持器(6)上的可动遮光板(5)，

所述可动遮光板可在电机传动装置驱动下，以其底部为支点在汽车前照灯的前方向作上下翻转，进行与光型变换相配合的遮光切换，

所述低功率直流电机传动装置包括：电机，电机输出轴齿轮啮合并驱动的齿轮转轴分总成，齿轮转轴分总成传动可动遮光板(5)的转轴，进行与光型变换相配合的遮光切换，

所述电机功率1-5W。

2.如权利要求1所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

所述电机绕组为三相绕组，三相绕组线径0.5-1.0mm，圈数500-850圈/三相。

3.如权利要求1所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

所述光型变换驱动装置用齿轮转轴分总成的驱动电机三相绕组线径0.6-0.85mm，圈数500-750圈/三相。

4.如权利要求1所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

所述齿轮转轴分总成由一扇形直齿轮与转轴一体注塑而成，其扇形直齿轮与电机输出轴齿轮啮合传动，其扇形底部与可动遮光板(5)同轴连接，并可带动可动遮光板(5)在汽车前照灯的前方上下翻转，

所述齿轮转轴分总成的扇形圆心角为35～120゜，扇形直径为Φ20～50mm。

5.如权利要求4所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

所述扇形直径为Φ30～45mm。

6.如权利要求1所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

在与扇形直齿轮的一体注塑的结合部，所述转轴设置有一个双面切去的平行扁位或内凹形耐冲击部。

7.如权利要求1所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

在所述齿轮转轴分总成的壳体对侧设置有带动可动遮光板(5)的扭簧，所述齿轮转轴分总成扇形啮合行程与可动遮光板翻转行程对应，所述扭簧的安装中心与齿轮转轴分总成的旋转中心相距3-12mm，所述扭簧为与齿轮转轴分总成的旋转中心的非同轴安装。

8.如权利要求1所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

所述齿轮转轴分总成为塑料制，并经表面镀铝处理。

9.如权利要求1所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

所述齿轮转轴分总成经表面镀铝处理。

10.如权利要求1所述一种低功率直流电机传动装置，其特征在于：

在壳体的齿轮转轴分总成的转轴下方侧，设置有一T型限位结构，以在齿轮转轴分总成靠近限位位置时，减小齿轮A接近限位位置时的线速度，从而有效减少光型变换时的噪音。