专利名称：一种用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新式的车灯旋转驱动装置。详细地说，涉及一种用于车灯自
动转向调光系统的旋转执行器，所述用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器可以将电机 的旋转运动转化为直线运动，然后将直线运动转化为不同特性的旋转运动，从而实现调整 车灯照射方向的技术。所述用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器特别适用于汽车前照 灯。
背景技术：
随着自适应调光概念的提出，自适应调光系统(Adaptive FrontlightingSystem， 简称AFS)对保障车辆行车照明安全已经显现出十分重要的作用，而且越来越广泛的应用 车辆前照灯中。与此同时，越来越多的功能集成到前照灯中，例如远近光一体照明功能等， 功能的不断增加就表明灯具的重量也会随之增加。在这样的情况下，将会对负责实现灯具 自动调光动作的旋转执行器提出更多的带载能力要求。因此如何为自适应调光系统提供高 精度定位角度，同时在自适应调光系统旋转到位后能够具有足够的制动力保证制动可靠， 以及如何保证自适应调光系统工作稳定可靠，同时在确保旋转执行器具有足够带载能力的 前提下，需要留有一定的带载能力储备，以应对今后功能不断增加的自适应调光系统。
实用新型内容为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下 —种用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，所述用于车灯自动转向调光系统 的旋转执行器包括电机、齿轮组、中间传动机构，用于车灯自动转向调光系统的旋转执行 器可以通过齿轮组将电机的旋转运动转化为中间传动机构的往复直线运动，继而通过其他 构件将中间传动机构的直线运动转换为绕自动调光系统旋转中心进行旋转的回转运动，其 特征在于， 所述中间传动机构具有电机旋转带动的螺杆7、与螺杆7配合的螺纹副7a、与螺 纹副7a螺接、将旋转运动转变为直线运动的齿条块5 ; 所述将中间传动机构的直线运动转换为绕自动调光系统旋转中心进行旋转的回 转运动的其他构件包括与齿条块5的齿轮部分5a啮合、实现旋转运动的扇形齿轮3及扇 形齿轮4，扇形齿轮4带动灯具旋转轴17a旋转，从而驱动整个灯具的旋转。 根据本实用新型的旋转执行器，可以通过不同的驱动形式将具有较大推力的直线 运动转换为驱动灯具转向的特殊运动。 根据本实用新型的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，所述 齿轮组包括由马达11驱动的初级齿轮IO，与初级齿轮10啮合的过渡齿轮9，与过渡齿轮 9啮合的末级齿轮8，末级齿轮8传动螺杆7。 根据本实用新型的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，所述 将中间传动机构的直线运动转换为绕自动调光系统旋转中心进行旋转的其他构件包括分别与齿条块5的直齿5b啮合传动的扇形齿轮3与扇形齿轮4。 根据本实用新型的旋转执行器，可以通过齿轮齿条块的驱动方式将具有直线运动 的推力的转换为灯具旋转的驱动力。在齿轮齿条块的运动配合中，齿条块的直线运动具有 与内螺纹相同的运动特征。 根据本实用新型的旋转执行器，实现驱动灯具转向的齿轮结构，其旋转中心与灯 4、如权利要求3所述的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，所述扇形 齿轮4由扇形齿4b和正多边形通孔4c以及与下盖板2滑动配合的旋转固定轴4a构成，所 述正多边形通孔4c与紧密内插于通孔4c中的灯具旋转轴17a紧密配合，所述旋转固定轴 4a与旋转座2b紧密滑动配合，从而使扇形齿轮4形成旋转运动。 根据本实用新型的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，所述 螺杆7由中间段的螺纹副7a和二端的灯具旋转轴构成，所述螺杆7两侧灯具旋转轴分别与 旋转轴承13a和旋转轴承13b紧固配合，安装于通槽2d中。 根据本实用新型的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，齿条
块5包括与扇形齿3a、4b相配合的直齿5b、与螺杆7的螺纹副7a传动配合的内螺纹5a及
其中贯通形成与齿条块导向杆6a和齿条块导向杆6b相配合的导向杆连接孔5c。 根据本实用新型的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，所述
齿条块整体呈凹槽状，内螺纹部分为开放槽式结构，内螺纹5a与螺杆7的螺纹副7a传动配
合，齿条块5在齿条块导向杆6a和齿条块导向杆6b的导向作用下实现滑动运动。 考虑到螺纹副传动的摩擦作用明显、发热量大，实现螺纹传动的结构容易由于不
同的热膨胀系数而导致螺纹传动副变形、卡死，将螺纹传动中，内螺纹改为非全周结构，从
而补偿不同的热变形带来的不利影响。 根据本实用新型的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，上压 板la、固定初级齿轮10、过度齿轮9以及螺杆7的侧盖板lb构成上盖板l，在上压板la处 具有供灯具旋转轴17a通过的通孔lc，所述通孔lc的直径略大于灯具旋转轴17a，上压板 la处具有压紧固定旋转轴承13b的压块ld。 根据本实用新型的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，齿轮 盒2c、固定电机11的固定侧板2e构成下盖板2，在齿轮盒2c部分具有固定旋转轴承13a 和旋转轴承13b的通槽2d。 根据本实用新型的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，齿轮 盒2c具有固定齿条块导向杆6a和齿条块导向杆6b的固定孔2f，固定孔2f与齿条块导向 杆6b之间形成过盈配合。 根据本实用新型的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，所述
灯具旋转轴17a分别通过通孔lc、4c、3b。 根据本实用新型的旋转执行器，其工作过程如下 不工作时，透镜19固定在透镜支架18上，透镜支架18与反射镜15连接安装，灯 泡16紧固安装于反射镜15中，与此同时反射镜15与调光支架14通过灯具旋转轴17a、17b 相配合，灯具旋转轴17a中部呈正多边形，与正多边形通孔4c形状相同并内插于4c中形成 紧密配合。由于扇形齿轮4与齿条块5相啮合，同时齿条块5与螺杆7构成真个螺纹副，在 规定条件下形成自锁现象，从而形成扇形齿轮4固定不动，因此整个灯具在扇形齿轮4的限定下静止不动。 正常工作时，马达11在驱动信号的作用下开始进行旋转运动，由于初级齿轮10与马达11为紧密配合，从而可以将旋转运动从初级齿轮10经过过渡齿轮9啮合传递到末级齿轮8，进而将旋转运动传递到螺杆7中。 同时螺杆7通过螺纹副传动将旋转运动转变为齿条块5的直线运动，进而齿条块5的齿轮部分与扇形齿轮4相啮合传动，实现扇形齿轮4的旋转运动，最后在扇形齿轮4的驱动下，实现整个灯具的旋转运动。[0024] 至此，整个旋转执行器的旋转驱动过程完毕。 根据本实用新型的旋转执行器，通过初级齿轮10、过渡齿轮9、末级齿轮8、螺杆7以及齿条块5和扇形齿轮4的旋转传递过程，可以将电机的旋转运动转变为大扭矩，运行平稳可靠而且可以实现自锁的旋转运动。不会产生由步进电机驱动单纯的直齿轮传动所带来的限位回跳现象，保障整个系统结构运行稳定可靠。同时螺杆7通过螺纹副传动将旋转运动转变为齿条块5的直线运动，齿条块5的齿轮部分与扇形齿轮4相啮合传动，实现扇形齿轮4的旋转运动，最后在扇形齿轮4的驱动下，实现整个灯具的旋转运动。考虑到螺纹传动副由于摩擦产生热量从而导致螺纹副由于不同材料间的热膨胀系数而产生的抱死现象，将齿条块5设计成凹槽结构，解决了螺纹传动副的润滑介质储存问题。[0026] 附图的简单说明
图1为本实用新型的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器自动转向调光系统图。 图2为本实用新型的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器的总成分解图。[0029] 图3为本实用新型的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器的剖视图。[0030] 图4为本实用新型的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器的螺纹副传动放大图。 图中，1为旋转执行器上盖板，la为上压板，lb为侧盖板，lc为上盖板通孔，ld为上盖板轴承固定压块，2为旋转执行器下盖板，2a为下盖板固定座，2b为旋转座，2c为下盖板齿轮盒，2d为轴承固定槽，2e为固定侧板，2f为齿条块导向杆固定孔，3为扇形齿轮，3a为扇形齿，3b为固定通孔，4为扇形齿轮，4a为旋转固定轴，4b为扇形齿，4c为内多边形连接孔，5为齿条块，5a为齿条块内螺纹副，5b为齿条块直齿，5c为导向杆连接孔，6为齿条块导向杆，7为螺杆，7a为螺杆螺纹副，8为末级齿轮，9为过渡齿轮，10为初级齿轮，11为驱动马达，12为固定盖板，12a为导向杆固定槽，12b为轴承固定槽，13a，b为旋转轴承，14为调光支架，15为反射镜，16为灯泡，17a为下灯具旋转轴，17b为上灯具旋转轴，18为透镜支架，19为透镜。
具体实施方式下面，结合附图和实施例，就本实用新型的旋转执行器作进一步的详细说明。[0033] 实施例1 用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，所述用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器包括电机、齿轮组、中间传动机构，用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器可以通过齿轮组将电机的旋转运动转化为中间传动机构的往复直线运动，继而通过其他构件将中间传动机构的直线运动转换为绕自动调光系统旋转中心进行旋转的回转运动。[0035] 所述中间传动机构具有电机旋转带动的螺杆7、与螺杆7配合的螺纹副7a、与螺纹副7a螺接、将旋转运动转变为直线运动的齿条块5 ; 所述将中间传动机构的直线运动转换为绕自动调光系统旋转中心进行旋转的回转运动的其他构件包括与齿条块5的齿轮部分5a啮合、实现旋转运动的扇形齿轮3及扇形齿轮4，扇形齿轮4带动灯具旋转轴17a旋转，从而驱动整个灯具的旋转。[0037] 所述齿轮组包括由马达11驱动的初级齿轮10，与初级齿轮10啮合的过渡齿轮9，与过渡齿轮9啮合的末级齿轮8，末级齿轮8传动螺杆7。 所述将中间传动机构的直线运动转换为绕自动调光系统旋转中心进行旋转的其
他构件包括分别与齿条块5的直齿5b啮合传动的扇形齿轮3与扇形齿轮4。 所述扇形齿轮4由扇形齿4b和正多边形通孔4c以及与下盖板2滑动配合的旋转
固定轴4a构成，所述正多边形通孔4c与紧密内插于通孔4c中的灯具旋转轴17a紧密配合，
所述旋转固定轴4a与旋转座2b紧密滑动配合，从而使扇形齿轮4形成旋转运动。 所述螺杆7由中间段的螺纹副7a和二端的灯具旋转轴构成，所述螺杆7两侧灯具
旋转轴分别与旋转轴承13a和旋转轴承13b紧固配合，安装于通槽2d中。 齿条块5包括与扇形齿3a、4b相配合的直齿5b、与螺杆7的螺纹副7a传动配合的
内螺纹5a及其中贯通形成与齿条块导向杆6a和齿条块导向杆6b相配合的导向杆连接孔5c。 所述齿条块整体呈凹槽状，内螺纹部分为开放槽式结构，内螺纹5a与螺杆7的螺纹副7a传动配合，齿条块5在齿条块导向杆6a和齿条块导向杆6b的导向作用下实现滑动运动。 齿轮盒2c具有固定齿条块导向杆6a和齿条块导向杆6b的固定孔2f，固定孔2f与齿条块导向杆6b之间形成过盈配合。 另外，本实用新型的旋转执行器包括上盖板1和下盖板2。 上盖板1由上压板la和固定初级齿轮10和过渡齿轮9以及螺杆7的侧盖板lb构成，供灯具旋转轴17a通过的通孔lc位于压板la处，上压板la处具有压紧固定旋转轴承13b的压块ld，上盖板1通过螺纹通孔与下盖板2固定配合。 所述下盖板2由齿轮盒2c和固定侧板2e构成，齿轮盒2c上设有轴承固定槽2d、齿条块导向杆固定孔2f以及为扇形齿轮4提供配合位置的旋转座2b，在固定侧板2e上留有固定驱动马达11的固定安装孔。所述驱动马达11为步进马达形式，所述步进马达11灯具旋转轴与初级齿轮10紧密配合，从而初级齿轮10与步进马达的灯具旋转轴一同旋转。[0047] 过渡齿轮9分别通过与初级齿轮10和末级齿轮8的啮合传动将步进马达11的旋转运动传递给末级齿轮8。所述过渡齿轮9通过灯具旋转轴与设在下盖板2的侧固定板2e相配合安装。 所述末级齿轮8与螺杆7紧密过盈配合，从而使得齿轮8的旋转运动传动到螺杆7的旋转运动，所述螺杆7与灯具旋转轴承紧密配合，灯具旋转轴承13通过设在下盖板2的轴承固定槽2d以及设在上盖板1的上盖板轴承固定压块ld固定在下盖板2上，灯具旋转轴承通过轴承固定槽2d与设置于固定盖板12的轴承固定槽12b限定轴向位置。螺杆7上具有螺纹特征7a，螺纹7a与设在齿条块5上的内螺纹5a相啮合，通过螺杆7上的螺纹7a与齿条块5上的螺纹5a间的螺纹传动将旋转运动转换到齿条块5上，所属齿条块5上具有外直齿轮特征5b，其中直齿轮5b与设在扇形齿轮3上的扇形齿3a正确啮合。[0049] 初级齿轮IO，其特征在于初级齿轮10与电机11紧密配合，从而实现传动作用。[0050] 末级齿轮8，其特征在于末级齿轮属于直齿轮，与螺杆7的一端灯具旋转轴紧密配合，实现将旋转运动传递到螺杆7种。 螺杆7，螺杆7由螺纹副7a和两侧的灯具旋转轴构成，所述螺杆7其特征在于两侧
灯具旋转轴分别与旋转轴承13a和旋转轴承13b紧固配合，安装于通槽2d中。 齿条块5，齿条块5由直齿5b和内螺纹5a以及与齿条块导向杆6a和齿条块导向
杆6b相配合的导向杆连接孔5c构成，其特征在于齿条块整体呈凹槽状，内螺纹部分为开放
槽式结构，内螺纹5a与螺杆7的螺纹副7a传动配合，直齿5b与扇形齿4b相配合，齿条块
5在齿条块导向杆6a和齿条块导向杆6b的导向作用下实现滑动运动。 固定盖板12，固定盖板12由固定螺纹通孔以及导向杆固定槽12a和轴承固定槽
12b构成，其特征在于导向杆固定槽12a和轴承固定槽12b均呈环形凹槽状，固定盖板12通
过固定板上的四个定位螺纹孔与下盖板2固定连接。 扇形齿轮3，扇形齿轮3由扇形齿3a和通孔3b构成，其特征在于扇形齿轮3与扇形齿轮4共同作用与齿条块5相啮合传动。 扇形齿轮4，扇形齿轮4由扇形齿4b和正多边形4c通孔以及与下盖板2滑动配合的旋转固定轴4a构成。其特征在于通孔4c与灯具旋转轴17a紧密配合，旋转固定轴4a与旋转座2b精密滑动配合，从而使扇形齿轮4形成旋转运动，同时灯具旋转轴17a紧密内插于通孔4c中，从而实现整个灯具的旋转运动。 根据本实用新型的旋转执行器，通过初级齿轮10、过渡齿轮9、末级齿轮8，电机旋转带动螺杆旋转。与螺杆配合的螺纹副做往复直线运动。又，螺杆7以及齿条块5和扇形齿轮4的旋转传递过程，可以将电机的旋转运动转变为大扭矩、运行平稳可靠、自锁旋转运动。不会产生由步进电机驱动单纯的直齿轮传动所带来的限位回跳现象。螺杆7通过螺纹副传动将旋转运动转变为齿条块5的直线运动，齿条块5齿与扇形齿轮4啮合，扇形齿轮4的旋转驱动灯具的旋转运动。本实用新型的旋转执行器结构小型化，减小自动转向调光系统的高度尺寸，可调整车灯照射方向。所述旋转执行器特别适用于汽车前照灯。所述车灯自动转向调光系统的旋转执行器特别适用于汽车前照灯。
权利要求一种用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，所述用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器包括电机、齿轮组、中间传动机构，用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器可以通过齿轮组将电机的旋转运动转化为中间传动机构的往复直线运动，继而通过其他构件将中间传动机构的直线运动转换为绕自动调光系统旋转中心进行旋转的回转运动，其特征在于，所述中间传动机构具有电机旋转带动的螺杆(7)、与螺杆(7)配合的螺纹副(7a)、与螺纹副(7a)螺接、将旋转运动转变为直线运动的齿条块(5)；所述将中间传动机构的直线运动转换为绕自动调光系统旋转中心进行旋转的回转运动的其他构件包括与齿条块(5)的齿轮部分(5a)啮合、实现旋转运动的扇形齿轮(3)及扇形齿轮(4)，扇形齿轮(4)带动灯具旋转轴(17a)旋转，从而驱动整个灯具的旋转。
2. 如权利要求1所述的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，所述 齿轮组包括由马达(11)驱动的初级齿轮(IO)，与初级齿轮(10)啮合的过渡齿轮(9)，与 过渡齿轮(9)啮合的末级齿轮(8)，末级齿轮(8)传动螺杆(7)。
3. 如权利要求1所述的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，所述 将中间传动机构的直线运动转换为绕自动调光系统旋转中心进行旋转的其他构件包括分 别与齿条块(5)的直齿(5b)啮合传动的扇形齿轮(3)与扇形齿轮(4)。
4. 如权利要求3所述的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，所述 扇形齿轮(4)由扇形齿(4b)和正多边形通孔(4c)以及与下盖板(2)滑动配合的旋转固定 轴(4a)构成，所述正多边形通孔(4c)与紧密内插于通孔(4c)中的灯具旋转轴(17a)紧密 配合，所述旋转固定轴(4a)与旋转座(2b)紧密滑动配合，从而使扇形齿轮(4)形成旋转运 动。
5. 如权利要求3所述的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，所述 螺杆(7)由中间段的螺纹副(7a)和二端的灯具旋转轴构成，所述螺杆(7)两侧灯具旋转轴 分别与旋转轴承(13a)和旋转轴承(13b)紧固配合，安装于通槽(2d)中。
6. 如权利要求1所述的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，齿条 块(5)包括与扇形齿(3a)、 (4b)相配合的直齿(5b)、与螺杆(7)的螺纹副(7a)传动配合 的内螺纹(5a)及其中贯通形成与齿条块导向杆(6a)和齿条块导向杆(6b)相配合的导向 杆连接孔(5c)。
7. 如权利要求1所述的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，所述 齿条块整体呈凹槽状，内螺纹部分为开放槽式结构，内螺纹(5a)与螺杆(7)的螺纹副(7a) 传动配合，齿条块(5)在齿条块导向杆(6a)和齿条块导向杆(6b)的导向作用下实现滑动 运动。
8. 如权利要求3所述的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，上压 板(la)、固定初级齿轮(10)、过度齿轮(9)以及螺杆(7)的侧盖板(lb)构成旋转执行器的 上盖板(l)，在上压板(la)处具有供灯具旋转轴(17a)通过的通孔(lc)，所述通孔(lc)的 直径略大于灯具旋转轴(17a)，上压板(la)处具有压紧固定旋转轴承(13b)的压块(ld)。
9. 如权利要求3所述的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，齿轮 盒(2c)、固定电机(11)的固定侧板(2e)构成旋转执行器的下盖板(2)，在齿轮盒(2c)部 分具有固定旋转轴承(13a)和旋转轴承(13b)的通槽(2d)。
10.如权利要求3所述的用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，其特征在于，齿轮 盒(2c)具有固定齿条块导向杆(6a)和齿条块导向杆(6b)的固定孔(2f)，固定孔(2f)与 齿条块导向杆(6b之间形成过盈配合。
专利摘要一种用于车灯自动转向调光系统的旋转执行器，通过初级齿轮(10)、过渡齿轮(9)、末级齿轮(8)，电机旋转带动螺杆旋转。与螺杆配合的螺纹副做往复直线运动。又，螺杆(7)以及齿条块(5)和扇形齿轮(4)的旋转传递过程，可以将电机的旋转运动转变为大扭矩、运行平稳可靠、自锁旋转运动。不会产生由步进电机驱动单纯的直齿轮传动所带来的限位回跳现象。螺杆(7)通过螺纹副传动将旋转运动转变为齿条块(5)的直线运动，齿条块(5)齿与扇形齿轮(4)啮合，扇形齿轮(4)的旋转驱动灯具的旋转运动。本实用新型的旋转执行器结构小型化，减小自动转向调光系统的高度尺寸，可调整车灯照射方向。所述旋转执行器特别适用于汽车前照灯。
文档编号F21W101/10GK201535481SQ20092007594
公开日2010年7月28日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者王超, 郭田忠 申请人:上海小糸车灯有限公司