專利名稱：一種轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車自動化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展，安全駕駛與智能駕駛對汽車電子及汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域提出了越來越高的要求。其中自適應(yīng)車燈轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(AFS :Adaptive Front-lighting system)，是一種為了解決汽車夜間行駛時視角問題的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中汽車車燈能夠?qū)舻恼丈浞较蚣皶r轉(zhuǎn)動到駕駛員所要轉(zhuǎn)向的方向，以使駕駛員能夠清楚的了解到將要轉(zhuǎn)向的方向的具體情況，從而提高駕駛安全性。自適應(yīng)車燈轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中最關(guān)鍵的裝置之一就是汽車車燈水平轉(zhuǎn)向驅(qū)動器。在現(xiàn)有技術(shù)中，水平轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)的種類較多，但是大體構(gòu)造均包含以下幾部分1)步進電機，提供驅(qū)動動力并輸出預(yù)定轉(zhuǎn)動角度；2)傳動裝置，作用是減速以及放大步進電機的輸出扭矩；3)輸出裝置，與被驅(qū)動的燈頭連接，以驅(qū)動燈頭轉(zhuǎn)動； 4)轉(zhuǎn)角精度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由傳感器感知轉(zhuǎn)角位置，并與預(yù)存值進行比較，當產(chǎn)生誤差時，由該驅(qū)動器自帶的控制單元發(fā)出指令，對角度進行修正。在汽車技術(shù)領(lǐng)域中，任何一個零部件，在滿足其使用性能的情況下，要求部件的體積越小越好。在上述的自適應(yīng)車燈轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器安裝在汽車車燈的燈室內(nèi)，如果旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器體積能夠減小，將會提高車燈安裝的安裝簡便性。請參考圖1，圖I為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖。一種現(xiàn)有技術(shù)中典型的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器，包括兩級傳動，第一級傳動采用蝸輪蝸桿傳動，第二級采用平行軸外傳動。采用兩級傳動的傳動方式，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)車燈的轉(zhuǎn)向操作， 但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大，不便于安裝，并且在兩級傳動中，每一級都存在傳動誤差，將會降低旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器的傳動精度。綜上所述，如何解決現(xiàn)有技術(shù)中旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器體積較大以及低傳動精度的問題，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為提供一種轉(zhuǎn)向裝置，該轉(zhuǎn)向裝置通過其結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)解決現(xiàn)有技術(shù)中旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器體積較大以及低傳動精度問題的目的。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)向裝置，主要用于汽車車燈的轉(zhuǎn)向，包括驅(qū)動部，所述驅(qū)動部的輸出軸上設(shè)置有錐形蝸桿；旋轉(zhuǎn)部，所述旋轉(zhuǎn)部的上側(cè)邊緣部分設(shè)置有與所述錐形蝸桿嚙合的齒牙；用于與汽車車燈相連的轉(zhuǎn)動軸，所述轉(zhuǎn)動軸設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)部上，并遠離所述旋轉(zhuǎn)部設(shè)置有所述齒牙的一端。優(yōu)選地，所述驅(qū)動部為步進電機。優(yōu)選地，本發(fā)明還包括對所述驅(qū)動部的輸出軸提供推力的彈性部件，所述彈性部件與所述輸出軸安裝有所述錐形蝸桿相對的一端相抵接。優(yōu)選地，所述彈性部件為U型彈片。優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)部上設(shè)置有所述齒牙的邊緣為弧形邊緣。優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)部為扇形旋轉(zhuǎn)部。優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)部上的齒牙于豎直方向上的投影形狀構(gòu)成包絡(luò)結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)部上的齒牙與所述旋轉(zhuǎn)部形成包絡(luò)體結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述錐形蝸桿上的全部輪齒具有相同的模數(shù)。本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)向裝置，主要用于汽車車燈的轉(zhuǎn)向，應(yīng)用于汽車的自適應(yīng)車燈轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，用以調(diào)整汽車車燈的照明方向及時轉(zhuǎn)動到駕駛員所要轉(zhuǎn)向的方向上，從而使得駕駛員能夠清楚的了解到將要轉(zhuǎn)向的方向的具體情況，提高駕駛安全性。為了實現(xiàn)對汽車車燈的轉(zhuǎn)向操作，本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)向裝置包括驅(qū)動部、旋轉(zhuǎn)部和轉(zhuǎn)動軸。其中，驅(qū)動部用于提供車燈轉(zhuǎn)向動力，驅(qū)動部具有輸出軸，輸出軸上設(shè)置有錐形蝸桿，錐形蝸桿能夠通過輸出軸進行轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)部能夠進行轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動部的上側(cè)邊緣部分設(shè)置有齒牙，齒牙與錐形蝸桿嚙合配合。轉(zhuǎn)動軸設(shè)置于旋轉(zhuǎn)部上，并遠離旋轉(zhuǎn)部設(shè)置有齒牙的邊緣的一端，該結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠使得旋轉(zhuǎn)部圍繞轉(zhuǎn)動軸的軸線進行旋轉(zhuǎn)動作，并且在旋轉(zhuǎn)部進行轉(zhuǎn)動時，齒牙能夠圍繞轉(zhuǎn)動軸的軸線進行轉(zhuǎn)動。在上述轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，當驅(qū)動部驅(qū)動錐形蝸桿進行旋轉(zhuǎn)時，由于錐形蝸桿與旋轉(zhuǎn)部上的齒牙嚙合配合，旋轉(zhuǎn)部能夠圍繞轉(zhuǎn)動軸的軸線進行轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動軸與旋轉(zhuǎn)部相連接，旋轉(zhuǎn)部轉(zhuǎn)動時帶動轉(zhuǎn)動軸圍繞自身的軸線轉(zhuǎn)動，此時轉(zhuǎn)動軸的端部與汽車車燈相連接，則能夠?qū)崿F(xiàn)汽車車燈轉(zhuǎn)向的目的。在本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)向裝置中， 首先，由于本裝置采用一級傳動，直接由錐形蝸桿帶動旋轉(zhuǎn)部轉(zhuǎn)動(由于轉(zhuǎn)動軸是設(shè)置于旋轉(zhuǎn)部上，因此可以將轉(zhuǎn)動軸視為旋轉(zhuǎn)部的一部分)實現(xiàn)車燈的轉(zhuǎn)向，采用一級傳動引入的傳動誤差較小，因此能夠?qū)崿F(xiàn)提高傳動精度的目的；并且，采用一級傳動，其轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)簡單，體積較小，便于本發(fā)明的安裝操作；另外，由于采用錐形蝸桿與旋轉(zhuǎn)部上齒牙的嚙合方式實現(xiàn)連接，該連接結(jié)構(gòu)類似于現(xiàn)有技術(shù)中的錐渦輪錐蝸桿結(jié)構(gòu)，具有較大的傳動比，從而能夠滿足車燈轉(zhuǎn)向的動力輸出要求。本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)向裝置通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計， 不僅具有較高的傳動精度，還能夠?qū)崿F(xiàn)解決現(xiàn)有技術(shù)中旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器體積較大問題的目的。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種實施例中轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2中部件名稱與附圖標記的對應(yīng)關(guān)系為驅(qū)動部I;錐形蝸桿11;旋轉(zhuǎn)部2 ;齒牙21 ；轉(zhuǎn)動軸3 ；彈性部件4。
具體實施例方式本發(fā)明的核心為提供一種轉(zhuǎn)向裝置，該轉(zhuǎn)向裝置通過其結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)解決現(xiàn)有技術(shù)中旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器體積較大以及低傳動精度問題的目的。
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖2，圖2為本發(fā)明一種實施例中轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)向裝置，主要用于汽車車燈的轉(zhuǎn)向，應(yīng)用于汽車的自適應(yīng)車燈轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，用以調(diào)整汽車車燈的照明方向及時轉(zhuǎn)動到駕駛員所要轉(zhuǎn)向的方向上，從而使得駕駛員能夠清楚的了解到將要轉(zhuǎn)向的方向的具體情況，提高駕駛安全性。為了實現(xiàn)對汽車車燈的轉(zhuǎn)向操作，本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)向裝置包括驅(qū)動部I、旋轉(zhuǎn)部2和轉(zhuǎn)動軸3。其中，驅(qū)動部I用于提供車燈轉(zhuǎn)向動力，驅(qū)動部I具有輸出軸，輸出軸上設(shè)置有錐形蝸桿11，錐形蝸桿11能夠通過輸出軸進行轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)部2能夠進行轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動部的上側(cè)邊緣部分設(shè)置有齒牙21，齒牙21與錐形蝸桿11嚙合配合。轉(zhuǎn)動軸3設(shè)置于旋轉(zhuǎn)部2上，并遠離旋轉(zhuǎn)部2 設(shè)置有齒牙21的邊緣的一端，該結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠使得旋轉(zhuǎn)部2圍繞轉(zhuǎn)動軸3的軸線進行旋轉(zhuǎn)動作，并且在旋轉(zhuǎn)部2進行轉(zhuǎn)動時，齒牙21能夠圍繞轉(zhuǎn)動軸3的軸線進行轉(zhuǎn)動。在上述轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，當驅(qū)動部I驅(qū)動錐形蝸桿11進行旋轉(zhuǎn)時，由于錐形蝸桿11與旋轉(zhuǎn)部 2上的齒牙21嚙合配合，旋轉(zhuǎn)部2能夠圍繞轉(zhuǎn)動軸3的軸線進行轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動軸3與旋轉(zhuǎn)部 2相連接，旋轉(zhuǎn)部2轉(zhuǎn)動時帶動轉(zhuǎn)動軸3圍繞自身的軸線轉(zhuǎn)動，此時轉(zhuǎn)動軸3的端部與汽車車燈相連接，則能夠?qū)崿F(xiàn)汽車車燈轉(zhuǎn)向的目的。在本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)向裝置中，首先，由于本裝置采用一級傳動，直接由錐形蝸桿11帶動旋轉(zhuǎn)部2轉(zhuǎn)動(由于轉(zhuǎn)動軸3是設(shè)置于旋轉(zhuǎn)部2上，因此可以將轉(zhuǎn)動軸3視為旋轉(zhuǎn)部2的一部分)實現(xiàn)車燈的轉(zhuǎn)向，采用一級傳動引入的傳動誤差較小，因此能夠?qū)崿F(xiàn)提高傳動精度的目的；并且，采用一級傳動，其轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)簡單，體積較小，便于本發(fā)明的安裝操作；另外，由于采用錐形蝸桿11與旋轉(zhuǎn)部2上齒牙21的嚙合方式實現(xiàn)連接，該連接結(jié)構(gòu)類似于現(xiàn)有技術(shù)中的錐渦輪錐蝸桿結(jié)構(gòu)，具有較大的傳動比，從而能夠滿足車燈轉(zhuǎn)向的動力輸出要求。本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)向裝置通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅具有較高的傳動精度，還能夠?qū)崿F(xiàn)解決現(xiàn)有技術(shù)中旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器體積較大問題的目的。為了能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準的車燈轉(zhuǎn)向控制，在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，驅(qū)動部I為步進電機，步進電機的輸出軸上設(shè)置有錐形蝸桿U。步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的。如果采用“步距角”較小的步進電機時，由于步進電機每一步的轉(zhuǎn)動角度較小， 能夠?qū)崿F(xiàn)精度較高的轉(zhuǎn)向控制。由于本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)向裝置是通過錐形蝸桿11與旋轉(zhuǎn)部2上的齒牙21相互嚙合實現(xiàn)傳動的，該結(jié)構(gòu)類似于現(xiàn)有技術(shù)中的錐渦輪錐蝸桿結(jié)構(gòu)，在這種連接結(jié)構(gòu)中，錐形蝸桿 11上的輪齒與旋轉(zhuǎn)部2上的齒牙21之間具有較大的間隙。為了減小這種齒牙21之間的間隙，本發(fā)明還提供了彈性部件4，彈性部件4與輸出軸安裝有錐形蝸桿11相對的一端抵接， 彈性部件4在產(chǎn)生形變后，能夠?qū)︱?qū)動部I的輸出軸提供推力。作為一般性常識可知，在類似于電機等驅(qū)動裝置中，進行旋轉(zhuǎn)的輸出軸都具有沿其軸線方向上的較小的活動量。因此，當彈性部件4作用于傳動部件的輸出軸上時，能夠推動輸出軸移動，使得輸出軸帶動錐形蝸桿11頂住旋轉(zhuǎn)部2上的齒牙21，通過該結(jié)構(gòu)設(shè)計減小錐形蝸桿11上的輪齒與旋轉(zhuǎn)部 2上的齒牙21之間的間隙，提高傳動的可靠性。具體地，在本發(fā)明的一個實施方式中彈性部件4為U型彈片。U型彈片具有兩個擺臂，這兩個擺臂由于制作材料的材料性能，例如銅質(zhì)彈片，在發(fā)生形變時能夠產(chǎn)生回復(fù)力。 壓縮U型彈片的兩個擺臂使其間距減小，固定其中一個擺臂，另一個擺臂與驅(qū)動裝置的輸出軸相抵接，此時，U型彈片所產(chǎn)生的回復(fù)作用將給與輸出軸一個推力，該推力作用輸出軸實現(xiàn)錐形蝸桿11與旋轉(zhuǎn)部2上的齒牙21之間間距的減小。此外，其他的能夠?qū)崿F(xiàn)推動驅(qū)動部I的輸出軸的部件均可應(yīng)用于本發(fā)明中，例如彈簧。在采用彈簧時，彈簧在壓縮狀態(tài)下， 一端固定設(shè)置，另外一端則與驅(qū)動部I的輸出軸相連接，也可以實現(xiàn)對輸出軸的推動作用。一般情況下，如果一個部件能夠進行旋轉(zhuǎn)運動時，為了保證該部件具有限定的轉(zhuǎn)動空間，該部件大多會采用具有弧形邊緣的結(jié)構(gòu)設(shè)計。例如，采用圓盤結(jié)構(gòu)的部件，圍繞其圓盤中心線進行旋轉(zhuǎn)時，該部件所占用的轉(zhuǎn)動空間是固定的。在本發(fā)明中，由于旋轉(zhuǎn)部2在工作時需要進行轉(zhuǎn)動，為了能夠使得旋轉(zhuǎn)部2轉(zhuǎn)動時占用的空間固定，旋轉(zhuǎn)部2上設(shè)置有齒牙21的邊緣為弧形邊緣。具體地，基于上述實施例，在本發(fā)明的另外一個實施方式中，旋轉(zhuǎn)部2采用扇形結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)部2為扇形旋轉(zhuǎn)部2。采用扇形結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)部2類似于上述圓盤結(jié)構(gòu)的一部分，在旋轉(zhuǎn)部2轉(zhuǎn)動時，其轉(zhuǎn)動空間一定。在此需要說明一下，包絡(luò)是一種可以認為由許多橢圓形曲線交織而成的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，旋轉(zhuǎn)部2上的齒牙21于豎直方向上的投影形狀構(gòu)成包絡(luò)結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)部2上的齒牙21與旋轉(zhuǎn)部2形成包絡(luò)體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)向裝置，通過采用錐形蝸桿11以及旋轉(zhuǎn)部2包絡(luò)體結(jié)構(gòu)，不僅能夠在很小的中心距下實現(xiàn)很大的傳動比，且強度也能滿足要求。因為錐蝸輪錐蝸桿傳動重合度非常大，能達到錐蝸輪所有齒數(shù)的10%。具體地，本發(fā)明所提供的錐形蝸桿11上的全部輪齒具有相同的模數(shù)，如此設(shè)置不僅便于蝸桿的制造，還能夠使得傳動具有較高的平穩(wěn)性。以上對本發(fā)明所提供的一種轉(zhuǎn)向裝置進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)向裝置，主要用于汽車車燈的轉(zhuǎn)向，其特征在于，包括驅(qū)動部(I)，所述驅(qū)動部(I)的輸出軸上設(shè)置有錐形蝸桿(11)；旋轉(zhuǎn)部(2)，所述旋轉(zhuǎn)部(2)的上側(cè)邊緣部分設(shè)置有與所述錐形蝸桿(11)嚙合的齒牙 (21)；用于與汽車車燈相連的轉(zhuǎn)動軸(3)，所述轉(zhuǎn)動軸(3)設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)部(2)上，并遠離所述旋轉(zhuǎn)部(2)設(shè)置有所述齒牙(21)的一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述驅(qū)動部(I)為步進電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，還包括對所述驅(qū)動部(I)的輸出軸提供推力的彈性部件(4)，所述彈性部件(4)與所述輸出軸安裝有所述錐形蝸桿(11)相對的一端相抵接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述彈性部件(4)為U型彈片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)部(2)上設(shè)置有所述齒牙(21)的邊緣為弧形邊緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)部(2)為扇形旋轉(zhuǎn)部(2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)部(2)上的齒牙(21)于豎直方向上的投影形狀構(gòu)成包絡(luò)結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)部(2)上的齒牙(21)與所述旋轉(zhuǎn)部(2)形成包絡(luò)體結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7任一項所述轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述錐形蝸桿(11)上的全部輪齒具有相同的模數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)向裝置，包括驅(qū)動部、旋轉(zhuǎn)部和轉(zhuǎn)動軸。驅(qū)動部具有輸出軸，輸出軸上設(shè)置有錐形蝸桿，錐形蝸桿能夠通過輸出軸進行轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動部的上側(cè)邊緣部分設(shè)置有齒牙，齒牙與錐形蝸桿嚙合配合。轉(zhuǎn)動軸設(shè)置于旋轉(zhuǎn)部上，并遠離旋轉(zhuǎn)部設(shè)置有齒牙的邊緣的一端，該結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠使得旋轉(zhuǎn)部圍繞轉(zhuǎn)動軸進行旋轉(zhuǎn)動作，并且在旋轉(zhuǎn)部進行轉(zhuǎn)動時，齒牙能夠圍繞轉(zhuǎn)動軸的軸線進行轉(zhuǎn)動。本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)向裝置通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用錐形蝸桿通過與旋轉(zhuǎn)部的一級傳動形式實現(xiàn)車燈的轉(zhuǎn)向操作，不僅使得該轉(zhuǎn)向裝置具有較高的傳動精度，還能夠?qū)崿F(xiàn)解決現(xiàn)有技術(shù)中旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器體積較大問題的目的。
文檔編號B60Q1/076GK102582506SQ201210027800
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者楊軒, 王文平, 程愛明 申請人:北京經(jīng)緯恒潤科技有限公司