汽車頭燈模塊的製作方法

2023-04-26 00:51:46 9

本發明涉及一種汽車頭燈模塊，並且更具體地，涉及一種通過簡化其部件而低成本使用的模塊，並且該模塊在由於高光束模式或自適應驅動光束模式中的故障而執行失效-安全功能時實施低光束模式下的光束圖案。

背景技術：

通常，由汽車頭燈模塊形成的光束圖案分成低光束模式、高光束模式和自適應驅動(例如，ADB)模式。例如，ADB模式基於行駛狀態自動地調節光線的方向和角度，並且其為一種通過使用成像設備感測前方車輛而自動調節至高光束模式和低光束模式的技術。另外，當另一車輛位於該車輛的前方時，ADB模式使得駕駛員能夠舒適地駕駛，而不會因接近車輛的光線而使得駕駛員產生目盲。

如圖1和圖2示出的，現有技術的頭燈模塊包括：護罩殼體1；鼓型護罩2，能旋轉地設置在護罩殼體1內；護罩電機3，產生動力用於操作護罩2；動力傳輸齒輪4，將動力從護罩電機3傳輸至護罩2；PCB(印刷電路板)5，具有護罩電機3的操作件；反射件6，耦接至護罩殼體1；光源7，設置在反射件6上；外部箱體8，固定護罩殼體1和反射件6；以及箱體電機9，耦接至外部箱體8。

護罩2包括高光束突出部2a、低光束突出部2b和徑向地突起的ADB突出部2c。例如，當護罩2旋轉並且高光束突出部2a設置在光源7的前方時，實施高光束模式的光束圖案。當低光束突出部2b設置在光源7的 前方時，實施低光束模式的光束模式。另外，當ADB突出部2c設置在光源7的前方時，實施ADB模式的光束圖案。

護罩電機3不是普通的直流(例如，DC)電機，而是步進電機，該護罩電機能準確地調節護罩2的旋轉角度，但具有高價格的缺點。此外，需要一個特定傳感器10以用來檢測旋轉位置和複雜控制邏輯，從而難以在普通的低成本車輛中實施。

箱體電機9是執行失效-安全功能的智能電機(ISM)，並且高光束模式或ADB模式中的光束圖案高於低光束模式的光束圖案。例如，當護罩電機3或頭燈出現問題時，接近車輛的駕駛員的視野受到影響，由此可能造成事故。換句話說，箱體電機9是ISM電機，該箱體電機接通來識別故障模式。一旦識別出故障模式，電機使外部箱體8旋轉以使耦接至外部箱體8的護罩殼體1和反射件6向下旋轉，從而將源自頭燈的光束圖案調節成降低至地面。然而，當現有技術的頭燈模塊在高光束模式或ADB模式中執行失效-安全功能時，高光束模式中的光束圖案或ADB模式中的光束圖案是失效-安全模式中的光束圖案。

另外，失效-安全模式中的光束圖案不會橫過(cross over)低光束的截斷線(cutoff line)，因此現有技術的失效-安全模式的光束圖案在向下的方向上形成為基本接近於地面。此外，與低光束狀態相比，性能惡化，由此降低了車輛操作期間的安全性。當失效-安全模式中的光束圖案橫過低光束的截斷線時，光束圖案變得與高光束模式狀態一樣，在該狀態下的接近車輛中的駕駛員的視野會受到影響。例如，圖2示出了高光束模式中的示例性光束圖案B1、高光束狀態下的失效-安全模式的示例性光束圖案B2、以及低光束模式中的示例性光束圖案B3。失效-安全模式中的光束圖案B2輻射低於低光束模式中的光束圖案B3，導致駕駛員的可視範圍明顯地受影響並且減少。

前述內容僅旨在有助於理解本發明的背景，而並非旨在意味著本發明落在對於本領域的那些技術人員已經公知的現有技術的範圍之內。

技術實現要素：

本發明提供了一種汽車頭燈模塊，該頭燈模塊通過簡化其部件並且使用低成本部件並且通過實施高光束模式、低光束模式和ADB模式中的光束圖案而降低了製造成本並且用於普通低成本車輛。另外，本發明提供了一種汽車頭燈模塊，該頭燈模塊在因高光束模式或ADB模式中的故障而啟動失效-安全功能時通過實施低光束模式下的光束圖案而保證了駕駛員足夠的可視範圍並且提供了車輛操作期間的安全。

在根據本發明的示例性實施方式的一個方面中，汽車頭燈模塊可以包括鼓型護罩，該護罩相對於護罩殼體能旋轉地設置，並且該護罩的外部側面上具有高光束突出部、低光束突出部和ADB突出部。另外，護罩盤可以耦接至護罩以與護罩旋轉，並且護罩盤具有通過護罩殼體調節的旋轉角度。殼體盤被護罩殼體引導成能在護罩的縱向方向上移動，並且殼體盤具有與護罩盤接觸的端部。此外，所述復位彈簧具有由護罩殼體和殼體盤支撐的兩個端部，並且復位彈簧利用累積的彈性力將殼體盤壓至護罩盤。

汽車頭燈模塊還可包括：直流(DC)電機，該直流電機耦接至護罩殼體並且該DC電機產生動力來調節護罩；PCB，該PCB可以耦接至護罩殼體並且可以被構造成操作DC電機；以及動力傳輸齒輪，該動力傳輸齒輪將DC電機的端部和護罩的端部相互連接並且傳輸動力。汽車頭燈模塊還可包括：反射件，該反射件耦接至護罩殼體；光源，該光源設置在反射件上；箱體電機，該箱體電機耦接護罩殼體和反射件；以及箱體電機，該箱體電機耦接至外部箱體，並且該箱體電機被構造成響應於失效而提供動力以用於使外部箱體旋轉從而執行失效-安全功能。

上部止動件和下部止動件被配置為在護罩盤旋轉時與護罩盤接觸從而對護罩盤的旋轉角度進行調節，上部止動件和下部止動件以預定的距離豎直地布置在護罩殼體內。護罩盤可以包括：柄部，該柄部耦接至護罩，該柄部在護罩的縱向方向上延伸並且能旋轉地插入在護罩殼體的內部形成的軸導向件中；以及凸連接件，該凸連接件在柄部的縱向方向上延伸，該凸連接件設置在上部止動件與下部止動件之間，並且該凸連接件的前側面通過大約具有相同傾斜度的傾斜表面劃分成多個(例如，兩個)部分。另外，可以包括盤突出部，該盤突出部形成在凸連接件的外側面上，並且該盤突出部被構造成在護罩盤旋轉時通過與上部止動件和下部止動件接觸來調節護罩盤的旋轉角度。

在一些示例性實施方式中，插入有殼體盤的盤導向件可以形成在護罩殼體內部的上部止動件和下部止動件的一側處(例如，附近)。殼體盤的旋轉和在護罩的縱向方向上的平移受盤導向件限制。殼體盤可以包括：矩形平行管道式本體，該矩形平行管道式本體可以插入盤導向件中；凹連接件，該凹連接件在矩形平行管道式本體的第一側面上朝向護罩突出，並且在凹連接件的前側面處設置有連接件槽，該連接槽器槽配合在凸連接件的傾斜表面上以接觸護罩盤；以及柄部，在矩形平行管道式本體的第二側面上沿著護罩的縱向方向延伸並且通過護罩殼體的外部安裝凸緣而在護罩的縱向方向上平移。

復位彈簧可以配合在殼體盤的柄部上，復位彈簧具有支撐在殼體盤的矩形平行管道式本體上的第一端部和支撐在護罩殼體的外部安裝凸緣的內部側面上的第二端部。

在其它示例性實施方式中，當護罩盤與護罩旋轉並且凸連接件的傾斜表面從凹連接件的連接件槽延伸出時，凸連接件的傾斜表面的形狀和凹連接件的連接件槽的形狀可以相互耦接。另外，所述殼體盤抵抗復位彈簧施加的力而沿線性軌道平移離開護罩盤並且殼體盤平移遠離護罩盤。此外，當傾斜表面的形狀與連接件槽的形狀對應或向DC電機供應的動力被切斷 時，殼體盤可以通過復位彈簧的復位力而朝向護罩盤線性地平移，並且傾斜表面的形狀與連接件槽的形狀相互對應。

根據汽車頭燈模塊，與使用步進電機相比，旋轉力可以通過普通DC電機而施加至護罩，從而提供成本降低和部件減少。因此，頭燈模塊的應用可以用於普通低成本車輛。另外，根據示例性實施方式，即使在緊急情況下，也可以提供駕駛員的足夠可視範圍，並且在因高光束模式或ADB模式中的故障而執行失效-安全功能時，通過實施低光束模式下的光束圖案，可以提供車輛操作期間加強的安全。

附圖說明

當結合附圖時，本發明的上述和其它目的、特徵以及其它優點將從下面詳細的描述中更加清楚地理解：

圖1是示出了現有技術的頭燈模塊的示例性視圖；

圖2是將由現有技術的頭燈模塊實施的失效-安全模式中的光束圖案與低光束模式中的光束圖案進行比較的示例性視圖。

圖3是根據本發明的示例性實施方式的頭燈模塊的示例性立體圖；

圖4是示出了耦接至根據本發明的示例性實施方式在圖3中示出的護罩殼體的構造的示例性視圖；

圖5是圖4中的根據本發明的示例性實施方式的護罩殼體示例性分解立體圖；

圖6是根據本發明的示例性實施方式的護罩盤的示例性立體圖；

圖7是根據本發明的示例性實施方式的護罩盤的示例性平面圖；

圖8是根據本發明的示例性實施方式的護罩盤的示例性側視圖；

圖9是根據本發明的示例性實施方式的殼體盤的示例性立體圖；

圖10是根據本發明的示例性實施方式的殼體盤的示例性平面圖；

圖11是根據本發明的示例性實施方式的殼體盤的示例性側視圖；

圖12是根據本發明的示例性實施方式組合的護罩盤和殼體盤的示例性立體圖；

圖13是根據本發明的示例性實施方式組合的護罩盤和殼體盤的示例性平面圖；

圖14是根據本發明的示例性實施方式組合的護罩盤和殼體盤的示例性側視圖；

圖15是示出了由本發明的示例性實施方式的頭燈模塊實施的低光束模式中的光束圖案的示例性視圖；

圖16是示出了由本發明的示例性實施方式的頭燈模塊實施的高光束模式中的光束圖案的示例性視圖；以及

圖17是示出了由本發明的示例性實施方式的頭燈模塊實施的ADB模式中的光束圖案的示例性視圖。

具體實施方式

參照附圖，在下文詳細地描述根據本發明的示例性實施方式的汽車頭燈模塊。在下面詳細的描述中，簡單地通過舉例說明的方式示出和描述了本發明的僅某些示例性實施方式。正如本領域的技術人員將認識到的，所描述的示例性實施方式可以各種不同的方式修改，所有修改都不背離本發 明的精神或範圍。因此，附圖和說明書將被視為說明性的而不是限制性的。在整個說明書中，相同的參考標號代表相同的元件。

本文所用的術語僅用於描述具體的實施方式的目的，而並非旨在限制本發明。如本文所使用的，單數形式「一個(a)」、「一個(a)」和「這個(the)」也旨在包括複數形式，除非上下文在其它方面明確地指出。另外將進一步理解的是，在本說明書中使用術語「包括(comprises)」和/或「包括(comprising)」時，表示存在所提出的特徵、整數、步驟、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一個或多個其它特徵、整數、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。如本文所使用的，術語「和/或」包括一個或多個相關所列物品的任何或所有組合。例如，為了使本發明的描述更清楚，所以未示出不相關的部分，並且為了清楚而放大了層和區域的厚度。另外，當指出層在另一個層或基板「上」時，該層可能是直接地在另一個層或基板上或者在其之間可能設置有第三層。

除非特別說明或者從上下文顯而易見，如本文所使用的術語「大約」應理解為本領域的正常公差範圍之內，例如在平均值的2個標準差內。「大約」可以理解為所規定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％內。除非其它方面從上下文明確指出，那麼本文所提供的所有數值通過術語「大約」修飾。

可以理解的是，術語「車輛」或「車輛的」或本文所使用的其它類似的術語均包括一般的機動車輛(諸如，包括運動型多用途汽車(SUV)的客車、公共汽車、卡車、各種商用車輛)、水運工具(包括各種船隻和船舶)、飛機等，並且包括混合動力車輛、電動車輛、內燃機車輛、插入式混動動力電動車輛、氫動力車輛和其它替代燃料車輛(例如，從非石油資源衍生的燃料)。如圖3至圖17所示出的，根據本發明的示例性實施方式的汽車頭燈模塊可以包括：鼓型護罩30，該鼓型護罩能相對於護罩殼體20旋轉地設置並且該鼓型護罩在外側上具有高光束突出部31、低光束突出部32和ADB突出部33；護罩盤40，該護罩盤耦接至護罩30以與護罩 30旋轉並且該護罩盤具有通過護罩殼體20調節的旋轉角度；殼體盤50，該殼體盤被護罩殼體20引導成在護罩30的縱向方向上平移並且該殼體盤具有與護罩盤40相接觸的端部；以及復位彈簧60，該復位彈簧具有由護罩殼體20和殼體盤50支撐的兩個端部，該復位彈簧利用累積的彈性力將殼體盤50壓至護罩盤40。

本發明還包括：DC電機70，該DC電機固定至護罩殼體20並且被構造成產生動力使護罩30平移；PCB80，該PCB耦接至護罩殼體20並且被構造成操作DC電機70；以及動力傳輸齒輪90，該動力傳輸齒輪連接DC電機70的端部和護罩30的端部並且傳輸動力。另外，可包括：反射件100，該反射件耦接至護罩殼體20；光源110，該光源設置在反射件100上；外部箱體120，該外部箱體耦接護罩殼體20和反射件100；以及箱體電機130，該箱體電機耦接至外部箱體120並且提供動力以用於使外部箱體120旋轉從而執行失效-安全功能。

特別地，當護罩30旋轉並且高光束突出部31設置在光源110前方時，可以實施高光束模式中的光束圖案，當低光束突出部32設置在光源110前方時，可以實施低光束模式中的光束圖案，並且當ADB突出部33設置在光源110前方時，可以實施ADB模式中的光束圖案。本發明可以從普通的DC電機70將旋轉力提供給護罩30，並且與現有技術中的護罩電機使用步進電機相比，有利地降低製造成本。另外，由於本發明使用了DC電機70，所以本發明不需要如現有技術所需要的特定的傳感器或複雜的控制邏輯來檢測護罩30的旋轉位置。因此，可以降低成本，從而使得該技術可以用於普通的低成本車輛中。

箱體電機130可以是構造成執行失效-安全功能的智能電機(ISM)，並且高光束模式或ADB模式中的光束圖案可以高於低光束模式中的光束圖案。例如，當DC電機70或頭燈發生問題(例如，錯誤或故障)時，接近車輛的駕駛員可以具有視覺阻礙(例如，目盲)的區域，由此可能容易發生事故。換句話說，箱體電機130可以是ISM電機，該箱體電機可以 連通來識別故障模式。一旦識別出故障模式，外部箱體120可以旋轉，並且裝配有光源110的護罩殼體20和反射件100(該護罩殼體和反射件耦接至外部箱體120)可以向下旋轉。由此源自頭燈的光束圖案可以降低至地面。

根據現有技術的頭燈模塊，當在高光束模式或ADB模式中執行失效-安全功能時，高光束模式中的光束圖案或ADB模式中的光束圖案是失效-安全模式中的光束圖案，並且失效-安全模式中的光束圖案不橫過低光束的截斷線，在地面附近形成光束圖案。因此，在現有技術的頭燈模塊中，與低光束模式中的光束圖案相比，失效-安全模式中的光束圖案的性能降低。

然而，根據本發明的示例性實施方式，因為護罩盤40、殼體盤50、復位彈簧60以及容納它們的護罩殼體20在高光束模式或ADB模式發生故障而可以依靠失效-安全功能的性能來實施低光束模式中的光束圖案，所以可以保證駕駛員的足夠的視覺範圍和車輛操作期間的安全。換句話說，配置為在護罩盤40旋轉時與護罩盤40接觸從而對護罩盤40的旋轉角度進行調節的上部止動件21和下部止動件22以預定的距離豎直地布置在護罩殼體20內，並且盤導向件23(殼體盤50位於該盤導向件中)可以形成在上部止動件和下部止動件21和22的一側處。因此，盤導向件23可以防止殼體盤50的旋轉，並且殼體盤50可以在護罩30的縱向方向上平移。即，盤導向件23可以未一側敞開的U形形狀，但不限於此。

護罩盤40可以包括柄部41，該柄部耦接至護罩30，該柄部在護罩30的縱向方向上延伸，並且該柄部能旋轉地插入在護罩殼體20的內部形成的軸導向件24中。凸連接件42可以在柄部41的縱向方向上延伸，該凸連接件可以設置在上部止動件21與下部止動件22之間，並且該凸連接件的前側面可以通過具有大約相同傾斜度的傾斜表面42a劃分成多個(例如，兩個)部分；並且盤突出部43可以形成在凸連接件42的外側面上並且可 以被構造成在護罩盤40旋轉時通過與上止動件21和下止動件22接觸來調節護罩盤40的旋轉角度。

殼體盤50可以包括：矩形平行管道式本體51，該矩形平行管道式本體插入盤導向件23中；凹連接件52，該凹連接件在所述體51的第一側面上朝向護罩30突出並且在前側面處具有連接件槽52a，該連接件槽在凸連接件42的傾斜表面42a上配合以與護罩盤40接觸；以及柄部53，該柄部在本體51的第二側面上沿著護罩30的縱向方向延伸並且穿過護罩殼體20的外部安裝凸緣25而在護罩30的縱向方向上平移。復位彈簧60可以耦接至殼體盤50的柄部53，其第一端部支撐在殼體盤50的本體51上，而第二端部支撐在護罩殼體20的外部安裝凸緣25的內部側面上。

在下文描述了本發明的示例性實施方式的操作。圖15示出了低光束模式，其中，在護罩30上的低光束突出部32設置在光源110的前方的情況下實施低光束模式的光束圖案B11。例如，護罩盤40和殼體盤50可以與完全插入凹連接件52的連接件槽52a中的凸連接件42的傾斜表面42a耦接，並且傾斜表面42a的形狀可與連接器操52a的形狀對應，並且護罩盤40的盤突出部43可以設置在上部止動件21與下部止動件22之間。

圖16示出了高光束模式，其中，在護罩30上的高光束突出部31設置在光源110的前方的情況下實施高光束模式中的光束圖案B12。例如，當護罩30可以通過圖15所示的低光束模式中的DC電機70而在箭頭R1的方向上旋轉時，高光束突出部31行進到光源110的前方，並且可以實施高光束模式中的光束圖案B12。護罩盤40可以與護罩30旋轉並且凸連接件42的傾斜表面42a從凹連接件52的連接件槽52a延伸出，並且殼體盤50可以通過護罩盤40而平移，從而導致殼體盤50可以抵抗復位彈簧60的力而在線性軌道(例如，直線)中平移遠離護罩盤40。當殼體盤50平移至距護罩盤40最遠的位置時，護罩盤40的盤突出部43接觸低部止動件22，並且護罩30的旋轉將會受到限制。

圖17示出了高光束模式，其中，在護罩30上的ADB突出部33設置在光源110的前方的情況下實施ADB模式中的光束圖案B13。例如，護罩30可以通過圖15所示出的低光束模式中的DC電機70而在箭頭R2的方向上旋轉，ADB突出部33可以行進到光源110前方，並且可以實施ADB模式中的光束圖案B13。護罩盤40可以與護罩30旋轉並且凸連接件42的傾斜表面42a從凹連接件52的連接件槽52a延伸出，並且殼體盤50可以通過護罩盤40而平移(例如，移動或推動)，並且殼體盤50抵抗復位彈簧60的力而在線性軌道中平移遠離護罩盤40。當殼體盤50移動到距護罩盤40最遠時，護罩盤40的盤突出部43接觸上部止動件21，以限制護罩30的旋轉。

此外，當DC電機70或用於頭燈的驅動系統在高光束模式或ADB模式中出現故障時，如圖16或圖17，箱體電機130(其為ISM(智能電機))可以構造為使外部箱體120以及連接至外部箱體120的護罩殼體20旋轉。裝配有光源110的反射件100可以向下旋轉，並且可以執行將光束圖案從頭燈降低至地面的失效-安全功能。

此外，當供應至DC電機70的動力隨著失效-安全功能而切斷時，已經從護罩盤40平移至最遠位置的殼體盤50可以通過復位彈簧60的復位力而在線性軌道上朝向護罩盤40平移。此外，在凸連接件42的傾斜表面42a完全插入凹連接件52的連接件槽52a內的情況下，護罩盤40和殼體盤50可以彼此耦接。傾斜表面42a的形狀與連接件槽52a的形狀對應，並且護罩盤40的盤突出部43可以設置在上部止動件21與下部止動件22之間。因此，在本發明的頭燈模塊中，護罩30上的低光束突出部32可以設置在光源110的前方，當執行失效-安全功能時可以實施在圖15中示出的低光束模式中的光束圖案B11。

如上文所述，在由於高光束模式或ADB模式中的故障而執行失效-安全功能時，可以實施低光束模式中的光束圖案B11。另外，即使在緊急情況下可以使駕駛員保證足夠的視覺範圍，所以可以安全地操作車輛。

雖然對於說明性目的已經描述了本發明的示例性實施方式，但本領域的技術人員將理解的是，在不背離本發明的如所附權利要求中所公開的範圍和精神的前提下，各種修改、添加和替換是可能的。