DE102007002691A1 - Actuator for pivoting a vehicle headlamp comprises play-reducing units for reducing play in the coupling between a gearing mechanism and a driven shaft and a position transmitter spaced from the driven shaft - Google Patents

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Abstract

Actuator comprises play-reducing units for reducing play in the coupling between a gearing mechanism (15) and a driven shaft (20) and a position transmitter spaced from the driven shaft. The gearing mechanism rotates about a sensor axis (31) which is different from the driven shaft axis (21). An independent claim is also included for a headlamp with the above actuator. Preferred Features: The position transmitter rotates with the gearing mechanism and a sensor (30) comprises a housing in which the transmitter rotates. The sensor has a magnet which interacts with a Hall probe.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Aktuator zum Verschwenken einer Scheinwerferkomponente gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to an actuator for pivoting a headlight component according to Preamble of claim 1.

Die Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen werden immer mehr so ausgebildet, dass das von der Lampe erzeugte Lichtbündel verschwenkbar ist. Dadurch wird u.a. beim Fahren einer Kurve eine bessere Ausleuchtung der Fahrbahn ermöglicht. Zum Verschwenken eines Lichtbündels werden Aktuatoren mit einer Abtriebswelle verwendet, die an eine verschwenkbare Scheinwerferkomponente, z.B. einen Reflektor, ankoppelbar ist.The Headlights of motor vehicles are increasingly being designed that the light beam generated by the lamp is pivotable. Thereby is u.a. when driving a curve a better illumination of the Lane allows. For pivoting a light beam Actuators are used with an output shaft connected to a pivotable headlight component, e.g. a reflector, can be coupled is.

Zum gesteuerten Verschwenken sind Sensoren vorzusehen, um den aktuellen Schwenkwinkel der Abtriebswelle und somit der Scheinwerferkomponente erfassen zu können. Aus der DE 102 41 214 A1 und EP 1 481 846 A1 ist es bekannt, Hallsensoren mit Magneten zur Messung des Schwenkwinkels zu verwenden. Der Magnet kann z.B. an das Getriebe des Aktuators gekoppelt sein. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass die Getriebe, welche üblicherweise verwendet werden, ein Spiel zwischen den Getriebegliedern aufweisen, sodass eine reproduzierbare und präzise Messung des Schwenkwinkels erschwert ist.For controlled pivoting sensors are provided to detect the current tilt angle of the output shaft and thus the headlight component. From the DE 102 41 214 A1 and EP 1 481 846 A1 It is known to use Hall sensors with magnets for measuring the pivoting angle. The magnet may for example be coupled to the transmission of the actuator. This arrangement has the disadvantage that the gears that are commonly used, have a play between the gear members, so that a reproducible and precise measurement of the pivot angle is difficult.

Aus der US 2004/0090788 A1 ist ein Aktuator mit einem Elektroantrieb bekannt, welcher über ein Getriebe an die Abtriebswelle gekoppelt ist und welcher drei Hallsensoren aufweist, um die Position des Rotors erfassen zu können. Der Aktuator weist dadurch einen relativ komplizierten und teuren Aufbau auf. Im Weiteren besteht auch hier das Problem, dass aufgrund eines etwaigen Spiels zwischen den Getriebegliedern die Positionen von Rotor und Abtriebswelle nicht genau in Relation zueinander stehen und daher der Schwenkwinkel der Abtriebswelle nicht genau erfassbar ist.Out US 2004/0090788 A1 is an actuator with an electric drive known which one over Gear is coupled to the output shaft and which three Hall sensors has to detect the position of the rotor can. Of the Actuator thereby has a relatively complicated and expensive construction on. Furthermore, there is also the problem that due to a any play between the gear links the positions of Rotor and output shaft are not exactly in relation to each other and therefore the swing angle of the output shaft can not be detected accurately is.

In der US 5 412 543 ist ein Aktuator mit einem Elektroantrieb beschrieben, dessen Drehwelle über ein Getriebe mit einem schwenkbaren Reflektor eines Scheinwerfers verbunden ist. Ein Potentiometer, welches an das Getriebe gekoppelt ist, dient zum Erfassen der Position der Drehwelle. Aus den gemessenen Daten wird dann der Schwenkwinkel des Reflektors berechnet. Auch bei diesem Aufbau ergibt sich das Problem, das wegen des Spiels zwischen den Getriebegliedern der Schwenkwinkel des Reflektors nicht exakt bestimmbar ist.In the US 5,412,543 an actuator is described with an electric drive, the rotary shaft is connected via a gear with a pivotable reflector of a headlamp. A potentiometer, which is coupled to the transmission, serves to detect the position of the rotary shaft. The tilt angle of the reflector is then calculated from the measured data. In this structure, too, the problem arises that can not be determined exactly because of the clearance between the gear members of the pivot angle of the reflector.

Aus der FR 2 822 425 A1 ist es bekannt, den Sensor in Form eines Potentiometers direkt auf der Abtriebswelle anzuordnen, indem eine Welle des Sensors in eine Ausnehmung der Abtriebswelle greift. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass der Aktuator in der Höhe, d.h. in Längsrichtung der Abtriebswelle, relativ viel Platz benötigt und daher der Einbau in einen Scheinwerfer erschwert ist. Aus Gründen der Konstruktion sollte die Scheinwerfereinheit eine möglichst geringe Gesamthöhe haben, die typischerweise höchstens 100 Millimeter betragen soll.From the FR 2 822 425 A1 It is known to arrange the sensor in the form of a potentiometer directly on the output shaft by a shaft of the sensor engages in a recess of the output shaft. This arrangement has the disadvantage that the actuator in height, ie in the longitudinal direction of the output shaft, requires a relatively large amount of space and therefore the installation in a headlight is difficult. For reasons of design, the headlamp unit should have as small a total height as possible, which should typically be at most 100 millimeters.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen gattungsgemässen Aktuator anzugeben, der eine präzise Messung des Schwenkwinkels der Abtriebswelle ermöglicht.outgoing from this prior art is an object of the present invention Invention is to provide a generic actuator, the one precise Measurement of the swivel angle of the output shaft allows.

Ein Aktuator, der diese Aufgabe löst, ist im Anspruch 1 angegeben. Die weiteren Ansprüche geben bevorzugte Ausführungen sowie einen Scheinwerfer mit einem erfindungsgemässen Aktuator an.One Actuator that solves this task, is specified in claim 1. The other claims give preferred embodiments and to a headlamp with an inventive actuator.

Beim erfindungsgemässen Aktuator ist ein Positionsgeber des Sensors mit einem Getriebeglied verbunden, wobei Spielreduzierungsmittel vorgesehen sind, welche ein Spiel in der Kopplung zwischen dem Getriebeglied und der Abtriebswelle reduzieren. Diese Massnahmen erlauben es, den Schwenkwinkel der Abtriebswelle präzise zu messen.At the invention Actuator is a position sensor of the sensor connected to a gear member, wherein game reduction means are provided, which is a game in the coupling between the gear member and the output shaft to reduce. These measures allow the swivel angle of the Output shaft precise to eat.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Figuren erläutert. Es zeigenThe Invention will be described below with reference to a preferred embodiment explained with reference to figures. Show it

1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemässen Aktuators ohne Gehäuse; 1 a perspective view of the inventive actuator without housing;

2 eine Explosionsansicht von Getriebe, Sensor, Spielreduzierungsmittel und Abtriebswelle des Aktuators gemäss 1; 2 an exploded view of the transmission, sensor, game reduction means and output shaft of the actuator according to 1 ;

3 einen Schnitt der zusammengefügten Teile gemäss 2 in der durch die Achsen 21 und 31 definierten Ebene; 3 a section of the assembled parts according to 2 in the through the axes 21 and 31 defined level;

4 eine Explosionsansicht der Abtriebswelle und der Spielreduzierungsmittel des Aktuators gemäss 1; und 4 an exploded view of the output shaft and the play reduction means of the actuator according to 1 ; and

5 eine perspektivische Ansicht eines Scheinwerfers mit einem Aktuator gemäss 1. 5 a perspective view of a headlamp with an actuator according to 1 ,

1 zeigt den Aktuator ohne Gehäuse. Dieser umfasst einen Elektroantrieb 10 mit einer Drehwelle 11, welche über ein Getriebe 15, 19 an die Abtriebswelle 20 gekoppelt ist. Die Abtriebswelle 20 ist um die Abtriebsachse 21 drehbar gelagert. 1 shows the actuator without housing. This includes an electric drive 10 with a rotary shaft 11 , which have a gearbox 15 . 19 to the output shaft 20 is coupled. The output shaft 20 is about the output axis 21 rotatably mounted.

Der Elektroantrieb 10 ist als Rotationsmotor ohne Bürsten, beispielsweise Schrittmotor oder bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet. Vorzugsweise ist der Elektroantrieb 10 ein sensorloser Motor, d.h. ein Motor, der elektronisch so ansteuerbar ist, dass keine Sensoren erforderlich sind, um die momentane Position und/oder Drehgeschwindigkeit der Drehwelle 11 zu erfassen.The electric drive 10 is designed as a rotary motor without brushes, such as stepper motor or brushless DC motor. Preferably, the electric drive 10 a sensorless motor, ie a motor that is electronically controlled so that no sensors are required to the current position and / or rotational speed of the rotary shaft 11 capture.

Die Drehwelle 11 weist eine Schnecke auf, die in ein Schneckenrad 15a des Getriebes greift. Das Schneckenrad 15a ist Teil eines drehbaren Getriebeglieds 15, an welchem ferner ein Ritzel 15b angeordnet ist. Dieses greift in ein Abtriebsteil 19, welches in Form einer sektorförmigen, gezahnten Abtriebsscheibe ausgebildet und drehfest mit der Abtriebswelle 20 verbunden ist.The rotary shaft 11 has a worm, which is in a worm wheel 15a the transmission engages. The worm wheel 15a is part of a rotatable gear member 15 , on which furthermore a pinion 15b is arranged. This engages in a stripping section 19 , which is in the form of a sector-shaped, toothed driven pulley and rotatably connected to the output shaft 20 connected is.

Die in 1 gezeigten Teile des Aktuators sind in einem Gehäuse 35 untergebracht (cf. 5), welches Lager für das Getriebeglied 15 und die Abtriebswelle 20 aufweist. Das eine Ende der Abtriebswelle 20 dient als Mitnehmer 20a, der mit einer verschwenkbaren Komponente, z.B. einem Reflektor eines Scheinwerfers, verbindbar ist.In the 1 shown parts of the actuator are in a housing 35 housed (cf. 5 ), which bearing for the gear member 15 and the output shaft 20 having. One end of the output shaft 20 serves as a driver 20a , which is connectable to a pivotable component, such as a reflector of a headlamp.

Das Getriebe 15, 19 des Aktuators ist als zweistufiges Reduktionsgetriebe ausgebildet, wobei die Schnecke der Drehwelle 11 sowie das Schneckenrad 15a die erste Stufe und das Ritzel 15b sowie das Abtriebsteil 19 die zweite Stufe bilden. Die Untersetzung der zweiten Stufe ist z.B. so gewählt, dass bei einer Drehung des Getriebeglieds 15 um 320 Grad das Abtriebsteil 19 und somit der Mitnehmer 20a um einen Schwenkwinkel verschwenkt wird, der 40 Grad oder weniger beträgt. Je nach Anwendungszweck kann für die zweite Stufe auch ein anderes Übersetzungsverhältnis, z.B. 1:1, 2:1, 3:1, etc. gewählt werden.The gear 15 . 19 The actuator is designed as a two-stage reduction gear, wherein the screw of the rotary shaft 11 as well as the worm wheel 15a the first stage and the pinion 15b as well as the output part 19 to form the second stage. The reduction of the second stage is, for example, chosen so that upon rotation of the gear member 15 320 degrees the stripping section 19 and thus the driver 20a is pivoted about a pivoting angle which is 40 degrees or less. Depending on the application, another gear ratio, eg 1: 1, 2: 1, 3: 1, etc., can be selected for the second stage.

Zum Erfassen des Schwenkwinkels, mit welchem die Abtriebswelle 20 gegenüber einer Referenzlage gedreht ist, enthält der Aktuator einen in 2 ersichtlichen Sensor 30. Dieser umfasst einen Positionsgeber 32, welcher drehbar in einem Sensorgehäuse 34 des Sensors 30 gelagert und drehfest mit dem Getriebeglied 15 verbunden ist. Zu diesem Zweck ist das eine Ende 15c des Getriebeglieds 15 durch ein durchgehendes Loch 33 im Positionsgeber 32 hindurchgeführt. Zur drehfesten Verbindung weist das Ende 15c eine Abflachung 15d auf, welche in eine entsprechende Abflachung im Loch 33 zu liegen kommt. Wie auch der Schnitt in 3 zeigt, ist ein Stift 16 durch das Loch 33 und die Mitte des Getriebeglieds 15 hindurchgeführt. Der Stift 16 ist in geeigneten Lagern im Gehäuse 35 des Aktuators drehbar gelagert, sodass der Positionsgeber 32 und das Getriebeglied 15 um die Sensorachse 31 drehbar sind.For detecting the swivel angle with which the output shaft 20 is rotated relative to a reference position, the actuator includes an in 2 apparent sensor 30 , This includes a position sensor 32 which rotatably in a sensor housing 34 of the sensor 30 stored and non-rotatably with the gear member 15 connected is. That's the end of it 15c of the gear member 15 through a through hole 33 in the position transmitter 32 passed. The non-rotatable connection has the end 15c a flattening 15d on which into a corresponding flattening in the hole 33 to come to rest. Like the cut in 3 shows is a pen 16 through the hole 33 and the middle of the transmission link 15 passed. The pencil 16 is in suitable bearings in the housing 35 rotatably supported by the actuator, so that the position sensor 32 and the gear member 15 around the sensor axis 31 are rotatable.

Im Betrieb erzeugt der Sensor 30 in Abhängigkeit der Lage des Positionsgebers 32 Winkelsignale, welche dem Winkel zwischen einer Referenzlage und der jeweiligen aktuellen Lage des Positionsgebers 32 entsprechen.During operation, the sensor generates 30 depending on the position of the position sensor 32 Angle signals representing the angle between a reference position and the respective current position of the position sensor 32 correspond.

Als Sensor 30 eignet sich beispielsweise ein Potentiometer, ein Drehschalter (z.B. "Rotary Switch" S-15 von PIHER) oder andere Sensoren, bei denen der Positionsgeber 32 ein Schleifer umfasst, der um die Sensorachse 31 drehbar ist und in Kontakt mit einer Widerstandsbahn des Sensors 30 steht.As a sensor 30 For example, a potentiometer, a rotary switch (eg "Rotary Switch" S-15 from PIHER) or other sensors where the position transmitter is suitable 32 a grinder surrounds the sensor axis 31 is rotatable and in contact with a resistance path of the sensor 30 stands.

Es ist auch möglich, wenn auch etwas teurer in der Herstellung, Hallsensoren zu verwenden. Bei dieser Art von Sensoren ist der Positionsgeber, welcher in Form eines Magneten ausgebildet ist, drehfest mit dem Getriebeglied 15 verbunden und wirkt berührungslos auf eine Hallsonde des Sensors, welche fest im Aktuator angebracht ist.It is also possible, though a bit more expensive to manufacture, to use Hall sensors. In this type of sensors, the position sensor, which is designed in the form of a magnet, rotationally fixed to the gear member 15 connected and acts contactless on a Hall probe of the sensor, which is fixedly mounted in the actuator.

Der Sensor 30 ist beabstandet zur Abtriebswelle 20 angeordnet, sodass die Abtriebsachse 21 und die Sensorachse 31 verschieden voneinander sind. In der in 1 gezeigten Anordnung sind die Achsen 21 und 31 seitlich versetzt und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. vorzugsweise sind Sensor 30 und Elektroantrieb 10 so angeordnet, dass die Sensorachse 31 im Wesentlichen senkrecht auf der Drehachse der Drehwelle 11 steht.The sensor 30 is spaced from the output shaft 20 arranged so that the output axis 21 and the sensor axis 31 are different from each other. In the in 1 shown arrangement are the axes 21 and 31 laterally offset and arranged substantially parallel to each other. preferably are sensor 30 and electric drive 10 arranged so that the sensor axis 31 substantially perpendicular to the axis of rotation of the rotary shaft 11 stands.

Wirkt die zweite Stufe des Getriebes 15, 19 reduzierend, so wird während des Betriebes das Getriebeglied 15 und somit der Positionsgeber 32 des Sensors 30 um einen grösseren Winkelbereich gedreht als das Abtriebsteil 19. Der verfügbare Messbereich des Sensors 30 kann dadurch optimal ausgenutzt werden, sodass der Schwenkwinkel der Abtriebswelle 20 präzise messbar ist.Acts the second stage of the transmission 15 . 19 reducing, so during operation, the transmission link 15 and thus the position transmitter 32 of the sensor 30 rotated by a larger angle range than the output part 19 , The available measuring range of the sensor 30 can be optimally utilized, so that the pivot angle of the output shaft 20 is precisely measurable.

Wie 1 weiter zeigt, ist ein Träger in Form einer Leiterplatte 25 ("printed circuit board") vorgesehen, auf welcher der Sensor 30 bzw. das Sensorgehäuse 34, eine Ansteuerungselektronik 26 zum Ansteuern des Elektroantriebs 10 sowie Stifte 27 zum Anschluss eines Kabels angebracht sind. Koaxial zum Loch 33 im Positionsgeber 32 weist die Leiterplatte 25 einen Durchgang auf, durch welchen der Stift 16 des Getriebeglieds 15 hindurchgeführt ist (in den Figuren nicht sichtbar).As 1 further shows is a carrier in the form of a printed circuit board 25 ("printed circuit board") provided, on which the sensor 30 or the sensor housing 34 , a control electronics 26 for driving the electric drive 10 as well as pens 27 are attached for connecting a cable. Coaxial to the hole 33 in the position transmitter 32 indicates the circuit board 25 a passage through which the pin 16 of the gear member 15 passed through (not visible in the figures).

Eine rationelle und kostengünstige Herstellung der Getriebes 15, 19 führt in der Regel dazu, dass die beweglichen Teile nicht spielfrei gelagert sind und auch die Zähne mit Spiel ineinandergreifen. Ist demnach z.B. die Drehwelle 11 feststehend, so kann sich die Abtriebswelle 20 gleichwohl in einem bestimmten Bereich frei um die Abtriebsachse 21 drehen ("Verdrehspiel") und/oder sich radial zur Abtriebsachse 21 bewegen ("radiales Spiel"). Um mit dem Sensor 30 den Schwenkwinkel der Abtriebswelle 20 präzise messen zu können, ist das Spiel in der Kopplung zwischen Getriebeglied 15 und Abtriebswelle 20 möglichst gering zu halten. Vorzugsweise ist auch das Spiel in der Kopplung zwischen Drehwelle 11 und Abtriebswelle 20 möglichst gering, insbesondere dann, wenn der Aktuator in einem Kraftfahrzeug zur Verschwenkung des Lichtbündels eingesetzt wird, da dieses sonst bei der Fahrt Vibrationen unterworfen wäre, welche den Fahrer irritieren können.A rational and cost-effective production of the transmission 15 . 19 As a rule, this leads to the fact that the moving parts are not stored without play and that the teeth intermesh with play. Is therefore, for example, the rotary shaft 11 stationary, so the output shaft can 20 nevertheless, in a certain area, free around the output axis 21 rotate ("torsional backlash") and / or radially to the output axis 21 move ("radial play"). To the sensor 30 the swivel angle of the output shaft 20 Being able to measure precisely is the play in the coupling between transmission element 15 and output shaft 20 keep as low as possible. Preferably, the game in the coupling between the rotary shaft 11 and output shaft 20 as low as possible, in particular dere then, when the actuator is used in a motor vehicle for pivoting the light beam, as this would otherwise be subject to vibration while driving, which can irritate the driver.

Beim Aktuator gemäss 1–4 sind Mittel zur Reduktion des Verdrehspiels und des radialen Spiels vorgesehen, ähnlich wie sie in der Anmeldung EP 1 516 782 A1 der gleichen Anmelderin beschrieben sind. Das Getriebe umfasst ein zum Abtriebsteil 19 parallel angeordnetes, mit dem Ritzel 15b in Eingriff stehendes Spannteil 29, welches in Form einer sektorförmigen, gezahnten Spannscheibe ausgebildet und frei um die Abtriebswelle 20 gelagert ist.Actuator according to 1 - 4 are provided means for reducing the backlash and the radial clearance, similar to those in the application EP 1 516 782 A1 the same applicant are described. The gearbox includes an output part 19 arranged in parallel, with the pinion 15b engaged clamping part 29 , which is designed in the form of a sector-shaped, toothed clamping disc and free to the output shaft 20 is stored.

Wie in den 2 und 4 dargestellt, weisen die Teile 19 und 29 eine gleichartige Verzahnung auf und stehen mit einem dazwischen angeordneten Spannelement 28 in Wirkverbindung. Das Spannelement 28 ist als U-förmig gebogenes Federblatt ausgebildet, welches einen zur Abtriebswelle 20 gerichteten Bogen und zwei Schenkel 28a und 28b aufweist. Im montierten Zustand steht der Schenkel 28a mit dem Abtriebsteil 19 im Eingriff, während der Schenkel 18b am Spannteil 29 befestigt ist. Stehen die beiden Teile 19 und 20 mit dem Ritzel 15b im Eingriff, ist das Spannelement 28 vorgespannt.As in the 2 and 4 shown, assign the parts 19 and 29 a similar toothing and stand with a clamping element arranged therebetween 28 in active connection. The tensioning element 28 is designed as a U-shaped spring leaf, which is a to the output shaft 20 directed bow and two thighs 28a and 28b having. In the assembled state is the leg 28a with the stripping section 19 engaged, while the thigh 18b on the clamping part 29 is attached. Stand the two parts 19 and 20 with the pinion 15b engaged, is the clamping element 28 biased.

Das Spannelement 28 wirkt auf die beiden Teile 19 und 29 so, dass sie mit gegenläufigen Drehmomenten beaufschlagt sind. Dadurch wird der in Eingriff stehende Zahn des Ritzels 15b zwischen einer Zahnflanke des Abtriebteils 19 und der gegenüberliegenden Zahnflanke des Spannteils 29 eingeklemmt und so das Verdrehspiel nahezu aufgehoben. Aus dieser Klemmwirkung resultiert ferner aufgrund der Geometrie der Zahnflanken eine radiale Kraftkomponente, welche das Abtriebsteil 19 vom Getriebeglied 15 wegdrückt. Dadurch ist auch das radiale Spiel wesentlich verringert.The tensioning element 28 acts on the two parts 19 and 29 so that they are subjected to opposing torques. This will be the meshing tooth of the pinion 15b between a tooth flank of the driven part 19 and the opposite tooth flank of the clamping part 29 clamped and so the backlash almost canceled. From this clamping effect also results due to the geometry of the tooth flanks a radial force component, which the output part 19 from the gear member 15 pushes. As a result, the radial clearance is significantly reduced.

In der in den 1–4 dargestellten Ausführungsform wirken die Spielreduzierungsmittel 28, 29 spielreduzierend sowohl in der Kopplung zwischen der Drehwelle 11 und der Abtriebswelle 20 als auch in der Kopplung zwischen Positionsgeber 32 und der Abtriebswelle 20.In the in the 1 - 4 In the embodiment shown, the play reduction means act 28 . 29 spielreduzierend both in the coupling between the rotary shaft 11 and the output shaft 20 as well as in the coupling between position transmitter 32 and the output shaft 20 ,

5 zeigt einen Scheinwerfer mit einem Reflektor 40, der um die Rotationsachse 41 drehbar gelagert ist, und einer Lichtquelle 42. Der Aktuator mit Gehäuse 35 ist über seine Abtriebswelle 20 drehfest an den Reflektor 40 gekoppelt, wobei die Abtriebsachse 21 mit der Rotationsachse 41 zusammenfällt. Im Betrieb erzeugt die Lichtquelle 42 ein nach vorne gerichtetes Lichtbündel, welches durch Drehen des Reflektors 40 verschwenkt wird, indem die Abtriebswelle 20 entsprechend gedreht wird. Der Sensor 30 erfasst dabei wiederkehrend den aktuellen Winkel des Positionsgebers 32 in Bezug auf eine Referenzlage und liefert entsprechende Winkelsignale an die Ansteuerungselektronik 26. Diese bestimmt aus den Winkelsignalen den aktuellen Schwenkwinkel der Abtriebswelle 20 bzw. des Reflektors 40 ("Istwert"). Zeigt ein Vergleich zwischen Istwert und Sollwert eine Abweichung, so werden Korrektursignale an den Elektroantrieb 10 übermittelt, die eine entsprechende Korrektur der Lage der Drehwelle 11 und somit des Reflektors 40 bewirken. Typischerweise ist die Ansteuerungselektronik 26 mit einer zentralen Ansteurungseinheit verbunden, welcher als Master wirkt und über eine etwaige Winkelkorrektur entscheidet. 5 shows a headlamp with a reflector 40 that is about the axis of rotation 41 is rotatably supported, and a light source 42 , The actuator with housing 35 is about its output shaft 20 rotationally fixed to the reflector 40 coupled, the output shaft 21 with the rotation axis 41 coincides. In operation, the light source generates 42 a forward-facing light beam, which by turning the reflector 40 is pivoted by the output shaft 20 is rotated accordingly. The sensor 30 Recurring captures the current angle of the position sensor 32 with respect to a reference position and provides corresponding angle signals to the control electronics 26 , This determines from the angle signals the current swivel angle of the output shaft 20 or the reflector 40 ("Actual value"). If a comparison between actual value and setpoint indicates a deviation, correction signals are sent to the electric drive 10 transmitted, which is a corresponding correction of the position of the rotary shaft 11 and thus the reflector 40 cause. Typically, the drive electronics 26 connected to a central Ansteurungseinheit, which acts as a master and decides on a possible angle correction.

Der dargestellte Aktuator bietet u.a. folgende Vorteile:

  • – Das Vorsehen von Spielreduzierungsmitteln 28, 29 erlaubt das Spiel in der Kopplung zwischen Getriebeglied 15 und Abtriebswelle 20 zu reduzieren und so mittels des Sensors 30 präzise den aktuellen Schwenkwinkel der Abtriebswelle 20 zu erfassen.
  • – Der Sensor 30 ist beabstandet zur Abtriebswelle 20 angeordnet, sodass die Sensorachse 31 verschieden von der Abtriebsachse 21 ist. Der Aufbau des Aktuators in Längsrichtung der Abtriebswelle 20 kann dadurch kompakter gestaltet werden, insbesondere dann, wenn der Sensor 30 ein Sensorgehäuse 34 umfasst, in welchem der Positionsgeber 32 drehbar aufgenommen ist. Im Weiteren ist der Sensor 30 aufgrund der versetzten Anordnung direkt auf der Leiterplatte 25 befestigbar. Dadurch können die elektrischen Leitungen zwischen Ansteuerungselektronik 26 und Sensor 30 kurz gehalten werden.
The illustrated actuator offers, inter alia, the following advantages:
  • - The provision of game reduction means 28 . 29 allows the game in the coupling between gear member 15 and output shaft 20 to reduce and so by means of the sensor 30 precise the current swivel angle of the output shaft 20 capture.
  • - The sensor 30 is spaced from the output shaft 20 arranged so that the sensor axis 31 different from the output shaft 21 is. The structure of the actuator in the longitudinal direction of the output shaft 20 can be made more compact, especially if the sensor 30 a sensor housing 34 includes, in which the position encoder 32 is received rotatably. In the following is the sensor 30 due to the staggered arrangement directly on the circuit board 25 fixable. This allows the electrical wires between control electronics 26 and sensor 30 be kept short.

Aus der vorangehenden Beschreibung sind dem Fachmann zahlreiche Abwandlungen zugänglich, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, der durch die Ansprüche definiert ist.Out In the foregoing description, numerous modifications will occur to those skilled in the art accessible, without departing from the scope of the invention, by the claims is defined.

Bei dem in den Figuren dargestellten Aktuator ist der Positionsgeber 32 des Sensors 30 drehfest mit dem Getriebeglied 15 verbunden. Es ist denkbar, den Positionsgeber 32 über ein zusätzliches Kopplungsglied an das Getriebeglied 15 zu koppeln und geeignete Spielreduzierungsmittel vorzusehen, um eine spielverminderte Kopplung zu gewährleisten. Beispielsweise ist zu diesem Zweck der Positionsgeber 32 drehfest an eine erste Komponente ähnlich dem Abtriebsteil 19 verbunden und eine zweite Komponente ähnlich dem Spannteil 29 vorgesehen. Die beiden Komponenten stehen dabei in Eingriff mit dem Getriebeglied 15 und sind durch ein zwischen ihnen wirkendes Spannelement ähnlich dem Spannelement 28 mit gegenläufigen Drehmomenten beaufschlagt.In the actuator shown in the figures, the position sensor 32 of the sensor 30 non-rotatable with the gear member 15 connected. It is conceivable, the position sensor 32 via an additional coupling member to the gear member 15 to couple and provide appropriate game reduction means to ensure a game-reduced coupling. For example, for this purpose, the position sensor 32 rotationally fixed to a first component similar to the driven part 19 connected and a second component similar to the clamping part 29 intended. The two components are engaged with the gear member 15 and are similar to the clamping element by a clamping element acting between them 28 subjected to opposite torques.

Claims (11)

Aktuator zum Verschwenken einer Scheinwerferkomponente (40), umfassend: einen Elektroantrieb (10) mit einer Drehwelle (11), eine an die Scheinwerferkomponente ankoppelbare Abtriebswelle (20), welche über ein Getriebe (15, 19) an die Drehwelle gekoppelt und um eine Abtriebsachse (21) drehbar ist, und einen Sensor (30) zum Erfassen des Schwenkwinkels der Abtriebswelle, wobei der Sensor einen Positionsgeber (32) umfasst, welcher an ein Getriebeglied (15) des Getriebes gekoppelt und um eine Sensorachse (31) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator Spielreduzierungsmittel (28, 29) umfasst, welche ein Spiel in der Kopplung zwischen Getriebeglied (15) und Abtriebswelle (20) reduzieren, wobei der Positionsgeber (32) beabstandet zur Abtriebswelle (20) angeordnet und die Sensorachse (31) verschieden von der Abtriebsachse (21) ist.Actuator for pivoting a headlight component ( 40 ) comprising: an electric drive ( 10 ) with a rotary shaft ( 11 ), an output shaft which can be coupled to the headlight component (US Pat. 20 ), which via a transmission ( 15 . 19 ) coupled to the rotary shaft and about a driven axis ( 21 ) and a sensor ( 30 ) for detecting the swivel angle of the output shaft, wherein the sensor is a position sensor ( 32 ), which is connected to a transmission element ( 15 ) coupled to the transmission and a sensor axis ( 31 ) is rotatable, characterized in that the actuator play reduction means ( 28 . 29 ), which is a play in the coupling between gear member ( 15 ) and output shaft ( 20 ), whereby the position transmitter ( 32 ) spaced from the output shaft ( 20 ) and the sensor axis ( 31 ) different from the output axis ( 21 ). Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorachse (31) im Wesentlichen parallel zur Abtriebsachse (21) angeordnet ist und/oder verschieden von der Drehachse ist, um welche die Drehwelle (11) drehbar ist.Actuator according to claim 1, characterized in that the sensor axis ( 31 ) substantially parallel to the output axis ( 21 ) is arranged and / or different from the axis of rotation about which the rotary shaft ( 11 ) is rotatable. Aktuator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsgeber (32) drehfest mit dem Getriebeglied (15) verbunden ist und/oder der Sensor (30) ein Sensorgehäuse (34) umfasst, in welchem der Positionsgeber (32) drehbar aufgenommen ist.Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the position sensor ( 32 ) rotatably with the gear member ( 15 ) and / or the sensor ( 30 ) a sensor housing ( 34 ) in which the position sensor ( 32 ) is rotatably received. Aktuator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsgeber (32) einen Schleifer aufweist, welcher in Kontakt mit einer Widerstandsbahn des Sensors (30) steht, wobei der Sensor vorzugsweise ein Potentiometer oder Drehschalter ist.Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the position sensor ( 32 ) has a grinder which is in contact with a resistance path of the sensor ( 30 ), wherein the sensor is preferably a potentiometer or rotary switch. Aktuator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor einen Magneten als Positionsgeber aufweist, welcher mit einer Hallsonde zusammenwirkt.Actuator according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sensor is a magnet as a position sensor having, which cooperates with a Hall probe. Aktuator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Leiterplatte (25) umfasst, auf welcher ein Teil (34) des Sensors (30) und eine Ansteuerungselektronik (26) zum Ansteuern des Elektroantriebs (10) angebracht sind.Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a printed circuit board ( 25 ) on which a part ( 34 ) of the sensor ( 30 ) and a control electronics ( 26 ) for driving the electric drive ( 10 ) are mounted. Aktuator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (20) drehfest mit einem gezahnten Abtriebsteil (19) verbunden ist und dass das Getriebeglied (15) eine Verzahnung umfasst, die mit der Drehwelle (11) und dem Abtriebsteil in Eingriff steht.Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the output shaft ( 20 ) rotatably with a toothed output part ( 19 ) and that the transmission element ( 15 ) comprises a toothing, which with the rotary shaft ( 11 ) and the driven part is engaged. Aktuator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (15, 19) als Reduktionsgetriebe, vorzugsweise zweistufiges Reduktionsgetriebe wirkt, wobei sich bei einer Drehung des Getriebeglieds (15) um 180 Grad die Abtriebswelle (20) um weniger als 90 Grad und bevorzugt weniger als 60 Grad dreht.Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission ( 15 . 19 ) acts as a reduction gear, preferably two-stage reduction gear, wherein upon rotation of the gear member ( 15 ) by 180 degrees the output shaft ( 20 ) rotates less than 90 degrees and preferably less than 60 degrees. Aktuator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spielreduzierungsmittel (28, 29) ein gezahntes Spannteil (29) umfassen, welches mit dem Getriebeglied (15) in Eingriff steht, wobei das Abtriebsteil (19) und das Spannteil (29) durch mindestens ein zwischen ihnen wirkendes Spannelement (28) mit gegenläufigen Drehmomenten beaufschlagt sind.Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the game reducing means ( 28 . 29 ) a toothed clamping part ( 29 ) associated with the gear member ( 15 ) is engaged, wherein the output part ( 19 ) and the clamping part ( 29 ) by at least one tensioning element acting between them ( 28 ) are acted upon by opposing torques. Aktuator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektroantrieb (10) als sensorloser Rotationsmotor ausgebildet ist.Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the electric drive ( 10 ) is designed as a sensorless rotary motor. Scheinwerfer mit einem Aktuator nach einem der vorangehenden Ansprüche und einer verschwenkbaren Scheinwerferkomponente (40), insbesondere Reflektor, die an den Aktuator gekoppelt ist.Headlamp with an actuator according to one of the preceding claims and a pivotable headlight component ( 40 ), in particular reflector, which is coupled to the actuator.
DE200710002691 2006-02-20 2007-01-18 Actuator for pivoting a vehicle headlamp comprises play-reducing units for reducing play in the coupling between a gearing mechanism and a driven shaft and a position transmitter spaced from the driven shaft Ceased DE102007002691A1 (en)

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