FR2918010A1 - Linear actuator for headlight of motor vehicle i.e. car, has end position adjusting mechanism activated for displacing detector element with respect to referential element independent of displacement of screw and nut system - Google Patents
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Abstract
Description
Actionneur linéaire pour le positionnement de pharesLinear Actuator for Positioning Lighthouses
La présente invention concerne un actionneur linéaire pour changer la direction de projection d'un phare automobile, notamment un actionneur linéaire couplé à un support pivotant d'un phare. The present invention relates to a linear actuator for changing the direction of projection of an automobile headlight, in particular a linear actuator coupled to a pivoting support of a headlight.
Il est connu d'utiliser des actionneurs linéaires pour le réglage de la position horizontale ou verticale de phares automobiles, tels que décrits dans Io US 6,641,292, FR 2 787 863 ou US 7,223,001. Le réglage de la hauteur de projection du phare existe depuis longtemps et est destiné à ajuster la projection des phares en fonction de la charge dans un véhicule, afin de ne pas éblouir les usagers de la route venant en sens contraire. L'ajustement de la direction dans le plan horizontal du phare est destiné à mieux éclairer la route 15 dans un virage, la direction des phares changeant en fonction de la trajectoire de la voiture. Le changement de direction des phares du système vis-écrou est généralement très dynamique et nécessite donc des entraînements performants et fiables. Dans le brevet US 7,223,001, l'intégration d'un capteur de position de référence directement dans le boîtier de l'actuateur et sur la 20 partie d'accouplement du système vis-écrou permet de définir de manière fiable une position de référence de l'organe mobile, avec un actionneur compact et simple. L'intégration des bornes du capteur dans un connecteur commun comprenant des bornes reliées aux bobines du moteur, simplifie l'interconnexion du système à l'unité de commande dans une configuration 25 compacte. It is known to use linear actuators for adjusting the horizontal or vertical position of automobile headlights, as described in US 6,641,292, FR 2 787 863 or US 7,223,001. The adjustment of the projection height of the headlamp has been for a long time and is intended to adjust the projection of the headlights according to the load in a vehicle, so as not to dazzle the road users coming in the opposite direction. The adjustment of the direction in the horizontal plane of the lighthouse is intended to better illuminate the road 15 in a turn, the direction of the headlights changing according to the trajectory of the car. The change of direction of the headlights of the screw-nut system is generally very dynamic and therefore requires powerful and reliable training. In US Pat. No. 7,223,001, the integration of a reference position sensor directly into the actuator housing and the coupling part of the screw-nut system makes it possible to reliably define a reference position of the actuator. movable body, with a compact and simple actuator. The integration of the sensor terminals into a common connector including terminals connected to the motor coils, simplifies the interconnection of the system to the control unit in a compact configuration.
En raison des tolérances de fabrication et d'assemblage des divers composants (actionneur, support de phare, phare) dans l'automobile, le positionnement et la direction des phares peuvent être imprécis, c'est-à-dire 30 qu'il y a une erreur dans le centrage des phares. Because of the manufacturing and assembly tolerances of the various components (actuator, headlight bracket, headlamp) in the automobile, the positioning and direction of the headlamps may be imprecise, that is to say has an error in the centering of the headlights.
L'on pourrait envisager de compenser ce décentrage par une programmation électronique compensant l'écart entre la position de référence détectée par le système capteur et la position où le phare est centré. Un ajustement fin et précis de la position centrale du phare est difficile à mettre en oeuvre au vu des jeux et du pas des filets du la vis et de l'écrou. Par ailleurs, un tel ajustage électronique augmente la complexité et les coûts du dispositif, et réduit la fiabilité. One could consider compensating for this decentering by electronic programming compensating for the difference between the reference position detected by the sensor system and the position where the headlight is centered. A fine and precise adjustment of the central position of the headlight is difficult to implement in view of the play and the pitch of the threads of the screw and the nut. Moreover, such an electronic adjustment increases the complexity and costs of the device, and reduces reliability.
On pourrait également envisager un ajustage mécanique de la position du io phare par rapport à son support, mais cela complique le système de support mécanique et le rend moins solide et plus coûteux. One could also consider a mechanical adjustment of the position of the lighthouse relative to its support, but this complicates the mechanical support system and makes it less solid and more expensive.
Au vu des inconvénients précités, un but de l'invention est de fournir un actionneur linéaire pour le positionnement de phares automobiles, qui est 15 fiable, économe, peu encombrant et qui permet notamment un centrage précis des phares. In view of the aforementioned drawbacks, an object of the invention is to provide a linear actuator for the positioning of automobile headlights, which is reliable, economical, compact and which allows particular accurate centering of the headlights.
Des buts de l'invention sont réalisés par un actionneur linéaire pour le déplacement d'un support pivotant de phare, l'actionneur comprenant un 20 boîtier, un moteur électrique, un système vis-écrou entraîné par le moteur ayant une partie d'accouplement destinée à engager une partie d'accouplement solidaire d'un support pivotant de phare, et un capteur de position ayant un élément monté dans le boîtier de l'actionneur et un autre élément monté sur la partie d'accouplement du système vis-écrou, l'actionneur comprenant en outre 25 un mécanisme d'ajustement fin de position engageant l'un des éléments du capteur, le mécanisme d'ajustement étant actionnable pour déplacer ladite élément du capteur par rapport à l'autre élément indépendamment du déplacement du système vis-écrou. Objects of the invention are realized by a linear actuator for moving a headlight swivel, the actuator comprising a housing, an electric motor, a motor-driven screw-nut system having a coupling portion for engaging a coupling portion secured to a headlight swivel holder, and a position sensor having a member mounted in the actuator housing and another member mounted to the coupling portion of the screw-nut system, the actuator further comprising a fine position adjustment mechanism engaging one of the sensor elements, the adjustment mechanism being operable to move said sensor element relative to the other element independently of the movement of the screw system -nut.
30 Dans la présente invention, un dispositif de positionnement de phares automobiles comprend un actionneur linéaire pour le déplacement d'un support pivotant de phare, l'actionneur comprenant un boîtier, un moteur électrique, un système vis-écrou entraîné par le moteur ayant une partie d'accouplement destinée à engager une partie d'accouplement solidaire du support pivotant de phare, et un capteur de position ayant un élément référentiel et un élément détecteur, un des éléments étant monté dans le boîtier de l'actionneur et l'autre élément étant monté sur la partie d'accouplement du système vis-écrou, l'actionneur comprenant en outre un mécanisme d'ajustement fin de position engageant l'un des éléments du capteur, le mécanisme d'ajustement étant actionnable pour déplacer ladite élément du capteur par rapport à l'autre élément indépendamment du déplacement du système vis-écrou. Io Dans une forme d'exécution préférée, l'élément détecteur est monté dans le boîtier de manière amovible et est engagé par le mécanisme d'ajustement, l'élément référentiel étant monté de manière fixe sur la partie d'accouplement du système vis-écrou. 15 Le mécanisme d'ajustement peut comporter une excentrique montée de manière pivotante dans le boîtier de l'actionneur et engageant une surface de came complémentaire de l'élément détecteur. Le centrage du phare peut donc être effectué très rapidement et aisément par un opérateur tournant le 20 mécanisme d'ajustement pour déplacer de façon précise l'élément détecteur par rapport à l'élément référentiel. On évite ainsi un système d'ajustement mécanique entre le phare et le support du phare ou encore un système de compensation électronique. In the present invention, an automotive headlight positioning device comprises a linear actuator for moving a headlight swivel holder, the actuator comprising a housing, an electric motor, a motor-driven screw-nut system having a coupling portion for engaging a coupling portion integral with the headlight swivel support, and a position sensor having a reference element and a detector element, one of the elements being mounted in the actuator housing and the other element being mounted on the coupling portion of the screw-nut system, the actuator further comprising a fine position adjustment mechanism engaging one of the sensor elements, the adjustment mechanism being operable to move said sensor element relative to the other element regardless of the displacement of the screw-nut system. In a preferred embodiment, the sensor element is removably mounted in the housing and is engaged by the adjustment mechanism, the reference element being fixedly mounted on the coupling portion of the screw system. nut. The adjustment mechanism may include an eccentric pivotally mounted in the actuator housing and engaging a complementary cam surface of the sensor element. The centering of the headlight can thus be performed very quickly and easily by an operator turning the adjustment mechanism to accurately move the sensor element relative to the reference element. This avoids a mechanical adjustment system between the headlight and the headlight support or an electronic compensation system.
25 Il est également envisageable d'avoir un mécanisme d'ajustement de la position de l'élément référentiel sur son support solidaire de la partie d'écrou. Etant donné que la partie d'écrou se déplace, il est toutefois plus avantageux d'effectuer l'ajustement de l'élément de capteur monté sur le boîtier de l'actionneur. 30 Le capteur de position détecte une position médiane de la course de la partie d'accouplement de la vis. L'élément détecteur peut avantageusement comprendre un détecteur de champ magnétique, tel qu'une sonde à effet Hall, et un support, tel qu'un circuit imprimé, sur lequel est monté le détecteur de champ magnétique. L'élément référentiel peut comporter un aimant à un ou plusieurs segments, par exemple, un aimant à deux segments de polarités opposés, de préférence un aimant a deux segments de polarité opposée, l'interface entre les deux segments formant la position de référence médiane détectée par l'élément de Hall. It is also conceivable to have a mechanism for adjusting the position of the reference element on its support secured to the nut portion. Since the nut portion is moving, however, it is more advantageous to adjust the sensor element mounted on the actuator housing. The position sensor detects a median position of the stroke of the coupling portion of the screw. The detector element may advantageously comprise a magnetic field detector, such as a Hall effect probe, and a support, such as a printed circuit board, on which the magnetic field detector is mounted. The reference element may comprise a single or multi-segment magnet, for example, a magnet with two segments of opposite polarities, preferably a magnet having two segments of opposite polarity, the interface between the two segments forming the middle reference position. detected by the Hall element.
Les bornes électriques reliées au capteur, ainsi qu'aux bobines du moteur, io peuvent être intégrées dans un connecteur pour l'interconnexion de l'actionneur à un connecteur complémentaire relié à une unité de commande, ou directement connectées à un circuit imprimé de l'unité de commande, disposé sur, ou formant le support de l'actionneur. The electrical terminals connected to the sensor, as well as to the coils of the motor, can be integrated in a connector for the interconnection of the actuator to a complementary connector connected to a control unit, or directly connected to a printed circuit board. control unit disposed on or forming the actuator support.
15 Selon une autre caractéristique, le support de circuit est guidé le long de ses bords latéraux opposés dans des rails ou glissières formés dans le boîtier de l'actionneur. According to another feature, the circuit support is guided along its opposite side edges in rails or rails formed in the actuator housing.
D'autres buts et aspects avantageux de l'invention ressortiront de la description 20 détaillée ci-après, ainsi que des dessins annexés, dans lesquels : Other objects and advantageous aspects of the invention will emerge from the following detailed description, as well as from the accompanying drawings, in which:
La Fig. la est une vue en perspective d'un dispositif de réglage de phares avec un actionneur linéaire selon l'invention; Fig. is a perspective view of a headlight adjusting device with a linear actuator according to the invention;
25 La Fig. lb est une vue en perspective d'un dispositif de réglage de phares avec un actionneur linéaire selon l'invention, sans couvercle; FIG. lb is a perspective view of a headlight adjusting device with a linear actuator according to the invention, without cover;
La Fig. 2 est une vue en perspective d'une partie du dispositif sans boîtier selon l'invention. Faisant référence aux figures, un actionneur linéaire 2 pour le pivotement d'un support de phare autour d'un axe de pivotement fixé à un support (non illustré), 30 comprend un moteur 4, un système vis-écrou avec une vis 8 et une partie d'écrou 10, un capteur de position 12 et un boîtier 14. Fig. 2 is a perspective view of a portion of the device without a housing according to the invention. Referring to the figures, a linear actuator 2 for pivoting a headlight support about a pivot axis attached to a support (not shown), includes a motor 4, a screw-nut system with a screw 8, and a nut portion 10, a position sensor 12 and a housing 14.
Le moteur est de préférence un moteur pas-à-pas avec une partie statorique bobinée 6 et un rotor avec des aimant permanents. Dans une forme d'exécution, la vis 8 est solidaire du rotor et engage la partie d'écrou 10 à déplacement linéaire. L'actionneur comporte en outre un connecteur 16 comprenant des bornes électriques 18 reliées au moteur et au capteur de position. Le connecteur, dans la forme d'exécution illustrée, comprend une io partie de boîtier intégralement formée avec le boîtier 14 de l'actionneur. The motor is preferably a stepper motor with a coiled coil portion 6 and a rotor with permanent magnets. In one embodiment, the screw 8 is secured to the rotor and engages the nut portion 10 linear displacement. The actuator further comprises a connector 16 comprising electrical terminals 18 connected to the motor and to the position sensor. The connector, in the illustrated embodiment, comprises a housing portion integrally formed with the housing 14 of the actuator.
La partie d'écrou 10 comprend une partie d'accouplement 20 destinée à être couplée à un support de phare, la partie d'accouplement comportant une partie de support 22 d'un élément référentiel 24. Dans cet exemple la partie 15 d'accouplement 20 et la partie de support 22 sont formées intégralement avec la partie d'écrou en matière plastique et montée de manière à pouvoir glisser longitudinalement dans le boîtier 14, la partie d'écrou ayant une forme non axisymétrique afin de bloquer la rotation de cette partie. The nut portion 10 includes a coupling portion 20 for coupling to a headlight support, the coupling portion having a support portion 22 of a reference member 24. In this example the coupling portion 20 and the support portion 22 are integrally formed with the plastic nut portion and longitudinally slidably mounted in the housing 14, the nut portion having a non-axisymmetrical shape to block the rotation of this portion. .
20 Dans le cadre de l'invention, il est également possible d'avoir un système vis-écrou où le rotor comprend une partie d'écrou engageant un vis à déplacement linéaire, la partie d'accouplement étant fixée à son extrémité. La vis est donc montée de manière à pouvoir glisser dans le boîtier, sa rotation étant bloquée. In the context of the invention, it is also possible to have a screw-nut system where the rotor comprises a nut portion engaging a linear displacement screw, the coupling part being fixed at its end. The screw is mounted so as to slide in the housing, its rotation being blocked.
25 Le capteur de position comprend un élément référentiel 24 monté sur la partie d'accouplement 20, et un élément détecteur 26 comprenant un support 30 et un détecteur 28 interconnecté aux bornes électriques 18 du connecteurl6. The position sensor comprises a reference element 24 mounted on the coupling portion 20, and a sensor element 26 comprising a support 30 and a detector 28 interconnected to the electrical terminals 18 of the connector 16.
L'élément référentiel 24 comprend de préférence un aimant à deux segments 30 juxtaposés, les segments ayant des polarités opposées, l'interface entre les deux segments définissant la position de référence par rapport à l'élément détecteur 24. The reference element 24 preferably comprises a juxtaposed two-segmented magnet 30, the segments having opposite polarities, the interface between the two segments defining the reference position with respect to the detector element 24.
Le support 30 de l'élément détecteur 26 peut être sous forme d'un circuit imprimé ou une autre forme de support de circuit comprenant des pistes conductrices pour l'interconnexion du composant ou des composants s électroniques montés sur le support avec les bornes électriques de l'actionneur. Le détecteur 28 est de préférence un détecteur de champ magnétique, tel qu'une sonde à effet Hall, sous forme d'un ASIC monté sur le support et connecté aux traces conductrices de celui-ci. La sonde à effet Hall, détecte le changement de direction du champ magnétique et le point milieu entre les Io segments de l'élément référentiel. La détection de position selon le principe précité est déjà connue en soi et utilisée dans de divers systèmes. Dans le cadre de cette invention, on peut également intégrer d'autres capteurs ou détecteurs de position, et même des détecteurs de type interrupteur ou à bascule. 15 L'élément détecteur 26, et plus particulièrement le support 30 de l'élément détecteur, est monté de manière amovible dans une direction A parallèle au déplacement linéaire du système vis-écrou. Pour cela, le support 30 est guidé le long de ses bords latéraux opposés 32a, 32b dans des rails ou glissières 20 34a, 34b formés dans le boîtier 12 de l'actionneur. The carrier 30 of the detector element 26 may be in the form of a printed circuit or other form of circuit support comprising conductive tracks for interconnecting the component or electronic components mounted on the carrier with the electrical terminals of the circuit. the actuator. The detector 28 is preferably a magnetic field detector, such as a Hall effect probe, in the form of an ASIC mounted on the support and connected to the conductive traces thereof. The Hall effect sensor detects the change of direction of the magnetic field and the midpoint between the Io segments of the reference element. Position detection according to the aforementioned principle is already known per se and used in various systems. In the context of this invention, it is also possible to integrate other sensors or position detectors, and even detectors of the switch or toggle type. The sensor element 26, and more particularly the support 30 of the sensor element, is removably mounted in a direction A parallel to the linear displacement of the screw-nut system. For this, the support 30 is guided along its opposite lateral edges 32a, 32b in rails or slides 34a, 34b formed in the housing 12 of the actuator.
Le mécanisme d'ajustement 36 linéaire comprend, dans la forme d'exécution illustrée dans les figures 1 et 2, un élément excentrique monté de manière rotative dans le boîtier 12 par un palier 40 et ayant une partie excentrée 25 engagée dans une fente 42 du circuit imprimé. Ainsi, en tournant l'élément excentrique, la partie excentrée effectue un déplacement le long de la fente du support 30 en le déplaçant linéairement dans la direction axiale A. II est également possible de monter l'élément excentrique de manière rotative par rapport au support 30 et d'avoir une partie excentrée engagée dans une fente 30 du boîtier de l'actionneur. La rotation de l'élément excentrique peut être effectuée par un tournevis ou une clé ou l'on peut également prévoir un bouton directement engageable par un opérateur. L'élément excentrique comprend un système de freinage pour éviter que la roue se tourne lors de vibrations ou autres chocs mécaniques. The linear adjustment mechanism 36 comprises, in the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2, an eccentric element rotatably mounted in the housing 12 by a bearing 40 and having an eccentric portion 25 engaged in a slot 42 of the printed circuit board. Thus, by rotating the eccentric element, the eccentric portion moves along the slot of the support 30 by moving linearly in the axial direction A. It is also possible to mount the eccentric element rotatively relative to the support 30 and have an eccentric portion engaged in a slot 30 of the actuator housing. The rotation of the eccentric element can be performed by a screwdriver or a key or it can also provide a button directly engageable by an operator. The eccentric element includes a braking system to prevent the wheel from turning during vibration or other mechanical shock.
L'ajustement fin de la position de l'élément détecteur peut également être effectué par d'autres mécanismes de déplacement, telle qu'une simple vis engageant un écrou ou une denture, l'un des deux étant monté de manière rotative sur le boîtier et l'autre de manière fixe au support de l'élément détecteur. Fine adjustment of the position of the sensor element may also be effected by other movement mechanisms, such as a single screw engaging a nut or toothing, one of which is rotatably mounted on the housing and the other fixedly to the support of the detector element.
lo L'ajustement fin de centrage peut également être effectué en déplaçant l'élément référentiel 24 par rapport à sa partie de support 22 solidaire de la partie d'accouplement 20. Là encore, un mécanisme excentrique ou à vis peut être utilisé pour l'ajustement fin de position relative. The fine centering adjustment can also be carried out by moving the reference element 24 relative to its support portion 22 integral with the coupling portion 20. Again, an eccentric or screw mechanism can be used for the fine adjustment of relative position.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20160229 |