转向式头灯 【技术领域】
本发明涉及一种头灯，特别涉及一种安装在车上并可转动以改变照射角度的转向式头灯。
背景技术
如图1所示，为美国专利公告号US6,543,924号专利案所揭示的转向式车头灯1，包含：一个固定地与车体连接的支架11、一个可转动地设置于所述支架11上的车灯本体12、一个电连接在所述车灯本体12后端的电源连接件13、一个设置在所述车灯本体12下方并驱动所述车灯本体12转动的驱动单元14，以及一个设置在驱动单元14与所述车灯本体12之间的安装板15。所述支架11包括上下间隔并向前突出的一上支撑臂111与一下支撑臂112，所述上支撑臂111具有一个上安装孔113，所述下支撑臂112具有一个下安装孔114。所述车灯本体12位于所述上、下支撑臂111、112之间，并包括一个突出于下表面且内部设有连接孔122的突接部121。所述车灯本体12的顶部设有一接轴16，所述接轴16往上伸入所述上安装孔113，再利用一组装件17固定于所述接轴16顶缘。所述驱动单元14包括一座体141、一个自所述座体141往上突伸的转轴142，以及设置在所述座体141内部且图未示出的电路板、电子元件等构造，所述转轴142向上穿过所述安装板15，并伸入所述车灯本体12的连接孔122而组装结合。通过所述驱动单元14内部的电路控制所述转轴142转动，进而带动所述车灯本体12转动，以达到转向式头灯的功能。
然而，由于车灯本体12的底部仅与接轴16连接而撑立于所述驱动单元14上方，因此所述转轴142一方面作为驱动车灯本体12转动的构件，一方面还要作为所述车灯本体12的支撑轴，也即车灯本体12的转动轴与支撑轴皆为所述转轴142，因而其转动轴心与支撑轴心位于同一直线上，造成车灯本体12转动时易于晃动、稳定性不足，同时所述转轴142兼具支撑与带动转动的作用，容易损坏。
参阅图2，另外，如美国专利公告号US7,223,001号专利案所揭示的转向式车头灯2，包括一个固定座21、一个可转动地设置在固定座21上并供一图未示出的车灯本体安装的内框架22、一个安装在固定座21上并驱动所述内框架22转动的驱动单元23，以及二支上下间隔并将内框架22枢接在固定座21上的枢轴24。其中，所述内框架22包括一个位于下方并朝后延伸的带动杆221，而所述驱动单元23包括一个基座231，以及一个可受带动而相对所述基座231左右移动的滑座232，所述滑座232具有一个供所述带动杆221伸入的结合槽233，所述驱动单元23更包括一个用于控制所述滑座232左右移动且图未示出的步进马达、连动杆，以及其它驱动元件，在此不再详细说明。所述滑座232受驱动而左右移动时，带动所述带动杆221也左右移动，进而连动所述内框架22以所述二支枢轴24为枢转中心而转动，达到转向目的。上述结构设计虽然改善US6,543,924号专利案的单轴支撑与转动的缺失，但却衍生其他问题，主要在于：滑座232带动所述带动杆221左右移动来改变内框架22的转动角度，一旦转动角度较大时，也即滑座232向左或向右移动距离较大时，所述带动杆221虽然跟着左右移动，但是带动杆221变成斜向延伸，带动杆221伸入结合槽233的长度变短，所以转动角度过大或转动到极限时，带动杆221可能会脱离所述结合槽233，造成元件脱勾的危险，因此上述车头灯2的转动角度不可过大以避免脱勾，进而限制其使用性。
【发明内容】
因此，本发明的目的，即在提供一种具有良好的转动稳定性，以及转动角度的侦测与保护功能的转向式头灯。
于是，为了达到上述目的，本发明采用的技术方案在于，本发明转向式头灯，包含：一包括一固定架的固定单元、一车灯单元、一与所述固定单元组装的驱动机构，以及一感应装置。所述车灯单元包括一个可转动地安装在固定架的灯本体、一个自所述灯本体连动地延伸出并与固定单元结合的第一支轴，以及一个自灯本体延伸出并与第一支轴间隔的带动轴，所述带动轴可受驱动而带动所述灯本体以所述第一支轴为枢转中心轴而转动。所述驱动机构包括一动力源、一固定设置的限位齿轮，以及一受所述动力源驱动而动作的传动单元，所述限位齿轮具有间隔的一第一限位面与一第二限位面，所述传动单元包括一个连接所述带动轴并受动力源驱动而可移动于第一、二限位面之间的转向带动件，所述转向带动件连动所述带动轴相对所述第一支轴转动。所述感应装置包括一个与所述车灯单元连动结合的受测件，以及一个侦测受测件的转动角度的侦测件。
本发明的有益效果在于：具有良好的转动稳定性、轴杆等元件不易损坏等优点，并且具有转动角度的侦测与保护功能。
【附图说明】
图1是一种已知转向式车头灯的立体分解图；
图2是一另种已知转向式车头灯的立体组合图；
图3是本发明转向式头灯的一较佳实施例的立体组合图；
图4是所述较佳实施例的立体分解图；
图5是所述较佳实施例的后侧的局部立体图；
图6是所述较佳实施例的一驱动机构的立体分解图；
图7是所述较佳实施例的未完整地侧视剖视图；
图8是所述较佳实施例的部分元件的组合俯视图，主要显示一传动单元与一限位齿轮的组装关系；及
图9是一类似图8的组合俯视图，图中一转向带动件相对于图8移动至另一位置。
附图标记说明：3-固定单元；31-底座；310-安装空间；311-底壁；312-围壁；313-突卡段；314-组装孔；315-安装槽；32-盖板；321-第一穿孔；322-第一滑槽；33-固定架；331-架部；332-顶接部；333-侧连部；334-第二穿孔；335-第二滑槽；336-第三穿孔；4-车灯单元；41-灯本体；42-第一支轴；43-第二支轴；44-带动轴；5-驱动机构；51-动力源；511-动力本体；512-动力轴；6-感应装置；61-受测件；611-外端缘；612-受测孔；62-侦测件；621-发射部；622-接收部；7-限位齿轮；71-限位本体；711-啮合面；712-第一限位面；713-第二限位面；714-外周面；715-固定面；716-转向空间；717-定位槽；72-结合部；721-结合孔；73-突耳；8-传动单元；81-齿轮组；811-第一齿轮；812-第二齿轮；813-第三齿轮；82-带动齿轮；821-摆臂；83-转向带动件；84-枢转件；841-支轴接部；842-带动接部；85-连接板；851-第一接部；852-第二接部；L-中心线；L2-延伸线；L3-延伸线。
【具体实施方式】
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
参阅图3、4、5，本发明转向式头灯的较佳实施例包含一固定单元3、一可转动地安装在所述固定单元3上的车灯单元4、一安装在车灯单元4底部以带动车灯单元4转动的驱动机构5，以及一感应装置6。
参阅图3、4、6，所述固定单元3包括一个底座31、一个盖合在所述底座31上的盖板32，以及一个设置在盖板32顶部的固定架33。所述底座31包括一个大致呈五边形的底壁311，以及一自底壁311周缘向上延伸并与底壁311共同界定出一安装空间310的围壁312。所述底壁311具有一个向上突出的弧状突卡段313、一个位于所述突卡段313前侧的组装孔314，以及二个左右间隔的安装槽315。所述盖板32盖合在所述围壁312顶部以封闭所述安装空间310，盖板32包括一个贯穿其上、下表面并对应所述底壁311的组装孔314的第一穿孔321，以及一个间隔地位在所述第一穿孔321后侧且弧曲延伸的第一滑槽322。所述固定架33包括一个结合在盖板32上表面的架部331、一个间隔地位于所述架部331上方的顶接部332，以及二个彼此间隔地弧曲连接在所述顶接部332与架部331的左右侧的侧连部333。所述架部331包括一个对应第一穿孔321的第二穿孔334，以及一个对应所述第一滑槽322的第二滑槽335。所述顶接部332则包括一个对应所述第二穿孔334的第三穿孔336。
所述车灯单元4包括一个位于架部331以及顶接部332之间的灯本体41、一个自所述灯本体41向下穿过第一、二穿孔321、334且底端伸入组装孔314(图6)的第一支轴42、一个自灯本体41向上伸入第三穿孔336并且与第一支轴42位于同一轴线的第二支轴43，以及一个位于第一支轴42后方并向下穿过第一、二滑槽322、335的带动轴44，所述带动轴44可受驱动而在第一、二滑槽322、335的两相反端之间移动，进而带动所述灯本体41以一条通过所述第一、二支轴42、43的轴线为枢转中心轴而转动，灯本体41转动时，第一、二支轴42、43也跟着在原地绕自身中心轴线转动。
参阅图6、7、8，所述驱动机构5包括：一动力源51、一设置在所述安装空间310的限位齿轮7，以及一受所述动力源51驱动而动作的传动单元8。本实施例的动力源51为一马达，并具有一个位于盖板32上方的动力本体511，以及一个自动力本体511向下穿过所述盖板32并伸入安装空间310的动力轴512，所述动力轴512可受动力本体511控制而绕自身轴线转动。所述限位齿轮7组装于所述底座31上表面，大致呈扇型，并包括一限位本体71、一自限位本体71朝前突出的结合部72，以及二个自限位本体71的两斜侧边各别朝底座31的安装槽315伸入的突耳73，所述二个突耳73皆通过一个图未示出的螺丝固定于安装槽315。
所述限位本体71包括一个朝后并设有数个齿槽的啮合面711、连接啮合面711的两侧而径向斜伸的一第一限位面712与一第二限位面713、二个间隔地位于所述第一、第二限位面712、713外侧并连接突耳73的外周面714，以及一个位于底部的固定面715。所述二个限位面712、713与所述啮合面711共同界定出一个转向空间716而固定面715具有二个各别位于转向空间716的左右侧并向上凹设的定位槽717，定位槽717与底座31的突卡段313卡抵，使所述限位齿轮7不会相对所述底座31移动，所以突卡段313向上突出的设计相当于轨道作用，并且可以稳定所述限位齿轮7的位置。所述结合部72具有一个对应所述底座31的组装孔314的结合孔721。定义一条通过所述限位齿轮7的几何心中的中心线L，所述第一限位面712的延伸线L2与所述中心线L夹角为θ1，所述第二限位面713的延伸线L3与所述中心线L夹角为θ2，且θ1＞θ2。所述传动单元8包括一个齿轮组81，所述齿轮组81包括一与动力源51的动力轴512连动结合的第一齿轮811、一个与第一齿轮811啮合的第二齿轮812，以及一个与第二齿轮812同轴设置的第三齿轮813。而所述传动单元8更包括一个与第三齿轮813啮合的带动齿轮82、一个设置于限位齿轮7的转向空间716并与所述啮合面711啮合的转向带动件83、一个枢转件84，以及一个连接板85。其中，所述带动齿轮82包括一个径向突出的摆臂821。所述枢转件84设置在转向带动件83与限位齿轮7上方，并包括一个连接所述限位齿轮7的结合部72的支轴接部841，以及一个连接所述转向带动件83的带动接部842。本实施例的转向带动件83是一个齿轮。所述连接板85约呈长形薄板状，设置在枢转件84与带动齿轮82之间，并包括一个连接所述转向带动件83与所述带动接部842的第一接部851，以及一个连接所述带动齿轮82的摆臂821的第二接部852。参阅图5、7，所述感应装置6包括：一个连动地自所述车灯单元4的第一支轴42朝斜后方延伸的受测件61，以及一个用于感应受测件61的转动角度的侦测件62。所述受测件61约呈扇形并且为水平薄板状，所述受测件61包括一个邻近所述侦测件62的弧形外端缘611，以及二个邻近外端缘611并位于左右两相反侧的受测孔612。所述侦测件62固定地设置在所述固定架33的架部331，并包括一个位于受测件61上方并发出侦测光线的发射部621，以及一个位于受测件61下方的接收部622。由于受测件61与所述第一支轴42连动结合，而灯本体41转动时，所述第一支轴42也绕自身轴线转动，因此侦测所述受测件61的转动角度即可代表灯本体41的转动角度，受测件61转动到极限位置时，代表所述灯本体41也位于极限位置。
参阅图4、6、8，本发明组装时，车灯单元4的第一支轴42穿过第二穿孔334、第一穿孔321、支轴接部841、限位齿轮7的结合孔721而伸入底座31的组装孔314。所述带动轴44穿过第二滑槽335、第一滑槽322、第一接部851与带动接部842的后，其底端与所述转向带动件83结合。当动力源51输出动力时，动力经由所述第一齿轮811、第二齿轮812及第三齿轮813传递到带动齿轮82，使带动齿轮82的摆臂821枢摆，再通过所述连接板85的带动，使所述转向带动件83一方面绕自身中心轴线转动，另一方面以所述限位齿轮7的结合部72为转动中心而在所述转向空间716中移动，转向带动件83并带动所述带动轴44以所述第一支轴42为转动中心轴而转动，如此即可带动所述灯本体41偏转一角度值。利用齿轮搭配连接构件的带动转动方式，齿轮间的咬合可稳定车灯单元4的转动运动并精准地传动所须角度。需要说明的是，转向带动件83移动的时候，其底面与所述底座31的突卡段313的顶面互相摩擦，但是突卡段313的径向宽度设计较小，所以转向带动件83并不会整个底面都受到摩擦，如此可以减少摩擦面积，降低移动阻力以及避免元件损坏。
而本发明利用二种机制来限制所述灯本体41的转向极限，使灯本体41在适当的角度范围内转动，以下分项说明：
(一)参阅图3、8、9，一般车头灯所需的转动角度约为向外θ1，向内θ2，且θ1＞θ2。而本实施例是运用于驾驶者的左侧车灯，所述灯本体41一般在标准位置时，其中心位置是位于所述中心线L上。当转向带动件83受驱动而移动至如图8抵靠所述第一限位面712时，带动所述灯本体41转动而使其照光角度向外转动θ1而到达极限，当转向带动件83移动至如图9抵靠所述第二限位面713时，则带动所述灯本体41朝反方向转动而使照光角度向内转动θ2而到达极限。通过第一、二限位面712、713限制所述转向带动件83于左右两侧的最大移动位置，达到控制所述灯本体41的转动角度的目的。
(二)参阅图4、5，所述感应装置6侦测灯本体41的转动角度的机制，是通过所述侦测件62的发射部621发射侦测光线，当受测件61的实体部位落在发射部621与接收部622之间时，接收部622不会接受到任何光信号，直到受测件61转动到使其任一受测孔612对应发射部621时，侦测光线得以通过受测孔612而传送到所述接收部622，接收部622接受到光信号即代表受测件61与灯本体41转动到极限位置，此时感应装置6可以作即时回馈控制，经由控制电路将信号传送到驱动机构5，以控制动力源51停止动作，避免灯本体41继续转动而转动过度。并且可以将受测孔612位置作为头灯归零校正参考位置，在每次启动头灯时都作归零动作，提升头灯转动角度的精准度。此外，本实施例的感应装置6采用光感应侦测方式，实施时也可以利用别种方式，例如磁感应侦测。
参阅图6，值得一提的是，所述限位齿轮7的结构设计，使其也可以翻转180°后再组装于底座3上，此时第一限位面712与第二限位面713的左右位置相反，即可变更车灯内外转动的极限角度，因此可以应用于驾驶者的右侧车灯上。本发明的限位齿轮7同时可以应用于左车灯及右车灯，不需针对左右车灯而各别设计，所以具有节省成本的优点。
由以上说明可知，通过第一支轴42支撑所述灯本体41重量，而带动轴44用于带动灯本体41转动，此种将支撑轴与转动轴分开的双轴设计，改善以往车灯转动时易于晃动、稳定性不足，以及轴杆易于损坏的缺失。此外，本发明通过多种机制来限制车灯的转动角度以达到良好的保护措施，改善以往车灯转动到极限时易于脱勾的缺失。因此，本发明通过新颖创新的结构，达到良好的转动稳定性、轴杆等元件不易损坏等优点，并且具有转动角度的侦测与保护功能。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。