CN1273329C - 运动机构 - Google Patents

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CN1273329C CNB018193226A CN01819322A CN1273329C CN 1273329 C CN1273329 C CN 1273329C CN B018193226 A CNB018193226 A CN B018193226A CN 01819322 A CN01819322 A CN 01819322A CN 1273329 C CN1273329 C CN 1273329C
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Abstract

一种运动机构，包括大致球形的保持架和大致碗形的环件，它们在彼此嵌套后可以绕着至少一个第一轴线(A)彼此相对转动，该第一轴线(A)位于一个大致平行于保持架顶面的平面内。运动机构中设有驱动装置，用于使保持架能够相对于环件运动。该驱动装置包括支承安装在保持架中的非直线驱动杆和用于操纵驱动杆的装置。驱动杆还连接着驱动件，该驱动件以可相对于第二轴线(B)转动的方式安装在环件中的凹槽中，该第二轴线(B)位于一个与环件的顶面重合或平行的平面内，而且第二轴线(B)与第一轴线(A)呈大约90°的角度。

Description

运动机构
技术领域
本发明涉及一种运动机构，其包括大致球形的保持架和大致碗形的环件，它们在彼此嵌套后可以绕着至少一个第一轴线彼此相对转动，该第一轴线位于一个大致平行于保持架顶面的平面内，运动机构中设有驱动装置，用于使保持架能够相对于环件运动，该驱动装置包括支承安装在保持架中的非直线驱动杆和用于操纵驱动杆的装置。
背景技术
这样的运动机构可以用于例如使固定连接着保持架的物体绕一条或两条轴线相对于固定安置的碗形环件运动，并且可以用在例如车辆的后视镜中，其中镜面可以安装在碗形环件中，保持架可以安装在镜面的外壳中，该外壳可以固定在车辆上。由于镜面的驱动装置可以装配在保持架中，因此可以获得非常紧凑的后视镜调节装置，而且考虑到在缩减这种后视镜调节装置尺寸方面的越来越迫切的要求，这种紧凑结构变得非常重要。
国际专利申请PCT/NL00/00326中公开了一种如上所述的能够绕两条轴线转动的运动机构，其包括一个位于保持架和碗之间的盘，该盘以只能够绕第一轴线转动的方式连接着碗，并以只能够绕第二轴线转动的方式连接着保持架。这里，驱动装置包括分别用于实现所述绕第一和第二轴线转动的功能的驱动杆。驱动杆上设有凸块，凸块以可移动的方式插在保持架中的槽中，并且咬合着设在碗中的第二槽，该第二槽垂直于保持架中的槽。在实际应用中，在一方面的凸块和驱动杆与另一方面的保持架和碗中的槽之间，会不可避免地出现较大的间隙，因此这种装置的精度无法满足最高要求。
发明内容
本发明的目的是避免这种缺陷，并且实现球形保持架绕着至少一条轴线相对于碗形环件的运动，同时又能保持运动机构的紧凑结构，并且特定的实施例中对其结构作出进一步改进。
为此，根据本发明的运动机构的特征在于，驱动杆连接着驱动件，该驱动件以可相对于第二轴线转动的方式安装在环件中的凹槽中，该第二轴线位于一个与环件的顶面重合或平行的平面内，而且第二轴线与第一轴线呈大约90°的角度。
在一个特定的实施例中，驱动杆为环段形，其可相对于第三轴线(C)转动，该第三轴线位于一个与保持架的顶面重合或平行的平面内，并且与第一轴线(A)呈大约45°的角度。这个实施例对于节省空间而言特别重要。
然而，上述特定实施例涉及到一个问题。第三轴线(C)基本上与第二轴线(B)呈45°的角度。当环段绕着第三轴线(C)转动时，驱动件不能在环件的凹槽中作纯粹的旋转运动。为了解决这个问题，找到了不同的可行方案。
在根据本发明的第一个实施例中，凹槽为长孔形，驱动件为圆柱形，长孔的长度方向基本上定向于与第一轴线(A)平行的方向上。
在第二个实施例中，驱动件以这样的方式可移动地连接着驱动杆，即当驱动杆转动时，驱动件可以在大致平行于第一轴线(A)的方向上出现相对较小的位移。
在第三个实施例中，环件中设有凹槽，该凹槽以这样的方式可移动地布置在环件中，即当驱动杆转动时，凹槽可以在大致平行于第一轴线(A)的方向上出现相对较小的位移。
尽管在所有上述三个实施例中驱动杆上优选设有齿，并且在所有这些情况下驱动杆均能够相对于一条定义为基本上与第三轴线(C)重合的轴线作旋转运动，但作为后面第四个实施例中的必要条件，需要对驱动杆进行选择。这里，用于操纵驱动杆的装置由驱动系统构成，该驱动系统设有从动齿轮。解决上述问题的第四种方案是，驱动系统可以沿着基本上平行于第三轴线(C)的方向滑动。这里，从动齿轮设有轴部，该轴部径向支承安装在驱动杆的槽中。
为了使保持架能够绕两条基本上相互垂直的轴线相对于环件运动，驱动装置设有第二非直线驱动杆，其连接着相关的驱动件，该驱动件以可相对于第一轴线(A)转动的方式安装在环件中的第二凹槽中，所述两个驱动杆以基本上相互平行的方式安置在保持架中。通过将两个驱动杆彼此平行着精确安置，可以在保持架中获得额外的空间，以容纳相关的电机和传动装置。
本发明不但涉及运动机构，还涉及设有这种运动机构的车辆后视镜。
附图说明
下面参照附图更详细地解释本发明。在附图中：
图1是根据本发明的运动机构的透视图；
图2是图1所示运动机构的俯视图；
图3是沿箭头P的方向所作的运动机构侧视图；
图4示出了运动机构的驱动装置的一个代表性实施例；
图5A-5C从不同角度示出了驱动杆和驱动件的一个实施例；
图6A-6D从不同角度示出了驱动杆和驱动件的另一个实施例；
图7A-7E从不同角度示出了驱动杆和驱动件的另一个实施例。
各图中相应的部件以相同的附图标记表示。
具体实施方式
根据图1至3的运动机构用于使大致球形的保持架1绕第一轴线A相对于大致碗形的环件2运动，该第一轴线A位于大致平行于保持架1的顶面的平面内。保持架和环件的万向悬架未在图中进一步示出，因为它对于说明本发明而言是不重要的。用于使保持架1相对于环件运动的驱动装置包括支承安装在保持架1中的非直线驱动杆3和用于操纵驱动杆3的装置。驱动杆3为环段形，其可相对于轴线C转动。轴线C相对于轴线A呈45°。环段上设有齿，用于与驱动系统9中的从动齿轮6上的齿啮合(见图4)。驱动系统9包括电机和相关的传动装置；然而，为了简化，这些元件未能示出。通过步进电机的运转，齿轮6被传动装置驱动，以导致环段在保持架中运动。驱动杆3与驱动件4连接着，该驱动件4安装在环件2中的凹槽5中并且可以绕着与轴线A垂直的轴线B转动，因此驱动杆3在保持架中的运动将导致驱动件4带动环件2相对于保持架1运动。驱动件4采用的是圆柱形元件。
如果驱动杆3以这样的方式安置，即能够绕轴线A转动，则凹槽5可以是圆形的；而且如果保持架和环件绕着轴线B彼此相对转动，则驱动件4可以绕着它的与轴线B重合的轴线转动。这种情况下的驱动杆3和驱动件4显示于图5A-5C中。然而，在图1-3所示的实施例中，驱动杆3只能平行于一个与轴线C垂直的平面运动。在这一运动中，驱动件4带着环件2作一定程度的侧向运动。在图示的实施例中，可以通过使凹槽5具有长孔的形状而实现这一点。这种情况下的驱动杆3和驱动件4显示于图6A-6D中。使得驱动杆3能够平行于与轴线C垂直的平面运动的原因在于，这里描述的运动机构实际上可以用于使保持架相对于环绕两条轴线即A和B运动，以及为实现绕两条轴线中的一条的转动，希望同时启动两个为此目的设置的电机。对于另一种可以实现这种功能的运动机构，已经描述于前述国际专利申请PCT/NL00/00326中。这里，驱动杆3安置在隔板10的一侧。相对于一个平行于隔板10且延伸通过运动机构中心的平面，隔板11设置在隔板10的相反侧并与隔板10平行。对于保持架1相对于环件2的两轴线运动，第二驱动杆设在隔板11的一侧，也就是说，其设置方式与设在隔板10一侧的驱动杆3相同。当然，为此所需的驱动装置安置在保持架中。在这种情况下，安置两个驱动杆所需的空间相对于前述国际专利申请中的两个驱动杆彼此垂直设置时的情况有所节约。由于绕着两条轴线A和B的运动可以通过类似的方式实现，因此图中只示出了绕轴线A运动的运动机构。
在另一个实施例中，凹槽实际上保持为圆形，但驱动件4以可在一定程度上移动的方式连接着驱动杆3。这种情况显示于图7A-7E中，其中图7A是图7B的局部放大图。这里，驱动件4通过弹性元件12连接着驱动杆。
在另一个实施例中，如图4所示，凹槽5仍保持为圆形。通过在齿轮6上设置轴部7，该轴部7径向支承安装在驱动杆3中的槽8中，因此在驱动杆3运动时引起的驱动件4的侧向运动会受到阻止。在驱动杆3运动时，轴部7和槽8之间可以有略微的轴向运动。
本发明并不局限于这里参照附图所描述的代表性实施例，而是包括落在权利要求的保护范围内的所有修改。因此，作为示例，可以将凹槽5设置在一个可相对于环件2侧向移动的板件中，从而在驱动杆3的运动中允许驱动件4侧向移动。还可以在驱动杆3的表面13上设置斜齿轮面，以取代图4所示齿轮面。这样可将驱动系统9设置在偏转90°后的位置上。

Claims (11)

1.一种运动机构，包括球形的保持架(1)和碗形的环件(2)，它们在彼此嵌套后可以绕着至少一个第一轴线(A)彼此相对转动，该第一轴线(A)位于一个平行于保持架(1)的顶面的平面内，所述运动机构中设有驱动装置，用于使保持架(1)能够相对于环件(2)运动，该驱动装置包括支承安装在保持架(1)中的非直线驱动杆(3)和用于操纵驱动杆(3)的装置(6，9)，其特征在于，驱动杆(3)连接着驱动件(4)，该驱动件(4)以可相对于第二轴线(B)转动的方式安装在环件(2)中的凹槽(5)中，该第二轴线(B)位于一个与环件(2)的顶面重合或平行的平面内，而且第二轴线(B)与第一轴线(A)90°的角度。
2.如权利要求1所述的运动机构，其特征在于，驱动杆(3)为环段形，其可相对于第三轴线(C)转动，该第三轴线(C)位于一个与保持架(1)的顶面重合或平行的平面内，并且与第一轴线(A)呈45°的角度。
3.如权利要求1所述的运动机构，其特征在于，凹槽(5)为长孔形，驱动件(4)为圆柱形，长孔的长度方向定向于与第一轴线(A)平行的方向上。
4.如权利要求1所述的运动机构，其特征在于，驱动件(4)以这样的方式可移动地连接着驱动杆(3)，即当驱动杆(3)转动时，驱动件(4)可以在平行于第一轴线(A)的方向上出现相对较小的位移。
5.如权利要求1所述的运动机构，其特征在于，所述凹槽(5)以这样的方式可移动地布置在环件(2)中，即当驱动杆(3)转动时，凹槽可以在平行于第一轴线(A)的方向上出现相对较小的位移。
6.如权利要求2所述的运动机构，其特征在于，驱动杆(3)上设有齿，并且能够相对于一条与第三轴线(C)重合的轴线作旋转运动。
7.如权利要求6所述的运动机构，其特征在于，用于操纵驱动杆(3)的装置由驱动系统(9)构成，该驱动系统(9)设有从动齿轮(6)。
8.如权利要求7所述的运动机构，其特征在于，驱动系统(9)可以沿着平行于第三轴线(C)的方向滑动。
9.如权利要求7所述的运动机构，其特征在于，从动齿轮(6)设有轴部(7)，该轴部(7)径向支承安装在驱动杆(3)的槽(8)中。
10.如权利要求2所述的运动机构，其特征在于，为了使保持架能够绕两条相互垂直的轴线相对于环件运动，驱动装置设有第二非直线驱动杆，其连接着相关的驱动件，该驱动件以可相对于第一轴线(A)转动的方式安装在环件中的第二凹槽中，所述两个驱动杆以相互平行的方式安置在保持架中。
11.一种车辆后视镜，其设有如前面权利要求中任一所述的运动机构。
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