CN1273330C - 一块板的且尤其是作为放置汽车后视镜的支座的板的机动偏转装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机动偏转装置(11)，它用于通过传动装置与伺服电机(33)有效连接的、可相对一个固定在目标上的夹持件偏转的且尤其用来放置后视镜的支撑板(12)，在紧凑装入的回转传动装置里，用于固定支承的支撑板(12)在其偏离镜面的背面上牢固地设有中空球形区(13)，该球形区支承在两个对中地相互固定连接的球截层之间，可以沿着它们相互指向的外周面回转。在这种双壳夹持件的两个相互交错的球截层中，外球截层成安装盖(15)形状，内球截层作为装置支座(14)配备有电机(33)和传动装置(31)，该传动装置与一个径向嵌入装置支座的内腔里的齿(30)沿中空球形区(13)内周面的母线相互啮合。

Description

一块板的且尤其是作为放置汽车后视镜的支座 的板的机动偏转装置

技术领域

本发明涉及机动偏转装置。

背景技术

WO 00/69683 A1公开了一个这种类型的偏转装置，其结构形式为一种固定装入支撑板(在此为半球形)的突起部分里的装置支座，带传动装置的电机与一个短的齿段相啮合，该齿段横向于一个球面母线并可沿该母线移动。这当然就决定了其缺点为不利的力线，因为啮合方向随着齿段移动而转移。还不利的是：带有反光镜板的装置支座相对位置固定的夹持件偏转，这将损害用于使带传动装置的电机工作和用于其它电功能(如用于反光镜面的位置反馈和反光镜面的加热)的电缆接头。半球状封闭的支撑板突起部分相对于安放它的且位置固定的安装盖的运动通过一个夹壳被强制导向，这夹壳通过相应伸展的筋一方面与在其内可偏转的部分且另一方面与在其外部可偏转的安装盖径向卡锁住。这当然需要可观的制造成本，才能确保导向槽在导向壳两侧的精确布置并避免尤其当在运动学方面存在不利的空间角度位置时在支撑板和安装盖之间又不大的摩擦损失。

相反，又是安放在一个又是半球形支撑板突起部分里面的、但可相对于其偏转的、如WO 98/31565 A1所述的装置支座的设计在结构上比较简单，该装置支座在此同时穿过一个在中空球里的孔，以便将此偏转装置安装在装置上。因为带传动装置的电机穿过装置支座里的一个槽地与一个齿沿突起部分的内周面径向啮合，所以，必须在支撑板中心之下的回转点上，通过装置支座的一个中空球缺形界面来保证在直径方向上对置的三维支承，这极大限制了允许的回转角度。

这种结构原理则已被采纳，并且按照DE 200 17 163 U1与其中引述的DE 199 19 529 A1结合起来而发展成一种夹紧带解决方案，其中。两个交叉地在弹性预紧力下固定在支撑板边缘上的齿带将在摩擦连接下位于其中的半球形装置支座径向压向在支撑板中心下的回转点上的三维支承部上。但这明显缩小了在较窄的夹紧带上的导向面，因而没有带来导向副有尽可能大面积的、原则上要求的结构安全性。

EP 0316055公开了一个上述类型的偏转装置，它成一个分别容纳一个可换向小型电机的外壳的形式，该小型电机用于协调驱动两个彼此反向地进入和离开外壳的推杆状线性执行机构。这样，它们使一支撑板绕一条在中心垂直于两个线性执行机构之间的连线的轴线偏转。从电机至其所属线性执行机构的传动是分别借助在电机轴上的一个蜗杆传动机构进行的，该蜗杆传动机构通过其外螺纹使一个轴向固定在外壳上的链轮转动并因而使执行机构线性移动，这是因为其成螺栓形式的外螺纹与链轮内螺纹啮合。

可是，为使反光镜支撑板围绕一回转轴线简单转动而必须同时使用两个反向协调工作的机动驱动装置，这种要求当然是高成本的。此外，由于有不能精确同步操作的危险，所以损害了工作可靠性，因为如果两个线性执行机构不能被电机精确地反向驱动，则支撑板就不会绕一个固定于装置上的并预定好几何形状的轴线进行可重现的转动，而是该回转轴线发生侧偏移。

发明内容

本发明的技术问题是在结构紧凑、零部件少且功能可靠的情况下设计一种上述类型的偏转装置。同时，除了回转电机的电接点可集成之外，该偏转装置可适于使它顺利地扩展成为一个具有两个相互正交的回转轴线的系统。

为此，本发明提供一种机动的偏转装置，它用于一个可相对成安装盖形式的且固定于目标上的夹持壳转动的且隆起成中空球形的板，在该板内设有一个带有伺服电机的装置支座，该板可以借助所述电机并通过传动装置和在该板上的一沿径向嵌入该装置支座的内腔中的齿相对该安装盖沿相关的同心设置的球形周面运动，其特征在于，该板作为支撑板配备有一个成中空球形区形式的隆起，该中空球形区沿着其相互指向的外周面可以偏转地保持在两个相互刚性连接的中空球截层之间，其中靠外的球截层是该安装盖，而沿径向间隔开的靠内的装置支座作为该靠内的球截层同心地与该安装盖连接，该传动装置在该装置支座内与该齿啮合，所述齿以第一承销或第二承销支承在该支撑板上并且从该中空球形区起伸入该装置支座中。

为此，一个相对其球体中心是轴向非对称的中空球形区(也称为中空球截层)在其较大的轴向横断面的平面里配备有横向于轴线的即在该横断面里定向的支撑板，支撑板尤其用于反光镜。中空球形区连同其支撑板可回转地静立在一个固定于目标上的双壳夹持件里。

外层壳可以是顶罩状中空球形部(也称为中空球缺)，它最好具有扁平的外极部。在其在板后容纳中空球形区的开口的对面，固定于目标上地将靠外的中空球形部并最好包括扁平的电子设备外壳地安装在截平的极部区里。至少一个刚性固定在外层壳上的插座从呈中空球形部形状的外壳的内顶部周围一直伸到中空球形区的内部区域里，在这里，该插座承载着同样也成球形区形状的靠内的壳。支撑板中空球形区则径向保持地被固定在中空球形部(作为靠外的壳)的内壁和中央球形区(作为靠内的壳)的外壁之间并可以相对它们回转。

为了机动地使支撑板中空球形区相对两个固定于目标上的相互交错固定的球形部回转，在支撑板里，成中空球形区形状的内壁设有至少一个沿中空球母线呈筋状伸入球内的齿形段。齿形段径向啮入用作装置支座的中空球形区里，从而使齿形段与一个支承在装置支座里的伺服电机有效传动配合。对于任意的摆动方向来说，只是在中空球形区上还需要一个其方位与第一次提到的是正交的且其伺服电机在装置支座中的第二齿形段。通过控制在固定在目标上的装置支座里的两个电机，支撑板可以相对于作为双壳夹紧件的固定于目标上的球形部在所有空间方向上偏转。支撑板相对于位置固定的双壳轴线的摆动运动只通过球形部的轴向结构高度被止挡住，这是因为通过其齿形段驱动的中空球区在这两个固定于目标上的球形部之间可以沿其内球面或外球面偏转地引导。因为这些电机仍是固定于目标上的，因而在回转运动时，通过以下方法来确保齿啮合，即齿形段不是刚性的，而是相互正交地各自绕一个沿固定于目标上的纵轴线的径向的回转轴线铰接在中空球形区的内部上，因而总是平行于固定在目标上的轴线地作用在也被固定在目标上的装置支座里。

与传统的四点或甚至两点支承结构相比，可偏转的球面支承结构因其大面积支承而提供一种较高的并在所有空间方位上实际上保持相同的、防止支撑板的不希望有的偏转或振动的稳定性。

附图说明

为更详细说明本发明及其变型方式和改进方案，参见从属权利要求以及以下对在附图中近似按比例但主要按功能示意表示的本发明解决方案的优选实施例的说明。在图中，以斜视图示出了：

图1：一个要固定安装于目标上的双壳夹持件，它有一个作为靠外的壳的中空球形部分，在靠外的壳里，借助一个背面的中空球形区可偏转地支承着一个反光镜支撑板；

图2：表示作为夹持件的、固定于目标上的且与靠外的壳(图1)同轴连接的靠内的壳，它有一个成中空球形区形状的装置支座，用于放置回转驱动该板的电机；

图3：以其中空球形区支承在装置支座上的支撑板，与图1相比，去掉了夹持件的靠外的壳。

具体实施方式

用于一个支撑板12(图1)的本发明偏转装置11的电机传动装置(图2)位于一个三壳状球形装置之内，该支撑板大致用于安装一个可机动调节的汽车后视镜。其中间壳是一个偏心于半圆的平行偏置的中空球形区13。它布置在一个安放在其内的并也成层状或中空球形区形状的装置支座14和一个位于其外的安装盖15之间，该安装盖成夹持件的一个呈中空截球体形的外壳的形式。该双壳区为了实现尽可能大的回转角而具有比支撑板12上的中空球形区13更小的轴向高度。中空球形区13摩擦很小地径向夹持在固定于目标上的装置支座14和与之同轴但轴向偏置的固定于目标上的安装盖15之间，该中空球形区可以在装置支座14的外周面16上偏转并因而同时可以在安装盖15的内周面17上在所有方向上偏离开固定于目标上的纵轴线18。纵轴线18同轴线地穿过双壳夹持件，即穿过其装置支座14和安装盖15。

为了固定于目标上地安装夹持件即安装在汽车司机驾驶室的车身上，罩状安装盖15在它的其外极部39中央是扁平的且其余部分基本为球盖形的外表面19上具有轴向平行的安装柱20。若纵轴线18应在承载目标(大体是汽车车身)的安装面上是垂直的，但安装面也可以相对纵轴线18偏转，那么安装柱20的自由端21位于一个安装平面内，该安装平面的取向如图所示地沿纵轴线18的横向穿过安装盖15顶部而定。

浅盆状装置支座14的基本呈球环状环行的壁部22在其直径较大的平面里被一个底部23支持着。轴向平行的插座24从底部23起一直伸到中空球缺形安装盖15的内顶点周围，以便在这里在平板中空球形区13可偏转地被径向夹紧的情况下，使装置支座14不便运动地与安装盖15相连，即大致是锁定，或借助紧固螺钉穿过插座24来固定。

可在装置支座14和安装盖15之间在所有方向上偏转地支承的中空球形区13在其直径最大的平面里配备有径向突出的支撑板12，支撑板是扁平的并成朝向安装盖15开口的盘状中空体的形状。该中空体在其边缘上具有呈凸耳状伸出的且用于固定待偏转工作面的定位凸起25，其中，它尤其可以是一个后视镜或是一个激光镜。在草图中看不到将一个滑动触头集成在支撑板12的支承反光镜的那侧上以便自动连接一电阻式反光镜加热装置，其作法是使平板装备上该反光镜，而不需为此提供单独的接线柱。

为可从外部控制地使反光镜的支撑板12相对固定在目标上的双壳夹持件转动，设置在支撑板12背面上的中空球形区13配有至少一个基本轴向平行且呈筋状地径向突出到内壁28之前的弧形段26，该弧形段穿过一个在球形区形状的装置支座14的壁部22和底部23里的L形槽地径向伸入中空内部。弧形段26在其弧形内即向着阶梯状衔接的中空球形装置的中心并因而也是向着装置支座14的纵轴线18地配备有齿30。齿30经过一个支承在装置支座14底部23上的多级换向减速的传动装置31与一个高转速低电压直流电机33的、平行于底部23并因而横交于固定在目标上的纵轴线18定向的但可相对该轴线偏转的输出轴32啮合。若其转动使固定在中空球形区13内部的、朝向其内弧线段带齿的弧形段26基本上平行于纵轴线18移动，从而使它或多或少地轴向平行地潜入装置支座14内部，则在装置支座14和安装盖15之间的中空球形区13围绕一个原则上沿纵轴线18径向布置的回转轴线34倾斜，该回转轴线横向于筋状弧形段26的走向，因为该弧形段此时围绕回转轴线34进行回转。为使支撑板12有一个与之正交的倾斜运动，拟定了另一个弧形段27的同样布置和结构，它沿内壁28的圆周相对上述弧形段偏转90°，也就是正好与其回转轴线34正交。

为使弧形段26、27相对于固定在目标上的纵轴线18的定向并因而在中空球形区13相对其倾斜时也使当时的传动装置31保持啮合，每个弧形段26、27以承销35、35′绕另一弧形段27、26的回转轴线34支承在中空球形区13的或如简图所示的中空的支撑板12的壁中。若两个倾斜方向相互重迭，则回转轴线34当然倾向于围绕纵轴线18旋转。为使这不造成中空球形区13的回转和支撑板12的倾翻被锁定住，用于弧形段26、27的两个承销35、35′中的至少一个承销实际上不是无间隙地支承在圆孔36里，而是支承在一个横向于纵轴线18和回转轴线34的长孔37里，该长孔布置在回转轴线34的平面内，如图1所示。在该平面里，位于其中的承销因此在可相对安装固定的纵轴线18偏转的中空球形区13的影响下随着有关的回转轴线34的移动而自由运动。

除了两个用于机动地使中空球形区13相对固定于目标上的夹持件即安装盖15及其装置支座14产生偏转的带齿弧形段26、27之外，更为合理的是，还设有至少另一个弧段状支承部件38，其承销轴承又在中空球形区里与其中一个回转轴线34同轴地布置在一个圆孔36里。支承部件38不用于机动驱动，而主要是支承中空球形区13并因而支承其支撑板12防止啮合的弧形段26、27脱离齿啮合。此外，支承部件38合理地同时用作安放一数字的(编码或增量式的)或模拟的(电位计式)角度传感器的基座，也就是用于对相对固定在目标上的装置支座14进行偏转的支撑板12的瞬时定向方位的反馈。

在图1的原理草图中还示意简化地考虑到了：安装柱20合理地以其自由端21足够远地突出于中空球盖形的外部球形壳的即夹持件的一个扁平的外极部39，因而在它们之间可以插入一个用于电路的扁平的外壳40。扁平的外壳40容纳一个可总是单面插装的线路板(示意图上看不到)，该线路板不必修整并且它就用于电动机的接触连通，此外，有时也用于安装用于数据总线的电路部件。这种数据总线用于控制和反馈镜子位置，并且必要的话，还容纳一个电位计。

在一种机动的、用于一种传动地与一个伺服电机33有效连接的且可相对一个固定于目标上的夹持件偏转的且尤其用于安放一面镜子的支撑板12的偏转装置11中，按照本发明，用于固定支承的支撑板12在被紧凑装入回转传动装中时在其离开镜面的背面上固定设有一个中空球形区13，它可偏转地支承在一个双壳夹持件的、两个同心刚性相连的球形区表面之间，沿着其相对指向的外壳面。这两个交错布置的球面中的外球面被设计成中空球缺状的安装盖15，而内球面作为浅盆状装置支座14在其球截层状外周面16之内装备有电机33和传动装置，该传动装置与一沿固定在目标上的系统纵轴线18的径向嵌入装置支座14内腔的齿30沿着中空球形区13的内周面的一条母线相互啮合。

Claims (11)

1.机动的偏转装置(11)，它用于一个可相对成安装盖(15)形式的且固定于目标上的夹持壳转动的且隆起成中空球形的板(12)，在该板内设有一个带有伺服电机(33)的装置支座(14)，该板可以借助所述电机并通过传动装置(31)和在该板(12)上的一沿径向嵌入该装置支座(14)的内腔中的齿(30)相对该安装盖(15)沿相关的同心设置的球形周面运动，其特征在于，该板作为支撑板(12)配备有一个成中空球形区(13)形式的隆起，该中空球形区沿着其相互指向的外周面可以偏转地保持在两个相互刚性连接的中空球截层之间，其中靠外的球截层是该安装盖(15)，而沿径向间隔开的靠内的装置支座(14)作为该靠内的球截层同心地与该安装盖(15)连接，该传动装置(31)在该装置支座(14)内与该齿(30)啮合，所述齿以第一承销(35)或第二承销(35′)支承在该支撑板(12)上并且从该中空球形区(13)起伸入该装置支座(14)中。

2.按权利要求1所述的偏转装置，其特征在于，两个相互正交取向的齿(30)分别与该装置支座(14)里的一个带传动装置的驱动电机(31-33)有效连接。

3.按权利要求2所述的偏转装置，其特征在于，这些齿(30)分别形成在一个筋状弧形段(26，27)的内弧段上，其中一个弧形段(26)以第二承销(35′)沿其中另一弧形段(27)的回转轴线(34)可偏转地固定支承在该支撑板(12)上。

4.按权利要求3所述的偏转装置，其特征在于，第一承销(35)可转动地侧向固定在该支撑板(12)的一个圆孔(36)里，第二承销(35′)横向于第一承销(35)取向并可移动地支承在该支撑板(12)的一个位于该回转轴线(34-34)的平面中的长孔(37)里。

5.按权利要求4所述的偏转装置，其特征在于，至少其中一个弧形段(26，27)在直径方向上相对另一个作为未驱动的支承部件(38)的弧形段而径向啮入该装置支座(14)里。

6.按权利要求5所述的偏转装置，其特征在于，该支承部件(38)也用作支座，该支座用于一个与该支撑板(12)相对该固定在目标上的装置支座(14)偏转有关的位置传感器。

7.按权利要求1至6中任一项所述的偏转装置，其特征在于，至少一个铰接固定在该中空球形区(13)上的带齿弧形段(26，27)呈筋状径向离开该中空球形区(13)地穿过在该装置支座(14)底部(23)和壁部(22)里一个L形槽(29)并伸入该装置支座(14)之内，以便与安装在那里的电机(33)啮合。

8.按权利要求1至6中任一项所述的偏转装置，其特征在于，该安装盖(15)通过插座(24)与该装置支座(14)形状配合地连接，这些插座从该装置支座(14)底部(23)起平行于其共同的纵轴线(18)地一直延伸到该夹持壳的顶部周围。

9.按权利要求1至6中任一项所述的偏转装置，其特征在于，该安装盖(15)在其外表面(19)上配备有安装柱(20)。

10.按权利要求9所述的偏转装置，其特征在于，在这些安装柱(20)之间，在该安装盖(15)的一个扁平的外极部(39)的后面设有一个扁平的外壳(40)，该外壳具有用于机动驱动该支撑板(12)回转的一线路板。

11.按权利要求1至6中任一项所述的偏转装置，其特征在于，该支撑板(12)在其背后的中空球形区(13)的对面配备有一个用于接通一电阻加热装置的电触头，该电阻加热装置用于要装在此处的后视镜面。

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