CN1312002C - 用于调节机动车车外后视镜中镜元件角位置的调节机构以及设有该调节机构的机动车车外后视镜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于调节机动车车外后视镜中镜元件位置的调节机构，其包括电机以及通过传动系统而与电机可移动地连接着的镜调节元件。传动系统包括以更接近镜调节元件的方式包含在传动系统中的主齿轮以及与主齿轮啮合的小齿轮，该小齿轮以更接近电机的方式包含在传动系统中。主齿轮和小齿轮通过大齿距加厚斜齿而协同工作。本发明还涉及一种用于机动车的车外后视镜，其包含至少一个调节机构。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于调节机动车车外后视镜中镜元件角位置的调节机构，其包括电机和通过传动系统而与电机可移动地连接着的镜调节元件。
背景技术
众所周知，机动车例如汽车中设有辅助工具，以便观察汽车侧面和后面正在发生的事情。这种辅助工具常常被设计成车外后视镜。通常，车外后视镜包括杯状外壳，其装配在机动车侧面的较前部分上，并且其中容纳着镜元件。镜元件通常呈大致板状，并且在水平面和垂直面中分别与机动车的主轴线成一个角度。水平和垂直角度特别依赖于机动车驾驶员的身高和个人喜好。为了能为每个驾驶员设定所希望的角度，镜元件与镜壳连接，以绕着至少一个回转轴回转，但通常是绕着相互成直角的两个回转轴。
由于驾驶员所希望的角度仅能从机动车的驾驶员座椅处确定，而且由于驾驶员在常规情况下不能在驾驶员座椅位置上手动调节镜元件，所以特别希望车外后视镜的镜元件的位置能够通过调节机构进行远程调节。
优选地，调节机构包括电机和通过传动系统与电机可移动地连接着的镜调节元件。由于电机的使用，调节机构能够相对紧凑地设计，同时通过传动系统，电机输出轴的相对快速转动能被转变为调节元件的相对缓慢移动，从而车外后视镜的镜元件的角位置能被准确地设定。
为了能够通过传动系统在电机和镜调节元件之间实现合适的减速传动，先前曾有人提出，使用齿轮系的传动系统，齿轮系中的齿轮设有传统的渐开线齿。
尽管设有这种齿轮系的调节机构能够以相当低的成本价格制造，但是这种传统的渐开线齿轮系存在不足：两个配对齿轮之间的连续啮合只有在每个齿轮的圆周上具有至少六个齿的情况下才能实现。考虑到调节机构在镜壳中所能利用的结构空间有限，因此齿轮系在实际应用时必须采用几个传动级，以实现该应用所需要的电机输出轴的转速的相当大的减速比。这样的缺点是，不仅使得传动系统的制造成本增加，而且还会使得传动效率降低，从而就必须选择更重和更贵的电机。而且，在齿轮系中使用几个传动级在驱动过程中可能导致更大间隙，这在使用过程中可能会使得与镜调节元件连接的镜元件出现振动。
由于上述问题，镜调节机构被设计得具有这样一种传动系统，该传动系统包括安装在电机输出轴上的用于驱动蜗轮的蜗杆。这种镜调节机构在德国专利申请DE 19912685中给以了描述。在该调节机构中，蜗轮设有与带外螺纹的心轴啮合的内螺纹，该心轴形成镜调节元件。在使用过程中，安装在电机输出轴上的蜗杆使得蜗轮转动，同时与心轴的外螺纹啮合的蜗轮内螺纹充当转动转换的转换器，从而心轴能够沿着蜗轮的轴线前后移动。为了能够在电机失效的情况下手动调节镜元件，内螺纹以径向回弹的方式连接着蜗轮，从而内螺纹与外螺纹之间的连接能够通过弹性变形而被临时切断。这样，在以手动方式使镜元件相对于镜壳回转时，镜调节元件能够在轴线方向跳动移位。
配备蜗轮变速器的现有调节机构存在不足：制造相当复杂，而且效率仍非常低，因此仍然必须选择相对大和贵的电机。
发明内容
本发明的目的是提供一种前序部分所述类型的调节机构，使用这种调节机构能够避免上述缺点。根据本发明的调节机构的特征在于，传动系统包括主齿轮以及与主齿轮啮合的小齿轮，其中主齿轮以同小齿轮相比在运动传递路线上更接近镜调节元件的方式包含在传动系统中，小齿轮以同主齿轮相比在运动传递路线上更接近电机的方式包含在传动系统中，而且主齿轮和小齿轮设有大齿距加厚斜齿(evoloid toothing)。
在这种情况下，作为主动齿轮的小齿轮中的大齿距加厚斜齿可以这样理解，即小齿轮上设置有根据DIN 3960标准的齿，其中：
-齿数Z小于6，优选为2或3；
-齿角β大于15°；
-小齿轮的齿廓修正值x1大于0.5；
-主齿轮的齿廓修正值x2小于或等于0；
-主齿轮的齿根高系数hFfP2大于或等于小齿轮的齿顶高系数haP1；以及
-主齿轮的齿顶高系数haP2基本上等于小齿轮的齿根高系数hFfp1。大齿距加厚斜齿主齿轮此时具有相应的齿形。
这种大齿距加厚斜齿是渐开线齿的一种特殊变型，K.Roth在施普林格出版社出版的书号为ISBN 3-540-64236-6的《ZahnradTechnik-Evolventen Sonderverzahnungen》中对其进行了更为详细地描述。特别地，通过使用大齿距加厚斜齿，小齿轮配备的齿能够少于六个，这些齿沿着小齿轮的圆周在一条斜线上延伸，并且它们被这样成形，即在与大齿距加厚斜齿主齿轮的协同工作过程中，小齿轮总有至少一个齿处于啮合状态。
因此，通过使用大齿距加厚斜齿，当齿轮在其圆周上具有5个或更少的齿时也能够确保连续啮合。通过使小齿轮具有的大齿距加厚斜齿少于6个，优选为2个或3个，使用一级齿轮传动装置也可以实现非常大的传动比。通过在传动系统中使用这种单级齿轮传动装置，能使驱动效率非常高，从而可选择相对小些和便宜些的电机。而且，传动系统需要的部件数目有限，从而出现的间隙也会更小。
本发明基于这种认识，即，即使先前没有使用这种车外后视镜调节机构，但设有齿轮的传动系统的路径仍能通过使用本身公知的大齿距加厚斜齿实现。
而且，通过使用大齿距加厚斜齿齿轮传动装置能够实现的是电机的纵向轴平行于主齿轮的转动轴运行，从而调节机构能够紧凑设计。
有益地，传动系统具有自锁结构，优选使小齿轮设有相对于其中心线同轴延伸的支承筒，并使支承筒的直径大于齿的直径。因此可以获得这样的效果，即在因相对于镜壳手动调节镜元件的角位置而使主齿轮驱动小齿轮时，传动系统能够发生自锁。应当指出，通过以巧妙的方式使用支承筒，能够使大齿距加厚斜齿的自锁趋势这一已经固有的特性通过简单的方法得到充分地加强而发挥作用，使镜调节机构具有充分的操作可靠性。
而且，在另一个有益的实施例中，在传动系统中主齿轮与镜调节元件之间包含着滑动连接。从而能够使得在手动调节镜元件时不会驱动电机的转动轴。具体而言，主齿轮具有孔，该孔中接收另一小齿轮，所述另一小齿轮的齿与镜调节元件的齿啮合，主齿轮携带着在所述孔中延伸的锁紧环，所述锁紧环环抱着所述另一小齿轮的扩展部分，所述锁紧环对所述另一小齿轮施加摩擦力矩，由此所述孔与所述另一小齿轮之间形成滑动连接。
本发明还涉及一种用于机动车的车外后视镜，包括：镜壳，其呈大致杯状；镜元件，其被安置得可绕着至少一个回转轴相对于镜壳回转；以及本发明的上述调节机构，其用于通过转动镜元件而调节镜元件相对于镜壳的角位置。
本发明的其他有益实施例在从属权利要求中将给以描述。
附图说明
下面，根据附图中表示的示例性实施例对本发明进行进一步描述。
附图包括：
图1示出了具有根据本发明调节机构的车外后视镜的示意性剖切俯视图；
图2示出了图1中的调节机构的传动系统的示意性透视图；
图3示出了图2中的传动系统的小齿轮及主齿轮一部分的示意性透视图；以及
图4示出了图2中的调节机构的主齿轮的示意性剖视图。
具体实施方式
应当指出，附图仅是本发明优选实施例的示意性表示。在图中，相同或相应的部件以相同的附图标记表示。
图1示出了机动车的车外后视镜。车外后视镜1设有大致杯状的镜壳2和可以绕着回转轴A相对回转安置的镜元件3。镜元件3包括镜板4和支架5。
镜壳2设有调节机构6，其包含：DC电机8、传动系统9和邻近于支架5而与镜元件3连接的镜调节元件7。
对于本领域的普通技术人员来说，这种车外后视镜的结构和一个或多个调节机构在其中的安装方式是众所周知的，因此在此不再作进一步的说明。
参看图2，图中示出的调节机构6的传动系统9设有蜗杆15，其被安装在DC电机8的输出轴上。蜗杆15驱动蜗轮16，蜗轮16携带着沿其旋转轴线9’同轴延伸的小齿轮10，小齿轮10具有沿着其圆周设置的两个大齿距加厚斜齿11。齿11与沿着主齿轮12的圆周设置的大齿距加厚斜齿13啮合。主齿轮具有例如21个齿，从而可在小齿轮的旋转轴线9’与主齿轮12的旋转轴线17之间实现2/21的减速比。
小齿轮的旋转轴线9’与主齿轮12的旋转轴线17平行安置。
小齿轮10设有支承筒14，其直径D比由小齿轮10的齿11形成的直径D’大，因此在镜板4被手动转动时传动系统9能够自锁。为了清楚起见，图中没有示出传动系统的支承点。
主齿轮12在双向箭头P1的方向上连接着镜调节元件7。
在这一点上，主齿轮12另一端上设有孔19，其与旋转轴线17同轴延伸，并且其中接收着小齿轮20。小齿轮20的齿21A与镜调节元件7的齿21B啮合。镜调节元件7的齿被设计成带有渐开线内齿的齿轮段，该段形成了弯曲的齿轨道21。
通过电机输出轴的转动，镜调节元件7能够通过传动系统沿着双向箭头P1前后移动，从而镜元件3能够绕着回转轴A双向回转。
主齿轮12的孔19与小齿轮20之间的连接是建立在摩擦的基础上的，并且能通过打滑而临时地破坏掉。这样，孔19与小齿轮20就形成了滑动连接，从而能够手动地调节镜调节元件7，而不会对传动系统9产生损坏。
参看图4，图中示出了孔19被设计成阶梯状，并且主齿轮携带着在孔19中延伸的锁紧环22，从而锁紧环22环抱着小齿轮20的扩展部分20A。在电机驱动的调节过程中，锁紧环22对小齿轮20施加充分大的摩擦力矩，从而在使用过程中它们会连接起来。在手动调节过程中，力矩借助于小齿轮20而被传递给锁紧环22，该力矩比锁紧环在小齿轮20与主齿轮12之间所能够传递的最大摩擦力矩大。由于传动系统9的位于电机侧的部分中存在转动阻力，小齿轮20现在会相对于主齿轮12滑动，从而可以避免传动系统9的损坏，并且还可以进行平稳的手动调节。
锁紧环22有益地设有一个或多个伸出其平面的预弯部分23，预弯部分23能被接收在主齿轮的凹槽24中，以锁定锁紧环而避免其相对于主齿轮12转动。锁紧环22的内径刚好比小齿轮20的扩展部分20A的外径稍微小些，从而锁紧环22能够以夹紧装配的方式环抱着小齿轮的扩展部分20A。有益的结构是，小齿轮20的较厚部分20A设有环形槽。
在将预弯部分23组装在凹槽24中之后，锁紧环22的外部优选精确地抵靠在阶梯孔19的内侧。
应当指出，上述滑动连接和锁紧环也能够同样有益地用于其他应用方面，特别是没有使用大齿距加厚斜齿齿轮传动装置的调节机构。
在图3中，详细地示出了大齿距加厚斜齿小齿轮和大齿距加厚斜齿主齿轮。
应当指出，本发明并未限定在此所描述的示例性实施例。这样，车外后视镜能够设计得具有两个调节机构，镜元件能被接收在镜壳中，以相对于两个回转轴回转，且回转轴之间优选成直角。同样，在传动系统中，能够包含一个将直线运动转换为转动的转换器。此外，电机的输出轴可以直接携带大齿距加厚斜齿小齿轮。这样，传动系统也能够设计得不具有蜗轮传动装置。另外，传动系统能够设计得具有多级大齿距加厚斜齿齿轮传动装置，并且可以用几个大齿距加厚斜齿小齿轮驱动一个大齿距加厚斜齿主齿轮。并且，传动系统能够配备具有传统渐开线齿的附加齿轮级。而且，滑动连接能够以多种不同的方式设计。
这些变化对于本领域的普通技术人员来说显而易见，而且可以理解，这些变化仍然落在权利要求中确定的本发明范围内。
Claims (6)
1.一种用于调节机动车车外后视镜中镜元件角位置的调节机构，包括电机以及通过传动系统而与电机可移动地连接着的镜调节元件，所述传动系统包括主齿轮以及与主齿轮啮合的小齿轮，其中主齿轮以同小齿轮相比在运动传递路线上更接近镜调节元件的方式包含在传动系统中，小齿轮以同主齿轮相比在运动传递路线上更接近电机的方式包含在传动系统中，而且主齿轮和小齿轮通过大齿距加厚斜齿而协同工作。
2.如权利要求1所述的调节机构，其特征在于：小齿轮包括六个以下的齿。
3.如权利要求1所述的调节机构，其特征在于：小齿轮包括两个或三个齿。
4.如权利要求1至3中任一所述的调节机构，其特征在于：小齿轮设有相对于其中心线同轴延伸的支承筒，而且支承筒的直径大于小齿轮的齿的直径。
5.如权利要求1至3中任一所述的调节机构，其特征在于：主齿轮具有孔，该孔中接收另一小齿轮，所述另一小齿轮的齿与镜调节元件的齿啮合，主齿轮携带着在所述孔中延伸的锁紧环，所述锁紧环环抱着所述另一小齿轮的扩展部分，所述锁紧环对所述另一小齿轮施加摩擦力矩，由此所述孔与所述另一小齿轮之间形成滑动连接。
6.一种用于机动车的车外后视镜，包括：镜壳，其呈大致杯状；镜元件，其被安置得可绕着至少一个回转轴相对于镜壳回转；以及如权利要求1所述的调节机构，其用于通过转动镜元件而调节镜元件相对于镜壳的角位置。
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