CN1481312A - 铰接致动器 - Google Patents

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保卢斯・格拉尔杜斯・玛利亚・范斯蒂福特
保卢斯·格拉尔杜斯·玛利亚·范斯蒂福特
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Abstract

一种用于汽车的后视镜的铰接致动器，其可以在极端弯入位置和极端弯出位置之间以及极端弯出位置和极端弯过位置之间操作，包括一个镜的基部，其设置有一个带有框架部件的框架，该框架部件绕基部轴延伸并且支承在基部法兰上。在基部轴与框架部件之间设置一个第一凸轮轨道，带有至少一个轴承元件，和一个第一弹性元件，其在一侧沿凸轮轨道延伸。在框架相对于基部轴在极端弯入位置和极端弯出位置之间转动期间，第一弹性元件与轴承元件接触，承受一个变形，而在极端弯出位置和极端弯过位置之间，第一弹性元件承受一个进一步的变形。

Description

铰接致动器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的后视镜的铰接致动器，其可以在一个极端弯入位置和一个极端弯出位置之间以及一个极端弯出位置和一个极端弯过位置之间操作，包括一个镜的基部，其设置有一个基部轴和一个基部法兰，和一个带有框架部件的框架，该框架部件绕基部轴延伸并且支承在基部法兰上。
背景技术
机动车辆、例如小矫车设置有至少一个后视镜，这是一般公知的。后视镜包括一个杯形的镜壳体，在其中设置一个镜板，在使用期间，该镜板基本上垂直于汽车的纵向方向，使驾驶员能够看到汽车旁边和后面的部分道路。镜壳体从汽车的侧面突出一个特定的距离。在某些情况下，需要减小该距离，例如当在狭窄处停车时。为此，镜壳体能够相对于汽车绕一个铰接销轴转动，该销轴大多数情况下基本上是垂直的，从而镜壳体的端部通过绕销轴的向后的铰接移动，接近车身，这样的一个移动被称为“弯入”，并且这样达到的该极端位置称为“极端弯入位置”。相反的铰接移动，从极端的弯入位置到正常的操作位置即“极端弯出位置”称为“弯出”。铰接可能性还涉及一个安全方面。如果车外面的一个障碍物撞击镜壳体，镜壳体移动，从而避免，至少减小对汽车和镜以及该障碍物的损坏，该障碍物可能是一个人。为了安全起见，因此需要镜壳体在向前的方向上有一个类似的铰接移动。这样一个移动被称为“弯过”以及这样达到的该极端位置称为“极端弯过位置”。
为了使各种铰接移动实现，可以采用一个铰接致动器，设置一个镜基部，包括一个基部轴和一个基部法兰，其趋向于固定到汽车上，和一个框架可以绕基部轴转动，形成镜壳体的一部分。
这样一个铰接致动器是电操作的，从国际专利申请WO-A-97/43144中已知。从此文件中已知的铰接致动器中一个齿轮形式的连接元件布置成绕基部轴转动，在框架部件的上方，该框架部件围绕基部轴安装，并且在此连接齿轮上方安装一个离合器环或者总成(bus)，其具有连接在离合器环的底部表面和连接齿轮的顶部表面之间的力矩限制爪。只要离合器环与连接齿轮啮合，则连接齿轮相对于镜基部可转动地固定，并且借助于一个电机，可以产生框架相对于镜基部的转动。如果框架在围绕基部轴转动以后，抵靠一个限定极端弯出位置的挡块，则电机切断。如果继而用手施加在框架上一个充分大的力矩，则离合器环与连接齿轮脱开，从而离合器环靠弹簧作用被向上压。然后，框架能够自由地绕基部轴转动。然后离合器环保持与镜基部的可转动的相对固定，以及连接齿轮相对于框架的固定。进一步，框架向上在轴向移动以在极端弯出位置绕过挡块。
此已知的铰接致动器的缺点是此致动器占据的空间大，特别是此致动器中的弹簧必须具有最小的长度和一个特别限定的特性，并且必须有空间供框架相对于镜基部向上移动。
发明内容
本发明的目的是避免此缺点，提供一种铰接致动器，其结构比现有的结构大大简化。
为了实现此目的，根据本发明的铰接致动器的特征是在基部轴与框架部件之间设置一个第一凸轮轨道，带有至少一个轴承元件，和一个第一弹性元件，例如一个橡胶环，其在一侧沿凸轮轨道延伸，其中，在框架相对于基部轴在极端弯入位置和极端弯出位置之间的转动期间，第一弹性元件与轴承元件接触，承受一个变形，并且其中，在框架相对于基部轴在极端弯出位置和极端弯过位置之间的转动期间，与轴承元件接触的第一弹性元件承受一个进一步的变形。从而防止了框架相对于基部轴的轴向移动。而且，不再需要一个在轴向延伸的相对长的弹簧，例如一个板簧或者其它锁定装置能够满足。在最简单的实施例中，铰接致动器完全可以手动移动，从而框架能够通过用手施加一个限定的力矩，而在极端弯入位置与极端弯过位置之间移动，从而通过施加一个较大的力矩而使框架在极端弯出位置与极端弯过位置之间移动。
为了得到电操作的结构，铰接致动器的特征在于一个环形连接元件布置在框架部件上并且围绕基部轴，一个第二凸轮轨道被定位在基部轴与连接元件之间，和一个第二弹性元件，其在一侧沿此第二凸轮轨道延伸，以及一个电机与框架固定地连接，其设置一个传动装置，从而能够与连接元件配合，只在极端弯入位置和极端弯出位置之间实现框架相对于基部轴的转动驱动，其中在此转动驱动期间，第一弹性元件与轴承元件接触，承受一个变形，并且其中，在一个进一步的手动产生的框架与连接元件一起相对于基部轴在极端弯出位置和极端弯过位置之间的转动期间，与各自的轴承元件接触的第一弹性元件和第二弹性元件承受进一步的变形。因此框架能够通过电机驱动，在极端弯入位置与极端弯出位置之间移动，而手动位移可以在极端弯出位置和极端弯过位置之间。为了此后者的位移，弹性元件发生一个进一步的变形，需要一个比电机驱动期间的变形较大的力矩。值得注意的是，连接元件优选是一个连接齿轮，从而能够实现连接元件与一个电机之间的紧凑的传动。一个传动装置带有不同的连接元件将实现，例如通过一个机械连接。
对于手动操作设计和电动操作设计，在第一实施例中，第一凸轮轨道设置在基部轴与第一弹性元件之间，并且在基部轴中设置一个沟槽，用于引导轴承元件，在第二实施例中，第一凸轮轨道设置在框架与第一弹性元件之间，并且在框架中设置一个沟槽，用于引导轴承元件。这两个实施例相互补充。在第一种情况中，框架，弹性元件和凸轮轨道能够相对于基部轴转动，在第二种情况中，框架能够相对于基部轴，弹性元件和凸轮轨道的组件转动。作为轴承元件，能够采用例如球，滚针轴销和类似物。
在一个特别有利的相似的电操作的实施例中，一个环形连接元件布置在框架部件上并且围绕基部轴，在该连接元件的下侧设置一个沟槽，用于在第一凸轮轨道中引导轴承元件，以及一个电机与框架固定地连接，其设置一个传动系统，从而能够与连接元件配合，只在极端弯入位置和极端弯出位置之间实现框架相对于基部轴的转动驱动，其中在此转动驱动期间，弹性元件与轴承元件接触，承受一个变形，并且其中，在一个进一步的手动产生的框架与连接元件一起相对于基部轴在极端弯出位置和极端弯过位置之间的转动期间，与各自的轴承元件接触的第一弹性元件另外承受在一个不同的方向的一个进一步的变形。因此，在此情况下，只需要一个凸轮轨道。在此，特别是，此单一的凸轮轨道被设置在框架部件与第一弹性元件之间，并且在框架部件中设置一个沟槽，用来引导轴承元件。优选的是，弹性元件能够在两个方向上变形，该两个方向相互垂直。因此弹性元件采取台阶形元件的形式。
如上所述，不再需要一个例如在前面描述的现有技术中的相对长的弹簧。用于在连接元件顶部表面上施加一个轴向向下的压力的装置，可以采用例如一个板簧或者其它锁定装置就足够了。
由于制造工艺的原因，有利的是，弹性元件和依赖于实施例的框架或者其中布置弹性元件的镜基部以一种和相同的生产方法，例如两个部件注模法制造。
本发明参照附图进一步阐明。
附图说明
图1表示根据本发明的铰接致动器的第一实施例的纵向剖视图；
图2表示第一实施例的沿图1中A-A线的横剖图；
图3表示根据本发明的铰接致动器的第二实施例的纵向剖视图；
图4表示第二实施例的沿图3中B-B线的横剖图；
图5表示根据本发明的铰接致动器的第三实施例的纵向剖视图。
图中相应的部件由相同的标号表示。
具体实施方式
在图1和2中，根据本发明的铰接致动器的第一实施例包括一个镜的基部1，其带有一个基部轴2和一个基部法兰3。基部法兰3能够安装在汽车上，一个带有框架部件5的框架4能够绕基部轴2移动。框架4形成一个镜的壳体的一部分(未示出)。在径向方向，在基部轴2与环形框架部件5之间，设置一个第一凸轮轨道6和一个弹性元件7。凸轮轨道6由环段形的部件8和球9形成。环段形的部件8与环形框架部件5结合为一体，并且在凸轮轨道中一直延伸到球。在本实施例中，表示了两个球和两个环段形的部件。虽然一个单个的球和一个单个的环段形的部件能够满足，事实上此数目能够更大，例如可以是6个。弹性元件7由橡胶环形成，但是还能够包括环段形的橡胶部件。因此框架4，弹性元件7和凸轮轨道6的组件可以绕基部轴2移动。在此组件绕基部轴2枢轴转动的地方，在该轴2上设置有沟槽10。这样一个沟槽10具有一个较深的部分11和12，该部分分别在极端弯入位置和极端弯出位置接收球。在这两个位置，橡胶环7稍稍被压缩。在这两个位置之间，框架4绕基部轴2的转动需要一定的力矩，以穿过沟槽13的不太深的部分，径向向外压缩橡胶环7。为了使框架4能够从极端弯出位置到由一个未示出的挡块限定的极端弯过位置转动，需要施加一个大得多的力矩；由于在基部轴2上没有一个凹陷部，这需要橡胶环7进一步压缩。借助于一个所描述的铰接致动器，该镜的壳体能够完全用手操作。
为了实现在极端弯入位置和极端弯出位置之间的电操作，设置一个齿轮14，在框架4上设置电机15，在它们之间设置一个传动系统16能够驱动此齿轮。基部法兰1，框架部件5和齿轮14借助于一个板簧22保持在一起。在基部轴2与齿轮14之间设置一个第二齿轮导轨17和一个弹性元件18。凸轮轨道17与凸轮轨道6以相同的方式，由环段形的部件19和球20形成。环段形的部件19与齿轮14结合成一体，并且在凸轮轨道中一直延伸到球。这里同样，球和环段形的部件的数目能够根据需要选择。这里同样，弹性元件18由橡胶环形成，但是还能够包括环段形的橡胶部件。因此齿轮14，弹性元件18和凸轮轨道17的组件可以绕基部轴2移动。在该基部轴2上设置有搁置球20用的沟槽21。当施加较大的力矩使橡胶环在径向向外的方向被压缩时，这些球能够从沟槽21挪动。这需要一个不能由电机15产生的力矩，例如通过力矩限制器。
由于沟槽13的存在，在电机驱动从极端弯入位置到极端弯出位置时，框架绕基部轴2的转动需要一个相对小的力矩。电机15被调整到此所需的力矩。在此移动过程中，齿轮14相对于基部轴2固定。齿轮转动需要橡胶环18压缩得相对远。一旦达到极端弯出位置，电机15不能在极端弯出位置的方向有任何进一步的转动，这需要一个相对大的力矩，电机通过力矩限制器不能产生这样的力矩，结果是电机切断。然后，框架4和齿轮14相互固定。当用手施加足够大的力矩时，框架能够与齿轮一起转动，从极端弯出位置到极端弯过位置。
图3和4表示一个实施例，其是对图1和2的补充。这里的凸轮轨道6设置在框架部件5与橡胶环7之间，橡胶环7设置在绕基部轴2的一个凹部中。类似地，凸轮轨道17设置在齿轮14与橡胶环18之间，橡胶环18设置在绕基部轴2的一个凹部中。沟槽10的形状与图1和图2相同，现在设置在框架部件5上，沟槽21与图1和2相同，设置在齿轮14中。如果球从沟槽中挪动，则这里的橡胶环7和18被径向向内压缩。这里的环段形的部件8形成基部轴2的一部分。为了方便，电机15和传动系统16被省略。此第二实施例的操作与图1和图2的实施例相同。这意味着，通过电机驱动，框架4能够绕基部轴2、橡胶环7和凸轮轨道6的组件铰接转动，从极端弯入位置到极端弯出位置，而齿轮14保持与基部轴2的固定，因为力矩限制器，转动齿轮需要的力矩大于电机能够提供的力矩，而此力矩对于转动框架是足够的。当极端弯出位置达到时，电机切断，当施加足够大的力矩时，手动进一步转动框架与齿轮一起到达极端弯过位置是可能的。通过该不操作的电机和传动系统，框架和齿轮固定地相互连接。
图5表示一个第三实施例，此第三实施例的横剖图与沿图3的B-B线的横剖图相同。与图3和图4的实施例的不同在于，只采用一个单个的凸轮轨道23。一方面，凸轮轨道被锁定在框架4与橡胶环24之间，相应于图3和4的实施例的方式，另一方面，凸轮轨道被锁定在齿轮14与橡胶环24之间，橡胶环24被锁定在基部法兰3。因此在此实施例中，只需要一个单个的阶梯轮廓的橡胶环24。齿轮14下侧设置有一个沟槽25，球9停在其中，并且当施加一个大的力矩时，橡胶环24被向下压缩得相对地远，球能够从沟槽挪动。与前面描述的实施例类似，力矩需要大于电机的力矩限定值。为了方便，电机和传动系统被省略。
此第三实施例的操作与图1和图2的实施例相同。这意味着，通过电机驱动，框架4能够绕基部轴2、橡胶环24和凸轮轨道23的组件铰接转动，从极端弯入位置到极端弯出位置，而齿轮14保持相对于基部轴2的固定，因为齿轮和框架相互完全不连接，并且因为力矩限制器，转动该相对固定地绕基部轴2安装的齿轮所需要的力矩大于电机能够提供的力矩，而此力矩对于转动框架是足够的。当极端弯出位置达到时，电机切断，当施加一个大于电机提供的力矩时，手动进一步转动框架与齿轮一起到达极端弯过位置是可能的。通过该不操作的电机和传动系统，框架和齿轮固定地相互连接。橡胶环24被径向向内和在向下的方向压缩。在后一种情况下，齿轮被连接到框架4。
这里已经阐述了实施例的关于从极端弯入位置到极端弯出位置，以及继而到极端弯过位置的操作。应当清楚，操作也能够针对相反方向的操作进行阐述。
本发明不限定于这里参照附图描述的实施例，而是包括在下面的权利要求保护范围内的各种改进。

Claims (10)

1.一种用于汽车的后视镜的铰接致动器，其可以在极端弯入位置和极端弯出位置之间以及极端弯出位置和极端弯过位置之间操作，包括一个设置有一个基部轴(2)和一个基部法兰(3)的镜的基部(1)，和一个带有框架部件(5)的框架(4)，其绕基部轴(2)延伸并且支承在基部法兰(3)上，其特征在于，在基部轴(2)与框架部件(5)之间设置一个第一凸轮轨道(6，23)，带有至少一个轴承元件(9)，和一第一弹性元件(7，24)，其在一侧沿凸轮轨道(6，23)延伸，其中，在框架(4)相对于基部轴(2)转动期间，在极端弯入位置和极端弯出位置之间，第一弹性元件(7，24)与轴承元件(9)接触，承受一个变形，并且其中，在框架(4)相对于基部轴(2)转动期间，在极端弯出位置和极端弯过位置之间，与轴承元件(9)接触的第一弹性元件(7)承受一个进一步的变形。
2.根据权利要求1的一种铰接致动器，其特征在于，一个环形连接元件(14)布置在框架部件(5)上，围绕基部轴(2)，一个第二凸轮轨道(17)被定位在基部轴(2)与连接元件(14)之间，和一个第二弹性元件(18)，其在一侧沿凸轮轨道(17)延伸，以及一个电机(15)与框架(4)固定地连接，其设置一个传动系统(16)，从而能够与连接元件(14)配合，以便只在极端弯入位置和极端弯出位置之间实现框架(4)相对于基部轴(2)的转动驱动，其中在此转动驱动期间，第一弹性元件(7)与轴承元件(9)接触，承受一个变形，以及其中在一个进一步的手动产生的框架(4)与连接元件(14)一起相对于基部轴(2)在极端弯出位置和极端弯过位置之间的转动期间，与各自的轴承元件(9，20)接触的第一弹性元件(7)和第二弹性元件(18)承受一个进一步的变形。
3.根据权利要求1或2的一种铰接致动器，其特征在于，第一凸轮轨道(6)被布置在基部轴(2)与第一弹性元件(7)之间，并且在基部轴(2)中，设置一个沟槽(10)用来引导轴承元件(9)。
4.根据权利要求1的一种铰接致动器，其特征在于，一个环形连接元件(14)布置在框架部件(5)上并且围绕基部轴(2)，在该连接元件的下侧设置一个沟槽(25)，用于在凸轮轨道(23)中引导轴承元件(9)，以及一个电机(15)与框架(4)固定地连接，其设置一个传动系统(16)，从而能够与连接元件(14)配合，以便只在极端弯入位置和极端弯出位置之间实现框架(4)相对于基部轴(2)的转动驱动，其中在此转动驱动期间，弹性元件(24)与轴承元件(9)接触，承受一个变形，以及其中在一个进一步的手动产生的框架(4)与连接元件(14)一起相对于基部轴(2)在极端弯出位置和极端弯过位置之间的转动期间，与各自的轴承元件(9)接触的第一弹性元件(24)另外承受在一个不同的方向的一个进一步的变形。
5.根据权利要求2或4的一种铰接致动器，其特征在于，凸轮轨道(23)被布置在框架(4)与弹性元件(24)之间，并且在框架中，设置一个沟槽，用来引导轴承元件。
6.根据权利要求2-5中任何一项的铰接致动器，其特征在于，设置用于在连接元件(14)的顶表面施加一个向下的压力的装置(22)，采取例如一个板簧的形式。
7.根据权利要求2-5中任何一项的铰接致动器，其特征在于，弹性元件(7，18，24)被设计为一个软的塑料环。
8.根据前面权利要求中任何一项的铰接致动器，其特征在于，弹性元件(7，18，24)和框架(4)或者布置弹性元件的镜基部(1)，采用一种并且相同的生产方法制造，例如一种两部件注模法。
9.根据前面权利要求中任何一项的铰接致动器，其特征在于，轴承元件(9，20)包括一个或者多个钢球。
10.根据权利要求1或2的铰接致动器，其特征在于，轴承元件(9，20)包括一个或者多个滚针枢轴销。
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