DE10003028C2 - Motorische Verschwenkeinrichtung für eine Trägerplatte, insbesondere für einen Kraftfahrzeugspiegel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine motorische Verschwenkeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine Verschwenkeinrichtung der gattungsgemäßen Art ist aus der EP 0 316 055 be­ kannt in der Bauform eines Gehäuses zur Aufnahme von je einem reversierbaren elektri­ schen Kleinmotor für den koordinierten Antrieb von zwei stößelartigen Linearstellgliedern, die gegensinnig bezüglich einander aus dem Gehäuse heraus bzw. in dieses eingefahren werden und dadurch die angelenkte Trägerplatte um eine Achse mittig quer zur Verbin­ dungslinie zwischen beiden Linearstellgliedern verschwenken. Die Bewegungsübertragung vom jeweiligen Motor zum ihm zugeordneten Linear-Stellglied erfolgt jeweils mittels ei­ nes Schneckenantriebs auf der Motorwelle, der eine am Gehäuse axial festgelegte Nuß über ihr Außengewinde verdreht und dadurch das Stellglied linear verlagert, dessen Au­ ßengewinde nach Art eines Gewindebolzens konzentrisch mit einem Innengewinde in der Nuß in Eingriff steht.

Das Erfordernis, für diese Schwenkbewegung der Trägerplatte zwei gegensinnig koordi­ niert wirkende motorische Antriebe einzusetzen, ist allerdings sehr kostenaufwendig. Au­ ßerdem ist die Betriebszuverlässigkeit bei nicht genau synchronem Betrieb beeinträchtigt; denn, wenn die beiden Linearstellglieder von ihren Motoren nicht exakt gegensinnig be­ wegt werden, dann erfolgt keine reproduzierbare Verschwenkbewegung der Trägerplatte um die geometrisch vorgegebene Achse, sondern diese erfährt einen seitlichen Versatz.

Deshalb liegt vorliegender Erfindung das technische Problem zugrunde, eine gattungsge­ mäße Verschwenkeinrichtung bei kompakterem Aufbau funktional robuster auszulegen. Zugleich soll eine manuelle Verstelleingriffsmöglichkeit eröffnet werden. Schließlich soll die Verschwenkeinrichtung dafür ausgelegt sein, sie problemlos auf ein System mit zwei zueinander orthogonalen Schwenkachsen erweitern zu können.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß gemäß den wesentlichen im Hauptanspruch angegebenen Merkmalen für die gegensinnige Bewegung der beiden Line­ arstellglieder schon ein Motor ausreicht, der eine flache dachförmig zweiflankige Rampe verschiebt.

Von der jeweilige Flanke werden die beiden die Trägerplatte abstützenden Linearstellglie­ der infolge mechanischen Eingriffes zwangsläufig synchron gegensinnig bewegt. Dafür verläuft diese aus zwei gegensinnig geneigten Flanken zusammengesetzte Rampe bogen­ förmig, so daß ihr Antriebsmotor im Innern eines die Rampe tragenden Ringes angeordnet sein kann, was einen kompakten Aufbau fördert. Die Rampe ist zweckmäßigerweise für jede Flanke nach Art eines flachen Gewindeganges auf der Außenmantelfläche des Ringes ausgebildet. Die beiden gegenläufigen Flanken zusammen sind also in der ebenen Ab­ wicklung als dreieckförmig verlaufende Rippen oder Nuten auf einer Mantelfläche des vom Motor verdrehbaren Ringes darstellbar. Die parallel zur Drehachse des Ringes orien­ tierten Linearstellglieder umgreifen quer zu ihrer Längserstreckung und Stellrichtung und somit radial bezüglich des Ringes zangenartig die vorstehende Rippe, bzw. sie greifen in die Nut fingerartig ein.

Zweckmäßigerweise sind die Linearstellglieder nicht einfach kraftschlüssig gegen Ram­ pengeometrien abgestützt, sondern sie stehen formschlüssig mit ihnen in Eingriff, um im Interesse koordinierter Bewegung die beiden gleichzeitigen aber gegensinnigen Stellhübe gegen die Trägerplatte allein von der Bewegung des einen Motors abhängig zu machen.

Da die Linearstellglieder nur einseitig und dort gelenkig - nämlich hinter der Trägerplatte - gelagert sind, werden sie konstruktiv und dabei vorzugsweise federelastisch radial gegen den Rampenring angedrückt. Wenn die Linearstellglieder nicht nur eine Zange bzw. einen Finger zum Eingriff in die Rampe aufweisen, sondern dafür nach Art einer Zahnstange ausgelegt sind, erbringt das den weiteren Vorteil, die Trägerplatte bedarfsweise durch ex­ terne Momenteneinleitung (etwa von Hand) verstellen zu können, weil dann der nicht selbsthemmend profilierte Verzahnungseingriff einfach der Federbelastung entgegen als Kupplung außer Eingriff geraten und durchratschen kann.

Wenn diese Rampe an der Innenmantelfläche des Ringes ausgebildet ist, dann können wie der Motor auch die beiden Linearstellglieder im Innern des Ringes angeordnet sein, was den Gesamtaufbau noch kompakter macht. Vor allem eröffnet das aber die Möglichkeit, um diesen Rampen-Ring außen herum in gleicher Ebene einen weiteren derartigen Ring anzuordnen, nämlich für ein zweidimensionales Verschwenken der Trägerplatte um eine weitere, orthogonal zur bisher betrachteten Achse orientierte Schwenkachse. Dieser äußere Ring ist dann auf seiner Außenmantelfläche mit seiner Rampe aus den beiden gegensinnig geneigten Flanken ausgestattet, weshalb dessen beiden Linearstellglieder, ebenso wie des­ sen Verstellmotor, nun außerhalb des Ringes angeordnet sind. Die um zwei zueinander senkrechte Achsen verschwenkbare Platte ist dann besonders stabil von vier Gelenkan­ schlüssen getragen.

Wenn nur eines der beiden Linearstellglieder pro Schwenkachse längsverstellbar und das andere stationär eingebaut ist, erübrigt sich der zickzackförmige oder sinusförmige Flan­ kenverlauf der Rampe, und zur Axialeinstellung des einen Stellgliedes dem anderen ge­ genüber kann eine innen- bzw. außenverzahnte Gewindebuchse als Ringrampe Anwen­ dung finden. Das erbringt allerdings die Nachteile einer konstruktiv nicht festliegenden sondern ihrerseits verschwenkbaren Schwenkachse und geringerer Dynamik in der Ver­ schwenkung der Träger-Platte.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung sowie weiterer ihrer Abwandlungen und Weiterbil­ dungen wird auf die Unteransprüche und auf nachstehende Beschreibung eines in der Zeichnung nicht ganz maßstabsgerecht und auf das Funktionswesentliche abstrahiert skiz­ zierten bevorzugten Ausführungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 bei abgenommener Gehäusekapsel die getriebliche Anordnung der Verstellein­ richtung in Ansicht gegen die Rückseite der Trägerplatte und

Fig. 2 in linearer Abwicklung die Profilierung eines Rampenringes zum Verschwen­ ken der Trägerplatte.

Die getriebliche Anordnung der dargestellten Verschwenkeinrichtung 11 ist in eine ober­ halb der Darstellebene gelegene Gehäusekapsel eingebaut. Vor dieser ist die verschwenk­ bare Trägerplatte 12 von zwei Linearstellgliedern 13, 13 bzw. 14, 14 je Schwenkachse 15 bzw. 16 gehaltert. In der Gehäusekapsel ist wenigstens ein Ring 17 bzw. 18 um eine Zen­ tralachse 19 verdrehbar gelagert. Mit dessen Mantelfläche 20 (bzw. auch 21, nämlich im Falle zweier Ringe 17 und 18) stehen die zugeordneten, parallel zur Achse 19 orientierten Linearstellglieder 13, 13 bzw. 14, 14 in Eingriff. Der Gehäusekapsel gegenüber sind die dortigen Stirnenden der Linearstellglieder 13, 13 bzw. 14, 14 gelenkig - etwa über Kugel­ gelenke 22 - an die Rückseite 23 der Trägerplatte 12 angeschlossen. So wird die Träger­ platte 12 von der - etwa an einer Kraftfahrzeugkarosserie zu befestigenden - Gehäuseschale über wenigstens einen Ring 17 bzw. 18 und seine beiden Linearstellglieder 13, 13 bzw. 14, 14 getragen.

Der Ring 17 bzw. 18 ist auf einer Mantelfläche 20 bzw. 21 mit einer zweiflankigen, näm­ lich dachförmig abgeknickt verlaufenden Rampe 24 profiliert, etwa ausgebildet als radial vorstehende Rippe oder als radial eingestochene Nut. Jede der beiden gegensinnig geneig­ ten Flanken der Rampe 24 ist also als sehr flacher Gewindegang darstellbar. Grundsätzlich können die beiden Rampenneigungen auch einander kreuzen, die Gewindegänge sich also auch über mehr als den in Fig. 2 in linearer Abwicklung gezeigten jeweils halben Umfang des Ringes 17 bzw. 18 erstrecken. Wenn ein nicht nur hin und her pendelnder sondern auch kontinuierlich umlaufender Antrieb für den Ring 17 und/oder für den Ring 18 vor­ gesehen ist, verläuft zweckmäßigerweise der Flankenübergang jeweils an den Knickstellen sanft geschwungen, etwa als sinusähnlicher Verlauf der Rampe 24 über dem Umfang des Ringes 17 oder 18. Entgegen dem Eindruck, der sich aus der linearen Abwicklung der Fig. 2 ergeben könnte, führt das Verdrehen des Ringes 17 bzw. 18 um seine Achse 19 - zwecks achsparalleler Linearverschiebung der symmetrisch zur Achse 19 gehalterten Stellglieder 13, 14 längs der Rampe 24 - tatsächlich nicht zu einer seitlichen Verlagerung der Schwenkachsen 15, 16 in Bezug auf die Trägerplatte 12.

Die Linearstellglieder 13 bzw. 14 sind für den Formschluß zur jeweiligen Rampe 24 mit einer grobprofilierten Verzahnung 25 ausgestattet, die mittels einer gehäusefest abgestütz­ ten Feder 26 gegen die Rampe 24 angedrückt wird. Wenn sich die Verzahnung 25 nach Art einer Zahnstange über wenigstens einen Teil der Länge des jeweiligen Stellgliedes 13 bzw. 14 erstreckt, wenn also die Linearstellglieder 13, 14 nach Art von Zahnstangen profiliert sind, dann kann der Ort des Eingriffs in das Profil der Rampe 24 mittels externer Einlei­ tung eines Drehmomentes 27 in die Trägerplatte 12 um deren Schwenkachse 15 bzw. 16 herum verändert werden, indem eine solche externe Längsbelastung des jeweiligen der Stellglieder 13 bzw. 14 der Andruckfeder 26 gegenüber zu vorübergehendem Auskuppeln, nämlich zum Ausheben aus der Verzahnung 25 und Längsverlagerung bis zum Einrasten in die nächst benachbarte Verzahnung 25 führt. So ist eine manuelle Ratschen-Verstellung der Anfangsneigung der Träger-Platte 12 für deren dann darauf aufbauende motorische Verschwenkung realisierbar.

Für das getrieblich stark untersetzte Verdrehen des jeweiligen Ringes 17 bzw. 18 mittels eines schnellaufenden und vorzugsweise umsteuerbaren kleinen Gleichstrommotors 28 bzw. 29 ist der Ring 17 bzw. 18 am einen Stirnrand, also seiner Rampe 24 gegenüber, axial versetzt (oder auf der anderen Mantelfläche 20 bzw. 21) mit einem Zahnkranz 30 ausge­ legt. Hier greift der Motor 28 bzw. 29 mit einem auf seiner Antriebswelle 31 angeordneten selbstehemmenden Schneckentrieb 32 außerhalb des äußeren Ringes 18 in diesen unmit­ telbar bzw. innerhalb des inneren Ringes 17 über ein Zwischenrad 33 ein.

Im Interesse eines gedrängten Aufbaus der Verschwenkeinrichtung 11 ist der Motor 28 vorzugsweise im Innern des Zahnkranzes 30 an der Innenmantelfläche 20 des Ram­ pen-Ringes 17 quer zu dessen Achse 19 und bevorzugt parallel zur zugeordneten Schwen­ kachse 15 angeordnet. Deren beiden Linearstellglieder 13-13 sind parallel zur Ringachse 19 orientiert und liegen bezüglich der Ringachse 19 einander diametral gegenüber. Sie stützen sich federbelastet (26) längs einer Erzeugenden radial gegen die Innenmantelfläche 20 des Ringes 17 ab, auf welcher die Rampe 24 ausgebildet ist.

Wenn also etwa der Motor 28 den Ring 17 um die Achse 19 verdreht, hebt die eine der beiden gegensinnig geneigt um diese Achse 19 rotierenden Flanken der Rampe 24 das eine der beiden Linearstellglieder 13-13 parallel zur Achse 19 an, während das diametral ge­ genüberliegend gegen den Ring 17 anliegende Stellglied 13 gleichzeitig von der anderen Flanke der Rampe 24 parallel zur Achse 19 abgesenkt wird, was zu einem Verschwenken der Träger-Platte 12 um die konstruktiv festliegende, quer durch die zentrale Achse 19 verlaufende Schwenkachse 15 führt.

Wenn die getrieblichen und Antriebs-Elemente für eine Schwenkachse 15 wie skizziert im Innern eines Ringes 17 angeordnet sind, dann kann dieser als zentrale Führung für einen äußeren Ring 18 dienen, an dessen mit der Rampe 24 ausgestatteten Außen-Mantelfläche 21 der Motor 29 und die Linearstellglieder 14 für eine - zur zuvor erwähnten Achse 15 - orthogonale Schwenkachse 16 anliegen.

Dieser Aufbau stellt eine kompakte Verschwenkeinrichtung 11 um zwei Achsen 15/16 unabhängig voneinander dar, bei stabiler Vierpunkt-Lagerug (22) der Träger-Platte 12 über die Linearstellglieder 13-13/14-14 an der Gehäuseschale. Ein gedrängter Aufbau einer zweiachsigen motorischen Verschwenkeinrichtung 11 für eine Träger-Platte 12, insbeson­ dere für einen Kraftfahrzeugspiegel, weist also erfindungsgemäß zwei konzentrisch gela­ gerte Ringe 17, 18 auf, von denen der innere Ring 17 auf seiner Innen-Mantelfläche 20 und der äußere Ring 18 auf seiner Außen-Mantelfläche 21 je mit einer rippen- oder nutartigen Rampe 24 ausgestattet ist, die sich aus zwei in Umfangsrichtung mit sehr geringen gegen­ sinnigen Steigungen aufeinanderfolgenden, gewindegangförmigen Flanken zusammen­ setzt. Jede dieser Ringrampen 24 ist unabhängig von der anderen über einen umlaufenden Zahnkranz 30 und einen selbsthemmenden Schneckentrieb 32 von einem kleinen Gleich­ strommotor 28, 29 verdrehbar. Die Verdrehung der Rampenringe 17, 18 führt jeweils zu gegensinniger Axialverlagerung zweier zahnstangenartiger Linearstellglieder 13-13, 14-14, die - paarweise der Drehachse 19 diametral gegenüber und dabei orthogonal zueinander achsparallel orientiert - parallel zur Drehachse 19 an die Mantelflächen 20 bzw. 21 anlie­ gend mit jeweils einer der beiden gegensinnig geneigten Flanken der Rampen 24 radial in Eingriff stehen und an ihren einander benachbarten, die Ringe 17, 18 axial überragenden Stirnenden über Kugelgelenke 22 die verschwenkbare Trägerplatte 12 an vier Punkten un­ terstützen; mit externer manueller Einstellmöglichkeit der Trägerplatten-Neigung durch Verratschen der federelastisch gegen die Rampen 24 anliegenden Stellglied-Verzahnungen 25.

Claims (13)

1. Motorische Verschwenkeinrichtung (11) für eine Träger-Platte (12), insbesondere für einen Kraftfahrzeugspiegel, die an zwei einander bezüglich der Schwenkachse (15) diametral gegenüberliegenden Gelenken (22) von relativ zueinander parallel beweg­ ten Linearstellgliedern (13, 13) gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der beiden sich parallel zu einer Achse (19) erstreckenden Linearstellglieder (13, 13) mit einer ringförmig umlaufenden Rampe (24) in Eingriff steht, die von ei­ nem Motor (28) um die Achse (19) verdrehbar ist.

2. Verschwenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Line­ arstellglieder (13, 13) für eine Schwenkachse (15) axial einstellbar sind und mit ge­ gensinnig geneigten Flanken der Rampe (24) in Eingriff stehen.

3. Verschwenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampe (24) als dachförmig verlaufende Rippe ausgebildet ist.

4. Verschwenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampe (24) als dreieckförmig verlaufende Nut ausgebildet ist.

5. Verschwenkeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Linearstellglieder (13) federelastisch radial gegen die Rampe (24) angelegt sind.

6. Verschwenkeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Linearstellglieder (13) mit einer ausrastbaren Verzahnung (25) ge­ gen die Rampe (24) in Eingriff sind.

7. Verschwenkeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ring (17) der Rampe (24) gegenüber axial versetzt mit einem Zahnkranz (30) für seinen Antrieb ausgestattet ist.

8. Verschwenkeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der die Rampe (24) aufweisende Ring (17) über einen selbsthemmen­ den Schneckentrieb (32) vom Motor (28) bewegbar ist.

9. Verschwenkeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Motor (28) quer zur Achse (19) des Rampen-Ringes (17) angeord­ net ist.

10. Verschwenkeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rampe (24) an der Innen-Mantelfläche (20) des Ringes (17) ausge­ bildet ist und im Innern des Ringes (17) der Motor (28) quer sowie die Linearstell­ glieder (13) parallel zur Ring-Achse (19) angeordnet sind.

11. Verschwenkeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß außerhalb des die Rampe (24) aufweisenden Ringes (18) der Motor (29) quer zur Ring-Achse (19) angeordnet ist.

12. Verschwenkeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rampe (24) an der Außen-Mantelfläche (21) des Ringes (18) aus­ gebildet ist und außerhalb des Ringes (18) die Linearstellglieder (13) parallel zur Achse (19) angeordnet sind.

13. Verschwenkeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß je ein Motor (28, 29) innerhalb und außerhalb zweier konzentrisch in­ einander geführter Ringe (17, 18) angeordnet sind, bei denen jeweils parallel zur Achse (19) ein Paar von Linearstellgliedern (13, 13) mit einer Rampe (24) an der In­ nen-Mantelfläche (20) des inneren Ringes (17) und orthogonal dazu ein Paar von Li­ nearstellgliedern (14, 14) mit einer Rampe (24) an der Außen-Mantelfläche (21) des äußeren Ringes (18) in Eingriff stehen.