DE102009003672A1

DE102009003672A1 - Gelenkverbindung

Info

Publication number: DE102009003672A1
Application number: DE200910003672
Authority: DE
Inventors: Werner Dr. Lang; Wolfgang Seiboth
Original assignee: Mekra Lang GmbH and Co KG
Current assignee: Mekra Lang GmbH and Co KG
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2010-09-30
Also published as: EP2411245A1; WO2010108933A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gelenkverbindung (3), insbesondere zum Anlenken eines Außenspiegels an einem Kraftfahrzeug, mit einem Gelenkfuß (10) und einem mit dem Gelenkfuß (10) über eine selbsttätig drehmomentschaltende Sicherheitskupplung (90) schwenkbeweglich verbundenen Gelenkarm (30). Erfindungsgemäß ist der Gelenkarm (30) in einen kupplungsseitigen, inneren Gelenkarmteil (40) und einen kupplungsfernen, äußeren Gelenkarmteil (50) unterteilt, wobei der innere Gelenkarmteil (40) über die Sicherheitskupplung (90) schwenkbeweglich mit dem Gelenkfuß (10) und der äußere Gelenkarmteil (50) schwenkbeweglich mit dem inneren Gelenkarmteil (40) verbunden und mittels eines Schwenkantriebs (100) relativ zum inneren Gelenkarmteil (40) schwenkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Gelenkverbindung, insbesondere zum Verbinden eines Spiegelkopfs mit einem Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Spiegelanordnung zur Anlenkung eines Spiegelkopfs über eine erfindungsgemäße Gelenkverbindung an einem Kraftfahrzeug.
Eine gattungsgemäße Gelenkverbindung ist aus der EP 1 498 314 B1 bekannt. Konkret wird in dieser Druckschrift eine Gelenkverbindung, insbesondere für Spiegelkopf eines Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen, bei der ein erster Gelenkarm über ein Gelenk mit einem zweiten Gelenkarm schwenkbeweglich verbunden ist. Das Gelenk ist gebildet aus einem in einer Gleitführung in dem ersten Gelenkarm in eine Eingriffsrichtung verschiebbar gelagerten Rastelement, einem Federelement, das eine Kraft in Eingriffsrichtung auf das Rastelement ausübt, und eine Gegenrastfläche an dem zweiten Gelenkarm, gegen die das Rastelement gedrückt wird. Dank des Gelenks kann einen an dem ersten Gelenkarm angeordneter Spiegelkopf bei einem Zusammenstoß mit einem seitlichen Hindernis (Pendelschlag), d. h. bei einem auf den Spiegelkopf einwirkenden Drehmoment in definierter Höhe um die Drehachse zwischen dem ersten und zweiten Gelenkarm, zum Fahrzeug hin klappen, wodurch sich eine Beschädigung des Spiegelkopfs bzw. Hindernisses vermeiden bzw. verringern lässt. Jedoch ist es bei der in der EP 1 498 314 B1 beschriebenen Gelenkverbindung nicht möglich, den am ersten Gelenkarm angeordneten Spiegelkopf durch gezielte Ansteuerung, z. B. Fernbetätigung, aus einer ausgeklappten Betriebsstellung in eine eingeklappte Parkstellung zu verschwenken.
Die DE 35 38 159 C1 zeigt und beschreibt einen fernbedienbar schwenkbaren Spiegelkopf für Nutzfahrzeuge, der über eine Rutschkupplung von einem selbsthemmenden Getriebestellmotor zwischen zwei definierten Endstellungen schwenkbar ist. Die Rutschkupplung ermöglicht bei einem Zusammenstoß des Spiegelkopfs mit einem Hindernis ein Einklappen des Spiegelkopfs hin zum Kraftfahrzeug. Zudem gestattet die Rutschkupplung ein kurzzeitiges Weiterlaufen des Getriebestellmotors, wenn der Spiegelkopf bei einem fernbetätigten Einklappen einen mechanischen Endanschlag erreicht.
Aus der DE 100 23 052 A1 ist ein Außenrückblickspiegel für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bekannt, bei dem der Spiegelkopf aus einer Gebrauchslage motorisch in eine Parkstellung entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs geklappt werden kann. In der Parkstellung ist der Spiegelkopf durch wenigstens ein Rastglied gesichert, das mit mindestens einem dem Spiegelkopf zugeordneten Rastgegenglied zusammenwirkt, das beim Verschwenken des Spiegelkopfes in die Gebrauchslage über eine Führung in eine Freigabestellung verstellbar ist.
In der DE 10 2007 022 244 B3 ist ein Fahrzeugspiegel mit einem Fuß zum Befestigen des Fahrzeugspiegels an einem Fahrzeug, einem Spiegelträger, der an dem Fuß schwenkbar so gelagert ist, dass er in eine Betriebsstellung und eine Parkstellung bringbar ist, und einem Schwenkantrieb zum automatischen Verschwenken des Spiegelträgers relativ zum Fuß um eine Schwenkachse. Weiter vorgesehen ist eine Rastvorrichtung, um den Fuß relativ zum Spiegelträger in der Parkstellung reversibel zu verrasten und zwar ausschließlich dann, wenn der Spiegelträger bei nicht betätigtem Schwenkantrieb verschwenkt wird. Der Schwenkantrieb weist ferner eine Rastkupplung zum reversiblen Verrasten des Fußes und des Spiegelträgers in der Betriebsstellung auf. Die Rastvorrichtung und der Schwenkantrieb mit der Rastkupplung sind koaxial zur Schwenkachse zwischen dem Spiegelträger und dem Fuß angeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Gelenkverbindung zu schaffen, die eine Anlenkung eines Spiegelkopfs an einem Kraftfahrzeug in der Weise ermöglicht, dass der Spiegelkopf sowohl bei einer Kollision mit einem Hindernis, beispielsweise bei einem Pendelschlag, als auch kontrolliert, beispielsweise automatisch beim Ausschalten der Zündung des Kraftfahrzeugs, an das Kraftfahrzeug herangeklappt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Gelenkverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 14. Anspruch 15 betrifft schließlich eine Spiegelanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Gelenkverbindung.
Die erfindungsgemäße Gelenkverbindung hat einen Gelenkfuß und einen mit dem Gelenkfuß über eine selbsttätig drehmomentschaltende Sicherheitskupplung schwenkbeweglich verbundenen Gelenkarm. Der Gelenkarm ist in einen kupplungsseitigen, inneren Gelenkarmteil und einen kupplungsfernen, äußeren Gelenkarmteil unterteilt. Der innere Gelenkarmteil ist über die Sicherheitskupplung schwenkbeweglich mit dem Gelenkfuß verbunden, während der äußere Gelenkarmteil schwenkbeweglich mit dem inneren Gelenkarmteil verbunden ist. Des Weiteren ist der äußere Gelenkarmteil relativ zum inneren Gelenkarmteil mittels eines zwischen die beiden Gelenkarmteile geschalteten Schwenkantriebs schwenkbar.
Die Unterteilung des Gelenkarms in den kupplungsseitigen, inneren Gelenkarmteil und den kupplungsfernen, äußeren Gelenkarmteil bietet die Möglichkeit, neben dem Gelenk, das zwischen dem inneren Gelenkarmteil und dem Gelenkfuß gebildet ist, ein funktional unabhängiges, zusätzliches Gelenk auszubilden, das zwischen dem inneren Gelenkarmteil und dem äußeren Gelenkarmteil ausgebildet ist und über das der äußere Gelenkarmteil unabhängig von der Funktion der selbsttätig drehmomentschaltenden Sicherheitskupplung relativ zum inneren Gelenkarmteil schwenkbar, ist. Der äußere Gelenkarmteil kann relativ zum inneren Gelenkarmteil um eine zur Drehachse zwischen dem inneren Gelenkarrnteil und dem Gelenkfuß parallele Drehachse schwenkbar sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der äußere Gelenkarmteil relativ zum inneren Gelenkarmteil um eine mit der Drehachse zwischen dem inneren Gelenkarmteil und dem Gelenkfuß gemeinsame Drehachse schwenkbar. In jedem Fall ist der äußere Gelenkarmteil zusammen mit dem inneren Gelenkarmteil, d. h. der Gelenkarm als solcher, relativ zum Gelenkfuß schwenkbar.
Wenn der äußere Gelenkarmteil relativ zum inneren Gelenkarmteil um eine mit der Drehachse zwischen dem inneren Gelenkarmteil und dem Gelenkfuß gemeinsame Drehachse schwenkbar ist, vereinfacht sich die Konstruktion der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung. In diesem Fall kann die gemeinsame Drehachse durch einen den Gelenkfuß, das innere Gelenkarmteil und das äußere Gelenkarmteil durchdringenden Gelenkbolzen definiert sein. Unabhängig davon, ob der gesamte Gelenkarm oder nur der äußere Gelenkarmteil um die gemeinsame Drehachse verschwenkt wird, ergibt sich in diesem Fall stets eine Verschwenkung des äußeren Gelenkarmteils – entweder allein oder zusammen mit dem inneren Gelenkarmteil – relativ zum Gelenkfuß um die gemeinsame Drehachse. Durch diese Konstruktion kann beispielsweise ein an dem äußeren Gelenkarmteil angebrachter Spiegelkopf über zwei voneinander unabhängig erfolgende Schwenkbewegungen um ein und dieselbe Drehachse zum Kraftfahrzeug hin eingeklappt werden. Der am äußeren Gelenkarmteil angebrachte Spiegelkopf kann daher dank des zusätzlichen Gelenks zwischen dem äußeren Gelenkarmteil und dem inneren Gelenkarmteil unbeeinflusst von der selbsttätig drehmomentschaltenden Sicherheitskupplung relativ zum Gelenkfuß zum Kraftfahrzeug hin geschwenkt werden.
Die selbsttätig drehmomentschaltende Sicherheitskupplung ist so ausgelegt, dass sie dann, wenn ein auf den inneren Gelenkarmteil aufgebrachtes Drehmoment um die Drehachse zwischen dem inneren Gelenkarmteil und dem Gelenkfuß eine bestimmte Höhe überschreitet, nachgibt und der innere Gelenkarmteil (zusammen mit dem äußeren Gelenkarmteil) relativ zum Gelenkfuß schwenkt.
Die erfindungsgemäße Gelenkverbindung ist somit insbesondere für die Anlenkung eines Spiegelkopfs an ein Kraftfahrzeug geeignet, da sie zum Einen dank des zwischen dem Gelenkarm oder genauer zwischen dem inneren Gelenkarmteil und dem Gelenkfuß ein Heranklappen eines am äußeren Gelenkarmteil angebrachten Spiegelkopfs bei einem so genannten Pendelschlag gestattet, und zum Anderen dank des zusätzlichen Gelenks zwischen dem äußeren Gelenkarmteil und dem inneren Gelenkarmteil, d. h. dank des in den Gelenkarm integrierten Gelenks, ein kontrolliertes Heranklappen des Spiegelkopfs mittels eines zwischen die beiden Gelenkarmteile geschalteten Schwenkantriebs, z. B. automatisch beim Ausschalten der Zündung des Kraftfahrzeugs, ermöglicht. Sofern der Schwenkantrieb. im unbetätigten Zustand eine drehfeste Verbindung zwischen dem äußeren Gelenkarmteil und dem inneren Gelenkarmteil vorsieht, beispielsweise in einem stromlosen Zustand für den Fall, dass der Schwenkantrieb als ein Elektromotor mit einem selbsthemmenden Getriebe ausgebildet ist, lässt sich der aus dem äußeren Gelenkarmteil und dem inneren Gelenkarmteil gebildete Gelenkarm quasi als eine steife Einheit nach Überschreiten der sicherheitskupplungsspezifischen Drehmomentsgrenze, die beispielsweise durch einen Pendelschlagtest festgelegt wird, relativ zum Gelenkfuß schwenken.
Die erfindungsgemäße Gelenkverbindung zeichnet sich daher durch zwei Gelenke aus, die voneinander unabhängig eine Verschwenkung des Gelenkarms bzw. zumindest eines Teils des Gelenkarms, nämlich des äußeren Gelenkarmteils, relativ zum Gelenkfuß gestatten. Da die beiden Gelenke voneinander unabhängig wirksam sind, kann bei einer – gewollten aber auch ungewollten – Drehfestigkeit eines der beiden Gelenke der Gelenkarm vollständig, zumindest aber teilweise relativ zum Gelenkfuß verschwenkt werden. Selbstverständlich gestatten die beiden Gelenke auch eine gleichzeitige Schwenkbewegung des Gelenkarms bzw. des äußeren Gelenkarmteils relativ zum Gelenkfuß.
Vorteilhaft ist die Schwenkbarkeit des äußeren Gelenkarmteils relativ zum inneren Gelenkarmteil in der Weise begrenzt, dass beispielsweise ein an dem äußeren Gelenkarmteil angebrachter Spiegelkopf zwischen zwei definierten Endstellungen relativ zum Kraftfahrzeug schwenkbar ist. Die beiden definierten Endstellungen lassen sich beispielsweise über mechanische Endanschläge an einem oder beiden Gelenkarmteilen realisieren.
Zur Verschwenkung des äußeren Gelenkarmteils relativ zum inneren Gelenkarmteil kann der Schwenkantrieb zwischen dem äußeren Gelenkarmteil und dem Gelenkfuß oder vorteilhaft unmittelbar zwischen dem äußeren Gelenkarmteil und dem inneren Gelenkarmteil angeordnet sein. Letztere Anordnung ist insofern von Vorteil, als sich dadurch kurze Hebelarme zwischen dem Schwenkantrieb und dem äußeren Gelenkarmteil realisieren sowie Überschneidung der Schwenkbewegungsbahn des Schwenkantriebs mit der Drehachse zwischen dem inneren Gelenkarmteil und dem Gelenkfuß bei einer Verschwenkung des äußeren Gelenkarmteils relativ zum inneren Gelenkarmteils auf einfache Weise vermeiden lassen. Ferner ist letztere Anordnung insofern von Vorteil, als der äußere Gelenkarmteil, der zur Befestigung eines Spiegelkopfs dient, genügend Raum für eine geschützte Unterbringung des Schwenkantriebs bietet.
Im Interesse einer einfachen Ansteuerbarkeit ist der Schwenkantrieb vorzugsweise als ein elektromotorisch betätigbarer Schwenkantrieb ausgebildet, der in geeigneter Weise zwischen dem äußeren Gelenkarmteil und dem inneren Gelenkarmteil angeordnet ist.
Der Schwenkantrieb weist bevorzugt einen selbsthemmenden Getriebemotor auf. Der selbsthemmende Getriebemotor, d. h. eine konstruktive Einheit aus einem Motor, vorzugsweise einem Elektromotor, und einem Getriebe, sorgt dafür, dass sich die Abtriebswelle des Motors mit einer relativ geringen Geschwindigkeit, aber einem hohen Drehmoment dreht. Diese Eigenschaft ist insofern von Vorteil, als sich dadurch die Schwenkbewegung des äußeren Gelenkarmteils relativ zum inneren Gelenkarmteil in der Weise kontrollieren lässt, dass der äußere Gelenkarmteil möglichst ruckfrei zwischen zwei definierten Endstellungen schwenken kann. Inder Ausführung mit einem selbsthemmenden Getriebemotor eignet sich die erfindungsgemäße Gelenkverbindung daher für die Anlenkung eines Spiegelkopfs an einem Kraftfahrzeug, um den Spiegelkopf beispielsweise beim Ausschalten der Zündung des Kraftfahrzeugs automatisch und schonend an das Kraftfahrzeug heranzuklappen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schwenkantrieb, wie bereits erwähnt, am äußeren Gelenkarmteil angeordnet und greift über einen Koppeltrieb exzentrisch zur Drehachse zwischen dem äußeren Gelenkarmteil und dem inneren Gelenkarmteil an dem inneren Gelenkarmteil an. Der Koppeltrieb kann als ein Kurbeltrieb, Zahnstangentrieb, Schneckentrieb, Spindeltrieb oder Exzentertrieb ausgebildet sein. Die Anordnung des Schwenkantriebs an dem äußeren Gelenkarmteil erleichtert die Anordnung der selbsttätig drehmomentschaltenden Sicherheitskupplung zwischen dem inneren Gelenkarmteil und dem Gelenkfuß, da der Schwenkantrieb in diesem Fall nicht mit der Sicherheitskupplung kollidiert. Über den am inneren Gelenkarmteil angelenkten Koppeltrieb lässt sich der äußere Gelenkarmteil daher mit dem zum Verschwenken erforderlichen Drehmoment um die Drehachse beaufschlagen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der innere Gelenkarmteil relativ zum Gelenkfuß zwischen zwei definierten Endstellungen schwenkbar.
Die selbsttätig drehmomentschaltende Sicherheitskupplung ist bevorzugt als eine Rastkupplung ausgebildet, die ein in einer Gleitführung entweder am Gelenkfuß oder am inneren Gelenkarmteil geführtes Rastelement umfasst, das elastisch in eine Richtung senkrecht zur Drehachse zwischen dem Gelenkfuß und dem inneren Gelenkarmteil gegen eine am inneren Gelenkarmteil bzw. Gelenkfuß vorgesehene Rastfläche vorgespannt ist. Eine derartige Rastkupplung ist in der eingangs erwähnten EP 1498314 B1 beschrieben und hat sich in der Praxis als besonders zuverlässig bewährt.
Um eine ausreichende Stabilität zu erhalten, die beispielsweise zur Anbringung eines Spiegelkopfs für ein Nutzfahrzeug erforderlich ist, ist der Gelenkarm vorzugsweise, in der Art einer Gelenkgabel mit zwei in Richtung der Drehachse zwischen Gelenkarm und Gelenkfuß beabstandeten, sich quer zur Drehachse erstreckenden Gabelfortsätzen ausgebildet, die jeweils in einen kupplungsseitigen, inneren Gabelfortsatzteil und einen kupplungsfernen, äußeren Gabelfortsatzteil unterteilt sind. Die kupplungsseitigen inneren Gabelfortsatzteile bilden gemeinsam den inneren Gelenkarmteil der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung, während die kupplungsfernen, äußeren Gabelfortsatzteile gemeinsam den äußeren Gelenkarmteil bilden. Bei dieser Weiterbildung ist es aus Gründen der Stabilität und Funktionalität zweckmäßig, wenn jedes der kupplungsseitigen, inneren Gabelfortsatzteile über eine Sicherheitskupplung mit dem Gelenkfuß verbunden sein. Bei entsprechender Auslegung der Sicherheitskupplung kann es aber genügen, wenn lediglich einer der beiden kupplungsseitigen, innern Gabelfortsatzteile über eine Sicherheitskupplung mit dem Gelenkfuß verbunden ist, während der andere der beiden kupplungsseitigen, inneren Gabelfortsatzteile ohne Zwischenschaltung einer Sicherheitskupplung schwenkbeweglich mit dem Gelenkfuß verbunden ist. Ferner können bei dieser Weiterbildung die beiden kupplungsfernen, äußeren Gabelfortsatzteile wie auch die beiden kupplungsseitigen, inneren Gabelfortsatzteile jeweils miteinander zu einer bezüglich der jeweiligen Drehachse drehfest verbundenen Einheit verbunden sein.
Idealerweise sind bei dieser Weiterbildung die inneren Gabelfortsatzteile an einem Gelenklagerabschnitt des Gelenkfußes in Richtung der Drehachse fest, d. h. unverrückbar, abgestützt. Die inneren Gabelfortsatzteile sind beispielsweise in der Art eines Türbandes axial außenseitig an dem zwischen den inneren Gabelfortsatzteilen angeordneten Gelenklagerabschnitt des Gelenkfußes abgestützt. Umgekehrt können die inneren Gabelfortsatzteile aber auch axial innenseitig an zugeordneten Gelenklagerabschnitten des Gelenkfußes abgestützt sein. In diesem Fall können die inneren Gabelfortsatzteil analog zum Gelenklagerabschnitt des Gelenkfußes zu einer drehfesten Einheit verbunden sein, beispielsweise jeweils als ein Funktionsabschnitte an einem einstückigen Körper ausgebildet sein. In jedem Fall sind die einander gegenüberliegenden Stützflächen an dem inneren Gelenkarmteil und am Gelenkfuß als Gleitlagerflächen bearbeitet. Diese Art der Abstützung bewirkt eine axialfeste Schwenkverbindung zwischen dem inneren Gelenkarmteil und dem Gelenkfuß.
Analog zu der oben dargestellten schwenkbeweglichen Verbindung des inneren Gelenkarmteils mit dem Gelenkfuß kann bei dieser Weiterbildung ferner der äußere Gelenkarmteil mit dem inneren Gelenkarmteil in der Weise verbunden sein, dass die äußeren Gabelfortsatzteile an den inneren Gabelfortsatzteilen in Richtung der Drehachse fest abgestützt sind.
Beansprucht wird ferner eine Spiegelanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Gelenkverbindung, bei der der äußere Gelenkarm einen. Spiegelkopf trägt und der Gelenkfuß für die Befestigung an einem Kraftfahrzeug ausgelegt ist.
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung, jeweils in der bevorzugten Anwendung zur Anlenkung eines Spiegelkopfs an einem Kraftfahrzeug, beschrieben. Es sei aber bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Gelenkverbindung nicht auf die Anwendung zur Anlenkung eines Spiegelkopfs an ein Kraftfahrzeug beschränkt ist.
In den Zeichnungen zeigt/zeigen:
1 eine Außenspiegelanordnung in perspektivischer, teilweise aufgebrochener Darstellung, mit einem Spiegelkopf, der über eine erfindungsgemäße Gelenkverbindung gemäß einer ersten Ausführungsform an einem Kraftfahrzeug angelenkt ist;
2 eine Draufsicht auf die Außenspiegelanordnung nach 1;
3 die Außenspiegelanordnung nach 1 in perspektivischer, explodierter Darstellung;
3A und 3B Einzelheiten der Außenspiegelanordnung nach 3 in perspektivischer Darstellung;
4 bis 8 verschiedene Abwandlungen des Schwenkantriebs der in 1 bis 3 gezeigten erfindungsgemäßen Gelenkverbindung;
9 eine Außenspiegelanordnung in perspektivischer, teilweise aufgebrochener Darstellung, mit einem Spiegelkopf, der über eine erfindungsgemäße Gelenkverbindung gemäß einer zweiten Ausführungsform an einem Kraftfahrzeug angelenkt ist;
10 eine erfindungsgemäße Gelenkverbindung gemäß einer dritten Ausführungsform;
11 eine erfindungsgemäße Gelenkverbindung gemäß einer vierten Ausführungsform;
12 eine erfindungsgemäße Gelenkverbindung gemäß einer fünften Ausführungsform; und
13 eine erfindungsgemäße Gelenkverbindung bestehend aus zwei voneinander getrennten Drehachsen.
Zunächst wird eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen. Gelenkverbindung vorgestellt.
1 zeigt eine Außenspiegelanordnung 1 in perspektivischer, teilweise aufgebrochener Darstellung, mit einem Spiegelkopf 2, der über eine erfindungsgemäße Gelenkverbindung 3 an einem (nicht gezeigten) Kraftfahrzeug angelenkt ist.
Die erfindungsgemäße Gelenkverbindung weist einen Gelenkfuß 10 und einen mit dem Gelenkfuß 10 über eine selbsttätig drehmomentschaltende Sicherheitskupplung 90 schwenkbeweglich verbundenen Gelenkarm 30 auf, der in einen kupplungsseitigen, inneren Gelenkarmteil 40 und einen kupplungsfernen, äußeren Gelenkarmteil 50 unterteilt ist. Erfindungsgemäß sind der innere Gelenkarmteil 40 über die Sicherheitskupplung 90 schwenkbeweglich mit dem Gelenkfuß 10 und der äußere Gelenkarmteil 50 mittels eines Schwenkantriebs 80 schwenkbeweglich mit dem inneren Gelenkarmteil 40 verbunden. In der ersten Ausführungsform sind der äußere Gelenkarmteil 50 relativ zum inneren Gelenkarmteil 40 und der innere Gelenkarmteil 40 (und damit der Gelenkarm als solcher) relativ zum Gelenkfuß 10 um eine gemeinsame Drehachse 20 schwenkbar angeordnet. Ferner ist der äußere Gelenkarmteil 50 unabhängig vom inneren Gelenkarmteil 40 relativ zum Gelenkfuß 10 schwenkbar.
Der beispielsweise aus Stahlguss hergestellte Gelenkfuß 10 weist einen Montageabschnitt 11 zur Befestigung in herkömmlicher Weise, beispielsweise durch Verschraubung, am Kraftfahrzeug auf. Der Gelenkfuß 10 weist des Weiteren einen vom Montageabschnitt 11 in eine Richtung senkrecht zur Drehachse 20 auskragenden Gelenklagerabschnitt 12 auf, in dem eine in Richtung der Drehachse verlaufende Durchgangsbohrung 13 ausgebildet ist. In der Durchgangsbohrung 13 ist ein die Drehachse 20 definierender Gelenkbolzen 21 mit Press- oder Spielpassung aufgenommen. Die in 1 gestrichelt dargestellte Drehachse 20 ist in der in 1 gezeigten Spiegelanordnung vertikal ausgerichtet, so dass der den Spiegelkopf 2 tragende Gelenkarm 30 horizontal schwenkbeweglich am Gelenkfuß 10 angelenkt ist.
Wie aus der Draufsicht in 2 ersichtlich ist, ist der vom Montageabschnitt 11 auskragende Gelenklagerabschnitt 12 bei Betrachtung in Richtung der Drehachse 20 in etwa U-förmig entgegen der Fahrtrichtung FR des Fahrzeugs gekrümmt. Durch die Krümmung entgegen der Fahrtrichtung FR des Fahrzeugs ergibt sich am Gelenklagerabschnitt 12 eine bezüglich des Kraftfahrzeugs außenliegende Stützfläche 14, die zur Abstützung des Spiegelkopfs in der in 1 und 2 gezeigten ausgeklappten Betriebsstellung herangezogen werden kann.
An den beiden axialen Stirnseiten 15 des Gelenklagerabschnitts 12, die in der ersten Ausführungsform voneinander weg blicken, ist der später erläuterte Gelenkarm 30 in Richtung der Drehachse 20 fest (axialfest) gelagert. In eine Richtung zum Montageabschnitt 11 hin enden die Stirnseiten 16 jeweils an einer sich parallel zur Drehachse erstreckenden Rastfläche 95 der später erläuterten Sicherheitskupplung 90.
Der beispielsweise als ein Kunststoff-Spritzgussteil hergestellte Gelenkarm 30 ist, wie bereits erwähnt, in einen kupplungsseitigen, inneren Gelenkarmteil 40 und einen kupplungsfernen, äußeren Gelenkarmteil 50 unterteilt. Während der innere Gelenkarmteil 40 über die Sicherheitskupplung 90 oder genauer gesagt mit den beiden Rastflächen 95 am Gelenkfuß 10 schwenkbeweglich mit dem Gelenkfuß 10 verbunden ist, ist der äußere Gelenkarmteil 50 schwenkbeweglich mit dem inneren Gelenkarmteil 40 verbunden und mittels eines Schwenkantriebs 80 relativ zu dem inneren Gelenkarmteil 40 um die Drehachse 20 verstellbar.
In der ersten Ausführungsform ist der äußere Gelenkarmteil 50 relativ zum inneren Gelenkarmteil 40 um die durch den Gelenkbolzen 21 definierte Drehachse 20 und damit um dieselbe Drehachse 20 schwenkbar, um die auch der innere Gelenkarmteil 40 relativ zum Gelenkfuß 10 schwenkbar ist.
3 zeigt die Außenspiegelanordnung 1 nach 1 in perspektivischer, explodierter Darstellung. Aus 3 ist zu erkennen, dass der Gelenkarm 30 in der Art einer Gelenkgabel mit zwei Gabelfortsätzen 31, 32 ausgebildet ist, die sich in einem axialen Abstand, der durch die axiale Länge des Gelenklagerabschnitts 12 des Gelenkfußes 10 bestimmt ist, jeweils quer zur Drehachse 20, d. h. in 1 horizontal, erstrecken. Die beiden Gabelfortsätze 31, 32 sind jeweils in einen kupplungsseitigen, inneren Gabelfortsatzteil 41, 42 und einen kupplungsfernen, äußeren Gabelfortsatzteil 51, 52 unterteilt. Die beiden inneren Gabelfortsatzteile 41, 42 bilden den kupplungsseitigen, inneren Gelenkarmteil 40, während die beiden äußeren Gabelfortsatzteile 51, 52 den kupplungsfernen, äußeren Gelenkarmteil 50 bilden.
Aus 3 ist weiter ersichtlich, dass die beiden äußeren Gabelfortsatzteile 51, 52, die den äußeren Gelenkarmteil 50 bilden, an dem von der Drehachse 20 abgewandten Ende zu einem einstückigen Körper 53 verbunden sind, an dem der Spiegelkopf 2 in herkömmlicher Weise befestigt ist. Die beiden äußeren Gabelfortsatzteile 51, 52 sind durch den Gelenkbolzen 21, der sich über den Gelenklagerabschnitt 12 des Gelenkfußes 10 hinaus in beide axiale Richtungen erstreckt, schwenkbeweglich sowohl mit dem Gelenkfuß 10 als auch mit den beiden inneren Gabelfortsatzteilen 41, 42 verbunden. 3 zeigt ferner, dass die beiden inneren Gabelfortsatzteile 41, 42 durch einen exzentrisch, aber parallel zur Drehachse 20 verlaufenden Verbindungsbolzen 43 zu einer um die Drehachse 20 schwenkbaren Einheit verbunden, sind. Diese Konstruktion gewährleistet, dass der aus den beiden äußeren Gabelfortsatzteilen 51, 52 gebildete äußere Gelenkarmteil 50 relativ zu dem aus den beiden inneren Gabelfortsatzteilen 41, 42 gebildeten inneren Gelenkarmteil 40 sowie relativ zum Gelenkfuß 10 – in der ersten Ausführungsform um eine gemeinsame Drehachse 20 – verschwenkt werden kann.
3A und 3B zeigen Details der Schnittstelle 60, 61 zwischen den beiden inneren 41, 42 und äußeren Gabelfortsatzteilen 51, 52 des Gelenkarms 30. 3A zeigt dabei die Schnittstelle 60 der in 1 oder 3 oben liegenden Gabelfortsatzteile 31, während 3B die Schnittstelle 60 der in 1 oder 3 unten liegenden Gabelfortsatzteile 32 zeigt.
In der ersten Ausführungsform weisen die inneren Gabelfortsatzteile 41, 42 jeweils an ihrem dem äußeren Gabelfortsatzteil 51, 52 zugewandten Endabschnitt 62, 63 eine Eckaussparung 64, 65 auf, die durch eine Stützfläche 66, 67, die in einer Ebene quer zur Drehachse 20 liegt, und eine parallel zur Drehachse 20 verlaufende Randfläche 68, 69 definiert ist. Die Randfläche 68, 69 ist im Bereich der Drehachse 20 konkav-zylindrisch geformt. In Richtung der Drehachse 20 gemessen, hat die Eckaussparung 64, 65 eine Tiefe, die in etwa der halben Höhe der beiden Gabelfortsatzteile 31, 32 entspricht. Die Stirnseite 70, 71 des dem äußeren Gabelfortsatzteil 51, 52 zugewandten Endabschnitts 62, 63 des inneren Gabelfortsatzteils 41, 42 ist konvex gerundet. In Erstreckungsrichtung des inneren Gabelfortsatzteils 41, 42 betrachtet erstreckt sich die Eckaussparung 64, 65 wie aus 3A und 3B ersichtlich soweit nach innen, dass sie eine parallel zur Drehachse 20 verlaufende Durchgangsbohrung 72, 73 erfasst.
Die dem inneren Gabelfortsatzteil 41, 42 zugewandten Endabschnitte 74, 75 der äußeren Gabelfortsatzteile 51, 52 sind jeweils komplementär zu den Endabschnitten 62, 63 des entsprechenden inneren Gabelfortsatzteils 41, 42 ausgebildet. Dementsprechend weisen die äußeren Gabelfortsatzteile 51, 52 jeweils an ihrem dem inneren Gabelfortsatzteil 41, 42 zugewandten Endabschnitt 74, 75 einen Eckvorsprung 76, 77 auf, der durch eine Stützfläche 78, 79, die in einer Ebene quer zur Drehachse 20 liegt, und eine parallel zur Drehachse 20 verlaufende Seitenfläche 80, 81 definiert ist. Die Seitenfläche 80, 81 ist im Bereich der Drehachse 20 komplementär zur Randfläche 68, 69 der Eckaussparung 64, 65 konvex-zylindrisch geformt. In Richtung der Drehachse 20 gemessen, hat der Eckvorsprung 76, 77 eine Tiefe, die in etwa der halben Höhe der beiden Gabelfortsatzteile 31, 32 entspricht. Die Stirnseite 82, 83 des dem inneren Gabelfortsatzteil 41, 42 zugewandten Endabschnitts 74, 75 des äußeren Gabelfortsatzteils 51, 52 ist konkav gerundet. Im vorderen Endabschnitt 74, 75 des Eckvorsprungs 76, 77 ist eine parallel zur Drehachse 20 verlaufende Durchgangsbohrung 84, 85 ausgebildet, die wie aus 1 und 2 ersichtlich im zusammengefügten, Zustand der inneren 41, 42 und äußeren Gabelfortsatzteile 51, 52 mit der Durchgangsbohrung 72, 73 im inneren Gabelfortsatzteil 41, 42 in Fluchtung gebracht ist.
Wie in 1 und 3 gezeigt ist, greift im zusammengefügten Zustand des äußeren 50 und inneren Gelenkarmteils 40 der Eckvorsprung 76, 77 der äußeren Gabelfortsatzteile 51, 52 jeweils in die Eckaussparung 64, 65 des entsprechenden inneren Gabelfortsatzteils 41, 42 ein, wobei die Randfläche 68, 69 der Eckaussparung 64, 65 und die Seitenfläche 80, 81 des Eckvorsprungs 76, 77 im Bereich der Drehachse 20 einen minimalen Abstand einhalten, der für eine reibungslose Schwenkbewegung des äußeren Gabelfortsatzteils 51, 52 relativ zum inneren Gabelfortsatzteil 41, 42 erforderlich ist. Der die Drehachse 20 definierende Gelenkbolzen 21 durchdringt dabei die im zusammengefügten Zustand in Fluchtung liegenden Durchgangsbohrungen 84, 85, 72, 73 im Eckvorsprung 76, 77 und in der Eckaussparung 64, 65 der äußeren 51, 52 bzw. inneren Gabelfortsatzteile 41, 42.
In der ersten Ausführungsform blicken die Stützflächen 66, 67 der beiden äußeren Gabelfortsatzteile 51, 52 aufeinander zu, während die Stützflächen 78, 79 der beiden inneren Gabelfortsatzteile 41, 42 voneinander weg blicken. Anders ausgedrückt umgreift der dem inneren Gelenkarmteil 40 zugewandte äußere Endabschnitt 53, 54 des äußeren Gelenkarmteils 50 den gegenüberliegenden inneren Endabschnitt 43, 44 des inneren Gelenkarmteils 40 in Richtung der Drehachse 20 betrachtet außenseitig. Des Weiteren bilden die Randfläche 68, 69 der Eckaussparung 64, 65 an den inneren Gabelfortsatzteilen 41, 42 und die Seitenfläche 80, 81 des Eckvorsprungs 76, 77 der äußeren Gabelfortsatzteile 51, 52 in dem von der Drehachse 20 entfernten Bereich mechanische Endanschläge, die die Schwenkbeweglichkeit des äußeren Gelenkarmteils 50 relativ zum inneren Gelenkarmteil 40 begrenzen.
Dank der vorstehend beschriebenen Schnittstellenkonstruktion ist der Gelenkarm 30 in Richtung der Drehachse 20 fest am Gelenkfuß 10 abgestützt und zwischen definierten Endstellungen relativ zum Gelenkfuß 10 schwenkbar.
1 und 3 zeigen, dass die kupplungsseitigen, inneren Gabelfortsatzteile 41, 42 jeweils auf der nächstliegenden axialen Stirnseite 15 des Gelenklagerabschnitts 12 des Gelenkfußes 10 gelagert sind. Wie die beiden axialen Stirnseiten 15 des Gelenklagerabschnitts 12 des Gelenkfußes 10 liegen die Stützflächen 66, 67, 78, 79 der beiden axial beabstandeten Gabelfortsatzteile 31, 32 in einer Ebene quer zur Drehachse 20. Ferner ist in der ersten Ausführungsform der Gelenklagerabschnitt 12 des Gelenkfußes 10 zwischen den beiden kupplungsseitigen, inneren Gabelfortsatzteilen 41, 42 in der Art eines Türbandes aufgenommen, wie 1 und 3 verdeutlichen. Die inneren Gabelfortsatzteile 41, 42 sind damit am Gelenklagerabschnitt 12 des Gelenkfußes 10 in Richtung der Drehachse 20 fest abgestützt.
Der den Gelenkarm 30 – in der ersten Ausführungsform die äußeren Gabelfortsatzteile 51, 52 und die inneren Gabelfortsatzteile 41, 42 – mit dem Gelenkfuß 10 verbindende Gelenkbolzen 21 ist in geeigneter Weise, z. B. mittels eines Sicherungs- oder Nutenrings, eines Splints, etc. oder durch einen Presssitz im Gelenkfuß 10, gegen ein Herausrutschen aus den Durchgangsbohrungen 13, 72, 73, 84, 85 im Gelenkfuß 10 und im Gelenkarm 30 lagegesichert.
Wie sich aus 1, 2 und 3 weiter ergibt, sind die kupplungsseitigen, inneren Gabelfortsatzteile 41, 42 jeweils über eine selbsttätig drehmomentschaltende Sicherheitskupplung 90 mit dem Gelenkfuß 10 verbunden. Die selbsttätig drehmomentschaltenden Sicherheitskupplungen 90 sind in der ersten Ausführungsform jeweils als eine Rastkupplung 91 ausgebildet, die ein in einer Gleitführung 92 entweder am jeweiligen inneren Gelenkarmteil 40 geführtes Rastelement 93 umfasst, das über eine an dem jeweiligen inneren Gelenkarmteil 40 abgestützte Blattfeder 94 elastisch in eine Richtung senkrecht zur Drehachse 20 gegen die entsprechende, am Gelenkfuß 10 vorgesehene Rastfläche 95 vorgespannt ist. Eine derartige Rastkupplung 91 ist in der eingangs erwähnten EP 1 498 314 B1 beschrieben, so dass bezüglich der konkreten technischen Einzelheiten sowie der Funktionsweise auf die Angaben in der EP 1 498 314 B1 verwiesen wird, die hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen ist.
Zur Verschwenkung des äußeren Gelenkarmteils 50 relativ zum inneren Gelenkarmteil 40 ist ein Schwenkantrieb 100 vorgesehen, der zwischen dem äußeren Gelenkarmteil 50 und dem inneren Gelenkarmteil 40 angeordnet ist. In der ersten Ausführungsform ist der Schwenkantrieb 100 als ein elektromotorischer Schwenkantrieb ausgebildet, der einen am äußeren Gelenkarmteil 50 angeordneten, selbsthemmenden Getriebemotor 101 aufweist. Der selbsthemmende Getriebemotor 101 ist gebildet aus einem Elektromotor 102 und einem funktional mit dem Elektromotor 102 verbundenen Untersetzungsgetriebe 103. Wie in 1 gezeigt, ist der Abtrieb des Getriebemotors 101 über einen Koppeltrieb 104 in Form eines Kurbeltriebs exzentrisch zur Drehachse zwischen dem äußeren Gelenkarmteil 50 und dem inneren Gelenkarmteil 40 mit dem die beiden inneren Gabelfortsatzteile 41, 42 verbindenden Verbindungsbolzen 43 verbunden. In der ersten Ausführungsform ist eine beiderseits mit einem Lagerauge 105, 106 versehene Kurbelstange 107 zwischen einem Kurbelzapfen 108 einer vom Getriebemotor angetriebenen Kurbelscheibe 109 und dem Verbindungsbolzen 43 zwischen den beiden inneren Gabelfortsatzteilen 41, 42 angeordnet. Über den Kurbeltrieb lässt sich der äußere Gelenkarmteil 50 mit dem zum Verschwenken erforderlichen Drehmoment beaufschlagen.
Im stromlosen Zustand des Getriebemotors 101 ist der äußere Gelenkarmteil 50 hinsichtlich der Schwenkbeweglichkeit um die Drehachse 20 drehfest mit dem inneren Gelenkarmteil 40 verbunden. Anders ausgedrückt bilden der äußere Gelenkarmteil 50 und der innere Gelenkarmteil 40 im stromlosen Zustand des Getriebemotors 101 quasi eine steife Einheit, die als solche nach Überschreiten der rastkupplungsspezifischen Drehmomentsgrenze relativ zum Gelenkfuß 10 schwenkt.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind die zwischen dem äußeren 50 und dem inneren Gelenkarmteil 40 sowie zwischen dem inneren Gelenkarmteil 40 und dem Gelenkfuß 10 sowie die zwischen diesen Komponenten und dem Gelenkbolzen 21 gebildeten Lagerungen als Gleitlager ausgeführt.
Durch die vorstehend beschriebene Konstruktion der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung 3 kann der an dem äußeren Gelenkarmteil 50 angebrachte Spiegelkopf 2 über zwei voneinander unabhängig erfolgende Schwenkbewegungen um ein und dieselbe Drehachse 20 zum Kraftfahrzeug hin eingeklappt werden. Der am äußeren Gelenkarmteil 50 angebrachte Spiegelkopf 2 kann daher dank des zusätzlichen Gelenks zwischen dem äußeren Gelenkarmteil 50 und dem inneren Gelenkarmteil 40 unbeeinflusst von der selbsttätig drehmomentschaltenden Sicherheitskupplung 90 relativ zum Gelenkfuß 10 zum Kraftfahrzeug hin geschwenkt werden. Die selbsttätig drehmomentschaltende Sicherheitskupplung 90 ist so ausgelegt, dass sie dann, wenn ein auf den inneren Gelenkarmteil 40 aufgebrachtes Drehmoment um die Drehachse 20 eine bestimmte Höhe überschreitet, d. h. bei Erreichen eines definierten Grenzmoments, nachgibt und der innere Gelenkarmteil 40 (zusammen mit dem äußeren Gelenkarmteil 50) relativ zum Gelenkfuß 10 schwenkt.
Die erfindungsgemäße Gelenkverbindung 3 gestattet daher dank des zwischen dem Gelenkarm 30 oder genauer zwischen dem inneren Gelenkarmteil 40 und dem Gelenkfuß 10 ausgebildeten Gelenks ein Heranklappen eines am äußeren Gelenkarmteil 50 angebrachten Spiegelkopfs 2 bei einem so genannten Pendelschlag. Des Weiteren gestattet die erfindungsgemäße Gelenkverbindung 3 dank des Gelenks zwischen dem äußeren Gelenkarmteil 50 und dem inneren Gelenkarmteil 40, d. h. dank des in den Gelenkarm 30 integrierten Gelenks, ein kontrolliertes Heranklappen des Spiegelkopfs 2 mittels des zwischen die beiden Gelenkarmteile 40, 50 geschalteten Schwenkantriebs 100, z. B. automatisch beim Ausschalten der Zündung des Kraftfahrzeugs.
Die erfindungsgemäße Gelenkverbindung 3 zeichnet sich daher durch zwei Gelenke aus, die voneinander unabhängig eine Verschwenkung des Gelenkarms 30 bzw. zumindest eines Teils des Gelenkarms 30, nämlich des äußeren Gelenkarmteils 50, relativ zum Gelenkfuß 10 gestatten. Da die beiden Gelenke voneinander unabhängig wirksam sind, kann bei einer – gewollten aber auch ungewollten – Drehfestigkeit eines der beiden Gelenke der Gelenkarm 30 vollständig, zumindest aber teilweise relativ zum Gelenkfuß 10 verschwenkt werden. Selbstverständlich gestatten die beiden Gelenke auch eine gleichzeitige Schwenkbewegung des Gelenkarms 30 bzw. des äußeren, Gelenkarmteils 50 relativ zum Gelenkfuß 10.
In den 4 bis 8 sind verschiedene Varianten für den Schwenkantrieb veranschaulicht. Im Folgenden werden nur die wesentlichen baulichen Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform erläutert.
4 zeigt einen Kurbeltrieb 110 mit einer Kurbelstange 111, die über ein Kugelgelenk 112 mit dem Verbindungsbolzen 43 verbunden ist. Die Kurbelstange 111 weist hierzu auf der Seite des Verbindungsbolzens 43 einen Kugelkopf 113 auf, der in einer Kugelpfanne 114 eines Kugelgelenkkörpers 115 aufgenommen ist. Der Verbindungsbolzen 43 durchdringt ein Lagerauge 116 im Kugelgelenkkörper 115.
5 zeigt einen Zahnstangentrieb 120 mit einer Zahnstange 121, die zwischen einem vom Getriebemotor 122 angetriebenen Abtriebsrad 123 und dem Verbindungsbolzen 43 angeordnet ist. Auf der Seite des Getriebemotors 122 ist die Zahnstange 121 in einem Führungsgehäuse 124 aufgenommen. Auf der Seite des Verbindungsbolzens 43 ist ein Lagerauge 125 vorgesehen, in dem der Verbindungsbolzen 43 aufgenommen ist.
6 zeigt einen Schneckentrieb 130 mit einer Schnecke 131, die zwischen einem vom Getriebemotor 132 angetriebenen Schneckenrad 133 und dem Verbindungsbolzen 43 angeordnet ist. Die Schnecke 131 ist analog zum Zahnstangentrieb 120 in einem Führungsgehäuse 134 angeordnet. Auf der Seite des Verbindungsbolzens 43 weist die Schnecke 131 analog dem Kurbeltrieb 110 einen Kugelkopf 135 auf, der in einer Kugelpfanne 136 eines Kugelgelenkkörpers 137 aufgenommen ist. Der Verbindungsbolzen 43 durchdringt ein Lagerauge 138 im Kugelgelenkkörper 137.
7 zeigt einen Exzentertrieb 140 mit einer vom Getriebemotor 141 angetriebenen Exzenterscheibe 142, die eine mit dem Verbindungsbolzen 43 verbundene Triebstange 143 antreibt.
8 zeigt einen Spindeltrieb 150 mit einer Gewindespindel 151, die zwischen einem vom Getriebemotor 152 angetriebenen Abtriebsrad 153 und dem Verbindungsbolzen 43 angeordnet ist. Die Drehbewegung des Getriebemotors 152 wird über ein Kegelradgetriebe 154, das in einem Führungsgehäuse 155 angeordnet ist, auf die Gewindespindel 151 übertragen, die auf der Seite des Verbindungsbolzens 43 ein Lagerauge 156 aufweist, durch das hindurch der Verbindungsbolzen 43 geführt ist.
Die 9 bis 12 zeigen eine zweite bis fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung. Nachfolgend werden die wesentlichen Unterschiede der zweiten bis fünften Ausführungsform gegenüber der ersten Ausführungsform erläutert. Aus Gründen der Klarheit wird von einer erneuten Beschreibung der mit der ersten Ausführungsform in konstruktiver und/oder funktionaler Hinsicht bestehenden Übereinstimmungen abgesehen. Der zweiten bis fünften Ausführungsform gemeinsam ist, dass der am äußeren Gelenkarmteil 50 angeordnete Schwenkantrieb 90 den am inneren Gelenkarmteil 40 exzentrisch zur Drehachse 20 angeordneten Verbindungsbolzen 43 nicht mehr aufweist, wodurch eine größere Bewegungsfreiheit für eine Verschwenkung des äußeren Gelenkarmteils 50 relativ zum inneren Gelenkarmteil 40 erhalten wird.
In der in 9 gezeigten, zweiten Ausführungsform sind die den inneren Gabelfortsatzteilen 241, 242 zugewandten Endabschnitte 253, 254 der äußeren Gabelfortsatzteile 251, 252 gabelförmig ausgebildet. Die den äußeren Gabelfortsatzteilen 251, 252 zugewandten Endabschnitte 243, 244 der inneren Gabelfortsatzteile 241, 242 greifen in die gabelförmigen Endabschnitte 253, 254 der äußeren Gabelfortsatzteile 251, 252 ein, wie es in 9 dargestellt ist. Zudem weist der Endabschnitt 243 des in 9 oben liegenden inneren Gabelfortsatzteils 241 einen nach außen auskragenden, quer zur Drehachse 220 verlaufenden Kurbelvorsprung 245 auf, der mit ausreichendem Spiel in einer länglichen Aussparung 255 des äußeren Gabelfortsatzteils 251 angeordnet ist. Die längliche Aussparung 255 ist, in Drehrichtung um die Drehachse 220 betrachtet, nur auf der von der Fahrtrichtung abgewandten Seite offen. Im Kurbelvorsprung 245 des inneren Gabelfortsatzteils 241 ist ein Langloch 246 ausgebildet, in das ein Kurbelzapfen 262 einer vom Getriebemotor 260 angetriebenen. Kurbelscheibe 261 eingreift. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform hat die in 9 gezeigte Ausführungsform keinen Verbindungsbolzen 43 zwischen den beiden inneren Gabelfortsatzteilen 241, 242. Vielmehr lässt sich durch den mit dem inneren Gabelfortsatzteil 241 einstückig ausgebildeten Kurbelvorsprung 245, wie er in 9 gezeigt ist, ein vom Getriebemotor 260 erzeugtes Drehmoment unmittelbar auf das innere Gabelfortsatzteil 241, 242 aufbringen. Ebenso wie in der ersten Ausführungsform wird bei einer Drehbewegung des Getriebemotors 260 der äußere Gelenkarmteil 250 relativ zum inneren Gelenkarmteil 240 und zum Gelenkfuß 210 verschwenkt.
10 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung. In der dritten Ausführungsform ist ein Antriebsrad 361 des am äußeren Gelenkarmteil 350 angeordneten Getriebemotors 360 mit einer Außenverzahnung 362 einer mit dem inneren Gelenkarmteil 340 drehfest verbundenen, zweiteiligen Antriebsbuchse 370 verzahnt. Im Besonderen sind in der dritten Ausführungsform ein in 10 unterer Antriebsbuchsenteil 373, der drehfest, z. B. durch Presssitz, in einer entsprechenden Aufnahmebohrung 374 im inneren Gabelfortsatzteil 342 des unteren Gabelfortsatzes 332 steckt, und ein oberer Antriebsbuchsenteil 371 vorgesehen, der drehfest, z. B. durch Presssitz, in einer entsprechenden Aufnahmebohrung 372 im inneren Gabelfortsatzteil 341 des oberen Gabelfortsatzes 331 steckt. Die beiden Antriebsbuchsenteile 371, 373 sind in einem mittigen Überlappungsbereich 375 auf Höhe des Gelenklagerabschnittes 312 des Gelenkfußes 310 drehfest miteinander verbunden. Die äußeren Gabelfortsatzteile 351, 352 der in 10 oberen 331 und unteren Gabelfortsätze 332 sind ebenso wie der Gelenklagerabschnitt 312 des Gelenkfußes 310 am oberen 371 bzw. unteren Antriebsbuchsenteil 373 drehbar gelagert. Der obere Antriebsbuchsenteil 371 weist eine Außenverzahnung 362 auf, die mit dem Antriebsrad 361 des Getriebemotors 360 kämmt. Bei einem Antrieb des am äußeren Gelenkarmteil 350 fest angeordneten, z. B. verschraubten, Getriebemotors 360 wird über dessen Abtriebsrad 361, das mit der Außenverzahnung 362 der am inneren Gelenkarm 340 drehfest angeordneten Antriebsbuchse 370 unmittelbar kämmt, somit ein auf den äußeren Gelenkarmteil 350 wirkendes Drehmoment um die Drehachse 320 erzeugt, wodurch der äußere Gelenkarmteil 350 relativ zum inneren Gelenkarmteil 340 und zum Gelenkfuß 310 um die Drehachse 320 schwenkt. Zur Lagesicherung und Erhöhung der Steifigkeit sitzt in der Antriebsbuchse 370 zusätzlich ein Gelenkbolzen 321, wie es in 10 gezeigt ist.
11 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung. Im Unterschied zur ersten bis dritten Ausführungsform erstreckt sich der Getriebemotor 460 in eine Richtung quer zur Drehachse 420, und der Getriebemotor 460 treibt einen Gelenkbolzen 421 an, der mit den inneren Gabelfortsatzteilen 441, 442 des oberen 431 und unteren Gabelfortsatzes 432 drehfest verbunden ist. Der Gelenkbolzen 421 steckt an seinen beiden axialen Enden 422, 423 jeweils drehfest in einer in 11 oberen bzw. unteren Antriebsbuchse 471, 473, die wiederum drehfest in einer entsprechenden Aufnahmebohrung 472, 474 des jeweiligen Gabelfortsatzteils 441, 442 des in 11 oberen und unteren Gabelfortsatzes 431, 432 aufgenommen sind. Die äußeren Gabelfortsatzteile 451, 452 der in 11 oberen und unteren Gabelfortsätze 431, 432 sind ebenso wie der Gelenkfuß 410 an der oberen bzw. unteren Antriebsbuchse 471, 473 drehbar gelagert. Bei einem Antrieb des am äußeren Gelenkarmteil 450 fest angeordneten, z. B. verschraubten, Getriebemotors 460, der sich unmittelbar am Gelenkbolzen 421 abstützt, wird somit ein auf den äußeren Gelenkarmteil 450 wirkendes Drehmoment um die Drehachse 420 erzeugt, wodurch der äußere Gelenkarmteil 450 relativ zum inneren Gelenkarmteil 440 und zum Gelenkfuß 410 um die Drehachse 420 schwenkt.
12 zeigt eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung. Die fünfte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der vierten Ausführungsform. Auch in der fünften Ausführungsform stützt sich der am äußeren Gelenkarmteil 550 angeordnet Getriebemotor 560 an einem Gelenkbolzen 521 ab. Der Gelenkbolzen 521 ist allerdings unmittelbar in einer entsprechenden Aufnahmebohrung 572, 574 an den inneren Gabelfortsatzteilen 541, 542 des in 12 oberen bzw. unteren Gabelfortsatzes 531, 532 drehfest angeordnet. Wie in der ersten und zweiten Ausführungsform sind die äußeren Gabelfortsatzteile 551, 552 der in 12 oberen und unteren Gabelfortsätze 531, 532 und der Gelenkfuß 510 unmittelbar am Gelenkbolzen 521 drehbar gelagert.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die anhand der ersten bis fünften Ausführungsform erläuterten Konstruktionsmerkmale der jeweils beschriebenen Gelenkverbindung – sofern technisch realisierbar – untereinander beliebig kombinierbar sind. Die erfindungsgemäße Gelenkverbindung ist daher nicht auf die vorstehend erläuterten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr sind auf den oben erläuterten Konstruktionsprinzipien beruhend verschiedene Abwandlungen möglich.
Nachfolgend werden Beispiele für derartige Abwandlungen erläutert.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die inneren Gabelfortsatzteile in der Art eines Türbandes axial außenseitig an dem Gelenklagerabschnitt des Gelenkfußes abgestützt. Umgekehrt können die inneren Gabelfortsatzteile aber auch axial innenseitig an zugeordneten Gelenklagerabschnitten des Gelenkfußes abgestützt sein. In dieser abgewandelten Ausführungsform können die inneren Gabelfortsatzteile problemlos zu einer drehfesten Einheit beispielsweise in Form eines einstückig ausgebildeten Körpers verbunden sein, der natürlich eine Angriffsstelle für den Schwenkantrieb aufweist.
Abweichend von den oben beschriebenen Ausführungsformen können die Schnittstellen zwischen den inneren und äußeren Gabelfortsatzteilen des Gelenkarms in der Weise abgewandelt sein, dass die Eckvorsprünge an den inneren Gabelfortsatzteilen und Eckaussparungen an den äußeren Gabelfortsatzteilen ausgebildet sind.
Obwohl ein gabelförmiger Gelenkarm aus Gründen der Stabilität und zur Unterbringung des Schwenkantriebs gerade für die Anbringung von einem Spiegelkopf an Nutzfahrzeugen von Vorteil ist, kann abweichend von den oben beschriebenen Ausführungsformen der Gelenkarm eine beliebige andere geeignete Gestalt aufweisen. Beispielsweise kann der Gelenkarm quasi auf einen Gabelfortsatz reduziert werden, der aus einem kupplungsseitigen, inneren und einem kupplungsfernen, äußeren Gabelfortsatzteil gebildet ist.
Weiter kann im Fall des gabelförmigen Gelenkarms nur zwischen einem der beiden inneren Gabelfortsatzteile und dem Gelenkfuß eine Sicherheitskupplung bei entsprechender Auslegung derselben vorgesehen sein. In diesem Fall kann einer der beiden kupplungsseitigen, inneren Gabelfortsatzteile ohne Zwischenschaltung einer Sicherheitskupplung schwenkbeweglich am Gelenkfuß angelenkt sein.
Weiter kann abweichend von den oben beschriebenen Ausführungsformen die selbsttätig drehmomentschaltende Sicherheitskupplung als eine beliebige Sperrkörperkupplung ausgebildet sein, z. B. mit federbelasteten Kugeln, Bolzen oder Klauen, die bei Erreichen eines definierten Grenzdrehmoments aus korrespondierenden Nuten rutschen. Anstelle einer Sperrkörperkupplung kann auch eine Rutschkupplung zwischen dem Gelenkarm und dem Gelenkfuß angeordnet sein, die weniger auf einen Formschluss als auf einen Reib- oder Kraftschluss aufbaut und bei Erreichen der definierten Drehmomentgrenze nachgibt. Entscheidend ist also, dass die Sicherheitskupplung bei Erreichen einer vorab, beispielsweise durch einen so genannten Pendelschlagtest, definierten Drehmomentgrenze nachgibt und ein Verschwenken des Gelenkarms relativ zum Gelenkfuß gestattet.
In der ersten bis fünften Ausführungsform fällt die Drehachse des zwischen dem inneren und äußeren Gelenkarmteil gebildeten Gelenks mit der Drehachse des Gelenks zwischen dem inneren Gelenkarmteil bzw. dem Gelenkarm und dem Gelenkfuß zusammen. Obwohl eine gemeinsame Drehachse vorteilhaft ist, da in diesem Fall der äußere Gelenkarmteil relativ zum Gelenkfuß stets um ein und dieselbe Drehachse verschwenkt werden kann, ist die erfindungsgemäße Gelenkverbindung nicht dahingehend beschränkt, dass eine gemeinsame Drehachse vorhanden ist. In weiteren Abwandlungen der ersten bis fünften Ausführungsform, deren Konstruktionsprinzip in
13 veranschaulicht ist, kann die Drehachse des zwischen dem inneren und äußeren Gelenkarmteil gebildeten Gelenks daher auch achsparallel beabstandet zur Drehachse des Gelenks zwischen dem inneren Gelenkarmteil bzw. dem Gelenkarm und dem Gelenkfuß angeordnet sein.
Gemäß 13 ist der innere Gelenkarmteil 640 schwenkbeweglich verbunden mit dem Gelenkfuß 610 um eine erste Drehachse 620. Der äußere Gelenkarmteil 650 ist schwenkbeweglich mit dem inneren Gelenkarmteil 640 um eine zweite Drehachse 622 verbunden. Die beiden Drehachsen 620, 622 verlaufen parallel zueinander. Hiervon abweichend können die beiden Drehachsen auch in einem definierten Winkel zueinander stehen. Die Verbindung zwischen dem inneren Gelenkarmteil 640 und dem Gelenkfuß 610 wie auch zwischen dem äußeren Gelenkarmteil 650 und dem innern Gelenkarmteil 640 kann über Gelenkbolzen 621, 623 realisiert werden. Wie in 13 gezeigt ist der innere Gelenkarmteil 620 mit dem Gelenkfuß 610 über die Sicherheitskupplung 690 drehfest angeordnet und der äußere Gelenkarm 650 ist über den Getriebemotor 660 mit dem inneren Gelenkarmteil 640 drehfest angeordnet.

1: Außenspiegelanordnung
2: Spiegelkopf
3: Gelenkverbindung
10: Gelenkfuß
11: Montageabschnitt
12: Gelenklagerabschnitt
13: Durchgangsbohrung
14: Stützfläche
15: axiale Stirnseite
16: Stirnseiten
20: Drehachse
21: Gelenkbolzen
30: Gelenkarm
31, 32: Gabelfortsatz
40: innerer Gelenkarmteil
41, 42: innere Gabelfortsatzteile
43: Verbindungsbolzen
50: äußerer Gelenkarmteil
51, 52: äußere Gabelfortsatzteile
53: einstückiger Körper
60, 61: Schnittstellen
62, 63: Endabschnitt
64, 65: Eckaussparung
66, 67: Stützfläche
68, 69: Randfläche
70, 71: Stirnseite
72, 73: Durchgangsbohrung
74, 75: Endabschnitt
76, 77: Eckvorsprung
78, 79: Stützfläche
80, 81: Seitenfläche
82, 83: Stirnseite
84, 85: Durchgangsbohrung
90: Sicherheitskupplung
91: Rastkupplung
92: Gleitführung
93: Rastelement
94: Blattfeder
95: Rastfläche
100: Schwenkantrieb
101: Getriebemotor
102: Elektromotor
103: Untersetzungsgetriebe
104: Kurbeltrieb
105, 106: Lagerauge
107: Kurbelstange
108: Kurbelzapfen
109: Kurbelscheibe
110: Kurbeltrieb
111: Kurbelstange
112: Kugelgelenk
113: Kugelkopf
114: Kugelpfanne
115: Kugelgelenkkörper
116: Lagerauge
120: Zahnstangentrieb
121: Zahnstange
122: Getriebemotor
123: Abtriebsrad
124: Führungsgehäuse
125: Lagerauge
130: Schneckentrieb
131: Schnecke
132: Getriebemotor
133: Schneckenrad
134: Führungsgehäuse
135: Kugelkopf
136: Kugelpfanne
137: Kugelgelenkkörper
138: Lagerauge
140: Exzentertrieb
141: Getriebemotor
142: Exzenterscheibe
143: Triebstange
150: Spindeltrieb
151: Gewindespindel
152: Getriebemotor
153: Abtriebsrad
154: Kegelradgetriebe
155: Führungsgehäuse
156: Lagerauge
210: Gelenkfuß
220: Drehachse
240: innerer Gelenkarmteil
241, 242: innere Gabelfortsatzteile
243, 244: Endabschnitt
245: Kurbelvorsprung
246: Langloch
250: äußerer Gelenkarmteil
251, 252: äußere Gabelfortsatzteile
253, 254: Endabschnitt
255: längliche Aussparung
260: Getriebemotor
261: Kurbelscheibe
262: Kurbelzapfen
310: Gelenkfuß
312: Gelenklagerabschnitt
320: Drehachse
321: Drehachse
331: oberer Gabelfortsatz
332: unterer Gabelfortsatz
340: innerer Gelenkarm
341, 342: innere Gabelfortsatzteile
350: äußeren Gelenkarmteil
351, 352: äußere Gabelfortsatzteile
360: Getriebemotor
361: Antriebsrad
362: Außenverzahnung
370: Antriebsbuchse
371: oberer Antriebsbuchsenteil
372: Aufnahmebohrung
373: unterer Antriebsbuchsenteil
374: Aufnahmebohrung
375: Überlappungsbereich
410: Gelenkfuß
420: Drehachse
421: Gelenkbolzen
422, 423: axiale Enden
424, 425: oberen bzw. unteren Antriebsbuchse
426, 427: Aufnahmebohrung
431: oberer Gabelfortsatz
432: unterer Gabelfortsatz
440: innerer Gelenkarmteil
441, 442: innere Gabelfortsatzteile
450: äußerer Gelenkarmteil
451, 452: äußere Gabelfortsatzteile
460: Getriebemotor
461: Gelenkbolzen
471: obere Antriebsbuchse
472: Aufnahmebohrung
473: untere Antriebsbuchse
474: Aufnahmebohrung
510: Gelenkfuß
521: Gelenkbolzen
531: oberer Gabelfortsatz
532: unterer Gabelfortsatz
550: äußeren Gelenkarmteil
551, 552: äußeren Gabelfortsatzteile
560: Getriebemotor
572, 574: Aufnahmebohrung
610: Gelenkfuß
620: erste Drehachse
621: Gelenkbolzen
622: zweite Drehachse
623: Gelenkbolzen
640: innerer Gelenkarmteil
650: äußerer Gelenkarmteil
660: Getriebemotor
690: Sicherheitskupplung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1498314 B1 [0002, 0002, 0019, 0054, 0054]
- DE 3538159 C1 [0003]
- DE 10023052 A1 [0004]
- DE 102007022244 B3 [0005]

Claims

Gelenkverbindung (3), insbesondere zum Anlenken eines Außenspiegels an einem Kraftfahrzeug, mit einem Gelenkfuß (10) und einem mit dem Gelenkfuß (10) über eine selbsttätig drehmomentschaltende Sicherheitskupplung (90) schwenkbeweglich verbundenen Gelenkarm (30), dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkarm (30) in einen kupplungsseitigen, inneren Gelenkarmteil (40) und einen kupplungsfernen, äußeren Gelenkarmteil (50) unterteilt ist, wobei der innere Gelenkarmteil (40) über die Sicherheitskupplung (90) schwenkbeweglich mit dem Gelenkfuß (10) und der äußere Gelenkarmteil (50) schwenkbeweglich mit dem inneren Gelenkarmteil (40) verbunden und mittels eines Schwenkantriebs (100) relativ zum inneren Gelenkarmteil (40) schwenkbar ist.
Gelenkverbindung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Gelenkarmteil (50) relativ zum inneren Gelenkarmteil (40) um eine zur Drehachse (20) zwischen dem inneren Gelenkarmteil (40) und dem Gelenkfuß (10) parallele Drehachse schwenkbar ist.
Gelenkverbindung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Gelenkarmteil (50) relativ zum inneren Gelenkarmteil (40) um eine mit der Drehachse (20) zwischen dem inneren Gelenkarmteil (40) und dem Gelenkfuß (10) gemeinsame Drehachse (20) schwenkbar ist.
Gelenkverbindung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Gelenkarmteil (50) relativ zum inneren Gelenkarmteil (40) zwischen zwei definierten Endstellungen schwenkbar ist.
Gelenkverbindung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (100) zwischen dem äußeren Gelenkarmteil (50) und dem inneren Gelenkarmteil (40) angeordnet ist.
Gelenkverbindung (3) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen elektromotorisch betätigbaren Schwenkantrieb (100).
Gelenkverbindung (3) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (100) einen selbsthemmenden Getriebemotor (101) aufweist.
Gelenkverbindung (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (100) am äußeren Gelenkarmteil (50) angeordnet ist und über einen Koppeltrieb (104) exzentrisch zur Drehachse (20) zwischen dem äußeren Gelenkarmteil (50) und dem inneren Gelenkarmteil (40) am äußeren Gelenkarmteil (50) angreift.
Gelenkverbindung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Gelenkarmteil (40) relativ zum Gelenkfuß (10) zwischen zwei definierten Endstellungen schwenkbar ist.
Gelenkverbindung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätig drehmomentschaltende Sicherheitskupplung (90) als eine Rastkupplung (91) ausgebildet ist.
Gelenkverbindung (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastkupplung (91) ein in einer Gleitführung (92) entweder am Gelenkfuß (10) oder am inneren Gelenkarmteil (40) geführtes Rastelement (93) umfasst, das elastisch in eine Richtung senkrecht zur Drehachse (20) zwischen dem Gelenkfuß (10) und dem inneren Gelenkarmteil (40) gegen eine am inneren Gelenkarmteil (40) bzw. Gelenkfuß (10) vorgesehene Rastfläche (95) vorgespannt ist.
Gelenkverbindung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkarm (30) in der Art einer Gelenkgabel mit zwei in Richtung der Drehachse (20) zwischen Gelenkarm (30) und Gelenkfuß (10) beabstandeten, sich quer zur Drehachse (20) erstreckenden Gabelfortsätzen (31, 32) ausgebildet ist, die jeweils in einen kupplungsseitigen, inneren Gabelfortsatzteil (41, 42) und einen kupplungsfernen, äußeren Gabelfortsatzteil (51, 52) unterteilt sind.
Gelenkverbindung (3) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Gabelfortsatzteile (41, 42) an einem Gelenklagerabschnitt (12) des Gelenkfußes (10) in Richtung der Drehachse abgestützt sind.
Gelenkverbindung (3) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Gabelfortsatzteile (51, 52) an den inneren Gabelfortsatzteilen (41, 42) in Richtung der Drehachse (20) fest abgestützt sind.
Spiegelanordnung für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch eine Gelenkverbindung (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der äußere Gelenkarm (50) einen Spiegelkopf (2) trägt und der Gelenkfuß (10) für die Befestigung an einem Kraftfahrzeug ausgelegt ist.